JP2591360B2 - フォトレジストの塗布方法 - Google Patents

フォトレジストの塗布方法

Info

Publication number
JP2591360B2
JP2591360B2 JP3102509A JP10250991A JP2591360B2 JP 2591360 B2 JP2591360 B2 JP 2591360B2 JP 3102509 A JP3102509 A JP 3102509A JP 10250991 A JP10250991 A JP 10250991A JP 2591360 B2 JP2591360 B2 JP 2591360B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist
temperature
substrate
wafer
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3102509A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04363169A (ja
Inventor
秀幸 廣瀬
満 日野杉
正俊 駒谷
晴夫 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3102509A priority Critical patent/JP2591360B2/ja
Publication of JPH04363169A publication Critical patent/JPH04363169A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2591360B2 publication Critical patent/JP2591360B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はウェット処理装置、特に
被加工面上にフォトレジスト膜を形成させるのに好適な
フォトレジスト塗布装置およびその塗布方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に半導体素子、液晶表示素子および
磁気バブルメモリ素子等の基板上に形成するパターン
等、高精度の寸法が要求される微細パターンは写真処理
方法で形成される。例えば、ウエーハ表面にフォトマス
クのパターンを転写する場合、ウエーハ上にフォトレジ
ストを塗布乾燥し、そのフォトレジスト膜をフォトマス
クにより選択的に露光することが行われる。
【0003】ここでウエーハ上に形成するフォトレジス
ト膜は、図2に示すようなフォトレジスト塗布装置を用
いて形成される。すなわち、同図において、スピンモー
タ1の回転軸先端部に設けられた真空チャック2にウエ
ーハ3を吸着保持させ、このスピンモータ1を高速回転
させながら、その上方に配置されたフォトレジストノズ
ル4からフォトレジスト5を一定量滴下させ、スピンモ
ータ1の遠心力によりウエーハ3の表面に膜厚の均一な
フォトレジスト膜7を形成するとともに余分なフォトレ
ジストを振り切り、第1、第2の回収カップ6a、6b
に回収する。
【0004】通常、このウエーハ3上にフォトレジスト
膜7を形成する、いわゆるフォトレジスト塗布は次のよ
うに行なわれる。まず最初にウエーハ3のフォトレジス
トに対する接着性を向上するため化学的に脱水を行なう
前処理を行った後、ウエーハ3に吸着されている水分を
完全に除去するため、約200℃程度に加熱し脱水を行
なう前ベーク(脱水ベーク)処理を行う。次いで常温ま
で冷却した後に前述したようにフォトレジスト膜7を形
成し、さらにこのフォトレジスト膜7を約200℃程度
に加熱し乾燥を行なうプリベーク処理工程を経て常温ま
で冷却させる工程を経る。これらの工程はフォトレジス
ト一貫塗布・現像機内で一枚ずつ自動的に処理される。
【0005】なお、本出願人は本出願の審査請求に際し
先行技術調査を行ったので、その結果を次の通り記述し
ておく。フォトレジスト・スピンナー塗布装置は特開昭
51-39737号公報等数多くの公開公報で知られている。フ
ォトレジスト等の処理液を温度調整したウェット処理装
置は本出願人による出願の公開(特開昭51-39737号公
報)で公知となっている。フォトレジストのウエハー裏
面への回り込みを防ぐ目的でウエハーの裏面から気体を
吹き付ける技術が特開昭52-144971号公報、同57-54321
及び同58-139440で知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフォトレジスト塗布装置およびその塗布方法による
と、ポジ形のフォトレジストを使用してフォトレジスト
膜7を形成した場合、図3に示すようにウエーハ3の中
心部3a、周辺部3bとで微細な形状は異なるが、スト
リエーション(striation)と称する放射状の微小な塗
布むら7aが発生していた。この塗布むら7aの発生
は、露光、現像後の素子パターンの寸法精度に大きな悪
影響を与えるため、フォトレジストの溶剤として、蒸発
しにくいものを使用したり、溶媒雰囲気中で塗布するな
どの方法が用いられているが、いずれも効果はあるもの
の、完全に対策するには至らなかった。
【0007】本発明の一つの目的は製造コストの低減が
可能なフォトレジストの塗布方法を提供することであ
る。本発明の他の目的は品質の向上が可能なフォトレジ
ストの塗布方法を提供することにある。本発明の他の目
的は歩留りの向上が可能なフォトレジストの塗布方法
提供することにある。本発明の更に他の目的はストリエ
ーションの発生を抑制できるフォトレジストの塗布方法
を提供することにある。
【0008】このような目的を達成するために、本発明
者等は、種々実験および検討を繰返し行なった結果、
に示すようにフォトレジスト膜の膜厚およびそのバラ
ツキ幅が曲線Iで示すようにウエーハの温度に大きな影
響を受け、さらにストリエーションも同様に同図に曲線
IIで示すようにウエーハの温度により大きく変化し、あ
る温度以下となると全く発生しなくなるという現象を発
見した。
【0009】
【課題を解決するための手段】この現象に着目し、本発
明は、基板上にフォトレジスト膜を形成するフォトレジ
ストの塗布方法において、上記フォトレジストは該フォ
トレジストをノズルに供給する管と、該管を温度調整す
る手段により温度調節され、上記基板を加熱することに
よりベーク処理を行った後、上記基板を該基板を保持す
る台と該台の温度を調整する装置よりなる冷却ユニット
上に移動させ、配置し、フォトレジスト塗布部における
上記フォトレジスト塗布時に、所定の温度になるよう
に、上記基板を冷却し、その後、上記基板を上記フォト
レジスト塗布部の回転台に移動させ、該回転台に固定
し、上記基板上に上記ノズルより上記温度調節されたフ
ォトレジストを滴下し、その後上記回転台を回転させて
上記フォトレジストを上記基板上に塗布し、上記フォト
レジストは塗布前に上記基板のフォトレジスト塗布時の
温度と同等の温度に温度調節されていることを特徴とす
る。また、上記所定の温度は溶媒蒸発温度以下であるこ
とを特徴とする。また、上記所定の温度は20℃以下で
あることを特徴とする。また、上記所定の温度は5℃な
いし20℃の範囲であることを特徴とする。また、上記
所定の温度は5℃ないし18℃の範囲であることを特徴
とする。また、上記所定の温度は10℃ないし15℃の
範囲であることを特徴とする。
【0010】
【作用】上記フォトレジストの塗布方法によれば、ウエ
ーハの温度を適切な値に設定できるので、フォトレジス
トの膜厚の均一性がよくなり、またそのバラツキ幅も小
さくできる。また、塗布時のフォトレジストの温度も基
板と同等の温度に制御されているので塗布むらのないフ
ォトレジスト膜が得られる。
【0011】
【実施例】次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。
【0012】図1は本発明によるフォトレジスト塗布装
置およびフォトレジスト塗布方法の一例を説明するため
のフォトレジスト塗布装置の要部模式図であり、同図
(a)は要部断面構成図、同図(b)はその平面図で
におけると同一な部分および相当する部分は同一符号
を付す。
【0013】同図において、8はフォトレジストノズル
4およびこのフォトレジストノズル4内のポジ形フォト
レジスト(以下フォトレジストと称する)を冷却させる
ウォータジャケット、9は冷却水循環形の温度調整装置
である。10はウォータジャケット8と温度調整装置9
との間を結合させかつウォータジャケット8に冷却水を
巡回させる循環パイプであり、ノズル4内のフォトレジ
ストはこのフォトレジストの溶媒蒸発温度(約20℃)
以下の温度に冷却されている。
【0014】11は真空チャックを備えたウエーハ3の
冷却ユニット、12は冷却水循環形の温度調整装置であ
る。13は冷却ユニット11と温度調整装置12との間
を結合させかつ冷却ユニット11に冷却水を巡回させる
循環パイプであり、ウエーハ3は真空チャックに吸着保
持されて冷却ユニット11上に配置され、フォトレジス
トの溶媒蒸発温度(約20℃)以下の温度に冷却されて
いる。
【0015】このような構成において、フォトレジスト
塗布前には、ウエーハ3は冷却ユニット11上に配置さ
れ、この冷却ユニット11によりフォトレジストの溶媒
蒸発温度以下に冷却され、塗布直前にはスピンモータ1
の真空チャック2上に矢印方向に移動して吸着保持され
る。従って、フォトレジスト塗布時には、ウエーハ3が
冷却された低温状態で、フォトレジスト5がウエーハ上
に滴下され、スピンモータ1が回転してフォトレジスト
膜が形成される。
【0016】このような方法によれば、前述の塗布むら
のないフォトレジスト膜が得られる。このとき、ウエー
ハ3上に滴下するフォトレジスト5も同時にほぼ同等の
低温に冷却されているので、さらにその効果が大であ
る。すなわち、フォトレジスト滴下時のフォトレジスト
とウエーハ間の温度差が小さいので、フォトレジスト滴
下点とウエーハ周辺でのフォトレジスト膜の膜厚に差を
生じることが防止できる。また、フォトレジスト塗布前
からウエーハ3が冷却されているので、フォトレジスト
膜の膜厚のバラツキ(絶対値)が小さくなる。
【0017】なお、前述した実施例において、ウエーハ
3を冷却させる温度を、フォトレジストの溶媒蒸発温度
(約20℃)以下としたが、この温度を4℃以下とする
と、ウエーハ3に結露が発生し、フォトレジストの接着
性が低下するので好ましくない。また、21℃を超え室
温近傍となると、前述したようにストリエーションと称
する放射状の微小な塗布むらが発生する。したがって、
冷却温度範囲は5℃ないし20℃の範囲が良く、また、
フォトレジストの種類あるいはウエーハ3の冷却機能発
生手段の構成の差による熱容量のばらつき等を考慮して
5℃ないし18℃の温度範囲が好ましく、特に10℃な
いし15℃の温度範囲では極めて良好な効果が得られ
た。
【0018】このようなフォトレジスト塗布装置および
そのフォトレジスト塗布方法により形成されたフォトレ
ジスト膜は、従来ストリエーションが長さ数10ないし
100Åで発生していたものが、完全に零となり、この
結果、パターンの寸法精度を著しく向上させることがで
きた。また、固体撮像素子に適用した場合には、従来ス
トリエーションの発生のために固定パターンノイズが発
生していたが、ストリエーションの発生を零とすること
により、この固定パターンノイズの発生を皆無とするこ
とができた。さらにウエーハを冷却することにより、ス
トリエーションの発生を皆無とするのみならず、フォト
レジスト膜厚のばらつきを約半分に抑えることができ
た。
【0019】なお、前述した実施例においては、フォト
レジストにポジ形のフォトレジストを用いた場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ネガ形のフォトレジストを用いても同様の効果が得
られることは言うまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上説明した本発明の実施例によれば、
ストリエーションの発生を皆無とすることができるの
で、品質および歩留りを大幅に向上させ、製造コストを
大幅に低減できるなどの極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は本発明によるフォトレジスト
塗布装置およびその塗布方法の一実施例を説明するため
の図。
【図2】従来のフォトレジスト塗布装置およびそのフォ
トレジスト塗布方法の一例を説明する図。
【図3】従来の塗布方法により発生する塗布むらを示す
図。
【図4】ウエーハの温度に対するフォトレジスト膜厚お
よびストリエーションの関係を示す図。
【符号の説明】 1・・・スピンモータ、2、2′・・・真空チャック
・・・ウエーハ、3a・・・中央部、3b・・・周辺
部、4・・・フォトレジストノズル、5・・・フォトレ
ジスト、6a、6b・・・回収カップ、7・・・フォト
レジスト膜、7a・・・塗布むら、8・・・ウオータジ
ャケット、9・・・温調装置、10・・・循環パイプ、
11・・・冷却ユニット、12・・・温調装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 晴夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭59−48981(JP,A) 特開 昭54−78981(JP,A) 特開 昭56−70869(JP,A) 特開 昭58−166721(JP,A) 特開 昭58−16543(JP,A) 特開 昭58−7826(JP,A) 特開 昭59−32132(JP,A) 特開 昭58−143866(JP,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上にフォトレジスト膜を形成するフォ
    トレジストの塗布方法において、 上記フォトレジストは該フォトレジストをノズルに供給
    する管と、該管を温度調整する手段により温度調節さ
    れ、 上記基板を加熱することによりベーク処理を行った後、
    上記基板を該基板を保持する台と該台の温度を調整する
    装置よりなる冷却ユニット上に移動させ、配置し、フォ
    トレジスト塗布部における上記フォトレジスト塗布時
    に、所定の温度になるように、上記基板を冷却し、その
    後、上記基板を上記フォトレジスト塗布部の回転台に移
    動させ、該回転台に固定し、上記基板上に上記ノズルよ
    り上記温度調節されたフォトレジストを滴下し、その後
    上記回転台を回転させて上記フォトレジストを上記基板
    上に塗布し、上記フォトレジストは塗布前に上記基板の
    フォトレジスト塗布時の温度と同等の温度に温度調節さ
    れていることを特徴とするフォトレジストの塗布方法。
  2. 【請求項2】上記所定の温度は溶媒蒸発温度以下である
    ことを特徴とする請求項1記載のフォトレジストの塗布
    方法。
  3. 【請求項3】上記所定の温度は20℃以下であることを
    特徴とする請求項1記載のフォトレジストの塗布方法。
  4. 【請求項4】上記所定の温度は5℃ないし20℃の範囲
    であることを特徴とする請求項1記載のフォトレジスト
    の塗布方法。
  5. 【請求項5】上記所定の温度は5℃ないし18℃の範囲
    であることを特徴とする請求項1記載のフォトレジスト
    の塗布方法。
  6. 【請求項6】上記所定の温度は10℃ないし15℃の範
    囲であることを特徴とする請求項1記載のフォトレジス
    トの塗布方法。
JP3102509A 1991-05-08 1991-05-08 フォトレジストの塗布方法 Expired - Lifetime JP2591360B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3102509A JP2591360B2 (ja) 1991-05-08 1991-05-08 フォトレジストの塗布方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3102509A JP2591360B2 (ja) 1991-05-08 1991-05-08 フォトレジストの塗布方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59090901A Division JPH0646303B2 (ja) 1984-05-09 1984-05-09 フォトレジストの塗布方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04363169A JPH04363169A (ja) 1992-12-16
JP2591360B2 true JP2591360B2 (ja) 1997-03-19

Family

ID=14329363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3102509A Expired - Lifetime JP2591360B2 (ja) 1991-05-08 1991-05-08 フォトレジストの塗布方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2591360B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5828070A (en) * 1996-02-16 1998-10-27 Eaton Corporation System and method for cooling workpieces processed by an ion implantation system
JP5900370B2 (ja) * 2013-02-06 2016-04-06 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法、塗布膜形成装置及び記憶媒体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5478981A (en) * 1977-12-07 1979-06-23 Hitachi Ltd Photo resist coating unit
JPS5670869A (en) * 1979-11-14 1981-06-13 Hitachi Ltd Spinner coating apparatus
JPS587826A (ja) * 1981-07-07 1983-01-17 Toshiba Corp レジスト塗布装置
JPS5816543A (ja) * 1981-07-22 1983-01-31 Hitachi Ltd 板状物搬送機構
JPS58143866A (ja) * 1982-02-17 1983-08-26 Dainippon Screen Mfg Co Ltd レジスト剤塗布装置
JPS58166721A (ja) * 1982-03-29 1983-10-01 Oki Electric Ind Co Ltd 超高精度レジストスピナ
JPS5932132A (ja) * 1982-08-18 1984-02-21 Toshiba Corp レジスト塗布装置
JPS5948925A (ja) * 1982-09-14 1984-03-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 加熱乾燥した薬液塗布用基板の冷却方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04363169A (ja) 1992-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070122737A1 (en) Coating and developing system and coating and developing method
JPH10321493A (ja) レジスト膜形成方法及び基板処理装置
JP2000508118A (ja) 駆動電流を制御するための半導体ウェハの処理方法
US20040245237A1 (en) Thermal treatment equipment and thermal treatment method
JP3457900B2 (ja) 基板熱処理装置及び基板熱処理方法
US20200147637A1 (en) Coating treatment method, computer storage medium and coating treatment apparatus
JP2008307488A (ja) 塗布処理方法、塗布処理装置、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP2591360B2 (ja) フォトレジストの塗布方法
JPH0536597A (ja) 処理方法
US5849582A (en) Baking of photoresist on wafers
JP2001205165A (ja) 基板の処理装置及び処理方法
JPH06224116A (ja) レジスト現像方法
JP2007214506A (ja) 基板の処理方法及びプログラム
JPH07105336B2 (ja) レジスト現像方法
JP3280798B2 (ja) 塗膜の加熱処理方法及び加熱処理装置
JP2975140B2 (ja) 回転処理装置
JPH07263654A (ja) 固体撮像装置の製造方法
US20010012456A1 (en) Developing method and developing apparatus
JP3194815B2 (ja) レジスト塗布装置
JPH0646303B2 (ja) フォトレジストの塗布方法
JP2871747B2 (ja) 処理装置
JPH0580523A (ja) ウエツト処理装置
JP2816755B2 (ja) 半導体処理装置およびレジスト処理装置
JPH01204421A (ja) ホトレジスト塗布方法
JPS6074624A (ja) レジスト膜の形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term