JPH05283330A - レジスト塗布装置及びレジスト塗布方法 - Google Patents

レジスト塗布装置及びレジスト塗布方法

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JPH05283330A
JPH05283330A JP11223592A JP11223592A JPH05283330A JP H05283330 A JPH05283330 A JP H05283330A JP 11223592 A JP11223592 A JP 11223592A JP 11223592 A JP11223592 A JP 11223592A JP H05283330 A JPH05283330 A JP H05283330A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
resist
resist coating
wafer holder
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP11223592A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaro Endo
雄太郎 遠藤
Yasuhiro Kunitsugu
恭宏 國次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジストの膜厚を均一に形成することができ
るレジスト塗布装置およびレジスト塗布方法を得る。 【構成】 平板ウエハホルダ3のウエハ2の外周部に相
当する位置にヒータ4あるいは6を設ける。 【効果】 ウエハの中心部と外周部との間に温度差を設
けることにより、レジストの揮発量を調整してウエハ上
に塗布するレジスト膜の膜厚を均一に形成することがで
き、その後の転写工程で均一なレジストパターンの形成
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はレジスト塗布装置及び
レジスト塗布方法に関し、特に、半導体製造工程におい
て半導体ウエハ等に均一なレジスト膜等を形成する際に
用いるレジスト塗布装置及び該装置を使用したレジスト
塗布方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のレジスト膜形成装置( spi
nner:スピナあるいはスピンナー)の構造を示す断面側
面図であり、図において、5は該スピナ内部の駆動部に
接続された中空構造のウエハホルダであり、該ウエハホ
ルダ5上に、レジストを塗布するウエハを載置し、真空
引きして該ウエハを吸着固定するようになっている。8
はウエハホルダ5のまわりに設けられたトレイであり、
該スピナ駆動の際にウエハ上から飛散するレジストを受
け止めるようになっている。
【0003】図5は従来のレジスト塗布方法においてそ
の作業時に起こる不具合状況を説明するための図であ
り、上記図4に示したスピナのウエハホルダ5上に載置
したウエハおよびレジストを拡大して示した断面図であ
る。図中、図4と同一符号は同一部分を示す。図5にお
いて、2はレジスト1が塗布されるウエハ、1はウエハ
2上に滴下されたレジストであり、該レジスト1は粘性
のある液体である。
【0004】次に動作について説明する。スピナは種々
のものがあるが、図4に示すスピナは比較的小型の卓上
型のもので、通常、小型ウエハを取り扱う際に用いられ
る。まず、中空構造のウエハホルダ5上にレジスト塗布
を行いたいウエハ2を載置した後、真空引きを行って該
ウエハ2を吸着して固定する。このとき、必要に応じて
ウエハホルダ5上に適当なサイズの平板ウエハホルダを
載置し、該平板ウエハホルダ上にウエハ2を載置しても
良い。次に、図5(a) に示すように、粘性のある液体状
のレジスト1をウエハ2上に所要の量だけ滴下し、ウエ
ハホルダ5に接続する駆動部を動作させることにより、
該ウエハホルダ5を2000〜5000rpm程度に回
転させる。該回転による遠心力により、レジスト1はウ
エハ2の周縁部へ流れ、該ウエハ2上に0.1〜1μm
程度の膜厚のレジスト1膜を形成する。
【0005】図6は従来のレジスト塗布工程におけるウ
エハ2上の温度と該ウエハ2上に形成されるレジスト1
膜の膜厚との関係を示す図であり、図6(a) はウエハ2
上の位置と温度との関係、図6(b) はウエハ2上の位置
とその上に形成されるレジスト1膜の膜厚との関係を示
している。図6(a) に示すように、レジスト1膜の形成
工程中、ウエハ2上のどの位置でも一定温度(このとき
は、室温(r.t.:roomtemperature)であるが、このと
き、図6(b) に示すようにウエハ2の外周部付近に形成
されるレジスト1膜が、中心部より数10オングストロ
ーム程度厚くなってしまい、図5(b) に示すように、レ
ジスト1膜は膜厚が不均一に形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のレジスト塗布装
置及びレジスト塗布方法は以上のように構成されている
ので、レジスト1膜の形成は、ウエハ2を回転すること
により該ウエハ2上に滴下した粘性液体のレジスト1が
遠心力によって該ウエハ2の外周部に向かって広がって
行くことを利用して行っており、このため、ウエハ2の
外周部付近に形成されるレジスト1膜は中心部より数1
0オングストローム程度厚くなり、均一な膜厚には形成
されない。これによって、その後のアライナによるレジ
ストパターン形成の際、露光条件が変化して、ウエハ2
の全面に均一なレジストパターンを形成することが困難
となるなどの問題点があった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、レジスト膜をウエハ上に均一な
膜厚で形成することのできるレジスト塗布装置を得るこ
とを目的としており、さらにその装置を使用したレジス
ト塗布方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレジスト
塗布装置は、ウエハホルダ上に平板ウエハホルダを介し
て載置されその上にレジストが滴下されたウエハを回転
することにより、該ウエハ上全面にレジスト膜を形成す
るレジスト塗布装置において、上記平板ウエハホルダの
上記ウエハの外周部に相当する位置に加熱手段を有する
ものである。
【0009】また、この発明に係るレジスト塗布装置
は、上記加熱手段と上記ウエハホルダとの間に冷却手段
を有するものである。
【0010】さらに、この発明に係るレジスト塗布方法
は、その上にウエハを載置する平板ウエハホルダの該ウ
エハの外周部に相当する位置に加熱手段を設け、ウエハ
ホルダ上に上記平板ウエハホルダを介してウエハを載置
し、該ウエハ上にレジストを滴下した後、上記ウエハを
回転することにより、該ウエハ上全面にレジスト膜を形
成するものである。
【0011】
【作用】この発明におけるレジスト塗布装置は、ウエハ
の外周部の温度を中心部より高くする加熱手段を有する
ので、温度の高くなるウエハ外周部では、その部位での
レジスト揮発量が従来より多くなることにより、そこで
形成されるレジストの膜厚も薄くなるので、ウエハ上全
面としてはレジスト膜を均一な厚さで塗ることができ
る。
【0012】また、この発明におけるレジスト塗布装置
は、ウエハの外周部と中心部との温度差を一定に保つた
めの冷却部を有するので、温度に依存するレジスト膜の
膜厚を制御することができ、さらに、均一な膜厚でレジ
ストを塗布することができる。
【0013】さらに、この発明に係るレジスト塗布方法
は、ウエハ中心部と外周部に温度差を設けてウエハ上に
レジストを塗布するようにしたので、ウエハの回転の際
の遠心力によりレジスト膜が厚く形成されてしまうウエ
ハ外周部と、薄く形成されてしまう中心部との間でレジ
ストの揮発量を調整できるので、ウエハ上全面で均一な
レジスト膜を形成することができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例によるウエハ塗布装置
およびウエハ塗布方法を説明するための図であり、図
中、図4,図5と同一符号は同一または相当部分を示
す。なお、ここでは、従来例で示すスピナのウエハホル
ダ5上に載置したウエハ2およびレジスト1の断面を拡
大して示している。該図1においで、3はウエハホルダ
5上に設けられ、その上にウエハ2を載置して固定する
平板ウエハホルダ、4,6はそれ自体が発熱源となって
いるヒータである。また、図1(a) ,(b) に示すヒータ
4,6は、それぞれ固定式,接触式のヒータを用いたも
のについて示している。
【0015】次に動作について説明する。まず、中空構
造のウエハホルダ5上に平板ウエハホルダ3を真空吸引
して吸着固定する。このとき、平板ウエハホルダ3は、
その上に載置するウエハ2の外周部に対応する位置にあ
らかじめヒータ4あるいは6を取り付けた構造としてお
く。次に、ウエハ2を平板ウエハホルダ3上に載置、固
定し、該ウエハ2上にレジスト1を所要の量だけ滴下し
た後、ウエハホルダ5を回転させ、ウエハ2上にレジス
ト1膜を形成する。この一連のレジスト塗布工程を行う
際、平板ウエハホルダ3の外周部に取り付けたヒータ4
あるいは6により、ウエハ2外周部の温度が上がり、そ
のため、その部位でのレジスト1液の揮発量が増し、レ
ジスト1膜の膜厚がその部分で従来に比べて薄く形成す
ることができ、結果として、ウエハ2上のレジスト1膜
全体としては膜厚を均一に形成できるようになる。
【0016】図2はこの発明の一実施例によるレジスト
塗布方法におけるウエハ2上の温度と該ウエハ2上に形
成されるレジスト1の膜の膜厚との関係を示す図であ
り、図2(a) は平板ウエハホルダ3上の位置と温度との
関係、図2(b) はウエハ2上の位置とその上に形成され
るレジスト1膜の膜厚との関係を示している。なお、該
図において、平板ウエハホルダ3とウエハ2の位置は対
応している。図2(a) に示すように、平板ウエハホルダ
3上の外周部の温度を高くすると、それに伴って対応す
るウエハ2の外周部の温度が上昇し、その部位でのレジ
スト1液の揮発量が増加することによって、レジスト1
の膜厚が従来よりも薄く形成でき、結果として、ウエハ
2上の全面にわたって均一な膜厚のレジスト1膜を形成
することができる。
【0017】なお、ヒータ4あるいは6による温度上昇
度とレジスト1液の揮発量との関係は、レジスト1の種
類,ウエハ2の大きさ等により変わるものなので、それ
ぞれ最適の条件で行うことにより、均一な膜厚のレジス
ト膜を形成できる。
【0018】また、図1(a) に示すように固定式のヒー
タ4を平板ウエハホルダー3に固定して設置した場合
は、該ヒータ4は平板ウエハホルダ3の回転にともなっ
て同一スピードで同一方向に回転するようになってお
り、また、図1(b) に示すように接触式のヒータ4を平
板ウエハホルダ3に設置した場合は、該ヒータ6と平板
ウエハホルダ3は互いに接触はしているが固定はされて
おらず、平板ウエハホルダ3が回転してもヒータ6は回
転しない構造となっている。これらのヒータ4および6
はどちらを用いても同様の効果が得られ、装置の組立や
作業の便利に応じて選択すれば良い。
【0019】図3はこの発明の他の実施例によるウエハ
塗布装置および塗布方法を説明するための図であり、図
中、図1と同一符号は同一または相当部分を示す。図に
おいて、7はウエハホルダ5とヒータ6との間に形成さ
れ、周囲の温度を冷却する機能のある冷却部であり、こ
こでは管状の形状のものを用い、該管の中に水を流すこ
とにより該冷却部7を形成している。なお、該図では、
ヒータに接触式のヒータ6を用いているが、固定式のヒ
ータ4を用いても構わない。
【0020】上記実施例では、ウエハホルダ5とヒータ
6あるいは4との間に冷却部7を設けたので、スピナを
長時間使用しても、ヒータ4あるいは6による温度上昇
を抑えて、ウエハ2中心部と外周部との温度差を常に一
定に保つことができ、さらに均一な膜厚のレジスト1膜
を形成することができる。
【0021】なお、上記実施例では、冷却部7は水冷方
式を用いたが、同様の効果を有すると考えられるもの、
例えば液体窒素,液体ヘリウム等の液体を用いても同様
の効果を奏す。
【0022】なお、上記両実施例において、ヒータ4,
6の温度、冷却部7の水流の流量及びそれらの設置位置
は、使用するウエハ2のサイズ、レジスト1の種類,厚
さによって適宜変更する必要がある。
【0023】また、上記両実施例において、ウエハ2の
サイズが大きくなると、レジスト1膜が波をうった形状
になることが実験で確認されているが、この場合は、ヒ
ータ4,6および冷却部7の位置や数を調整することに
より、均一な膜厚のレジスト1ができるように温度制御
を行えば良い。
【0024】さらに、上記両実施例において、ウエハ2
は半導体ウエハ、レジスト1は感光性高分子材料を用い
たが、ウエハ2は半導体材料でなくてもよく、また、レ
ジスト1は粘性があり、かつ、揮発性のある液体であれ
ば何にでも適用できることは言うまでもない。
【0025】また、上記両実施例では、ウエハ2の外周
部の温度を上げるのにヒータ4,6を用いたが、赤外線
を用いて温度制御を行っても構わない。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るレジスト
塗布装置によれば、平板ウエハホルダのウエハの外周部
に相当する位置にヒータを取り付けたので、レジスト塗
布時にウエハの外周部と中心部のレジスト間で温度差を
設けることができるため、その揮発量を制御し、ウエハ
上にレジストを均一な膜厚で形成できるという効果があ
る。
【0027】また、この発明に係るレジスト塗布装置に
よれば、ウエハの外周部と中心部との温度差を一定に保
つための冷却部を設けたので、該装置の使用の際は常に
一定の条件でレジスト塗布工程の作業を行え、さらに膜
厚が均一なレジスト膜を形成できるという効果がある。
【0028】さらに、この発明に係るレジスト塗布方法
によれば、ウエハ中心部と外周部に温度差を設けてレジ
ストをウエハ上に塗布するようにしたので、レジストを
均一な膜厚に形成できるため、その後の転写の際、均一
なレジストパターンを形成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるレジスト塗布装置お
よびレジスト塗布方法を説明するための図である。
【図2】この発明の一実施例によるレジスト塗布装置お
よびレジスト塗布方法を説明するための図である。
【図3】この発明の他の実施例によるウエハ塗布装置お
よび塗布方法を説明するための図である。
【図4】従来のレジスト塗布装置の構造を示す断面側面
図である。
【図5】従来のレジスト塗布方法においてその作業時に
起こる不具合状況を説明するための図である。
【図6】従来のレジスト塗布工程におけるウエハ上の温
度と該ウエハ上に形成されるレジスト膜の膜厚との関係
を示す図である。
【符号の説明】
1 レジスト 2 ウエハ 3 平板ウエハホルダ 4 ヒータ(固定式) 5 ウエハホルダ 6 ヒータ(接触式) 7 冷却部 8 トレイ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハホルダ上に平板ウエハホルダを介
    して載置されその上にレジストが滴下されたウエハを回
    転することにより、該ウエハ上全面にレジスト膜を形成
    するレジスト塗布装置において、 上記平板ウエハホルダの上記ウエハの外周部に相当する
    位置に加熱手段を有することを特徴とするレジスト塗布
    装置。
  2. 【請求項2】 その上にウエハを載置する平板ウエハホ
    ルダの該ウエハの外周部に相当する位置に加熱手段を設
    け、 ウエハホルダ上に上記平板ウエハホルダを介してウエハ
    を載置し、 該ウエハ上にレジストを滴下した後、上記ウエハを回転
    することにより、該ウエハ上全面にレジスト膜を形成す
    ることを特徴とするレジスト塗布方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のレジスト塗布装置におい
    て、 上記加熱手段と上記ウエハホルダとの間に冷却手段を有
    することを特徴とするレジスト塗布装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のレジスト塗布方法におい
    て、 上記加熱手段と上記ウエハホルダとの間に冷却手段を設
    けることを特徴とするレジスト塗布方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のレジスト塗布装置におい
    て、 上記加熱手段は、ヒータあるいは赤外線発生装置である
    ことを特徴とするレジスト塗布装置。
  6. 【請求項6】 請求項3記載のレジスト塗布装置におい
    て、 上記冷却手段は、水,液体窒素,液体ヘリウムのいずれ
    かを流すものであることを特徴とするレジスト塗布装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項2記載のレジスト塗布方法におい
    て、 上記加熱手段は、ヒータあるいは赤外線発生装置である
    ことを特徴とするレジスト塗布方法。
  8. 【請求項8】 請求項4記載のレジスト塗布方法におい
    て、 上記冷却手段は、水,液体窒素,液体ヘリウムのいずれ
    かを流すものであることを特徴とするレジスト塗布方
    法。
JP11223592A 1992-04-03 1992-04-03 レジスト塗布装置及びレジスト塗布方法 Pending JPH05283330A (ja)

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ID=14581631

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JP (1) JPH05283330A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06310496A (ja) * 1993-04-15 1994-11-04 Korea Electron Telecommun 半導体製造装置および半導体素子の製造方法
JP2008053355A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Tokyo Electron Ltd 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体及び塗布処理装置
KR20110119528A (ko) * 2010-04-27 2011-11-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 레지스트 도포 장치, 이를 구비한 도포 현상 시스템, 및 레지스트 도포 방법

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KR20110119528A (ko) * 2010-04-27 2011-11-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 레지스트 도포 장치, 이를 구비한 도포 현상 시스템, 및 레지스트 도포 방법

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