JPH0494525A

JPH0494525A - レジスト処理装置

Info

Publication number: JPH0494525A
Application number: JP21343590A
Authority: JP
Inventors: Haruo Iwazu; 春生岩津
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-26
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2816756B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、レジスト処理装置に関する。

（従来の技術）一般に、半導体デバイスの製造工程においては、被処理
基板例えば半導体ウェハに精密写真転写技術を用いて微
細な回路パターンの転写を行っており、このような工程
におけるレジスト膜の形成にレジスト処理装置が用いら
れている。

このようなレジスト処理装置は、例えば、半導体ウニへ
の表面に所定量のフォトレジスト液を滴下し、この後ス
ピンチャックにより半導体ウェハを高速回転させ、遠心
力によりフォトレジスト液を拡散させて半導体ウェハ全
面に均一な膜厚のレジスト膜を形成する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、近年半導体デバイスは高集積化される傾
向にあり、その回路パターンは末すます微細化される傾
向にある。

このため、上述した従来のレジスト処理装置においても
、さらにレジスト膜の絶対膜厚の精度および膜厚の面内
均一性を向上させること、自動化を図り生産性を向上さ
せることなどが要求されている。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に較べてレジスト膜の絶対膜厚の精度および膜厚
の面内均一性を向上させることができるとともに、塗布
条件設定を自動化することができ生産性の向上を図るこ
とのできるレジスト処理装置を提供しようとするもので
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、被処理基板の塗布面にフォトレジス
ト液を滴下し、該被処理基板を回転させて塗布するレジ
スト処理装置において、前記被処理基板の温度を予め設
定された基板設定温度に制御する基板温度制御手段と、
前記フォトレジスト液の温度を予め設定されたレジスト
設定温度に制御するレジスト温度制御手段と、予め設定
された回転設定プログラムに従って前記被処理物の回転
を制御する回転制御手段と、周囲温度を検出する温度検
出手段と、周囲湿度を検出する湿度検出手段と、前記周
囲温度および前記周囲湿度に対応する前記レジスト温度
制御手段の前記レジスト設定温度および前記回転制御手
段の前記回転設定プログラムを記憶する記憶手段と、前
記基板温度制御手段の前記基板設定温度を前記温度検出
手段によって検出された周囲温度に応じて変更するとと
もに、該周囲温度および前記湿度検出手段によって検出
された周囲湿度に対応する前記レジスト設定温度および
前記回転設定プログラムを前記記憶手段から読み出して
、前記レジスト温度制御手段および前記回転制御手段の
設定を変更する主制御手段とを具備したことを特徴とす
る。

（作　用）本発明者等が詳査したところ、従来のレジスト処理装置
では、クリーンルーム内の僅かな周囲温度および周囲湿
度の変化が、レジスト膜の絶対膜厚の精度の悪化、およ
び膜厚の面内均一性の悪化などの一因となっていること
が判明した。

そこで、本発明のレジスト処理装置では、主制御手段に
より、基板温度制御手段の基板設定温度を、温度検出手
段によって検出された周囲温度に応じて自動的に変更す
ることにより、基板温度と周囲温度との差をなくして、
基板温度が周囲温度によって変化してしまうことを防止
する。

これとともに、周囲温度および周囲湿度によって、レジ
スト温度制御手段に設定すべきレジスト設定温度および
回転制御手段に設定すべき回転設定プログラムを記憶す
る記憶手段を設けておき、主制御手段により、周囲温度
および周囲湿度に応じてレジスト設定温度および回転設
定プログラムの設定を自動的に変更する。

これにより、従来に較べてレジスト膜の絶対膜厚の精度
および膜厚の面内均一性を向上させることができるとと
もに、塗布条件設定を自動化することにより、生産性の
向上を図ることができる。

（実施例）以下、本発明のレジスト処理装置の一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図に示すように、レジスト処理装置には、半導体ウ
ェハ１を例えば真空チャック等により吸着保持し、モー
タ２によってこの半導体ウェハ１を高速回転可能に構成
されたスピンチャック３が設けられている。このモータ
２は、回転制御装置４により、予め設定された所定の回
転設定プログラムにしたがって、その回転数および回転
時間を制御されるよう構成されている。この回転設定プ
ログラムは、フォトレジスト液の種類、半導体ウェハ１
の種類、周囲温度、周囲湿度毎に、データ記憶装置５内
に記憶されており、主制御装置６によって読み出され、
回転制御装置４に設定される。

また、主制御装置６には、入出力装置７が接続されてお
り、回転設定プログラムは、この入出力装置７を用いて
、設定、変更などを行えるよう構成されている。

また、上記スピンチャック３には、モータ２の熱が半導
体ウェハ１に伝わらないようにして、スピンチャック３
上の半導体ウェハ１の温度を所定温度に設定するための
チャック温度調節機構８が設けられている。このチャッ
ク温度調節機構８は、例えばモータ２の回りに恒温水を
循環させる機構などから構成されており、その温度は、
チャック温度制御装置９によって制御される。このチャ
ック温度制御装置９は、主制御装置６に接続されており
、その設定温度（ウェハ設定温度）を主制御装置６によ
って設定される。

さらに、スピンチャック３の中央部上方には、レジスト
供給ノズル１０が設けられている。このレジスト供給ノ
ズル１０は、フォトレジスト液を収容するレジスト収容
容器１１に接続されており、これらの間には、図示しな
い弁機構、フィルタ機構、泡抜き機構などが設けられて
いる。そして、例えば高圧窒素等のガス圧でレジスト収
容容器１１内のフォトレジスト液を圧送し、レジスト供
給ノズル１０からスピンチャック３上に保持された半導
体ウェハ１に所定量ずつ供給するよう構成されている。

また、上記レジスト収容容器１１、レジスト供給ノズル
１０とレジスト収容容器１１とを接続する配管などには
、例えば恒温水を循環させる機構などからなるレジスト
温度調節機構１２が設けられており、このレジスト温度
調節機構１２は、レジスト温度制御装置１３によって制
御されるよう構成されている。このレジスト温度制御装
置１３は、主制御装置６に接続されており、その設定温
度（レジスト設定温度）を主制御装置６によって設定さ
れる。

また、スピンチャック３の周囲には、半導体ウェハ１を
囲むように、カップ１４が設けられており、半導体ウェ
ハ１の回転にともなって、フォトレジスト液か周囲に飛
散しないよう構成されている。

上述した塗布機構の側方には、プレート温度制御装置１
５によって温度制御される温度調節プレート１６および
搬送機構１７が設けられている。

そして、フォトレジスト液を塗布する前に、予め半導体
ウェハ１を温度調節プレート１６上に載置し、所定温度
に設定した後、搬送機構１７により、半導体ウェハ１を
スピンチャック３に搬送するよう構成されている。上記
プレート温度制御装置１５は、主制御装置６に接続され
ており、その設定温度（ウェハ設定温度）を主制御装置
６によって設定される。

さらに、本実施例のレジスト処理装置には、装置の周囲
の雰囲気温度を検出するための温度センサ１８と、装置
の周囲の雰囲気湿度を検出するための湿度センサ１９が
設けられており、これらの温度センサ１８および湿度セ
ンサ１９の検出信号は、主制御装置６に入力されるよう
構成されている。

そして、主制御装置６は、温度センサ１８によって測定
された雰囲気温度に応じて、チャック温度制御装置９、
プレート温度制御装置１５の設定温度（ウェハ設定温度
）を変更するよう構成されている。すなわち、例えば温
度センサ１８によって測定された雰囲気温度が２３℃で
あれば、チャック温度制御装置９、プレート温度制御装
置１５の設定温度を２３℃に設定し、温度センサ１８に
よって測定された雰囲気温度が２１℃であれば、チャッ
ク温度制御装置９、プレート温度制御装置１５の設定温
度を２１℃に設定し、半導体ウェハ１の温度を周囲の雰
囲気温度と同じ温度に設定するよう構成されている。こ
うすることにより、半導体ウニ／１１の温度と周囲の雰
囲気温度との差をなくし、例えば、温度調節プレート１
６によって温度調節された半導体ウェハ１の温度が、搬
送機構１７による搬送中にクリーンルーム内のダウンフ
ローなどの影響によって変化することなどを防止するこ
とができる。

また、これとともに、主制御装置６は、温度センサ１８
によって測定された雰囲気温度および湿度センサ１９に
よって測定された雰囲気湿度に応して、データ記憶装置
５内から回転制御装置４に設定すべき回転設定プログラ
ム、およびレジスト温度制御装置１３に設定すべきレジ
スト設定温度を読み出して、回転制御装置４、レジスト
温度制御装置１３に設定するよう構成されている。

上記構成のこの実施例のレジスト処理装置は、通常クリ
ーンルーム内に配置される。そして、次のようにして塗
布処理を行う。

すなわち、まず、入出力装置７から主制御装置６に、塗
布処理を行うフォトレジスト液の種類および半導体ウェ
ハ１の種類を人力する。

すると、主制御装置６は、入力されたフォトレジスト液
の種類および半導体ウェハ１の種類と、温度センサ１８
によって測定された雰囲気温度および湿度センサ１９に
よって測定された雰囲気湿度に応じて、データ記憶装置
５内から回転制御装置４に設定すべき回転設定プログラ
ム、およびレジスト温度制御装置１３に設定すべきレジ
スト設定温度を読み出して、回転制御装置４、レジスト
温度制御装置１３に設定する。

また、主制御装置６は、温度センサ１８によって測定さ
れた雰囲気温度に応じて、チャック温度制御装置９、プ
レート温度制御装置１５のウェハ設定温度を設定する。

そして、図示しない自動搬送機構あるいはウェハピンセ
ットなどを用いて塗布処理を行う半導体ウェハ１を、温
度調節された温度調節プレート１６上に載置し、予め所
定の温度に設定する。

この後、この半導体ウェハ１を搬送機構１７によって搬
送し、予め温度調節されているスピンチャック３上に載
置する。

しかる後、レジスト供給ノズル１０からスピンチャック
３上の半導体ウェハ１に、レジスト温度制御装置１３に
設定されたレジスト温度に温度制御された所定量のフォ
トレジスト液を滴下する。

そして、回転制御装置４に設定された回転設定プログラ
ムに従って半導体ウェハ１を所定の回転数で所定時間、
例えば回転数２００Ｏｒｐｍで３０秒間回転させ、遠心
力により、フォトレジスト液を半導体ウェハｌの全面に
均一に拡散させ、均一な膜厚のレジスト膜を形成する。

また、温度センサ１８によって測定される雰囲気温度か
変化した場合は、主制御装置６は、測定された雰囲気温
度に応じて、チャック温度制御装置９、プレート温度制
御装置１５のウェハ設定温度を変更する。また、これと
ともに、主制御装置６は、上記雰囲気温度および湿度セ
ンサ１９によって測定された雰囲気湿度に応じて、デー
タ記憶装置５内から回転制御装置４に設定すべき回転設
定プログラム、およびレジスト温度制御装置１３に設定
すべきレジスト設定温度を読み出して、回転制御装置４
、レジスト温度制御装置１３の設定を変更する。

すなわち、この実施例のレジスト処理装置では、半導体
ウェハ１の温度を、周囲温度に応じて自動的に変更する
ことにより、半導体ウエノ＼１の温度と周囲温度との差
をなくして、半導体ウエノ＼１温度が周囲温度によって
変化してしまうことを防止する。これとともに、周囲温
度および周囲湿度によって、レジスト温度制御装置１３
に設定すべきレジスト温度および回転制御装置４に設定
すべき回転設定プログラムを自動的に変更する。

これにより、例えば、温度調節プレート１６によって温
度調節された半導体ウェハ１の温度が、搬送機構１７に
よる搬送中にクリーンルーム内のダウンフローなどの影
響によって変化したりすることがなく、適切な塗布条件
で塗布処理を実施することができるので、レジスト膜の
絶対膜厚の精度、および膜厚の面内均一性を向上させる
ことができる。また、塗布条件設定を自動化することに
より、生産性の向上を図ることができる。

なお、レジスト温度制御装置１３に設定すべきレジスト
温度および回転制御装置４に設定すべき回転設定プログ
ラムは、フォトレジスト液の種類、半導体ウェハ１の種
類などによって異なるので、予め実験により、各周囲温
度および周囲湿度毎に最適な条件を求めておく必要があ
る。この場合、入出力装置７により条件の設定を行う。

上記実施例では、レジスト塗布に適用した例について説
明したが、レジスト処理であれば、例えば現像液塗布に
適用しても良い。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明のレジスト処理装置によれ
ば、従来に較べてレジスト膜の絶対膜厚の精度および膜
厚の面内均一性を向上させることができるとともに、塗
布条件設定を自動化することができ生産性の向上を図る
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のレジスト処理装置の構成を
示す図である。１・・・・・・半導体ウェハ、２・・・・・・・・・モ
ータ、３・・・・・・スピンチャック、４・・・・・・
回転制御装置、５・・・・・・データ記憶装置、６・・
・・・・主制御装置、７・・・・・・入出力装置、８・
・・・・・チャック温度調節機構、９・・・・・・チャ
ック温度制御装置、１０・・・・・・レジスト供給ノズ
ル、１１・・・・・・レジスト収容容器、１２・・・・
・・レジスト温度調節機構、１３・・・・・・レジスト
温度制御装置、１４・・・・・・カップ、１５・・・・
・・プレート温度制御装置、１６・・・・・・温度調節
プレート、１７・・・・・・搬送機構、１８・・・・・
・温度センサ、１９・・・・・・湿度センサ。出願人　　東京エレクトロン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被処理基板の塗布面にフォトレジスト液を滴下し
、該被処理基板を回転させて塗布するレジスト処理装置
において、前記被処理基板の温度を予め設定された基板設定温度に
制御する基板温度制御手段と、前記フォトレジスト液の温度を予め設定されたレジスト
設定温度に制御するレジスト温度制御手段と、予め設定された回転設定プログラムに従って前記被処理
物の回転を制御する回転制御手段と、周囲温度を検出す
る温度検出手段と、周囲湿度を検出する湿度検出手段と、前記周囲温度および前記周囲湿度に対応する前記レジス
ト温度制御手段の前記レジスト設定温度および前記回転
制御手段の前記回転設定プログラムを記憶する記憶手段
と、前記基板温度制御手段の前記基板設定温度を前記温度検
出手段によって検出された周囲温度に応じて変更すると
ともに、該周囲温度および前記湿度検出手段によって検
出された周囲湿度に対応する前記レジスト設定温度およ
び前記回転設定プログラムを前記記憶手段から読み出し
て、前記レジスト温度制御手段および前記回転制御手段
の設定を変更する主制御手段とを具備したことを特徴と
するレジスト処理装置。