JPH05190439A - 塗布装置 - Google Patents

塗布装置

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JPH05190439A
JPH05190439A JP4003039A JP303992A JPH05190439A JP H05190439 A JPH05190439 A JP H05190439A JP 4003039 A JP4003039 A JP 4003039A JP 303992 A JP303992 A JP 303992A JP H05190439 A JPH05190439 A JP H05190439A
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coating liquid
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Takehiko Orii
武彦 折居
Katsuya Okumura
勝弥 奥村
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Tokyo Electron Ltd
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Toshiba Corp
Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプや加圧用ガスを用いることなく塗布液
を所定量ずつ供給することができ、塗布液の供給配管を
簡素化してメンテナンス性の向上を図ることができると
ともに、加圧用ガスの塗布液への溶け込み等を防止する
ことのできる塗布装置を提供する。 【構成】 レジスト塗布装置には、半導体ウエハ20を
吸着保持し、高速回転させることができるように構成さ
れたスピンチャック21が設けられている。また、スピ
ンチャック21の上方には、レジスト供給ノズル23が
設けられている。このレジスト供給ノズル23は、レジ
スト供給配管24に接続されており、このレジスト供給
配管24は、フォトレジスト液25を収容するレジスト
ボトル26に接続されている。このレジストボトル26
は、コイルスプリング28によってレジスト供給ノズル
23の先端からの液面の高さhが、所定高さとなるよう
にボトル保持機構27に上下反対に保持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、被塗布物例えば半導体ウエハ
等に、フォトレジスト液、現像液等を塗布する塗布装置
が広く用いられている。図4に、このような塗布装置の
一例として、半導体ウエハにフォトレジスト液を塗布す
る従来のレジスト塗布装置の構成を示す。
【0003】同図に示すように、レジスト塗布装置に
は、被塗布物である半導体ウエハ1を真空チャック等で
吸着保持し、高速回転させることができるように構成さ
れたスピンチャック2が設けられており、スピンチャッ
ク2の周囲には、フォトレジスト液の飛散を防止するた
めのカップ3が設けられている。また、スピンチャック
2の上方には、レジスト供給ノズル4が設けられてい
る。
【0004】上記レジスト供給ノズル4は、レジスト供
給配管5に接続されており、このレジスト供給配管5
は、フォトレジスト液6を収容するレジストボトル7に
接続されている。そして、このレジスト供給配管5に
は、レジストボトル7側から順に液面センサー8、ポン
プ9、フィルタ10、開閉バルブ11aとサックバック
バルブ11bが一体化されたバルブ11が介挿されてい
る。
【0005】上記構成のレジスト塗布装置では、液面セ
ンサー8で液切れを監視しつつポンプ9で所定量ずつレ
ジストボトル7内のフォトレジスト液6を送出し、フィ
ルタ10およびバルブ11を介してレジスト供給ノズル
4から、スピンチャック2上に吸着保持された半導体ウ
エハ1にフォトレジスト液6を供給する。そして、スピ
ンチャック2によって半導体ウエハ1を高速回転させる
ことにより、フォトレジスト液6を遠心力で拡散させ、
半導体ウエハ1の全面に均一に塗布する。
【0006】なお、フィルタ10は、例えばポンプ9内
等で発生したパーティクルが半導体ウエハ1に供給され
ることを防止するためのものである。また、サックバッ
クバルブ11bは、開閉バルブ11aを閉じてフォトレ
ジスト液6の供給を停止した際に、例えばレジスト供給
ノズル4内のフォトレジスト液6が半導体ウエハ1の表
面に落下するいわゆるボタ落ちを防ぐために、レジスト
供給ノズル4内からフォトレジスト液6を逆流させる如
く吸引するためのものである。
【0007】このようなレジスト塗布装置は、例えば、
特開昭61-4576 号公報、特開昭60-144735 号公報、特開
昭62-119922 号公報、特開昭63-299117 公報、特開昭60
-85524号公報、特公昭63-29406号公報、等に開示されて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の塗布装置では、ポンプ、フィルター等を供給配
管に介挿するため、これらの機器と供給配管との間に配
管接続機構いわゆるフィッティングを設ける必要があ
る。ところが、このフィッティング部分で液漏れを起こ
す等のトラブルが発生することが多く、また、このよう
な液漏れを起こさないようにフィッティングを接続する
には多くの労力と時間とを要するという問題があった。
また、例えばレジスト塗布装置等では、このフィッティ
ング部分内側に形成される段差や間隙等にフォトレジス
ト液が堪り、変質(例えばゲル化)してしまう等の問題
があった。
【0009】また、塗布液の送出にポンプを用いず、不
活性気体例えば窒素ガスのガス圧等により塗布液を圧送
するよう構成された塗布装置もあるが、このような塗布
装置では、フォトレジスト液等の塗布液を収容するボト
ル等が常に加圧された状態となめるため、危険であり、
また、窒素ガス等が塗布液に溶け込んで気泡発生の原因
となったり塗布液を変質させる等の問題がある。
【0010】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、ポンプや加圧用ガスを用いることなく塗
布液を所定量ずつ供給することができ、塗布液の供給配
管を簡素化してメンテナンス性の向上を図ることができ
るとともに、加圧用ガスの塗布液への溶け込み等を防止
することのできる塗布装置を提供しようとするものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の塗布
装置は、塗布液収容部に収容された所定の塗布液を、供
給配管を介して塗布液供給部から所定量ずつ被塗布物に
供給する塗布装置において、前記塗布液収容部を、前記
塗布液供給部より高所に保持するとともに、該塗布液収
容部内の前記塗布液の液面をほぼ一定の高さに保持する
如く、この塗布液収容部を上下動させ、落差により前記
塗布液を供給する機構を備えたことを特徴とする。
【0012】
【作用】上記構成の本発明の塗布装置では、塗布液収容
部を、塗布液供給部より高所に保持するとともに、該塗
布液収容部内の塗布液の液面をほぼ一定の高さに保持す
る如く、この塗布液収容部を上下動させ、落差により塗
布液を供給する機構を備えている。
【0013】したがって、ポンプや加圧用ガスを用いる
ことなく、塗布液を所定量ずつ供給することができる。
なお、塗布液収容部内の塗布液の液面をほぼ一定の高さ
に保持するので、塗布液収容部内の塗布液の量が減った
場合でも塗布液の供給量を一定に保つことができる。
【0014】これにより、ポンプおよびフィルタ(主に
ポンプで発生したパーティクルを捕捉する)等の機構を
削減することができ、塗布液の供給配管を簡素化してメ
ンテナンス性の向上を図ることができる。すなわち、液
漏れ等を起こし易いフィッテイングの数を削減すること
ができ、またポンプ、フィルタ等のメンテナンスも不要
となりメンテナンス性の向上を図ることができる。ま
た、加圧用ガスを用いないので、加圧用ガスの塗布液へ
の溶け込み等も発生せず、加圧による破損等も発生する
ことがない。
【0015】
【実施例】以下、本発明を半導体ウエハにフォトレジス
ト液を塗布するレジスト塗布装置に適用した実施例を、
図面を参照して説明する。
【0016】図1に示すように、本実施例のレジスト塗
布装置には、被塗布物である半導体ウエハ20を真空チ
ャック等で吸着保持し、高速回転させることができるよ
うに構成されたスピンチャック21が設けられており、
このスピンチャック21の周囲を囲む如く、フォトレジ
スト液の飛散を防止するためのカップ22が設けられて
いる。
【0017】また、上記スピンチャック21の上方に
は、レジスト供給ノズル23が設けられている。このレ
ジスト供給ノズル23は、少なくとも一部が折り曲げ可
能な柔軟な配管例えば樹脂製配管等からなるレジスト供
給配管24に接続されており、このレジスト供給配管2
4は、フォトレジスト液25を収容するレジストボトル
26に接続されている。このレジストボトル26は、レ
ジスト供給ノズル23の先端からの液面の高さhが、所
定高さ(例えば500 〜1000mm)となるようにボトル保持
機構27に上下反対に保持されている。
【0018】このボトル保持機構27には、コイルスプ
リング28が設けられており、ボトル保持機構27は、
このコイルスプリング28を介して支持部29から吊り
下げられている。そして、図2(A)、(B)、(C)
に示すように、コイルスプリング28のばね定数を適宜
選択することにより、レジストボトル26内のフォトレ
ジスト液25が減少してレジストボトル26内の液面が
徐々に低下すると、重量が軽くなるためコイルスプリン
グ28が収縮し、レジストボトル26を引き上げてレジ
ストボトル26内の液面の高さが、ほぼ一定に保たれる
よう構成されている。なお、前述したようにレジスト供
給配管24は少なくとも一部が折り曲げ可能な柔軟な配
管から構成されており、図1に示すように折り曲げ部2
4aが設けられている。そして、この折り曲げ部24a
が変形することにより、レジストボトル26の上下動を
許容するよう構成されている。
【0019】なお、レジスト供給配管24には、開閉バ
ルブ30aとサックバックバルブ30bが一体化された
バルブ30のみが介挿されている。また、レジストボト
ル26には、内部に空気あるいは不活性ガス(常圧)を
導入し、落差によりフォトレジスト液25の送出を可能
とするガス導入配管31が設けられている。
【0020】上記構成のレジスト塗布装置では、図示し
ない搬送アーム等により、半導体ウエハ20をスピンチ
ャック21上にロードする。
【0021】次に、開閉バルブ30aを一定時間開とす
ることにより、落差によってレジストボトル26内のフ
ォトレジスト液25を所定量スピンチャック21上の半
導体ウエハ20に供給する。なお、開閉バルブ30aを
閉じるとともに、サックバックパルブ30bを作動さ
せ、レジスト供給ノズル23内に残ったフォトレジスト
液25を吸引してフォトレジスト液25の半導体ウエハ
20上へのボタ落ちを防止する。また、フォトレジスト
液25の供給量は、開閉バルブ30aの開時間、レジス
トボトル26(液面)の高さによって調節する。
【0022】この後、スピンチャック21によって半導
体ウエハ20を高速回転させることにより、フォトレジ
スト液25を遠心力で拡散させ、半導体ウエハ20の全
面に均一に塗布する。
【0023】そして、図示しない搬送アーム等によっ
て、塗布の終了した半導体ウエハ20を、スピンチャッ
ク21上からアンロードする。
【0024】このような手順を繰り返すことにより、次
々と半導体ウエハ20にフォトレジスト液25を塗布す
る。この時、次第にレジストボトル26内のフォトレジ
スト液25が減少することによる液面の低下を補正する
如く、コイルスプリング28によってレジストボトル2
6が引き上げられ、レジストボトル26内の液面の高さ
hがほぼ一定に保たれるので、落差によるフォトレジス
ト液25の供給量を常に一定に保つことができる。
【0025】なお、フォトレジスト液25の供給量の誤
差を測定したところ、上述したように液面高さを調節す
ることにより、2.0cc ずつフォトレジスト液25を供給
する場合で、誤差を±6%程度とすることができた。これ
は、図4に示したようなポンプを用いた従来のレジスト
塗布装置と同じ程度の誤差である。
【0026】このように、本実施例のレジスト塗布装置
によれば、レジストボトル26内のフォトレジスト液2
5の量が減った場合でも、ポンプや加圧用ガスを用いる
ことなく、フォトレジスト液25を所定量ずつ供給する
ことができる。
【0027】これにより、ポンプおよびフィルタ(主に
ポンプで発生したパーティクルを捕捉する)等の機構を
削減することができ、液漏れ等を起こし易いフィッテイ
ングの数を削減することができるとともに、ポンプ、フ
ィルタ等のメンテナンスも不要となり、メンテナンス性
の向上を図ることができる。また、加圧用ガスを用いな
いので、加圧用ガスの塗布液への溶け込み等も発生せ
ず、加圧による破損等も発生することがない。さらに、
装置を上下方向に構成することにより、設置面積の低減
を図ることもできる。
【0028】図3は、他の実施例のレジスト塗布装置の
構成を示すもので、図1に示したレジスト塗布装置と同
一部分には同一符号が付してある。この実施例では、レ
ジストボトル26が、例えばモータ、エアシリンダ等の
駆動機構40によって上下動可能に構成された載置台4
1上に設けられている。そして、レジストボトル26内
の液面の高さを例えば光学的に検出する液面センサ42
からの信号によって、駆動機構40を駆動し、載置台4
1を徐々に上昇させてレジストボトル26内の液面の高
さhをほぼ一定に保ち、落差によるフォトレジスト液2
5の供給量を常に一定に保つよう構成されている。
【0029】この実施例のように、コイルスプリング等
を用いずに、液面センサ42あるいは重量センサ等のセ
ンサからの信号をフィードバックして、モータ、エアシ
リンダ等を駆動し、レジストボトル26を上下動させて
もよい。この場合、装置コストは上昇するが、比重が異
なるフォトレジスト液25を用いた場合等でも、より正
確に液面の高さを制御することができる。また、レジス
トボトル26は上下逆に保持しなくてもよい。
【0030】なお、これらの実施例では、半導体ウエハ
にフォトレジスト液を塗布するレジスト塗布装置の場合
について説明したが、他の塗布液例えば現像液を塗布す
る装置、あるいは他の被塗布物例えばLCD用基板に塗
布を行う装置等にも同様にして適用することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗布装置
によれば、ポンプや加圧用ガスを用いることなく塗布液
を所定量ずつ供給することができ、塗布液の供給配管を
簡素化してメンテナンス性の向上を図ることができると
ともに、加圧用ガスの塗布液への溶け込み等を防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のレジスト塗布装置の概略構
成を示す図。
【図2】図1のレジスト塗布装置の動作を説明するため
の図。
【図3】他の実施例のレジスト塗布装置の概略構成を示
す図。
【図4】従来のレジスト塗布装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
20 半導体ウエハ 21 スピンチャック 22 カップ 23 レジスト供給ノズル 24 レジスト供給配管 24a 折り曲げ部 25 フォトレジスト液 26 レジストボトル 27 ボトル保持機構 28 コイルスプリング 29 支持部 30 バルブ 30a 開閉バルブ 30b サックバックバルブ 31 ガス導入配管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗布液収容部に収容された所定の塗布液
    を、供給配管を介して塗布液供給部から所定量ずつ被塗
    布物に供給する塗布装置において、 前記塗布液収容部を、前記塗布液供給部より高所に保持
    するとともに、該塗布液収容部内の前記塗布液の液面を
    ほぼ一定の高さに保持する如く、この塗布液収容部を上
    下動させ、落差により前記塗布液を供給する機構を備え
    たことを特徴とする塗布装置。
  2. 【請求項2】 前記塗布液は、フォトレジスト液である
    ことを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006122891A (ja) * 2004-10-01 2006-05-18 Hirano Tecseed Co Ltd 塗工装置
KR101024156B1 (ko) * 2009-04-10 2011-03-22 이상면 포토 레지스트액 저장장치
JP2011204948A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 処理液供給装置および処理液供給方法
CN105629667A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种涂胶机涂覆材料的供应装置
CN116027637A (zh) * 2021-10-25 2023-04-28 细美事有限公司 液体供应单元、基板处理设备和瓶替换方法

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