JP2002008967A - 半導体装置の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 維持管理が容易な半導体装置の製造装置を得
る。 【解決手段】 円板状のホットプレート２２を筒状のホ
ットプレートカバー２３が覆っている。ホットプレート
２２上に置かれ加熱されるウェハＷからの昇華物は、ホ
ットプレートカバー２３の内側に介挿された遮蔽部材２
６により遮蔽されるので、ホットプレートカバー２３の
内側には析出しない。遮蔽部材２６を取り外して、洗浄
して析出した昇華物を除去して再使用できる。遮蔽部材
２６は、昇華物の析出状況に応じて洗浄したり、交換し
たりできるので、維持管理が容易である。また、析出し
た昇華物がウェハ上に落下して、パターン欠陥を発生さ
せるおそれもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
装置及び製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置製造の写真製版工程では、ウ
エハ上にレジストを塗布し、集積回路をパターンニング
する。その際、ウエハ上にデハイトベーク（ＤＨ）、ア
ドヒジョンベーク（ＡＤ）、プリベーク（ＰＢ）、ポス
トエクスポジャベーク（ＰＥＢ）、ポストディベロップ
メントベーク（ＰＤＢ）等のベークを施す。このような
ベーキング装置として、例えば特開平６−２７５５１２
号公報に記載されたものがある。

【０００３】ここで、ベークの手順を図によって説明す
る。図９は、従来の半導体装置の製造装置の要部を示す
断面図であり、図９においてベーキングチャンバ８１
は、ホットプレート８２とこれを上方より覆うホットプ
レートカバー８３を有する。ホットプレートカバー８３
の中央部には排気口８３ａが設けられている。なお、ホ
ットプレート８２は、図示しないヒータによって加熱さ
れ、常に所定の温度に維持されている。

【０００４】ウエハＷは、図示しないロボットアーム等
にてベーキングチャンバ８１内に搬入され、ホットプレ
ート８２上に多点支持（プロキシミティベークなどの場
合）にて載せられる。

【０００５】ベーキングチャンバ８１内は、大気、Ｄ
Ａ、窒素ガス等のガスで満たされ、昇華物対策等の点か
らホットプレートカバー８３に設けられた排気口８３ａ
から図の矢印Ｐのように適量の排気が常時行われてい
る。一定時間ベークされたウエハＷは、ホットプレート
８２から移動され、ベークが終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の製
造装置は、以上のように構成されているので、排気を行
ったとしても、ホットプレートカバー８３の内側にウエ
ハＷ上に塗布されているレジスト、有機ＡＲＣ等からの
析出物Ｓが析出する。その析出物がウエハ上に落ちるこ
とにより、パターン欠陥を発生させ、歩留まりが低下す
る。

【０００７】これを防ぐため、ホットプレートカバー８
３を定期的に取り外し、手作業でクリーニングを行い、
析出物を除去していた。しかし、ホットプレートカバー
８３のハンドリングやクリーニングが煩雑であるという
維持管理上の問題点があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解決し
て、ホットプレートカバーに昇華物が析出するのを防止
でき、維持管理が容易な半導体装置の製造装置を得るこ
と及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造装置においては、ホット
プレートとこのホットプレートを覆うとともに排気口を
有するホットプレートカバーとが設けられレジスト膜が
形成された処理対象物をホットプレートに載せて雰囲気
ガス中において所定の温度に加熱するベーキングチャン
バ、及びホットプレートとホットプレートカバーとの間
に介挿されホットプレートカバーを処理対象物から遮蔽
するものであってベーキングチャンバに着脱自在に支持
される介挿部材を備えたものである。処理対象物を加熱
するときに発生する昇華物がホットプレートカバーに析
出しないように介挿部材により遮蔽し、ホットプレート
カバーに昇華物が析出するのを防止する。また、介挿部
材は挿脱可能であるので、昇華物の析出状況に応じて、
取り外して析出した昇華物を洗浄除去したり、交換した
りすることができる。さらに、析出した昇華物がウエハ
上に落下して欠陥を発生させるおそれもない。

【００１０】そして、介挿部材を洗浄する洗浄装置を設
けたことを特徴とする。介挿部材を洗浄することにより
析出した昇華物を除去して再使用を可能にする。

【００１１】さらに、洗浄装置は、レジスト塗布カップ
を洗浄装置として兼用するものであることを特徴とす
る。レジスト塗布カップを洗浄装置として兼用すること
により、スペースと設備費の低減を図る。

【００１２】また、介挿部材は貫通孔部を有しホットプ
レート周辺の雰囲気ガスを貫通孔部を通ってホットプレ
ートカバーの排気口から排出しうるようにされた遮蔽部
材であることを特徴とする。処理対象物を加熱するとき
に発生する昇華物がホットプレートカバーに析出しない
ように遮蔽部材により遮蔽し、ホットプレートカバーに
昇華物が析出するのを防止する。また、遮蔽部材は、取
り外して、洗浄して再使用したり、交換したりすること
ができる。

【００１３】そして、介挿部材は濾過材料が間隙を有す
るようにして板状に成形されたものであってホットプレ
ート周辺の雰囲気ガスを濾過材料の間を通ってホットプ
レートカバーの排気口から排出しうるようにされた濾過
部材であることを特徴とする。処理対象物を加熱すると
きに発生する昇華物がホットプレートカバーに析出しな
いように炉濾過部材により遮蔽し、ホットプレートカバ
ーに昇華物が析出するのを防止する。また、濾過部材
は、取り外して、交換したり、洗浄して再使用したりす
ることができる。

【００１４】さらに、上記目的を達成するために、本発
明の半導体装置の製造方法においては、次の工程を備え
たものである。 ア．レジスト膜が形成された処理対象物を、ホットプレ
ートとこのホットプレートを覆うとともに排気口を有す
るホットプレートカバーとが設けられたベーキングチャ
ンバのホットプレートに載せる工程。 イ．処理対象物とホットプレートカバーとの間に、ホッ
トプレートカバーを処理対象物から遮蔽する介挿部材を
取り外しできるようにして挿入する工程。 ウ．上記処理対象物を、雰囲気ガス中において処理対象
物近傍の雰囲気ガスを排気口から排気しながら所定の温
度に加熱する工程。 このような製造方法によれば、処理対象物を加熱すると
きに発生する昇華物がホットプレートカバーに析出しな
いように介挿部材により遮蔽し、ホットプレートカバー
に昇華物が析出するのを防止できる。また、介挿部材は
取り外すことができるので、昇華物の析出状況に応じ
て、取り外して、析出した昇華物を洗浄除去したり、交
換したりすることができ、維持管理が容易である。さら
に、析出した昇華物がウエハ上に落下して欠陥を発生さ
せるおそれもない。

【００１５】また、本発明の半導体装置の製造方法にお
いては、介挿部材を取り外して洗浄する工程を備えたこ
とを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の一形態を図１〜図６について説明する。なお、こ
こでは有機ＡＲＣ（Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ
Ｃｏａｔｉｎｇ）塗布プロセスに適用した場合について
述べる。図１は、有機ＡＲＣの塗布装置の概念図、図２
は半導体装置の製造装置の要部を示す断面図、図３はホ
ットプレートカバーの平面図である。図４は遮蔽部材を
示すもので図（ａ）は断面図、図（ｂ）は平面図であ
る。図５は遮蔽部材の取り出し工程を示す説明図、図６
は洗浄装置の構成図である。

【００１７】図１において、１１はキャリアステーショ
ン、１２はコーターユニット、１３はホットプレートユ
ニット、１４はクーリングユニットである。通常の処理
を行う場合は、ウエハはキャリアステーション１１から
矢印Ａのようにコーターユニット１２へ搬送され、有機
ＡＲＣ剤が回転塗布される。

【００１８】次に、矢印Ｂのようにホットプレートユニ
ット１３へ搬送され、有機ＡＲＣを架橋させるために１
８０〜２５０℃の高温にてプリベークする。その後、矢
印Ｃのようにクーリングユニット１４へ運ばれ、冷却さ
れて、再びキャリアステーション１１へ戻される（矢印
Ｄ）。なお、後述するがクリーニングユニット１８は遮
蔽部材の洗浄に用いられる。

【００１９】なお、上記ホットプレートユニット１３に
おける高温でのプリベークにおいて、ウエハに塗布され
た有機ＡＲＣが昇華する。特に、有機ＡＲＣは昇華物発
生が非常に多いと言われている。

【００２０】さて、図２において、ホットプレートユニ
ット１３におけるベーキングチャンバ２１は、円板状の
ホットプレート２２とこれを上方より覆う円筒状のホッ
トプレートカバー２３（詳細後述）を有する。なお、ホ
ットプレート２２は、図示しないヒータによって加熱さ
れ、常に所定の温度に維持されている。

【００２１】ホットプレートカバー２３は、図２、図３
に示す如く内側に円錐台状の凹部を形成する凹設部２３
ａとその一部を切り欠いた切欠き部２３ｂが設けられて
いる。また、中央部には排気口２３ｃが形成されてい
る。さらに、凹設部２３ａには、鍔状に形成され同様に
一部が切り欠かれた鍔状部２３ｄが設けられている。

【００２２】介挿部材としての遮蔽部材２６は、図４に
示すように円板状の遮蔽板部２６ａと上板部２６ｂとこ
の両者を連結する連結部２６ｃ、及び中心部に貫通孔が
形成された貫通孔部２６ｄを有する。この遮蔽部材２６
は、図２に示すように上板部２６ｂがホットプレートカ
バー２３に設けられた鍔状部２３ｄに挿脱可能な状態に
て載せられている。遮蔽部材２６は、ベーキングチャン
バ２１をホットプレート２２上に載せられたウエハＷか
ら遮蔽する。

【００２３】有機ＡＲＣが塗布されたウエハＷは、図示
しないロボットアーム等にてベーキングチャンバ２１内
に搬入され、ホットプレート２２上に例えば多点支持に
て載せられる。なお、図２では密着した状態で載せられ
ている。

【００２４】ベーキングチャンバ２１内は、大気、Ｄ
Ａ、窒素ガス等の所定の雰囲気ガスで満たされ、昇華物
対策等の点からホットプレートカバー２３に設けられた
排気口２３ｃから常時適量に排気が行われている。この
とき、図２において矢印Ｑで示すようにベーキングチャ
ンバ２１内に流入した雰囲気ガスは、遮蔽部材２６の遮
蔽板部２６ａの下方を流れ貫通孔部２６ｄを通って排気
口２３ｃから排気される。一定時間ベークされたウエハ
Ｗは、ベーキングチャンバ２１から移動され、ベークが
終了する。

【００２５】このとき、ウエハＷに塗布された有機ＡＲ
Ｃが昇華するが、昇華した有機ＡＲＣは、主に遮蔽部材
２６の遮蔽板部２６ａに析出部Ｓとして析出する。そし
て、ウエハの処理枚数の増加に伴って、徐々に析出量が
増えるので、定期的にクリーニングを行う。

【００２６】次に、クリーニングの方法について、説明
する。説明に先立ち、図１に示したクリーニングユニッ
ト１８の構成を図６により説明する。図６において、円
筒状のカップ４１に有機溶剤Ｒが貯留されている。そし
て、モータ４３にて回転駆動される回転保持板４４が、
図示しない支持板にて支持されている。

【００２７】さて、遮蔽部材２６のクリーニングである
が、汚れがひどくなった遮蔽部材２６は、図５に示すよ
うなウエハ搬送用アーム３１を用いホットプレートカバ
ー２３の凹設部２３ａから図５における紙面に水平方向
（矢印参照）に下方へ取り出され、クリーニングユニッ
ト１８（図１）へ矢印Ｅのように運ばれる。そして、そ
の遮蔽板部２６ａだけが図６のように有機溶剤Ｒに浸る
ようにして、回転保持板４４に保持させ、モータ４３を
所定時間回転させ、遮蔽部材２６を洗浄する。

【００２８】実施の形態２．図７は、さらにこの発明の
他の実施の形態である洗浄装置に用いるウエハ裏面洗浄
装置の構成図である。図７において、レジストを塗布す
るための円筒状の塗布カップ５１の底部に、ウエハ裏面
洗浄装置である複数のノズル５２が斜め外上方に向けて
配設され、ノズル５２の中心部に吸着チャック５３が設
けられている。

【００２９】このような、ウエハ裏面洗浄装置を利用す
る場合、遮蔽部材２６を吸着チャック５３上に載せてか
ら吸着させて固定し、その遮蔽板部２６ａにノズル５２
から有機溶剤を吹き付けて、洗浄する。

【００３０】実施の形態３．図８は、さらにこの発明の
他の実施の形態であるフィルタの構成を示す構成図であ
る。図８において、介挿部材としてのフィルタ６６は、
次のように構成されている。濾過部６６ａは、ステンレ
スの薄板を打ち抜いて多数の孔を設けた目の粗い打抜板
（パンチングメタル）を、浅い円形の皿状にプレス加工
して製作したケース部６６ｂとこのケース部６６ｂに適
度な密度で詰められた太さ０．３ｍｍ程度の繊維状のス
テンレス部材６６ｃで構成されている。支持円板部６６
ｄは、同じくステンレスの薄板を打ち抜いて多数の孔を
設けた目の粗い打抜板で、円板状に製作され、ケース６
６ｂに固着板部６６ｅにて固着されている。

【００３１】このようなフィルタ６６を、図２における
遮蔽部材２６と同様にして、その支持円板部６６ｄがホ
ットプレートカバー２３の鍔状部２３ｃに挿脱可能に載
せられている。なお、濾過部６６ａがこの発明における
濾過部材、ステンレス部材６６ｃが濾過材料である。

【００３２】ベーキング中、ベーキングチャンバ２１内
に流入した雰囲気ガスは、フィルタ６６の濾過部６６ａ
を通過し、貫通孔部２６ｄを通ってホットプレートカバ
ー２３の排気口２３ｄから排出される。ケース部６６
ｂ、支持円板部６６ｄは、打抜板なのでガスの通過を妨
げない。フィルタ６６は、使用中に生じた汚れに応じ
て、実施の形態１あるいは２に示したのと同様の方法に
より洗浄する。

【００３３】なお、上記実施の形態において、濾過材料
として繊維状のステンレス部材６６ｃを用いるものを示
したが、粒状の金属を焼結した燒結金属を用いてもよい
し、あるいは金属粉を充填したもの等であってもよい。

【００３４】なお、上記各実施の形態においては、遮蔽
部材２６やフィルタ６６を示したが、介挿部材は上記の
ようなものにかぎられるものではなく、ベーキングチャ
ンバ２１から取り外し可能でホットプレートカバー２３
をウエハから遮蔽してウエハからの昇華物がホットプレ
ートカバー２３に付着するのを防止ないし低減できるも
のであればよい。なお、介挿部材は、ホットプレート２
２側に着脱可能に支持させてもよい。また、遮蔽部材２
６やフィルタ６６を洗浄して再利用するものを示した
が、使い捨てにすることもできる。

【００３５】なお、上記各実施の形態では、昇華物発生
が最も多いと言われている有機ＡＲＣが塗布されたウエ
ハの場合について説明したが、従来のレジスト等有機材
料が塗布されたウエハの場合であっても、同様の効果を
奏する。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００３７】ホットプレートとこのホットプレートを覆
うとともに排気口を有するホットプレートカバーとが設
けられレジスト膜が形成された処理対象物をホットプレ
ートに載せて雰囲気ガス中において所定の温度に加熱す
るベーキングチャンバ、及びホットプレートとホットプ
レートカバーとの間に介挿されホットプレートカバーを
処理対象物から遮蔽するものであってベーキングチャン
バに挿脱自在に支持される介挿部材を備えたものである
ので、処理対象物を加熱するときに発生する昇華物がホ
ットプレートカバーに析出しないように介挿部材により
遮蔽し、ホットプレートカバーに昇華物が析出するのを
防止できる。また、介挿部材は挿脱可能であるので、昇
華物の析出状況に応じて、取り外して、析出した昇華物
を洗浄除去したり、交換したりすることができ、維持管
理が容易である。さらに、析出した昇華物がウエハ上に
落下して欠陥を発生させるおそれもない。

【００３８】そして、介挿部材を洗浄する洗浄装置を設
けたことを特徴とするので、洗浄により析出した昇華物
を除去して再使用することができる。

【００３９】さらに、洗浄装置は、レジスト塗布カップ
を洗浄装置として兼用するものであることを特徴とする
ので、レジスト塗布カップを洗浄装置として兼用するこ
とにより、スペースと設備費の低減が可能である。

【００４０】また、介挿部材は貫通孔部を有しホットプ
レート周辺の雰囲気ガスを貫通孔部を通ってホットプレ
ートカバーの排気口から排出しうるようにされた遮蔽部
材であることを特徴とするので、処理対象物を加熱する
ときに発生する昇華物がホットプレートカバーに析出し
ないように遮蔽部材により遮蔽し、ホットプレートカバ
ーに昇華物が析出するのを防止する。また、遮蔽部材は
取り外して、洗浄して再使用したり、交換したりするこ
とができる。

【００４１】そして、介挿部材は濾過材料が間隙を有す
るようにして板状に成形されたものであってホットプレ
ート周辺の雰囲気ガスを濾過材料の間を通ってホットプ
レートカバーの排気口から排出しうるようにされた濾過
部材であることを特徴とするので、処理対象物を加熱す
るときに発生する昇華物がホットプレートカバーに析出
しないように遮蔽部材により遮蔽し、ホットプレートカ
バーに昇華物が析出するのを防止する。また、濾過部材
は、取り外して、洗浄して再使用したり、交換したりす
ることができる。

【００４２】さらに、本発明の半導体装置の製造方法に
おいては、次の工程を備えた。 ア．レジスト膜が形成された処理対象物を、ホットプレ
ートとこのホットプレートを覆うとともに排気口を有す
るホットプレートカバーとが設けられたベーキングチャ
ンバのホットプレートに載せる工程。 イ．処理対象物とホットプレートカバーとの間に、ホッ
トプレートカバーを処理対象物から遮蔽する介挿部材を
取り外しできるようにして挿入する工程。 ウ．処理対象物を、雰囲気ガス中において上記処理対象
物近傍の雰囲気ガスを排気口から排気しながら所定の温
度に加熱する工程。 従って、処理対象物を加熱するときに発生する昇華物が
ホットプレートカバーに析出しないように介挿部材によ
り遮蔽し、ホットプレートカバーに昇華物が析出するの
を防止できる。また、介挿部材は取り外すことができる
ので、昇華物の析出状況に応じて、取り外して、析出し
た昇華物を洗浄除去したり、交換したりすることがで
き、維持管理が容易である。さらに、析出した昇華物が
ウエハ上に落下して欠陥を発生させるおそれもない。

【００４３】また、本発明の半導体装置の製造方法にお
いては、介挿部材を取り外して洗浄する工程を備えたこ
とを特徴とするので、洗浄により析出した昇華物を除去
して再使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 有機ＡＲＣの塗布装置の概念図である。

【図２】 この発明の実施の形態の一形態である半導体
装置の製造装置の要部を示す断面図である。

【図３】 図２のホットプレートカバーの平面図であ
る。

【図４】 図２の遮蔽部材を示すもので、図（ａ）は断
面図、図（ｂ）は平面図である。

【図５】 遮蔽部材の取り出し工程を示す説明図であ
る。

【図６】 図１の洗浄装置の構成図である。

【図７】 さらにこの発明の他の実施の形態である洗浄
装置に用いるウエハ裏面洗浄装置の構成図である。

【図８】 さらに、この発明の他の実施の形態であるフ
ィルタの構成を示す構成図である。

【図９】 従来の半導体装置の製造装置の要部を示す断
面図である。

【符号の説明】

１３ ホットプレートユニット、１８ クリーニングユ
ニット、２１ ベーキングチャンバ、２２ ホットプレ
ート、２３ ホットプレートカバー、２６ 遮蔽部材、
２６ａ 遮蔽板部、４１ カップ、５２ ノズル、６６
フィルタ、６６ａ 濾過部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AB16 EA05 FA01 FA12 2H096 AA25 DA01 FA01 GB03 GB10 HA01 5F046 JA09 JA22 KA04 KA07 KA10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホットプレートとこのホットプレートを
   覆うとともに排気口を有するホットプレートカバーとが
   設けられレジスト膜が形成された処理対象物を上記ホッ
   トプレートに載せて雰囲気ガス中において所定の温度に
   加熱するベーキングチャンバ、及び上記ホットプレート
   と上記ホットプレートカバーとの間に介挿され上記ホッ
   トプレートカバーを上記処理対象物から遮蔽するもので
   あって上記ベーキングチャンバに挿脱自在に支持される
   介挿部材を備えた半導体装置の製造装置。
2. 【請求項２】 介挿部材を洗浄する洗浄装置を設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造装
   置。
3. 【請求項３】 洗浄装置は、レジスト塗布カップを洗浄
   装置として兼用するものであることを特徴とする請求項
   ２に記載の半導体装置の製造装置。
4. 【請求項４】 介挿部材は、貫通孔部を有しホットプレ
   ート周辺の雰囲気ガスを上記貫通孔部を通ってホットプ
   レートカバーの排気口から排出しうるようにされた遮蔽
   部材であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   いずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
5. 【請求項５】 介挿部材は、濾過材料が間隙を有するよ
   うにして板状に成形されたものであってホットプレート
   周辺の雰囲気ガスを上記濾過材料の間を通ってホットプ
   レートカバーの排気口から排出しうるようにされた濾過
   部材であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   いずれか１項に記載の半導体装置の製造装置。
6. 【請求項６】 次の工程を備えた半導体装置の製造方
   法。 ア．レジスト膜が形成された処理対象物を、ホットプレ
   ートとこのホットプレートを覆うとともに排気口を有す
   るホットプレートカバーとが設けられたベーキングチャ
   ンバの上記ホットプレートに載せる工程。 イ．上記処理対象物と上記ホットプレートカバーとの間
   に、上記ホットプレートカバーを上記処理対象物から遮
   蔽する介挿部材を取り外しできるようにして挿入する工
   程。 ウ．上記処理対象物を、雰囲気ガス中において上記処理
   対象物近傍の雰囲気ガスを上記排気口から排気しながら
   所定の温度に加熱する工程。
7. 【請求項７】 介挿部材を取り外して洗浄する工程を設
   けたことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製
   造方法。