(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンチャック上の基板に現像液を供給し所定時間保持する工程と、
前記スピンチャックを第１の回転数で回転させながらリンス液を前記基板に供給する工程と、
前記リンス液の供給を停止した状態で前記スピンチャックを第２の回転数で回転させる工程と、
前記スピンチャックを前記第１及び第２の回転数よりも大きい第３の回転数で回転させる工程とを含むことを特徴とする現像方法。
【請求項２】
前記リンス液の供給開始直後、前記スピンチャックを前記第２の回転数で回転させる前に、前記第１及び第２の回転数よりも大きい第４の回転数で回転させる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の現像方法。
【請求項３】
前記第３の回転数での回転に続けて連続的又は段階的に回転数を増加させて、前記スピンチャックを回転させる工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体装置の製造工程におけるリソグラフィーに関し、特に半導体基板に塗布及び露光されたフォトレジスト膜の現像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の現像方法を図４に基づき説明する。この図４は、従来の現像方法により被処理基板を現像するための工程を示している。なおこの例は、パドル方式にてレジスト膜を現像する方法である。
【０００３】
図４（Ａ）において、レジスト膜２の塗布，露光が終了した半導体基板１は、回転可能な真空チャック３上に固定され、先ず、半導体基板１の中心上に誘導された現像液ノズル４から現像液５を滴下する。次に、真空チャック３を低速で短時間回転させることにより、現像液５を半導体基板１の全面上に行き渡らせ、且つ表面張力によって盛る。
【０００４】
次いで、図４（Ｂ）において、真空チャック３の回転を停止し、半導体基板１上に盛られている現像液５によって所定時間だけレジスト膜２の現像を行う。なお、図において、６はレジストが除去された開孔である。
【０００５】
次に、図４（Ｃ）において、真空チャック３を中速で回転させることにより、現像液５を振り跳ばした後、半導体基板１の中心上に誘導した水洗ノズル７から純水８を注下し、現像液５を洗い落とす。そして、図４（Ｃ）において、所定時間水洗を行った後、純水８の注下を停止し、真空チャック３を高速で回転させることにより、半導体基板１のスピン乾燥が行われるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の現像方法では、レジストが溶解した現像液５をリンス液（純水８）によって十分に置換することができないため、そのリンス液中に残存したレジストを半導体基板１の周囲に押しやることができず、半導体基板１に再付着してしまう。そして、その残存レジストが、乾燥後の半導体基板１上にパーティクルとして付着するという問題があった。そして、このようにパーティクルが付着すると、その後の工程おいて半導体装置の品質不良をもたらす原因を生じさせる。
【０００７】
そこで、本発明は、レジストパターン形成後の半導体基板にてパーティクルの付着を有効に防止し得る現像方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像方法は、スピンチャック上の基板に現像液を供給し所定時間保持する工程と、前記スピンチャックを第１の回転数で回転させながらリンス液を前記基板に供給する工程と、前記リンス液の供給を停止した状態で前記スピンチャックを第２の回転数で回転させる工程と、前記スピンチャックを前記第１及び第２の回転数よりも大きい第３の回転数で回転させる工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の現像方法において、前記リンス液の供給開始直後、前記スピンチャックを前記第２の回転数で回転させる前に、前記第１及び第２の回転数よりも大きい第４の回転数で回転させる工程を含むことを特徴とする。
また、本発明の現像方法において、前記第３の回転数での回転に続けて連続的又は段階的に回転数を増加させて、前記スピンチャックを回転させる工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明方法によれば、リンス後の乾燥時において被処理基板である半導体基板の回転数を低速度から連続的に、或いは２段階以上に変化させて高くするため、現像液中に溶解した半導体基板上のレジストがその周囲に押しやられる。これによりレジストが半導体基板に再付着するのを防ぎ、現像後のパーティクル付着を抑制することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、図１〜図３に基づき、本発明の現像方法の好適な実施例を説明する。
先ず、図１は、本発明方法に使用する現像装置１０の概略構成を示している。図において、１１は処理されるべき半導体基板、１２は半導体基板１１上のレジスト膜、１３は現像装置１０内の所定位置に配置された回転軸、１４はこの回転軸１３に接続され、半導体基板１１を保持するためのスピンチャック、１５は半導体基板１１上に盛られた現像液、１６は現像液供給ノズル、そして１７はリンス液供給ノズルである。
【００１１】
現像装置１０において、レジスト膜１２が塗布され、選択的に露光された半導体基板１１は、スピンチャック１４によって吸着・保持されている。この状態でスピンチャック１４の上方に配置されている現像液供給ノズル１６から、半導体基板１１上へ適量の現像液１５が滴下される。そして現像液１５は、表面張力によって図示のように半導体基板１１上に液盛され、その後この状態に一定時間だけ保持されることにより、レジスト膜１２の現像が行われる。
【００１２】
この現像の後、スピンチャック１４の上方に配置されているリンス液供給ノズル１７からリンス液としての純水を滴下しながら、スピンチャック１４を回転させることにより、半導体基板１１の洗浄が行われる。
【００１３】
ここで、図２は、スピンチャック１４、つまり半導体基板１１を回転させる際の回転軸１３の回転数の変化の例を示している。
リンス液供給時において、先ず最初の数秒間では図２の実線により示されるように、１０００〜２０００ｒｐｍ程度の高速回転（第１の回転数）が行われる。このリンス液供給時に回転軸１３をそのような高速で長時間回転させると、周囲からの跳ね返りにより半導体基板１１にパーティクルが付着するため、数秒間だけ高速回転を行う。
【００１４】
次いで、回転軸１３によるスピンチャック１４の回転数は、３００ｒｐｍ程度まで落とされ、引き続きリンス液による洗浄が行われる。なお、図２においてリンス液供給ノズル１７からのリンス液の供給の有無に対応して、実線及び点線により示されている。
所定時間経過後、リンス液供給ノズル１７からのリンス液の滴下を中止し、この中止した状態で図２の点線により示されるようにスピンチャック１４の回転数は、３００ｒｐｍから５００ｒｐｍ程度（第２の回転数）に上げられる。この第２の回転数にて半導体基板１１に付着しているパーティクルを飛散させる。
この後、スピンチャック１４の回転数は、第２の回転数から更に４０００ｒｐｍ程度（第３の回転数）に上げられ、これにより半導体基板１１を乾燥させる。この場合、第３の回転数は、第１及び第２の回転数よりも大きく設定される。
【００１５】
ここで、図３は、本発明方法に対する比較例におけるスピンチャック１４の回転数の変化の例を示している。なお、この比較例においても本発明方法に係る現像装置１０により行うものとする。
【００１６】
その表面に現像されたレジスト膜を有する半導体基板１１を保持するスピンチャック１４は、最初の数秒間では図３において実線により示されるように、高速回転（１０００〜２０００ｒｐｍ程度）されながら、純水によって洗浄される。引き続きスピンチャック１４を３００ｒｐｍの回転数にて４６秒間回転させて、半導体基板１１を純水によって洗浄する。この後、スピンチャック１４を４０００ｒｐｍにて高速回転することにより、半導体基板１１を乾燥させる。
【００１７】
この比較例においては、リンス洗浄時間は本発明方法の場合よりもかなり長く設定されており、このように長時間かけてリンス洗浄を行うことにより、半導体基板１１表面のパーティクルを本発明と同程度に飛散させることができる。つまり、この比較例では純水によって半導体基板１１を洗浄する際に、現像液１５中に残存している（未溶解）レジストはそのリンス液と一緒にウェハ周辺から追い出される。
【００１８】
さて、本発明方法において、図２に示したようにリンス洗浄後、リンス液なしの状態でスピンチャック１４を３００〜５００ｒｐｍ程度の回転数で回転させることにより、半導体基板１１表面のパーティクルを飛散させることができる（なお、このように半導体基板１１を一定の回転数にて回転させると、その表面のパーティクルを飛散させ易くなる）。また、パーティクル飛散に要する時間については、本発明方法において６秒間（図２参照）であるに対して、比較例においては、時間１８秒乃至４９秒の間の３１秒間と極めて長い。つまり、本発明方法によれば、パーティクル飛散時間を実質的に１／５に短縮することができる。
【００１９】
上記実施例において、パーティクルを飛散させ易いスピンチャック１４の回転数（好適には、５００ｒｐｍ）以外の回転数であっても、実質的にパーティクルを飛散させることができれば、その回転数を採用してもよい。
また、初期の回転数として３００ｒｐｍに限ることはなく、スピンチャック１４に真空吸着させた露光済みの半導体基板１１上に表面張力によって液盛した現像液をリンス液によりリンスした後、該半導体基板１１を支持しているスピンチャック１４を回転させながらリンス液を乾燥させる際に、スピンチャック１４の回転数を、半導体基板１１表面のパーティクルを飛散させ得る回転数（０よりも速く、１０００ｒｐｍ以下）から半導体基板１１を乾燥させ得る回転数（３０００ｒｐｍ以上、３０００ｒｐｍ以下）まで２段階以上に分けてステップ状に上昇させ、或いは低速回転から高速回転まで加速度１０００ｒｐｍ／ｓｅｃ以下で上昇させるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、リソグラフィー工程において現像液中に溶解したレジストが基板上に再付着することがなく、レジストパターン形成後の半導体基板上のパーティクルを減少させることができ、従って半導体基板にてパーティクルの付着を有効に防止することができる等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に使用する現像装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係るスピンチャックを回転させる際の回転軸の回転数の変化の例を示す図である。
【図３】本発明に対する比較例における回転軸の回転数の変化の例を示す図である。
【図４】従来の現像方法に使用する現像装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０    現像装置
１１    半導体基板
１２    レジスト膜
１３    回転軸
１４    スピンチャック
１５    現像液
１６    現像液供給ノズル
１７    リンス液供給ノズル
【図１】
0003602164.tif 000002
【図２】
0003602164.tif 000003
【図３】
0003602164.tif 000004
【図４】
0003602164.tif 000005