JPH04130429U - 回転塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジスト等の薬液をウエハに回転塗布する装
置において、塗布膜の膜厚均一性及び膜質を改善する。 【構成】 カップ１０の中央部には被処理ウエハ１２に
レジスト等の薬液を回転塗布する手段を設ける一方、カ
ップ１０の底部には排気ホース２６を接続して排気を行
なう。そして、カップ１０内には給気ホース３０，３６
により空気等の気体を供給し、給気案内板３２，給気案
内環３８によりカップ内排気流の流量、方向等を制御す
べく給気を案内する。この結果、薬液ミストの排出が促
進され、ウエハ上面への薬液ミストの付着量が減る。ま
た、風速計４０を用いるなどして排気量の低下を検知し
て給気量、給気方向等を制御するようにしてもよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、レジスト等の薬液をウエハに回転塗布する装置の改良に関し、処 理容器内の排気流を制御すべく給気を案内する給気案内具を有する給気系を設け たことにより塗布膜の膜厚均一性及び膜質の向上を図ったものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、半導体装置製造プロセス等にあっては、レジスト、ＳＯＧ（スピンオン ガラス）、ポリイミド等の薬液を半導体ウエハの表面に塗布するために回転塗布 装置が広く用いられている。そして、この種の回転塗布装置としては、カップ状 の処理容器内において半導体ウエハを平面的に保持した状態でウエハ上面に薬液 を滴下した後該ウエハを高速で回転させることにより滴下薬液を遠心力によりウ エハ外周側へ広げて塗布膜を形成するようにしたものが知られている。

【０００３】 このような回転塗布装置では、回転塗布時に薬液の微細な粒子からなるミスト がウエハの周辺に発生する。薬液ミストは、ウエハの回転によりウエハ上に発生 する渦流（ウエハに平行な面に回転の中心を有する空気の流れ）によってウエハ 上に舞い上り、塗布膜に付着して膜厚分布を不均一にしたり、膜質を劣化させた りするので、有害なものである。そこで、従来は、処理容器の底部に排気ホース を接続し、このホースを介して薬液ミストを排出していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来の回転塗布装置において、処理容器内の排気流の流量や方向は、 ウエハ上面に付着する薬液ミストの量やウエハ外周部の膜厚の盛りあがりを決定 する上で重要なファクタである。しかし、処理容器から排気ホースを介して排気 するだけでは、処理容器内の排気流量や方向を微妙に制御することができず、膜 厚分布や膜質の改善が十分でなかった。

【０００５】 また、塗布処理を何回か繰返しているうちに排気ホースの内壁において薬液ミ ストの付着量が徐々に増大するため排気量が低下し、膜厚不均一や膜質劣化を招 く不都合があった。

【０００６】 この考案の目的は、塗布膜の膜厚均一性及び膜質を向上させることができる新 規な回転塗布装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案による回転塗布装置は、 （ａ）カップ状の処理容器と、 （ｂ）この処理容器内に設けられ、被処理ウエハに薬液を回転塗布する塗布手 段と、 （ｃ）前記薬液のミストを排出すべく前記処理容器に接続された排気管を有す る排気系と、 （ｄ）前記処理容器内に気体を供給する給気系であって、前記処理容器内の排 気流を制御すべく給気を前記被処理ウエハの外周より外方へ案内する給気案内具 を有するものと をそなえたものである。

【０００８】 このような構成においては、前記処理容器からの排気流の状態（流速、流量等 ）を検知する検知手段と、この検知手段の検知出力に応じて前記処理容器への給 気の流れ（流量、流出方向等）を制御する制御手段とを更に設けてもよい。

【０００９】

【作用】

この考案の構成によれば、処理容器内の排気流を制御すべく給気を案内する給 気案内具を有する給気系を設けたので、処理容器内の排気流の流量や方向を微妙 に制御し且つウエハ上に発生する渦流を抑制することができると共に薬液ミスト の排出を促進することができる。従ってウエハ上面への薬液ミストの付着量を減 らすことができる。

【００１０】 また、上記したように検知手段及び制御手段を設けると、処理容器内の排気流 を一層きめ細かに制御することができる。

【００１１】

【実施例】

図１は、この考案の一実施例による回転塗布装置を示すもので、この装置は、 処理容器としてのカップ１０内に空気等の気体を供給し、給気の流れをウエハ外 周より外方へ案内することで排気流を制御するようにしたことを特徴とするもの である。

【００１２】 図１において、カップ１０の中央部には半導体ウエハ等の被処理ウエハ１２を 吸引保持するチャック１４が設けられており、チャック１４はウエハ１２を平面 的に保持した状態で回転すべくモータ１６によって駆動されるようになっている 。滴下ノズル１８は、ウエハ１２の上面にレジスト２０等の薬液を滴下するため のもので、図１に示す滴下位置とカップ１０の外方の待機位置との間で移動自在 に設けられている。

【００１３】 カップ１０の底面には、チャック１４の下方でチャック１４を取囲むように排 液阻止板２２Ａが設けられている。カップ１０の底面は、一方側より他方側が低 くなるように傾斜しており、低い方の底部には排液ＬＱを導出するための排液ホ ース２４が設けられ、高い方の底部には排気ＧＳを導出するための排気ホース２ ６が設けられている。カップ１０の底面において、ホース２４の取付部近傍には 排液がチャック１４側に入るのを阻止すべく排液阻止板２２Ｂが設けられると共 に、ホース２６の取付部近傍には排液がホース２６及びチャック１４側に入るの を阻止すべく排液阻止板２２Ｃが設けられている。

【００１４】 給気源２８は、モータで駆動される送風機等を含むもので、給気ホース３０を 介してカップ１０内に空気を供給するようになっている。カップ１０内には、チ ャック１４の下方に給気案内板３２が設けられており、案内板３２はホース３０ からの給気の流れを矢印Ｐで示すようにウエハ１２の外周側に向けて放射状に案 内するようになっている。

【００１５】 給気源３４は、モータで駆動される送風機等を含むもので、給気ホース３６を 介してカップ１０内に空気を供給するようになっている。カップ１０の上部には 、その開口端に沿って環状に給気案内環３８が設けられており、案内環３８はホ ース３６からの給気の流れを矢印Ｑで示すようにウエハ１２の外周近傍からカッ プ１０の底面側に案内するようになっている。案内環３８による給気案内は、カ ップ１０の開口端に沿って環状に行なわれる。なお、排気ホース２６の出口は、 工場排気路（図示せず）に接続されている。

【００１６】 一例として、レジストを回転塗布する場合、図１に示すように滴下ノズル１８ によりウエハ１２上に所要量のレジスト２０を滴下する。そして、滴下ノズル１ ８をカップ１０外の待機位置に戻してからモータ１６を始動させてウエハ１２を 所定方向に高速回転させる。この結果、レジスト２０はウエハ１２の外周側まで 遠心力により広がり、ウエハ１２上にはレジスト塗布膜が形成される。この後は 、ウエハ１２をチャック１４から取外し、次のベーキング処理等に移ることがで きる。

【００１７】 回転塗布処理中は、案内板３２による給気案内と案内環３８による給気案内と が相俟ってウエハ１２上での渦流発生を抑制し且つウエハ１２の近傍の薬液ミス トをカップ１０の底部に導くので、薬液ミストは排気ホース２６を介して効率的 に排出される。従って、ウエハ上面への薬液ミストの付着量が減り、塗布膜の膜 厚均一性及び膜質が向上する。

【００１８】 また、排気ホース２６を介しての薬液ミストの排出が促進されるので、ホース ２６の内壁への薬液ミストの付着量が減り、排気量の低下が抑制される。従って 、このことによっても膜厚均一性及び膜質が向上する。

【００１９】 操作員は、良好な膜厚分布及び膜質が得られるように給気源２８，３４からの 給気量や案内具３２，３８からの給気流出方向等を調整することができるが、こ のような調整を自動的に遂行させるようにしてもよい。

【００２０】 給気量調整について一例を示すと、排気ホース２６の途中（あるいは入口又は 入口近傍）に風速計４０を設ける。排気ホース２６の内部が薬液ミストの付着等 により汚染してくると、排気流の風速が低下するので、風速計４０で排気流の風 速を測定すればその測定信号はホース内汚染度を反映したものとなる。そこで、 風速計４０からの測定信号を給気制御装置４２に供給し、ホース内汚染度に応じ て給気源２８，３４の給気量を最適に制御する。また、風速計４０からの測定信 号に応じて案内具３２及び／又は３８からの給気流出方向を制御する制御装置を 設けてもよい。

【００２１】 上記実施例において、給気系は、給気源２８又は３４のいずれか一方の系統の み設けるようにしてもよい。また、供給すべき気体としては、空気の代りに不活 性ガス等を用いてもよい。

【００２２】 なお、この考案の回転塗布装置は、レジストに限らず、ＳＯＧ、ポリイミド等 の塗布にも使用可能である。また、被処理ウエハとしては、半導体ウエハに限ら ず、マスク基板等も用いることができる。

【００２３】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、処理容器内に気体を供給し、その流れを案 内することにより処理容器内の排気流の流量や方向を制御するようにしたので、 薬液ミストの排出を促進すると共にウエハ上での渦流発生を抑制することができ る。従って、ウエハ上面への薬液ミストの付着量を減らすことができ、塗布膜の 膜厚均一性及び膜質が向上する効果が得られるものである。

【００２４】 その上、排気流の状態を検知して給気の流れを制御する構成にすれば、膜厚均 一性及び膜質を一層向上させることができると共に給気調整に要する時間と労力 を節約できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例による回転塗布装置を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０…カップ、１２…被処理ウエハ、１４…チャック、
１６…モータ、１８…滴下ノズル、２０…レジスト、２
６…排気ホース、２８，３４…給気源、３０，３６…給
気ホース、３２…給気案内板、３８…給気案内環、４０
…風速計、４２…給気制御装置。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）カップ状の処理容器と、（ｂ）この
   処理容器内に設けられ、被処理ウエハに薬液を回転塗布
   する塗布手段と、（ｃ）前記薬液のミストを排出すべく
   前記処理容器に接続された排気管を有する排気系と、
   （ｄ）前記処理容器内に気体を供給する給気系であっ
   て、前記処理容器内の排気流を制御すべく給気を前記被
   処理ウエハの外周より外方へ案内する給気案内具を有す
   るものとをそなえた回転塗布装置。
2. 【請求項２】（ａ）カップ状の処理容器と、（ｂ）この
   処理容器内に設けられ、被処理ウエハに薬液を回転塗布
   する塗布手段と、（ｃ）前記薬液のミストを排出すべく
   前記処理容器に接続された排気管を有する排気系と、
   （ｄ）前記処理容器内に気体を供給する給気系であっ
   て、前記処理容器内の排気流を制御すべく給気を前記被
   処理ウエハの外周より外方へ案内する給気案内具を有す
   るものと、（ｅ）前記処理容器からの排気流の状態を検
   知する検知手段と、（ｆ）この検知手段の検知出力に応
   じて前記処理容器への給気の流れを制御する制御手段と
   をそなえた回転塗布装置。