JPH06275519A - 半導体装置の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法及びその製造装置

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JPH06275519A
JPH06275519A JP6370093A JP6370093A JPH06275519A JP H06275519 A JPH06275519 A JP H06275519A JP 6370093 A JP6370093 A JP 6370093A JP 6370093 A JP6370093 A JP 6370093A JP H06275519 A JPH06275519 A JP H06275519A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
flat plate
resist
film
organic polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP6370093A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiyunsuke Hisakure
俊介 久呉
Kazuhiko Hashimoto
和彦 橋本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6370093A priority Critical patent/JPH06275519A/ja
Publication of JPH06275519A publication Critical patent/JPH06275519A/ja
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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
制し、アライメント精度を向上させる。 【構成】 スピンチャック5上で段差を有する基板1を
回転させながら、有機高分子溶液8の滴下を行なう。次
に支持台9上に置いた基板1上に親水性の平坦な板10
を基板と平行な関係を保ったままで押し当てる。次に親
水性の平坦な板10を上方へ取り除き、有機高分子膜1
1を形成する。次に基板1をホットプレート2上で高温
で加熱することにより有機高分子膜を硬化させるととも
に有機高分子膜中の溶媒を蒸発させる。次にスピンチャ
ック5上で基板1を回転させながらレジスト溶液12の
滴下を行ないレジスト膜を形成する。次にホットプレー
ト2上で基板を熱処理することにより、レジスト膜13
中の溶媒を蒸発させる。

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、特にレジストを用いた均一塗布法及びその
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。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。またこの塗布ムラはアライメント精度を低
下させる原因にもなる。
【0003】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。図8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。
【0004】まず図8(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。次に図8(b)では、クーリングプ
レート4上で基板の温度を下げる。
【0005】次に図8(c)では、スピンチャック5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6より突出したノズル7よりレジスト溶液1
2を滴下してレジスト膜を形成する。次に図8(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、レジスト膜13中の溶媒を蒸発させる。
【0006】
【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、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。またこの塗布ムラはアライメント精度を
低下させるという問題点も有していた。さらに基板上に
回転塗布によってレジスト膜を形成する場合、ほとんど
のレジスト溶液は基板上に残らず、コストパフォーマン
スとしても悪いという問題点を有していた。
【0007】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4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5に示す。チップのコーナーに前述した塗布ムラ14
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。また段差部の左右での塗布ムラにより高精度のアラ
イメントを達成することが困難となる。
【0008】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およびア
ライメントを有し、コストパフォーマンスの高い半導体
装置の製造方法及びその製造装置を提供するものであ
る。
【0009】
【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段差を有する基板
上に有機高分子溶液を滴下する工程と、前記有機高分子
溶液を滴下した基板に平坦な板を基板と平行に押し当て
基板と前記平坦な板との間にわずかな隙間を形成する工
程と、前記平坦な板を上方へ取り除き有機高分子膜を形
成する工程と、前記有機高分子膜を形成した基板をホッ
トプレート上で加熱する工程と、前記有機高分子膜を形
成した基板上にレジストを滴下する工程とを備えたもの
である。
【0010】また本発明の半導体装置の製造方法は段差
を有する基板上にレジスト溶液を滴下する工程と、前記
レジスト溶液を滴下した基板に平坦な板を基板と平行に
押し当て基板と前記平坦な板との間にわずかな隙間を形
成する工程と、前記平坦な板を上方へ取り除きレジスト
膜を形成する工程と、前記レジスト膜を形成した基板を
ホットプレート上で加熱する工程とを備えたものであ
る。
【0011】また本発明の半導体装置の製造装置は基板
を保持する支持台と、常に前記支持台と平行な関係を保
ったままで上下に移動できる平坦な板を備えたものであ
る。
【0012】
【作用】本発明によれば有機高分子溶液を滴下した後に
平坦な板を基板と平行な方向を保ったまま押し当て、段
差を有する基板上でのマクロ的凹凸を排除した後に、レ
ジストを塗布するために、アライメント精度を向上させ
パターン精度の低下を防ぐことが可能となる。
【0013】また本発明によればレジスト溶液を滴下し
た後に平坦な板を基板と平行な方向に押し当ててレジス
ト膜を形成するため、必要最小限のレジスト溶液の滴下
で平坦なレジスト膜を容易に形成することができ、段差
部左右における塗布ムラを抑制することが可能となり、
アライメント精度を向上させることが可能となる。
【0014】
【実施例】
(実施例1)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
明の第一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。
【0015】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。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。
【0016】次に図1(c)では、スピンチャック5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6より突出したノズル7より有機高分子溶液
8の滴下を行なう。図1(d)では、支持台9上に置いた
基板1上に親水性の平坦な板10を基板と平行な関係を
保ったままで押し当てる。
【0017】次に図1(e)では、親水性の平坦な板10
を上方へ取り除き、有機高分子膜11を形成する。図1
(f)では、基板1をホットプレート2上で高温、例えば2
00℃で加熱することにより有機高分子膜を硬化させると
ともに有機高分子膜中の溶媒を蒸発させる。図1(g)で
は、スピンチャック5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6より突出したノ
ズル7よりレジスト溶液12を滴下してレジスト膜を形
成する。図1(h)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、レジスト膜13中の溶媒を蒸発さ
せる。
【0018】以上のように本実施例によれば、有機樹脂
を回転塗布し親水性の平坦な板を基板と平行な方向を保
ったまま押し当てて段差を有する基板上でのマクロ的凹
凸を排除した後にレジストを塗布することにより、アラ
イメント精度を向上させパターン精度の低下を防ぐこと
が可能となる。
【0019】本実施例における段差基板上での塗布段面
を図6に示す。段差付近における膜厚は全てtRで等しく
なったと同時に塗布ムラはまったく観測されなかった。
【0020】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段差付近における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。
【0021】
【表1】
【0022】(実施例2)図2は本発明の第二の実施例
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。
【0023】まず図2(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。図2(b)では、クーリングプレー
ト4上で基板の温度を下げる。
【0024】まず図2(c)では支持台9上でバキューム
により吸着固定させた基板1上にレジスト溶液12を滴
下する。図2(d)では支持台9上に置いた基板1上に親
水性の平坦な板10を基板と平行な関係を保ったままで
押し当てる。
【0025】次に図2(e)では親水性の平坦な板10を
上方へ取り除き、レジスト膜13を形成する。図2(f)
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、レジスト膜中の溶媒を蒸発させる。
【0026】以上のように本実施例によれば、レジスト
を滴下した後に親水性の平坦な板を基板と平行な方向に
押し当てることにより、必要最小限のレジスト溶液で平
坦なレジスト膜を容易に形成でき、段差部左右における
塗布ムラを抑制することが可能となる。これに伴いアラ
イメント精度を向上させることが可能となる。
【0027】本実施例における段差基板上での塗布段面
を図7に示す。段差部左右におけるレジスト形状は対称
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。
【0028】また従来のレジスト塗布法と本実施例によ
るウエハ内20点のアライメント精度測定結果を(表2)
に示す。従来のレジスト塗布法と比較して本実施例では
アライメント精度を0.07μm向上させることができ
た。
【0029】
【表2】
【0030】さらに従来のレジスト塗布法と本実施例に
おける1枚のウエハを塗布するのに要するレジストの量
の比較を(表3)に示す。従来のレジスト塗布法と比較
して本実施例ではレジストの消費量を1/6にすることが
可能となった。
【0031】
【表3】
【0032】図3は本発明の実施例における半導体装置
の製造装置の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支持台9上に保持された段差を
有する基板1は、密閉板6と支持台9の間に装着された
親水性の平坦な板10によりレジスト及び/叉は有機樹
脂の平坦化が行なわれる。この親水性の平坦な板10は
基板1と平行な関係を保ったまま上下方向への移動が可
能となるように装着されてある。
【0033】本実施例による製造装置を使用すると前述
の製造方法によるマクロ的な凹凸を抑制したレジスト塗
布が、親水性の平坦な板を用い基板に平行な関係を保っ
たまま押し当てたために達成できた。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明は、レジスト溶液叉
は有機高分子溶液を基板上に滴下させた後に親水性の高
い平坦な板を基板と平行な関係を保ったまま押し当てる
工程を設けることにより、段差を有する基板上で均一な
レジスト膜を必要最小限の量で形成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の形成及び高精度のア
ライメントを容易に達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一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】本発明の第二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3】本発明に用いる半導体装置の製造装置の概略構
造図
【図4】従来の技術での段差基板上でのレジスト塗布断
面図
【図5】従来の技術での段差基板上でのレジスト塗布表
面図
【図6】本発明の第一の実施例での段差基板上でのレジ
スト塗布断面図
【図7】本発明の第二の実施例での段差基板上でのレジ
スト塗布断面図
【図8】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 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 スピンチャック 6 密閉板 7 ノズル 8 有機高分子溶液 9 支持台 10 親水性の平坦な板 11 有機高分子膜 12 レジスト溶液 13 レジスト膜 14 塗布ムラ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】段差を有する基板上に有機高分子溶液を滴
    下する工程と、前記有機高分子溶液を滴下した基板に平
    坦な板を基板と平行に押し当て基板と前記平坦な板との
    間にわずかな隙間を形成する工程と、前記平坦な板を上
    方へ取り除き有機高分子膜を形成する工程と、前記有機
    高分子膜を形成した基板をホットプレート上で加熱する
    工程と、前記有機高分子膜を形成した基板上にレジスト
    を滴下する工程とを備えた半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の基板と平行に押し当てる平
    坦な板が、親水性の高い、有機高分子膜と接着力がない
    平坦な板であ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記載の有機高分子膜は入射光を吸
    収する有機高分子膜であることを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  4. 【請求項4】段差を有する基板上にレジスト溶液を滴下
    する工程と、前記レジスト溶液を滴下した基板に平坦な
    板を基板と平行に押し当て基板と前記平坦な板との間に
    わずかな隙間を形成する工程と、前記平坦な板を上方へ
    取り除きレジスト膜を形成する工程とを備えた半導体装
    置の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項4記載の基板と平行に押し当てる平
    坦な板が、親水性の高い、レジスト膜と接着性がない平
    坦な板であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】基板を保持する支持台と、常に前記支持台
    と平行な関係を保ったままで上下に移動できる平坦な板
    とを有する半導体装置の製造装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載の支持台と平行な関係を保っ
    たままで上下に移動できる平坦な板が、親水性の高い、
    高分子有機膜と接着力がない平坦な板であることを特徴
    とする半導体装置の製造装置。
JP6370093A 1993-03-23 1993-03-23 半導体装置の製造方法及びその製造装置 Pending JPH06275519A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100537182B1 (ko) * 1999-12-30 2005-12-16 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 제조방법
JP2007054798A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Tokyo Electron Ltd 基板の処理方法及び基板の処理装置

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