JPS60152029A

JPS60152029A - 塗布装置

Info

Publication number: JPS60152029A
Application number: JP714684A
Authority: JP
Inventors: Hideo Meguro; 目黒　英男; Masao Uehara; 上原　正男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-01-20
Filing date: 1984-01-20
Publication date: 1985-08-10

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】し技術分野〕本発明は塗布技術、特に、半導体ウエノ・にレジスト等
を塗布する技術に利用して有効な技術に関する。

「背景技術１半導体ウェハに対してレジストを塗布する場合、半導体
ウェハの被塗布面を上側に向けてウエノ・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ウェ
ハな高速回転略せることにより、遠心力でレジストを被
塗布面に拡げて行く方式が行なわれている。

例えば、特開昭５２−１４４９７１号公報には、塗布材
を滴下してウェハ状物体を回転することにより、塗布膜
を形成てるスピン塗布装置が開示されている（第１図）
。

第１図にすｄいて、１はカップである。２は、滴下ノズ
ルであり、塗布材料としてのレジストヲ、半導体ウェハ
３に滴下するだめのものである。４は、筒体であり、出
力軸５を介してスピンモータ６に接続されており、回転
可能になっている。そしてこの筒体４は、ウエノ・載置
可能になりている。

７は、ドレインボックスであり、飛散する余分なレジス
トを収容するだめのものである。８は、排気管であり、
モータ９により強制排気可能釦なっている。ｌＯは、排
出管であり、カップ１内に飛散し、たレジストを、ドレ
インボックス７に収容するためのものである。

ところか、この方式では、レジストが被塗布面の中心部
の滴下位置から遠心力で周囲に拡がるにつれて、レジス
トの表面層から溶剤が揮発し、レジストの粘度が時間の
経過につれて急迷に変化することにより、ウェハの中心
部と周辺部とでレジストの膜厚にむらが生じてしまう問
題があるということが本発明者によって明らかにされた
。こσ）ことは特に大径のウェハについて顕著にあられ
れる。また固体撮像素子の塗布については、１１りむら
の原因で画面ムラが生じるので、特にその膜質の精度が
要求されている。第２図Ｉは放射状の膜むらの状態を示
し１こ平面図である。

また、塗布装置θ）上刃ノブと下カップを密閉しても、
排気圧の関係により、前記カップの丁き間から外気か混
入１２、レジスト溶媒の飛散速度が速くなり、回転によ
る膜厚形成中に粘度が変化して膜むらが生じてしまう問
題があるということが本発明者によって明らかにさｔ’
した。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、レジスト等の塗布材料の膜厚を均一に
することかでき、かつ膜むらの発生を防止することがで
き得る塗布装置を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明
細嶺の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

〔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
を簡単に説明てれは、次の通りである。

丁なわち、塗布材料を供給する手段に、ウェハ上を飽和
状態にすべくウェハ上を覆うカバーを設けることにより
、又は塗布装置の外枠を構成する上下カップの密閉度を
高めるためにドレインボックスに吸気口な設けることに
より前記目的を達成することができるようＶＣするもの
である。

［実施例Ｉ］第３図は、本発明の一実施例である塗布装置を示す概略
断面図である。

この塗布装置において、粘性を有する液体状のレジスト
は滴−■ノズル１２より、半導体ウェハ１３上に供給さ
れる。この半導体ウェハ１３は、カップ１１σ）中心部
に設けられ１こ筒体１４の上側に載置これる。筒体１４
の上側には真空吸着により半導体ウェハ１３（板状体）
を吸着して支持てるウェハチャック１５及び試料載置台
Ｊ６が配設享れている。

ウェハチャック１５は下方に設けられたスピンモータ１
７（駆動手段）により回転する。スピンモータ１７の出
力ｊｌ：ＩＩｌ］、８は筒体１４の中を貫通し、その上
端には前記ウェハチャック１５か取り付けられている。

なお、半導体ウェハ１３の上方には、透下ノズル１２に
固着させ、前記半導体ウェハ１３に、滴下したレジスト
が回転運動により必要以上に揮発しプＩいように半導体
ウェハ１３上を飽和状態にするため半導体ウェハ１３０
円周辺を覆う円筒状のカバー１９が設けられている。カ
バー１９ｇ１０面間口部端２０と、半導体ウェハ１３０
間には、２ｍｍ程匹の間隔があり、カバー１９内に飛散
するレジスト力、カバー１９外に飛んでいくようになっ
ている。

カップ１１の下方には、ドレインボックス２１が配置さ
れ、排出管２２と連通されている。このドレインボック
ス２１の中にはドレインタンク２３が収容され℃おり、
排出管２２により排出されたレジストの廃液を収容する
。またドレインホックス２１の側面上方には、カップ１
１内に飛散するレジストを強制的に排除するだめの排気
管２４が設けられ、モータ２５によって、カップ１１内
に飛散するレジストを強制的に排気てるようになってい
る。

次に、本実施例の作用について説明する。

本実施例の塗布装置で半導体ウエノ・１３−＼のレジス
ト塗布を行う場合、まずカバー１９をウエノ・チャック
１５上からずらして、試料載置台１６上に半導体ウェハ
１３を載せる。半導体ウェハ１３はウェハチャック１５
で真空吸着させる。そして、前記カバー１’ｌ−１半導
体ウェハ１３上万に戻し、７ＦＦノズル１２かもレジス
トが半導体ウェハ１３に供給これ、前記半導体ウェハ１
３はスピンモータ１７によりウェハチャック１５と共に
、高速で回転される。この回転によりレジストを所望の
均一１よ膜Ｐ１に￥ることができる。

本実施例では、半導体ウェハ１３上にカバー１９を覆う
ので、こσ）カバー１９外の空間は、レジスト中の溶剤
の揮発により飽和状態になる。こｔ’ｔ　ｔｔ、レジス
ト中ノ溶剤の揮発夕防屯して、この揮発による粘度変化
に起因する膜厚、膜むらを大ｒｊＪに減少する。

また、カバー１９　（ｉｌ１面開口部端２ｏと半導体ウ
ェハ１３とのすき間から、カバー１９内に飛散する余分
なレジストがカバー１９外に飛ンでいくため、レジＸ）
廃液（余分なレジスト）は、排出管２２を通ってドレイ
ンタンク２３に収容はれる。

〔実施例■１第４図は、本発明の他の実施例である塗布装置を示す概
略断面図である。

この塗布装置において、粘性を有する液体状のレジスト
は滴下ノズル３２より、半導体ウェハ３３上に供給され
ている。この半Ｗｔ４ｐＲウェハ３３は、下カンプ３１
の中心部に設けられた筒体３４の上側に載置される。筒
体３４の上側には真空吸着により半導体ウェハ３３（板
状体）を吸着して支持するウェハチャック３５、及び試
料載置台３６が配設されている。

ウェハチャック３５は下方に設けたスピンモータ３７（
駆動手段）Ｋより回転する。スピンモータ３７の出力軸
３８は筒体３４の中を貫通し１、その上端には前記ウェ
ハチャック３５が取り付けられている。

下カップ３１の下方には、ドレインボックス３９が配置
され、排出管４０と連通されている。このドレインボッ
クス３９の中にはドレインタンク４１が収容されて、排
出管４０により排出されたレジストの廃液を収容する。

ドレインボックス３９の側面上方には、下カップ３１．
上カップ４６内に飛散するレジストを強制的に排気する
だめの排気管４２が設けられ、モータ４７によって、下
カップ３１．上カップ４６内に飛散するレジストを強制
的に排気てるようになっている。また、上カップ４６と
Ｔカ′ツブ３１との気密性を保つため前記１・゛レイン
ボックス３９に設けられた排気管４２に対向する位置に
吸気口４４を設けている。

Ｔカップ３１の上には、例えば蝶番式の開閉支持部４５
によって開閉可能な上カップ４６か密閉状に設けられて
いる。上カップ４６の略中夫に前記滴−十ノメル３２が
付設され、かつ上方ノブ４６と密閉され１こ構成と１ｊ
っている。ま１こ、この上刃ツブ４６内θ）ウェハチャ
ンク３５より上方においては、レジスト被着後の半導体
ウェハ３３の回転により周囲にはね飛ばされた余分なレ
ジストが上方ノブ４６′に飛散するのを防止するための
飛散防止板４７が上カップ４６とＴカップ３１０間に、
リング状に設けられている。

次に、本実施例の作用について説明する。

本実施例の塗布装置で半導体ウェハ３３へのレジスト塗
布を行う場合、まず上カップ４６を開き、試料載置台３
６上に半導体ウェハ３３Ｙ載せる。

半導体ウェハ３３はウェハチャック３５で真空吸着させ
る。そして、前記上カップ４６を閉じて、滴下ノズル３
２からレジストが半導体ウェハ３３に供給さｉｔ、前記
半導体ウェハ３３はスビンモ〜り３７によりウェハチャ
ック３５と共に、高速で回転される。この回転によりレ
ジストを所望の均一な膜厚にすることができる。

本実施例では、上カップ４６と下カップ３１が密閉され
ているので半導体ウェハ３３上の空間は、レジスト中の
溶剤の揮発により飽和状態になる。

こｔは、レジスト中の溶剤の揮発を防止して、この揮発
による粘度変化に起因する膜厚、膜むらを大巾に翻する
。

レジスト廃液（余分なレジスト）は、排出管４０ＹＡっ
てドレインタンク４１に収容これる。

なお、排気はモータ４３によって排出でれるが、吸気口
４４は、排気圧により、土カップ４６と下カップ３１０
すき間から水気が侵入するのを防ぐ作用をする。この吸
気口４４によって異常な排気圧の発生（装置内が真空状
態になること）を防ぐと共に土カップ４６と１カツプ３
１の密閉度を保つことができる。

〔効　果〕

（１）塗布林料を供給てる手段にウエノ・上ヶ飽和状態
にすべくウェハ上ケ覆うカバーを設けることにより、膜
むらを防ｉヒー（ろことかできる。

（２）前記（１１により、均一な膜厚を得ることかでき
ろ。

（３）塗布装置を構成てる上下カップの督閉度乞高める
ためにドレインホックスに吸気口を設けることにより、
膜むらを防上することができる。

（４１前記（３）により、均一な膜厚を得Ｚ）ことかで
きる。

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
体的に説明したか、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その太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℃ゝ０１ことえは、ウェハ上の空間な出光るだけ少なくし、レ
ジストに含まれる溶剤の揮発を防ぐため、ウェハ上に板
状のものを置く構成にしてもよい。

し利用分野〕以上の説明では王として本発明者によってＩＩされた発
明をその背景と１ｒりた利用分野である半導体ウェハへ
のレジスト塗布装置に適用し１こ場合について説明した
か、それに限定されるものではなく、たとえば、ウェハ
への現像液σ）塗布、あるいはウェハ以外の板状体への
粘性塗布材料の塗布に広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１因は従来のスピン塗布装置を示ｊ概略断面図、第２図は、ウェハに表われる放射状の膜むらの状態な示
す平面図、第３図は、本発明の一実施例で、塗布装置な示す概略断
面図、第４図は、本発明の他の実施例で、塗布装ｅを示す概略
断面図である。１．１１・・・カップ、２．１２．３２・・・滴下ノズ
ル、３，１３．３３・・・半導体ウェハ、４．１４゜３
４・・・筒体、５．１８．３８・・・出力軸、６．１７
゜３７・・・スピンモータ、７，２１．３９・・・ドレ
インボックス、Ｒ，２４，４２・・・排気管、９．２５
゜４３・・・モータ、１０．２２．４０・・・排出管、
１５゜３５・・・ウェハチャック、１６．３６・・・試
料載置台、１９・・・カバー、２０・・・カバー１１１
１面間口部端、２３゜４１・・・ドレインタンク、３１
・・・下カップ、４４・・・吸気口、４５・・・開閉支
持部、４６・・・上刃ノブ、４７・・・飛散防止板。／第　２　図第　３　図第　４　図

Claims

【特許請求の範囲】１、板状体の表面に粘性ンイｉする塗布材料を塗布する
装置において、塗布相料を供給てる手段と、板状体を支
持する板状体支持手段と、この板状体支持手段を回転き
せる駆動手段と、該塗布材料を供給する手段に該板状体
を覆うカバーを付設して成ること夕特徴とする塗布装置
。２、前記力・・−は、下カップと上カップとから成り、
それらを密閉に丁べく密閉手段と、前記下カツプ下方に
設けたドレインボックスに吸気口火設けて成ることを特
徴とする／Ｉ￥ｏｉ′ｆ請求の範囲第１項記載の塗布装
置逍。