JPH02278713A - レジスト処理装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はレジスト処理装置に関する。

（従来の技術） 半導体製造工程において、半導体製造装置１例えばレジ
スト処理装置がある。

従来、この処理装置は水平方向に設けたウェハの中心位
置部分をスピンナーチャックの上面に載置したのち、こ
のウェハの中心位置部分と対接したスピンナーチャック
上面と一体に保持させるために、ウェハの裏面を真空吸
着させている。そして、上記ウェハの中央にホトレジス
トを滴下し、上記スピンナーチャックを回転させてホト
レジスト膜をウェハ表面に形成させる装置である。

例えば上記装置として、実開昭６０−４２７３０号。

実開昭６０−５２６２２号、実開昭６０−９６８２１号
公報等多数に記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のレジスト処理装置ではスピンナー
チャックによる回転始動時、急激に加速されて回転する
ために、スピンナーチャックとウェハ間でスリップが発
生する。このスリップでウェハの裏面と、この裏面と対
接したスピンナーチャック上面とが擦れ、この擦れによ
って上記ウェハからは、例えばシリコンの剥離片、また
は上記スピンナーチャックからは例えばプラスチックの
剥離片が発生する。

この発生量はウェハの裏面と対接する対接面積に比例し
て発生する。従って、」−記スビンナーチャックの対接
面を小さ（させることにより、発生量を減少さぜること
ができるが、この対接面はウェハの水平方向維持の作用
もあり、一定の対接面より小さくさせることが困難であ
った。

もし、ウェハの水平方向維持の作用を無視して対接面を
より小さくさせると、ウェハをスピンナーチャックの上
面に載置する際にウェハがスピンナーチャックから落下
する回数が増加するばかりでなく１回転中にウェハの外
周が波を打つようになりレジス［・処理の不均一へな成
Ｓ及びウェハの破損につながる。

本発明の目的は、上記間層に鑑みなされたもので被処理
体を保持するに際し、この被処理体と接触する接触面積
を減少させて、この接触面積から発生するゴミの発生を
改善させたレジスト処理装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は被処理体に処理液に回転塗布する処理装置にお
いて、」二足被処理体を少なくともコ３ケ所で支持する
如く設けられた支持片と、上記支持片の回転により発生
する遠心力で回転移動する如く６一端側を他端側に対し
重くして回転移動させることにより、他端側か被処理体
の側面のみで把持する如く作用する把持片と、を具備し
てなることを特徴どしている。

（作用効果） 即ち本発明によれば被処理体の外周を支持り。

さらに被処理体の側周面のみでの把持と両手段により仮
固定するので、従来の被処理体の中心部分を保持する対
接面積より大幅に減少でき、かつ。

被処理体の中心部分を保持するより外周側で保持する方
が保持力を効果的に利用できる。

しかも、被処理体の外周縁に沿って少なくとも３ケ所設
けた把持片が遠心力を利用した把持機構で被処理体を把
持するので、ウェハの中心と回転中心の位置合わせを同
時にできるので、安定した回転が得られる。

（実施例） 以下本発明装置をレジスト処理装置に適用した一実施例
を図面を参照して説明する。

先ず上記レジスト処理袋■の構成を説明する。

半導体ウェハ（以下ウェハと略記する）の外周裏面を載
置し、この載置されたウェハの側周面を把持して仮固定
したスピンナーチャック■が設けられている。このスピ
ンナーチャック■には、回転移動機構、例えば駆動モー
タ■が連設されており、この駆動モータ（３）の駆動に
より、上記スピンナーチャック■を介してウェハ（ト）
が回転される。

上記スピンナーチャック■により保持されたウェハａ）
を１７Ｊ］繞する如く有底円筒形のカップＧ）が」二下
動可能に設けられ、このカップ（イ）はウェハ０）にレ
ジスト塗布を行う際にレジスｌ−が飛散しても、ウェハ
０表面へはね返らない構造になっている。

また」二足ウェハ■の軸中心」二からレジス１−をウェ
ハ０表面に滴下可能な如くレジスト吐出用ノズル（８）
が設けられている。このノズル（８）の一端側は上記ス
ピンナーチャック■に保持されたウェハ■の回転軸心上
方、例えば高さ５圃から２０ｎｍ程度上に離れた位置に
設（ｊられている、 上記ノズル（８）の一端とこのノズルに）にレジスト液
を供給する供給系はサックバック■）、開閉バルブ（１
０）、ポンプ（１１）を介してレジス１へ供給源（１２
）に連設している。

次に、本発明の主要部を第２図（ａ）を参照して説明す
る。

Ｌ記Ｉノジスト処理装置のウェハ（１〕を回転させるス
ピンナーチャック■は駆動モーター■の駆動によりウェ
ハＯ）を回転させるように設けたウェハ支持機構（１３
）と、回転により発生する遠心力を利用してウェハ（］
−）側周面の一部分を均等に把持するように設けた把持
機構（１４）とから構成されている。

先ず上記ウェハ支持機構（１３）は、第２図（ｂ）に示
すように、垂直方向に立設した駆動モーター■のシャフ
ト（３ａ）　」置端に回転軸、例えば直径４０ｎｐＸ長
６０ｍステンレス製円柱形の回転軸（１５）が固着する
如く嵌合結合されている。

上記回転軸（１５）上方の側周面には回転軸方向と直交
方向で、　かつ放射方向、例えば１２０°の等間隔で３
個の帯状支持片、例えば板厚１．２ｍｍＸ幅９Ｉ×長７
０ｎｎステンレス製支持片（１６）が３方に設けられて
いる。この３方に設けた支持片（１６）の長さは、ウェ
ハ■外径Ｐ１より一廻り大きい直径Ｐ２が形成されるよ
うに設けられている。

この形成された長さの遊端はウェハ（１）を囲むように
回転軸（１５）方向と同方向に上方に向けて折り曲げら
れている。さらに、この折り曲げられた位置から所定高
さ例えば支持片（１６）の上面から上方に向けて例えば
２０ｎｎの高さまで立設し、ウェハ■を他の部材から保
護するように設けられている。

上記立設した支持片（１６）の内側面（１７）には緩衝
材１例えばフッ素樹脂系の板材（１８）を取着して、ウ
ェハ■の衝突における破損を防止するように設けられて
いる。

上記支持片（１６）に後述する把持部材（１９）を装着
するためのスタッド（２０）が少なくとも３ケ所設けら
れている。即ち、ウェハ〇の側周面を少なくとも３個所
の把持部材（１９）が把持するように作用する位置例え
ば回転軸（１５）から直径Ｒ１の位置に少なくとも３ケ
所設けられている。

上記支持片（１６）にウェハ■を載置して回転させても
、このウェハ０）が上記支持片（１６）に固定されてい
ないので、ウェハ■が外側に飛び出てしまう。

従って上記各支持片（１６）には把持機構（１４）を上
記支持片（１６）のスタッド（２０）に装着して、ウェ
ハα）を上記支持片（１６）に固着することが必要であ
る。

上記把持機構（１４）は、第２図（Ｃ）に示すように、
ウェハ■の少なくとも３ケ所把持する把持部材（１９）
が等間隔、例えば１２０°で等間隔に設けられている。

上記把持機構（１９）は上記支持片（１６）に設けたス
タッド（２０）にブツシュ（２１）を介して回転自在に
装着される。この回転自在に装着された把持部材（１９
）は上記スタッド（２０）を支点として、一端にはウェ
ハ（ト）を把持する把持爪（２５）が設けられ、他端に
は上記把持爪（２５）をウェハ■の側周面に押圧する押
圧力が発生、されるように重り（２６）が設けられてい
る。

上記把持爪（２５）の近傍には、上記支点から所定距離
、離れた位置にウェハ■を載置する載置面、例えば幅６
　ｍｍ　Ｘ長４ｎｎ＋＝２４ｍ”の載置面（２４）がウ
ェハの径の大きさに応じて折り曲げられて各ウェハ（ト
）裏面に対接されている。即ち、この対接する載置面は
ウェハ■の大きさ１例えば４インチウェハ、または５イ
ンチウェハの外周裏面が載置されるように複数の段部が
連続して形成されている。

さらに、上記把持爪（２５）のウェハ■側周面と当接す
る把持面には緩衝材、例えばフッ素樹脂板（２５ａ）が
配設され、ウェハ（１）の破損を考慮している。

さらに、ウェハ支持機構（１３）の回転が停止するとウ
ェハ■の側周面を把持した把持爪（２５）をもとの位置
に戻すために、引張りコイルスプリング（２３）が設け
られている。

次に動作について説明する。

先ず、図示されないハンドリングアームはプリアライメ
ントされたウェハ■をスピンナーチャック■の上面に載
置する。

予め記憶されたプログラムによって駆動モーター〇に通
電し、この通電によって上記スピンナーチャック■を低
速回転、例えば２０ｒρｍ、次に３Ｏｒｐｍ、４０ｒｐ
ｍと順次可変させる。そして遠心力によってウェハ■を
把持爪（２５）で把持するまで回転させる。

即ち、この把持爪（２５）がウェハ（ト）の側周面を把
持する動作について第３図を参照して説明する。

１２０°の等間隔に設けた各把゛持爪（２５）の反対端
に設けた重り（２６）は上記駆動モーター（３）の回転
。

例えば２０ｒｐａ＋回転により遠心力が作用して外側に
向けて移動する。この移動に伴って、把持部材（１９）
の一端に設けた各把持爪（２５）はスタット（２０）の
支点位置を軸として１時計方向に廻り込むように回転す
る。この回転の軌跡上にはウェハ■の側周面が位置する
如く設けられているので、上記ウェハ■の側周面の３ケ
所を均等に把持する。

その後、上記スピンナーチャック■を塗布回転に必要な
回転数、例えば１１０００ｒｐに上昇させる。

上記スピンナーチャック■上方に配設されたノズル０の
先端からウェハ■の中心部に向けてレジストを所定量滴
下させる。このレジストの吐出は予め設定されたプログ
ラムに従って、ポンプ（１１）を駆動することにより行
なわれる。

モーター■の回転と共に滴下されたレジスト液が中心部
から周縁部にかけて拡散される。そして、その後上記モ
ーター■の回転数を高速回転、例えば４０００ｒｐｍ回
転させてレジストを乾燥させる。これによりウェハ０３
表面に均一なレジスト層の膜を形成する９このような一
連の動作を繰り返し、ウェハを一枚づつ処理する。この
ようにウェハＯ）の外周縁部分の少なくとも３ケ所で載
置し、さらに把持して固定するので、従来のウェハ（υ
の中心部分の領域の面積を吸着保持する方法と比べると
、当接される面積を極めて小さくさせることができる。

従って、当接面から発生するパーティクル等のゴミを従
来より激減させることが可能となり、このパーティクル
が原因でウェハを不良にさせてしまう問題が改善される
。この改芹により、パーティクルの付着から生じるウェ
ハ回路の不良、及び露光時のフォーカスの「ずれｊ等に
お（づる問題が従来より改善される。

上記実施例では把持部材（９）を３ケ所設けて説明した
が、これに限定することなく、２ケ所、４ケ所、５ケ所
、６ケ所・・・であっても問題はない。

上記実施例ではレジスト処理装置を設けて説明したが、
これに限定するものではなく、被処理体に処理液を塗布
する塗布装置にも使用可能である。

（他の実施例） 以下、本発明装はの主要部における他の実施例を図面を
参照して説明する。

ト記装置の主要部の構成は第４図（ａ）に示すように垂
直に立設させた駆動モーター（２７）のシャフト（２７
ａ）上端には水平方向に設けたウェハ（２８）の側周面
を把持する把持棒（２９）が、このウェア５（２８）の
外周端を囲むように複数本、例えば５水均等配列１例え
ば７２°に配置されている。

」―記５本の把持棒（２９）の上端には、第４図（ｂ）
に示すように上記ウェハ（２８）の側周面（３０）及び
外周裏面■を当接する把持爪（３２）が各々設けられて
いる。

上記把持棒（２９）を囲繞する如く、Ｊ二下勤可能な把
持リング（３３）がシャフト（２７ａ）軸方向と直交方
向に設けられている。この把持リング（３３）の中央に
は中空部が設りられ、この中空部の内壁が上記把持棒（
２９）の背面と当接されでいる。この背面を上記把持リ
ング（３３）の内壁で集束すると、ウェハ（２８）の外
周面を把持爪（３２）が均等に把持するように構成され
ている。

ここで上記把持リング（３３）を上昇させても良いが、
上記把持棒（２９）を設けた駆動モーター（２７）を降
下させるようにしても良い。

次に動作について説明する。

ウェハ（２８）の直径より一廻り大きく形成した把持爪
（３２）の載置面に載置する。

図示されない昇降機構で上記把持リング（３３）を所定
の高さまで上昇させる。この上昇に伴って、」二足把持
リング（３３）の内壁が上記把持棒（２９）と当接し、
この把持棒（２９）が把持爪（３２）を集束するように
作用し、ウェハ（２８）を把持する。この把持後５駆動
モーター（２７）を回転させる７ ごのよつに、ウェハ（２８）の外周縁の５ケ所を把持し
て回転させるので従来のウェハＯ〕の中心部分の領域の
面積を吸着保持する方法と比べると当接される面積が極
めて小さくなる、従って、当接面から発生するパーティ
クル等のゴミを従来より激減させることが可能となり、
このパーティクルが原因でウェハを不良にさせてしまう
問題が改善される。

上記実施例では把持リング（３３）を上昇させてウェハ
（２８）の側周面を把持して説明したが、−に記把持棒
（２９）全体を降下させてウェハ（２８）の側周面を把
持しても良い。

さらに本発明は現像液の塗布でも洗浄液の塗布でもレジ
スト処理であれば何れでも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置ｎをレジスト処理装置に適用した一
実施例を説明するための全体構成説明図、第２図は第１
図のスピンナーチャックの構造を説明するための分解説
明図、第３図は第１図のスピンナーチャックがウェハを
把持する状態を説明するだめの動作説明図、第４図は本
発明装置をレジスト処理装置に適用した他の一実施例の
主要部を説明するためのスピンナーチャック説明図であ
る。 １・・・ウェハ　　　　　１３・・・ウェハ把持機構１
４・・・把持機構　　　　１５・・・回転軸１９・・・
把持部材　　　　２０・・・スタッド２２・・・把持片
　　　　　２３・・・引張りコイルバネ２４・・・載置
面　　　　　２５・・・把持爪２６・・・重り 特許出願人　東京エレクトロン株式会社（ａ） 第 図 （ｂ） （ｂ） 第 図 （ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理体に処理液を回転塗布する処理装置において、上
   記被処理体を少なくとも３ケ所で支持する如く設けられ
   た支持片と、上記支持片の回転により発生する遠心力で
   回転移動する如く、一端側を他端側に対して重くして回
   転移動させることにより他端側が被処理体の側面のみで
   把持する如く作用する把持片とを具備してなることを特
   徴とするレジスト処理装置。