JPH09260277A - スピンコータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウエハ外周のレジスト除去時に溶解剤が跳返
ってウエハ外周以外の部分に容易に付着しないスピンコ
ータを提供する。 【解決手段】 スピンコータはレジスト溶解剤をウエハ
外周に送出して洗落すノズルであって、その先端にはノ
ズル穴をもつ平面４２と１個の突起部４０が形成され、
該突起部のノズル口側の側面がウエハチャックの回転軸
に対し凹で、下方に垂直に伸びた凹面壁を有するエッジ
リンスノズル３０を備える。ウエハチャック１２にウエ
ハ１４を装着し回転させ、平面４２がウエハ外周の僅か
上方にあり、凹面壁はウエハ外周の僅か外側に位置する
ように前記ノズル３０を配置する。ノズル穴から溶解剤
を流出して先端の凹面壁、平面とウエハ外周との間に液
溜りを形成する。ウエハ外周のレジストは液溜りの溶解
剤中に溶解して遠心力によりウエハ外へ飛散するので、
溶解剤はウエハ外周以外の部分には付着せず除去され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピンコータに関
し、更に詳しくは、半導体ウエハの外周に溶解剤を塗布
してウエハ外周のレジストを溶解・除去するようにした
スピンコータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの製造で露光技術によりパ
ターニングをする際には、一般的には、ウエハにレジス
トを塗布して露光することによりパターニングをする。
このとき、ウエハ外周にレジストが塗布されたままであ
ると、レジスト塗布工程から露光工程にウエハを移載し
て位置決めする際にウエハ外周が位置決め装置等に当た
ってレジストが欠け、パーティクルとなる。このように
して発生したパーティクルは他のウエハに付着し、この
結果、品質劣化を招く。このため、通常は、ウエハの上
に溶解剤を吹き付けるノズルを所定の位置に配置し、ス
ピンコータによるウエハへのレジストのコーティング時
又はコーティング後に、回転しているウエハの外周にノ
ズルから一定の条件でレジストを溶解する溶解剤をウエ
ハ外周に吹き付け、ウエハ外周のレジストを溶解・除去
している。図４は、従来におけるウエハ外周のレジスト
除去を行うことの一例を示す側面図であり、ウエハチャ
ック１２と、ウエハチャック１２に装着された５インチ
のウエハ１４と、ウエハ１４の上に配置され、溶解剤輸
送パイプ１８が上端に接続されている吹き付けノズル２
０と、ウエハ１４の周囲を覆っているスピンカップ２２
とから構成されている。

【０００３】スピンカップ２２の底面は円板で、側面は
円筒状であり、側面上部の外側はやや内方に向かうテー
パ状に形成され、更に最上部には内側に向けて底面と平
行なドーナツ円板状の縁２４が形成されている。また、
吹き付けノズル２０は、ノズル内の流路方向がウエハ１
４の内側から斜め外側向きかつノズル先端がウエハの外
周に向けた配置をされている。

【０００４】ウエハ１４の外周のレジストを除去する際
には、まず、ウエハ１４をウエハチャック１２により図
４に示すようにＷ回りに回転させ、次いで、溶解剤輸送
パイプから送られてくる溶解剤が吹き付けノズル２０の
先端から吹き出されてウエハ１４の外周に吹き付けられ
る。

【０００５】これにより、ウエハ外周のレジストは溶解
剤中に溶け出してスピンカップ内に飛散し、除去され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のウエハ
外周のレジストを除去するスピンコータでは、ノズルの
高さ及び角度、ノズル内の溶解剤の圧力、溶解剤の流
量、吹き付け時期及び時間等のパラメータの制御が難し
く、いずれかのパラメータが設定値からずれるとウエハ
のオリエンテーションフラット等で溶解剤の跳ね返りが
生じてウエハの外周以外の部分に溶解剤が付着し、その
結果、後の工程で支障をきたす問題があった。

【０００７】以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、ウエハ外周のレジスト除去時に溶解剤が跳ね返っ
てウエハの外周以外の部分に付着することのないスピン
コータを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、溶解剤を吹き付けているノズル先端の形状を工夫
し、ノズル先端とウエハ外周との間隔を近接させて両者
の間に溶解剤の液溜りを形成させることにより、溶解剤
吹き付け時での諸パラメータの制御を厳密に行わなくて
も溶解剤の跳ね返りが容易に生じないことを見い出し、
本発明を完成するに至った。

【０００９】上記課題を解決するために、本発明に係る
スピンコータは、水平な保持面上にウエハを保持し、垂
直な回転軸の周りに回転させるウエハチャックと、ウエ
ハチャックの周囲に設けられたスピンカップと、レジス
トを溶解する溶解剤をウエハ外周部に送出してリンスす
るエッジリンスノズルとを備えたスピンコータであっ
て、エッジリンスノズルが、ノズル口を開口させた下向
きの水平なノズル先端面と、ノズル先端面の一部から更
に下方に伸びる突起部とを有するノズル先端部を備え、
突起部のノズル口側の側面の少なくとも一部は、ウエハ
チャックの回転軸に対して凹で、かつ下方に垂直に伸び
る凹面壁で形成され、ノズル先端面は、ウエハチャック
上に保持されたウエハの上面より僅かに上方に位置し、
突起部の凹面壁は、ウエハチャック上に保持されたウエ
ハの外周より僅かに外側に位置していることを特徴とし
ている。

【００１０】後述する液溜りが形成される限り、ノズル
先端面は完全に水平である必要はなく、凹面壁が下方に
完全に垂直である必要もない。凹面壁の凹形状は液溜り
が形成される限り円弧状、矩形状等どんな形状でもよい
が、ウエハ外周の円弧形状と同じ形状か、又は円弧形状
よりも凹であることが望ましい。

【００１１】ウエハ外周のレジスト除去をする際には、
ノズル先端面が回転しているウエハの外周より僅かに上
方に位置し、突起部の凹面壁はウエハ外周よりも僅かに
外側に位置するようにエッジリンスノズルを配置する。
平面及び凹面壁とウエハ外周との間隔は、いずれも１±
０．５mmであることが望ましい。

【００１２】次いで、平面とウエハとの間にノズル穴か
らレジストを溶解する溶解剤を吐出するとウエハ外周と
接触した溶解剤には遠心力及び回転力が作用するが突起
部の凹面壁に支えられて抗力をうける。このため溶解剤
は、ウエハの内側には流れることはなく、凹面壁に沿っ
てウエハ回転方向に流れ出し、次いで、ウエハ外部へ吹
き飛ばされる。ノズル穴からは溶解剤が連続して吐出さ
れるので、この結果、ウエハの外周、平面及び凹面壁で
形成される空間に液溜りが形成される。溶解剤が液溜り
となってウエハ外周に接触している間はレジストが溶解
剤中に溶け出し、この結果、ウエハ外周のレジストが除
去される。

【００１３】回転しているウエハのオリエンテーション
フラットによる空間のために液溜りが形成されないとき
は溶解剤はウエハの下に流れ、また、ノズル穴とウエハ
の外周との間隔は従来に比べて遥かに短い。このため、
溶解剤塗布時の条件が多少変化してもウエハのオリエン
テーションフラット端部で溶解剤が跳ね返ってウエハの
外周以外の部分に付着することは生じない。また、液溜
りを形成してウエハ外周のレジストを除去しているた
め、使用する溶解剤の液量は従来よりも遥かに少なくす
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施例 以下に、図面を参照し、実施例に基づいて本発明をより
詳細に説明する。図１は、本実施例のスピンコータを用
いてウエハ外周のレジスト除去を行うことを示す側面図
である。図１では、吹き付けノズル２０の代わりにエッ
ジリンスノズル３０及びリンク装置３１を用いているこ
と以外は、図４と同じ構成である。よって、図１では、
図４と同じ部位、部品には同じ符号を付してその説明を
省略する。

【００１５】図２は、図１のエッジリンスノズル３０を
下方から見たエッジリンスノズル３０及びリンク装置３
１のみを示す斜視図である。エッジリンスノズル３０
は、ノズル本体３２と、ノズル本体３２の基端に備えら
れた位置決め部３４とから構成される。

【００１６】ノズル本体３２は、取付部３６と、取付部
３６の先に備えられた円柱状のノズル円柱部３８と、ノ
ズル円柱部３８の先のノズル先端部３９とから構成され
る。ノズル先端部３９の形状は、下向きの水平な平面４
２と突起部４０とで形成されている。ノズル円柱部３８
の中心軸には円筒状の流路４４が形成され、その先端は
テーパ状に細くなり、更にその先端は細い円筒形状に形
成され、更にその先端は平面４２内のノズル穴４６とし
て形成されている。ノズル穴４６の直径はｌで示されて
いる。

【００１７】突起部４０におけるノズル穴４６側の側面
はノズル穴４６に対し内側の円弧状になっていて、円弧
の直径はウエハ１４の直径と同じ５インチであり、ノズ
ル穴４６と円弧との距離はｍで示されている。突起部４
０の反対側の側面はノズル本体３２とのつなぎ目のない
同一の円筒状側面である。

【００１８】位置決め部３４は、円筒状の取付部４８
と、取付部４８の上端に付けられた円板状の移動子５０
とから構成され、取付部４８の下端は取付部４６と着脱
可能である。取付部４８及び移動子５０の中心軸には貫
通する流路５４が形成され、図１では、取付部３６は取
付部４８に装着され、流路５４と流路４４とは隙間なく
連結されている。流路５４の上端には溶解剤輸送パイプ
１８が接続されている。

【００１９】リンク装置は３１は、回転軸５５を後端部
に有し自在に回転する第１アーム５６と、第１アーム５
６の先端に回転自在に後端部が連結された第２アーム５
８と、第１アーム５６及び第２アーム５８を動作させる
駆動装置５９とから構成され、回転軸５５は駆動装置５
９の上部に固定されている。第２アーム５８の先端は移
動子５０におけるスピンカップ２２の縁２４側の側壁に
取り付けられている。

【００２０】ウエハ１４の外周のレジスト除去を行う際
には、まず、ウエハ１４を、図１に示すように、単位時
間あたり所定の回転数でＷ回りに回転させ、次いで、駆
動装置５９により第１アーム５６及び第２アーム５８を
水平に伸ばし、平面４２及び突起部４０の凹面壁とウエ
ハ１４の外周との間隔はいずれも１mmとなるようにノズ
ル本体３２を所定の位置に配置する。

【００２１】次いで、溶解剤輸送パイプ１８からレジス
トを溶解する溶解剤をエッジリンスノズル３０に所定流
量で流入させる。流入された溶解剤はすべて流路４４、
５４を流れてノズル穴４６から吐出される。

【００２２】ウエハ１４は前述のように回転しているた
め、吐出されてウエハ１４の外周と接触した溶解剤には
遠心力凹及び回転力が作用するが、溶解剤は突起部４０
の凹面壁に支えられて抗力を受ける。このため溶解剤
は、ウエハ１４の内側には流れることはなく、凹面壁に
沿ってウエハ回転方向に流れ出し、ウエハ１４の外部へ
吹き飛ばされる。ノズル穴からは溶解剤が連続して吐出
されるので、この結果、ウエハ１４の外周、平面４２及
び突起部４０の凹面壁で形成される空間６０に液溜り
（図示せず）が形成される。液溜りのウエハ中心軸方向
の幅の長さは溶解剤の吐出量を調節することにより制御
可能である。溶解剤が液溜りとなってウエハ１４の外周
に接触している間はレジストが溶解剤中に溶け出し、こ
の結果、ウエハ１４の外周のレジストが除去される。

【００２３】図３は、図１で、エッジリンスノズル３０
をレジスト除去終了時の位置に移動させた状態を示す平
面図である。駆動装置５９により第２アーム５８は水平
のまま第１アーム５６が上へ９０度回転し、その結果、
エッジリンスノズル３０はスピンカップ２２の縁２４の
内側から外の上側へ移動している。

【００２４】本実施例では、回転しているウエハ１４の
オリエンテーションフラットによる空間のために液溜り
が形成されないときは溶解剤は下に流れ、また、ノズル
穴４６とウエハ１４の外周との間隔は従来に比べて遥か
に短い。このため、溶解剤塗布時の条件が多少変化して
もオリエンテーションフラット端部で溶解剤が跳ね返っ
てウエハ１４の外周以外の部分に付着することは生じな
い。また、液溜りを形成してウエハ１４の外周のレジス
トを除去しているため、使用する液量は従来の１／５に
することができる。更に、エッジリンスノズル３０は、
リンク装置３１により上下動されるのでスピンカップ２
２の縁２４に当たることなく所定の位置に配置あるいは
戻すことが可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、ウエハ外周にレジストを溶
解する溶解剤を塗布するエッジリンスノズルであって、
ノズル口を開口させた下向きの水平なノズル先端面と、
ノズル先端面の一部から更に下方に伸びる突起部とを備
え、突起部のノズル口側の側面はウエハチャックの回転
軸に対して凹で、かつ下方に垂直に伸びる凹面壁で形成
されているエッジリンスノズルを用いる。このエッジリ
ンスノズルを備えたスピンコータによれば、ウエハチャ
ック上に保持・回転されているウエハの外周上面より僅
かに上方にノズル先端面を、ウエハの外周よりも僅かに
外側に凹面壁を配置し、ノズル口から溶解剤を吐出する
ことにより、ノズル先端面、凹面壁及びウエハ外周との
間に液溜りを形成してウエハ外周に溶解剤を塗布してい
る。従って、ウエハ外周のレジストは液溜りになってい
る溶解剤中に溶け出し、溶解剤はウエハ外部へ遠心力及
び回転力により飛散される。これにより、溶解剤塗布時
の条件が多少変化しても溶解剤がウエハの外周以外の部
分に付着することなくウエハ外周のレジストが溶解して
除去される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のスピンコータを用いてウエハ外周の
レジスト除去を行うことを示す側面図である。

【図２】エッジリンスノズル及びリンク装置の斜視図で
ある。

【図３】エッジリンスノズルをスピンカップの外へ移動
した状態の側面図である。

【図４】従来におけるウエハ外周のレジスト除去を行う
ことを示す側面図である。

【符号の説明】

１２……ウエハチャック、１４……ウエハ、１８……溶
解剤輸送パイプ１８、２０……吹き付けノズル、２２…
…スピンカップ、２４……縁、３０……エッジリンスノ
ズル、３１……リンク装置、３２……ノズル本体、３４
……位置決め部、３６……取付部、３８……ノズル円柱
部、３９……ノズル先端部、４０……突起部、４２……
平面、４４……流路、４６……ノズル穴、４８……取付
部、５０……移動子、５４……流路、５５……回転軸、
５６……第１アーム、５８……第２アーム、５９……駆
動装置、６０……空間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平な保持面上にウエハを保持し、垂直
   な回転軸の周りに回転させるウエハチャックと、ウエハ
   チャックの周囲に設けられたスピンカップと、レジスト
   を溶解する溶解剤をウエハ外周部に送出してリンスする
   エッジリンスノズルとを備えたスピンコータであって、 エッジリンスノズルが、ノズル口を開口させた下向きの
   水平なノズル先端面と、ノズル先端面の一部から更に下
   方に伸びる突起部とを有するノズル先端部を備え、 突起部のノズル口側の側面の少なくとも一部は、ウエハ
   チャックの回転軸に対して凹で、かつ下方に垂直に伸び
   る凹面壁で形成され、 ノズル先端面は、ウエハチャック上に保持されたウエハ
   の上面より僅かに上方に位置し、突起部の凹面壁は、ウ
   エハチャック上に保持されたウエハの外周より僅かに外
   側に位置していることを特徴とするスピンコータ。
2. 【請求項２】 エッジリンスノズルに連結され、エッジ
   リンスノズルを自在に上下運動及び回動運動させるリン
   ク装置を備え、スピンカップの外に位置するエッジリン
   スノズルを溶解剤を塗布する際にはスピンカップ頭部を
   越えて所定の位置に配置することを特徴とする請求項１
   に記載のスピンコータ。