JPH05182901A - 半導体製造装置のスピンヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造装置のスピンヘッドにおいて、ガ
ラス基板への薬液の回転塗布の際に塗布膜厚の安定化を
図る。 【構成】 スピンチャック４を、その上面に真空吸着さ
れるガラス基板３より大きく形成してその周辺部が上記
ガラス基板３の周縁より外方に張り出すようにし、かつ
上面中央部にてガラス基板３を真空吸着する吸着保持部
９を周辺部よりも所定量だけ高く盛り上げて段差ｄを形
成する。これにより、ガラス基板３の高速回転時には該
ガラス基板３の外方へ張り出したスピンチャック４の周
辺部で風を切る形となり、基板周辺部の空気の流れを外
方へ引っ張り、回転塗布の薬液を均一に広げて、塗布膜
厚の安定化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造用の塗布装
置等において処理槽内でワークを保持して回転させるス
ピンヘッドに関し、特にワークとしてのガラス基板への
薬液の回転塗布の際に塗布膜厚の安定化を図ることがで
きるスピンヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のスピンヘッドは、真空吸
着方式と呼ばれるもので、図３に示すように、処理槽１
の中心部に回転可能に支持されたスピンシャフト２と、
このスピンシャフト２の頂部に設けられその上面にワー
クとしてのガラス基板３を真空吸着して回転するスピン
チャック４とを有して成っていた。そして、上記スピン
シャフト２内には真空吸引孔が形成されると共に、スピ
ンチャック４の上面には上記真空吸引孔と連通した真空
吸着面が設けられており、図示外の真空ポンプから上記
真空吸引孔を介して真空吸着面に真空圧を供給すること
により、スピンチャック４の上面にガラス基板３を吸着
保持し、図示省略のスピンモータから回転駆動力を与え
られて上記ガラス基板３を高速回転するようになってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のスピンヘッドにおいては、図３に示すように、スピ
ンチャック４がその上面に真空吸着されるガラス基板３
より小さく形成されていた。例えば、図４に示すよう
に、矩形状のガラス基板３の内接円より小さい程度の円
形の板体に形成されていた。従って、このようなスピン
チャック４の上面にガラス基板３を吸着保持すると、そ
のガラス基板３の周辺部は上記スピンチャック４の外方
へ張り出してしまうものであった。そして、このような
状態でスピンチャック４を高速回転させると、該スピン
チャック４の外方へ張り出したガラス基板３の周辺部で
風を切る形で高速回転するので、基板周辺部において空
気の流れが乱れ乱流が生じるものであった。従って、高
速回転するガラス基板３の上面に薬液をたらし、その回
転の遠心力で薬液を均一に広げて塗布しようとする回転
塗布の際に、上記ガラス基板３の周辺部では空気の乱流
によって薬液が均一に広がらず、塗布膜厚が不安定とな
るものであった。

【０００４】このとき、特に上記ガラス基板３の周辺部
では、薬液が外方へ飛び散らずにコーナー部に集まるこ
とがあり、塗布膜厚が他の部分より厚くなることがあっ
た。この結果、その後の工程で例えば配線パターンを形
成したマスクの下方に所定のギャップ（例えば100μm程
度）をあけてガラス基板３をセットする際に、上記基板
周辺部で盛り上がった塗布膜がマスク下面に接触するこ
とがあった。従って、上記マスクを汚損したり、配線パ
ターンの露光の解像度が低下するものであった。このこ
とから、ガラス基板３から製造する製品の品質が劣化し
たり、歩留まりが低下することがあった。

【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、ワークへの薬液の回転塗布の際に塗布膜厚の安定
化を図ることができるスピンヘッドを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体製造装置のスピンヘッドは、処
理槽の中心部に回転可能に支持されたスピンシャフト
と、このスピンシャフトの頂部に設けられその上面にワ
ークを真空吸着して回転するスピンチャックとを有して
成る半導体製造装置のスピンヘッドにおいて、上記スピ
ンチャックは、その上面に真空吸着されるワークより大
きく形成してその周辺部が上記ワークの周縁より外方に
張り出すようにし、かつ上面中央部にてワークを吸着保
持する部分を周辺部よりも所定量だけ高く盛り上げて段
差を形成したものである。

【０００７】

【作用】このように構成されたスピンヘッドは、上面に
真空吸着されるワークより大きく形成してその周辺部が
上記ワークの周縁より外方に張り出すようにし、かつ上
面中央部にてワークを吸着保持する部分を周辺部よりも
所定量だけ高く盛り上げて段差を形成したスピンチャッ
クにより、例えばワークとしてのガラス基板の高速回転
時には該ガラス基板の外方へ張り出したスピンチャック
周辺部で風を切る形となり、基板周辺部における空気の
流れを外方へ引っ張り、回転塗布の薬液が均一に広がる
ように動作する。また、上記ガラス基板を吸着保持する
部分に形成された段差により、ガラス基板の上面に塗布
された薬液が基板周辺部から裏面に回り込まないように
する。これにより、上記ガラス基板への薬液の回転塗布
の際に塗布膜厚の安定化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による半導体製造装置の
スピンヘッドの実施例を示す側面説明図であり、図２は
その平面図である。このスピンヘッド５は、半導体製造
用の塗布装置等において処理槽１内でワークとしてのガ
ラス基板３を上面に保持して高速回転させるもので、上
記処理槽１の底板６の中心部に形成されたボス部７に回
転可能に支持されている。

【０００９】上記ボス部７には、スピンシャフト２が回
転可能に嵌合支持されている。このスピンシャフト２
は、上記ガラス基板３を回転させるための駆動力を伝達
するもので、その下端部は動力源としてのスピンモータ
８の出力軸に連結されている。そして、上記スピンシャ
フト２の頂部には、スピンチャック４が設けられてい
る。このスピンチャック４は、その上面に例えば塗布工
程のワークとしてのガラス基板３を真空吸着により保持
して回転するもので、例えば円板状に形成されると共
に、その上面には前記スピンシャフト２内に形成された
真空吸引孔と連通した真空吸着面が設けられている。そ
して、図示外の真空ポンプから上記真空吸引孔を介して
その真空吸着面に真空圧を供給することにより、上記ス
ピンチャック４の上面にガラス基板３を吸着保持するよ
うになっている。

【００１０】ここで、本発明においては、上記スピンチ
ャック４は、図２に示すように、その上面に真空吸着さ
れるガラス基板３より平面形状が大きく形成されその周
辺部が上記ガラス基板３の周縁より外方に張り出すよう
にし、かつ図１に示すように、上面中央部にてガラス基
板３を真空吸着する吸着保持部９をその周辺部よりも所
定量だけ高く盛り上げ段差ｄを形成して、構成されてい
る。なお、上記スピンチャック４の平面形状は、円形に
限られず、矩形状であってもよい。また、上記吸着保持
部９の段差ｄは、例えば１〜２mm程度とされ、平面内で
の広がりはガラス基板３よりやや狭くされている。

【００１１】このような状態で、図１に示すように、ス
ピンチャック４の上面中央部の吸着保持部９にガラス基
板３を真空吸着し、スピンモータ８の駆動により上記ス
ピンチャック４を高速回転させると、上記ガラス基板３
の外方へ張り出したスピンチャック４の周辺部で風を切
る形となり、ガラス基板３の周辺部における空気の流れ
を遠心力等により外方へ引っ張ることとなる。従って、
上記高速回転するガラス基板３の上面に薬液をたらし、
その回転の遠心力で薬液を均一に広げる回転塗布の際
は、上記ガラス基板３の周辺部においてもスピンチャッ
ク４の回転による外方への空気の流れによって薬液が外
方へ広げられ、ガラス基板３上面への塗布膜厚が略均一
となって安定化する。

【００１２】また、上記スピンチャック４の吸着保持部
９の周囲には段差ｄが形成されているので、ガラス基板
３の上面に塗布された薬液がその周辺部から裏面へ回り
込もうとするのを阻止することができる。そして、この
回り込もうとした薬液は、その後スピンチャック４の周
辺部に落下し、高速回転するスピンチャック４の遠心力
で外方へ飛ばされてしまう。従って、ガラス基板３の裏
面に薬液が付着しないようにすることができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
上面に真空吸着されるワーク（３）より大きく形成して
その周辺部が上記ワーク（３）の周縁より外方に張り出
すようにし、かつ上面中央部にてワーク（３）を吸着保
持する部分（９）を周辺部よりも所定量だけ高く盛り上
げて段差ｄを形成したスピンチャック４により、ワーク
としてのガラス基板３の高速回転時には該ガラス基板３
の外方へ張り出したスピンチャック４の周辺部で風を切
る形となり、基板周辺部における空気の流れを外方へ引
っ張り、上記ガラス基板３への回転塗布の薬液を均一に
広げることができる。従って、ガラス基板３上面への塗
布膜厚が略均一となり、その安定化を図ることができ
る。

【００１４】また、上記ガラス基板３を吸着保持する部
分（９）に形成された段差ｄにより、ガラス基板３の上
面に塗布された薬液が基板周辺部から裏面に回り込まな
いようにすることができる。従って、ガラス基板３の裏
面に薬液が付着して汚損するのを防止することができ
る。これらのことから、上記ガラス基板３から製造する
製品の品質を向上することができると共に、歩留まりも
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による半導体製造装置のスピンヘッド
の実施例を示す側面説明図、

【図２】 上記スピンヘッドを示す平面図、

【図３】 従来のスピンヘッドを示す側面説明図、

【図４】 従来のスピンヘッドを示す平面説明図。

【符号の説明】

１…処理槽、 ２…スピンシャフト、 ３…ガラス基
板、 ４…スピンチャック、 ５…スピンヘッド、 ８
…スピンモータ、 ９…吸着保持部、 ｄ…段差。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加 藤 和 博 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 日 立電子エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理槽の中心部に回転可能に支持された
   スピンシャフトと、このスピンシャフトの頂部に設けら
   れその上面にワークを真空吸着して回転するスピンチャ
   ックとを有して成る半導体製造装置のスピンヘッドにお
   いて、上記スピンチャックは、その上面に真空吸着され
   るワークより大きく形成してその周辺部が上記ワークの
   周縁より外方に張り出すようにし、かつ上面中央部にて
   ワークを吸着保持する部分を周辺部よりも所定量だけ高
   く盛り上げて段差を形成したことを特徴とする半導体製
   造装置のスピンヘッド。