JPH06151295A - 半導体装置の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 段差を有する基板上で塗布ムラの生じないレ
ジスト塗布を行なうことによりパターン精度の低下を抑
制する。 【構成】 段差を有する基板１をホットプレート２上で
表面にHMDS（ヘキサメチルジシラザン）を塗布して疎水
性にし、基板とレジストとの密着性を増大させる。次に
クーリングプレート４上で基板１の温度を下げる。次に
基板１をホットプレート２上に固定した状態で、棒状の
噴霧装置５を基板と平行な方向に移動させながら粘度を
低くしたレジスト６を霧状にして滴下する。このように
基板を固定し遠心力を排除した状態で棒状の噴霧装置を
基板と平行な方向に移動させながらレジストを霧状にし
て滴下することにより、段差部においても塗布ムラを抑
制することができ、微細で高精度なパターニングが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法及
び製造装置、とくにレジストを用いた均一塗布法及び製
造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来半導体集積回路のパターン形成には
レジストを用いたリソグラフィ技術を使用している。高
集積化,微細化するVLSIではパターン幅の精度を高める
必要があり、その精度が特性と歩留りに大きく寄与す
る。

【０００３】しかしながら、実際のVLSIでは多種多様な
膜の重なりにより凹凸が発生し、この凹凸によってレジ
ストの塗布ムラが発生してしまう。この塗布ムラ,即ち
レジスト膜厚の差に基づく定在波効果によりパターン精
度は大きく低下する。

【０００４】以下図面を参照しながら、上記した従来の
半導体装置の製造方法の一例について説明する。

【０００５】図６は従来のレジスト塗布法の工程断面図
をを示すものである。まず図６(a)では、段差を有する
基板１をホットプレート２上で基板表面にHMDS（ヘキサ
メチルジシラザン）３を塗布して疎水性にし基板とレジ
ストとの密着性を増大させる。

【０００６】次に図６(b)では、クーリングプ レート
４上で基板の温度を下げる。次に図６(c)では、スピン
チャック９上でバキュームにより吸着固定させた基板１
を回転させながら、密閉板７から突出したノズル１０よ
りレジスト６の塗布を行なう。

【０００７】次に図６(d)では、ホットプレート２上で
基板を熱処理することにより、レジスト中の溶媒を蒸発
させて除去する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなレジスト塗布方法では、レジスト自身が粘性を有す
るため回転による遠心力によって段差部の左右で膜厚が
不均一となる塗布ムラが発生してしまい、それに基づく
定在波効果によりパターン精度が大きく低下するという
問題点を有していた。

【０００９】従来のレジスト塗布方法による段差基板上
での塗布断面図を図３に示す。この方法ではレジスト膜
厚tRになる段差中央からの距離a,bが等しくならない。
またこの現象をウエハ（基板）表面上で観察したものを
図４に示す。チップのコーナーに前述した塗布ムラ８が
発生しているのが観察できる。このレジスト膜厚の差に
基づく定在波効果により必要とする箇所に必要とする寸
法精度をもったパターニングを行うことが困難となる。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑み、塗布ムラを解
消することによる微細でかつ高精度なパターンを有する
半導体装置の製造方法及び製造装置を提供するものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の半導体装置の製造方法は基板をホットプレ
ート上に固定し遠心力を排除した状態で棒状の噴霧装置
を基板と平行な方向に移動させながら粘度を低くしたレ
ジストを霧状で滴下する工程を備えたものである。また
本発明の半導体装置の製造装置は基板を保持するホット
プレートと基板と平行な方向に移動できる棒状のレジス
ト噴霧装置を備えたものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、基板をホットプレート上に固
定し遠心力を排除した状態で棒状の噴霧装置を基板と平
行な方向に移動させながら粘度を低くしたレジストを霧
状で滴下するために、段差部の左右で塗布ムラが生じな
くなり、それに伴って定在波効果が低減されるためにパ
ターン精度の低下を防ぐことが可能となる。またレジス
ト塗布と塗布後の熱処理を同時に行なうことが可能とな
ると同時に、噴霧装置を移動させることによりレジスト
塗布とレジスト中の溶媒の蒸発に伴う気流の乱れとのタ
イミングずらして、より均一性をもったレジスト塗布が
可能となる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例の半導体装置の製造方法
について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の実施例における半導体装置の製造方法の工程断面図を
示すものである。

【００１４】まず図１(a)では、段差を有する基板１を
ホットプレート２上で基板表面にHMDS（ヘキサメチルジ
シラザン）３を塗布して疎水性にし基板とレジストとの
密着性を増大させる。

【００１５】次に図１(b)では、クーリングプレート４
上で基板の温度を下げる。次に図１(c),図１(d)では、
基板１をホットプレート２上でバキュームにより吸着固
定させた状態で、棒状の噴霧装置５を基板と平行な方向
に移動させながら粘度を低くしたレジスト６を霧状にし
て滴下する。

【００１６】以上のように本実施例によれば、基板をホ
ットプレート上で固定し遠心力を排除した状態で棒状の
噴霧装置５を基板１と平行な方向に移動させながらレジ
スト６を霧状にして滴下することにより、段差部におい
ても塗布ムラの生じないレジスト塗布が可能になる。こ
の塗布ムラに基づく定在波効果を抑制することにより、
微細で高精度なパターニングが可能となる。

【００１７】本実施例における段差基板上での塗布段面
を図５に示す。段差中心から膜厚tRになる距離a,bは等
しくなり対称形となったと同時に塗布ムラはまったく観
測されなかった。

【００１８】さらに従来のレジスト塗布法と本実施例に
よる段差を有する基板上での0.4μｍL/Sのパターニング
の測長結果を（表１）に示す。従来のレジスト塗布法と
比較して本実施例では段差上での寸法ばらつきを半分以
下に抑制することが可能となった。

【００１９】

【表１】

【００２０】図２(a),図２(b)はそれぞれ本発明の実施
例における半導体装置の製造装置の断面概略構造図及び
表面概略構造図を示すものである。バキュームによる吸
着固定が可能なホットプレート２上に保持された基板１
は、密閉板７とホットプレート２の間に装着された棒状
の噴霧装置５によりレジスト塗布される。この棒状の噴
霧装置５は基板１と平行な方向への移動が可能となるよ
うに装着されてある。

【００２１】本実施例による製造装置を使用すると前述
の製造方法による均一な塗布が、棒状の噴霧装置を用い
レジストを霧状で滴下させたために達成できた。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明は、基板をホットプ
レート上で固定し遠心力を排除した状態で噴霧装置を基
板と平行な方向に移動させながら粘度を低くしたレジス
トを霧状で滴下する工程を設けることにより、段差を有
する基板上でレジストを均一に塗布することが可能とな
り、半導体集積回路の凹凸段差に影響されることなく寸
法ばらつきのない微細なパターンを形成することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における半導体装置の製造方法
の工程断面図

【図２】本発明に用いる半導体装置の製造装置の概略構
造図

【図３】従来の技術での段差基板上でのレジスト塗布断
面図

【図４】従来の技術での段差基板上でのレジスト塗布表
面図

【図５】本発明の実施例での段差基板上でのレジスト塗
布断面図

【図６】従来の技術における半導体装置の製造方法の工
程断面図

【符号の説明】

１ 段差を有する基板（ウエハ） ２ ホットプレート ３ HMDS（ヘキサメチルジシラザン） ４ クーリングプレート ５ 棒状の噴霧装置 ６ レジスト ７ 密閉板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日比 紀孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を固定し遠心力を排除した状態でレジ
   ストを移動させながら滴下する工程を備えた半導体装置
   の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のレジストを滴下する工程
   は、溶媒を多く加えることで粘度を低くしたレジストを
   棒状の噴霧装置により霧状にし、基板と平行な方向に移
   動させて滴下することを特徴とする半導体装置の製造方
   法。
3. 【請求項３】請求項１記載のレジストを滴下する工程
   は、棒状の噴霧装置を基板と平行な方向へ移動させなが
   らの滴下と同時にホットプレート上で基板を加熱して溶
   媒を蒸発させながら行なうことを特徴とする半導体装置
   の製造方法。
4. 【請求項４】基板を保持するホットプレートと基板と平
   行な方向に移動できる棒状のレジスト噴霧装置を有する
   ことを特徴とする半導体装置の製造装置。