JPH02160074A

JPH02160074A - 塗布装置の制御方法

Info

Publication number: JPH02160074A
Application number: JP63313522A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fujiwara; 和宏藤原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1990-06-20

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、塗布装置に関する。

（従来の技術）被処理基板例えば半導体ウェハのフォトリソグラフィー
工程では、レジスト塗布、露光、現像等によりウェハ表
面にレジストパターンが形成される。このレジスト塗布
においては、上記ウェハを回転塗布するレジスト塗布装
置が使用されている。

このレジスト塗布装置は、上記ウェハを裏面から設置台
例えばスピンチャックにより吸着保持し、このスピンチ
ャックに連設したモータにより回転制御してウェハ表面
に塗布液供給管例えばレジスト供給管から所定量の塗布
液例えばレジストを供給することにより回転処理するも
である。このようなレジスト塗布技術は、例えば特開昭
６０−１７５５６９号、特開昭６１−１５７７３号、特
開昭６１−１９４８２９号公報等に開示されている。

このようなレジスト塗布処理を複数回繰返して行なって
いると、上記レジスト供給管先端に乾燥して固まったレ
ジストが付着する。この付着したレジスト量が多くなる
と、上記レジスト供給管先端の孔径が小さくなってしま
い、予め定められたレジスト量がウェハ表面に供給され
なかったり、所定速度で供給されず、上記ウェハ表面に
形成するレジスト膜が、むらになったり、所定の膜厚が
得られない等の問題があった。この問題をなくすために
上記レジスト供給管下面に蓋をして密閉構造とするため
のキャップを、キャップ底に溶剤蒸気により上記レジス
ト供給管先端の乾燥を防止する溶剤が貯留されるように
して、必要に応じて上記レジスト供給管下面に蓋をする
技術が、例えば′実公昭６２−２３５８１号公報に開示
されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上記従来の技術では、レジスト供給管先端
にレジストが乾燥して付着することは防止できるが、こ
の乾燥を防止する溶剤をキャップ内に貯留させているた
め、この溶剤が貯留している液量を検出することが困蒐
となっていた。この溶剤がなくなってしまうと、上記レ
ジスト供給管先端のレジストの乾燥を防止することがで
きなくなり、また、上記溶剤が多いと、上記レジスト供
給管に付着し、この付着した溶剤がウェハ表面に液だれ
やレジスト塗布時に付着し、形成するレジスト膜がむら
になってしまったり、所定の膜厚が得られない等の問題
があった。

また、上記溶剤の液量を検出するセンサーを設けるとし
ても、密閉構造とするために上記センサーの取付けは困
難である他、コストが高くなってしまう問題もあった。

本発明は上記点に対処してなされたもので、被処理基板
に悪影響を与えることなく、かつ簡単な構造で供給管先
端の乾燥を防止する乾燥防止機構を備えた塗布装置を提
供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、支持台に支持された被処理基板表面に、供給
管から塗布液を供給して塗布する装置において、上記供
給管先端が挿入可能な開孔が設けられた容器内に上記供
給管先端部の乾燥を防止する溶剤を溜める如く形成され
た溶剤槽と、この溶剤槽からオーバーフローした溶剤を
排出する排出孔からなる乾燥防止機構を備えたことを特
徴とする塗布装置を得るものである。

（作用効果）即ち、本発明は、被処理基板表面に塗布液を供給する供
給管の先端が挿入可能な開孔が設けられた容器内に上記
供給管先端部の乾燥を防止する溶剤を溜める如く形成さ
れた溶剤槽と、この溶剤槽からオーバーフローした溶剤
を排出する排出孔からなる乾燥防止機構を備えたことに
より、一定量以上に上記溶剤が溜まることはなく、この
溶剤が上記供給管に付着することのない状態で、上記溶
剤が蒸発した蒸気即ち雰囲気により上記供給管先端の塗
布液の乾燥付着を防止することができる。

そのため、上記被処理基板上に塗布する膜に悪影響を与
えず、所定の膜厚を再現性よく得ることができる。

（実施例）以下、本発明装置を半導体製造工程におけるレジスト塗
布処理に適用した一実施例につき、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。

被処理基板例えば半導体ウェハ■を保持例えば吸着保持
可能な設置台例えばチャック■が設けられている。この
チャック■には回転駆動機構例えばモータ■が連設して
おり、このモータ■の駆動により、チャック■を介して
上記ウェハ■を回転可能とされている。このチャック■
により保持したウェハ■を囲繞する如く有底円筒形のカ
ップ（イ）が上下動可能に設けられている。このカップ
（へ）は、上記ウェハ０表面の延長面と交わる近辺の部
分を角度Ａ（Ａ≠９０′）として傾斜させた状態で設け
られており、上記ウェハ■に塗布例えばレジストを塗布
する際にレジストが飛散しても上記傾斜させたカップ（
イ）内壁により、レジストが上記ウェハ０表面へはね返
らない構造となっている。また、上記カップに）の底部
には、レジストの排出管■及び排気管■が接続されてい
る。上記排出管■は、使用後のレジストを収容するドレ
インボックス■に連設し、また、上記排気管０は、上記
カップに）内の排気を行なうための図示しない排気機構
に連設している。

また、上記ウェハ■の中心軸上からレジストをウェハ０
表面に供給可能な如く供給管（へ）が設けら九でいる。

この供給管■は、移動可能な支持体■に支持されており
、この支持体■の例えばロータリーアクチュエーター及
びエアシリンダからなる移動機構（ｌＯ）の移動Ｘ−Ｙ
−Ｚ・θ移動により、一体的に移動可能とされている。

この移動により、上記供給管（へ）を上記ウェハ■上方
と上記供給管■の先端部の乾燥を防止する乾燥防止機構
（１１）との間で移動が可能とされ、この移動時に上記
供給管■がカップに）に接触しないように、上昇し、上
記乾燥防止機構（１１）上で下降してこの乾燥防止機構
（１１）内に上記供給管■が挿入可能な如く構成されて
いる。この乾燥防止機構（１１）は、第２図に示すよう
に、この乾燥防止機構（１１）を構成するほぼ密閉され
た容器（１２）が上記カップ（１１）に横設されている
。この容器（１２）の上壁には、上記供給管知とほぼ同
口径或いはやや大きめの開孔（１３）が設けられており
、この開孔（１３）から容器（１２）内に供給管■先端
が挿入可能とされている。この容器（１２）内部には、
この容器（１２）下壁より小さい面積の下壁を有する溶
剤槽（１４）が形成されている。この溶剤槽（１４）は
、上記供給管■に接触しない高さの仕切り板を上記容器
（１２）内底部に設けることにより構成され、この溶剤
槽（１４）内に溶剤を供給する溶剤供給管（１５）が上
記溶剤槽（１４）よりやや高い位置の上記容器（１２）
側壁或いは土壁に接続されている。

更に、この溶剤供給管（１５）より低い位置の容器（１
２）側壁或いは容器（１２）下壁に上記溶剤を排出する
ための排出孔即ち溶剤排出管（１６）が接続されている
。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の動作作用を説明する
。

まず、カップ（イ）を下降させておき、図示しない搬送
機構例えばベルト搬送やハンドリングアーム等によりウ
ェハ■を上記カップに）内のチャック■上に搬送し、上
記ウェハ■の中心とチャック■の中心を合わせてチャッ
ク■上に載置する。そして、この載置したウェハωをチ
ャック■に連設した図示しない真空機構により吸着保持
する。その後、上記カップに）を上昇させ、上記ウェハ
■周囲にカップ■が位置する如く停止させる。上記チャ
ック■上に保持されたウェハ■の中心部に供給管■を介
して先端部から所定量のレジストを供給する。

この時、上記供給管（ハ）は１通常状態で乾燥防止機構
（１１）内に挿入されているため、レジストを９１６０
表面に供給する際には、移動機構（１０）により上昇さ
せて上記供給管（へ）を上記乾燥防止機構（１１）の開
孔（１３）から挿出し、上記供給管（ハ）がウェハω中
心部に位置するようにＸ−Ｙ或いはθ駆動し、更に、上
記供給管（８）先端部から９１６０表面までの距離が５
〜２０ｍｍとなるように下降される。

そして、所定量のレジストが供給されたウェハ■をモー
タ■によりチャック■を介して回転制御する。この回転
は、オペレーターにより予め設定された加速度及び回転
数に基づいて自動的に制御される。この回転により、上
記９１６０表面のレジストは遠心力により中心部から周
縁部に拡散される。そして、上記ウェハ■を更に高速回
転させて上記供給したレジストを乾燥させ、これにより
９１６０表面に均一な所定の膜厚を形成する。

このような回転により飛散されたレジストは、上記カッ
プ（至）底部に設けられた排出管０から排出され、ドレ
インボックス■内に回収される。また、上記レジスト塗
布処理中、上記カップに）内の雰囲気により９１６０表
面に形成するレジストの膜厚及び均一性が左右されるた
め、必要に応じて上記カップ（イ）底部に設けられた排
気管０より排気制御される。

このようなレジスト塗布を行なうと、上記供給管（へ）
先端部に残留しているレジストが乾燥して固化してしま
う、このレジストが固化した状態で次のウェハのレジス
ト塗布処理を行なうと、所望するレジストの膜厚及び均
−性等が得られずに歩留まりが低下してしまう問題があ
るため、上記供給管（へ）から９１６０表面にレジスト
を供給しない場合は、上記供給管（ハ）を乾燥防止機構
（１１）内に開孔（１３）から内部に挿入させて上記レ
ジストの変質や乾燥を防止させておく、これは、容器（
１２）内部に形成された溶剤槽（１４）内に溶剤例えば
アセトン或いはＥＣＡ　（エチル・セロソルブ・アセテ
ート）を溶剤供給管（１５）から供給し、この溶剤の蒸
発した雰囲気により上記容器（１２）内を満たすことで
、上記レジストの変質や乾燥を防止している。この時、
上記溶剤供給管（１５）から溶剤槽（１４）内に供給さ
れる溶剤の量が多い場合は、上記溶剤槽（１４）からオ
ーバーフローして上記容器（１２）内に流出し。

溶剤排出管（１６）から排出され、上記容器（１２）内
の溶剤が所定Ｗ位即ち上記供給管■に接触しない程度の
液位に保つことができ、この溶剤が上記供給管（ハ）へ
付着することによるウェハ■表面への液だれ等によるウ
ェハωへの悪影響を抑止することができる。この溶剤は
、定期的に溶剤供給管（１５）から供給し、溶剤排出管
（１６）から溶剤が多少排出された時点で溶剤の供給を
停止するようにしてもよいし、溶剤蒸発速度を考慮して
定期的に所定量の溶剤を供給してもよい。

また、長時間レジスト塗布処理を行なわないと、上記供
給管■内のレジストが変質してしまう場合があるため、
予め定めた時間以上レジスト塗布処理を行なわなかった
時に自動的に、上記供給管■からレジストを吐出するよ
うに構成されている。

この場合のレジストの吐出も、上記容器（１２）内で行
なうことができる。この時、上記溶剤槽（１４）内に上
記吐出するレジストが混入しないように、上記供給管（
ハ）が挿入される開孔（１３）の位置を上記溶剤槽（１
４）上方から外れた位置に形成しておくことが好ましい
、これにより、吐出したレジストは溶剤と共に溶剤排出
管（１６）から排出される。

上記実施例では、半導体ウェハのレジスト塗布処理につ
いて説明したが、これに限定するものではなく、例えば
ポリイミド塗布、Ｓ　ＯＧ　（Ｓｐｉｎｏｎｇｌａｓｓ
）塗布または、液晶ＴＶなどの画面表示装置等に用いら
れるＬＣＤ基板や、プリント基板でも同様な効果が得ら
れる。

以上述べたようにこの実施例によれば、被処理基板表面
に塗布液を供給する供給管の先端が挿入可能な開孔が設
けられた容器内に上記供給管先端部の乾燥を防止する溶
剤を溜める如く形成された溶剤槽と、この溶剤槽からオ
ーバーフローした溶剤を排出する排出孔からなる乾燥防
止機構を備えたことにより、一定量以上に上記溶剤が溜
まることはなく、この溶剤が上記供給管に付着すること
のない状態で、上記溶剤が蒸発した蒸気即ち雰囲気によ
り上記供給管、先端の塗布液の乾燥付着を防止すること
ができる。そのため、上記被処理基板上に塗布する膜に
悪影響を与えず、所定の膜厚を再現性よく得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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図及び第３図は第１図の乾燥
防止機構説明図である。ｌ・・・ウェハ　　　　　　８・・・供給管１１・・・
乾燥防止機構　　　１２・・・容　器１３・・・開　孔
　　　　　　１４・・・溶剤槽１５・・・溶剤供給管　
　　　１６・・・溶剤排出管特許出願人　東京エレクト
ロン株式会社第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

支持台に支持された被処理基板表面に、供給管から塗布
液を供給して塗布する装置において、上記供給管先端が
挿入可能な開孔が設けられた容器内に上記供給管先端部
の乾燥を防止する溶剤を溜める如く形成された溶剤槽と
、この溶剤槽からオーバーフローした溶剤を排出する排
出孔からなる乾燥防止機構を備えたことを特徴とする塗
布装置。