KR910003777B1 - 포토레지스트를 기판상에 도포하는 방법 및 장치 - Google Patents

포토레지스트를 기판상에 도포하는 방법 및 장치 Download PDF

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마사토 다나카
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다이닛뽕 스쿠링 세이소오 가부시키가이샤
이시다 도쿠지로오
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    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor

Abstract

내용 없음.

Description

포토레지스트를 기판상에 도포하는 방법 및 장치
제 1 도는 본 발명에 관련된 포토레지스트의 도포수순의 개요를 나타낸 플로우 챠트.
제 2 도는 본 발명에 관련된 포토레지스트의 도포장치에 로울 코오터를 적용한 경우의 장치개요를 나타낸 모식단면도.
제 3 도는 제 2 도의 A-A선 단면도.
제 4 도는 제 2 도의 나타낸 HMDS 공급부(3)와 추가가 열부(4)를 일체화한 실시예를 나타낸 부분단면도.
제 5 도는 반송장치의 다른 실시예를 나타낸 제 2 도의 A-A선 단면도.
제 6 도는 HMDS의 발생장치를 나타낸 정면종단면도.
제 7 도는 본 발명에 관련된 포토레지스트의 도포장치에 스핀 코오터를 적용한 경우의 장치개요를 나타낸 모식단면도.
제 8 도 및 제 9 도는 종래기술에 있어서의 문제점을 나타내기 위한 모식단면도이다.
본 발명은 웨이퍼기판(Wafer Substrate)이나 글라스기판(Glass Plate)등의 박판기판상에 포토레지스트(Photo-resist)를 도포하는 방법 및 장치의 개량에 관한 것으로, 특히 밀착강화제를 사용함으로써 박판기판에 대한 포토레지스트의 밀착성을 향상시킨 방법 및 장치의 개량에 관한 것이다.
예컨대 LCD(Liquid Crystal Display)용의 전극기판이나 팩시밀리(Facsimile)장치용 서멀 헤드(Theramal Head)등의 전자부품을 제조할시에는, 이산화 실리콘(Silicone dioxide)등의 산화피막을 갖는 웨이퍼기판, 아모포스 실리콘(amorphous silicone) 또는 폴리실리콘(poly-silicone)등으로 된 웨이퍼기판, 혹은 글라스기판이나 세라믹기판 등, 각종의 기판의 표면상에 포토레지스트를 도포하여 소망의 패턴을 이 포토레지스트상에 소부하고, 또한 이 포토레지스트를 현상처리해서 소망의 레지스트패턴(Resist Pattern)을 형성하는 것은 일반적으로 행해지고 있다.
이러한 레지스트패턴의 형성공정에 있어서, 기판의 건조가 불완전한 경우에는, 기판에 대한 포토레지스트의 밀착력이 약하게 되며, 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼기판(1)의 표면을 피복하는 산화피막(2)상에 형성된 레지스트패턴(3)의 주연부가 산화피막(2)면으로부터 부상되어서 기판의 산화피막(2)을 엣칭처리 할시에는 제 9 도에 나타낸 바와 같이 사이드 엣칭(Side Etching)이 생기는 문제가 있었다.
이러한 사이드 엣칭 때문에 산화피막(2)의 패턴이 가늘게 되어, 폭이 좁아지는 패턴의 부분에서는 단선이 생기는 등의 중대한 문제가 있었다.
이와 같은 사이드 엣칭을 방지하는 데에는 기판을 완전히 건조시킴과 동시에, 기판의 표면에 대해서 포토레지스트의 밀착성을 향상시키는 것이 필요하게 된다.
이러한 요구에 대해서는, 종래부터 수종의 제안이 있었으며, 예컨대 미합중국 특허 제 3,549,368 호에는 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane)등으로된 밀착강화제(이하, 단지 HMDS라 칭함)을 사용해서 산화피막과 포토레지스트와의 밀착성을 향상시키는 방법이 개시되어 있다.
또한 일본국 특허출원 공개 60-86829호 공보에는 밀착강화제를 기판에 대해서 공급할시에 기판을 동시에 가열하는 것이 개시되어 있다. 또한 일본국 실용신안등록출원 공개 60-109324호 공보에는, 단일 챔버내에 있어서, 기판을 건조하여 밀착강화제를 도포하고, 또한 기판의 냉각을 행하는 장치가 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래기술에 있어서는, 기판에 대해서 HMDS 등의 밀착강화제를 공급할시에, 과잉의 밀착강화제가 기판상에 공급되기 때문에, 오히려 기판에 대한 포토레지스트의 밀착에 저해를 받게 되어, 상술한 바와 같은 기판의 피막부분에 있어서의 패턴이 가늘게 되어서 폭이 좁은 패턴의 부분에서는 단선등이 생기는 중대한 문제는 그대로 남게 되어진다.
여기서, 기판에 대한 포토레지스트의 공급을 행하는데는, 일반적으로 소위 스핀 코오터(Spin-coating device)나 로울 코오터(Roll-coating device)를 사용하고 있다. 전자를 사용해서 기판에 대해서 포토레지스트를 도포하는 경우에는, 기판상으로 공급되어진 포토레지스트를 원심력에 의해서 얇게 번지기 때문에, 기판의 전면에 걸쳐서 비교적 균일한 레지스트 피막을 형성할 수가 있게된다.
그러나, 이 스핀 코오터에 의한 경우의 문제는, 처리할 수 있는 기판의 형상이 웨이퍼 기판등의 원형의 기판에 한한 것이며, 기판 표면에 과잉의 밀착강화제가 잔류되어 있는 경우에는, 역시 기판에 대한 포토레지스트의 밀착은 저해를 받게되는 것이 지적되어졌다. 또한, 후자(즉, 로울 코오터)를 사용해서 기판에 대한 포토레지스트의 도포를 행하는 경우에는, 스핀 코오터의 경우와 같은 피처리기판의 형상에 의한 제약은 없으나, 기판표면에 공급되는 포토레지스트를 그 전면에 걸쳐서 균일하게 성층하는 것이 곤란하게 되는 문제가 있다. 특히, 로울 코오터를 사용해서 포토레지스트의 도포를 행하는 경우에는, 로울의 주면상에 적량의 포토레지스트를 유지시키기 위해서 로울 주면상으로 원주방향으로 연해서 다수의 세구를 각설해서, 이 세구로 기인해서 기판상에 도포되어진 포토레지스트에 응어리가 생기게 되어서 균일한 레지스트 피막을 얻기에는 곤란하게 되어진다.
본 발명은 상술한 사정을 감안한 것으로, 그 제 1의 목적으로 하는 것은 기판에 대한 포토레지스트의 밀착을 향상시키는 것에 의하여 정밀한 레지스트패턴을 얻을 수 있도록 한 것이며, 제 2의 목적으로서는 기판에 도포되어진 포토레지스트의 막후(막의 두께)의 균일화를 도모하는 것이며, 제 3으로는 스핀 코오터에도 로울 코오터에도 적용할 수 있도록 한 것으로, 그 외 목적은 후술의 실시예 및 도면의 기재로부터 분명하게 되어진다.
상술한 제목적은, 본 발명에 의해서 달성되어 얻을 수 있는 것이며, 본 발명은 피처리기판의 표면에 포토레지스트를 도포하는 방법에 있어서 (1) 상기 기판을 세정하고 ; (2) 상기 기판을 건조하여 ; (3) 상기 기판에 대해서, 소정 온도로 가열하면서, 밀착강화제를 공급하고 ; (4) 상기 기판에 대해서, 밀착강화제의 공급을 정지한 상태에서, 추가 가열을 행하고 ; (5) 상기 기판을 상온까지 냉각하여 ; (6) 상기 기판의 표면에 포토레지스트를 도포하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법에 관한 것이다. 본 발명에 있어서는, 상기 공정(2)후에 기판에 대해서 자외선 조사 혹은 오존공급 또는 그 양자를 행하여, 기판표면상에 잔존하는 유기물을 분해 제거하는 것이 바람직스럽다. 또한 상기 공정(4)에 있어서의 기판의 가열온도는 100 내지 200℃, 소망스러운 것은 100 내지 120℃의 범위이다. 또한 상기 공정(4)에 앞서서 기판을 공정(4)에 있어서의 가열온도와 대략 동일 온도까지 예비가열하는 것이 바람직스럽다.
본 발명에 있어서는, 상기 공정(6)에 있어서의 포토레지스트의 도포는 로울 코오터에서도 스핀 코오터에서도 적용가능한 것이다. 또한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 피처리기판의 표면에 포토레지스트를 도포하는 장치에 있어서, (1) 상기 기판을 반송하기 위한 반송장치와 ; (2) 상기 기판에 대해서 밀착강화제를 공급하기 위한 밀착강화제 공급장치와 ; (3) 상기 밀착강화제 공급장치의 후단에 배치되어진 추가 가열 장치와 ; (4) 상기 추가 가열장치의 후단에 배치되어진 기판을 상온까지 냉각하는 냉각장치와 ; (5) 또한 상기 냉각장치의 후단에 배치되어진, 기판 표면에 대해서 포토레지스트를 공급하는 포토레지스트 공급장치를 갖으며, 상기 밀착강화제 공급장치는 기판의 주위를 위요(圍繞 : 둘러싸다, 이하에서 동일한 뜻으로 사용함)하는 처리챔버와 ; 상기 처리챔버에 밀착강화제를 공급하기 위한 공급용 배관과 ; 상기 처리챔버내에서 기판에 대해서 대향으로 배설되어진, 복수의 소공을 갖은 정류판과 ; 상기 처리챔버의 주위에 배설된 보조챔버와 ; 상기 보조챔버에 접속된 배기용 배관과 ; 기판을 가열하기 위한 가열장치로 구성되며, 상기 추가 가열장치는 기판의 주위를 위요하는 챔버와 ; 상기 챔버에 접속된 배기용 배관과 ; 기판을 추가 가열하기 위한 추가 가열장치로 구성된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포장치에 관한 것이다.
본 장치에 있어서는, 밀착강화제 공급장치의 전단에 자외선 조사장치 혹은 오존 공급장치 또는 그 양자를 배설하는 것이 바람직스럽다. 또한, 본 발명에 관련된 장치에 있어서는, 상기 밀착강화제 공급장치와 상기 추가 가열장치를 일체적으로 구성하는 것이 가능한 것이다. 상기 포토레지스트 공급장치로서는 로울 코오터에서도 스핀 코오터 함께 적용 가능한 것이다. 상기 로울 코오터는, 일대의 로울과 상기 로울대의 사이에 포토레지스트를 공급하기 위한 노즐을 갖으며, 기판의 반송에 수반하여 상기 로울러 대를 회전시키는 것에 의해서, 기판 표면에 포토레지스트 피막을 형성토록 구성되어 있다. 또한 스핀 코오터는, 기판을 지지하기 위한 지지대와 ; 상기 지지대를 소정 속도로 회전하고 승강자재의 회전축과 ; 상기 지지대에 대해서 기판을 반송하기 위한 반송장치와 ; 상기 지지대상에 지지되어진 기판에 대해서 포토레지스트를 공급하는 노즐로 구성되어 있다.
[발명의 최량의 구성예]
제 1 도 및 제 2 도에 있어서, 기판(1)은 미리 세정용 약품(예컨대, 농후황산, 가성소다 또는 중성세제 등)으로 세정하여(s.1), 기판(1)의 표면을 순수로서 세정하는 것에 의해서, 기판 표면에 잔류해 있는 세정약품을 완전히 제거하고(s.2), 기판(1)을 가열하는 것에 의해서, 기판 표면의 수분을 완전히 제거하여(s.3), 드라이 세정부(Dry Cleaning Unit)(2)에서 자외선 조사 혹은 오존 개스공급 또는 그 쌍방에 의해서, 기판 표면에 부착된 유기물을 분해제거하여(s.4), HMDS 공급부(HMDS Applying Unit)(3)에서 기판(1)을 가열하면서, 기판(1)의 표면에 대해서 HMDS 개스를 공급하고(s.5), 추가 가열부(Additional Heating Unit)(4)에서 기판(1)상의 과잉의 HMDS를 기화시키는 것에 의해서 제거하고(s.6), 냉각부(Cooling Unit)(5)에 의해서 기판(1)을 상온까지 냉각하여(s.7), 포토레지스트 도포부(Photo-resist Applying Unit)(6)에서 기판(1)의 표면에 포토레지스트를 도포하고(s.8), 이어서 기판(1) 표면의 포토레지스트를 건조시킨다(s.9).
상기 공정을 경유해서 포토레지스트층을 형성한 기판은, 이어서 소망패턴의 소부 ; 현상 ; 엣칭의 제공정을 경유해서 전술한 전자부품이 형성되어진다.
드라이 세정부(2)는, 반송벨트(7)의 측방을 위요하는 챔버(21)와 ; 이 챔버(21)내에서 반송벨트(7)와 대향해서 배치되어진 복수의 자외선 램프(22)와 ; 챔버(21)에 배관(23)을 통해서 접속되어진 오존개스 발생장치(도시안됨)로 구성되어 있다. 이 드라이 세정부(2)에서 기판(1)상의 유기물을 자외선 조사/오존공급에 의해서 분해 제거하여 기판 표면을 세정한다. 이 드라이 세정부에서는, 기판 처리의 필요에 응해서, 자외선 조사 및 오존공급의 어느 일방만을 행하던지, 또는 드라이 세정부(2) 자체를 생략하는 것도 가증한 것이다.
HMDS 공급부(3)는, 반송벨트(7)의 측방을 위요하는 처리챔버(31)와 ; 히터(32)를 내장한 가열기(33)와 ; 처리챔버(31)내에서 반송벨트(7)와 대향해서 배치되어진 정류판(34)으로 되며, 상기 정류판(34)에는 다수의 소공이 천설되어 있다.
이 정류판(34)은 처리챔버(31)내로 도입되어진 HMDS 개스가 기판(1)의 표면에 대해서 균일하게 공급하도록 배치되어진 것이다. 처리챔버(31)는 배관(37)을 통해서 HMDS 발생장치(24)에 접속되어 있다. 또한 챔버(31)의 외주부에는 배기용의 보조챔버(35)가 배설되어 있으며, 이 보조챔버(35)는 또한 배관(36)을 통해서 배기장치(도시안됨)로 접속되어 있다. HMDS 발생장치(24)는 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 액상의 HMDS를 저류하는 저류조(26)와 ; 상기 저류조(26)에 대해서, 팩킹(27)과 접해서 배설되어진 뚜껑(28)과 ; 상기 저류조(26)내에 배설된 바블링장치(30)와 ; 상기 바블링장치(30)에 접속된 배관(29)로 구성되어 있다. 배관(29)에서 N2개스를 도입하는 것에 의해서, HMDS를 기화시켜 이 기화된 HMDS를 배관(37)를 통해서 처리챔버(31)내로 도입하는 것이다.
처리챔버(31)내로 도입되어진 HMDS 개스는 정류판(34)에 의해서, 기판(1)에 대해서 균일하게 공급되어진다. 또한 HMDS 개스는 보조챔버(35)내로 도입되고, 배관(36)을 통해서 배기된다.
처리챔버(31)는, 제 3 도에서 나타낸 바와 같이 하면이 개방된 상자체로서, 반송벨트(7)의 이송방향으로 개구를 갖으며, 그 측부는 팩킹(38)과 접하여 가열기(33)상에 재치되어 있다. 반송벨트(7)는 처리챔버(31)내를 그 이송방향으로 이동한다. 반송벨트(7)는, 제 3 도에서 나타낸 바와 같이, 편평한 반송벨트로 구성되어 있으며, 이 반송벨트(7)는 가열기(33)상에 접촉된 상태로서 이동하고, 가열기(33)에서의 열을 기판(1)에 전도하게 되는 것이다.
또한, 도시는 생략하였지만, 드라이 세정후에 기판(1)에 대해서 HMDS의 공급을 행하기전에 기판(1)을 소정 온도까지 예비 가열하는 것이 바람직스러운 것이다. 이 예비 가열에 의해서, 기판 표면의 탈수 및 기판 표면으로 수분의 부착을 방지하여 밀착강화제의 공급시에 있어서의 밀착강화제와 수분과의 결합에 의한 생성물질의 발생을 저감할 수가 있는 것이다. HMDS에 의해 처리된 기판(1)은 반송벨트(7)에 의해서 추가가열부(4)로 반송된다. 이 추가 가열부(4)는 반송벨트(7)의 측방을 위요하는 챔버(42)와 ; 히터(41)를 내장한 가열기(43)로 구성되어 있다. 챔버(42)는 배관(44)를 통해서 배기장치(도시안됨)에 접속되어 있다.
챔버(42)는 하면이 개방된 상자체로서 반송벨트(7)의 이송방향으로 개구를 갖으며, 그 측부는 팩킹(도시안됨)과 접하여 가열기(43)상에 재치되어 있다. 반송벨트(7)는 가열기(43)상에 접촉된 상태로 이동하여 가열기(43)에서의 열을 기판(1)로 전도하는 것에 의해서, 기판(1)상의 과잉의 HMDS를 증발시킨다. 증발된 HMDS는 챔버(42)내에 체류하여 배관(44)을 통해서 배기되어진다.
여기서, 본 실시예에 있어서는 가열기(33) 및 가열기(43)로서 히터(32) 및 히터(41)를 내장한 것을 나타낸 것이지만, 그외 적외선 램프를 사용해도 되는 것이며, 또한 건조한 고온개스를 불어넣어도 되는 것이다.
과잉의 HMDS를 제거된 기판(1)은 반송벨트(7)에 의해서 다음에 냉각부(5)로 반송되어진다. 냉각부(5)는 냉각수 순환파이프(51)를 내장한 냉각기(52)로 구성되어 있으며, 이 냉각기(52)에 의해서 기판(1)은 상온까지 냉각된다. 이 냉각부(5)에서도 반송벨트(7)는 냉각기(52) 상면을 접촉한 상태로 이동하여, 기판(1)은 반송벨트(7)를 통하여 방열되어진다.
상술한 바와 같이, 반송벨트(7)는 HMDS 공급부(3), 추가 가열부(4) 및 냉각부(5)에 있어서, 반송벨트(7)는 열전도를 위한 수단으로서 이용하기 때문에, 그 재질로서는 될 수 있는 한 열전도성이 양호한 것을 선택하는 것이 바람직스럽다. 또한 반송벨트는 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 일대의 끈상 벨트(7')로 해도 되는 것이다. 이 경우에는 가열기(33) 및 가열기(43) 모두에 냉각기(52)의 각 상표면에 벨트(7')에 대응하는 요조를 설치하고, 상기 벨트(7')를 승강자재토록 한다. 기판(1)을 가열 또는 냉각시에는 벨트(7')를 상기 요조내로 수용하는 것에 의해서 기판(1)을 가열기(33) 혹은 가열기(43) 또는 냉각기(52)에 직접 접촉시키는 것에 의해서 기판(1)에 대한 열전도성을 확보하게 된다. 또한 기판(1)을 이동할시에는 벨트(7')를 상승시키는 것에 의해서 기판(1)을 들어 올려서 차단의 처리부로 반송하도록 한다.
기판(1)은 또한 반송벨트(7)에 의해서 포토레지스트 도포부(6)로 반송된다.
제 2 도에 나타낸 장치에 있어서는 포토레지스트 도포부(6)에 소위 로울 코오터를 적용한 것을 나타내고 있다. 이 로울 코오터는 포토레지스트 공급노즐(61)과 ; 코오팅 로울(62)과 ; 백업 로울(64)과 ; 돗터 로울(63)로 구성되어 있다. 포토레지스트 공급노즐(61)로부터 공급된 포토레지스트는 기판(1)의 반송에 수반하여 화살표 방향으로 각각 회전하는 코오팅 로울(62)과 돗터 로울(63)에 의해서, 기판상에 얇은 포토레지스트층으로 형선된다. 또한, 제 2 도에 있어서, 로울 코오터는 설명의 편의상 모식적으로 나타낸 것이며, 본 발명에 속하는 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진자로서 로울 코오터의 상세한 구성은 자명한 것이어서 그 설명은 생략하지만, 그 구성에 관해서는 예컨대 미합중국 특허 제 4,524,715 호에 상세히 개시되어 있다.
상술한 바와 같이, 포토레지스트층이 형성된 기판은 다음에 반송벨트(65)에 의해서 후속의 처리장치로 반송된다.
본원 발명에 관련된 포토레지스트의 도포방법 및 장치는 개략 상술한 바와 같이 구성되어 있다.
여기서 HMDS 등의 밀착강화제를 기판에 대해서 공급하는 것에 의해서, 포토레지스트의 기판에 대한 밀착성이 향상되는 것의 주 이유는 다음과 같이 이해될 것이다.
즉, 기판의 표면에 형성된 SiO2등의 산화물층은 친수성이지만, 이 산화층에 대해서 밀착강화제를 공급하면, 예컨대 하기와 같은 화학반응에 의해서 기판 면적이 소수성(疏水性)으로 되어서, 포토레지스트의 밀착력이 향상된다.
Figure kpo00001
Figure kpo00002
상기 [A]는 기판 표면의 SiO2층에 HMDS가 반응하는 상태이며, 그 반응에 의해서 SiO2층은 [B]에서 나타낸 바와 같이 소수성으로 되어 포토레지스트의 기판에 대한 밀착성이 향상되어진다.
그러나, HMDS에 의해서 소수성으로 된 SiO2층에 대해서는 포토레지스트의 밀착이 양호하지만, HMDS 자체가 밀착성을 갖고 있는 것이 아니므로 상기 반응후에 과잉의 HMDS가 기판상에 잔류해 있으면, 포토레지스트와 기판 면과의 밀착이 저해를 받게되어 상술한 바와 같이 후에 엣칭 처리에 있어서 사이드 엣칭을 해야하는 문제가 생긴다.
따라서, 제 2 도에 나타낸 장치에 있어서, 추가 가열부(4)는 이와 같은 과잉으로 공급된 HMDS를 기판(1) 표면에서 증발시키는 것에 의해서, 포토레지스트의 기판에 대한 밀착성을 향상시키기 위해서 배설되어진 것이다.
또한, 서두에 기술한 로울 코오터의 로울 주면에 설치된 세구로 기인하는 포토레지스트 피막에 응어리가 생기는 이유는 다음과 같이 이해된다. 즉, 코오팅 로울의 세구에 대응하는 부분에는, 포토레지스트가 기판면상에 도포되어 밀착되지만, 포토레지스트의 공급의 불충분한 다른 부분에서는 기판 표면상에 잔류해 있는 HMDS나, 잔류 HMDS와 공기중의 수분과 결합에 의해서 생긴 생성물질 때문에 포토레지스트의 확산을 방해하여 포토레지스트 피막의 응어리가 생기게 된다. 여기서 제 2 도에 나타낸 바와 같이, HMDS 공급부(3)에 있어서의 밀착강화제의 공급후에 추가 가열부(4)에서 기판을 가열하는 것에 의해서 기판상에 잔류해 있는 밀착강화제나 공기중의 수분과 결합해서 생긴 생성물질을 기화 제거토록 한 것이다. 이 추가 가열에 의해서, 기판상에 도포된 포토레지스트는 원활하게 기판의 전면으로 확산해서 균일한 레지스트 피막을 얻을 수 있는 것이다.
또한, 제 2 도의 실시예에 있어서는, 포토레지스트 도포부(6)에 로울 코오터를 적용한 예를 나타낸 것이지만 본원 발명의 스핀 코오터로도 적용가능한 것이다.
제 7 도는, 포토레지스트 도포부(7)에 스핀 코오터를 적용한 실시예를 나타낸 것이다.
제 7 도에 있어서, 드라이 세정부(2), HMDS 공급부(3), 추가 가열부(4) 및 냉각부(5)는 어느것이든 제 2 도에 나타낸 실시예와 동일한 것이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다. 스핀 코오터(6)는 반송장치(66)와 ; 기판(1)을 재치하는 기판 지지대(67)와 ; 상기 지지대(67)에 고정된 상하 방향으로 승강자재의 회전축(68)과 ; 상기 지지대(67)에 대항해서 배치된 포토레지스트 공급노즐(69)로 구성되어 있으며, 기판(1)은 반송벨트(7)에서 반송장치(66)로 이송된다. 반송장치(66)상에 지지된 기판(1)은 지지대(67)로 이환되고, 도면에서 쇄선으로 나타낸 위치에서 지지대(67)를 소정 속도로서 회전을 계속하여 노즐(69)로부터 포토레지스트를 적하하는 것에 의해서 기판(1)상에 균일한 레지스트 피막을 형성한다.
기판(1)상에 레지스트 피막을 형성한 후에는 지지대(67)의 회전을 정지하여 실선위치까지 지지대(67)를 하강시켜서 기판(1)을 다시 반송장치(66)상에 이환시켜 계속해서 반송장치에서 기판을 후속의 반송장치(65)로 이송한다. 또한 제 7 도에 있어서 스핀 코오터는 설명의 편의상 모식적으로 나타낸 것이며, 본 발명에 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자로서 스핀 코오터의 상세한 구성은 자명한 것이어서 그 설명은 생략하지만, 그 구성에 관해서는 예컨대 미합중국 특허 제 4,315,705 호에 상세히 개시되어 있다.
제 2 도 및 제 7 도에 나타낸 2가지의 실시에에 있어서는 HMDS 공급부(3)의 가열기(33)와 추가 가열부(4)의 가열기(43)를 별도로 배설한 것을 나타낸 것이지만, 상기 각부의 가열기(33) 및 가열기(43)를 일체의 것으로 하여도 되는 것이다. 제 4 도에서는 상기 가열기(33) 및 가열기(43)를 일체화시킨 실시예를 나타낸 것이다. 제 4 도에 있어서, 제 2 도 및 제 7 도에 나타낸 실시예와 동일부호는 동일부분을 나타낸 것이며, 이와 같은 부분의 설명은 생략한다.
제 4 도에 있어서 가열기(33')는 히터(32')를 내장하고 있고, 챔버(31') 및 챔버(42')는 제 2 도에 나타낸 챔버(31)와 챔버(42)를 일체화시킨 것이며, 그 구성은 이 챔버(31)와 챔버(42)의 구성과 동일한 것이다.
본원 발명의 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자로서 제 4 도에 나타낸 실시예에 있어서의 작용도 상술한 설명에서 밝혔기 때문에 그 이상의 설명은 생략한다.
또한, 상술한 각 실시예에 있어서, 밀착강화제로서 HMDS를 나타낸 것이지만, 그외에도 예컨대 클로로실란(Chloro-silane)등의 공지된 밀착강화제를 사용하는 것도 물론 가능한 것이다.
[실험예]
제 2 도에 나타낸 장치를 사용해서 기판(1)에 포토레지스트의 도포를 행하는 실험예는 다음과 같다. 웨이퍼(1)를 제 1 도의 s.1 내지 s.4로서 나타낸 처리를 실시한 후에, 웨이퍼(1)를 미리 120℃까지 예비 가열하여 HMDS 공급챔버(31)내로 반송한다. 이 HMDS 공급챔버(31)에 있어서도 웨이퍼(1)를 가열기(33)에서 가열하면서 HMDS를 기판에 공급한다.
이때에 조건은 HMDS 개스의 공급량 : 10Nl/min HMDS 개스의 공급시간 : 30-60초 가열기(33)의 표면 온도 : 120℃이다.
다음에 웨이퍼(1)를 가열기(43)상으로 이송하여 이어서 웨이퍼(1)를 추가 가열한다.
이때의 조건은 가열기(43)의 표면온도 : 120℃, 가열시간 : 60초이다.
상술한 처리를 실시한 후에, 제 2 도에 나타낸 로울 코오터에 의해서 포토레지스트를 도포할시에 지극히 균일한 피막을 얻을 수 있게 된다. 더욱이 소망의 패턴을 소부해서, 현상할 시에 패턴의 주변부에 있어서의 포토레지스트의 부상도 생기지 않게되어 지극히 양호한 결과를 얻을 수 있게 된다.
본원 발명자가 행한 수종의 실험에 의하면, 본원 발명은 포토레지스트 도포부(6)에 로울 코오터를 적용한 경우에도, 스핀 코오터를 적용한 경우에도 공히 양호한 결과를 얻을 수 있다. 또한 본원 발명자가 행한 수종의 실험에서 추가 가열부(4)에 있어서의 가열온도는 100-200℃의 범위에서 양호한 결과를 얻었으며, 특히 100-120℃가 바람직스러운 것이 확인되었다.

Claims (11)

  1. 피처리기판의 표면에 포토레지스트를 도포하는 방법에 있어서, (1) 상기 기판을 세정하고 ; (2) 상기 기판을 건조하여 ; (3) 상기 기판에 대해서 소정온도로 가열하면서 밀착강화제를 공급하며 ; (4) 상기 기판에 대해서 밀착강화제의 공급을 정지한 상태에서 추가 가열을 행하고 ; (5) 상기 기판을 상온까지 냉각하여 ; (6) 상기 기판의 표면에 포토레지스트를 도포하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공정(2)의 후에 기판에 대해서 자외선 조사 혹은 오존공급 또는 그 양자를 행하여 기판 표면상에 잔존하는 유기물을 분해제거하도록 된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공정(4)에 있어서의 기판의 가열온도가 100 내지 200℃인 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 공정(4)에 앞서서 기판을 공정(4)에 있어서의 가열온도와 대략 동일 온도까지 예비 가열하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 공정(6)에 있어서의 포토레지스트의 도포가 로울 코오터에 의해서 행하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공정(6)에 있어서의 포토레지스트의 도포가 스핀 코오터에 의해서 행하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포방법.
  7. 피처리기판의 표면에 포토레지스트를 도포하는 장치에 있어서, (1) 상기 기판을 반송하기 위한 반송 장치와 ; (2) 상기 기판에 대해서 밀착강화제를 공급하기 위한 밀착강화제 공급장치와 ; (3) 상기 밀착강화제 공급장치의 후단에 배설된 추가 가열장치와 ; (4) 상기 추가 가열장치의 후단에 배치되어진, 기판을 상온까지 냉각하는 냉각장치와 ; (5) 또한 상기 냉각장치의 후단에 배치되어진, 기판 표면에 대해서 포토 레지스트를 공급하는 포토레지스트 공급장치를 갖으며, 상기 밀착강화제 공급장치는 기판의 주위를 위요하는 처리챔버와 ; 상기 처리챔버에 밀착강화제를 공급하기 위한 공급용 배관과 ; 상기 처리챔버내에서 기판에 대해서 대향으로 배설되어진, 복수의 소공을 가진 정류판과 ; 상기 처리챔버의 주위에 배설된 보조챔버와 ; 상기 보조챔버에 접속되어진 배기용 배관과 ; 기판을 가열하기 위한 가열장치로 구성되며, 상기 추가 가열장치는 기판의 주위를 위요하는 챔버와 ; 상기 챔버에 접속되어진 배기용 배관과 ; 기판을 추가 가열하기 위한 추가 가열장치로 구성되어진 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 밀착강화제 공급장치의 전단에 자외선 조사장치 혹은 오존 공급장치 또는 그 양자를 배설하여서 된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 밀착강화제 공급장치와 상기 추가 가열장치를 일체적으로 구성된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 포토레지스트 공급장치가 로울 코오터로 구성되며, 상기 로울 코오터는 일대의 로울과 상기 로울대의 사이에 포토레지스트를 공급하기 위한 노즐을 가지며, 기판의 반송에 수반하여 상기 로울대를 회전시키는 것에 의해서 기판 표면에 포토레지스트 피막을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 포토레지스트 공급장치가 스핀 코오터로 구성되며, 상기 스핀 코오터는 기판을 지지하기 위한 지지대와 ; 상기 지지대를 소정 속도로서 회전하고, 승강 자재의 회전축과 ; 상기 지지대에 대해서 기판을 반송하기 위한 반송장치와 ; 상기 지지대상에 지지되어진 기판에 대해서 포토레지스트를 공급하는 노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 포토레지스트의 도포장치.
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