JPH0862849A - フォトレジスト塗布方法及びその装置 - Google Patents

フォトレジスト塗布方法及びその装置

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JPH0862849A
JPH0862849A JP7065833A JP6583395A JPH0862849A JP H0862849 A JPH0862849 A JP H0862849A JP 7065833 A JP7065833 A JP 7065833A JP 6583395 A JP6583395 A JP 6583395A JP H0862849 A JPH0862849 A JP H0862849A
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▲べぇ▼相満
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/60Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
    • H10P14/68Organic materials, e.g. photoresists
    • H10P14/683Organic materials, e.g. photoresists carbon-based polymeric organic materials, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 半導体素子製造工程中のリソグラフィー製造
工程に関し、フォトマスク作業をするためウェーハ上に
コーティングしたフォトレジストの厚さを、ウェーハの
上部に形成されたパターンのトポロジに沿ってフォトレ
ジストの厚さが一定になるようにする方法及び装置を提
供する。 【構成】 1次的にフォトレジストが塗布されたウェー
ハ1の上部面を下方に向けて、チャンバ4内に備えられ
たウェーハカセット6に装着する段階と、チャンバ4内
の温度を上昇させフォトレジストが流動性を有するよう
にし、チャンバ4内の圧力を高圧に印加する段階よりな
るフォトレジスト塗布方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子製造工程の
中、リソグラフィー製造工程に関し、特に、フォトマス
クに用いられるフォトレジストの厚さを下部パターンの
トポロジ(topo-logy) に係りなく、殆ど均一な厚さに塗
布されるようにするフォトレジスト塗布方法及びその装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスピン塗布方式によるフォトレジ
スト塗布方法は、ウェーハのトポロジと係りなくフォト
レジストの表面が平坦に塗布され、下部パターンの位置
に沿ってフォトレジストの厚さが異なるようになる。
【0003】図1は、従来の技術によりウェーハ上部に
塗布するフォトレジストの厚さを示した断面図であり、
ウェーハ (1)、上部に下部パターン (2)を多数個形成し
た状態でフォトレジスト (3)をスピン塗布する場合に、
フォトレジスト (3)の表面が平坦に塗布されたものを示
す。ここで、ウェーハ (1)の上部に塗布されるものと、
下部パターン (2)の上部に塗布されるフォトレジストの
厚さはt1 とt2 に甚だしく差が発生することを示して
いる。
【0004】前記のようにフォトレジスト (3)の厚さの
差は、露光工程で露光エネルギーの基準を決めるのに難
しさがあるが、例えばウェーハ (1)の面を基準に露光エ
ネルギーを定める場合、下部パターン (2)の上部面に塗
布したフォトレジスト(3) は過度に露光エネルギーを吸
収することになり、そのため現像を進めると予定された
フォトレジストパターンの幅より形成されたフォトレジ
ストパターンの幅が減少することになる。また、下部パ
ターン (2)の面を基準に露光エネルギーを定める場合、
露光の際にウェーハ (1)の上部面に塗布したフォトレジ
スト(3) は充分に露光されなく、現像工程を進めると感
光膜が除去されるべき部分の感光膜が残る現象が発生す
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】その結果、微細パター
ンを形成するのにその限界があり、半導体製造工程のマ
ージンが減少して半導体工程の歩留りが低下する問題点
を有する。
【0006】よって、本発明の目的は前記の問題点を解
決するため、ウェーハ上部に形成したパターンのトポロ
ジに沿ってフォトレジストの厚さが均一な厚さに塗布さ
れるようウェーハの上部面にフォトレジストを塗布し、
ウェーハの上部面が下部に向かうようにし、予定された
温度と圧力でフォトレジストを塗布する方法を提供する
ことにある。
【0007】本発明の他の目的は前記の問題点を解決す
るため、ウェーハ上部に形成したパターンのトポロジに
沿ってフォトレジストの厚さが均一な厚さに塗布される
ようフォトレジストが塗布されたウェーハを装着する
が、ウェーハの上部面が下部に向かうようにし、予定さ
れた温度と圧力を供給するようにする装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明はフォトレジスト塗布方法において、1次
的にフォトレジストが塗布されたウェーハの上部面を下
方に向けて、チャンバ内に備えられたウェーハカセット
に装着する段階と、チャンバ内の温度を上昇させフォト
レジストが流動性を有するようにし、チャンバ内の圧力
を高圧に印加する段階よりなり、それによりウェーハに
塗布されたフォトレジストの表面に下部パターンのトポ
ロジに沿い凹凸に同一な厚さを有するフォトレジストを
塗布することを特徴とするフォトレジスト塗布方法にあ
る。
【0009】前記した他の目的を達成するための本発明
は、1次的にフォトレジストが塗布されたウェーハを装
着し、ウェーハに塗布されたフォトレジストの表面に下
部パターンのトポロジに沿って同一な厚さを有するフォ
トレジストを形成するためチャンバ内に温度を調節でき
るよう備えたヒーターと、多数個のウェーハの上部面が
下方に向かうよう、チャンバ内に収容するよう備えられ
たウェーハカセットと、前記チャンバ内の圧力を調節す
る圧力調節端子が備えられた半導体装置を特徴とするに
ある。
【0010】
【実施例】以下、添付した図面を参照し本発明を詳細に
説明する。図2は、本発明によりウェーハ上部にフォト
レジストの厚さを殆ど同一に塗布する装置を概略的に示
した断面図である。即ち、ウェーハ (1)の上部面が下方
に向けて装着されるよう、チャンバ (4)の中央でカセッ
ト支持台 (8)に固定したウェーハカセット (6)が備えら
れ、温度を調節するためチャンバ (4)の縁にヒーター
(7)が備えられ、圧力を調節するためチャンバ (4)の一
部に圧力調節端子 (5)が備えられたものを示した断面図
である。
【0011】前記した装置で1次的にフォトレジストが
塗布されたウェーハ (1)の上部面を下方に向けて前記ウ
ェーハカセット (6)に装着した後、チャンバ (4)の縁に
備えたヒーター (7)を用い、1次的に塗布されたフォト
レジストが流動性を有する温度で例えば200 ℃まで上昇
させ、チャンバ (4)に窒素(N2 )ガス又は一般空気の
状態で大気圧より2〜3倍程度高圧に調節すればウェー
ハ (1)に1次的に塗布されたフォトレジストが活性化さ
れたり高流動性を有するようになり重力の影響を受け易
くなる。それで、ウェーハ (1)に形成された下部パター
ンの突出した部位にフォトレジストが流動し下部パター
ンのトポロジに沿ってフォトレジストの表面の屈曲が形
成される。そのため、ウェーハ (1)の表面に塗布される
フォトレジストは、下部パターンの上部やウェーハの上
部面で殆ど同一な厚さを有するようになる。
【0012】図3は、図2に示した装置を用いウェーハ
(1)の上部に下部パターン (2)を形成し、その上部にフ
ォトレジスト(3) を塗布した状態を示した断面図で、ウ
ェーハ (1)の上部に塗布されるフォトレジストの厚さt
3 と下部パターン (2)の上部に塗布されるフォトレジス
トの厚さt4 の差が殆ど発生しないことを示している。
【0013】
【発明の効果】以上で説明したように本発明は、ウェー
ハ上部に形成されるパターンによりトポロジが増大する
場合にもその上部にフォトレジストを同一な厚さで塗布
し、フォトレジストのコーティングの均一性を改良して
工程マージンを向上させることができ、フォトレジスト
コーティングの厚さの差によるバルクエフェクト(BulkE
ffect:単位フォトレジスト体積当り露光エネルギー吸
収量差による臨界値の差を誘発する効果) を減らすこと
ができる。これによって高集積度の微細パターンを形成
すめためTLR(tri level resist)のように工程が複雑
なフォトレジストパターン工程を用いなくてもフォトレ
ジストを均一な厚さで塗布することを可能にする工業上
大なる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来の技術によりフォトレジストが塗
布された状態を示した断面図である。
【図2】図2は、本発明によりフォトレジストを塗布す
る際に、用いられる装置を概略的に示した断面図であ
る。
【図3】図3は、本発明によりフォトレジストが塗布さ
れた状態を示した断面図である。
【符号の説明】
1 ウェーハ 2 下部パターン 3 フォトレジスト 4 チャンバ 5 圧力調節端子 6 ウェーハカセット 7 ヒーター 8 カセット支持台

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトレジスト塗布方法において、 1次的にフォトレジストが塗布されたウェーハの上部面
    を下部に向けて、チャンバ内に備えられたウェーハカセ
    ットに装着する段階と、 チャンバ内の温度を上昇させフォトレジストが流動性を
    有するようにし、チャンバ内の圧力を高圧に印加する段
    階よりなり、それによりウェーハに塗布されたフォトレ
    ジストの表面に下部パターンのトポロジに沿い凹凸に同
    一な厚さを有するフォトレジストを塗布することを特徴
    とするフォトレジスト塗布方法。
  2. 【請求項2】 前記チャンバ内の温度を200 ℃程度まで
    上昇させることを特徴とする請求項1記載のフォトレジ
    スト塗布方法。
  3. 【請求項3】 前記チャンバ内の圧力を2〜3気圧程度
    にすることを特徴とする請求項1記載のフォトレジスト
    塗布方法。
  4. 【請求項4】 前記チャンバ内に供給するガスが、窒素
    又は空気であることを特徴とする請求項1記載のフォト
    レジスト塗布方法。
  5. 【請求項5】 1次的にフォトレジストが塗布されたウ
    ェーハを装着し、ウェーハに塗布されたフォトレジスト
    の表面に下部パターンのトポロジにより同一な厚さを有
    するフォトレジストを形成するためチャンバ内に温度を
    調節できるよう備えたヒーターと、 多数個のウェーハの上部面を下部に向けてチャンバ内に
    収容されるウェーハカセットと、 前記チャンバ内の圧力を調節する圧力調節端子が備えら
    れたことを特徴とする半導体装置。
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