JP2503999Y2 - スピンコ―テイング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、半導体製造に際して被処理膜を主表面に形
成した基板を定速回転させ、その表面に所定量の露光用
レジスト液、リンス液等の処理液を供給するスピンコー
ティング装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、レジスト塗布装置に使用されるこの種のスピン
コーティング装置としては一般に第５図に示すように構
成されたものが知られている。これを概略説明すると、
１はチャンバー、２はチャンバー１内に配設された基板
保持具で、この基板保持具２は回転軸３に連結具４を介
して水平に取り付けられ、不図示の駆動モータによって
定速回転されるように構成されている。５は前記基板保
持具２上に基板保持部材６を介して水平に設置される基
板で、この基板５に対してチャンバー１の天井面に取り
付けられたノズル７よりレジスト液８を滴下供給し、こ
れを基板５を回転させることにより遠心力により基板表
面全体に亙って均一にゆきわたらせ、均一な膜厚を得る
ようにしている。このような塗布方法を一般にスピンコ
ートと呼んでいる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のスピンコーティング
装置を用いたスピンコート法においては、基板周縁部に
まで広がったレジスト液を遠心力で吹き飛ばす際、その
一部が基板５の側面に沿って流下するため、基板裏面に
まで回り込み、基板５を汚すと云う問題があった。

そこでこのような問題を解決する方法として、例えば
特開平1-164035号公報に記載されたチャックが提案され
ている。このチャックは、支持軸の周面からステージの
下面にかけて螺旋状の溝を刻設し、該溝の終端をステー
ジの周方向に向けて開口し、チャックの回転に伴いステ
ージの外周縁に向かう流体の流れを生じさせる空気吹出
部を形成したものである。

しかし、かかる従来のチャックにあっては複雑な螺旋
状の溝加工が面倒で製造コストが高くつき、また支持軸
とステージは螺旋状溝を加工形成するに必要な肉厚を要
するため、螺旋状溝を有さない通常のものと比較して大
型重量化する。したがって、大きなチャンバーを必要と
し、装置自体の大型化を招くばかりか、駆動モータに対
する負荷が大きくなると、定速回転に達するまでに時間
を要する等の問題があった。

したがって、本考案はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、比較的簡
単な構造で処理液が基板裏面に回り込むのを確実に防止
し得るようにしたスピンコーティング装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するために、基板を基板保持
具上に略水平に設置して回転させ、その回転中に処理液
を遠心力を利用して前記基板上に略均一に塗布するスピ
ンコーティング装置において、前記基板の裏面に向かっ
て外向きの空気流を生じさせるフィンを前記基板保持具
の裏面に設けると共に、前記基板保持具の裏面外周部
に、前記フィンによって生じた空気流を前記基板の裏面
外周縁に導くガイド溝を前記フィンに対応して設けたも
のである。

［作用］ 本考案において、フィンは基板保持具が回転すると基
板の裏面に向けて外向きの空気の流れを生じさせ、この
空気流は基板保持具の裏面に形成されたガイド溝によっ
て基板の裏面外周縁に導かれ、処理液が基板の側面方向
から裏面側に回り込むのを阻止する。

［実施例］ 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本考案に係るスピンコーティング装置の一実
施例を示すもので、正方形の基板に適用した場合の正面
図、第２図は基板保持具の平面図、第３図は底面図、第
４図は要部の斜視図である。なお、図中第５図と同一構
成部品、部分のものに対しては同一符号を以て示す。こ
れらの図において、基板保持具２は、保持すべき基板５
と略同じ大きさの方形に形成され、かつその各角部が隣
接する側面に対して略45°の角度を以て斜めに切り落と
されている。これは角形の基板５にスピンコーティング
する場合、処理液の回り込み現象が基板５の角部5A裏面
において最も著しく、そのため本実施例はこの角部裏面
における処理液の回り込みを防止するためになされたも
ので、各角部5Aを処理液の回り込み範囲にわたって切り
取っている。

前記基板５は、例えば５インチ角で、板厚は0.09イン
チの石英製基板の主表面上に遮光膜を被着したマスク基
板とされる。

前記基板保持具２の上面には高さ１ミリ、幅２ミリ、
内径116ミリ程度の突状体からなる環状の基板吸着保持
部12が一体に突設されると共に、これより内側に位置す
る複数個、例えば４つの排気孔13が形成されている。排
気孔13は、基板保持具２上面、基板５下面および基板吸
着保持部12とで囲まれた密閉空間を真空排気するための
もので、回転軸３の中心孔14を通って不図示の真空ポン
プに接続されている。

一方、基板保持具２の裏面で各角部には該保持具２の
回転動作に伴い基板５の裏面に向けて外方向、すなわち
対角線の延長線方向の空気流を発生させるフィン16がそ
れぞれ取り付けられている。フィン16は金属板の折り曲
げ加工、プラスチックの射出成形等によって形成される
もので、基板保持具２の裏面に対して適宜角度で傾斜し
た平板状のフィン本体16Aと、基板保持具２の裏面に前
記止めねじ17によって固定される固定部16Bと、この固
定部16Bと前記フィン本体16Aを接続する気流方向変換部
16Cとで構成されている。フィン本体16Aは基板保持具２
の対角線方向に長く延在し、その内側端18aと保持具裏
面との間隔ｄ₁（第１図）が外側端18bと保持具裏面との
間隔ｄ₂より大きくなるように傾斜し、また外側端18b
は、基板保持具２の角部の切欠端面19の略真下に位置し
ている。前記気流方向変換部16Cは前記基板保持具２の
裏面と略直交し、またフィン16が取り付けられる角部側
の対角線と略平行になるように、換言すれば基板保持具
２の中心から見て放射方向と略一致するように設けられ
て、その一端が前記フィン本体16Aの、基板保持具２の
回転時における回転方向側とは反対側の側端縁に接続さ
れている。したがって、第２図および第３図に示すよう
に、基板保持具２の回転方向を矢印Ｘ方向とすると、回
転方向と反対方向、すなわちＹ方向の空気の流れが生
じ、この空気流Ｙは前記気流方向変換部16Cに当たると
方向変換され、その一部が該変換部16Cの面と略平行な
外方向の空気流Ｙ₁となる。そして、この空気流Ｙ₁は傾
斜したフィン本体16Aによって斜め上向きの流れとな
る。

なお、本実施例はフィン16を「」形に屈曲形成した
が、これに限らず、「コ」の字状に形成されるものであ
ってもよい。

前記基板保持具２の裏面角部にはガイド溝20が前記フ
ィン16のフィン本体16Aに対応して形成されている。ガ
イド溝20は、第３図、第４図に示すように前記フィン16
の気流方向変換部16Cによって方向変換された外方向の
空気流Ｙ₁が基板保持具２の裏面に当たらないように
し、該空気流Ｙ₁を基板５の角部裏面に導くもので、前
記フィン本体16Aの傾斜角度より大きな角度、例えば45
°の角度を以て斜めに形成されることにより、基板保持
具２の前記切欠端面19の上縁と保持具裏面とを連通させ
ている。

このような構成からなるスピンコーティング装置にお
いて、基板５が基板吸着保持部12上に載置されると、排
気孔13を真空排気して該基板５を基板吸着保持部12上に
吸着固定する。しかる後、基板保持具２を例えば1250r.
p.mの回転数で60秒間第２図時計方向に回転させ、その
間にポリブチルスルホン等のレジスト液を基板５上に滴
下供給し、これを基板５を回転させることにより遠心力
によって基板５の表面全体に広げると、膜厚4,000Åの
レジスト膜が得られた。

この場合、基板保持具２の回転に伴って第２図反時計
方向回りの空気の流れＹが生じ、この空気流Ｙはフィン
16の気流方向変換部16Cに当たると方向変換され、その
一部は気流方向変換部16Cの面と平行な外方向の空気流
Ｙ₁となる。そして、この空気流Ｙ₁はフィン本体16Aに
よってさらに斜め上方に方向変換され、ガイド溝20を通
って基板５の角部5A裏面に向かう強い空気流を形成す
る。したがって、基板５の角部表面より側面を伝って流
下するレジスト液は基板５の角部裏面側に回り込むこと
ができず、遠心力と前記空気流Ｙ₁とによって吹き飛ば
される。このため、基板５の裏面の汚れを著しく軽減防
止することができる。

なお、上記実施例は正方形の基板５に適用した場合に
ついて説明したが、本考案はこれに特定されるものでは
なく、矩形、円形等の基板に対してもそのまま適用し得
ることは勿論であり、形状に応じてフィン16の数、大き
さ等を変更すればよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案に係るスピンコーティング
装置は、基板保持具の裏面にフィンを設けて、このフィ
ンによって基板保持具の裏面に向けて外向きの空気流を
発生させると共に、基板保持具の裏面に前記空気流を基
板の裏面外周部に導くガイド溝を設けたので、前記空気
流によって処理液が基板の表面周縁部より側面をつたっ
て裏面側に回り込むのを防止することができる。したが
って、基板裏面の汚れを防止でき、またフィンおよびガ
イド溝は簡単な構造、形状で処理液の回り込み部分に対
応して設けられるだけであるため、製作が簡単で、基板
保持具の重量増加も殆ど無視できる。したがって、駆動
モータに対して負荷の増加とならず、その上、基板裏面
に回り込んだ処理液を取り除くための作業を必要としな
いなど、その実用的効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスピンコーティング装置の一実施
例を示すもので、正方形の基板に適用した場合の基板保
持具の正面図、第２図は同保持具の平面図、第３図は同
保持具の底面図、第４図は同保持具の要部斜視図、第５
図は従来のスピンコーティング装置の断面図である。 ２……基板保持具、３……回転軸、５……基板、16……
フィン、16A……フィン本体、16B……固定部、16C……
気流方向変換部、20……ガイド溝、Y,Y₁……空気流。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を基板保持具上に略水平に設置して回
   転させ、その回転中に処理液を遠心力を利用して前記基
   板上に略均一に塗布するスピンコーティング装置におい
   て、 前記基板の裏面に向かって外向きの空気流を生じさせる
   フィンを前記基板保持具の裏面に設けると共に、前記基
   板保持具の裏面外周部に、前記フィンによって生じた空
   気流を前記基板の裏面外周縁に導くガイド溝を前記フィ
   ンに対応して設けたことを特徴とするスピンコーティン
   グ装置。