JP2000292932A

JP2000292932A - レジスト処理装置

Info

Publication number: JP2000292932A
Application number: JP10203499A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshioka; 寛吉岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】レジストミストの跳ね返りによりウエハ上に
不均一なレジスト塗布膜が形成されるのを抑制できるレ
ジスト処理装置を提供する。【解決手段】本発明に係るレジスト処理装置は、ウエ
ハ２７を保持するスピンチャック２５と、このチャック
２５を回転させるモーター１９と、チャック２５に保持
されたウエハ２７上にレジストを吐出するノズル２８
と、ノズル２８にレジストを供給するレジスト供給手段
と、チャック２５の周囲を囲むスピンカップ１１，１２
と、スピンカップ下部１２の内壁面に薬液を吐出する薬
液ノズル１８と、薬液ノズル１８から薬液を吐出するこ
とによりスピンカップ下部１２の内壁面に流された薬液
と、ノズル２８からレジストを吐出した際にスピンカッ
プに飛び散ったレジストと、を蒸留・冷却により分離す
る分離手段と、を具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハにレ
ジストの塗布、現像又は洗浄を行うレジスト処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のレジスト処理装置の一例
を示す断面図である。

【０００３】このレジスト処理装置は、半導体ウエハ上
にレジストを塗布し、塗布したレジストを現像、洗浄す
る装置である。レジスト処理装置は半導体ウエハ１２７
を固定・保持するためのスピンチャック１２５を有し、
スピンチャック１２５の周囲にはスピンカップ上部１１
１及びスピンカップ下部１１２が設けられている。スピ
ンチャック１２５の上方には、レジスト、現像液及び洗
浄液のいずれかを吐出するためのノズル１２８が配置さ
れている。

【０００４】スピンチャック１２５には回転軸１２３を
介してモーター１１９が取り付けられており、この回転
軸１２３のモーター側の端部は、スピンカップ下部１１
２に設けられた穴１１７によってスピンカップの外部に
配置されている。このスピンカップ下部１１２には下方
に排気する第１の排気管１１５が設けられており、この
排気管１１５は上記穴１１７の周囲に配置されている。
また、スピンカップ下部１１２には横方向に排気する第
２の排気管１１６が設けられている。第１及び第２の排
気管１１５，１１６は図示せぬ排気手段に接続されてい
る。

【０００５】次に、上記レジスト処理装置の動作につい
て説明する。

【０００６】レジストの塗布を行う場合は、スピンチャ
ック１２５に半導体ウエハ１２７を保持し、モーター１
１９によりスピンチャック１２５を回転させ、第１及び
第２の排気管１１５，１１６から排気を行う。これと共
に、ノズル１２８からレジストを吐出することにより、
半導体ウエハ１２７上にレジストを塗布する。

【０００７】また、現像する場合は、スピンチャック１
２５に半導体ウエハ１２７を保持し、モーター１１９に
よりスピンチャック１２５を回転させ、第１及び第２の
排気管１１５，１１６から排気を行う。これと共に、ノ
ズル１２８から半導体ウエハ１２７上に現像液を滴下す
ることにより、現像処理を行う。

【０００８】また、洗浄する場合は、スピンチャック１
２５に半導体ウエハ１２７を保持し、モーター１１９に
よりスピンチャック１２５を回転させ、第１及び第２の
排気管１１５，１１６から排気を行う。これと共に、ノ
ズル１２８から洗浄液を吐出することにより、半導体ウ
エハ１２７を洗浄処理する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
レジスト処理装置では、レジスト、現像液又は洗浄液を
ウエハ１２７上に吐出し、このレジスト等がウエハの回
転による遠心力によって飛び散り、この飛び散ったレジ
スト等がスピンカップの内壁面にぶつかり、その跳ね返
りがウエハ表面を汚染することがある。これを抑制する
ために従来のレジスト処理装置では、レジスト等が跳ね
返りにくい形状としたスピンカップを用いると共に、第
１及び第２の排気管１１５，１１６から排気を行うこと
によりミストの跳ね返りによるウエハ表面の汚染を抑制
しようとしていた。

【００１０】しかし、スピンカップの形状及び排気だけ
では、ミストの跳ね返りを十分に防止することができな
い。従って、上記従来のレジスト処理装置において、レ
ジストの塗布を行う場合、レジストミストの跳ね返りが
発生し、その結果、ウエハ上に均一なレジスト塗布膜を
形成できないことがある。また、現像、洗浄を行う場
合、ミストの跳ね返りが発生し、その結果、ウエハ上に
汚れ等が生じ、それが不良の原因となることがある。

【００１１】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、レジストの塗布を行う場
合はレジストミストの跳ね返りによりウエハ上に不均一
なレジスト塗布膜が形成されるのを抑制できるレジスト
処理装置を提供することにある。また、本発明の他の目
的は、現像又は洗浄を行う場合はミストの跳ね返りによ
るウエハの汚れ等を原因とする不良の発生を抑制できる
レジスト処理装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るレジスト処理装置は、半導体ウエハを
保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転駆動手
段と、前記保持部に保持された半導体ウエハ上にレジス
トを塗布する塗布手段と、前記保持部の周囲を囲むスピ
ンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を流す手
段と、を具備することを特徴とする。

【００１３】上記レジスト処理装置では、保持部に半導
体ウエハを保持し、この保持部を回転駆動手段により回
転させ、スピンカップの内壁面に薬液を流しながら、塗
布手段によりレジストをウエハ上に塗布する。このよう
にスピンカップの内壁面に薬液を流すことにより、レジ
ストミストの跳ね返りを防止することができる。その結
果、半導体ウエハ上に塗布ムラのないレジスト塗布面を
得ることができる。

【００１４】また、上記レジスト処理装置においては、
前記スピンカップの内壁面に流された薬液と、前記塗布
手段によりレジストを塗布した際に前記スピンカップに
飛び散ったレジストと、を分離する分離手段と、この分
離手段により分離した薬液を再びスピンカップの内壁面
に供給する供給手段と、をさらに含むことが好ましい。
これにより、薬液を再生し、繰り返し再生薬液をスピン
カップの内壁面に供給することができるため、レジスト
処理コストを低減することができる。

【００１５】本発明に係るレジスト処理装置は、半導体
ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させるモ
ーターと、前記保持部に保持された半導体ウエハ上にレ
ジストを吐出するノズルと、前記ノズルにレジストを供
給するレジスト供給手段と、前記保持部の周囲を囲むス
ピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を吐出
する薬液ノズルと、前記薬液ノズルに薬液を供給する薬
液供給手段と、前記薬液ノズルから薬液を吐出すること
により前記スピンカップの内壁面に流された薬液と、前
記レジストを吐出するノズルによりレジストを塗布した
際に前記スピンカップに飛び散ったレジストと、を蒸留
・冷却により分離する分離手段と、前記分離手段により
分離した薬液を前記薬液ノズルに供給する供給手段と、
を具備することを特徴とする。

【００１６】本発明に係るレジスト処理装置は、半導体
ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させる回
転駆動手段と、前記保持部に保持された半導体ウエハ上
に現像液を滴下する滴下手段と、前記保持部の周囲を囲
むスピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を
流す手段と、を具備することを特徴とする。

【００１７】また、上記レジスト処理装置においては、
前記スピンカップの内壁面に流された薬液と、前記滴下
手段によりレジストを塗布した際に前記スピンカップに
飛び散った現像液と、を分離する分離手段と、この分離
手段により分離した薬液を再びスピンカップの内壁面に
供給する供給手段と、をさらに含むことが好ましい。

【００１８】本発明に係るレジスト処理装置は、半導体
ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させる回
転駆動手段と、前記保持部に保持された半導体ウエハ上
に洗浄液を吐出する吐出手段と、前記保持部の周囲を囲
むスピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を
流す手段と、を具備することを特徴とする。

【００１９】また、上記レジスト処理装置においては、
前記スピンカップの内壁面に流された薬液と、前記吐出
手段により洗浄液を吐出した際に前記スピンカップに飛
び散った洗浄液と、を分離する分離手段と、この分離手
段により分離した薬液を再びスピンカップの内壁面に供
給する供給手段と、をさらに含むことが好ましい。

【００２０】また、上記レジスト処理装置においては、
前記スピンカップの内壁面の傾斜角度を３０°〜４５°
とすることが好ましい。これにより、スピンカップの内
壁面に薬液を流し易くできると共に、レジストミストも
跳ね返りにくくすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００２２】図１（ａ）は、本発明の実施の形態による
レジスト処理装置を示す平面図であり、図１（ｂ）は、
図１（ａ）に示す１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。
図２は、図１に示すレジスト処理装置における薬液回収
システムを説明するための構成図である。なお、図１
（ａ）は、半導体ウエハ及びノズル２８を省略した図で
ある。

【００２３】このレジスト処理装置は、半導体ウエハ上
にレジストを塗布し、塗布したレジストを現像、洗浄す
る装置である。レジスト処理装置は、図１（ｂ）に示す
ように半導体ウエハ２７を固定・保持するためのスピン
チャック２５を有する。このスピンチャック２５の周囲
にはスピンカップ上部１１及びスピンカップ下部１２が
設けられている。スピンカップ上部１１とスピンカップ
下部１２との間には、例えばシンナー又はアセトン等の
薬液をスピンカップ下部１２の内壁に供給するための複
数の薬液供給口１４が設けられている。これら薬液供給
口１４それぞれには薬液ノズル１８が配置されており、
薬液ノズル１８には薬液供給配管１６が接続されてい
る。

【００２４】スピンチャック２５の上方には、レジス
ト、現像液及び洗浄液のいずれかを吐出するためのノズ
ル２８が配置されており、このノズル２８にはレジスト
等を供給する供給管２９が接続されている。

【００２５】スピンチャック２５の下部には回転軸２３
を介してモーター１９が取り付けられており、この回転
軸２３のモーター側の端部は、スピンカップ下部１２に
設けられた穴１７によってスピンカップの外部に配置さ
れている。このスピンカップ下部１２には下方に排気す
る排気管１５が４本設けられており、これら排気管１５
は上記穴１７の周囲に配置されている。また、スピンカ
ップ下部１２には、排気管１５の外側に位置する廃液配
管１３が４本設けられている。これら廃液配管１３はス
ピンカップ下部１２の内壁に繋がっている。これによ
り、薬液ノズル１８から吐出された薬液は、スピンカッ
プ下部１２の内壁を流れ、廃液配管１３により排出され
るようになる。また、スピンカップ下部１２の内壁面の
傾斜角度は、薬液を流し易く、且つ、レジストミストの
跳ね返りにくい角度とすることが望ましく、例えば、３
０°〜４５°とすることが望ましい。

【００２６】次に、廃液回収システムについて説明す
る。

【００２７】図２に示すように、スピンカップ下部１２
には廃液配管１３の一端が繋げられており、廃液配管１
３の他端は廃液２１を溜める廃液タンク３１に繋げられ
ている。この廃液タンク３１内には配管３２の一端が繋
げられており、この配管３２の途中にはフィルター３３
が配置されている。配管３２の他端は加熱槽３７内に繋
げられている。この加熱槽３７の外周には該槽３７を加
熱するためのヒーター３５が設けられている。

【００２８】加熱槽３７には気化した薬液成分を回収す
る回収手段３６が設けられており、この回収手段３７は
配管３９を介して冷却槽４７に繋げられている。冷却槽
４７には冷却コイル４７ａが巻かれている。また、加熱
槽３７には薬液成分を分離したレジスト等の廃液４５を
回収する廃液タンク４３が配管４１を介して接続されて
いる。

【００２９】冷却槽４７は、配管５３により再生薬液５
１を溜める再生薬液タンク５５と繋げられている。再生
薬液タンク５５には配管６３の一端が繋げられており、
この配管６３の他端には配管６５の一端が繋げられてい
る。また、配管６５の一端には配管６４の一端が繋げら
れており、この配管６４の他端は新しい薬液５９を溜め
る新薬液タンク５７に繋げられている。

【００３０】また、配管６５の他端にはポンプ６７が接
続されており、ポンプ６７には配管６９の一端が接続さ
れている。配管６９の他端にはフィルター７１の一方側
が接続されている。フィルター７１の他方側には薬液供
給配管１６の一端が接続されており、薬液供給配管１６
の他端には薬液ノズル１８が接続されている。

【００３１】次に、上記レジスト処理装置の動作につい
て説明する。

【００３２】レジストの塗布を行う場合は、図１（ｂ）
に示すスピンチャック２５に半導体ウエハ２７を固定・
保持し、モーター１９によりスピンチャック２５を回転
させ、排気管１５から図示せぬ排気手段により排気を行
う。これと共に、薬液ノズル１８からシンナー又はアセ
トン等の薬液（溶剤）を吐出することにより、この薬液
をスピンカップ下部１２の内壁に流す。

【００３３】この後、図示せぬ供給手段によりレジスト
を供給管２９を通ってノズル２８から吐出する。これに
より、回転している半導体ウエハ２７上にレジストを塗
布する。すると、ウエハ２７上に供給されたレジストが
ウエハの回転による遠心力によって飛び散り、この飛び
散ったレジストがスピンカップ下部１２の内壁にぶつか
る。この際、スピンカップ下部１２の内壁面に薬液を流
しているため、このレジストミストが跳ね返ることな
く、薬液と共にスピンカップ下部の内壁面を伝わり、廃
液配管１３に流れ込む。この廃液配管１３に流れ込んだ
レジストと薬液の混合した廃液２１は廃液タンク３１内
に蓄積される。

【００３４】次に、この廃液２１は配管３２を通って加
熱槽３７に流される。この際、配管３２のフィルター３
３によって廃液２１の中に存在するパーティクルを除去
する。この後、加熱槽３７に蓄積された廃液をヒーター
３５によって加熱することにより、廃液から薬液成分と
レジスト成分を蒸留分離する。そして、蒸留された薬液
成分は回収手段３６により回収され、この回収された薬
液成分は配管３９を通って冷却槽４７に送られ、冷却コ
イル４７ａにより冷却される。一方、レジスト成分は配
管４１を通って廃液タンク４３に蓄積される。

【００３５】次に、冷却コイル４７ａにより冷却して再
生された薬液５１は配管５３を通って再生薬液タンク５
５に蓄積される。この後、再生薬液タンク５５内の再生
薬液５１を、ポンプ６７により配管６３，６５，６９を
通して薬液供給配管１６に供給する。これと共に、再生
薬液だけでは不足する分を補うために新薬液タンク５７
内の新薬液５９を、ポンプ６７により配管６３，６５，
６９を通して薬液供給配管１６に供給する。そして、薬
液は、ポンプ６７で加圧され、フィルター７１を通って
パーティクルが除去され、再び薬液ノズル１８からスピ
ンカップ下部１２の内壁面に吐出される。このようにし
て薬液を循環させスピンカップに供給する。

【００３６】また、レジスト膜を現像する場合は、スピ
ンチャック２５に半導体ウエハ２７を固定・保持し、モ
ーター１９によりスピンチャック２５を回転させ、排気
管１５から排気を行う。これと共に、薬液ノズル１８か
らシンナー又はアセトン等の薬液（溶剤）を吐出するこ
とにより、この薬液をスピンカップ下部１２の内壁に流
す。この後、半導体ウエハ２７上にノズル２８から現像
液を滴下することにより、現像処理を行う。なお、レジ
スト膜を現像する場合においてもレジストを塗布する場
合とほぼ同様の薬液回収システムにより薬液を循環させ
ることとする。

【００３７】また、半導体ウエハ２７を洗浄する場合
は、スピンチャック２５に半導体ウエハ２７を固定・保
持し、モーター１９によりスピンチャック２５を回転さ
せ、排気管１５から排気を行う。これと共に、薬液ノズ
ル１８からシンナー又はアセトン等の薬液（溶剤）を吐
出することにより、この薬液をスピンカップ下部１２の
内壁に流す。この後、ノズル２８から洗浄液を吐出する
ことにより、半導体ウエハ２７を洗浄処理する。なお、
ウエハを洗浄する場合においてもレジストを塗布する場
合とほぼ同様の薬液回収システムにより薬液を循環させ
ることとする。

【００３８】上記実施の形態によれば、ウエハ２７にレ
ジストをスピン塗布する際、スピンカップ下部１２の内
壁面に薬液を流すことにより、レジストミストの跳ね返
りを防止することができる。これにより、レジストの塗
布を行う場合はウエハ上に塗布ムラのないレジスト塗布
面を得ることができる。また、現像、洗浄を行う場合は
ウエハ上に汚れ等が付着するのを防止できるため、汚れ
等による不良の発生を抑制でき、製品の品質及び歩留ま
りを向上させることができる。

【００３９】また、スピンカップ下部１２の内壁面の傾
斜角度を３０°〜４５°とすることにより、壁面に薬液
を流し易くできると共に、レジストミストも跳ね返りに
くくすることができる。

【００４０】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
本実施の形態では、スピンカップ下部１２に流す溶剤と
してシンナー又はアセトン等を用いているが、これらに
限定されず、他の有機溶剤を用いることも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ピンカップの内壁面に薬液を流しながら、塗布手段によ
りレジストをウエハ上に塗布する。したがって、レジス
トの塗布を行う場合はレジストミストの跳ね返りにより
ウエハ上に不均一なレジスト塗布膜が形成されるのを抑
制できるレジスト処理装置を提供することができる。

【００４２】また、本発明によれば、現像又は洗浄を行
う場合はミストの跳ね返りによるウエハの汚れ等を原因
とする不良の発生を抑制できるレジスト処理装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態によるレジ
スト処理装置を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）に示す１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。

【図２】図１に示すレジスト処理装置における薬液回収
システムを説明するための構成図である。

【図３】従来のレジスト処理装置の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１１スピンカップ上部１２スピンカッ
プ下部１３廃液配管１４薬液供給
口１５排気管１６薬液供給
配管１７穴１８薬液ノズ
ル１９モーター２１薬液２３回転軸２５スピンチ
ャック２７半導体ウエハ２８ノズル２９供給管３１廃液タン
ク３２配管３３フィルタ
ー３５ヒーター３６回収手段３７加熱槽３９配管４１配管４３廃液タン
ク４５廃液４７冷却槽４７ａ冷却コイル５１再生薬液５５再生薬液タンク５７新薬液タ
ンク５９新しい薬液６３〜６５配
管６７ポンプ６９配管７１フィルター１１１スピンカ
ップ上部１１２スピンカップ下部１１５第１の
排気管１１６第２の排気管１１７穴１１９モーター１２３回転軸１２５スピンチャック１２７半導体
ウエハ１２８ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転駆動手段と、前記保持部に保持された半導体ウエハ上にレジストを塗
布する塗布手段と、前記保持部の周囲を囲むスピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を流す手段と、を具備することを特徴とするレジスト処理装置。
【請求項２】前記スピンカップの内壁面に流された薬
液と、前記塗布手段によりレジストを塗布した際に前記
スピンカップに飛び散ったレジストと、を分離する分離
手段と、この分離手段により分離した薬液を再びスピン
カップの内壁面に供給する供給手段と、をさらに含むこ
とを特徴とする請求項１記載のレジスト処理装置。
【請求項３】半導体ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させるモーターと、前記保持部に保持された半導体ウエハ上にレジストを吐
出するノズルと、前記ノズルにレジストを供給するレジスト供給手段と、前記保持部の周囲を囲むスピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を吐出する薬液ノズル
と、前記薬液ノズルに薬液を供給する薬液供給手段と、前記薬液ノズルから薬液を吐出することにより前記スピ
ンカップの内壁面に流された薬液と、前記レジストを吐
出するノズルによりレジストを塗布した際に前記スピン
カップに飛び散ったレジストと、を蒸留・冷却により分
離する分離手段と、前記分離手段により分離した薬液を前記薬液ノズルに供
給する供給手段と、を具備することを特徴とするレジスト処理装置。
【請求項４】半導体ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転駆動手段と、前記保持部に保持された半導体ウエハ上に現像液を滴下
する滴下手段と、前記保持部の周囲を囲むスピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を流す手段と、を具備することを特徴とするレジスト処理装置。
【請求項５】前記スピンカップの内壁面に流された薬
液と、前記滴下手段によりレジストを塗布した際に前記
スピンカップに飛び散った現像液と、を分離する分離手
段と、この分離手段により分離した薬液を再びスピンカ
ップの内壁面に供給する供給手段と、をさらに含むこと
を特徴とする請求項４記載のレジスト処理装置。
【請求項６】半導体ウエハを保持する保持部と、前記保持部を回転させる回転駆動手段と、前記保持部に保持された半導体ウエハ上に洗浄液を吐出
する吐出手段と、前記保持部の周囲を囲むスピンカップと、前記スピンカップの内壁面に薬液を流す手段と、を具備することを特徴とするレジスト処理装置。
【請求項７】前記スピンカップの内壁面に流された薬
液と、前記吐出手段により洗浄液を吐出した際に前記ス
ピンカップに飛び散った洗浄液と、を分離する分離手段
と、この分離手段により分離した薬液を再びスピンカッ
プの内壁面に供給する供給手段と、をさらに含むことを
特徴とする請求項６記載のレジスト処理装置。
【請求項８】前記スピンカップの内壁面の傾斜角度を
３０°〜４５°とすることを特徴とする請求項１〜７の
うちいずれか１項記載のレジスト処理装置。