JP3056150B2 - レジストの塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レジストの塗布装
置に関するものであり、特に、スピン式のレジストの塗
布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路の製造工程におい
て、ウエーハ表面に均一なレジスト膜を形成させるため
に、スピン式のレジストの塗布装置が採用されている。
この装置は、水平にしたウエーハ表面にレジスト液を滴
下し、ウエーハを回転させることで、ウエーハ表面に均
一なレジスト膜を形成させるものである。

【０００３】しかし、このようなスピン式のレジストの
塗布装置においては、ウエーハの回転速度の設定が難し
く、特に回転速度を高めに設定しがちであるために、ウ
エーハの円周部におけるレジスト膜の膜厚が、ウエーハ
の中心部におけるレジストの膜厚の１〜１．５倍とな
り、均一なレジスト膜を形成することができないという
課題があった。

【０００４】そこで、上記の課題を解決するために、例
えば特開平２−２２０４２９号に示されるレジストの塗
布装置が提案されている。この従来のレジストの塗布装
置を図面を参照して説明する。

【０００５】図４において、レジストの塗布装置は、ウ
エーハ７を載置したスピンチャック２と、スピンチャッ
ク２を回転させるためにスピンチャック２に固定された
回転軸３と、ベルト８を介して回転軸３を回転させるモ
ータ６と、水１０を溜めるための容器９と、容器９の底
面に当接するように配置された超音波発生装置１１とか
ら構成されている。容器９は、水１０がスピンチャック
２の底面に接触するように、スピンチャック２の下部に
配置されている。

【０００６】次に、このレジストの塗布装置の動作を説
明する。まず、ウエーハ７をスピンチャック２に載置し
た後に、超音波発生装置１１を起動して超音波振動を発
生させる。超音波振動は、容器９及び水１０を介してス
ピンチャック２に伝達され、ウエーハ７に超音波振動が
加えられる。更に、モータ６を回転させ、ベルト８及び
回転軸３を介してスピンチャック２を５０〜１００ｒｐ
ｍの速度で回転させる。

【０００７】次に、レジスト液をウエーハ７の表面に滴
下し、レジスト液がウエーハ７の表面に広がった後に、
スピンチャックを高速（１０００〜２０００ｒｐｍ）で
回転させ、約１分経過後にスピンチャック２と超音波発
生装置１１を停止する。

【０００８】従来のレジストの塗布装置によれば、レジ
スト液を塗布する際に、回転するウエーハ７に超音波振
動が与えられるので、ウエーハ７表面に滴下されたレジ
スト液が均一に広がり、ウエーハの中心部と円周部にお
けるレジストの膜厚の差を小さくすることが可能とな
り、均一なレジスト膜を形成させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のレジス
トの塗布装置においては、超音波振動によって、レジス
ト液に溶存している気体（レジスト塗布の雰囲気からの
混入した気体、またはレジスト液の製造の際の雰囲気か
らの混入した気体、あるいはレジスト液の原料中に溶存
していた気体等）が、レジスト液中で気泡となり、超音
波振動は振幅が比較的小さいためにこの気泡が除去でき
ず、レジスト膜中にボイドが発生してしまうという課題
があった。

【００１０】また、レジスト液の滴下により、雰囲気の
気体が巻き込まれてレジスト液内に気泡が混入した場合
にも、超音波振動は振幅が比較的小さいためにこの気泡
が除去できず、レジスト膜中にボイドが発生してしまう
という課題もあった。

【００１１】また、上述のレジストの塗布装置において
は、スピンチャック２を振動させるために、超音波発生
装置１１と水１０を溜めた容器９とが必要となり、レジ
ストの塗布装置自体が大型になってしまうという課題が
あった。

【００１２】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、レジスト膜中におけるボイドの発
生を防止して均一なレジスト膜を形成できるとともに、
装置自体を小型化できるレジストの塗布装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、以下の構成を採用した。

【００１４】本発明のレジストの塗布装置は、回転自在
なスピンチャックに載置されたウエーハに振動を与える
ための振動印加手段が備えられたレジストの塗布装置で
あって、前記振動印加手段が、少なくとも前記スピンチ
ャックが載置された振動台と、前記振動台に設けられた
カム受け面と、前記振動台を振動させるために、前記カ
ム受け面と当接しつつ振動用回転軸に固定されたカム
と、前記振動用回転軸を介して前記カムを回転させるた
めの駆動手段と、前記振動台と固定面との間に設けら
れ、前記カム受け面と前記カムとが当接するように前記
振動台を付勢させるための付勢部材とを具備してなり、
前記ウエーハを回転させつつ一方向に振動させるように
構成したことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１６】図１及び図２において、本発明のレジスト
の塗布装置２１には、ウエーハ２２を載置するためのス
ピンチャック２３と、スピンチャック２３を回転させる
ためのウエーハ用回転軸２４と、ウエーハ用回転軸２４
に連結してスピンチャック２３を回転させるためのウエ
ーハ用モータ２５と、ウエーハ２２に振動を与えるため
の振動印加手段３１とが備えられている。ウエーハ２２
は、スピンチャック２３に載置された後に、スピンチャ
ック２３の表面に穿孔された吸引孔内（図示せず）を減
圧して、スピンチャック２３の上に吸着されている。

【００１７】振動印加手段３１には、ウエーハ用モータ
２５が載置された振動台３２と、振動台３２の下部に突
設する接続杆３３の先端に形成されたカム受け面３４
と、振動台３２を振動させるために、カム受け面３４と
当接しつつ振動用回転軸３５に固定されたカム３６と、
振動用回転軸３５を介してカム３６を回転させるための
駆動手段である振動用モータ３７と、振動台３２と固定
面３８との間に設けられた付勢部材であるコイルばね３
９とが備えられている。振動台３２は、例えばレール
（図示せず）によって、ウエーハ２の上面に対して平行
な方向に滑動するように構成されている。また、固定面
３８は、レジストの塗布装置２１のフレーム等であって
も良い。

【００１８】付勢部材であるコイルばね３９は、カム受
け面３４とカム３６とを当接させるように振動台３２を
図中右方向に付勢するために、振動台３２と固定面３８
との間に弾設されている。また、振動台３２には、ウエ
ーハ用モータ２５と、ウエーハ用回転軸２４と、ウエー
ハ２２が載置されたスピンチャック２３とが載置されて
いる。また、カム３６は、その回転によってカム受け面
３４が図中左右方向に振動させるものであれば、どのよ
うな形状のものでもかまわないが、板カム、円形カム等
が好ましい。発生させる振動の振幅と周波数は、カム３
６の形状を調整することで任意に変更される。

【００１９】次に、このレジストの塗布装置２１の動作
を説明する。図１、図２及び図３において、まず、ウエ
ーハ２２をスピンチャック２３に載置した後に、ウエー
ハ用モータ２５によりスピンチャック２３を回転させ
る。次に、レジスト液をウエーハ２２の表面に滴下し、
レジスト液がウエーハ２２の表面に広がった後に、スピ
ンチャック２３を更に高速度で回転させる。

【００２０】また、スピンチャック２３を高速度で回転
させると同時に、振動用モータ３７を回転させる。振動
用モータ３７の回転が、振動用回転軸３５を介してカム
３６に伝達される。カム受け面３４は、付勢部材である
コイルばね３９により、常にカム３６に当接しているの
で、振動台３２は、カムの回転によって図３中、矢印Ａ
の方向、即ちウエーハ２の上面に対して平行な方向に振
動する。

【００２１】このようにして、振動台３２の振動が、ス
ピンチャック２３を介してウエーハ２２に伝達され、ウ
エーハ２２表面に滴下されたレジスト液が均一に広が
り、ウエーハ２２の中心部と円周部におけるレジストの
膜厚の差が小さくなる。

【００２２】上述のレジストの塗布装置２１において
は、回転するカム３６とカム受け面３４とにより振動が
発生し、この振動は、カム３６の形状によって超音波振
動の場合よりも振幅が大きくなるので、レジスト液に混
入した気泡を除去することが可能となり、レジスト膜で
のボイドの発生を防ぐことができる。また、超音波振動
と同程度の周波数を得るためには、振動用モータ３７の
回転速度を増加すればよい。更に、カム３６の形状を適
当に調整することにより、発生させる振動の振幅と周波
数を任意に変更することができる。

【００２３】また、上述のレジストの塗布装置２１にお
いては、ウエーハ２２を振動させるための振動印加手段
３１が、振動台３２、カム３６、振動用モータ３７等で
構成されるために、振動印加手段３１の大きさを小型に
することが可能となり、レジストの塗布装置２１自体の
小型化を図ることができる。

【００２４】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、本実施の形態においては、カム受け面３４が、振
動台３２の下部に突設された接続杆３３の先端に形成さ
れているが、これに限られず、振動台３２の側面に形成
されていても良い。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
レジストの塗布装置には、少なくとも前記スピンチャッ
クが載置された振動台と、前記振動台に設けられたカム
受け面と、前記振動台を振動させるために、前記カム受
け面と当接しつつ振動用回転軸に固定されたカムと、前
記振動用回転軸を介して前記カムを回転させるための駆
動手段と、前記振動台と固定面との間に設けられ、前記
カム受け面と前記カムとが当接するように前記振動台を
付勢させるための付勢部材とからなる振動印加手段が備
えられており、振動の振幅を大きくすることが可能であ
り、レジスト液に混入した気泡を除去することができる
ので、レジスト膜でのボイドの発生を防ぎ、均一なレジ
スト膜を形成することができる。

【００２６】また、本発明のレジストの塗布装置におい
ては、振動印加手段が、振動台とカムと駆動手段（振動
用モータ）とで構成されるために、振動印加手段の大き
さを小型にすることが可能となり、レジストの塗布装置
自体の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態であるレジストの塗布装
置の要部を示す斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態であるレジストの塗布装
置の要部を示す正面図である。

【図３】 本発明の実施の形態であるレジストの塗布装
置の動作を説明するための正面図である。

【図４】 従来のレジストの塗布装置の要部を示す断面
図である。

【符号の説明】

２１ レジストの塗布装置 ２２ ウエーハ ２３ スピンチャック ２４ ウエーハ用回転軸 ２５ ウエーハ用モータ ３１ 振動印加手段 ３２ 振動台 ３３ 接続杆 ３４ カム受け面 ３５ 振動用回転軸 ３６ カム ３７ 駆動手段（振動用モータ） ３８ 固定面 ３９ 付勢部材（コイルばね）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在なスピンチャックに載置された
   ウエーハに振動を与えるための振動印加手段が備えられ
   たレジストの塗布装置であって、 前記振動印加手段は、 少なくとも前記スピンチャックが載置された振動台と、 前記振動台に設けられたカム受け面と、 前記振動台を振動させるために、前記カム受け面と当接
   しつつ振動用回転軸に固定されたカムと、 前記振動用回転軸を介して前記カムを回転させるための
   駆動手段と、 前記振動台と固定面との間に設けられ、前記カム受け面
   と前記カムとが当接するように前記振動台を付勢させる
   ための付勢部材とを具備してなり、 前記ウエーハを回転させつつ一方向に振動させるように
   構成した ことを特徴とするレジストの塗布装置。