JPS63198330A - レジスト塗布方法およびその装置 - 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） 本発明は被処理基板上にフォトレジストを塗布するレジ
スト塗布方法およびその装置に関する。

（従来の技術） 被処理基板例えば半導体ウェハに対してレジストを塗布
する場合、半導体ウェハの被塗布面を上側に向けてウェ
ハチャックで真空吸着し、被塗布面の中心部にレジスト
を滴下してウェハを高速回転させることにより、遠心力
でレジストを被塗布面に拡げて行く方式が行なわれてい
る。

例えば特開昭５２−１４４９７１号公報には、塗布剤を
滴下してウェハ状物体を回転することにより、塗布膜を
形成する回転塗布装置が開示されている。

第６図において、レジストの飛散を防ぐためにカップ■
が周設され、このカップ■の中心軸上に滴下ノズル■が
設けられている。この滴下ノズル■により塗布材料とし
てのレジストを半導体ウェハ■に滴下する。この半導体
ウェハ■を吸着保持しているチャック（イ）を、出力軸
（ハ）を介してスピンモーター■により回転し、上記半
導体ウェハ■上のレジストを拡散する。この際に飛散し
たレジストは、上記カップ■により、排出管（８）を介
して余分なレジストを収容するドレインボックス■に収
容する。処理中の排気は、排気管（９）を介して図示し
ない排気機構によりカップ（ト）内の排気を行なう。

（発明が解決しようとする問題点） ところがこの方式では、少量のレジストにてウェハ塗布
を行なう場合ウェハが回転することにより発生する気流
やカップ外部からの気流等の影響により、半導体ウェハ
上に形成されたレジストの膜厚が不均一となる問題点が
あった。

（発明の目的） 本発明は上記点に対処してなされたもので、レジストの
膜厚が均一なレジスト塗布方法およびその装置を提供し
ようとするものである。

〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 被処理基板表面にフォトレジストを滴下する手段と、上
記被処理基板を回転することにより上記フォトレジスト
を被処理基板表面に拡散する手段と、上記回転により発
生した気流を緩和する手段とを具備してなることを特徴
とする。

（作　用） 被処理基板を回転することにより発生する気流を緩和す
る手段を設けたことにより、気流の影響による膜厚の不
均一性防止やレジスト消費量を低減することができ、レ
ジストの塗布を低コストで行なうことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明およびその装置を半導体製造工程における
レジスト塗布工程に適用した実施例につき図面を参照し
て説明する。

第１図において、昇降機構（１０）により上下動自在に
断面Ｕ字状で円筒状のチャンバー（１１）が設けられて
いる。このチャンバー（１１）には、気流を緩和するた
めのメツシュ（１２）が設けられている。このメツシュ
（１２）は、着脱自在であり複数枚重合可能に設けられ
ている。上記チャンバー（１１）と係合する如くカップ
（１３）が設けられている。このカップ（１３）内には
被処理基板例えば半導体ウェハ（１４）を保持すめため
のチャック（１５）が設けられている。

このチャック（１５）はモーター（１６）に連設してお
り、回転自在に設けられている。上記半導体ウェハ（１
４）の中心軸上には供給ノズル（１７）が設けられてい
る。この供給ノズル（１７）は、レジスト供給時に上記
半導体ウェハ（１４）の中心軸上に移動し、供給後はカ
ップ（１３）上方外に移動する構成に設けられている。

　そして、カップ（１３）の底面にはカップ（１３）内
の排気を行なう排気機構（１８）が排気管（１９）を介
して設けられている。また、カップ（１３）内に飛散し
たレジストを排出する排出機構（２０）が排出管（２１
）を介してカップ（１３）の底面に設けられている。

このようにしてレジスト塗布装置が構成されている。

次に上述したレジスト塗布装置による６インチ半導体ウ
ェハのレジスト塗布方法を説明する。

第１図において、昇降機構（１０）によりチャンバー（
１１）を上昇させ、搬送機構例えばハンドアーム（図示
せず）により半導体ウェハ（１４）を吸着してカップ（
１３）に設けられたチャック（１５）上の予め定められ
た位置にａ置し、保持例えば吸着保持する。

なおこの場合、ベルト、ローラー搬送等で半導体ウェハ
（１４）をチャック（１５）上へ搬送し、チャック（１
５）上でウェハ位置合わせを行なってもよい。

次に、供給ノズル（１７）が上記半導体ウェハ（１４）
の中心軸上に移動し、静止したままの半導体ウェハ（１
４）上にレジストを液量例えば０．５ｃｃ流出する。

その後、供給ノズル（１７）がカップ（１３）上方外に
移動し、メツシュ（１２）を備えたチャンバー（１１）
が昇降機構（１０）により下降してカップ（１３）と気
密連結する。この時、排気量例えば１０ｎｎ＋Ｈ２０で
排気管（１９）を介して排気機構（１８）により排気を
開始する。

そして、上記半導体ウェハ（１４）を高速回転例えば４
０００ｒｐｍ　、加速例えば５００００ｒｐｍ／ｓｅｃ
で回転し、流出したレジストを拡散する。この時、半導
体ウェハ（１４）やチャック（１５）が高速回転する影
響により発生する気流の乱れを上記メツシュ（１２）に
より緩和する。このメツシュ（１２）の構成例として第
２図Ａ〜第２図りに示す。

第２図Ａは、例えば直径８７．５＋＋ａの＃２８メツシ
ュ（１２ａ）　　２枚の間に例えば直径８７．５ｍｍの
１２００メッシュ（１２ｂ）を２〜４枚挟み込んだ状態
に構成されている。第２図Ｂは、例えば直径８７．５ｍ
ｍの＃２８メツシュ（１２ａ）　２枚の間に例えば８７
．５ｎｗｎの＃２００メツシュ（１２ｂ）　　１枚と例
えば直径３０ｒｔｎの１２００メツシユ（１２ｃ）　２
枚を挟み込んだ状態に構成されている。

第２図Ｃは、例えば直径８７．５ｎｎ＋の＃２８メツシ
ュ（１２ａ）　　２枚の間に例えば直径１５ｍｍの＃２
００メツシュ（１２ｄ）　　１枚と、例えば直径３０ｍ
ｍの〃２００メツシュ（１２ｃ）　　１枚と、例えば直
径５０ｆｌＩのｆＩ２００メツシュ（１２ｅ）　　１枚
と、例えば直径６０ｍ＋の１２００メツシユ（１２ｆ）
　　１枚と、例えば直径８７．５ｍの１２００メツシユ
（１２ｂ）　　１枚を挟み込んだ状態に構成されている
。

第２図りは、例えば直径８７．５ｎｎ＋の＃２８メツシ
ュ（１２ａ）　２枚の間に例えば直径８７．５鴫の＃２
００メツシュ（１２ｂ）　２枚と、例えば直径８７．５
ｎｎで周辺部がら３０ｍｍのドーナツ状である＃２００
メツシュ（１２ｇ）　　１枚を挟み込んだ状態に構成さ
れている。

上記第２図Ａ〜第２図りに示した構成のメツシュ（１２
）を使用してレジスト塗布を行なった膜厚データを第３
図Ａ〜第３図りに示す。このグラフがら第３図りのウェ
ハ面内の膜厚均一性が最良であることが判かる。

上述したメツシュ（１２）を使用して上記気流の乱れを
緩和し、半導体ウェハ（Ｉ４）のレジスト塗布を行なう
。次に、半導体ウェハ（１４）を高速回転させたまま、
チャンバー（１１）を昇降機構（１０）により上昇させ
る。これにより、上記半導体ウェハ（１４）の乾燥を行
なう。

第４図に示すグラフは、第１図のメツシュ付レジスト塗
布装置と、第６図の従来のレジスト塗布装置と、第５図
の密閉式レジスト塗布装置とのレジスト塗布を行なった
時の膜厚の比較を示すグラフである。

このグラフから、第１図のメツシュ付レジスト塗布装置
が膜厚が均一であるレジスト薄膜を形成しているため、
最適であることが判がる。

この実施例では、６インチ半導体ウェハを使用して説明
したが、小口径、大口径半導体ウェハでも同様な効果が
得られる。

またこの実施例ではメツシュとして１２Ｂ　と１２００
を使用して説明したが、他の種類のメツシュにより構成
してレジスト塗布を行なっても差し支えはない。

以上述べたようにこの実施例によれば、メツシュを備え
たチャンバーを使用して少量のレジスト量でレジスト塗
布を行なうことにより半導体ウェハ面におけるレジスト
膜厚のバラツキを従来装置の約２分の１以下にすること
が可能となる。

また、チャンバーを設けることにより溶剤の蒸発がカッ
プ開放系のものよりも押さえられ、同一条件で処理して
も全体の膜厚はやや薄くなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、気流緩和手段を備
えたチャンバーを使用して被処理基板にレジスト塗布す
ることにより、気流の影響にょる膜厚の不均一や塗布む
らの発生を防いだレジストの塗布を従来装置に比べ、被
処理基板１枚あたりのレジスト使用量が約６分の１のコ
ストにより行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのレジス
ト塗布装置の構成図、第２図は気流緩和手段であるメツ
シュの構成図、第３図は第２図の膜厚を示すグラフ、第
４図は第１図に示す装置と従来装置との膜厚の比較を示
すグラフ、第５図は従来の密閉式レジスト塗布装置の構
成図、第６図は従来のレジスト塗布装置の構成図を示し
たものである。 １１・・・チャンバー、　　　　１２・・・メツシュ、
３．１４・・・半導体ウェハ。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社図面 第１図 絹、−１図Ａ 第２図Ｂ 第２図Ｃ 第３図Ａ 第３図Ｂ ウェハＬｔ孝Ｌ　　　（ｍｍ） 第３図Ｄ ウェハ１．イ遁Ｌ　　　〔ｍｍン 第４図 Ｘ　　木口にのレジスト４Ｅ肩う昶１ｔＯ官５ＰＡ六、
し゛ノスト１！種置 フェハを化　　（ｍｍ） 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理基板表面にフォトレジストを滴下する手段
   と、上記被処理基板を回転することにより上記フォトレ
   ジストを被処理基板表面に拡散する手段と、上記回転に
   より発生した気流を緩和する手段とを具備してなること
   を特徴とするレジスト塗布方法。
2. （２）上記気流を緩和する手段は、メッシュ付チャンバ
   ーにより行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のレジスト塗布方法。
3. （３）被処理基板表面にフォトレジストを塗布する装置
   において、被処理基板が回転する際に発生する気流を緩
   和する緩和手段を設けてなることを特徴とするレジスト
   塗布装置。