JP3324902B2 - 加熱処理装置及び加熱処理方法 - Google Patents
加熱処理装置及び加熱処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハやガラス
基板に加熱処理を施す装置と加熱処理の方法に関する。
基板に加熱処理を施す装置と加熱処理の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ上に集積回路を形成する
工程の１つに露光工程がある。露光工程は図４（ａ）に
示すように、半導体ウェーハＷの表面に形成したレジス
ト膜ＲにマスクＭを介し光を当てる。そして、図４
（ｂ）に示すように、露光後にアルカリ水等の現像液を
用いて現像することによって、レジスト膜Ｒがポジ型で
あれば、光が当らなかった部分を不溶性なパターンＲ'
として残す。この後、例えばＣＶＤなどによって半導体
ウェーハＷ表面のパターンＲ'がない部分に金属薄膜を
形成する。また、パターンＲ'は半導体ウェーハＷ表面
をエッチングし、イオンドーピングする場合のマスクと
して用いられる。
工程の１つに露光工程がある。露光工程は図４（ａ）に
示すように、半導体ウェーハＷの表面に形成したレジス
ト膜ＲにマスクＭを介し光を当てる。そして、図４
（ｂ）に示すように、露光後にアルカリ水等の現像液を
用いて現像することによって、レジスト膜Ｒがポジ型で
あれば、光が当らなかった部分を不溶性なパターンＲ'
として残す。この後、例えばＣＶＤなどによって半導体
ウェーハＷ表面のパターンＲ'がない部分に金属薄膜を
形成する。また、パターンＲ'は半導体ウェーハＷ表面
をエッチングし、イオンドーピングする場合のマスクと
して用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】半導体ウェーハＷにＣ
ＶＤによって金属薄膜を形成したり、エッチングやイオ
ンドーピングしたりする場合に用いるパターンＲ'は、
図４（ｂ）に示すように、その側壁が垂直に近いことが
望ましい。しかしながら、しばしば図４（ｃ）に示すよ
うな、中央部が突出する断面形状のパターンとなること
がある。
ＶＤによって金属薄膜を形成したり、エッチングやイオ
ンドーピングしたりする場合に用いるパターンＲ'は、
図４（ｂ）に示すように、その側壁が垂直に近いことが
望ましい。しかしながら、しばしば図４（ｃ）に示すよ
うな、中央部が突出する断面形状のパターンとなること
がある。
【０００４】本発明者は図４（ｃ）に示すような断面パ
ターンとなる原因を追及したところ、露光後の加熱処理
時にあるとの結論に達した。即ち、量産用の連続加熱装
置にて露光後の加熱処理を行うと図４（ｃ）に示すよう
な断面パターンが生じることがあり、パターンＲ'が近
接している時にはパターン同士がリークすることになる
が、実験用の加熱装置にて露光後の加熱処理を行った場
合には上記のパターンほどの形状には至らない。
ターンとなる原因を追及したところ、露光後の加熱処理
時にあるとの結論に達した。即ち、量産用の連続加熱装
置にて露光後の加熱処理を行うと図４（ｃ）に示すよう
な断面パターンが生じることがあり、パターンＲ'が近
接している時にはパターン同士がリークすることになる
が、実験用の加熱装置にて露光後の加熱処理を行った場
合には上記のパターンほどの形状には至らない。
【０００５】量産用の連続加熱装置と実験用の加熱装置
の差は、加熱雰囲気が溶剤リッチか否かである。つま
り、量産用の連続加熱装置にあっては、熱反射板をホッ
トプレート上方に配置し、ピンによってホットプレート
からウェーハを浮かせてウェーハを熱反射板に近づけ、
熱反射板からの輻射熱にてウェーハを均一加熱する構造
になっているか、加熱装置の蓋体とウェーハとの距離を
小さくして加熱処理効果を大きくするようにしている
が、実験用の加熱装置にあっては熱反射板や蓋体を設け
ていない。
の差は、加熱雰囲気が溶剤リッチか否かである。つま
り、量産用の連続加熱装置にあっては、熱反射板をホッ
トプレート上方に配置し、ピンによってホットプレート
からウェーハを浮かせてウェーハを熱反射板に近づけ、
熱反射板からの輻射熱にてウェーハを均一加熱する構造
になっているか、加熱装置の蓋体とウェーハとの距離を
小さくして加熱処理効果を大きくするようにしている
が、実験用の加熱装置にあっては熱反射板や蓋体を設け
ていない。
【０００６】上記したようにウェーハを熱反射板に近づ
けると、ウェーハ表面に塗布した塗布液中から揮発した
溶剤がウェーハと熱反射板との間の空間に残り、溶剤リ
ッチな雰囲気となる。一方、熱反射板を設けない場合に
は揮発した溶剤が逃げやすく、溶剤リッチな雰囲気とな
らない。
けると、ウェーハ表面に塗布した塗布液中から揮発した
溶剤がウェーハと熱反射板との間の空間に残り、溶剤リ
ッチな雰囲気となる。一方、熱反射板を設けない場合に
は揮発した溶剤が逃げやすく、溶剤リッチな雰囲気とな
らない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ウェーハ表面に塗布した
レジスト膜を加熱処理するにあたり、溶剤リッチな加熱
雰囲気を掃気することで、理想的な露光パターンが得ら
れるとの知見に基づいて本発明を成したものである。
レジスト膜を加熱処理するにあたり、溶剤リッチな加熱
雰囲気を掃気することで、理想的な露光パターンが得ら
れるとの知見に基づいて本発明を成したものである。
【０００８】即ち本発明に係る加熱装置は、装置本体内
に板状被処理物を搬入し、ホットプレートにて板状被処
理物を加熱処理する加熱処理装置であって、前記ホット
プレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴出す
る加熱ガス噴出手段と、装置本体内の気体を排出する掃
気手段とを設け、前記加熱ガス噴出手段としては前記ホ
ットプレートの上方に多孔体が配置されてなり、前記多
孔体は、円盤状を有し、その内部に中空部が形成され、
且つ前記中空部の外部上方からガス供給管が接続されて
いる。
に板状被処理物を搬入し、ホットプレートにて板状被処
理物を加熱処理する加熱処理装置であって、前記ホット
プレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴出す
る加熱ガス噴出手段と、装置本体内の気体を排出する掃
気手段とを設け、前記加熱ガス噴出手段としては前記ホ
ットプレートの上方に多孔体が配置されてなり、前記多
孔体は、円盤状を有し、その内部に中空部が形成され、
且つ前記中空部の外部上方からガス供給管が接続されて
いる。
【０００９】また別の態様としては、装置本体内のホッ
トプレート上方に、加熱ガス噴出手段を兼ねる熱反射板
を設け、この熱反射板を中空状とするとともに下面にホ
ットプレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴
出する穴を形成する構成が考えられる。更にまた別の態
様としてホットプレート周縁に中心部に向いた細孔を多
数穿った中空リングを配置し、この細孔から加熱ガスを
噴出し、ホットプレート上方に形成される排気口を掃気
手段とすること、また、この逆も考えられる。
トプレート上方に、加熱ガス噴出手段を兼ねる熱反射板
を設け、この熱反射板を中空状とするとともに下面にホ
ットプレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴
出する穴を形成する構成が考えられる。更にまた別の態
様としてホットプレート周縁に中心部に向いた細孔を多
数穿った中空リングを配置し、この細孔から加熱ガスを
噴出し、ホットプレート上方に形成される排気口を掃気
手段とすること、また、この逆も考えられる。
【００１０】また、本発明に係る加熱処理方法は、表面
に塗布液が塗布された板状被処理物をホットプレートを
備えた加熱処理装置内に搬入し、前記板状被処理物を前
記ホットプレート上面に載置するか、ピンにて前記ホッ
トプレート上面から浮かせた状態で加熱処理する方法に
おいて、前記ホットプレートによる加熱温度と略等しい
温度のガスを前記ホットプレートの上方に配置されてお
り、且つ円盤状を有し、その内部に中空部が形成され、
且つ前記中空部の外部上方からガス供給管が接続されて
いる多孔体によって前記加熱処理装置内に強制的に供給
することで、前記板状被処理物の表面に塗布した塗布液
から揮発する溶剤による溶剤リッチな雰囲気を掃気しつ
つ加熱するようにした。
に塗布液が塗布された板状被処理物をホットプレートを
備えた加熱処理装置内に搬入し、前記板状被処理物を前
記ホットプレート上面に載置するか、ピンにて前記ホッ
トプレート上面から浮かせた状態で加熱処理する方法に
おいて、前記ホットプレートによる加熱温度と略等しい
温度のガスを前記ホットプレートの上方に配置されてお
り、且つ円盤状を有し、その内部に中空部が形成され、
且つ前記中空部の外部上方からガス供給管が接続されて
いる多孔体によって前記加熱処理装置内に強制的に供給
することで、前記板状被処理物の表面に塗布した塗布液
から揮発する溶剤による溶剤リッチな雰囲気を掃気しつ
つ加熱するようにした。
【００１１】
【作用】Ｎ2等のガスを加熱処理装置内に強制的に供給
することで、板状被処理物の表面に塗布した塗布液から
揮発する溶剤による溶剤リッチな雰囲気を掃気でき、し
かもＮ2等のガスの温度をホットプレートによる加熱温
度と略等しくすることで、温度低下を招かず、後工程で
パターンニングを行う場合に、図４（ｂ）に示すような
理想的な断面パターンが得られる。
することで、板状被処理物の表面に塗布した塗布液から
揮発する溶剤による溶剤リッチな雰囲気を掃気でき、し
かもＮ2等のガスの温度をホットプレートによる加熱温
度と略等しくすることで、温度低下を招かず、後工程で
パターンニングを行う場合に、図４（ｂ）に示すような
理想的な断面パターンが得られる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は本発明に係る加熱処理装置の全体図で
あり、加熱処理装置はベース１上にボックス上をなす加
熱処理装置本体２を設け、この加熱処理装置本体２内に
ホットプレート３を配置している。
説明する。図１は本発明に係る加熱処理装置の全体図で
あり、加熱処理装置はベース１上にボックス上をなす加
熱処理装置本体２を設け、この加熱処理装置本体２内に
ホットプレート３を配置している。
【００１３】ホットプレート３の下方にはシリンダユニ
ット４を軸を上下方向にして固設し、このシリンダユニ
ット４のピストンロッド上端に昇降プレート５を取り付
け、この昇降プレート５に前記ホットプレート３を貫通
するピン６の下端を取り付けている。
ット４を軸を上下方向にして固設し、このシリンダユニ
ット４のピストンロッド上端に昇降プレート５を取り付
け、この昇降プレート５に前記ホットプレート３を貫通
するピン６の下端を取り付けている。
【００１４】また、加熱処理装置本体２内のホットプレ
ート３の上方には加熱ガス噴出手段としての多孔体７を
配置している。多孔体７は半導体ウェーハＷよりも若干
大きい円盤状をなし、内部には中空部８が形成され、こ
の中空部８に外部上方からガス供給管９が接続されてい
る。
ート３の上方には加熱ガス噴出手段としての多孔体７を
配置している。多孔体７は半導体ウェーハＷよりも若干
大きい円盤状をなし、内部には中空部８が形成され、こ
の中空部８に外部上方からガス供給管９が接続されてい
る。
【００１５】更に、加熱処理装置本体２の一側には半導
体ウェーハＷの搬入・搬出口１０が形成され、加熱処理
装置本体２の他側には開口１１が形成されている。そし
て、本発明にあっては搬入・搬出口１０及び開口１１が
掃気用の開口として作用するようにしてもよい。
体ウェーハＷの搬入・搬出口１０が形成され、加熱処理
装置本体２の他側には開口１１が形成されている。そし
て、本発明にあっては搬入・搬出口１０及び開口１１が
掃気用の開口として作用するようにしてもよい。
【００１６】また、前記搬入・搬出口１０の外側には搬
入・搬出ロボット１２を設けている。この搬入・搬出ロ
ボット１２は支柱１３上にレール１４を設け、このレー
ル１４にアーム１５を係合し、モータ１６の駆動でスク
リューシャフトを回転することでアーム１５を加熱処理
装置本体２内に対して進退せしめる。
入・搬出ロボット１２を設けている。この搬入・搬出ロ
ボット１２は支柱１３上にレール１４を設け、このレー
ル１４にアーム１５を係合し、モータ１６の駆動でスク
リューシャフトを回転することでアーム１５を加熱処理
装置本体２内に対して進退せしめる。
【００１７】以上において、表面にレジスト液が塗布さ
れた半導体ウェーハＷをアーム１５上に載置し、アーム
１５を移動して半導体ウェーハＷを加熱処理装置本体２
内に搬入する。
れた半導体ウェーハＷをアーム１５上に載置し、アーム
１５を移動して半導体ウェーハＷを加熱処理装置本体２
内に搬入する。
【００１８】次いで、ピン６を上昇させてアーム１５上
の半導体ウェーハＷをピン６にて取り上げ、アーム１５
を後退させ、ピン６を下降させてホットプレート３にて
半導体ウェーハＷ表面のレジスト膜に露光後の加熱処理
を施す。
の半導体ウェーハＷをピン６にて取り上げ、アーム１５
を後退させ、ピン６を下降させてホットプレート３にて
半導体ウェーハＷ表面のレジスト膜に露光後の加熱処理
を施す。
【００１９】上記のプリベーク処理を行うにあたり、本
発明にあっては、ガス供給管９から多孔体７の中空部８
内にホットプレートの加熱温度と略等しい温度まで加熱
されたＮ2等のガスを供給し、多孔体７から下方に向け
て加熱されたガスを噴出し、このガスにて加熱処理装置
２内の溶剤リッチな雰囲気ガスを搬入・搬出口１０及び
開口１１から排気して掃気しつつ半導体ウェーハＷを加
熱処理する。
発明にあっては、ガス供給管９から多孔体７の中空部８
内にホットプレートの加熱温度と略等しい温度まで加熱
されたＮ2等のガスを供給し、多孔体７から下方に向け
て加熱されたガスを噴出し、このガスにて加熱処理装置
２内の溶剤リッチな雰囲気ガスを搬入・搬出口１０及び
開口１１から排気して掃気しつつ半導体ウェーハＷを加
熱処理する。
【００２０】このように、掃気しつつプリベークするこ
とで、図４（ｂ）に示すような理想パターンに近い断面
形状が得られる。
とで、図４（ｂ）に示すような理想パターンに近い断面
形状が得られる。
【００２１】図２は加熱処理装置の更なる別実施例を示
す図であり、この実施例にあっては、熱反射板２０を中
空とし、この中空部に加熱ガス供給パイプ２３を取り付
け、更に熱反射板２０の下面２４に加熱ガス噴出穴２５
を形成している。
す図であり、この実施例にあっては、熱反射板２０を中
空とし、この中空部に加熱ガス供給パイプ２３を取り付
け、更に熱反射板２０の下面２４に加熱ガス噴出穴２５
を形成している。
【００２２】この実施例のように、熱反射板２０を加熱
ガス噴出手段として兼用することで、装置自体の構造が
簡略化されるとともに、ピン６にてホットプレート３か
ら半導体ウェーハＷを浮かせた状態で加熱処理しても、
加熱が不十分になることがなく、しかも均一加熱が行え
る。尚、半導体ウェーハＷの搬入・搬出口は図示しない
側面に設けている。
ガス噴出手段として兼用することで、装置自体の構造が
簡略化されるとともに、ピン６にてホットプレート３か
ら半導体ウェーハＷを浮かせた状態で加熱処理しても、
加熱が不十分になることがなく、しかも均一加熱が行え
る。尚、半導体ウェーハＷの搬入・搬出口は図示しない
側面に設けている。
【００２３】尚、実施例では板状被処理物として半導体
ウェーハを説明したが、ガラス基板であってもよい。ま
た加熱処理としては露光後の加熱処理に限らず、プリベ
ーク、現像後の加熱処理等でもよい。更に、加熱処理装
置としては、ピンを設けずにホットプレート上に直接板
状被処理物を載置する構成のものでもよい。
ウェーハを説明したが、ガラス基板であってもよい。ま
た加熱処理としては露光後の加熱処理に限らず、プリベ
ーク、現像後の加熱処理等でもよい。更に、加熱処理装
置としては、ピンを設けずにホットプレート上に直接板
状被処理物を載置する構成のものでもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
加熱ガス噴出手段によってホットプレートと同程度まで
昇温せしめられたガスを加熱処理装置内に強制的に供給
し、これと同時に掃気手段によって装置本体内の溶剤リ
ッチな気体を排出するようにしたので、温度低下を招か
ず、後工程で露光を行う場合に、理想的な断面パターン
が得られる。
加熱ガス噴出手段によってホットプレートと同程度まで
昇温せしめられたガスを加熱処理装置内に強制的に供給
し、これと同時に掃気手段によって装置本体内の溶剤リ
ッチな気体を排出するようにしたので、温度低下を招か
ず、後工程で露光を行う場合に、理想的な断面パターン
が得られる。
【００２５】特に加熱ガス噴出手段としての多孔体をホ
ットプレート上方に配置することにより、雰囲気を乱す
ことなく掃気を行え、また装置本体内のホットプレート
上方に熱反射板を設けた場合に、この熱反射板を加熱ガ
ス噴出手段を兼ねる構成とすることで、均一加熱の点で
も更に効果的である。
ットプレート上方に配置することにより、雰囲気を乱す
ことなく掃気を行え、また装置本体内のホットプレート
上方に熱反射板を設けた場合に、この熱反射板を加熱ガ
ス噴出手段を兼ねる構成とすることで、均一加熱の点で
も更に効果的である。
【図１】本発明に係る加熱処理装置の全体図
【図２】加熱処理装置の別実施例を示す図
【図３】（ａ）は半導体ウェーハ上のレジスト膜の露光
工程を示す図、（ｂ）は理想的なレジストパターンを示
す図、（ｃ）は好ましくないレジストパターンを示す図
工程を示す図、（ｂ）は理想的なレジストパターンを示
す図、（ｃ）は好ましくないレジストパターンを示す図
２…加熱処理装置本体、 ３…ホットプレート、 ６…
ピン、 ７…多孔体、１０…搬入・搬出口、 １１…開
口、 ２０…熱反射板、 ２１…加熱ガス噴出パイプ、
２２…掃気用パイプ、 ２５…加熱ガス噴出穴、 Ｗ
…半導体ウェーハ。
ピン、 ７…多孔体、１０…搬入・搬出口、 １１…開
口、 ２０…熱反射板、 ２１…加熱ガス噴出パイプ、
２２…掃気用パイプ、 ２５…加熱ガス噴出穴、 Ｗ
…半導体ウェーハ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−275512（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−158512（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−273116（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−326532（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−26525（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (3)
- 【請求項１】 装置本体内に板状被処理物を搬入し、ホ
ットプレートにて板状被処理物を加熱処理するようにし
た加熱処理装置において、この加熱処理装置は、前記ホ
ットプレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴
出する加熱ガス噴出手段と、装置本体内の気体を排出す
る掃気手段とを備え、前記加熱ガス噴出手段としては前
記ホットプレートの上方に多孔体が配置されてなり、前
記多孔体は、円盤状を有し、その内部に中空部が形成さ
れ、且つ前記中空部の外部上方からガス供給管が接続さ
れていることを特徴とする加熱処理装置。 - 【請求項２】 装置本体内に板状被処理物を搬入し、ホ
ットプレートにて板状被処理物を加熱処理するようにし
た加熱処理装置において、この加熱処理装置は、前記ホ
ットプレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴
出する加熱ガス噴出手段と、装置本体内の気体を排出す
る掃気手段とを備え、前記装置本体内のホットプレート
上方には、加熱ガス噴出手段を兼ねる熱反射板が設けら
れ、この熱反射板は中空状をなすとともに下面にホット
プレートによる加熱温度と略等しい温度のガスを噴出す
る穴が形成されていることを特徴とする加熱処理装置。 - 【請求項３】 表面に塗布液が塗布された板状被処理物
をホットプレートを備えた加熱処理装置内に搬入し、前
記板状被処理物を前記ホットプレート上面に載置する
か、ピンにて前記ホットプレート上面から浮かせた状態
で加熱処理する方法において、前記ホットプレートによ
る加熱温度と略等しい温度のガスを前記ホットプレート
の上方に配置されており、且つ円盤状を有し、その内部
に中空部が形成され、且つ前記中空部の外部上方からガ
ス供給管が接続されている多孔体によって前記加熱処理
装置内に強制的に供給することで、前記板状被処理物の
表面に塗布した塗布液から揮発する溶剤による溶剤リッ
チな雰囲気を掃気しつつ加熱するようにしたことを特徴
とする加熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09419795A JP3324902B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 加熱処理装置及び加熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09419795A JP3324902B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 加熱処理装置及び加熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08274015A JPH08274015A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3324902B2 true JP3324902B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=14103581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09419795A Expired - Lifetime JP3324902B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 加熱処理装置及び加熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324902B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943886B2 (en) | 2006-04-12 | 2011-05-17 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Heat treatment apparatus |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150696A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-06-09 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置および熱処理方法 |
| KR102156127B1 (ko) * | 2018-07-04 | 2020-09-15 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP09419795A patent/JP3324902B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943886B2 (en) | 2006-04-12 | 2011-05-17 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Heat treatment apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08274015A (ja) | 1996-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |