JP2608136B2 - 回転塗布装置 - Google Patents

回転塗布装置

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JP2608136B2 JP1091852A JP9185289A JP2608136B2 JP 2608136 B2 JP2608136 B2 JP 2608136B2 JP 1091852 A JP1091852 A JP 1091852A JP 9185289 A JP9185289 A JP 9185289A JP 2608136 B2 JP2608136 B2 JP 2608136B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、被塗布板上に、回転による遠心力を利用
して液体材料を均一に塗布する回転塗布装置に関するも
のである。
(従来の技術) 回転塗布装置は例えば半導体製造工程において用いら
れており、半導体基板上にレジストを均一に塗布するた
めに用いられている。この回転塗布装置は第6図に示す
ように、半導体基板支持台1の周りに塗布液体飛散防護
板2を設けた構成となっており、前記支持台1上に半導
体基板3を保持し、その中心にレジスト4を滴下した
後、支持台1と一体に半導体基板3を回転させることに
より、レジスト4を遠心力で広げて半導体基板3上に均
一に塗布することができる。
このようにして回転塗布装置でレジスト4を塗布する
際、余剰のレジスト4が飛散防護板2の壁面よりはね返
って半導体基板1上に異物として載るという問題があ
る。
そこで、このはね返りを防止する方法が考えられてお
り、その一つに特開昭60−161767号公報に開示される方
法がある。この方法は、第7図に示すように、塗布液体
飛散防護板(スピナカップ)11の側板内面にメッシュ12
を取付けるという方法である。
しかるに、この方法では、メッシュ12にレジストが充
満すれば、レジストのはね返り防止機能が失われるか
ら、メッシュ12をしばしば交換しなければならないとい
う問題点がある。
このような交換作業を必要としない方法として、洗浄
装置ではあるが、特開昭61−296724号公報に開示される
方法がある。この方法は、第8図に示すように、支持台
21および被洗浄物22の上方にリング状ノズル本体23を設
けて、該ノズル本体23からの液体の噴射により、前記被
洗浄物22の周囲に斜め外側に広がった液体カーテン24を
作るという方法である。この方法によれば、高圧ジェッ
トノズル25から洗浄液を液柱26として被洗浄物22に噴射
した時に生じる細粒状の液滴27を液体カーテン24で吸収
したり、液体カーテン24に沿って下方へ導けるので、レ
ジストの回転塗布装置に応用した場合は、余剰レジスト
の外囲体28へのぶつかり、はね返りを前記液体カーテン
24で防止できる。
(発明が解決しようとする課題) しかるに、第8図の特開昭61−296724号公報で開示さ
れた装置では、被処理物(被洗浄物22)の上方に液体噴
射用のリング状ノズル本体23があるので、液体噴射停止
後、ノズル本体23をアーム29で被処理物上から移動させ
る時の振動などにより、ノズル本体23から液体のしずく
が被処理物上に垂れることがある。このしずくの垂れ
は、勿論洗浄工程においても好ましいものではないが、
特にレジストの回転塗布装置においては塗布レジストの
薄膜部を発生させ、続くホトリソグラフィ工程において
パターン欠陥という致命傷を与えることになる。したが
って、理屈的には公報記載の技術はレジスト回転塗布装
置に応用できるが、実際上は応用できないものであっ
た。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、液体カー
テン形成用液体噴出部からのしずくの問題点を除去し、
均一に良好に液体材料を被塗布板上に塗布できる回転塗
布装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) この発明(第1の発明)は、回転塗布装置において、
支持台上の被塗布板より低い位置に液体噴出管を設け、
この液体噴出管から上方に液体を噴き上げて前記被塗布
板の周り(被塗布板と塗布液体飛散防護板側面部間)に
液体カーテンを形成するものである。
また、第2のこの発明は、塗布液体飛散防護板の側面
部上端に液体噴出管を設け、この噴出管から前記側面部
内壁に液体を流して該内壁に液体カーテンを形成するも
のである。
さらに、第3のこの発明は、上記塗布液体飛散防護板
の側面部内壁に液体カーテンを形成する方式の回転塗布
装置において、支持台上の被塗布板の中心上方から該被
塗布板の外周端に向けて第1のガス流を作る第1のガス
噴出管と、前記被塗布板の外周端の周りで該被塗布板の
上方から下方に向かう第2のガス流を作る第2のガス噴
出管を設けるようにしたものである。
さらに、第4のこの発明は、上記低い位置から液体を
噴き上げて液体カーテンを作る方式の回転塗布装置にお
いて、第3のこの発明と同様の第1,第2のガス噴出管を
設けるものである。ここで、第2のガス噴出管は、上記
液体カーテンの内側で、被塗布板の周りに第2のガス流
を作るように配置される。
(作用) 第1,第4のこの発明においては、回転塗布時に被塗布
板より飛散する余剰の液体材料は、下から噴き上げて形
成された液体カーテンに吸収され、液体カーテンの液体
と共に装置外へ排出される。したがって、液体材料の飛
散防護板からのはね返りは防止される。そして、この被
塗布板より低い位置から液体を噴き上げて液体カーテン
を形成する方法においては、液体の噴出口が液体噴出管
の上面にあるから、液体噴出停止後、噴出口から液体が
垂れにくく、また例えしずくとなって垂れても上方の被
塗布板上には垂れず、被塗布板には悪影響はない。
また、第2,第3のこの発明においては、液体材料飛散
防護板の側面部内壁に形成された液体カーテンに飛散余
剰液体材料が吸収され、やはり防護板からの液体材料の
はね返りが防止される。そして、この場合も、カーテン
形成用液体噴出停止後、該噴出管の噴出口からしずくが
垂れたとしても、該しずくは前記防護板の側面部内壁を
伝わって流れるだけであるから、被塗布板に対する悪影
響はない。また、この場合は、防護板の側面部上端から
内壁を伝わって液体を流すだけでよく、液体噴出管の噴
出圧力を下げられるから、液体カーテン形成時の飛沫の
発生もなくなる。
ところで、第5図に示すように支持台31上に被塗布板
32を載置して高速回転させた後、被塗布板32の周囲には
乱流33が発生する。そして、この乱流33が発生すると、
該乱流33に乗って、微細な霧状となった液体材料が被塗
布板32上へ異物として運ばれることになる。
また、半導体工場は充分な塵埃管理をされているが、
まだまだ微細なチリ、ゴミがある。
第3,第4のこの発明のように、被塗布板の中心上方か
ら該被塗布板の外周端に向けて第1のガス流を発生さ
せ、かつ被塗布板の外周端において被塗布板の上方から
下方に向って第2のガス流を発生させれば、これらガス
流によって被塗布板外周端部における乱流の発生は防止
され、霧状となった液体材料が被塗布板上に異物として
運ばれることが防止される。また、これらガス流によっ
て被塗布板が覆われたことになるので、装置外より入る
ゴミなどが被塗布板に付着することが防止され、ゴミな
どは前記霧状液体材料とともにガス流により装置外へ排
出される。
なお、霧状以外の大粒の液体材料がガス流を通過して
飛散し、前述のように液体カーテンに吸収されることに
なる。
(実施例) 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。実
施例は、いずれもレジストを半導体基板上に回転塗布す
る場合である。
第1図はこの発明の第1の実施例示す断面図である。
この図において、41は半導体基板支持台であり、この支
持台41上に半導体基板42を載置して真空吸着手段などに
より固定できるようになっている。また、支持台41は図
示しない回転駆動源に接続されており、一体に半導体基
板42を高速回転できる。また、このような支持台41上の
半導体基板42の中心上方に先端が位置するごとくしてレ
ジスト供給管43設けられている。さらに、支持台41上の
半導体基板42の側方および下方ならびに支持台41の中心
軸部表面を覆ってカップ状の塗布液体飛散防護板44が設
けられており、この防護板44の底部には排出管45が接続
される。また、塗布液体飛散防護板44の内側には液体カ
ーテン形成用の液体噴出管46が設けられる。この液体噴
出管46は、前記支持台41上の半導体基板42の外周端部と
塗布液体飛散防護板44の側面部相互間において、前記半
導体基板42より低い位置に、半導体基板42を囲むように
環状に設けられ、上部に液体噴出口47を有する。また、
液体噴出管46は一部が塗布液体飛散防護板44の外側に導
出されており、この部分を通して図示しない薬液源から
薬液が圧力を加えて供給される。
このように構成された装置においては、支持台41上に
半導体基板42を載置固定させ、その半導体基板42上の中
心部にレジスト48をレジスト供給管43から滴下させた
後、支持台41を回転させ一体に半導体基板42を回転させ
ることにより、該半導体基板42上にレジスト48を均一に
塗布できる。この時、液体噴出管46には図示しない薬液
源から薬液が圧力を加えて供給される。したがって、液
体噴出管46は噴出口47から薬液を噴き上げることによ
り、半導体基板42の周り(半導体基板42と塗布液体飛散
防護板44の側面部相互間)に薬液のカーテンを形成する
ことになる。したがって、前記レジストの回転塗布時、
半導体基板42から余剰レジストが飛散するが、該レジス
トは薬液カーテンで吸収され、その薬液と共に排出管45
より装置外へ排出される。故に、飛散余剰レジストが塗
布液体飛散防護板44の側面部にぶつかり、はね返り、半
導体基板42上に異物として付着することはなくなる。な
お、液体噴出管46の噴出口47から噴き上げられた薬液は
最高点(防護板44の側面部上端近傍)に到達した後下へ
流れるので、薬液カーテンは2重構造的となり、飛散レ
ジストをより確実に吸収できる。また、この場合は、半
導体基板42より低い位置から薬液を噴き上げて薬液カー
テンを形成しており、液体噴出管46においては噴出口47
が上面にあるので、薬液噴出停止後(回転塗布後)、噴
出口47から薬液が垂れにくく、また例えしずくとなって
垂れても上方の半導体基板42上には垂れず、半導体基板
42に悪影響を与えない。
第2図はこの発明の第2の実施例を示す。この第2の
実施例は、第1図の液体噴出管46に代えて、液体噴出管
51を塗布液体飛散防護板44の側面部上端に一体的に設け
たものであり、噴出口52は前記防護板44の側面部内壁に
接して形成されている。その他は第1の実施例と同一で
あり、同一部分は第1図と同一符号を付して説明を省略
する。
この第2の実施例においては、液体噴出管51から塗布
液体飛散防護板44の側面部内壁に薬液53が流され、該防
護板44側面部内壁に薬液カーテンが形成される。したが
って、この薬液カーテンで第1の実施例と同様に飛散レ
ジストを吸収排出でき、防護板44の側面部ではね返るこ
とを防止できる。そして、この場合も、薬液の噴出停止
後、液体噴出管51からしずくが垂れたとしても、該しず
くは前記防護板44の側面部内壁を伝わって流れるだけで
あるから、半導体基板42に対する悪影響はない。また、
この場合は、防護板44の側面部上端からその内壁を伝わ
って薬液を流すだけでよく、液体噴出管51の噴出圧力を
下げられるから、薬液カーテン形成時の飛沫の発生も防
止でき、該飛沫が半導体基板42に与える影響を防止でき
る。
第3図はこの発明の第3の実施例を示す。この第3の
実施例は、第2図の第2の実施例に第1,第2のガス噴出
管61,62を加えて全体が構成されている。第1のガス噴
出管61は、支持台41上の半導体基板42の中心上方から該
半導体基板42の外周端に向けて不活性ガスの第1のガス
流63を作るように設けられる。また、第2のガス噴出管
62は、前記第1のガス流63が到達する半導体基板42の外
周端部において、半導体基板42の上方から下方へ不活性
ガスの第2のガス流64を作るように設けられており、基
部側は第1のガス噴出管61と共通になっている。この共
通基部側を通して第1,第2のガス噴出管61,62に図示し
ないガス源から不活性ガスが供給される。第3のその他
の構成は第2図の第2の実施例と同一であり、同一部分
は第2図と同一符号を付してその説明を省略する。
この第3の実施例においては、半導体基板42の中心上
方から該半導体基板42の外周端に向けて不活性ガスの第
1のガス流63が、また、その第1のガス流63が到達する
基板42の外周端部において、その上方から下方へ不活性
ガスの第2のガス流64が作られる。したがって、通常、
支持台41と一体に半導体基板42を高速回転させると、半
導体基板42の周囲に第5図に示す乱流33が発生するが、
この乱流33の発生が前記ガス流63,64によりなくなり、
乱流にのって霧状のレジストが異物として半導体基板42
に再付着することがなくなる。また、第1,第2のガス流
63,64によって半導体基板42が覆われたことになるの
で、装置外より入ったゴミやチリが半導体基板42に付着
することが防止される。これらゴミやチリ、あるいは霧
状のレジストはガス流63,64によって排出管45から装置
外へ排出される。ここで、排出管45を真空吸引すれば、
ゴミやチリあるいは霧状のレジストの排出がより良好と
なる。なお、この第3の実施例は、前述第2の実施例と
全く同様の作用、効果を有し、前記ガス流63,64では排
出できない大きな粒状の飛散レジストが前述のように薬
液カーテンで吸収排出されるのである。
第4図はこの発明の第4の実施例を示す。この第4の
実施例は、第1図の第1の実施例において、第3図の第
1,第2のガス噴出管61,62を追加した場合である。ここ
で、第2のガス噴出管62は、薬液カーテンの内側で第2
のガス流64を作るように配置されている。第4図におい
てその他の構成は第1図および第3図(ただし、ガス部
のみ)と同一であり、同一部分は第1図および第3図と
同一符号を付してその説明を省略する。
このような第4の実施例は、第1の実施例および第3
の実施例(ただしガス部のみ)と同一に動作して同一の
効果を有する。
なお、以上の実施例では、薬液で液体カーテンを形成
したが、単なる水で液体カーテンを形成してもよい。
また、上記実施例は、いずれもレジストを半導体基板
上に塗布する場合であるが、その他の回転塗布装置にも
この発明は応用できる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、この発明の回転塗布装置
によれば、被塗布板より低い位置から噴き上げて、また
は塗布液体飛散防護板の側面部内壁に液体を流して液体
カーテンを形成するようにしたので、該カーテン形成用
液体噴出終了後の噴出管からのしずくが被塗布板にかか
ることを防止でき、該被塗布板に対するしずくの悪影響
を無くすことができる。また、液体を噴き上げてカーテ
ンを形成する場合は、噴き上げられる液体と、最高点に
達した後下に流れる液体によりカーテンが2重構造的に
なるので、飛散レジストをより確実に吸収でき、一方防
護板の側面部内壁に液体を流す場合は、その側面部上端
からその内壁を伝わって液体を流すだけでよく、液体噴
出管の噴出圧力を下げられるから、液体カーテン形成時
の飛沫の発生も防止でき、該飛沫が被塗布板に付着して
悪影響を与えることが防止できる。
また、この発明によれば、支持台上の被塗布板の中心
上方から外周端に向けて第1のガス流を発生させると共
に、前記外周端の周りで上方から下方へ第2のガス流を
発生させるようにしたので、高速回転時における被塗布
板外周端部での乱流の発生を防止でき、この乱流に乗っ
て霧状の液体材料が被塗布板に異物として再付着するこ
とを防止できる。さらに、前記ガス流を発生させれば、
該ガス流で被塗布板が覆われることになるので、装置外
から入ったゴミやチリが被塗布板に付着することも防止
できる。
そして、これらからこの発明の回転塗布装置によれ
ば、例えばレジストを半導体基板上に均一に、かつ異物
の付着なく塗布できるものであり、続くホトリソグラフ
ィ工程において欠陥のないパターン形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の回転塗布装置の第1の実施例を示す
断面図、第2ないし第4図はこの発明の第2ないし第4
の実施例を示す断面図、第5図は高速回転時における乱
流の発生を示す側面図、第6図は従来の回転塗布装置を
示す断面図、第7図は飛散レジストのはね返り防止手段
を講じた従来の回転塗布装置を示す断面図、第8図は従
来の洗浄装置の一例を示す断面図である。 41……半導体基板支持台、42……半導体基板、43……レ
ジスト供給管、44……塗布液体飛散防護板、46……液体
噴出管、47……液体噴出口、48……レジスト、51……液
体噴出管、52……噴出口、53……薬液、61……第1のガ
ス噴出管、62……第2のガス噴出管、63……第1のガス
流、第2のガス流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−188349(JP,A) 特開 昭61−296724(JP,A) 実開 昭59−176677(JP,U) 実開 昭59−82577(JP,U)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持台上に被塗布板を保持し、この被塗布
    板上に液体材料を滴下して前記支持台と一体に被塗布板
    を回転させることにより、この被塗布板上に液体材料を
    均一に塗布するようにした回転塗布装置において、 支持台上の被塗布板の側方および下方を覆う塗布液体飛
    散防護板と、 この防護板の内側の前記被塗布板より低い位置に設けら
    れ、液体を上方に噴き上げて、前記被塗布板と防護板側
    面部間に液体カーテンを形成する液体噴出管とを具備す
    ることを特徴とする回転塗布装置。
  2. 【請求項2】支持台上に被塗布板を保持し、この被塗布
    板上に液体材料を滴下して前記支持台と一体に被塗布板
    を回転させることにより、この被塗布板上に液体材料を
    均一に塗布するようにした回転塗布装置において、 支持台上の被塗布板の側方および下方を覆う塗布液体飛
    散防護板と、 この防護板の側面部上端に設けられ、防護板の側面部内
    壁に液体を流して、該防護板の側面部内壁に液体カーテ
    ンを形成する液体噴出管とを具備することを特徴とする
    回転塗布装置。
  3. 【請求項3】支持台上に被塗布板を保持し、この被塗布
    板上に液体材料を滴下して前記支持台と一体に被塗布板
    を回転させることにより、この被塗布板上に液体材料を
    均一に塗布するようにした回転塗布装置において、 支持台上の被塗布板の側方および下方を覆う塗布液体飛
    散防護板と、 この防護板の側面部上端に設けられ、防護板の側面部内
    壁に液体を流して、該防護板の側面部内壁に液体カーテ
    ンを形成する液体噴出管と、 前記支持台上の被塗布板の中心上方から該被塗布板の外
    周端に向けて第1のガス流を作る第1のガス噴出管と、 前記支持台上の被塗布板の外周端の周りで、被塗布板の
    上方から下方へ向けて第2のガス流を作る第2のガス噴
    出管とを具備することを特徴とする回転塗布装置。
  4. 【請求項4】支持台上に被塗布板を保持し、この被塗布
    板上に液体材料を滴下して前記支持台と一体に被塗布板
    を回転させることにより、この被塗布板上に液体材料を
    均一に塗布するようにした回転塗布装置において、 支持台上の被塗布板の側方および下方を覆う塗布液体飛
    散防護板と、 この防護板の内側で、前記支持台上の被塗布板より低い
    位置に設けられ、液体を上方に噴き上げて、前記被塗布
    板と防護板側面部間に液体カーテンを形成する液体噴出
    管と、 前記支持台上の被塗布板の中心上方より該被塗布板の外
    周端に向けて第1のガス流を作る第1のガス噴出管と、 前記液体カーテンの内側で、前記支持台上の被塗布板の
    外周端の周りに、該被塗布板の上方より下方に向けて第
    2のガス流を作る第2のガス噴出管とを具備することを
    特徴とする回転塗布装置。
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