JPH0315735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体基板、ガラス、セラミツクス
などの基板を回転させながら、その表面にたとえ
ばホトレジスト液または現像液などを前記基板の
上方に設けたノズルから供給することによりホト
レジスト剤の塗布または現像などの表面処理を行
う回転式表面処理装置の改良に関するものであ
る。

たとえば半導体基板の表面にホトレジスト剤を
塗布する装置の１例として第１図に示した装置が
従来用いられている。第１図はこの従来装置の要
部を、被処理基板の回転面にそつた断面にて示し
た断面図である。この従来の装置は、２点鎖線に
て示した抜き穴１０をもつ蓋を施したわん状容器
１１の中央部に被処理基板（この例では角形をな
す）１２を真空チヤツク１３に吸着させてセツト
するようになつている。真空チヤツク１３は前記
容器１１の底部を貫通する回転軸１４により所定
の回転速度にて回転するようにされ、この軸心の
直上に、ホトレジスト液を供給する２点鎖線にて
示したノズル１５が真空チヤツク１３に対向して
設けられている。前記容器１１には、その内周面
にそらせ板１６が、被処理基板１２の回転方向と
は逆方向に半径方向に対して＜αだけずらして等
配され、さらに排気ダクト１７の開口部１８が等
配されている。

つぎにこの従来の装置における動作について説
明する。まず真空チヤツク１３に角形半導体基板
１２を真空吸着させてから、回転軸１４により真
空チヤツク１３、すなわち前記基板１２を高速回
転させる。ついでこの基板１２の表面の中央部へ
ノズル１５からホトレジスト液を滴下させる。

滴下されたホトレジスト液は、高速回転してい
る前記基板１２から付与される遠心力によつて前
記基板１２の中央部からその周縁部へ向つて移動
させられ、前記基板１２の表面にホトレジス剤の
塗布膜が形成される。一方、余剰液すなわち廃液
は前記基板１２の端部から飛沫となつて飛散す
る。この廃液飛沫は、その大部分がそらせ板１６
に衝突し、図示のようにそらせられることにより
細くされ霧状になる。そしてこの霧状にされた廃
液は、排気ダクト１７から強制排気を行うことに
よつて抜き穴１０から排気ダクト１７の開口部１
８へ向つて形成される気流にのせられて外部に排
出される。

しかしこの従来の装置においては、わん状容器
１１の直径を十分に大きくし、廃液飛沫がそらせ
板１６に何回か衝突させられるようにしておかな
いと、そらせ板１６もしくは容器１１の内壁面か
らはねかえされた廃液飛沫が前記基板１２上に落
下するおそれがあり、また排気ダクト１７が容器
１１に直接開口しているため、前記した気流が局
所的に生ずることとなり、霧状になつた廃液の除
去が完全には行われがたく、そのため残留した霧
状廃液が、高速回転によつて負圧となる前記基板
１２の表面および裏面に引き寄せられて付着する
ことがある。

この発明は、従来の装置においては、前記した
ようにその小形化が困難であり、霧状廃液の排出
が完全には行われず、したがつて残留霧状廃液が
被処理基板の表面および裏面へ付着することを防
止しえないという欠点を有しているのでこれを除
去するたになされたものであつて、前記わん状容
器に、抜き穴付き天板、傾斜縁部およびスカート
からなる上蓋、下蓋を、被処理基板がこれら両蓋
の天板の間に位置するようにそれぞれ取付け、前
記上蓋、下蓋および前記わん状容器の底部間に排
気用隙間空間を形成するとともに、前記容器の内
周部に底部を開放した環状ダクトを設け、その開
放底部を介して前記排気用隙間空間とこの環状ダ
クトとを一体化せしめ、前記環状ダクト内の空気
を強制排気することにより前記基板近傍の上下空
間に放射状気流を生ぜしめるようにした回転式表
面処理装置にかかるものである。

以下、この発明にかかる実施例装置について図
面を参照しながら説明する。

第２図はこの実施例装置の要部を示す側断面図
である。わん状容器１１は、底部が開放された環
状ダクト２１と、その外側板に接続する逆円錐状
底板２２および被処理基板１２を真空吸着する真
空チヤツク１３（チヤツクにはこの真空チヤツク
以外の方式のものを用いてもよい）の回転軸１４
を貫通させる穴を中央に有する円錐状底板２３を
組合せた底部２４とから構成されており、環状ダ
クト２１にはいくつかの排気ダクト１７が等角度
間隔にて接続され、底部２４には、廃液排出管２
５が同様に接続されている。前記容器１１には、
その逆円錐状底板２２に位置決め片２６が等角度
間隔にて真空チヤツク１３に対し放射状に固定さ
れていて、前記容器１１に収められる下蓋２７お
よび上蓋２８のそれぞれ占める位置を規制するよ
うになつている。

下蓋２７は、真空チヤツク１３の外径より大き
い抜き穴２９をもつ天板３０、それに続く傾斜縁
部３１およびこの端部から垂下し、環状ダクト２
１の内周面に対し一定間隔をおいて内側に位置す
るスカート３２を有しており、このスカート３２
の外周面を位置決め片２６の端面に、その端面を
逆円錐状底板２２にそれぞれ接触させて前記容器
１１に収められている。

上蓋２８は、被処理基板１２の回転半径より若
干（Δr）大きい半径の抜き穴３５をもつ天板３
６、それに続く傾斜縁部３７およびこの端部から
垂下し、環状ダクト２１の内周面にはまりあうス
カート３８を有しており、このスカート３８の外
周面を環状ダクト２１の内周面にはめこみ、その
端面を位置決め片２６の上面に接触させて前記容
器１１に収められている。そして真空チヤツク１
３に上蓋２８の抜き穴３５から被処理基板１２を
のせ、中心を一致させて真空吸着させるときは、
前記基板１２は、図に示されているように、上・
下両蓋２８，２７の間に位置を占めるようにされ
ている。そして排気ダクト１７を介して強制排気
を行うときは、上下両蓋２８，２７および底部２
４の逆円錐状部２２間に形成される排気用隙間空
間が環状ダクト２１にその開放された底部を介し
て一体とされていることから、図示したように前
記基板１２の上、下空間に放射状気流が均一に形
成されるようになつている。なお１５は処理液を
被処理基板１２の表面に供給するノズルで、真空
チヤツク１３の軸心の直上に対向して設けられて
いる。また下蓋２７のスカート３２の下端部に
は、半円形状の切欠き３９が等配され、前記した
排気用隙間空間の下部に液滴となつて流下する廃
液を廃液排出管２５へ流出させるようにされてい
る。

つぎにこの装置における動作について、半導体
基板にホトレジス剤を塗布する場合を例にあげて
説明する。

まず、真空チヤツク１３に前記基板１２を、中
心を一致させて真空吸着させてから回転軸１４を
回転させ、真空チヤツク１３、すなわち前記基板
１２を高速回転させるとともに、排気ダクト１７
を介して強制排気を行う。ついで前記基板１２の
表面の中央部へノズル１５からホトレジスト液を
滴下させると、この滴下されたホトレジスト液
は、高速回転している前記基板１２によつて遠心
力が付与されるため、前記基板１２の中央部から
その周縁部へ向つて移動し、この基板１２の表面
にホトレジスト剤の塗布膜が形成される。そして
余剰液すなわち廃液は前記基板１２の端部から飛
沫となつて飛散する。この廃液飛沫はすべて上蓋
２８の傾斜縁部３７の下面に衝突し下向きにそら
せられ、さらに下蓋２７の上面に衝突し、細かく
され、霧状になる。前記したように前記基板１２
の上、下空間には、矢印で示す外向きの放射状気
流が均一に形成されているので、霧状となつた前
記廃液はその大部分が前記気流にのせられて環状
ダクト２１にいつたん集められ、排気とともに排
気ダクト１７から外部へ排出される。この場合環
状ダクト２１は排気ダクト１７により強制排気さ
れるその内部には局所的に排気むらが生ずるが、
環状ダクト２１の内周部が下方までのばされてい
るので、前記排気むらが前記した外向きの放射状
気流を乱すことはなく、その均一性は保持され
る。

霧状となつた廃液は前記放射状気流にのせられ
て前記基板１２の近傍の上、下空間から完全に排
除されることから、霧状廃液の一部が高速回転の
ため負圧となる前記基板１２の表面および裏面に
引き寄せられ付着する現象は生じえない。

なお霧状廃液が前記気流とともに前記排気用隙
間空間をとおされ、環状ダクト２１に入りこむ際
に曲げられるので気速が低下し、そのために霧状
廃液の一部が分離して上、下両蓋２８，２７のそ
れぞれスカート３８，３２や環状ダクト２１の内
壁面に付着するが、この付着廃液は液滴に成長
し、底部２４の逆円錐状部２２を流下し、スカー
ト３２の切欠け３９から底部２４の環状谷底に集
まるが、この廃液は直ちに廃液排出管２５から外
部に排出される。

前記した放射状気流を生じさせるに当つては上
蓋２８の天板３６にあけられている抜き穴３５の
穴径を、被処理板１２の回転半径に対して適当な
大きさにしておかねばならない。実験によれば被
処理基板１２が円形である場合、抜き穴３５の穴
径＝基板外径＋2ΔrとするΔrを２〜３mm程度とす
るのが適当である。被処理基板１２が角形の場合
には基板外径の代りに基板の対角線長さをとる。

したがつて被処理基板１２の大きさ、いいかえ
ればその回転半径が小さいものに対してはそれに
応じて抜き穴３５の穴径を小さくした上蓋２８を
わん状容器１１に装着しなければならないので、
上蓋２８は着脱自在になるようにしておくことが
望ましい。

このように抜き穴３５を小さくした上蓋８をわ
ん状容器１１に装着するときは、前記した放射状
気流の速度が大きくなりすぎ、たとえばホトレジ
スト剤の塗布に影響するのであれば、上蓋２８の
傾斜縁部３７の下端部近傍に適当な大きさのバイ
パス穴４０を等配することにより前記気流の強さ
を緩和するようにすればよい。

なお上・下両蓋２８，２７の傾斜縁部３７，３
１は、ゆるやかな曲面で形成するようにしてもよ
い。

以上の説明によつて明らかなように、この発明
にかかる回転式表面処理装置においては、回転中
にその表面に処理液が供給され、表面処理がなさ
れる被処理基板が内部にセツトされるわん状容器
に抜き穴付き天板、傾斜縁部およびスカートから
なる上、下蓋を収め、前記基板を中間にとりこん
だ排気用隙間空間を形成し、この排気用空間とわ
ん状容器の内周部に設けた底部が開放された環状
排気ダクトとをその開放底部を介して一体化せし
めるように構成されていることから、前記環状排
気ダクトを強制排気するときは前記基板の近傍
上、下空間に放射状気流が均一に形成されるとと
もに、前記基板の端部から飛散する廃液飛沫は、
上蓋の傾斜縁部によつて下向きにそらせられて霧
状となり、この霧状廃液は前記放射状気流にのせ
られて外部へ排出されるので、わん状容器を大き
くせずとも、廃液飛沫が再び前記基板上に落下す
ることを防止でき、また霧状廃液が、高速回転に
より負圧となる前記基板の表面および裏面に引き
寄せられ、付着することを防止できたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転式表面処理装置の要部を、
被処理基板の回転面にそつた断面にて示した断面
図、第２図はこの発明にかかる実施例装置の要部
を示した側断面図である。 １１……わん状容器、１２……被処理基板、１
３……真空チヤツク、１５……ノズル、２１……
環状ダクト、２４……底部、２７……下蓋、２８
……上蓋、２９，３５……抜き穴、３０，３６…
…天板、３１，３７……傾斜縁部、３２，３８…
…スカート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ わん状容器と、この中央上方に設けたノズル
   と、この容器内中央にて回転するチヤツクとを備
   え、このチヤツクに取付けた被処理基板を回転さ
   せながらその表面に前記ノズルから処理液を供給
   してその表面処理を行う回転式表面処理装置にお
   いて、前記わん状容器に、抜き穴付き天板、傾斜
   縁部およびスカートからなる上蓋、下蓋を、前記
   基板がこれら両蓋の天板の間に位置するようにそ
   れぞれ取付け、前記上蓋、下蓋および前記わん状
   容器の底部間に排気用隙間空間を形成するととも
   に、前記容器の内周部に底部を開放した環状ダク
   トを設け、その開放底部を介して前記排気用隙間
   空間とこの環状ダクトとを一体化せしめ、前記環
   状ダクト内の空気を強制排気することにより前記
   基板近傍の上、下空間に放射状気流を生ぜしめる
   ようにした回転式表面処理装置。