JPH02194873A - 塗布装置及び塗布方法 - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は塗布装置に関する。

（従来の技術） 塗布装置、たとえば半導体製造におけるレジスト塗布工
程において用いられる塗布装置として２スピンコーテイ
ング法がＩＣの製造上主流であることは周知である。こ
の方法を用いてレジスト塗布した場合、中心より周辺部
のレジスト溶剤が周速の差から多量に揮発し、レジスト
粘度が高くなることが判った。この対策として溶剤の揮
発雰囲気中でスピンコーティングする技術が考えられる
。

この手段は例えば特公昭６２−１７９３号公報に開示さ
れたものがある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような従来の塗布装置では、半導
体ウェハ上に滴下されたレジスト中から気化した溶剤蒸
気により、この半導体ウェハ上に形成された閉空間が飽
和蒸気圧近傍に設定されるまでには長時間を要する場合
があり、実際上の効果が低い。

また、回転される半導体ウェハの中心部と周辺部との間
に周速の差が生じ、周辺部におけるレジストの溶剤揮発
速度が相対的に速くなることに対しては、特に配慮され
ず、特に周辺部においてレジストの粘度が高まりやすく
、レジストの盛り土Ａ（、りが生じ、レジスト膜厚の均
一性が損われることがある。

本発明はこのような問題を解決すべくなされたもので、
その目的とするところは、半導体ウェハの周辺部などに
おいてレジストの粘度が高まることなく、シたがって、
レジスト膜厚の均一性を向上できる塗布装置を提供する
ことにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明は、被処理体を載置す
る載置板と、この載置板を支持するとともに当該載置板
を回転する回転機構と、前記載置板に載置された被処理
体の少なくとも周辺部の雰囲気に、塗布物質の溶剤蒸気
を供給する如く、前記載置板に対向されて設けられた溶
剤蒸気供給機構とを具備することを特徴とする。

（作　用） 本発明では、溶剤蒸気供給機構によって、載置板に載置
された被処理体の少なくとも周辺部の雰囲気に、塗布物
質の溶剤蒸気が供給されるので、被処理体の周辺部のレ
ジスト中の溶剤成分が先行して気化されるのを抑制し、
周辺部などにおいてレジストの粘度が高まることなく均
一な塗布を可能とする。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明装置を、半導体ウェハにレジ
ストを塗布する塗布装置に適用した一実施例を詳細に説
明する。

第１図に示されるようにこの塗布装置は、回転機構たと
えば図示しないモータの鉛直方向の回転軸に連結された
回転ロッド１に、被処理体たとえば半導体ウェハ３を保
持する保持機構たとえば図示しない吸着手段を有し、半
導体ウェハ３を載置する載置板たとえば円板状のウェハ
チャック５が連結される。このウェハチャック５は例え
ば水平状態に設けられる。勿論必要に応じて垂直状にし
てもよい。

ウェハチャック５の上方には、半導体ウェハ３の径と略
同−径又はそれ以上の平坦な吸湿性を有する平板例えば
円板状のスポンジ（ポーラス）７が水平方向に移動可能
に設けられる。この平板はレジスト塗布工程時ウェハ表
面と対向し空間を形成する。この空間は平板に含浸した
レジストの溶剤の揮発雰囲気にウェハ表面が露される間
隔たとえばＯ，１ｍｍ〜３０ｎｍを形成することが望ま
しい。スポンジ７は、溶剤供給装置８によって、乾かな
いように常に溶剤含浸状態を維持する。即ち、溶剤供給
装置８によってレジストの溶剤と同効の溶剤がスポンジ
７に飽和状態に含ませられる。このような効果をもつ平
板が適用される。従ってセラミック板、発砲樹脂など多
孔性のものを用いる。

次にこの塗布装置の動作について説明する。

まず、スポンジ７がウェハチャック５の上方から横方向
に移動回避されている状態で、図示しないウェハ搬送機
構によって半導体ウェハ３がウェハチャック５上にロー
ディングされて載置され、吸着保持される。

次に、図示しないレジスト滴下ノズルから、半導体ウェ
ハ３表面上にレジストが所定量滴下される。

ここで、スポンジ７がウェハチャック５上方に配置され
、スポンジ７にあらかじめ含まれている溶剤が気化する
ことにより、スポンジ７と半導体ウェハ３の間の空間に
おける溶剤蒸気９の分圧は、半導体ウェハ３上のレジス
ト中の溶剤成分の揮発が抑制される程度にすみやかに達
する。

そして、所定の回転速度たとえば４０００ｒｐｍで、半
導体ウェハ３が回転され遠心力の作用により、滴下され
たレジストは半導体ウェハ３の裏面に均一に塗布される
。

上記回転中もスポンジ７中の溶剤が気化され、半導体ウ
ェハ３表面が溶剤蒸気雰囲気にさらされるので、半導体
ウェハ３周辺部などのレジスト中の溶剤成分が気化され
るのを抑制する効果を何する。周辺部などにおいてレジ
ストの粘度が高まることはない。また、スポンジ７をや
や斜めにするとコーティングにより飛散したレジスト液
を下方に流出できる。勿論スポンジ７はウェハ交換時に
交換、するように着脱自在にしてもよいし、ウェハ交換
時飛散レジストのクリーニングをするように構成しても
よい。さらにスポンジ７を回転移動させ、第５図に示す
ようにクリニングローラ２５で表面に付着したレジスト
を除去するようにしてもよい。

以上詳細に説明したように本実施例によれば、半導体ウ
ニ八３の周辺部などにおいてレジストの粘度が高まるこ
となく、したがって、レジスト膜厚の均一性を向上でき
る塗布装置を提供することができる。

なお、上記実施例ではレジスト滴下ノズルからレジスト
を滴下するために、レジスト滴下前後にスポンジ７を移
動させる必要があったが、第２図に示されるようにスポ
ンジ７の代わりに、中央部にレジスト滴下ノズル１１が
貫通されたスポンジ１３を、上記ウェハチャック５の上
方に配置させてもよい。このように構成された塗布装置
では、レジスト滴下前後にスポンジ１３を移動させる必
要はなく、装置全体をより簡便な構造にすることが可能
になる。

また、上記実施例の構成要素の配置を変えることも可能
で、たとえば第３図に示されるように、第１図に示され
る構成要素の上下関係を、ウェハチャック５とスポンジ
７との間の空間に対して逆にして構成してもよい。

さらに他の実施例として、半導体ウェハの特に周辺部を
溶剤蒸気雰囲気にすることの重要性を考慮して、たとえ
ば第４図に示されるように構成することもできる。

すなわち、溶剤１５を入れた溶剤タンク１７から溶剤蒸
気１９を導く溶剤蒸気供給管２１を、半導体ウェハ３の
周辺部に開口させる。溶剤タンク１７内の溶剤１５中に
は、溶剤蒸気１９のキャリアガスとなる窒素ガス２２を
供給する窒素ガス供給管２３を開口する。

このように構成された塗布装置では、半導体ウェハ３の
回転中は、溶剤タンク１７内の溶剤１５中に窒素ガス２
２が供給され、この窒素ガス２２と共に溶剤蒸気１９が
半導体ウェハ３の周辺部の雰囲気に集中的に供給され、
半導体ウェハ３の周辺部においてレジストの粘度が高ま
ることなく、したがって、レジスト膜厚の均一性が向上
される。

以上述べた実施例は、半導体ウェハにレジストを塗布す
る塗布装置に適用した例であったが、本発明は、遠心力
を作用させて被処理体に塗布する装置であれば何れにも
適用可能である。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、被処理体の
周辺部などにおいて塗布物質の粘度が高まることなく、
したがって、塗布された物質の膜厚の均一性を向上でき
る塗布装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗布装置の一実施例の要部を示す
図、第２図、第３図、第４図および第５図はそれぞれ他
の実施例の要部を示す図である。 １・・・回転ロッド、３・・・半導体ウェハ、５・・・
ウェハチャック、７・・・スポンジ 出願人　　　　　　東京エレクトロン株式会社同　　　
　　　　チル九州株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被処理体を載置する載置板と、 この載置板を支持するとともに当該載置板を回転する回
   転機構と、 前記載置板に載置された被処理体の少なくとも周辺部の
   雰囲気に、塗布物質の溶剤蒸気を供給する如く、前記載
   置板に対向されて設けられた溶剤蒸気供給機構と を具備することを特徴とする塗布装置。