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JP2633106B2 - レジスト塗布装置 - Google Patents

レジスト塗布装置

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JP2633106B2
JP2633106B2 JP3119817A JP11981791A JP2633106B2 JP 2633106 B2 JP2633106 B2 JP 2633106B2 JP 3119817 A JP3119817 A JP 3119817A JP 11981791 A JP11981791 A JP 11981791A JP 2633106 B2 JP2633106 B2 JP 2633106B2
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JP
Japan
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resist
wafer
film thickness
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metal plate
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    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05C11/1005—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material already applied to the surface, e.g. coating thickness, weight or pattern

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明はレジスト塗布装置に関
し、特に、ＬＳＩ製造工程におけるリソグラフィに用い
られる。
【０００２】
【従来の技術】 ウェハ上に形成されるパターンが微細
化され、かつ高い寸法精度が要求されるに従い、微細化
の中心ともいうべきリソグラフィの役割は、重要な位置
を占めている。すなわち、露光技術と並び、レジストプ
ロセスおよびその装置に対する要求もより厳しさを増
し、多様になってきている。従来のレジストプロセスに
用いられるレジスト塗布装置では、ウェハ中央部にレジ
ストを滴下した後、そのウェハを所定の回転数で回転さ
せ、レジストを振り切ることにより所望のレジスト膜厚
を得る、いわゆるスピンコート方式が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、従来技術
では塗布されたレジストの膜厚の監視は、時々モニタリ
ングすることにより行われている。したがって、常時監
視はされていないので、レジスト膜厚がわずかに外れて
目的の線幅を得ることができない場合がある。また、干
渉式の膜厚測定器では、種々の工程を経たウェハたとえ
ば不純物濃度分布が傾斜しすぎているものや多層膜等の
測定は困難となり、さらに測定不能となる場合も多い。
したがって、レジストが塗布されたウェハを用いて、直
接レジストの膜厚を測定することができない。
【０００４】本発明は上述した問題点を鑑み、常時、レ
ジストの膜厚を測定することを可能とし、さらにその測
定結果に基づいて所望の均一なレジスト膜厚を得ること
ができるレジスト塗布装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明のレジスト塗布
装置は、実施例に対応する図１を参照しつつ説明する
と、ウェハＷを載置する回転自在なウェハチャック３
と、そのウェハＷにレジストＲを滴下するレジスト供給
部５と、ウェハチャック３を設定回転数で回転させる駆
動部８とを有する装置において、ウェハチャック３に固
着され、かつ、ウェハＷの外周に沿って設けられた金属
板１と、その金属板１上に形成されたレジストＲの膜厚
を測定する干渉式膜厚計６と、その測定結果に基づいて
あらかじめ設定された膜厚を得るために必要なウェハチ
ャック３の回転数を算出し、ウェハチャック３の回転数
がその算出結果に一致するよう駆動部８における設定回
転数を変更する校正手段７とを設けたことによって、特
徴付けられている。
【０００６】
【作用】 ウェハＷの外周に沿って配設された金属板１
の上面にはウェハＷ上に、ともにおなじ厚さのレジスト
Ｒが塗布されているので、金属板１上のレジストＲの膜
厚を測定することにより、ウェハＷ上のレジストＲの膜
厚を得ることができる。また、塗布されたレジストＲの
膜厚とレジストＲの塗布時の回転数との相関関係は、用
いたレジストにより異なっている。たとえば、シプレイ
社製のＡＺ１４７０のレジストを用いた場合について、
図３にレジスト膜厚（Ｔ）とレジスト塗布時の回転数
（Ｒ）との相関関係を両対数グラフにより示す。
【０００７】また、この相関関係は(1) 式により与えら
れる。 Ｔ＝２．２４×１０5 ×Ｒ-0.62 ・・・・(1) このグラフを用いて所望の膜厚に対する回転数を得るこ
ともできる。
【０００８】
【実施例】 図１は本発明実施例の構成を表す図であ
り、図２は本発明実施例を説明する平面図である。以
下、これらの図面に基づいて本発明実施例を説明する。
ウェハＷを載置するウェハチャック３は回転軸４に支持
されている。またウェハＷの外周に沿って設けられた金
属板１は、図２に示すように、ウェハチャック３の四方
から突出して形成されている金属板支持板２によって連
結され、固着されている。なお、ウェハＷと金属板１の
間隔は約１ｍｍ、また金属板１の幅は約２０ｍｍであ
り、ウェハＷを載置した状態ではウェハＷ表面および金
属板１の上面はともに共通した同一平面となるよう配置
されている。一方、ウェハＷ上方にはレジストＲをウェ
ハＷの中心部上に滴下するよう位置決めされたレジスト
供給部５が備えられている。また、レジストＲの膜厚を
測定すべく干渉式膜厚計６が所定位置に配設されてい
る。また、その干渉式膜厚計６の測定結果に基づいて所
望の膜厚を得るべくウェハチャック３の回転数を算出
し、その算出値を上述したウェハチャック３の所定の回
転数とする校正手段７が設けられている。
【０００９】次に、以上の構成よりなる本発明実施例の
動作を説明する。ウェハＷの中央にレジストＲを滴下し
た後、所望の膜厚が得られる所定の回転数でウェハＷを
回転させる。その後、その回転を一時停止し、金属板１
上の膜厚を干渉式の膜厚計６で測定する。次に、ウェハ
Ｗ上および金属板１上のレジストＲを同時に除去するた
めに、ウェハチャック３を所定の回転数に回転しなが
ら、ウェハＷエッヂ上方に配設されたノズル（図示せ
ず）によりＥＣＡ，アセトン等のレジスト溶解液（以下
リンス液という）を滴下することにより、ウェハＷエッ
ヂ部分と金属板１上のレジストＲが除去された後、リン
ス液の滴下を停止する。その後、ウェハチャック３を所
定の回転数回転することにより、所定部分のレジストＲ
を除去したウェハＷを乾燥する。
【００１０】上述したように、所望の膜厚を得るための
回転数は、以下に説明する回転数の補正により精度の高
い値を得ることができる。すなわち、(2) 式により得ら
れたレジスト膜厚塗布時の回転数（Ｒ）とレジスト膜厚
（Ｔ）との相関関係を図４に両対数グラフにより示す。
Ｒ＝４．２７×１０8 ×Ｔ-1.61 ・・・・(2) 図４において、Ｔt はこれから得ようとする膜厚の目標
値、Ｒpはその時の予想実回転数で図４のグラフあるい
は(2) 式により得られる値である。Ｔm は先に設定され
た回転数（ＲS ）によって得られたレジスト膜厚であ
り、Ｒr はこの時の回転数を(2)式により求めた値であ
る。ここで、次のウェハにレジストを塗布する補正回転
数Ｒt は(3) 式によって与えられる。
【００１１】Ｒt ＝ＲS ＋（Ｒp −Ｒr ）・・・・(3) このように、ウェハＷにレジストＲを滴下した後、上述
の校正された回転数でウェハＷを回転することにより、
所望の膜厚を得ることができる。以上述べた膜厚の測定
およびその測定結果に基づいた回転数の校正は自動で行
われる。
【００１２】
【発明の効果】 以上述べたように、本発明によればウ
ェハの外周に沿って金属板を配設し、その金属板上に塗
布されたレジスト膜厚を測定することによりウェハ上の
レジスト膜厚を得るよう構成したことにより、ウェハが
種々の工程を経た状態のものであっても、ウェハ上に塗
布されたレジストの膜厚の測定をすることができる。さ
らに、金属板上に塗布されたレジスト膜はウェハエッヂ
のレジスト除去時に同時に除去されるので、繰り返して
測定することが可能となり、常時膜厚測定が実現でき
る。
【００１３】さらにまた、上述した測定結果に基づいて
所望のレジスト膜厚を得ることができるよう校正手段を
設けたことにより、所望のレジスト膜厚を精度よく得る
ことができ、したがって、高精度の線幅管理を行うこと
ができる。さらに、測定手段として構成の簡単な干渉式
膜厚計が用いられているので、装置は全体として簡便と
なる効果も大きいといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施例の構成を表す図
【図２】 本発明実施例の一部平面図
【図３】 本発明実施例の作用説明図
【図４】 本発明実施例を説明する図
【符号の説明】
１・・・・金属板 ２・・・・金属板支持板 ３・・・・ウェハチャック ４・・・・回転軸 ５・・・・レジスト供給部 ６・・・・干渉式膜厚計 ７・・・・校正手段 ８・・・・駆動部 Ｗ・・・・ウェハ Ｒ・・・・レジスト

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェハを載置する回転自在な支持板と、
    そのウェハにレジストを滴下するレジスト供給部と、上
    記支持板を設定回転数で回転させる駆動部とを有する装
    置において、上記支持板に固着され、かつ、上記ウェハ
    の外周に沿って設けられた金属板と、その金属板上に形
    成されたレジストの膜厚を測定する測定手段と、その測
    定結果に基づいてあらかじめ設定された膜厚を得るため
    に必要な上記支持板の回転数を算出し、上記支持板の回
    転数がその算出結果に一致するよう上記駆動部における
    設定回転数を変更する校正手段とを設けたことを特徴と
    するレジスト塗布装置。
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