JP2929196B2 - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

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JP2929196B2
JP2929196B2 JP63228960A JP22896088A JP2929196B2 JP 2929196 B2 JP2929196 B2 JP 2929196B2 JP 63228960 A JP63228960 A JP 63228960A JP 22896088 A JP22896088 A JP 22896088A JP 2929196 B2 JP2929196 B2 JP 2929196B2
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、加熱装置に関する (従来の技術) 半導体製造において、被処理体例えば半導体ウエハに
フォトレジストを塗布した後に、このフォトレジストの
溶媒の乾燥除去、フォトレジストの硬化処理等の目的
で、上記半導体ウエハの加熱処理するベーキング工程が
ある。そして、このベーキングは一般に、発熱体をヒー
ター等の熱源により加熱し、この発熱体上に上記半導体
ウエハを載置して加熱処理するものである。
上記加熱を行う装置例として、例えば、特開昭54−12
5978、特開昭58−21332、特開昭58−44721、特開昭58−
223340、特開昭61−23321、特開昭61−67224、特開昭61
−152023、特開昭61−201426、特開昭61−256721号公報
等で開示されたものがある。
(発明が解決しようとする課題) 半導体ウエハ表面へのフォトレジスト塗布方法とし
て、半導体ウエハ上にフォトレジスト液を滴下した後、
この半導体ウエハを回転して塗布するスピンコーティン
グ法が行われている。この塗布において、半導体ウエハ
の周縁部裏面にフォトレジストが回り込むことがあるた
め、リンス液等で裏面洗浄を行って除去することが行わ
れるが、回り込み付着したフォトレジストの完全な除去
は難しく微量ではあるが付着残存するのは避け難い。
したがって、周縁部裏面にフォトレジストが付着した
ままの半導体ウエハを加熱装置に載置すると、上記フォ
トレジストが半導体ウエハから剥離して加熱装置の発熱
体表面に付着して残存する可能性がある。この付着量が
微量のうちは無視することもできるが、半導体ウエハの
加熱処理を続けているうちに次第に増加して、例えば、
クリーンな半導体ウエハに付着してしまったり、大量に
付着した場合には他工程例えばステッパー装置でフォー
カスエラーの一原因になるとか、また付着が微量であっ
ても搬送途中で剥離してごみとして飛散し汚染源になっ
てしまう可能性がある。
したがって、上記発熱体表面に付着したフォトレジス
トは出来る限り早期に除去しておくのが望ましい。
従来装置では一旦発熱体の温度を下げて常温程度に戻
して溶剤で洗浄し上記付着したフォトレジストを除去し
た後、発熱体を昇温していた。しかし、発熱体は、加熱
温度の均一性を得るために一般に熱容量を大きく形成し
てあるので上記昇降温に要する時間は長く、且つ溶剤に
よる洗浄は安全面から取扱上注意を必要とし、装置の停
止時間を長く必要とし生産性が低下する等の問題があっ
た。
本発明は上記従来事情に対応してなされたもので、発
熱体表面の清掃が容易で、クリーンな加熱処理可能な加
熱装置を提供しようとするものである。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) (1)フォトレジストを塗布した被処理体を発熱板に載
置して加熱処理する装置において、 発熱板の載置面と間隔をおいて対向するように一方向
に沿って形成されたガス流出孔及びガス排出孔を備えた
ガス流出部と、 このガス流出部を前記一方向と直交する方向に移動さ
せるための移動手段と、を備え、 被処理体を所定枚数加熱処理し、加熱処理された被処
理体を上記発熱板から搬出した後、上記被処理体から剥
離して上記発熱板に付着したフォトレジストを分解除去
するために、上記ガス流出部を移動手段により移動させ
ながら、ガス流出孔から酸化性ガスを加熱状態にある発
熱板に供給すると共に、酸化性ガスとフォトレジストと
の反応生成ガスを排出項から排出することを特徴とす
る。
(作用) 本発明によれば、フォトレジストを塗布した被処理体
を加熱処理した後、載置台に対して酸化性ガスを供給し
ているので、酸化性ガスの酸化作用により、上記載置台
の表面に付着した付着物を、載置台を加熱した状態で酸
化しガスとして除去できる。
(実施例) 以下、本発明加熱装置をレジスト塗布後の加熱処理装
置に適用した一実施例を図面を参照して説明する。
基台(1)には、温度制御機構(図示せず)によって
制御されるヒーター(図示せず)を内蔵し、被処理体例
えばスピンコーティング法によって表面にレジストが塗
布された半導体ウエハ(2)を載置して80℃〜250℃程
度の範囲内の温度で加熱することにより熱処理する発熱
体例えば方形板状に形成された発熱板(3)が上記基台
(1)に平行状態に取着されている。また、この発熱板
(3)の図の左右両端側には、半導体ウエハ(2)を載
置して搬送するベルト式の搬送機構(図示せず)がそれ
ぞれ配置されており、さらに、上記発熱板(3)の図の
左右方向に亘り、ウォーキングビーム方式と呼称される
搬送機構の搬送ビーム(図示せず)が設けられている。
そして、上記搬送機構(図示せず)により図の左方向か
ら搬送されてきた半導体ウエハ(2)を上記搬送ビーム
(図示せず)を上昇させることにより載置して持ち上げ
て図の右方向に向って所定距離搬送し、その後上記搬送
ビーム(図示せず)を下降させて上記半導体ウエハ
(2)を発熱板(3)に載置可能に構成されている。同
時に、上記発熱板(3)に載置されていた半導体ウエハ
(2)を搬出して発熱板(3)右側に設けられている搬
送機構(図示せず)に移し搬出可能に構成されている。
一方、上記発熱板(3)の周囲には、この発熱板
(3)の上面に向けてアッシングガス例えば酸化性のガ
スであるオゾン(O3)を含む混合ガスを流出させるガス
流出機構(4)が設けられている。先ず、発熱板(3)
の図の前後側には各1個ずつガイドレール(5)(6)
が図の左右方向に平行に基台(1)に敷設されている。
また、この各ガイドレール(5)(6)に滑合し、モー
タ(7)に連結されたボールネジ(8)の回転により左
右に移動可能に構成され、図の前後に細長く形成された
ガス流出部(9)が取着されたガス流出部取付部材(1
0)が設けられており、通常は発熱板(3)の左側に待
機する如く構成されている。この例ではガイドレール
(5)(6)、モータ(7)及びボールネジ(8)は、
ガス流出部(9)を発熱板(3)の左(右)端から右
(左)端に移動させる移動手段をなしている。
上記ガス流出部(9)は第2図に示すように、発熱板
(3)との対向面にガスを流周および排気するためのガ
ス流出排出板(11)が設けられている。詳しくは、例え
ば、ガス供給管(12)から供給されたガスを発熱板
(3)に向って流出させる細長いスリット状の溝に形成
された1個のガス流出孔(13)と、このガス流出孔(1
3)の両側に形成されガスをガス排気管(14)を通して
排気する細長いスリット状の溝に形成されたガス排出孔
(15)(16)とを備えている。
また、上記ガス流出部(9)のガス供給管(12)はバ
ルブ(17)を介して順に流量調節器(18)、オゾン発生
器(19)、酸素供給源(20)に接続されており、ガス排
気管(14)は排気装置(21)に接続されている。上記の
如くガス流出機構(4)が構成されている。なお、上記
発熱板(3)の下面周辺部分および上記基台(1)の発
熱板(3)上方部分には、熱の発散を防止するための断
熱手段(図示せず)が設けられている。
次に、動作を説明する。
先ず、搬送機構(図示せず)により、表面にフォトレ
ジスト膜の塗布された半導体ウエハ(2)を発熱板
(3)の左側位置に搬送し、搬送ビーム(図示せず)に
より載置して図の右方向に搬送して発熱板(3)の所定
位置に載置する。そして、発熱板(3)の温度を例えば
200℃に設定して上記半導体ウエハ(2)を所定の時間
加熱し、熱処理を行う。この熱処理が終了すると、搬送
ビーム(図示せず)を動作させて、上記処理の終了した
半導体ウエハ(2)を上記発熱板(3)から搬出して、
発熱板(3)の右側の搬送機構(図示せず)に移して搬
出すると共に、次に処理すべき半導体ウエハ(2)を発
熱板(3)に載置して加熱する。以後、上記動作を繰返
して半導体ウエハ(2)の熱処理を行う。
上記熱処理を繰返すことにより半導体ウエハ(2)の
周縁部裏面に付着していたフォトレジストが剥離して付
着物として発熱板(3)上に付着残存しこの付着量が漸
増しごみ発生の点で不都合が発生する前に、半導体ウエ
ハ(2)の新な熱処理を一旦中断する。
そして、上記発熱板(3)を加熱したままの状態でガ
ス流出機構(4)を動作させ、発熱板(3)上に付着残
存しているフォトレジスト(22)を除去する。
すなわち、モータ(7)を駆動してボールネジ(8)
を回転させ、ガス流出部取付部材(10)すなわちガス流
出部(9)を図の右方向に向って10〜50mm/sec程度の速
度で移動させる。そして、バルブ(17)を開け、酸素供
給源(20)から酸素(O2)ガスを原料としてオゾン発生
器(19)により生成されたオゾン(O3)を含むガスを流
量調節器(18)で流量調節して、半導体ウエハ(2)が
発熱板(3)に載置されていない時、この発熱板(3)
に向って、流出させる。この時、ガス流出部(9)のガ
ス流出排出板(11)と発熱板(3)との中間の空間部に
は、第2図に矢印で示すように、ガス流周孔(13)から
出て発熱板(3)に向い、また発熱板(3)から戻りガ
ス排出孔(15)(16)から排気されるようなガスの流れ
が形成される。上記ガス中に含まれているオゾンは加熱
されているフォトレジスト(22)および周辺の雰囲気に
より分解され酸素原子ラジカルが発生し、この酸素原子
ラジカルがフォトレジスト(22)を化学分解する。そし
て上記フォトレジスト(22)が排ガスとして発熱板
(3)から除去し、ガス排出孔(15)(16)から排出す
る。
この際、発熱板(3)は加熱状態にあるため従来のよ
うに冷却・加熱を繰返す必要はなく、また溶剤等は使用
しないので、短時間で自動的に発熱板(3)に付着した
フォトレジスト(22)を除去することができる。
なお、上記ガス流出部(9)の移動は、例えば遅い速
度で1往復させても良いし、速い速度で複数回往復移動
させても良い。
上記のようにして、発熱板(3)に付着したフォトレ
ジスト(22)の除去が終了すると、次に処理すべき半導
体ウエハ(2)を発熱板(3)に載置した熱処理を再開
する。
なお、上記発熱板(3)からのフォトレジスト(22)
の除去は、半導体ウエハ(2)の周縁部裏面に付着した
フォトレジストの量、発熱板(3)上への付差残存した
量等の実際の状況に対応して必要な時に行えばよく、例
えば半導体ウエハ(2)1枚毎でもよく、10枚毎、100
枚毎、…等、任意に設定して行えばよい。
また、上記実施例では、ガス流出部(9)のガス流出
は、ガス流出排出板(11)によりガスの流出と排出を近
傍にて行う構成のものについて説明したが、例えばガス
流出のみを行うようにし、発熱板(3)周辺部から排気
するように構成してもよい。また、ガス流出部(9)を
上記実施例のように細長く形成して発熱板(3)上方を
移動させるのではなく、例えば上記発熱板(3)上面と
同程度の面積を有するガス流出部(9)にし、固定して
使用するように構成してもよい。
さらに、上記実施例では、本発明をレジスト塗布後の
加熱処理装置に適用した一実施例について説明したが、
加熱機構を備え、この加熱機構に付着した付着物を酸化
して除去できるものであれば他の装置の何れにでも適用
でき、例えばウエハプローバ、LCDアッシャー、エッチ
ング装置、スパッタ装置等に適用することができる。
また、上記実施例ではアッシングガスとして、酸化性
のあるガスであるオゾンを含む混合ガスを使用した例に
ついて説明したが、酸化性のあるガスであれば他の何れ
でもよく、例えばNO、NO2、N2O、およびハロゲンである
CF4、C2F6、Cl2等を含む混合ガスを使用してもよい。
〔発明の効果〕
上記のように本発明のよれば、発熱体に付着した付着
物を、短時間に容易に除去することが可能な加熱装置を
適用できる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明装置を実施するための加熱装置の一実施
例を示す構成図、第2図は第1図の主要部説明図であ
る。 3……発熱板、4……ガス流出機構、 9……ガス流出部、11……ガス流出排出板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−107117(JP,A) 特開 昭62−290134(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/027

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フォトレジストを塗布した被処理体を発熱
    板に載置して加熱処理する装置において、 発熱板の載置面と間隔をおいて対向するように一方向に
    沿って形成されたガス流出孔及びガス排出孔を備えたガ
    ス流出部と、 このガス流出部を前記一方向と直交する方向に移動させ
    るための移動手段と、 を備え、 被処理体を所定枚数加熱処理し、加熱処理された被処理
    体を上記発熱板から搬出した後、上記被処理体から剥離
    して上記発熱板に付着したフォトレジストを分解除去す
    るために、上記ガス流出部を移動手段により移動させな
    がら、ガス流出孔から酸化性ガスを加熱状態にある発熱
    板に供給すると共に、酸化性ガスとフォトレジストとの
    反応生成ガスを排出孔から排出することを特徴とする加
    熱装置。
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