JP2807675B2 - レジスト処理装置 - Google Patents

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、レジスト塗布装置、露光装置および現像処
理装置等のレジスト処理装置に関する。

（従来の技術） 半導体ウエハ等の被処理体に対してのレジスト塗布、
露光および現像等の処理は、垂直層流を絶えず供給して
微細な埃等の発生を防止したクリーンルーム内において
行われている。

第２図は、このようなクリーンルーム内で用いられる
装置の一例として、半導体ウエハの表面へレジストを塗
布する際に用いられるレジスト処理装置を示すものであ
る。

同図に示すように、レジスト処理装置には、上部に開
口部１を有し内側に傾斜した形状のカップ２が備えられ
ている。このカップ２の下面の縁部には、端部が図示し
ない排気機構に連設された円筒状排気管３および端部が
使用後のレジストを収容する塩化ビニル製等からなるド
レインボックス４に連設された円筒状排出管５が設けら
れている。またカップ２の中央には、スピンドル挿入孔
６が形成されている。

スピンドル挿入孔６には、半導体ウエハ７を吸着可能
に保持する樹脂製等からなるウエハチャック８が挿入さ
れており、このウエハチャック８の下部には出力軸９を
介して例えば０〜8000rpmの範囲内で動作するスピンド
ルモータ10が取付けられている。

カップ２の開口部１の上方には、四弗化エチレン樹脂
製またはSUS製等からなるレジスト供給パイプ11が配さ
れており、このレジスト供給パイプ11の一端部にレジス
トの温度を調節するレジスト温度調節器12が取付けら
れ、その他端部には開口部１から半導体ウエハ７の中心
に向けてその表面にレジストを滴下するレジスト滴下ノ
ズル13が設けられている。

さらにカップ２の開口部１の上方には、図示を省略し
た天井から供給される垂直層流14を強制的に取込んだ
後、その温度および湿度をコントロールする温湿度コン
トロール部15が配されている。

そしてこのような構成のレジスト処理装置により半導
体ウエハ７にレジストを塗布する場合、まず温湿度コン
トロール部15内に垂直層流14を強制的に取込み、この取
込んだ垂直層流14の温湿度をコントロールして排出し、
カップ２内に送込む。

次いで、半導体ウエハ７をベルト等によってウエハチ
ャック８上まで搬送した後、ウエハチャック８上の所定
の位置に載置し、しかる後、図示しない真空機構により
吸着力を得て吸着保持する。

このとき、半導体ウエハ７の搬送を容易にするため
に、予めカップ２が下降しており、半導体ウエハ７を吸
着保持した後には、そのカップ２が上昇する。

この後、この保持された半導体ウエハ７の中心部にレ
ジスト滴下ノズル13からレジストを滴下する。

ここでこのレジストは、図示しないレジスト供給源か
らレジスト温度調節器12に送られ、このレジスト温度調
節器12内部での恒温水の循環等により、例えば24℃程度
に調節される。このとき、約10cc程度のレジストが一度
に温度調節されるが、そのレジストを蛇管状または螺旋
状に循環させることにより温調容量が増えるので、より
その温度調節を効率的に行うこともできる。

そして、レジスト温度調節器12により設定温度に調節
したレジストをレジスト滴下ノズル13から半導体ウエハ
７の表面に約3cc程度滴下した後、スピンドルモータ10
を例えば4000rpm程度で駆動させ、出力軸９を介して半
導体ウエハ７を高速回転させ、滴下したレジストを遠心
力により拡散する。

これをさらに続けて、半導体ウエハ７上に拡散したレ
ジストを乾燥させる。

続いて、表面にレジストを塗布乾燥させた半導体ウエ
ハ７を図示しない露光装置側へベルト等によって搬送
し、ここでその表面にパターン露光を施す。

さらにパターン露光を施した半導体ウエハ７を図示し
ない現像処理装置側へベルト等によって搬送し、ここで
その半導体ウエハ７の被現像面を上側に向けた状態でウ
エハチャックにより吸着保持する。そしてウエハチャッ
クに接続されたモータを停止または低速回転させつつ、
その被現像面に現像液をスプレーノズル等で供給し、し
かる後、半導体ウエハ７をモータの駆動力により高速で
回転させる。これにより、その被現像面に供給された現
像液は遠心力によって排除され、厚さが約数μｍのパタ
ーンが形成される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のレジスト処理装置で
は、半導体ウエハ７がベルト等によりウエハチャック８
上まで搬送されて吸着保持される際、その半導体ウエハ
７がベルトやウエハチャック８等と擦れ合うことによ
り、その表面に静電気を帯びてしまうので、その表面に
微細な埃等が吸着されてしまう。

このように、半導体ウエハ７の表面に埃等が吸着され
た場合には、レジストの膜厚が不均一となったり露光装
置での露光のピンボケが生じたりしてしまい、品質、歩
留りおよび生産性が低下してしまうという問題があっ
た。

本発明は、このような事情に対処して成されたもの
で、被処理体の品質、歩留りおよび生産性を向上させる
ことができるレジスト処理装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のレジスト処理装置は、レジスト処理雰囲気に
垂直層流を送るとともに、被処理体を回転させつつレジ
スト処理を施すレジスト処理装置において、 空気を取り入れて垂直層流を形成する垂直層流形成装
置であって、取り入れられた前記空気が、 塵埃を除去するためのフィルタ、空気をイオン化する
イオン発生器、空気を除湿する熱交換器、空気に蒸気を
付加する加湿機構、空気を所望温度に調整する熱交換
器、が設けられた部位を、この順で通過するよう構成さ
れた垂直層流形成装置を 具備したことを特徴とするものである。

（作 用） 本発明のレジスト処理装置では、イオン化されたエア
をダウンフローさせることにより、被処理体の表面に帯
びた静電気を中和させることができるので、埃等の吸着
を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明のレジスト処理装置の一実施例の詳細を
図面に基づいて説明する。

温湿度コントロール部15の方形筒状の筺体16の内部に
は、垂直層流14を濾過するプリフィルタ17が備えられて
いる。プリフィルタ17の下方には、その垂直層流14を強
制的に内部に取込むファン18,18、これらファン18によ
って取込まれた垂直層流14を緩衝するダンパ19、このダ
ンパ19によって緩衝された垂直層流14をイオン化させる
イオン発生器20がこの順に配されている。

イオン発生器20の下方には、このイオン発生器20によ
ってイオン化された垂直層流14の湿気を筺体16の外部に
設けられた冷却器21による所望の温度の恒温水の循環に
より結露させて除去する熱交換器22が配されている。

熱交換器22の下方には、この熱交換器22によって除湿
された垂直層流14にフォトレジストの溶媒等の蒸気を付
加する複数の孔23,23…を有した加湿管24が配されてお
り、この加湿管24の端部には筺体16の外部に設けられ超
音波等によってその蒸気を発生させる加湿器25が取付け
られている。

加湿管24の下方には、この加湿管24によって蒸気が付
加された垂直層流14を加熱する熱交換器26が配されてお
り、この熱交換器26の端部には筺体16の外部に設けられ
その熱交換器26に所望の温度の恒温水を循環させる温調
器27が取付けられている。

熱交換器26の下方には、熱交換器22、加湿管24および
熱交換器26によってコントロールされた垂直層流14の温
湿度を検出する温湿度検出センサ28およびHEPAフィルタ
等からなるフィルタ29がこの順に配されている。

なお、イオン発生器20、冷却器21および温調器27等
は、ケーブル30を介して温湿度検出センサ28に接続され
た図示しない制御部により制御されるようになってい
る。

次に、このような構成の温湿度コントロール部15を具
備したレジスト塗布装置の動作について説明する。

第２図で説明したように、半導体ウエハ７をベルト等
による搬送機構によってウエハチャック８上まで搬送
し、そのウエハチャック８によって吸着保持した後、そ
の半導体ウエハ７の中心部にレジスト滴下ノズル13から
レジストを滴下する。このような処理中においてのカッ
プ２内の排気は、設定されたプログラムにより排気管３
を介し図示しない排気機構によって行う。

また半導体ウエハ７の回転により飛散したレジスト
は、内側に傾斜したカップ２の内面に付着しある程度厚
みが増すと自重により下方に落下するので、これを排出
管５を介してドレインボックス４に収容する。

ここで、カップ２内においてのレジスト塗布を常にク
リーンな状態で行う場合には、まずプリフィルタ17を介
し各ファン18によって強制的に取込んだ垂直層流14をダ
ンパ19によって緩衝させた後、イオン発生器20によって
イオン化させる。次いで、イオン化した垂直層流14を熱
交換器22によって除湿した後、これに加湿管24の複数の
孔23からのフォトレジストの溶媒等の蒸気を付加し、さ
らに熱交換器26によって加熱した後、温度検出センサ28
およびフィルタ29を介して下方へ排出し、カップ２内に
送込む。

この結果、カップ２内は、温湿度がコントロールさ
れ、さらにイオン化された垂直層流14で充満されるの
で、半導体ウエハ７がベルトやウエハチャック８等と擦
れ合ってその表面に帯びた静電気をイオン化された垂直
層流14により中和することができ、これによりその表面
への微細な埃等の吸着が防止される。

このように、本実施例では、温湿度コントロール部15
内に具備したイオン発生器20により、カップ２に送込む
べき垂直層流14をイオン化させることができるので、半
導体ウエハ７の表面に帯電する静電気を中和することが
でき、これによりその表面への微細な埃等の吸着を防止
することができる。

また本実施例のレジスト塗布装置は、この装置に具備
した温湿度コントロール部15により、クリーンルーム内
の温度や湿度が変動した場合であっても、カップ２内の
雰囲気を一定に保つこともできる。

さらに、本実施例では、温湿度コントロール部15に具
備したプリフィルタ17およびフィルタ29により、カップ
２内のクリーン度を局所的に向上させることもできる。

なお、本実施例では、恒温水の循環による熱交換器22
や超音波による加湿器25を用いて温湿度のコントロール
を行う場合について説明したが、この例に限らずペルチ
ェ素子やバブリング等を用いて温湿度のコントロールを
行ってもよい。

また本実施例では、本発明をレジスト塗布装置に適用
した場合について説明したが、この例に限らず露光装置
や現像装置等の他のレジスト処理装置に適用してもよ
く、これらの装置に適用した場合には現像パターンの均
一性や現像の均一性を向上させることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のレジスト処理装置によ
れば、埃等の吸着を防止することができるので、被処理
体の品質、歩留りおよび生産性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレジスト処理装置をレジスト塗布装置
に適用した場合の一実施例を示す温湿度コントロール部
の詳細図、第２図は従来のレジスト塗布装置を簡単に示
す図である。 １……開口部、２……カップ、３……円筒状排気管、４
……ドレインボックス、５……円筒状排出管、７……半
導体ウエハ、８……ウエハチャック、９……出力軸、10
……スピンドルモータ、11……レジスト供給パイプ、12
……レジスト温度調節器、14……垂直層流、15……温湿
度コントロール部、17……プリフィルタ、18……ファ
ン、19……ダンパ、20……イオン発生器、21……冷却
器、22……熱交換器、24……加湿管、25……加湿器、26
……熱交換器、27……温調器、28……温湿度検出セン
サ、29……フィルタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レジスト処理雰囲気に垂直層流を送るとと
   もに、被処理体を回転させつつレジスト処理を施すレジ
   スト処理装置において、 空気を取り入れて垂直層流を形成する垂直層流形成装置
   であって、取り入れられた前記空気が、 塵埃を除去するためのフィルタ、空気をイオン化するイ
   オン発生器、空気を除湿する熱交換器、空気に蒸気を付
   加する加湿機構、空気を所望温度に調整する熱交換器、
   が設けられた部位を、この順で通過するよう構成された
   垂直層流形成装置を 具備したことを特徴とするレジスト処理装置。