JPH04322420A - レジスト塗布装置とその洗浄方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレジスト塗布装置に係わ
り、塗布チャンバに付着した残余レジストを飛散する洗
浄液によって、短時間に効率よく取り除くことができる
レジスト塗布装置に関する。

【０００２】近年、半導体装置の高集積化を実現するた
めに、パターンの微細化がますます進められている。ま
た、液晶表示装置のような平面ディスプレイにおいては
、大面積にわたって微細なパターニングが要求されるよ
うになってきている。

【０００３】それに伴い、微細パターンを形成するため
の各種微細加工技術の開発が精力的に行われている。そ
の中で、ホトリソグラフィ（写真蝕刻法）と呼ばれるホ
トエッチングを中核としたパターニング技術が現在最も
活用されている。

【０００４】ホトエッチングによるパターニング技術の
中の要素技術の１つに、レジストがある。レジストは、
材料や光源に対する感度といった素材に係わる検討もな
されているが、パターンの微細化に対応して、如何に薄
くしかも均一な厚さにレジストを塗布するかが重要を製
造技術となっている。

【０００５】

【従来の技術】レジスト塗布装置には、スピンコータと
も呼ばれる回転式のレジスト塗布装置のほかに、スプレ
ー式のレジスト塗布装置やロール式のレジスト塗布装置
など、いろいろな塗布装置が用途に応じて利用されてい
る。しかし、極く微細なパターニングを行う際には、レ
ジスト膜を広い面積にわたって、パターン幅に見合って
均一に薄く形成しなければならないので、回転式のレジ
スト塗布装置が最もよく用いられている。

【０００６】ところで、レジストは、重合体のポジティ
型にしろ未重合体のネガティブ型にしろ、一般に成膜性
をもった有機化合物の有機溶剤溶液からなる。そのため
、何れのレジスト塗布装置においても、所定の塗布膜厚
に制御したあとの余剰のレジストが装置内のあちこちに
付着して残ってしまう。このような残余レジストは、あ
る時は霧状になりある時は粒状になって、被塗着物に再
付着し、レジスト塗布不良が間々生じることが避けられ
ない。しかも、長時間放置して溶剤が蒸発すると、固く
なって固着してしまい取り除くことが厄介となる。

【０００７】そこで、この残余レジストを固まらないよ
うに絶えず溶剤で湿らせながら、洗い流すことが行われ
ている。図３は従来の回転式の塗布装置の一例の構成図
で、図３（Ａ）は断面図、図３（Ｂ）は要部の斜視図で
ある。図において、１は被塗着物、２は回転吸着部、３
は塗布チャンバ、３ａは液受け壁面、３ｂは液受け斜面
、３ｃは流下路、３ｄは排液口、３ｅは排気口、４は残
余レジスト、５は洗浄液、８ａは上吐液口、８ｂは下吐
液口、９はレジスト、１０はレジスト塗布装置である。

【０００８】回転式のレジスト塗布装置１０は、上部が
開口したお碗型の塗布チャンバ３によって回りを取り囲
まれた構造になっている。この塗布チャンバ３の中央部
には、図示してないモータに連なって回転し、図示して
ない真空吸着手段に連なっているテーブル状の回転吸着
部２が設けられている。そして、被塗着物１がこの回転
吸着部２に吸着支持され回転するようになっている。

【０００９】塗布チャンバ３の周辺部には流下路３ｃが
設けられており、下方へ螺旋状に下って底部の排液口３
ｄに連なっている。また、塗布チャンバ３の底部には排
気口３ｅが設けられており、塗布チャンバ３の中を排気
するようになっている。

【００１０】被塗着物１は、半導体装置を構成する素子
の場合にはシリコンウェーハであり、パターン露光用の
マスクやディスプレイ素子などを作るような場合には、
遮光膜や導体膜が被着されたガラス基板などである。

【００１１】この被塗着物１を回転吸着部２に支持して
回しながら、レジスト９を塗布チャンバ３の中央部上方
から被塗着物１の上に滴下すれば、レジスト９が遠心力
によって周囲に薄く広がる。そして、レジスト９の粘度
や滴下量、被塗着物１の回転速度などが規定されれば、
所定の膜厚のレジスト塗膜が形成される。

【００１２】ところで、被塗着物１の周縁部から余って
飛び散ったレジスト９は、勢いよく飛ばされて液受け壁
面３ａにぶつかったり、あるいは液受け斜面３ｂに沿っ
て流下路３ｃに流れ込むようになっている。ところが、
こうして飛び散った残余レジスト４は、次第に溶剤が蒸
発すると粘度が高くなって流下し難くなってくる。

【００１３】そこで、塗布チャンバ３を取り外して持ち
運びできる形態のレジスト塗布装置の場合には、大きな
容器の中に洗浄液を入れて、その中に取り外した塗布チ
ャンバ３を浸し、８時間とか１２時間といった長時間掛
けて洗浄を行っていた。そして、その間は予備のチャン
バと交換して塗布作業が行われていた。

【００１４】一方、塗布チャンバ３が取り外せない形態
の場合には、液受け壁面３ａの裏側に上吐液口８ａを適
宜間隔を開けて複数個設け、液受け斜面３ｂの裏側には
下吐液口８ｂを適宜間隔を開けて複数個設ける。そして
、この二種類の吐液口８ａ、８ｂから付着した残余レジ
スト４をよく溶かす洗浄液５を少しずつ吐出させ、残余
レジスト４が固まらずに流下路３ｃに流れ落ちるように
している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のレジ
スト塗布装置１０においては、塗布チャンバ３が取り外
せる場合には、塗布チャンバ３を長時間洗浄液５に浸し
て付着した残余レジスト４を取り除いていた。こういっ
た洗浄作業は、複数台のレジスト塗布装置１０に対して
毎日行うことが必要なので、洗浄に時間と手間が掛かり
、大量の洗浄液５を必要とし、しかも浸しただけでは取
り切れないので人手による洗浄作業が伴って安全衛生上
からも問題があった。

【００１６】一方、吐液口８ａ、８ｂから洗浄液５を吐
出させて洗浄する場合には、それぞれの吐液口８ａ、８
ｂの近傍では洗浄液５の流れに沿って斑模様に残余レジ
スト４が洗い流されるが、洗浄液５の吐出量の割りには
液受け壁面３ａや液受け斜面３ｂの全面を充分に洗浄す
ることができない問題があった。

【００１７】そこで本発明においては、回転吸着部に洗
浄治具を支持して回転させ、洗浄治具の上下から吐出さ
せた洗浄液を遠心力によって液受け壁面と液受け斜面に
飛散させ、短時間にむらなく塗布チャンバ内に付着した
レジストを洗浄できる塗布装置を提供することを目的と
している。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、被塗
着物を吸着支持して回転させる回転吸着部と、該回転吸
着部を取り囲む塗布チャンバと、上吐出口と、下吐出口
を有し、前記塗布チャンバは、周辺部の内壁に周設され
た液受け壁面と、被塗着物の周縁部に近接して周設され
た液受け斜面とによって、飛散した残余レジストを付着
させるものであり、前記上吐出口と下吐出口は、残余レ
ジストが溶解する洗浄液を吐出するものであって、回転
吸着部の周縁部の上方と下方にそれぞれ設けられている
ものであり、前記上吐出口と下吐出口は、液受け壁面と
液受け斜面に付着した残余レジストを洗浄する際、回転
する被塗着物の上下面のそれぞれに洗浄液を供給するも
のであるように構成されたレジスト塗布装置によって解
決される。

【００１９】

【作用】従来のレジスト塗布装置においては、吐液口か
ら少しずつ流れ出る洗浄液で塗布チャンバに付着した残
余レジストを湿らしながら流し取るのに対して、本発明
においては、洗浄液を勢いよくぶつけて完全に取り除く
ようにしている。

【００２０】すなわち、被塗着物あるいはそれに類似の
洗浄治具を回転吸着部に支持して回転させ、その周辺部
の上方と下方に設けられた吐液口から洗浄液を供給する
ようにしている。そして、洗浄液を塗布チャンバ内に飛
散させ、液受け壁面や液受け斜面に勢いよくぶつけるよ
うにしている。

【００２１】こうすると、液受け壁面や液受け斜面にこ
びり着いている残余レジストが洗浄液によって叩かれな
がら洗われるので、短時間に効率よく、しかも完全に残
余レジストを流し取ることができる。

【００２２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の説明図で、図１（
Ａ）は断面図、図１（Ｂ）は要部の拡大断面図、図２は
本発明の他の実施例の要部の拡大断面図である。図にお
いて、１は被塗着物、２は回転吸着部、３は塗布チャン
バ、３ａは液受け壁面、３ｂは液受け斜面、４は残余レ
ジスト、５は洗浄液、６ａは上吐出口、６ｂは下吐出口
、７は洗浄治具、１０はレジスト塗布装置である。

【００２３】実施例：１ 図１において、レジスト塗布装置１０は従来同様、回転
吸着部２が塗布チャンバ３に取り囲まれた構造になって
いる。そして、塗布チャンバ３の内部には液受け壁面３
ａと液受け斜面３ｂが設けられており、例えばシリコン
ウェーハのような被塗着物１が回転吸着部２に支持され
てレジスト塗布された際、飛び散った残余レジスト４が
、この液受け壁面３ａと液受け斜面３ｂに付着して受け
止められ、流れ落ちるようになっている。

【００２４】一方、回転吸着部２に支持された被塗着物
１の周縁部の近傍に対面して、上方に上吐出口６ａと下
方に下吐出口６ｂがそれぞれ開口している。この吐出口
６ａ、６ｂからは、液受け壁面３ａと液受け斜面３ｂに
付着した残余レジスト４が溶解する洗浄液５が吐出して
、被塗着物１の周縁部に供給されるようになっている。

【００２５】洗浄に際しては、被塗着物１を回転させな
がら吐出口６ａ、６ｂから洗浄液５を吐出させると、洗
浄液５が遠心力によって勢いよく飛散する。そして、上
吐出口６ａから供給された洗浄液５は主に液受け壁面３
ａを洗うように飛び、下吐出口６ｂから供給された洗浄
液５は主に液受け斜面３ｂを洗うように飛ぶ。

【００２６】こうして、洗浄液５を強制的に液受け壁面
３ａと液受け斜面３ｂに付着した残余レジスト４にぶつ
けるようにして、短時間に効率よく、しかもむらなく完
全に洗い流すことができる。

【００２７】実施例：２ 実施例１においては、被塗着物１を直接流用して洗浄を
行っているが、実施例２においては、洗浄治具７を用い
てより効率的に洗浄できるようにしている。

【００２８】すなわち、図２において、洗浄治具７は、
被塗着物１とほゞ同じ外径の円板からなる。そして、供
給された洗浄液５が中央部に流れ寄らずに効率よく周縁
部から飛散するように、中央部が断面視凸状に膨出して
いる。また、上吐出口６ａから供給された洗浄液５が効
率よく液受け壁面３ａに向かって飛散し、下吐出口６ｂ
から供給された洗浄液５が効率よく液受け斜面３ｂに向
かって飛散するように、周縁部が断面視扇状に拡開した
形状になっている。

【００２９】こうして、洗浄治具７を用いれば、被塗着
物１をそのまゝ用いて洗浄を行うよりもより効率的に残
余レジスト４を取り除くことができる。この洗浄治具７
は、所定の枚数の被塗着物１に対するレジスト塗布が終
わって液受け壁面３ａや液受け斜面３ｂに残余レジスト
４が程々に付着した時点で、回転吸着部２に支持されて
回転する。そして、上吐出口６ａと下吐出口６ｂから洗
浄液５が供給されるようにする。さらに、洗浄治具７は
被塗着物１と同様に、ロボット機構などを用いて回転吸
着部２に着脱するようにすれば、塗布装置の洗浄を自動
的に行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】従来のレジスト塗布装置においては、塗
布チャンバの内部に付着した残余レジストを洗浄液で湿
らせて洗い流そうとしていたのに対して、本発明におい
ては、洗浄液を飛散させて残余レジストにぶつけ、洗い
流すようにしている。

【００３１】その結果、短時間に効率よく、しかも完全
に付着した残余レジストを取り除くことができるように
なり、本発明はレジスト塗布工程の歩留りと生産性の向
上に寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例の説明図であり、（Ａ）
は断面図、（Ｂ）は要部の拡大断面図である。

【図２】　　本発明の他の実施例の要部の拡大断面図で
ある。

【図３】　　従来の回転式の塗布装置の一例の構成図で
あり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は要部の斜視図である。

【符号の説明】

１　　被塗着物 ２　　回転吸着部 ３　　塗布チャンバ　　　　　　　　３ａ　　液受け壁
面　　　　　　　　３ｂ　　液受け斜面 ４　　残余レジスト ５　　洗浄液 ６ａ　　上吐出口　　　　　　　　　　　　６ｂ　　下
吐出口７　　洗浄治具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被塗着物（１）　を吸着支持して回転
   させる回転吸着部（２）　と、該回転吸着部（２）　を
   取り囲む塗布チャンバ（３）　と、上吐出口（６ａ）と
   、下吐出口（６ｂ）を有し、前記塗布チャンバ（３）　
   は、周辺部の内壁に周設された液受け壁面（３ａ）と、
   前記被塗着物（１）　の周縁部に近接して周設された液
   受け斜面（３ｂ）とによって、飛散した残余レジスト（
   ４）　を付着させるものであり、前記上吐出口（６ａ）
   と下吐出口（６ｂ）は、前記残余レジスト（４）　が溶
   解する洗浄液（５）　を吐出するものであって、前記被
   塗着物（２）　の周縁部の上方と下方にそれぞれ設けら
   れているものであり、前記上吐出口（６ａ）と下吐出口
   （６ｂ）は、前記液受け壁面（３ａ）と液受け斜面（３
   ｂ）に付着した残余レジスト（４）　を洗浄する際、回
   転する前記被塗着物（１）　の上下面のそれぞれに前記
   洗浄液（５）　を供給するものであることを特徴とする
   レジスト塗布装置。
2. 【請求項２】　　洗浄治具（７）　を有し、前記洗浄治
   具（７）　は、前記被塗着物（１）　とほゞ同じ外径を
   具えた円板をなし、かつ中央部が断面視凸状に膨出し、
   周縁部が断面視扇状に拡開している請求項１記載のレジ
   スト塗布装置。
3. 【請求項３】　　前記洗浄治具（７）　は、前記被塗着
   物（１）　の所定の枚数がレジスト塗布されたあと、自
   動的に前記回転吸着部（２）　に支持されて回転し、前
   記上吐出口（６ａ）と下吐出口（６ｂ）から前記洗浄液
   （５）　が供給されるものである請求項１記載のレジス
   ト塗布装置。