JP2986300B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
塗布装置及び塗布方法Info
- Publication number
- JP2986300B2 JP2986300B2 JP5029714A JP2971493A JP2986300B2 JP 2986300 B2 JP2986300 B2 JP 2986300B2 JP 5029714 A JP5029714 A JP 5029714A JP 2971493 A JP2971493 A JP 2971493A JP 2986300 B2 JP2986300 B2 JP 2986300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- wafer
- temperature control
- coating
- processed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/08—Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
Landscapes
- Spray Control Apparatus (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗布装置及び塗布方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体ウエハ等の被処理体を回
転させて、これにフォトレジスト液等の処理液を塗布す
る塗布装置として、例えば図８に示すようなレジスト塗
布装置が知られている。この塗布装置は、被処理体、例
えば半導体ウエハＷを水平に吸着保持して高速回転する
回転保持手段であるスピンチャック２と、ウエハＷの表
面中心に処理液としてレジスト液を滴下するレジスト液
供給ノズル４と、スピンチャック２上のウエハＷを包囲
して外方へ飛散するレジスト液や洗浄液を捕集するため
に設けられた外側容器６及び内側容器８を有している。
転させて、これにフォトレジスト液等の処理液を塗布す
る塗布装置として、例えば図８に示すようなレジスト塗
布装置が知られている。この塗布装置は、被処理体、例
えば半導体ウエハＷを水平に吸着保持して高速回転する
回転保持手段であるスピンチャック２と、ウエハＷの表
面中心に処理液としてレジスト液を滴下するレジスト液
供給ノズル４と、スピンチャック２上のウエハＷを包囲
して外方へ飛散するレジスト液や洗浄液を捕集するため
に設けられた外側容器６及び内側容器８を有している。
【０００３】そして、スピンチャック２の下方には、ウ
エハＷの裏面に付着したレジスト液を洗浄するための洗
浄液を放出する裏面洗浄ノズル１０が設けられており、
レジスト液塗布後に例えばシンナーのような揮発性の高
い洗浄液を用いて裏面洗浄を行うようになっている。ま
た、ウエハＷを搬入・搬出するためのハンドリングは、
図示しないハンドリングアームによりウエハの裏面周縁
部を把持して行われるが、このハンドリング操作を可能
ならしめるためにチャック２の直径はウエハＷの直径よ
りも小さく設定されている。そして、供給ノズル４より
レジスト液をウエハ中心上に滴下し、これを高速回転さ
せることにより遠心力でレジスト液をウエハ表面全体に
渡って拡散して均一な塗布を行うようになっている。
エハＷの裏面に付着したレジスト液を洗浄するための洗
浄液を放出する裏面洗浄ノズル１０が設けられており、
レジスト液塗布後に例えばシンナーのような揮発性の高
い洗浄液を用いて裏面洗浄を行うようになっている。ま
た、ウエハＷを搬入・搬出するためのハンドリングは、
図示しないハンドリングアームによりウエハの裏面周縁
部を把持して行われるが、このハンドリング操作を可能
ならしめるためにチャック２の直径はウエハＷの直径よ
りも小さく設定されている。そして、供給ノズル４より
レジスト液をウエハ中心上に滴下し、これを高速回転さ
せることにより遠心力でレジスト液をウエハ表面全体に
渡って拡散して均一な塗布を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、処理液であ
る例えばレジスト液は、温度に対して比較的敏感であ
り、そして、チャックに接触するウエハ中心部分と接し
ないウエハ部分、例えばウエハ周縁部との間では温度差
或いは周速度の相異等に起因して全体的に膜厚が均一に
ならず、例えばチャックと接触するウエハ部分の膜厚が
厚くなる或いは薄くなるという改善点を有していた。例
えば、レジスト液の回転塗布時にあっては、レジスト液
中の溶剤の蒸発によりウエハ周縁部に過度の温度低下が
生じてしまい、これに起因して均一な膜厚が得られなか
った。このような問題点は、レジスト液として温度に特
に敏感な水溶性ポリマーレジスト液を用いた場合には顕
著となり、早期に解決が望まれている。本発明は、以上
のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案
されたものである。本発明の目的は、被処理体の周縁部
の温度制御を行うことができる塗布装置及び塗布方法を
提供することにある。
る例えばレジスト液は、温度に対して比較的敏感であ
り、そして、チャックに接触するウエハ中心部分と接し
ないウエハ部分、例えばウエハ周縁部との間では温度差
或いは周速度の相異等に起因して全体的に膜厚が均一に
ならず、例えばチャックと接触するウエハ部分の膜厚が
厚くなる或いは薄くなるという改善点を有していた。例
えば、レジスト液の回転塗布時にあっては、レジスト液
中の溶剤の蒸発によりウエハ周縁部に過度の温度低下が
生じてしまい、これに起因して均一な膜厚が得られなか
った。このような問題点は、レジスト液として温度に特
に敏感な水溶性ポリマーレジスト液を用いた場合には顕
著となり、早期に解決が望まれている。本発明は、以上
のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案
されたものである。本発明の目的は、被処理体の周縁部
の温度制御を行うことができる塗布装置及び塗布方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、回転保持手段に保持した被処理体を回
転させつつこれに処理液を塗布する塗布装置において、
前記回転保持手段の外周側に、前記回転保持手段に保持
された被処理体の裏面に対して接近離間可能になされる
と共に、最接近時においても前記被処理体の裏面に対し
ては非接触状態に維持される温度制御手段を設けたもの
である。
解決するために、回転保持手段に保持した被処理体を回
転させつつこれに処理液を塗布する塗布装置において、
前記回転保持手段の外周側に、前記回転保持手段に保持
された被処理体の裏面に対して接近離間可能になされる
と共に、最接近時においても前記被処理体の裏面に対し
ては非接触状態に維持される温度制御手段を設けたもの
である。
【０００６】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、被処理
体は回転保持手段に吸着保持された状態で回転されて、
この表面に処理液が塗布される。この時、温度制御手段
は上昇して被処理体の裏面に可能な限り非接触で接近し
ており、被処理体の周縁部の温度制御を行う。従って、
被処理体の周縁部を適正に温度制御することにより、そ
の部分における被処理体の膜厚を制御でき、膜厚の面内
均一性を向上させることができる。
体は回転保持手段に吸着保持された状態で回転されて、
この表面に処理液が塗布される。この時、温度制御手段
は上昇して被処理体の裏面に可能な限り非接触で接近し
ており、被処理体の周縁部の温度制御を行う。従って、
被処理体の周縁部を適正に温度制御することにより、そ
の部分における被処理体の膜厚を制御でき、膜厚の面内
均一性を向上させることができる。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明に係る塗布装置及び塗布方法
の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発
明に係る塗布装置の一実施例を示す断面図、図２は本発
明の塗布装置を搭載した処理機構を示す平面図、図３は
図１に示す塗布装置の主要部を示す平面図、図４は塗布
装置の温度制御手段を示す断面図であり、図３中のＡ−
Ａ線矢視断面図を示す。本実施例においては塗布装置
を、被処理体にレジストを塗布するレジスト塗布装置に
適用した場合について説明する。尚、従来装置と同一部
分については同一符号を付す。
の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発
明に係る塗布装置の一実施例を示す断面図、図２は本発
明の塗布装置を搭載した処理機構を示す平面図、図３は
図１に示す塗布装置の主要部を示す平面図、図４は塗布
装置の温度制御手段を示す断面図であり、図３中のＡ−
Ａ線矢視断面図を示す。本実施例においては塗布装置
を、被処理体にレジストを塗布するレジスト塗布装置に
適用した場合について説明する。尚、従来装置と同一部
分については同一符号を付す。
【０００８】図２に示すようにレジスト塗布装置等の各
種の処理装置が組み込まれる処理機構１２について説明
すると、この処理機構１２は、被処理体、例えば半導体
ウエハＷ（以下、単にウエハと称す）に種々の処理を施
す処理装置が配設された処理装置ユニット１４と、この
処理装置ユニット１４にウエハＷを自動的に搬入・搬出
するための搬入・搬出機構１６とから主に構成されてい
る。上記搬入・搬出機構１６は、処理前のウエハＷを収
納するウエハキャリア１８と、処理後のウエハＷを収納
するウエハキャリア２０と、ウエハＷを吸着保持するア
ーム２２と、このアーム２２をＸ（左右）、Ｙ（前
後）、Ｚ（垂直）及びθ（回転）方向に移動させる移動
機構２４と、ウエハＷがアライメントされかつ処理装置
ユニット１４との間でウエハＷの受け渡しがなされるア
ライメントステージ２６とを備えている。
種の処理装置が組み込まれる処理機構１２について説明
すると、この処理機構１２は、被処理体、例えば半導体
ウエハＷ（以下、単にウエハと称す）に種々の処理を施
す処理装置が配設された処理装置ユニット１４と、この
処理装置ユニット１４にウエハＷを自動的に搬入・搬出
するための搬入・搬出機構１６とから主に構成されてい
る。上記搬入・搬出機構１６は、処理前のウエハＷを収
納するウエハキャリア１８と、処理後のウエハＷを収納
するウエハキャリア２０と、ウエハＷを吸着保持するア
ーム２２と、このアーム２２をＸ（左右）、Ｙ（前
後）、Ｚ（垂直）及びθ（回転）方向に移動させる移動
機構２４と、ウエハＷがアライメントされかつ処理装置
ユニット１４との間でウエハＷの受け渡しがなされるア
ライメントステージ２６とを備えている。
【０００９】上記処理装置ユニット１４には、アライメ
ントステージ２６よりＸ方向に形成された搬送路２８に
沿って移動自在に搬送機構３０が設けられている。搬送
機構３０にはＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動自在にメイン
アーム３２が設けられている。搬送路２８の一方の側に
は、ウエハＷとレジスト液膜との密着性を向上させるた
めのアドヒージョン処理を行うアドヒージョン処理装置
３４と、ウエハＷに塗布されたレジスト中に残存する溶
剤を加熱蒸発させるためのプリベーク装置３６と、加熱
処理されたウエハＷを冷却する冷却装置３８とが配設さ
れている。また、搬送路２８の他方の側には、ウエハＷ
の表面にレジスト液を塗布する本発明に係る塗布装置４
０と、露光工程時の光乱反射を防止するために、ウエハ
Ｗのレジスト上にＣＥＬ膜などを塗布形成する表面被覆
層塗布装置４２とが配設されている。
ントステージ２６よりＸ方向に形成された搬送路２８に
沿って移動自在に搬送機構３０が設けられている。搬送
機構３０にはＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動自在にメイン
アーム３２が設けられている。搬送路２８の一方の側に
は、ウエハＷとレジスト液膜との密着性を向上させるた
めのアドヒージョン処理を行うアドヒージョン処理装置
３４と、ウエハＷに塗布されたレジスト中に残存する溶
剤を加熱蒸発させるためのプリベーク装置３６と、加熱
処理されたウエハＷを冷却する冷却装置３８とが配設さ
れている。また、搬送路２８の他方の側には、ウエハＷ
の表面にレジスト液を塗布する本発明に係る塗布装置４
０と、露光工程時の光乱反射を防止するために、ウエハ
Ｗのレジスト上にＣＥＬ膜などを塗布形成する表面被覆
層塗布装置４２とが配設されている。
【００１０】本発明に係る上記塗布装置４０は、被処理
体としてのウエハＷを上部表面に保持、例えば真空吸着
して保持して回転する回転保持手段であるスピンチャッ
ク４４と、このスピンチャック４４を回転駆動するスピ
ンモータ４６を有している。このスピンチャック４４は
平板状に成形されて上面が平坦になされ、この中心部に
は図示しない真空ポンプ等に接続された保持用真空孔４
８が設けられている。
体としてのウエハＷを上部表面に保持、例えば真空吸着
して保持して回転する回転保持手段であるスピンチャッ
ク４４と、このスピンチャック４４を回転駆動するスピ
ンモータ４６を有している。このスピンチャック４４は
平板状に成形されて上面が平坦になされ、この中心部に
は図示しない真空ポンプ等に接続された保持用真空孔４
８が設けられている。
【００１１】このスピンチャック４４は、摩擦によって
パーティクルを発生しにくい材料、例えばデルリン（商
品名）等の樹脂により形成され、この下方にはスピンチ
ャック４４の回転軸５０を挿通させて底板５２が設けら
れ、この底板５２の上部には、上記ウエハＷの上面に供
給された処理液、例えばレジスト液５４の飛散を防止す
るための容器５６が形成されている。具体的には、この
容器５６は、上記スピンチャック４４の外周を被ってそ
の上端部がスピンチャックの水平レベルよりも僅かに高
くなされた、円環状の外側容器５６Ａと、スピンチャッ
クの下部よりその外周方向へ延在された円環状の内側容
器５６Ｂとにより主に構成されている。
パーティクルを発生しにくい材料、例えばデルリン（商
品名）等の樹脂により形成され、この下方にはスピンチ
ャック４４の回転軸５０を挿通させて底板５２が設けら
れ、この底板５２の上部には、上記ウエハＷの上面に供
給された処理液、例えばレジスト液５４の飛散を防止す
るための容器５６が形成されている。具体的には、この
容器５６は、上記スピンチャック４４の外周を被ってそ
の上端部がスピンチャックの水平レベルよりも僅かに高
くなされた、円環状の外側容器５６Ａと、スピンチャッ
クの下部よりその外周方向へ延在された円環状の内側容
器５６Ｂとにより主に構成されている。
【００１２】また、上記底板５２の一側には、容器５６
内の排気を行うための排気管５８が接続されると共に他
側には容器内を流下したレジスト液や後述する洗浄液等
を排出する排液管６０が接続されている。更に、上記内
側容器５６Ｂの周縁部よりも僅かに半径方向内方の底板
５２には、内側へ排液等が浸入することを防止するため
の隔壁６２が環状に起立させて設けられている。そし
て、上記スピンチャック４４の下方には、ウエハの裏面
に向けてシンナーのような洗浄液を放出するための複数
の図示しない洗浄液放出ノズルが設けられている。
内の排気を行うための排気管５８が接続されると共に他
側には容器内を流下したレジスト液や後述する洗浄液等
を排出する排液管６０が接続されている。更に、上記内
側容器５６Ｂの周縁部よりも僅かに半径方向内方の底板
５２には、内側へ排液等が浸入することを防止するため
の隔壁６２が環状に起立させて設けられている。そし
て、上記スピンチャック４４の下方には、ウエハの裏面
に向けてシンナーのような洗浄液を放出するための複数
の図示しない洗浄液放出ノズルが設けられている。
【００１３】また、上記スピンチャック４４の外周側に
は、本発明の特長とする温度制御手段６４が上下方向に
昇降可能に設けられる。具体的にはこの温度制御手段６
４は、ウエハＷの外周側にこれと近接可能に配置される
リング状の温度制御体６６と（図３参照）、この制御体
６６の温度制御を行う例えばマイクロコンピュータ等よ
りなる温度制御部６８とにより主に構成される。この温
度制御体６６は、前記スピンチャック４４と同様にパー
ティクルを発生しにくくしかも熱伝導性の良好な材料、
例えばデルリン等の樹脂により全体が形成されると共に
この制御体６６は、ウエハＷの半径方向からの距離に依
存して細かな温度制御を行うためにリング状に複数、例
えば図示例にあっては３つの同心円状の温度制御ユニッ
ト６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃに区画されている。各ユニッ
ト６８Ａ〜６８Ｃ内には、例えば半導体素子（例えば、
電子冷熱素子であるペルチェ素子）よりなるサーモモジ
ュール７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃがそれぞれ独立させて埋
め込まれており、各モジュールはそれぞれ配線７２Ａ、
７２Ｂ、７２Ｃを介して上記温度制御部６８に接続され
て必要に応じて各モジュール毎に同じ或いは異なった温
度での吸熱或いは発熱を生ぜしめ得るように構成されて
いる。この制御体６６の幅Ｓ１は、ウエハＷの大きさに
もよるが、例えば８インチウエハの場合には、スピンチ
ャック４４の直径Ｓ２が約５６ｍｍ程度であるに対して
７０ｍｍ程度に設定されており、好ましくは、ウエハ裏
面全体をカバーし得る大きさに設定する。
は、本発明の特長とする温度制御手段６４が上下方向に
昇降可能に設けられる。具体的にはこの温度制御手段６
４は、ウエハＷの外周側にこれと近接可能に配置される
リング状の温度制御体６６と（図３参照）、この制御体
６６の温度制御を行う例えばマイクロコンピュータ等よ
りなる温度制御部６８とにより主に構成される。この温
度制御体６６は、前記スピンチャック４４と同様にパー
ティクルを発生しにくくしかも熱伝導性の良好な材料、
例えばデルリン等の樹脂により全体が形成されると共に
この制御体６６は、ウエハＷの半径方向からの距離に依
存して細かな温度制御を行うためにリング状に複数、例
えば図示例にあっては３つの同心円状の温度制御ユニッ
ト６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃに区画されている。各ユニッ
ト６８Ａ〜６８Ｃ内には、例えば半導体素子（例えば、
電子冷熱素子であるペルチェ素子）よりなるサーモモジ
ュール７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃがそれぞれ独立させて埋
め込まれており、各モジュールはそれぞれ配線７２Ａ、
７２Ｂ、７２Ｃを介して上記温度制御部６８に接続され
て必要に応じて各モジュール毎に同じ或いは異なった温
度での吸熱或いは発熱を生ぜしめ得るように構成されて
いる。この制御体６６の幅Ｓ１は、ウエハＷの大きさに
もよるが、例えば８インチウエハの場合には、スピンチ
ャック４４の直径Ｓ２が約５６ｍｍ程度であるに対して
７０ｍｍ程度に設定されており、好ましくは、ウエハ裏
面全体をカバーし得る大きさに設定する。
【００１４】また、各温度制御ユニット６８Ａ、６８
Ｂ、６８Ｃ間には、例えばテフロン（商品名）製のよう
な断熱層７４が介在されており、隣接するユニット間に
おける熱伝導を抑制して適正な温度制御を行い得るよう
に構成される。そして、各ユニット６８Ａ、６８Ｂ、６
８Ｃ内の比較的上部には表面温度を検出するためにそれ
ぞれ温度センサ７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃが埋め込まれて
おり、各センサ出力は配線７８により上記温度制御部６
８へ入力されてフィードバック制御を行うように構成さ
れている。
Ｂ、６８Ｃ間には、例えばテフロン（商品名）製のよう
な断熱層７４が介在されており、隣接するユニット間に
おける熱伝導を抑制して適正な温度制御を行い得るよう
に構成される。そして、各ユニット６８Ａ、６８Ｂ、６
８Ｃ内の比較的上部には表面温度を検出するためにそれ
ぞれ温度センサ７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃが埋め込まれて
おり、各センサ出力は配線７８により上記温度制御部６
８へ入力されてフィードバック制御を行うように構成さ
れている。
【００１５】このように構成されたリング状の温度制御
体６６は、内側容器５６Ｂの下部に取り付けた昇降機
構、例えばエアシリンダ８０により昇降可能になされて
いる。具体的には、このエアシリンダ８０の伸縮ロッド
８２の先端を上記温度制御体６６の下部に接続してお
り、このシリンダ８０内に例えば駆動用空気源８４から
空気給排管８６を介して圧縮空気を給排することにより
温度制御体６６を上下動し得るように構成される。この
場合、温度制御体６６が上端に達してもこの上面とウエ
ハＷとの下面とが接しない範囲で可能な限り接近可能と
し、例えばエアシリンダ８０の精度にもよるが制御体６
６が上端に達した時におけるこれとウエハ下面との間の
距離Ｌ１は、０．１〜０．５ｍｍ程度になるようにシリ
ンダのストロークを設定する。また、温度制御体６６の
下部の他の部分には、この昇降が円滑に行われるように
するための案内ロッド８６が単数或いは複数個下方に向
けて設けられており、この案内ロッド８６を内側容器５
６Ｂに取り付けた案内部８８に挿通させることにより制
御体６６の昇降を案内するようになっている。
体６６は、内側容器５６Ｂの下部に取り付けた昇降機
構、例えばエアシリンダ８０により昇降可能になされて
いる。具体的には、このエアシリンダ８０の伸縮ロッド
８２の先端を上記温度制御体６６の下部に接続してお
り、このシリンダ８０内に例えば駆動用空気源８４から
空気給排管８６を介して圧縮空気を給排することにより
温度制御体６６を上下動し得るように構成される。この
場合、温度制御体６６が上端に達してもこの上面とウエ
ハＷとの下面とが接しない範囲で可能な限り接近可能と
し、例えばエアシリンダ８０の精度にもよるが制御体６
６が上端に達した時におけるこれとウエハ下面との間の
距離Ｌ１は、０．１〜０．５ｍｍ程度になるようにシリ
ンダのストロークを設定する。また、温度制御体６６の
下部の他の部分には、この昇降が円滑に行われるように
するための案内ロッド８６が単数或いは複数個下方に向
けて設けられており、この案内ロッド８６を内側容器５
６Ｂに取り付けた案内部８８に挿通させることにより制
御体６６の昇降を案内するようになっている。
【００１６】次に、以上のように構成された本実施例の
動作である塗布方法について説明する。まず、処理前の
ウエハＷは、搬入・搬出機構１６のアーム２２によって
ウエハキャリア１８から搬出されてアライメントステー
ジ２６上に載置される。次いで、アライメントステージ
２６上のウエハＷは、搬送機構３０のメインアーム３２
に保持されて、各処理装置３４〜４２へと順次搬送され
て処理される。そして、処理後のウエハＷはメインアー
ム３２によってアライメントステージ２６に戻され、更
にアーム２２により搬送されてウエハキャリア２０に収
納されることになる。
動作である塗布方法について説明する。まず、処理前の
ウエハＷは、搬入・搬出機構１６のアーム２２によって
ウエハキャリア１８から搬出されてアライメントステー
ジ２６上に載置される。次いで、アライメントステージ
２６上のウエハＷは、搬送機構３０のメインアーム３２
に保持されて、各処理装置３４〜４２へと順次搬送され
て処理される。そして、処理後のウエハＷはメインアー
ム３２によってアライメントステージ２６に戻され、更
にアーム２２により搬送されてウエハキャリア２０に収
納されることになる。
【００１７】上記処理装置ユニット１４内の本発明に係
る塗布装置４０においては以下のようにレジスト膜形成
操作が行われる。まず、ウエハＷの周縁部を把持したメ
インアーム３２を操作してスピンチャック４４上にウエ
ハＷを渡して載置し、これを真空吸引にょって吸引保持
する。この時、温度制御手段６４の温度制御体６６はス
ピンチャック４４に対して予め降下させておき、ウエハ
移載時にハンドリング操作の障害とならないようにして
おく。このようにウエハＷのスピンチャック４４による
吸着保持が完了したならば、次に、駆動用空気源８４か
ら圧縮空気をエアシリンダ８０に供給し、伸縮ロッド８
２を押し出すことにより温度制御体６６を上昇させてこ
の上面をウエハ周縁部の裏面に可能な限り非接触で接近
させ、ウエハ周縁部の裏面全体を下方より被う。これと
同時に、温度制御部６８を駆動することにより、塗布す
べきレジスト液の温度特性に対応させて上記温度制御体
６６の上面温度を制御してウエハＷの周縁部を適正な温
度に維持する。レジスト液の塗布時においてはウエハ周
縁部に近くなるほど周速度が速いことから溶媒の気化熱
によりこの部分の温度が過度に低下するのでこの温度低
下分を補償するために例えば図５に示すよう各温度制御
ユニット６８Ａ〜６８Ｃの温度をチャック自体の温度よ
りも半径方向外方に行くに従って次第に階段状に大きく
する。この温度制御は温度制御部６８より各サーモモジ
ュール７０Ａ〜７０Ｃに供給する電力を適切に制御する
ことにより行う。特に、本実施例にあっては温度制御体
６６が複数に区画されて別個に温度制御が可能なことか
ら、きめ細かな温度制御を行うことができる。
る塗布装置４０においては以下のようにレジスト膜形成
操作が行われる。まず、ウエハＷの周縁部を把持したメ
インアーム３２を操作してスピンチャック４４上にウエ
ハＷを渡して載置し、これを真空吸引にょって吸引保持
する。この時、温度制御手段６４の温度制御体６６はス
ピンチャック４４に対して予め降下させておき、ウエハ
移載時にハンドリング操作の障害とならないようにして
おく。このようにウエハＷのスピンチャック４４による
吸着保持が完了したならば、次に、駆動用空気源８４か
ら圧縮空気をエアシリンダ８０に供給し、伸縮ロッド８
２を押し出すことにより温度制御体６６を上昇させてこ
の上面をウエハ周縁部の裏面に可能な限り非接触で接近
させ、ウエハ周縁部の裏面全体を下方より被う。これと
同時に、温度制御部６８を駆動することにより、塗布す
べきレジスト液の温度特性に対応させて上記温度制御体
６６の上面温度を制御してウエハＷの周縁部を適正な温
度に維持する。レジスト液の塗布時においてはウエハ周
縁部に近くなるほど周速度が速いことから溶媒の気化熱
によりこの部分の温度が過度に低下するのでこの温度低
下分を補償するために例えば図５に示すよう各温度制御
ユニット６８Ａ〜６８Ｃの温度をチャック自体の温度よ
りも半径方向外方に行くに従って次第に階段状に大きく
する。この温度制御は温度制御部６８より各サーモモジ
ュール７０Ａ〜７０Ｃに供給する電力を適切に制御する
ことにより行う。特に、本実施例にあっては温度制御体
６６が複数に区画されて別個に温度制御が可能なことか
ら、きめ細かな温度制御を行うことができる。
【００１８】このようにリング状の温度制御体６６の温
度を適切に制御することによりこの真上に非接触で位置
するウエハ周縁部の温度は補償され、そして、ウエハＷ
を保持した状態でスピンモータ４６を駆動することによ
りスピンチャック４４及びこれに吸着されるウエハＷを
例えば２０００ｒｐｍの回転数で高速回転し、これと同
時にレジスト液供給ノズル４から所定量のレジスト液５
４をウエハＷ上に滴下供給する。この時、排気管５８を
介して容器５６内の雰囲気は所定の吸引力で排気されて
いる。
度を適切に制御することによりこの真上に非接触で位置
するウエハ周縁部の温度は補償され、そして、ウエハＷ
を保持した状態でスピンモータ４６を駆動することによ
りスピンチャック４４及びこれに吸着されるウエハＷを
例えば２０００ｒｐｍの回転数で高速回転し、これと同
時にレジスト液供給ノズル４から所定量のレジスト液５
４をウエハＷ上に滴下供給する。この時、排気管５８を
介して容器５６内の雰囲気は所定の吸引力で排気されて
いる。
【００１９】供給されたレジスト液は回転するウエハＷ
により遠心力が与えられてウエハ中心よりその半径方向
（周辺方向）へ均一に広がりつつウエハ表面に均一に塗
布され、余剰分は高速回転による振り切りによりウエハ
周辺部より外方へ飛散して外側容器５６Ａの内壁面や内
側容器５６Ｂの外壁面に付着し、その後、流下して底部
に設けた排液管６０を介して容器外へ排出される。この
レジスト液の塗布に際しては、前述のようにウエハ周縁
部の温度は温度制御体６６により補償されているので、
例えば溶剤の蒸発が生じてもウエハ周縁部に温度低下が
生ずることを阻止することができ、従って、レジスト層
の膜厚の面内均一性を大幅に向上させることができる。
により遠心力が与えられてウエハ中心よりその半径方向
（周辺方向）へ均一に広がりつつウエハ表面に均一に塗
布され、余剰分は高速回転による振り切りによりウエハ
周辺部より外方へ飛散して外側容器５６Ａの内壁面や内
側容器５６Ｂの外壁面に付着し、その後、流下して底部
に設けた排液管６０を介して容器外へ排出される。この
レジスト液の塗布に際しては、前述のようにウエハ周縁
部の温度は温度制御体６６により補償されているので、
例えば溶剤の蒸発が生じてもウエハ周縁部に温度低下が
生ずることを阻止することができ、従って、レジスト層
の膜厚の面内均一性を大幅に向上させることができる。
【００２０】このようにして所定時間の塗布工程が終了
したならば、エアシリンダ８０を駆動することによりリ
ング状の温度制御体６６を降下させて、ウエハ裏面から
温度制御体６６を離間させる。そして、スピンチャック
４４の下方に配置された図示しない裏面洗浄ノズルから
シンナーのごとき洗浄液を放出して回転するウエハＷの
裏面洗浄及びサイドリンス（ウエハ周縁部のレジスト溶
解除去）を行ってここに付着した塗布液を除去する。そ
して、１枚のウエハの塗布処理が終了したならば、処理
済みのウエハをメインアーム３２側に受け渡した後、新
たな未処理のウエハを前述したと同様にスピンチャック
４４上に載置保持させて同様な塗布処理を行う。
したならば、エアシリンダ８０を駆動することによりリ
ング状の温度制御体６６を降下させて、ウエハ裏面から
温度制御体６６を離間させる。そして、スピンチャック
４４の下方に配置された図示しない裏面洗浄ノズルから
シンナーのごとき洗浄液を放出して回転するウエハＷの
裏面洗浄及びサイドリンス（ウエハ周縁部のレジスト溶
解除去）を行ってここに付着した塗布液を除去する。そ
して、１枚のウエハの塗布処理が終了したならば、処理
済みのウエハをメインアーム３２側に受け渡した後、新
たな未処理のウエハを前述したと同様にスピンチャック
４４上に載置保持させて同様な塗布処理を行う。
【００２１】このように、本実施例においてはウエハ周
縁部の真下に温度制御体６６を設けてこの部分の温度補
償をレジスト液の温度特性に対応させて行うようにした
ので、膜厚の面内均一性を大幅に向上させることができ
る。尚、上記実施例にあっては、温度制御体６６を３つ
のゾーンに区画してそれぞれ別個独立に温度制御するよ
うにしたが、これに限定されず、この温度制御体６６を
一体として温度制御を行うようにしてもよいし、或いは
更に多数のゾーンに区画して一層きめ細かな温度制御を
行うようにしてもよい。
縁部の真下に温度制御体６６を設けてこの部分の温度補
償をレジスト液の温度特性に対応させて行うようにした
ので、膜厚の面内均一性を大幅に向上させることができ
る。尚、上記実施例にあっては、温度制御体６６を３つ
のゾーンに区画してそれぞれ別個独立に温度制御するよ
うにしたが、これに限定されず、この温度制御体６６を
一体として温度制御を行うようにしてもよいし、或いは
更に多数のゾーンに区画して一層きめ細かな温度制御を
行うようにしてもよい。
【００２２】また、上記実施例にあっては、図５に示す
ように温度制御体６６の温度をチヤック自体の温度に比
較して段階的に上昇させるようにしたが、これは塗布す
べきレジスト液の温度特性に依存させて行われるべきも
のであり、例えば水溶性ポリマーレジスト液などの場合
には図５中において一点鎖線で示すように温度制御体６
６の温度を逆に段階的に下降させるように制御するよう
にしてもよい。
ように温度制御体６６の温度をチヤック自体の温度に比
較して段階的に上昇させるようにしたが、これは塗布す
べきレジスト液の温度特性に依存させて行われるべきも
のであり、例えば水溶性ポリマーレジスト液などの場合
には図５中において一点鎖線で示すように温度制御体６
６の温度を逆に段階的に下降させるように制御するよう
にしてもよい。
【００２３】更に、上記実施例にあっては、温度制御体
６６の発熱・吸熱素子として半導体素子よりなるサーモ
モジュール７０Ａ〜７０Ｃを用いるようにしたが、これ
に限定されず、例えば図６に示すようにサーモモジュー
ルに代えて温水や冷水等の熱媒体を流通させるための媒
体通路９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを埋め込んで、これに温
度制御部９２からそれぞれ温度の異なる温水などの熱媒
体を供給することにより各温度制御ユニット６８Ａ〜６
８Ｃの温度を制御するようにしてもよい。
６６の発熱・吸熱素子として半導体素子よりなるサーモ
モジュール７０Ａ〜７０Ｃを用いるようにしたが、これ
に限定されず、例えば図６に示すようにサーモモジュー
ルに代えて温水や冷水等の熱媒体を流通させるための媒
体通路９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃを埋め込んで、これに温
度制御部９２からそれぞれ温度の異なる温水などの熱媒
体を供給することにより各温度制御ユニット６８Ａ〜６
８Ｃの温度を制御するようにしてもよい。
【００２４】次に、本発明の他の一実施例について図７
に基づいて説明する。この実施例では、スピンチャック
自身に温度制御機能を持つように形状を構成したもので
あり、容器の形状、塗布動作等は前記説明と同等のた
め、このスピンチャックについてのみ説明する。スピン
チャック４４Ａは、ウエハＷを吸着保持する中央部分４
４Ｂと、これより外側の外周部分４４Ｃとからなる。そ
して、例えばウエハＷが８インチのウエハの場合、スピ
ンチャック４４Ａの直径Ｓ３を約５６ｍｍ程度、外周部
分４４Ｃの幅Ｓ４を７０ｍｍ程度とする。この外周部分
４４Ｃの上面には、ウエハＷとの間の距離Ｌ２が０．１
〜０．５ｍｍ程度になるような円環状のギャップ（空間
部）４４を形成しておく。尚、スピンチャック４４Ａ
は、全体をデルリン製としてもよく、或いは、中央部分
４４ＢのウエハＷとの接触部分をデルリン製とし他の部
分を金属例えばアルミニウム製としてもよい。
に基づいて説明する。この実施例では、スピンチャック
自身に温度制御機能を持つように形状を構成したもので
あり、容器の形状、塗布動作等は前記説明と同等のた
め、このスピンチャックについてのみ説明する。スピン
チャック４４Ａは、ウエハＷを吸着保持する中央部分４
４Ｂと、これより外側の外周部分４４Ｃとからなる。そ
して、例えばウエハＷが８インチのウエハの場合、スピ
ンチャック４４Ａの直径Ｓ３を約５６ｍｍ程度、外周部
分４４Ｃの幅Ｓ４を７０ｍｍ程度とする。この外周部分
４４Ｃの上面には、ウエハＷとの間の距離Ｌ２が０．１
〜０．５ｍｍ程度になるような円環状のギャップ（空間
部）４４を形成しておく。尚、スピンチャック４４Ａ
は、全体をデルリン製としてもよく、或いは、中央部分
４４ＢのウエハＷとの接触部分をデルリン製とし他の部
分を金属例えばアルミニウム製としてもよい。
【００２５】以上の構成において、レジスト液を回転塗
布する際、ウエハＷの周縁部分は中央部分よりも前述の
通り温度が低下しようとする。しかし、スピンチャック
４４Ａは熱伝導性が良好なため雰囲気の温度により温調
されるので、ギャップ４４を介してウエハＷの周縁部を
温調可能となり、温度の低下を補償してウエハＷに温度
低下が生ずることを阻止することができる。また、ギャ
ップ４４によりウエハＷの裏面内側へのパーティクルの
侵入、付着をも阻止できる。尚、本発明においては被処
理体として半導体ウエハを用いた場合について説明した
が、これに限定されず例えばプリント基板、ＬＣＤ基板
等にも適用することができ、また、本発明はレジスト塗
布装置のみならず、現像液塗布装置、エッチング液塗布
装置、磁性液塗布装置、洗浄装置等にも適用することが
できる。
布する際、ウエハＷの周縁部分は中央部分よりも前述の
通り温度が低下しようとする。しかし、スピンチャック
４４Ａは熱伝導性が良好なため雰囲気の温度により温調
されるので、ギャップ４４を介してウエハＷの周縁部を
温調可能となり、温度の低下を補償してウエハＷに温度
低下が生ずることを阻止することができる。また、ギャ
ップ４４によりウエハＷの裏面内側へのパーティクルの
侵入、付着をも阻止できる。尚、本発明においては被処
理体として半導体ウエハを用いた場合について説明した
が、これに限定されず例えばプリント基板、ＬＣＤ基板
等にも適用することができ、また、本発明はレジスト塗
布装置のみならず、現像液塗布装置、エッチング液塗布
装置、磁性液塗布装置、洗浄装置等にも適用することが
できる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗布装置
及び塗布方法によれば次のように優れた作用効果を発揮
することができる。温度制御手段を設けてこれにより非
接触状態で回転する被処理体に熱を与えるようにしたの
で、処理液塗布時における被処理体周縁部の温度制御を
行うことができ、従って、処理液によって形成される塗
膜の面内均一性を大幅に向上させることができる。
及び塗布方法によれば次のように優れた作用効果を発揮
することができる。温度制御手段を設けてこれにより非
接触状態で回転する被処理体に熱を与えるようにしたの
で、処理液塗布時における被処理体周縁部の温度制御を
行うことができ、従って、処理液によって形成される塗
膜の面内均一性を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明に係る塗布装置の一実施例を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明の塗布装置を搭載した処理機構を示す平
面図である。
面図である。
【図３】図１に示す塗布装置の主要部を示す平面図であ
る。
る。
【図４】塗布装置の温度制御手段を示す断面図である。
【図５】被処理体の半径方向への温度分布を示すグラフ
である。
である。
【図６】本発明の塗布装置に用いる温度制御体の変形例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明に係る塗布装置の他の一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図８】従来の塗布装置を示す断面図である。
４４ スピンチャック（回転保持手段） ４６ スピンモータ ５４ レジスト液（処理液） ６４ 温度制御手段 ６６ 温度制御体 ６８ 温度制御部 ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ 温度制御ユニット ７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ サーモモジュール ７４ 断熱層 ８０ エアシリンダ ８６ 案内ロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−204420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−142743（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−107867（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (7)
- 【請求項１】 回転保持手段に保持した被処理体を回転
させつつこれに処理液を塗布する塗布装置において、前
記回転保持手段の外周側に、前記回転保持手段に保持さ
れた被処理体の裏面に対して接近離間可能になされると
共に、最接近時においても前記被処理体の裏面に対して
は非接触状態に維持される温度制御手段を設けたことを
特徴とする塗布装置。 - 【請求項２】 前記被処理体に対して前記温度制御手段
が最接近した時の両者間の距離は、前記被処理体の回転
時における温度低下分を補償し得る距離に設定されてい
ることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。 - 【請求項３】 前記温度制御手段は、前記被処理体の半
径方向外方に向かって温度勾配を形成するための複数の
温度調整ユニットを有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の塗布装置。 - 【請求項４】 回転保持手段に保持した被処理体を回転
させつつこれに処理液を塗布する塗布装置において、前
記回転保持手段の周縁部と前記被処理体の周縁部との間
に空間部を設け、この空間部を介して前記回転保持手段
により前記被処理体の温度を制御可能に構成したことを
特徴とする塗布装置。 - 【請求項５】 回転保持手段に保持した被処理体を回転
させつつこれに処理液を塗布する塗布方法において、前
記回転保持手段に前記被処理体を載置して保持する工程
と、前記被処理体の温度制御を行なうために前記被処理
体に対してその下方より温度制御手段を可能な限り接近
させて非接触状態とする工程と、前記接近状態を維持し
たまま回転する前記被処理体の表面に前記処理液を塗布
する工程とを有することを特徴とする塗布方法。 - 【請求項６】 前記塗布工程の被処理体の回転時には、
回転による前記被処理体の温度低下分を前記温度制御手
段からの熱により補償するようにしたことを特徴とする
請求項５記載の塗布方法。 - 【請求項７】 前記温度制御手段の温度は、前記被処理
体の半径方向外方に行くに従って次第に大きくなされて
いることを特徴とする請求項５または６記載の塗布方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5029714A JP2986300B2 (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 塗布装置及び塗布方法 |
| US08/186,879 US5580607A (en) | 1991-07-26 | 1994-01-26 | Coating apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5029714A JP2986300B2 (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 塗布装置及び塗布方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224113A JPH06224113A (ja) | 1994-08-12 |
| JP2986300B2 true JP2986300B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=12283783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5029714A Expired - Lifetime JP2986300B2 (ja) | 1991-07-26 | 1993-01-26 | 塗布装置及び塗布方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2986300B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3603369B2 (ja) * | 1995-03-08 | 2004-12-22 | 松下電器産業株式会社 | 膜材料の加熱乾燥方法および装置 |
| DE102004053139A1 (de) | 2004-11-03 | 2006-06-01 | Süss Microtec Lithography Gmbh | Drehbare Vorrichtung zum Halten eines Substrats |
| DE102009007260B3 (de) * | 2009-02-03 | 2010-06-10 | Suss Microtec Lithography Gmbh | Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats |
| KR102410974B1 (ko) * | 2017-10-13 | 2022-06-20 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조 장치의 구동 방법 |
| JP6967637B1 (ja) * | 2020-07-30 | 2021-11-17 | 中外炉工業株式会社 | 縁部平坦化デバイスおよび該デバイスを含む塗工乾燥システム |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP5029714A patent/JP2986300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06224113A (ja) | 1994-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5580607A (en) | Coating apparatus and method | |
| US6936107B2 (en) | Coating film forming apparatus and coating unit | |
| JP3516195B2 (ja) | 塗布膜形成方法及びその装置 | |
| US6332723B1 (en) | Substrate processing apparatus and method | |
| JP2004207573A (ja) | 塗布処理装置 | |
| JP2006310731A (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| US20050139313A1 (en) | Thin film forming apparatus and thin film forming method | |
| US8697187B2 (en) | Coating treatment method and coating treatment apparatus | |
| JP2986300B2 (ja) | 塗布装置及び塗布方法 | |
| JP3625752B2 (ja) | 液処理装置 | |
| JP3958572B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| JP2001307984A (ja) | レジスト塗布方法およびレジスト塗布装置 | |
| JP2814184B2 (ja) | 塗布装置 | |
| JP2001000909A (ja) | 塗布膜形成方法および塗布装置 | |
| JP4570001B2 (ja) | 液供給装置 | |
| JP3479602B2 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| JP3266816B2 (ja) | 塗布装置 | |
| JP3909574B2 (ja) | レジスト塗布装置 | |
| JP2936505B2 (ja) | 塗布装置 | |
| JP3302603B2 (ja) | レジスト塗布方法及びレジスト塗布装置 | |
| JP3352419B2 (ja) | 塗布膜形成方法および塗布処理システム | |
| JPH10156263A (ja) | 塗布装置 | |
| JP2883467B2 (ja) | 回転処理装置 | |
| KR20230010110A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| TW202311870A (zh) | 熱處理裝置、熱處理方法及記錄媒體 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990907 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001 Year of fee payment: 14 |