JPH0273356A - レジスト塗布方法及び装置 - 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】 ［概要］ 半導体ウェーハ等の被塗布物にレジストを塗布するレジ
スト塗布方法及び装置に関し、レジストの経時安定性を
飛躍的に延ばしたレジスト塗布方法及び装置を提供する
ことを目的とし、レジストを被塗布物に塗布するレジス
ト塗布方法において、塗布するために保管しているレジ
ストを冷却するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は半導体ウェーハ等の被塗布物にレジストを塗布
するレジスト塗布方法及び装置に関する。

近年、半導体装置は高集積化の要求が益々強くなってお
り、よりｆＥｔ　ＡＩ［ｌなパターンを形成する高度な
フォトリソグラフィ技術が要求されている。微細なパタ
ーン形成を実現するためには、転写パターンをより微細
にすると共に、解像度の高いレジストを用いる必要があ
る。

フォトリングラフィ技術に用いられるレジストは樹脂と
感光剤と溶剤から構成されている。感光剤は、ポジ型レ
ジストの場合、露光された部分の樹脂を現像液に溶は易
くする作用と共に、露光されない部分の樹脂を現像液に
溶は難くする作用がある。レジストの解像度を良くする
ためには、現像液に対して露光部をより溶は易くし、未
露光部をより溶は難くすればよい、このため、近年の高
解像レジストは感光剤成分をより多く含むようになって
いる。感光剤成分が多ければ、未露光部では感光剤の溶
解抑止作用により現像液により溶は難くなり、露光部の
現像液への溶解度は十分露光することにより感光剤が少
ないレジストと同様に溶は易くすることができる。その
結果レジストの解像度を向上させることができる。

［従来の技術］ 半導体ウェー八等の被塗布物にレジストを塗布するレジ
スト塗布装置は、レジストボトルに保管されたレジスト
をポンプで送り、回転している半導体ウェーハ上に滴下
して塗布するものである。

そして、多くのレジスト塗布装置では半導体つ工−ハ上
に形成されるレジスト膜を均一にするため、滴化するレ
ジストの温度を調整してレジストの溶剤成分の蒸発速度
を一定にするようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ このようなレジスト塗布装置で上述の高解像度のレジス
トを用いた場合、２週間程度経過すると、塗布されたレ
ジストに異物が多く発生すると共に、塗布されたレジス
トの特性が変化してその後の露光工程や現像工程に影響
を及ぼすという問題があった。高解像度のレジストは上
述のように感光剤を多く含んでいるため、感光剤が結晶
化又はゲル化し易く、発生した結晶やゲルが異物となり
、その結果レジスト中の感光剤が減少してその特性を変
化させるからである。

しかるに従来のレジスト塗布装置は、滴下される直前の
レジストの温度を調節してレジスト保管を均一にするた
めの工夫はしていても、レジストの経時安定性をよくす
ることに対して特別な配慮がなれていなかった。このた
め、従来は新しいレジストだけを使用するようにし、古
くなったレジストは処分していた。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、レジスト
の経時安定性を改善しレジスト使用期間を飛躍的に延ば
したレジスト塗布方法及び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〕 本願発明者は、レジストの経時安定性の原因を突止める
べく鋭意実験を重ねた結果、レジストの経時劣化速度と
レジストの保管温度との間に強い因果関係があることを
発見した。すなわち、本願発明者の実験によれば、レジ
スト保管の温度が高くなると指数関数的にレジストに異
物が発生するまでの時間が雉くなる。逆にレジストの保
管温度を低くすると、感光剤の結晶化又はゲル化が抑止
され、長期使用してもレジストが劣化しない。

本発明は、本願発明者のかかる短見に基づいてなされた
ものであり、上記目的は、レジストを被塗布物に塗布す
るレジスト塗布方法において、塗布するために保管して
いるレジストを冷却することを特徴とするレジスト塗布
方法によって達成される。

また、上記目的は、レジストを保管部に保管し、保管さ
れたレジストを被塗布物に塗布するレジスト塗布装置に
おいて、前記保管部に保管されているレジストを冷却す
る冷却手段を有することを特徴とするレジスト塗布装置
によっても達成される。

〔作用〕

本発明によれば、保管しているレジストを冷却するよう
にしているので、保管中にレジストが劣化することが抑
えられる。

［実施例］ 以下、図示の実施例に基づいて本発明を説明する。

本発明の一実施例によるレジスト塗布装置を第１図に示
す。

塗布するためのレジストはレジストボトル１０に保管さ
れている０本実施例ではこのレジストボトル１０をただ
放置するのではなく、ウォータージャケット１２内に載
置することに特徴がある。

ウォータージャケット１２は、冷却水がジャゲット１２
のパイプ１２ａ内を流れ、周囲からの熱の影響を防止し
、レジストボトル１０を冷却する。

レジストボトル１０にはフィルタ１４を介してポンプ１
６が設けられ、レジストボトル１０からレジストを送っ
ている。ポンプ１６の下流側にはフィルタ１８を介して
、バルブ２０が設けられ、バルブ２０から下流側のパイ
プ先端がレジスト滴下のためのノズル２２となっている
。バルブ２０とノズル２２の間のパイプには温度調節用
ジャケット２４が設けられ、ノズル２２から滴下される
レジストを所定の一定温度にしている。

ノズル２２の下部にはウェーハチャック２６が設けられ
ている。ウェーハチャック２６は塗布すべき半導体ウェ
ーハ２８を保持して回転する０回転している半導体ウェ
ーハ２８上にレジストを滴下することにより半導体ウェ
ーハ２８全面にレジストが均一に塗布される。半導体ウ
ェーハ２８に滴下されたレジストが周囲に飛ばないよう
にするため、ガード３０が設けられている。

本実施例によるレジスト塗布装置におけるレジストの保
管温度をどの程度にすればよいかを決定するため、保管
温度と異物発生までの時間との関係を求める実験をした
。実＠略こ用いたレジストは、高解像度のポジ型レジス
トであって、樹脂が７エノールノボラツク樹脂、感光剤
がナフトキノンジアジドスルホニルエステル、溶剤がエ
チルセロソルブアセテートである。第２図に実験結果を
示す。

第２図によれば、温度が低下するに従い保管時間が指数
関数的に長くなることがわかる。

通常、温度調節用ジャケット２４によりレジストが２２
〜２５℃の温度に調節されるので、レジストボトル１０
に対する保管温度はこれより低い温度、例えば２〜２５
℃程度であることが望ましい。

このように本実施例によれば保管されるレジストが冷却
されているので、長期間使用してもレジストを劣化させ
ることなくレジストの経時安定性を改善することができ
る。

本発明の他の実施例によるレジスト塗布装置を第３図及
び第４図に示す、上述の実施例と同一の構成要素には同
一の符号を付して説明を省略する。

第３図及び第４図のレジスト塗布装置は、レジストを冷
却する手段が先の実施例とは異なる。

第３図のレジスト塗布装置は冷却空気を用いてレジスト
を冷却している。窒素等の冷却気体を循環させる冷却室
３２を設け、この冷却室３２内にレジストボトル１０を
入れてレジストを冷却保管する。

第４図のレジスト塗布装置は熱交換プレートを用いてレ
ジストを冷却している。レジストボトル１０を載置する
台として熱交換プレート３４を用いる。熱交換プレート
３４によりレジストボトル１０が冷却され、保管されて
いるレジストが低い温度に保たれる。

本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。

例えば、レジストを冷却する冷却手段としては上記実施
例のものに限らずどのような手段でもよい、すなわち、
上述の実施例のようにレジストを温度調節することなく
単に冷却すれたけでもよいし、温度調節により一定温度
に保持するようにしてもよい。

また、上記実施例のレジスト塗布装置では塗布前のレジ
ストを温度調節する温度調節ジャケットを設けているが
、この温度調節ジャゲットを設けていないタイプのレジ
スト塗布装置にも本発明を適用できる。

さらに、上記実施例のレジスト塗布装置では高解像度の
ポジ型レジストを塗布する場合を例としたが、いかなる
レジストを塗布する装置にも本発明を適用できる。感光
剤を多く含む高解像度のレジストの場合に本発明はより
有効であるが、汎用レジストの場合でも保管期間を長く
することができ有効である。すなわち、本発明は、ポジ
型紫外線用レジスト、ネガ型紫外線用レジスト、ポジ型
遠紫外線用レジスト、ネガ型遠紫外線用レジスト、ポジ
型電子線用レジスト、ネガ型電子線用レジスト、ポジ型
Ｘ線用レジスト、ネガ型Ｘ線用レジスト等の、それぞれ
高解像度レジスト、汎用レジストに適用可能である。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば保管しているレジストを冷
却するようにしているので、保管中にレジストが劣化す
ることが抑え、レジストの経時安定性を改善し、レジス
ト使用期間を飛躍的に延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるレジスト塗布装置を示
す図、 第２図はレジストの保管温度と異物発生までの時間との
関係を示すグラフ、 第３図は本発明の他の実施例によるレジスト塗布装置を
示す図、 第４図は本発明の更に他の実施例によるレジスト塗布装
置を示す図である。 図において、 １０・・・レジストボトル、 １２・・・ウォータージャケット、 １４・・・フィルタ、 １６・・・ポンプ、 １８・・・フィルタ、 ２０・・・バルブ、 ２２・・・ノズル、 ２４・・・温度調節用ジャケット、 ２６・・・ウェーハチャック、 ２８・・・半導体ウェーハ、 ３０・・・ガード、 ３２・・・冷却室、 ３４・・・熱交換プレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レジストを被塗布物に塗布するレジスト塗布方法に
   おいて、塗布するために保管しているレジストを冷却す
   ることを特徴とするレジスト塗布方法。 ２、レジストを保管部に保管し、保管されたレジストを
   被塗布物に塗布するレジスト塗布装置において、前記保
   管部に保管されているレジストを冷却する冷却手段を有
   することを特徴とするレジスト塗布装置。