JPS59182527A - 塗布装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、塗布技術に関し、特に、半導体ウェハ（以下
、ウェハという。）にレジスト液を塗布するのに効果が
ある塗布技術に関するものである。

［背景技術］ 半導体装置の製造過程において、ウェハ上にホトレジス
トを塗布する場合、ウェハを処理容器の中に設けた回転
可能なスピンヘッド上に載置し、ウェハを回転させなが
らレジスト液をウェハの表面上に供給してレジスト塗布
処理を行っている（特公昭５３−３７１８９号公報）。

その烏合、ウェハ上に供給されたレジスト液はスピンヘ
ッドの回転に伴ってウェハ表面から遠心力で周囲に飛散
されるが、その飛散したレジスト液が容器壁に衝突して
ウェハ表面にはね返ると、レジスト塗布不良を生じ、歩
留りを低下させることになる。

そこで、本発明者はレジスト液のはね返りを防止したレ
ジスト塗布装置を開発した。

すなわち、第１回に示すように、内部にスピンヘッド２
が設けられた処理容器１の天井壁に複数の流入口３を設
けるとともに、処理容器１の底壁に排出口４を設け、処
理容器１内にレジスト液はね返り防止用の気体５を流通
させるというものである。

しかし、かかる技術においては、第１図に示すように、
渦を巻く乱流部分６が発生するため、レジスト液のはね
返りによる再付着が発生するという問題点が生ずること
が本発明者によって明らかとされた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前記問題点を解決し、ウェハへのはね
返り液の再付着を防止し、歩留りを向上させることがで
きる塗布技術を提供するにある。

［発明の概要］ 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、次の通りである。

すなわち、処理容器の天井壁の中央に気体流入口を設け
るとともに、天井壁の上方に上板を近接して設けること
にあり、気体を中央から集中的に容器内に流し、もって
容器内における気体の乱流の発注を防止するものである
。

［実施例コ 以下、本発明を図面に示す実施例にしたがって説明する
。

第２図は本発明による塗布装置の一実施例を示す縦断面
図である。

本実施例において、レジスト塗布処理を行うための処理
容器１１は円形断面の上カップ１２および上カップと組
み合わされる下カップ１３からなり、両カップ１２．１
３は上下に分離可能になっている。上カップ１２の天井
壁１４の中央部には、後で説明するように、ウェハ表面
上へのレジスト液のはね返りを防止する気体としての空
気を流入させる流入口１５が円形に穿設されており、こ
の流入口重５の口径はウェハの口径の約％程度が好まし
く、ウェハから流入口１５までの高さはウェハの半径程
度が好ましい。上カップ１２の天井壁１４の上方には、
上板１６が複数の支柱１７により支持されて天井壁Ｉ４
と平行に近接して設けられており、この上板１６は天井
壁１４の外形とほぼ等しい円形に形成されている。この
上板１６の中心にはレジスト液１８を供給するためのレ
ジスト液供給ノズルＩ９が貫通して設けられている。

前記下カップ１３の底壁２０の外側部分には、前記空気
を流出させる排出口２１が適数穿設されており、この流
出口２１は気液分離用の分岐トラップ（不図示）を介し
て送風機等の吸引手段に連通されている。

処理容器１１の中には、下カップ１３の中心に貫通され
た回転軸２２上に取り付けられた回転可能なスピンヘッ
ド２３が設けられ、このヘッド２３は上面に塗布対象物
としてのウェハ２４を載置して吸着保持できるように構
成されている。

また、ウェハ２４およびスピンヘッド２３の周囲におい
ては、ウェハ表面へのレジスト液のはね返りを防止する
ためのはね返り防止部材２５とスカート部材２６とが上
下カップ１２．１３の間に挾み込まれて設けられている
。はね返り防止部材２５は断面がほぼ楔形状をなすリン
グ状に形成されており、はね返り防止部材２５の尖端内
径はウェハ２５の外径よりも若干大きく、尖端の高さ位
置はウェハ２５の若干上方に位置する。スカート部材２
６はほぼ切頭中空円錐形状に形成され、その円錐壁はは
ね返り防止部材２５の下面の傾斜とほぼ等しく傾斜して
いる。スカート部材２６の円錐壁には前記排出口２１に
それぞれ連通する排出管２７が突設されている。

次に作用を説明する。

上刃・７プ１１と下カップ１３とを分離された状態にお
いて、レジスト液が塗布されるウェハ２４はスピンヘッ
ド２３上に載置されて保持される。

この保持状態で、ウェハ２４は回転軸２２の回転により
スピンヘッド２３とともに回転され、その回転中にレジ
スト液１８がノズル１９から供給され、ウェハ２４上に
塗布される。

この間、流出口２１を負圧吸引されることにより、処理
容器１２の外部の空気が上板１６と天井壁１４との間の
通路を通って天井壁１４の流入口１５から処理容器１２
内に流入し、ウェハ２４の外縁とはね返り防止部材２５
との間をすり抜けて排出管２７および排出口２１から流
出して行く。

この空気の流れは中央から集中的に流入され、ウェハ２
４の外周下方に引かれて行くため、すその広がったほぼ
円錐形状の整った流れになり、処理容器１２の内部には
渦を巻いた乱流は全く発生しない。流入口１５の内径、
高さが大きすぎたり、小さすぎた場合、乱流が発生する
ので通切な寸法を選定するとよい。

ウェハ２４上に供給された余分なレジスト波型８はその
遠心力で周囲に飛散するが、はね返り防止部材２５によ
りウェハ２４の表面上へのはね返りを防止されるのみな
らず、前記空気の流れによりレジスト液のウェハ２４の
表面上へのはね返りを極めて確実に防止することができ
る。その際、処理容器１２の内部には乱流は全く発生し
ないので、空気の流れによるはね返り防止作用は極めて
安定して行われる。

また、レジスト液滴下後、モータ立ち上がり時の高加速
回転中にレジスト液がたつ巻状に舞い上がることがある
が、流入口１５の真上に近接して上板１６が設けられて
いるので、舞い上がったレジスト液は上板１６に邪魔さ
れ、処理容器１１の外部に逃散することを防止される。

塗布されなかったレジスト液およびはね返り防止用の空
気は、処理容器１１の内部から排出口２１を経て分岐ト
ラップ（不図示）の中に吸入され、気液分離される。

［効果］ 処理容器内のはね返り防止用気体の流れが乱流を起こさ
ない整流状態になるため、液のウェハ表面へのはね返り
を極めて確実に防止することができる。

また、上板が舞い上がった液の障壁板の役目を果たすた
め、舞い上がったレジスト液が処理容器の外部に逃散す
ることを防止できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
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。

［利用分野］ 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半導体ウェハの表面
への塗布装置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、ガラスマスクや
写真乾板等にレジスト液を塗布する技術等に適用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は提案された塗布装置の一例を示す縦断面図、 第２図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 １１・・・処理容器、１２・・・上カップ、１３・・・
下カップ、１４・・・天井壁、１５・・・流入口、１６
・・・上板、１７・・・支柱、１８・・・レジスト液、
１９・・・レジスト液供給ノズル、２０・・・底壁、２
１・・・排出口、２２・・・回転軸、２３・・・スピン
ヘッド、２４・・・半導体ウェハ、２５・・・はね返り
防止部材、２６・・・スカート部材、２７・・・排出管
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理容器内に回転可能に設けたスピンヘッド上に塗
   布対象物を載置し、液を対象物上方から供給し、液のは
   ね返り防止用の気体を処理容器内に流入させるようにし
   た塗布装置において、前記処理容器の天井壁の中央に機
   体流入口を設けるとともに、この天井壁の上方に流入口
   よりも口径の大きい上板を近接して設け、処理容器の底
   壁に排出口を設けたことを特徴とする塗布装置。 ２、流入口の口径および対象物から流入口までの高さが
   、対象物の約Ａ程度であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の塗布装置。