JPS5898925A - 半導体装置の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造方法およびその製造装置に
関するものである。

半導体基板上ＫＦｆｒ定パターンをホトエツチングする
さいの前段工程として、ホトレジストを半導体基板表面
に塗布地理する工程を要するが、この地理方法の１つと
して、ホトレジストを薄くしかも全面にわたって均一に
塗布できるスピナー法が有効である。

このスピナー法は、真空チャック上の中央部に半導体基
板を１Ｊｊｌ固定させたあと、前記半導体基板上にホト
レジストを適量滴下させ、真空チャックとともに前記半
導体基板を高速回転させて、滴下されたホトレジストを
遠心分散作用により均一分布させるものである。

しかしながら、この方法を用いるときには、ホトレジス
トは半導体基板の表面に分散するだけでなく、ホトレジ
ストの一部が側面Ｋｔわり込んで付着してしまう。

そして、このことは、１記ホトレジストの塗布処理工程
のあとの種々の工程において半導体基板が処理されてい
くさいに１前記側面に付着したホトレジストに起因する
さまざまな間亀を発生させることＫなる。

以下にその問題点を詳述する。

前記スピナー法によってホトレジストを塗布処理した半
導体基板（したがって側面にホトレジストが付着してい
る）を、９０℃、７分間のベーキング工程Ｋかけ、レジ
ストパターン形成のためのマスク合せを行うが、このマ
スク合せを自動化した工程では、前記半導体基板をマス
ク合せ装置などにセツティングするのに第１図に示すよ
うな自動位置決め装置が用いられる。

同図において、半尋体基板ｌ＃−１矢符号Ｐの方向から
供給され２つのローラ２，３で受けられて所定の位置に
セットされる。半導体基板ｌの供給中、第３のローラ４
は仮想線で示すように供給路から後退した位置にあり、
半導体基板１が前記の所定位置にセットされると矢符９
Ｑの方向に進出して半導体基板ｌの側面に接触し、矢符
号Ｒ工の方向に回転駆動を始め、それに伴って半導体基
板ｌは第３のローラ４ＫＩＩ接しながら矢符号Ｒ２の方
向に廻り始める（ローラ２，３も七れＫつれて回転する
）。

そして、半導体基板ｌのフラットカット部１１が検知部
５にき九とき、この検知部５がこれを検知して前記ロー
ラ４の回転駆動を止め、半導体基板１を所定の向きにセ
ットする。

このような動作において、半導体基板ｌの＃！Ｉ向は各
ローラ２．３．４に摺接してこすられるため、ｌＩＩ向
に付着したホトレジストがはがれてしまい、はがされた
数粒状のホトレジストはダストとなって空気中に舞い上
り、半導体基板ｌの表面などに付着する。

そして、前記のダストの付着により次のような問題点が
発生する。

［Ｆ］　半導体基板の表面にマスクを密着させるコンタ
クト方式によってマスク合せを行うと、付着したダスト
がマスクを傷める。

■　付着したダストの介在により、半導体基板とマスク
の間に隙間ができて、そのまま露光するとレジストパタ
ーンが歪みパターン不良が発生する。

■　付着したダストがマスクの隠ぺい＠坂と同様の働き
をして、ダスト付着部がレジストパターンの一部として
伐る。

前記の例は、半導体基板ｌをマスク合せ装置に自動セッ
トする場合にホトレジストによるダストが発生する場合
であるが、仁の例に限らずそのほかの処理工程において
も同様の現象が生じる。例えば、プロジスクシ１ン型マ
スク合せ露光装置では、半導体基板に対し所定の距離を
置いてマスクをセットするが、そのさいの半導体基板の
固定は、第２図に示すような内周縁に３つの保持突片６
ａ・・・を有する環形の半導体基板ホルダ６により、半
導体基板ｌの周縁から釣５−幅の周辺＃坂をホトレジス
ト塗布面上より前記保持突片６鳳・・・で押えて固定す
るものであるため、この保持固定のさいに周辺ｆＲ坂の
ホトレジストがはがれて前記と同様のダストを発生させ
る。

仁のような、半導体装置の製造工程の途中で発生するホ
トレジストに起因するダストがもたらす問題点は、半導
体装置の微細化、高集積化が進めに進むほど重大なもの
となってきており、このようなダストの発生の防止は半
導体装置の微細化。

高集積化をはかるうえでの大きな課題となっている◎ 前記ダストの発生の一因と、なる半導体基板の側面に付
着したホトレジストを除去するのに、鹸集のプラズマア
ッシャを用いるのも１つの方法であるが、この方法では
長時間を要するので定期的でなく、従来は硫酸などの酸
液によるボイルも理で除去するのが一般的であった。

しかしながら、酸ボイルによる場合でもその地理にはか
なりの時間を要し、酸液の温度を１８０℃程度まで上げ
て行わなければならないので、その作業が大変危険なも
のとなる。

ｔ＆、７レオンなどでプラズマ照射されたホトレジスト
が酸液に溶は込むと酸液が汚染され、その酸液を他の半
導体基板の酸ボイルに用いると半導体基板に悪影響を及
ばずので、これを避けるためＫは、酸液を定期的に新し
いものと取り替えなけれはならず、その作業が面倒で能
率が悪いという問題が伐る。

したがって、この発明の目的は、ホトレジストに起因す
る製造工程の途中でのダストの発生を防止して、効率よ
く半導体装置を製造することのできる半導体装置の製造
方法およびその製造装置を提供することである。

この発明の半導体装置の製造方法の概要は、半導体基板
にホトレジストを塗布し、ホトレジスト中の溶剤などを
除くためにプリベーキングを行い、その後半導体基板を
固定し半導体基板表面のケち周辺を一部伐して大部分を
被覆保護し、ホトレジストの溶剤を半導体基板の周辺の
富山部分にかけて周辺ｆｌｉ域および側面に付着したホ
トレジストを溶解除去するものであり、このあと再度プ
リベーキングを行い、後工程のマスク合せおよび現像ポ
ストベーキングを行うものである。

その具体的実施例を第３回置ないしＣＥ）Ｋ示す。

すなわち、この半導体装置の製造方法は、次の工＠順序
により行うものである。

（１）　　半導体基板ｌを真空チ〒ツク７に載置し、こ
の真空チャック７の載置面に形成されたＴＩＩＬＩＬ孔
７ａＫよる矢符号Ｐ工の方向への吸気作用によって、前
記半導体基板１８吸着する。半導体基板１上方ニハ、ホ
トレジストを滴下するためのホトレジストノズル８が設
置されている（第３回置）。

（２）　　ホトレジストノズル８よりホトレジスト９を
滴下し、真空チャック７および半導体基板１を矢符ＷＲ
５の方向Ｋ例えは３０００〜５０００　ｒ、ｐ、ｍで高
速回転し、ホトレジスト９を均一に塗布する（同図＠）
。９ｍは半導体基板”１の前面のホトレジスト均一部で
あり、９ｂは半導体基板ｌの側面にまわり込み付着し九
ホトレジスト側面付着部を示している。このあと、真空
チャック７より半導体基板１を取りはずし、プリベーキ
ング（例えはホトレジストが光分解型のポジレジストの
場合であれ［９０℃、５分間程度）を行ない、ホトレジ
スト９中の溶剤を蒸発させる地理を施す。

（３）１記プリベーキング処理を施し九半導体基板ｌを
再び真空チャック７に載せ、この半導体基板ｌの上方か
ら下面中央領域に凹部１０ｍを有する基板表面保護治Ａ
ＩＯを載せる。前記基板表向保鰻治共１０の下面周縁に
はゴム製パツキン１１が周設され、このゴム製パツキン
１１により半導体基板１上のホトレジスト塗布面を押さ
える。前記基板表向保護台Ｊ４１０は、前記半導体基板
１より少し小さく形成されており、そのため半導体基板
１の表面のうち周辺領域は前記基板表面保護治具１０に
よって被覆保護されない。また、前記基板！ＩＣＥＩｌ
ｉ保護治具１０の半導体基板１への抑圧は、前記ゴム製
パツキン１１が半導体基板ＩＫ密看して被覆保ａ領域と
露出周辺ＩＩｔ域とが水密状に分離される程度にゆるく
加圧して行う（同！ｆｌ（Ｃ））。

（４）半導体基板ｌ上に前記基板ｆｃ面保展治具１０を
載せた前記の状態のｔま、基板表面保展治ＡＩＯと真空
チャック７を一体に、すなわち同一方向（矢符号Ｒ３）
、同一スピードで回転させる。このときの回転速度は５
００〜３０００　ｒ、ｐ、ｍ程度がよい。

このように回転させながら、半導体基板ｌの露出周辺鎖
酸上方に設置したホトレジスト溶剤吹出し口１２より溶
剤１３を吹き付けて、回転に伴う遠心分散作用によりこ
の溶剤１３を外側方向に振り飛ばす。この状態を一定時
間行うことにより、半導体基板ｌのｉ面のホトレジスト
均一部９鳳のうちの周辺＠坂と半導体基板ｌの側面のホ
トレジスト塗布面付着ｓ９ｂを溶解除去する（同図（至
））。

（５）　　ｌ１ｆｌ記処理のあと、前記基板表面保饅治
具１０をはずすと、半導体基板表面のうちの周辺領域お
よびｌｌｉｌ面においてネトレジストが完全に除去され
九半導体基板１が得られる（同図（Ｅ））。

（６）　　このあと、半導体基板ｌを再度プリベーキン
グして、その周辺領域および側面のホトレジストを溶か
した溶剤を完全に除去する。

このように１半導体基板１のホトレジスト塗布向のうち
周辺＠域を除く主ＥＩｌｉ饋職を基板表面保躾治＾１０
で被覆保躾して、その周辺ＷＸ域および側（ｆｆｉＫ付
看し付着トレジストを溶剤を用いて溶解除去するよう圧
したため、半導体基板ｌをマスク合せ装置にセツティン
グするさいや、その後の工程における半導体基板ｌの取
扱において、半導体基板ｌの表向周辺ａ斌および側面か
らホトレジストがはげおちて、これによりダストを発生
させるといっ九本都合を防止することができる。すなわ
ち、第１図に示すマスク合せ装置の自動位置決め装置へ
のセツティングにおいても、半導体基板ｌのホトレジス
ト塗布向が、同図に仮想線で示すように周辺鎖板を除く
内域に限定される友め、半尋体基＆１の側面へのローラ
２，３．４の摺接によっても、ホトレジストによるダス
トの発生はない。

同様に、第２図に示す半導体基板ホルダ６への半導体基
板１の取付においても、同図に仮想線で示すように半導
体基板１のホトレジスト塗布面が周辺領域を除く内域に
限定されるため、半導体基板ホルダ６の３つの保持突片
６１・・・で押えられる部分ではホトレジストは完全に
除去されており、前記保持突片６鳳・・・による押圧に
よってホトレジストがはがれるお七れはなく、ホトレジ
ストに起因するダストの発生を防止することができる。

また、酸素プラズマアッシャなどによる処理の場合のよ
５に、酸液の汚染が他の半導体基板の地理に影響を及ぼ
さないように、酸液の取替を定期的に行うといった面倒
な作業を必要とせず、製造工程の効率向上をはかること
ができる。

また、真空チャック７、基板量面保饅治具１Ｇ。

ゴム製パツキン１１．ホトレジスト溶剤吹出し口１２か
らなる前記装置を用いることにより、前記の処理方法を
簡単かつａ１夾に行うことがで音、製造工程の一層の効
率向上がはかられる。

以上のように、この発明の半導体装置の製造方法は、半
導体基板の表面にホトレジストを塗布するホトレジスト
塗布工程と、前記半導体基板のホトレジスト塗布面をプ
リベーキングしてホトレジスト中の溶剤を除去する１次
プリペーキング工程と、周辺ｆＩｊ４ＮＲを除く前記ホ
トレジスト塗布面の主面ｆＩＲ域を基板表面隠ぺい部材
で被覆して前記半導体基板の周辺ｆＲ域および側面に付
着したホトレジストを溶剤で溶解除去するホトレジスト
除去工程と、ホトレジスト除去地理を施した前記半導体
基板の前記ホトレジスト塗布面および側面を再度プリベ
ーキングして溶剤を除去する２次プリペーキング工程と
、前記２次プリベーキング処理を施しｊｔｌＦＩ記半導
体基板の前記ホトレジスト塗布面にマスクを重ねて所定
パターンを転写形成する転写工程と、前記転写パターン
を現像定着してポストベーキングする現像定着工程とを
含むものであるため、ホトレジストに起因するダストの
発生を完全に防止することができ、半導体装置を効率よ
く製造することができ、また、この発明の半導体装置製
造装置は、半導体基板を保持して回転駆動する基板保持
手段と、裏面周縁部に水蜜パツキンを周設されこの水密
パツキンを介して前記基板保持手段に保持され九前記半
導体基板の表面に＊ｆｆｉしその周辺部を除く主面［斌
を被覆して前記基板保持手段と一体に回転駆動する基板
表面隠ぺい部材と、前記半導体基板の前記基板表面隠ぺ
い部材で被覆されない周辺部に向けて配置され前記半導
体基板の露出周辺部および側面にホトレジスト溶剤を吹
き付けるホトレジスト溶剤吹付手段とを備え友ものであ
る友め、前記の製造方法を簡単かつａ１夷に実行するこ
とができ、製造効率を一層向上させることができるなど
の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

８１図はマスク合せ装置の半導体装置決め機構を示す平
面図、１１１２図は半導体基板ホルダで半導体基板を保
持した状態を示す平面図、１１１１図３図囚ないしく２
）はこの発明の一来施例を示す工程説明図である。 ｌ・・・半導体基板、７・・・真空チャック（基板保持
手段）、７麿・・・吸気孔、８・・・ホトレジストノズ
ル、９・・・ホトレジスト、９ａ・・・ホトレジスト均
一部、９ｂ・・・ホトレジスト側面付着部、１０・・・
基板表面保護治具（基板表面隠ぺい部材）−１１０ｓｚ
・・・凹部、１１・・・ゴム製パツキン（水密パツキン
）、１２・・・ホトレジスト溶剤吹出し口、１３・・・
溶剤第１図 第２図 第３図 （１）Ｒ３ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　半導体基板の表面にホトレジストを塗布する
   ホトレジスト塗布工程と、前記半導体基板のホトレジス
   ト塗布向をプリベーキングしてホトレジスト中の溶剤を
   除去する１次プリベーキング工程と、周辺領域を除く前
   記ホトレジスト塗布面の主ｌｌ１ｌＩｉｉｉ域を基板表
   面隠ぺい部材で被覆して前記半導体基板の周辺ｔＩＲ域
   および側面に付着したホトレジストを溶剤で溶解除去す
   るホトレジスト除去工程と、ホトレジスト除去処理を施
   した前記半導体基板の前記ホトレジスト塗布面および側
   面を再度プリベーキングして溶剤を除去する２次プリベ
   ーキング工程と、前記２次プリベーキング地理を施した
   前記半導体基板の前記ホトレジスト塗布面にマスクを重
   ねて所定パターンを転写形成する転写工程と（前記転写
   パターンを現像定着してポストベーキングする現像定着
   工程とを含む半導体装置の製造方法。
2. （２）半導体基板を保持して回転駆動する基板保持手段
   と、裏面周縁ＷＡＫ水密パツキンを周設されこの水密パ
   ツキンを介して前記基板保持手段に保持された前記半導
   体基板の表面に接面しその周辺部を除く主面領域を被覆
   して前記基板保持手段と一体に回転駆動する基板表面隠
   ぺい部材と、前記半導体基板の前記基板表面隠ぺい部材
   で被覆されない周辺部に向けて配置され前記半導体基板
   の露出周辺部怠よび側面にホトレジスト溶剤を吹き付け
   るホトレジスト溶剤吹付手段とを備えた半導体装置製造
   装置。