JPH02224220A - レジスト塗布装置とレジスト塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ１従来技術 Ｄ、発明が解決しようとする問題点 Ｅ０問題点を解決するための手段 １１作用 Ｇ、実施例〔第１図乃至第７図］ Ｈ１発明の効果 （Ｂ、発明の概要） 本発明は、レジスト塗布装置において、レジスト膜の膜
厚が均一になるようにするため、 レジスト塗布雰囲気の圧力を制御する機構を設けたもの
である。

（Ｃ，従来技術） 半導体装置の製造には半導体ウェハにレジスト膜を塗布
する工程が不可欠であり、レジスト膜の塗布には例えば
特公昭６３−６０５２９号公報に紹介されたようなレジ
スト塗布装置が用いられる。

ところで、レジスト塗布装置には塗布するレジスト膜の
膜厚を均一にすることが要求される。というのは、膜厚
が不均一だと露光、現像によってバターニングした後こ
れをマスクとしてエツチングすることにより形成される
パターンの線幅が変化するからである。具体的には膜厚
が５０人変化すると最大０．０２５μｍ変化する。

ソノため、従来のレジスト塗布装置にはレジスト膜の膜
厚を均一にするため、１枚の半導体ウェハに対する滴下
レジスト量（謂わばレジスト塗布量）を均一にするため
の配慮が為されている。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、レジ
スト塗布装置において半導体ウェハに対するレジストの
供給量を一定にしただけではレジスト膜の膜厚を一定に
することはできなかった。

そこで、本願発明者がその原因を追究したところ、レジ
スト塗布雰囲気の圧力が変化すると例え半導体ウェハに
対するレジストの供給量が一定であってもレジスト膜の
膜厚にバラツキが生じることが判明した。

しかして、本発明はレジスト膜をその膜厚がより均一に
なるように塗布することのできる新規なレジスト塗布装
置を提供することを目的とする。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） 本発明レジスト塗布装置は上記問題点を解決するため、
レジスト塗布雰囲気の圧力を制御する機構を備えるよう
にしたことを特徴とする。

（Ｆ、作用） 本発明レジスト塗布装置によれば、レジスト塗布雰囲気
の圧力を制御する機構を有するので、該機構によってレ
ジスト塗布雰囲気の圧力を制御して塗布したレジスト膜
の膜厚が一定になるようにすることができる。

（Ｇ、実施例）［第１図乃至第７図］ 以下、本発明レジスト塗布装置を図示実施例に従って詳
細に説明する。

第１図は本発明レジスト塗布装置の第１の実施例を示す
機構図である。

図面において、１はカップで、これの内部に半導体ウェ
ハ２を支持する支持台３がある。該支持台３は図示しな
い回転機構によって回転せしめられる。

４は上記カップ１が収納された塗布室であり、該塗布室
４の上側が開口し、該上側開口５にはエアーが吸気ファ
ン６ａを介して供給されるようになっている。また、塗
布室１の下側も開口し、該下側間ロアから排気ファン６
ｂにより排気が為されるようになっている。

８は塗布室４内に設けられた圧力センサーで、該塗布室
４内の気圧、換言すればレジスト塗布雰囲気の気圧を検
出する。９は圧力センサー８の検出値に応じて吸気ファ
ン６ａ及び排気ファン６ｂの回転数を調節することによ
りレジスト塗布雰囲気の気圧を所定値に保つ圧力コント
ローラである。即ち、該圧力コントローラ９はレジスト
塗布雰囲気が所定値よりも高いときは吸気ファン６ａの
回転数を低くし排気ファン６ｂの回転数を高くし、逆に
レジスト塗布雰囲気の気圧が所定値よりも低いときは吸
気ファン６ａの回転数を高（し、排気ファン６ｂの回転
数を低くしてレジスト塗布雰囲気の気圧の変動を防止す
る。

このようにしてレジスト塗布雰囲気の気圧を常に一定に
保つのは、レジストの溶媒の蒸発スピードを一定に保つ
為である。即ち、溶媒の蒸発スピードは塗布されるレジ
スト膜の膜厚に大きな影響を与えるが、それは気圧によ
り左右される。

従って、膜厚を一定に保つ為には気圧変動による蒸発ス
ピードの変動を防止する必要があるのである。

このように、本レジスト塗布装置によれば、レジスト塗
布雰囲気の気圧を制御するので、レジスト塗布雰囲気の
気圧の変動によるレジストの溶媒の蒸発スピードの変動
を防止することができる。

従って、塗布したレジスト膜の膜厚をより均一にするこ
とができる。

尚、レジスト塗布装置にはレジストを半導体つエバ２上
に滴下する機構が必要であるが、該機構には本発明の本
質が存在しないので図示、説明は省略した。

第２図は本発明レジスト塗布装置の第２の実施例を示す
構成図である。

本実施例は塗布室４の上側が開口し、該上側開口が圧力
隔壁１０によって閉塞されている。

１１は塗布室４内の圧力センサー８の検出値に応じて圧
力隔壁１０の中央部を押したり引いたりして塗布室４内
の気圧を制御する圧力コントローラである。そして、圧
力コントロール機構の原理説明図である第３図（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、気圧が低いときは圧力隔壁１０を
押してレジスト塗布雰囲気の気圧を高めるようにし［同
図（Ａ）］、気圧が高いときは圧力隔壁１０を引いてレ
ジスト塗布雰囲気の気圧を低めるようにする［同図（Ｂ
）］ことにより塗布室４内の気圧を一定に保つことがで
きる。

第４図は本発明レジスト塗布装置の第３の実施例の要部
を示す構成図である。

本実施例はレジストの溶媒の蒸気圧を一定に保つように
してなるものである。

本実施例は、カップ１から排出されたレジスト廃液を貯
める廃液タンク１２を有し、該タンク１２の蒸気をファ
ン１３によって天蓋１４の開口からカップ１へ戻すよう
になっている。このようにするとレジスト塗布雰囲気が
常にレジストの溶媒の蒸気で満たされ溶媒の蒸気圧が略
一定になる。すると、半導体ウニへ間でのレジスト膜の
膜厚のバラツキが少な（なり、膜厚の安定性が高まる。

この点について詳細に説明すると次のとおりである。

レジストの溶媒の蒸発スピードはレジスト塗布雰囲気の
気圧に左右されるが、しかしレジスト塗布雰囲気の気圧
だけに左右されるわけではな（レジスト塗布雰囲気の溶
媒の蒸気圧によっても左右される。従って、レジスト塗
布雰囲気の気圧を一定にしたからといって溶媒の蒸発ス
ピードが完全に一定になるわけではない。具体的にはレ
ジスト塗布の開始直後は溶媒の蒸発スピードが速く、塗
布した半導体ウェハの枚数が増えるに従って徐々にレジ
スト塗布雰囲気が溶媒の蒸気で満たされ溶媒の蒸発スピ
ードが遅くなる。そして、溶媒の蒸発スピードが速いと
塗布したレジスト膜の膜厚は厚くなり、溶媒の蒸発スピ
ードが遅くなるに伴って膜厚が薄くなる。従って、最初
レジスト膜の膜厚は厚いが、塗布枚数が多くなるにつれ
て膜厚が薄くなり、半導体ウニへ間のレジスト膜厚にバ
ラツキが生じた。そこで、溶媒の蒸気圧を一定に保つこ
とにより溶媒の蒸発スピードを一定に保ってレジスト膜
厚が常に一定になるようにするが本実施例である。

尚、図面において、１５はタンク１２に貯蔵されたレジ
ストの廃液である。

第５図（Ａ）、（Ｂ）は第４図に示したレジスト塗布装
置の各別の変形例の要部を示す構成図である。

同図（Ａ）に示すものはタンク１２から天蓋１４の上部
へ導（パイプ１６を細（することによりペンチエリ−効
果によってタンク１２からの溶媒の蒸気がレジスト塗布
雰囲気にリターンされるようにしたものであり、蒸気の
リターンにファンを用いない点で第４図に示したレジス
ト塗布装置と異なっている。

第５図（Ｂ）に示したレジスト塗布装置は天蓋ｌの上部
からエアーを供給するバイブ１７をも細くすることによ
りベンチュリー効果を同図（Ａ）に示したものよりも高
めたものである。

第６図は本発明レジスト塗布装置の第４の実施例を示す
ものである。

本実施例は溶媒貯蔵タンクを設け、そのタンクで蒸発さ
せた溶媒の蒸気を塗布室１４内に供給することによりレ
ジスト塗布雰囲気の溶媒の蒸気圧を飽和ないしそれに近
い値にして溶媒の蒸発スピードを一定にしようとするも
のである。

図面において、１８は溶媒貯蔵タンク、１９は該タンク
１８に貯蔵されたレジストの溶媒、２０は温調器で、温
度を一定に保たれたエアーを蒸気タンク１８の溶媒１９
内に供給する。タンク１８の溶媒１９内に供給する。タ
ンク１８からは溶媒１９が大量に蒸発し、溶媒の蒸気が
塗布室１７内に供給され、レジスト塗布雰囲気の溶媒の
蒸気圧が飽和かそれに近い状態に保たれる。従って、レ
ジスト膜塗布時におけるレジストの溶媒の蒸気圧が略一
定に保たれ、延いてはレジスト膜の膜厚を略一定にする
ことが可能になる。

第７図（Ａ）乃至（Ｃ）は第６図に示した各別の変形例
を示すもので、各変形例は溶媒タンク１８と塗布室１４
との間に温調器２０を配置し、タンク１８からの溶媒の
蒸気を含んだエアーを温調器２０によって加熱して塗布
室１４内に供給するようにしてなる。そして、同図（Ａ
）に示すものはタンク１８内へのエアーを溶媒１９内へ
供給することにより溶媒１９から泡が出るようにしたも
のであるのに対して、同図（Ｂ）に示すものは、タンク
１８内へのエアーの供給は溶媒１９内に対しては行わな
い。同図（Ｃ）に示すものは、同図（Ｂ）に示したもの
を、ベンチュリー効果によって溶媒１９の蒸気の温調器
２０側への供給をより効果的に行い得るように改良した
ものである。尚、第６図、第７図においてカップ１等の
図示は省略した。

このように本発明レジスト塗布装置は種々の態様で実施
することができる。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、本発明レジスト塗布装置は、レジ
スト塗布雰囲気の圧力を制御する機構を備えたことを特
徴とするものである。

従って、本発明レジスト塗布装置によれば、レジスト塗
布雰囲気の圧力を制御する機構を有するので、該機構に
よってレジスト塗布雰囲気の圧力を制御して塗布したレ
ジスト膜の膜厚が一定になるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明レジスト塗布装置の第１の実施例の要部
を示す構成図、第２図は本発明レジスト塗布装置の第２
の実施例の要部を示す構成図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は
第２図に示したレジスト塗布装置の機構の説明図、第４
図は本発明レジスト塗布装置の第３の実施例の要部を示
す構成図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は第４図に示したレジ
スト塗布装置の各別の変形例の要部を示す構成図、第６
図は本発明レジスト塗布装置の第４の実施例の要部を示
す構成図、第７図（Ａ）乃至（Ｃ）は第６図に示したレ
ジスト塗布装置の各別の変形例の要部を示す構成図であ
る。 第６図 符号の説明 ６．８．９、１０、１　ｌ、　１２、１３、１８・・・
圧力を制御する機構。 出　　願 人 ソニー株式会社 第７図 聞役 ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レジスト塗布雰囲気の圧力を制御する機構を備え
   たことを特徴とするレジスト塗布装置