JPH11274059A - 露光処理後の加熱方法及び加熱装置 - Google Patents

露光処理後の加熱方法及び加熱装置

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JPH11274059A
JPH11274059A JP9075998A JP9075998A JPH11274059A JP H11274059 A JPH11274059 A JP H11274059A JP 9075998 A JP9075998 A JP 9075998A JP 9075998 A JP9075998 A JP 9075998A JP H11274059 A JPH11274059 A JP H11274059A
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JP
Japan
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processing chamber
resist
wafer
substrate
heating
Prior art date
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JP9075998A
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English (en)
Inventor
Koji Harada
浩二 原田
Junichi Nagata
純一 永田
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光処理後の加熱処理において,レジストか
ら水分が奪われることを防止する。 【解決手段】 露光処理終了後のウェハWを,処理室2
0内の載置台21上で加熱する場合,タンク29の空間
部Sの加湿された気体を,載置台21の周囲にある供給
口17から供給し,ウェハW上方に位置する排気口26
から排気する。処理室20内の相対湿度の低下が防止さ
れ,ウェハW上のレジストからの水分蒸発が抑えられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,露光処理後の基板
を加熱する方法及び加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より,半導体デバイスの製造工程に
おいては,半導体ウェハ(以下,「ウェハ」と称す
る。)などの基板表面にレジストパターンを形成するた
めのフォトリソグラフィ工程が行われている。
【0003】このフォトリソグラフィ工程には,ウェハ
にレジストを塗布するレジスト塗布工程,レジスト塗布
後のウェハを露光する露光処理工程,ウェハを現像する
現像処理工程がある。そして,これらの各処理工程の前
後では,必要に応じてウェハの加熱処理(ベーク)が適
切に行われている。すなわち,ウェハの乾燥を目的とし
た,いわゆる脱水ベークや,レジスト中のレジスト溶剤
の加熱除去を目的とした,いわゆるプリベーク,露光処
理工程と現像処理工程との間に行う,いわゆるポスト・
エクスポージャ・ベーク(以下,「PEB」と称す
る。),そして現像処理工程終了後に行うポストベーク
などが行われている。
【0004】これを処理順に基づいて説明すれば,まず
脱水ベークされたウェハ上に,レジストが塗布される。
次いで,このウェハをプリベークした後,露光装置によ
ってウェハを露光する。次いで,露光処理の終了したウ
ェハをPEBによって加熱処理した後,ウェハに所定の
現像処理を施こし,その後ポストベークを行っているの
である。
【0005】ここで,レジストとして,たとえば化学増
幅型レジストを使用した場合,露光処理によって該レジ
スト中に酸が発生する。そしてPEBによって,ウェハ
を加熱処理することにより,この酸の触媒反応が活性化
し,現像液に対する化学増幅型レジストの可溶性又は不
溶性が促進される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,このP
EBによる加熱処理は,従来,処理室内の載置台を単に
加熱するだけであったため,処理室内の相対湿度が低下
して,処理室内は極めて乾燥した雰囲気となっていた。
処理室内が乾燥すると,ウェハ上のレジストから水分が
奪われてしまい,所望のレジストパターンを形成するこ
とができなくなるおそれが生じる。
【0007】本発明は,かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり,レジストから水分が奪われることなく,所
望のレジストパターンを形成することができる露光処理
終了後の加熱方法及び加熱装置を提供し,前記問題点の
解決を図ることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は,レジ
スト塗布後の基板に対して露光処理した後,当該基板を
処理室内で加熱するにあたり,加湿された気体を上記処
理室内に供給することを特徴としている。かかる方法に
よれば,加湿された気体を処理室内に供給することで,
相対湿度の低下を防止し,処理室内の乾燥を防ぐことが
できる。したがって,加湿された雰囲気の処理室中で基
板を加熱することができるため,レジスト中から水分が
奪われることがない。それ故,所望のレジストパターン
を形成することができる。
【0009】請求項2に記載の発明は,レジスト塗布後
の基板に対して露光処理した後,当該基板を処理室内で
加熱する加熱装置において,加湿された気体を上記処理
室内に供給する加湿機構を備えたことを特徴としてい
る。かかる加熱装置によれば,加湿された気体を処理室
内に供給することで,相対湿度の低下を防止し,処理室
内の乾燥を防ぐことができる。したがって,請求項1と
同様に,レジスト中から水分が奪われることがなく,所
望のレジストパターンを形成することができる。
【0010】請求項3に記載の発明は,請求項2に記載
の露光処理後の加熱装置における加湿機構が,気密なタ
ンク内に貯留された液の液面上に気体を供給する手段
と,前記タンクの液面上の空間と処理室内とを結ぶ供給
路とを備えてなることを特徴としている。かかる構成に
よれば,タンク内の液面上に,たとえば窒素ガスなどの
気体を供給することによって,タンク内の液面上の加湿
された雰囲気を供給路を介して処理室内に供給すること
ができる。したがって,処理室内を加湿された雰囲気に
することが容易である。なお,タンク内に貯留する液と
しては,純水が適している。
【0011】請求項4に記載の発明は,請求項2に記載
の露光処理後の加熱装置における加湿機構が,気密なタ
ンク内に貯留された液の液中に気体を供給する手段と,
前記タンクの液面上の空間と処理室内とを結ぶ供給路と
を備えてなることを特徴としている。かかる構成によれ
ば,タンク内の液中に,たとえば窒素ガスなどの気体を
圧送して当該タンクの液をバブリング攪拌することによ
り,大量の加湿された雰囲気を供給路を介して処理室内
に連続して供給することができる。したがって,処理室
内を加湿された雰囲気にすることが容易である。
【0012】請求項5に記載の発明は,請求項3又は4
に記載の露光処理後の加熱装置において,処理室内で基
板を載置する載置台に加熱機構が設けられ,加湿された
気体の処理室内における供給口は前記載置台の周囲に配
置され,処理室内の雰囲気を排気する排気口は,載置台
の中心上方に配置されたことを特徴としている。かかる
構成によれば,加湿された気体は,たとえばウェハなど
の基板の周囲から当該基板の中心上部に向かって流れる
ため,基板上の雰囲気を均一な湿度の雰囲気にすること
ができる。したがって,均一なPEBを実施することが
できる。
【0013】請求項6に記載の発明は,レジスト塗布装
置でレジストを塗布した基板に対して露光処理した後,
当該基板を処理室内で加熱する加熱装置において,前記
レジスト塗布装置に清浄空気を供給する供給路からの当
該清浄空気を,前記処理室内に供給するようにしたこと
を特徴としている。かかる構成によれば,温度や湿度に
敏感なレジストの特性に影響を与えないように調整され
たレジスト塗布装置内の清浄空気を,加熱装置の処理室
内にそのまま供給して利用することができる。したがっ
て,専用の加湿装置が不要になり,好適に加湿された雰
囲気の処理室内で,基板を加熱することができる。した
がって,レジスト中から水分が奪われることなく,たと
えば所望のレジストパターンを形成することも可能であ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下,図面を参照しながら,本発
明の好ましい実施の形態について説明する。
【0015】図1に示すように,本実施の形態にかかる
加熱装置13を有するレジスト処理装置1の一端には,
カセットステーション2が配置されている。このカセッ
トステーション2に,ウェハWを収納するカセット3が
載置される。カセット3の正面側には,ウェハWの搬送
及び位置決めを行うためのメイン搬送アーム4と,メイ
ン搬送アーム4へとウェハWを搬送する搬送機構5とが
備えられている。そして,ウェハWに対して,所定の処
理を施す各種の処理装置がメイン搬送アーム4の搬送路
6を挟んだ両側に配置されている。
【0016】すなわち,カセット3から取り出されたウ
ェハWを洗浄するためのブラシスクラバ7,ウェハWに
対して高圧ジェット洗浄するための水洗洗浄装置8,ウ
ェハWの表面を疎水化処理するアドヒージョン装置9,
ウェハWを所定の温度に冷却する冷却処理装置10,回
転するウェハWの表面にレジスト膜を塗布するレジスト
塗布装置11,11,ウェハWに所定の現像処理を施す
現像処理装置12,12,さらに本実施の形態にかかる
加熱装置13が配置されている。そしてレジスト処理装
置1は,インターフェイス部14を介して露光装置15
と接続されている。
【0017】図2に示すように,この加熱装置13の処
理室20内略中央には,ウェハWを載置する載置台21
が設けられている。載置台21は,処理室20の内壁と
同様に,略環状に形成されており,載置台21の周囲に
は後述する気体供給管28に連通する気体の供給口17
が図3に示したように複数配置されている。なお,この
供給口17は,たとえば円弧状のスリットの形状にして
もよい。そして,この載置台21の内部にはウェハWを
加熱するために,たとえばヒータなどの加熱機構22が
備えられている。この加熱機構22は,処理室20外部
に設けられた交流電源23からの電力が供給されると,
ウェハWを加熱することができる構成となっている。
【0018】載置台21には,載置台21に対して出没
可能な支持ピン24が設けられており,この支持ピン2
4は,昇降機構25を介して処理室20外部に設けられ
た駆動機構(図示せず)に接続されている。したがっ
て,この昇降機構25の作動により,支持ピン24を上
下動させることが可能である。また,処理室20の上部
には,処理室20内の雰囲気を効率よく排気口26へと
誘導するように適宜傾斜が付けられたカバー部材27が
設けられている。
【0019】処理室20の外部には,気密に構成された
タンク29が設けられており,このタンク29の内部に
は,たとえば純水などの液31が貯留されている。この
タンク29には,タンク29の側壁を横貫し,かつタン
ク29内に貯留された液31の上面にある空間部Sと連
通するように構成された気体供給管28,30が設けら
れている。このうち,気体供給管30には,たとえば窒
素ガスなどの気体を供給する気体供給源(図示せず)が
接続されている。また,他の気体供給管28は,既述し
たように処理室20内の供給口17と連通している。
【0020】本実施の形態にかかる加熱装置13は,以
上のように構成されている。次に,この加熱装置13の
作用,効果について説明する。気体供給源(図示せず)
から供給された気体は,まず気体供給管30を介してタ
ンク29内の液31上面にある空間部Sに導かれる。次
いで,該気体はタンク29内の液31上面の雰囲気に曝
された後,気体供給管28および供給口17を介して,
ウェハWの周囲に供給される。
【0021】ウェハWの周囲に供給された気体は,図4
に示すように,ウェハWの周囲からウェハWの中心上方
へ向けて均一に流れた後,処理室20上部に形成された
排気口26から排気される。一方,ウェハWに対して
は,加熱機構22によって加熱処理が行われ,所定のP
EBが実施される。
【0022】ここで,タンク29内の液31上面の雰囲
気は液31の蒸気によって湿っているため,かかる雰囲
気に曝された後の気体は,加湿されている。したがっ
て,処理室20内にこの加湿された気体を供給すること
によって,処理室20内の乾燥を防ぐことができる。そ
のため,加湿された処理室20内で,ウェハWに対して
PEBを実施することができる。その結果,レジスト中
の水分が奪われずに,所望のレジストパターンをウェハ
W上に形成することができる。
【0023】さらに,処理室20内では,前述のように
して,ウェハWの周囲からウェハWの中心上方に向けて
均一な気体の流れができるため,加湿された気体によっ
てウェハW上を均一な雰囲気にすることができる。した
がって,ウェハWに対して均一なPEBを実施すること
ができる。
【0024】上記実施の形態においては,処理室20内
を加湿するための専用加湿装置として,タンク29を用
いたが,これに代えて図3に示すようなタンク32を使
用してもよい。
【0025】すなわち,このタンク32では,気体供給
管40の供給口40aが液31内に開口しており,気体
供給源(図示せず)から供給された気体を,タンク32
内に貯留された液31中に供給することができる。した
がって,タンク32内に貯留された液31を当該気体に
よりバブリング攪拌することができ,多量の加湿された
気体を,気体供給管28,供給口17を介して,ウェハ
Wの周囲にまで連続して供給することができる。したが
って,容易かつより迅速に処理室20内を加湿された雰
囲気にすることができる。
【0026】また,他の実施の形態として,図5に示す
ような加熱装置61を提案できる。なお,以下の加熱装
置61の説明において,これまでの説明と略同一の機能
および構成を有する構成要素については,同一符号を付
することによって,重複説明を省略する。
【0027】レジスト塗布装置11内で使用される清浄
空気は,気体供給源(図示せず)から温室度調整装置5
0を介して,レジスト塗布装置11内に供給される気体
であり,温度や湿度に敏感なレジストの特性に影響を及
ぼさないように,制御部50によって,好適に温度と湿
度が調整されている。
【0028】したがって加熱装置61は,図5に示すよ
うに,気体供給管51を介してレジスト塗布装置11に
供給される清浄空気の一部を分岐して,この分岐した清
浄空気を気体供給管52および供給口17を介して,処
理室20内に供給する構成を採っている。かかる構成に
よれば,上述のようなレジストにとって好適な温度と湿
度に調整された清浄空気を処理室20内に供給すること
ができるため,加湿された処理室20内でPEBを実施
することができる。そのためレジスト中から水分が奪わ
れることなく,所望のレジストパターンを形成すること
ができる。しかも,処理室20内に供給する清浄空気
は,本来レジスト塗布装置11に使用する清浄空気の一
部を分岐したものであるため,前述のタンク29やタン
ク32などの専用加湿装置が不要となる。
【0029】以上の実施の形態においては,基板にウェ
ハWを用いた例について説明したが,本発明はかかる例
には限定されず,LCD基板を使用する例についても適
用が可能である。
【0030】
【発明の効果】請求項1〜6に記載の発明によれば,加
湿された雰囲気中で,たとえばウェハなどの基板を加熱
することができる。したがって,相対湿度の低下を防止
して,レジスト中から水分の蒸発を防止することができ
る。そのため,従来よりも歩留まりの向上を図ることが
できる。特に請求項3,4に記載の発明によれば,加湿
された気体の供給が容易である。そして特に請求項4に
記載の発明によれば,多量の加湿された雰囲気を連続し
て加熱装置の処理室内に供給することができる。さら
に,請求項5に記載の発明によれば,加熱装置の処理室
内の基板上を均一に加湿された雰囲気にすることがで
き,基板に対してPEBを均一に実施できる。さらに,
請求項6に記載の発明によれば専用の加湿装置が不要と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態にかかる加熱装置を有するレジスト
処理装置の外観を示す斜視図である。
【図2】実施の形態にかかる加熱装置の断面図である。
【図3】図2の加熱装置内を平面から見た図である。
【図4】図2の加熱装置に用いることができる他の加湿
装置の断面図である。
【図5】他の実施の形態にかかる加熱装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 レジスト処理装置 11 レジスト塗布装置 13 加熱装置 15 露光装置 17 供給口 20 処理室 28 気体供給路 29 タンク 31 液 W ウェハ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レジスト塗布後の基板に対して露光処理
    した後,当該基板を処理室内で加熱するにあたり,加湿
    された気体を前記処理室内に供給することを特徴とす
    る,露光処理後の加熱方法。
  2. 【請求項2】 レジスト塗布後の基板に対して露光処理
    した後,当該基板を処理室内で加熱する加熱装置におい
    て,加湿された気体を前記処理室内に供給する加湿機構
    を備えたことを特徴とする,露光処理後の加熱装置。
  3. 【請求項3】 加湿機構は,気密なタンク内に貯留され
    た液の液面上に気体を供給する手段と,前記タンクの液
    面上の空間と処理室内とを結ぶ供給路とを備えてなるこ
    とを特徴とする,請求項2に記載の露光処理後の加熱装
    置。
  4. 【請求項4】 加湿機構は,気密なタンク内に貯留され
    た液の液中に気体を供給する手段と,前記タンクの液面
    上の空間と処理室内とを結ぶ供給路とを備えてなること
    を特徴とする,請求項2に記載の露光処理後の加熱装
    置。
  5. 【請求項5】 処理室内で基板を載置する載置台に加熱
    機構が設けられ,加湿された気体の処理室内における供
    給口は前記載置台の周囲に配置され,処理室内の雰囲気
    を排気する排気口は,載置台の中心上方に配置されたこ
    とを特徴とする,請求項3又は4に記載の露光処理後の
    加熱装置。
  6. 【請求項6】 レジスト塗布装置でレジストを塗布した
    基板に対して露光処理した後,当該基板を処理室内で加
    熱する加熱装置において,前記レジスト塗布装置に清浄
    空気を供給する供給路からの当該清浄空気を,前記処理
    室内に供給するようにしたことを特徴とする,露光処理
    後の加熱装置。
JP9075998A 1998-03-18 1998-03-18 露光処理後の加熱方法及び加熱装置 Pending JPH11274059A (ja)

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US09/270,806 US6368776B1 (en) 1998-03-18 1999-03-17 Treatment apparatus and treatment method
KR10-1999-0009119A KR100491786B1 (ko) 1998-03-18 1999-03-18 처리장치 및 처리방법

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306778B1 (en) 1999-08-31 2001-10-23 Tokyo Electron Limited Substrate processing method
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