JPH03296213A - レジスト塗布装置 - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は、レジスト塗布装置に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体デバイスは精密写真転写技術を用いて製
造されるが、このような半導体製造工程において、例え
ば半導体ウニ／％等にレジスト液を塗布し、フォトレジ
スト膜を形成する装置としてレジスト塗布装置が用いら
れている。

このよ、うなレジスト塗布装置としては、被処理体を高
速回転させてレジスト液を均一に塗布するいわゆるスピ
ンコーティング装置が広く用いられている。

すなわち、上記レジスト塗布装置では、高速回転可能構
成されたウェハ支持機構上に例えば真空チャック等によ
り半導体ウェハを吸着保持し、レジスト液送出機構によ
り、ウェハ支持機構の上方に設けたレジスト供給ノズル
からレジスト液を送出し、半導体ウェハのほぼ中央部に
所定量のレジスト液を供給する。そして、半導体ウエノ
１を高速回転させることにより、遠心力でレジスト液を
拡散させ、均一な厚さとなる如く半導体ウェハ上にレジ
スト液を塗布する。

また、上述したレジスト塗布装置では、レジスト供給ラ
インに例えばサックバックバルブ等を設け、レジスト液
供給後、レジスト供給ノズル先端部のレジスト液をノズ
ル内に引き込み、いわゆるレジスト液のボタ落ちを防止
したり、レジスト供給ノズル先端部へのレジスト液の付
着を防いでノズル先端部におけるレジスト液の固化を防
止するよう構成されたものがある。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、一般にレジスト塗布装置による塗布処理
においては、例えばレジスト塗布の前処理あるいは後処
理等の関係から、レジスト塗布装置による塗布処理に時
間的な間隔が空き、例えば塗布処理終了後、次の塗布処
理を実施するまでに数分ないし数十分あるいは場合によ
っては１時間以上待機状態とされることがある。

このような場合、たとえサックバックバルブ等により、
レジスト供給ノズル先端部のレジスト液をノズル内に引
き込んだとしても、この先端部のレジスト液は、ノズル
内で空気と接触するため、レジスト液中の溶媒が蒸発し
て、レジスト液の粘度が高くなる。そして、この粘度の
高くなったレジスト液か次のレジスト塗布の際に被処理
体上に供給され、塊状になって付着したり、場合によっ
てはノスル内で固まってしまい、レジスト液の送出が困
難になることがあった。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、待機時間、すなわち次のレジスト塗布処理までの待ち
時間が長くなった場合でも、粘度の高くなったレジスト
液が被処理体上に供給されたり、レジスト供給ノズル内
でレジスト液が固まってしまうことを防止することがで
き、常に良好な塗布処理を実施することのできるレジス
ト塗布装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、レジスト供給ノズルからレジスト液
を送出し、該レジスト液を所定位置に設けた被処理体に
塗布するレジスト液送出機構を具備したレジスト塗布装
置において、前記レジスト液送出機構によるレジスト液
送出停止後の経過待ち時間を測定し、この経過待ち時間
が予め設定された設定時間を越えた場合、前記レジスト
液送出機構を作動させ、前記レジスト供給ノズルから予
め設定された量のレジスト液を廃棄するよう構成したこ
とを特徴とする。

（作　用） 本発明のレジスト塗布装置では、レジスト液送出機構に
よるレジスト液送出停止後の経過時間を測定する。そし
て、この経過時間と予めメモリに記憶された時間と照合
し、予め設定された設定時間（レジスト液の種類等によ
り予め設定する）を越えた場合は、例えば設定時間経過
後直ちに、あるいは設定時間経過後コンピュータの指示
により次のレジスト塗布前にレジスト液送出機構を作動
させ、レジスト供給ノズルから、このノズル先端部内に
在る予め設定された量のレジスト液を廃棄する。待ち時
間が長い時は１回に限らず複数回間欠的に実行する。

したがって、次のレジスト塗布処理までの待ち時間が長
くならた場合でも、粘度の高くなったレジスト液が被処
理体上に供給されたり、レジスト供給ノスル内でレジス
ト液が固まってしまうことを防止することができ、常に
良好な塗布処理を実施することかできる。

（実施例） 以下９本発明を半導体ウェハにレジスト液を塗布するレ
ジスト塗布装置に適用した一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図に示すように、ウェハ支持機構］は、例えば真空
チャックによりその上面に被処理体としての半導体ウェ
ハ２を吸着保持し、回転駆動機構３によって、この半導
体ウェハ２を高速回転させる如く構成されている。なお
、回転駆動機構３の駆動用モータ等は発熱するため、こ
の回転駆動機構３は、例えば冷却水等により冷却し、熱
が半導体ウェハ２に伝わらないよう構成することが好ま
しい。

また、レジスト塗布装置には、所定のレジスト液を収容
するためのレジスト液収容ボトル４が設けられており、
このレジスト液収容ボトル４には、レジスト液収容ボト
ル４内のレジスト液を所定量ずつ送出可能に構成された
レジスト液送出機構５が接続されている。なお、レジス
ト液送出機構５は、周知の従来のレジスト塗布装置と同
様に、例えばレジスト液供給停止後ノズル部先端部のレ
ジスト液を吸入するサックバックバルブ、ポンプ等から
構成されている。

さらに、上記レジスト液送出機構５には、上記ウェハ支
持機構１の上部に位置する如く、レジスト供給ノズル６
が接続されている。このレジスト供給ノズル６は、ノズ
ル駆動機構７によって図示矢印の如く回転可能に構成さ
れており、ノズル先端部か半導体ウェハ２の中央部上方
（塗布位置）と、廃液回収部８上方（待機位置）との間
を移動する如く構成されている。

また、ウェハ支持機構］の周囲には、ウェハ支持機構１
の周囲を囲む如く、カップ９が設けられている。このカ
ップ９は、後述する如く半導体ウェハ２を高速回転させ
た際に、レジスト液が周囲に飛散することを防止するた
めのものである。

さらに、上記回転駆動機構３、レジスト液送出機構５、
ノズル駆動機構７は、例えばマイクロコンビエータ等か
らなる制御部１０に接続されており、この制御部１０に
よって統括的に制御される如く構成されている。

上記構成のこの実施例のレジスト塗布装置で半導体ウェ
ハ２に所定のレジスト液を塗布し、所定の厚さのフォト
レジスト膜を形成する場合、従来のレジスト塗布装置と
同様に、予めレジスト液収容ボトル４内に所定のレジス
ト液を収容するとともに、レジスト液送出機構らによる
レジスト液の送出量等を設定しておく。

また、この実施例のレジスト塗布装置では、予め制御部
１０に２種類の設定時間Ｔ１、Ｔ２を設定しておく。

上記Ｔ１は、レジスト供給ノズル６内のレジスト液が完
全に固化してしまい、レジスト液の送出が不能になるこ
とを防止するためのものであり、塗布処理を実施しない
待機時間かこの予め設定され記憶されている時間Ｔ１以
上となった場合、塗布を実施するしないにかかわらす、
レジスト液送出機構５に作動指令信号を送出し、予め設
定された苗のレジスト液の廃棄（ダミーディスペンス）
を実施するためのものである。したがって、上記時間Ｔ
１は例えば３０分あるいは１時間環Ｔ２に較べて長い時
間に設定される。勿論Ｔ１はレジスト液の種類、温度、
湿度等の雰囲気条件によって異なる。

また、上記Ｔ２は、溶媒の蒸発により、粘度の高くなっ
たレジスト液が半導体ウェハ２に供給されることを防止
するためのものであり、塗布処理を実施しない待機時間
がこの１２以上となった場合、半導体ウェハ２に塗布を
実施する直前にダミーディスペンスを実施するためのも
のである。したがって、例えば１０分あるいは２０分等
Ｔ１に較べて短い時間に設定される。

なお、これらのＴ１、Ｔ２は、塗布処理を実施するレジ
スト液の種類により、上述した条件を考慮して設定する
。例えば、溶媒が蒸発し易く、固まり易いレジスト液の
場合は、Ｔ、　、Ｔ２を短い時間に設定しておく。また
、固まり難いレジスト液の場合は、Ｔ１、Ｔ２をある程
度長い時間に設定しておくことにより、レジスト液の消
費量を抑制することかできる。

次に、第２図を参照して上記レジスト塗布装置の動作に
ついて説明する。

例えばレジスト塗布装置の図示しないメインスイッチ等
がＯＮとされると、制御部１０はノズル駆動機構７によ
りレジスト供給ノズル６を待機位置（廃液回収部８上方
）に位置させるとともに、レジスト液送出機構５により
、レジスト液収容ボトル４内のレジスト液をレジスト供
給ノズル６の先端部まで送出し、次の送出動作で所定量
のレジスト液がレジスト供給ノズル６先端から送り出さ
れる状態として、レジスト塗布処理が実施可能な状態（
待機状態）とする（２１）。

この後、レジスト液送出機構５動作終了後の経過時間ｔ
の測定を開始する（２２）。

制御部１０には、図示しない自動搬送機構等によりウェ
ハ支持機構１上に半導体ウェハ２が載置されると、この
自動搬送機構からウェハ載置信号が入力されるよう構成
されているので、次に、制御０ 御部］０はウェハ載置信号の入力を待つ（２３）。

そして、ウェハ載置信号の入力がない時は、上述したＴ
１と経過時間ｔとを比較しく２４）　、経過時間がＴ１
以上となった場合は、ダミーディスペンスを実施しく２
５）、経過時間ｔをゼロにリセットして（２６）　、新
たに経過時間ｔの測定を開始する（２２）。

したがって、上記Ｔ１の間、ウェハ支持機構１上に半導
体ウェハ２が載置されず、ウェハ載置信号の入力がない
場合は、Ｔ１毎にダミーディスペンスが実施され、レジ
スト供給ノズル６内の所定量のレジスト液が廃液回収部
８内に廃棄される。

このため、例えば数時間に亘って待機するような場合で
もレジスト供給ノズル６内のレジスト液が固まってしま
い、レジスト液が送出不能になることを防止することが
できる。

一方つエバ載置信号の入力があった時は、まず、上述し
たＴ２と経過時間ｔとを比較しく２７）、経過時間ｔが
１２以上の場合はダミーディスペンスを実施した後（２
８）、塗布処理を実施する１ （２９）。また、経過時間が１２未満の場合はダミーデ
ィスペンスを行わず塗布処理を実施する（２９）。

なお、塗布処理は、ノズル駆動機構７によりレジスト供
給ノズル６を塗布位置に移動させ、この後、レジスト液
送出機構５により所定量のレジスト液を送出して、半導
体ウェハ２のほぼ中央部に所定量のレジスト液を供給し
、回転駆動機構３により半導体ウェハ２を高速回転させ
て遠心力でレジスト液を拡散させ、均一な厚さとなる如
〈実施する。

しかる後、経過時間ｔをゼロにリセットして（３０）、
再び、経過時間ｔの測定を開始する（２２）。

このような一連の動作を繰り返すことにより、所望枚数
の半導体ウェハ２の塗布処理を実施する。

すなわち、この実施例のレジスト塗布装置では、例えば
Ｔ１を１時間、Ｔ２を１０分程度に設定した場合、待機
時間、つまり塗布処理と次の塗布処理との間の時間が１
０分未満の時は、そのまま塗布処］２ 理を実施し、待機時間が１０分以上、かつ、１時間未満
の時に次の塗布処理を実施する場合は、塗布処理の直前
にダミーディスペンスを実施する。したがって、溶媒の
蒸発により、粘度の高くなったレジスト液が半導体ウェ
ハ２に供給されることを防止することができ、良好な塗
布処理を実施することができる。

また、次の塗布処理までの時間が１時間以上となる場合
は、１時間毎にダミーディスペンスを実施するので、レ
ジスト供給ノズル６内のレジスト液が固まってしまい、
レジスト液が送出不能になることを防止することができ
る。

なお、通常のレジスト塗布装置の塗布処理においては、
長時間（例えば１時間以上）に亘って、待機状態とされ
ることは稀であるので、例えば上記Ｔ１毎のダミーディ
スペンス機能は、省略し、Ｔ２によるダミーディスペン
ス機能だけとすることもできる。また、Ｔ１を例えば１
０分程度と短い時間に設定すれば、Ｔ１毎のダミーディ
スペンス機能のみとし、Ｔ２によるダミーディスペンス
機３ 能を省略することもできる。

さらに、例えば塗布処理毎にカップ９内に溶剤を供給し
て洗浄したり、レジスト供給ノズル６の先端部に溶剤を
供給して洗浄するよう構成することもできる。さらにま
た、廃液回収部８はレジスト液の溶剤蒸発雰囲気にする
とさらに良好なレジスト液の塗布を実現する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のレジスト塗布装置によれ
ば、待機時間すなわち次の塗布処理までの待ち時間が長
くなった場合でも、粘度の高くなったレジスト液が被処
理体上に供給されたり、レジスト供給ノズル内でレジス
ト液が固まってしまうことを防止することができ、常に
良好な塗布処理を実施することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のレジスト塗布装置の構成を
示す図、第２図は第１図に示すレジスト塗布装置の動作
を説明するための図である。 １・・・・・・ウェハ支持機構、２・・・・・半導体ウ
ェハ、４ ３・・・・・・回転駆動機構、４・・・・・・レジスト
液収容ボトル、５・・・・・・レジスト液送出機構、６
・・・・・・レジスト供給ノズル、７・・・・・・ノズ
ル駆動機構、８・・・・廃液回収部、９・・・・・・カ
ップ、］０・・・・・・制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レジスト供給ノズルからレジスト液を送出し、該
   レジスト液を被処理体に塗布するレジスト液送出機構を
   具備したレジスト塗布装置において、前記レジスト液送
   出機構によるレジスト液送出停止後の経過時間を測定し
   、この経過時間が予め設定された設定時間を越えた場合
   、前記レジスト液送出機構を作動させ、前記レジスト供
   給ノズルから所定量のレジスト液を廃棄するよう構成し
   たことを特徴とするレジスト塗布装置。