JP3087263B2 - レジスト塗布方法および装置 - Google Patents
レジスト塗布方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レジスト塗布方法お
よび装置に関する。さらに詳しくは、この発明は、基板
上にレジストを回転塗布するに際して、レジストの膜厚
の温度および湿度の影響による変動が抑制できるように
したレジスト塗布方法および装置に関する。
よび装置に関する。さらに詳しくは、この発明は、基板
上にレジストを回転塗布するに際して、レジストの膜厚
の温度および湿度の影響による変動が抑制できるように
したレジスト塗布方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ等の基板上にレジスト液を
塗布する方法としては従来よりチャンバ内で基板上にレ
ジスト液を回転塗布する方法が広く用いられている。こ
の場合、レジストの膜厚は、レジストパターニングの精
度を向上させる上で均一化することが必要とされる。そ
して、近年のレジストパターニングの微細化に伴いレジ
ストの膜厚に必要とされる均一性はより厳密となり、
０．３５μｍのデザインルールのもとでは、±２．５ｎ
ｍの均一性が求められるようになっている。
塗布する方法としては従来よりチャンバ内で基板上にレ
ジスト液を回転塗布する方法が広く用いられている。こ
の場合、レジストの膜厚は、レジストパターニングの精
度を向上させる上で均一化することが必要とされる。そ
して、近年のレジストパターニングの微細化に伴いレジ
ストの膜厚に必要とされる均一性はより厳密となり、
０．３５μｍのデザインルールのもとでは、±２．５ｎ
ｍの均一性が求められるようになっている。
【０００３】一方、レジスト液を回転塗布するに際し
て、レジストの膜厚が温度や湿度等の影響により変動す
ることが知られるようになった。このため基板上にレジ
スト液を回転塗布するレジスト塗布装置としては、基板
が設置されるチャックの温度、雰囲気の温度や湿度、レ
ジスト液の温度等を一定に制御する温調コーターを装備
したものが使用されるようになっている。
て、レジストの膜厚が温度や湿度等の影響により変動す
ることが知られるようになった。このため基板上にレジ
スト液を回転塗布するレジスト塗布装置としては、基板
が設置されるチャックの温度、雰囲気の温度や湿度、レ
ジスト液の温度等を一定に制御する温調コーターを装備
したものが使用されるようになっている。
【０００４】しかしながら、従来の温調コーターによる
制御では、温度を±０．１℃に制御してレジストの膜厚
の変動を±０．７ｎｍに抑えること、あるいは湿度を±
１．０％に制御してレジストの膜厚の変動を±０．１５
ｎｍに抑えることが限界となっている。そのため、今後
デザインルールが一層微細化して０．２５μｍとなり、
またウェハも大口径化して直径８インチのものが使用さ
れるようになると、レジストの膜厚の制御が不十分とな
るという問題があった。
制御では、温度を±０．１℃に制御してレジストの膜厚
の変動を±０．７ｎｍに抑えること、あるいは湿度を±
１．０％に制御してレジストの膜厚の変動を±０．１５
ｎｍに抑えることが限界となっている。そのため、今後
デザインルールが一層微細化して０．２５μｍとなり、
またウェハも大口径化して直径８インチのものが使用さ
れるようになると、レジストの膜厚の制御が不十分とな
るという問題があった。
【０００５】これに対し、本発明の発明者はレジストの
膜厚に及ぼす温度の影響を解析し、次式[2]を導出し
た。
膜厚に及ぼす温度の影響を解析し、次式[2]を導出し
た。
【０００６】
【数３】 （式中、ｈはレジストの膜厚、Δehはレジストの潜熱、
Ｒは気体定数、Ａは親和力を表す状態関数、τは時定
数、ｔは塗布時間、Ｅv は流動活性化エネルギー、Ｔは
温度(K) 、ｋ1 、ｋ2 、…、ｋn それぞれ定数を表す）
そして、この式[2] に基づいて当該温度Ｔにおけるレジ
ストの膜厚ｈを予測し、その予測した膜厚と所期のレジ
ストの膜厚との差からレジスト塗布時の回転数や回転時
間等のレジスト塗布条件を制御するようにしたレジスト
塗布装置を提案した（90年春応物学会予稿集(28a-PD-1
3) ）。
Ｒは気体定数、Ａは親和力を表す状態関数、τは時定
数、ｔは塗布時間、Ｅv は流動活性化エネルギー、Ｔは
温度(K) 、ｋ1 、ｋ2 、…、ｋn それぞれ定数を表す）
そして、この式[2] に基づいて当該温度Ｔにおけるレジ
ストの膜厚ｈを予測し、その予測した膜厚と所期のレジ
ストの膜厚との差からレジスト塗布時の回転数や回転時
間等のレジスト塗布条件を制御するようにしたレジスト
塗布装置を提案した（90年春応物学会予稿集(28a-PD-1
3) ）。
【０００７】また、本発明の発明者は、式[2]のＡ／Ｔ
が湿度の関数であり、このＡ／Ｔはレジストの溶剤の蒸
発によるエントロピー変化から求まることに着目して、
レジストの膜厚に及ぼす湿度の影響も解析した。そし
て、次式[3]を導出してレジストの膜厚ｈを湿度によっ
ても制御することを提案した（90年秋応物学会予稿集(2
7a-ZG-8)）。
が湿度の関数であり、このＡ／Ｔはレジストの溶剤の蒸
発によるエントロピー変化から求まることに着目して、
レジストの膜厚に及ぼす湿度の影響も解析した。そし
て、次式[3]を導出してレジストの膜厚ｈを湿度によっ
ても制御することを提案した（90年秋応物学会予稿集(2
7a-ZG-8)）。
【０００８】
【数４】 （式中、ｈはレジストの膜厚、Ｈは相対湿度(%) を表
す）この式[3] は、
す）この式[3] は、
【０００９】
【数５】 とも表すことができ、レジストの膜厚をｈ、温度を１／
Ｔ、湿度をln（１００−Ｈ)/Ｈとすれば、温度と湿度は
レジストの膜厚に対して直線関係を有することになるの
で、両者は独立的に制御すればよいことを示すものであ
った。
Ｔ、湿度をln（１００−Ｈ)/Ｈとすれば、温度と湿度は
レジストの膜厚に対して直線関係を有することになるの
で、両者は独立的に制御すればよいことを示すものであ
った。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より詳
細に実際のレジストの膜厚に対する温度と湿度の影響を
検討したところ、温度と湿度は独立的ではなく互いに影
響し合っていることが判明した。
細に実際のレジストの膜厚に対する温度と湿度の影響を
検討したところ、温度と湿度は独立的ではなく互いに影
響し合っていることが判明した。
【００１１】たとえば、温調コーターを備えたレジスト
の回転塗布装置（クリーントラックＭａｒｋII、東京エ
レクトロン製）を使用して、種々の温度および湿度のも
とでレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３、東京応化製）を回転塗
布し、膜厚測定器（Ｔ−５０００、日立製）で塗布した
レジストの膜厚を測定すると、その温度とレジストの膜
厚との関係は図５に示すようになり、湿度とレジストの
膜厚との関係は図６に示すようになった。なお、双方の
図においては実測値を実線で外挿し、さらに実測値の他
に、図５では式[2] による1/Ｔ対lnｈの直線関係を破線
で示し、図６では式[3] によるln(100- Ｈ)/Ｈ対lnｈの
直線関係を破線で示した。
の回転塗布装置（クリーントラックＭａｒｋII、東京エ
レクトロン製）を使用して、種々の温度および湿度のも
とでレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３、東京応化製）を回転塗
布し、膜厚測定器（Ｔ−５０００、日立製）で塗布した
レジストの膜厚を測定すると、その温度とレジストの膜
厚との関係は図５に示すようになり、湿度とレジストの
膜厚との関係は図６に示すようになった。なお、双方の
図においては実測値を実線で外挿し、さらに実測値の他
に、図５では式[2] による1/Ｔ対lnｈの直線関係を破線
で示し、図６では式[3] によるln(100- Ｈ)/Ｈ対lnｈの
直線関係を破線で示した。
【００１２】図５から、湿度が高いほど直線の傾きが小
さく、レジストの膜厚に及ぼす温度の影響が小さいこと
がわかる。また、図６から温度が高いほど直線の傾きが
大きく、レジストの膜厚に及ぼす湿度の影響が大きいこ
とがわかる。
さく、レジストの膜厚に及ぼす温度の影響が小さいこと
がわかる。また、図６から温度が高いほど直線の傾きが
大きく、レジストの膜厚に及ぼす湿度の影響が大きいこ
とがわかる。
【００１３】このようにレジストの膜厚に対して温度と
湿度は相互に影響し合っているので、前述の式[2] およ
び式[3] では当該温度あるいは湿度における正確なレジ
ストの膜厚の予測ができず、塗布するレジストの膜厚を
高精度に制御することができない。そのため最大４ｎｍ
の誤差が生ずるという問題があった。
湿度は相互に影響し合っているので、前述の式[2] およ
び式[3] では当該温度あるいは湿度における正確なレジ
ストの膜厚の予測ができず、塗布するレジストの膜厚を
高精度に制御することができない。そのため最大４ｎｍ
の誤差が生ずるという問題があった。
【００１４】この発明は以上のような問題を解決しよう
とするものであり、温度あるいは湿度とレジストの膜厚
との実際の関係に合致する関係式を導出し、より高精度
に均一にレジストの塗布を制御できるようにすることを
目的としている。
とするものであり、温度あるいは湿度とレジストの膜厚
との実際の関係に合致する関係式を導出し、より高精度
に均一にレジストの塗布を制御できるようにすることを
目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、チャンバ内で基板上にレジスト液を
回転塗布するレジスト塗布方法において、チャンバ内の
温度および湿度を測定し、次式[1-1]
めに、この発明は、チャンバ内で基板上にレジスト液を
回転塗布するレジスト塗布方法において、チャンバ内の
温度および湿度を測定し、次式[1-1]
【００１６】
【数６】 または次式[1-2]
【００１７】
【数７】 （式中、ｈはレジストの膜厚、Ｔは温度、Ｈは相対湿
度、ｋ14、ｋ16、ｋ17およびｋ18はそれぞれ定数を表
す）に基づいて基板上に塗布するレジストの膜厚を制御
することを特徴とするレジスト塗布方法を提供する。
度、ｋ14、ｋ16、ｋ17およびｋ18はそれぞれ定数を表
す）に基づいて基板上に塗布するレジストの膜厚を制御
することを特徴とするレジスト塗布方法を提供する。
【００１８】また、このようなレジスト塗布方法を実施
するレジスト塗布装置として、チャンバ内の温度測定手
段および湿度測定手段、およびその温度測定手段および
湿度測定手段により測定した温度および湿度と式[1-1]
または式[1-2] に基づいてレジストの回転塗布条件を制
御する制御手段を有することを特徴とするレジスト塗布
装置を提供する。
するレジスト塗布装置として、チャンバ内の温度測定手
段および湿度測定手段、およびその温度測定手段および
湿度測定手段により測定した温度および湿度と式[1-1]
または式[1-2] に基づいてレジストの回転塗布条件を制
御する制御手段を有することを特徴とするレジスト塗布
装置を提供する。
【００１９】この発明のレジスト塗布方法およびレジス
ト塗布装置は、この発明者が新たに温度および湿度とレ
ジストの膜厚との関係式として以下のように導いた上記
式[1-1]および式[1-2]に基づいている。
ト塗布装置は、この発明者が新たに温度および湿度とレ
ジストの膜厚との関係式として以下のように導いた上記
式[1-1]および式[1-2]に基づいている。
【００２０】すなわち、前述の式[2] を導出するに際し
ては、その過程において次式[4] を導き、式中の dＡ/d
Ｔは非常に小さいとして無視していた。
ては、その過程において次式[4] を導き、式中の dＡ/d
Ｔは非常に小さいとして無視していた。
【００２１】
【数８】 （式中、Ｖは体積、ｐは蒸気圧、ξは変化の進行度を表
す）しかしながら、実際に dＡ/dＴの値を試算してみる
と無視できるほど小さくはないことがわかった。そこ
で、 dＡ/dＴを無視することなく、温度および湿度とレ
ジストの膜厚との関係式を得ることとし、まず、前述の
式[3] を導出する過程において導いた次式[5] に着目し
た。
す）しかしながら、実際に dＡ/dＴの値を試算してみる
と無視できるほど小さくはないことがわかった。そこ
で、 dＡ/dＴを無視することなく、温度および湿度とレ
ジストの膜厚との関係式を得ることとし、まず、前述の
式[3] を導出する過程において導いた次式[5] に着目し
た。
【００２２】
【数９】 （式中、相対湿度Ｈは35〜60％、ｋはボルツマン定数を
表す）ここで、ボルツマン定数ｋと相対湿度Ｈ（％）は
温度Ｔ（Ｋ）に無関係であるためこの式[5] は dＡ/dＴ
と等しくなる。そこで、式[5] を式[4] に代入して次式
[6] を得た。
表す）ここで、ボルツマン定数ｋと相対湿度Ｈ（％）は
温度Ｔ（Ｋ）に無関係であるためこの式[5] は dＡ/dＴ
と等しくなる。そこで、式[5] を式[4] に代入して次式
[6] を得た。
【００２３】
【数１０】 さらに、ＶT.P.はＶｖ＝ＲＴ／ｐ（式中、Ｖｖは蒸気の
体積を表す）と近似できるので、次式[7] を得、
体積を表す）と近似できるので、次式[7] を得、
【００２４】
【数１１】 この微分方程式を解き、溶剤の蒸気圧ｐと温度Ｔおよび
湿度Ｈの関係式となる次式[8] を得た。
湿度Ｈの関係式となる次式[8] を得た。
【００２５】
【数１２】 一方、溶剤の蒸発によるレジストの膜厚の変化を考える
に、溶剤の蒸発による粘度変化η1 は次式[9] で与えら
れる。
に、溶剤の蒸発による粘度変化η1 は次式[9] で与えら
れる。
【００２６】
【数１３】 （式中、Ｃは濃度、Ｎは固形分量、Ｖ0 は初期体積を表
す）また、本質的な粘度変化η2 は次式[10]で与えられ
る。
す）また、本質的な粘度変化η2 は次式[10]で与えられ
る。
【００２７】
【数１４】 したがって、レジストの膜厚ｈと粘度ηとの関係は次式
[11]で表されることとなる。
[11]で表されることとなる。
【００２８】
【数１５】 ここで、前記図６の温度Ｔが高いほどレジストの膜厚ｈ
が厚くなるという事実から、 ｋ8 Ｎ／（Ｖ0 −ｋ9 ｐｔ) >> ｋ10exp(Ｅv ／ＲＴ) であると言える。
が厚くなるという事実から、 ｋ8 Ｎ／（Ｖ0 −ｋ9 ｐｔ) >> ｋ10exp(Ｅv ／ＲＴ) であると言える。
【００２９】また、蒸発する溶剤量（ｋ9 ｐｔ）に対
し、温度および湿度によるレジストの膜厚の変化量は非
常に小さい。よって、式[11]のlnｈはlnｋ9 ｐｔとＥv
／ＲＴとに直線関係にあるといえ、次式[12]のように書
きかえられる。
し、温度および湿度によるレジストの膜厚の変化量は非
常に小さい。よって、式[11]のlnｈはlnｋ9 ｐｔとＥv
／ＲＴとに直線関係にあるといえ、次式[12]のように書
きかえられる。
【００３０】 lnｈ＝ｋ11＋ｋ12lnｋ9 ｐｔ＋ｋ13Ｅv ／ＲＴ 式[12] そして、この式[12]に前述の式[8] を代入することによ
り、この発明の中核となるレジストの膜厚の温度と湿度
との関係式[1-1] 得た。
り、この発明の中核となるレジストの膜厚の温度と湿度
との関係式[1-1] 得た。
【００３１】
【数１６】 また上記式[1-1] において温度範囲が狭いのでlnＴ＝−
ln１／Ｔを−ｋ19／Ｔと近似することにより次式[1-2]
を得た。
ln１／Ｔを−ｋ19／Ｔと近似することにより次式[1-2]
を得た。
【００３２】
【数１７】 以上のようにして導出した式[1-1] によれば図６の温度
が高い程レジストの膜厚に及ぼす湿度の影響が大きいこ
とが説明され、また式[1-2] によれば図５の湿度が高い
程レジストの膜厚に及ぼす温度の影響が小さいことが説
明され、これらの式が実際の現象と合致するものである
ことがわかる。
が高い程レジストの膜厚に及ぼす湿度の影響が大きいこ
とが説明され、また式[1-2] によれば図５の湿度が高い
程レジストの膜厚に及ぼす温度の影響が小さいことが説
明され、これらの式が実際の現象と合致するものである
ことがわかる。
【００３３】この発明の方法は、このような式[1-1] ま
たは式[1-2] に基づいて基板上に塗布するレジストの膜
厚を制御することを特徴としている。この場合、レジス
トの膜厚の制御方法としては、式[1-1] または式[1-2]
に基づく限り種々の方法を取り得る。たとえば、温度お
よび湿度を測定し、式[1-1] または式[1-2] に基づいて
当該温度Ｔおよび湿度Ｈにおけるレジストの膜厚ｈを予
測し、その予測値と所期のレジストの膜厚との差からレ
ジストの膜厚が温度および湿度の変動により影響を受け
ないようにレジストの塗布条件を制御し、所期のレジス
トの膜厚が精度よく均一に得られるようにする。あるい
は、レジストの塗布温度として設定した所期の温度と当
該温度Ｔとに差がある場合に、その差に見合うレジスト
の膜厚の変動を湿度を変化させることにより補正し、レ
ジストの膜厚が温度および湿度の変動により影響を受け
ないようにしてもよい。この場合には、必ずしも当該温
度および湿度におけるレジストの膜厚の予測値を直接的
に得なくともよい。同様に、レジストの塗布湿度として
設定した所期の湿度と当該湿度とに差がある場合に、そ
の差に見合う膜厚の変動を温度を変化させることにより
補正してもよい。
たは式[1-2] に基づいて基板上に塗布するレジストの膜
厚を制御することを特徴としている。この場合、レジス
トの膜厚の制御方法としては、式[1-1] または式[1-2]
に基づく限り種々の方法を取り得る。たとえば、温度お
よび湿度を測定し、式[1-1] または式[1-2] に基づいて
当該温度Ｔおよび湿度Ｈにおけるレジストの膜厚ｈを予
測し、その予測値と所期のレジストの膜厚との差からレ
ジストの膜厚が温度および湿度の変動により影響を受け
ないようにレジストの塗布条件を制御し、所期のレジス
トの膜厚が精度よく均一に得られるようにする。あるい
は、レジストの塗布温度として設定した所期の温度と当
該温度Ｔとに差がある場合に、その差に見合うレジスト
の膜厚の変動を湿度を変化させることにより補正し、レ
ジストの膜厚が温度および湿度の変動により影響を受け
ないようにしてもよい。この場合には、必ずしも当該温
度および湿度におけるレジストの膜厚の予測値を直接的
に得なくともよい。同様に、レジストの塗布湿度として
設定した所期の湿度と当該湿度とに差がある場合に、そ
の差に見合う膜厚の変動を温度を変化させることにより
補正してもよい。
【００３４】したがって、この発明のレジスト塗布装置
は、チャンバ内の温度および湿度の測定手段を有し、さ
らにその測定手段により得た温度および湿度と式[1-1]
または式[1-2] に基づいてレジストの回転塗布条件を制
御するための制御手段を有することを特徴とする。制御
するレジストの回転塗布条件としては、たとえばレジス
ト塗布時の回転数、回転塗布時間、圧力、ウェハ温度、
レジスト温度、チャンバ内の排気量、空気流量等をあげ
ることができるが、制御が容易な点からレジスト塗布時
の回転数や回転塗布時間とすることが好ましい。
は、チャンバ内の温度および湿度の測定手段を有し、さ
らにその測定手段により得た温度および湿度と式[1-1]
または式[1-2] に基づいてレジストの回転塗布条件を制
御するための制御手段を有することを特徴とする。制御
するレジストの回転塗布条件としては、たとえばレジス
ト塗布時の回転数、回転塗布時間、圧力、ウェハ温度、
レジスト温度、チャンバ内の排気量、空気流量等をあげ
ることができるが、制御が容易な点からレジスト塗布時
の回転数や回転塗布時間とすることが好ましい。
【００３５】図１はレジスト塗布時の回転数あるいは回
転塗布時間を制御するようにしたレジスト塗布装置の実
施例の概略構成図である。
転塗布時間を制御するようにしたレジスト塗布装置の実
施例の概略構成図である。
【００３６】同図の装置においては、チャンバ内の雰囲
気調整手段は従来例と同様であり、チャンバ１の上方か
ら下方に向けて温度と湿度が制御された空気が供給され
るように、温湿度コントローラー２がダクト３およびエ
アフィルタ４を介して接続されており、チャンバ１の底
部にはレジスト溶液の飛沫やレジストの溶剤の蒸気など
を排気する排気ダクト５が設けられている。また、レジ
ストの回転塗布手段としては、ウェハ等の基板６を保持
するチャック７、チャック７を回転させるモータ８、基
板６の中央部上方からレジスト溶液９を吐出するレジス
ト溶液供給管１０、レジスト塗布時の基板６の回転に伴
うレジスト溶液９の飛散を防止するカップ１１が設けら
れている。
気調整手段は従来例と同様であり、チャンバ１の上方か
ら下方に向けて温度と湿度が制御された空気が供給され
るように、温湿度コントローラー２がダクト３およびエ
アフィルタ４を介して接続されており、チャンバ１の底
部にはレジスト溶液の飛沫やレジストの溶剤の蒸気など
を排気する排気ダクト５が設けられている。また、レジ
ストの回転塗布手段としては、ウェハ等の基板６を保持
するチャック７、チャック７を回転させるモータ８、基
板６の中央部上方からレジスト溶液９を吐出するレジス
ト溶液供給管１０、レジスト塗布時の基板６の回転に伴
うレジスト溶液９の飛散を防止するカップ１１が設けら
れている。
【００３７】この装置には、この他チャンバ１内の雰囲
気温度Ｔを測定する温度計１２および雰囲気湿度Ｈを測
定する湿度計１３が設けられており、さらにこの温度計
１２および湿度計１３による測定値に基づいてモータ８
の回転制御を行うモータ制御部１４が設けられている。
モータ制御部１４には、温度Ｔおよび湿度Ｈを式[1-1]
または式[1-2]に基づいてレジストの膜厚ｈに変換する
変換回路１４ａと、予め記憶された膜厚と回転数あるい
は膜厚と回転塗布時間との関係に基づきレジストが所期
の膜厚ｈ0になるようにモータ８の回転数および回転時
間を制御する制御回路１４ｂが設けられている。
気温度Ｔを測定する温度計１２および雰囲気湿度Ｈを測
定する湿度計１３が設けられており、さらにこの温度計
１２および湿度計１３による測定値に基づいてモータ８
の回転制御を行うモータ制御部１４が設けられている。
モータ制御部１４には、温度Ｔおよび湿度Ｈを式[1-1]
または式[1-2]に基づいてレジストの膜厚ｈに変換する
変換回路１４ａと、予め記憶された膜厚と回転数あるい
は膜厚と回転塗布時間との関係に基づきレジストが所期
の膜厚ｈ0になるようにモータ８の回転数および回転時
間を制御する制御回路１４ｂが設けられている。
【００３８】このような同図の装置においては、レジス
トの塗布時には温度計１２および湿度計１３から温度Ｔ
および湿度Ｈの値が変換回路１４ａに入力され、変換回
路１４ａはそれらの値に基づいて温度Ｔおよび湿度Ｈに
おける膜厚ｈを予測し、その膜厚ｈの値を制御回路１４
ｂに入力する。制御回路１４ｂは膜厚の予測値ｈと所期
の膜厚ｈ0 との差から、予め記憶されている膜厚と回転
数あるいは膜厚と回転塗布時間との関係に基づいて所期
の膜厚ｈ0 を得るために必要なモータ８の回転数または
回転時間を判断し、モータの回転数あるいは回転時間を
増減する。
トの塗布時には温度計１２および湿度計１３から温度Ｔ
および湿度Ｈの値が変換回路１４ａに入力され、変換回
路１４ａはそれらの値に基づいて温度Ｔおよび湿度Ｈに
おける膜厚ｈを予測し、その膜厚ｈの値を制御回路１４
ｂに入力する。制御回路１４ｂは膜厚の予測値ｈと所期
の膜厚ｈ0 との差から、予め記憶されている膜厚と回転
数あるいは膜厚と回転塗布時間との関係に基づいて所期
の膜厚ｈ0 を得るために必要なモータ８の回転数または
回転時間を判断し、モータの回転数あるいは回転時間を
増減する。
【００３９】したがって、同図の装置によればチャンバ
１内の雰囲気温度Ｔあるいは湿度Ｈが変動した場合でも
常に所期のレジストの膜厚ｈ0 を正確に得ることが可能
となる。特に、モータの回転数あるいは回転時間を変化
させるとその変化は迅速にレジストの膜厚の変化となっ
て現れるので、この装置のようにモータの回転数あるい
は回転時間によりレジストの膜厚を制御すると雰囲気温
度Ｔおよび湿度Ｈに基づくレジストの膜厚の制御を良好
に行うことが可能となる。
１内の雰囲気温度Ｔあるいは湿度Ｈが変動した場合でも
常に所期のレジストの膜厚ｈ0 を正確に得ることが可能
となる。特に、モータの回転数あるいは回転時間を変化
させるとその変化は迅速にレジストの膜厚の変化となっ
て現れるので、この装置のようにモータの回転数あるい
は回転時間によりレジストの膜厚を制御すると雰囲気温
度Ｔおよび湿度Ｈに基づくレジストの膜厚の制御を良好
に行うことが可能となる。
【００４０】図２は、図１と異なり、温度および湿度に
基づくレジストの回転塗布条件の制御を温湿度コントロ
ーラーの制御により行うようにした場合のこの発明の実
施例の概略構成図である。なお、同図において図１と同
一または同等の構成要素に同一符号が付してある。
基づくレジストの回転塗布条件の制御を温湿度コントロ
ーラーの制御により行うようにした場合のこの発明の実
施例の概略構成図である。なお、同図において図１と同
一または同等の構成要素に同一符号が付してある。
【００４１】この図２の装置においては、チャンバ１内
の雰囲気調整手段自体は図１と同様に、ダクト３および
エアフィルタ４を介して接続された温湿度コントローラ
ー２と排気ダクト５からなり、基板６にレジスト溶液９
を回転塗布する手段もそれ自体は図１と同様にモータ８
やレジスト溶液供給管１０などからなる。また、この装
置にもチャンバ１内の雰囲気温度Ｔを測定する温度計１
２および雰囲気湿度Ｈを測定する湿度計１３が設けられ
ている。
の雰囲気調整手段自体は図１と同様に、ダクト３および
エアフィルタ４を介して接続された温湿度コントローラ
ー２と排気ダクト５からなり、基板６にレジスト溶液９
を回転塗布する手段もそれ自体は図１と同様にモータ８
やレジスト溶液供給管１０などからなる。また、この装
置にもチャンバ１内の雰囲気温度Ｔを測定する温度計１
２および雰囲気湿度Ｈを測定する湿度計１３が設けられ
ている。
【００４２】ただし、この装置には温度Ｔおよび湿度Ｈ
の値に基づいて当該温度および湿度におけるレジストの
膜厚ｈを予測する変換回路１４ａは設けられておらず、
温度Ｔおよび湿度Ｈと式[1-1] または式[1-2] に基づい
て温湿度コントローラーを制御する温湿度制御部１４ｃ
が設けられている。すなわち、図２の装置において温湿
度制御部１４ｃは、温度Ｔが変動した場合、式[1-1] ま
たは式[1-2] から導かれる次式
の値に基づいて当該温度および湿度におけるレジストの
膜厚ｈを予測する変換回路１４ａは設けられておらず、
温度Ｔおよび湿度Ｈと式[1-1] または式[1-2] に基づい
て温湿度コントローラーを制御する温湿度制御部１４ｃ
が設けられている。すなわち、図２の装置において温湿
度制御部１４ｃは、温度Ｔが変動した場合、式[1-1] ま
たは式[1-2] から導かれる次式
【００４３】
【数１８】 により、温度の変動によるレジストの膜厚の変動が湿度
の変動により打ち消されるように温湿度コントローラー
２に湿度制御をさせる。また同様に、湿度Ｈが変動した
場合、湿度の変動が打ち消されるように温湿度コントロ
ーラー２に温度制御をさせる。
の変動により打ち消されるように温湿度コントローラー
２に湿度制御をさせる。また同様に、湿度Ｈが変動した
場合、湿度の変動が打ち消されるように温湿度コントロ
ーラー２に温度制御をさせる。
【００４４】
【作用】この発明のレジスト塗布方法あるいはレジスト
塗布装置においては、温度および湿度とレジストの膜厚
との実際の関係に合致する式[1-1]または式[1-2]に基づ
いてレジストの膜厚を制御するので、温度あるいは湿度
が変動してもレジスト膜厚が変動しないように高精度に
レジストの塗布膜の厚さを制御することができる。
塗布装置においては、温度および湿度とレジストの膜厚
との実際の関係に合致する式[1-1]または式[1-2]に基づ
いてレジストの膜厚を制御するので、温度あるいは湿度
が変動してもレジスト膜厚が変動しないように高精度に
レジストの塗布膜の厚さを制御することができる。
【００４５】
【実施例】以下、この発明を実施例により具体的に説明
する。
する。
【００４６】前述の図５で温度とレジストの膜厚との関
係を求めた場合、および図６で湿度とレジストの膜厚と
の関係を求めた場合と同様にして、温調コーターを備え
たレジストの回転塗布装置（クリーントラックＭａｒｋ
II、東京エレクトロン製）を使用して、種々の温度およ
び湿度のもとでレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３、東京応化
製）を回転塗布し、膜厚測定器（Ｔ−５０００、日立
製）で塗布したレジストの膜厚を測定した。その結果、
温度とレジストの膜厚の関係については図３に示すよう
になり、また湿度とレジストの膜厚との関係については
図４に示すようになった。
係を求めた場合、および図６で湿度とレジストの膜厚と
の関係を求めた場合と同様にして、温調コーターを備え
たレジストの回転塗布装置（クリーントラックＭａｒｋ
II、東京エレクトロン製）を使用して、種々の温度およ
び湿度のもとでレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３、東京応化
製）を回転塗布し、膜厚測定器（Ｔ−５０００、日立
製）で塗布したレジストの膜厚を測定した。その結果、
温度とレジストの膜厚の関係については図３に示すよう
になり、また湿度とレジストの膜厚との関係については
図４に示すようになった。
【００４７】また、式[1-2] による1/Ｔ対lnｈの直線の
傾きは、
傾きは、
【００４８】
【数１９】 であるが、この直線の傾きの式の係数を、温度と湿度に
ついて異なる４条件で得た膜厚の測定値に基づいて求
め、1/Ｔ対lnｈの直線の傾きの式として
ついて異なる４条件で得た膜厚の測定値に基づいて求
め、1/Ｔ対lnｈの直線の傾きの式として
【００４９】
【数２０】 を得た。そして、この式による直線を図３に書き入れ
た。
た。
【００５０】同様に、式[1-1] によるln(100- Ｈ)/Ｈ対
lnｈの直線の傾きは次式
lnｈの直線の傾きは次式
【００５１】
【数２１】 であるが、この式の係数も温度と湿度について異なる４
条件での膜厚の測定値に基づいて求めることにより、ln
(100- Ｈ)/Ｈ対lnｈの直線の傾きの式として
条件での膜厚の測定値に基づいて求めることにより、ln
(100- Ｈ)/Ｈ対lnｈの直線の傾きの式として
【００５２】
【数２２】 を得た。そして、この式による直線を図４に書き入れ
た。
た。
【００５３】この結果、実測値と理論式[1-1] 、[1-2]
に基づく直線との誤差は最大１ｎｍに抑えられ、図５お
よび図６に比べて著しく小さくなり、この式が温度およ
び湿度とレジストの膜厚との実際の関係に合致すること
が確認できた。
に基づく直線との誤差は最大１ｎｍに抑えられ、図５お
よび図６に比べて著しく小さくなり、この式が温度およ
び湿度とレジストの膜厚との実際の関係に合致すること
が確認できた。
【００５４】
【発明の効果】この発明によれば、温度および湿度とレ
ジストの膜厚との実際の関係に合致する関係式に基づい
てレジストの膜厚を制御するので、温度や湿度が変動し
ても高精度に均一にレジストを塗布することが可能とな
る。
ジストの膜厚との実際の関係に合致する関係式に基づい
てレジストの膜厚を制御するので、温度や湿度が変動し
ても高精度に均一にレジストを塗布することが可能とな
る。
【図１】図１は、この発明の実施例のレジスト塗布装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】図２は、この発明の他の実施例のレジスト塗布
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図３】図３は、この発明における温度とレジストの膜
厚の関係を表すグラフである。
厚の関係を表すグラフである。
【図４】図４は、この発明における湿度とレジストの膜
厚の関係を表すグラフである。
厚の関係を表すグラフである。
【図５】図５は、従来例における温度とレジストの膜厚
の関係を表すグラフである。
の関係を表すグラフである。
【図６】図６は、従来例における湿度とレジストの膜厚
の関係を表すグラフである。
の関係を表すグラフである。
１ チャンバー ２ 温湿度コントローラー ６ 基板 ７ チャック ８ モータ ９ レジスト溶液 １２ 温度計 １３ 湿度計 １４ モータ制御部 １４ａ 変換回路 １４ｂ 制御回路 １４ｃ 温湿度制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 B05C 11/08 B05D 1/40 G03F 7/16 502
Claims (3)
- 【請求項１】 チャンバ内で基板上にレジスト液を回転
塗布するレジスト塗布方法において、チャンバ内の温度
および湿度を測定し、次式[1-1] 【数１】 または次式[1-2] 【数２】 （式中、ｈはレジストの膜厚、Ｔは温度、Ｈは相対湿
度、ｋ14、ｋ16、ｋ17およびｋ18はそれぞれ定数を表
す）に基づいて基板上に塗布するレジストの膜厚を制御
することを特徴とするレジスト塗布方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレジスト塗布方法を実施
するレジスト塗布装置であって、チャンバ内の温度測定
手段および湿度測定手段、およびその温度測定手段およ
び湿度測定手段により測定した温度および湿度と式[1-
1] または式[1-2] に基づいてレジストの回転塗布条件
を制御する制御手段を有することを特徴とするレジスト
塗布装置。 - 【請求項３】 回転塗布条件の制御手段が、回転塗布時
の回転数および／または回転塗布時間を制御する請求項
２記載のレジスト塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03170761A JP3087263B2 (ja) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | レジスト塗布方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03170761A JP3087263B2 (ja) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | レジスト塗布方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368117A JPH04368117A (ja) | 1992-12-21 |
| JP3087263B2 true JP3087263B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=15910893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03170761A Expired - Fee Related JP3087263B2 (ja) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | レジスト塗布方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087263B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4748192B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2011-08-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布装置、塗布方法、塗布、現像装置及び記憶媒体 |
-
1991
- 1991-06-15 JP JP03170761A patent/JP3087263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04368117A (ja) | 1992-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |