JPH0574698A - レジスト塗布装置 - Google Patents

レジスト塗布装置

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JPH0574698A
JPH0574698A JP23776091A JP23776091A JPH0574698A JP H0574698 A JPH0574698 A JP H0574698A JP 23776091 A JP23776091 A JP 23776091A JP 23776091 A JP23776091 A JP 23776091A JP H0574698 A JPH0574698 A JP H0574698A
Authority
JP
Japan
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resist
temperature
discharge nozzle
wafer
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP23776091A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Nakayama
中山  晃
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH0574698A publication Critical patent/JPH0574698A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/08Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ウエハ上への吐出レジストの温度を一定値に保
持できるレジスト塗布装置を提供する。 【構成】レジスト塗布槽10に配置されるレジスト吐出
ノズル1の先端部に温度センサ12を設置し、この温度
センサの温度検出出力をレジスト供給槽4およびレジス
ト塗布槽10の温度制御パラメータの1つとする。 【効果】レジスト温度モニタ用センサ12により検出さ
れたレジストの吐出直前の温度は、温度制御装置5の制
御パラメータの1つとして与えられ、レジスト恒温槽4
および塗布室10の温度を所定値に制御することで、吐
出されるレジストが一定の温度に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレジスト塗布装置に係
り、特に半導体ウエハの表面に一定の膜厚となるように
レジストを供給して塗布するレジスト塗布装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体素子等の微細部品を製造
する工程においては、回路パターン等の形成のために半
導体ウエハ(以下、単にウエハという)上にフォトレジ
スト等の成膜材(以下、単にレジストという)を塗布
し、パターン露光などで潜像パターンを形成し、これを
現像することでレジストパターンを形成し、エッチン
グ,その他のパターニング処理を施す必要がある。
【0003】この種のレジストは、温度に対して極めて
センシティブであり、ウエハ上に吐出される時点でのレ
ジスト自身の温度およびレジスト塗布室の温度により、
形成されるレジスト膜の厚みが大きく変動する。従来の
レジスト塗布装置は、レジストを収容するレジスト供給
部およびレジスト塗布部である塗布室を恒温槽とすると
共に、上記レジスト供給部の恒温槽から塗布部の恒温槽
との間のレジスト配管を二重管とし、この二重管を構成
する内管にレジストを、またその外管にレジスト恒温槽
に収容したレジスト温調用液体を流動させて、ノズルに
供給されるレジストが一定の温度を保つように制御して
いる。
【0004】なお、この種のレジスト塗布装置に関する
従来技術としては、例えば特開昭59−9654号公報
に開示されたものを挙げることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、レジスト供給部からレジスト塗布部に至る配管中で
のレジスト温度をかなり精密に制御することは可能であ
るが、レジスト塗布部は塗布対象であるウエハの着脱作
業を行う必要から、レジスト供給部とレジスト塗布部と
は温度的に独立した装置となっている。したがって、両
者の恒温槽間では温度制御系としては密接に関連されて
はいるが、単一の制御系ではない。
【0006】そのため、レジスト吐出ノズル部分では、
レジスト塗布部の温度すなわち、上記レジスト吐出ノズ
ルから吐出された時点のレジストの温度を精密に制御す
ることは困難である。ウエハ上に塗布されるレジストの
膜厚は、このレジスト吐出ノズルにおけるレジスト吐出
温度に大きく依存し、僅かの温度変化により、形成され
るレジスト膜の厚みが大きく変動してしまい、前記パタ
ーニング処理で得られるパターンの精細度に大きな差異
が生じて、最終的に形成される配線幅等の均一性が保た
れなくなるという問題がある。
【0007】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消し、ウエハ上への吐出レジストの温度を一定値に保持
できるレジスト塗布装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、レジスト塗布槽に配置されるレジスト吐
出ノズルの先端部に温度センサを設置し、この温度セン
サの温度検出出力をレジスト供給槽およびレジスト塗布
槽の温度制御パラメータとすることを特徴とするもので
ある。
【0009】図1は本発明の構成図であって、1はレジ
スト吐出ノズル、2はレジスト配管、3はレジスト供給
ビン、4はレジスト恒温槽、5は温度制御装置、6,
6’は温度モニタ用出力、7,7’は制御信号出力、8
はウエハ回転ステージ、9はウエハ、10は塗布室、1
1はレジスト温調用液体、12はレジスト温度モニタ用
センサ、13はレジスト、15はセンサ出力、40は温
調用液体循環ポンプ、80はステージ回転機構、11
0,110’は温調液体配管である。
【0010】同図において、レジスト13はレジスト供
給ビン3に収納されてレジスト温調用液体11を満たし
たレジスト恒温槽4に収容される。ウエハ9は、塗布室
19に収容され、ステージ回転機構80で回転されるウ
エハ回転ステージ8上に載置され、レジストの滴下後、
あるいは滴下中にこの回転ステージ8を回転させること
により当該ウエハ9の表面に均一なレジスト膜を形成す
るものである。
【0011】このウエハ9の上方にはレジスト吐出ノズ
ル1が配置されており、このレジスト吐出ノズル1とレ
ジスト恒温槽4とはレジスト配管2で連結されている。
レジスト恒温槽4に満たされたレジスト温調用液体11
は温調用液体配管110’110’を介して塗布室10
のレジスト吐出ノズル1の部分を循環する。このレジス
ト温調用液体の循環は温調用液体循環ポンプ40によっ
ておこなわれる。また、温調液体配管110は、レジス
ト恒温槽4とレジスト吐出ノズル1間でレジスト配管2
を包み込む二重管を通って流通する。
【0012】レジスト吐出ノズル1の先端部には、吐出
されるレジストと近接してレジスト温度モニタ用センサ
12が設置されている。そのセンサ出力15は温度制御
装置5に与えられ、レジスト恒温槽4とレジスト塗布室
10の温度モニタ出力6,6’と共に所定の温度制御演
算を実行して制御信号出力7,7’をそれぞれレジスト
恒温槽4とレジスト塗布室10に与えて両者の温度を所
定値に制御する。
【0013】レジスト吐出ノズル1は、図2に示したよ
うに、フッソ樹脂チューブ14から構成され、このフッ
ソ樹脂チューブ14のレジストと接する内壁側にレジス
ト温度モニタ用センサ12が埋設されている。吐出され
るレジスト13の温度は、このレジスト温度モニタ用セ
ンサ12で検出され、その検出信号であるセンサ出力1
5は前記温度制御装置5に与えられる。
【0014】すなわち、本発明は、レジスト供給ビン3
とレジスト温調用液体11を収容するレジスト恒温層4
と、ウエハ9を載置して回転するウエハ回転ステージ8
とレジスト吐出ノズル1を収容する塗布室10と、前記
レジスト恒温層4と前記塗布室10の温度を制御する温
度制御装置5とを少なくとも備えたレジスト塗布装置に
おいて、前記レジスト吐出ノズル1の前記レジストと近
接する先端部に設置したレジスト温度モニタ用センサ1
2を備え、前記レジスト温度モニタ用センサ12のレジ
スト温度検出出力を前記温度制御装置5の温度制御パラ
メータの1つとして印加することにより、前記レジスト
吐出ノズル先端部におけるレジスト温度を所定値に制御
することを特徴とする。
【0015】
【作用】上記構成において、レジスト吐出ノズル1の前
記レジストと近接する先端部に設置したレジスト温度モ
ニタ用センサ12は、当該レジスト吐出ノズル1からウ
エハ上9の表面上に吐出されるレジストの吐出直前の温
度を検出する。検出された温度値を示すセンサ出力は、
温度制御装置5に対して1つの制御パラメータとして与
えられる。
【0016】温度制御装置5はこの制御パラメータを用
いてレジスト恒温槽4および塗布室10の温度を所定値
に制御することにより、レジスト吐出ノズル1からウエ
ハ9の表面上に吐出されるレジストが一定の温度となる
ように制御する。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図3は本発明によるレジスト塗布装置の1実施例
を説明する構成図であって、前記図1,図2と同一符号
は同一部分に対応し、17はレジスト塗布槽10の温度
を調整する温風、18は温風17を図示しない温調手段
から導入するダクト、20はレジスト恒温槽4を加熱す
るヒータ、21はレジスト廃液を回収する廃液回収容
器、22はウエハ9の回転時に発生するレジスト飛沫を
吸引するレジスト飛沫吸引用ブロア、23はレジスト1
3を吐出させるための所定の圧力をレジスト供給ビン3
を収容した加圧容器60に与える加圧基体、24はフィ
ルタ、25,26はレジスト配管2の開閉,サックバン
ク用のベローズ、30は温度センサ、50はレジスト温
調液体を攪拌する攪拌器である。
【0018】同図において、ポンプ40を作動させるこ
とにより、レジスト恒温槽4内のレジスト温調液体11
がレジスト配管2の廻りを包む温調液体配管110を通
して循環する。レジスト温調液体11は、オンドセンサ
20の温度検出出力により温度制御装置5で制御される
ヒータ20により常時加熱温調されている。
【0019】これにより、レジスト供給ビン3内のレジ
スト13は一定の温度に保たれている。また、レジスト
温調用液体11の温度は、レジスト供給ビン3の温度お
よびレジスト配管2内のレジストの温度と同一となる。
レジスト吐出ノズル1に設置したレジスト温度モニタ用
センサ12のセンサ出力15は温度制御装置5に与えら
れ、このレジスト吐出ノズル1の先端部におけるレジス
トの温度に基づくレジスト恒温槽4およびレジスト塗布
室10の温度制御を行う。
【0020】図4はウエハ上に塗布されるレジスト温度
とその膜厚との関係を測定した結果を説明する説明図で
ある。同図においては、横軸にレジスト制御温度を、縦
軸に平均レジスト膜厚とウエハ内膜厚のバラツキをとっ
ている。なお、図5はウエハ上でのレジスト膜厚の測定
箇所を示す説明図で、70は測定箇所である。
【0021】この測定によれば、平均レジスト膜厚(n
m)はレジスト制御温度が24°C以上で略々一定とな
り、またウエハ内膜厚のバラツキは制御温度が24°C
〜26°Cで20(nm)以下となることが分かる。図
6は本発明によるレジスト塗布装置によって塗布したレ
ジスト膜厚とその現像寸法との関係を説明する説明図で
あり、また図7はウエハ上での現像寸法の測定位置の説
明図で、71は測定位置である。
【0022】なお、この測定は10枚のウエハについ
て、測定位置を各5箇所とした結果を示す。同図に示さ
れたように、本発明によるレジスト塗布装置によれば、
ウエハ内膜厚のバラツキが10(nm),20(n
m),25(nm)および45(nm)におけるライン
とスペース現像におけるライン現像寸法が略々0.79
(μm)〜0.83(μm)に収まっているのが分か
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明たように、本発明によれば、レ
ジスト吐出ノズルの吐出されるレジストと近接して設置
したレジスト温度モニタ用センサにより当該レジスト吐
出ノズルからウエハ上の表面上に吐出されるレジストの
吐出直前の温度を検出するため、ウエハ上に塗布される
レジストの温度を正確に検出することができ、このレジ
スト温度の検出信号であるセンサ出力を温度制御装置の
制御パラメータの1つとして与えることにより、レジス
ト吐出ノズルからウエハ上に吐出されるレジストの温度
を精密に制御して一定の温度をもったレジストをウエハ
上に塗布して均一なレジスト膜厚を形成することができ
る。
【0024】なお、本発明は上記実施例において説明し
たレジストの塗布に限るものではなく、エッチング液,
現像液,その他の表面処理液の適用装置にも応用できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレジスト塗布装置の構成図であ
る。
【図2】本発明によるレジスト塗布装置におけるレジス
ト吐出ノズルの断面図である。
【図3】本発明によるレジスト塗布装置の1実施例を説
明する構成図である。
【図4】ウエハ上に塗布されるレジスト温度とその膜厚
との関係を測定した結果を説明する説明図である。
【図5】ウエハ上でのレジスト膜厚の測定箇所を示す説
明図である。
【図6】本発明によるレジスト塗布装置によって塗布し
たレジスト膜厚とその現像寸法との関係を説明する説明
図である。
【図7】本発明によるレジスト塗布装置によって塗布し
たウエハ上での現像寸法の測定位置の説明図である。
【符号の説明】
1・・・・レジスト吐出ノズル、2・・・・レジスト配
管、3・・・・レジスト供給ビン、4・・・・レジスト
恒温槽、5・・・・温度制御装置、6,6’・・・・温
度モニタ用出力、7,7’・・・・制御信号出力、8・
・・・ウエハ回転ステージ、9・・・・半導体ウエハ、
10・・・・塗布室、11・・・・レジスト温調用液
体、12・・・・レジスト温度モニタ用センサ、13・
・・・レジスト、15・・・・センサ出力、40・・・
・温調用液体循環ポンプ、80・・・・ステージ回転機
構、110,110’・・・・温調液体配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/16 502 7818−2H // B05C 5/00 Z 9045−4D

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レジスト供給ビンとレジスト温調用液体を
    収容するレジスト恒温層と、半導体ウエハを載置して回
    転する半導体ウエハ回転ステージとレジスト吐出ノズル
    を収容する塗布室と、前記レジスト恒温層と前記塗布室
    の温度を制御する温度制御装置とを少なくとも備えたレ
    ジスト塗布装置において、 前記レジスト吐出ノズルの前記レジストと近接する先端
    部に設置したレジスト温度モニタ用センサを備え、前記
    レジスト温度モニタ用センサのレジスト温度検出出力を
    前記温度制御装置の温度制御パラメータとして用いるこ
    とにより、前記レジスト吐出ノズル先端部におけるレジ
    スト温度を所定値に制御することを特徴とするレジスト
    塗布装置。
JP23776091A 1991-09-18 1991-09-18 レジスト塗布装置 Pending JPH0574698A (ja)

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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2020155618A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置

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