JP2758015B2 - フォトレジスト塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ ウェハにフォトレジストを塗布する塗布装置に関し、 作業者に煩雑な作業を強いることなくフォトレジスト
の塗布ムラを解消することを目的とし、 フォトレジストを塗布するカップユニット位置にウェ
ハを搬送する搬送装置と、カップユニット内でウェハを
吸着して回転させる回転装置と、そのカップユニット内
で回転するウェハ上にフォトレジストをノズルから排出
するレジスト供給装置とを備えたフォトレジスト塗布装
置であって、カップユニットに移送されるウェハを検出
するウェハセンサと、そのウェハセンサから出力される
ウェハ検出信号の間隔時間を計測する計測装置と、その
計測装置で計測された間隔時間とあらかじめ設定された
設定時間とを比較し、間隔時間が設定時間を超過した場
合にはウェハのカップユニット内への搬送に先立ってフ
ォトレジストをノズルから排出させるように前記レジス
ト供給装置を駆動する制御装置とから構成する。

［産業上の利用分野］ この発明はウェハにフォトレジストを塗布する塗布装
置に関するものである。

ウェハにフォトレジストを塗布するための塗布装置は
ウェハを搬送装置でカップ内に搬送し、カップ内に配設
された回転装置でウェハを吸着して回転させ、そのウェ
ハ上にフォトレジストをノズルから排出するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、フォトレジストはポジ系であればアセトン、ネ
ガ系であればキシレン等の溶剤で溶かされ、レジスト塗
布装置ではレジスト供給装置により第５図（ａ）に示す
ようなノズル１からフォトレジスト２が一定量ずつウェ
ハ上に排出される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のようなレジスト塗布装置では、ノズル１から一
定時間以上フォトレジスト２を排出しない状態が続く
と、第５図（ｂ）に示すようにノズル１先端部のフォト
レジスト２の溶剤が気化して凝固部2aが形成される。こ
のような状態のままレジスト塗布装置を再起動させてノ
ズル１からフォトレジスト２を排出すると、第６図に示
すように前記凝固部2aがウェハ部３上に排出されて塗布
ムラ４が生じてしまう。そこで、このような不具合を解
消するために、レジスト塗布装置の起動後において最初
にフォトレジストを塗布するウェハをあらかじめ別個に
用意し、そのウェハで凝固部2aを受けるようにしたり、
あるいは再起動時には作業者がその都度凝固部2aの除去
作業を行なう必要があり、これらの作業が煩雑であると
いう問題点があった。

この発明の目的は、作業者に煩雑な作業を強いること
なくフォトレジストの塗布ムラを解消することができる
塗布装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 第１図はこの発明の原理説明図である。すなわち、レ
ジスト塗布装置にはフォトレジストを塗布するカップユ
ニット６位置にウェハ９を搬送する搬送装置12と、カッ
プユニット６内でウェハ９を吸着して回転させる回転装
置13と、そのカップユニット６内で回転するウェハ９上
にフォトレジストをノズル14から排出するレジスト供給
装置21とが備えられている。そして、カップユニット６
に移送されるウェハ９を検出するウェハセンサ11と、そ
のウェハセンサ11から出力されるウェハ検出信号の間隔
時間を計測する計測装置18bとが設けられ、さらにその
計測装置18bで計測された間隔時間とあらかじめ設定さ
れた設定時間とを比較し、間隔時間が設定時間を超過し
た場合にはウェハ９のカップユニット６内への搬送に先
立ってフォトレジストをノズル14から排出させるように
前記レジスト供給装置21を駆動する制御装置18が設けら
れている。

［作用］ 計測装置18bで計測された計測時間があらかじめ設定
された設定時間より大きくなった場合、すなわち設定時
間以上の間ノズル14からフォトレジストが排出されてい
ない場合には、ウェハ９のカップユニット６内への搬送
に先立ってノズル14内のフォトレジストの凝固部分が排
出される。

［実施例］ 以下、この発明を具体化したレジスト塗布装置を第２
図〜第４図に従って説明すると、第２図に示すようにレ
ジスト塗布装置５はカップユニット６の前後に前部搬送
ベルト７と後部搬送ベルト８とが配設され、前部搬送ベ
ルト７はウェハ８をカップユニット６方向へ移送する。
前部搬送ベルト７の前端位置にはストッパ９が設けら
れ、ウェハ９はこのストッパ10に当接するまで前進す
る。また、前部搬送ベルト７の前端部近傍において同搬
送ベルト７の上方にはウェハ９を検出するためのウェハ
センサ11が設けられている。

前部搬送ベルト７の両側にはウェハ９をカップユニッ
ト６内へ搬送する搬送装置を構成する前部ローダユニッ
ト12が配設されている。この前部ローダユニット12は常
には前部搬送ベルト７より下方に位置し、後記制御装置
18の指令信号に基いて上昇し、その上昇時には前部搬送
ベルト８両側に突出するウェハ９端部を支持して同ウェ
ハ９を上方へ持上げ、つづいてカップユニット６に向か
って前進してウェハ９をカップユニット６内に移送する
ようになっている。

カップユニット６は上方を開口した下部カップ6aと下
方を開口した上部カップ（図示しない）とが互いに対向
するように配設され、下部カップ6aは後記カップ駆動装
置20により昇降されるとともに、下部カップ6aが上限ま
で上昇するとその上端縁が上部カップの下端縁に当接し
て閉空間が形成されるようになっている。

カップユニット６内には吸着軸13が立設され、第２図
に鎖線で示すように前記ウェハ９を負圧により吸着可能
であり、その吸着軸13はウェハ９を吸着した状態で回転
するようになっている。また、カップユニット６内には
吸着軸13に吸着されたウェハ９上にフォトレジストを排
出するためのノズル14が配設され、その排出時には先端
が同図に実線で示す位置から鎖線で示す位置まで回動さ
れるようになっている。

カップユニット６の近傍には下部カップ6aの昇降状態
を検出するためのカップアップセンサ15及びカップダウ
ンセンサ16が設けられ、上限まで上昇した下部カップ6a
あるいは下限まで下降した下部カップ6aを検出するよう
になっている。

後部搬送ベルト８の両側には前記前部ローダユニット
12と対をなす後部ローダユニット17が配設されている。
すなわち、後部ローダユニット17は常には後部搬送ベル
ト８両側において同後部搬送ベルト８より下方に位置
し、カップユニット６内でウェハ９へのフォトレジスト
の塗布が終了すると上昇してカップユニット６に向かっ
て前進し、吸着軸13上のウェハ11を持上げて後方へ移動
し、そのウェハ９を後部搬送ベルト８上に移送するよう
になっている。

次に、上記レジスト塗布装置５の電気的構成を第３図
に従って説明すると、制御装置としてのCPU18には前記
ウェハセンサ11、カップアップセンサ15及びカップダウ
ンセンサ16の出力信号が入力され、CPU18はその入力信
号及びプログラムメモリ19にあらかじめ格納されたプロ
グラムに基いて動作する。また、CPU18にはクロック信
号発生回路18aとそのクロック信号に基いて時間を計測
する計測回路18bが内蔵され、ウェハセンサ11の出力信
号に基いて計測開路18bの計測時間がリセットされるよ
うになっている。そして、CPU18の出力信号に基いて前
記ローダユニット12,17、カップ駆動装置20、レジスト
供給装置21が駆動されるようになっている。

次に、上記のように構成されたレジスト塗布装置１の
作用を第４図に従って説明する。

さて、レジスト塗布装置５が動作してウェハ９がウェ
ハセンサ11で検出されると（STEP1、以下STEPはＳとす
る）、CPU18はプログラムメモリ19にあらかじめ設定さ
れた時間すなわちノズル14内のフォトレジストが凝固す
る時間と計測回路18bによる計測時間とを比較する（S
2）。ここで、前回のウェハ９の検出から設定時間以上
経過している場合、すなわちレジスト塗布装置５のノズ
ル14からは設定時間以上の間フォトレジストが排出され
ていないと、CPU18は下部カップ6aを上昇させて上部カ
ップとの間に閉空間を形成し（S3）、この状態でレジス
ト供給装置21を動作させて経過時間に応じた量のフォト
レジストを排出し、ノズル14内で凝固しているフォトレ
ジストを排出する（S4）。このとき、ノズル14を覆うよ
うにカップユニット６で閉空間が形成されるので、フォ
トレジストのカップユニット６外への飛散が防止され
る。

この後通常のレジスト塗布動作が開始され、CPU18は
下部カップ6aを下降させ（S5）、計測時間をリセットし
（S6）、前部ローダユニット12を作動させてウェハ９を
吸着軸13上に搬送する（S7）。そして、ウェハ９を吸着
軸13で吸着しながら回転させた状態でノズル14から同ウ
ェハ９上にフォトレジストを排出してウェハ９にフォト
レジストを塗布し、その後後部ローダユニット17及び後
部搬送ベルト８が駆動されてウェハ９が後工程へ搬送さ
れ、つづいて後続のウェハ９がカップユニット６に向か
って搬送されて同様なレジスト塗布工程が繰返される。

一方、前記S2において計測時間が設定時間以内である
場合には、CPU18はS3〜S5の工程を省略し、直ちにS6以
下の通常のレジスト塗布工程を開始する。

以上のようにこのレジスト塗布装置では、ノズル14か
らフォトレジストが一定時間以上排出されずに同ノズル
14内でフォトレジストが凝固している場合には、ウェハ
９へのフォトレジストの排出に先立ってそのフォトレジ
ストの凝固部分がカップユニット６内に排出されるの
で、ウェハに対するフォトレジストの塗布ムラを未然に
防止することができる。そして、このような動作は作業
者による監視を必要とすることなくCPU18の動作に基い
て自動的に行なうことができる。なお、前記設定時間を
変更することにより種々のフォトレジストに対応するこ
とができることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明はノズル内で凝固した
フォトレジストの作業者による除去作業を必要とするこ
となくフォトレジストの塗布ムラを解消することができ
る優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理説明図、第２図はこの発明を具
体化したレジスト塗布装置の概略を示す平面図、第３図
はそのレジスト塗布装置の主要部の電気的構成を示すブ
ロック図、第４図はその主要な動作を示すフローチャー
ト図、第５図（ａ）（ｂ）は従来のレジスト塗布装置の
ノズル部分を示す断面図、第６図は塗布ムラの発生した
ウェハを示す正面図である。 図中、６はカップユニット、９はウェハ、11はウェハセ
ンサ、12は搬送装置、13は回転装置、14はノズル、18は
制御装置、21はレジスト供給装置である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/027 B05C 11/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトレジストを塗布するカップユニット
   （６）位置にウェハ（９）を搬送する搬送装置（12）
   と、 カップユニット（６）内でウェハ（９）を吸着して回転
   させる回転装置（13）と、 そのカップユニット（６）内で回転するウェハ（９）上
   にフォトレジストをノズル（14）から排出するレジスト
   供給装置（21）と、 を備えたフォトレジスト塗布装置であって、 カップユニット（６）に移送されるウェハ（９）を検出
   するウェハセンサ（11）と、 そのウェハセンサ（11）から出力されるウェハ検出信号
   の間隔時間を計測する計測装置（18b）と、 その計測装置（18b）で計測された間隔時間とあらかじ
   め設定された設定時間とを比較し、間隔時間が設定時間
   を超過した場合にはウェハ（９）のカップユニット
   （６）内への搬送に先立ってフォトレジストをノズル
   （14）から排出させるように前記レジスト供給装置（2
   1）を駆動する制御装置（18）と、 を備えたことを特徴とするフォトレジスト塗布装置。