JP2000243679A - Resist applicator, and baking device - Google Patents

Resist applicator, and baking device

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JP2000243679A
JP2000243679A JP11038907A JP3890799A JP2000243679A JP 2000243679 A JP2000243679 A JP 2000243679A JP 11038907 A JP11038907 A JP 11038907A JP 3890799 A JP3890799 A JP 3890799A JP 2000243679 A JP2000243679 A JP 2000243679A
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Japan
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wafer
resist
temperature
coating apparatus
resist coating
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JP11038907A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyonobu Maruyama
清信 丸山
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a resist applicator and a baking device that the degree of freedom in adjustment of the equality of the resist film applied on a wafer is large and the further improvement of the equality of film thickness is possible. SOLUTION: This is a resist applicator which forms a resist film on a wafer W by dropping resist R onto a wafer W retained horizontally and rotating the wafer W, and this has a heater 40 and temperature adjustment part 11 as temperature adjusting means which adjust the temperature of the resist R applied on the wafer W from the rear side of the resist application face of the wafer. This enables the degree of freedom in adjustment of the equality of the film thickness of the resist film applied on the wafer, and the rise of the film thickness becomes possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、ウェハ
上にレジストを塗布するレジスト塗布装置およびウェハ
に塗布されたレジストを加熱処理するベーキング装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist coating apparatus for applying a resist on a wafer and a baking apparatus for heating the resist applied to the wafer, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】スピンコータと呼ばれる、水平にしたウ
ェハ上にレジストを滴下し、このウェハを回転させるこ
とにより、ウェハ上にレジスト膜を形成するレジスト塗
布装置では、レジスト膜の膜厚の均一性に影響を与える
要素としては、レジスト材料の他に、たとえば、ウェハ
上に滴下するレジストの温度、スピンコータのスピンカ
ップ内の温度および湿度、スピンカップの排気量、レジ
ストを塗布する際のプロセスシーケンス等がある。これ
らの各要素を調整することで、ウェハ上のレジスト膜の
均一性を改善することができる。
2. Description of the Related Art In a resist coating apparatus called a spin coater, in which a resist is dropped on a horizontal wafer and the wafer is rotated to form a resist film on the wafer, a uniform thickness of the resist film is obtained. Influence factors include, in addition to the resist material, for example, the temperature of the resist dropped on the wafer, the temperature and humidity in the spin cup of the spin coater, the displacement of the spin cup, the process sequence when applying the resist, and the like. is there. By adjusting these elements, the uniformity of the resist film on the wafer can be improved.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置に
よっては、装置仕様や構成上の問題から、上記各調整要
素を調整できない場合もある。たとえば、レジストを複
数種類使用する条件下では、レジスト温度を制御する温
調器が全てのレジストに対して一つしかない場合もあ
る。このような場合には、各レジストを供給する各ノズ
ル系統の設定温度は同じとなり、設定するレジスト温度
は各レジスト膜の膜厚均一性の最大値と最小値のときの
温度の中間値とする。このため、膜厚均一性は全体的に
悪化することから、他の調整要素で膜厚均一性を向上さ
せる必要がある。また、たとえば、スピンカップの排気
量の場合も同様に、レジストの種類別に排気量が自動調
整される排気システムをスピンコータが備えている場合
には問題ないが、そうでない場合には、上記と同様に、
各レジスト膜の膜厚均一性の最大値と最小値のときの排
気量の中間値とする必要がある。以上のように、レジス
ト膜の膜厚均一性を改善する調整要素が複数あっても、
装置の仕様上の問題で調整できない調整要素が存在する
と、他の調整要素で補う必要があり、調整可能な調整要
素が多いほど膜厚均一性の向上を図ることができる。ま
た、上記した各調整要素だけでは、膜厚均一性の向上が
十分でない場合もある。
However, depending on the device, there are cases where it is not possible to adjust each of the above-mentioned adjusting elements due to problems in the device specifications and configuration. For example, under the condition that a plurality of types of resists are used, there may be only one temperature controller for controlling the resist temperature for all the resists. In such a case, the set temperature of each nozzle system for supplying each resist is the same, and the set resist temperature is an intermediate value between the maximum value and the minimum value of the film thickness uniformity of each resist film. . For this reason, the film thickness uniformity deteriorates as a whole, and it is necessary to improve the film thickness uniformity by other adjustment factors. Also, for example, in the case of the displacement of the spin cup, there is no problem if the spin coater is provided with an exhaust system in which the displacement is automatically adjusted for each type of resist, but otherwise, the same as above. To
It is necessary to set an intermediate value between the exhaust amount at the maximum value and the minimum value of the film thickness uniformity of each resist film. As described above, even if there are a plurality of adjustment elements for improving the thickness uniformity of the resist film,
If there is an adjustment element that cannot be adjusted due to a problem in the specifications of the apparatus, it is necessary to compensate for the adjustment element with another adjustment element. Further, in some cases, the above-described adjustment elements alone may not sufficiently improve the film thickness uniformity.

【0004】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであって、ウェハ上に塗布されたレジスト膜の膜厚
均一性の調整の自由度が大きく、さらなる膜厚均一性の
向上が可能なレジスト塗布装置およびベーキング装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a great degree of freedom in adjusting the film thickness uniformity of a resist film applied on a wafer, and can further improve the film thickness uniformity. It is an object of the present invention to provide a resist coating apparatus and a baking apparatus.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のレジスト塗布装
置は、水平に保持されたウェハにレジストを滴下し、前
記ウェハを回転させて当該ウェハ上にレジスト膜を形成
するレジスト塗布装置であって、前記ウェハのレジスト
塗布面の裏面側から前記ウェハに塗布されたレジストの
温度を調節する温度調節手段を有する。
According to the present invention, there is provided a resist coating apparatus for dropping a resist on a horizontally held wafer and rotating the wafer to form a resist film on the wafer. And a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the resist applied to the wafer from the back side of the resist applied surface of the wafer.

【0006】本発明のレジスト塗布装置では、温度調節
手段によってウェハを通じてウェハに塗布されたレジス
トの温度が調整され、ウェハに塗布されたレジスト膜の
膜厚均一性の制御が可能になる。
In the resist coating apparatus of the present invention, the temperature of the resist applied to the wafer through the wafer is adjusted by the temperature adjusting means, and the uniformity of the thickness of the resist film applied to the wafer can be controlled.

【0007】前記温度調節手段は、前記ウェハの裏面側
に設けられた電熱ヒータである。
The temperature adjusting means is an electric heater provided on the back side of the wafer.

【0008】前記電熱ヒータは、複数の電熱ヒータから
なり、それぞれ独立に温度調整される。複数の電熱ヒー
タを設けてそれぞれ独立に温度調整することにより、ウ
ェハ面内で塗布されたレジストの温度分布を任意の温度
分布とすることができ、レジスト膜の膜厚均一性をより
精度良く制御可能となる。
[0008] The electric heater comprises a plurality of electric heaters, each of which is independently adjusted in temperature. By providing a plurality of electric heaters and adjusting the temperature independently, the temperature distribution of the resist applied on the wafer surface can be set to an arbitrary temperature distribution, and the film thickness uniformity of the resist film can be controlled more accurately. It becomes possible.

【0009】前記ウェハの裏面側の中心部を吸着保持
し、当該ウェハを回転させるスピンチャックを有し、前
記複数の電熱ヒータは、前記スピンチャックを中心に同
心円上に配置されている。
There is a spin chuck for sucking and holding a central portion on the back side of the wafer and rotating the wafer, and the plurality of electric heaters are arranged concentrically around the spin chuck.

【0010】前記電熱ヒータは、保護カバーによって囲
まれている。
[0010] The electric heater is surrounded by a protective cover.

【0011】前記温度調節手段は、前記ウェハの裏面側
に設けられた温度調節された液体が供給、循環する温度
調節用容器からなる。
The temperature control means comprises a temperature control container provided on the back side of the wafer, for supplying and circulating a temperature-controlled liquid.

【0012】前記ウェハの裏面側の中心部を吸着保持
し、当該ウェハを回転させるスピンチャックを有し、前
記複数の電熱ヒータは、前記スピンチャックを中心に同
心円上に配置され、かつ、各電熱ヒータは周方向に分割
されており、それぞれ独立に温度調整される。
A spin chuck for sucking and holding a central portion on the back surface side of the wafer and rotating the wafer; the plurality of electric heaters are arranged concentrically around the spin chuck; The heater is divided in the circumferential direction, and the temperature is adjusted independently of each other.

【0013】前記ウェハの周囲を囲い込むスピンカップ
を有し、前記スピンカップ内の温度および湿度を調整し
た雰囲気を供給するカップ内温湿度調整手段と、前記ウ
ェハ上に滴下されるレジストの温度を調節するレジスト
温度調節手段と、前記スピンカップ内の排気量を調整す
るカップ排気量調整手段とをさらに有する。
A temperature / humidity adjusting means for supplying an atmosphere in which the temperature and humidity in the spin cup are adjusted, and a temperature of a resist dropped on the wafer; The apparatus further includes a resist temperature adjusting means for adjusting, and a cup exhaust amount adjusting means for adjusting an exhaust amount in the spin cup.

【0014】本発明のベーキング装置は、レジストが塗
布されたウェハのレジスト塗布面の裏面側から前記ウェ
ハを加熱処理するベーキング装置であって、前記ウェハ
の裏面内で任意の温度分布を形成可能な加熱手段を有す
る。
The baking apparatus of the present invention is a baking apparatus for heating the wafer from the back side of the resist-coated surface of the resist-coated wafer, and is capable of forming an arbitrary temperature distribution within the back side of the wafer. It has a heating means.

【0015】前記加熱手段は、複数の電熱ヒータからな
り、各電熱ヒータはそれぞれ独立に温度調整される。
The heating means comprises a plurality of electric heaters, and each electric heater is independently adjusted in temperature.

【0016】本発明のベーキング装置では、レジストが
塗布されたウェハを脱水ベーク、現像前ベーク、プリベ
ークまたはポストベークする際に、ウェハ面内における
レジスト膜の温度分布を任意に形成することができ、膜
厚均一性を制御可能となる。
In the baking apparatus of the present invention, the temperature distribution of the resist film in the wafer surface can be arbitrarily formed when the resist-coated wafer is subjected to dehydration baking, pre-development baking, pre-baking or post-baking, The thickness uniformity can be controlled.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。第1実施形態 図1は、本発明の一実施形態に係るレジスト塗布ユニッ
トの構成図である。図1において、レジスト塗布ユニッ
ト1は、基台2上に設けられたスピンカップ3と、レジ
スト塗布機構4と、温度調節部11、カップ内温湿度調
整部12、カップ排気量調整部13、レジスト温度調節
部14とを有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram of a resist coating unit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a resist coating unit 1 includes a spin cup 3 provided on a base 2, a resist coating mechanism 4, a temperature control unit 11, a temperature / humidity control unit 12 in a cup, a cup displacement control unit 13, a resist And a temperature control unit 14.

【0018】スピンカップ3内には、ウェハWを吸着保
持し、ウェハWを回転させるスピンチャック31と、ウ
ェハWの下面側からウェハW上に塗布されるレジストの
温度を調整するヒータ部40とが設けられている。スピ
ンチャック31は、回転軸31aと吸着部31bとを有
しており、吸着部31bはウェハWを回転軸31a内に
形成された管路を通じて真空吸着し、この状態で回転軸
31aが駆動する。これにより、吸着保持されたウェハ
Wは、回転する。
In the spin cup 3, a spin chuck 31 for sucking and holding the wafer W and rotating the wafer W, and a heater unit 40 for adjusting the temperature of a resist applied on the wafer W from the lower surface side of the wafer W are provided. Is provided. The spin chuck 31 has a rotating shaft 31a and a suction unit 31b. The suction unit 31b vacuum-suctions the wafer W through a pipe formed in the rotating shaft 31a, and the rotating shaft 31a is driven in this state. . Thus, the wafer W held by suction rotates.

【0019】ここで、図2は上記したヒータ部40の周
辺の構造を示す断面図であり、図3は図2の上面図であ
る。図2および図3に示すように、ヒータ部40は複数
の電熱ヒータ41a〜41cを有しており、電熱ヒータ
41a〜41cはスピンチャック31を中心に同心円上
に配置されている。電熱ヒータ41a〜41cは、レジ
スト塗布の際に使用する溶剤等の影響を回避するために
保護用ヒータボックス52内に収容されている。また、
各電熱ヒータ41a〜41cは、それぞれ温度調節部1
1に電気的に接続されている。温度調節部11は、各電
熱ヒータ41a〜41cの加熱温度をそれぞれ独立に制
御する。また、ウェハWの下面側の外周に配設されたノ
ズル51は、ウェハWの端部が各工程で位置決め部など
と接触する場合に、レジストの欠けなどにより発塵する
ことがあるが、これを防止するためウェハの周辺部のレ
ジストを溶剤により取り除く、いわゆるエッジリンス用
の溶剤供給ノズルである。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure around the heater section 40, and FIG. 3 is a top view of FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the heater section 40 has a plurality of electric heaters 41 a to 41 c, and the electric heaters 41 a to 41 c are arranged concentrically around the spin chuck 31. The electric heaters 41a to 41c are housed in a protective heater box 52 in order to avoid the influence of a solvent or the like used when applying the resist. Also,
Each of the electric heaters 41a to 41c is provided with a temperature controller 1
1 electrically. The temperature controller 11 controls the heating temperature of each of the electric heaters 41a to 41c independently. In addition, the nozzle 51 disposed on the outer periphery on the lower surface side of the wafer W may generate dust due to chipping of the resist when the end of the wafer W comes into contact with the positioning portion in each step. This is a solvent supply nozzle for so-called edge rinsing, in which the resist at the peripheral portion of the wafer is removed with a solvent in order to prevent the problem.

【0020】レジスト塗布機構4は、先端にレジストを
ウェハW上に供給するレジスト供給ノズル5aが設けら
れたレジスト供給管5と、レジスト供給管5を保持する
アーム6と、アーム6のx軸およびy軸方向の移動を行
うxyテーブル7と、xyテーブル7を保持するシリン
ダ軸8のz軸方向の移動およびθ方向の回転を行う回転
リフト9と、レジストRを供給する図示しないレジスト
供給装置と、レジスト供給装置から供給されるレジスト
Rの温度を調整してレジスト供給管5に当該レジストR
を供給するレジスト温度調節部14とを有している。
The resist coating mechanism 4 includes a resist supply pipe 5 provided with a resist supply nozzle 5a for supplying a resist onto the wafer W at the tip, an arm 6 for holding the resist supply pipe 5, an x-axis of the arm 6, an xy table 7 for moving in the y-axis direction, a rotary lift 9 for moving the cylinder shaft 8 holding the xy table 7 in the z-axis direction and rotating in the θ direction, and a resist supply device (not shown) for supplying a resist R The temperature of the resist R supplied from the resist supply device is adjusted, and the resist R is supplied to the resist supply pipe 5.
And a resist temperature control unit 14 for supplying the resist.

【0021】レジスト供給ノズル5aは、たとえば、ス
テンレスやテフロン樹脂等の材料から形成され、レジス
トのばた落ち防止やサックバック特性の向上の観点か
ら、形状、内径、外径等に種々の工夫が施されている。
レジスト温度調節部14にレジストRを供給する図示し
ないレジスト供給装置は、たとえば、レジストRを精密
かつ再現性よく滴下するために、いわゆるダイヤフラム
ポンプと呼ばれる空気圧制御ポンプを有するものを使用
することができる。
The resist supply nozzle 5a is made of, for example, a material such as stainless steel or Teflon resin. From the viewpoint of preventing the resist from dropping and improving the suck-back characteristic, various measures are taken for the shape, inner diameter, outer diameter and the like. It has been subjected.
As a resist supply device (not shown) for supplying the resist R to the resist temperature control unit 14, for example, a device having an air pressure control pump called a diaphragm pump can be used in order to drop the resist R precisely and with good reproducibility. .

【0022】レジスト温度調節部14は、上記のレジス
ト供給装置から供給されるレジストRを、たとえば、シ
ーケンスプログラムによって規定された温度に制御し、
これをレジスト供給管5に供給する。
The resist temperature controller 14 controls the resist R supplied from the resist supply device to a temperature specified by a sequence program, for example.
This is supplied to the resist supply pipe 5.

【0023】アーム6は、L字状に形成され、水平に延
びる水平部によってレジスト供給管5を支持していると
ともに、xyテーブル7上に固定されている。xyテー
ブル7は、たとえば、x軸およびy軸方向に移動可能に
保持されたテーブルにx軸およびy軸方向にそれぞれ螺
合された送りネジ軸を駆動モータによって回転させるこ
とによって、x軸およびy軸方向の任意の位置に位置決
めされる。回転リフト9は、たとえば、高圧エア等によ
って駆動され、シリンダ軸8のz軸方向の移動およびθ
方向の回転を行う。xyテーブル7および回転リフト9
の制御は、図示しない制御装置によって行われ、レジス
ト供給ノズル5aは、スピンカップ3内のスピンチャッ
ク31に装着されたウェハWの上方の任意の位置に移動
位置決めされる。
The arm 6 is formed in an L shape, supports the resist supply pipe 5 by a horizontal portion extending horizontally, and is fixed on an xy table 7. The xy table 7 is configured to rotate a feed screw shaft screwed in the x-axis and y-axis directions to a table held movably in the x-axis and y-axis directions by a drive motor, for example. It is positioned at any position in the axial direction. The rotary lift 9 is driven by, for example, high-pressure air or the like, and moves the cylinder shaft 8 in the z-axis direction and θ
Perform a rotation in the direction. xy table 7 and rotary lift 9
Is controlled by a control device (not shown), and the resist supply nozzle 5a is moved and positioned at an arbitrary position above the wafer W mounted on the spin chuck 31 in the spin cup 3.

【0024】カップ内温湿度調整部12は、たとえば、
恒温機能および恒湿機能を有するクリーンベンチから構
成されており、所定の温度および湿度に調整されたエア
Gをスピンカップ3内に供給するとともに、その供給量
も調整可能となっている。なお、温度および湿度は、予
め用意されたシーケンスプログラムによって規定されて
いる。
The temperature / humidity adjusting section 12 in the cup includes, for example,
It is configured by a clean bench having a constant temperature function and a constant humidity function, and supplies the air G adjusted to a predetermined temperature and humidity into the spin cup 3 and also adjusts the supply amount. The temperature and the humidity are specified by a sequence program prepared in advance.

【0025】カップ排気量調整部13は、スピンカップ
3内の空気Gの排気量を制御する。具体的には、たとえ
ば、スピンカップ3に形成された排気口の開閉量を制御
してエアGの排気量を調整する。なお、エアGの排気量
は、予め用意されたシーケンスプログラムによって規定
されている。
The cup displacement adjusting unit 13 controls the displacement of the air G in the spin cup 3. Specifically, for example, the opening and closing amount of an exhaust port formed in the spin cup 3 is controlled to adjust the exhaust amount of the air G. The displacement of the air G is defined by a sequence program prepared in advance.

【0026】次に、上記構成のレジスト塗布ユニット1
の動作について説明する。まず、カップ内温湿度調整部
12からこれから塗布するレジストRの種類に応じて設
定された温度および湿度のエアGをスピンカップ3内に
供給する。これに加えて、カップ排気量調整部13によ
ってスピンカップ3からのエアGの排気量を塗布するレ
ジストRの種類に応じて設定された排気量に調整する。
Next, the resist coating unit 1 having the above structure
Will be described. First, air G having a temperature and a humidity set according to the type of the resist R to be applied from now on is supplied into the spin cup 3 from the cup internal temperature / humidity adjusting unit 12. In addition to this, the exhaust amount of the air G from the spin cup 3 is adjusted by the cup exhaust amount adjusting unit 13 to the exhaust amount set according to the type of the resist R to be applied.

【0027】次いで、スピンチャック31にチャッキン
グされたウェハWを設定された回転数で回転させるとと
もに、レジスト供給管5を保持するアーム6を駆動して
レジスト供給ノズル5aをウェハWの回転中心上に移動
する。
Next, the wafer W chucked on the spin chuck 31 is rotated at a set number of rotations, and the arm 6 holding the resist supply pipe 5 is driven to move the resist supply nozzle 5a above the rotation center of the wafer W. Go to

【0028】一方、ウェハWの下部に設けられたヒータ
部40によって、予め用意されたシーケンスプログラム
にしたがって、ウェハWの面内で予め設定された温度分
布を形成する。たとえば、ウェハW上に供給されるレジ
スト温度調節部14によって温度調整されたレジストR
の温度が高くなるほど、ウェハWの中心部のレジスト膜
の膜厚が厚くなる場合を想定する。このような場合に、
たとえば、レジスト温度調節部14による温度調整に代
えて温度調節部11によってウェハW面内の温度分布を
中心部から周囲に向かって温度が下降する温度分布に調
整する。具体的には、ウェハWの中心部側に位置する電
熱ヒータ41aから外周に位置する電熱ヒータ41cに
向けて加熱温度が高くなるように、温度調節部11によ
って調整する。すなわち、ウェハWの中心部側に位置す
る電熱ヒータ41aから外周に位置する電熱ヒータ41
cに向けて温度勾配を形成する。
On the other hand, a predetermined temperature distribution is formed in the plane of the wafer W by a heater section 40 provided below the wafer W according to a sequence program prepared in advance. For example, the resist R whose temperature is adjusted by the resist temperature controller 14 supplied on the wafer W
It is assumed that the higher the temperature, the thicker the resist film at the center of the wafer W. In such a case,
For example, instead of the temperature adjustment by the resist temperature adjustment unit 14, the temperature distribution in the surface of the wafer W is adjusted by the temperature adjustment unit 11 to a temperature distribution in which the temperature decreases from the center toward the periphery. Specifically, the temperature is adjusted by the temperature adjustment unit 11 so that the heating temperature increases from the electric heater 41a located on the center side of the wafer W to the electric heater 41c located on the outer periphery. That is, from the electric heater 41a located on the center side of the wafer W to the electric heater 41 located on the outer periphery.
Form a temperature gradient toward c.

【0029】この状態で、所定速度で回転するウェハW
の中心部に、レジスト供給ノズル5aからレジストRを
所定量滴下する。ウェハW上に滴下されたレジストR
は、ウェハWの回転による遠心力によってウェハWの外
周に向けて広がり、ウェハW上にレジスト膜が形成され
る。このとき、ウェハWの中心部側の温度はウェハWの
外周側よりも低く、ウェハWの中心部側に存在するレジ
ストRは外周側よりも固化しにくい。このため、ウェハ
Wの中心部に滴下されたレジストRは、ウェハWの外周
に向けて広がる前に固化しにくく、ウェハWの中心部と
外周部とで固化するタイミングを調整することが可能と
なる。この結果、ウェハW上に形成されたレジスト膜の
膜厚均一性を制御でき、各電熱ヒータ41a〜41cに
よって形成する温度分布を調整することで、レジスト膜
の膜厚均一性を向上させることができる。
In this state, the wafer W rotating at a predetermined speed
A predetermined amount of resist R is dropped from the resist supply nozzle 5a to the center of the substrate. Resist R dropped on wafer W
Is spread toward the outer periphery of the wafer W by centrifugal force due to the rotation of the wafer W, and a resist film is formed on the wafer W. At this time, the temperature of the central portion of the wafer W is lower than the outer peripheral side of the wafer W, and the resist R present on the central portion of the wafer W is harder to solidify than the outer peripheral side. Therefore, the resist R dropped on the central portion of the wafer W is hard to solidify before spreading toward the outer periphery of the wafer W, and it is possible to adjust the timing of solidification between the central portion and the outer peripheral portion of the wafer W. Become. As a result, the film thickness uniformity of the resist film formed on the wafer W can be controlled, and by adjusting the temperature distribution formed by the electric heaters 41a to 41c, the film thickness uniformity of the resist film can be improved. it can.

【0030】以上のように、本実施形態によれば、ウェ
ハWの下面側に温度調整が可能なヒータ部40を設けた
ことで、たとえば、レジスト温度調節部14の調整温度
が固定であってレジストRの種類毎に温度調整ができな
いような場合に、ヒータ部40および温度調整部11に
よってレジストRの温度調整が可能となって、レジスト
Rの種類毎に膜厚均一性の制御が可能となる。また、本
実施形態では、ヒータ部40に複数の電熱ヒータ41a
〜41cを設け、各電熱ヒータ41a〜41cをそれぞ
れ独立に温度制御可能な構成としたことで、レジストR
を塗布するウェハW面内で温度分布を任意に形成するこ
とが可能になり、レジスト膜の膜厚均一性のより精度良
く制御することができ、この結果、レジスト膜の膜厚均
一性を向上させることができる。さらに、本実施形態に
よれば、レジスト膜の膜厚の均一性に影響を与える要素
であるレジスト温度、カップ内排気量、カップ内温湿度
をそれぞれ調整するカップ内温湿度調整部12、カップ
排気量調整部13、レジスト温度制御部14に加えて、
ウェハW上に塗布されたレジスト膜の温度を直接制御可
能なヒータ部および温度制御部11を備えたことで、レ
ジスト膜の膜厚の均一性を調整するパラメータが増加
し、様々な調整要素の組合せによって調整の自由度が増
し、膜厚均一性の制御が可能になる。
As described above, according to the present embodiment, since the heater section 40 capable of adjusting the temperature is provided on the lower surface side of the wafer W, for example, the adjustment temperature of the resist temperature adjustment section 14 is fixed. In the case where the temperature cannot be adjusted for each type of the resist R, the temperature of the resist R can be adjusted by the heater unit 40 and the temperature adjusting unit 11, and the film thickness uniformity can be controlled for each type of the resist R. Become. In the present embodiment, the heater section 40 includes a plurality of electric heaters 41a.
To 41c, and each of the electric heaters 41a to 41c can be independently controlled in temperature.
Temperature distribution can be arbitrarily formed in the surface of the wafer W on which the resist film is applied, and the uniformity of the film thickness of the resist film can be controlled more accurately. As a result, the uniformity of the film thickness of the resist film is improved. Can be done. Furthermore, according to the present embodiment, the cup temperature and humidity adjustment unit 12 that adjusts the resist temperature, the cup exhaust amount, and the cup temperature and humidity, which are factors that affect the uniformity of the resist film thickness, respectively, In addition to the amount adjustment unit 13 and the resist temperature control unit 14,
By providing the heater unit and the temperature control unit 11 that can directly control the temperature of the resist film applied on the wafer W, the parameter for adjusting the uniformity of the film thickness of the resist film increases, and various adjustment elements The degree of freedom of adjustment is increased by the combination, and the uniformity of the film thickness can be controlled.

【0031】変形例1 図4は、上述した実施形態のヒータ部40の変形例を示
す図である。図4に示すヒータ部は、スピンチャック3
1を中心に同心円上に複数の電熱ヒータ61a〜61c
を有しており、各電熱ヒータ61a〜61cは周方向に
4分割されている。分割された電熱ヒータ61a1〜6
1a4、61b1〜61b4および61c1〜61c4
の合計12個は、それぞれ独立に温度制御される。本実
施形態では、電熱ヒータ61a1〜61a4、61b1
〜61b4および61c1〜61c4をウェハWの半径
方向および周方向に配置する構成としたことにより、さ
らに豊富なバリエーションでウェハW面内の温度分布を
形成することができる。特に、上述した実施形態と比較
した場合に、ウェハWの中心部から外周部に向けて温度
勾配を形成することができるだけでなく、ウェハWの回
転方向についても温度勾配を形成することができ、レジ
スト膜の膜厚均一性のさらに緻密な制御が可能となる。
Modification 1 FIG. 4 is a view showing a modification of the heater section 40 of the above-described embodiment. The heater unit shown in FIG.
A plurality of electric heaters 61a to 61c are arranged concentrically around one.
, And each of the electric heaters 61a to 61c is divided into four in the circumferential direction. Divided electric heaters 61a1-6
1a4, 61b1 to 61b4 and 61c1 to 61c4
Are temperature-controlled independently of each other. In the present embodiment, the electric heaters 61a1 to 61a4, 61b1
61b4 and 61c1 to 61c4 are arranged in the radial direction and the circumferential direction of the wafer W, so that the temperature distribution in the surface of the wafer W can be formed in a wider variety. In particular, when compared with the above-described embodiment, not only can a temperature gradient be formed from the center of the wafer W toward the outer periphery, but also a temperature gradient can be formed in the rotation direction of the wafer W, More precise control of the film thickness uniformity of the resist film becomes possible.

【0032】第2実施形態 図5は、本発明の第2の実施形態に係るレジスト塗布装
置のヒータ部の構成を示す断面図である。図5におい
て、図示しないスピンカップ内には、ウェハWを吸着保
持し、ウェハWを回転させるスピンチャック31と、ウ
ェハWの下面側からウェハW上に塗布されるレジストの
温度を調整するヒータ部52とが設けられている。ヒー
タ部52は、温度調節された媒体L、たとえば、温水が
充填される内腔を有する収容ボックス53からなってお
り、収容ボックス53の供給部53aから温度調節され
た媒体Lが供給される。収容ボックス53内に供給され
た媒体Lは、収容ボックス53内を循環して排出部53
bから排出される。このような構成とすることにより、
ヒータ部52は、ウェハWを裏面側から媒体Lの温度に
相当する温度調節することができ、この結果、ウェハW
上に塗布されたレジスト膜の膜厚均一性を制御すること
が可能となる。なお、本実施形態では、ヒータ部52
は、ウェハW面内で均一の温度となるが、上述の実施形
態と同様に、ヒータ部52をたとえば、同心円上に複数
のヒータ部に分割し、それぞれ独立に温度調整された媒
体Lを各分割されたヒータ部に供給する構成とすること
も可能である。
Second Embodiment FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a heater of a resist coating apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, a spin cup (not shown) sucks and holds the wafer W and rotates the wafer W, and a heater unit for adjusting the temperature of the resist applied to the wafer W from the lower surface side of the wafer W. 52 are provided. The heater unit 52 includes a storage box 53 having a temperature-regulated medium L, for example, an inner cavity filled with hot water, and the temperature-controlled medium L is supplied from a supply unit 53 a of the storage box 53. The medium L supplied into the storage box 53 circulates through the storage box 53 and is discharged from the discharge unit 53.
b. With such a configuration,
The heater unit 52 can adjust the temperature of the wafer W from the back side corresponding to the temperature of the medium L. As a result, the wafer W
It is possible to control the thickness uniformity of the resist film applied thereon. In this embodiment, the heater 52
Has a uniform temperature in the plane of the wafer W. However, similarly to the above-described embodiment, the heater 52 is divided into a plurality of heaters on a concentric circle, for example, and the media L, each of which is independently temperature-adjusted, It is also possible to adopt a configuration in which the heater is supplied to the divided heater units.

【0033】第3実施形態 図6は、本発明に係るベーキング装置の一実施形態を示
す構成図である。ベーキング装置は、ウェハに塗布され
たレジストをレジスト塗布工程、または現像工程の前後
で加熱処理するための装置である。加熱処理工程とし
て、具体的には、たとえば、単一波長の光で露光した場
合の定在波効果によるレジストパターンの変形を軽減す
るため、露光後現像前に行う現像前ベークや、レジスト
処理の前処理として、レジストとウェハの密着性を強め
るために、水分を取り除くための脱水ベークや、ウェハ
上にレジストを塗布した後、レジスト膜中の残留溶剤の
蒸発とレジスト膜とウェハとの密着性の強化のために実
施するプリベークや、現像によるレジストパターンの形
成後、レジスト膜中または表面に残留した現像液、リン
ス液を蒸発除去し、レジストの硬化、ウェハとの密着性
強化を行うためのポストベークがある。これらの各加熱
処理工程では、レジスト膜の種類、レジスト膜の形成状
態等の条件に合わせてウェハを加熱する際の温度分布を
最適化することにより、レジスト膜の膜厚均一性を制御
し、膜厚均一性を向上することができる。
Third Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a baking apparatus according to the present invention. The baking apparatus is an apparatus for heating a resist applied to a wafer before and after a resist coating step or a developing step. As the heat treatment step, specifically, for example, in order to reduce the deformation of the resist pattern due to the standing wave effect when exposed to light of a single wavelength, a pre-development bake performed before exposure and development or a resist treatment As a pretreatment, in order to strengthen the adhesion between the resist and the wafer, a dehydration bake to remove moisture and after applying the resist on the wafer, evaporation of the residual solvent in the resist film and the adhesion between the resist film and the wafer After the pre-baking and the development of the resist pattern, the developer and the rinsing liquid remaining in or on the resist film are removed by evaporation to harden the resist and strengthen the adhesion with the wafer. There is post bake. In each of these heat treatment steps, the film thickness uniformity of the resist film is controlled by optimizing the temperature distribution when heating the wafer in accordance with conditions such as the type of the resist film and the state of formation of the resist film, The uniformity of the film thickness can be improved.

【0034】図6において、ホットプレート部70内に
は、複数の電熱ヒータ71a〜71fが内蔵されてい
る。これら各電熱ヒータ71a〜71fには、温度調整
部76と電気的に接続されている。温度調整部76は、
各電熱ヒータ71a〜71fをそれぞれ独立に温度調整
可能となっている。ホットプレート部70の上面70a
上には、上面70aとウェハWとの裏面の間に所定量の
ギャップを形成するためのギャップピン73が設けられ
ており、このギャップピン73上にウェハWが載置され
る。
In FIG. 6, a plurality of electric heaters 71a to 71f are built in a hot plate section 70. Each of the electric heaters 71a to 71f is electrically connected to a temperature adjusting unit 76. The temperature adjustment unit 76
The temperature of each of the electric heaters 71a to 71f can be independently adjusted. Upper surface 70a of hot plate 70
On the upper side, gap pins 73 for forming a predetermined amount of gap between the upper surface 70a and the back surface of the wafer W are provided, and the wafer W is mounted on the gap pins 73.

【0035】上記構成のベーキング装置では、各電熱ヒ
ータ71a〜71fによってウェハW面内の温度分布が
任意に形成され、この状態のベーキング装置にレジスト
が塗布されたウェハWが載置され、現像前ベーク、脱水
ベーク、プリベーク、ポストベーク等の加熱処理におい
て、ウェハW面内で最適な温度分布を形成することが可
能となり、レジスト膜の膜厚均一性を向上させることが
できる。
In the baking apparatus having the above-described structure, the temperature distribution within the wafer W is arbitrarily formed by the electric heaters 71a to 71f, and the wafer W coated with the resist is placed on the baking apparatus in this state. In a heating process such as baking, dehydration baking, pre-baking, or post-baking, it is possible to form an optimal temperature distribution in the wafer W surface, thereby improving the uniformity of the thickness of the resist film.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明のレジスト塗布装置によれば、ウ
ェハ上に塗布されたレジスト膜の膜厚均一性の調整の自
由度を大きくでき、さらなる膜厚均一性の向上が可能と
なる。本発明のベーキング装置によれば、現像前ベー
ク、脱水ベーク、プリベーク、ポストベーク等の加熱処
理において、レジストが塗布されたウェハ面内で最適な
温度分布を形成することができ、レジスト膜の膜厚均一
性を向上させることができる。
According to the resist coating apparatus of the present invention, the degree of freedom in adjusting the film thickness uniformity of the resist film applied on the wafer can be increased, and the film thickness uniformity can be further improved. According to the baking apparatus of the present invention, in a heating process such as pre-development bake, dehydration bake, pre-bake, and post-bake, it is possible to form an optimal temperature distribution in the wafer surface coated with the resist, Thickness uniformity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布ユニッ
トの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a resist coating unit according to an embodiment of the present invention.

【図2】ヒータ部40の周辺の構造を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure around a heater unit 40;

【図3】図2の上面図である。FIG. 3 is a top view of FIG. 2;

【図4】ヒータ部の変形例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a modification of the heater unit.

【図5】本発明の他の実施形態に係るレジスト塗布の構
成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of resist coating according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のさらに他の実施形態に係るホットプレ
ートの構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a hot plate according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レジスト塗布ユニット、11…温度調節部、40…
ヒータ部、W…ウェハ、R…レジスト。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resist application unit, 11 ... Temperature control part, 40 ...
Heater section, W: wafer, R: resist.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水平に保持されたウェハにレジストを滴下
し、前記ウェハを回転させて当該ウェハ上にレジスト膜
を形成するレジスト塗布装置であって、 前記ウェハのレジスト塗布面の裏面側から前記ウェハに
塗布されたレジストの温度を調節する温度調節手段を有
するレジスト塗布装置。
1. A resist coating apparatus for dropping a resist on a horizontally held wafer and rotating the wafer to form a resist film on the wafer, the resist coating apparatus comprising: A resist coating apparatus having a temperature adjusting means for adjusting the temperature of a resist applied to a wafer.
【請求項2】前記温度調節手段は、前記ウェハの裏面側
に設けられた電熱ヒータである請求項1に記載のレジス
ト塗布装置。
2. The resist coating apparatus according to claim 1, wherein said temperature adjusting means is an electric heater provided on the back side of said wafer.
【請求項3】前記電熱ヒータは、複数の電熱ヒータから
なり、それぞれ独立に温度調整される請求項2に記載の
レジスト塗布装置。
3. The resist coating apparatus according to claim 2, wherein the electric heater comprises a plurality of electric heaters, and the temperature is independently adjusted.
【請求項4】前記ウェハの裏面側の中心部を吸着保持
し、当該ウェハを回転させるスピンチャックを有し、 前記複数の電熱ヒータは、前記スピンチャックを中心に
同心円上に配置されている請求項3に記載のレジスト塗
布装置。
4. A spin chuck for sucking and holding a central portion on the back side of the wafer and rotating the wafer, wherein the plurality of electric heaters are arranged concentrically around the spin chuck. Item 4. A resist coating apparatus according to Item 3.
【請求項5】前記電熱ヒータは、保護カバーによって囲
まれている請求項2に記載のレジスト塗布装置。
5. The resist coating apparatus according to claim 2, wherein said electric heater is surrounded by a protective cover.
【請求項6】前記温度調節手段は、前記ウェハの裏面側
に設けられた温度調節された液体が供給、循環する温度
調節用容器からなる請求項1に記載のレジスト塗布装
置。
6. The resist coating apparatus according to claim 1, wherein said temperature adjusting means comprises a temperature adjusting container provided and circulated on a rear surface side of said wafer, for supplying and circulating a temperature-adjusted liquid.
【請求項7】前記ウェハの裏面側の中心部を吸着保持
し、当該ウェハを回転させるスピンチャックを有し、 前記複数の電熱ヒータは、前記スピンチャックを中心に
同心円上に配置され、かつ、各電熱ヒータは周方向に分
割されており、それぞれ独立に温度調整される請求項3
に記載のレジスト塗布装置。
7. A spin chuck for attracting and holding a central portion on the back side of the wafer and rotating the wafer, wherein the plurality of electric heaters are arranged concentrically around the spin chuck, and 4. The electric heater is divided in the circumferential direction, and the temperature of each electric heater is adjusted independently.
3. The resist coating apparatus according to 1.
【請求項8】前記ウェハの周囲を囲い込むスピンカップ
を有し、 前記スピンカップ内の温度および湿度を調整した雰囲気
を供給するカップ内温湿度調整手段と、 前記ウェハ上に滴下されるレジストの温度を調節するレ
ジスト温度調節手段と、 前記スピンカップ内の排気量を調整するカップ排気量調
整手段とをさらに有する請求項1に記載のレジスト塗布
装置。
8. A cup temperature / humidity adjusting means having a spin cup surrounding the periphery of the wafer, for supplying an atmosphere in which the temperature and humidity in the spin cup are adjusted, and a resist for dropping the resist dropped on the wafer. 2. The resist coating apparatus according to claim 1, further comprising: a resist temperature adjusting unit for adjusting a temperature; and a cup exhaust amount adjusting unit for adjusting an exhaust amount in the spin cup.
【請求項9】レジストが塗布されたウェハのレジスト塗
布面の裏面側から前記ウェハを加熱処理するベーキング
装置であって、 前記ウェハの裏面内で任意の温度分布を形成可能な加熱
手段を有するベーキング装置。
9. A baking apparatus for heat-treating the wafer from the back side of the resist-coated surface of the resist-coated wafer, the baking apparatus having heating means capable of forming an arbitrary temperature distribution in the back side of the wafer. apparatus.
【請求項10】前記加熱手段は、複数の電熱ヒータから
なり、各電熱ヒータはそれぞれ独立に温度調整される請
求項9に記載のベーキング装置。
10. The baking apparatus according to claim 9, wherein said heating means comprises a plurality of electric heaters, and each electric heater is independently adjusted in temperature.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003117470A (en) * 2001-10-16 2003-04-22 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Rotary thin film forming apparatus and thin film forming method
JP2011035186A (en) * 2009-08-03 2011-02-17 Tokyo Electron Ltd Coating processing device, coating processing method, program, and computer storage medium
JP2012119536A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Tokyo Electron Ltd Coating device, coating method and storage medium

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