(57)【要約】【課題】被処理物全体を均一に温調することができる回転現像装置を提供する。【解決手段】カップ１の筒状内側板２１の上端開口部には温調用ジャケット４が取り付けられている。ジャケット４は上板部４１、下板部４２およびこれらの間に設けられる隔壁４３からなり、いずれも熱伝導率に優れたアルミニウム（アルミニウム合金）を材料としている。また、ジャケット４を構成する上板部４１及び隔壁４３の現像液と接触する可能性のある面にはテフロン（登録商標）コーティング５０を形成している。一方、ジャケット４の中央部に形成された開口にはチャック７が配置されている。このチャック７の軸部内には真空ポンプにつながる通路７１が形成され、軸部の外周部には伝熱効果を高めるためのフィン７２を設けている。【選択図】        図１
2004342973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光が終了した膜を表面に形成した被処理物の裏面をチャックで吸着してカップ内で回転せしめ、被処理物表面に供給した現像液を均一に拡散させる回転現像装置において、前記カップの底部には被処理物全体をカバーする大きさの温調水が循環するジャケットが設けられ、このジャケットの中心部には前記チャックの軸部が配置され、このチャックの軸部には伝熱効果を高めるためのフィンが設けられていることを特徴とする回転現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転現像装置において、前記ジャケットはアルミニウム製で少なくとも上面にはテフロン（登録商標）コーティングが施されていることを特徴とする回転現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転現像装置において、前記テフロン（登録商標）コーティングの厚みは５０〜１００μｍであることを特徴とする回転現像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の回転現像装置において、前記ジャケットの上面にはリンス液噴出ノズルが取付けられ、このリンス液噴出ノズルにリンス液を供給する配管がジャケットの温調水流路を貫通していることを特徴とする回転現像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の回転現像装置において、前記ジャケットの上面と被処理物の裏面との間隔が２ｍｍ以下となるようにチャックの下降端位置が定められていることを特徴とする回転現像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の回転現像装置において、前記ジャケットは調整部材によって外周部分が部分的に上下位置微調整可能とされていることを特徴とする回転現像装置。
【請求項７】
請求項１に記載の回転現像装置において、前記ジャケットは縦壁にて螺旋状の温調水流路が形成されていることを特徴とする回転現像装置。
【請求項８】
請求項１に記載の回転現像装置において、この現像装置の外周部には排気を一旦下向きにした後に上向きにするトラップ部が設けられていることを特徴とする回転現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置のうち特に回転によって現像液を被処理物表面に均一に拡散せしめる回転現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では基板表面に厚膜を形成する試みがなされている。例えば、ＩＣパターン面上にパンプと称される高さ１０〜２０μｍ程度の突起状電極を、集積回路形成技術を応用して形成するには、１０〜２０μｍ程度の厚さのレジスト膜を形成する必要がある。
また、従来ではＩＣチップを基板に搭載するのにワイヤボンディングを行っているが、ワイヤボンディングでは金線を１本づつ繋げなければならず面倒で時間がかかる。そこでワイヤボンディングの代わりにチップ自体に金属柱を複数本設け、この金属柱を介してＩＣチップを基板に搭載するようにしている。この金属柱の高さが数１０μｍであり、集積回路形成技術を応用して金属柱を形成するには、数１０μｍ程度の厚さのレジスト膜を形成する必要がある。
【０００３】
上記のように現像の対象となるレジスト膜の厚さが厚くなると、通常の現像時間で現像することができず、長時間現像になってしまい処理効率が低下する。そこで、現像の化学反応速度を速めるため現像液の温度を上げることが行われている。
しかしながら、現像液の温度のみを高めても現像カップなど他の要素の温度を高めないと、現像液の温度も急激に低下してしまう。本発明者が測定したところ、供給直後の現像液温度は３９．７８℃であったが２００秒経過後は３６．１４℃まで低下していた。
【０００４】
一方、現像装置としてはチャックにて被処理物を吸着し、この状態で被処理物をゆっくり回転させ、被処理物表面のレジスト膜上に盛り付けた現像液を均一に拡散するものが知られている。そして、上記チャックの温度変動を抑制するために、チャックの周囲に温度調節部材を設け、その中に磁性流体を充填してチャックからの熱の伝わりを速くすることが提案されている。（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献】
（特許文献１）  特開２００２−３４３６９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示される方法では、チャックしか温度調節することができず、チャックと接する部分以外の温調を行うことができない。このため現像ムラを生じやすい。
【０００７】
【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回転現像装置は、被処理物の裏面を吸着して回転せしめるチャックがカップ内に配置され、このカップの底部には被処理物全体をカバーする大きさの温調水が循環するジャケットが設けられ、このジャケットの中心部にはチャックの軸部が配置され、このチャックの軸部には伝熱効果を高めるためのフィンが設けられた構成とした。
斯かる構成とすることで、チャックへの伝熱効果も高く被処理物全体を温調することができる。
【０００８】
ジャケットの材質についてはアルミニウム製とすることが好ましい。アルミニウムの熱伝導率は１３３〜１６５（ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃）であり、一方通常のカップの材質であるＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）の熱伝導率は０．１４〜０．１７（ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃）であるので温調効果が高まる。
しかしながら、アルミニウムは腐食しやすいため、少なくとも現像液に接触する上面部分にはテフロン（登録商標）コーティングを施しておくことが好ましい。
【０００９】
テフロン（登録商標）コーティングの厚さは薄ければ伝熱効果は高まるが耐食性に劣ることになるので、５０〜１００μｍとするのが好ましい。
【００１０】
また、前記ジャケットの上面にリンス液噴出ノズルを取付けた構成としてもよい。この場合にはリンス液噴出ノズルにリンス液を供給する配管をジャケットの温調水流路を貫通せしめることでリンス液の温調も行える。
【００１１】
また、昇降動自在とされたチャックの下降端位置は、ジャケットの上面と被処理物の裏面との間隔が２ｍｍ以下となるように定めるのが好ましい。ジャケットの上面と被処理物の裏面との間隔が２ｍｍを超えると温調効果が低下する。
【００１２】
また、前記ジャケットは調整部材によって外周部分が部分的に上下位置が微調整可能とする構成も可能である。
被処理物が大型化すると、チャックに保持されている中心部分と保持されていない外側部分とで、僅かではあるが歪みが生じる。そこで、上記の構成とすることで、僅かな歪も調整され、ひいては被処理物とジャケットの面内平行度が調節されるので、被処理物の温度分布を一定にすることができる。
【００１３】
また、前記ジャケットの具体的な構造としては、縦壁にて螺旋状の温調液流路が形成されたものが考えられる。このような構成とすることで、温調水がスムーズに循環する。
【００１４】
更に、現像装置の外周部には排気を一旦下向きにした後に上向きにするトラップ部を設けた構成としてもよい。このような構成とすることで、排液（余分な現像液）がドレーンパイプから確実に排出されるし、排気との分離も確実に行うことができる。
【００１５】
【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。図１は本発明に係る回転現像装置の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａに沿った平断面図、図３は温調ジャケットの要部拡大断面図、図４は温調ジャケットの上面の高さ調整機構を説明した拡大断面図である。
【００１６】
回転現像装置はガラス基板や半導体ウェーハなどの被処理物Ｗを収納して回転せしめるカップ１を備えている。このカップ１は下半体２と上半体３からなり、下半体２は下部が上部より広がった筒状内側板２１と、この内側板２１の下端部から略水平に外側に延びる底板２２と、この底板２２の外周端から外側上方に向けて立ち上がる外側板２３からなり、底板２２にはドレーンパイプ２４がつながっている。
【００１７】
また、カップ１の上半体３は被処理物Ｗの出し入れを行う開口を形成する筒状板３１と、この筒状板３１の下端から斜め下方に延びる傾斜板３２と、この傾斜板３２の外端から下方に延びる垂直板３３とならなる。
【００１８】
前記垂直板３３は前記下半体２にて囲まれる空間に入り込むことで、断面視でＵ字状の排気通路３４を形成している。この排気通路３４はＵ字状をなすためトラップ機能を有し、排液が効率よくドレーンパイプ２４の部分に集まる。尚、排気通路３４のうち外側の立ち上がり通路には多数の排気口３５を形成している。
【００１９】
一方、前記筒状内側板２１の上端開口部には温調用ジャケット４が取り付けられている。ジャケット４は上板部４１、下板部４２およびこれらの間に設けられる隔壁４３からなり、いずれも熱伝導率に優れたアルミニウム（アルミニウム合金）を材料としている。前記上板部４１の上面の面積は被処理物Ｗの裏面（下面）の面積と等しいかそれよりも大きく設定し、被処理物全体をカバーしている。
【００２０】
尚、上板部４１、下板部４２および隔壁４３は別々に製造して後に結合してもよいが、隔壁４３と上板部４１または下板部４２を一体鋳造してもよい。
【００２１】
また、前記隔壁４３は螺旋状をなし、この隔壁４３によって画成される温調水流路４４も螺旋状をなしている。この温調水流路４４の最内側箇所には温調水入口４５が形成され、最外側箇所には温調水出口４６が形成され、温調水入口４５から流入した温調水は温調を行った後、温調水出口４６から流出し、加熱装置で再度加熱された後、再び温調水入口４５から流入するという循環経路を形成している。
【００２２】
また、図３に示すように、温調水流路４４を画成する上板部４１の一部を外側に向かった傾斜面４７とし、この傾斜面４７にリンス液ノズル４８を取り付け、更にこのリンス液ノズル４８にリンス液を供給する配管４９を温調水流路４４内を貫通せしめている。このように配管４９を温調水流路４４内に配置することで、被処理物Ｗの裏面に向けて噴出されるリンス液も温調（２３〜８０℃）される。
【００２３】
また、ジャケット４を構成する上板部４１及び隔壁４３の現像液と接触する可能性のある面には腐食防止のためにテフロン（登録商標）コーティング５０を形成している。このテフロン（登録商標）コーティング５０の厚みは５０〜１００μｍが適当である。１００μｍを超えると被処理物への熱伝導性が悪くなる。
尚、図示例では隔壁４３の外周面にもテフロン（登録商標）コーティング５０を形成しているが、この部分は現像液が接触する機会が少ないため、テフロン（登録商標）コーティング５０を形成しなくてもよい。
【００２４】
また、図４に示すように、ジャケット４を構成する上板部４１は微調整機構６を介してカップ１の筒状内側板２１の上端部に取り付けられている。この微調整機構６は上板部４１に対して出没はしないで回転可能に取り付けられたネジ６１と、このネジ６１が螺合する内側板２１に形成されたネジ穴６２からなり、ネジ６１を緩めることで、図４（ａ）に示すように被処理物Ｗ裏面との間隔が狭くなり、ネジ６１を締めることで、図４（ｂ）に示すように被処理物Ｗ裏面との間隔が広くなる。
【００２５】
前記微調整機構６は上板部４１の外周部に複数個設けられ、部分的に上板部４１の高さ位置を微調整できるようにしている。被処理物Ｗが大寸法になると、外周部において部分的に歪みが生じることがあるが、上板部４１の高さ位置を部分的に調整することで基板の歪みを補正し、さらに基板とジャケットの間隔が均一になるので、温度分布も均一になる。
【００２６】
一方、ジャケット４の中央部に形成された開口にはチャック７が配置されている。被処理物を吸着するチャックには静電チャックと真空チャックがあるが、この実施例では真空チャックを用いている。このチャック７の軸部内には真空ポンプにつながる通路７１が形成され、軸部の外周部には伝熱効果を高めるためのフィン７２を設けている。
【００２７】
また、チャック７は回転自在且つ昇降動可能とされ、上昇端では筒状板３１の上端部よりも高い位置まで上昇して被処理物Ｗの受け渡しを行い。また下降端の位置は吸着した被処理物Ｗの裏面とジャケット４の上面との間隔が２ｍｍ以下となるように設定する。尚、２ｍｍ以下には被処理物Ｗとジャケット４とが接触することまで含まない。接触すると、被処理物Ｗの裏面が汚れるおそれがある。
【００２８】
以上において、ジャケット４の温調水流路４４に２３〜８０℃の温調水を循環させながらチャック７にて吸着した被処理物Ｗをチャックとともにゆっくり回転させ、被処理物Ｗ表面に盛り付けた現像液を遠心力で拡散して現像処理を行う。
【００２９】
このとき、現像液供給直後の被処理物Ｗ表面の現像液の温度は３９．４６℃であったが、２００秒経過後の現像液の温度は３９．３６℃で、殆んど変化しなかった。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明に係る回転現像装置によれば、温調水を循環させるジャケットと前記ジャケットとから熱を伝達しするために、チャック軸部にフィンを形成する構成にすることで、被処理物全体を均一に温調することができる。したがって、被処理物表面に盛り付けられた現像液の温度が低下することなく、現像時間を短縮することができる。
また、被処理物全体が均一に温調されているので、現像ムラが生じることがない。
また、ジャケットの材質をアルミニウム製とし、且つ必要な箇所にはテフロン（登録商標）コーティングを施したので、腐食を防止しつつ伝熱効果を高めることができる。
【００３１】
また、リンス液についても温調を施すことで、被処理物の温度が変化するのを抑制でき、現像ムラを防止できる。
また、ジャケット上面の外周部分を部分的に上下位置が微調整可能とすることで被処理物が大型化に伴う歪を解消することができ、さらにジャケットと被処理物の間隔を均一にすることができるので、温度分布を均一にできる。
また、ジャケット内に螺旋状の温調水流路を形成することで温調水がスムーズに循環する。
更に、現像装置の外周部には排気を一旦下向きにした後に上向きにするトラップ部を設けることで、排気と排液の分離が確実に行われ、排液がドレーンパイプから削除排出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転現像装置の縦断面図
【図２】図１のＡ−Ａに沿った平断面図
【図３】温調ジャケットの要部拡大断面図
【図４】（ａ）および（ｂ）は温調ジャケットの上面の高さ調整機構を説明した拡大断面図
【符号の説明】
１…カップ、２…カップの下半体、２１…筒状内側板、２２…底板、２３…外側板、２４…ドレーンパイプ、３…カップの上半体、３１…筒状板、３２…傾斜板、３３…垂直板、３４…排気通路、３５…排気口、４…温調用ジャケット、４１…上板部、４２…下板部、４３…隔壁、４４…温調水流路、４５…温調水入口、４６…温調水出口、４７…傾斜面、４８…リンス液ノズル、４９…配管、５０…テフロン（登録商標）コーティング、６…微調整機構、６１…ネジ、６２…ネジ穴、７…チャック、７１…真空ポンプにつながる通路、７２…フィン、Ｗ…被処理物。
【図１】
2004342973.tif 000003
【図２】
2004342973.tif 000004
【図３】
2004342973.tif 000005
【図４】
2004342973.tif 000006