(57)【要約】【課題】ウエーハ裏面での現像液の残留を防止できるようにした現像方法及び現像装置を提供する。【解決手段】所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に有するウエーハＷの裏面をスピンナーチャック１で支持し、当該スピンナーチャック１によって回転可能に支持されたウエーハＷの表面に現像液Ｌを滴下することによってフォトレジストを現像する方法であって、スピンナーチャック１を外側から囲むジャマ板９をウエーハＷの裏面側に配置すると共に、当該ウエーハＷ裏面と該ジャマ板９との間に隙間を設けておき、現像液ＬがウエーハＷの周縁を伝ってその裏面側へ回り込む前までに、当該ウエーハＷの裏面とジャマ板９との間の隙間にリンス液の膜Ｆを形成しておく。【選択図】図１
2007281326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に有するウエーハの裏面を回転支持
手段で支持し、当該回転支持手段によって回転可能に支持された前記ウエーハの表面に現
像液を滴下することによって前記フォトレジストを現像する方法であって、
前記回転支持手段を外側から囲むリング部材を前記ウエーハの裏面側に配置すると共に
、当該ウエーハ裏面と該リング部材との間に隙間を設けておき、
前記ウエーハの表面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁を伝ってその裏面側
へ回り込む前までに、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の前記隙間にリンス液
の膜を形成しておく、ことを特徴とする現像方法。
【請求項２】
所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に有するウエーハの裏面を回転支持
手段で支持し、当該回転支持手段によって回転可能に支持された前記ウエーハの表面に現
像液を滴下することによって前記フォトレジストを現像する装置であって、
前記回転支持手段を外側から囲み、且つ前記ウエーハの裏面との間に隙間を有するよう
に当該ウエーハの裏面側に配置されたリング部材と、
前記ウエーハの表面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁を伝ってその裏面側
へ回り込む前までに、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の前記隙間にリンス液
の膜を形成しておく液膜形成手段と、を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記リング部材の前記ウエーハの裏面と向かい合う面には、前記リンス液を保持するた
めの凹部が設けられていることを特徴とする請求項２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、現像方法及び現像装置に関し、特に、ウエーハ裏面での現像液の残留を防止
できるようにした技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエーハプロセス工程においては、フォトリソグラフィー技術によるレジストパターン
の形成が行われる。レジストパターンは、下地層のエッチングの際のマスクやイオン注入
時のマスクとして用いられる。レジストパターンは、例えば、ウエーハ表面の下地層上に
フォトレジストを塗布するレジスト塗布工程と、塗布されたフォトレジストにフォトマス
クのパターンを転写する露光工程と、露光済みのフォトレジストに現像液を滴下して潜在
パターンを顕在化させる現像工程と、によって形成される。
【０００３】
図４は、従来例に係るフォトレジストの現像シーケンスを示すフローチャートである。
図４のステップＳ´１では、まず始めに、ウエーハ裏面の中心付近をチャックステージ
で吸着固定し、その状態でウエーハの表面に向けて現像液を滴下する。次に、ステップＳ
´２では、現像液の滴下を止め、ウエーハの回転と停止とを繰り返し行うことによって現
像を促す処理（いわゆるパドル現像）を行う。そして、ステップＳ´３では、ウエーハを
回転させながらその表面にリンス液を供給して表面リンスを行うと同時に、その裏面にも
リンス液を供給してバックリンスを行う。このような表面リンス及びバックリンスによっ
てウエーハから現像液を除去する。その後、ステップＳ´４で、ウエーハを高速回転させ
スピン乾燥を行い、フォトレジストの現像処理を終了する。
【特許文献１】実開昭５８−１７５５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５に示すように、従来例では、現像液Ｌの吐出及びパドル現像時に、ウエーハＷの表
面から周縁を伝って裏面側に回り込み、回り込んだ現像液Ｌがジャマ板（ナイフエッジリ
ングとも呼ばれる。）９９で止まらず、スピンナーチャック９１まで到達してしまうこと
があった。このような現象に対して、スピンナーチャック９１の近傍にはバックリンス用
のノズル９３が配置されており、このノズル９３からリンス液を吐出してバックリンスを
行うことで、ウエーハＷの裏面に回り込んだ現像液Ｌを洗い流すことができるようになっ
ていた。
【０００５】
しかしながら、バックリンスを行う際にノズル９３から吐出されたリンス液がスピンナ
ーチャック９１側へ入り込まないようにするために、ノズル９３はスピンナーチャック９
１から外側へある程度離れた位置に配置されている。このため、現像液Ｌがノズル９３の
配置位置より内側まで到達した場合には、これを十分に洗い流すことができないという問
題があった。ウエーハＷの裏面に現像液Ｌが残されたまま現像工程を終了すると、裏面に
残された現像液Ｌによって次工程以降の工程で使用する装置を汚染してしまうおそれがあ
った。
そこで、この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ウエーハ裏面での
現像液の残留を防止できるようにした現像方法及び現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１の現像方法は、所定のパターンが露光さ
れたフォトレジストを表面に有するウエーハの裏面を回転支持手段で支持し、当該回転支
持手段によって回転可能に支持された前記ウエーハの表面に現像液を滴下することによっ
て前記フォトレジストを現像する方法であって、前記回転支持手段を外側から囲むリング
部材を前記ウエーハの裏面側に配置すると共に、当該ウエーハ裏面と該リング部材との間
に隙間を設けておき、前記ウエーハの表面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁
を伝ってその裏面側へ回り込む前までに、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の
前記隙間にリンス液の膜を形成しておく、ことを特徴とするものである。ここで、「リン
ス液」としては例えば純水が使用される。
【０００７】
発明１の現像方法によれば、ウエーハ裏面とリング部材との間に形成されるリンス液の
膜によって、当該リング部材より内側への現像液の入り込みを阻止することができる。従
って、リング部材より内側のウエーハ裏面にバックリンスを十分行うことができない領域
が存在する場合でも、当該領域への現像液の到達を防ぐことができる。これにより、ウエ
ーハ裏面での現像液の残留を防ぐことができ、次工程以降の工程で使用する装置の現像液
による汚染を防止することができる。
【０００８】
〔発明２〕  発明２の現像装置は、所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に
有するウエーハの裏面を回転支持手段で支持し、当該回転支持手段によって回転可能に支
持された前記ウエーハの表面に現像液を滴下することによって前記フォトレジストを現像
する装置であって、前記回転支持手段を外側から囲み、且つ前記ウエーハの裏面との間に
隙間を有するように当該ウエーハの裏面側に配置されたリング部材と、前記ウエーハの表
面に滴下された前記現像液が当該ウエーハの周縁を伝ってその裏面側へ回り込む前までに
、当該ウエーハの裏面と前記リング部材との間の前記隙間にリンス液の膜を形成しておく
液膜形成手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成であれば、ウエーハ裏面とリング部材との間に形成されるリンス液の膜
によって、当該リング部材より内側への現像液の入り込みを阻止することができる。従っ
て、リング部材より内側のウエーハ裏面にバックリンスを十分行うことができない領域が
存在する場合でも、当該領域への現像液の到達を防ぐことができる。これにより、ウエー
ハ裏面での現像液の残留を防ぐことができ、次工程以降の工程で使用する装置の現像液に
よる汚染を防止することができる。
【００１０】
〔発明３〕  発明３の現像装置は、発明２の現像装置において、前記リング部材の前記ウ
エーハの裏面と向かい合う面には、前記リンス液を保持するための凹部が設けられている
ことを特徴とするものである。
このような構成であれば、ウエーハの裏面とリング部材との間の隙間にリンス液が保持
され易くなるので、リンス液の膜の形成とその維持が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る現像装置１０の構成例を示す概念図である。
図１に示す現像装置１０は、所定のパターンが露光されたフォトレジストを表面に有す
るウエーハＷの裏面をスピンナーチャック１で支持すると共に、スピンナーチャック１に
よって回転可能に支持されたウエーハＷの表面に現像液Ｌを滴下することによって、フォ
トレジストを現像する装置である。
【００１２】
スピンナーチャック１のウエーハＷ裏面と接触する面（以下、「接触面」という。）１
ａには多数の孔が設けられており、これらの孔は真空ポンプに接続されている。ウエーハ
Ｗをスピンナーチャック１上に載置した状態で、これらの孔から空気を吸引すると、ウエ
ーハＷの裏面はスピンナーチャック１の接触面１ａに吸着されて固定される。また、この
スピンナーチャック１は、その接触面１ａの中心を通る鉛直線回りに回転可能になってい
る。さらに、スピンナーチャック１の上方には、現像液Ｌを滴下するための現像液滴下ノ
ズル（図示せず）と、ウエーハＷ表面にリンス液を滴下するための表面リンスノズル（図
示せず）とが配置されている。この実施の形態では、リンス液として例えば純水を使用す
る。
【００１３】
また、図１に示すように、ウエーハＷの裏面側には現像液Ｌやリンス液を受け止めるた
めのカップ２と、ウエーハＷ裏面にリンス液を吐出するためのバックリンスノズル３と、
ジャマ板９とが設けられている。ここで、ジャマ板９は、スピンナーチャック１とバック
リンスノズル３とを外側から囲み、ウエーハＷの表面から裏面に回り込んできた現像液Ｌ
のスピンナーチャック１側への侵入を防ぐためのものである。バックリンスノズル３とジ
ャマ板９はそれぞれカップ２に固定されている。また、ウエーハＷの回転を妨げないよう
にするために、ジャマ板９とウエーハＷ裏面との間には隙間が設けられている。
【００１４】
図２（Ａ）は、ジャマ板９の一例を示す概念図である。図２（Ａ）に示すように、ジャ
マ板９はリング形状を有し、そのウエーハＷの裏面と向かい合う面（以下、「対向面」と
いう。）９ａには円周方向に延びる溝部２０が形成されている。この溝部２０は、ウエー
ハＷの裏面との間でリンス液を保持するためのものである。図２（Ａ）に示すように、対
向面９ａには、このような溝部２０が同心円状に複数設けられている。
【００１５】
図２（Ｂ）は、溝部２０の形状の一例を示す断面図である。図２（Ｂ）に示すように、
溝部２０は、対向面９ａに対して斜めに交わる斜面２１と、対向面９ａに対して垂直に交
わる垂直面２２とで構成されており、溝部２０の内周側の面が垂直面２２、溝部２０の外
周側の面が斜面２１となっている。このような形状であれば、現像液Ｌの溝部２０内への
侵入は垂直面２２によって妨げられる一方で、リンス液の溝部２０内への侵入は斜面２１
によって促される。つまり、現像液Ｌを溝部２０内に入れにくくすることができる一方で
、リンス液を溝部２０内へ入れ易くすることができる。これにより、ウエーハＷとジャマ
板９との間の隙間にリンス液が保持され易くなるので、リンス液の膜Ｆの形成とその維持
が容易である。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態に係るフォトレジストの現像シーケンスを示すフローチャ
ートである。ここでは、図１に示した現像装置１０を用いて現像シーケンスを実行する場
合について説明する。
図３のステップＳ１では、まず始めに、ウエーハＷ裏面の中心付近をスピンナーチャッ
ク１で吸着固定する。そして、ウエーハＷを低速で回転させながら、バックリンスノズル
３からウエーハＷ裏面に向けてリンス液を吐出させる。これにより、リンス液は遠心力に
よってウエーハＷの中心からその外周方向へ裏面に沿って拡がる。そして、ジャマ板９の
対向面９ａとウエーハＷ裏面との間の隙間に入ってリンス液の膜Ｆが形成される。
【００１７】
次に、ステップＳ２では、現像液吐出ノズルからウエーハＷの表面に向けて現像液Ｌを
滴下する。ステップＳ２では、ウエーハＷを低速で回転させても良いし、止めていても良
い。また、本発明では、ステップＳ１とステップＳ２とを並行して行っても良い。
次に、ステップＳ３では、現像液Ｌの滴下を止め、ウエーハＷの回転と停止とを繰り返
し行うことによって現像を促す処理（いわゆるパドル現像）を行う。このステップＳ４で
は、バックリンスノズル３からリンス液の供給は行わないが、ウエーハＷの回転は極めて
低速であるため、ジャマ板９とウエーハＷ裏面との間に形成されたリンス液の膜Ｆは保持
され続ける。また、ウエーハＷの表面に供給された現像液Ｌの一部は、ウエーハＷの表面
から周縁を伝って裏面側に回り込み、回り込んだ現像液Ｌがジャマ板９まで到達する場合
がある。しかしながら、本発明では、ジャマ板９とウエーハＷ裏面との間にリンス液の膜
Ｆが形成されているので、ジャマ板９より内側への現像液Ｌの入り込みを阻止することが
できる。
【００１８】
そして、ステップＳ４では、ウエーハＷを回転させながら、表面リンスノズルからウエ
ーハＷ表面にリンス液を滴下すると共に、バックリンスノズル３からウエーハＷ裏面に向
けてリンス液を吐出し、この状態でウエーハＷを高速回転させる。これにより、ウエーハ
Ｗの表面と裏面とから現像液Ｌを洗い流す。その後、ステップＳ５で、ウエーハＷを高速
回転させスピン乾燥を行い、フォトレジストの現像処理を終了する。
【００１９】
本実施の形態では、ウエーハＷの径やその回転速度、ジャマ板の大きさ及びその配置位
置等は、例えば下記の通りに設定する。
・ウエーハＷ…直径は６インチで、裏面が親水性（多くの場合、ウエーハＷの裏面にはＳ
ｉＯ2膜が形成されており、親水性となっている。）
・ジャマ板９の配置位置…平面視で、ウエーハＷの外周から内側へ１〜２ｃｍ入り込んだ
位置
・ジャマ板９の幅…１〜５ｍｍ
・ステップＳ１でのウエーハＷ回転速度（低速回転）…５０〜１００ｒｐｍ
・ステップＳ１でのリンス液の吐出時間…２〜５秒間
・ステップＳ３でのウエーハＷ回転速度（極めて低速回転）…３０ｒｐｍ
・ステップＳ４でのウエーハＷ回転速度（高速回転）…５００ｒｐｍ
【００２０】
このように、本発明の実施の形態によれば、ウエーハＷ裏面とジャマ板９との間に形成
されるリンス液の膜Ｆによって、ジャマ板９より内側への現像液Ｌの入り込みを阻止する
ことができる。従って、ジャマ板９より内側のウエーハＷ裏面にバックリンスを十分行う
ことができない領域が存在する場合でも、当該領域への現像液Ｌの到達を防ぐことができ
る。これにより、ウエーハＷ裏面での現像液Ｌの残留を防ぐことができ、次工程以降の工
程で使用する装置の現像液Ｌによる汚染を防止することができる。
【００２１】
この実施の形態では、スピンナーチャック１が本発明の「回転支持手段」に対応し、ジ
ャマ板９が本発明の「リング部材」に対応している。また、現像装置１０によるステップ
Ｓ１の膜形成処理が本発明の「液膜形成手段」に対応し、溝部２０が本発明の「リンス液
を保持するための凹部」に対応している。
なお、この実施の形態では、ステップＳ１の膜形成処理をステップＳ２の前、又はステ
ップＳ２と並行して行う場合について説明した。しかしながら、ステップＳ１を実行する
タイミングはこれに限られることはない。本発明では、ウエーハＷの表面に滴下された現
像液Ｌが当該ウエーハＷの周縁を伝ってその裏面側へ回り込む前までに、ステップＳ１を
行ってジャマ板９とウエーハとの間にリンス液の膜Ｆを形成しておけば良い。これにより
、ジャマ板９より内側への現像液Ｌの入り込みを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る現像装置１０の構成例を示す図。
【図２】ジャマ板９と溝部２０の一例を示す図。
【図３】実施の形態に係る現像シーケンスを示すフローチャート。
【図４】従来例に係る現像シーケンスを示すフローチャート。
【図５】従来例の問題点を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１  スピンナーチャック、１ａ  接触面、２  カップ、３  バックリンスノズル、９  
ジャマ板、９ａ  対向面、２０  溝部、２１  斜面、２２  垂直面、Ｆ  リンス液の膜、
Ｌ  現像液、Ｗ  ウエーハ
【図１】
2007281326.tif 000003
【図２】
2007281326.tif 000004
【図３】
2007281326.tif 000005
【図４】
2007281326.tif 000006
【図５】
2007281326.tif 000007