JP2616748B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法、
特にフォトレジストを一定温度で注入する方法、とりわ
け固体撮像素子のウエーハへのゼラチン塗布に好適なフ
ォトレジスト定温注入方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に固体撮像素子には、色分解フィル
タとして一種のフォトレジストであるゼラチンが使用さ
れており、このゼラチンはウエーハ上に形成された絵素
上に回転塗布法により被着形成される。そして、このゼ
ラチンは、約２５℃程度の常温でゲル状態を呈している
ため、約２５℃以上に温め、ゾル状態にしておかなけれ
ば塗布できない。さらにゼラチンは、またウエーハも塗
布膜厚が均一で膜欠点もない良好な塗布を行うためには
所定の温度に温調する必要がある。

【０００３】これらの条件を踏まれた従来のゼラチン塗
布システムを図３に示す。同図において、従来のシステ
ムは、恒温槽１，ヒータ２，温度センサ３，撹拌器４お
よび温度調節器５により恒温に温調される液体６に、ゼ
ラチン７の収容容器８が入れられた加圧容器９を浸け、
ゼラチン７をゾル状態にしておくとともに、一定温度に
保温させる。また恒温槽１から塗布室１０までの注入系
を内部に注入管１１が通された弗素樹脂製チューブ１２
と、この外部を覆った断熱材１３と、これとチューブ１
２との間に入れられたヒータ１４および温度センサ１５
と、温度調節器１６とにより温調し、ゼラチン７を一定
温度で吐出させる。さらに図示しないファンと、ヒータ
およびフィルタとからなるファンヒータユニットとによ
り、温風１７をダクト１８を通して塗布室１０へ送り込
み、回転するように構成されているチャック１９に吸着
されたウエーハ２０を一定温度に加熱するようになって
いる。なお、２１は廃液回収容器、２２はウエーハ２０
の回転時に発生するゼラチン飛沫吸引用ブロア、２３は
ゼラチンを吐出させるための所定の圧力に制御されたＮ
₂ガス、２４はフィルタ、２５，２６は注入管１１の開
閉，吐出側ゼラチンのサックバック用ベローズである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来システムは、ゼラチン注入系の温調方法に問題があ
った。すなわち、温度調節器５の設定温度とゼラチン７
の吐出温度とが異なるため、吐出液温調整が不便であっ
た。また塗布室１０内のゼラチン温度を調節出来ないと
いう欠点もあった。さらにこのため、ウエーハ加熱用温
風を塗布室１０へ送り込まなければ注入管１１の末端か
らゼラチンが凝固してくる問題もあった。

【０００５】したがって本発明は、上述した従来技術の
問題点を解消するためになされたものであり、その目的
とするところは、注入系の末端まで温調できるフォトレ
ジスト定温注入システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、半導体装置の製造方法において、フ
ォトレジストを吐出するノズルに接続する第１の管と、
該第１の管を覆う第２の管と、上記ノズルの近傍で該第
２の管に接続する第３の管とより構成される吐出部分
と、上記フォトレジストの容器から上記第１の管への上
記フォトレジストの供給を開閉制御する手段と、半導体
ウエーハを固定する回転可能なチャックとを用い、上記
第２の管及び上記第３の管内に温調された液体を循環し
ながら、上記第１の管内のフォトレジストを上記ウエー
ハに滴下し、回転塗布法により上記ウエーハ上に上記フ
ォトレジストの膜を形成することを特徴とする。 また、
上記開閉制御手段は、上記容器内の上記フォトレジスト
の液面に圧力を加える機構と、上記第１の管と上記容器
の間に設けられた開閉用ベローズとよりなることを特徴
とする。

【０００７】

【作用】上記の半導体装置の製造方法によれば、フォト
レジストをウエーハ上に吐出する場合、処理液を吐出し
ない間も第１の管の末端から処理液が凝固してくる問題
がないので、上記吐出部分から処理液を常に安定して滴
下することができる。

【０００８】また上記の半導体装置の製造方法によれ
ば、ノズル近傍の、第１の管内のフォトレジストの温度
を一定に保つことが出来るので、ノズル付近のフォトレ
ジストの粘性も常に一定に保たれ、フォトレジストを吐
出する頻度に影響されず、ウエーハ上に形成されるフォ
トレジスト膜の膜厚を、各ウエーハ間で、均一にするこ
とができる。

【０００９】さらに、開閉用ベローズを用いることによ
り、上記吐出部分から滴下するフォトレジストの量を正
確に制御することができる。

【００１０】さらに、新しく温度調節された液体を、第
３の管を通して、ノズルの近傍の第１の管と第２の管の
間に供給することにより、ノズルの近傍の第１の管内の
フォトレジストの温度が正確に設定される。

【００１１】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。図２は本発明によるフォトレジスト定温注入シ
ステムの一例を示す断面構成図であり、図３と同符号は
同一要素となるのでその説明は省略する。図２におい
て、恒温槽１から塗布室１０を経由し、再び恒温槽１ま
でポンプ２７を通してチューブ２８が配管されている。
そして、このチューブ２８の内部にはゼラチン７の注入
管１１が塗布室１０まで通されている。また塗布室１０
内のゼラチン吐出部分は図１に要部断面図で示すような
構造を有している。すなわち、図１において、２９はコ
ネクタであり、このコネクタ２９には前記チューブ２８
が通常用いられているチューブ継手３０により接続され
ている。また、前記注入管１１の先端は、フランジ加工
され、コネクタ２９の一端にねじ込まれるノズル３１に
より、コネクタ２９に締付固定されている。なお、３２
はシール材である。

【００１２】このように配管された注入系において、ポ
ンプ２７を作動させることにより、恒温槽１内に液体６
が注入管１１のまわりを包むようにしてチューブ２８と
コネクタ２９とを通って循環する。一方、液体６は前述
したように恒温となるように常時加熱温調されている。
したがって、この定温注入システムによれば、収容容器
８内のゼラチン７の温度を一定に保つと同時に注入管１
１内のゼラチン温度も一定に保つことができる。また、
液体６の温度はそのまま収容容器８および注入管１１内
のゼラチン温度となるため、温度調節器５の設定温度と
ゼラチン吐出温度とが同一となる。

【００１３】このように、温度調節器５の設定温度とフ
ォトレジストであるゼラチンの吐出温度とが同一になる
ように温度調節できるのは、上述のいわば２重管の管状
にした部分で、一定温度の温度調整用の液体が、フォト
レジストを包むようにながれることによりフォトレジス
トの温度変化を極めて少なくすることが出来るからであ
る。すなわち、温度調節用の液体は基本的に温度が変化
しないように制御される。よって、温度調整用の液体は
温度変化による対流等は、期待出来ず、循環用ポンプを
設けることが必須となる。

【００１４】また、フォトレジストの注入管１１と容器
８とを同じ液体６で温度調節しているので、或いは、そ
れらを共通の温度制御系２、３及び５で温度調節してい
るので、温度制御性が良い。ポンプ２７は注入管が内側
に挿入されていないチューブ２８の部分に取り付けられ
ているため、取付けが簡単である。

【００１５】また本発明の吐出部分は図１に示すよう
に、温度調節用の液体はチューブ２８から、ノズル３１
の近傍にある、コネクタ２９に供給される構造になって
いる。

【００１６】従って、ノズル３１内及びノズル３１の近
傍の注入管内のフォトレジストが、絶えず供給される温
度調節用液体により、恒温かつ一定の粘度に保たれるの
で、ノズル３１から滴下するフォトレジストの量を正確
にコントロールすることが出来る。

【００１７】特に、図２に示す開閉用ベローズ２５等を
用いて、断続的に吐出するフォトレジストの滴下法に本
発明の吐出部分を用いることにより、フォトレジストが
注入管１１内を流動しない間も、注入管１１内のフォト
レジストがノズル３１側から凝固してくるのが防止され
かつ一定の粘度に保たれる、優れた効果が得られる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吐
出部分のフォトレジストの温度を、温調液により、所定
の温度に保つので、吐出部分からフォトレジストが凝固
してくる問題がなく、上記吐出部分からフォトレジスト
を常に安定して滴下することができる。

【００１９】また、吐出部分のフォトレジストの粘度も
一定に保たれるので、ウエーハ上に 形成されるフォトレ
ジスト膜の膜厚を、各ウエーハ間で、均一にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフォトレジスト吐出部分の要部断面構
成図。

【図２】本発明に係わるフォトレジスト塗布システムの
一例を説明するための要部断面構成図。

【図３】従来のフォトレジスト塗布システムの一例を説
明するための要部断面構成図。

【符号の説明】

１……恒温槽、２……ヒータ、３……温度センサ、４…
…撹拌器、５……温度調節器、６……液体、７……ゼラ
チン、８……収容容器、９……加圧容器、１０……塗布
室、１１……注入管、１２……チューブ、１３……断熱
材、１４……ヒータ、１５……温度センサ、１６……温
度調節器、１７……温風、１８……ダクト、１９……チ
ャック、２０……ウエーハ、２１……廃液回収容器、２
２……ブロア、２３……Ｎ₂ガス、２４……フィルタ、
２５，２６……ベローズ、２７……ポンプ、２８……チ
ューブ、２９……コネクタ、３０……チューブ継手、３
１……ノズル、３２……シール材。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトレジストを吐出するノズルに接続す
   る第１の管と、該第１の管を覆う第２の管と、上記ノズ
   ルの近傍で該第２の管に接続する第３の管とより構成さ
   れる吐出部分と、上記フォトレジストの容器から上記第
   １の管への上記フォトレジストの供給を開閉制御する手
   段と、半導体ウエーハを固定する回転可能なチャックと
   を用い、 上記第２の管及び上記第３の管内に温調された液体を循
   環しながら、上記第１の管内のフォトレジストを上記ウ
   エーハに滴下し、回転塗布法により上記ウエーハ上に上
   記フォトレジストの膜を形成することを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
2. 【請求項２】上記開閉制御手段は、上記容器内の上記フ
   ォトレジストの液面に圧力を加える機構と、上記第１の
   管と上記容器の間に設けられた開閉用ベローズとよりな
   ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方
   法。