JPS6353926A

JPS6353926A - 半導体ウェ−ハのエッジからフォトレジストを除去する方式

Info

Publication number: JPS6353926A
Application number: JP20495987A
Authority: JP
Inventors: Daburiyuu Hooru Ronarudo; ロナルド・ダブリュー・ホール
Original assignee: Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Current assignee: Hewlett Packard Japan Inc
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1987-08-18
Publication date: 1988-03-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、集積回路の製造に係り、特に集積回路の歩留
りを向上させる方法および装置に関する。

（従来の技術とその問題点）集積回路（以下これをＩＣという）の製造時、殆どのフ
ォトリソグラフィック（ｐｈｏｔｏｌｉＬｈｏｇｒａｐ
ｈｉｃ）操作においては、少量のフォトレジスト液をウ
ェーハ上に滴下し、次にこのウェーハを高速で回転して
、フォトレジストがほぼ−様な厚さになるよう塗り広げ
、そして乾燥するという方法でウェーハＬにフォトレジ
スト層を塗布する。１１７ｊ記レジストを塗布したウェ
ーハは、続いてパターンを露出し、現像した後、ＩＣを
製造するために必要な所望のパターン乃至は電気的特性
を得るようにエツチングまたはイオンを注入する。

このような連続操作で、操作要員や機械がウェーハを取
り扱う間に、乾燥した脆いレジストの小片が砕けて、エ
ツチングやイオン注入を妨げ、そして接点を無効にする
粒子が生ずる。

この問題を処理するため、いくつかの試みがなされてい
る。たとえば、通常“裏面すすぎ洗い“または“エツジ
・ビード除去（ｅｄｇｅ　ｂｅａｄ　ｒｅｍｏｖａｌ）
（略称ＥＢＲ）”とよばれる装置では、ウェーハの裏面
に接しそしてその裏側に沿う表面張力によりウェーハの
垂直エツジまで運ばれる溶剤の流れまたは溶剤のトラフ
（ｔｒｏｕｇｈ）を使用する。これは、わずかな距離で
、ウェーハの表側に導くよう調整することができる。し
かしながら、このような装置は、ウェーハの表側から幅
１〜２ＩＩＩＩｉ程度のフォトレジスト帯を除去するに
も、フォトレジストのエツジを５ざぎざにしてしまうこ
とが明らかになっている。上記のぎざぎざのエツジは滑
らかなエツジよりも摩耗しやすく、またぼろぼろになり
易い。したがって、１〜２ＩＩ１１程度の幅では、上記
のような問題（ぎざぎざ等）が生じ易くなり、しかもピ
ンセットその他の操作用具を使用するには不十分である
。

（発明の目的）したがって、本発明の目的はレジストを塗布したウェー
ハを取り扱う際に生じる上述の問題点を回避する方法お
よびその装置を提供せんとするものである。

（発明の概要）本発明によれば、はぼ均一のフォトレジスト帯を、エツ
ジ（縁）に近いウェーハの表面から除去する方法および
装置が得られる。

本発明の一実施例による除去方法は、回転プラットホームにウェーハを装着する工程と、プラットホームを約２，０００〜４．００Ｏｒｐｍノ速
度で回転させる工程と、薄い溶剤の流れをウェーハのエツジ付近の一点に導く工
程と、レジスト帯がほぼウェーハから除去されるまで薄い溶剤
の流れを流し続ける工程とより成る。

また本発明の一実施例による除去装置は、溶剤を収納す
る容器と、溶剤をウェーハのエツジ近くの一点に分配する注入手段
と、溶剤を容器から注入手段に移す手段であって、溶剤を容
器から注入手段に汲み出すポンプ手段と、注入手段にお
ける溶剤の流れを調節する弁手段と、容器と注入手段とを連通ずる筒状接続手段とを含む移送
手段と、注入手段をウェーハの上方に支持する手段とより成る。

本発明の除去方法および装置を使用することにより、調
整可能な幅の広い、そしてほぼ均一のレジスト帯が除去
され、加工中しばしばウェーハの表面やエツジに接する
ビンセット、クランプ・リング、位置決めタブその他の
器具が前記レジストに接触することはない。その結果、
加工中に生成されるレジスト粒子の数は減少し、しかし
て製造中に生じる回路の欠陥数を削減することができる
。

（発明の実施例）以下図面を用いて本発明を説明する。第１図は本発明の
一実施例による装置の平面図、第２図はその正立面図、
第３図は要部の側立面図、第４図は前記第１図とほぼ同
じ装置の平面図である。なお、各図面において、同じ参
照番号はそれぞれ対応する同じ部品を示す。ここでウェ
ーハはｌＯで示され、その表面または上面にはレジスト
１２が塗布しである。レジストの塗布はこの分野におけ
るどんな公知の方法によってもよく、本発明の一部を構
成することはない。またウェーハを構成する材料も問題
ではなく、シリコン、ヒ化ガリウム、その他■−ｖ族材
料等、半導体装置または集積回路を製造するのに通常用
いられる材料ならどんなものでもよい。最後に、レジス
ト１２の組成もまた何でもよく、光学エネルギーによっ
て露出されるもの、または、Ｕ■エネルギー、Ｘ線エネ
ルギー、その他のエネルギー源によって露出されるもの
等、フォトリソグラフィに用いられるレジスト材料なら
何でもよい。

かくしてレジスト１２が塗布されたウェーハＩＯは回転
プラットホーム１４上に装着され、そしてこのプラット
ホーム１４は該プラットホームを回転する手段（図示せ
ず）に順次結合されている。本発明では、レジスト１２
の塗布に用いたものと同じプラットホームが使用できる
点が好都合であり、実際本発明ｉ、レジストの塗布にひ
き続いて、プラットホーム１４からウェーハ１０を除外
することなく使用することができる。

本発明によれば、矢印１６によって示されるレジスト溶
剤の流れは、回転ウェーハ】０のエツジ１８に近い一点
に導かれる。たとえば、基礎可溶ノボラック・レジン・
マトリックス・ポリマー（ｂａｓｅ−ｓｏｌｕｂｌｅｎ
ｏｖｏｌａｃ−ｒｅｓｉｎ−ｍａｔｒｉｘ　ｐｏｌｙｍ
ｅｒ）と基礎非可溶ジアゾ・ナフサキノン（ｂａｓｅ−
ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ　ｎａｐｈＬｈａｑｕｉ−ｎｏｎｅ
　ｄｊａｚｉｄｅ）（略称ＮＡＱＤ）感光剤（ｐｈｏＬ
ｏｓｅｎｓｉＬｉｚ−ｅｒ）を含む正動作型のフォトレ
ジストには、ＰＭアセテート（これはプロピレン・グリ
コール・モンメチルｅエーテル・アセテート、ｐｒｏｐ
ｙｌｅｎｅ　ｇｌｙｃｏｌｍｏｎｎｅｔｈｙｌ　ｅｔｈ
ｅｒ　ａｃｅｔａｔｅの略称である）またはセルソルブ
・アセテート（ｃｅｌ、１ｕｓｏｌｖｅ　ａｃｅｔａｔ
ｅ）（これは２−エトキシエヂル・アセテート、２−ｅ
Ｌｈｏｘｙｅｔｈｙｌａｃｅｔａｔｅと呼ばれる）が使
用できる。なお、その他のレジスト組成には、適当な溶
剤を使用してよい。

こうした溶剤の選択は熱論、レジストの特定の組成、ま
たは耐腐食性の無害溶剤を使う必要やその他によって定
められるものである。−・般にレジストを希釈するのに
用いる溶剤であれば、本発明の実施に使用できるので便
利である。

フォトレジスト帯を溶解するのに用いる溶剤は大略２０
で示された容器に収容され、また、溶剤の流れ１６は、
分配ポンプまたは加圧キャニスタ（ｐｒｅ−ｓｓｕｒｉ
ｚｅｄ　ｃａｎｉｓｔｅｒ）等のポンプ手段２２により
、容器２０から吸引弁（ｓｕｃｋ−ｂａｃｋ　ｖａｌｖ
ｅ）２４を経て、注入器先端２６に送られ、これにより
溶剤の流れ１６が回転ウェーハ】Ｏのエツジ１８近くの
一点に導かれる。

また適当な筒状手段２８により、容器２０と注入器先端
２６とが連通されている。このような連通手段は、溶剤
と化学的に両立する金属またはプラスチックで構成し得
る。たとえば、この種の化学的な両立性のある材料の例
として、金属の場合にはステンレス・スチール、またプ
ラスチックスの場合にはポリテトラフルオロエチレン（
ｐｏｌｙＬｃｔｒａｒ　Ｉｕｏｒｏｃ−ｔｈｙｌｅｎｅ
）およびポリエチレン（ｐｏｌｙｃＬｈｙｌｃｎｅ）等
がある。

溶剤を容器２０から汲み上げるには、ピストン形ポンプ
（ベローズまたは注入ポンプ）をポンプ手段２２として
使用する。前記のポンプは空気駆動式であり、その分配
速度と時間はポンプへの空気信号の速度と期間により制
御するようにしてもよい。

主（ｈｏｓｔ）装置（図示せず）は、それ自体従来どう
りの空気駆動で、ウェーハを移送し、支持１回転し、そ
してその表面にレジストを密着させるのに用いるもので
あるが、これを適切に改変して、ポンプ２２に空気信号
を送るようにしてもよい。あるいは、このポンプ２２は
、容器２０を約大気圧プラス５ｐｓｉに加圧する圧力キ
ャニスタ装置により構成してもよい。この場合、前記主
装置からの空気信号を使用して空気弁（図示せず）を開
き、これにより溶剤がニードルから押出されるようにし
てもよい。なお、この場合溶剤の供給率は、ポンプの行
程速度ではなく、インライン針弁（図示せず）により制
御される。

どちらの場合でも、インライン吸引弁２４を用いて、注
入器先端２６でのドリップ（ｄｒｉｐｓ）を防止する。

この場合の吸引弁２４は概ね、ポンプまたは空気弁への
空気信号が切れると元に戻るバネ加圧ダイヤフラムより
構成されている。なお、前記のような弁は公知で、それ
自体は本発明の一部を構成することがない。

ウェーハ１０の前面およびエツジ部１８で溶剤の接触点
が、半径方向に等しいかまたはこれより長い距離に位置
する、全てのフォトレジスト１２が溶解され、そして洗
い流される。これによりレジストを除去した部分は帯状
部または環状部３０が形成される。

ここで前記の注入器先端２６は、ステンレス・スチール
のチューブ３４に結合したニードル・ロック取付部３２
により保持されている。なお前記のチューブ３４は、は
ぼ調節可能な支持構造部３６に固着されている。コ４節
式支持構造部３６を使用することにより、オペレータは
、所望の幅の均一なレジスト帯３０を除去することがで
きる。

例示した態様において、このような調節式支持構造部３
６は支持プラットホーム３８より成り、これをチューブ
３４が頁通し、そして手段４０により固着されている。

独立の取付ハンドル４２も支持プラットホーム３８に固
定され、そしてバネで押圧したねじ４４を支持しており
、このねじ４４の一端はウィング・ナツト４６等の取付
ハンドル４２に固定され、そしてその他端はチューブ３
４を囲むクランプ４８等の手段により該チューブ３４に
固着されている。

注入器先端２６は、ウェーハ１０の表面−１一方に位置
している。なお、ウェーハーヒ方の高さはそれ程重要で
はないが、注入器先端２６がウェーハの表面から約１〜
２ｃｍ程離れたところに維持できれば好都合である。ま
た、注入器先端２６は約４５度の角度で傾斜させるのが
望ましく、これにより、操作が完了したとき、溶剤を吸
引する間溶剤の滴を垂下させる面が別途形成される。本
発明の実施にあたっては２１番ゲージのニードルを使え
ば好都合である。

なお、溶剤の流れ１６は渦無し流の状態でウェーハｌＯ
の表面に導かれるが、これは、渦流によりレジスト・フ
ィルム１２−［ユに発生する不都合なスパッタや溶剤の
じみを除くものである。この場合、溶剤の適度な流れ速
度は約１ｍ１２／秒である。

また、注入器先端２６はウェーハ１０のエツジ１８に対
して接線方向に配置するのが望ましく、かつつ工−ハの
外、即らウェーハの中心から離れる方向に溶剤の流れを
向けるのがよい。

プラットホーム１４は約２．ＯＯＯ〜４．００Ｏｒｐｍ
の速度で回転するが、これはレジストＩ２をウェーハ１
０に塗布するのに一般に用いられる速度である。ここで
約２．００Ｏｒｐｍ以下の回転数では、ウェーハに当た
る溶剤のぶつかる速度が十分でない。したがって、この
溶剤がウェーハの中心に流れてしまい、これにより所望
帯域３Ｇで画成された環状部の内側レジスト１２が溶解
されるという好ましくない結果になる。

レジスト帯３０を除去する際、溶剤１６を流す時間は約
４〜７秒位である。なお、この流す時間はレジストの粘
度やレジスト・フィルムの厚さで違う。

そして１）０記の時間は、レジストを洗い流すのに十分
である限り、できるだけ短くするのがよい。

作動に際して、約２．０００〜４．０００ｒｐ＋ｓの速
度で回転するようコ４整した回転プラットホーム１４上
に前記のウェーハＩＯを置く。そして注入器先端２６は
、ウェーハ１０のエツジ１８から所定の距離で、また少
なくとも前記ウェーハのエツジから接線方向に溶剤の流
れ１６を導くように調整されている。このとき溶剤の流
れ１６は渦状にならないよう調整すること勿論である。

また、溶剤の流れ■６は、除去したレジスト帯３０が確
実に形成されるまでウェーハＩＱ−Ｌに送られる。それ
から溶剤の流れを停止にする。

吸引弁２４は、少Ｉｉ【の溶剤を注入器先端２６から引
き戻すために使用され、これによって溶剤の滴下がウェ
ーハ１０に達するのを防止する。次に前記ウェーハ１０
をブラットホーム１４から取り除いて、次の加工を続け
る。

本発明方法および装置により、調整可能で幅広な、均一
のフォトレジスト帯３０（たとえばその幅は３．５ＩＩ
ａｌ程）を除去することができる。レジストを除去して
帯域３０を形成する領域は、ピンセット。

クランプ・リング、位置決めタブ、その他半導体ウェー
ハの加工に通常用いられる機器が接触して差支えない。

それでも、このような接触によって通常生じるレジスト
粒子の数は大幅に減少し、したがって製造中に生じる回
路欠陥の数も大幅に削減される。

本発明方法および装置を使用することにより、ウェーハ
１個当たりの正味平均グイ（チップの数）は、本発明に
よらずに加工したウェーハに比べて、約１４％から３３
％に増加した。また、全体の歩留りインパクト見積りに
ついていえば、約０．５５のｄＭ（ｖ−フィの欠陥密度
）（Ｍｕｒｐｈｙ’ｓ　ｄｅｆｅｃｔ　ｄｅｎｓｉｔｙ
）が観察された。

（発明の効果）以上詳述するように、本発明方法および装置を使用する
ことにより顕著な歩留り向ｔがみられ、これに加えて、
パターン露出の際ピントがよくなることや、プラズマ・
エツチングの際エンドポイントの検出がよくなる等の利
点が得られるので、実用−ヒの効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるレジストで被覆された
ウェーハと装置との関係を示す平面図、第２図は第１図
に示した装置の正立面図、第３図はその側車面図、第４
図はウェーハから帯状または環状レジストの除去を示す
第１図と同様な平面図である。図において、１０：ウェーハ、１２ニレジスト、１４゜
３８−プラットホーム、１８：エツジ、２０：容器、２
２：ポンプ、２４：吸引弁、２６：注入器先端、３０ニ
レジスト除去帯、３６：支持構造部である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）次の（イ）〜（ニ）工程から成る半導体ウェーハ
のエッジからフォトレジストを除去する方法。（イ）回転プラットホーム上にウェーハを装着する工程
と、（ロ）前記プラットホームをほぼ均一の速度で回転させ
る工程と、（ハ）溶液の流れを前記ウェーハのエッジ近くの一点に
導く工程と、（ニ）前記レジスト帯がほぼ前記ウェーハから除去され
るまで前記溶液の流れを引き続いて導く工程。
（２）回転プラットホーム上に装着された半導体ウェー
ハのエッジからフォトレジストを除去する装置で、次の
（イ）〜（ニ）を含む。（イ）溶剤を収納する容器、（ロ）前記ウェーハのエッジ近くの一点に前記溶剤を分
配する注入手段、（ハ）前記容器から注入手段に溶剤を移送する手段で、
これは容器から注入手段に溶剤を押し出すポンプ手段と
、前記注入手段に溶剤の流れを調整可能に終了させる弁
手段と、前記容器と注入手段とを連通する管状の接続手
段とを含む。（ニ）前記注入手段をウェーハ上に支持する手段。