JP3018082B2 - アドヒージョン処理方法 - Google Patents

アドヒージョン処理方法

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JP3018082B2 JP1276564A JP27656489A JP3018082B2 JP 3018082 B2 JP3018082 B2 JP 3018082B2 JP 1276564 A JP1276564 A JP 1276564A JP 27656489 A JP27656489 A JP 27656489A JP 3018082 B2 JP3018082 B2 JP 3018082B2
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哲也 小田
智三 山口
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、アドヒージョン処理方法に関する。
【従来の技術】
従来、半導体製造装置例えば半導体ウェーハにレジス
トを塗布するためのレジスト処理装置は、第3図に示す
ように構成されている。 各処理工程を司どる装置部は、筐体10内にインライン
として配設されている。図において、センダー1に置か
れたカセットから取り出された被処理基板としてのウェ
ーハは、例えば実開昭61−119341号公報、特開昭62−21
1643号公報等に記載されているアドヒージョン装置2に
搬送される。このアドヒージョン装置2では、ウェーハ
の表面の組織化を図り、コーティング層(レジスト膜)
の密着をよくするための処理剤、例えばHMDSの溶媒が半
導体ウェーハ表面に塗られる。この場合、このアドヒー
ジョン装置2においては、所定温度の状態、例えば50〜
150℃程度の範囲内で温度管理を行った状態において、H
MDSの溶媒の塗布、ウェーハの表面処理が行われる。こ
のアドヒージョン装置2でHMDSが塗布されたウェーハ
は、所定の温度に冷やすためのクーリング装置3に送ら
れ、クーリングプレート上において半導体ウェーハの温
度調整が行われる。次いで、ウェーハはコータ装置4に
搬送され、レジスト膜の塗布が行われる。 コータ装置4でレジストがコーティングされたウェー
ハは、、ベーキング装置5に送られ、レジスト膜が固化
されると共に、HMDSの溶媒の除去が行われる。そして、
ベーキング処理されたウェーハは、レシーバ6に送られ
る。 こうしてレシーバ6に送られた半導体ウェーハは、例
えばインターフェイスを介して、処理工程ライン外、す
なわち筐体外に設けられた例えば露光装置に送られて露
光処理等が行われる。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アドヒージョン装置2の後で、クーリング
装置3において半導体ウェーハを所定温度にまで冷やす
のは、コータ装置4では、温度管理を厳密に行って、レ
ジスト塗布を行い、ウェーハ表面にレジスト膜を均一に
塗布するようにするため、設定した温度にウェーハを戻
しておく必要があるためである。すなわち、従来のアド
ヒージョン装置2では、上記のように所定の温度の状態
に温度管理を行って処理を行うが、処理終了後のウェー
ハの温度はアドヒージョン装置2のウェーハの載置台の
処理終了時の温度に依存し、これは一定ではない。この
ため、従来はアドヒージョン装置2でHMDSなどの溶媒を
ウェーハに塗布した後、コータ装置4にウェーハを送る
前にクーリング装置3で温度管理の再調整を行っておく
必要があるのである。 このように従来は、アドヒージョン装置2の後にクー
リング装置3を設ける必要があるため、レジスト処理装
置が大型化すると共に、アドヒージョン装置2からコー
タ装置4までウェーハを搬送するに当たって、クーリン
グ装置3を経由しなければならない分だけ搬送時間が長
くなる欠点がある。また、ウェーハ搬送の機会がクーリ
ング装置の分だけ多くなるので、それだけウェーハへの
ゴミの付着などの機会が増加する欠点もある。 この発明は、以上の欠点を改善できる半導体製造装置
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明によるアドヒージョン処理方法は、 温調板の上に半導体ウェーハまたはLCD基板を保持
し、前記半導体ウェーハまたはLCD基板を第1の所定温
度に維持する第1の工程と、 前記第1の工程により前記第1の所定温度に維持され
た前記温調板上の半導体ウェーハまたはLCD基板に、気
化した処理剤を供給して処理する第2の工程と、 前記第2の工程の後、前記処理剤の供給を停止した後
において、前記温調板を冷却し、前記温調板に載置され
た前記半導体ウェーハまたはLCD基板を前記第1の所定
温度よりも低い、アドヒージョン処理工程の後工程のた
めに適する第2の所定温度に保持する第3の工程と、 前記第3の工程の後、前記第2の所定温度に保持され
た前記半導体ウェーハまたはLCD基板を、前記温調板か
ら前記アドヒージョン処理工程の後工程の処理部に移送
する第4の工程と、 を具備することを特徴とする。
【作用】
上述のように構成したこの発明によるアドヒージョン
処理方法においては、アドヒージョン処理の工程中にお
いて、被処理基板を、アドヒージョン処理工程の後工程
のコータ工程のために適する第2の所定温度の状態に冷
却し、その第2の所定温度状態を保持する。 したがって、アドヒージョン処理用の載置台からクー
リングプレートなどに移動させることなく、冷却するこ
とができるので、レジスト処理装置中に従来必要であっ
たアドヒージョン装置とコータ装置との間のクーリング
装置を省略することができる。
【実施例】
以下、この発明によるアドヒージョン処理方法が実施
される半導体製造装置の一実施例を図に参照しながら説
明しよう。 第1図はアドヒージョン装置の一実施例の概要を示す
図で、11は処理用チャンバーである。このチャンバー11
内には、被処理体であるウェーハを載置して保持する載
置台12が設けられている。 この載置台12は、この例では次のように構成されてい
る。 すなわち、図中、13は半導体ウェーハが載置される加
熱および冷却により温度調整される温調板としてのプレ
ート板で、これはアルミナ等のセラミックからなる電気
絶縁性及び熱伝導性を有する部材で形成されている。例
えば8インチの半導体ウェーハを加熱する場合、このプ
レート板13の寸法は、縦及び横の長さは例えば160〜180
mmとされ、厚さは例えば0.1〜5mm、好ましくは1〜2mm
の範囲とされる。 このプレート板13の一面側には、熱源となる膜状発熱
体例えば導電性薄膜14が被着形成されている。この導電
性薄膜14は、例えばクロムで形成されている。また、こ
の導電性薄膜14が被着は、プレート板13の表面に例えば
厚さ0.1〜100μm好ましくは0.5〜2μmのクロム膜等
を例えば蒸着することにより行われる。 なお、この導電性薄膜14の材質は、クロムの他にも、
ニッケル、白金、タンタル、タングステン、スズ、鉄、
鉛、アルメル、ベリリウム、アンチモン、インジウム、
クロメル、コバルト、ストロンチウム、ロジウム、パラ
ジウム、マグネシウム、モリブデン、リチウム、ルビジ
ウム等の金属単体やカーボンブラック、グラファイトな
どに代表される炭素系材料の単体、ニクロム、ステンレ
ス、ステンレススチール、青銅、黄銅等合金、ポリマー
グラフトカーボン等のポリマー系複合材料、ケイ化モリ
ブデンなどの複合セラミック材料のように、導電性を有
するとともに、通電によって発熱抵抗体として機能して
熱源となり得るものであれば良い。これらの材料のうち
のいずれのものを選択するかは、被処理体の熱処理温度
に応じて適宜決定すれば良い。 導電性薄膜14の両端部には、例えば銅製の電極15、16
がそれぞれ帯状に形成されている。これら電極15及び16
間には、例えば商用交流電源17とスイッチング素子、こ
の例ではSSR(ソリッド・ステート・リレイSolid State
Relay)18とからなる電源回路19が接続される。この場
合、SSR18は、後述する温度制御回路20からのPWM信号SM
によってスイッチング制御され、導電性薄膜14には信号
SMのパルス幅に応じた時間分だけ交流電流が流れ、導電
性薄膜14はその供給電力に応じて発熱し、プレート板13
を加熱する。したがって、PWM信号SMのパルス幅を変え
ることによって導電性薄膜14に供給される電力が変えら
れ、プレート板13の温度を制御することができる。すな
わち、この場合、プレート板13の温度は、信号SMのパル
ス幅Wの期間で導電性薄膜14に電力が供給されることに
より微視的に上昇する温度と、パルス幅期間の後の期間
で導電性薄膜14への電力が遮断されることにより微視的
に下降する温度との平均の温度となる。したがって、
今、プレート板13の昇温特性と降温特性が等しいと仮定
すれば、例えば信号SMの1周期Tにおけるパルス幅Wが
T/2、つまりデューティ比50%の時は、プレート板13の
温度は変わらず、信号SMのパルス幅WがT/2より広くな
れば、プレート板13の温度はパルス幅Wに応じた傾きで
上昇し、逆に、信号SMのパルス幅WがT/2より狭くなれ
ば、プレート板13の温度はパルス幅Wに応じた傾きで下
がる。こうして、PWM信号SMのパルス幅Wを変えること
によって、プレート板13の温度を自由にコントロールで
きる。上記のように構成された加熱手段が設けられてい
る。 また、電極15,16を含む導電性薄膜14の表面に、例え
ばテトラフルオロエチレン(テフロン)製の保護膜21が
形成されている。そして、この保護膜21上に冷却用板22
が形成されている。この冷却用板22には冷却装置23から
冷却媒体が流されている。この場合、冷却装置23として
は、例えば、圧縮機と蒸発器を利用した機構を用いたも
のが使用される。 また、冷却用板22内に冷却装置23を埋設するような構
成にしてもよい。以上のようにして構成された冷却手段
が設けられる。 そして、プレート板13内の温度計24の温度検出端子25
(温度センサ)が設けられている。 温度計24の温度検出信号は、例えばマイクロコンピュ
ータを搭載する温度制御回路20に供給される。そして、
この温度制御回路20からは、電源回路19に、その駆動を
制御する制御信号SMが供給されると共に、冷却装置23
に、その駆動を制御する制御信号SCが供給される。 なお、プレート板13の導電性薄膜14を被着していない
他面側には、被処理体である半導体ウェーハ26が載置さ
れるようになっている。また、プレート板13及び冷却用
板22等を含む載置台12には、半導体ウェーハ26を支持し
てプレート板13から持ち上げる図示しないピンが貫挿さ
れている。さらに半導体ウェーハ26は、図示しない搬送
機構により、プレート板13上に搬送され、ピンの昇降に
より、プレート板13に対し、ワード,アンロードされる
ようになっている。 以上のような導電性薄膜14を発熱体として用いた場合
には以下のような利点がある。 すなわち、導電性薄膜14がプレート板13と直接接触し
ない両側端部の領域部分は、極めて僅かである。したが
って、プレート板13の両側端部から外部に飛散する熱量
Q1は、プレート板13を貫通する熱量Q2の5%以下にでき
る。このため末端効果と称せられる加熱時の熱損失を無
視できる程度に抑えて、プレート板13の表面温度の均一
性を向上させることができる。 例えばプレート板13上に載置した半導体ウェーハを10
0℃に加熱する場合、実施例の装置では、プレート板13
の表面の温度分布を100±0.5℃に設定できることが確認
されている。同様の効果をニクロムヒータなどを用いた
従来の加熱手段で達成しようとするとプレート板13の厚
さを50mm以上にし、末端効果を考慮してプレート板13を
縦・横が120mmの大きさのアルミニウム製のものにする
必要がある。これでは、重量が重くなるとともに、熱容
量が大きくなり、温度制御性に問題がある。これに対
し、導電性薄膜の場合には温度制御性が良好で、小型の
装置を実現できる。 また、第1図に示すように、チャンバー11の外部に
は、処理剤貯蔵用ボトル31が設けられ、処理剤例えばHM
DSの液がこれに蓄えられる。そして、このボトル31内に
はバブラ32が設けられ、このバブラ32に窒素N2ガスが供
給されて、バブリングにより、HMDSの液が霧状にされ、
供給管33を介してチャンバー11内の、ウェーハの載置台
12の上方に設けられる拡散板34の供給される。そして、
拡散板34よりHMDSが霧状に半導体ウェーハ26にふりかけ
られ、ウェーハ26の表面にHMDSが塗布される。なお、35
は排気管である。 この第1図のアドヒージョン装置を有するレジスト処
理装置は、半導体製造装置の一例として第2図に示すよ
うに構成される。 すなわち、センダ41から取り出された半導体ウェーハ
は、第1図の構成のアドヒージョン装置42に搬送され
る。このアドヒージョン装置42では、前述したようにピ
ンを上昇させてウェーハを受け取った後、搬送アームの
後退を待って、ピンを降下し、載置台12のプレート板13
上にウェーハ26を載置する。 そして、温度制御回路20からの制御信号SMにより電源
回路19を、前述したようにして駆動制御して、導電性薄
膜14に電力の供給を行って、プレート板13の温度を、50
〜150℃、例えば100℃になるように温度制御する。この
状態で、拡散板34よりウェーハ26表面にHMDSの液を霧状
にふりかけ、ウェーハ表面にHMDSの塗布、ウェーハの表
面処理を行う。 HMDSの塗布が終了すると、導電性薄膜14への電力の供
給が停止され、温度制御回路20からの制御信号SCにより
冷却装置23が駆動制御されて、冷却用板22が冷却され
る。そして、温度計24によりプレート板13の温度が監視
され、プレート板13、したがって半導体ウェーハ26が所
定温度に冷やされると、冷却装置23の駆動が温度制御回
路20により停止される。このとき、プレート板13の温度
が冷えすぎたときは、温度制御回路20により電源回路19
が前述と同様にして駆動制御され、導電性薄膜14が発熱
してプレート板13の温度が所望の温度となるように制御
される。したがって、冷却装置23によって急速冷却して
も所望の温度に制御性良く調整することができる。 こうして、半導体ウェーハの温度が所定の目的温度に
なったら、アドヒージョン装置42からコータ43に半導体
ウェーハが搬送され、レジスト膜の塗布が行われる。そ
して、コータ装置43からベーキング装置44に半導体ウェ
ーハは搬送され、レジスト膜の固化及びHMDSの溶媒の除
去が行われた後、レシーバ45にウェーハは送られる。 以上述べた実施例の場合、熱容量が小さく、温度制御
性に優れた導電性薄膜14を用いた加熱手段により温度制
御しているので、冷却装置の併用と相俟ってアドヒージ
ョン処理及びクーリング処理を迅速に行うことができ
る。 なお、アドヒージョン装置で塗布する処理剤は、上記
の例のようなHMDSに限らないことはもちろんである。 なお、以上の例では、導電性薄膜の両端部に電極を設
け、この電極間に電流を流して発熱させるようにした
が、電極を設けずに導電性薄膜の下方に誘導コイルを設
け、この誘導コイルに例えば高周波信号を供給すること
により、非接触で導電性薄膜を高周波誘導加熱すること
もできる。 また、導電性薄膜の代わりに誘導体からなる薄膜を用
い、この薄膜を挾むように電極を設け、この電極間に高
周波信号を印加することにより高周波誘電加熱を行うよ
うにすることもできる。 また、載置台の発熱手段は上記の例のような導電性薄
膜ではなく、ニクロムヒータやその他種々の発熱手段を
用いることができる。また同様に、冷却手段も上記の例
に限らず種々の構成のものを用いることができることは
いうまでもない。 また、被処理体は、半導体ウェーハに限らず、LCD基
板であってもよい。
【発明の効果】
この発明によるアドヒージョン処理方法によれば、使
用するアドヒージョン装置は、加熱手段と冷却手段を併
せて持つので、例えばアドヒージョン装置でのレジスト
の密着性を良くするための処理剤の塗布処理とクーリン
グ装置での温度調整処理とを、1つの装置で実施するこ
とができ、クーリング装置を別個に設ける必要はなく、
レジスト処理装置を簡略化でき、コスト低減に寄与す
る。 また、アドヒージョン装置からクーリング装置を経由
することなく、直接コータ装置に被処理体を搬送できる
ので、搬送時間が短くなると共に、処理チャンバーから
次の処理チャンバーへの搬送の機会も少なくなり、被処
理体へのゴミなどの付着を低減することができる。 さらに、加熱手段と冷却手段を併せ持つことにより、
目的温度に対する温度制御性が良いという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明をアドヒージョン装置に適用した場
合の一実施例を示す図、第2図は、この発明による半導
体製造装置を用いたレジスト処理装置の構成例を示す
図、第3図は、従来のアドヒージョン装置を用いたレジ
スト処理装置の例を示す図である。 11;チャンバー 12;載置台 14;導電性薄膜 20;温度制御回路 22:冷却用板 23;冷却装置 31;処理剤貯蔵用ボトル 34;拡散板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 智三 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (72)発明者 境 宏之 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−188318(JP,A) 特開 昭63−216344(JP,A) 特開 昭62−21164(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】温調板の上に半導体ウェーハまたはLCD基
    板を保持し、前記半導体ウェーハまたはLCD基板を第1
    の所定温度に維持する第1の工程と、 前記第1の工程により前記第1の所定温度に維持された
    前記温調板上の前記半導体ウェーハまたはLCD基板に、
    気化した処理剤を供給して処理する第2の工程と、 前記第2の工程の後、前記処理剤の供給を停止した後に
    おいて、前記温調板を冷却し、前記温調板に載置された
    前記半導体ウェーハまたはLCD基板を前記第1の所定温
    度よりも低い、アドヒージョン処理工程の後工程のため
    に適する第2の所定温度に保持する第3の工程と、 前記第3の工程の後、前記第2の所定温度に保持された
    前記半導体ウェーハまたはLCD基板を、前記温調板から
    前記アドヒージョン処理工程の後工程の処理部に移送す
    る第4の工程と、 を具備することを特徴とするアドヒージョン処理方法。
  2. 【請求項2】前記温調板に対して、加熱手段と冷却手段
    とを設けると共に、前記温調板の温度を監視して、前記
    加熱制御手段、冷却手段を制御することにより、前記半
    導体ウェーハまたはLCD基板が前記第1の所定温度また
    は第2の所定温度になるように制御する温度制御手段を
    設けることを特徴とする請求項1に記載のアドヒージョ
    ン処理方法。
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