JP3945569B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェーハやガラス基板等の基板の表面に形成されたホトレジスト被膜に対して現像を施す装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハやガラス基板等の基板に微細な配線パターン等を形成するには、微細パターンのマスクを介してエッチングやイオンドーピングなどの各種処理を行う。
そして、上記の微細パターンのマスクを形成するには、基板表面にホトレジスト膜を形成し、このホトレジスト膜に対して選択的に露光を行い、露光後のホトレジスト膜に現像液を供給して、ネガ型のホトレジスト膜であれば非露光部分を溶出し、ポジ型のホトレジスト膜であれば露光部分を溶出して微細パターンを形成する。
【０００３】
上記の現像処理を行う装置として、基板を回転せしめ、この基板上に現像液を供給し、遠心力で基板全体に現像液を行き渡らせる回転式の現像装置が従来から用いられている。この回転式の現像装置は基板上に供給された現像液のうち、実際に現像に寄与する現像液は僅かで、残りの現像液は基板の回転に伴って飛散してしまい、大量の現像液が未使用に近い状態で捨てられてしまうという問題があった。
【０００４】
上記の問題を解消する現像装置として、特開平１１−３０５４５０号公報および特開２０００−１６４５０３号公報に開示される装置が知られている。
特開平１１−３０５４５０号公報に開示される現像装置は、カップの内底部に現像液の回収ポケットを設け、特開２０００−１６４５０３号公報に開示される現像装置は、外側整流リングに直接現像液を衝突させて回収口より回収するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１１−３０５４５０号公報に開示される現像装置にあっては、基板の回転速度を上げると、現像液が飛び散って回収ポケットに回収できる現像液が少なくなり、回転速度を遅くすると回収に時間がかかる不利がある。また、特開２０００−１６４５０３号公報に開示される現像装置にあっては、整流リングから回収口へ現像液が落下する際に空気を巻き込んでしまい、現在多用されている現像液はアルカリ性であることから、空気中の炭酸ガスによって現像液が劣化し、再利用に支障をきたすことになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明に係る現像装置は、カップ内に基板を保持して回転せしめるチャックを配置し、前記カップ側壁の内側に例えばスカート状裾広がり形状の整流リングを取り付け、この前記整流リングの下端に沿って環状の現像液回収ポケットを設けた。
上記構成とすることで、基板の回転をある程度遅くしても現像液の回収効率は高くなり、且つ現像液中への空気の混入を抑制できる。
【０００７】
なお、前記現像液回収ポケットについては、底面を回収箇所に向かって傾斜させることで回収効率を向上させることができる。回収箇所が複数ある場合には、それぞれの回収箇所に向かって傾斜せしめることが好ましい。
【０００８】
空気との接触の割合を少なくし現像液の劣化を防ぐため、現像液回収ポケットの上面の開口幅はできるだけ狭くし、深さは深くすることが好ましく、現像液回収ポケット内に窒素ガスなどを供給してもよい。また、整流リング及び現像液回収ポケット内面にフッ素樹脂コーティングを施すことで、現像液の流れがスムーズになり回収を効率よく行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る現像装置の縦断面図、図２は同現像装置の平面図、図３は同現像装置の要部拡大断面図、図４は現像液回収ポケットの斜視図である。
【００１０】
現像装置１は、平面視で矩形状をなすケース２内にカップ３を配置している。ケース２内は排気兼排液通路４とされ、ケース２の上面の四隅には点検用の開口５が形成され、この点検用開口５の下方の排気兼排液通路４内には排気中の現像液を落下せしめる邪魔板６を配置している。
尚、排気兼排液通路４の底板は若干傾斜しており、最も低くなった箇所に排気兼排液口４ａを形成している。
【００１１】
また、前記カップ３は側壁７と底部８から構成され、側壁７は上方に向かって徐々にその径が小さくなり、上端開口には整流筒９が設けられている。この整流筒９はシリンダユニット１０にて昇降可能とされ、現像装置１内に基板Ｗを投入する際には下降して基板Ｗの搬入の邪魔にならないようにし、現像処理中は上昇し、カップ３内に乱流が生じにくくしている。
【００１２】
一方、前記カップ３の底部８の中央部には開口１１が形成され、開口１１にはスピンナー軸１２が挿通し、このスピンナー軸１２はベース１３に取り付けたモータ１４にて回転せしめられるとともにシリンダユニット１５の作動で昇降動可能とされ、更にスピンナー軸１２の上端には基板Ｗを吸着保持するチャック１６が取り付けられている。
【００１３】
また、前記底部８は中央の開口１１から径方向外側に向かって下方に徐々に下がる傾斜部１７とこの傾斜部１７に連続する垂直部１８とこの垂直部１８に連続するとともに外端部が前記排気兼排液通路４に臨む水平部１９を有している。これら傾斜部１７、垂直部１８及び水平部１９の表面にはフッ素樹脂コーティングが施されており、表面に落下した現像液がスムーズに流れる
【００１４】
そして、前記傾斜部１７の下方に底板２０が配置され、これら傾斜部１７及び底板２０は支持片２１を介してベース１３に取り付けられ、これら傾斜部１７及び底板２０間の空間をトラップ部とし、開口１１を伝って内側まで入り込んだ現像液をこのトラップ部に取り込み、排出口２２から取り出すようにしている。
【００１５】
また、前記カップ３の側壁７内側には支持片２３を介してスカート状裾広がり形状の整流リング２５を取り付けている。即ち、整流リング２５にも支持片２４を設け、これら支持片２３，２４の何れか一方に長穴を形成し、ボルトにより上下位置調整可能に取り付けている。
【００１６】
前記整流リング２５の下端は現像液回収ポケット２６内に臨んでいる。この現像液回収ポケット２６は平面視が環状で断面が樋状をなすとともにその底面が一方向に向かって傾斜し、その最下点において、チューブ２７が接続され、ポンプ２８を駆動することで現像液回収ポケット２６内の現像液を図示しないタンク等に回収する構造になっている。
【００１７】
また前記現像液回収ポケット２６は円周上４箇所において取付金具２９によって側壁７に固着されている。
なお、図示例では回収ポケット２６の回収箇所は１箇所としたが、複数箇所を回収箇所として回収効率を高めてもよい。この場合は各回収箇所に向かって底面が傾斜するようにする。
【００１８】
以上において、ホトレジストに露光処理が終了した基板Ｗに現像処理を施すには、シリンダユニット１５の作動でスピンナー軸１２とともにチャック１６を上昇せしめ、また同時にシリンダユニット１０の作動で整流筒９を下降せしめた状態で、基板Ｗを側方から搬送してきてチャック１６上に載置する。
【００１９】
この後、それぞれのシリンダユニット１０，１５を逆方向に作動させて、整流筒９を上昇せしめるとともにチャック１６を下降せしめ、更に図示しないノズルから基板Ｗ表面に現像液を供給し液盛りする。現像液の供給ノズルとしては、例えば、スリットノズルが好ましい。
【００２０】
上記のように基板Ｗ表面に現像液を液盛りして所定時間経過したならば、モータ１４を駆動して基板Ｗを回転せしめ、基板Ｗ上に盛られた現像液を除去する。このときの回転速度は１０〜３００rpmとする。また、回転時間は３〜１５秒とする。
【００２１】
以上の現像処理において、基板Ｗから飛散する現像液の多くは整流リング２５内面に当たるが、整流リング２５の形状がスカート状をしているため飛散することなくまた空気と混合されることなく整流リング２５内面に沿って下方に流下し、回収ポケット２６内に入る。
【００２２】
そして、回収ポケット２６内に入った現像液は回収ポケット２６の底面の傾斜に沿って回収箇所まで流れ、ポンプ２８の駆動でタンクに回収され、再利用に供される。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、基板から飛散する現像液をスムーズに回収することができる。特に飛散から回収までの時間を短縮することができるので、現像液と空気との接触の機会を減らすことができ、現像液の劣化を防止し、再生に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置の縦断面図
【図２】同現像装置の平面図
【図３】同現像装置の要部拡大断面図
【図４】現像液回収ポケットの斜視図
【符号の説明】
１…現像装置、２…ケース、３…カップ、４…排気兼排液通路、４ａ…排気兼排液口、５…点検用の開口、６…邪魔板、７…カップ側壁、８…カップ底部、９…整流筒、１２…スピンナー軸、１３…ベース、１４…モータ、１６…チャック、１７…底部の傾斜部、１８…底部の垂直部、１９…底部の水平部、２０…底板、２１，２４…支持片、２２…排出口、２５…整流リング、２６…現像液回収ポケット、２７…チューブ、２８…ポンプ。
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェーハやガラス基板等の基板の表面に形成されたホトレジスト被膜に対して現像を施す装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハやガラス基板等の基板に微細な配線パターン等を形成するには、微細パターンのマスクを介してエッチングやイオンドーピングなどの各種処理を行う。
そして、上記の微細パターンのマスクを形成するには、基板表面にホトレジスト膜を形成し、このホトレジスト膜に対して選択的に露光を行い、露光後のホトレジスト膜に現像液を供給して、ネガ型のホトレジスト膜であれば非露光部分を溶出し、ポジ型のホトレジスト膜であれば露光部分を溶出して微細パターンを形成する。
【０００３】
上記の現像処理を行う装置として、基板を回転せしめ、この基板上に現像液を供給し、遠心力で基板全体に現像液を行き渡らせる回転式の現像装置が従来から用いられている。この回転式の現像装置は基板上に供給された現像液のうち、実際に現像に寄与する現像液は僅かで、残りの現像液は基板の回転に伴って飛散してしまい、大量の現像液が未使用に近い状態で捨てられてしまうという問題があった。
【０００４】
上記の問題を解消する現像装置として、特開平１１−３０５４５０号公報および特開２０００−１６４５０３号公報に開示される装置が知られている。
特開平１１−３０５４５０号公報に開示される現像装置は、カップの内底部に現像液の回収ポケットを設け、特開２０００−１６４５０３号公報に開示される現像装置は、外側整流リングに直接現像液を衝突させて回収口より回収するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１１−３０５４５０号公報に開示される現像装置にあっては、基板の回転速度を上げると、現像液が飛び散って回収ポケットに回収できる現像液が少なくなり、回転速度を遅くすると回収に時間がかかる不利がある。また、特開２０００−１６４５０３号公報に開示される現像装置にあっては、整流リングから回収口へ現像液が落下する際に空気を巻き込んでしまい、現在多用されている現像液はアルカリ性であることから、空気中の炭酸ガスによって現像液が劣化し、再利用に支障をきたすことになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明に係る現像装置は、カップ内に基板を保持して回転せしめるチャックを配置し、前記カップ側壁の内側に例えばスカート状裾広がり形状の整流リングを取り付け、この前記整流リングの下端に沿って環状の現像液回収ポケットを設けた。
上記構成とすることで、基板の回転をある程度遅くしても現像液の回収効率は高くなり、且つ現像液中への空気の混入を抑制できる。
【０００７】
なお、前記現像液回収ポケットについては、底面を回収箇所に向かって傾斜させることで回収効率を向上させることができる。回収箇所が複数ある場合には、それぞれの回収箇所に向かって傾斜せしめることが好ましい。
【０００８】
空気との接触の割合を少なくし現像液の劣化を防ぐため、現像液回収ポケットの上面の開口幅はできるだけ狭くし、深さは深くすることが好ましく、現像液回収ポケット内に窒素ガスなどを供給してもよい。また、整流リング及び現像液回収ポケット内面にフッ素樹脂コーティングを施すことで、現像液の流れがスムーズになり回収を効率よく行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る現像装置の縦断面図、図２は同現像装置の平面図、図３は同現像装置の要部拡大断面図、図４は現像液回収ポケットの斜視図である。
【００１０】
現像装置１は、平面視で矩形状をなすケース２内にカップ３を配置している。ケース２内は排気兼排液通路４とされ、ケース２の上面の四隅には点検用の開口５が形成され、この点検用開口５の下方の排気兼排液通路４内には排気中の現像液を落下せしめる邪魔板６を配置している。
尚、排気兼排液通路４の底板は若干傾斜しており、最も低くなった箇所に排気兼排液口４ａを形成している。
【００１１】
また、前記カップ３は側壁７と底部８から構成され、側壁７は上方に向かって徐々にその径が小さくなり、上端開口には整流筒９が設けられている。この整流筒９はシリンダユニット１０にて昇降可能とされ、現像装置１内に基板Ｗを投入する際には下降して基板Ｗの搬入の邪魔にならないようにし、現像処理中は上昇し、カップ３内に乱流が生じにくくしている。
【００１２】
一方、前記カップ３の底部８の中央部には開口１１が形成され、開口１１にはスピンナー軸１２が挿通し、このスピンナー軸１２はベース１３に取り付けたモータ１４にて回転せしめられるとともにシリンダユニット１５の作動で昇降動可能とされ、更にスピンナー軸１２の上端には基板Ｗを吸着保持するチャック１６が取り付けられている。
【００１３】
また、前記底部８は中央の開口１１から径方向外側に向かって下方に徐々に下がる傾斜部１７とこの傾斜部１７に連続する垂直部１８とこの垂直部１８に連続するとともに外端部が前記排気兼排液通路４に臨む水平部１９を有している。これら傾斜部１７、垂直部１８及び水平部１９の表面にはフッ素樹脂コーティングが施されており、表面に落下した現像液がスムーズに流れる
【００１４】
そして、前記傾斜部１７の下方に底板２０が配置され、これら傾斜部１７及び底板２０は支持片２１を介してベース１３に取り付けられ、これら傾斜部１７及び底板２０間の空間をトラップ部とし、開口１１を伝って内側まで入り込んだ現像液をこのトラップ部に取り込み、排出口２２から取り出すようにしている。
【００１５】
また、前記カップ３の側壁７内側には支持片２３を介してスカート状裾広がり形状の整流リング２５を取り付けている。即ち、整流リング２５にも支持片２４を設け、これら支持片２３，２４の何れか一方に長穴を形成し、ボルトにより上下位置調整可能に取り付けている。
【００１６】
前記整流リング２５の下端は現像液回収ポケット２６内に臨んでいる。この現像液回収ポケット２６は平面視が環状で断面が樋状をなすとともにその底面が一方向に向かって傾斜し、その最下点において、チューブ２７が接続され、ポンプ２８を駆動することで現像液回収ポケット２６内の現像液を図示しないタンク等に回収する構造になっている。
【００１７】
また前記現像液回収ポケット２６は円周上４箇所において取付金具２９によって側壁７に固着されている。
なお、図示例では回収ポケット２６の回収箇所は１箇所としたが、複数箇所を回収箇所として回収効率を高めてもよい。この場合は各回収箇所に向かって底面が傾斜するようにする。
【００１８】
以上において、ホトレジストに露光処理が終了した基板Ｗに現像処理を施すには、シリンダユニット１５の作動でスピンナー軸１２とともにチャック１６を上昇せしめ、また同時にシリンダユニット１０の作動で整流筒９を下降せしめた状態で、基板Ｗを側方から搬送してきてチャック１６上に載置する。
【００１９】
この後、それぞれのシリンダユニット１０，１５を逆方向に作動させて、整流筒９を上昇せしめるとともにチャック１６を下降せしめ、更に図示しないノズルから基板Ｗ表面に現像液を供給し液盛りする。現像液の供給ノズルとしては、例えば、スリットノズルが好ましい。
【００２０】
上記のように基板Ｗ表面に現像液を液盛りして所定時間経過したならば、モータ１４を駆動して基板Ｗを回転せしめ、基板Ｗ上に盛られた現像液を除去する。このときの回転速度は１０〜３００rpmとする。また、回転時間は３〜１５秒とする。
【００２１】
以上の現像処理において、基板Ｗから飛散する現像液の多くは整流リング２５内面に当たるが、整流リング２５の形状がスカート状をしているため飛散することなくまた空気と混合されることなく整流リング２５内面に沿って下方に流下し、回収ポケット２６内に入る。
【００２２】
そして、回収ポケット２６内に入った現像液は回収ポケット２６の底面の傾斜に沿って回収箇所まで流れ、ポンプ２８の駆動でタンクに回収され、再利用に供される。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、基板から飛散する現像液をスムーズに回収することができる。特に飛散から回収までの時間を短縮することができるので、現像液と空気との接触の機会を減らすことができ、現像液の劣化を防止し、再生に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置の縦断面図
【図２】同現像装置の平面図
【図３】同現像装置の要部拡大断面図
【図４】現像液回収ポケットの斜視図
【符号の説明】
１…現像装置、２…ケース、３…カップ、４…排気兼排液通路、４ａ…排気兼排液口、５…点検用の開口、６…邪魔板、７…カップ側壁、８…カップ底部、９…整流筒、１２…スピンナー軸、１３…ベース、１４…モータ、１６…チャック、１７…底部の傾斜部、１８…底部の垂直部、１９…底部の水平部、２０…底板、２１，２４…支持片、２２…排出口、２５…整流リング、２６…現像液回収ポケット、２７…チューブ、２８…ポンプ。
Claims (2)
- カップ内に基板を保持して回転せしめるチャックを配置し、前記カップ側壁の内側にスカート状裾広がりの整流リングを取り付けた現像装置において、前記整流リングの下端に沿って環状の現像液回収ポケットを設け、整流リングの下端を前記回収ポケット内に臨ませたたことを特徴とする現像装置。
- 請求項１に記載の現像装置において、前記現像液回収ポケットの底面は回収箇所に向かって傾斜していることを特徴とする現像装置。
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