JP4295690B2 - 感光性樹脂塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造装置に関し、より詳細には、基板上の素子が形成された面に感光性樹脂を塗布する過程でドレイン管に流出した感光性樹脂が再流入され、基板の裏面（素子が形成された面の反対面）が汚染されることが防止できる感光性樹脂塗布装置に関するものである。

一般に、集積回路半導体素子、液晶表示装置及びプラズマ表示装置等の製造のために、半導体基板（ウェハ）やガラス基板上に所定の物質膜パターンを形成する必要がある。このため、半導体基板やガラス基板の物質膜の上部全体に感光性樹脂を塗布し、露光及び現像して、感光膜パターンを形成した後、感光膜パターンをエッチングマスクとして物質膜をエッチングすることにより物質膜パターンを形成する。半導体基板やガラス基板上に感光性樹脂を塗布する際、感光性樹脂塗布装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

図１を参照して従来の感光性樹脂塗布装置を説明する。
図１は、従来技術に係る感光性樹脂塗布装置の概略断面図である。
従来技術に係る感光性樹脂塗布装置は、図１に示すように、基板１３、例えば、半導体基板やガラス基板を真空で保持（ｈｏｌｄｉｎｇ）することができる真空チャック１５と、真空チャック１５にアーム１７を介して連結され、基板１３を高速回転させるための駆動モーター１９と、真空チャック１３の上方に設けられて、基板１３上に感光性樹脂２１を塗布するための第１ノズル２３と、真空チャック１３の下方に設けられて、基板の裏面にリンス工程を実施するための第２ノズル２５と、基板を含む真空チャック１５を囲むように設けられて、基板から滴下した感光性樹脂が外部に流出することを防止するためのバス（ｂａｔｈ）１１を含んで構成される。

上記の構成を有する従来技術に係る感光性樹脂塗布装置は、先ず、真空チャック１５上に感光性樹脂塗布工程が実施される基板１３を定着保持させた後、第１ノズル２３を介して基板の表面に感光性樹脂２１を塗布する。その際、真空チャック１５には複数個の微小真空ホール（図示していない）が形成されているので、基板１３の上面に感光性樹脂を塗布する際、微小真空ホールを介して強い真空圧が基板１３に適用されるので真空チャック１５に基板１３が固定保持される。

次に、駆動モーター１９及びアーム１７を用いて真空チャック１５上に位置する基板１３を一定の速度で回転させて遠心力を用いて基板１３上に感光性樹脂が均一に塗布されるようにする。その際、バス１１は下端に排気管（図示していない）が連結設置され、排気管を介してバス内の感光性樹脂を外部に排出する。
一方、第２ノズル２５を介して基板の裏面にリンス液を供給することにより、真空チャック１５が回転することにより基板の上面から落下し、基板の裏面に付着した感光性樹脂を除去する。

図２及び図３は、従来技術に係る問題を説明するための図面であって、図２は、基板の裏面に環状パターンが形成されたことを示すものであって、図３は、パターンブリッジ現象が発生したことを示すものである。

従来の技術では、感光性樹脂が塗布された後、真空チャックが高速回転する過程で、揮発成分が含まれた感光性樹脂がバスの下端のドレイン管を介して排出されなければならないが、感光性樹脂がドレイン管に排出されなくて、高速回転及び真空状態の特性により渦流が生じ、排出されていた感光性樹脂が逆流して基板の特定部分、即ち、裏面に付着して汚染する。その際、基板の裏面に付着した感光性樹脂は汚染源として作用して不具合をもたらすものであり、その不具合は、図２に示すように、真空ホールのまわりに環状パターンが形成されるものも含まれる。

さらにまた、以降の工程で裏面部位が汚染された基板を露光装置のステージに移動させて露光工程を実施する時、ステージが汚染されて、基板にパターン形成の際、フォーカス差を誘発させる。これによって、図３に示すように、パターンブリッジ現象を起こして不具合をもたらすという問題点がある。

特開平０９−０８５１５５号公報

そこで、本発明は上記従来の感光性樹脂塗布装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、バス内の感光性樹脂を強制排気させて感光性樹脂の逆流を遮断させることにより、基板の裏面の樹脂付着の汚染を防止し、露光工程の際、パターンブリッジ現象が生じることを防止できる感光性樹脂塗布装置を提供するものである。

上記目的を達成するためになされた本発明による感光性樹脂塗布装置は、半導体素子の製造工程中、基板の表面に感光性樹脂を塗布するための感光性樹脂塗布装置において、前記感光性樹脂塗布装置上部に基板を真空で保持させるための真空チャックと、前記真空チャックにアームを介して連結されて前記真空チャックに回転駆動力を与えるための駆動モーターと、前記真空チャックの上方に設けられて、前記基板上に感光性樹脂を塗布するための第１ノズルと、前記真空チャックの下方に設けられて、前記基板の裏面に対してリンス工程を実施するための第２ノズルと、前記基板を含む前記真空チャックを囲むように設けられて、前記感光性樹脂が外部に流出することを防止するためのバスと、前記バスの下端の少なくとも一側に連結設置されて、前記バス内の感光性樹脂を排出させるための第１ドレイン管と、前記バス内の感光性樹脂をバスの外部に強制排出させるための感光性樹脂排出部とを有し、前記感光性樹脂排出部は、前記第１ドレイン管と連結設置されて、前記バス内からの感光性樹脂を臨時格納するための感光性樹脂格納タンクと、前記感光性樹脂格納タンクの下端に連結設置された第２ドレイン管と、
前記第１及び第２ドレイン管に各々連結設置されて第１及び第２ドレイン管を開閉させるための第１及び第２開閉バルブを有し、前記第１開閉バルブは、前記真空チャックの回転駆動に従って作成される同期信号により開閉動作が制御されることを特徴とする。

前記第１開閉バルブは、前記真空チャックの回転駆動に従って作成される同期信号により開閉動作が制御されることを特徴とする。
前記感光性樹脂排出部は、前記アームに連結設置されて複数個の風車型の翼を有し、前記アームの回転と同時に前記翼が所定の角度で構築されて回転し、前記バス内の感光性樹脂をドレイン管に強制排出させるための回転体を有することを特徴とする。
前記回転体の翼は、１５〜６０゜で構築されることを特徴とする。
前記第２ノズルは、スプレー方式により噴射されることを特徴とする。

本発明による感光性樹脂塗布装置によれば、バスの下端に感光性樹脂格納タンクを連結設置し、バス内の感光性樹脂を感光性樹脂格納タンク内に強制排出させることにより、感光性樹脂の逆流を根本的に防止する。従って、汚染源による不具合を除去してパターンブリッジ現象を防止することができるという効果がある。

また、真空チャックのアームに複数個の風車型の翼を有する回転体を設置し、真空チャックの回転と共にアームを介して回転体も共に高速回転することによって、感光性樹脂を強制的にドレイン管の方へ吹き付けることにより、汚染源による不具合を除去してパターンブリッジ現象を防止することができるという効果がある。
さらには、パターンブリッジ現象防止によるデバイスの歩留まりを向上させることができるという効果がある。

次に、本発明に係る感光性樹脂塗布装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

図４は、本発明の第１の実施例に係る感光性樹脂塗布装置の概略断面図である。
本発明の第１の実施例に係る感光性樹脂塗布装置は、図４に示すように、感光性樹脂塗布装置上部に基板３３を真空で保持させるための真空チャック３５と、真空チャック３５にアーム３７を介して連結されて、真空チャック３５に回転駆動力を与えるための駆動モーター３９と、真空チャック３５の上方に設けられて、基板３３上に感光性樹脂４１を塗布するための第１ノズル４３と、真空チャック３５の下方に設けられて、基板３３の裏面にリンス工程を実施させるためのスプレー方式の第２ノズル４５と、基板３３を含む真空チャック３５を囲むように設けられて、感光性樹脂４１が外部に流出することを防止するためのバス３１と、バス３１の下端の少なくとも一側に連結設置されて、バス３１内の感光性樹脂を排出させるための第１ドレイン管５３と、バス３１内の感光性樹脂をバスの外部に強制排出させるための感光性樹脂排出部Ａを有して構成される。

感光性樹脂排出部Ａは、バス３１の一側下端に連結設置された第１ドレイン管５３と連結設置されて、バス３１内に流入した感光性樹脂を臨時格納するための感光性樹脂格納タンク５１と、感光性樹脂格納タンク５１の下端に連結設置された第２ドレイン管５５とを有する。
その際、第１ドレイン管５３には第１ドレイン管内の感光性樹脂の流れを制御するための第１開閉バルブ５７が、第２ドレイン管５５には第２ドレイン管内の感光性樹脂の流れを制御するための第２開閉バルブ５９が各々設けられる。

従って、本発明の第１の実施例に係る感光性樹脂塗布装置は、感光性樹脂塗布工程の際、バス内に流入した感光性樹脂は第１ドレイン管５３を介して感光性樹脂格納タンク５１に臨時格納する。その際、感光性樹脂格納タンク５１内に導かれる感光性樹脂の量を、第１開閉バルブ５７を用いて調節して、基本的に感光性樹脂の逆流を防止する。一方、真空チャック３５の高速回転時に発生する電気的信号を第１開閉バルブ５７と同期するようにして真空チャックの回転に応じて第１開閉バルブ５７の開閉が行われるようにする。
そして、感光性樹脂格納タンク５１内の感光性樹脂は第２ドレイン管５５を介して外部に排出される。その際、第１及び第２ドレイン管５３、５５内の排出圧力を高めて、感光性樹脂の排出をより容易にすることができる。

図５は、本発明の第２の実施例に係る感光性樹脂塗布装置の概略図である。
本発明の第２の実施例に係る感光性樹脂塗布装置は、図５に示すように、感光性樹脂塗布装置上部に基板６３を真空で保持させるための真空チャック６５と、真空チャック６５にアーム６７を介して連結され、真空チャック６５に回転駆動力を与えるための駆動モーター６９と、真空チャック６５の上方に設けられて、基板６３上に感光性樹脂７１を塗布するための第１ノズル７３と、真空チャック６３の下方に設けられて、基板６３の裏面にリンス工程を実施させるためのスプレー方式の第２ノズル（図示していない）と、基板６３を含む真空チャック６５を囲むように設けられて、感光性樹脂７１が外部に流出することを防止するためのバス６１と、バス６１の両側の下端に各々連結設置されて、バス内の感光性樹脂を排出させるためのドレイン管７３と、バス６１内の感光性樹脂をバス６１の外部に強制排出させるための感光性樹脂排出部を有して構成される。

感光性樹脂排出部は、アーム６７に連結設置されて、複数個の風車形態の翼を有し、アーム６７の回転と同時に翼が所定の角度で構築されて回転し、かつ、バス６１内の感光性樹脂をドレイン管７３に強制排出させるための回転体７１を有する。
本発明の第２の実施例に係る感光性樹脂塗布装置は、基板上に感光性樹脂塗布工程の際、真空チャック６５の回転と共に、アーム６７を介して回転体７１も共に高速回転する。その際、回転体７１の風車型の翼が所定の角度で構築されて回転し、強制的な空気の流れを起こし、ドレイン管７３の方へ感光性樹脂を強制誘導させて、感光性樹脂の排出をより容易にして汚染源が除去されるようにする。また、ドレイン管７３は円筒管を用いて回転体７１の回転動作の際、空気の流れを一定に維持するようにする。

また一方、回転体７１は、回転の際、各々の翼が１５〜６０゜に構築されるように製作する。
一方、本発明では第１実施例における感光性樹脂格納タンクと共に、第２実施例における回転体を共に設けて、バス内の感光性樹脂がより円滑に外部へ排出されるようにすることも可能である。
本発明によれば、バスの下端にバス内の感光性樹脂を外部に強制排出させるための感光性樹脂排出部を連結設置することにより、感光性樹脂の逆流を根本的に防止し、汚染源を除去することができる。

尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

従来技術に係る感光性樹脂塗布装置の概略断面図である。 従来技術に係る問題を説明するための図面である。 従来技術に係る問題を説明するための図面である。 本発明の第１の実施例に係る感光性樹脂塗布装置の概略断面図である。 本発明の第２の実施例に係る感光性樹脂塗布装置の概略断面図である。

符号の説明

３１、６１ バス
３３、６３ 基板
３５、６５ 真空チャック
３９、６９ 駆動モーター
４１、７１ 感光性樹脂
４３、７３ 第１ノズル
４５ 第２ノズル
５１ 格納タンク
５３ 第１ドレイン管
５５ 第２ドレイン管
５７ 第１開閉バルブ
５９ 第２開閉バルブ
７１ 回転体

Claims (4)

1. 半導体素子の製造工程中、基板の表面に感光性樹脂を塗布するための感光性樹脂塗布装置において、
   前記感光性樹脂塗布装置上部に基板を真空で保持させるための真空チャックと、
   前記真空チャックにアームを介して連結されて前記真空チャックに回転駆動力を与えるための駆動モーターと、
   前記真空チャックの上方に設けられて、前記基板上に感光性樹脂を塗布するための第１ノズルと、
   前記真空チャックの下方に設けられて、前記基板の裏面に対してリンス工程を実施するための第２ノズルと、
   前記基板を含む前記真空チャックを囲むように設けられて、前記感光性樹脂が外部に流出することを防止するためのバスと、
   前記バスの下端の少なくとも一側に連結設置されて、前記バス内の感光性樹脂を排出させるための第１ドレイン管と、
   前記バス内の感光性樹脂をバスの外部に強制排出させるための感光性樹脂排出部とを有し、
   前記感光性樹脂排出部は、前記第１ドレイン管と連結設置されて、前記バス内からの感光性樹脂を臨時格納するための感光性樹脂格納タンクと、
   前記感光性樹脂格納タンクの下端に連結設置された第２ドレイン管と、
   前記第１及び第２ドレイン管に各々連結設置されて第１及び第２ドレイン管を開閉させるための第１及び第２開閉バルブを有し、
   前記第１開閉バルブは、前記真空チャックの回転駆動に従って作成される同期信号により開閉動作が制御されることを特徴とする感光性樹脂塗布装置。
2. 前記感光性樹脂排出部は、前記アームに連結設置されて複数個の風車型の翼を有し、前記アームの回転と同時に前記翼が所定の角度で構築されて回転し、前記バス内の感光性樹脂をドレイン管に強制排出させるための回転体を有することを特徴とする請求項１記載の感光性樹脂塗布装置。
3. 前記回転体の翼は、１５〜６０゜で構築されることを特徴とする請求項２記載の感光性樹脂塗布装置。
4. 前記第２ノズルは、スプレー方式により噴射されることを特徴とする請求項１記載の感光性樹脂塗布装置。