JP2973408B2 - レジスト塗布装置 - Google Patents
レジスト塗布装置Info
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- JP2973408B2 JP2973408B2 JP2214029A JP21402990A JP2973408B2 JP 2973408 B2 JP2973408 B2 JP 2973408B2 JP 2214029 A JP2214029 A JP 2214029A JP 21402990 A JP21402990 A JP 21402990A JP 2973408 B2 JP2973408 B2 JP 2973408B2
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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、レジスト塗布装置に関する。
（従来の技術） 従来から半導体デバイスの製造工程等においては、半
導体ウエハ等の表面にフォトレジスト膜を形成して精密
写真転写技術により、回路パターンの転写が行われてお
り、このようなフォトレジスト膜の形成に、レジスト塗
布装置が用いられている。
導体ウエハ等の表面にフォトレジスト膜を形成して精密
写真転写技術により、回路パターンの転写が行われてお
り、このようなフォトレジスト膜の形成に、レジスト塗
布装置が用いられている。
半導体ウエハにフォトレジスト膜を形成するレジスト
塗布装置では、フォトレジストを半導体ウエハに供給し
た後、半導体ウエハを高速回転させ、遠心力によってフ
ォトレジストを半導体ウエハ全面に均一に塗布する。ま
た、このようなレジスト塗布装置では、フォトレジスト
の飛散を防止したり、半導体ウエハ周囲の雰囲気の調節
等のため、半導体ウエハの周囲を囲む如く、カップある
いは気密チャンバ等が設けられている。
塗布装置では、フォトレジストを半導体ウエハに供給し
た後、半導体ウエハを高速回転させ、遠心力によってフ
ォトレジストを半導体ウエハ全面に均一に塗布する。ま
た、このようなレジスト塗布装置では、フォトレジスト
の飛散を防止したり、半導体ウエハ周囲の雰囲気の調節
等のため、半導体ウエハの周囲を囲む如く、カップある
いは気密チャンバ等が設けられている。
ところで、半導体デバイスの微細な回路パターンを正
確に転写するためには、レジスト膜厚を均一化すること
が要求される。このため、従来からレジスト塗布装置に
おいては、例えば、雰囲気温度の調節、フォトレジスト
温度の調節、回転速度の調節等、フォトレジスト膜厚を
均一化するための努力がなされている。
確に転写するためには、レジスト膜厚を均一化すること
が要求される。このため、従来からレジスト塗布装置に
おいては、例えば、雰囲気温度の調節、フォトレジスト
温度の調節、回転速度の調節等、フォトレジスト膜厚を
均一化するための努力がなされている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のレジスト塗布装置、特
に気密チャンバ内で塗布を行うレジスト塗布装置では、
例えば半導体ウエハの中央部でフォトレジスト膜厚が厚
くなり、半導体ウエハの周縁部でフォトレジスト膜厚が
薄くなる等、フォトレジスト膜厚の面内均一性が充分で
なく、面内均一性の向上が望まれていた。
に気密チャンバ内で塗布を行うレジスト塗布装置では、
例えば半導体ウエハの中央部でフォトレジスト膜厚が厚
くなり、半導体ウエハの周縁部でフォトレジスト膜厚が
薄くなる等、フォトレジスト膜厚の面内均一性が充分で
なく、面内均一性の向上が望まれていた。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、従来に較べてレジスト膜の膜厚の面内均一性を向上
させることのできるレジスト塗布装置を提供しようとす
るものである。
で、従来に較べてレジスト膜の膜厚の面内均一性を向上
させることのできるレジスト塗布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） すなわち本発明は、気密に閉塞可能な処理室内で、被
処理基板を回転させて、当該被処理基板表面にレジスト
液を塗布するレジスト塗布装置において、 前記処理室内の前記被処理基板の上方に、前記被処理
基板の回転方向に所定間隔を設けて複数配設された気流
調整部材であって、前記被処理基板の回転軸の回りに対
称な形状とされ、前記被処理基板との間に形成される空
隙が、前記被処理基板の中心上方と、周縁部上方とで異
なるよう構成された気流調整部材を設けたことを特徴と
する。
処理基板を回転させて、当該被処理基板表面にレジスト
液を塗布するレジスト塗布装置において、 前記処理室内の前記被処理基板の上方に、前記被処理
基板の回転方向に所定間隔を設けて複数配設された気流
調整部材であって、前記被処理基板の回転軸の回りに対
称な形状とされ、前記被処理基板との間に形成される空
隙が、前記被処理基板の中心上方と、周縁部上方とで異
なるよう構成された気流調整部材を設けたことを特徴と
する。
（作 用） 本発明者等が詳査したところ、従来のレジスト塗布装
置では、被処理基板の回転によって、レジスト液を塗布
した時の膜厚の均一性は被処理基板雰囲気の気流が大き
く影響することが判明した。
置では、被処理基板の回転によって、レジスト液を塗布
した時の膜厚の均一性は被処理基板雰囲気の気流が大き
く影響することが判明した。
そこで、本発明のレジスト塗布装置では、被処理基板
の回転によって生じる気流を調整することによって、レ
ジストの膜厚を制御し、レジスト膜厚の面内均一性を向
上させたものである。
の回転によって生じる気流を調整することによって、レ
ジストの膜厚を制御し、レジスト膜厚の面内均一性を向
上させたものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図に示すように、レジスト塗布装置には、例えば
アルミニウムあるいはステンレス等から円筒状に形成さ
れ、内部を気密に保持可能に構成されたチャンバ１が設
けられている。このチャンバ１は、上部カバー1aと、外
カップ1bと、内カップ1cとから構成されており、これら
は、図示しない昇降機構により、相対的に上下動可能に
構成されている。第１図に示す状態は、これらを互いに
当接させて内部を気密に保持し、フォトレジストの塗布
処理を実施する状態を示している。この状態では、外カ
ップ1bと、内カップ1cとの間に、所望の液体を貯留可能
な液溜め1dが形成され、外カップ1bに接続された液体導
入配管２から所望の液体例えば溶媒Ｓを液溜め1dへ導入
可能に構成されている。なお、この状態から外カップ1b
に対して上部カバー1aが上昇するようこれらを相対的に
上下に移動すると、これらの間に半導体ウエハ３をロー
ド・アンロードするための空隙が形成される。また、外
カップ1bに対して内カップ1cが下降するようこれらを相
対的に上下に移動すると、液溜め1d内の溶媒Ｓが内カッ
プ1c内に流れ落ち、ここから図示しないドレイン配管に
より導出されてチャンバ１外に排出されるよう構成され
ている。このカップの動きに関しては、前期例とは逆
に、下カップに対して、上カップを上昇させるようにし
ても良い。
アルミニウムあるいはステンレス等から円筒状に形成さ
れ、内部を気密に保持可能に構成されたチャンバ１が設
けられている。このチャンバ１は、上部カバー1aと、外
カップ1bと、内カップ1cとから構成されており、これら
は、図示しない昇降機構により、相対的に上下動可能に
構成されている。第１図に示す状態は、これらを互いに
当接させて内部を気密に保持し、フォトレジストの塗布
処理を実施する状態を示している。この状態では、外カ
ップ1bと、内カップ1cとの間に、所望の液体を貯留可能
な液溜め1dが形成され、外カップ1bに接続された液体導
入配管２から所望の液体例えば溶媒Ｓを液溜め1dへ導入
可能に構成されている。なお、この状態から外カップ1b
に対して上部カバー1aが上昇するようこれらを相対的に
上下に移動すると、これらの間に半導体ウエハ３をロー
ド・アンロードするための空隙が形成される。また、外
カップ1bに対して内カップ1cが下降するようこれらを相
対的に上下に移動すると、液溜め1d内の溶媒Ｓが内カッ
プ1c内に流れ落ち、ここから図示しないドレイン配管に
より導出されてチャンバ１外に排出されるよう構成され
ている。このカップの動きに関しては、前期例とは逆
に、下カップに対して、上カップを上昇させるようにし
ても良い。
上記チャンバ１内には、半導体ウエハ３を例えば真空
チャック等により吸着保持して高速回転可能に構成され
たスピンチャック４が設けられている。また、スピンチ
ャック４の中央部上方には、図示しないフォトレジスト
収容容器に接続されたフォトレジスト供給ノズル５が設
けられており、例えば高圧窒素等のガス圧でフォトレジ
スト収容容器内のフォトレジスト液を送り、フォトレジ
スト供給ノズル５からスピンチャック４上に保持された
半導体ウエハ３に供給するよう構成されている。さら
に、スピンチャック４とチャンバ１（内カップ1c）との
間には、これらの間を気密に閉塞し、さらにスピンチャ
ックの上下動を可能にするための機構として例えば蛇腹
機構６が設けられている。
チャック等により吸着保持して高速回転可能に構成され
たスピンチャック４が設けられている。また、スピンチ
ャック４の中央部上方には、図示しないフォトレジスト
収容容器に接続されたフォトレジスト供給ノズル５が設
けられており、例えば高圧窒素等のガス圧でフォトレジ
スト収容容器内のフォトレジスト液を送り、フォトレジ
スト供給ノズル５からスピンチャック４上に保持された
半導体ウエハ３に供給するよう構成されている。さら
に、スピンチャック４とチャンバ１（内カップ1c）との
間には、これらの間を気密に閉塞し、さらにスピンチャ
ックの上下動を可能にするための機構として例えば蛇腹
機構６が設けられている。
また、上記チャンバ１内のスピンチャック４上方に
は、気流調整板７が設けられている。この気流調整板７
は、例えばアルミニウムあるいはステンレス等からな
り、形状は例えば三角形状に形成される。
は、気流調整板７が設けられている。この気流調整板７
は、例えばアルミニウムあるいはステンレス等からな
り、形状は例えば三角形状に形成される。
この実施例の場合、６インチ径の半導体ウエハ３にフ
ォトレジスト塗布可能な如く、チャンバ１内径（図中符
号Ｄで示す）がほぼ160mmとされており、塗布中におけ
る半導体ウエハ３表面からチャンバ１天井部までの高さ
（図中符号Ｈで示す）がほぼ80mmとなるよう設定されて
いる。このため、上記気流調整板７の形状および寸法
は、チャンバ１の形状および寸法に合せて設定されてい
る。この気流調整板７は、第２図に示すように複数例え
ば三角形状の板が気流に対して直行する如く４枚配置さ
れている。勿論気流に対して傾斜させても良い。
ォトレジスト塗布可能な如く、チャンバ１内径（図中符
号Ｄで示す）がほぼ160mmとされており、塗布中におけ
る半導体ウエハ３表面からチャンバ１天井部までの高さ
（図中符号Ｈで示す）がほぼ80mmとなるよう設定されて
いる。このため、上記気流調整板７の形状および寸法
は、チャンバ１の形状および寸法に合せて設定されてい
る。この気流調整板７は、第２図に示すように複数例え
ば三角形状の板が気流に対して直行する如く４枚配置さ
れている。勿論気流に対して傾斜させても良い。
なお、チャンバ１、スピンチャック４、フォトレジス
ト供給系等は必要に応じて温度調節する。
ト供給系等は必要に応じて温度調節する。
上記構成のこの実施例のレジスト塗布装置１では、前
述した如く、第１図に示す状態から外カップ1bに対して
上部カバー1aが上昇するようこれらを相対的に上下に移
動し、これらの間に半導体ウエハ３をロード・アンロー
ドするための空隙を形成する。そして、ここから、自動
搬送装置等によりチャンバ１内のスピンチャック４上に
半導体ウエハ３をロードする。
述した如く、第１図に示す状態から外カップ1bに対して
上部カバー1aが上昇するようこれらを相対的に上下に移
動し、これらの間に半導体ウエハ３をロード・アンロー
ドするための空隙を形成する。そして、ここから、自動
搬送装置等によりチャンバ１内のスピンチャック４上に
半導体ウエハ３をロードする。
次に、上記空隙を閉として、チャンバ１内を気密状態
とし、フォトレジスト供給ノズル５から、所定量のフォ
トレジストを半導体ウエハ３のほぼ中央部に滴下する。
この後、スピンチャック４によって半導体ウエハ３を所
定の回転数で所定時間、例えば回転数2000rpmで30秒回
転させ、遠心力により、フォトレジストを半導体ウエア
３のほぼ全面に均一に塗布する。このように、チャンバ
１内の気密雰囲気下でフォトレジストを塗布すると、解
放雰囲気下で塗布する場合に較べて低速回転で塗布を実
施することができ、例えば大口径ウエハや、段差付きウ
エハ等へのフォトレジスト塗布に好適である。特に段差
付きウエハに塗布した場合には、対称に塗布できる特徴
を有している。また、この時、必要に応じてチャンバ１
内を減圧したり、液体導入配管２から所望の液体例えば
溶媒Ｓを液溜め1dへ導入し、チャンバ１内を溶媒雰囲気
を制御しても良い。
とし、フォトレジスト供給ノズル５から、所定量のフォ
トレジストを半導体ウエハ３のほぼ中央部に滴下する。
この後、スピンチャック４によって半導体ウエハ３を所
定の回転数で所定時間、例えば回転数2000rpmで30秒回
転させ、遠心力により、フォトレジストを半導体ウエア
３のほぼ全面に均一に塗布する。このように、チャンバ
１内の気密雰囲気下でフォトレジストを塗布すると、解
放雰囲気下で塗布する場合に較べて低速回転で塗布を実
施することができ、例えば大口径ウエハや、段差付きウ
エハ等へのフォトレジスト塗布に好適である。特に段差
付きウエハに塗布した場合には、対称に塗布できる特徴
を有している。また、この時、必要に応じてチャンバ１
内を減圧したり、液体導入配管２から所望の液体例えば
溶媒Ｓを液溜め1dへ導入し、チャンバ１内を溶媒雰囲気
を制御しても良い。
上記構成のこの実施例のレジスト塗布装置１を用いて
形成したフォトレジスト膜の面内膜厚分布を第３図のグ
ラフに点線で示す。なお、第３図において、縦軸はフォ
トレジスト膜厚、横軸は半導体ウエハ３中心からの距離
を示している。また、塗布条件は、回転数2000rpmで30
秒である。比較のため、同じ条件で気流調整板７を備え
ていないレジスト塗布装置によって形成したフォトレジ
スト膜の面内膜厚分布を実線で示す。
形成したフォトレジスト膜の面内膜厚分布を第３図のグ
ラフに点線で示す。なお、第３図において、縦軸はフォ
トレジスト膜厚、横軸は半導体ウエハ３中心からの距離
を示している。また、塗布条件は、回転数2000rpmで30
秒である。比較のため、同じ条件で気流調整板７を備え
ていないレジスト塗布装置によって形成したフォトレジ
スト膜の面内膜厚分布を実線で示す。
このグラフに示されるように、本実施例のレジスト塗
布装置１によれば、半導体ウエハ３全面に、均一な膜厚
のフォトレジスト膜を形成することができる。これに対
して、気流調整板７を備えていない場合は、半導体ウエ
ハ３中央部で膜厚が厚くなり、半導体ウエハ３周縁部で
膜厚が薄くなり、中央部と周縁部の膜厚の差が450オン
グストローム程度となってしまう。
布装置１によれば、半導体ウエハ３全面に、均一な膜厚
のフォトレジスト膜を形成することができる。これに対
して、気流調整板７を備えていない場合は、半導体ウエ
ハ３中央部で膜厚が厚くなり、半導体ウエハ３周縁部で
膜厚が薄くなり、中央部と周縁部の膜厚の差が450オン
グストローム程度となってしまう。
なお、上記実施例では、チャンバ１内に三角形状の気
流調整板７を、半導体ウエハ３表面に体してほぼ垂直に
なるよう４枚設けた例について説明したが、気流調整板
７の形状、寸法、枚数、配置位置、配置角度等は変更可
能であり、また、塗布条件、例えば、半導体ウエハ３の
回転数、回転時間、フォトレジストの種類等の条件との
組合せによって、成膜状態は変化する。
流調整板７を、半導体ウエハ３表面に体してほぼ垂直に
なるよう４枚設けた例について説明したが、気流調整板
７の形状、寸法、枚数、配置位置、配置角度等は変更可
能であり、また、塗布条件、例えば、半導体ウエハ３の
回転数、回転時間、フォトレジストの種類等の条件との
組合せによって、成膜状態は変化する。
また、例えば、同一形状の気流調整板７を６枚配置す
る場合でも、第４図に示すように、気流調整板７を等間
隔で配置した場合と、第５図に示すように、気流調整板
７を異なる間隔で配置した場合とでは、第６図に示すよ
うに膜厚分布が変化する。
る場合でも、第４図に示すように、気流調整板７を等間
隔で配置した場合と、第５図に示すように、気流調整板
７を異なる間隔で配置した場合とでは、第６図に示すよ
うに膜厚分布が変化する。
したがって、上記した各条件と、気流調整板７の形
状、寸法、枚数、配置位置、配置角度等を調節すること
により、膜厚および膜厚分布を所望の状態に制御するこ
とができる。さらに上記実施例では、半導体ウエハの回
転によって生ずる気流の調整について説明したが、他の
要素から補助気流を流入させて調整しても良い。
状、寸法、枚数、配置位置、配置角度等を調節すること
により、膜厚および膜厚分布を所望の状態に制御するこ
とができる。さらに上記実施例では、半導体ウエハの回
転によって生ずる気流の調整について説明したが、他の
要素から補助気流を流入させて調整しても良い。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のレジスト塗布装置によ
れば、従来に較べてフォトレジスト膜の膜厚の面内均一
性を向上させることができる。
れば、従来に較べてフォトレジスト膜の膜厚の面内均一
性を向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例のレジスト塗布装置の構成を
示す図、第２図は第１図のレジスト塗布装置の横断面を
示す図、第３図は第１図のレジスト塗布装置における膜
厚分布と従来の気密チャンバ型レジスト塗布装置におけ
る膜厚分布を比較して示すグラフ、第４図および第５図
は気流調整板の配置状態を説明するための図、第６図は
気流調整板の配置位置による膜厚分布の変化を示すグラ
フである。 １……チャンバ、２……液体導入配管、３……半導体ウ
エハ、４……スピンチャック、５……フォトレジスト供
給ノズル、６……蛇腹機構、７……気流調整板。
示す図、第２図は第１図のレジスト塗布装置の横断面を
示す図、第３図は第１図のレジスト塗布装置における膜
厚分布と従来の気密チャンバ型レジスト塗布装置におけ
る膜厚分布を比較して示すグラフ、第４図および第５図
は気流調整板の配置状態を説明するための図、第６図は
気流調整板の配置位置による膜厚分布の変化を示すグラ
フである。 １……チャンバ、２……液体導入配管、３……半導体ウ
エハ、４……スピンチャック、５……フォトレジスト供
給ノズル、６……蛇腹機構、７……気流調整板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 孝弘 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−216655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−237966（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/16 B05C 11/08
Claims (1)
- 【請求項１】気密に閉塞可能な処理室内で、被処理基板
を回転させて、当該被処理基板表面にレジスト液を塗布
するレジスト塗布装置において、 前記処理室内の前記被処理基板の上方に、前記被処理基
板の回転方向に所定間隔を設けて複数配設された気流調
整部材であって、前記被処理基板の回転軸の回りに対称
な形状とされ、前記被処理基板との間に形成される空隙
が、前記被処理基板の中心上方と、周縁部上方とで異な
るよう構成された気流調整部材を設けたことを特徴とす
るレジスト塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214029A JP2973408B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | レジスト塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214029A JP2973408B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | レジスト塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0496316A JPH0496316A (ja) | 1992-03-27 |
| JP2973408B2 true JP2973408B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=16649100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2214029A Expired - Fee Related JP2973408B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | レジスト塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973408B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6192903B1 (en) | 1996-11-15 | 2001-02-27 | Shibaura Mechatronics Corporation | Spin-processing apparatus and spin-processing method |
| TWI581066B (zh) * | 2015-02-27 | 2017-05-01 | 精材科技股份有限公司 | 光阻噴塗機及其環狀結構 |
| CN115502048A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-23 | 苏州苏纳光电有限公司 | 改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置、方法及应用 |
-
1990
- 1990-08-13 JP JP2214029A patent/JP2973408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0496316A (ja) | 1992-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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