(57)【要約】  【課題】  現像液を霧状に噴射することにより、フォトレジストを選択的に除去することができるフォトレジストの現像方法及び現像装置を提供する。  【解決手段】  本発明に係る現像装置１は、ターンテーブル１０と、ターンテーブル１０を回転させるモータ２０と、現像液と窒素ガスとを混合してターンテーブル１０へ霧状に噴射する噴射ノズル３０とを備える。モータ２０を駆動することにより、２００回／分の回転速度でターンテーブル１０を回転させるとともに、ターンテーブル１０に固定された半導体ウェハ５０の上面に形成されたフォトレジスト（６０）を現像する現像液を窒素ガスと混合して、霧状の現像液（７０）を噴射ノズル３０からターンテーブル１０に向けて噴射する。フォトレジスト（６０）は、現像液（７０）と化学的反応が生じて除去されるとともに、その噴射圧力によって確実に除去することができる。【選択図】        図１
2006019575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを現像するフォトレジストの現像方法において、
前記フォトレジストを現像する現像液を前記基体の表面に霧状に噴射し、フォトレジストを選択的に除去すること
を特徴とするフォトレジストの現像方法。
【請求項２】
前記現像液を気体と混合して霧状に噴射すべく、前記現像液及び前記気体の圧力を調整すること
を特徴とする請求項１に記載のフォトレジストの現像方法。
【請求項３】
前記フォトレジストは粘着性を有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォトレジストの現像方法。
【請求項４】
前記基体の現像液に晒される領域が略円形状であって、
前記基体を回転させながら、回転中心から該基体の現像液に晒される領域の端部までの長さの略１／２回転中心から離隔した位置の上方から、前記現像液を噴射すること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のフォトレジストの現像方法。
【請求項５】
前記基体には、凹凸状のパターンが形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のフォトレジストの現像方法。
【請求項６】
前記基体には、マイクロレンズを有する固体撮像素子が形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のフォトレジストの現像方法。
【請求項７】
基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを現像する現像装置において、
回転軸を有し、前記基体を載置するための載置台と、
前記回転軸を回転させる回転手段と、
前記フォトレジストを現像する現像液を霧状に噴射するノズルと
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
前記ノズルの前記載置台に対する位置を調整する調整手段をさらに備えること
を特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造にて利用されるフォトリソグラフィ技術の一つであるフォトレジストの現像方法及び現像装置に関し、特に、凹凸形状のパターンを有する基体に、粘着性を有するフォトレジストが形成されている場合であっても、フォトレジストを確実に除去することができるフォトレジストの現像方法及び該現像方法を実現するための現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の一種であるＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージャなどの固体撮像装置が様々な分野で利用されている。固体撮像装置は、フォトダイオードからなる受光部、及び受光部の出力に基づく電気信号を読み出す読出部などの回路で構成されている。固体撮像装置は、半導体ウェハに、それ自体公知のフォトリソグラフィ技術を利用して複数の層を積層することなどにより製造される。
【０００３】
ところで、近年、固体撮像装置の高密度化及び高解像度化、並びに小型化が要望されており、１ピクセル当たりのピッチ寸法が小さくなる傾向にある。このような要望を満たすためには、受光部の領域（以下、受光領域）を縮小しなければならない。受光領域を縮小した場合には、受光量が減少してダイナミックレンジが減少してしまうことになるため、受光部上にマイクロレンズを配置して、受光量の減少を補う必要がある。
【０００４】
マイクロレンズは、一般的に、固体撮像装置としての機能素子が形成された半導体チップの表面に、オンチップ形態で透光性樹脂をレンズ状に加工して形成される。従って、固体撮像装置の表面はマイクロレンズによる凹凸状態を呈している。固体撮像装置の受光面はセンサーとして極めて重要であり、異物が付着した場合には、異物によって明度及び色度が変化して撮像画像の再現性が低下し、また受光面にキズが生じる虞がある。このように異物が付着すれば固体撮像装置の品質及び信頼性が損なわれるため、固体撮像装置は、異物が付着しないように受光面をガラスなどの透光性の蓋部で保護されている。
【０００５】
上述したように、固体撮像装置は、その受光面を蓋部で保護された構造を有するが、特にオンチップ形態でマイクロレンズを形成した固体撮像装置においては、表面が極めて複雑な凹凸状態を呈しているため、半導体チップをセラミック、プラスチックなどのパッケージケースに実装した後に、受光面を蓋部で被覆し、パッケージケース内の固体撮像素子を保護する状態にし、外部から異物が侵入しない構造となっている。しかしながら、パケージ実装による構造では固体撮像装置の小型化に限界があるため、図４に示すように、固体撮像素子を形成した半導体チップ１０１の表面に、受光部１０２のみに穴空き部１０３を形成したエポキシ系樹脂シート１０４を用いて、接着剤１０５によりガラス１０６を接着する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このように、半導体チップ１０１に、ガラス１０６（蓋部）を直接接着することにより、固体撮像装置をパケージ実装よりも小型化することができる。
【特許文献１】特開２００１−２５７３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような固体撮像装置を製造するには、ガラス板１０６と半導体チップ１０１との間隔を確保するためにエポキシ樹脂シート１０４を使用し、エポキシ樹脂シート１０４の両面に接着剤１０５を用いてガラス板１０６と半導体チップ１０１とを接着する。エポキシ樹脂シート１０４は、受光部１０２の上に配置されないように穴が形成されているため、シートに加わる張力が穴の影響によって不均一となり、エポキシ樹脂シート１０４を貼付する場合に、極めて不安定な形状となって貼付工程が極めて困難になるという問題があった。また、エポキシ樹脂シート１０４を半導体チップ１０１の表面に接着する場合に、エポキシ樹脂シート１０４と半導体チップ１０１との位置合わせに手間がかかるとともに、マイクロレンズが配置された受光面を汚染しないための対策が不十分で、製造工程の管理が複雑になるという問題があった。
【０００７】
また、エポキシ系樹脂シート１０４は、穴空け加工することによって、その穴空き部１０３が形成されるため、穴空き部１０３の微細化には限度がある。穴空き部１０３によって、固体撮像装置の密封空間のサイズが決定されることになるから、特許文献１に開示されている方法を用いたとしても、固体撮像装置の構造を小型化することには限界があった。
【０００８】
また、半導体プロセス等に用いられるフォトレジストの現像において、フォトレジストが形成される基体の表面に凹凸があると、除去すべき部分にフォトレジストが残渣として残存し易くなる。通常半導体素子が形成された半導体ウェハは表面に凹凸構造を備えており、特に固体撮像素子が形成された半導体ウェハの場合、受光部の上部にフォトレジストの残渣があると、酷い場合には不良の原因となり得る。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フォトレジストを現像する現像液を霧状に噴射することにより、基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを選択的に除去することができるフォトレジストの現像方法及び現像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明は、現像液を気体と混合して霧状に噴射すべく、現像液及び気体の圧力を調整することにより、現像液とフォトレジストとの化学的反応を利用してフォトレジストを除去するとともに、霧状に噴射した現像液の圧力を利用してフォトレジストを物理的作用によって除去することができるフォトレジストの現像方法及び現像装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また本発明は、基体を回転させながら、回転中心から現像液に晒される領域の端部までの長さの略１／２回転中心から離隔した位置の上方から現像液を噴射することにより、フォトレジストを効率的に除去することができるフォトレジストの現像方法及び現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上述の特許文献１に記載されるような従来技術に対して、フォトリソグラフィ技術によって、半導体チップに分離する前の半導体ウェハに枠部となる接着層を形成することにより、枠部の位置合わせ精度に優れ、かつ製造の高効率化を図ることができる製造方法について鋭意検討を行っている。接着層として、光硬化性接着剤と熱硬化性接着剤とが適宜混合されたものを用いることで、接着層に含まれる光硬化性接着剤の特性を利用して、所望の形状にパターニングし、ガラスなどの透光性の蓋部を配置した後に、パターニングされた接着層を加熱し、接着層に含まれる熱硬化性接着剤の特性を利用して接着層を介して半導体ウェハと蓋部とを接着することができる。つまり、光硬化性接着剤がいわゆるフォトレジストとして作用し、フォトレジストをＵＶ光などで露光した後に、フォトレジストを所定の現像液を用いて現像することによって未露光部分のフォトレジストが除去される。このようにして、半導体ウェハと蓋部とが接着層を介して接着されることによって空間が形成され、外部からの影響（湿気、ダストなど）を防止することができる。さらに、フォトリソグラフィ技術を利用するため、接着層の幅を１００μｍ〜２００μｍ、厚み（高さ）を５０μｍ〜６０μｍの寸法に加工することは極めて容易であるため、半導体装置の小型化を図り、品質及び信頼性の高いチップサイズの半導体装置を実現することができる。
【００１３】
ここで、フォトリソグラフィ技術に用いられる現像について、図５を参照して説明する。半導体ウェハの一面（一平面、一表面）にフォトレジストを形成した後に、フォトマスクを介してフォトレジストを露光し、所定の現像液を用いて現像する場合、図５に示すように、フォトレジスト１１１の表面に現像液１１２を滴下して表面全域に行き渡らせ、現像液１１２でフォトレジスト１１１を被覆した状態を所定の現像時間（エッチング時間）維持し（図５（ａ））、未露光部分のフォトレジスト１１１ｂと現像液１１２との化学的反応を利用して、フォトレジスト１１１ｂを除去するとともに、露光部分のフォトレジスト１１１ａを残存させる（図５（ｂ））。
【００１４】
しかしながら、図６に示すように、表面にマイクロレンズを有する固体撮像装置のように、半導体ウェハ１１０の表面が凹凸状の鋭利な溝状のパターン１２０を有する場合、凹部１２０ａにフォトレジストの残渣１２１が残存する虞があった。特に、フォトレジストが粘着性を有する場合、フォトレジストが凹部１２０ａに粘着するため、フォトレジストと現像液との化学的反応では、フォトレジストを凹部１２０ａから完全に除去することは極めて困難であった。もちろん、現像時間を長くすることによって、フォトレジストの残渣１２１をなくすことも考えられるが、現像時間を長くすれば、当然の如く製造効率が低下するため、フォトレジストを効果的に除去する技術の実現が要望されていた。
【００１５】
本発明は、このような要望に対して、フォトレジストを効率的に除去する技術を実現するものである。
本発明に係るフォトレジストの現像方法は、基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを現像するフォトレジストの現像方法において、前記フォトレジストを現像する現像液を前記基体の表面に霧状に噴射し、フォトレジストを選択的に除去することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを現像する現像液を基体の表面に霧状に噴射することにより、現像液とフォトレジストとの化学的反応を利用してフォトレジストを選択的に除去するとともに、霧状に噴射した現像液の圧力を利用してフォトレジストを物理的作用によって選択的に除去することができる。詳述すれば、感光したフォトレジストは、感光によって光重合反応が生じて所定の現像液に溶解しないようになっているが、感光しなかったフォトレジストは物性が変化せず、現像液に溶解するため、感光しなかったフォトレジストを選択的に除去することができる。
【００１７】
本発明に係るフォトレジストの現像方法は、上述した発明において、前記現像液を気体と混合して霧状に噴射すべく、前記現像液及び前記気体の圧力を調整することを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、現像液を窒素ガスのような気体と混合して基体の表面に霧状に噴射する。表面形状に応じて現像液及び気体の圧力を調整することにより、フォトレジストに加わる圧力、すなわち物理的作用を適宜調節することができ、いかなる表面形状であってもフォトレジストを確実に除去することができる。
【００１９】
本発明に係るフォトレジストの現像方法は、上述した各発明において、前記フォトレジストは粘着性を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、フォトレジストが粘着性を有し、フォトレジストが基体の表面と粘着している場合であっても、霧状に噴射した現像液の圧力を利用してフォトレジストを物理的作用によって除去することができる。フォトレジストと基体の表面との接着力に応じて現像液及び気体の圧力を調整し、フォトレジストと基体の表面との接着力より高い圧力がフォトレジストに加わるようにする。
【００２１】
本発明に係るフォトレジストの現像方法は、上述した各発明において、前記基体の現像液に晒される領域が略円形状であって、前記基体を回転させながら、回転中心から該基体の現像液に晒される領域の端部までの長さの略１／２回転中心から離隔した位置の上方から、前記現像液を噴射することを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、基体の現像液に晒される領域が略円形状であって、基体を回転させながら、回転中心から基体の現像液に晒される領域の端部までの長さの略１／２回転中心から離隔した位置の上方から、現像液を霧状に噴射することにより、現像液がフォトレジストに一様に噴霧されるので、フォトレジストを効率的に除去することができる。
【００２３】
本発明に係るフォトレジストの現像方法は、上述した各発明において、前記基体には、凹凸状のパターンが形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、基体に凹凸状のパターンが形成されている場合であっても、凹部に形成されたフォトレジストを、現像液とフォトレジストとの化学的反応、及び現像液の圧力という物理的作用によって確実に除去することができる。
【００２５】
本発明に係るフォトレジストの現像方法は、上述した各発明において、前記基体には、マイクロレンズを有する固体撮像素子が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、基体にマイクロレンズを有する固体撮像素子が形成されている場合であっても、隣合うマイクロレンズの間隙部に形成されたフォトレジストを、現像液とフォトレジストとの化学的反応、及び現像液の圧力という物理的作用によって確実に除去することができる。よって、例えば、マイクロレンズを有する固体撮像素子は、従来の方法では、マイクロレンズ上にフォトレジストが残存することにより、受光量が低下して固体撮像素子の性能が低下する虞があったが、本発明を利用することによって、マイクロレンズ上にフォトレジストが残存することがなくなるために性能が低下する虞がなくなり、品質及び信頼性に優れた固体撮像素子を製造することが可能になる。
【００２７】
本発明に係る現像装置は、基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを現像する現像装置において、回転軸を有し、前記基体を載置するための載置台と、前記回転軸を回転させる回転手段と、前記フォトレジストを現像する現像液を霧状に噴射するノズルとを備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明にあっては、載置台に基体を載置し、載置台の回転軸をモータのような回転手段によって回転させる。そして、基体の表面に形成された露光済みのフォトレジストを現像する現像液を、ノズルから基体の表面に霧状に噴射することにより、現像液とフォトレジストとの化学的反応を利用してフォトレジストを選択的に除去するとともに、霧状に噴射した現像液の圧力を利用してフォトレジストを物理的作用によって選択的に除去することができる。
【００２９】
本発明に係る現像装置は、上述した発明において、前記ノズルの前記載置台に対する位置を調整する調整手段をさらに備えることを特徴とする。
【００３０】
本発明にあっては、調整手段によって噴射ノズルの載置台に対する位置を調整することにより、基体の平面寸法に応じて、ノズルと載置台との相対位置を調節して、載置台（つまり基体）の中心（回転中心）から基体の現像液に晒される領域の端部までの長さの略１／２回転中心から離隔した位置の上方に、ノズルを配置することができる。したがって、ノズルから噴射された現像液がフォトレジストに一様に噴霧されるので、フォトレジストを効率的に除去することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、フォトレジストを現像する現像液を霧状に噴射することにより、現像液とフォトレジストとの化学的反応を利用してフォトレジストを選択的に除去するとともに、霧状に噴射した現像液の圧力を利用してフォトレジストを物理的作用によって選択的に除去することができる。フォトレジストが粘着性を有する場合であっても、フォトレジストと基体の表面との接着力に応じて噴射する現像液の圧力を調整し、フォトレジストと基体の表面との接着力より高い圧力がフォトレジストに加わるようにすれば、フォトレジストを確実に除去することができる。
【００３２】
本発明によれば、表面形状に応じて現像液及び気体の圧力を調整することにより、フォトレジストに加わる圧力、すなわち物理的作用を適宜調節することができ、いかなる表面形状であってもフォトレジストを確実に除去することができる。例えば、基体に凹凸状のパターンが形成されている場合又は基体にマイクロレンズを有する固体撮像素子が形成されている場合のように、従来の現像方法では困難であった凹部におけるフォトレジストの残渣を、圧力を調節することによって解消することができる。
【００３３】
本発明によれば、基体を回転させながら、回転中心から現像液に晒される領域の端部までの長さの略１／２回転中心から離隔した位置の上方から現像液を噴射することにより、現像液がフォトレジストに一様に噴霧されるので、フォトレジストを効率的に除去することができる等、優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。本発明に係るフォトレジストの現像方法及び現像装置は、凹凸状のパターンが表面を有する基体に形成されたフォトレジストを現像する場合に好適であるので、マイクロレンズを有する固体撮像素子が形成された半導体ウェハに、フォトレジストが形成された場合について説明する。
【００３５】
図１は本発明に係る現像装置の構成を示す斜視図である。
本発明に係る現像装置１は、ターンテーブル１０と、ターンテーブル１０を回転させるモータ２０と、現像液と窒素ガスとを混合してターンテーブル１０へ霧状に噴射する噴射ノズル３０とを備えている。
【００３６】
ターンテーブル１０は平面視が略円形状であり、載置面（上面）に基体である半導体ウェハ５０を吸着する吸着部１１が設けられている。吸着部１１はエアを吸引することにより、その吸引力で半導体ウェハ５０をターンテーブル１０に固定する。また、ターンテーブル１０の下面中心には、シャフト１２が取り付けられている。シャフト１２は、モータ２０の回転軸２１に連結されている。モータ２０は、不図示の制御装置によって電力供給が制御され、その回転方向及び回転速度が制御される。
【００３７】
噴射ノズル３０には、現像液供給管３１及び窒素ガス供給管３２を介して、現像液が充填された現像液タンク３３及び窒素ガスが充填された窒素ガスタンク３４がそれぞれ接続されている。現像液供給管３１と現像液タンク３３との接続箇所には、現像液の供給圧力及び液量を調整するための調整弁３５が取り付けられている。窒素ガス供給管３２と窒素ガスタンク３４との接続箇所には、窒素ガスの供給圧力及びガス量を調整するための調整弁３６が取り付けられている。
【００３８】
調整弁３５，３６によって、現像液と窒素ガスとの混合比及び供給量を適宜調整して噴射ノズル３０から霧状の現像液を噴射する。もちろん、噴射ノズル３０の先端の形状、現像液の種類、ガスの種類、噴射ノズル３０とターンテーブル１０に載置された半導体ウェハ５０との離隔距離などに応じて、調整弁３５及び３６を適宜調整して、噴射ノズル３０から霧状の現像液が噴射されるようにする。
【００３９】
ターンテーブル１０の載置面の上方には噴射ノズル３０が設置されており、噴射ノズル３０の先端３０ａは、ターンテーブル１０に載置された半導体ウェハ５０の半径Ｌの略１/２の位置（Ｘ＝Ｌ／２）上に配置されている。なお、噴射ノズル３０は、ターンテーブル１０に対する位置を調整する調整装置（不図示）に取り付けられており、半導体ウェハ５０の平面寸法に応じて、噴射ノズル３０のターンテーブル１０との相対位置を調整して、噴射ノズル３０の位置を適宜変更することが可能である。本例では、噴射ノズル３０がシャフト４０に沿って左右に移動できるような形態を示した。
【００４０】
例えば、半導体ウェハ５０が８インチ（直径）である場合は、ターンテーブル１０の中心から外側へ２インチの位置に噴射ノズル３０を配置する。このようにして、半導体ウェハ５０の全面にフォトレジストが形成されている場合であっても、噴射ノズル３０から噴射された現像液がフォトレジストに一様に噴霧される。
【００４１】
なお、噴射ノズルから噴射される現像液が半導体ウェハ５０に形成されたフォトレジストの全面に噴霧されるような形態であれば、噴射ノズル３０がターンテーブル１０の中心と周縁との間をスキャンするような現像装置、又は噴射ノズルを複数備える現像装置などであっても良い。
【００４２】
図２及び図３は本発明に係るフォトレジストの現像方法を説明するための説明図である。なお、図２では、分かり易くするために、半導体素子５１を４つ記載した例を示している。
まず、表面にフォトレジスト６０が形成された半導体ウェハ５０をターンテーブル１０に載置する（図２（ａ））。半導体ウェハ５０には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージャ等の固体撮像素子５１，５１，…が複数形成されている。固体撮像素子５１の略中央領域にはフォトダイオードのような受光部５１ａが形成されている。また、固体撮像素子５１には、受光部のほかに、受光部の出力に基づく電気信号を読み出す読出部などの周辺回路、並びに、読み出した電気信号を増幅する増幅回路などの処理回路が形成されている。これら各部・各回路は、不純物注入・拡散工程、酸化・エッチング工程、各種層の積層工程などを経て、それ自体公知の技術を利用して製造される。さらに、受光部５１ａの上面には受光部５１ａへの集光率を高めるようにマイクロレンズ５５が形成されている。マイクロレンズ５５は、半導体ウェハ５０の表面に透光性樹脂をレンズ状に加工して形成される。なお、受光部５１ａへの光量を増加するために、半導体ウェハ５０の最上層に位置するマイクロレンズ５５のみならず、予め層内にレンズを形成することによって光学系を多層化し、より受光率を高めるようにしても良い。
【００４３】
また、フォトレジスト６０は、フォトマスクを介して露光されており、少なくとも受光部５１ａを含まない領域上のフォトレジスト６０ａは感光し、少なくとも受光部５１ａを含む領域上のフォトレジスト６０ｂは未感光となっているものとする。また、フォトレジスト６０は粘着性を有しており、露光されたフォトレジスト６０ａは硬化しているが、未露光のフォトレジスト６０ｂは粘着性を持続する。フォトレジスト６０としては、例えばアクリル系樹脂である紫外線（ＵＶ）硬化樹脂と、例えばエポキシ系樹脂のような熱硬化樹脂とを適宜混合（例えば混合比＝１：１）した材料である。このフォトレジスト６０は接着剤として機能するものであり、フォトレジスト６０に含まれる光硬化樹脂が露光により接着力を発現して、フォトレジスト６０の露光部分６０ａが半導体ウェハ５０に接着されることになる。
【００４４】
次いで、モータ２０を駆動することにより、２００回／分（ｒｐｍ）の回転速度でターンテーブル１０を回転させるとともに、フォトレジスト６０を現像する現像液を窒素ガスと混合して、霧状の現像液７０を噴射ノズル３０からターンテーブル１０に向けて噴射する（図２（ｂ））。例えば、調整弁３５及び３６を適宜調整して、現像液の圧力を０．１ＭＰａ、窒素ガスの圧力を０．２ＭＰａで混合することにより現像液が噴射ノズル３０から霧状に噴射される。
【００４５】
また、噴射ノズル３０から噴射される現像液７０の側面視は、扇面形状（符号：Ｓ）を呈するように噴射ノズル３０の先端形状が調整されている。このようにすれば、１つの噴射ノズル３０で半導体ウェハ５０の全面に渡って窒素ガスを混合した現像液７０を噴霧することができるので、半導体ウェハ５０の全面にフォトレジスト６０が形成されている場合であっても、フォトレジスト６０を効率的に除去することができる。
【００４６】
そして、現像液７０が噴霧されたフォトレジスト６０のうち、未露光のフォトレジスト６０ｂは、現像液７０と化学的反応が生じて半導体ウェハ５０からの除去が始まる（図３（ａ））。つまり、感光したフォトレジスト６０ａは、感光によって光重合反応が生じて所定の現像液に溶解しないようになっているが、感光しなかったフォトレジスト６０ｂは物性が変化せず、現像液に溶解するため、フォトレジスト６０のうちの感光しなかったフォトレジスト６０ｂを選択的に除去することができる。
【００４７】
そして、未露光のフォトレジスト６０ｂが殆ど除去された状態になった場合、隣合うマイクロレンズ５５の間隙に形成されているフォトレジスト６０ｂは、その粘着性の故に、従来では残渣として残存していた（図６参照）が、本発明によれば、現像液７０がフォトレジスト６０に噴射されるため、その噴射圧力によって残渣を物理的作用により確実に除去することができる（図３（ｂ））。フォトレジスト６０が粘着性を有する場合であっても、フォトレジスト６０と半導体ウェハ５０との接着力に応じて噴射する現像液の圧力を調整し、その接着力より高い圧力がフォトレジスト６０に加わるようにすれば、フォトレジスト６０を確実に除去することができる。
なお、図示はしないが、この後に、上述のようにしてパターニングされたフォトレジスト６０ａの上部に蓋部としてガラスを配置してから加熱することにより、フォトレジスト６０ａに含まれる熱硬化性樹脂が接着力を発現して、フォトレジスト６０ａが半導体ウェハ及び蓋部（ガラス）に接着される。これを個々の固体撮像装置に切断することにより、半導体ウェハと蓋部（ガラス）とが接着層を介して接着されて空間を形成する構造となり、外部からの影響（湿気、ダストなど）を防止することができる。
【００４８】
以上詳述したように、現像液７０とフォトレジスト６０との化学的反応を利用して、未露光のフォトレジスト６０ｂを除去するとともに、噴射ノズル３０から霧状に噴射した現像液７０の圧力を利用して、フォトレジスト６０ｂを物理的作用によって除去することができる。したがって、マイクロレンズ５５の表面にレジストが残存することがないため、レジストの残渣に起因して固体撮像素子５１に入射する光量が低下することはない。
【００４９】
なお、実施の形態では、半導体ウェハ５０側にマイクロレンズ５５が形成された場合について説明したが、固体撮像素子の受光面を被覆する蓋部であるガラス板にマイクロレンズを形成し、ガラス板側に接着層をパターン化して形成する場合に対しても同様に適用できる。この場合、ガラス板は、半導体ウェハの少なくとも素子形成領域を覆うことができる平面寸法のものを用い、半導体ウェハと接着した後に、半導体ウェハと共に分割して個々の固体撮像装置とすることができる。
【００５０】
以上、本発明に係るフォトレジストの現像方法及び現像装置について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施の形態に係る発明の構成及び機能に様々な変更又は改良を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明によれば、深い溝状の凹凸状のパターンを有する基体上に形成されたフォトレジストを現像する場合であっても、フォトレジストを現像して、不要なフォトレジストを確実に除去することができるので、半導体装置製造の用途に有用である。特に、マイクロレンズを有する固体撮像装置は、従来の方法では、マイクロレンズ上にフォトレジストが残存することにより、受光量が低下して固体撮像装置の性能が低下する虞があったが、本発明を利用することによって、マイクロレンズ上にフォトレジストが残存することがなくなるため、性能が低下する虞がなくなり、品質及び信頼性に優れた固体撮像装置を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る現像装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るフォトレジストの現像方法を説明するための説明図である。
【図３】本発明に係るフォトレジストの現像方法を説明するための説明図である。
【図４】固体撮像装置の構成を示す構造断面図である。
【図５】従来のフォトレジストの現像方法を説明するための説明図である。
【図６】フォトレジストの残渣の一例を示す状態図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  現像装置
１０  ターンテーブル
１２  シャフト
２０  モータ
３０  噴射ノズル
３１  現像液供給管
３２  窒素ガス供給管
３３  現像液タンク
３４  窒素ガスタンク
３５，３６  調整弁
５０  半導体ウェハ
５１  固体撮像素子
５１ａ  受光部
５５  マイクロレンズ
６０（６０ａ，６０ｂ）  フォトレジスト
７０  現像液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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