JP3168612B2 - レジスト塗布装置 - Google Patents

レジスト塗布装置

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    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトレジストをウエ
ハ等に供給、塗布するレジスト塗布装置に関し、更に詳
しくは、レジスト吐出ノズルのレジストの硬化を防止す
る装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置等の製造に際してのリソグラ
フィー工程では、高解像度，高コントラスト等の点から
フォトレジストは例えばバインダーとしてノボラック系
樹脂が用いられ、感光剤としてはナフトキノンジアジド
が用いられている。このようなフォトレジストにあって
は、ともすると室温程度の温度で感光基が遊離、結晶化
するなどの問題が生ずるため、ウエハにフォトレジスト
の供給を行なっていない待機状態に、溶剤の供給による
レジスト吐出ノズルの管理が行なわれている。また、上
記フォトレジスト以外の種類のものにおいても、レジス
ト吐出ノズルでのフォトレジストの硬化の問題がある。
【０００３】従来、この種のレジスト塗布装置のレジス
ト吐出ノズルにおけるレジスト硬化を防止する手段とし
ては、図５に示すようなノズル待機部１が用いられてい
る。このノズル待機部１は、直方体の容器状のものであ
り、上部にレジスト吐出ノズル２の先端を挿入する挿入
孔１Ａが開設され、内部には溶剤３を貯留する溶剤貯留
槽１Ｂが形成されている。この溶剤貯留槽１Ｂへの溶剤
３の供給は、ノズル待機部１の側壁を貫通して連通する
溶剤供給路４で行なわれ、また、溶剤貯留槽１Ｂをオー
バーフローした溶剤３はノズル待機部１の下部に接続さ
れた溶剤排出路５から排出されるようになっている。同
図に示すように、レジスト吐出ノズル２の先端を挿入孔
１Ａから挿入して内部空間１Ｃに臨ませた状態で待機さ
せることにより、ノズル２の先端は、溶剤貯留槽１Ｂよ
り揮発した溶剤雰囲気３ａに晒され、ノズル２内で停止
しているフォトレジスト６の硬化を防止するようになっ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例においては、溶剤雰囲気が大気より重いた
め、溶剤雰囲気は溶剤液面付近のみが濃度が高い分布と
なっている。このため、高濃度雰囲気はレジスト吐出ノ
ズル２の先端部まで届かず、ノズル２先端部に存在する
レジスト残りが硬化してしまう問題が依然として存在し
ている。このようなレジスト残りの硬化は、回を重ねる
たびに、ノズル先端部の内径を狭める結果となり、レジ
ストの吐出量を不安定にし、塗布状態にムラを生じる問
題となっている。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、レジスト吐出ノズルの先
端部のレジスト硬化を確実に防止するレジスト塗布装置
を得んとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで請求項１に係る本
発明は、フォトレジストをレジスト吐出ノズルに供給す
るレジスト供給手段と、内部空間に揮発可能に開放され
た溶剤貯留槽を内蔵し、前記レジスト吐出ノズルの先端
を挿入して前記内部空間に臨ませかつ密閉状態で待機さ
せるためのノズル挿入孔を有するノズル待機部と、を備
えたレジスト塗布装置において、前記溶剤貯留槽に気体
導入パイプを介して気体を導入し、前記ノズル待機部の
前記内部空間に前記溶剤の高濃度雰囲気の対流を生起さ
せ、前記ノズル待機部からの前記溶剤の散脱を防止しつ
つ、前記レジスト吐出ノズルを高濃度な溶剤雰囲気に晒
すことを、その解決手段としている。また請求項２に係
る本発明は、前記ノズル待機部は、前記溶剤貯留槽の内
部に網体を有し、前記網体を介して溶剤内部に気体が供
給されることを、その解決手段としている。
【０００７】
【作用】請求項１に係る本発明において、気体を溶剤中
に経由させることにより、溶剤の揮発が促進され、ノズ
ル待機部１３の内部空間の溶剤雰囲気濃度が高くなる。
また、気体の供給により、溶剤雰囲気の対流が起り、レ
ジスト吐出ノズルが充分に溶剤雰囲気に晒され、レジス
ト残りの硬化が防止される。また、上記ノズル挿入孔は
密閉状態とされるため、ノズル待機部の筺体内部が高濃
度の溶剤雰囲気で満たされる。それによって、待機中の
レジスト吐出ノズルが外気に触れることがなく、ノズル
先端部のレジスト残りの硬化をより確実に防止できる。
また請求項２に係る本発明において、気体導入パイプか
ら溶剤貯留槽内へ導入された気体は、上記網体により拡
散し、溶剤蒸気が貯留槽においてより効率よく発生す
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係るレジスト塗布装置の詳細
を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【０００９】図１〜図３は、本発明の実施例を示してい
る。図１はレジスト塗布装置の概略説明図である。同図
中１０はレジスト塗布装置であり、この装置１０は、レ
ジスト供給手段１１と、ウエハ１４を載せて回転させる
回転機構１２と、レジスト供給手段１１のレジスト吐出
ノズル１５を待機させるノズル待機部１３とから大略構
成されている。
【００１０】レジスト供給手段１１は、フォトレジスト
１６が収納されたレジスト容器１７と、フォトレジスト
１６の送出手段であるベローズポンプ１８と、上記した
レジスト吐出ノズル１５を備えたものである。レジスト
容器１７には、フォトレジスト１６を送り出すためのパ
イプ１９が挿入され、その開口端はレジスト容器１７の
底部付近に位置するように設定されている。また、この
パイプ１９の送出側の端部は、ベローズポンプ１８に接
続されている。そして、ベローズポンプ１８の送出側に
は、パイプ２０が接続されており、このパイプ２０の端
部がレジスト吐出ノズル１５となっている。このレジス
ト吐出ノズル１５の上部には、下方に向けて拡径に形成
された弾発性を有するフッ素系樹脂で成る密閉カバー２
１が設けられている。
【００１１】ノズル待機部１３は、直方体形成の筐体２
２の底部より立上り板２３を形成し、この立上り板２３
で筐体２２下部を画成して溶剤２４を貯留する溶剤貯留
槽と溶剤排出パイプ２８を底部に連通させた空間とに区
切られている。なお、この空間は筐体２２内の上部空間
３０と連続したものである。また、溶剤貯留槽の底部に
は、窒素ガスを該槽内に導入する気体導入パイプ２６が
接続されると共に、この気体導入パイプ２６から導入さ
れた窒素ガスを底部に拡散させる網体２５が敷かれてい
る。このように、気体導入パイプ２６から窒素ガスを常
時導入することにより、溶剤２４中を気泡３２が上昇
し、溶剤２４を空間３０に揮発させ、空間３０中の溶剤
雰囲気濃度を高めるようになっている。また、溶剤２４
の液量が減った場合は、溶剤導入パイプ２７を介して溶
剤を供給できるようになっている。そして、筐体２２の
上部には、上記したレジスト吐出ノズル１５が挿入され
るノズル挿入孔２９が形成されている。図２は、ノズル
挿入孔２９にレジスト吐出ノズル１５を挿入した状態を
示しており、挿入に伴ない密閉カバー２１が筐体２２上
面に押し当てられてノズル挿入孔２９から溶剤雰囲気が
逃げないよう塞いでいる。この密閉カバー２１は、上記
したように弾発性を有しているため、ノズル挿入孔２９
を確実に閉塞すると共に、フッ素系樹脂で形成されてい
るため、化学的及び物理的に安定であり、ダストを発生
させる問題もない。なお、図中３１は、溶剤２４の保有
量を管理するための静電容量センサを示している。
【００１２】本実施例においては、フォトレジスト１６
をレジスト吐出ノズル１５より供給しないときのレジス
ト吐出ノズル１５内のフォトレジスト１６の硬化を、濃
度の高い溶剤雰囲気に晒すことにより有効に防止でき
る。
【００１３】以上、実施例について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、構成の要旨に付随
する各種の設計変更が可能である。
【００１４】例えば、上記実施例においては、気体導入
パイプ２６より溶剤２４中に窒素ガスを導入したが、他
の気体を選択することも勿論可能である。
【００１５】また、ノズル待機部１３の構造を、例えば
図４に示すように、溶剤貯留槽の位置を待機中のレジス
ト吐出ノズル１５の下方よりずらした位置に設定し、レ
ジスト吐出ノズル１５よりフォトレジスト１６を溶剤排
出パイプ２８より排出させ得るように構成することも可
能である。この場合、レジスト吐出ノズル付近のフォト
レジスト１６を捨てることによって粘度の変化ないフォ
トレジスト１６の供給を確実にすることができる。
【００１６】さらに、上記実施例においては、レジスト
供給手段１１にベローズポンプ１８を用いたが、他の送
出手段を採用しても勿論よい。
【００１７】また、上記実施例においては、レジスト吐
出ノズル１５の上部に密閉カバー２１を設けたが、レジ
スト吐出ノズル１５がノズル待機部１３に密嵌する構成
とすれば、これを省略してもよい。
【００１８】さらに、上記実施例においては、気体導入
パイプ２６を溶剤貯留槽底部に接続したが、気体導入用
のパイプを溶剤２４の上から導入してバブリング可能に
しても勿論よい。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１、２に係るレジスト塗布装置においては、溶
剤雰囲気を高濃度化すると共に、雰囲気の対流を発生さ
せるため、待機中のレジスト吐出ノズルを溶剤雰囲気に
充分に晒すことができ、レジスト吐出ノズル内のレジス
ト残りの硬化を防止する効果がある。さらに、ウエハ上
に供給するフォトレジストの粘度の変動を防止すること
ができ、塗布されたレジスト膜圧を安定に維持する効果
を有する。また、ノズル挿入孔は密閉状態とされるた
め、ノズル待機部の筺体内部が高濃度の溶剤雰囲気で満
たされる。それによって、待機中のレジスト吐出ノズル
が外気に触れることがなく、ノズル先端部のレジスト残
りの硬化をより確実に防止できる。また本発明の請求項
２に係るレジスト塗布装置においては、気体導入パイプ
から溶剤貯留槽内へ導入された気体は、上記網体により
拡散し、溶剤蒸気が貯留槽においてより効率よく発生す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のレジスト塗布装置の説明図。
【図２】本発明の実施例のノズル待機部の断面図。
【図３】本発明の実施例のノズル待機部の斜視図。
【図４】本発明のノズル待機部の変形例を示す断面図。
【図５】従来例の断面図。
【符号の説明】
１０…レジスト塗布装置、１１…レジスト供給手段、１
３…ノズル待機部、１５…レジスト吐出ノズル、１６…
フォトレジスト、２４…溶剤、２６…気体導入パイプ、
３２…気泡。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フォトレジストをレジスト吐出ノズルに
    供給するレジスト供給手段と、 内部空間に揮発可能に開放された溶剤貯留槽を内蔵し、
    前記レジスト吐出ノズルの先端を挿入して前記内部空間
    に臨ませかつ密閉状態で待機させるためのノズル挿入孔
    を有するノズル待機部と、 を備えたレジスト塗布装置において、 前記溶剤貯留槽に気体導入パイプを介して気体を導入
    し、前記ノズル待機部の前記内部空間に前記溶剤の高濃
    度雰囲気の対流を生起させ、前記ノズル待機部からの前
    記溶剤の散脱を防止しつつ、前記レジスト吐出ノズルを
    高濃度な溶剤雰囲気に晒すことを特徴とする レジスト塗
    布装置。
  2. 【請求項２】 前記ノズル待機部は、前記溶剤貯留槽の
    内部に網体を有し、 前記網体を介して溶剤内部に気体が供給されることを特
    徴とする 請求項１に記載のレジスト塗布装置。
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