JP2751255B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体ウェーハの製造工程において、フォト
レジスト等の塗布液を塗布し、選択露光されたウェーハ
のフォトレジストパターンの現像処理を行なうスピン現
像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、この種の現像装置においては、ウェーハ面内
の現像パターン線幅のバラツキを低減する目的のため、
ウェーハ表面上に薬液ノズル１から現像液を液盛りした
状態でモータ５及びチャック２によりウェーハを低速回
転（20〜50rpm）して現像処理を行なうというパドル現
像方式が用いられている。第３図に示すような従来の装
置においては、ウェーハ３上に液盛りされた現像液面が
排液管６及び排液タンク７を通しての排気源９の排気に
伴うカップ４内の急激な排気流により乱されたり、又は
液温が変化し、ウェーハ面内のパターン線幅バラツキが
発生しないようにするために、パドル現像中のカップ４
の排気圧がほぼ になるように静圧計８を監視しつつ絞り弁19をCPU18に
より制御して所要排気圧を得ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の現像装置では、カップ４内の最終的な
排気圧は管理可能であるが、所要排気圧に到達するまで
の時間は全く制御することができなかった。

このため、装置設置場所の排気源の能力や、配管パス
による圧損等により、複数個の現像装置間では最終的に
所要とするカップ内の排気圧に到達するまでの時間に大
きなバラツキが生じ、その結果、各現像装置間で、パド
ル現像中のウェーハ表面上に液盛りされている薬液の温
度の変化履歴に差が生じ、現像処理が終了するまでの間
に現像レートに差が発生し、現像性能に著しい差が現わ
れるという不良が発生していた。

本発明の目的は前記課題を解決した基板処理装置を提
供することにある。

〔発明の従来技術の対する相違点〕

上述した従来の基板処理装置に対し、本発明はカップ
内の所要排気圧に到達する時間を制御することができる
という相違点を有する。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明は基板を固定し、高
速回転させるチャック部と、該基板上にフォトレジス
ト、液状拡散源、現像液等の薬液を滴下させるノズル部
と、チャック部及び基板を覆い、薬液の排出口及び排気
口を備えたカップ部と、排液を貯える排液タンク部と、
カップ内の排気圧をモニターする静圧計と、排液タンク
及び排気口を通してカップ内の排気を行う排気源とで構
成される基板処理装置において、排気源によるカップ内
の排気圧を制御する可変絞り弁と、前記排気源の配管路
を大気開放する可変絞り弁と、前記可変絞り弁の作動後
から所要とする排気圧に到達するまでの時間及び排気圧
の変化量を算出する積分回路と、前記積分回路及び静圧
計から出力されるデーターに基いて可変絞り弁を制御
し、所要とするカップ内の排気圧に到達するまでの時間
を制御する演算制御部とを有するものである。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

（実施例１） 第１図は本発明の実施例１を示す縦断面図である。図
において、カップ４内に設けられたチャック２はウェー
ハ３を真空吸着にて固定し、モータ５によりウェーハ３
を低速から高速回転（例えば20〜6000rpm）までシーケ
ンシャルに回転させる。薬液ノズル１はウェーハ３上に
現像液を供給し、薬液処理中に飛散した余剰の薬液は排
液管６を通して排液タンク７に排出される。処理中のカ
ップ４内の排気は排液管６を通して排液タンク７の排管
路内に設けられた可変絞り弁10,11により排気源９の圧
力を制御した排気圧にて行なわれ、カップ内に設けられ
た静圧計８により基板処理中の排気圧をモニターする。
可変絞り弁10,11は演算制御部13からの信号により連続
的に排気圧を制御することが可能であり、可変絞り弁10
は排液タンク７と排気源９との間に設けられており、可
変絞り弁11は可変絞り弁10と排液タンク７との配管の間
に設けられており、排出口は大気開放となっている。

積分回路12は演算制御部13からの出力により可変絞り
弁10,11が作動した後からの各時刻における排気圧及び
排気圧の変化量を算出するものであり、演算制御部13を
介してカップ４内の排気圧を示す静圧計８の出力データ
との比較も行なう。

演算制御部13は積分回路12からの出力及び静圧計８か
らの出力に基いて可変絞り弁10,11を連続制御する。

今、仮りに現在のカップ４内の排気圧力値がＡで、演
算制御部13からTsec後に排気圧力値をＢに制御するとい
う指令が出力された場合について本発明の装置の排気圧
制御の動作を以下に述べる。

Ｂ＞Ａの場合、すなわち、排気圧を大きくする場合に
は、可変絞り弁10の開孔部が大きくなるように制御さ
れ、任意の時刻ｔにおいて、目標値Ｂからの偏差量と制
御命令後の経過時間ｔとが積分回路12に出力され、その
演算結果を演算制御部13に出力し、可変絞り弁の開口量
を補正し、Tsec後に排気圧が目標値Ｂに到達するまで閉
ループ制御がくり返される。

Ａ＞Ｂの場合、すなわち、排気圧を小さくする場合に
は前述とは逆に、可変絞り弁10の開孔部が小さくなるよ
うに制御されると同時に、各装置ごとの排気配管パス長
等による排気圧の減圧速度のバラツキを補正するため
に、大気開放用の可変絞り弁11を連続的に開放し、大気
圧を取り込むことによりカップ４内の排気圧が設定時間
後に目標値に到達するように制御される。

（実施例２） 第２図は本発明の実施例２を示す縦断面図である。

実施例１ではカップ４内の排気圧及び到達時間を制御
する方式として、排液タンク７から排気される流路のみ
を制御したことに対して、本実施例では実施例１に加え
て、新たにカップ４により近接した排液管６から直接排
気を行なう系統を増設し、それぞれの系統に実施例１と
同様の可変絞り弁14,15,16,17を設けたものであり、実
施例１に比べて排気制御の応答速度が速いという利点が
ある。

さらに、カップ部４の排気量と排液タンク７からの排
気量とを独立に制御できるために、サイズの異なったウ
ェーハの排気条件を決定する上でよりフレキシブルな対
応ができるという利点もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、基板処理中に目
標とする排気圧に到達するまでの時間を制御することに
より、装置設置場所の排気源の能力や配管パス長の違い
により生ずる複数の装置間の排気状態のバラツキを抑え
ることができ、さらに排気条件の再現性を向上させるこ
とができ、その結果として複数の装置間による現像性能
の互換性を高めることが可能となり、現像線幅のバラツ
キを大きく低減できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す縦断面図、第２図は本
発明の実施例２を示す縦断面図、第３図は従来の現像装
置を示す縦断面図である。 １……薬液ノズル、２……チャック ３……ウェーハ、４……カップ ５……モータ、６……排液管 ７……排液タンク、８……静圧計 ９……排気源、10……可変絞り弁 11……可変絞り弁、12……積分回路 13……演算制御部、14……可変絞り弁 15……可変絞り弁、16……可変絞り弁 17……可変絞り弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を固定し、高速回転させるチャック部
   と、該基板上にフォトレジスト、液状拡散源、現像液等
   の薬液を滴下させるノズル部と、チャック部及び基板を
   覆い、薬液の排出口及び排気口を備えたカップ部と、排
   液を貯える排液タンク部と、カップ内の排気圧をモニタ
   ーする静圧計と、排液タンク及び排気口を通してカップ
   内の排気を行う排気源とで構成される基板処理装置にお
   いて、排気源によるカップ内の排気圧を制御する可変絞
   り弁と、前記排気源の配管路を大気開放する可変絞り弁
   と、前記可変絞り弁の作動後から所要とする排気圧に到
   達するまでの時間及び排気圧の変化量を算出する積分回
   路と、前記積分回路及び静圧計から出力されるデーター
   に基いて可変絞り弁を制御し、所要とするカップ内の排
   気圧に到達するまでの時間を制御する演算制御部とを有
   することを特徴とする基板処理装置。