JPS63184330A - フオトレジストのベ−ク装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造プロセスで用いられるフォトレジス
トのプリベーク、特にホットプレート式のベーク装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来のフォトレジストのホットプレート装置によるプリ
ベーク方法は、通常上としてフォトレジスト中に含有さ
れている溶剤の蒸発を目的とし、ウェハー内の温度分布
が均一になるように、ウェハーの裏面全面あるいは一部
に接触するホットプレートを特定の温度で保温状態にし
ておき、ウェハーを吸着していたが、このホットプレー
トは１個につき１個の熱源で均一な温度で保温されてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のホットプレート装置によるプリベーク方
法では、フォトレジストの感度がウェハー面内で常に均
一に保持されていたが、このことが、半導体製造プロセ
スにおいて次のような欠点をもたらしていた。すなわち
、半導体製造プロセスにおけるフォトレジストを用いた
フォトリソグラフィ一工程は次に示す大きく２種に大別
される工程を伴っている。第１はリソグラフィーにより
形成されたフォトレジストパターンにより、レジストの
下地を選択的にエツチングする場合で、第２は形成され
たフォトレジストパターンをマスクにイオン注入する場
合である。前者の場合、獲得されるパターンは、エツチ
ング特性に大きく影響されるが、後者の場合はフォトレ
ジストのパターンだけが、パターン（イオン注入領域）
を決定する。

ここで、ウェハー上に多数の同一特性の半導体装置を形
成するためには、上記の後者の場合はフォトレジストの
パターン寸法をウェハー面内で均一にすることが必要で
あるが、前者の場合はエツチング後の寸法が均一になら
なければいけない。

従来のフォトレジストのプリベーク方法では、ウェハー
面内のフォトレジストの感度が常に均一になるので、ウ
ェハー面内のレジストパターン寸法は均一になるが、フ
ォトレジストパターンにより下地の選択的エツチングを
伴う場合獲得されるパターンは、エツチング特性により
ウェハー面内で寸法のばらつきを生じてしまうという欠
点がある。

本発明の目的はウニへ−面内での温度分布を任意に設定
可能なフォトレジストのベーク装置を提供することにあ
る。

〔発明の従来技術に対する相違点〕

上述した従来のホットプレート装置によるプリベーク方
法に対し、本発明のホットプレート式プリベーク装置は
ウェハー面内に同心円状の温度分布を持たせることので
きる形状の熱源を有することにより、レジストの感度を
ウェハー内で分布を持たせることができる。このレジス
トの感度をウェハー内で変化させることによりレジスト
パターン寸法をウェハー内で分布させ、エツチング後の
寸法を均一にすることができ、またフォトレジストのパ
ターン寸法だけで、パターン形成がされる場合にはホッ
トプレートの温度分布を均一にすることにより、レジス
トパターン寸法を均一にすることができる。以上のよう
に本発明はフォトレジストのプリベーク温度をウェハー
内で同心円状に自由に分布させることができるという独
創的内容を有する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は半導体製造プロセスのフォトレジストをホット
プレートにて加熱するベーク装置において、複数個の異
径のリング状ホットプレートを同心円状に分割独立させ
て配設し、各ホットプレートに個々に駆動される熱源を
装備したことを特徴とするフォトレジストのベーク装置
である。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

半導体製造プロセスにおいて、リソグラフィーにより形
成されたフォトレジストパターンにより、レジストの下
地を選択的にエツチングする場合、エツチング後のパタ
ーン寸法は、フォトレジストのパターン寸法が面内で均
一な場合にもエツチング特性の影響により、特に下地が
Ｐｏ１ｙＳｉ　（多結晶シリコン）で、ドライエッチを
行うときなど第４図の実線のようにウェハー内でウェハ
ー中心を対称中心に寸法分布を示す。これがプロセス中
の異常によるものではなく、例えば第４図の点線に示す
エツチング装置特有のエツチングレートの面内ばらつき
のような、プロセス固有の本質的な要因によるものであ
る場合、レジスト寸法を第７図のようにエツチング後の
寸法と逆に分布させられれば、互いに打ち消し合いエツ
チング後のレジスト下地のパターン寸法は、第８図のよ
うにウェハー面内で均一にすることができる。

ところで、フォトレジストは一般的にプリベーク温度に
よって感度が第５図のように変化する。

そこでプリベーク温度を第３図の実線のようにウェハー
内で分布させられれば、ウェハー面内のレジスト寸法を
第７図のように分布させることができ、エツチング寸法
がウェハー面内で第８図のように均一になると考えられ
る。

本発明は第１図、第２図に示すように複数個の異径のリ
ング状ホットプレート１１，１□・・・１ｎを同心円状
に分割独立させて配設し、各ホットプレート１１．１□
・・・１ｎに個々に駆動される熱源２□、２２・・・２
ｎを装備し、ウェハー３に複数個の異径ホットプレート
１□１１２・・Ｉｎを接触させ各熱源２１，２□・・・
２ｎの温度をコントロールしてウェハー３をホットプレ
ート１１゜１２・・・１ｎにて加熱するようにしたもの
である。

（実施例１） 上述したようにフォトレジストは一般的にプリベーク温
度によって感度が第５図のように変化するから、プリベ
ーク温度を第３図の実線のようにウェハー内に分布させ
れば、ウェハー面内のレジスト寸法は第７図のように分
布し、エツチング寸法をウェハー面内で第８図のように
均一にすることができる。そこで、本実施例の場合は同
心円状に配列したリング状ホットプレート１１・・・１
ｎのうち中心のホットプレート１１を約８０℃に温度設
定し、外周側に向けて各ホットプレート１２・・・１ｎ
の設定温度を上昇させて第３図の実線で示すような温度
分布を形成させる。

（実施例２） 次に実施例２について説明する。フォトレジストでパタ
ーンを形成し、それをマスクにイオン注入する場合、イ
オン注入領域はレジストパターンの寸法だけで決定され
る。この場合は、第３図の点線に示すようにウェハー面
内の温度分布を一定にして、ウェハー面内のレジスト感
度を均一にする必要がある。本実施例では本発明のホッ
トプレート１□〜１ｎの各温度を同一温度にすればよい
。それにより、ウェハー面内のレジスト寸法を均一にす
ることができ、イオン注入領域はウェハー内で均一にす
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は内外異径のホットプレート
の設定温度を同心円状に自由に温度変化させるため、ウ
ェハー面内のレジストの感度を様々に変化させることに
より半導体製造プロセスにおいて、ウェハー面内の半導
体装置のパターン寸法を均一にすることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフォトレジストのホットプレート状プ
リベーク装置の平面図、第２図は同縦断面図、第３図は
本発明のプリベーク装置を用いた実施例の一例を示す温
度分布図、第４図は仮想的なエツチングレートの分布図
、第５図は一般的なレジスト感度のプリベーク温度によ
る変化を示す図、第６図は第３図のような実施例のとき
のウェハー面内のレジスト感度の分布を示す図、第７図
は第６図のような実施例のときのレジストパターン寸法
のウェハー面内分布を示す図、第８図は第３図〜第７図
までの実施例のときのエツチング後のパターン寸法のウ
ェハー面内分布を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体製造プロセスのフォトレジストをホットプ
   レートにて加熱するベーク装置において、複数個の異径
   のリング状ホットプレートを同心円状に分割独立させて
   配設し、各ホットプレートに個々に駆動される熱源を装
   備したことを特徴とするフォトレジストのベーク装置。