JPH0360761A - 塗布装置および塗布方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被処理物の表面に均一な膜厚の塗膜を形成す
るための塗布技術に関し、例えば半導体集積回路装置の
製造で使用されるレジストの塗布に適用して有効な技術
に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路装置の製造工程で使用されるレジスト塗
布装置については、例えば株式会社工業調査会、昭和６
３年１２月１３日発行の「超ＬＳＩ製造・試験装置ガイ
ドブック」Ｐ７８〜Ｐ８３に記載されている。

第４図は、従来のレジスト塗布装置の一部に設けられた
塗布カップ３０を示している。この塗布カップ３０は、
略有底円筒形の外壁３１と、この外壁３１の内側に同心
円状に配置された内壁３２とで構成されている。塗布カ
ップ３０の内側には、半導体ウェハ３３を支持するため
のスピンチャック３４が設けられている。このスピンチ
ャック３４には、回転軸３５を介してモータ３６が連結
されている。スピンチャック３４および回転軸３５の内
部には、一端がスピンチャック３５の上面に開口する連
通管（図示せず）が設けられ、この連通管を通じて図示
しない真空ポンプによりウェハ３３をスピンチャック３
４に真空吸着するようになっている。

前記外壁３１の底部には、排気口３７が設けられ、図示
しない排気ポンプによりこの排気口３７を通じて塗布カ
ップ３０内の排気が行われる。この排気は、レジストミ
ストと称されるレジストの浮遊塵埃がスピンチャック３
４上のウェハ３３に再付着したり、塗布カップ３０外に
飛散したりするのを防止するために行われる。ウェハ３
３の外方に飛ばされたレジストやレジストミストは、排
気口３７を通じて塗布カップ３０外に排気される。

また、外壁３１の上部には、ウェハ３３の外方に飛ばさ
れたレジストが跳ね返ってウェハ３３に再付着するのを
防止するための跳ね返り防止板３８が設けられている。

スピンチャック３４の中央部上方には、レジスト滴下ノ
ズル３９が設けられ、その先端からウェハ３３の中心部
に所定量のレジスト４０が滴下されるようになっている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者の検討によれば、上記した従来のレジスト塗布
装置には、下記のような問題がある。

前述のように、レジスト塗布時には、ウェハに滴下され
たレジストの一部がウェハの高速回転によってその外方
に飛ばされるため、塗布カップ内にレジストミストが発
生するが、このレジストミストは、塗布カップ外に飛散
して他のユニットに収容されたウェハを汚染したり、ス
ピンチャック上のウェハに再付着して露光精度を低下さ
せたりするため、従来のレジスト塗布装置においては、
塗布カップの外壁底部に設けた排気口を通じてこのレジ
ストミストを塗布カップ外に排気している。

ところで、近年のウェハの大口径化などに伴って上記レ
ジストミストの発生量が次第に増加する傾向にあるため
、塗布カップの排気量を増加することによって、レジス
トミストを速やかに塗布カップ外に排出させる必要が生
じている。ところが、塗布カップの排気量を増加すると
、ウェハの周縁部で排気風速が大きくなるため、ウェハ
の中心部よりも周縁部でレジストの乾燥が促進され、ウ
ェハの中心部と周縁部とでレジストの膜厚にばらつきが
生じる結果、露光精度が低下してしまうという問題があ
る。

本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであ
り、その目的は、塗膜の膜厚精度を損なうことなく、塗
布カップ内のミストを速やかに排出することのできる技
術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本願の一発明は、底部に排気口を設けた略有底円筒形の
外壁と前記外壁の内側に同心円状に配置された内壁とか
らなる塗布カップを覆う排気フードを前記塗布カップの
上縁部に接するように設けるとともに、前記排気フード
の一部に第二の排気口を設け、前記外壁の底部に設けた
排気口を通じて排出される前記ミストの排気量と前記第
二の排気口を通じて排出される前記ミストの排気量のそ
れぞれを独立して制御可能にした塗布装置である。

〔作用〕

上記した手段によれば、外壁の底部に設けた排気口と、
排気フードの一部に設けた第二の排気口のそれぞれを通
じて排気を行うことによって、塗布カップ内のミストを
速やかに排出することが可能となり、しかもその際、外
壁の底部の排気口を通じて排出されるミストの排気量を
少なくすることにより、被処理物の周縁部の排気風速の
増大に起因する塗膜の膜厚のばらつきを防止することが
可能となる。

以下、本発明を実施例により詳述する。

〔実施例１〕 第１図は、本発明の一実施例であるレジスト塗布装置の
塗布カップ１を示している。

この塗布カップ１は、略有底円筒形の外壁２と、この外
壁２の内側に同心円状に配置された内壁３とで構成され
ている。内壁３の内側には、ウェハ４を支持するための
スピンチャック５が設けられている。このスピンチャッ
ク５には、回転軸６を介してモータ７が連結され、この
モータ７によりスピンチャック５が水平面内で高速回転
するようになっている。スピンチャック５および回転軸
６の内部には、一端がスピンチャック５の上面に開口す
る連通管（図示せず）が設けられ、この連通管を通じて
図示しない真空ポンプによりウェハ４をスピンチャック
５に真空吸着するようになっている。

スピンチャック５の中央部上方には、レジスト滴下ノズ
ル８が設けられ、その先端からウェハ４の中心部に所定
量のレジスト９が滴下されるようになっている。

外壁２の底部には、内壁３の外周に沿って排気口ｌＯが
設けられ、図示しない排気ポンプによりこの排気口１０
を通じて塗布カップ１内で発生したレジストミストの排
気が行われるようになっている。外壁２の上部には、レ
ジスト塗布時にウェハ４の外方に飛ばされたレジストの
一部が跳ね返ってウェハ４に再付着するのを防止するた
めの跳ね返り防止板１工が設けられている。

塗布カップ１の上方には、この塗布カップｌの上部を覆
うように排気フード１２が設けられている。この排気フ
ード１２は、塗布カップｌの上縁部に接するように設け
られている。排気フード１２には、外壁２の外周を囲む
第二の排気口１３が設（すられ、図示しない排気ポンプ
によりこの排気口１３を通じて塗布カップ１内で発生し
たレジストミストの排気が行われるようになっている。

第二の排気口１３に接続された排気ポンプは、前記外壁
２の底部の排気口ｌＯに接続された排気ポンプとは別体
になっており、排気口１０を通じて排出されるミストの
排気量と第二の排気口１３を通じて排出されるミストの
排気量のそれぞれが独立に制御されるようになっている
。

上記のような塗布カップ１を備えたレジスト塗布装置を
用いてウェハ４にレジスト９を塗布するには、まずスピ
ンチャック５の上面にウェハ４を真空吸着させ、次いで
モータ７を駆動してウェハ４を、例えば４０００〜５０
００ｒｐｍ程度の高速で回転させながら、レジスト滴下
ノズル８の充滴下する。これにより、ウェハ４の上面に
滴下されたレジスト９は、遠心力によってウェハ４の周
縁部方向に放射状に飛散されるので、ウェハ４の上面に
均一な膜厚のレジスト９が塗布される。このときウェハ
４の外方に飛ばされたレジストやレジス２ストの一部は
、外壁２の底部の排気口１０を通じて外部に排出され、
残りは排気フード１２に設けられた第二の排気口１３を
通じて外部に排出される。この排気を行う際には、外壁
２の底部の排気口１０から排気されるレジストやレジス
トミストの排気量を少なくするとよい。これにより、ウ
ェハ４の周縁部の排気風速の増大に起因するレジスト９
の膜厚のばらつきが防止されるので、ウェハ４上のレジ
スト９の膜厚精度が最良となる。

この場合には、排気口１０の排気量を多くした場合に比
べて多量のレジストミストが発生するが、このレジスト
ミストは第二の排気口１３を通じて速やかに外部に排出
される。すなわち、排気口ｌＯの排気量を少なくした分
、第二の排気口１３の排気量を多くすることにより、レ
ジストミストのウェハ４への再付着を確実に防止するこ
とができる。

このように、本実施例１のレジスト塗布装置によれば、
外壁２の底部に設けた排気口１０と、排気フード１２に
設けた第二の排気口１３のそれぞれを通じてレジストミ
ストの排気を行うので、塗布カップ１内のレジストミス
トを速やかに排出することができ、しかもその際、外壁
２の底部に設けた排気口１０の排気量を少なくすること
により、ウェハ４上に膜厚精度の高いレジスト９を塗布
することができるので、半導体集積回路装置の製造歩留
りを向上させることができる。

〔実施例２〕 第２図は、本発明の他の実施例であるレジスト塗布装置
の塗布カップ１を示している。

このレジスト塗布装置と前記実施例１のそれとの相違点
は、塗布カップ１の上部を覆う排気フード１２外径を塗
布カップ１の上縁部の外径と一致させた点にある。従っ
て、この排気フード１２に設けられた第二の排気口１３
は、塗布カップ１の上方に向かって延在され、例えばフ
レキシブルな排気ホースなどを通じて図示しない排気ポ
ンプと接続されている。

すなわち、前記実施例１のレジスト塗布装置においては
、排気フード１２の外径が塗布カップｌの上縁部の外径
よりも大きいため、その分塗布カップｌの外径が大きく
なり、レジスト塗布装置が大形化してしまうが、本実施
例２のレジスト塗布装置によれば、排気フード１２の外
径が塗布カップｌの上縁部の外径と等しいため、レジス
ト塗布装置を大形化することなく、前記実施例１と同様
の効果を得ることができる。

〔実施例３〕 第３図は、本発明の他の実施例であるレジスト塗布装置
の塗布カップ１を示している。

このレジスト塗布装置と前記実施例１．２のそれとの相
違点は、塗布カップｌと排気フード１２とを通底させる
とともに、外壁２の底部に設けた排気口ｌＯと第二の排
気口１３とを一体化した点にある。そして、跳ね返り防
止板１１の外側を通じて排気口１０（１３）から排出さ
れるレジストミストの排気量と跳ね返り防止板１１の内
側を通じて排気口１０（１３）に排出されるレジストミ
ストの排気量のそれぞれを制御することができるように
するため、外壁２の内周に沿って開閉自在な排気調整シ
ャッタ１４を設けている。

すなわち、前記実施例１．２のレジスト塗布装置におい
ては、排気フード１２に第二の排気口１３を設けたこと
によって、排気口の数が従来技術よりも増加するために
、レジスト塗布装置が大形化、かつ複雑化してしまうが
、本実施例３のレジスト塗布装置によれば、排気口の数
を増加させることなく、前記実施例１．２と同様の効果
を得ることができ、かつ従来のレジスト塗布装置の改造
に要する費用も僅かで済む。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

前記実施例１〜３では、塗布カップの上部を覆う排気フ
ードを一重に設けたが、この排気フードは、二重または
それ以上に設けてもよい。排気フードの形状も前記実施
例１〜３の形状に限定されるものではなく、種々変更可
能である。

また、本発明では、塗布カップの外壁の底部に設けた排
気口の排気量と、排気フードに設けた第二の排気口の排
気量のそれぞれを独立して制御できることが重要である
ため、例えばそれぞれの排気口に排気調整ダンパなどの
排気量調整機構を設けてもよい。

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となったレジスト塗布装置に適用した場合
について説明したが、本発明はそれに限定されるもので
はなく、例えばポリイミド樹脂やＳ　ＯＧ（Ｓｐｉｎ　
Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）　　のような絶縁膜塗布装置などに
適用することも可能である。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

すなわち、底部に排気口を設けた略有底円筒形の外壁と
前記外壁の内側に同心円状に配置された内壁とからなる
塗布カップで周囲を囲まれたスピンチャック上に被処理
物を載置し、前記スピンチャックを水平面内で高速回転
させつつ、前記被処理物の上面に塗膜形成材料を滴下す
ることによって、前記被処理物の上面に均一な膜厚の塗
膜を形成するとともに、前記塗布カップ内で発生した前
記塗膜形成材料のミストを前記排気口を通じて塗布カッ
プ外に排出する塗布装置の前記塗布カップの上部を覆う
排気フードを前記塗布カップに接するように設けるとと
もに、前記排気フードの一部に第二の排気口を設け、前
記外壁の底部に設けた排気口を通じて排出される前記ミ
ストの排気量と前記第二の排気口を通じて排出される前
記ミストの排気量のそれぞれを独立して制御可能にした
塗布装置構造とすることにより、被処理物の上面に形成
される塗膜の膜厚精度を損なうことなく、塗布カップ内
のミストを速やかに排出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である塗布装置の要部拡大
断面図、 第２図は、本発明の他の実施例である塗布装置の要部拡
大断面図、 第３図は、本発明のさらに他の実施例である塗布装置の
要部拡大断面図、 第４図は、従来の塗布装置の要部拡大断面図である。 １．３０・・・塗布カップ、２．３１・・・外壁、３．
３２・・・内壁、４．３３・・・半導体ウェハ　５．３
４・・・スピンチャック、６，３５・・・回転軸、７．
３６・・・モータ、８，３９・・・レジスト滴下ノズル
、９．４０・・・レジスト、１０．１３．３７・・・排
気口、１１゜３８・・・跳ね返り防止板、工２・・・排
気フード、１４・・・排気調整シャッタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底部に排気口を設けた略有底円筒形の外壁と前記外
   壁の内側に同心円状に配置された内壁とからなる塗布カ
   ップで周囲を囲まれたスピンチャック上に被処理物を載
   置し、前記スピンチャックを水平面内で高速回転させつ
   つ、前記被処理物の上面に塗膜形成材料を滴下すること
   によって、前記被処理物の上面に均一な膜厚の塗膜を形
   成するとともに、前記塗布カップ内で発生した前記塗膜
   形成材料のミストを前記排気口を通じて塗布カップ外に
   排出する塗布装置であって、前記塗布カップの上部を覆
   う排気フードを前記塗布カップに接するように設けると
   ともに、前記排気フードの一部に第二の排気口を設け、
   前記外壁の底部に設けた排気口を通じて排出される前記
   ミストの排気量と前記第二の排気口を通じて排出される
   前記ミストの排気量のそれぞれを独立して制御可能にし
   たことを特徴とする塗布装置。 ２、前記第二の排気口を前記塗布カップの外周を囲むよ
   うに設けたことを特徴とする請求項１記載の塗布装置。 ３、前記排気フードの外径と前記塗布カップの上縁部の
   外径とが等しいことを特徴とする請求項１記載の塗布装
   置。 ４、前記塗布カップと排気フードとを通底させるととも
   に、前記外壁の底部に設けた排気口と前記第二の排気口
   とを一体化し、前記外壁の内側に開閉自在な排気調整シ
   ャッタを設けたことを特徴とする請求項１記載の塗布装
   置。