JPH0722361A

JPH0722361A - 塗布装置

Info

Publication number: JPH0722361A
Application number: JP16285293A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Kaida; 洋正海田; Masahiko Hamamura; 雅彦浜村; Kenichi Nishiyori; 憲一西依
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ウエハ表面にスピン塗布によって均一に接着
剤を塗布する。【構成】塗布カップ１内のスピンテーブル２上にウエ
ハ３が真空吸着保持される。塗布カップ１において、塗
布カップ１の底部１１には主排気装置２５に接続されか
つ主として接着剤１０を排気する排気管１２が設けら
れ、側壁には補助排気装置２９に接続されかつ主として
気体２４を排気する排気穴２６が略全周に亘って設けら
れている。主排気系が接着剤１０の気泡１７によって排
気能力が低下しても、補助排気系から気体２４が排気さ
れるため、ウエハ３の表面上の気流１４は高速で流れ
る。また、ウエハ３の表面中心部分には、気体３２が供
給管３０から吹き付けられ、ウエハ３上の塗布膜１６が
平坦化される。供給された気体３２はウエハ３上をウエ
ハの中心から半径外方向に高速で流れるため、塗布膜１
６を形成する接着剤１０が広がり、均一な厚さの塗布膜
１６が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗布装置、特に板状体を
回転させながら板状体の表面に接着剤等を均一に塗布す
る塗布装置に係わり、たとえば、半導体装置製造におい
て、半導体ウエハを鏡面研磨装置の貼り付けプレートに
接着するに当たり、半導体ウエハ面に接着剤を塗布する
接着剤塗布技術に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、単結晶
インゴットを切断して得られた半導体ウエハの表面を鏡
面研磨する工程がある。この鏡面研磨（ポリッシング）
は、半導体装置の微細化を達成するためにより高精度に
する必要がある。鏡面研磨装置については、工業調査会
発行「機械と工具」1984年８月号、同年８月１日発行、
Ｐ59〜Ｐ65の「シリコンウエハの研磨装置と評価」に記
載されている。この文献にも記載されているように、鏡
面研磨装置として片面研磨装置および両面研磨装置が知
られている。両面研磨装置ではワークとなる半導体ウエ
ハは自由な状態で研磨されるが、片面研磨装置の場合は
半導体ウエハを貼り付けプレートに接着剤を介して接着
されて研磨される。この文献には、片面研磨装置につい
て、「研磨でのウェハ加工寸法精度を向上させるパラメ
ータは，接着の精度，装置の盤平坦度，プレートの平坦
度，研磨温度，研磨布，研磨前のウェハ精度などであ
る。研磨の加工条件を検討する前に，ウェハは精度よく
接着されねばならない。ウェハは通常接着剤を用いて接
着される（ワックスフリー技術も発表されている）。接
着剤をいかに均一に塗布するかがポイントで，接着剤の
検討，塗布法として，スピンナー法，スプレー法などの
方法がある。」旨記載されている。

【０００３】鏡面研磨装置の貼り付けプレートに半導体
ウエハを接着するため、半導体ウエハの表面には接着剤
が塗布される。半導体ウエハの表面に接着剤を塗布する
スピンナー構造の塗布装置としては、株式会社「エンヤ
システム」から市販〔カタログ番号'91.12.5000/Ｄ
（Ｇ）・Ｐ（Ｓ）〕されているウエーハマウンターＭＴ
８００が知られている。

【０００４】一方、半導体装置の製造におけるホトリソ
グラフィ工程においては、半導体ウエハの表面にレジス
ト（ホトレジスト）を塗布する。レジスト塗布装置につ
いては、株式会社プレスジャーナル発行「月刊セミコン
ダクターワールド（Semiconductor World ）」1983年
８月号、同年７月15日発行、P186およびP187、あるいは
工業調査会発行「電子材料別冊号」1991年11月22日発
行、Ｐ53〜Ｐ58に記載されている。前者の文献には、レ
ジストの粘度測定機構をスピンコータに付け、粘度を測
定し、その粘度に応じた制御信号により、ウェーハの回
転数を制御する技術が開示されている。この装置は、ウ
ェーハを載置する載置台の上方にスピンナノズルを配置
しているが、このスピンナノズルは、前記載置台等を被
うカバーの中央に取り付けられている。また、後者の文
献には、上部が開口型の塗布装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハの鏡面研
磨を均一に行うためには、前記文献にも記載されている
ように、鏡面研磨装置の貼り付けプレートに対して半導
体ウエハ（以下単にウエハとも称する）を平行に接着す
る必要があり、そのためにはウエハの表面に接着剤を均
一に塗布する必要が生じる。従来の接着剤（ワックス）
をウエハの表面に塗布する塗布装置は、たとえば図１２
および図１３に示すような構造となっている。すなわ
ち、上部が開口した塗布カップ１の中央にはスピンテー
ブル２が配設されている。このスピンテーブル２は、そ
の上面の載置面にワークである半導体ウエハ３を真空吸
着保持するようになっている。前記スピンテーブル２は
スピンモータ４の回転軸５に取り付けられ、スピンモー
タ４の駆動によって数千ｒｐｍ程度の速さで回転する。
前記塗布カップ１の上部開口部は、開閉自在の塗布カバ
ー６によって塞がれている。この塗布カバー６の中央に
は、先端がノズル７となる配管８が取り付けられてい
る。前記配管８の途中には接着剤供給弁（ワックス供給
弁）９が配設されている。この接着剤供給弁９の駆動に
よって、ノズル７の先端から接着剤（ワックス）１０が
前記ウエハ３の中心部分に滴下される。また、前記塗布
カップ１の底部１１の外周部分には、図１３にも示すよ
うに、１８０°間隔に排気管１２が設けられている。こ
の排気管１２は、排気配管１３を介して図示しない排気
装置に接続されている。

【０００６】このような従来の塗布装置にあっては、塗
布処理時、前記スピンテーブル２上にウエハ３が載置さ
れる。ウエハ３はスピンテーブル２に真空吸着保持さ
れ、数千ｒｐｍの速さで回転する。この回転時、前記接
着剤供給弁９が動作し、ノズル７の先端から所定量の接
着剤１０がウエハ３の中心部分に滴下供給される。滴下
された接着剤１０は、ウエハ３に付着して塗布膜１６を
形成するとともに、一部はウエハ３外周に飛散する。飛
散した接着剤１０は、塗布カップ１の内周壁面に案内さ
れかつ底部１１を流れて排気管１２から排出される。

【０００７】高速で回転するウエハ３の表面（上面）に
形成される接着剤による塗布膜１６は、ウエハ３の中心
部分と周縁部分で厚くなる傾向にある。また、その厚さ
も不均一である。このため、鏡面研磨装置の貼り付けプ
レートにウエハ３を貼り付けた場合、貼り付けプレート
の面に対してウエハ３の表面の平行度が悪くなり、良好
な鏡面研磨ができなくなる。

【０００８】前記接着剤の塗布膜１６の厚さの不均一
（バラツキ）について分析検討した結果、以下のことが
判明した。膜厚バラツキは、ウエハ表面に付着する接着
剤の付着ムラである。この付着ムラを対策するために
は、接着剤をウエハ表面上でより均一に広げる必要があ
る。しかしながら、接着剤はウエハ面内（半径方向）で
の回転数のバラツキによる接着剤流速（ウエハ中心部は
遅く、外周では速い）の変化およびウエハ外周部での接
着剤の盛り上がり部分の発生によって精度を悪化させて
いる。このことは、ウエハ３の中心から半径外方向に向
かって流れる矢印で示す気流１４の流れが悪くなると膜
厚が不均一となることによっても分かる。ところで、前
記接着剤塗布時、排気管１２から強制的に排気が行われ
るが、接着剤１０の泡１７が排気管１２および排気管１
２に連る排気配管１３に多量に溜まる結果、排気能力が
低下し、ウエハ表面での気体の流れが低下することが分
かった。そこで、本発明者は、排気系を２系統にするこ
とによって排気能力の低下を抑止することを考えた。

【０００９】また、従来のスピンナー法は、塗布カップ
の上方が塗布カバーで被われていたり、あるいは開口構
造となっているが、ウエハの中心部分に積極的に気体を
吹き付けかつウエハの中心部分から半径外方向に流れる
気流の発生を促進させるような配慮がなされていない。
すなわち、前述したように、ウエハ３の中心部分に接着
剤１０が滴下されることから中心部分では接着剤１０が
多く、かつウエハ３の中心は回転速度が遅いため、図１
４に示すように、滴下された接着剤１０の半径外方向に
流れる速度が遅く、塗布膜１６の厚さは厚く（中央厚肉
部１９）なり易い。また、ウエハ３の周縁２０において
は、接着剤１０の表面張力等によって盛り上がり部分２
１が発生する。そこで、本発明者はウエハ３の中心部分
に気体が当たるようにして接着剤１０を散らせて中心部
分での塗布膜１６の薄型化を図り、ウエハ３の周縁２０
では塗布膜１６上を流れる気体の速度を早くまたは方向
性を付けることによって盛り上がり部分２１を消滅させ
ることを考え本発明をなした。

【００１０】本発明の目的は、ワークの表面に均一の厚
さに塗布膜を形成できる塗布装置を提供することにあ
る。

【００１１】本発明の他の目的は、半導体ウエハの表面
に接着剤を均一に塗布できる塗布装置を提供することに
ある。本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。

【００１２】

【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、下
記のとおりである。すなわち、本発明の塗布装置は、鏡
面研磨装置の貼り付けプレートに半導体ウエハを接着す
るための接着剤を半導体ウエハ表面に塗布する塗布装置
であり、上部が開口した塗布カップと、この塗布カップ
を塞ぐ開閉自在の塗布カバーと、前記塗布カップ内の中
央に配設されかつ上面にワークを真空吸着保持するスピ
ンテーブルと、前記スピンテーブルを回転制御するスピ
ンモータと、前記スピンテーブルの上面中心部に塗布液
を供給するノズルと、前記塗布カップの底に接続された
排気管とを有する構造となるとともに、前記スピンテー
ブルの上面中心部分に強制的に気体を送り込む気体供給
装置と、前記塗布カップの略全周に亘って設けられた強
制排気用の排気穴とを有する構造となり、スピンテーブ
ルの中心から半径方向に気体および接着剤が流れる構造
となっている。

【００１３】本発明の他の実施例の塗布装置は、前記実
施例の塗布装置において、前記スピンテーブルの上面中
心部分への気体の強制供給を行わず、スピンテーブルの
上面中心部分に臨む供給管を配設して外気をスピンテー
ブルの上面中央部分に案内するようになっている。

【００１４】本発明の他の実施例の塗布装置は、前記二
つの実施例の塗布装置において、前記スピンテーブルの
上面と塗布カバーとの間の間隔を、前記スピンテーブル
の中心から半径方向に向かう程狭くなるように構成され
た構造となっている。

【００１５】本発明の他の実施例の塗布装置は、前記二
つの実施例の塗布装置において、前記スピンテーブル上
のウエハ３の周縁部分に対して、前記スピンテーブルの
中心側上方から半径斜め下方向に気体を吹き付ける塗布
液飛散用ノズルが設けられた構造となっている。

【００１６】

【作用】本発明の鏡面研磨装置の貼り付けプレートに半
導体ウエハを接着するための接着剤を半導体ウエハ表面
に塗布する塗布装置は、従来のように塗布カップの底部
に排気系を設ける（主排気系）以外に、ウエハの表面を
半径方向に流れる気体流の延長方向に強制排気用の排気
穴が設けられている（補助排気系）。重量の重い接着剤
は前記塗布カップの底部に連結される排気管による主排
気系によって主として排気される。この際、接着剤によ
る泡（気泡）が多く発生して主排気系の排気能力が低下
しても、この主排気系は徐々にでも接着剤を排気できれ
ばその役割を充分果たす。前記補助排気系を形成する排
気穴は塗布カップの略全周に亘って設られ、かつスピン
テーブルの中心から遠い位置にあるため、主として気体
の排気を受け持つようになる。この結果、ウエハの表面
上を移動する気体の流速は、スピンモータの回転による
流速に加えて補助排気系の排気力によって加速され高速
となる。また、ウエハの表面中心部分には気体が強制的
に吹き付けられることから、ウエハ表面に形成される塗
布膜における中央の厚肉部は薄型化する。また、ウエハ
に吹き付けられた気体はウエハの中心からウエハの周縁
に向かって流れ、塗布膜と半径外方向に押し拡げるよう
になる。この結果、前記主排気系と前記補助排気系とに
よる排気系と、ウエハ中心部への気体の吹き付けとの作
用によって、ウエハの表面には中心から外方に向かう高
速気流が形成され、ウエハ表面に均一な厚さの塗布膜が
形成されることになる。

【００１７】本発明の外気をスピンテーブルの上面中心
部分に案内する構造の塗布装置は、スピンテーブルの上
面中心部分に気体を強制的に送り込む気体供給装置は設
けられていないが、スピンテーブルの上面中心部分に外
気を導く供給管が設けられていることから、主・補助排
気系の排気力によって、導入された外気は塗布膜の中央
厚肉部に当たることから、中央厚肉部の薄肉化が図れ
る。また、導入された外気はウエハの半径方向に高速で
流れるため、均一な厚さの塗布膜を得ることができる。

【００１８】本発明のスピンテーブル上の間隔が中心か
ら半径方向に向かう程狭くなるように構成された塗布装
置においては、前記実施例の塗布装置が有する効果を有
するとともに、ウエハの中心から半径外方に向かうに従
って気体の流速が早くなり、ウエハの外周縁に盛り上が
って付着する接着剤が早い流れの気体によって飛散され
るため、ウエハの縁部分での接着剤の盛り上がった状態
での塗布が消滅し、塗布膜の厚さの均一化が図れる。

【００１９】本発明の塗布液飛散用ノズルが設けられた
構造の塗布装置は、前記実施例の塗布装置が有する効果
を有するとともに、スピンテーブル上のウエハの周縁部
分に対してスピンテーブルの中心側上方から半径斜め下
方向に気体を吹き付ける塗布液飛散用ノズルが設けられ
ていることから、スピンテーブルに取り付けられたウエ
ハの周縁に生じる接着剤の盛り上がり部分は、前記塗布
液飛散用ノズルから吹き出された気体によって吹き飛ば
され、塗布膜の厚さの均一化が図れる。

【００２０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例による塗布装置の
要部を示す模式的断面図、図２は同じく塗布カップ内を
流れる気体の流れ状態を示す模式的平面断面図、図３は
同じく塗布カップ内を流れる気体の流れ状態を示す模式
図、図４は同じく塗布カップを示す斜視図、図５は鏡面
研磨装置の要部を示す一部の斜視図、図６は同じく鏡面
研磨装置の貼り付けプレートに接着されたウェハを示す
平面図である。

【００２１】本発明の塗布装置は、半導体ウエハの上面
中心部分に供給管の先端を臨ませて気体をウエハ中心部
分に吹き付けるとともに、塗布カップの底部に設けた排
気管による従来の排気系に加えて、塗布カップの周壁の
略全周に亘って設けた排気穴による排気系（補助排気
系）を設けた点で従来装置と大きく異なる。塗布装置は
図１および図２に示すように、上部が開口した塗布カッ
プ１の中央にスピンテーブル２が配設された構造となっ
ている。前記スピンテーブル２は、その上面の載置面に
ワークである半導体ウエハ３を真空吸着保持するように
なっている。前記スピンテーブル２はスピンモータ４の
回転軸５に取り付けられ、スピンモータ４の駆動によっ
て数千ｒｐｍ程度の速さで回転する。前記塗布カップ１
の上部開口部は、開閉自在の塗布カバー６によって塞が
れている。この塗布カバー６の中央には、先端がノズル
７となる配管８が取り付けられている。前記配管８の途
中には接着剤供給弁（ワックス供給弁）９が配設されて
いる。この接着剤供給弁９の駆動によって、ノズル７の
先端から接着剤（ワックス）１０が前記ウエハ３の中心
部分に滴下される。また、前記塗布カップ１の底部１１
の外周部分には、図２にも示すように、１８０°間隔に
排気管１２が設けられている。この排気管１２は、排気
配管１３を介して主排気装置２５に接続されている。

【００２２】一方、これが本発明の特徴の一つである
が、図４にも示すように、前記塗布カップ１の周壁部分
には排気穴２６が設けられている。この排気穴２６は、
図２に示すように、９０°間隔に配設される幅の狭い連
結部２７を隔てて円周方向に沿って扇形状に幅広く設け
られ、全体で略全周に亘って設けられるような構造とな
っている。これらの排気穴２６は、図４に示すように、
塗布カップ１の外周部分に設けられた扇形管２８によっ
て形成されている。また、図１に示すように、前記扇形
管２８は図示しない連結管を介して補助排気装置２９に
接続されている。前記補助排気装置２９の駆動によっ
て、前記塗布カップ１内の気体２４が排気穴２６から強
制的に排気される。

【００２３】他方、これが本発明の特徴の一つである
が、前記塗布カバー６の中心部分には、供給管３０が設
けられている。この供給管３０は気体供給装置３１が接
続されている。前記気体供給装置３１の駆動によって、
供給管３０の先端からは空気等の気体３２がウエハ３の
中心部分に吹き付けられるようになっている。また、前
記ノズル７は前記供給管３０の略中心に位置している。

【００２４】このような塗布装置にあっては、塗布処理
時、前記スピンテーブル２上にウエハ３を載置し、真空
吸着にて固定する。また、前記主排気装置２５を駆動さ
せて主排気系を動作させ、塗布カップ１の底に連結させ
た排気管１２から排気を行うとともに、補助排気装置２
９を駆動させて補助排気系を動作させ、塗布カップ１の
周壁に設けられた排気穴２６から排気を行う。また、前
記気体供給装置３１を駆動させて供給管３０の先端から
ウエハ３の中心部分に空気等気体３２を吹き付ける。そ
の後、前記スピンモータ４を駆動させ、ウエハ３を数千
ｒｐｍの速さで回転させる。この状態では、塗布カップ
１内における気体３２，２４の流れ（気流１４）は、図
３の模式図に示すようになる。すなわち、ウエハ３の中
心部分に吹き付けられる気体３２は、ウエハ３の表面に
当接して流れを変えるとともに、ウエハ３の回転および
排気系の力によってウエハ３の表面に沿って半径外方向
に向かって流れる。また、ウエハ３の周縁を外れた気流
１４は、主排気系によって下方に排気されるとともに、
補助排気系によって半径外方向に排気される。

【００２５】つぎに、前記接着剤供給弁９を駆動させて
ノズル７の先端から所定量の接着剤１０をウエハ３の中
心部分に滴下供給する。滴下された接着剤１０は、ウエ
ハ３に付着した後、ウエハ３の回転による遠心力によっ
て拡がり、ウエハ３の表面に塗布膜１６を形成するとと
もに、一部はウエハ３外周に飛散する。飛散した接着剤
１０は、主排気系および補助排気系から排気される。接
着剤１０の微粒子は空気等気体に比較して重いことと、
補助排気系における排気を行う排気穴２６がウエハ３の
周縁から遠いことにより、排気穴２６を通しての接着剤
１０の排気量は少なく、接着剤１０の多くは主排気系に
おける排気管１２から排気される。したがって、前記排
気管１２およびこの排気管１２に連る排気配管１３内に
おいて、接着剤１０が気泡１７となって充満し、この気
泡１７が流動抵抗となって主排気系の排気能力が低下し
ても、補助排気系の排気能力は排気穴２６が大きいこと
もあり低下しない。したがって、ウエハ３の表面上の気
流１４は高速で流れることになり、ウエハ３上の塗布膜
１６の厚さの均一化が図れる。また、主排気系は排気能
力が低下しても、接着剤１０を排気できるため、塗布処
理に支障を来さないことになる。

【００２６】また、本発明の塗布装置は、ウエハ３の表
面中心部分に気体３２を吹き付けることから、ウエハ３
の中心部分に滴下されて盛り上がっている接着剤１０
（塗布膜１６）は、気体３２の吹付圧によって押さえら
れ、拡がって薄型化し易くなる。また、ウエハ３の中心
部分に吹き付けられる気体３２は、図３にも示すよう
に、ウエハ３の表面で方向を変えてウエハ３の表面に沿
って半径外方向に流れるため、ウエハ３の中心部分に盛
り上がった塗布膜１６部分をウエハ３の全域に亘って拡
げるように働くことになる。この結果、ウエハ３の中心
部分への気体３２の吹き付けと、補助排気系による気体
２４の排気能力の低下を抑止できることから、ウエハ３
の表面において中心から周縁に向かう気流１４は高速を
維持できるため、ウエハ３の表面に設けられる塗布膜１
６の厚さの均一化が達成できる。また、本発明の塗布装
置においては、ウエハ３に対する接着剤１０の滴下量も
均一化されていることから、各ウエハ３における塗布膜
１６の厚さも再現性良く同程度の厚さとなる。したがっ
て、本発明の塗布装置によって接着剤を塗布されたウエ
ハ３は、鏡面研磨装置の貼り付けプレートに貼り付けら
れた場合、貼り付けプレートの被ウエハ貼付面と、ウエ
ハ３の被研磨面との平行度が良好となり、良好な鏡面研
磨が行なえるようになる。

【００２７】半導体ウエハ３の鏡面研磨は、鏡面研磨装
置（ポリッシング装置）によって行われる。鏡面研磨装
置は、図５の要部を示す図に示されるように、回転制御
される定盤４０を有している。この定盤４０の表面には
研磨クロス４１が張り付けられている。また、前記定盤
４０の上方には、円周方向に沿って等間隔に複数の加圧
ヘッド４２が配設されている。この加圧ヘッド４２は回
転軸４３に支持され、回転軸４３の回転によって回転す
るようになっている。前記定盤４０と加圧ヘッド４２と
の間には、前記加圧ヘッド４２と略同一寸法となるセラ
ミックからなる貼り付けプレート４４が取り付けられ
る。この貼り付けプレート４４の下面には、図６に示す
ようにウエハ３が接着剤を介して貼り付けられる。ま
た、各加圧ヘッド４２に対して接着剤供給管４５から研
磨剤４６が供給されるようになっている。したがって、
回転する定盤４０上に接着剤供給管４５の先端から研磨
剤４６を研磨クロス４１上に流し、かつ前記加圧ヘッド
４２で所望の加圧力を貼り付けプレート４４に加えるこ
とによって、貼り付けプレート４４下面に接着されたウ
エハ３の鏡面研磨が行われることになる。この鏡面研磨
において、貼り付けプレート４４の被ウエハ貼付面とウ
エハ３の被研磨面とは、ウエハ３に塗布した接着剤１０
による塗布膜１６の厚さが均一となり平行となるととも
に、接着剤塗布の再現性の良好さによって塗布膜１６の
各ウエハ３における塗布膜１６の厚さが同じとなること
から、各ウエハ３は高精度な鏡面研磨が可能となる。

【００２８】

【発明の効果】

（１）本発明の塗布装置にあっては、ウエハの表面中心
部分に気体を吹き付ける構造となっていることから、ウ
エハの中央部分に滴下塗布されて盛り上がった接着剤
は、気体の吹付圧力によって広がり易くなり、ウエハの
表面に形成される塗布膜の膜厚の均一化が図れるという
効果が得られる。

【００２９】（２）本発明の塗布装置にあっては、排気
系が２系統となり、主排気系が接着剤の気泡の充満によ
って排気能力が低下しても、補助排気系が気体を効率良
く排気することから、ウエハの表面上の気流の速度は、
接着剤をウエハ全面に引き延ばすに充分な高速度を維持
でき、塗布膜の膜厚の均一化が図れるという効果が得ら
れる。

【００３０】（３）上記（２）により、本発明の塗布装
置にあっては、ウエハの表面上の気流は、高速度でウエ
ハの外周方向に流れることから、ウエハの周縁部分の塗
布膜による盛り上がり部分は、前記高速で流れる気流に
よって吹き飛ばされるため、塗布膜の厚さは均一化され
るという効果が得られる。

【００３１】（４）上記（２）により、本発明の塗布装
置にあっては、排気系が２系統となり、接着剤の気泡の
充満によって排気能力が喪失されることがないことか
ら、塗布装置の稼働率の向上が達成できるという効果が
得られる。

【００３２】（５）本発明の塗布装置にあっては、ウエ
ハの表面中心部分に気体が吹き付けられる結果、ウエハ
の中心から半径外方向に向かって常時高速で流れる気流
が発生するため、ウエハの中心から円周に亘って均一の
厚さの塗布膜が再現性良く形成できるという効果が得ら
れる。

【００３３】（６）上記（１）〜（５）により、本発明
によれば、ウエハの中心部分への気体の吹き付けおよび
２系統の排気系による排気によって、ウエハの表面では
ウエハの中心から半径外方向に沿って高速の気流が常時
発生するため、ウエハの表面に形成される塗布膜の均一
化が達成でき、ウエハの鏡面研磨の研磨精度の向上が図
れるという相乗効果が得られる。

【００３４】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、本発明は上記実施例に
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、たとえば、
前記実施例では、ウエハ３の中心に供給管３０から気体
３２を強制的に吹き付けて供給したが、図７に示すよう
に、供給管３０によって外気３３を案内するだけの構造
としてもよい。この場合、ウエハ３の中心部分に確実に
外気３３が供給されるように、供給管３０の先端をウエ
ハ３の近くにまで延在させる必要が生じる。この実施例
では、スピンテーブル２上面中心部分に気体を強制的に
送り込む気体供給装置は設けられていないが、主・補助
排気系の排気力によって強制的に排気が行われることか
ら、この排気力によって前記供給管３０によって塗布カ
ップ１内に導かれた外気３３は、ウエハ３の中心部分に
衝突するようになり、前記実施例と同様にウエハ３の中
心部分の塗布膜１６の厚さ低減効果が得られるようにな
る。したがって、この構造の塗布装置も塗布膜１６の均
一化が達成できることになる。

【００３５】図８および図９は本発明の他の実施例に関
わる塗布装置における図であり、図８は塗布装置の要部
を示す模式的断面図、図９は同じく塗布装置における塗
布膜と気体の流れ方向を示す模式図である。この実施例
では、前記図７に示す塗布装置において、前記スピンテ
ーブル２の上面と塗布カバー６との間の間隔を、前記ス
ピンテーブル２の中心から半径方向に向かう程狭くなる
ように構成した構造となっている。すなわち、塗布カバ
ー６は中心から半径方向に亘って放物線を描くような曲
面となっている。ウエハ３の中心部分が最も天井が高く
なり、半径方向に向かうに従って徐々に天井が低くな
り、ウエハ３の周縁上では最も天井が低くなるように構
成されている。この結果、ウエハ３の中心から半径外方
向に向かって流れる気流１４は、ウエハ３の周縁上で最
も早くなり、図９に示すように、この高速の気流１４
は、ウエハ３の周縁上の盛り上がり部分２１を矢印に示
すように飛散させる。したがって、塗布膜１６の厚さ
は、ウエハ３の周縁部分の塗布膜１６の厚さも他の部分
と同じ厚さになり、塗布膜１６の厚さの均一化が達成で
きる。なお、この実施例の構造は、当然にして図１に示
す塗布装置に適用することができ、塗布膜１６のさらな
る均一化を図ることができる。

【００３６】図１０および図１１は本発明の他の実施例
に関わる塗布装置における図であり、図１０は塗布装置
の要部を示す模式的断面図、図１１は同じく塗布装置に
おける塗布膜と気体の吹き付け方向を示す模式図であ
る。この実施例の塗布装置は、図１に示す実施例の塗布
装置において、前記スピンテーブル２上のウエハ３の周
縁部分に対して、前記スピンテーブル２の中心側上方か
ら半径斜め下方向に気体を吹き付ける塗布液飛散用ノズ
ル５０が設けられた構造となっている。すなわち、この
実施例では、塗布カバー６を円錐体５１構造とし、この
円錐体５１の中心を貫くように孔５２を開けて供給管３
０とし、この供給管３０に気体供給装置３１を連結して
気体３２を塗布カップ１内のウエハ３の中心部分に吹き
付けるようになっている。また、接着剤１０を供給する
配管８は、前記円錐体５１の側方から円錐体５１の中心
に延在し、円錐体５１の中心の孔５２に沿って塗布カッ
プ１内の中心部分に延在している。この配管８の先端が
ノズル７となり、配管８の途中に配設された接着剤供給
弁９の動作によってノズル７の先端から接着剤１０をウ
エハ３の中心部分に滴下塗布するようになっている。ま
た、前記孔５２に同心円的に塗布液飛散用ノズル５０が
設けられている。この塗布液飛散用ノズル５０は、同一
円周上に並ぶ小孔郡あるいはスリット郡からなり、塗布
液飛散用ノズル５０から吹き出される気体５５を、図１
１に示すように、図示しないスピンテーブル２上のウエ
ハ３の周縁部分に対してスピンテーブル２の中心側上方
から半径斜め下方向に気体５５を吹き付ける構造となっ
ている。したがって、ウエハ３の周縁に生じた接着剤１
０の盛り上がり部分２１は、矢印に示すように前記気体
５５によって吹き飛ばされ、塗布膜の厚さの均一化が図
れることになる。なお、前記塗布液飛散用ノズル５０に
は、気体供給装置５４から気体５５が圧送されるように
なっている。したがって、この実施例の塗布装置では、
ウエハ３の中心に吹き付ける気体３２と、ウエハ３の周
縁部分に斜め方向から吹き付ける気体５５との吹付圧力
を別々に制御できる構造となっていることから、塗布膜
１６の厚さ均一化に適した圧力で気体を送り込むことが
できる。

【００３７】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利用分野である鏡面研
磨装置の貼り付けプレートに半導体ウエハを接着するた
めの半導体ウエハに接着剤を塗布する技術に適用した場
合について説明したが、それに限定されるものではな
く、たとえば、半導体ウエハの表面にホトレジストを塗
布する技術などに適用できる。本発明は少なくともワー
クの表面に均一に液体を塗布する技術には適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による塗布装置の要部を示す
模式的断面図である。

【図２】本発明の一実施例による塗布装置における塗布
カップ内を流れる気体の流れ状態を示す模式的平面断面
図である。

【図３】本発明の一実施例による塗布装置における塗布
カップ内を流れる気体の流れ状態を示す模式図である。

【図４】本発明の一実施例による塗布装置における塗布
カップを示す斜視図である。

【図５】鏡面研磨装置の要部を示す一部の斜視図であ
る。

【図６】鏡面研磨装置の貼り付けプレートに接着された
ウェハを示す平面図である。

【図７】本発明の他の実施例による塗布装置の要部を示
す模式的断面図である。

【図８】本発明の他の実施例による塗布装置の要部を示
す模式的断面図である。

【図９】本発明の他の実施例による塗布装置における塗
布膜と気体の流れ方向を示す模式図である。

【図１０】本発明の他の実施例による塗布装置の要部を
示す模式的断面図である。

【図１１】本発明の他の実施例による塗布装置における
塗布膜と気体の吹き付け方向を示す模式図である。

【図１２】従来の塗布装置の要部を示す模式的断面図で
ある。

【図１３】従来の塗布装置の要部を示す模式的平面図で
ある。

【図１４】従来の塗布装置におけるウエハ周縁部の塗布
膜の状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１…塗布カップ、２…スピンテーブル、３…ウエハ、４
…スピンモータ、５…回転軸、６…塗布カバー、７…ノ
ズル、８…配管、９…接着剤供給弁（ワックス供給
弁）、１０…接着剤（ワックス）、１１…底部、１２…
排気管、１３…排気配管、１４…気流、１６…塗布膜、
１７…泡（気泡）、１９…中央厚肉部、２０…周縁、２
１…盛り上がり部分、２４…気体、２５…主排気装置、
２６…排気穴、２７…連結部、２８…扇形管、２９…補
助排気装置、３０…供給管、３１…気体供給装置、３２
…気体、３３…外気、４０…定盤、４１…研磨クロス、
４２…加圧ヘッド、４３…回転軸、４４…貼り付けプレ
ート、４５…接着剤供給管、４６…研磨剤、５０…塗布
液飛散用ノズル、５１…円錐体、５２…孔、５４…気体
供給装置、５５…気体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西依憲一東京都青梅市藤橋３丁目３番地２日立東京エレクトロニクス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部が開口した塗布カップと、この塗布
カップを塞ぐ開閉自在の塗布カバーと、前記塗布カップ
内の中央に配設されかつ上面にワークを真空吸着保持す
るスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転制御す
るスピンモータと、前記スピンテーブルの上面中心部に
塗布液を供給するノズルと、前記塗布カップの底に接続
された排気管とを有する塗布装置であって、前記スピン
テーブルの上面中心部分に外気を案内する供給管が配設
されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】上部が開口した塗布カップと、この塗布
カップを塞ぐ開閉自在の塗布カバーと、前記塗布カップ
内の中央に配設されかつ上面にワークを真空吸着保持す
るスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転制御す
るスピンモータと、前記スピンテーブルの上面中心部に
塗布液を供給するノズルと、前記塗布カップの底に接続
された排気管とを有する塗布装置であって、前記スピン
テーブルの上面中心部分に外気を案内する供給管が配設
されているとともに、前記塗布カップの略全周には強制
排気用の排気穴が設けられていることを特徴とする塗布
装置。
【請求項３】前記供給管には外部から強制的に気体を
塗布カップ内に送り込む気体供給装置が取り付けられて
いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の塗
布装置。
【請求項４】前記スピンテーブルの上面と塗布カバー
との間の間隔はスピンテーブルの中心から半径方向に向
かう程狭くなっていることを特徴とする請求項１乃至請
求項３いずれか記載の塗布装置。
【請求項５】前記スピンテーブル上のワークの周縁部
分に対してスピンテーブルの中心側上方から半径斜め下
方向に気体を吹き付ける塗布液飛散用ノズルが設けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか
記載の塗布装置。
【請求項６】鏡面研磨装置の貼り付けプレートに半導
体ウエハを接着するための接着剤をワークである半導体
ウエハ表面に塗布することを特徴とする請求項１乃至請
求項５いずれか記載の塗布装置。