JPH10214775A - 熱処理装置および基板処理装置 - Google Patents

熱処理装置および基板処理装置

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JPH10214775A
JPH10214775A JP9018259A JP1825997A JPH10214775A JP H10214775 A JPH10214775 A JP H10214775A JP 9018259 A JP9018259 A JP 9018259A JP 1825997 A JP1825997 A JP 1825997A JP H10214775 A JPH10214775 A JP H10214775A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 線幅均一性の良好なパターン形成が可能な基
板処理装置および熱処理装置を提供する。 【解決手段】 ＡＣＵ１１０でエアを化学増幅型レジス
トを使用した処理に適した温度および湿度に調節すると
ともに、アンモニア除去フィルタ１１１でアンモニア成
分を除去して、給気管１２０に送給する。給気管１２０
は分岐し、そのうち給気管１２０ｂにはポンプ１３０、
流量計１４０および圧力レギュレータ１６０が介装され
ておりＡＣＵ１１０からのエアは一定の流量および圧力
に調節されてＰＥＢ用ベークユニット２０に供給され
る。ＰＥＢ用ベークユニット２０内の雰囲気の温度およ
び湿度が化学増幅型レジストを用いた処理に適した値に
安定するので、線幅均一性の良好なパターン形成が可能
となるとともに、雰囲気中のアンモニア成分が少ないの
で現像不良の発生を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板等の
基板（以下「基板」という。）に熱処理を施す熱処理装
置および基板に薬液処理および熱処理を施す基板処理装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造におけるフォトリソグラフィ
ー工程に使用される基板熱処理装置はドライなエアやＮ
2をパージすることにより、処理室内に安定した気流を
発生させ、その内部雰囲気を常時置換することで基板か
ら蒸発した溶剤等の基板を汚染する物質を処理室外に排
出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な装置においては、パージされるエアやＮ2はドライな
ものであるため、フォトリソグラフィー工程の各種処理
のうち、化学増幅型レジストを使用するプロセス、とり
わけ、露光後の基板に対して行われる加熱処理（以下、
「ＰＥＢ（Post Exposure Bake）処理」という）工程に
用いるとパターンの線幅の均一性を低下させる原因とな
っていた。
【０００４】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、線幅均一性の良好なパターン形
成が可能な基板処理装置および熱処理装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１の装置は、基板に熱処理を施す
熱処理室と、エアを所定の温度および湿度に調節した調
節エアを得るエア調節手段と、を備え、調節エアを熱処
理室内に供給することを特徴とする。
【０００６】また、この発明の請求項２の装置は、請求
項１の熱処理装置において、調節エア内の少なくともア
ンモニア成分を除去するフィルタを熱処理室へのエア供
給経路中に備える。
【０００７】また、この発明の請求項３の装置は、基板
に少なくとも薬液処理および熱処理を施す基板処理装置
であって、基板に薬液処理を施す薬液処理部と、基板に
熱処理を施す熱処理部と、エアを所定の温度および湿度
に調節した調節エアを得るエア調節部と、エア調節部と
薬液処理部および熱処理部のそれぞれとを分岐して結ぶ
給気管と、給気管のうち熱処理部に通じる部分に設けら
れるとともに熱処理部内に調節エアを加圧供給するポン
プと、を備える。
【０００８】また、この発明の請求項４の装置は、請求
項３の基板処理装置において、調節エア内の少なくとも
アンモニア成分を除去するフィルタをエア調節部から熱
処理部までのエア供給経路中に備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
【００１０】
【１．実施の形態における基板処理装置の装置配列およ
び処理】図１はこの実施の形態の基板処理装置１の構成
図である。以下、図１を用いてこの装置の機構的構成に
ついて説明していく。
【００１１】この実施の形態の基板処理装置１は化学増
幅型レジストを用いたフォトリソグラフィー工程に使用
される装置であり、エア供給部１０、ＰＥＢ用ベークユ
ニット２０、４機のベークユニット３０、２機のコータ
４０（薬液処理部に相当する。）、ディベロッパ５０、
搬送ユニット６０および図示しない制御部を備えてい
る。
【００１２】エア供給部１０はエア調節ユニット（以下
「ＡＣＵ（Air Conditioning Unit)１１０」という。）
において温度および湿度が調節されたエア（以下「温湿
度調節エア」という。）を給気管１２０の２つに分岐し
たうちの給気管１２０ａによってＰＥＢ用ベークユニッ
ト２０へ供給するとともに、給気管１２０ｂによって後
述のコータ４０にも供給する。ただし、ＡＣＵ１１０内
部にはアンモニア除去フィルタ１１１を備えており、ま
た、給気管１２０ａには後述するポンプ１３０、流量計
１４０、フィルタ１５０、圧力レギュレータ１６０が介
装されている。
【００１３】ＰＥＢ用ベークユニット２０はこの発明の
熱処理装置に相当し、基板を加熱してＰＥＢ処理を施
す。なお、上記エア供給部１０のＡＣＵ１１０からＰＥ
Ｂ用ベークユニット２０内の配管１２０ａまでがエア供
給経路に相当する。
【００１４】ベークユニット３０はＰＥＢ処理以外のプ
リベーク等の基板の熱処理を行う。
【００１５】コータ４０は基板にレジストの塗布処理を
施す。
【００１６】ディベロッパ５０は基板上のレジストの現
像処理を施す。
【００１７】搬送ユニット６０は図示しない搬送ロボッ
トを備え、上記の各処理部間で処理基板を搬送する。
【００１８】なお、図示しない制御部は上記各処理部お
よびポンプ１３０、流量計１４０、圧力レギュレータ１
６０に接続され、それらの制御を行う。
【００１９】以上のような装置構成によりこの実施の形
態の基板処理装置１は以下のような処理を行う。すなわ
ち、コータ４０で基板にレジストを塗布した後、ベーク
ユニット３０のうちの一つでプリベークを行い、さらに
その後、図示しない外部搬送装置に渡す。そして、その
基板はその外部搬送装置により外部のステッパおよびエ
ッジ露光装置に搬送され、そこで露光処理およびエッジ
露光処理等を施された後、再び基板処理装置１に返され
る。そして、ＰＥＢ用ベークユニット２０においてその
基板にＰＥＢ処理を行った後、ディベロッパ５０で現像
処理を行い、最後にベークユニット３０のうちの一つで
ポストベークを行い、最後にクーリングプレートで冷却
を行って一連の処理工程を終了する。
【００２０】
【２．実施の形態における熱処理装置の機構的構成およ
び処理】図２はこの実施の形態のＰＥＢ用ベークユニッ
トの断面図である。以下、図２を用いてＰＥＢ用ベーク
ユニット２０の機構的構成についてより詳細に説明して
いく。
【００２１】ＰＥＢ用ベークユニット２０は筐体２１
０、エアガイドカバー２２０、カバー２３０、ホットプ
レート２４０を備えており基板ＷにＰＥＢ処理を施す。
【００２２】筐体２１０は側面に基板搬出入口２１０
ａ、排気口２１０ｂを備え、処理室を形成する。
【００２３】エアガイドカバー２２０は給気管１２０ａ
に連結するとともに、後述するカバー２３０の上部に固
設されており、カバー２３０上方に給気管１２０ａによ
り供給された温湿度調節エアを一時的に貯めるためのほ
ぼ閉じた空間ＵＳを形成する。
【００２４】カバー２３０は後述するホットプレート２
４０上方において図示しない支持・昇降駆動手段に連結
されており、エアガイドカバー２２０とともにＰＥＢ処
理中は図示の位置に下降して、ホットプレート２４０上
にほぼ閉じた空間ＤＳを形成し、基板搬出入時には上昇
してその空間ＤＳを解放する。
【００２５】ホットプレート２４０は筐体２１０の内部
底面に設けられ、ホットプレート２４０内部の図示しな
い発熱機構によりその上面に支持した基板Ｗを加熱す
る。
【００２６】以上のような機構的構成により筐体２１０
の基板搬出入口２１０ａを通じて搬入された基板Ｗはホ
ットプレート２４０上に載置された状態で加熱され、Ｐ
ＥＢ処理を行った後、再びユニット外に搬出される。
【００２７】
【３．実施の形態の特徴】前述のような構成によりこの
実施の形態の基板処理装置１は以下のような特徴を備え
る。
【００２８】ＡＣＵ１１０内においてコータ４０および
ＰＥＢ用ベークユニット２０へ供給される温湿度調節エ
アは以下の条件を満たすようにその温度および湿度が調
節されている。すなわち、温湿度調節エアの温度は１５
℃〜３０℃の範囲内の設定置に調節されるとともに湿度
は２０％〜６０％の範囲内の設定置に調節される。これ
らの温度および湿度の範囲は化学増幅型レジストを用い
た処理とりわけＰＥＢ処理に適している。
【００２９】また、化学増幅型レジストを使用するプロ
セスでは雰囲気中のアンモニア成分が現像不良の原因と
なるため、ＡＣＵ１１０内部のアンモニア除去フィルタ
１１１によって温湿度調節エア中のアンモニア成分を除
去している。
【００３０】また、給気管１２０ａに介装されたポンプ
１３０、流量計１４０、フィルタ１５０、圧力レギュレ
ータ１６０は以下のように機能する。
【００３１】この実施の形態の基板処理装置１では温湿
度調節エアをコータ４０およびＰＥＢ用ベークユニット
６０に分岐して供給しているが、ＡＣＵ１１０による供
給圧のままではＰＥＢ用ベークユニット６０に十分な量
の温湿度管理エアを供給することができないため、給気
管１２０ａに介装されたポンプ１３０により必要な圧力
にまで加圧してＰＥＢ用ベークユニット６０に温湿度調
節エアを供給している。
【００３２】また、流量計１４０からの流量信号は図示
しない制御部に送られ、制御部はその信号に基づいてポ
ンプ１３０を制御し、給気管１２０ａを流れる温湿度調
節エアの流量が所定量になるようにポンプ１３０の供給
圧力を調節する。
【００３３】フィルタ１５０は温湿度調節エアに含まれ
た塵埃等を除去して清浄に保つ。
【００３４】圧力レギュレータ１６０は給気管１２０ａ
を流れる温湿度調節エアが所定の圧力になるように調節
する。
【００３５】このようにして、給気管１２０ａを通じて
清浄な温湿度調節エアがＰＥＢ用ベークユニット２０
に、そこで必要な流量および圧力に調節され、安定して
常時供給される。そしてＰＥＢ用ベークユニット２０で
は、まず、温湿度調節エアはエアガイドカバー２２０下
方の空間ＵＳに充満し、カバー２３０上面に設けられた
多数のエア供給口２３０ａ（図２中、一部のみ参照符号
を付した。）からカバー２３０とホットプレート２４０
上面との間の空間ＤＳに供給される。そして、空間ＤＳ
内の温湿度調節エアは、やがて図２の矢符ＡＡのように
カバー２３０外周下端とホットプレート２４０上面外周
との隙間から排出され、排気口２１０ｂを通じて装置外
に排出される定常な気流を形成する。
【００３６】なお、ベークユニット３０には図示しない
Ｎ2供給機構によってドライなＮ2が常時パージされてい
る。
【００３７】以上のような構成となっているので、この
実施の形態の基板処理装置１および熱処理装置であるＰ
ＥＢ用ベークユニット２０において、化学増幅型レジス
トを用いた処理に適した上記の範囲の温度および湿度の
雰囲気のもとにその処理を行うことができるので線幅均
一性の良好なパターン形成を行うことができる。
【００３８】また、ポンプ１３０、流量計１４０、圧力
レギュレータ１６０によって上記の温度および湿度の調
節された温湿度調節エアの流量および圧力を一定に保つ
ことによりＰＥＢ用ベークユニット２０内に十分で安定
な気流を形成することができるので処理室内の雰囲気の
温度および湿度が化学増幅型レジストを用いた処理に適
した値に安定するので、さらに線幅均一性の良好なパタ
ーン形成が可能となる。
【００３９】さらに、アンモニア除去１１１フィルタに
より温湿度調節エア中のアンモニア成分を除去している
ので現像不良の発生を抑えることができる。
【００４０】
【４．変形例】この実施の形態の基板処理装置１では給
気管１２０ａにフィルタ１５０を備える構成としたが、
この発明はこれに限られず、フィルタをＡＣＵ１１０内
に設けたり、設けない構成としてもよい。
【００４１】また、この実施の形態の基板処理装置１で
は給気管１２０ａにポンプ１３０を設ける構成とした
が、この発明はこれに限られず、ポンプをＰＥＢ用ベー
クユニット２０内に設けたり、ポンプを設けない構成と
してもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
はエア調節手段によりエアを所定の温度および湿度に調
節した調節エアを熱処理室内に供給する構成であるの
で、その熱処理に適した温度および湿度の雰囲気のもと
に熱処理を行うことができることにより適切な熱処理を
行うことができ、とりわけ、化学増幅型レジストを用い
たフォトリソグラフィー工程に使用した場合に線幅均一
性の良好なパターン形成が可能となる。
【００４３】同様に、請求項３の発明でもエア調節部に
よりエアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを
給気管を通じて薬液処理部および熱処理部のそれぞれに
供給する構成であるので、その薬液処理および熱処理に
適した温度および湿度の雰囲気のもとにそれらの処理を
行うことができることにより、適切な薬液処理および熱
処理を行うことができ、とりわけ、化学増幅型レジスト
を用いたフォトリソグラフィー工程に使用した場合に線
幅均一性の良好なパターン形成が可能となる。
【００４４】また、請求項３の発明ではポンプにより熱
処理部内に調節エアを加圧供給する構成であるので、熱
処理部内に供給するために必要な圧力にまで調節エアを
加圧して供給することにより十分な調節エアを供給でき
ることから、より良好な熱処理を行うことができる。
【００４５】また、請求項２および請求項４の発明では
それぞれ請求項１および請求項３の発明にさらに、調節
エア内の少なくともアンモニア成分を除去するフィルタ
をエア供給経路中に備える構成であるので、化学増幅型
レジストを用いたフォトリソグラフィー工程に使用した
場合にアンモニア成分を除去することができるので現像
不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基板処理装置の装置構成
図である。
【図２】実施の形態のＰＥＢ用ベークユニットの断面図
である。
【符号の説明】
１ 基板処理装置 １０ エア供給部 ２０ ＰＥＢ用ベークユニット（熱処理装置、熱処理
部） １１０ ＡＣＵ（エア調節手段、エア調節部） １１１ アンモニア除去フィルタ １２０，１２０ａ，１２０ｂ 給気管 １３０ ポンプ Ｗ 基板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板に熱処理を施す熱処理室と、 エアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを得る
    エア調節手段と、を備え、 前記調節エアを前記熱処理室内に供給することを特徴と
    する熱処理装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の熱処理装置において、 前記調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去する
    フィルタを前記熱処理室へのエア供給経路中に備えるこ
    とを特徴とする熱処理装置。
  3. 【請求項３】 基板に少なくとも薬液処理および熱処理
    を施す基板処理装置であって、 基板に薬液処理を施す薬液処理部と、 基板に熱処理を施す熱処理部と、 エアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを得る
    エア調節部と、 前記エア調節部と前記薬液処理部および前記熱処理部の
    それぞれとを分岐して結ぶ給気管と、 前記給気管のうち前記熱処理部に通じる部分に設けられ
    るとともに前記熱処理部内に前記調節エアを加圧供給す
    るポンプと、を備えることを特徴とする基板処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項３の基板処理装置において、 前記調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去する
    フィルタを前記エア調節部から前記熱処理部までのエア
    供給経路中に備えることを特徴とする基板処理装置。
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