JPH0795513B2 - レジスト塗布装置及びレジスト塗布方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレジスト塗布装置及びレジスト塗布方法に関す
る。

［従来の技術］ 被処理基板例えば半導体ウエハに対してレジストを塗布
する場合、半導体ウエハの被塗布面を上側に向けてウエ
ハチャックで真空吸着し、被塗布面の中心部にレジスト
を滴下して上記半導体ウエハを高速回転させることによ
り遠心力でレジストを被塗布面に拡げていく方法が行わ
れている。例えば特開昭52−144971号公報には、塗布剤
を滴下してウエハ状物体を回転することにより、塗布膜
を形成する回転塗布装置が開示されている。

上記のようなレジスト塗布装置により半導体ウエハの塗
布を行なうと、レジストの温度変化により上記半導体ウ
エハ上における膜厚が不均一になるという問題があり、
最近では上記レジストの温調を行ない、レジストの温度
変をなくした状態で半導体ウエハ表面に滴下してレジス
ト塗布を行なうことが実施されている。このようなレジ
スト温調として例えば特開昭61−125017号公報により周
知である。

従来のレジスト温調手段は主に、レジスト供給管の周囲
に外部に設けられ温調器により温調自在な温調水を循環
させて、上記温調器に設定した温度に上記温調水を設定
してレジスト供給管内のレジストの温調を行なうもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記説明の従来の技術では、レジスト供
給管周囲の温調水を外部に設けられた温調器により温調
して循環していたため、温調器とレジスト供給管周囲ま
での距離が長くなり、温調器で設定温度に温調してもレ
ジスト供給管周囲に到達する時点では、温度低下が発生
し、レジスト温調の温度誤差が生じるという問題点があ
った。

また、従来の技術では被塗布面に所定量のレジストを滴
下した後、次に滴下されるレジストが温調器の部分に流
れて温調されるため、所定の温度に温調するまでの時間
を要し、塗布処理のスループットの低下を招くと共に、
製品歩留まりの低下を招く虞れがあった。

本発明は上記点に対処してなされたもので、予め複数回
使用する分のレジストの温度を設定温度に効率よく制御
し、被処理基板表面に均一なレジスト膜を形成すること
が可能なレジスト塗布装置及びレジスト塗布方法を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のレジスト塗布装置
は、レジスト供給源から所定の量のレジストを供給管を
介して被処理体表面に滴下して塗布するレジスト塗布装
置を前提とし、前記供給管に、前記所定の量の複数回分
使用する量のレジストを一括して所定温度に調整する温
調機構を設けたことを特徴とする。

また、本発明のレジスト塗布方法は、被処理体上にレジ
ストを滴下して塗布するレジスト塗布方法を前提とし、
レジスト供給路中の１回のレジスト塗布に使用されるレ
ジスト量の複数回分のレジスト量を所定の温度に温調す
る工程と、前記温調された複数回分のレジスト量から１
回のレジスト塗布量を被処理体に供給する工程と、を有
することを特徴とする。

本発明において、前記温調機構から前記所定の量のレジ
ストを前記被処理体表面に供給する供給手段を設ける方
が好ましい。

また、前記温調機構は、前記供給管外壁にペルチェ効果
を有する素子を設けたものである方が好ましい。この場
合、前記ペルチェ効果を有する素子は、サーモモジュー
ルである方が好ましい。

［作用］ 本発明によれば、供給管に、１回のレジスト塗布に使用
されるレジスト量の複数回分のレジスト量を一括して所
定温度に温調することができ、複数回使用される量のレ
ジストの温度を均一に制御することができる。

［実施例］ 以下、本発明に係る装置を半導体製造工程における半導
体ウエハのレジスト塗布の一実施例について、図面を参
照して説明する。

まず、レジスト塗布装置の構成を説明する。

被処理体基板例えば半導体ウエハ（１）を保持例えば吸
着保持可能にウエハチャック（２）が設けられている。
このウエハチャック（２）は出力軸（３）を介してスピ
ンモーター（４）に連設しており、回転可能に設けられ
ている。このウエハチャック（２）により保持した半導
体ウエハ（１）を囲繞する如くカップ（５）が設けられ
ており、このカップ（５）は上記半導体ウエハ（１）表
面の延長面と交わる近辺の部分を角度Ａ（Ａ≠90゜）と
して傾斜させて設けられている。このカップ（５）の底
部には排出管（６）が設けられており、使用後のレジス
トを収容するドレインボックス（７）に連設している。
更に、このカップ（５）の底部には、このカップ（５）
内の排気を行なうための図示しない排気機構に連設した
排気管（８）が設けられている。

また、上記半導体ウエハ（１）の中心軸上に設定された
所定量のレジストを、上記半導体ウエハ（１）表面に滴
下可能な如くレジスト滴下ノズル（９）（供給手段）が
設けられており、このレジスト滴下ノズル（９）はレジ
スト温調自在である温調機構例えばレジスト温調器（1
0）に接続している。このレジスト温調器（10）は第２
図に示すようにレジスト温調器（10）の内部を貫通して
レジストを供給する供給管（11）が設けられ、この供給
管（11）の外壁に接する状態にペルチェ効果を有する素
子例えばサーモモジユールが設けられている。この場
合、レジスト温調器（10）の内部を貫通する供給管（1
1）の温調部（11a）は、１回のレジスト塗布に使用され
るレジスト量の複数回分例えば３回分の量が所定温度例
えば24℃に温調されるようになっている。

上記サーモモジュールは、Ｎ型半導体（12）とＰ型半導
体（13）とから成り、このＮ型半導体（12）の一端とＰ
型半導体（13）の一端の間を電気伝導体例えば銅板（14
a）で接続され、この銅板（14a）が上記供給管（11）の
温調部（11a）の外壁に配設されている。また、上記Ｎ
型半導体（12）の他端には電気伝導体例えば銅板（14
b）が設けられており、端子（15a）により図示しない直
流電源に接続されている。上記Ｐ型半導体（13）の他端
には電気伝導体例えば銅板（14c）が設けられており、
端子（15b）により上記直流電源に接続されている。こ
の時、電流の正負は切り換え可能に構成されている。

このようなレジスト温調器（10）内の供給管（11）の温
調部（11a）の一端は上記レジスト滴下ノズル（９）に
連設し、他端は図示しないレジスト供給源に連設してい
る。このようにしてレジスト塗布装置が構成されてい
る。

次に上述したレジスト塗布装置による本発明のレジスト
塗布方法を説明する。

被処理基板例えば半導体ウエハ（１）を図示しない搬送
機構例えばベルト搬送によりウエハチャック（２）上に
搬送し、上記半導体ウエハ（１）の中心と上記ウエハチ
ャック（２）の中心を合わせてウエハチャック（２）上
に載置する。そして、この載置した半導体ウエハ（１）
をウエハチャック（２）により図示しない真空機構によ
り吸着保持する。この時、上記半導体ウエハ（１）の搬
送を容易にするために、予めカップ（５）が下降してお
り、保持した後に上昇する。

この保持された半導体ウエハ（１）の中心部にレジスト
滴下ノズル（９）からレジストを滴下する。このレジス
トは、図示しないレジスト供給源からレジスト温調器
（10）に供給し、このレジスト温調器（10）内部の供給
管（11）の温調部（11a）でペルチェ効果を有する素子
例えばサーモモジュールにより例えば24℃に温調する。
この時、上記レジスト供給源から供給したレジスト温度
を図示しない温度センサーによりレジスト温度をモニタ
ーし、この温度が上記設定温度24℃以下の場合端子（15
b）に正電流を流し、Ｐ型半導体（13）から銅板（14a）
を介してＮ型半導体（12）に電流が流れる回路を形成す
る。この回路を形成することにより上記銅板（14a）部
で発熱し、これにより供給管（11）内のレジストを加熱
して設定温度になるまで加熱する。設定温度まで加熱さ
れた場合、この加熱を停止する。また、上記供給管（1
1）内のレジストが設定温度即ち24℃以上の場合、端子
（15a）に正電流を流し、Ｎ型半導体（12）から銅板（1
4a）を介してＰ型半導体（13）に電流が流れる回路を形
成する。この回路を形成することにより上記銅板（14
a）部で吸熱し、これにより供給管（11）内のレジスト
を吸熱して設定温度になるまで吸熱する。設定温度まで
吸熱された場合、この吸熱を停止する。

このように上記供給管（11）の温調部（11a）内のレジ
ストを温調する。この時、１回の温調可能なレジスト量
は、レジスト塗布に使用するレジスト量例えば3ccの３
部即ちレジスト塗布３回分程度例えば10ccを温調する。
この時の上記供給管（11）の温調部（11a）を例えば舵
管状や螺旋状に形成し、温調容量を増やすとより効率的
に行なうことができる。

このようにレジスト温調器（10）により１回のレジスト
塗布に使用されるレジスト量の複数回分のレジスト量を
一括して設定温度に温調し、１回の塗布量のレジストを
レジスト滴下ノズル（９）から半導体ウエハ（１）の表
面に例えば3cc滴下し、スピンモーター（４）に連設し
たウエハチャック（２）の回転により上記半導体ウエハ
（１）を高速回転例えば4000rpm、加速例えば50000rpm/
secで回転して滴下されたレジストを拡散する。この半
導体ウエハ（１）を更に回転させて、上記拡散されたレ
ジストを乾燥させる。

このような処理中、設定されたプログラムによりカップ
（５）内の排気を図示しない排気機構により排気管
（８）を介して行なう。また、上記半導体ウエハ（１）
の回転により飛散したレジストは、カップ（５）の内側
即ち半導体ウエハ（１）の表面の延長円と交わる近辺の
部分を角度Ａ（Ａ≠90゜）として傾斜させて設けられた
部分により半導体ウエハ（１）表面へのはね返り防止が
行なわれて周縁部に付着し落下する。そして、この飛散
したレジストは排気管（６）介して使用後のレジストを
収容するドレインボックス（７）に収容する。

上記実施例ではペルチェ効果を有する素子例えばサーモ
モジュールとして、Ｐ型半導体とＮ型半導体一対のみに
よる温調を説明したが、当然の如く複数のＰ型半導体と
Ｎ型半導体を使用したサーモモジュールによるレジスト
温調でも同様な効果が得られる。

また、上記実施例では、供給管の片側にサーモモジュー
ルを設け、このサーモモジュールの温調を説明したが、
上記供給管の両側にサーモモジュールを挟み込み状態で
設けて温調してもよい。

以上述べたようにこの実施例によれば、レジストを半導
体ウエハ表面に滴下する以前に予め複数回使用する量の
レジストの温度をペルチェ効果を有する素子例えばサー
モモジュールにより温調することにより、レジストを直
接温調するための温度誤差を防止した温調を行なうこと
ができる。

また、レジスト温度をモニターしているため、温度誤差
が発生した場合アラーム等によりオペレーターへ報告す
ることや、装置を停止することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、予め１回のレジ
スト塗布に使用されるレジスト量の複数回分のレジスト
量を一括して所定温度に均一に温調することができるの
で、レジスト塗布のスループットの向上及び製品歩留ま
りの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を説明するための
レジスト塗布装置の構成図、第２図は本発明に係る装置
のレジスト温調器の一実施例を説明するためのレジスト
温調器の構成図を示すものである。 １……半導体ウエハ、９……レジスト滴下ノズル（供給
手段） 10……レジスト温調器、11……供給管 11a……温調部、12……Ｎ型半導体 13……Ｐ型半導体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レジスト供給源から所定の量のレジストを
   供給管を介して被処理体表面に滴下して塗布するレジス
   ト塗布装置において、 前記供給管に、前記所定の量の複数回分使用する量のレ
   ジストを一括して所定温度に調整する温調機構を設けた
   ことを特徴とするレジスト塗布装置。
2. 【請求項２】前記温調機構から前記所定の量のレジスト
   を前記被処理体表面に供給する供給手段を設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレジスト塗布装
   置。
3. 【請求項３】前記温調機構は、前記供給管外壁にペルチ
   ェ効果を有する素子を設けたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のレジスト塗布装置。
4. 【請求項４】被処理体上にレジストを滴下して塗布する
   レジスト塗布方法において、 レジスト供給路中の１回のレジスト塗布に使用されるレ
   ジスト量の複数回分のレジスト量を所定の温度に温調す
   る工程と、 前記温調された複数回分のレジスト量から１回のレジス
   ト塗布量を被処理体に供給する工程と、 を有することを特徴とするレジスト塗布方法。