(57)【要約】【課題】簡素な形状で効率的に気流を整流できるレジスト塗布装置、レジスト塗布方法、半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るレジスト塗布装置は、ウエハ２を保持するステージ３と、ステージ３の上方に配置されたレジストを吐出するノズル７と、ステージを回転させる回転軸４及び回転モータと、ステージ３の側方及び下方を覆うカップ５と、カップ５の底部に設けられた穴５ａと、カップ５の内面に設けられた螺旋状の溝８と、穴５ａに繋げられた排気管６の一端と、排気管の他端に設けられた排気口６ａと、排気口に接続されたポンプと、を具備し、溝８の螺旋はステージ３の回転方向と同一方向に形成され、溝８は穴５ａに繋げられている。【選択図】        図１
2004296811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するステージと、
前記ステージの上方に配置されたレジストを吐出するノズルと、
前記ステージを回転させる回転駆動機構と、
前記ステージの側方及び下方を覆うカップと、
前記カップの底部に設けられた穴と、
前記カップの内面に設けられた螺旋状の溝と、
前記穴に繋げられた排気機構と、
を具備し、
前記溝の螺旋は前記ステージの回転方向と同一方向に形成され、前記溝は前記穴に繋げられているレジスト塗布装置。
【請求項２】
ステージ上に基板を保持し、
前記基板及び前記ステージの側方及び下方をカップで覆い、
前記カップの底部の穴から排気し且つ前記ステージを回転させて前記基板を回転させながら、該基板上にレジストを滴下することにより、該レジストを塗布するレジスト塗布方法であって、
前記カップは、その内面に螺旋状の溝が設けられ、該溝が前記穴に繋げられ、前記溝の螺旋が前記ステージの回転方向と同一方向に形成されたものを用いるレジスト塗布方法。
【請求項３】
請求項１に記載のレジスト塗布装置を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を経て製造された半導体装置。
【請求項４】
請求項２に記載のレジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を経て製造された半導体装置。
【請求項５】
請求項１に記載のレジスト塗布装置を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載のレジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジスト塗布装置、レジスト塗布方法、半導体装置及びその製造方法に関する。特には、簡素な形状で効率的に気流を整流できるレジスト塗布装置、レジスト塗布方法、半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のレジスト塗布装置を示す断面図である。このレジスト塗布装置は特開平５−１０９６１２号公報に開示されている。
図３に示すレジスト塗布装置は、基板にレジストを回転塗布する装置の構造に関し、塗布膜厚さの均一性を良くし、且つ基板裏面へのレジストミスト付着を防止することを目的とするものである。
【０００３】
基板１０１の側方を包囲する内カップ１１４の底中央部に開口を設け、内カップ１１４内にはこの開口上方を包囲し且つ基板裏面周辺部に近接する整流リング１１６を配設する。内カップ１１４の外側には内カップ１１４の側面と底面に近接する外カップ１１７を配設する。内カップ１１４内を強制排気することにより、基板１０１上方の雰囲気を内カップ１１４と外カップ１１７との間隙を経由して基板１０１の裏面側に導くとともに、基板１０１裏面に沿って基板１０１の中心寄りから外周へ向かう気流を発生させる。
【０００４】
上記従来のレジスト塗布装置では、整流リング１１６により整流が行われるが、整流リングは複雑な断面形状を有しており、気流の流れも複雑となるため、コントロールが困難である。
【０００５】
図４は、他の従来のレジスト塗布装置を示す断面図である。このレジスト塗布装置は特開平６−８４７７７号公報に開示されている。
図４に示すレジスト塗布装置は、レジストの回転塗布時にウエハ１０５の面上で層流となる噴き出し管によってレジスト膜厚のばらつきを低減するものである。
【０００６】
スピナーカップ１０８の中央にスピナーチャック部１０６が配置されている。このスピナーチャック部１０６を覆いかつスピナーカップ１０８と上部カップ１０３とで密閉状態の空間を作り、上部カップ１０３にレジストを滴下するための滴下ノズル１０２を備えている。上部カップ１０３の横方向より空間内に溶剤を含む窒素ガスを噴き出す管１０７を設けている。排気管１０４は常時一定の流量で吸引されている。噴き出し管１０７は４本左右対称に配置されている。
【０００７】
上記他の従来のレジスト塗布装置では、カップの密閉とウエハ面上の噴き出し管により気流の整流を行っている。しかし、上部カップで密閉することにより、ミストが集中的にウエハに付着する恐れがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１０９６１２号公報（３〜４頁、図１）
【特許文献２】
特開平６−８４７７７号公報（２頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように従来のレジスト塗布装置では、複雑な断面形状の整流リングを用いて気流の整流を行っているため、気流の流れも複雑となり、コントロールが困難である。また、他の従来のレジスト塗布装置では、上部カップで密閉しているため、ミストの逃げ道が狭くなり、レジストのミストが集中的にウエハに付着する恐れがあり、整流効果が不十分であることも予想される。
【００１０】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、簡素な形状で効率的に気流を整流できるレジスト塗布装置、レジスト塗布方法、半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るレジスト塗布装置は、基板を保持するステージと、
前記ステージの上方に配置されたレジストを吐出するノズルと、
前記ステージを回転させる回転駆動機構と、
前記ステージの側方及び下方を覆うカップと、
前記カップの底部に設けられた穴と、
前記カップの内面に設けられた螺旋状の溝と、
前記穴に繋げられた排気機構と、
を具備し、
前記溝の螺旋は前記ステージの回転方向と同一方向に形成され、前記溝は前記穴に繋げられている。
【００１２】
上記レジスト塗布装置によれば、レジスト塗布装置においてカップの内面に螺旋状の溝を設けるという単純な形状変更により、排気時の気流を効率的に整流できる。従って、レジストを塗布する際に基板上にミストがかからないようにして該基板にミストが付着するのを抑制できる。
【００１３】
本発明に係るレジスト塗布方法は、ステージ上に基板を保持し、
前記基板及び前記ステージの側方及び下方をカップで覆い、
前記カップの底部の穴から排気し且つ前記ステージを回転させて前記基板を回転させながら、該基板上にレジストを滴下することにより、該レジストを塗布するレジスト塗布方法であって、
前記カップは、その内面に螺旋状の溝が設けられ、該溝が前記穴に繋げられ、前記溝の螺旋が前記ステージの回転方向と同一方向に形成されたものを用いる。
【００１４】
上記レジスト塗布方法によれば、基板の回転によって滴下されたレジストが基板上で拡がり、該基板の全面にほぼ均一の厚さでレジストを塗布することができる。このとき、カップ内には気流の整流が行われているため、ミストの逃げ道を狭めることなく、ミストを基板の外周とカップ内面との間を通って効率的に排気することができる。従って、基板上にミストが付着するのを抑制することができる。
【００１５】
本発明に係る半導体装置は、前記のレジスト塗布装置を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を経て製造されたものである。
本発明に係る半導体装置は、前記のレジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を経て製造されたものである。
【００１６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１に記載のレジスト塗布装置を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を具備するものである。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、前記のレジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を具備するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態によるレジスト塗布装置の概略を示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すカップの斜視図である。図２は、図１（Ｂ）に示すカップを上から視た図である。
【００１８】
図１（Ａ）に示すように、レジスト塗布装置１はウエハ２を保持するステージ３を備えている。ステージ３の上方には、ウエハ（基板）２の表面にレジストを塗布するノズル７が配置されている。このステージ３は回転軸４の先端に配置されており、回転軸４の基端には回転モータ（図示せず）が取り付けられている。ウエハ２とステージ３の側方及び下方を覆うようにカップ５が配置されている。このカップ５の上部は開放されており、カップ５の底部には回転軸４を挿入するための穴５ａが設けられている。この穴５ａはレジストを塗布する際に発生するミストを排気する排気管６に繋げられている。この排気管６には排気口６ａが設けられており、この排気口６ａには図示せぬポンプが接続されている。このポンプは、排気口６ａから空気やミストを矢印のように引き出すためのものである。排気管６には回転軸４が挿入されている。
【００１９】
図１（Ｂ）及び図２に示すように、前記カップ５の内面には螺旋状の溝８が複数設けられている。螺旋状の溝８は、穴５ａに繋げられ、排気管６に繋げられている。溝８の螺旋は、ステージ３の回転方向と同一方向の螺旋とすることが好ましい。螺旋状の溝８は、カップ５の上部から排気管６に向かって設けられているため、カップの上部から排気管６に近づくにつれて溝の幅が狭く形成されている。このような溝８をカップ内面に設けるのは、ポンプによって排気管６を介してカップ５の内部の空気やミストを引き出して気流を整流するためである。尚、溝８の幅や深さは、ノズル７から吐出するレジストの量やウエハ２の回転速度などの条件を勘案して適切なものとすることが好ましい。
【００２０】
次に、上記レジスト塗布装置を用いてレジストを塗布する方法について説明する。
まず、ウエハ２をステージ３上に真空吸着機構又は静電チャック機構により保持する。次いで、回転モータによって回転軸４を回転させてステージ３を回転させる。これにより、ウエハ２を所定の回転速度により回転させる。また、ポンプを作動させることにより排気口６ａから空気を引き出し、排気管６を介してカップ５内の空気を排気口に導く。この際、カップ５の内面に螺旋状の溝８を形成しているため、カップ内の空気は螺旋状の溝８によって整流される。
【００２１】
この後、ノズル７から所定量のレジストを吐出することにより、回転しているウエハ２の中央部にレジストが塗布される。ウエハ２の回転によってレジストがウエハ上で拡がり、ウエハの全面にほぼ均一の厚さでレジストが塗布される。このとき、カップ５内には気流の整流が行われているため、ミストの逃げ道を狭めることなく、ミストをウエハ２の外周とカップ内面との間を通って効率的に排気することができる。従って、ウエハ上にミストが付着するのを抑制することができる。
【００２２】
上記実施の形態によれば、レジスト塗布装置においてカップ５の内面に螺旋状の溝８を設けるという単純な形状変更により、排気時の気流を効率的に整流できる。従って、レジストを塗布する際にウエハ２にミストがかからないようにしてウエハにミストが付着するのを抑制できる。
【００２３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
また、上記実施の形態では、カップ５の内面に螺旋状の溝８を設けているが、内面に溝のないカップ５を用い、このカップ５に螺旋状の溝を有する他のカップを嵌め込むことにより、本発明を実施することも可能である。この場合の他のカップは例えばプラスチック製又は樹脂製のものを用いる。このように他のカップを用いれば、他のカップの交換が容易となるという利点がある。
【００２４】
また、上記実施の形態では、レジスト塗布装置及びレジスト塗布方法に本発明を適用しているが、これに限定されるものではなく、前記レジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を経て製造された半導体装置に本発明を適用することも可能であり、前記レジスト塗布装置を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を具備する半導体装置の製造方法に本発明を適用することも可能であり、前記レジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を具備する半導体装置の製造方法に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態によるレジスト塗布装置の概略及びカップを示す図。
【図２】図１（Ｂ）に示すカップを上から視た図。
【図３】従来のレジスト塗布装置を示す断面図。
【図４】他の従来のレジスト塗布装置を示す断面図。
【符号の説明】
１…レジスト塗布装置、２…ウエハ、３…ステージ、４…回転軸、５…カップ、５ａ…穴、６…排気管、６ａ…排気口、７…ノズル、８…螺旋状の溝、１０１…基板、１０２…滴下ノズル、１０３…上部カップ、１０４…排気管、１０５…ウエハ、１０６…スピナーチャック部、１０７…噴き出す管、１０８…スピナーカップ、１１４…内カップ、１１６…整流リング、１１７…外カップ
【図１】
2004296811.tif 000003
【図２】
2004296811.tif 000004
【図３】
2004296811.tif 000005
【図４】
2004296811.tif 000006