JP2913607B2 - 処理方法 - Google Patents

処理方法

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JP2913607B2
JP2913607B2 JP22566290A JP22566290A JP2913607B2 JP 2913607 B2 JP2913607 B2 JP 2913607B2 JP 22566290 A JP22566290 A JP 22566290A JP 22566290 A JP22566290 A JP 22566290A JP 2913607 B2 JP2913607 B2 JP 2913607B2
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  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
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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、処理方法に関する。
(従来の技術) 一般に、半導体素子の製造工程においては、例えばス
ピンコーティング装置や洗浄装置のように、被処理物で
ある半導体ウエハを回転させながら、液状処理剤を供給
することによって処理を行う各種回転処理装置が使用さ
れている。
ところで、清浄化雰囲気中で処理を行う必要がある半
導体デバイスの製造工程等に使用される回転処理装置、
例えばスピンコーティング装置では、液状塗布剤の外部
への飛散防止や飛沫による悪影響等を防止するため、被
処理物の周囲を囲むようにカップを配置し、このカップ
内から排気機構により排気を行いつつ、その中心付近を
回転軸として、例えば2000〜4000rpm程度の回転数で回
転させた被処理物に対して、液状塗布剤の供給を行うよ
う構成されたものが多い。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述したような従来のスピンコーティ
ング装置では、一定の排気量でカップ内の排気を行って
いたため、以下に示すような問題があった。
すなわち、カップ内壁に衝突した例えば液状塗布剤の
飛沫を十分に排出するために、排気量を増大させると、
被処理物表面に形成される塗膜の均一性が悪化してしま
う。
一方、被処理物表面に形成される塗膜の均一性を高め
るために排気量を低下させると、液状塗布剤の飛沫が被
処理物の上方に舞いあがり、外部への飛散や被処理物表
面の再付着による不良発生を招いてしまう。
本発明は、このような従来技術の課題に対処するべく
なされたもので、外部への液状処理剤の飛散を招くこと
なく、液状処理剤による処理の均一性を高めた処理方法
を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち請求項1の発明は、被処理基板を回転させつ
つ、当該被処理基板表面に処理液を供給する処理液供給
工程と、 前記処理液供給工程より速い回転数で前記被処理基板
を回転させ、前記処理液を振り切る振り切り工程と、 前記振り切り工程より遅い回転数で前記被処理基板を
回転させつつ、当該被処理基板の裏面側にリンス液を供
給して裏面洗浄を行う裏面洗浄工程と、 前記被処理基板を回転させて乾燥を行う乾燥工程と を具備し、前記各工程において前記被処理基板の周囲
の雰囲気の排気を行う処理方法であって、 前記振り切り工程の初期に、前記処理液供給工程より
排気量を増大させることを特徴としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の処理方法におい
て、 前記振り切り工程の後期に、当該工程の初期より排気
量を減少させることを特徴としている。
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の処理方法に
おいて、 前記裏面洗浄工程では、前記振り切り工程より排気量
を増大させることを特徴としている。
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1記載
の処理方法において、 前記乾燥工程では、前記振り切り工程より排気量を増
大させることを特徴としている。
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1記載
の処理方法において、 前記裏面洗浄工程と前記乾燥工程の排気量を同一とし
たことを特徴としている。
請求項6の発明は、被処理基板を第1の回転数で回転
させつつ、当該被処理基板表面に処理液を供給する処理
液供給工程と、 前記被処理基板を、前記第1の回転数より速い第2の
回転数で回転させ、前記処理液を振り切る振り切り工程
と、 前記第2の回転数より遅く、前記第1の回転数より速
い第3の回転数で前記被処理基板を回転させつつ、当該
被処理基板の裏面側にリンス液を供給して裏面洗浄を行
う裏面洗浄工程と、 前記被処理基板を回転させて乾燥を行う乾燥工程と を具備し、前記各工程において前記被処理基板の周囲
の雰囲気の排気を行う処理方法であって、 前記振り切り工程の初期に、前記処理液供給工程より
排気量を増大させることを特徴としている。
請求項7の発明は、請求項6記載の処理方法におい
て、 前記振り切り工程の後期に、当該工程の初期より排気
量を減少させることを特徴としている。
請求項8の発明は、請求項6又は7記載の処理方法に
おいて、 前記裏面洗浄工程では、前記振り切り工程より排気量
を増大させることを特徴としている。
請求項9の発明は、請求項5乃至8のいずれか1記載
の処理方法において、 前記乾燥工程では、前記振り切り工程より排気量を増
大させることを特徴としている。
請求項10の発明は、請求項5乃至9のいずれか1記載
の処理方法において、 前記裏面洗浄工程と前記乾燥工程の排気量を同一とし
たことを特徴としている。
(作用) 本発明の処理方法においては、例えば、処理の均一性
を高める必要がある際には排気量を少なくし、また液状
処理剤が外部へ飛散する可能性が高い際には排気量を多
くする等、被処理容器内の排気量を被処理物に対する処
理工程に応じて調節しているため、また、例えば、被処
理基板の回転速度を処理状況に応じて変更しているた
め、外部への液状処理剤の飛散や被処理物上への舞い上
がりを防止した上で、処理の均一性を向上させることが
できる。
(実施例) 以下、本発明の処理方法を適用した一実施例のスピン
コーティング装置について、図面を参照して説明する。
第1図に示すように、例えば半導体ウェハ等の被処理
物1は、真空チャック等により載置台2上に保持されて
いる。この載置台2は、被処理物1を該載置台2と共に
高速で回転させる回転駆動機構3に連結されている。
被処理物1のほぼ中央部上方には、液状処理剤として
例えばレジスト液を一定量供給するレジスト液供給機構
(図示せず)に接続されたレジスト吐出ノズル4が配置
されており、このレジスト吐出ノズル4から被処理物1
の表面に所定量のレジスト液が供給される。
また、被処理物1の周囲は、この被処理物1上に吐出
されたレジスト液が外部に飛散すること等を防止する如
く、カップ5により囲まれている。
上記カップ5は、上方の開口部5aより下方の径が大と
され、傾斜面5bを有する筒形状とされている。また、カ
ップ5内には、被処理物1の下側に飛散粒子が舞い込む
ことを防止する如く、被処理物1下部より外側下方に向
かって傾斜している内カップ部6が設けられている。
カップ5の下面5c側には、レジスト廃液を外部に排出
するための排液管7と、カップ5内を排気するための排
気管8とが設けられており、上記下面5cは排液管7側に
向かって若干傾斜されている。
上記排気管8には、レジスト液の外部への飛散防止や
飛沫による悪影響等を防止するための排気機構9が接続
されており、この排気機構9によってカップ5内の排気
が行われる。
また、排気管8および排気機構9間には、ダンパー10
が介挿されており、このダンパー10によって排気量の調
節がレジスト膜形成の各工程に応じて行われる。上記ダ
ンパー10は、駆動機構例えばステッピングモータ11によ
って開閉され、流路面積が制御されるよう構成されてい
る。
次に、上記構成のスピンコーティング装置によるレジ
スト膜の形成工程について、第2図の工程図を参照して
説明する。なお、第3図に各工程における被処理物1の
回転数と時間、およびその際の排気信号を示す。この排
気信号は、第4図に示す第2表の排気量に基づくもので
ある。
まず、半導体ウエハ等の被処理物1を載置台2上に載
置し、真空チャック等により載置台2上に吸引保持さ
せ、載置台2と共に被処理物1を回転駆動機構3によっ
て、第3図に示すように例えば1000rpmで回転させる
(第2図−101)。この予備回転工程においては、カッ
プ5内の排気は不要であるため、排気信号(5)がステ
ッピングモータ11に送られ、ダンパー10は全閉状態とさ
れている。
次に、上記予備回転工程によって、被処理物1の回転
が安定したところで、レジス吐出ノズル4から被処理物
1表面にレジスト液を供給する(第2図−102)。この
レジスト液の吐出時(供給時)においては、被処理物1
の周辺温度の低下を防ぐために、排気量を少なくする必
要があるため、排気信号(4)をステッピングモータ11
に送り、5mmH2O程度の排気量でカップ5内の排気を行
う。上記排気量の減少は、排気のとり過ぎによりウエハ
周辺部の温度が下がり、周辺部分だけ面内分布が悪化す
ることを防止するために行うものである。
レジストの吐出を停止した後(供給停止後)、被処理
物1の回転を例えば4000rpm程度に上昇させて、被処理
物1上の不要なレジスト液の振り切りを行う(第2図−
103)。このレジスト液の振り切り当初は、排気量を多
くする必要がある。これは、排気量が少ないこと、遠心
力により飛ばされたレジストミストを排気しきれず、不
要なレジスト液がカップ5外に飛散したり、カップ5で
跳ね返されたミストがウエハ1上に戻ってきたり、ウエ
ハ1中心付近でミストが舞い上がるためである。そこ
で、排気信号(3)をステッピングモータ11に送り、10
mmH2O程度の排気量でカップ5内の排気を行う。この工
程は、レジスト液供給停止直前から排気量を漸次多くし
てもよい。
次いで、被処理物1を同回転数で回転させ、レジスト
液の振り切りを継続して行うが(第2図−104)、上記
工程103によってほぼ不要なレジスト液の振り切りは終
了しているため、この工程は膜厚の形成工程となる。し
たがって、ユニフォミティを向上させるために、排気量
を少なくする必要があり、排気信号(4)をステッピン
グモータ11に送り、5mmH2O程度の排気量でカップ5内
の排気を行う。
次に、被処理物1の回転を例えば2000rpm程度に低下
さ(第2図−105)、被処理物1裏面の洗浄を行う(第
2図−106)。この裏面洗浄時のリンス液は、レジスト
液に比べて粘性が低いために、さらに排気量を多くする
必要がある。そこで、排気信号(1)をステッピングモ
ータ11に送り、20mmH2O程度の排気量でカップ5内の排
気を行い、リンス液がカップ5外に飛散することを防止
する。
リンス液の供給を停止した後、カップ5内の排気を同
排気量(排気信号(1))で継続しつつ、同回転数で被
処理物1を回転させて乾燥を行い(第2図−107)、レ
ジスト膜の形成工程が終了する。
上記実施例のスピンコーティング装置を用いたレジス
ト膜の形成工程においては、排気管8にステッピングモ
ータ11によって流路面積を可変としたダンパー10を介挿
し、上記ステッピングモータ11にレジスト形成の各工程
に応じた排気量に基づく排気信号を送ることによって、
カップ5からの排気量を変化させているため、レジスト
膜の形成(例えば膜厚等)に悪影響を及ぼすことなく、
レジスト液やリンス液がカップ5外部に飛散すること
や、被処理物1上に浮上して再付着することによる不良
発生等を防止することができる。
なお、上記実施例ではレジストの塗布について説明し
たが、現像材の塗布等にも適用可能である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の処理方法によれば、処
理容器外への液状処理剤の飛散や被処理物上への舞い上
がりを防止した上で、処理の均一性を向上させることが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を適用した一実施例のスピンコーテ
ィング装置を示す構成図、第2図は第1図のスピンコー
ティング装置を用いたレジスト膜の形成工程の一例を示
す図、第3図はそのレジスト膜形成の各工程における被
処理物の回転数と排気信号との対比を表として示す図、
第4図はその排気信号と排気量との対比を表として示す
図である。 1……被処理物、2……載置台、3……回転駆動機構、
4……レジスト吐出ノズル、5……カップ、7……排液
管、8……排気管、9……排気機構、10……ダンパー、
11……ステッピングモータ。
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理基板を回転させつつ、当該被処理基
    板表面に処理液を供給する処理液供給工程と、 前記処理液供給工程より速い回転数で前記被処理基板を
    回転させ、前記処理液を振り切る振り切り工程と、 前記振り切り工程より遅い回転数で前記被処理基板を回
    転させつつ、当該被処理基板の裏面側にリンス液を供給
    して裏面洗浄を行う裏面洗浄工程と、 前記被処理基板を回転させて乾燥を行う乾燥工程と を具備し、前記各工程において前記被処理基板の周囲の
    雰囲気の排気を行う処理方法であって、 前記振り切り工程の初期に、前記処理液供給工程より排
    気量を増大させることを特徴とする処理方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の処理方法において、 前記振り切り工程の後期に、当該工程の初期より排気量
    を減少させることを特徴とする処理方法。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の処理方法において、 前記裏面洗浄工程では、前記振り切り工程より排気量を
    増大させることを特徴とする処理方法。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれか1記載の処理方
    法において、 前記乾燥工程では、前記振り切り工程より排気量を増大
    させることを特徴とする処理方法。
  5. 【請求項5】請求項1乃至4のいずれか1記載の処理方
    法において、 前記裏面洗浄工程と前記乾燥工程の排気量を同一とした
    ことを特徴とする処理方法。
  6. 【請求項6】被処理基板を第1の回転数で回転させつ
    つ、当該被処理基板表面に処理液を供給する処理液供給
    工程と、 前記被処理基板を、前記第1の回転数より速い第2の回
    転数で回転させ、前記処理液を振り切る振り切り工程
    と、 前記第2の回転数より遅く、前記第1の回転数より速い
    第3の回転数で前記被処理基板を回転させつつ、当該被
    処理基板の裏面側にリンス液を供給して裏面洗浄を行う
    裏面洗浄工程と、 前記被処理基板を回転させて乾燥を行う乾燥工程と を具備し、前記各工程において前記被処理基板の周囲の
    雰囲気の排気を行う処理方法であって、 前記振り切り工程の初期に、前記処理液供給工程より排
    気量を増大させることを特徴とする処理方法。
  7. 【請求項7】請求項6記載の処理方法において、 前記振り切り工程の後期に、当該工程の初期より排気量
    を減少させることを特徴とする処理方法。
  8. 【請求項8】請求項6又は7記載の処理方法において、 前記裏面洗浄工程では、前記振り切り工程より排気量を
    増大させることを特徴とする処理方法。
  9. 【請求項9】請求項5乃至8のいずれか1記載の処理方
    法において、 前記乾燥工程では、前記振り切り工程より排気量を増大
    させることを特徴とする処理方法。
  10. 【請求項10】請求項5乃至9のいずれか1記載の処理
    方法において、 前記裏面洗浄工程と前記乾燥工程の排気量を同一とした
    ことを特徴とする処理方法。
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