JPH1092713A - 塗布方法および装置 - Google Patents

塗布方法および装置

Info

Publication number
JPH1092713A
JPH1092713A JP23961796A JP23961796A JPH1092713A JP H1092713 A JPH1092713 A JP H1092713A JP 23961796 A JP23961796 A JP 23961796A JP 23961796 A JP23961796 A JP 23961796A JP H1092713 A JPH1092713 A JP H1092713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor wafer
main surface
rotating
coating
coating liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP23961796A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuniaki Tadakuma
国晃 多田隈
Koichi Saito
康一 齋藤
Keiji Okamoto
圭司 岡本
宏 ▲高▼木
Hiroshi Takagi
Masahiro Shioya
雅弘 塩屋
Atsushi Nanjo
淳 南條
Nobuya Saito
暢哉 齋藤
Masayuki Hiranuma
雅幸 平沼
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP23961796A priority Critical patent/JPH1092713A/ja
Publication of JPH1092713A publication Critical patent/JPH1092713A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】 【課題】 半導体ウェハの主面に対して、塗布液を均一
性を有する膜厚となるように塗布する。 【解決手段】 主面1aを下方に向けて半導体ウェハ1
を保持するチャック3と、このチャック3を介して半導
体ウェハ1をその中心軸まわりに回転させるモータ4
と、半導体ウェハ1と相対的に接近可能に設けられ、回
転する半導体ウェハ1の主面1aの中央に反射防止膜形
成液2を供給するノズル5とを有する塗布装置とする。
そして、主面1aを下に向けて半導体ウェハ1を回転さ
せながら反射防止膜形成液2を主面1aの全域に塗布し
て行く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハに所
定の塗布液を塗布する塗布技術に関し、特に、塗布液を
半導体ウェハの主面に均一な厚さで塗布する技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高性能化に伴
い、ハーフミクロン量産技術の確立やサブハーフミクロ
ン領域のプロセス技術の構築と、その設計ルールは微細
化の一途を辿っている。そして、リソグラフィ技術にお
いては、形成されるデバイスに対して、前述のような設
計ルールに沿った高い寸法精度が要求されている。
【0003】リソグラフィ工程において寸法精度を上げ
るには、半導体ウェハの主面に塗布された反射防止膜形
成液やレジスト等の塗布液の膜厚均一性が重要である。
これは、膜厚の厚くなった箇所がエッチング不足となっ
て膜残りが生じ、その後のパターン形成にこの残留部分
が作用して寸法精度を悪化させることになるからであ
る。
【0004】なお、リソグラフィプロセスにおけるレジ
スト塗布技術を詳しく記載している例としては、たとえ
ば、大日本図書株式会社発行、「シリコンLSIと化
学」(1993年10月10日発行)、P189〜P191がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
ウェハ上に塗布液を塗布した場合、既に形成された下地
段差の谷間部分に塗布液が溜まって局所的に膜厚が非常
に厚くなり、膜厚均一性が損なわれてしまう。つまり、
図6に示すように、半導体ウェハ1の主面1aに形成さ
れたARC(反射防止膜)7において、下地段差8の先
端部の膜厚T1 と谷間部分の膜厚T2 との関係が、T1
≪T2 となってしまう。反射防止膜形成液の場合には、
粘度が極めて低いために特に膜厚差が大きくなる。ま
た、たとえばi線などの光露光によって現像液に可溶性
となるポジ型レジストの場合も、谷間部分に流れ込んだ
レジストが除去されにくくなる。
【0006】これではエッチング工程において膜残りが
生じやすくなり、寸法精度が悪化してしまう。
【0007】そこで、本発明の目的は、半導体ウェハの
主面に対して、塗布液を均一性を有する膜厚となるよう
に塗布できる技術を提供することにある。
【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【0010】すなわち、本発明による塗布方法は、主面
を下方に向けて半導体ウェハをその中心軸まわりに回転
させる第1の工程と、回転する半導体ウェハの主面の中
央に塗布液が吸い上げられる程度まで半導体ウェハと塗
布液とを相対接近させる第2の工程と、半導体ウェハを
回転させながら主面の中央から塗布液を供給し、これを
主面の全域に塗布して行く第3の工程とを有することを
特徴とする。この場合、第3の工程の後に、半導体ウェ
ハに対して、その中央から周辺へと広がる振動を加える
ようにしてもよい。
【0011】また、本発明による塗布方法は、主面を上
方に向けて半導体ウェハをその中心軸まわりに回転させ
る第1の工程と、回転する半導体ウェハの主面の中央に
塗布液を滴下してこれを主面の全域に塗布して行く第2
の工程と、塗布液を塗布した後に半導体ウェハを反転さ
せて主面を下方に向ける第3の工程と、主面が下方に向
けられた半導体ウェハを大気圧下若しくは減圧下で放
置、回転あるいは加振する第4の工程とを有することを
特徴とする。
【0012】そして、本発明による塗布装置は、主面を
下方に向けて半導体ウェハを保持する保持手段と、この
保持手段を介して半導体ウェハをその中心軸まわりに回
転させる回転手段と、半導体ウェハと相対的に接近可能
に設けられ、回転する半導体ウェハの主面の中央に塗布
液を供給する液供給手段とを有しており、主面を下に向
けて半導体ウェハを回転させながら塗布液を主面の全域
に塗布して行くことを特徴とする。この場合において、
塗布液には、半導体製造のホトリソグラフィ工程で用い
られるレジストまたは反射防止膜形成液を適用すること
ができる。
【0013】上記した手段によれば、半導体ウェハの主
面に対し、均一性を有する膜厚となるように塗布液を塗
布することができる。そして、このようにコンフォーマ
ルな膜が形成されることにより、高精度なエッチング加
工を行うことが可能となる。
【0014】これにより、レジストパターンが面内均一
に形成されて極めて高い寸法精度を得ることができ、微
細設計ルール下におけるデバイスを安定的に形成するこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一の部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。
【0016】図1は本発明の一実施の形態である塗布装
置を示す概略図、図2は図1の塗布装置による塗布液の
塗布手順を連続的に示す説明図、図3は図1の塗布装置
により塗布液の塗布された半導体ウェハの一部を示す断
面図である。
【0017】図1に示す塗布装置は、リソグラフィ工程
において下地段差の形成された半導体ウェハ1の回路形
成面つまり主面1aに、たとえばUV光を吸収あるいは
減衰させて露光時の定在波やハレーションを減少させる
ARC(反射防止膜: Anti-Reflective Coating)を形
成する反射防止膜形成液(塗布液)2を塗布するもの
で、半導体ウェハ1を裏面1bより吸着保持するチャッ
ク(保持手段)3を有している。なお、ARCはレジス
トの下部に位置するBARC(下置き塗布型反射防止
膜:Bottom-ARC)、あるいはレジストの上部に位置する
TARC(上置き塗布型反射防止膜:Top-ARC)のいずれ
であってもよい。さらに、塗布する液はこのような反射
防止膜形成液2ではなく、光や電子線などの光量子線に
対して感光性を持つレジストでもよい。
【0018】図示するように、チャック3は塗布時に半
導体ウェハ1の主面1aが下方を向くように、上方から
半導体ウェハ1を保持するダウンフェース機構となって
いる。但し、塗布時以外には主面1aを上向きにして半
導体ウェハ1を保持するようになっていてもよい。
【0019】半導体ウェハ1の裏面1bの中心を保持す
るチャック3には、これを回転させるモータ(回転手
段)4が取り付けられている。したがって、チャック3
に保持された半導体ウェハ1はチャック3を介して所定
の速度でその中心軸まわりに回転される。
【0020】半導体ウェハ1の下側には、モータ4に回
転される半導体ウェハ1の主面1aの中央に反射防止膜
形成液2を供給するノズル(液供給手段)5が昇降可能
に設けられている。これにより、ノズル5が上昇する
と、反射防止膜形成液2は半導体ウェハ1に吸い上げら
れて回転による遠心力で周辺へと広がって行き、主面1
aの全域に行き渡るようになる。
【0021】半導体ウェハ1を包囲するようにしてカッ
プ6が設置されている。このカップ6には半導体ウェハ
1の外周に向かって開口する排気口6aが形成されてお
り、半導体ウェハ1の周辺まで拡散されて遠心力で飛び
散る反射防止膜形成液2が回収されるようになってい
る。
【0022】このような構造を有する塗布装置により、
反射防止膜形成液2は次のようにして半導体ウェハ1に
塗布される。
【0023】先ず、図2(a)に示すように、主面1a
を下方に向けて半導体ウェハ1を中心軸まわりに回転さ
せる。このとき、反射防止膜形成液2はノズル5の先端
まで到達するようにしておく。
【0024】次に、ノズル5を少しずつ上昇移動させて
これを回転する半導体ウェハ1に接近させて行く。する
と、ある程度接近した段階で、図2(b)に示すよう
に、反射防止膜形成液2の有する非ニュートン液体(ニ
ュートンの粘性法則に従わない液体)の性質により、こ
の反射防止膜形成液2は半導体ウェハ1の主面1aへと
吸い上げられる。
【0025】反射防止膜形成液2が吸い上げられるよう
になったならば、半導体ウェハ1を回転させたままでノ
ズル5の上昇を停止させる。これにより、図2(c)に
示すように、反射防止膜形成液2は半導体ウェハ1の中
央から周辺へと広がって全域に塗布される。なお、塗布
後には、中央から周辺へと広がる振動(たとえば超音波
振動)を半導体ウェハ1に加えるようにしてもよい。
【0026】このようにして半導体ウェハ1に形成され
たARC7を図3に示す。この図からも明らかなよう
に、下地段差8の先端部の膜厚T1 と谷間部分の膜厚T
2 との関係は、T1 ≦T2 となる。したがって、下地段
差8を有する半導体ウェハ1の主面1aに形成されたA
RC7は膜厚差が緩和された均一性を有するコンフォー
マルな膜になる。
【0027】これにより、ARC7に対して膜残りのな
い高精度なエッチング加工を行うことが可能となってホ
トレジストパターンが面内均一に形成され、極めて良好
な寸法精度を得ることができる。
【0028】なお、塗布後に振動を加えた場合には、塗
布された反射防止膜形成液2がさらに流動されて一層コ
ンフォーマルな膜になる。
【0029】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもな
い。
【0030】たとえば、本実施の形態において、反射防
止膜形成液2はノズル5によって半導体ウェハ1の主面
1aに供給されるが、図4に示すように、液槽9に貯留
しておいて供給するようにしてもよい。
【0031】また、本実施の形態では、ノズル5が半導
体ウェハ1に向かって上昇移動するようになっている
が、図5に示すように、半導体ウェハ1がノズル5に向
かって下降移動するようにしてもよい。つまり、ノズル
5と半導体ウェハ1とは相対的に接近可能に設けられて
いればよい。
【0032】なお、本実施の形態では、半導体ウェハ1
の主面1aを下方に向けて塗布液を塗布することとして
いるが、主面1aを上方に向けて半導体ウェハ1を中心
軸まわりに回転させながら塗布液を滴下して中央から全
域にわたって塗布し、その後に半導体ウェハ1を反転さ
せて主面1aを下方に向けるようにしてもよい。この場
合には、主面1aを下方に向けた状態で半導体ウェハ1
を大気圧下若しくは減圧下で放置するか、回転させる
か、あるいは加振して塗布液を流動させて膜厚を均一化
させる。
【0033】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下のとおりである。
【0034】(1).すなわち、本発明の塗布技術によれ
ば、半導体ウェハの主面に対し、均一性を有する膜厚と
なるように塗布液を塗布することができる。そして、こ
のようにコンフォーマルな膜が形成されることにより、
高精度なエッチング加工を行うことが可能となる。
【0035】(2).したがって、レジストパターンが面内
均一に形成されて極めて高い寸法精度を得ることがで
き、微細設計ルール下におけるデバイスを安定的に形成
することができる。
【0036】(3).また、主面を下方に向けるという低コ
ストおよび簡便な手段により、前記した(1) および(2)
の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である塗布装置を示す概
略図である。
【図2】(a),(b),(c)は、図1の塗布装置による
塗布液の塗布手順を連続的に示す説明図である。
【図3】図1の塗布装置により塗布液の塗布された半導
体ウェハの一部を示す断面図である。
【図4】本発明の実施の形態における一変形例を示す説
明図である。
【図5】本発明の実施の形態における他の変形例を示す
説明図である。
【図6】本発明者が検討対象とした、塗布液の塗布され
た半導体ウェハの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体ウェハ 1a 主面 1b 裏面 2 反射防止膜形成液(塗布液) 3 チャック(保持手段) 4 モータ(回転手段) 5 ノズル(液供給手段) 6 カップ 6a 排気口 7 ARC(反射防止膜) 8 下地段差 9 液槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 康一 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 岡本 圭司 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 ▲高▼木 宏 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 塩屋 雅弘 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 南條 淳 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 齋藤 暢哉 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 平沼 雅幸 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主面を下方に向けて半導体ウェハをその
    中心軸まわりに回転させる第1の工程と、 回転する前記半導体ウェハの前記主面の中央に塗布液が
    吸い上げられる程度まで半導体ウェハと塗布液とを相対
    接近させる第2の工程と、 前記半導体ウェハを回転させながら前記主面の中央から
    前記塗布液を供給し、これを前記主面の全域に塗布して
    行く第3の工程とを有することを特徴とする塗布方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の塗布方法において、前記
    第3の工程の後に、前記半導体ウェハに対して、その中
    央から周辺へと広がる振動を加えることを特徴とする塗
    布方法。
  3. 【請求項3】 主面を上方に向けて半導体ウェハをその
    中心軸まわりに回転させる第1の工程と、 回転する前記半導体ウェハの前記主面の中央に塗布液を
    滴下してこれを前記主面の全域に塗布して行く第2の工
    程と、 前記塗布液を塗布した後に前記半導体ウェハを反転させ
    て前記主面を下方に向ける第3の工程と、 前記主面が下方に向けられた前記半導体ウェハを大気圧
    下若しくは減圧下で放置、回転あるいは加振する第4の
    工程とを有することを特徴とする塗布方法。
  4. 【請求項4】 主面を下方に向けて半導体ウェハを保持
    する保持手段と、前記保持手段を介して前記半導体ウェ
    ハをその中心軸まわりに回転させる回転手段と、 前記半導体ウェハと相対的に接近可能に設けられ、回転
    する前記半導体ウェハの前記主面の中央に塗布液を供給
    する液供給手段とを有し、 前記主面を下に向けて前記半導体ウェハを回転させなが
    ら前記塗布液を前記主面の全域に塗布して行くことを特
    徴とする塗布装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の塗布装置において、前記
    塗布液は半導体製造のホトリソグラフィ工程で用いられ
    るレジストまたは反射防止膜形成液であることを特徴と
    する塗布装置。
JP23961796A 1996-09-11 1996-09-11 塗布方法および装置 Withdrawn JPH1092713A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23961796A JPH1092713A (ja) 1996-09-11 1996-09-11 塗布方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23961796A JPH1092713A (ja) 1996-09-11 1996-09-11 塗布方法および装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1092713A true JPH1092713A (ja) 1998-04-10

Family

ID=17047400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23961796A Withdrawn JPH1092713A (ja) 1996-09-11 1996-09-11 塗布方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1092713A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858088B1 (en) 1999-02-16 2005-02-22 Steag Hama Tech Ag Method and apparatus for treating substrates
JP2008545272A (ja) * 2005-06-30 2008-12-11 ラム リサーチ コーポレーション 半導体ウエハからの物質除去方法並びに除去装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858088B1 (en) 1999-02-16 2005-02-22 Steag Hama Tech Ag Method and apparatus for treating substrates
JP2008545272A (ja) * 2005-06-30 2008-12-11 ラム リサーチ コーポレーション 半導体ウエハからの物質除去方法並びに除去装置
US8691027B2 (en) 2005-06-30 2014-04-08 Lam Research Corporation Method for removing material from semiconductor wafer and apparatus for performing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2561964B2 (ja) ホトレジストを塗布した基体から望ましくない周辺部の材料(例えばエツジビーズ)を除去するための乳酸エチルとメチルエチルケトンとの特定混合物の使用
US6251487B1 (en) Method for coating a resist film
US5756256A (en) Silylated photo-resist layer and planarizing method
US6811955B2 (en) Method for photoresist development with improved CD
JPS6053305B2 (ja) 現像方法
JPH1092713A (ja) 塗布方法および装置
JPH07142344A (ja) フォトレジストの現像方法
JPS5898733A (ja) 現像装置
JPH0458167B2 (ja)
JPH03215867A (ja) ポジレジストの現像処理方法
JPS58159535A (ja) 感光性樹脂塗布装置
JPS5941300B2 (ja) 現像処理装置
US11769662B2 (en) Method for reducing charging of semiconductor wafers
JPS6386434A (ja) レジストパタ−ン形成方法
JPS5893327A (ja) 微細加工法
JPS61260242A (ja) レジストパタ−ンの形成方法
JPS6247125A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03238068A (ja) フォトレジストを塗布する方法
JPH03256322A (ja) フォトレジスト膜現像方法
JPH0777810A (ja) 感光性ポリマ被膜の現像装置および現像方法
JPH08328265A (ja) 微細パターン形成方法
JPS5892222A (ja) 集積回路の製造装置
JPH0313949A (ja) レジストパターンの形成方法
JPS6251220A (ja) パタ−ン形成方法
Ashwinikumar et al. Lift-off Process for the Fabrication of Thin Film Metal Lines with Small Line-Width

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031202