JP2764812B2 - レジスト処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、レジスト処理装置に関する。

（従来の技術） 被処理基板例えば半導体ウエハのフォトリソグラフィ
工程では、レジスト塗布，露光，現像等により上記ウエ
ハ表面にレジストパターンが形成される。このレジスト
塗布には、上記ウエハを回転処理するレジスト塗布装置
が使用される。このレジスト塗布装置は、上記ウエハを
裏面から設置台例えばスピンチャックにより吸着保持
し、このスピンチャックに連設したモータにより回転制
御して上記ウエハ表面にレジストを供給することにより
回転処理するものである。この時、上記ウエハ表面に供
給するレジストは、エア駆動するポンプの動作により供
給される。このポンプには、上記レジストを所定量供給
するために、上記ポンプのストローク即ち伸縮範囲を決
定するセンサーが設けられている。また、上記所定量の
レジストを所定時間供給するために、上記ポンプを駆動
するエアシリンダーにエア流量調節器即ちスピードコン
トローラが設けられている。このスピードコントローラ
により上記エアシリンダーへ供給するエア流量を調節す
ることにより、上記エアシリンダー及びポンプの動作速
度を設定している。

このようなポンプを使用して上記ウエハ表面へレジス
トを供給する技術は、例えば特開昭55−1145号、特開昭
55−78529号、公報等に開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の技術では、ウエハ表面に供給
するレジストを、エアシリンダーの駆動に連動したポン
プの動作により上記レジストを搬送し供給するため、初
期段階で上記レジストが所定量及び所定速度でウエハ上
に供給できるように調節しても、長時間使用していると
次第にずれが発生し、一定量のレジスト液を供給するた
めにその都度調節が必要となり非常に手間がかかってい
た。

また、上記エアシリンダーの駆動用エアの流量が微小
な範囲で変化してしまうため、上記エアシリンダーの動
作速度が変化し、上記ウエハへのレジスト供給速度に多
少のばらつきがあった。そのため、上記ウエハ表面へレ
ジストを供給した後の、このレジストの乾燥速度が各ウ
エハにおいて異なってしまい、その結果、上記ウエハ表
面へ形成する膜の厚さが異なり、所定の膜厚に制御する
ことが困難となっていた。

また、上記レジストの液量は、ポンプに設けられたセ
ンサーにより動作範囲を決定することにより上記液量を
決定していたため、各ウエハにおいてレジスト液の液量
を変化させることが困難となっていた。この液量を変化
させることは、上記ポンプの動作範囲を調節、即ち上記
ポンプの動作範囲を決定するセンサーの位置を調節する
ことにより可能ではあるが、この液量を変化させる作業
は大変手間及び時間がかかるため、上記各ウエハ毎に液
量を変化させていると、スループットが非常に低くなっ
てしまうため、実際には困難となっていた。

本発明は上記点に対処してなされたもので、正確にレ
ジストの液量を制御でき、更に、レジストの流量をその
都度容易に変化させることが可能なレジスト処理装置を
提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は、被処理基板に
レジストを供給し被処理基板上にレジスト膜を形成する
レジスト処理装置であって、前記レジスト液の供給経路
に設けられ、内部がレジスト液の供給経路となる伸縮可
能なポンプと、このポンプを伸縮させるモータと、レジ
スト液供給経路の先端部と前記ポンプとの間に設けら
れ、レジスト液が通過する内部の容積が変化可能なバル
ブとを具備し、予め設定された設定値に基づいて前記モ
ータにより前記ポンプを伸縮して前記被処理基板にレジ
スト液を供給し、レジスト液供給終了後に前記バルブ内
部の容積をレジスト供給時よりも大きくすることを特徴
とするレジスト処理装置を提供する。

（作用効果） 本発明においては、予め設定された設定値に基づいて
モータによりポンプを伸縮して被処理基板にレジスト液
を供給するので、レジスト液量およびレジスト供給速度
をその都度容易に変化させることができ、被処理基板に
よって処理条件を変更することが可能となり、被処理基
板表面に被着させるレジストの膜厚を容易に変化させる
ことができる。また、モータを用いるから高精度であ
る。さらに、レジスト液供給経路の先端部と前記ポンプ
との間に、レジスト液が通過する内部の容積が変化可能
なバルブを設け、レジスト液供給終了後に前記バルブ内
部の容積をレジスト供給時よりも大きくするので、モー
タの振動にともなう液だれを防止することができる。

（実施例） 以下、本発明装置を半導体製造工程におけるレジスト
塗布処理に適用した一実施例につき、図面を参照して説
明する。

まず、レジスト塗布装置の構成を説明する。

被処理基板例えば半導体ウエハ（１）を保持例えば吸
着保持可能な支持体例えばチャック（２）が設けられて
いる。このチャック（２）には回転駆動機構例えばモー
タ（３）が連設しており、このモータ（３）の駆動によ
り、チャック（２）を介して上記ウエハ（１）を回転可
能とされている。このチャック（２）により保持したウ
エハ（１）を囲繞する如く有底円筒形のカップ（４）が
上下動可能に設けられている。このカップ（４）は、上
記ウエハ（１）表面に延長面と交わる近辺の部分を角度
Ａ（Ａ≠90゜）として傾斜させた状態で設けられてお
り、上記ウエハ（１）にレジスト塗布を行なう際にレジ
ストが飛散しても上記傾斜させたカップ（４）内壁によ
り、レジストが上記ウエハ（１）表面へはね返らない構
造となっている。また、上記カップ（４）の底部には、
処理液の排出管（５）及び排気管（６）が接続されてい
る。上記排出管（５）は、使用後のレジストを収容する
ドレインボックス（７）に連設し、また、上記排気管
（６）は、上記カップ（４）内の排気を行なうための図
示しない排気機構に連設している。

また、上記ウエハ（１）の中心軸上からレジストをウ
エハ（１）表面に滴下可能な如くレジスト供給管（８）
が設けられている。このレジスト供給管（８）の一端側
は上記チャック（２）に保持されたウエハ（１）の回転
中心上方例えば５〜20mm程度に位置し、サックバックバ
ルブ（９），開閉バルブ（10），フィルター（11），ポ
ンプ（12）を介してレジスト供給源（13）に連設してい
る。上記サックバックバルブ（９）は、内部に弾性体を
設けることにより内部の容積を変化可能に構成されてお
り、通常は上記容積を小さくしておき、レジスト塗布処
理の際のレジスト吐出を終了すると同時に上記容積を大
きくすることにより、サックバックを行ない、上記レジ
スト供給管（８）先端部からのレジストの液だれを防止
する構造となっている。また、上記開閉バルブ（10）
は、上記レジスト供給管（８）を閉鎖可能としており、
この閉鎖によりレジストの流れを止めることができる構
造となっている。また、上記フィルター（11）は、上記
レジスト供給管（８）内を流れるレジストを清浄化する
ためのもので、例えば0.2μｍのメッシュを備えてい
る。また、ポンプ（12）は、例えばベローズより成って
おり、下端側に連設している電気的な駆動機構例えばス
テッピングモータ（14）により伸縮が可能とされてい
る。これは、上記モータ（14）の回転駆動をボールネジ
等で直線駆動に変換することにより上記ポンプ（12）の
伸縮を可能としている。このモータ（14）は、回転制御
即ち位置制御ができるものを使用し、電気駆動させるこ
とにより上記レジスト供給源（13）内に貯蔵されている
レジストを上記フィルター（11）方向に送流できる構造
となっている。このようにしてレジスト塗布装置が構成
されている。

次に、上述したレジスト塗布装置の動作作用及び半導
体ウエハのレジスト塗布方法を説明する。

まず、カップ（４）を下降させておき、図示しない搬
送機構例えばベルト搬送やリンドリングアーム等により
ウエハ（１）を上記カップ（４）内のチャック（２）上
に搬送し、上記ウエハ（１）の中心とチャック（２）の
中心を合わせてチャック（２）上に載置する。そして、
この載置したウエハ（１）をチャック（２）に連設した
図示しない真空機構により吸着保持する。この後、上記
カップ（４）を上昇させ、上記ウエハ（１）周囲にカッ
プ（４）が位置する如く停止させる。このチャック
（２）上に保持されたウエハ（１）の中心部にレジスト
供給管（８）からレジストを滴下する。このレジストの
滴下即ち供給は、オペレーターが設定したレジスト使用
量例えば3ccから、自動的にポンプ（12）の縮み量を算
出し、これに基づいてモータ（14）を電気的に動作制御
する。この時、モータ（14）の動作速度即ちポンプ（1
2）の縮み速度に上記ウエハ（１）表面に形成する膜厚
が依存するため、予め設定された膜厚から自動的に速度
制御するようにしてもよいし、直接オペレーターにより
動作速度を入力するように構成してもよい。このポンプ
（12）の動作によりレジスト供給管（８）内に上記レジ
ストが送流され、フィルター（11），開閉バルブ（10）
及びサックバックバルブ（９）を介して、上記レジスト
供給管（８）の先端部から上記設定した所定量即ち3cc
のレジストを上記ウエハ（１）中心部に滴下させる。こ
の時、上記開閉バルブ（10）は開いた状態でレジストの
流れを妨げず、更に上記サックバックバルブ（９）は動
作させていない状態としておく。そして、上記レジスト
を滴下後、上記開閉バルブ（10）を閉じて上記サックバ
ックバルブ（９）を動作させる。これにより、上記サッ
クバックバルブ（９）内部の容積が大きくなり、上記レ
ジスト供給管（８）先端側内部のレジストを逆流させ
て、このレジスト供給管（８）先端部からのレジストの
液だれを防止している。一方、上記ポンプ（12）はモー
タ（14）の駆動により初期の長さまで伸び、これにより
ポンプ（12）内に、レジスト供給源（13）に貯蔵されて
いるレジストを流導させて、上記ポンプ（12）内にはレ
ジストが供給状態とする。

次に、上記所定量のレジストが供給されたウエハ
（１）を、モータ（３）によりチャック（２）を介して
回転制御する。この回転は、オペレーターにより予め設
定された加速度及び回転数に基づいて自動的に制御され
る。この回転により、上記ウエハ（１）表面のレジスト
は円心力により中心部から周縁部に拡散される。そし
て、上記ウエハ（１）を更に高速回転させて上記レジス
トを乾燥させ、これによりウエハ（１）表面に均一な所
定の膜圧を形成する。

このような回転により飛散されたレジストは、上記カ
ップ（４）底部に設けられた排出管（５）から排出さ
れ、ドレインボックス（７）内に回収される。また、上
記レジスト塗布処理中、上記カップ（４）内の雰囲気に
よりウエハ（１）表面に形成するレジストの膜厚が左右
するため、必要に応じて上記カップ（４）底部に設けら
れた排気管（６）より排気制御される。

上記実施例では、電気的な駆動機構としてステッピン
グモータを使用して説明したが、他のモータを使用して
もよく、位置制御機能がないモータは、位置制御機構例
えばエンコーダを併用することで同様な効果が得られ
る。

また、上記実施例では、半導体ウエハのレジスト塗布
処理について説明したが、これに限定するものではな
く、例えば現像処理やエッチング処理でもよく、また、
被処理基板も半導体ウエハに限定せずに、例えば液晶TV
などの画面表示装置等に用いられるLCD基板でも同様な
効果が得られる。

以上述べたようにこの実施例によれば、設置台に設置
された被処理基板に、ポンプの伸縮動作によりレジスト
を供給して処理するレジスト処理装置において、上記ポ
ンプに電気的な駆動機構を設けたことにより、上記レジ
ストの液量及びレジスト供給速度を、オペレーターがそ
の都度設定変更、或いはプログラムにより設定変更させ
ることが容易に行なえ、上記各被処理基板の処理条件の
変更が可能となる。そのため、所望する膜厚を容易に得
ることができ、長期的な膜厚安定性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するためのレジス
ト塗布装置の構成図である。 １……ウエハ、８……レジスト供給管 10……開閉バルブ、12……ポンプ 14……モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理基板にレジストを供給し被処理基板
   上にレジスト膜を形成するレジスト処理装置であって、
   前記レジスト液の供給経路に設けられ、内部がレジスト
   液の供給経路となる伸縮可能なポンプと、このポンプを
   伸縮させるモータと、レジスト液供給経路の先端部と前
   記ポンプとの間に設けられ、レジスト液が通過する内部
   の容積が変化可能なバルブとを具備し、予め設定された
   設定値に基づいて前記モータにより前記ポンプを伸縮し
   て前記被処理基板に前記レジストを供給し、レジスト液
   供給終了後に前記バルブ内部の容積をレジスト供給時よ
   りも大きくすることを特徴とするレジスト処理装置。