JP2001203151A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JP2001203151A
JP2001203151A JP2000013356A JP2000013356A JP2001203151A JP 2001203151 A JP2001203151 A JP 2001203151A JP 2000013356 A JP2000013356 A JP 2000013356A JP 2000013356 A JP2000013356 A JP 2000013356A JP 2001203151 A JP2001203151 A JP 2001203151A
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JP
Japan
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solvent
nozzle
standby
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
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JP2000013356A
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English (en)
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Kazuhiro Nakanishi
和弘 中西
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ノズルに付着したレジスト液の経時変化を防止
する。 【解決手段】半導体ウエハにレジスト液を塗布するコー
ター等の半導体製造装置において、ノズル1は、塗布作
業をしない休止時に、待機ポット部2に移動し待機す
る。待機ポット部2は、開口部3、容器部6を有し、開
口部3にノズル1が待機状態にあるとき密閉状態を保持
するためのOリング4、空気をパージするガスのガス供
給パイプ7、レジスト液を溶解する溶剤10を供給する
ための溶剤供給パイプ8を備える。なお、ドレインパイ
プ9を付設する。待機ポット部2内は二窒素により空気
がパージされ、容器部6に溶剤10が貯溜されるため、
ノズル1は、待機時は溶剤10の雰囲気中に保持されて
待機するので、ノズル先端に付着したレジスト液の経時
変化による固化などが防止される。パージガスや溶剤1
0は、所定のシーケンスで供給され一定の雰囲気を維持
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
関し、より詳細には、半導体ウエハにフォトレジスト液
を塗布する塗布機(コーター)や塗布したフォトレジス
ト液を現像液に溶かし込む現像機(デベロッパー)等に
おいて、半導体ウエハにフォトレジスト液や現像液等の
薬液を供給する半導体製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程中、フォトリ
ソグラフィ工程では、半導体ウエハ(以下、ウエハとい
う。)表面上に感光性樹脂であるフォトレジスト液をコ
ーターにより塗布し、またこの塗布したフォトレジスト
液をデベロッパーにより現像液に溶かしてレジストパタ
ーンを構成することが行われている。この場合、フォト
レジスト液や現像液は、コーターやデベロッパーに設け
られた薬液供給装置のノズルより、高速回転装置に設置
されたウエハ表面上に滴下することによって行われる。
【0003】図4は、従来のフォトレジストコーターの
断面を模式的に示す図で、図中、ウエハWは、真空吸着
する水平な円形のチャック21に同心に真空吸着され、
チャック21は、該チャック21を回転するための図示
しないモータに連結する回転支持体22に支持されてい
る。ウエハWの上面には、フォトレジスト液23を供給
するノズル1が、図示しない待機装置から移動してウエ
ハWに対向する。
【0004】ウエハWがチャック21に吸着されると、
ノズル1からフォトレジスト液23が滴下される。そし
て、チャック21がウエハWと共に高速回転し、ウエハ
W上のフォトレジスト液23はウエハWの上面を遠心力
で放射状に広がり、ウエハWの上面全域にわたって塗布
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ノズルは、通常、塗布
作業の開始前は塗布作業とは作業環境条件が異なる図示
しない別の待機ポットに留め置かれているため、ノズル
先端部に付着しているフォトレジスト液が経時的に粘度
変化して定着し、ウエハ上への吐出不良を招来する。こ
のため、薬液塗布工程において、所定量の薬液を高精度
に吐出することができなくなり、レジスト膜厚(膜厚平
均値、面内均一性等)に影響し、再生率や製品歩留まり
の悪化を生じていた。これを防ぐためにダミーディスペ
ンス等が行われているが材料費用もかかり環境保全にも
適していない等の問題点があった。
【0006】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
ので、レジストノズルの待機中、該ノズルの待機環境条
件を管理することにより、前記ノズルに付着したフォト
レジスト液等の薬液の性質が経時的に変化するの防止し
た半導体製造装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、半導
体ウエハにノズルから薬液を供給する装置を有する半導
体製造装置であって、前記ノズルが薬液を供給しない休
止時に前記ノズルを待機させる待機装置を具備した半導
体製造装置において、前記待機装置に、前記ノズルの待
機時に密閉状態を保持する密閉手段と、前記薬液を溶解
する溶剤を収容する貯溜手段と、前記待機装置内の空気
をパージするガスの供給手段と、前記薬液を溶解する溶
剤の供給手段とを設け、前記待機装置を、前記薬液を供
給する装置と別体に構成したことを特徴とする。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記ガスの供給手段はガスの圧力可変装置を、前記
溶剤の供給手段は溶剤の流量可変装置をそれぞれ有し、
前記ガスの圧力及び前記溶剤の流量を制御可能としたこ
とを特徴とする。
【0009】請求項3の発明は、半導体ウエハにノズル
から薬液を供給する装置を有する半導体製造装置であっ
て、前記ノズルが薬液を供給しない休止時に前記ノズル
を待機させる待機装置を具備した半導体製造装置におい
て、前記待機装置に、前記ノズルの待機時に密閉状態を
保持する密閉手段と、前記薬液を溶解する溶剤を収容す
る貯溜手段と、前記待機装置内の空気をパージするガス
の供給手段と、前記薬液を溶解する溶剤の供給手段とを
設け、前記待機装置を、前記薬液を供給する装置と一体
に構成したことを特徴とする。
【0010】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記ガスの供給手段はガスの圧力可変装置を、前記
溶剤の供給手段は溶剤の流量可変装置をそれぞれ有し、
前記ガスの圧力及び前記溶剤の流量を制御可能としたこ
とを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明が適用される半導
体製造装置の全体概略断面図で、図中、半導体製造装置
は、レジストノズル1及び図示しない真空吸着チャッ
ク、回転モータ等からなるフォトレジスト液23を供給
する装置と、該装置と別体に構成され、レジストノズル
1がフォトレジスト液23を供給しない休止時にレジス
トノズル1を待機させる待機ポット部2とから構成され
る。レジストノズル1は、システム制御部26の制御の
もとに待機ポット部2から作業位置に移動し、ウエハW
と対峙する。フォトレジスト液23は、タンク24に収
容されており、システム制御部26の制御によりポンプ
25が稼動し、バルブ27が制御されることにより所定
量のフォトレジスト液23がウエハWに吐出される。な
お、これらの制御は、制御盤28から必要に応じ制御状
況を表示装置29でモニタしながら行なう。
【0012】図2は、本発明に係るレジストノズルの待
機ポット部の拡大断面図で、図中、待機ポット部2はレ
ジストノズル1を受け入れる開口部3及び後述する溶剤
10を貯溜する容器部6を有する。開口部3にはOリン
グ4が取付けられ、レジストノズル1がこのOリング4
のリング部5に挿入されて待機ポット部2に待機中は気
密が保たれるようになっている。また、待機ポット部2
には内部空気をパージするガスパージ用のガス供給パイ
プ7及びフォトレジスト液23を溶解する溶剤10を供
給する溶剤供給パイプ8が接続されている。なお、9は
溶剤10のドレインパイプである。
【0013】レジストノズル1が、ウエハWへのフォト
レジスト液23の吐出作業を終了し、フォトレジスト液
23の供給装置から待機ポット部2に移動すると、Oリ
ング4のリング部5に挿入され待機状態に入る。このと
き、これを制御、監視しているシステム制御部26は、
図示しないガスパージ用ガス収容タンクからガス供給パ
イプ7を介してガスを待機ポット部2に供給し、待機ポ
ット部2内の空気をパージする。ガスパージ用ガスとし
ては、例えば、二窒素(N2)を使用し、溶剤10は、
フォトレジスト液23に乳酸エチルを使用する場合は、
乳酸エチル溶媒を使用する。
【0014】また図示しない溶剤収容タンクから溶剤1
0が溶剤供給パイプ8を通じて待機ポット部2の容器部
6に供給され、貯溜されている。溶剤10は、フォトレ
ジスト液23を溶解する性質を有すると共に揮発性を有
するので、ノズル1に付着したフォトレジスト液23
が、待機ポット部2内において溶剤10の雰囲気下に曝
されるときは、ガスパージ用ガスと相俟ってフォトレジ
スト液23の経時変化による固化などの現象を防ぐこと
ができる。溶剤10は、レジスト溶媒又はレジスト液を
溶解する性質の高いものを選択、組み合わせて使用すれ
ばよい。なお、レジストコーティングの際のエッジリン
ス、バックリンスに使用するシンナーを溶剤10として
使用することができる。
【0015】ノズル1がOリング4のリング部5に挿入
されている状態は、密閉状態にはあるが、リング部5と
レジストノズル1との間には若干の隙間があるため、完
全密閉状態にあるわけではない。このため待機ポット部
2内の環境条件は徐々に変化する。この変化に対応する
ため、システム制御部26に、時間経過と待機ポット部
2内の環境条件変化に対応して、待機ポット部2内の環
境条件が一定に保たれるようなプログラムを記憶させ、
このプログラムに従ってガスの圧力や溶剤の流量を制御
する。
【0016】即ち、プログラムとして、パージガスは絶
えず微量流し、溶剤10は一定時間毎に供給を行うこと
を基本設定とする。このため、ガス供給パイプ7及び溶
剤供給パイプ8に、それぞれ、圧力可変可能なレギュレ
ータ及び流量可変調整可能なフローメーターを設置し、
パージガスの圧力及び溶剤10の流量をシステム御装部
26により制御する。さらに、基本的な設定以外に任意
にノズル先端レジストの経時変化に対応させるプログラ
ムを設定できる機能を有するように構成する。
【0017】図3は、本発明が適用される他の半導体製
造装置の全体概略構成図であり、図中、半導体製造装置
は、レジストノズル1及び図示しない真空吸着チャッ
ク、回転モータ等からなるフォトレジスト液23を塗布
する装置が、レジストノズル1を待機させるポット部
2′(待機装置)内に構成されるよう一体として構成す
る。そして、ポット部2′に前記待機ポット部2と同様
の設備、つまりOリング4、容器部6、ガス供給パイプ
7、溶剤供給パイプ8、ドレインパイプ9を設け、レジ
ストノズル1はフォトレジスト液23を塗布する作業
時、及び塗布作業を行わない休止(待機)時とも、該ポ
ット部2′内に保持するようにする。
【0018】レジストノズル1が塗布作業を休止してい
る待機時は、前記待機ポット部2と同様に内部空気をパ
ージし、レジストノズル1が溶剤10の雰囲気に曝され
るようにする。このときポット部2′の内部環境条件が
一定に保たれるようシステム制御部26に備えたプログ
ラムによりパージガスの圧力及び溶剤10の流量を制御
することにより管理する。
【0019】なお、フォトレジスト液を塗布する装置と
待機装置を一体構成とする場合、図3には示していない
が、容器部10の設置位置、形状、構造は設計的に任意
に構成することができる。
【0020】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、薬液を供給し
ない休止時にノズルを溶剤雰囲気中に保持するので、ノ
ズルに付着した薬液の経時変化を防止することができる
とともに、薬液供給装置と待機装置を別体に構成したの
で、設備構成が簡単になり、保守、管理が容易になる。
【0021】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、溶剤雰囲気を一定に維持するためのタ
イミング、シーケンスが任意に設定でき、溶剤雰囲気の
保守、管理が容易になる。
【0022】請求項3の発明によれば、薬液を供給しな
い休止時にノズルを溶剤雰囲気中に保持するので、ノズ
ルに付着した薬液の経時変化を防止することができると
ともに、薬液供給装置と待機装置を一体構成としたの
で、ノズルを、薬液を供給しない休止時に別の待機装置
に移動させる必要がなく作業性が向上する。
【0023】請求項4の発明によれば、請求項3の発明
の効果に加えて、溶剤雰囲気を一定に維持するためのタ
イミング、シーケンスが任意に設定でき、溶剤雰囲気の
保守が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される半導体製造装置の全体概略
構成図である。
【図2】本発明に係るレジストノズルの待機ポット部の
拡大断面図である。
【図3】本発明が適用される他の半導体製造装置の全体
概略構成図である。
【図4】従来のフォトレジストコーターの断面を模式的
に示す図である。
【符号の説明】
1…レジストノズル、2…待機ポット部、3…開口部、
4…Oリング、5…リング部、6…容器部、7…ガス供
給パイプ、8…溶剤供給パイプ、9…ドレインパイプ、
10…溶剤、26…システム制御部、27…バルブ、2
8…制御盤、29…表示装置、W…ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 569C Fターム(参考) 2H025 EA05 2H096 CA14 4D075 AC64 AC84 AC93 AC94 AC95 BB65Z CA48 DA08 DB14 DC22 EA45 4F042 AA07 BA06 BA12 CC08 EB25 5F046 JA02 JA27 LA04 LA19

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハにノズルから薬液を供給す
    る装置を有する半導体製造装置であって、前記ノズルが
    薬液を供給しない休止時に前記ノズルを待機させる待機
    装置を具備した半導体製造装置において、前記待機装置
    に、 前記ノズルの待機時に密閉状態を保持する密閉手段と、 前記薬液を溶解する溶剤を収容する貯溜手段と、 前記待機装置内の空気をパージするガスの供給手段と、 前記薬液を溶解する溶剤の供給手段とを設け、前記待機
    装置を、前記薬液を供給する装置と別体に構成したこと
    を特徴とする半導体製造装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体製造装置におい
    て、前記ガスの供給手段はガスの圧力可変装置を、前記
    溶剤の供給手段は溶剤の流量可変装置をそれぞれ有し、
    前記ガスの圧力及び前記溶剤の流量を制御可能としたこ
    とを特徴とする半導体製造装置。
  3. 【請求項3】 半導体ウエハにノズルから薬液を供給す
    る装置を有する半導体製造装置であって、前記ノズルが
    薬液を供給しない休止時に前記ノズルを待機させる待機
    装置を具備した半導体製造装置において、前記待機装置
    に、 前記ノズルの待機時に密閉状態を保持する密閉手段と、 前記薬液を溶解する溶剤を収容する貯溜手段と、 前記待機装置内の空気をパージするガスの供給手段と、 前記薬液を溶解する溶剤の供給手段とを設け、前記待機
    装置を、前記薬液を供給する装置と一体に構成したこと
    を特徴とする半導体製造装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体製造装置におい
    て、前記ガスの供給手段はガスの圧力可変装置を、前記
    溶剤の供給手段は溶剤の流量可変装置をそれぞれ有し、
    前記ガスの圧力及び前記溶剤の流量を制御可能としたこ
    とを特徴とする半導体製造装置。
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