JPH06103659B2 - 半導体装置用基板支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置用基板上に粘性液体を均一に塗布
するための半導体装置用基板支持装置に関し、特に半導
体装置用基板の基板支持構造に関するものである。

［従来の技術］ 半導体装置の製造工程において、所望のパターンを形成
するパターニング技術にはレジストなどの光感光性樹脂
を用いて露光・現像しパターンを形成するリソグラフィ
の手法が用いられる。このリソグラフィ手法は、半導体
基板上にレジストを薄く塗布し、所望のパターンが形成
されたマスクを用いてレジスト膜を露光・現像し、半導
体基板上に所望のレジストパターンを形成するものであ
る。このレジスト膜は半導体基板上に薄くかつ均一に塗
布されることが要求され、一般に遠心力を利用して半導
体基板表面に滴下したレジストを回転塗布するスピナと
称する塗布装置が用いられている。これは、たとえば実
開昭56−155445号や実開昭56−164069号に記載されてい
るが、以下にその内容を例示する。

第２図は、従来の遊星式スピナと称する基板支持装置の
断面図を示している。本装置は、複数の半導体基板を同
時に支持し、それらの半導体基板を回転運動させるもの
で、半導体基板に水平面内で回転運動を与える回転機構
と、半導体基板を回転機構に固着させる固着機構とから
なる。

本装置の回転機構は２つの太陽歯車と１ないし複数の遊
星歯車とからなる遊星歯車列を用いて半導体基板を遊星
運動させるように構成されている。すなわち、半導体基
板１を載置し真空吸着して固定するためのチャック２
は、中空スピンドル３を介して遊星アーム４の回転アー
ム4a端部に垂直にかつ自転可能に支持される。また、中
空スピンドル３の中間部には遊星歯車５が嵌め込まれて
いる。そして、遊星歯車５と同じ水平面内で遊星歯車５
と噛み合う位置に第１の太陽歯車６がその中心をスピン
ドル７で垂直方向に支持されている。このスピンドル７
は第１の太陽歯車６の回転中心であり、かつ遊星歯車５
の公転中心に位置し、このスピンドル７に直結された第
１の駆動モータ８から伝達される回転力を太陽歯車６に
伝達する。またスピンドル７の外周には、遊星アーム４
の中空回転軸部4bが嵌め込まれている。そして遊星アー
ム４の中空回転軸部4bの一端には、遊星アーム４を回転
させるための遊星アーム回転歯車９が取付けられてい
る。さらにこの歯車には第１の伝達歯車10が噛み合って
おり、これに直結された第２の駆動モータ11によって遊
星アーム４はスピンドル７を中心として回転運動する。
さらに遊星アーム４の中空回転軸部4bの外周には、外周
アーム12が回転自在に嵌め込まれている。外周アーム12
は遊星アーム４の外周に嵌め込まれる中空回転軸部12a
と、遊星アーム４の回転アーム部4aを囲い込む形態のア
ーム部12bとからなる。そして外周アーム12の中空回転
軸部12aの一端には、回転歯車13が取付けられており、
この歯車に噛み合う第２の伝達歯車14に直結された第３
の駆動モータ15によって外周アーム12はスピンドル７を
中心として回転運動する。また、外周アーム12のアーム
部12bの一端には内歯歯車16が取付けられており、これ
が第２の太陽歯車となり中空スピンドル３に取付けられ
た遊星歯車５と噛み合っている。このような機構により
本装置は第３図に示すような第１の太陽歯車６と第２の
太陽歯車16および遊星歯車５とからなる遊星歯車列を構
成している。これにより、遊星歯車５と同心軸上に取付
けられる半導体基板１は、遊星歯車５の中空スピンドル
３を中心に自転運動し、かつ第１の太陽歯車６のスピン
ドル７を中心に公転運動する。このような回転運動によ
り、半導体基板上に滴下されたレジストには複雑な遠心
力が作用し、凹凸面を有する半導体基板面上にもレジス
トを均一に引き伸ばして薄い塗布膜を形成することがで
きる。

次に、本装置の半導体基板の固着機構を再び第２図を用
いて説明する。半導体基板１をチャック２に固着する手
段としては真空密着方法を用いており、固着機構は真空
源（図示していない）と、真空源からチャック２に至る
真空導入経路と真空導入経路の途中に設けられた開閉弁
とから構成されている。

真空導入経路は次のように形成されている。複数のチャ
ック２と中空スピンドル３の内部には、各々チャック２
の吸着孔17aから連続して延びた通路17bが形成されてい
る。さらにこの複数の通路17bは遊星アーム４のアーム
部4aの内部に設けられた通路18に連結される。アーム部
4aの通路18はアーム部4a内部をスピンドル７に達するま
で延び、その後スピンドル７に沿って垂直方向へ延びた
遊星アーム４の中空回転軸部4bの通路19に連結される。
さらに、遊星アーム４の通路19は遊星アーム４の中空回
転軸部4bの延長上に取付けられたカップリング20の内部
に形成された通路21aと開口部21bに連結される。この開
口部21bの出口側には管路22が取付けられており、電磁
弁23を介して真空源に導かれている。

このような真空導入経路は主として各回転機構の構成要
素の内部を中空にして形成された通路を各々連結して構
成されているので、中空スピンドル３と遊星アーム４、
遊星アーム４とスピンドル７、遊星アーム４とカップリ
ング20、カップリング20とスピンドル７の各摺動部には
気密保持用のパッキン24が設けられている。

そしてこの半導体基板の固着方法は、半導体基板１を複
数のすべてのチャック２の上に載置した状態で真空源を
始動し、電磁弁23を開き真空導入経路内を真空にし、半
導体基板１をチャック２に真空密着させて固定する。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように従来の半導体装置用基板支持装置の真空密
着機構は、複数の半導体基板吸着部と、これらを集合し
た単一の真空導入経路と、この真空導入経路に設けられ
た単一の開閉弁とから構成されている。したがって、半
導体基板を吸着するすべてのチャック上に半導体基板が
載置された場合にのみ半導体基板を完全に真空固着する
ことができる。このために、チャック上へ半導体基板を
搬入・搬出する作業は複数のチャックについてすべて同
時に行なう必要があり、半導体基板の搬入・搬出装置の
機構が複雑になる欠点があった。

また、仮にいずれか１ケ所のチャック上に半導体基板が
載置されていない場合や、半導体基板とチャックとの間
に異物が挾まったような場合には、半導体基板吸着用の
真空導入経路の真空度が低下することによって他のチャ
ックでの半導体基板の吸着力が低下し、最悪の場合半導
体基板が飛散してしまうという問題点があった。

したがって、本発明は複数のチャックの各々が独立に半
導体基板の吸着固定および解除を行なうことができる半
導体装置用基板支持装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明における半導体装置用基板支持装置は、複数個の
半導体装置用基板をそれぞれその上に載置する複数個の
回転支持体と、前記複数個の回転支持体を回転自在に支
持し、かつそれ自体が自転運動する回転本体と、前記回
転支持体を自動運転させるとともに、前記回転本体を自
転運動させることによって前記回転支持体を公転運動さ
せる駆動手段と、前記回転支持体の基板載置面上に前記
基板を真空吸着させるために前記基板載置面と真空源と
を連絡する真空導入経路とを備えており、前記回転支持
体の前記基板載置面上に前記基板を真空吸着させた状態
で前記基板上に粘性液体を滴下し、さらに前記基板を自
動運転および公転運動させることによって粘性液体を均
一に塗布する半導体装置用基板支持装置である。そし
て、前記真空導入経路が、個々の前記半導体装置用基板
に対して、各々独立して設けられていることを特徴とす
る。

［作用］ 本発明における半導体装置用支持装置は、個々の半導体
装置用基板に対して各々１つの真空導入経路が形成され
ており、この真空導入経路の開閉動作によって半導体装
置用基板は密着・解除動作が個別に制御される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。第１図
は本発明による半導体装置用基板支持装置である遊星式
スピナの概略縦断面構造図である。本実施例は、第２図
および第３図に示した従来の遊星式スピナとは半導体基
板の回転機構が同一であり、半導体基板の固着機構のみ
が異なる。したがって、本実施例の回転機能の詳細な説
明は［従来の技術］を参照することとして、ここでは半
導体基板の固着機構について詳細に説明する。

第１図において、遊星アーム４内には真空導入用通路25
がチャック２の数に対応する本数だけ各々独立して設け
られている。そして、この真空導入用通路25はその一端
が各々１つの中空スピンドル３の通路17bに開口して連
結されている。また他端は、遊星アーム４の中空回転軸
部4bの外周部に開口している。そしてこの外周部には、
真空導入用通路25の開口部を覆うようにカップリング26
が嵌め込まれている。カップリング26には真空導入用通
路25の本数に対応した数の真空管路27が形成されてお
り、１つの真空管路27と遊星アーム４の中空回転軸部4b
の外周側に開口した１つの真空導入用通路25とが独立し
た経路を形成するようにカップリング26と中空回転軸部
4bとの隙間にパッキン28が挿入されている。そしてカッ
プリング26内の真空管路27は、各々電磁弁29を介して管
路30により真空源に接続されている。

このように本実施例では、複数の半導体基板吸着部であ
るチャック２と、このチャック２と吸着部17aを始点と
して中空スピンドル３、遊星アーム４、カップリング2
6、電磁弁29を経由して真空源に至る真空導入経路とが
チャック２に対応して独立に形成されている。したがっ
て、電磁弁29を個々に操作することによりチャック２の
吸着孔17aから真空源に至る複数の真空導入経路は各々
独立して開閉され、チャック２上の半導体基板１はそれ
ぞれ個別に吸着固定あるいは解除される。すなわち、最
初半導体基板１がチャック２上に載置されていない場
合、電磁弁29は閉じられており真空は断たれている。次
に半導体基板１がチャック２上に搬入された場合、電磁
弁29を開にし、真空源からの経路で吸着孔17aに導入さ
れた真空により半導体基板１はチャック２に吸着固定さ
れる。続いて他の半導体基板１が他のチャック２上に搬
入され、前記と同様に他の電磁弁29を開にすることによ
り半導体基板１は吸着固定される。吸着解除の場合は、
上記と逆の手順となるだけで、１枚単位での半導体基板
の吸着および解除動作が可能となる。

なお、中空スピンドル３と遊星アーム４との間、あるい
は遊星アーム４とカップリング26との間の気密は本装置
が動作中すなわち回転中であってもパッキン28により保
持される。

なお、上記実施例では遊星アーム４の回転中空軸部4b下
端の外周面に真空導入用管路25を開口し、その外周にパ
ッキン28を介してカップリング26を配置したが、遊星ア
ーム４の回転中空軸部4bの下端面に開口し、その下側に
カップリング26を配置する構成としてもよい。また、パ
ッキン28は遊星アーム４の側面に接触する構造としてい
るが、より気密性を向上させるために遊星アーム４の側
壁あるいはカップリング26の内壁に溝あるいは突起を設
けパッキンの密着性を高める構造としてもよく、また気
密保持はパッキンではなくラビリンスを用いてもよい。

また、上記実施例ではスピンヘッドすなわちチャック２
が２個の場合を図示したが複数個のスピンヘッドを有す
る場合でもその数に応じた真空導入用の経路を設ければ
よいことは言うまでもない。

さらに上記実施例では、各々独立した真空導入経路は中
空スピンドル３や遊星アーム４の内部に形成した通路を
連結して構成されていたが、たとえば回転機構を構成す
る要素と独立した管路系によって真空導入経路を構成す
るようなものであってもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば半導体装置用基板支持装
置の真空導入経路は複数の回転支持体に対応して個々に
独立して設けられた構造としたので、回転支持体での基
板の吸着固定・解除をそれぞれ独立して行なうことがで
き、本装置への基板の搬入・搬出を１枚ずつ行なうこと
ができる。したがって、半導体基板の搬入・搬出装置の
機構の簡略化を図ることができる。また複数の回転支持
体すべてに半導体基板が吸着されている必要はなく、こ
れらのうちのいくつかの回転支持体のみを利用すること
も可能となり、装置の利用方法の多様化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例による半導体装置用基板支
持装置の構造を示す概略縦断面図である。 第２図は、従来の半導体装置用基板支持装置の構造を示
す概略縦断面図であり、第３図は、第２図の平面図を示
している。 図において、２はチャック、３は中空スピンドル、４は
遊星アーム、17aはチャックの吸着孔、17bは中空スピン
ドルの通路、25は遊星アームの真空導入用通路、26はカ
ップリング、27はカップリングの真空管路、29は電磁
弁、30は真空管路を示す。 図中、同一符号は同一または相当する部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/30 ５０２ 7124−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｐ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の半導体装置用基板をそれぞれその
   上に載置する複数個の回転支持体と、 前記複数個の回転支持体を回転自在に支持し、かつそれ
   自体が自転運動する回転本体と、 前記回転支持体を自転運動させるとともに、前記回転本
   体を自転運動させることによって前記回転支持体を公転
   運動させる駆動手段と、 前記回転支持体の基板載置面上に前記基板を真空吸着さ
   せるために前記基板載置面と真空源とを連絡する真空導
   入経路とを備え、 前記回転支持体の前記基板載置面上に前記基板を真空吸
   着させた状態で、前記基板上に粘性液体を滴下し、さら
   に前記基板を自転運動および公転運動させることによっ
   て粘性液体を均一に塗布する半導体装置用基板支持装置
   において、 前記真空導入経路が、個々の前記半導体装置用基板に対
   して、各々独立して設けられていることを特徴とする、
   半導体装置用基板支持装置。
2. 【請求項２】前記真空導入経路は、前記回転支持体の内
   部に設けられた通路と、前記回転本体の内部に設けられ
   た通路と、前記回転本体から外部の真空源に導かれる管
   路とを気密保持して連結され形成されている特許請求の
   範囲第１項記載の半導体装置用基板支持装置。