JPH06310416A - Method and equipment for baking semiconductor wafer - Google Patents
Method and equipment for baking semiconductor waferInfo
- Publication number
- JPH06310416A JPH06310416A JP5093235A JP9323593A JPH06310416A JP H06310416 A JPH06310416 A JP H06310416A JP 5093235 A JP5093235 A JP 5093235A JP 9323593 A JP9323593 A JP 9323593A JP H06310416 A JPH06310416 A JP H06310416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- surface side
- baking
- photoresist
- main surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 ホトリソグラフィ工程におけるホトレジスト
の加工形状を改善する。
【構成】 半導体ウェハ4の主面側と裏面側とに熱源2
を設け、主面側と裏面側との温度条件を変えて、主面に
塗布されたホトレジストをベークする。プリベークで
は、主面側を裏面側よりも高い温度でベークし、露光後
現像前のベークでは、裏面側を主面側よりも高い温度で
ベークする。ベーク装置に載置した半導体ウェハのホト
レジストに水分を供給しながら、半導体ウェハのプリベ
ークを行う。
【効果】 プリベークでは、残存する有機溶剤の濃度
が、表面付近では低く下地付近では高くなり、表面付近
の溶解性が低下し、下地付近では向上するので、膜減り
及びレジスト残りが減少する。露光後現像前のベークで
は、レジスト膜露光境界に生じた定在波を平坦化させ
る。プリベークの際に水分を供給し、ホトレジストの感
光基が反応を起こすのを促進させる。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] To improve the processed shape of photoresist in the photolithography process. [Structure] The heat source 2 is provided on the main surface side and the back surface side of the semiconductor wafer 4.
Is provided and the temperature conditions of the main surface side and the back surface side are changed to bake the photoresist applied to the main surface. In the pre-baking, the main surface side is baked at a temperature higher than the back surface side, and in the baking after the exposure and before the development, the back surface side is baked at a higher temperature than the main surface side. The semiconductor wafer is pre-baked while supplying water to the photoresist of the semiconductor wafer placed on the baking device. [Effect] In the pre-baking, the concentration of the remaining organic solvent is low near the surface and high near the base, the solubility near the surface is lowered, and the solubility is improved near the base, so that the film loss and the resist residue are reduced. In the bake after the exposure and before the development, the standing wave generated at the exposure boundary of the resist film is flattened. Moisture is supplied at the time of prebaking to accelerate the reaction of the photosensitive groups of the photoresist.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハのベーク
に関し、特に、ホトレジストの塗布が完了し現像が行わ
れる前の半導体ウェハのベークに適用して有効な技術に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the baking of semiconductor wafers, and more particularly to a technique effective when applied to the baking of semiconductor wafers prior to the completion of photoresist application and development.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体ウェハの微細加工を行うホトリソ
グラフィ工程では、半導体ウェハ主面にホトレジストを
塗布し、所定のパターンを形成したホトマスクの位置合
わせをした後にマスクパターンをホトレジストに露光
し、現像液で可溶部分を溶解除去してホトレジストをパ
ターン形成し、形成したレジストパターンをマスクにし
たエッチング等で半導体ウェハ主面に配線等のパターン
形成した後、レジストパターンを除去することにより半
導体ウェハ主面に配線等を形成する。2. Description of the Related Art In a photolithography process for microfabrication of a semiconductor wafer, a photoresist is applied to the main surface of the semiconductor wafer, a photoresist having a predetermined pattern is aligned with the photoresist, and then the mask pattern is exposed to the photoresist. The soluble part is dissolved and removed with to form a photoresist pattern, and after the wiring pattern is formed on the main surface of the semiconductor wafer by etching using the formed resist pattern as a mask, the main surface of the semiconductor wafer is removed by removing the resist pattern. Wiring and the like are formed on.
【0003】このリソグラフィ工程の前記各処理の間
に、半導体ウェハには種々のベークが行われる。このよ
うなベークとしては、ホトレジストの塗布前に半導体ウ
ェハ表面に存在している水分を蒸発させ半導体ウェハの
下地と塗布したレジスト膜との接着性をよくするための
塗布前ベーク、ホトレジストを塗布後に、レジスト膜と
下地との接着性を増し、塗布したホトレジスト中の有機
溶剤を除去するための露光前ベーク(プリベーク)、ホ
トレジスト露光後に、パターンの下地との接着性を改善
するための露光後ベーク、現像後に、レジスト膜と下地
との接着性を改善し、耐薬品性を向上させ、かつ現像時
にホトレジスト内部の現像液を除去するための現像後の
ベーク(ポストベーク)が行われている。Various baking is performed on the semiconductor wafer during each of the above-mentioned processes of the lithography process. As such a baking, a pre-baking for evaporating the water existing on the surface of the semiconductor wafer before applying the photoresist to improve the adhesiveness between the base of the semiconductor wafer and the applied resist film, and after applying the photoresist , Pre-exposure bake to increase the adhesiveness between the resist film and the base and remove the organic solvent in the applied photoresist, and post-exposure bake to improve the adhesion of the pattern to the base after the photoresist exposure. After the development, the post-development baking is performed to improve the adhesion between the resist film and the base, improve the chemical resistance, and remove the developing solution inside the photoresist during the development.
【0004】従来これらのベークは、ベーク装置内の乾
燥雰囲気中で半導体ウェハを加熱することによって行わ
れ、熱源であるホットプレート上に主面側を上向きにし
て密着或いはわずかに浮かせた状態に半導体ウェハを載
置し、半導体ウェハの裏面側から、一定温度で一定時間
加熱するものであり、半導体ウェハ主面側の温度管理は
されていない。Conventionally, these bakings are carried out by heating a semiconductor wafer in a dry atmosphere in a baking apparatus, and the semiconductor is placed in a state of being in close contact with or slightly floating on a hot plate which is a heat source with its main surface side facing upward. A wafer is placed and heated from the back side of the semiconductor wafer at a constant temperature for a fixed time, and the temperature of the main surface of the semiconductor wafer is not controlled.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】半導体デバイスの微細
化に伴って、ホトリソグラフィ工程におけるレジスト膜
は、より寸法及び形状の両面について微細かつ高精度に
加工することが要求されている。レジスト膜の加工形状
について、平面形状はマスクパターンに正確に対応し、
断面形状は矩形に形成されるのが理想である。With the miniaturization of semiconductor devices, the resist film in the photolithography process is required to be processed finely and highly accurately in terms of both dimensions and shape. Regarding the processed shape of the resist film, the planar shape accurately corresponds to the mask pattern,
Ideally, the cross-sectional shape is rectangular.
【0006】だが、現実にはレジスト膜の表面と下地の
近くとでは溶解の進行に差が生じるために、下地に近づ
くに従って溶解されるはずのホトレジストが残留してし
まう。そのためレジスト膜は底面が拡がった台形形状或
いは三角形状に形成される。また、レジスト膜の表面で
は逆に残留するはずのホトレジストが溶解されて、膜減
りが生じ、形状性が悪化する。However, in reality, there is a difference in the progress of dissolution between the surface of the resist film and the vicinity of the base, so that the photoresist that should be dissolved remains as it approaches the base. Therefore, the resist film is formed in a trapezoidal shape or a triangular shape whose bottom surface is expanded. On the other hand, on the surface of the resist film, the photoresist, which should remain, is dissolved, causing film loss and deteriorating the shape.
【0007】また、ホトレジストの露光時に、入射光と
ホトレジスト下地表面・基板表面等からの多重反射光に
よる干渉効果によって、レジスト内部に定在波が生じ光
強度の強弱が生じるために、ホトレジストの露光部分の
境界では波状の凹凸をもって露光してしまう。そのため
現像後のレジスト膜側面に凹凸が生じ、形状性が悪化し
てしまう。Further, during the exposure of the photoresist, a standing wave is generated inside the resist due to the interference effect of the incident light and the multiple reflection light from the photoresist base surface, the substrate surface, etc., so that the intensity of the light is increased. At the boundary of the part, the exposure is performed with wavy unevenness. Therefore, unevenness is generated on the side surface of the resist film after development, and the formability is deteriorated.
【0008】さらに、例えばポジ型のホトレジストの場
合、ホトレジストの感光基が、露光することにより光反
応を起こし、可溶化することによってレジストパターン
を形成するが、この際に露光した感光基が反応せずに不
溶化してしまい、レジストパターンの形状性が低下する
ことがある。Further, in the case of, for example, a positive photoresist, the photosensitive group of the photoresist causes a photoreaction upon exposure and is solubilized to form a resist pattern. At this time, the exposed photosensitive group reacts. However, it may become insoluble and the shape of the resist pattern may deteriorate.
【0009】半導体装置の素子パターン微細化の進行に
よって、レジストパターンも細くなりその間隔も狭めら
れている。前述した形状性の悪化・低下は、パターン微
細化の障害となるため、レジスト膜の加工形状の精度を
より向上させることが課題となっている。With the progress of miniaturization of element patterns of semiconductor devices, the resist patterns have become thinner and the intervals between them have become narrower. Since the deterioration or deterioration of the shape described above becomes an obstacle to pattern miniaturization, it is an issue to further improve the precision of the processed shape of the resist film.
【0010】本発明の目的は、ホトリソグラフィ工程に
おけるホトレジストの加工形状を改善することが可能な
技術を提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the processed shape of the photoresist in the photolithography process.
【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.
【0013】ベーク装置に載置した半導体ウェハの主面
側と裏面側とに熱源を設け、半導体ウェハの主面側と裏
面側との温度条件を変えて、主面に塗布されたホトレジ
ストをベークする。具体的には、露光前のプリベークで
は、主面側を裏面側よりも高い温度でベークし、露光後
現像前のベークでは、裏面側を主面側よりも高い温度で
ベークする。A heat source is provided on the main surface side and the back surface side of the semiconductor wafer placed on the baking device, and the temperature conditions of the main surface side and the back surface side of the semiconductor wafer are changed to bake the photoresist applied to the main surface. To do. Specifically, in the pre-bake before exposure, the main surface side is baked at a higher temperature than the back surface side, and in the post-exposure pre-baking, the back surface side is baked at a higher temperature than the main surface side.
【0014】また、ベーク装置に載置した半導体ウェハ
のホトレジストに水分を供給しながら、半導体ウェハの
ベークを行う。The semiconductor wafer is baked while supplying water to the photoresist of the semiconductor wafer placed on the baking device.
【0015】[0015]
【作用】上述した手段によれば、プリベークでは、レジ
スト膜に残存する有機溶剤の濃度を、表面付近では低く
下地付近では高くすることができる。従って、レジスト
膜の現像液に対する溶解性が、表面付近では低下し、下
地付近では向上するので、膜減り及びレジスト残りが減
少し、レジストパターンの加工形状を改善することがで
きる。According to the above-mentioned means, in the pre-baking, the concentration of the organic solvent remaining in the resist film can be made low near the surface and high near the base. Therefore, the solubility of the resist film in the developing solution decreases near the surface and improves near the base, so that the film loss and the resist residue are decreased, and the processed shape of the resist pattern can be improved.
【0016】露光後現像前のベークでは、レジスト膜の
下地付近に残存する有機溶剤を主に加熱するので、下地
付近の溶剤の電子が温められ表面に向かって移動する際
に、レジスト膜露光境界に生じた前記定在波を平坦化す
るので、レジストパターンの加工形状を改善することが
できる。Since the organic solvent remaining in the vicinity of the base of the resist film is mainly heated in the baking after the exposure and before the development, when the electrons of the solvent in the vicinity of the base are warmed and move toward the surface, the resist film exposure boundary is exposed. Since the standing wave generated in 1) is flattened, the processed shape of the resist pattern can be improved.
【0017】プリベークの際にホトレジストに水分を供
給することによって、ホトレジストの感光基が反応を起
こすのを促進させるので、より正確にマスクパターンと
対応したレジストパターンを得ることができる。By supplying water to the photoresist at the time of prebaking, the reaction of the photosensitive groups of the photoresist is promoted, so that a resist pattern corresponding to the mask pattern can be obtained more accurately.
【0018】以下、本発明の構成について、実施例とと
もに説明する。なお、実施例を説明するための全図にお
いて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。The structure of the present invention will be described below together with embodiments. In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are designated by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
【0019】[0019]
【実施例】(実施例1)図1は、本発明の一実施例であ
るベーク装置の概略構成を示す図である。本実施例はプ
リベークに使用するベーク装置であり、半導体ウェハの
上部と下部とに熱源を設け、上部の加熱源によって半導
体ウェハの主面側を加熱し、下部の冷熱源によって裏面
側を主面側よりも低温にする。(Embodiment 1) FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of a baking apparatus which is an embodiment of the present invention. This embodiment is a baking apparatus used for pre-baking, in which heat sources are provided on the upper and lower parts of the semiconductor wafer, the main surface side of the semiconductor wafer is heated by the upper heating source, and the back surface side is the main surface by the lower heat source. Make it cooler than the side.
【0020】図中、1は基台であり、基台1は円筒状を
なしその上面に下部熱源としてクーリングプレート2を
備えている。クーリングプレート2は冷却装置3からの
冷却水を内部に循環させることによって冷却する。半導
体ウェハ4は、ウェハ保持ピン5を介しわずかに浮いた
状態で、クーリングプレート2上に載置される。冷却水
の温度・水量を変化させてクーリングプレート2の温度
を調節し、半導体ウェハ4の温度を制御する。In the figure, 1 is a base, which is cylindrical and has a cooling plate 2 as a lower heat source on its upper surface. The cooling plate 2 is cooled by circulating the cooling water from the cooling device 3 inside. The semiconductor wafer 4 is mounted on the cooling plate 2 in a state of slightly floating via the wafer holding pins 5. The temperature of the cooling plate 2 is adjusted by changing the temperature and amount of the cooling water, and the temperature of the semiconductor wafer 4 is controlled.
【0021】6は基台1の上面を覆うカバーであり、カ
バー6は、円筒上の周壁を下部に巡らした中空円錐状に
形成され、断熱性の材料を用い、内表面が輻射の少ない
構造となっている。カバー6は、頂部に給気管7と加湿
管8とが接続されている。給気管7は、ガス供給装置
(図示せず)から供給される窒素ガスをカバー6内に供
給している。Reference numeral 6 denotes a cover for covering the upper surface of the base 1. The cover 6 is formed in a hollow conical shape having a cylindrical peripheral wall in the lower part, and is made of a heat insulating material, and its inner surface has a structure with little radiation. Has become. An air supply pipe 7 and a humidification pipe 8 are connected to the top of the cover 6. The air supply pipe 7 supplies nitrogen gas supplied from a gas supply device (not shown) into the cover 6.
【0022】上部熱源として給気管7の中間に設けた加
熱装置9によって、窒素ガスを加熱し、加熱された窒素
ガスによって半導体ウェハ4をベークする。カバー6内
には温度センサ10が設けられ、温度センサ10からの
温度情報に基づき、制御装置11が加熱装置9を制御
し、供給される窒素ガスの温度を調節することによっ
て、半導体ウェハ4の温度を制御する。Nitrogen gas is heated by a heating device 9 provided in the middle of the air supply pipe 7 as an upper heat source, and the semiconductor wafer 4 is baked by the heated nitrogen gas. A temperature sensor 10 is provided in the cover 6, and the control device 11 controls the heating device 9 based on the temperature information from the temperature sensor 10 to adjust the temperature of the supplied nitrogen gas. Control the temperature.
【0023】カバー6の頂部から供給される窒素ガス
は、円錐状の傾斜に沿って半導体ウェハ4の全面に拡が
りホトレジストを加熱するので、半導体ウェハ4の全面
を均一にベークすることができる。The nitrogen gas supplied from the top of the cover 6 spreads over the entire surface of the semiconductor wafer 4 along the conical slope to heat the photoresist, so that the entire surface of the semiconductor wafer 4 can be baked uniformly.
【0024】水分供給手段として加湿管8を設け、蒸気
供給装置(図示せず)によって発生させた純水の蒸気を
カバー6内に供給する。蒸気の量は加湿管8の中間に設
けた制御装置12によって制御する。A humidifying pipe 8 is provided as a water supply means, and pure water vapor generated by a vapor supply device (not shown) is supplied into the cover 6. The amount of steam is controlled by a controller 12 provided in the middle of the humidifying pipe 8.
【0025】加湿管8を円錐状のカバー6の頂部に給気
管7と隣接して設けてあるので、供給される蒸気は、半
導体ウェハ4の全面に拡がり、ホトレジストに水分を均
一に供給することができる。Since the humidifying pipe 8 is provided on the top of the conical cover 6 adjacent to the air supply pipe 7, the supplied vapor spreads over the entire surface of the semiconductor wafer 4 and uniformly supplies the moisture to the photoresist. You can
【0026】13は排気管であり、給気管7から供給さ
れカバー6内を循環した窒素ガスを外部に排出する。こ
の排出の際に、ベークによってホトレジストから除去さ
れたガス状の有機溶剤が、窒素ガスとともに排出され
る。An exhaust pipe 13 discharges the nitrogen gas supplied from the air supply pipe 7 and circulated in the cover 6 to the outside. During this discharge, the gaseous organic solvent removed from the photoresist by baking is discharged together with the nitrogen gas.
【0027】本実施例の装置によるプリベークでは、上
部熱源である加熱装置9にて加熱された窒素ガスによっ
て半導体ウェハ4の主面側を加熱し、同時に下部熱源で
あるクーリングプレート2によって半導体ウェハ4の裏
面側を冷却することにより、装置全体としては半導体ウ
ェハ4を加熱しながら、主面側の温度に対して裏面側の
温度を低くすることができる。これによって半導体ウェ
ハ4の主面に塗布されたレジスト膜の温度は、その表面
側が下地側よりも高くなる。従って、表面付近に残存す
る溶剤は下地付近に残存する溶剤よりも高い割合で除去
される。このようにして生じた溶剤濃度の差によって、
現像を行う際に、表面付近は溶剤の残存が少ないので現
像が進みにくく、下地付近は溶剤の残存が多いので現像
の進行が進みやすくなる。従って、レジスト膜の表面の
膜減りが防止され、下地付近のレジスト残りが減少す
る。In the pre-baking by the apparatus of this embodiment, the main surface side of the semiconductor wafer 4 is heated by the nitrogen gas heated by the heating device 9 which is the upper heat source, and at the same time, the semiconductor wafer 4 is heated by the cooling plate 2 which is the lower heat source. By cooling the back surface side, the temperature of the back surface side can be made lower than the temperature of the main surface side while heating the semiconductor wafer 4 in the entire apparatus. As a result, the temperature of the resist film applied to the main surface of the semiconductor wafer 4 becomes higher on the surface side than on the base side. Therefore, the solvent remaining near the surface is removed at a higher rate than the solvent remaining near the base. Due to the difference in solvent concentration thus generated,
During development, the amount of solvent remaining in the vicinity of the surface is small, which makes it difficult to proceed with the development. Therefore, the film loss on the surface of the resist film is prevented, and the resist residue near the base is reduced.
【0028】また、蒸気化した純水を供給し、ホトレジ
ストに水分を供給することにより、感光基が露光し可溶
化するのを促進させるので、より正確にマスクパターン
と対応した、レジストパターンを得ることができる。Further, by supplying vaporized pure water and supplying water to the photoresist, it is possible to accelerate the exposure and solubilization of the photosensitive group, so that a resist pattern more accurately corresponding to the mask pattern can be obtained. be able to.
【0029】なお本実施例では、加湿管8がカバー6内
に開口しているが、加湿管を給気管に開口させ、水分を
供給した窒素ガスをカバー内に供給する構成も可能であ
る。Although the humidifying pipe 8 is opened in the cover 6 in this embodiment, it is also possible to open the humidifying pipe in the air supply pipe and supply the nitrogen gas to which water has been supplied into the cover.
【0030】(実施例2)図2は、本発明の他の実施例
であるベーク装置の概略構成を示す図である。本実施例
は、露光後現像前のベークに使用するベーク装置であ
り、半導体ウェハの上部と下部とに熱源を設け、下部の
加熱源によって半導体ウェハの裏面側を加熱し、上部の
冷熱源によって主面側を裏面側よりも低温にする。(Embodiment 2) FIG. 2 is a diagram showing a schematic construction of a baking apparatus which is another embodiment of the present invention. The present embodiment is a baking device used for baking after exposure and before development, in which heat sources are provided in the upper and lower portions of the semiconductor wafer, the back side of the semiconductor wafer is heated by the lower heating source, and the cold heat source in the upper portion. Make the temperature of the main surface lower than that of the back surface.
【0031】図中、1は基台であり、基台1は円筒状を
なしその上面に下部熱源としてホットプレート14を備
えている。ホットプレート14は内部に収容した電気ヒ
ータ(図示せず)によって加熱される。制御装置15が
ホットプレート14の温度を調節し、半導体ウェハ4の
温度を制御する。In the figure, 1 is a base, which is cylindrical and has a hot plate 14 as a lower heat source on its upper surface. The hot plate 14 is heated by an electric heater (not shown) housed inside. The controller 15 controls the temperature of the hot plate 14 and controls the temperature of the semiconductor wafer 4.
【0032】16は基台1の上面を覆うカバーであり、
カバー16は、上部を閉塞した中空円筒状に形成され、
断熱性の材料を用い、内表面を輻射の少ない構造となっ
ている。Reference numeral 16 is a cover for covering the upper surface of the base 1.
The cover 16 is formed in a hollow cylindrical shape whose upper part is closed,
A heat-insulating material is used, and the inner surface has a structure with less radiation.
【0033】カバー16内に、上部熱源としてクーリン
グプレート2を設け、クーリングプレート2によって半
導体ウェハ4を冷却する。3は冷却装置である。A cooling plate 2 is provided as an upper heat source in the cover 16, and the semiconductor wafer 4 is cooled by the cooling plate 2. 3 is a cooling device.
【0034】給気管7は、カバー16の上部中央に接続
され、ガス供給装置(図示せず)から供給される窒素ガ
スをカバー16内に供給している。13は排気管であ
る。The air supply pipe 7 is connected to the center of the upper portion of the cover 16 and supplies nitrogen gas supplied from a gas supply device (not shown) into the cover 16. Reference numeral 13 is an exhaust pipe.
【0035】本実施例の装置による露光後現像前のベー
クでは、下部熱源であるホットプレート14によって半
導体ウェハ4の裏面側を加熱し、同時に上部熱源である
クーリングプレート2によって半導体ウェハ4の主面側
を冷却することにより、装置全体としては半導体ウェハ
4を加熱しながら、裏面側の温度に対して主面側の温度
を低くしてベークが行われる。これによって、半導体ウ
ェハ4の主面に塗布されたレジスト膜の温度は、その表
面側が下地側よりも低くなる。従って、レジスト膜の下
地付近に残存する有機溶剤を主に加熱することとなり、
下地付近の溶剤の電子が温められ表面に向かって移動す
る際に、レジスト膜に生じた前記定在波を平坦化し、レ
ジストパターンの加工形状を改善することができる。In the baking after the exposure and the development by the apparatus of this embodiment, the back surface of the semiconductor wafer 4 is heated by the hot plate 14 which is the lower heat source, and at the same time, the main surface of the semiconductor wafer 4 is heated by the cooling plate 2 which is the upper heat source. By cooling the side, baking is performed while heating the semiconductor wafer 4 in the entire apparatus while lowering the temperature on the main surface side with respect to the temperature on the back surface side. As a result, the temperature of the resist film applied to the main surface of the semiconductor wafer 4 is lower on the surface side than on the base side. Therefore, the organic solvent remaining near the base of the resist film is mainly heated,
When the electrons of the solvent near the base are warmed and move toward the surface, the standing wave generated in the resist film can be flattened and the processed shape of the resist pattern can be improved.
【0036】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。As described above, the inventions made by the present inventor are
Although the present invention has been specifically described based on the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
【0037】例えば、前述した実施例では、熱源として
加熱源と冷熱源とを設けたが、設定する温度差が小さい
場合には、冷熱源に替えて加熱源を採用し、両加熱源の
温度条件を変えることによって、半導体ウェハの主面側
と裏面側との温度条件を変えることも可能である。この
構成では、主面側と裏面側との両側から加熱することに
より、ベーク時間を短縮することができる。For example, in the above-described embodiment, the heat source and the cold heat source are provided as heat sources. However, when the set temperature difference is small, the heat source is adopted instead of the cold heat source, and the temperature of both heat sources is changed. By changing the conditions, it is possible to change the temperature conditions of the main surface side and the back surface side of the semiconductor wafer. In this configuration, the baking time can be shortened by heating from both the main surface side and the back surface side.
【0038】また、冷熱源としてクーリングプレートに
替えて、給気管に冷却装置を設け窒素ガスを冷却する構
成として、本発明を実施することも可能である。また、
下部熱源として、基台側から窒素ガスを供給し窒素ガス
の供給管に冷却装置或いは加熱装置を設け窒素ガスを冷
却或いは加熱する構成として本発明を実施することも可
能である。It is also possible to implement the present invention with a structure in which a cooling device is provided in the air supply pipe instead of the cooling plate as the cold heat source to cool the nitrogen gas. Also,
It is also possible to implement the present invention as a configuration in which nitrogen gas is supplied from the base side as a lower heat source, and a cooling device or a heating device is provided in the nitrogen gas supply pipe to cool or heat the nitrogen gas.
【0039】さらに、上部熱源として加熱手段及び冷却
手段を併設し、下部熱源として同様に加熱手段及び冷却
手段を併設し、それぞれの設定を変更することによっ
て、プリベーク及び露光後現像前のベークを一つの装置
で行い得る構成とすることも可能である。Further, a heating means and a cooling means are provided as an upper heat source, a heating means and a cooling means are also provided as a lower heat source, and the respective settings are changed so that the pre-baking and the post-exposure bake are performed. It is also possible to adopt a configuration in which one device can be used.
【0040】[0040]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0041】(1)プリベーク時に、半導体ウェハの主
面側を裏面側よりも高い温度で加熱するので、レジスト
膜に残存する有機溶剤の濃度を、表面付近では低く下地
付近では高くなり、レジスト膜の現像液に対する溶解性
が、表面付近では低下し、下地付近では向上するという
効果がある。(1) Since the main surface side of the semiconductor wafer is heated at a temperature higher than that of the back surface side during prebaking, the concentration of the organic solvent remaining in the resist film is low near the surface and high near the base, The solubility of the above in the developing solution is lowered near the surface and is improved near the base.
【0042】(2)露光後現像前のベーク時に、半導体
ウェハの裏面側を主面側よりも高い温度で加熱すること
により、レジスト膜内部の定在波による露光部境界の凹
凸を減少させることができるという効果がある。(2) During the baking after the exposure and before the development, the back surface side of the semiconductor wafer is heated at a temperature higher than that of the main surface side to reduce the unevenness of the exposed portion boundary due to the standing wave inside the resist film. There is an effect that can be.
【0043】(3)プリベーク時に、ホトレジストに水
分を供給することによって、ホトレジストの感光基が反
応を起こすのを促進させ、正確なレジストパターンを得
ることができるという効果がある。(3) By supplying water to the photoresist at the time of prebaking, it is possible to accelerate the reaction of the photosensitive groups of the photoresist and obtain an accurate resist pattern.
【0044】(4)前記の効果(1),(2),(3)
から、ホトレジストの形状性が改善されるという効果が
ある。(4) The above effects (1), (2), (3)
Therefore, there is an effect that the shape of the photoresist is improved.
【0045】(5)前記効果(4)から、レジスト膜の
加工形状の寸法精度を向上させることができるので、半
導体装置の歩留、品質を向上させることができるという
効果がある。(5) From the above effect (4), the dimensional accuracy of the processed shape of the resist film can be improved, so that the yield and quality of the semiconductor device can be improved.
【図1】 本発明の一実施例である半導体ウェハのベー
ク装置の概略構成を示す図、FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer baking apparatus that is an embodiment of the present invention;
【図2】 本発明の他の実施例である半導体ウェハのベ
ーク装置の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer baking apparatus that is another embodiment of the present invention.
1…基台、2…クーリングプレート(熱源)、3…冷却
装置(熱源)、4…半導体ウェハ、5…ウェハ保持ピ
ン、6,16…カバー、7…給気管、8…加湿管(水分
供給手段)、9…加熱装置(熱源)、10…温度セン
サ、11,12,15…制御装置、13…排気管、14
…ホットプレート(熱源)。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Cooling plate (heat source), 3 ... Cooling device (heat source), 4 ... Semiconductor wafer, 5 ... Wafer holding pin, 6,16 ... Cover, 7 ... Air supply pipe, 8 ... Humidification pipe (moisture supply) Means), 9 ... Heating device (heat source), 10 ... Temperature sensor, 11, 12, 15 ... Control device, 13 ... Exhaust pipe, 14
… Hot plate (heat source).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 昭司 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 黒岩 慶造 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 大金 信哉 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 石内 正宏 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 小森谷 進 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shoji Kanai 2-3-3 Fujibashi, Ome-shi, Tokyo 2 Hitachi Hitachi Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Keizo Kuroiwa 5-20 Komimizuhoncho, Kodaira, Tokyo No. 1 Incorporated company Hitachi Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Shinya Ogane 3-3 Fujibashi, Ome-shi, Tokyo 2 Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd. (72) Masahiro Ishiuchi 3-chome, Fujibashi, Ome-shi, Tokyo 3-2 Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Susumu Komoritani 5-201-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Within Hitachi, Ltd. Semiconductor Business Division
Claims (6)
のベーク方法であって、半導体ウェハを主面側と裏面側
とで温度差を設けて加熱することを特徴とする半導体ウ
ェハのベーク方法。1. A method of baking a semiconductor wafer after applying photoresist and before development, wherein the semiconductor wafer is heated by providing a temperature difference between the main surface side and the back surface side.
のベーク装置であって、半導体ウェハの主面側と裏面側
とにそれぞれ任意の温度に温度条件を設定できる熱源を
設けることを特徴とする半導体ウェハのベーク装置。2. A baking device for a semiconductor wafer after photoresist application and before development, wherein a heat source capable of setting temperature conditions at arbitrary temperatures is provided on the main surface side and the back surface side of the semiconductor wafer, respectively. Wafer baking device.
ハ主面側を裏面側よりも高温に加熱することを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載の半導体ウェハのベー
ク方法またはベーク装置。3. The baking method or the baking apparatus for a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the semiconductor wafer main surface side is heated to a temperature higher than the back surface side after the photoresist application and before the exposure.
ハ裏面側を主面側よりも高温に加熱することを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載の半導体ウェハのベー
ク方法またはベーク装置。4. The baking method or the baking apparatus for a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the back surface side of the semiconductor wafer is heated to a temperature higher than the main surface side after the photoresist exposure and before the development.
のベーク方法であって、塗布したホトレジストに水分を
供給することを特徴とする半導体ウェハのベーク方法。5. A method of baking a semiconductor wafer after photoresist application and before exposure, wherein water is supplied to the applied photoresist.
のベーク装置であって、塗布したホトレジストに水分を
供給する供給手段を設けたことを特徴とする半導体ウェ
ハのベーク装置。6. A baking device for a semiconductor wafer after photoresist application and before exposure, comprising a supply means for supplying water to the applied photoresist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093235A JPH06310416A (en) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | Method and equipment for baking semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093235A JPH06310416A (en) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | Method and equipment for baking semiconductor wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310416A true JPH06310416A (en) | 1994-11-04 |
Family
ID=14076873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5093235A Pending JPH06310416A (en) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | Method and equipment for baking semiconductor wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310416A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009076547A (en) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Tokyo Electron Ltd | Normal pressure drying apparatus, substrate processing apparatus, and substrate processing method |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP5093235A patent/JPH06310416A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009076547A (en) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Tokyo Electron Ltd | Normal pressure drying apparatus, substrate processing apparatus, and substrate processing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3453069B2 (en) | Substrate temperature controller | |
| KR101006800B1 (en) | Method and substrate processing apparatus for improving surface roughness of processing film of substrate | |
| JP3983831B2 (en) | Substrate baking apparatus and substrate baking method | |
| EP0854390B1 (en) | Baking apparatus and baking method | |
| KR20160134575A (en) | Extreme ultra-violet sensitivity reduction using shrink and growth method | |
| US20120031892A1 (en) | Heat Treatment Method, Recording Medium Having Recorded Program for Executing Heat Treatment Method, and Heat Treatment Apparatus | |
| US6022672A (en) | Method of manufacturing semiconductors having improved temperature control | |
| CN101976646B (en) | Substrate processing method, program, computer-readable recording medium, and substrate processing system | |
| US6137088A (en) | Baking of photoresist on wafers | |
| JP3755814B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment apparatus | |
| US20080079934A1 (en) | Method of real time dynamic cd control | |
| JPH06310416A (en) | Method and equipment for baking semiconductor wafer | |
| JPH07142356A (en) | Resist pattern forming method and resist pattern forming system used therefor | |
| CN219202126U (en) | Photoresist forming apparatus | |
| US7384595B2 (en) | Heat-treating apparatus and heat-treating method | |
| JP3324974B2 (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method | |
| JP2000114151A (en) | Substrate heating apparatus | |
| TWI305934B (en) | ||
| TW201837622A (en) | Baking method | |
| TWI324790B (en) | ||
| JPH07142355A (en) | Method and apparatus for resist treatment | |
| JPH03154324A (en) | Device and method for pattern exposure | |
| JPH07161619A (en) | Baking method and baking apparatus for semiconductor wafer | |
| US20100255421A1 (en) | Method for forming resist pattern and method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2784452B2 (en) | Substrate heating apparatus, resist processing apparatus and resist processing method |