JPH01231964A - スピンコーティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばレジスト等の液状塗布剤を被加工物表
面に塗布する際に用いられるスピンコーティング装置に
関する。

（従来の技術） スピンコーティング装置は、例えば精密写真技術を用い
て製造される半導体デバイスのような電子部品の製造工
程等において、半導体ウニ／％等の被処理物表面に均一
な膜厚の液状塗布剤の塗膜、例えばレジスト膜を形成す
るため等に使用されている。

このようなスピンコーティング装置としては、例えば半
導体ウェハ等の被処理物を真空チャック等により載置台
上に保持し、載置台とともに被処理物をその中心付近を
回転軸として、例えば３０００〜４００Ｏｒ、ｐ、ｉ程
度の回転数で回転させながら表面にレジスト峡のような
液状塗ｎｉ剤を供給するよう構成されたものが多用され
ている。

また、清浄化雰囲気中で処理を行う必要のある半導体デ
バイスの製造工程等に使用されるスピンコーティング装
置では、液状塗布剤の外部への飛散防止や飛沫による悪
影響等を防止するため、被処理物の周囲に、被処理物に
近接してその周囲を囲むカップが配置され、このカップ
内から排気機構］こより排気を行いながら被処理物に対
して液状塗布剤の供給を行うよう構成されたものが多い
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述したような従来のスピンコーティン
グ装置では、半導体ウェハ等の被処理物を高速で回転さ
せるため、この被処理物表面から飛散した液状塗布剤例
えばレジスト液粒子がカップ内壁に衝突した際に分裂し
てミスト粒となる。

このミスト粒の径がある程度の大きさを有していれば、
直接あるいは再衝突を繰返しながら排出されるが、ミス
ト粒の径が微細であると上方に舞いあがり、このミスト
粒が被処理物表面に付着し、不良の原因となっている。

これは、前述したようにカップ内を排気しているものの
被処理物の回転等によって乱流が起こり、排気流とは反
対方向の上昇気流がカップ内部に生じるためである。

また、例えば３インチの半導体ウェハを３００Ｏｒ、ｐ
、Ｉｍで回転させながらレジスト液を供給すると、レジ
スト液は３０ｃ＋ａ／秒程度、また４０００ｒ、ｐ、ａ
＋で回転させると４５ｃｍ／秒程度と高速で半導体ウェ
ハ端から発射される。ここで、ミスト粒の源粒子の速度
が大きいほど、すなわち衝突時のエネルギーが大きいほ
ど分裂後のミスト粒の径が微細になりやすいため、上記
したような条件で発射されたレジスト液の源粒子は、壁
面に衝突して分裂した際に微細なミスト粒となりやすい
。

さらに、壁面に衝突して分裂しミスト粒となる際に、そ
の一部は直接被処理物方向に跳返り被処理物゛表面への
ミスト粒の付着の一因となっている。

このような問題を解決するために、排気量を増大させる
ことが考えられるが、この場合には被処理物表面に付着
するミスト粒の数は減少するものの、排気２を増大させ
ることにより被処理物表面に形成される液状塗布剤によ
る塗膜の均一性が悪化するという問題が生じてしまう。

本発明は、このような従来技術の課題に対処するべくな
されたもので、被処理物表面に形成される液状塗布剤に
よる塗膜の均一性の悪化を招くことなく、被処理物の回
転にともなってカップ内壁に衝突した際に生じるミスト
粒の被処理物表面への付着数を大幅に減少させることの
できるスピンコーティング装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明のスピンコーティング装置は、被処理物
を該被処理物の中心付近を回転軸として回転させる回転
機構と、前記被処理物表面に液状塗布剤を供給する液状
塗布剤供給機構と、少なくとも前記被処理物の周囲を囲
むカップと、このカップ内側の前記被処理物の回転にと
もなって飛散する前記液状塗布剤粒子の衝突位置に少な
くとも設けられ該衝突による微細粒子の発生を抑制する
ポーラス状物質層とを具備することを特徴としている。

（作　用） 本発明のスピンコーティング装置においては、カップ内
側の被処理物の回転にともなって飛散する液状塗布剤の
衝突位置近傍に、例えばこの液状塗布剤の飛翔粒子の衝
突時の衝撃エネルギーを緩和するポーラスな緩衝材から
なる液状塗布剤微細粒子の発生を抑制する機構を備えて
いる。例えばこの衝撃エネルギーの緩衝材に衝突した液
状塗布剤の飛翔粒子は、飛翔時のエネルギーすなわち速
度が吸収され、被処理物方向に飛翔する可能性の高い微
細粒子の発生が抑制される。したがって、被処理物方向
に飛翔する液状塗布剤のミスト拉を大幅に減少させるこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明のスピンコーティング装置を半導体ウェハ
等の表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置に適
用した一実施例について図面を参照して説明する。

例えば半導体ウェハ等の被処理物１を真空チャック等に
より保持する載置台２は、この載置台２とともに被処理
物１を高速で回転させる回転機構３に連結されている。

被処理物１のほぼ中央部上方には、液状塗布剤として例
えばレジスト液を一定量供給するレジスト液供給機構５
に接続されている吐出ノズル４が配置されており、この
吐出ノズル４から被処理物１表面に所定量のレジスト液
が供給される。

また、被処理物１の周囲は、この被処理物１上に吐出さ
れたレジスト液が外部に飛散すること等を防止する如く
、上カップ６と下カップ７とにより囲われている。

上カップ６は、上方の開口部６ａより下方の開口部６ｂ
が径大で、傾斜面６Ｃを有する筒形状とされており、下
カップ７に嵌装されている。この上カップ６の傾斜面６
Ｃ１すなわち被処理物１の回転にともなって飛散するレ
ジスト粒子の衝突位置付近には、飛翔粒子の衝突時の衝
撃エネルギーを吸収する緩衝材層７が設けられている。

この緩衝材層７に使用される材質としては、弾性、ポー
ラスな構造で例えば海綿、多孔質合成樹脂、多孔性ゴム
等のスポンジ類、あるいはスチールウールやスチールメ
ツシュを多層構造としたもの等、衝突時の衝撃エネルギ
ーを吸収する効果を有するとともに、液滴を一時的にそ
の内部に吸収し、内部が飽和した後に下部より滴り落す
ような性質を有するものが好ましく用いられる。

下カップ８は、被処理物１の下側にレジスト粒子が舞い
込むことを防止する如く被処理物１下部より外側下方に
向かって傾斜している内カツプ部９と、排液用開口１０
ｂが形成されこの排液用開口１０ｂ側に向かって若干傾
斜された排液溝１０ａを有する外カツプ部１０とから構
成・されており、さらに外カップ部１０下側周辺部に排
気用開口１０ｃと載置台２の回転軸が遊挿される開口１
０ｄとを備えた中空円筒状とされている。排液用開口１
０ｂには、レジスト廃液を外部に排出するための排液管
１１が接続されている。

下カップ８の外カップ部１０下部に設けられた排気用開
口１０ｃには、レジスト液の外部への飛散防止や飛沫に
よる悪影響等を防止するため、排気管１２を介して排気
機構１３が接続されており、この排気機構１３により上
カップ８および下カップ９により形成された室内の排気
が行われる。

上記構成のスピンコーティング装置では、半導体ウニ八
等の被処理物１を載置台２上に載置し、真空チャック等
により載置台２上に吸引保持させ、載置台２とともに被
処理物１を回転機構３により例えば４００（ｌｒ、ｐ、
ａ程度で回転させ、レジスト供給機構５に接続された吐
出ノズル４から被処理物１表面にレジスト液を供給して
塗布する。またこの時、排気機構１３によりカップ内か
ら排気を行う。

この時、被処理物１の回転にともなってカップ内に飛散
したレジスト液の飛翔粒子は、上カップ６の傾斜面６Ｃ
に設けられた緩衝材層７にまず衝突する。そして、この
緩衝材層７によって飛翔粒子の衝突時の衝撃エネルギー
が緩和される。したがって、飛翔粒子の分裂による微細
なミスト粒の発生が抑制され、さらには分裂自体も抑制
される。

これらにより、飛翔粒子の分裂時に被処理物１方向に跳
返る微細なミスト粒の数が激減するとともに、被処理物
１の回転等によって発生する排気機構１３により形成さ
れる排気流とは逆方向の上昇気流により被処理物１上へ
舞い上るミスト粒が減少する。さらに、飛散したレジス
ト粒子は一時的に緩衝材層７内に吸収されるため、より
上昇気流の影響を受けにくい。

したがって、上記構成のこの実施例のスピンコーティン
グ装置によれば、微細なミスト粒の発生を有効に抑制す
ることができ、よって被処理物表面に付着する液状塗布
剤粒子の数を大幅に減少させることができる。

なお、上記実施例ではレジストの塗布について説明した
が、塗布であれば現像材の塗布などにも適用可能である
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のスピンコーティング装置で
は、被処理物の回転にともなって飛散する液状塗布剤粒
子がカップ内壁に衝突した際に形成される微細なミスト
拉が抑制されるため、被処理物表面に形成される液状塗
布剤による塗膜の均一性を悪化させることなく、被処理
物表面に付着する液状塗布剤粒子の数を大幅に減少させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスピンコーティング装置を
示す構成図である。 １・・・・・・被処理物、３・・・・・・回転機構、５
・・・・・・レジスト液供給機構、６・・・・・・上カ
ップ、７・・・・・・緩衝材層、８・・・・・・下カッ
プ、１３・・・・・・排気機構。 出願人　　　　　　チル九州株式会社 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１　ワ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被処理物を該被処理物の中心付近を回転軸として回転
   させる回転機構と、前記被処理物表面に液状塗布剤を供
   給する液状塗布剤供給機構と、少なくとも前記被処理物
   の周囲を囲むカップと、このカップ内側の前記被処理物
   の回転にともなって飛散する前記液状塗布剤粒子の衝突
   位置に少なくとも設けられ該衝突による微細粒子の発生
   を抑制するポーラス状物質層とを具備することを特徴と
   するスピンコーティング装置。