(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストパターンを備えたウェハを収容するベーク炉と、
前記ウェハを加熱して前記レジストパターンに熱フローを生じさせるホットプレートと、
前記ベーク炉に備えられ、供給手段から供給されたパージガスを前記ベーク炉内に導入するための導入路と、
前記ベーク炉に備えられ、前記ベーク炉内に導入されたパージガスを排出するための排出路と
を有するレジストパターンのベーク装置において、
前記ベーク炉内における前記パージガスの温度分布が前記ウェハの径方向外側で高く径方向内側で低くなるように前記パージガスの温度及び流路を制御するパージガス制御手段を有することを特徴とするレジストパターンのベーク装置。
【請求項２】
前記導入路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの外周付近に配置されており、
前記排出路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの中心付近に配置されており、
前記パージガス制御手段が、前記導入路近傍に配置されたパージガス用ヒータを有し、
前記パージガス用ヒータにより加熱されたパージガスが前記導入路から前記ベーク炉内に導かれ、前記レジストパターンの表面近傍を通過して前記排出路から排出される
ことを特徴とする請求項１に記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項３】
前記導入路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの中心付近に配置されており、
前記排出路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの外周付近に配置されており、
前記パージガス制御手段が、前記導入路近傍に配置されたパージガス用チラーを有し、
前記パージガス用チラーにより冷却されたパージガスが前記導入路から前記ベーク炉内に導かれ、前記レジストパターンの表面近傍を通過して前記排出路から排出させる
ことを特徴とする請求項１に記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項４】
前記パージガス制御手段が、
前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの上方に備えられ、前記ウェハの中心付近に開口部を有するスリット部材と、
前記スリット部材を前記ベーク炉内において昇降させるスリット部材昇降手段と
を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項５】
前記パージガス制御手段が、
前記ウェハの温度を検出するウェハ温度センサと、
前記スリット部材の開口部の大きさを変える可動蓋と、
前記ウェハ温度センサの検出値に基づいて前記可動蓋の開度を制御する開度制御手段と
を有することを特徴とする請求項４に記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項６】
前記パージガス制御手段が、前記可動蓋を閉じたまま前記ウェハの加熱を開始し、その後、前記可動蓋を開けて前記ベーク炉内にパージガスを流すことを特徴とする請求項５に記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項７】
前記パージガス制御手段が、前記スリット部材を加熱するスリット用ヒータ及び前記スリット部材を冷却するスリット用チラーの少なくとも一方を有し、
前記スリット用ヒータ又は前記スリット用チラーによって、前記ベーク炉内に収容されるウェハの交換中に前記スリット部材を所定温度に復帰させることを特徴とする請求項４から６までのいずれかに記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項８】
前記ホットプレートの温度分布が前記ウェハの径方向外側で高く径方向内側で低くなるように前記ホットプレートを構成したことを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載のレジストパターンのベーク装置。
【請求項９】
ウェハ上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記レジストに回路パターンを焼き付ける露光工程と、
前記レジストを現像してレジストパターンを形成する現像工程と、
請求項１から８までのいずれかに記載のレジストパターンのベーク装置を用いて、前記レジストパターンにベーク処理を施すベーク工程と
を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項１０】
レジストパターンを備えたウェハを収容するベーク炉と、
前記ウェハを加熱して前記レジストパターンに熱フローを生じさせるホットプレートと、
前記ベーク炉に備えられ、供給手段から供給されたパージガスを前記ベーク炉内に導入するための導入路と、
前記ベーク炉に備えられ、前記ベーク炉内に導入されたパージガスを排出するための排出路と
を有するレジストパターンのベーク装置であって、前記ホットプレートの温度分布が前記ウェハの径方向外側で高く径方向内側で低くなるように前記ホットプレートを構成したレジストパターンのベーク装置、を用いるレジストパターンの形成方法であって、
ウェハ上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記レジストに回路パターンを焼き付ける露光工程と、
前記レジストを現像してレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンのベーク装置を用いて、前記レジストパターンにベーク処理を施すベーク工程と
を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項１１】
前記ホットプレートが、前記ウェハを加熱するウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向内側を冷却するウェハ用チラーとを有する請求項１０に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１２】
前記ホットプレートが、前記ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータとを有する請求項１０に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１３】
前記ホットプレートが、前記第１のウェハ用ヒータと前記第２のウェハ用ヒータとの間に配置された断熱部材を有する請求項１２に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１４】
前記ホットプレートが、
前記ウェハの径方向外側に対向する部分を構成する第１の部材と、
前記第１の部材よりも熱伝導率の低い部材であって、前記ウェハの径方向内側に対向する部分を構成する第２の部材と
を有する請求項１１から１３までのいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１５】
前記ホットプレートが、
前記ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータと、
前記ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータと、
前記ウェハの径方向外側に対向する部分の温度を検出する第１の温度センサと、
前記ウェハの径方向内側に対向する部分の温度を検出する第２の温度センサとを有し、
前記第１ウェハ用ヒータに印加される電圧を調整する第１の可変変圧器と、
前記第２ウェハ用ヒータに印加される電圧を調整する第２の可変変圧器と、
前記第１の温度センサの検出値に基づいて前記第１の可変変圧器の出力電圧を調整し、前記第２の温度センサの検出値に基づいて前記第２の可変変圧器の出力電圧を調整する温度コントローラと
を有する請求項１０から１４までのいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１６】
前記ホットプレートが、
前記ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータと、
前記ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータと、
前記ウェハの径方向外側に対向する部分の温度を検出し、この検出値に基づいて前記第１のウェハ用ヒータへの電圧印加をオン・オフ制御する第１の温度スイッチと、
前記ウェハの径方向内側に対向する部分の温度を検出し、この検出値に基づいて前記第２のウェハ用ヒータへの電圧印加をオン・オフ制御する第２の温度スイッチと
を有する請求項１０から１４までのいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１７】
前記ウェハの径方向外側を加熱する上部ホットプレートを有することを特徴とする請求項１０から１４までのいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１８】
レジストパターンを備えたウェハを収容するベーク炉と、
前記ウェハを加熱して前記レジストパターンに熱フローを生じさせるホットプレートと、
前記ベーク炉に備えられ、供給手段から供給されたパージガスを前記ベーク炉内に導入するための導入路と、
前記ベーク炉に備えられ、前記ベーク炉内に導入されたパージガスを排出するための排出路と
を有するレジストパターンのベーク装置であって、前記ウェハの径方向外側を加熱する上部ホットプレートを有するレジストパターンのベーク装置、を用いるレジストパターンの形成方法であって、
ウェハ上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記レジストに回路パターンを焼き付ける露光工程と、
前記レジストを現像してレジストパターンを形成する現像工程と、
前記レジストパターンのベーク装置を用いて、前記レジストパターンにベーク処理を施すベーク工程と
を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の製造におけるホトリソグラフィ工程で用いられるレジストパターンに関するものであり、特に、ウェハ上に備えられたレジストパターンにベーク処理を施すレジストパターンのベーク装置及びこの装置を用いたレジストパターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェハ上に塗布されたレジストにＫｒＦ光源による露光を施し、現像によりレジストパターンを形成し、その後、ベーク装置により高温のベーク処理を施してレジストパターンに熱フローを生じさせるレジストパターンの形成方法が知られている。ベーク処理においては、ホットプレートによりウェハ下面を均一に加熱しながら、ウェハの周囲にパージガスを流す。この形成方法を使用すると、熱フローによってレジストパターンがシュリンクする（即ち、レジストパターンの開口部の幅が縮む）ので、ＫｒＦ露光技術の解像限界を超える０．１０μｍ以下のレジストパターン（即ち、開口部の幅が０．１０μｍ以下であるレジストパターン）を形成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のベーク装置によりベーク処理を行うと、ウェハの径方向外側（例えば、ウェハの外周付近）におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の幅の縮み量）がウェハの径方向内側（例えば、ウェハの中心付近）におけるレジストパターンの寸法変化量よりも小さいという現象が現われた。このようなレジストパターンの寸法変化量のばらつきは、同一のウェハ上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきの原因となり得るので、なくすることが望ましい。なお、従来のベーク処理によりレジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確には判っていない。
【０００４】
そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、レジストパターンの寸法変化量を均一にすることができるレジストパターンのベーク装置及びレジストパターンの形成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレジストパターンのベーク装置は、レジストパターンを備えたウェハを収容するベーク炉と、前記ウェハを加熱して前記レジストパターンに熱フローを生じさせるホットプレートと、前記ベーク炉に備えられ、供給手段から供給されたパージガスを前記ベーク炉内に導入するための導入路と、前記ベーク炉に備えられ、前記ベーク炉内に導入されたパージガスを排出するための排出路とを有し、前記ベーク炉内における前記パージガスの温度分布が前記ウェハの径方向外側で高く径方向内側で低くなるように前記パージガスの温度及び流路を制御するパージガス制御手段を有することを特徴としている。
【０００６】
また、前記導入路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの外周付近に配置されており、前記排出路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの中心付近に配置されており、
前記パージガス制御手段が、前記導入路近傍に配置されたパージガス用ヒータを有し、前記パージガス用ヒータにより加熱されたパージガスが前記導入路から前記ベーク炉内に導かれ、前記レジストパターンの表面近傍を通過して前記排出路から排出されるように構成してもよい。
【０００７】
また、前記導入路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの中心付近に配置されており、前記排出路が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの外周付近に配置されており、
前記パージガス制御手段が、前記導入路近傍に配置されたパージガス用チラーを有し、前記パージガス用チラーにより冷却されたパージガスが前記導入路から前記ベーク炉内に導かれ、前記レジストパターンの表面近傍を通過して前記排出路から排出させるように構成してもよい。
【０００８】
また、前記パージガス制御手段が、前記ベーク炉内に収容された前記ウェハの上方に備えられ、前記ウェハの中心付近に開口部を有するスリット部材と、前記スリット部材を前記ベーク炉内において昇降させるスリット部材昇降手段とを有してもよい。
【０００９】
また、前記パージガス制御手段が、前記ウェハの温度を検出するウェハ温度センサと、前記スリット部材の開口部の大きさを変える可動蓋と、前記ウェハ温度センサの検出値に基づいて前記可動蓋の開度を制御する開度制御手段とを有してもよい。
【００１０】
また、前記パージガス制御手段が、前記可動蓋を閉じたまま前記ウェハの加熱を開始し、その後、前記可動蓋を開けて前記ベーク炉内にパージガスを流すようにベーク装置を動作させてもよい。
【００１１】
また、前記パージガス制御手段が、前記スリット部材を加熱するスリット用ヒータ及び前記スリット部材を冷却するスリット用チラーの少なくとも一方を有し、前記スリット用ヒータ又は前記スリット用チラーによって、前記ベーク炉内に収容されるウェハの交換中に前記スリット部材を所定温度に復帰させるように動作してもよい。
【００１２】
また、前記ホットプレートの温度分布が前記ウェハの径方向外側で高く径方向内側で低くなるように前記ホットプレートを構成してもよい。
【００１３】
他の発明に係るレジストパターンのベーク装置は、レジストパターンを備えたウェハを収容するベーク炉と、前記ウェハを加熱して前記レジストパターンに熱フローを生じさせるホットプレートと、前記ベーク炉に備えられ、供給手段から供給されたパージガスを前記ベーク炉内に導入するための導入路と、前記ベーク炉に備えられ、前記ベーク炉内に導入されたパージガスを排出するための排出路とを有し、前記ホットプレートの温度分布が前記ウェハの径方向外側で高く径方向内側で低くなるように前記ホットプレートを構成したことを特徴としている。
【００１４】
また、前記ホットプレートが、前記ウェハを加熱するウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向内側を冷却するウェハ用チラーとを有するように構成してもよい。
【００１５】
また、前記ホットプレートが、前記ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータとを有してもよい。
【００１６】
また、前記ホットプレートが、前記第１のウェハ用ヒータと前記第２のウェハ用ヒータとの間に配置された断熱部材を有してもよい。
【００１７】
また、前記ホットプレートが、前記ウェハの径方向外側に対向する部分を構成する第１の部材と、前記第１の部材よりも熱伝導率の高い部材であって、前記ウェハの径方向外側に対向する部分を構成する第２の部材とを有してもよい。
【００１８】
また、前記ホットプレートが、前記ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向外側に対向する部分の温度を検出する第１の温度センサと、前記ウェハの径方向内側に対向する部分の温度を検出する第２の温度センサとを有し、
ベーク装置が、前記第１ウェハ用ヒータに印加される電圧を調整する第１の可変変圧器と、前記第２ウェハ用ヒータに印加される電圧を調整する第２の可変変圧器と、前記第１の温度センサの検出値に基づいて前記第１の可変変圧器の出力電圧を調整し、前記第２の温度センサの検出値に基づいて前記第２の可変変圧器の出力電圧を調整する温度コントローラとを有するように構成してもよい。
【００１９】
また、前記ホットプレートが、前記ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータと、前記ウェハの径方向外側に対向する部分の温度を検出し、この検出値に基づいて前記第１のウェハ用ヒータへの電圧印加をオン・オフ制御する第１の温度スイッチと、前記ウェハの径方向内側に対向する部分の温度を検出し、この検出値に基づいて前記第２のウェハ用ヒータへの電圧印加をオン・オフ制御する第２の温度スイッチとを有するように構成してもよい。
【００２０】
また、前記ウェハの径方向外側を加熱する上部ホットプレートを有するように構成してもよい。
【００２１】
他の発明に係るレジストパターンのベーク装置は、レジストパターンを備えたウェハを収容するベーク炉と、前記ウェハを加熱して前記レジストパターンに熱フローを生じさせるホットプレートと、前記ベーク炉に備えられ、供給手段から供給されたパージガスを前記ベーク炉内に導入するための導入路と、前記ベーク炉に備えられ、前記ベーク炉内に導入されたパージガスを排出するための排出路とを有し、前記ウェハの径方向外側を加熱する上部ホットプレートを有することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明に係るレジストパターンの形成方法は、ウェハ上にレジストを塗布する塗布工程と、前記レジストに回路パターンを焼き付ける露光工程と、前記レジストを現像してレジストパターンを形成する現像工程と、上記したいずれかのレジストパターのベーク装置を用いて、前記レジストパターンにベーク処理を施すベーク工程とを有することを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置１を概略的に示す縦断面図であり、図２は、ベーク処理時のベーク装置１を概略的に示す縦断面図である。また、図３は、ベーク装置１の上部カバー１３を概略的に示す上面図であり、図４は、ベーク装置１の下部カバー１２を概略的に示す下面図である。また、図５は、ベーク装置１のホットプレート２１を概略的に示す平面図である。
【００２４】
図１及び図２に示されるように、ベーク装置１は、レジストパターン（図示せず）を備えたウェハ１０（図１には示さず）を収容するベーク炉１１を有する。ベーク炉１１は、ベーク炉１１の下部を構成する下部カバー１２と、ベーク炉１１の上部を構成する上部カバー１３と、下部カバー１２及び上部カバー１３の間に形成されたウェハ搬入口１４を開閉する昇降式の内壁リング１５とを有する。図１は、内壁リング１５が下降してウェハ搬入口１４が開いている状態を示し、図２は、内壁リング１５が上昇してウェハ搬入口１４が閉じている状態を示している。
【００２５】
図１、図２、及び図４に示されるように、下部カバー１２には、ベーク炉１１内にパージガスを導入するための導入路１６が複数個備えられている。図４に示されるように、複数の導入路１６は、ウェハ１０の外周（後述のホットプレート２１の外周）を囲うように円形に配置されている。下部カバー１２の導入路１６には、パージガスの供給装置（図示せず）から配管（図示せず）を通してパージガスが供給される。下部カバー１２の導入路１６には、供給されたパージガスを加熱するためのパージガス用ヒータ１７と、導入路１６を開閉する導入弁１８とが備えられている。ただし、導入路１６の構造等は図示のものに限定されず、ウェハ１０の外周付近からパージガスを導入できる構造であれば他の本数・形状・配置とすることが可能である。
【００２６】
図１、図２、及び図３に示されるように、上部カバー１３には、ベーク炉１１内からパージガスを排出するための排出路１９が備えられている。図３に示されるように、排出路１９は、ベーク炉１１の内面側の中央付近において円形に複数配置されており、上部カバー１３の途中で１本に連結され、上部カバー１３の外面側（即ち、上面側）で１つの排出口となる構造を持つ。また、上部カバー１３の排出路１９には、排出路１９を開閉する排出弁２０が備えられている。ただし、排出路１９の構造等は図示のものに限定されず、ウェハ１０の中心付近からパージガスを排出できる構造であれば他の本数・形状・配置とすることが可能である。
【００２７】
また、図１及び図２に示されるように、ベーク装置１は、レジストパターンを備えたウェハ１０（図１には示さず）の下面を均一に加熱するホットプレート２１を有する。図１、図２、及び図５に示されるように、ホットプレート２１は、ウェハ用ヒータ２２と、温度センサ２３とを備えている。また、ベーク装置１は、図５に示されるように、温度センサ２３の出力信号に基づいてウェハ用ヒータ２２に印加される電圧を制御する温度コントローラ２４を有する。また、ホットプレート２１上には、ウェハ１０を所定位置に載せるためのストッパ２５が備えられている。なお、図５においては、ヒータ２２が円形に描かれているが、ヒータ２２の形状は円形に限定されず、ホットプレート２１の上面を均一に加熱できる形状であれば、他の形状であってもよい。また、図５においては、温度センサ２３をホットプレート２１の中心に備えた場合を描いているが、温度センサ２３の位置はホットプレート２１の中心に限定されない。また、図５においては、温度センサ２３を１個備えた場合を描いているが、温度センサ２３の個数を２個以上とし、例えば、温度コントローラ２４による制御を複数の温度センサ２３の検出値の平均値に基づいて行うように構成してもよい。
【００２８】
上記した構成を有するベーク装置１を用いたレジストパターンの形成プロセスは次のとおりである。先ず、ウェハ１０上にレジストを塗布し（レジスト塗布工程）、レジストに回路パターンを焼き付ける露光（例えば、ＫｒＦ露光）を行い（露光工程）、レジストを現像してレジストパターンを形成する（現像工程）。次に、現像後のレジストパターンを備えたウェハ１０をベーク装置１のウェハ搬入口１４からベーク炉１１内に搬入し、ストッパ２５上に載せる。次に、内壁リング１５を上昇させてウェハ搬入口１４を閉じてべーく炉１１を気密にし、ウェハ１０に備えられたレジストパターンのベーク処理を行う。
【００２９】
ベーク処理においては、ホットプレート２１のウェハ用ヒータ２２によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート２１は、ウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするようにウェハ用ヒータ２２の形状及びホットプレート２１の材質等が設計されている。ホットプレート２１によりウェハ１０を加熱しながら、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路１６からベーク炉１１内に導入し、ウェハ１０の周囲を通過して排出路１９から排出させる。導入路１６から導入されるパージガスは、パージガス用ヒータ１７で加熱される。パージガス用ヒータ１７により加熱されたパージガスの温度は、通常、ホットプレート２１の温度よりも高い温度に設定される。ホットプレート２１の温度及びパージガスの温度の最適値は、パージ炉１１の形状・大きさ等、レジストパターンの材質・幅・熱フローの程度等、導入路１６及び排出路１９の本数・径・位置等、パージガスの種類・流量・流路等の各種要因に基づいて変化するので、ベーク処理後のレジストパターンの実測データに基づいて決定すればよい。また、パージガス用ヒータ１７に印加される電圧を、温度センサ２３又は導入路１６の近傍に備えた他の温度センサ（図示せず）の検出値に基づいて制御するように構成してもよい。
【００３０】
ベーク装置１においては、パージガスの導入路１６が下部カバー１２のウェハ１０の外周付近に配置されており、排出路１９が上部カバー１３の中心付近に配置されている。したがって、パージガスの主要な流れ（図２の太線矢印）は、ウェハ１０の外周からウェハ１０の中心に向かう流れとなる。加熱されたパージガスはウェハ１０の外周から中心に向けて流れるに従って徐々に温度を下げ、排出路１９から排出される。このため、パージガスの温度分布はウェハ１０の径方向外側で高く、ウェハ１０の径方向内側で低くなる。即ち、パージガスの温度分布はウェハ１０の外周で高く、ウェハ１０の中心に近づくにつれて低下する。このようにパージガスの温度分布がウェハ１０外周で高く中心に近づくにつれて低下する勾配を持つようにすることにより、ウェハ１０の径方向外側（外周付近）におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側（中心付近）におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート２１の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、パージガスの温度分布をウェハ１０の径方向外側の温度が高くなるようにすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向外側の温度を高くして寸法変化量の増加（温度を高くすると寸法変化量が増加することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００３１】
ベーク処理終了後に、導入弁１８及び排出弁２０を閉め、内壁リング１５を下降させ、ウェハ１０をウェハ搬入口１４から搬出する。
【００３２】
以上説明したように、第１の実施形態のレジストパターンのベーク装置１（又は、第１の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート２１によりウェハ１０を均一に加熱しながら、パージガス用ヒータ１７で加熱したパージガスをウェハ１０の外周からウェハ１０の中心に向けて流すことにより、ウェハ１０に備えられたレジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００３３】
なお、ベーク装置１の構造は、上記のものに限定されない。ベーク装置１の構造は、ウェハ１０を収容でき、ウェハ１０を加熱できるホットプレート２１を備え、ウェハ１０の周囲にウェハ１０の外周から中心に向けて高温のパージガスを流すことができる構造であれば、他の構造であってもよい。
【００３４】
第２の実施形態
図６は、本発明の第２の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置２を概略的に示す縦断面図であり、図７は、ベーク処理時のベーク装置２を概略的に示す縦断面図である。
【００３５】
図６及び図７に示されるように、ベーク装置２は、レジストパターン（図示せず）を備えたウェハ１０（図６には示さず）を収容するベーク炉３１を有する。ベーク炉３１は、ベーク炉３１の下部を構成する下部カバー３２と、ベーク炉３１の上部を構成する上部カバー３３と、下部カバー３２及び上部カバー３３の間に形成されたウェハ搬入口３４を開閉する昇降式の内壁リング３５とを有する。図６は、内壁リング３５が下降してウェハ搬入口３４が開いている状態を示し、図７は、内壁リング３５が上昇してウェハ搬入口３４が閉じている状態を示している。
【００３６】
図６及び図７に示されるように、上部カバー３３には、ベーク炉３１内にパージガスを導入するための導入路３６が備えられている。導入路３６は、ウェハ１０の中心の上部に配置されている。上部カバー３３の導入路３６には、パージガスの供給装置（図示せず）から配管（図示せず）を通してパージガスが供給される。上部カバー３３の導入路３６には、パージガスを冷却するためのパージガス用チラー３７と、その冷却管３７ａと、導入路３６を開閉する導入弁３８とが備えられている。ただし、導入路３６の構造等は図示のものに限定されず、ウェハ１０の中心付近からパージガスを導入できる構造であれば他の本数・形状・配置とすることが可能である。
【００３７】
図６及び図７に示されるように、下部カバー３２には、ベーク炉３１内からパージガスを排出するための排出路３９が備えられている。排出路３９は、図３（第１の実施形態）の導入路１６と同様に、ウェハ１０の外周付近に複数個円形に配置されている。また、排出路３９には、排出路３９を開閉する排出弁４０が備えられている。ただし、排出路３９の構造等は図示のものに限定されず、ウェハ１０の外周付近からパージガスを排出できる構造であれば他の本数・形状・配置とすることが可能である。
【００３８】
また、図６及び図７に示されるように、ベーク装置２は、レジストパターンを備えたウェハ１０（図６には示さず）を加熱するホットプレート２１を有する。ホットプレート２１の構造は、上記第１の実施形態のもの（図５）と同じである。
【００３９】
上記した構成を有するベーク装置２を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第１の実施形態の場合と同じである。第２の実施形態のベーク処理においては、ホットプレート２１のウェハ用ヒータ２２によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート２１は、ウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするようにウェハ用ヒータ２２の形状及びホットプレート２１の材質等が設計されている。ホットプレート２１によりウェハ１０を加熱しながら、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路３６からベーク炉３１内に導入し、ウェハ１０の中心付近からウェハ１０の上部を通過してウェハ１０の外周の排出路３９から排出させる。導入路３６から導入されるパージガスは、パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却される。パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却されたパージガスの温度は、通常、ホットプレート２１の温度よりも低い温度に設定される。ホットプレート２１の温度及びパージガスの温度の最適値は、パージ炉３１の形状・大きさ等、レジストパターンの材質・幅・熱フローの程度等、導入路３６及び排出路３９の本数・径・位置等、パージガスの種類・流量・流路等の各種要因に基づいて変化するので、ベーク処理後のレジストパターンの実測データに基づいて決定すればよい。また、パージガス用チラー３７の動作を、温度センサ２３又は導入路３６の近傍に備えた他の温度センサ（図示せず）の検出値に基づいて制御するように構成してもよい。
【００４０】
ベーク装置２においては、パージガスの導入路３６が上部カバー３３の中心付近に配置されており、排出路３９が下部カバー３２のウェハ１０外周付近に配置されている。したがって、パージガスの主要な流れ（図７の太線矢印）は、ウェハ１０の中心からウェハ１０の外周に向かう流れとなる。冷却されたパージガスはウェハ１０の中心から外周に向けて流れるに従って徐々に温度を上げ、排出路３９から排出される。このため、パージガスの温度分布はウェハ１０の径方向内側で低く、ウェハ１０の径方向外側で高くなる。即ち、パージガスの温度分布はウェハ１０の中心で低く、ウェハ１０の外周に近づくにつれて高くなる。このようにパージガスの温度分布がウェハ１０の中心で低く外周に近づくにつれて高くなる温度勾配を持つようにすることにより、ウェハ１０の径方向内側（中心付近）におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向外側（外周付近）におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート２１の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、パージガスの温度分布をウェハ１０の径方向内側の温度が低くなるようにすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向内側の温度を低くして寸法変化量の減少（温度を低くすると寸法変化量が減少することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００４１】
ベーク処理終了後に、導入弁３８及び排出弁４０を閉め、内壁リング３５を下降させ、ウェハ１０をウェハ搬入口３４から搬出する。
【００４２】
以上説明したように、第２の実施形態のレジストパターンのベーク装置２（又は、第２の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート２１によりウェハ１０を均一に加熱しながら、パージガス用チラー３７で冷却したパージガスをウェハ１０の中心付近からウェハ１０の外周に向けて流すことにより、レジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向内側が低くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００４３】
なお、ベーク装置２の構造は、上記のものに限定されない。ベーク装置２の構造は、ウェハ１０を収容でき、ウェハ１０を加熱できるホットプレート２１を備え、ウェハ１０の周囲にウェハ１０の中心から外周に向けて低温のパージガスを流すことができる構造であれば、他の構造であってもよい。
【００４４】
第３の実施形態
図８は、本発明の第３の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置３を概略的に示す縦断面図であり、図９は、ベーク処理時のベーク装置３を概略的に示す縦断面図である。また、図１０は、ベーク装置３のスリット部材４２を概略的に示す平面図である。
【００４５】
図８及び図９において、図６及び図７（第２の実施形態）と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。第３の実施形態のベーク装置３は、ベーク炉４１内にパージガスの流れを制御する昇降式のスリット部材４２と、このスリット部材４２をウェハ１０の上部において昇降させる昇降機構４３とを備えた点のみが、第２の実施形態のベーク装置２と相違する。図１０に示されるように、スリット部材４２は、中央に開口部４４を備えた板状部材である。なお、スリット部材４２の形状、開口部４４の形状・位置・個数は、図示のものに限定されず、種々の変更が可能である。
【００４６】
また、図８及び図９に示されるように、ベーク装置３は、レジストパターンを備えたウェハ１０（図８には示さず）を加熱するホットプレート２１を有する。ホットプレート２１の構造は、上記第１又は第２の実施形態のものと同じである。ただし、ベーク装置３においては、スリット部材４２を備えているので、パージガスの導入路３６が必ずしも上部カバー３３の中心付近に配置される必要はない。
【００４７】
ベーク装置３を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第２の実施形態の場合と同じである。第３の実施形態のベーク処理においては、スリット部材４２をウェハ１０の近傍まで下降させ、ホットプレート２１のウェハ用ヒータ２２によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート２１は、ウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするようにウェハ用ヒータ２２の形状及びホットプレート２１の材質等が設計されている。ホットプレート２１によりウェハ１０を加熱しながら、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路３６からベーク炉４１内に導入し、スリット部材４２の開口部４４を通して、ウェハ１０の中心付近に導き、ここからウェハ１０の上部を通過してウェハ１０の外周の排出路３９から排出させる。導入路３６から導入されるパージガスは、パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却される。パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却されたパージガスの温度は、通常、ホットプレート２１の温度よりも低い温度に設定される。ホットプレート２１の温度及びパージガスの温度の最適値は、パージ炉４１の形状・大きさ等、レジストパターンの材質・幅・熱フローの程度等、導入路３６及び排出路３９の本数・径・位置等、パージガスの種類・流量・流路等、スリット部材４２の形状・位置等の各種要因に基づいて変化するので、ベーク処理後のレジストパターンの実測データに基づいて決定すればよい。また、パージガス用チラー３７の動作を、温度センサ２３又は導入路３６の近傍に備えた他の温度センサ（図示せず）の検出値に基づいて制御するように構成してもよい。
【００４８】
ベーク装置３においては、スリット部材４２の開口部４４がウェハ１０の中心付近に配置されており、排出路３９が下部カバー３２のウェハ１０外周付近に配置されている。したがって、パージガスの主要な流れ（図９の太線矢印）は、ウェハ１０の中心からウェハ１０の外周に向かう流れとなる。冷却されたパージガスはウェハ１０の中心から外周に向けて流れるに従って徐々に温度を上げ、排出路３９から排出される。このため、パージガスの温度分布はウェハ１０の径方向内側で低く、ウェハ１０の径方向外側で高くなる。即ち、パージガスの温度分布はウェハ１０の中心で低く、ウェハ１０の外周に近づくにつれて高くなる。このようにパージガスの温度分布がウェハ１０中心で低く外周に近づくにつれて高くなる温度勾配を持つようにすることにより、ウェハ１０の径方向内側（中心付近）におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向外側（外周付近）におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート２１の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、パージガスの温度分布をウェハ１０の径方向内側の温度が低くなるようにすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向内側の温度を低くして寸法変化量の減少（温度を低くすると寸法変化量が減少することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００４９】
ベーク処理終了後に、スリット部材４２を上昇させ、導入弁３８及び排出弁４０を閉め、内壁リング３５を下降させ、ウェハ１０をウェハ搬入口３４から搬出する。
【００５０】
以上説明したように、第３の実施形態のレジストパターンのベーク装置３（又は、第３の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート２１によりウェハ１０を均一に加熱しながら、パージガス用チラー３７で冷却したパージガスをウェハ１０の中心付近からスリット部材４２の開口部４４を経由してウェハ１０の外周に向けて流すことにより、レジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向内側が低くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００５１】
なお、ベーク装置３の構造は、上記のものに限定されない。ベーク装置３の構造は、ウェハ１０を収容でき、ウェハ１０を加熱できるホットプレート２１を備え、ウェハ１０の周囲にウェハ１０の中心から外周に向けて低温のパージガスを流すことができる構造であれば、他の構造であってもよい。
【００５２】
また、第１の実施形態のベーク装置１に、第３の実施形態のスリット部材４２及び昇降機構４３を適用することもできる。
【００５３】
第４の実施形態
図１１は、本発明の第４の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置４を概略的に示す縦断面図であり、図１２は、ベーク処理時のベーク装置４を概略的に示す縦断面図である。また、図１３は、ベーク装置４のスリット部材５２（可動蓋５５が閉状態）を概略的に示す平面図であり、図１４は、ベーク装置４のスリット部材５２（可動蓋５５が開状態）を概略的に示す平面図である。
【００５４】
図１１及び図１２において、図６及び図７（第２の実施形態）と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。第４の実施形態のベーク装置４は、ベーク炉５１内にパージガスの流れを制御する昇降式のスリット部材５２と、このスリット部材５２をウェハ１０の上部において昇降させる昇降機構５３と、スリット部材５２の開口部５４に備えられた可動蓋５５と、ウェハ１０の表面温度を検出する温度センサ５６と、温度センサ５６の検出値に基づいて可動蓋５５の開度を制御する（例えば、温度センサ５６の検出温度が高くなると、開度を上げる）コントローラ（図示せず）とを備えている点が、第２の実施形態のベーク装置２と相違する。図１３及び図１４に示されるように、スリット部材５２は、中央に開口部５４を備えた板状部材であり、可動蓋５５は開口部５４の開度を調整できる構造を持つ。なお、スリット部材５２の形状、開口部５４の形状・位置・個数、可動蓋５５の構造は、図示のものに限定されず、種々の変更が可能である。また、温度センサ５６の個数も１個には限られず、複数個であってもよい。
【００５５】
また、図１１及び図１２に示されるように、ベーク装置４は、レジストパターンを備えたウェハ１０（図１１には示さず）を加熱するホットプレート２１を有する。ホットプレート２１の構造は、上記第１から第３の実施形態のものと同じである。ただし、ベーク装置４においては、スリット部材５２を備えているので、パージガスの導入路３６が必ずしも上部カバー３３の中心付近に配置される必要はない。
【００５６】
ベーク装置４を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第２の実施形態の場合と同じである。第４の実施形態のベーク処理においては、スリット部材５２をウェハ１０の近傍まで下降させ、ホットプレート２１のウェハ用ヒータ２２によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート２１は、ウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするように構成されている。ホットプレート２１により加熱しながら、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路３６からベーク炉５１内に導入し、スリット部材５２の開口部５４を通して、ウェハ１０の中心に導き、ここからウェハ１０の上部を通過してウェハ１０外周の排出路３９から排出させる。導入路３６から導入されるパージガスは、パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却される。パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却されたパージガスの温度は、通常、ホットプレート２１の温度よりも低い温度に設定される。ホットプレート２１の温度、パージガスの温度、可動蓋５５の開度の最適値は、パージ炉５１の形状・大きさ等、レジストパターンの材質・幅・熱フローの程度等、導入路３６及び排出路３９の本数・径・位置等、パージガスの種類・流量・流路等、スリット部材４２の形状・位置等の各種要因に基づいて変化するので、ベーク処理後のレジストパターンの実測データに基づいて決定すればよい。また、パージガス用チラー３７の動作を、温度センサ２３又は導入路３６の近傍に備えた他の温度センサ（図示せず）の検出値に基づいて制御するように構成してもよい。
【００５７】
ベーク装置４においては、スリット部材５２の開口部５４がパージガスの導入路３６がウェハ１０の中心付近に配置されており、排出路３９が下部カバー３２のウェハ１０外周付近に配置されている。したがって、パージガスの主要な流れ（図１２の太線矢印）は、ウェハ１０の中心からウェハ１０の外周に向かう流れとなる。冷却されたパージガスはウェハ１０の中心から外周に向けて流れるに従って徐々に温度を上げ、排出路３９から排出される。このため、パージガスの温度分布はウェハ１０の径方向内側（中心付近）で低く、ウェハ１０の径方向外側（外周付近）で高くなる。即ち、パージガスの温度分布はウェハ１０の中心で低く、ウェハ１０の外周に近づくにつれて高くなる。このようにパージガスの温度分布がウェハ１０中心で低く外周に近づくにつれて高くなる温度勾配を持たせることにより、ウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート２１の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、パージガスの温度分布をウェハ１０の径方向内側の温度が低くなるようにすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向内側の温度を低くして寸法変化量の減少（温度を低くすると寸法変化量が減少することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００５８】
ベーク処理終了後に、スリット部材５２を上昇させ、導入弁３８及び排出弁４０を閉め、内壁リング３５を下降させ、ウェハ１０をウェハ搬入口３４から搬出する。
【００５９】
以上説明したように、第４の実施形態のレジストパターンのベーク装置４（又は、第４の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート２１によりウェハ１０を均一に加熱しながら、パージガス用チラー３７で冷却したパージガスをウェハ１０の中心付近からウェハ１０の外周に向けて流すことにより、レジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向内側が低くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。また、スリット５２の開口部５４の開度をウェハ１０の温度に基づいて調整できるので、製造される回路の品質バラツキを一層小さくできる。
【００６０】
なお、ベーク装置４の構造は、上記のものに限定されない。ベーク装置４の構造は、ウェハ１０を収容でき、ウェハ１０を加熱できるホットプレート２１を備え、ウェハ１０の周囲にウェハ１０の中心から外周に向けて低温のパージガスを流すことができる構造であれば、他の構造であってもよい。
【００６１】
また、第１の実施形態のベーク装置１に、第４の実施形態のスリット部材５２及び昇降機構５３等を適用することもできる。
【００６２】
第５の実施形態
図１５は、本発明の第５の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置５を概略的に示す縦断面図である。また、図１６は、図１５のベーク装置５（スリット部材５２の可動蓋５５が閉状態）を概略的に示す縦断面図であり、図１７は、図１５のベーク装置５（スリット部材５２の可動蓋５５が開状態）を概略的に示す縦断面図である。
【００６３】
図１５から図１７までにおいて、図１１及び図１２（第４の実施形態）と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。第５の実施形態のベーク装置５は、ベーク炉６１内にパージガスの流れを制御する昇降式のスリット部材５２の可動蓋５５の動作が上記第４の実施形態の場合と相違する。即ち、第５の実施形態のベーク装置５は、可動蓋５５を閉じたままウェハ１０の加熱を開始し、その後、可動蓋５５を開けてベーク炉６１内にパージガスを流す。
【００６４】
ベーク装置５を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第４の実施形態の場合と同じである。第５の実施形態のベーク処理においては、可動蓋５５を閉じたままスリット部材５２をウェハ１０の近傍まで下降させ、ホットプレート２１のウェハ用ヒータ２２によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート２１は、ウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするようにウェハ用ヒータ２２の形状及びホットプレート２１の材質等が設計されている。ホットプレート２１により加熱開始から所定時間経過した後に（又は温度センサ２３の検出値に基づいて）可動蓋５５を開け、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路３６からベーク炉６１内に導入し、スリット部材５２の開口部５４を通して、ウェハ１０の中心に導き、ここからウェハ１０の周囲を通過してウェハ１０外周の排出路３９から排出させる導入路３６から導入される。パージガスは、パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却される。パージガス用チラー３７の冷却管３７ａに接して冷却されたパージガスの温度は、通常、ホットプレート２１の温度よりも低い温度に設定される。また、パージガス用チラー３７の動作を、温度センサ２３又は導入路３６の近傍に備えた他の温度センサ（図示せず）の検出値に基づいて制御するように構成してもよい。
【００６５】
ベーク装置５においては、スリット部材５２の開口部５４がウェハ１０の中心付近に配置されており、排出路３９が下部カバー３２のウェハ１０外周付近に配置されている。したがって、パージガスの主要な流れ（図１７の太線矢印）は、ウェハ１０の中心からウェハ１０の外周に向かう流れとなる。冷却されたパージガスはウェハ１０の中心から外周に向けて流れるに従って徐々に温度を上げ、排出路３９から排出される。このため、パージガスの温度分布はウェハ１０の径方向内側（中心付近）で低く、ウェハ１０の径方向外側（外周付近）で高くなる。即ち、パージガスの温度分布はウェハ１０の中心で低く、ウェハ１０の外周に近づくにつれて高くなる。このようにパージガスの温度分布がウェハ１０中心で低く外周に近づくにつれて高くなる温度勾配を持たせることにより、ウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート２１の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、パージガスの温度分布をウェハ１０の径方向内側の温度が低くなるようにすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向内側の温度を低くして寸法変化量の減少（温度を低くすると寸法変化量が減少することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００６６】
ベーク処理終了後に、スリット部材５２を上昇させ、導入弁３８及び排出弁４０を閉め、内壁リング３５を下降させ、ウェハ１０をウェハ搬入口３４から搬出する。
【００６７】
以上説明したように、第５の実施形態のレジストパターンのベーク装置５（又は、第５の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート２１によりウェハ１０を均一に加熱しながら、パージガス用チラー３７で冷却したパージガスをウェハ１０の中心付近からウェハ１０の外周に向けて流すことにより、レジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向内側が低くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。また、スリット５２の開口部５４の開度をウェハ１０の温度に基づいて調整できるので、製造される回路の品質バラツキを一層小さくできる。また、スリット５２の開口部５４の可動蓋５５を開くタイミングを選択することによりベーク処理における温度環境を調節できるので、製造される回路の品質バラツキを一層小さくできる
【００６８】
なお、ベーク装置５の構造は、上記のものに限定されない。ベーク装置５の構造は、ウェハ１０を収容でき、ウェハ１０を加熱できるホットプレート２１を備え、ウェハ１０の周囲にウェハ１０の中心から外周に向けて低温のパージガスを流すことができる構造であれば、他の構造であってもよい。
【００６９】
また、第１の実施形態のベーク装置１に、第５の実施形態のスリット部材５２及び昇降機構５３等を適用してもよい。
【００７０】
第６の実施形態
図１８は、本発明の第６の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置６を概略的に示す縦断面図であり、図１９は、ベーク処理時のベーク装置６を概略的に示す縦断面図である。
【００７１】
図１８及び図１９において、図８及び図９（第３の実施形態）と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。第６の実施形態のベーク装置６は、スリット部材４２を加熱するスリット用ヒータ７２（及び／又はスリット部材４２を冷却するスリット用チラー（図示せず））の少なくとも一方と、ウェハ１０の温度を検出する温度センサ７３と、スリット用ヒータ７２（及び／又はスリット用チラー）のコントローラ（図示せず）とを有する点が第３の実施形態の場合と相違する。
【００７２】
ベーク装置６においては、ベーク処理終了後に、スリット部材４２自体を加熱又は冷却できるようにしている。ウェハ１０の交換作業中の時間を利用して、パージガスにより加熱又は冷却されたスリットを冷却又は加熱して温度を所定の初期温度に戻す（温度をリセットする）。図示の例では、パージガスを冷却しているので、スリット部材４２を加熱する。
【００７３】
第６の実施形態のベーク装置６（又は、第６の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、各ウェハ毎にベーク処理開始時点におけるスリット部材４２の温度を同じにできるので、各ウェハ間のレジストパターンの寸法変化量のばらつきを小さくすることができる。このため、ウェハ１０毎の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００７４】
なお、ベーク装置６の構造は、上記のものに限定されない。ベーク装置６の構造は、ウェハ１０を収容でき、ウェハ１０を加熱できるホットプレート２１を備え、ウェハ１０の周囲にウェハ１０の中心から外周に向けて低温のパージガスを流すことができる構造であれば、他の構造であってもよい。
【００７５】
また、第１の実施形態のベーク装置１に、第６の実施形態のスリット部材４２、昇降機構４３、スリット部材用チラー）等を適用することができる。
【００７６】
第７の実施形態
図２０は、本発明の第７の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置７を概略的に示す縦断面図であり、図２１は、ベーク処理時のベーク装置７を概略的に示す縦断面図である。また、図２２は、ベーク装置７の上部ホットプレート９１を概略的に示す図である。
【００７７】
図２０及び図２１に示されるように、ベーク装置７は、レジストパターン（図示せず）を備えたウェハ１０（図６には示さず）を収容するベーク炉８１を有する。ベーク炉８１は、ベーク炉８１の下部を構成する下部カバー８２と、ベーク炉８１の上部を構成する上部カバー８３と、下部カバー８２及び上部カバー８３の間に形成されたウェハ搬入口８４を開閉する昇降式の内壁リング８５とを有する。図２０は、内壁リング８５が下降してウェハ搬入口８４が開いている状態を示し、図２１は、内壁リング８５が上昇してウェハ搬入口８４が閉じている状態を示している。
【００７８】
図２０及び図２１に示されるように、下部カバー８２には、ベーク炉８１内にパージガスを導入するための導入路８６が備えられている。下部カバー８２の導入路８６には、パージガスの供給装置（図示せず）から配管（図示せず）を通してパージガスが供給される。また、導入路８６には、導入路８６を開閉する導入弁８７が備えられている。ただし、導入路８６の構造等は図示のものに限定されず、パージガスを導入できる構造であれば他の本数・形状・配置とすることが可能である。
【００７９】
図２０及び図２１に示されるように、上部カバー８３には、ベーク炉８１内からパージガスを排出するための排出路８８が備えられている。また、排出路８８には、排出路８８を開閉する排出弁８９が備えられている。ただし、排出路８８の構造等は図示のものに限定されず、パージガスを排出できる構造であれば他の本数・形状・配置とすることが可能である。
【００８０】
また、図２０及び図２１に示されるように、ベーク装置７は、レジストパターンを備えたウェハ１０（図２０には示さず）を加熱するホットプレート２１を有する。ホットプレート２１の構造は、上記第１の実施形態のもの（図５）と同じである。
【００８１】
また、図２０から図２２までに示されるように、ベーク装置７は、ベーク炉８１内のウェハ１０上に上部ホットプレート９０と、その昇降機構９１とを有する。図２２に示されるように、上部ホットプレート９０は、ウェハ用ヒータ９２と、温度センサ９３とを備えている。また、ベーク装置７は、図２２に示されるように、温度センサ９３の出力信号に基づいてウェハ用ヒータ９２に印加される電圧を制御する上部温度コントローラ９４を有する。なお、図２２においては、ヒータ２２が円形に描かれているが、この形状には限定されず、ヒータ２２の形状はウェハ１０の径方向外側を加熱できる形状であれば、他の形状であってもよい。また、図２２においては、温度センサ９３を上部ホットプレート９０の中に備えた場合を描いているが、温度センサ９３の位置は上部ホットプレート９０の中に限定されない。また、図２２においては、温度センサ９３を１個備えた場合を描いているが、温度センサ９３の個数を２個以上とし、例えば、上部温度コントローラ９４による制御を複数の温度センサ９３の検出値の平均値に基づいて、行うように構成してもよい。
【００８２】
上記した構成を有するベーク装置７を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第１の実施形態の場合と同じである。第７の実施形態のベーク処理においては、ホットプレート２１のウェハ用ヒータ２２によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート２１は、ウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするように構成されている。ホットプレート２１による加熱と共に、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路８６からベーク炉８１内に導入し、排出路８８から排出させる。また、上部ホットプレート９０により、ウェハ１０の径方向外側を加熱する。
【００８３】
ベーク装置７においては、上部ホットプレート９０により、ウェハ１０の径方向外側を加熱しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート２１の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、ウェハの外側を上部ホットプレート９０によって、加熱することによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向外側の温度を高くして寸法変化量の増加（温度を高くすると寸法変化量が増加することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００８４】
以上説明したように、第７の実施形態のレジストパターンのベーク装置７（又は、第７の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート２１によりウェハ１０を均一に加熱しながら、上部ホットプレート９０でウェハの外側を加熱してレジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御をしているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００８５】
なお、ベーク装置７の構造は、上記のものに限定されない。また、ベーク装置７の上部ホットプレート９０を、上記第１から第６の実施形態のベーク装置１〜６に適用してもよい。
【００８６】
第８の実施形態
図２３は、本発明の第８の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置８を概略的に示す縦断面図であり、図２４は、ベーク処理時のベーク装置８を概略的に示す縦断面図である。また、図２５は、ベーク装置８のホットプレート１０２を概略的に示す平面図である。
【００８７】
図２３及び図２４において、図２０及び図２１（第７の実施形態）と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。第８の実施形態のベーク装置８は、ベーク炉１０１内にホットプレート１０２を有する。図２５に示されるように、ホットプレート１０２は、ウェハ用ヒータ１０３と、温度センサ１０４と、冷却管１０５と、温度センサ１０６とを有する。また、ベーク装置８は、温度センサ１０４の出力信号に基づいてウェハ用ヒータ１０３に印加される電圧を制御する温度コントローラ１０７と、温度センサ１０６の出力信号に基づいて冷却管１０５に流す媒体の温度を制御するチラー１０８とを有する。なお、図２５においては、ヒータ１０３が円形に描かれているが、この形状には限定されず、ヒータ１０３の形状はホットプレート１０２の上面を均一に加熱できる形状であれば、他の形状であってもよい。また、図２５においては、温度センサ１０４をホットプレート１０２の外側に備えた場合を描いているが、温度センサ１０４の位置はホットプレート１０２の外側に限定されない。また、図２５においては、温度センサ１０４を１個備えた場合を描いているが、温度センサ１０４の個数を２個以上とし、例えば、温度コントローラ１０７による制御を複数の温度センサ１０４の検出値の平均値に基づいて、行うように構成してもよい。また、図２５においては、冷却管１０５が円形に描かれているが、この形状には限定されず、冷却管１０５の形状はホットプレート１０２の中心付近を冷却できる形状であれば、他の形状であってもよい。また、図２５においては、温度センサ１０６をホットプレート１０２の中心に備えた場合を描いているが、温度センサ１０６の位置はホットプレート１０２の中心に限定されない。また、図２５においては、温度センサ１０６を１個備えた場合を描いているが、温度センサ１０６の個数を２個以上とし、例えば、チラー１０８による制御を複数の温度センサ１０６の検出値の平均値に基づいて、行うように構成してもよい。
【００８８】
上記した構成を有するベーク装置８を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第１の実施形態の場合と同じである。第８の実施形態のベーク処理においては、ホットプレート１０２のウェハ用ヒータ１０３によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート１０２は、ウェハ用ヒータ１０３によりウェハ１０に対向する面をほぼ均一な温度分布にするようにウェハ用ヒータ１０２の形状及びホットプレート１０２の材質等が設計されている。ホットプレート１０２による加熱と共に、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）を導入路８６からベーク炉１０１内に導入し、排出路８８から排出させる。また、実施の形態８においては、ウェハ用チラー１０８を用いてホットプレート１０２の中心付近を冷却して、ホットプレート１０２の温度を中心付近で低く外周付近で高くなるように温度勾配を持たせている。
【００８９】
ベーク装置８においては、チラー１０８により、ウェハ１０の中心付近を冷却しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート１０２の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、ウェハの内側をチラーで冷却することによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向内側の温度を低くして寸法変化量の減少（温度を低くすると寸法変化量が減少することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００９０】
以上説明したように、第８の実施形態のレジストパターンのベーク装置８（又は、第８の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート１０２によりウェハ１０を均一に加熱しながら、チラー１０８でウェハの中心付近を冷却してレジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向内側が低くなるように（温度勾配を設けて）制御をしているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００９１】
なお、ベーク装置８の構造は、上記のものに限定されない。また、ベーク装置８のホットプレート１０２を、上記第１から第７の実施形態のベーク装置１〜７に適用してもよい。
【００９２】
第９の実施形態
図２６は、本発明の第９の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレート１１０を概略的に示す平面図である。第９の実施形態のベーク装置は、ホットプレートの構造を除いて第８の実施形態のものと同じである。
【００９３】
第９の実施形態においては、ホットプレート１１０は、ウェハ１０の径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータ１１１と、ウェハ１０の径方向外側の温度を検出する第１の温度センサ１１２と、ウェハ１０の径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータ１１３と、ウェハ１０の径方向外側の温度を検出する第２の温度センサ１１４とを有する。第９の実施形態のベーク装置は、第１の温度センサ１１２の検出値に基づいて第１のウェハ用ヒータ１１１に印加される電圧を制御する温度コンとローラ１１５と、第２の温度センサ１１４の検出値に基づいて第２のウェハ用ヒータ１１３に印加される電圧を制御する温度コンとローラ１１６とを有する。
【００９４】
第９の実施形態においては、ホットプレート１１０を径方向に２分割して、別々の温度コントローラ１１５及び１１６でホットプレート１１０の外側と内側の温度を別々に制御している。具体的には、ホットプレート１１０の内側の温度が外側の温度より低くなるように制御している。
【００９５】
上記した構成を有するベーク装置を用いたレジストパターンの形成プロセスは、使用するベーク装置が異なる点を除いて、上記第１の実施形態の場合と同じである。第９の実施形態のベーク処理においては、ホットプレート１１０のウェハ用ヒータ１１１及び１１３によりウェハ１０を加熱する。ホットプレート１１０は、ウェハ１０に対向する面の外側を高温にし、内側を外側より低い温度分布にするように構成されている。ホットプレート１１０による加熱と共に、パージガス（例えば、Ｎ２ガス）をベーク炉内に導入し、排出路から排出させる。
【００９６】
第９の実施形態のベーク装置においては、ホットプレートの内側の温度を低く、外側の温度を高くしているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート１１０の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、ホットプレート１１０の温度分布を内側で低くすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向内側の温度を低くして寸法変化量の減少（温度を低くすると寸法変化量が減少することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【００９７】
以上説明したように、第９の実施形態のレジストパターンのベーク装置（又は、第９の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【００９８】
なお、第９の実施形態のホットプレート１１０を、上記第１から第７までの実施形態のベーク装置１〜７に適用することもできる。
【００９９】
また、第９の実施形態においては、ホットプレート１１０を径方向に２分割して、それぞれの領域の温度を制御するように構成した場合について説明したが、ホットプレート１１０を径方向に３以上に分割し、それぞれの領域の温度を個々に制御するように構成してもよい。
【０１００】
第１０の実施形態
図２７は、本発明の第１０の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレート１２０を概略的に示す平面図である。第１０の実施形態のベーク装置は、ホットプレートの構造を除いて第８の実施形態のものと同じである。
【０１０１】
図２７において、図２６（第９の実施形態）と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。第１０の実施の形態のホットプレート１２０は、第１のウェハ用ヒータ１１１と第２のウェハ用ヒータ１１３との間に配置された断熱部材１２１を有する点が、第９の実施形態のホットプレート１１０と相違する。この点以外ついては、第１０の実施形態は第９の実施形態と同一である。
【０１０２】
第１１の実施形態
図２８は、本発明の第１１の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレート１３０を概略的に示す平面図である。第１１の実施形態のベーク装置は、ホットプレートの構造を除いて第８の実施形態のものと同じである。
【０１０３】
第１１の実施形態のホットプレート１３０は、ウェハの径方向内側に対向する部分を構成する第２の部材１３２と、第２の部材１３２よりも熱伝導率の高い部材であって、ウェハの径方向外側に対向する部分を構成する第１の部材１３１と、ホットプレート１３０の上面を均一に加熱するウェハ用ヒータ１３３と、第１の部材１３１に備えられた温度センサ１３４と、第２の部材１３２に備えられた温度センサ１３５とを有する。ウェハ用ヒータ１３３は、温度センサ１３４及び／又は１３５の検出値に基づいて温度コントローラ１３６によって制御される。ホットプレート１３０を熱伝導率の異なる部材で構成し、ホットプレート１３０を均一に加熱すれば、熱伝導率の高い外側の第１の部材１３１の温度が、内側の第２の部材１３２の温度より高くすることができる。
【０１０４】
第１１の実施形態においては、ホットプレート１３０の内側の温度を低く、外側の温度を高くしているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート１３０の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、ホットプレート１３０の部材を工夫して外側の温度を高くすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向外側の温度を高くして寸法変化量の増加（温度を高くすると寸法変化量が増加することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【０１０５】
以上説明したように、第１１の実施形態のレジストパターンのベーク装置（又は、第１１の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート１３０によりレジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【０１０６】
なお、第１１の実施形態のホットプレート１３０を、上記第１から第７までの実施形態のベーク装置１〜７に適用することもできる。
【０１０７】
また、第１１の実施形態においては、ホットプレート１３０を径方向に２分割して、それぞれの領域の温度を制御するように構成した場合について説明したが、ホットプレート１３０を径方向に３以上に分割し、それぞれの領域を別個の部材で構成してもよい。また、ホットプレート１３０の部材１３１及び１３２を交換可能に構成することもできる。
【０１０８】
第１２の実施形態
図２９は、本発明の第１２の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレート１４０を概略的に示す平面図である。第１２の実施形態のベーク装置は、ホットプレートの構造を除いて第８の実施形態のものと同じである。
【０１０９】
第１２の実施形態のホットプレート１４０は、ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータ１４１と、ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータ１４２と、ウェハの径方向外側に対向する部分の温度を検出する第１の温度センサ１４３と、ウェハの径方向内側に対向する部分の温度を検出する第２の温度センサ１４４とを有する。また、第１２の実施形態のベーク装置には、第１のウェハ用ヒータ１４１に印加される電圧を調整する第１の可変変圧器１４５と、第２のウェハ用ヒータ１４２に印加される電圧を調整する第２の可変変圧器１４６と、第１の温度センサ１４３の検出値に基づいて第１の可変変圧器１４５の出力電圧を調整し、第２の温度センサ１４４の検出値に基づいて第２の可変変圧器１４６の出力電圧を調整する温度コントローラ１４７とが備えられている。また、ホットプレート１４０の間の第１のウェハ用ヒータ１４１と第２のウェハ用ヒータ１４２との間には断熱部材１４８を備えてもよい。
【０１１０】
第１２の実施形態においては、ホットプレート１４０を径方向に２分割して、別々に温度制御している。第１２の実施形態においては、ホットプレート１４０の内側の温度を低く、外側の温度を高くしているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート１４０の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、ホットプレート１４０に２つのヒータを設け外側の温度を高くすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向外側の温度を高くして寸法変化量の増加（温度を高くすると寸法変化量が増加することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【０１１１】
以上説明したように、第１２の実施形態のレジストパターンのベーク装置（又は、第１２の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート１４０によりレジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【０１１２】
なお、第１２の実施形態のホットプレート１４０を、上記第１から第７までの実施形態のベーク装置１〜７に適用することもできる。
【０１１３】
また、第１２の実施形態においては、ホットプレート１４０を径方向に２分割して、それぞれの領域の温度を制御するように構成した場合について説明したが、ホットプレート１４０を径方向に３以上に分割し、それぞれの領域を別個の部材で構成してもよい。
【０１１４】
また、実施形態７のように上下のホットプレートを一つの温度コントローラで異なる温度に制御してもよい。
【０１１５】
第１３の実施形態
図３０は、本発明の第１３の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレート１５０を概略的に示す平面図である。第１３の実施形態のベーク装置は、ホットプレートの構造を除いて第８の実施形態のものと同じである。
【０１１６】
第１３の実施形態のホットプレート１５０は、ウェハの径方向外側を加熱する第１のウェハ用ヒータ１５１と、ウェハの径方向内側を加熱する第２のウェハ用ヒータ１５２と、ウェハの径方向外側に対向する部分の温度を検出する第１の温度センサ１５３と、ウェハの径方向内側に対向する部分の温度を検出する第２の温度センサ１５４とを有する。また、第１３の実施形態のベーク装置には、第１のウェハ用ヒータ１５１に印加される電圧をオン・オフする第１のスイッチ１５５と、第２のウェハ用ヒータ１４２に印加される電圧をオン・オフする第２のスイッチ１５６と、第１の温度センサ１５３の検出値に基づいて第１のスイッチ１５５のオン・オフを制御し、第２の温度センサ１５４の検出値に基づいて第２のスイッチ１５６のオン・オフを制御する温度コントローラ１５７とが備えられている。また、ホットプレート１５０の間の第１のウェハ用ヒータ１５１と第２のウェハ用ヒータ１５２との間には断熱部材１５８を備えてもよい。
【０１１７】
第１３の実施形態においては、ホットプレート１５０を径方向に２分割して、別々に温度制御している。第１３の実施形態においては、ホットプレート１５０の内側の温度を低く、外側の温度を高くしているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量（即ち、レジストパターンの開口部の縮み量）をウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量に近づけることができ、ウェハ１０の全面においてレジストパターンの寸法変化量を均一にすることができる。これは、ホットプレート１５０の全面を均一に加熱しても（即ち、従来の場合）ウェハ１０の全面のレジストパターンの寸法変化量が均一にならない（レジストパターンの寸法変化量のばらつきが生じる原因は明確にわかっていない）が、ホットプレート１５０に２つのヒータを設け外側の温度を高くすることによって、ウェハ１０の温度分布に積極的に温度勾配を設けて、ウェハ１０の径方向外側の温度を高くして寸法変化量の増加（温度を高くすると寸法変化量が増加することがわかっている）が図られた結果であると考えられる。
【０１１８】
以上説明したように、第１３の実施形態のレジストパターンのベーク装置（又は、第１３の実施形態のレジストパターンの形成方法）によれば、ホットプレート１５０によりレジストパターンの温度分布をウェハ１０の径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハ１０の径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハ１０の径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ１０上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができる。
【０１１９】
なお、第１３の実施形態のホットプレート１５０を、上記第１から第７までの実施形態のベーク装置１〜７に適用することもできる。
【０１２０】
また、第１３の実施形態においては、ホットプレート１５０を径方向に２分割して、それぞれの領域の温度を制御するように構成した場合について説明したが、ホットプレート１５０を径方向に３以上に分割し、それぞれの領域を別個の部材で構成してもよい。
【０１２１】
また、第７の実施形態のように上下のホットプレートを一つの温度コントローラで異なる温度に制御してもよい。
【０１２２】
なお、上記第１から第１３までの実施形態の２つ以上を任意に組み合わせた変形例が可能である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１から７までのレジストパターンのベーク装置又は請求項１８のレジストパターンの形成方法によれば、ホットプレートによりウェハを加熱しながら、パージガス用ヒータで加熱したパージガスをウェハ外周からウェハ中心に向けて流すことにより、又は、チラーで冷却したパージガスをウェハ中心から外周に向けて流すことにより、レジストパターンの温度分布をウェハの径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハの径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハの径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【０１２４】
また、請求項８から１５までのレジストパターンのベーク装置又は請求項１８のレジストパターンの形成方法によれば、ホットプレートの温度分布を中心付近で低くすることにより、レジストパターンの温度分布をウェハの径方向内側が低くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハの径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハの径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【０１２５】
また、請求項１６及び１７のレジストパターンのベーク装置又は請求項１８のレジストパターンの形成方法によれば、上部ホットプレートによりレジストパターンの温度分布をウェハの径方向外側が高くなるように（温度勾配を設けて）制御しているので、ウェハの径方向外側におけるレジストパターンの寸法変化量とウェハの径方向内側におけるレジストパターンの寸法変化量との差を小さくすることができる。このため、同一のウェハ上に製造される個々の半導体集積回路の品質上のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図３】図１のベーク装置の上部カバーを概略的に示す上面図である。
【図４】図１のベーク装置の下部カバーを概略的に示す下面図である。
【図５】図１のベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図７】図６のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図９】図８のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図１０】図８のベーク装置のスリット部材を概略的に示す平面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図１２】図１１のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図１３】図１１のベーク装置のスリット部材（可動蓋が閉状態）を概略的に示す平面図である。
【図１４】図１１のベーク装置のスリット部材（可動蓋が開状態）を概略的に示す平面図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図１６】図１５のベーク装置（スリット部材の可動蓋が閉状態）を概略的に示す縦断面図である。
【図１７】図１５のベーク装置（スリット部材の可動蓋が開状態）を概略的に示す縦断面図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図１９】図１８のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図２０】本発明の第７の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図２１】図２０のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図２２】図２０のベーク装置の上部ホットプレートを概略的に示す図である。
【図２３】本発明の第８の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置を概略的に示す縦断面図である。
【図２４】図２３のベーク装置（ベーク処理時）を概略的に示す縦断面図である。
【図２５】図２３のベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【図２６】本発明の第９の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【図２７】本発明の第１０の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【図２８】本発明の第１１の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【図２９】本発明の第１２の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【図３０】本発明の第１３の実施形態に係るレジストパターンのベーク装置のホットプレートを概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１〜８  ベーク装置、  １０  ウェハ、  １１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，１０１  ベーク炉、  １２，３２，８２  下部カバー、  １３，３３，８３  上部カバー、  １４，３４，８４  ウェハ搬入口、  １５，３５，８５内壁リング、  １６，３６，８６  導入路、  １７  パージガス用ヒータ、  １８，４０，８７  導入弁、  １９，３９，８８  排出路、  ２０，３８，８９排出弁、  ２１，１０２，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０  ホットプレート、  ２２  ウェハ用ヒータ、  ２３  温度センサ、  ２４  温度コントローラ、  ２５  ストッパ、  ３７  チラー、  ３７ａ  冷却管、  ４２，５２スリット部材、  ４３，５３  昇降機構、  ４４，５４  開口部、  ５５  可動蓋、  ５６，７３  温度センサ、  ７２  スリット部材用ヒータ、  ９０  上部ホットプレート、  ９２  上部ヒータ、  ９３  温度センサ、  １０４，１０６，１１２，１１４，１３４，１３５，１４３，１４４，１５３，１５４  温度センサ、  １０８  チラー、  １０３，１１１，１１３，１３３，１４１，１４２，１５１，１５２  ヒータ、  １０７，１１５，１１６，１３６，１４７，１５７  温度コントローラ、  １４５，１４６  可変変圧器、  １５５，１５６  スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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