JPH04363015A - レジスト処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレジスト塗布装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレジスト液およびリンス液を供給
するノズルを備えたレジスト塗布装置としては図８に示
すような装置が実施されている。図８において、１は半
導体ウエハ、２はウエハ載置台、３はウエハ載置台２を
回転させるスピンモータ、４はカップ、５は廃液パイプ
、６はレジスト液を滴下するレジストノズル、７はレジ
スト液を供給するレジスト液供給パイプ、８はリンス液
を吐出するリンスノズルであり、ウエハ載置台２上に吸
着固定した半導体ウエハ１をスピンモータ３の駆動によ
って回転させる。ウエハ載置台２に固定された半導体ウ
エハ１の中心部上方にはレジストノズル６が設けられ、
このレジストノズル６を介して所定量のレジストを半導
体ウエハ１の中心部に滴下し、スピンモータ３の駆動に
より半導体ウエハ１を回転駆動することにより半導体ウ
エハ１の表面全体に所定厚さのレジストを塗布する。

【０００３】この場合、半導体ウエハの周辺部のレジス
ト膜は中央部よりも厚くなっているために、搬送時等に
半導体ウエハ１の周辺部と接触し、レジストがはがれ飛
散し処理系の雰囲気を汚染する、またこのレジストが剥
離するとウエハ表面のパーティクルとなり、歩留まりが
悪化する、さらに半導体ウエハ処理時にこの半導体ウエ
ハが帯電する等の害悪を与える。したがって、上記半導
体ウエハ１の周辺部上方部にリンスノズルを設け、上記
レジストノズルで塗布されたレジスト膜のうち半導体ウ
エハ１の周辺部のレジスト膜を溶解除去するようにして
いる。

【０００４】このように、通常の塗布装置には、レジス
トノズルとリンスノズルを配設しているが、近年、半導
体の集積度が上がるにつれて、より微細な加工プロセス
が要求されるようになり、この塗布工程も複雑化してき
ている。従って、同一装置内に複数のレジストノズルや
リンスノズルを設けて、所望の工程に対応して上記各ノ
ズルを選択して使用することにより多種類の機能を持た
せることも必要になってきている。

【０００５】この点を考慮した装置例に図９に示すもの
がある。これは、複数のレジストノズルを取り付けたア
ーム９を有するレジスト塗布装置を示す図である。図９
において、２つのレジストノズル１０、１１を取り付け
たアーム９は基台１３に取り付けられたエアーシリンダ
１４の駆動手段によって移動するように構成される。２
つのレジストノズル１０、１１はレジストを噴射しない
ときは点線のように基台１３の端に待機している。レジ
ストを供給するとき、すなわち、レジストノズル１０、
１１を使用するときはレジストノズルが半導体ウエハ１
２の中央にくるようにアーム９をエアーシリンダ１４に
よって移動させる。レジストの供給が終わるとエアーシ
リンダ１４はアーム９を図の点線のように基台１３の端
に再移動させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
ようなレジスト塗布装置においては、リンスノズル機構
（図示なし）とは別にレジストノズル機構を設けている
ので、機構自体が複雑化する問題がある。また、このよ
うな塗布装置においては、使用していないノズル中のレ
ジスト液が半導体ウエハの上に落下する危険性があった
。また、使用していないノズル中のレジスト液が乾燥し
粘度が変化し一様なレジスト膜が得られず、塗布むらが
発生する弊害も有していた。本発明は、上記の問題点に
鑑みて開発したものであり、ノズルの位置決めを高精度
かつ容易に可変できるようにするとともに、レジストノ
ズル機構とサイドリンス機構を極力共用することにより
構造を簡略化することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のレジスト塗布装
置は、半導体ウエハにレジスト塗布液を供給するレジス
トノズルとレジスト膜の周縁部を溶解除去するリンス液
を供給するリンスノズルを備えたレジスト塗布装置にお
いて、上記レジストノズルおよびリンスノズルを隣接し
て収容し待機させるノズル待機機構と、上記レジストノ
ズルまたはリンスノズルを選択的に取り出すノズルスキ
ャンアームと、上記ノズルスキャンアームを移動させる
ノズルスキャン機構とを備えるように構成される。また
、リンス液を脱気する機構を設けることもできる。

【０００８】

【作用】本発明においては、ノズル待機機構にレジスト
ノズルおよびリンスノズルを隣接して収容し、これらを
ノズルスキャンアアームが選択的に取り出し、ノズルス
キャン機構がノズルスキャンアームを移動させ、半導体
ウエハ上にレジスト液およびリンス液を選択的に供給す
る。従って、ノズル待機機構やノズルスキャン機構ある
いはノズルスキャンアームを共用することができるので
、構造を簡単にすることができる。、

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例のレジスト塗布装置
を上から見た説明図である。図１において、２１はレジ
スト塗布装置、２２はチャックトップ２２ａに吸着固定
した半導体ウエハ、２３は回転する半導体ウエハ２２の
遠心力によって振り切られるレジスト液およびリンス液
が外部に飛散するのを防止するカップ、２４はノズルス
キャンアーム２５を移動させるノズルスキャン機構、２
５はリンスノズル２７とレジストノズル２８とを選択的
に取り出すノズルスキャンアーム、２６はリンスノズル
２７とレジストノズル２８とを収容するとともに、ノズ
ル先端部が乾燥しないように対処するノズル待機機構、
２７はリンスノズル、２８はレジストノズルである。

【００１０】上記の構造を具体的に説明すると、図２乃
至図４において、内部に溶剤３１を充満する容体状のノ
ズル待機機構２６の上部に３個のレジストノズル２８を
収容する開口部２９と１個のリンスノズル２７を収容す
る開口部３０を設けている。このノズル待機機構２６は
、シリンダーあるいはモータ駆動するボールスクリュウ
等の進退機構によりを図１中における矢印のように移動
可能に設けられて、ノズルスキャンアーム２５が所望の
ノズルを握持するように設けている。

【００１１】レジストノズル２８は、ホルダ３２とレジ
スト供給パイプ３３とノズルチップ３４と下部に保持筒
３５ａを有する保持部３５よりなる。また、リンスノズ
ル２７は、ホルダ３６とリンス液供給パイプ３７と注出
針３８と下部に保持筒３９ａを有する保持部３９よりな
る。この場合、供給パイプ３７より溶剤を注入するので
、リンスノズル２７をノズル待機機構２６に装着した状
態で溶剤を注入すると、ノズル待機機構２６の内部に溶
剤を充満するための供給路を共用することができる。 更に、ノズル待機機構２６には、保持筒３５ａ、３９ａ
を挿入して位置決めするための位置決め孔４０、４１を
設けている。

【００１２】図５及び図６において、ノズルスキャン機
構２４は、シリンダーあるいはモータ駆動するボールス
クリュウ等の進退機構によりを図中における矢印のよう
に移動可能に設けられ、かつ上下動可能に設けられて、
ノズルスキャンアーム２５が握持したノズルを半導体ウ
エハ２２の上方に移動させるように設けている。このノ
ズルスキャンアーム２５の先端部にノズルの保持部３５
、３９を握持する握持部４２を設け、この握持部４２は
、シリンダ等の駆動機構により握持できるように設けら
れている。

【００１３】このレジスト塗布装置において、半導体ウ
エハ２２にレジストを塗布する場合はノズルスキャンア
ーム２５はノズル待機機構２６に収容されたレジストノ
ズル２８を選択的に取り上げ、ノズルスキャン機構２４
によってノズルスキャンアーム２５を半導体ウエハ２２
の中央まで移動させ、その位置に於いてレジスト溶液を
半導体ウエハ２２に滴下する。そして半導体ウエハ２２
は高速で回転させられてレジスト液は半導体ウエハ２２
の全面に一様に塗布され、半導体ウエハ２２上にレジス
ト膜が形成される。

【００１４】レジスト膜形成後、ノズルスキャンアーム
２５はレジストノズル２８を再びノズル待機機構２６に
待機させる。リンス液を噴射する場合は、まずノズルス
キャンアーム２５はノズル待機機構２６に収容されたリ
ンスノズル２７を選択的に取り上げる。その後ノズルス
キャン機構２４はノズルスキャンアーム２５を半導体ウ
エハ２２の周辺の内周部に移動させ、そこの位置に於い
てリンス溶液を半導体ウエハ２２に噴射し、半導体ウエ
ハ２２の周辺に塗布されたレジスト膜を溶解し剥離する
。なお、使用していないノズルをノズル待機機構中でノ
ズルが乾燥しないように対処すれば、レジスト液および
リンス液が乾燥することがないので、粘度が変化せず一
様なレジスト膜が得られ、塗布むらが発生しないように
できる。

【００１５】また、図７は、レジスト除去の精度を向上
させるためにレジスト溶剤（リンス液）中の気泡を脱気
するための方法を説明した図であり、４３はリンスノズ
ル２７から吐出されるリンス液の量を調整する空気式自
動制御弁、４４はリンス液４５を貯蔵するタンク、４６
は液面を一定に保つための液面センサ、４７は３方弁、
４８はガス供給パイプ、４９は吸引パイプである。本例
においては、真空吸引ポンプを使用することなく、エア
ーを供給することによって真空吸引可能な真空吸引器（
商品名エジェクタ）５０を用いることにより従来起きて
いた気泡等の吸引によるポンプの損傷を防止している。

【００１６】図７においてリンスノズル２７から噴射さ
れるリンス液に気泡が含まれていると、リンス液吐出時
に噴出流が広がるのでレジストのカット状態が悪くなる
。また、リンス液中の気泡がウエハの中心部に向かって
飛散しレジスト膜に付着する。さらに、リンスノズルの
動作休止時にリンス噴射ノズルの先端からリンス液がボ
タ落ちし易く易くなる等の弊害があった。これらの弊害
を除去するために、図７に示す方法によりリンスノズル
から吐出されるリンス液に気泡を含まないような構成が
取られている。

【００１７】すなわち、リンス液供給時には３方弁４７
をガス供給パイプ４８に切り替えてＮ２ガスをガス供給
パイプ４８から供給しタンク４４中のリンス液４５を空
気式自動制御弁４３を介してリンスノズル２７から圧送
により吐出する。リンス液供給休止時には空気式自動制
御弁４３を閉じるとともに、３方弁４７を吸引パイプ４
９に切り替えて真空吸引器（商品名エジェクタ）５０を
介してタンク４４を減圧することによってリンス液４５
中の気泡を除去する。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レジストノズルおよびリンスノズルを隣接して待機させ
、これらのノズルをノズルスキャンアームによって選択
的に取り替えて使用する。したがって、本発明において
はノズルスキャンアームおよびノズルスキャン機構が１
個で済むので、装置の構成が簡単になる。また、レジス
トノズルの移動、停止動作をプログラムによって精度よ
く可変させることができるので精度よくレジスト膜を除
去できる。また、リンスノズルは通常先端が細く機械的
強度が小さいためノズル待機機構に収容することにより
、メンテナンス時に誤って人が触れたりしてリンスノズ
ルが変形することを防止できる。また、レジストノズル
をレジスト溶剤の中に待機させて置く場合、リンスノズ
ルから溶剤を供給させて使用できるので雰囲気形成用の
溶剤供給機構を別に設ける必要はない。

【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を示す説
明図である。

【図２】本発明のレジストノズルおよびリンスノズルの
正面図である。

【図３】本発明のノズル待機機構の断面図である。

【図４】本発明のノズル待機機構の断面図である。

【図５】本発明のレジスト塗布装置を示す一部切欠き拡
大平面図である。

【図６】本発明のレジスト塗布装置を示す一部切欠き拡
大正面図である。

【図７】本発明のレジスト塗布装置におけるリンス液の
脱気方法を示す説明図である。

【図８】従来技術におけるレジスト塗布装置の一例を示
す説明図である。

【図９】従来技術におけるレジスト塗布装置の他の例を
示す説明図である。

【符号の説明】

２１　　　　レジスト塗布装置 ２２　　　　半導体ウエハ ２３　　　　カップ ２４　　　　ノズルスキャン機構 ２５　　　　ノズルスキャンアーム ２６　　　　ノズル待機機構 ２７　　　　リンスノズル ２８　　　　レジストノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハにレジスト塗布液を供給する
   レジストノズルとレジスト膜の周縁部を溶解除去するリ
   ンス液を供給するリンスノズルを備えたレジスト塗布装
   置において、上記レジストノズルおよびリンスノズルを
   隣接して収容し待機させるノズル待機機構と、上記レジ
   ストノズルまたはリンスノズルを選択的に取り出すノズ
   ルスキャンアームと、上記ノズルスキャンアームを移動
   させるノズルスキャン機構とを備えたことを特徴とする
   レジスト塗布装置。
2. 【請求項２】前記リンス液を脱気する機構を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のレジスト塗布装置。