JP2870303B2 - ベーク処理装置 - Google Patents

ベーク処理装置

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JP2870303B2
JP2870303B2 JP16978692A JP16978692A JP2870303B2 JP 2870303 B2 JP2870303 B2 JP 2870303B2 JP 16978692 A JP16978692 A JP 16978692A JP 16978692 A JP16978692 A JP 16978692A JP 2870303 B2 JP2870303 B2 JP 2870303B2
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研至 河合
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路の製造工
程における半導体基板(以下、ウェハという)に係わ
り、特にフォトリソグラフィープロセスにおけるフォト
レジスト塗布後のベーク処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のベーク処理装置は図3に示すよう
に、ヒータ4と熱電対6を組み込み、ヒータにより加熱
された厚板(以下、ホットプレートという)2上にウェ
ハ1を乗せ、温度制御部5の働きによりウェハに所定の
温度でベーク処理を行う。従来よりウェハをホットプレ
ーム上に直接置く方式(いわゆるコンタクトベーク)が
一般的に多く用いられてきたが、この方式ではウェハ裏
面がホットプレート表面と密着する為にウェハ裏面への
ゴミの付着が問題となっている。
【0003】このため最近ではウェハとホットプレート
を密着させずに0.1〜0.2mm程度のすきま(以
下、プロキシミティギャップという)を設けてベーク処
理を行ういわゆるプロキシミティベークが主流となって
きている。これは図3に示す様に、ホットプレート2上
に固定されたピン(以下、プロキシミティピンという)
3が設置されており、その上にウェハ1を乗せてベーク
処理を行う方式である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】プロキシミティベーク
ではホットプレート表面とウェハ裏面が接触しないの
で、ホットプレート上に多少のゴミ等の汚れが付着して
いてもこれがウェハ裏面に付着することはないという点
で有効な方式ではあるものの、このベーク処理の前工程
であるフォトレジストの塗布処理においてウェハ裏面が
フォトレジストのミスト等によって汚染されていた場合
には、従来のベーク処理装置ではこのウェハ裏面の汚染
状態を保持したままでベース処理を行ってしまうことに
なる。
【0005】このためにベーク処理の次工程である露光
処理工程に裏面の汚染された状態にあるウェハを供給し
てしまうことになる。現在の半導体集積回路の製造工程
における露光処理には主にステッパーと呼ばれる露光装
置が使われているが、ステッパーの露光処理部でウェハ
を保持するステージは真空吸着方式のために、前工程よ
り裏面の汚染されたウェハが流れてきた場合には、ステ
ッパーのステージがこれにより汚染されてしまうことに
なる。ステッパーのステージにはその性能上きわめて厳
しい平坦度が要求されているがステージが汚染により部
分的に平坦度が悪くなってしまうと、ステッパーの露光
性能に致命的な悪影響を与えてしまい、これにより半導
体集積回路の製造工程における歩留の低下を引き起こし
てしまうことになる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のベーク処理装置
では、プロキシミティギャップにオゾンガスを流す機構
と、このオゾンガスをウェハ表面に回り込まないよう
に、前記ピンより前記半導体基板の中央部側の半導体基
板裏面と前記厚板間を排気させる機構とを具えている。
【0007】フォトレジストはオゾンガスによる熱酸化
反応によりアッシングすることが可能である。フォトレ
ジスト塗布処理において、ウェハ裏面がフォトレジスト
のミストによって汚染された場合、本発明のベーク処理
装置で処理することにより、ウェハのベーク処理と同時
にウェハ裏面に付着しているフォトレジストのオゾンガ
スによるアッシングを行うことができる。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0009】図1は本発明に関連のある技術を示す概略
図である。ウェハ1はプロキシミティピン3の上に乗っ
ており、ウェハの下面(裏面)側にはホットプレート2
が配置されている。ホットプレート内にはヒータ4と熱
電対6が組み込まれており、温度制御部5の動作により
ホットプレートの温度を予め設定した温度に保つことが
できる。
【0010】ホットプレートの中心部には吹出口9が設
けられており、オゾンガス発生器7より濃度5wt%前
後で流量10L(リットル)/分程度のオゾンガスをウ
ェハ裏面にき付けることができる。プロキシミティギャ
ップは0.1〜0.2mmであり、吹出口より流入した
オゾンガスはこのすきまを通ってウェハの外周部付近に
相当するホットプレート部分に設けられた排気孔10よ
り排出される。この時、排気集合ボックス8に設置され
たダンパー11を調節してオゾンガスの流入量よりも多
い排気量を確保することによりオゾンガスのウェハ表面
への回り込みを防ぐことができる。
【0011】通常、ウェハ表面(上面)にフォトレジス
トを塗布した後のベーク処理は100〜120℃の温度
で90秒程度行われるが、この温度で前述した濃度、流
量のオゾンガスを流した場合、300nm(ナノメー
タ)/分程度のフォトレジストに対するアッシングレー
トが得られることから450nm以下の膜厚のフォトレ
ジストであればウェハのベーク処理中にウェハ裏面のフ
ォトレジストを完全に除去することができる。
【0012】フォトレジスト処理に於てウェハ裏面(下
面)に付着したフォトレジストのミストのほとんどは4
50nm以下の厚さであることから、本発明のベーク処
理装置を使うことによりウェハ裏面にフォトレジストの
ミストによる汚染があった場合でも、ウェハのベーク処
理中にほぼ完全にこの汚染を除去して次工程に裏面のク
リーンな状態のウェハを供給することができる。
【0013】図2は本発明の実施例を示す概略図であ
る。基本的な構成は図1と同一であるが、排気口10の
位置がウェハ外周位置よりかなり内側、すなわちウェハ
の下方にあることがこの実施例の特徴である。
【0014】現在のフォトレジスト塗布処理装置では、
フォトレジスト塗布膜形成時にウェハ裏面外周部に洗浄
液を吐出させて洗浄するいわゆるバックリンス機構を有
しているため、この部分はフォトレジストのミストによ
る汚染が除去されていることになる。実施例ではバック
リンスによる洗浄処理の行なわれていない中央部分のみ
のオゾンアッシングを行うため、アッシング面積を小さ
くすることによりオゾンガス消費量を削減でき、また
よりもオゾンガスのウェハ表面への回り込みの可能性
を小さくできるというメリットを有している。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウェハの
ベーク処理中にウェハ裏面に付着しているフォトレジス
トのミストをオゾンガスによりアッシングすることがで
きるため、次工程である露光装置に裏面汚染のないクリ
ーンな裏面状態のウェハを供給することができる。これ
により露光装置のステージがウェハの裏面との接触によ
り汚染するのを防ぐことができ、この汚染を原因とする
露光性能を劣化による歩留の低下を防止することができ
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関連する技術を示す概略図。
【図2】本発明の実施例を示す概略図。
【図3】従来技術のベーク処理装置を示す概略図。
【符号の説明】
1 ウェハ 2 ホットプレート 3 プロキシミティピン 4 ヒータ 5 温度制御部 6 熱電対 7 オゾンガス発生器 8 排気集合ボックス 9 吹出口 10 排気口 11 ダンパー

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板をヒータにより加熱された厚
    板上に置き、該半導体基板のベーク処理を行うベーク処
    理装置において、ピンにより形成された前記半導体基板
    と前記厚板との間の微小な隙間にオゾンガスを流す機構
    と、このオゾンガスが前記半導体基板の表面に回り込ま
    ないように、前記ピンより前記半導体基板の中央部側の
    半導体基板裏面と前記厚板間を排気させる機構とを有す
    ることを特徴とするベーク処理装置。
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