JP2809595B2 - 板状物の熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents
板状物の熱処理装置及び熱処理方法Info
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Description
の前工程において、シリコンウェハー等の基板に熱処理
を施すための装置及び方法に関するものである。
トリソグラフィー工程では、レジスト液塗布の後に溶剤
を揮発させ、レジストの接着力を向上させる手法が行わ
れている。例えば、100℃、60分間程度の条件での
熱処理(プリベーク)があげられる。この熱処理は、プ
レートヒータの上に熱伝導率の高いアルミニウム板等を
置き、その上にレジスト液を塗布したウェハーを載せて
行われる。
膜エッチング後の熱処理も同様の方法により行われてい
る。
塗布前のウェハーは片面に酸化膜が形成されており、反
りが生じている。このウェハーの反りはレジスト液塗布
後においても解消されることはない。したがって、ウェ
ハーはアルミニウム板の上部平面に全面接触せず、ウェ
ハーとアルミニウム板との間に隙間が生じる。これによ
り、ウェハーの温度分布が不均一となり、レジスト液の
溶剤の揮散に際し、形成されたレジスト層の厚さが不安
定となるという問題点があった。
5に示す載置板20を用いることも考えられる。すなわ
ち、ウェハー16を環状溝21を有し、その環状溝21
の底部に空気吸出孔22が透設され、図示しない空気吸
引装置に接続された載置板20に吸着させて、熱処理を
行う方法も考えられる。しかし、例えば、100℃での
熱処理においては、等温線は曲線23のようになり、載
置部20上面の温度分布が不均一となり、前記と同様の
問題点があった。
でおり、熱伝導率の高い銅等はその不純物により、ウェ
ハーの汚染を引き起こすことがある。このため、銅等は
高熱伝導率であっても、該熱処理装置には使用しづらい
という問題点があった。
問題点に着目してなされたものである。その目的として
は、例えば、ウェハーのフォトリソグラフィー工程での
熱処理において、ウェハーに不均一な温度分布を生じる
ことなく、均一な熱処理が可能な熱処理装置及び熱処理
方法を提供することにある。
に、請求項1の発明では、熱処理装置の載置部の上面に
多数の連続気孔を有する金属多孔質板を設け、金属多孔
質板の被加熱物の接していない側に空気吸引装置を接続
したものである。
高純度アルミニウム焼結体としたものである。請求項3
の発明では、板状の被加熱物を多数の連続気孔を有する
金属多孔質板に載せ、その金属多孔質板側を減圧状態と
し、前記被加熱物を金属多孔質板に密着させて加熱する
方法としたものである。
加熱物をフォトリソグラフィー工程でのサブスレート上
に形成された各種膜、あるいは、液晶ガラス等の基板と
したものである。
を熱処理装置の金属多孔質板上に密着支持される。
ウムはシリコンウェハーに対して不活性であるととも
に、熱伝導率が高い。これによって、シリコンウェハー
を汚染することなく、効率的な熱処理ができる。
とあいまって、以前の工程で反りの生じたサブスレート
上の各種膜、あるいは、その他反りの生じた基板であっ
ても、平板状に熱処理装置の金属多孔質上に密着され
る。
図1〜図4に基づいて説明する。図1〜図3に示すよう
に、熱処理装置本体1の下部ベース2は、金属製で有底
短円筒状に形成されている。その底部中央には、図示し
ないが外部の空気吸引装置に接続され、下部ベース2の
内側中空部2aから空気を吸い出すため空気吸出口3が
形成されている。
同径に形成された金属製のヒーター4が載置され、下部
ベース2の上側開口部が閉塞されている。図4に示すよ
うに、ヒーター4の内部にはシーズヒータ5が埋設され
ている。シーズヒータ5の両端子は、ベークライト等の
絶縁板8に支持された外部端子6に接続されている。
ーター4と同径に形成された金属製の上部ベース9が載
置されており、下部ベース2、ヒーター4とボルト12
により締付接合されている。なお、下部ベース2、ヒー
ター4、上部ベース9のそれぞれの接合面には、図示し
ないがパッキンが介在されている。
径の異なる複数の環状溝10が形成され、各環状溝10
の底部には所定の間隔をおいて上部ベース9、ヒーター
4に貫設された複数の空気吸出孔11が接続されてい
る。そして、この空気吸出孔11により、環状溝10と
下部ベース2の内側中空部2aとが連通されている。
が耐熱性の接着剤により接着されている。その接着剤
は、前記上部ベース9と吸着板13との外周部のみに介
在されているため、上部ベース9と吸着板13の接合面
からは、空気が漏れないようになっている。また、吸着
板13の上面はウェハー16を吸着する吸着面となって
おり、平面状に形成されている。
体の多孔質体14とその外周部の高純度アルミニウム製
のシール部15から構成されている。多孔質体14には
孔径50〜200μmの連続気孔が気孔率30〜60%
の割合で形成されている。一方、多孔質体14の外周に
設けられたシール部15には、前記のような気孔は形成
されておらず、多孔質体14を流通する空気が吸着板1
3の外周面から漏れないようになっている。
コンウェハーの熱処理方法を説明する。レジスト液の塗
布されたウェハー16は熱処理装置本体1の吸着板13
上に非塗布面が接触するように載置される。図示しない
空気吸引装置により下部ベース2の空気吸出口3から空
気を吸引すると、内側中空部2a、空気吸出孔11、環
状溝10、吸着板13の連続気孔を介して、吸着板13
とウェハー16の間の空気が吸い込まれる。このため、
ウェハー16は吸着板13に吸着されて、熱処理装置本
体1に隙間なく密着保持される。
子6を介して、シーズヒータ5に電流が供給され同ヒー
ター5が発熱する。この熱は、金属や高純度アルミニウ
ムによって形成されたヒーター4、上部べース9及び吸
着板13を介して、ウェハー16に伝達されレジスト液
の溶剤の揮散に供される。
ば、前工程の酸化膜形成工程で、反りの生じたウェハー
16であっても、吸着板13に隙間なく吸着され、熱処
理装置本体1に密着される。このことにより、ウェハー
16の熱処理時に温度むらを生じることがない。例え
ば、酸化膜形成面を上面として、上に凸状に40〜10
0μmの反りを生じたウェハーにレジスト液を塗布し
て、100℃で60分間プリベークする場合、従来の方
法ではウェハー16に場所によって3〜4℃の温度むら
が生じていた。また、ウェハー16を高純度アルミニウ
ムで形成された吸着板13を用いずに上部ベース9に直
接吸着させて熱処理を行った場合では、前述の図5の場
合と同様となり、ウェハー16の面においては大きな温
度むらを生じる。これに対して、本実施例によれば該温
度むらを±0.2℃以下とできる。
は、高純度アルミニウムで形成されていることから、上
部ベース9、ヒーター4、下部ベース2は熱伝導度の高
いものであれば、純度のそれ程高くないアルミニウム、
銅等の金属で形成されていても、ウェハー16が汚染さ
れることがない。
方法は、フォトリソグラフィー工程での露光、現像後の
熱処置(ポストベーク)あるいは酸化膜エッチング後の
熱処理においても、温度むらを生じず均一な熱処理を可
能とするものである。
化してもよい。 (1)シーズヒータ5の代わりに、面状ヒータを用いて
もよい。 (2)シーズヒータ5を上部ベース9あるいは下部ベー
ス2に埋め込み形成してもよい。 (3)熱処理温度が60℃以下の場合には、金属多孔質
板の代わりに多孔質の三フッ化塩化エチレン樹脂の焼結
体としてもよい。
が金属多孔質板に密着支持され、被加熱物を温度むらを
生じることがなく加熱することができる。
ーを汚染することなく効率的な熱処理が可能となる。請
求項4の発明によれば、反りの生じたサブスレート上の
各種膜、あるいは、その他の基板等においても平板化し
て均一な熱処理を行うことができる。
た際の説明図。
3…空気吸引装置に接続される空気吸出口、4…ヒータ
ー、9…載置部としての上部ベース、11…空気吸出
孔、14…金属多孔質板としての高純度アルミニウム多
孔質板、16…サブスレートとしてのシリコンウェハ
ー。
Claims (4)
- 【請求項1】 板状の被加熱物を載置する載置部と、そ
の載置部を加熱するヒーター部とを備えた熱処理装置に
おいて、 載置部の上面に多数の連続気孔を有する金属多孔質板を
設け、金属多孔質板の被加熱物の接していない側に空気
吸引装置を接続した熱処理装置。 - 【請求項2】 前記金属多孔質板が高純度アルミニウム
焼結体である請求項1に記載の熱処理装置。 - 【請求項3】 板状物の熱処理において、 板状の被加熱物を多数の連続気孔を有する金属多孔質板
に載せ、その金属多孔質板側を減圧状態とし、前記被加
熱物を金属多孔質板に密着させて加熱する熱処理方法。 - 【請求項4】 前記被加熱物がフォトリソグラフィー工
程でのサブスレート上に形成された各種膜、あるいは、
液晶ガラス等の基板である請求項3に記載の熱処理方
法。
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1994
- 1994-11-28 JP JP6293268A patent/JP2809595B2/ja not_active Expired - Fee Related
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