KR0129664B1 - Coating apparatus - Google Patents
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
Abstract
Description
제1도는 종래의 도포장치의 개략적인 구성을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional coating device.
제2도는 본 발명의 실시예에 관한 도포설비의 설치상태를 나타낸 개략적인 도면.2 is a schematic diagram showing the installation state of the coating equipment according to an embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 실시예에 관한 도포설비를 나타낸 개략 구성도.3 is a schematic block diagram showing a coating equipment according to an embodiment of the present invention.
제4도는 제3도에 나타낸 도포설비에 있어서의 온도 습도 콘트롤장치를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a temperature and humidity control device in the coating equipment shown in FIG.
제5도는 본 발명의 실시예에 적용되는 도포장치를 나타낸 개략적인 구성도.5 is a schematic diagram showing a coating apparatus applied to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on main parts of drawing
1 : 반도체 웨이퍼 2 : 상부컵1 semiconductor wafer 2 upper cup
3 : 하부컵 4 : 커버3: lower cup 4: cover
5 : 스핀척 6 : 노즐5: spin chuck 6: nozzle
7 : 모우터 10 : 크린룸7: moter 10: clean room
11 : 본체 12 : 통로11: body 12: passage
13 : 필터 15 : 청정공기의 하강류13: filter 15: down stream of clean air
20 : 도포장치 30 : 스핀척20: coating device 30: spin chuck
32 : 모우터 33 : 출력축32: motor 33: output shaft
34 : 컵 35 : 도입구34: Cup 35: Inlet
36 : 배기관(배기 파이프) 27 : 드레인 파이프36: exhaust pipe (exhaust pipe) 27: drain pipe
38 : 레인복수(rain box) 39 : 레지스트 노즐38: rain box 39: resist nozzle
40 : 웨이퍼 50 : 온도/습도 콘트롤장치40: wafer 50: temperature / humidity control device
51 : 하우징 52 : 개구부51
53 : 개구부 54 : 팬53: opening 54: fan
55 : 댐퍼 56 : 이오나이저(Ionizer)55: damper 56: ionizer
57 : 열교환기 58 : 파이프57: heat exchanger 58: pipe
59 : 팬 60 : 제1의 저류탱크59: fan 60: the first storage tank
61 : 펌프 62 : 제1의 온도조절장치61
63 : 가습관 64 : 구멍63: humidification tube 64: hole
65 : 가습기 66 : 콘트로울러65: humidifier 66: controller
67 : 온도센서 68 : 케이블67: temperature sensor 68: cable
69 : 열교환기 70 : 파이프69: heat exchanger 70: pipe
71 : 팬 72 : 제 2 의 저류탱크71: fan 72: second storage tank
73 : 펌프 74 : 제 2 의 온도조절장치73
75 : 콘트로울러 76 : 온도센서75: controller 76: temperature sensor
77 : 케이블 78 : 필터77
100 : 도포장치 101 : 기본대100: coating device 101: basic base
102 : 통로 103 : 처리기구102
104 : 처리기구 105 : 처리기구104: processing mechanism 105: processing mechanism
106 : 처리기구 107 : 처리기구106: processing mechanism 107: processing mechanism
108 : 처리기구 110 : 반송장치(반송기구)108: processing mechanism 110: conveying apparatus (conveying mechanism)
111 : 본체 112 : 핀세트111: main body 112: tweezers
113 : 핀세트 120 : 웨이퍼 반출반입기구113: tweezers 120: wafer carrying in / out mechanism
121 : 핀세트 122 : 웨이퍼 카세트121: tweezers 122: wafer cassette
123 : 웨이퍼 카세트 W : 웨이퍼123: wafer cassette W: wafer
WB: 웨이퍼 WF: 웨이퍼W B : Wafer W F : Wafer
본 발명은 피도포체에 레지스트 또는 현상액을 도포하기 위한 도포장치를 구비한 도포설비에 관한 것이다.The present invention relates to a coating apparatus provided with a coating apparatus for applying a resist or a developing solution to a coated object.
종래에 있어서, 피도포체로서의 반도체 웨이퍼에 대하여 레지스트를 도포하는 경우의 방법으로서, 예를 들면 일본국 특개소 52-144971호 공보에 개시된 것이 알려져 있다.Background Art Conventionally, for example, a method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-144971 is known as a method for applying a resist to a semiconductor wafer as a coated object.
이 방법은, 클린룸 내에 설치된 스핀코우더에 의하여 반도체에 레지스트를 도포하는 것으로서, 클린룸의 청정공기의 하강류를 들어가게 하는 입구를 윗쪽에 갖는 컵내부에 형성된 스핀척에, 반도체 웨이퍼를 피도포면을 위로 향한 상태에서 진공 흡착시키고, 스핀척에 연결된 모우터에 의하여 웨이퍼를 고속으로 회전시키면서, 웨이퍼의 피도포면 중심부에 레지스트를 방울져 떨어지게 하고, 그 때의 원심력에 의해 레지스트를 피도포면의 전체면에 도포한다.In this method, a resist is applied to a semiconductor by a spin coder provided in a clean room, and the semiconductor wafer is coated on a spin chuck formed inside the cup having an upper inlet for entering a downward flow of clean air in the clean room. In a state in which vacuum is adsorbed upward, the wafer is rotated at a high speed by a motor connected to a spin chuck, and the resist is dropped on the center of the surface to be coated of the wafer, and the resist is removed from the entire surface of the surface to be coated by the centrifugal force at that time. Apply to
그러나, 상술한 바와 같은 장치에 의하여 레지스트를 도포하는 경우에는, 레지스트의 온도 변화에 의하여 웨이퍼에 도포된 레지스트의 막 두께가 불균일하게 되는 결점이 있다.However, in the case of applying the resist by the apparatus as described above, there is a drawback that the film thickness of the resist applied to the wafer becomes uneven due to the temperature change of the resist.
이와 같은 결점을 해소하기 위하여, 도포시에 레지스트 온도를 조정하여 레지스트의 온도 변화를 억제하면서, 반도체 웨이퍼의 표면에 레지스트를 발울져 떨어지게 하여 도포하는 기술이, 예를 들면 일본국 특개소 61-125017호 공보에 개시되어 있다.In order to solve such a drawback, the technique of adjusting the resist temperature at the time of application | coating and suppressing the temperature change of a resist, and apply | coating the resist to the surface of a semiconductor wafer by dropping it apply | coats, for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-125017. It is disclosed in the call publication.
또한, 피처리체로서 예를 들면 반도체 웨이퍼를 사용하여, 그 표면 패턴이 노출된 레지스트막을 현상처리하는 경우, 클린룸의 청정공기의 하강류를 들어가게 하는 입구를 윗쪽에 갖는 컵 내부에 형성된 스핀척에, 반도체 웨이퍼를 피도포면이 위로 향한 상태에서 진공 흡착시키고, 스핀척에 연결된 모우터에 의하여 웨이퍼를 저속으로 회전시키면서, 또는 정지시킨 상태에서, 웨이퍼의 피현상면에 현상액을 스프레이 노즐 등에 의해 공급하여 도포하고, 그후에 모우터에 의하여 웨이퍼를 고속으로 회전시켜서, 원심력에 의하여 처리 후에 잔존하는 현상액을 배제하는 방법이 채용되고 있다.In addition, when developing a resist film exposed to the surface pattern using, for example, a semiconductor wafer as a target object, a spin chuck formed inside a cup having an upper inlet for entering a downward flow of clean air in a clean room is provided. The semiconductor wafer is vacuum-adsorbed with the surface to be coated upward, and the developer is supplied to the developing surface of the wafer by a spray nozzle or the like while the wafer is rotated at a low speed or stopped by a motor connected to the spin chuck. The method of apply | coating and then rotating a wafer at high speed by a motor and removing a developer remaining after a process by centrifugal force is employ | adopted.
이 경우에도, 상술한 레지스트 도포시와 동일하게, 현상액의 온도변화에 의하여 웨이퍼 위의 현상 패턴이 불균일하게 되는 문제점이 있고, 현상액의 온도를 조정하여 레지스트의 온도 변화를 조정하여 레지스트의 온도변화를 억제하면서 현상액을 도포하는 방법이 채용되고 있다.Also in this case, there is a problem that the development pattern on the wafer becomes uneven due to the temperature change of the developer, as in the case of applying the resist described above, and the temperature change of the resist is adjusted by adjusting the temperature change of the resist by adjusting the temperature of the developer. The method of apply | coating a developing solution is employ | adopted while suppressing.
그러나, 상술한 바와 같이 컵 내부에서, 클린룸의 청정공기의 하강류를 들어가게 하면서 레지스트 도포 또는 현상액 도포를 행하는 경우에는, 예를 들면 레지스트 또는 현상액의 온도 조정을 행하였다고 하더라도, 웨이퍼에 공급된 후의 레지스트 및 현상액이 컵 내부의 분위기 온도 및 변동에 의해 소망하는 레지스트의 막 두께나 현상패턴을 얻을 수 없다던가, 레지스트의 막 두께 또는 현상의 소망의 균일성을 얻을 수 없는 경우가 있어, 제품 소비율 및 생산성이 저하되어 버린다. 웨이퍼 주위의 분위기를 안정시키는 기술로서는, 일본국 특개소 60-152029호 공보에 개시된 것이 있다.However, as described above, in the case of performing resist coating or developer coating while entering the down stream of clean air in a clean room, even after adjusting the temperature of the resist or developer, for example, after being supplied to the wafer, The resist and the developer may not be able to obtain the desired film thickness or development pattern of the resist due to the ambient temperature and fluctuations in the cup, or the film thickness of the resist or the desired uniformity of development may not be obtained. Productivity will fall. As a technique of stabilizing the atmosphere around a wafer, there exist some which were disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 60-152029.
이 기술에 대하여 제1도를 참조하면서 설명한다.This technique will be described with reference to FIG.
제1도에 있어서, 스핀척(5)에 흡착된 반도체 웨이퍼(1)는 하부컵(3) 및 상부컵(2)으로 이루어지는 커버(4)에 의하여 에워 싸아져서 밀폐상태로 되어 있다. 이 상태에서 방울져 떨어지는 노즐(6)로부터 웨이퍼(1)의 중심부로 레지스트를 방울져 떨어지게 한다.In FIG. 1, the semiconductor wafer 1 adsorbed by the
그렇게 하면, 레지스트에 함유된 용제가 휘발하여, 커버(4)의 내부가 용제의 포화상태로 되는 것이어서, 반도체 웨이퍼(1) 주위의 온도·습도는 일정하게 된다.As a result, the solvent contained in the resist volatilizes, and the inside of the
따라서, 이 상태에서 웨이퍼(1)를 모우터(7)에 의하여 회전시킴으로써, 웨이퍼(1) 표면으로 균일한 레지스트막의 형성을 기대할 수가 있다.Therefore, in this state, by rotating the wafer 1 by the
그러나, 이와 같은 기술에 있어서는, 웨이퍼(1)의 회전에 의하여 날아 흩어진 레지시트나 현상액이 커버(4)의 내부벽에 고정부착되고, 이 고정부착물이 높게 쌓이게 되면, 약간의 힘으로 벗겨져서 컵 내부의 분위기가 오염되고, 반도체 웨이퍼(1)에 먼지가 부착될 염려가 있다.However, in such a technique, a resist sheet or a developer that has been blown off by the rotation of the wafer 1 is fixedly attached to the inner wall of the
웨이퍼(1)가 256K 비트에서 1M 비트, 4M 비트로 고집적화되는 4M 비트로 고집적화됨에 따라, 분위기의 클린도를 보다 높게 할 필요가 있으나, 상술한 기술에서는 웨이퍼로의 먼지 부착에 의하여 필요한 클린도를 유지할 수가 없으므로, 제품 소비율 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.As the wafer 1 is highly integrated with 4M bits, which are highly integrated from 256K bits to 1M bits and 4M bits, it is necessary to increase the cleanliness of the atmosphere, but in the above-described technique, it is not possible to maintain the necessary cleanliness due to dust adhesion to the wafer. Therefore, there was a problem that the product consumption rate and productivity are lowered.
본 발명은, 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 소망의 클린도를 유지한 상태에서, 분위기의 온도 및 습도의 영향을 받지 않고 피도포체에 레지스트 또는 현상액을 도포할 수 있는 도포설비를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and its object is to apply a resist or a developer to an object to be coated without being influenced by the temperature and humidity of the atmosphere while maintaining a desired cleanliness. To provide an application facility.
본 발명에 관한 도포설비는, 피도포체에 청정공기의 하강류를 공급하면서 피도포체에 레지스트 또는 현상액을 도포하기 위한 도포장치와, 상기 도포장치에 공급되는 상기 청정공기의 하강류의 온도 및 습도를 콘트롤하기 위한 콘트롤수단을 구비하고 있다.The coating equipment according to the present invention is a coating apparatus for applying a resist or a developing solution to a coated object while supplying a downstream of clean air to the coated object, a temperature of the downstream of the clean air supplied to the coated device, and A control means for controlling humidity is provided.
다음에, 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시예에 있어서는, 본 발명을 반도체 제조공정에의 반도체 웨이퍼의 레지스트 도풍 적용하고 있다.In the present embodiment, the present invention is applied to resist guiding of a semiconductor wafer in a semiconductor manufacturing process.
제2도는 본 실시예에 관한 도포설비의 설치상태를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the installation state of the coating equipment according to the present embodiment.
제2도 중에서 참조부호(10)은 클린룸이고, 이 클린룸(10)내에 도포설비(20)가 설치되어 있다. 클린룸(10)은 그의 천정에 따라 형성된 에어통로(12)를 가지고 있으며, 블로워(blower)(도시않됨)에서의 공기가 통로(12)로 공급되도록 되어 있다.In FIG. 2, the
통로(12)의 바로 아래에는 필터(13)가 설치되어 있고, 통로(12)에 공급된 공기가 이 필터(13)를 통과하여 클린룸(10)의 본체(11) 내의 전체면에 걸쳐서 도입되어 청정공기의 하강류(15)로 된다.A
도포설비(20)는 제3도에 나타낸 바와 같이, 피도포체로서의 반도체 웨이퍼의 레지스트를 도포하는 도포장치(30)와, 웨이퍼에 대하여 수직으로 공급되는 청정공기의 하강류(15)의 온도·습도를 콘트롤 하는 온도/습도 콘트롤장치(50)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 3, the
도포장치(30)는 진공흡착에 의하여 웨이퍼(40)를 수평 또는 회전이 가능하게 지지하기 위한 스핀척(31)을 구비하고 있다.The
스핀척(31)은 스핀 모우터(32)의 출력축(33)에 연결되어 있고, 이 모우터(32)에 의하여 예를 들면 8000rpm까지의 범위의 소정 회전속도로 회전된다. 또한 이와 같은 모우터(32)로서는, 예를 들면 AC 서어보 모우터를 사용할 수가 있다.The spin chuck 31 is connected to the output shaft 33 of the
스핀척(31) 위의 웨이퍼(4)의 주위에는, 웨이퍼(40)를 에워싸도록, 수지 또는 스테인레스 등으로 만들어진 대략 원통형상의 컵(34)이 형성되어 있다. 이 컵(34)의 상부에는 상술한 클린룸(10)의 청정공기의 하강류(15)를 들어가게 하는 도입구(35)가 형성되어 있다.Around the
또한, 컵(34)의 둘레벽의 상부는, 그의 바닥벽과 이루는 각도가 예각으로 되도록 경사져서 형성되어 있다. 컵(34)의 바닥부에는 청정공기의 하강류(15)를 형성하도록, 상기 컵(34) 내의 배기를 행하기 위한 배기장치(도시않됨)에 접속된 배기파이프(36) 및 사용후의 레지스트를 컵(34)에서 배출하기 위한 드레인 파이프(37)가 형성되어 있다.In addition, the upper part of the circumferential wall of the
드레인 파이프(37)는, 예를 들면 염화비닐제의 입방형상을 이루는 드레인 복스(38)에 접속되어 있고, 이 드레인 복스(38)에 드레인 파이프(37)를 통하여 흐른 사용 후의 레지스트 폐기액이 수용된다.The
스핀척(31)에 지지된 웨이퍼(40)의 윗쪽에는 웨이퍼(1)의 대략중심에 레지스트액을 방울져 떨어지게 하기 위한 노즐(39)에 형성되어 있다. 이 노즐(39)은 레지스트액을 수용한 레지스트 용기(도시않됨)에 다달은 파이프(도시않됨)에 연결되어 있고, 이 파이프의 도중에 형성된 벨로우즈 펌프(도시않됨)를 작동시킴으로써, 파이프를 통하여 노즐(39)에 레지스트가 공급된다. 노즐(39)은 예를 들면 4 불화 에틸렌수지 또는 스테인레스 등으로 만들어져 있다.The upper part of the wafer 40 supported by the spin chuck 31 is formed in the
이 레지스트의 방울져 떨어지는 노즐(39)에는, 노즐(39)의 일부분을 에워 싸도록 이중관 구조의 온도조절기(41)가 형성되어 있다. 이 온도조절기(41) 내에는 항온탱크(도시않됨)에서 소정온도로 설정된 항온수가 파이프(42), (43)를 통해 흐르게 하여 순환되고, 이것에 의하여 레지스트의 방울져 떨어지는 노즐(39)을 통하여 흐르게 하는 레지스트액이 일정온도로 유지된다.In the
온도/습도 콘트롤장치(50)는, 컵(34)의 도입구(35)의 바로 위에 형성되어 있다. 이 온도/습도 콘트롤장치(50)는, 상하로 각각 개구부(52) 및 (53)를 갖는 각 형상의 하우징(51)을 구비하고 있으며, 개구부(52)로부터 청정공기의 하강류(15)를 거두어 들이고, 거두어 들인 청정공기의 하강류(15)의 온도 및 습도를 콘트롤하여 개구부(53)로부터 배출하도록 되어 있다.The temperature /
하우징(51) 내의 개구부(52) 근방에는 2개의 팬(54)이 형성되어 있고, 이것에 의하여 하우징(51) 내에 청정공기의 하강류(15)를 강제적으로 도입할 수가 있다. 팬(54)의 아래쪽에는 풍량 조절용으로 댐퍼(55)가 형성되고, 또 그의 아래쪽에 청정공기의 하강류류(15) 내의 벽의 정전기를 해소하여 청정공기의 하강류(15)를 냉각하여 그 중의 수분을 이슬 맺힘시켜 그 습도를 저하시킨다.Two
이 제1의 열교환기(57)의 파이프(58)는, 냉각용의 물을 저류하는 제1의 저류탱크(60)에 연결되어 있고, 또한 파이프(58)에는 펌프(61)가 접속되어 있어서, 펌프(61)를 작동시킴으로써 저류탱크(60)의 물이 파이프(58) 내를 순환한다. 제1의 저류탱크(60)에는 냉각수를 가열·냉각이 가능한 제1의 온도조절장치(62)가 접속되어 있고, 이 제1의 온도조절장치(62)에 의하여 파이프(58)를 순환하는 냉각수의 온도를 소정값으로 설정한다.The
제1의 열교환기(58)의 아래쪽에는, 복수개의 구멍(6)이 형성된 가습관(63)이 형성되어 있다. 가습관(63)은 하우징(51)의 외부에 형성된 가습기(65)에 연결되어 있다. 가습기(65)는 예를들면 포토레지스트의 용매 등의 증기를 초음파 등에 의하여 발생시키는 것이어서, 이 증기가 가습관(63)을 통하여 구멍(64)으로부터 하우징(51)내부로 공급된다.Under the
가습기(65)에는, 콘트로울러(66)가 접속되어 있고, 콘트로울러(66)에는 케이블(68)을 통하여 다음에 설명하는 제2의 열교환기(69)의 아래쪽에 형성된 습도센서(67)가 접속되어 잇다.A condenser 66 is connected to the
따라서, 습도센서(67)가 검출한 습도에 따라 신호가 콘트로울러(66)에 출력되고, 콘트로울러(66)에는 그 신호에 의하여 가습기(65)에 콘트롤 신호를 출력하여, 하우징(51)으로부터 도포장치(30)로 공급되는 청정공기의 하강류(15)의 습도가 소망의 값이 되도록 피이드백 제어를 행한다. 가습관(63)의 아래쪽에는 온도 조절수가 흐르는 파이프(70)와 팬(71)을 구비한 제2의 열교환기(69)가 형성되어 있고, 이것에 의하여 하우징(51)으로부터 도포장치(3)로 공급되는 청정공기의 하강류(15)의 온도를 소정온도로 설정한다.Therefore, a signal is output to the controller 66 according to the humidity detected by the
이 제2의 열교환기(69)의 파이프(70)는, 온도 조절용의 물을 저류하는 제2의 저류탱크(72)에 연결되어 있고, 또한 파이프(70)에는 펌프(73)가 접속되어 있어서, 펌프(73)를 작동시킴으로써 저류탱크(72)의 물이 파이프(70) 내에 순환한다.The pipe 70 of the
제2의 저류탱크(72)에는 온도 조절수를 가열·냉각이 가능한 제2의 온도조절장치(74)가 접속되어 있고, 이 온도조절장치(74)에는 콘트로울러(75)가 접속되어 있다. 콘트로울러(75)에는 케이블(77)을 개재하여 제2의 열교환기(69)의 아래쪽에 형성된 온도센서(76)가 접속되어 있다.A second
따라서, 온도센서(76)가 검출한 온도에 따른 콘트로울러(75)로 출력되고, 콘트로울러(75)는 그 신호에 의해 제2의 온도조절장치(74)에 콘트롤 신호를 출력하여 파이프(70)를 순환하는 물의 온도를 조절하고, 하우징(51)으로부터 도포장치(30)로 공급되는 청정공기의 하강류(15)의 온도가 소망의 값이 되도록 피이드백 제어를 행한다.Accordingly, the
온도센서(67) 및 온도센서(76)의 아래쪽의 하우징(51)의 출구(53) 근방에는 필터(78)가 형성되어 있으며, 청정공기의 하강류(15)가 이 필터(78)을 통과함으로써 하강류(15)의 클린도가 보다 더 향상된다.The
또한, 필터(78)로서는 예를 들어 HEPA필터를 사용할 수가 있다. 또 이 도포설비(20)는 도시하지 아니한 제어부에서 동작설정 및 제어가 행하여 진다.As the
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 도포설비(20)에 있어서의 레지스트 도포동작에 대하여 설명한다.Next, the resist coating operation | movement in the
피처리체로서의 반도체 웨이퍼(40)를, 예를 들면 벨트 반송을 행하는 반송기구(도시않됨)에 의하여 스핀척(34)의 위쪽으로 반송하고, 웨이퍼(40)의 중심과 스핀척(31)의 중심을 맞추어서, 웨이퍼(40)를 스핀척(31) 위에 얹어 놓는다.The semiconductor wafer 40 as the object to be processed is conveyed upward of the
이 경우에, 웨이퍼(40)의 바깥둘레에 맞추어지는 외형을 갖는 2개의 유지부재(도시않됨)로 웨이퍼를 사이에 끼워 스핀척(31) 위에 얹어 놓여진 웨이퍼(40)는, 진공기구(도시않됨)에 의하여 척(31)에 진공 흡착된다.In this case, the wafer 40 placed on the spin chuck 31 by sandwiching the wafer with two holding members (not shown) having an outer shape that fits the outer circumference of the wafer 40 is a vacuum mechanism (not shown). Is sucked in the vacuum by the chuck 31.
또한, 이와 같이 웨이퍼(40)가 척(31) 위로 반송될 때에, 컵(34)은 웨이퍼(40) 반송의 방해가 되지 않도록, 승강장치(도시않됨)에 의하여 아래쪽으로 후퇴하여, 웨이퍼(40)가 척(31) 위에 유지된 후에 제2도의 위치까지 상승한다.In addition, when the wafer 40 is conveyed onto the chuck 31 in this manner, the
다음에, 척(31) 위에 유지된 웨이퍼(40)의 중심부에, 레지스트의 방울져 떨어지는 노즐(39)로부터 레지스트를 방울져 떨어지게 한다.Next, the resist is dripping off the
이 레지스트는 앞에서 설명한 바와 같이 도시하지 아니한 레지스트 용기로부터 파이프를 통하여 먼저 온도 조절기(41)로 공급된다. 그리고 온도 조절기(41)에 항온탱크로부터 소정온도로 설정된 항온수를 파이프(42), (43)를 통하여 순환시킴으로써, 레지스트의 방울져 떨어지는 노즐(39)을 통하여 흐르게 하여 웨이퍼(40) 위에 방울져 떨어지게 되는 레지스트를 예를 들면 24℃의 일정온도로 조절한다.This resist is first supplied to the temperature controller 41 through a pipe from a resist container (not shown) as described above. The constant temperature water set at a predetermined temperature from the constant temperature tank is circulated through the pipes 42 and 43 by the temperature controller 41 so that the temperature controller 41 flows through the
이 경우에, 1회에 온도 조절이 가능한 레지스트 량은, 1매의 웨이퍼의 레지스트량을 예를 들어 3cc로 하면, 예를 들어 그의 3배 정도인 10cc이다.In this case, the amount of resist which can be temperature-controlled once is 10 cc which is about 3 times that, for example, when the resist amount of one wafer is 3 cc, for example.
또한, 온도 조절기(41) 내의 레지스트의 통로를 코일형상 또는 나선형상으로 함으로써, 한번에 온도를 조절할 수 있는 레지스트량을 증가시켜서 온도 조절을 높은 효율로서 행할 수가 있다.In addition, by making the passage of the resist in the temperature controller 41 into a coil shape or a spiral shape, the temperature control can be performed with high efficiency by increasing the amount of resist that can control the temperature at one time.
이와 같이 온도가 조절된 레지스트를 노즐(39)로부터 웨이퍼(40)의 표면에, 예를 들어 3cc가 방울져 떨어지게 하고, 모우터(32)에 의하여 웨이퍼(40)를 예를 들면 5000rpm/초로서 가속시키고, 회전수를 예를 들면 4000rpm으로 고속회전시켜 방울져 떨어지게 된 레지스트를 확산시킨다.Thus, the temperature-regulated resist is dropped from the
그후에, 웨이퍼(40)를 보다 더 회전시켜 확산된 레지스트를 건조시킨다.Thereafter, the wafer 40 is further rotated to dry the diffused resist.
이와 같이 도포처리 동안에, 컵(34)의 내부는 미리 정해진 프로그램에 따라, 도시하지 아니한 배기장치에 의하여 배기관(36)을 통하여 배기된다. 웨이퍼(40)의 회전에 따라 날아 흩어진 레지스트는, 컵(34)의 둘레벽 상부의 경사부인 안쪽부분에 부착되어, 웨이퍼(40)의 바깥쪽으로 낙하된다.In this way, during the coating process, the interior of the
즉, 컵(34)의 둘레 벽 경사부에 의하여, 날아 흩어진 레지스트가 웨이퍼(40)로 되돌려 튀겨지는 것을 방지한다. 날아 흩어진 레지스트는 드레인 파이프(37)를 통하여 드레인 복스(38)에 수용된다.That is, by the circumferential wall inclined portion of the
이와 같은 레지스트 도포처리중에 컵(34) 내부는 상술한 바와 같이, 배기장치에 의하여 배기되는 것이어서, 온도/습도 콘트롤장치(50)에서 온도·습도가 콘트롤된 청정공기의 하강류(15)가 항상 컵(34) 내부로 공급된다.During the resist coating process, the
즉, 하우징(51)의 상부 개구부(52)로부터 팬(54)에 의하여 클린룸(10)의 청정공기의 하강류(15)를 하우징(51) 내에 강제적으로 거두어 들이고, 이것을 댐퍼(55) 및 이오나이저(56)를 통하여 제1의 열교환기(57)에 공급하여 습기를 제거한다.That is, the
그후에, 앞에서 설명한 바와 같이, 습도센서(67) 및 온도센서(76)가 검출한 값에 의하여 콘트로울러(66), (75)를 동작시킴으로써, 가습기(65)로부터의 증가량 및 제2의 열교환기(69)를 통하여 흐르는 온도 조절수가 콘트롤되고, 결과로서 청정공기의 하강류(15)의 온도 및 습도가 콘트롤 된다.Thereafter, as described above, the increase amount from the
이와 같이 온도 및 습도가 소망의 값으로 콘트롤된 청정공기의 하강류(15)는 필터(78)를 통과하여 컵(34) 내로 공급된다. 따라서 컵(34) 내부는 항상 소망의 분위기가 유지되는 것으로 되어, 레지스트 도포시에 웨이퍼(40) 주위의 온도 및 습도의 변화에 의하여 발생하는 문제점이 해소된다.Thus, the
즉, 웨이퍼(40)에 도포되는 레지스트막의 두께를 소망의 값으로 할 수가 있고, 또한 레지스트막의 두께가 균일성이 향상된다. 이로 인하여 제품소비율 및 생산성을 현저하게 향상시킬 수가 있다. 또한 클린룸 내의 온도 또는 습도가 변동하였을 경우에도, 상술한 바와 같이 온도 및 습도를 콘트롤함으로써, 그의 영향을 회피할 수가 있다. 또한, 이오나이저(56) 및 필터(78)에 의하여 청정화된 청정공기의 하강류(15)가 컵(34) 내로 공급되기 때문에, 컵(34)을 극히 맑고 깨끗한 상태로 유지할 수가 있고, 반도체 웨이퍼(40)의 먼지등에 의한 오염을 방지할 수가 있으므로, 제품 소비율 및 생산성을 더 한층 향상시킬 수가 있다.That is, the thickness of the resist film applied to the wafer 40 can be made into a desired value, and the thickness of a resist film improves uniformity. This can significantly improve product consumption and productivity. Moreover, even when the temperature or humidity in a clean room fluctuate | varied, the influence can be avoided by controlling temperature and humidity as mentioned above. In addition, since the
또한, 상기한 실시예에 있어서는, 팬(54)에 의하여 강제적으로 청정공기의 하강류(15)를 거두어 들이는 것이어서, 컵(34)으로부터의 배기량과 컵(34) 내부로 공급되는 청정공기의 하강류(15)의 유량과의 균형을 유지할 수가 있다.In addition, in the above-described embodiment, the
따라서, 컵(34) 내부에서의 공기흐름의 흩어짐을 방지할 수가 있으므로, 날아흩어진 레지스트가 웨이퍼(40)에 부착될 염려를 극히 적게할 수가 있다.Therefore, the scattering of the air flow inside the
배기관(36)에 나비형상의 댐퍼를 설치하고, 이 댐퍼를 회전시켜 배기관(36)의 배기면적을 변화시켜 배기량을 제어할 수도 있다. 이 경우에는 컵(34) 내부의 공기흐름의 흩어짐을 더 한층 작게할 수가 있다.A butterfly-shaped damper is provided in the
댐퍼의 회전은 로우터리 실린더등의 로우터리 액츄에이터로 행할 수가 있다. 댐퍼는 목적에 따라 배기 여부를 자동적으로 선택하는 오토댐퍼, 배기변동에 의한 영향을 방지하기 위한 리니어 댐퍼, 배기량을 여러단계로 변경이 가능한 시이퀀시얼(Sequential) 댐퍼 등을 사용할 수가 있고, 이들을 조합시켜 사용할 수도 있다.The damper can be rotated by a rotary actuator such as a rotary cylinder. As the damper, an auto damper which automatically selects whether to exhaust the air according to the purpose, a linear damper for preventing the influence of the fluctuation of the exhaust, and a sequential damper that can change the exhaust amount in several stages can be used. It can also be used in combination.
이와 같이 하여 웨이퍼(40)에 대한 레지스트 도포동작이 종료된 후에, 앞에서 설명한 도시하지 아니한 반송기구에 의하여 웨이퍼(40)를 도포장치(30)에서 장치 밖으로 반송함으로써 일련의 처리가 종료된다.After the resist coating operation to the wafer 40 is completed in this manner, the series of processing is completed by transferring the wafer 40 out of the apparatus from the
다음에, 본 발명을 제5도에 나타낸 도포장치(100)에 적용한 실시예에 대하여 설명한다.Next, the Example which applied this invention to the
이 도포장치(100)는 반도체 웨이퍼의 반송으로부터 일련의 도포에 관한 처리를 전부 행할 수가 있는 장치로서, 기본대(101)로, 각각 기본대(101)에 형성된 예비가열기구(103), 냉각기구(104), 제1의 가열기구(105), 제2의 가열기구(106), 제1의 도포기구(107) 및 제2의 도포기구(108)를 구비하고 있다.The
또한, 기본대(101)의 중앙부에는, 화살표 Y방향(가로방향)으로 연장하는 통로(102)가 형성되고 있고, 그 한쪽에 예비가열기구(103), 냉각기구(104), 제1의 가열기구(105) 및 제2의 가열기구(106)가 형성되어 있고, 다른쪽에 제1의 도포기구(107) 및 제2의 도포기구(108)가 형성되어 있다.In addition, a
또한, 제5도에서는 예비가열기구(103)와 냉각기구(104)가 병렬로 기재되어 있으나, 실제로는 냉각기구(104)는 예비가열기구(103)의 아래에 형성되어 있다. 통로(102)에는 본체(111) 및 2개의 웨이퍼 흡착 유지용 핀세트(112),(113)를 가지고 있다. 본체(111)는 통로(102)를 Y방향으로 이동이 가능하고, 핀세트(112),(113)는 Y방향(가로방향), X방향(세로방향), Z방향(수직방향) 및 θ방향(회전이동)으로 각각 독립하여 이동할 수 있도록 되어 있다.In addition, although the
또, 이들 핀세트(112),(113)에 의하여 상기 각 처리기구(103),(108) 중에 임의의 기구에 대한 웨이퍼(W)의 반출·반입 및 다음에 설명하는 웨이퍼 반출·반입기구로부터의 웨이퍼(W)의 주고받음을 행한다.Moreover, these
기본대(101)의 다른쪽에는, 웨이퍼 반출반입기구(120)가 형성되어 있다. 이 반출반입기구(120)에는, 처리전의 웨이퍼(WB)를 수용한 웨이퍼 카세트(122) 및 처리후의 웨이퍼(WF)를 수용하는 웨이퍼 카세트(123)가 형성되어 있다.On the other side of the base table 101, a wafer carrying in / out
또한, 반출반입기구(120)는 웨이퍼(W)를 흡착 유지하여, X, Y방향으로 이동이 가능한 핀세트(121)를 구비하고 있고, 이 핀세트(121)에 의하여 처리전의 웨이퍼를 카세트(122)로부터 빼내고, 또한 처리가 끝난 웨이퍼를 카세트(122)로부터 빼내며, 또한 처리가 끝난 웨이퍼를 반송장치(110)의 핀세트로부터 받는다. 통로(102)의 반출반입기구(120)와의 인터페이스에 있어서, 반송장치(110)의 핀세트(112),(113)와 핀세트(121)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받기를 할 수 있도록 되어 있다.Moreover, the carry-out / out
제1 및 제2의 도포기구(107),(108)는 앞에서 설명한 도포장치(30)와 동일한 구조를 갖고 있으며, 웨이퍼(W)에 예를들면 레지스트를 실제로 도포하는 것이다.The first and
이와 같이 도포장치(100)를 청정공기의 하강류의 존재 하에, 예를들면 다운플로우(down flow)를 갖는 클린룸 내에 설치하고, 이 장치의 윗쪽에 앞에서 설명한 온도 습도 콘트롤장치(50)와 동일한 장치를 설치한다.In this way, the
이 경우에, 온도 및 습도가 콘트롤 된 하강류는 반드시 도포장치(100)의 전체면으로 공급할 필요는 없으며, 적어도 제1 및 제2의 도포기구(107),(108)에 설치된 웨이퍼에 수직으로 공급되도록 하면 좋다. 이와같은 도포장치(100)에 의하면, 예비가열-냉각-프리베이크(prebake)-레지스트 등의 도포처리-포스트 베이크(post bake)라 일컫는 일련의 도포동작을 행할 수가 있고, 또한 공정의 순서등을 임의로 설정할 수가 있다.In this case, the temperature and humidity controlled downflow does not necessarily have to be supplied to the entire surface of the
또한, 2개의 핀세트(112),(113)를 독립적으로 동작시킬 수가 있고, 또 열처리 기구 및 도포기구가 각각 2개 형성되어 있는 것이어서, 복수매의 웨이퍼를 동시에 처리할 수가 있으므로, 매우 신속한 도포처리를 행할 수가 있다.In addition, since the two
이상에서 설명한 바와 같이, 이들 실시예에 의하면, 도포장치에 세트된 웨이퍼 등의 피도포체에, 온도 습도 콘트롤장치에 의하여 온도 및 습도가 콘트롤된 청정공기의 하강류가 항상 공급되는 것이어서, 피도포체 분위기의 온도 및 습도가 변동하는 것에 의한 도포장치로의 나쁜 영향을 방지할 수가 있고, 또한 피처리체의 청정도를 현저하게 향상시킬 수가 있다.As described above, according to these embodiments, the downward flow of clean air whose temperature and humidity are controlled by the temperature humidity controller is always supplied to the coated object such as a wafer set in the coating apparatus. It is possible to prevent adverse effects on the coating apparatus due to fluctuations in the temperature and humidity of the foam atmosphere, and to significantly improve the cleanliness of the object to be processed.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 여러가지로 변형하는 것이 가능하다. 예를 들면 온도·습도 콘트롤장치에서, 열교환기 및 초음파를 사용한 가습기에 의하여 온도 및 습도를 콘트롤하였으나, 이것에만 한정하지 않고 온도·습도를 콘트롤할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 좋다.In addition, this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, It can change variously. For example, in the temperature / humidity control device, the temperature and humidity are controlled by a heat exchanger and a humidifier using ultrasonic waves, but any one may be used as long as the temperature and humidity can be controlled.
또, 예를 들어 열 교환은 펠티에(peltier) 소자등을 사용할 수도 있고, 가습은 버블링(bubbling)등에 의하여 행하여도 좋다.For example, a heat exchange may use a peltier element, etc., and humidification may be performed by bubbling etc.
그리고, 상기한 실시예에 있어서의 도포장치는, 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포를 행하는 것이나, 이것에만 한정되지 않고 웨이퍼 표면의 패턴이 노출된 레지스트막을 형성할 경우의 도포처리에 적용할 수도 있다.Incidentally, the coating apparatus in the above-described embodiment can be applied to a resist coating of a semiconductor wafer, but not limited to this, and to a coating treatment in the case of forming a resist film in which a pattern on the wafer surface is exposed.
요는, 스핀법에 의하여 피도포체에 레지시트 또는 현상액을 도포하는 장치이면 본 발명을 적용할 수가 있다.In other words, the present invention can be applied as long as it is an apparatus for applying a resist sheet or a developer to the object to be coated by the spin method.
또한, 앞에서 설명한 도포장치(100)에 있어서, 제2의 도포기구(108)를 기본적으로도포장치(30)와 동일한 구조를 갖는 현상기구에 적용하고, 통로(102)의 오른쪽 끝단에서 노출장치와의 사이에서 웨이퍼의 주고 받기를 할 수 있도록 함으로써, 레지스트 도포로부터 현상끼리의 일련의 동작이 가능한 도포장치를 얻을 수가 있으므로, 본 발명은 이와 같은 장치에도 적용할 수가 있다.In addition, in the
또한, 피도포체로서 웨이퍼를 사용한 경우에 대하여 나타내었으나, 이것에만 한정되지 않고 마스크등 다른 것에 레지스트 또는 현상액을 도포하는 것이어도 좋다.In addition, although the case where a wafer is used as a to-be-coated object was shown, it is not limited to this, You may apply | coat a resist or a developing solution to other things, such as a mask.
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