(57)【要約】【課題】  ＥＢＲ(Edge-Bead Removal)工程の遂行による追加ウェーハ製造費用を節減し、ウェーハの信頼性を向上させられるフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を提供する。【解決手段】  フォトレジスト塗布用スピンコーティング装置は、ウェーハが載置される載置部とエッジビード(edge-bead)が形成される延長突出部を備えたスピンチャックと、スピンチャックの載置部上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部を含む。【選択図】      図４
2004274066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハが載置される載置部とエッジビードが形成される延長突出部を備えたスピンチャックと、
前記スピンチャックの前記載置部上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部とを含むことを特徴とするフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【請求項２】
前記スピンチャックの前記延長突出部の高さは、前記載置部上に載置された前記ウェーハの高さより低いことを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【請求項３】
前記スピンチャックの前記延長突出部の高さは、前記載置部上に載置された前記ウェーハの高さと等しいことを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【請求項４】
前記スピンチャックの前記延長突出部は、前記載置部上に載置された前記ウェーハの周縁と接しつつ前記ウェーハの周縁を取り囲むよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【請求項５】
前記スピンチャックは、前記ウェーハを前記スピンチャックから取り出す分離部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【請求項６】
ガスの排出方向が前記ウェーハの回転および回転遠心力方向になり、前記ガスの排出位置が前記ウェーハのエッジになるよう設けられるガス排出部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【請求項７】
ウェーハを回転させるスピンチャックと、
該スピンチャック上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部と、
ガスの排出方向が前記ウェーハの回転および回転遠心力方向になり、前記ガスの排出位置が前記ウェーハのエッジになるよう設けられるガス排出部とを含むことを特徴とするフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフォトレジストをウェーハ上に塗布する装置に係り、さらに詳しくはエッジビード(edge-bead)がウェーハではなく延長突出部上に形成されるよう延長突出部を備えたスピンチャックを含むフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フォトレジスト塗布工程で利用されるフォトレジスト塗布方法としては、スピンコーティング法およびスプレイコーティング法などがあるが、最も多用中のものはスピンコーティング法である。 
スピンコーティング法はスピンチャック上に載置されたウェーハ中央にフォトレジストを吐出した後スピンチャックを回転させることによって、吐出されたフォトレジストがウェーハ全体に均一に塗布できるようにする方法である。 
【０００３】
しかし、前記スピンコーティング法を用いたフォトレジスト塗布過程において、フォトレジスト自体の応力およびフォトレジストとウェーハとの応力によってウェーハのエッジにはエッジビードが形成される。このようなエッジビードはフォトレジストの現像が不均一になることを引き起こす。また、コンタクトアライン(contact align)する場合、エッジビードがマスクについて作業が不可能になる問題点がある。
【０００４】
このような問題点を解決するため、フォトレジストの塗布後エッジビードを除去する工程が行なわれる。エッジビード除去工程はエッジビードが形成されているウェーハのエッジにフォトレジスト溶解剤を噴射することによって行なわれるが、この工程をＥＢＲ(Edge-Bead Removal)工程と称する。 
しかし、ＥＢＲ工程を行なうとエッジビードは除去されるが、ウェーハエッジの感光膜が消去される。その結果ウェーハの実用面積が減少することとなる。例えば、４インチウェーハの場合、エッジビードによって使用できなくなる部分は最外郭から内側に向けての幅が約１ｃｍほどであり、エッジビード除去後ウェーハの実用面積は全体ウェーハ面積の６４％しかならない。すなわち、ウェーハの総面積のうち約３６％の面積が実際に使用できなくなる。 
【０００５】
また、ＥＢＲ工程を行なうことによってウェーハ製造工程による費用がアップする問題点がある。 
韓国出願第２０００-００４６０００号では、スピンコーティング装置によってウェーハ上にフォトレジストを塗布する工程とＥＢＲ工程が可能であることを開示している。  
図１は従来の発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の断面を概略的に示す断面図であり、図２はＥＢＲ工程の遂行後、フォトレジストが塗布されているウェーハ断面を概略的に示す断面図である。
【０００６】
図１および図２に示すように、ウェーハ２０はウェーハ２０の直径より小直径のスピンチャック３０上に置かれている。ウェーハ２０上にはフォトレジストが塗布されて感光膜４０が形成されている。また、ウェーハ２０のエッジにはフォトレジストが過多に塗布されエッジビード４２が形成されている。ウェーハ２０の上向きに所定距離離間した位置に、ウェーハ２０の中央にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部１０が配されている。  
【０００７】
前述したフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いてウェーハ上にフォトレジストを塗布する工程を説明すれば次の通りである。
フォトレジストがフォトレジストノズル部１０を介してウェーハ２０の中央に吐出される。吐出されたフォトレジストをウェーハ２０の全体に均一に塗布させるためにスピンチャック３０を回転させる。回転に伴う遠心力によって吐き出されたフォトレジストはウェーハ２０の全体に均一に塗布される。しかし、フォトレジスト自体の応力、およびフォトレジストとウェーハ２０との応力によってウェーハ２０のエッジにはフォトレジストが過多に塗布され、その結果エッジビード４２が形成される。その後、エッジビードを除去するために溶解剤ノズル部を介してウェーハエッジにフォトレジスト溶解剤を噴射するＥＢＲ工程が行なわれる。
【０００８】
しかし、ＥＢＲ工程を行なうとエッジビード４２は除去されるが、図２に示したようにウェーハ２０のエッジの感光膜は消え去る。その結果、ウェーハの実用面積が減少する問題点がある。ひいては、ＥＢＲ工程による費用発生の問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的はウェーハが載置される載置部とエッジビードが形成される延長突出部を備えたスピンチャックと、スピンチャックの載置部上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部を含むフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を提供するところにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、ウェーハの回転時、ウェーハのエッジにウェーハの回転および回転遠心力方向にガスを排出するガス排出部をさらに含むフォトレジスト塗布工程を提供するところにある。 
本発明のさらに他の目的は、従来の発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置に、ウェーハの回転時ガスの排出方向がウェーハの回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置がウェーハのエッジになるよう設けられるガス排出部を含めたフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を提供するところにある。 
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するための本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置は、ウェーハが載置される載置部とエッジビードが形成される延長突出部を備えたスピンチャックと、スピンチャックの載置部上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部を含むことを特徴とする。
スピンチャックの延長突出部の高さは載置部上に載置されたウェーハの高さより低いか同じであることが特徴である。
【００１２】
また、スピンチャックの延長突出部は載置部上に載置されたウェーハの周縁と接しつつウェーハの周縁を取り囲むよう形成されている。
一方、スピンチャックはウェーハをスピンチャックから取り出す分離部をさらに含む構成とすることができる。
さらに、前記フォトレジスト塗布用スピンコーティング装置はウェーハの回転時ガスの排出方向はウェーハの回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置がウェーハのエッジになるよう設けられるガス排出部をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
前述した目的を達成するための本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置は、ウェーハを回転させるスピンチャックと、スピンチャック上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部、それからガスの排出方向はウェーハの回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置がウェーハのエッジになるよう設けられるガス排出部を含む構成とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ウェーハが載置される載置部とエッジビードに形成される延長突出部を備えたスピンチャックと、スピンチャックの載置部上に載置されたウェーハ上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部を含むフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いてフォトレジストを塗布することによって、エッジビードはウェーハ上に形成されない。その結果、ＥＢＲ工程は不要になり、よってウェーハ製造コストが節減される。  
【００１５】
また、ＥＢＲ工程の省略によってウェーハの実用面積が減少されなるので、ウェーハの信頼性が向上される効果を図れる。 
一方、スピンチャックなしに、ガスの排出方向がウェーハの回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置がウェーハのエッジになるよう設けられるガス排出部を含むフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いても前述した効果は図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面に基づきフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置をさらに詳述する。
図３は本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の断面を概略的に示す断面図である。
同図によれば、スピンチャック１４０はウェーハ１２０が載置される載置部１４２とエッジビードが形成される延長突出部１４４を含む。  
【００１７】
載置部１４２は従来の発明に係るスピンチャックと同様な形状である。延長突出部１４４は載置部１４２から所定距離延設された後上向きに突出する形状となっている。延長突出部１４４の高さはスピンチャック１４０の載置部１４２上に載置されたウェーハ１２０の高さより低くなるように形成されている。もし、延長突出部の高さが載置部上に載置されたウェーハの高さより高ければ、遠心力によって広がるフォトレジストが延長突出部に引っかかって前進できず延長突出部の前に集まる。その結果、エッジビードは依然としてウェーハ上に形成される問題が発生する。  
【００１８】
図３では延長突出部１４４の高さを載置部１４２上に載置されたウェーハ１２０の高さより低く示されているが、延長突出部１４４の高さは載置部１４２上に載置されたウェーハ１２０の高さと同じにすることもできる。 
延長突出部１４４は載置部１４２上に載置されたウェーハ１２０の周縁と接しつつウェーハ１２０の周りを取り囲むよう形成されている。これは、延長突出部１４４がウェーハ１２０の周縁と接していない場合、スピンチャックの回転によって広がるフォトレジストが延長突出部１４４とウェーハ１２０との間に流れ出てウェーハ１２０上にエッジビードが形成される場合があるからである。 
【００１９】
図３に示した通り、エッジビード１６２はウェーハ１２０上に形成されず、延長突出部１４４上に形成されている。延長突出部１４４の上部面の幅はエッジビード１６２によって形成されるウェーハの利用不能部の幅と等しいか、それよりさらに大きく決定されることが好ましい。
図４は分離部が設けられたスピンチャックからウェーハを取り出す原理を示す図である。感光膜１６０の形成後、スピンチャック１４０からウェーハ１２０をさらに容易に取り出すため、スピンチャック１４０の下部面には分離部１５０ａ、１５０ｂが設けられている。スピンチャック１４０からのウェーハ１２０の取り出しは分離部１５０ａ、１５０ｂに分離部材１８０ａ、１８０ｂを挿入してウェーハ１２０の下部面を押下することによって行なわれる。このような工程を行なうと、ウェーハ１２０上に形成された感光膜１６０を損傷せずウェーハ１２０をスピンチャック１４０から容易に取り出せる。
【００２０】
図４には分離部１５０ａ、１５０ｂが２つ示されているが、２つ以上の分離部を設けることも可能である。
図５はガス排出部をさらに含む本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の断面を概略的に示す断面図である。
図３に示したフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いてフォトレジストを塗布する場合、エッジビードは延長突出部上に形成される。しかし、延長突出部上にフォトレジストが過多に塗布される場合、ウェーハのエッジにも若干のエッジビードが形成され得る。
【００２１】
従って、エッジビード２８２がウェーハ２２０上に全く形成されず、延長突出部２８２上にだけ形成されるよう、ガスの排出方向がウェーハ２２０の回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置がウェーハ２２０のエッジになるよう設けられるガス排出部２６０をさらに含むフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いることが好ましい。
図５によれば、スピンチャック２４０の載置部２４２上にウェーハ２２０が載置されている。載置されたウェーハ２２０の高さは図３を参照して説明したように、延長突出部２４４の高さより高い。ウェーハ２２０から所定距離離間した位置に、ウェーハ２２０の中央にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部２００が配置されている。また、ガスの排出方向がウェーハ２２０の回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置がウェーハ２２０のエッジになるよう所定位置にガス排出部２６０が設けられている。  
【００２２】
フォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の適用状態を説明すれば次の通りである。
ウェーハ２２０をスピンチャック２４０の載置部２４２上に載置させた後フォトレジストノズル部２００を介してウェーハ２２０の中央にフォトレジストを吐出する。その後、スピンチャック２０４を回転させフォトレジストをウェーハ２２０および延長突出部２４４上に塗布する。 
【００２３】
一方、ウェーハ２２０および延長突出部２４４上にフォトレジストを塗布する間、ガス排出部２６０を通してガスをウェーハ２２０上に排出する。この際、ガスの排出方向はウェーハ２２０の回転および回転遠心力方向になり、ガスの排出位置はウェーハ２２０のエッジ、すなわちウェーハ２２０と延長突出部２４４とが接する領域である。もし、ガス排出方向がウェーハ２２０の回転および回転遠心力方向に逆方向であるか、ガス排出位置がウェーハ２２０と延長突出部２４４が接する領域でない他の領域の場合、エッジビード２８２は延長突出部２４４でない他の領域に形成され得る。
【００２４】
前述した過程を経て感光膜２８０が形成されたウェーハ２２０の断面が図６に示されている。ウェーハ２２０のエッジにはエッジビードが全く形成されていない。従って、図６に示したウェーハ２２０の場合、その実用面積はウェーハの総面積とほぼ同じである。
図７は従来の発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置にガス排出部を含めた本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を概略的に示す断面図である。  
【００２５】
図３および図５に示されたフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いてフォトレジストを塗布する場合、エッジビードはウェーハ上にほとんど形成されない。
図３および図５に示したスピンチャックなしに、すなわち従来のスピンチャック３４０と、スピンチャック３４０上に載置されたウェーハ３２０上にフォトレジストを吐出するフォトレジストノズル部３００、それからガスの排出方向がウェーハ３２０の回転および回転遠心力方向になり、ガスの配置位置がウェーハ３２０のエッジになるよう設けられるガス排出部３６０を含むフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を用いてフォトレジストを塗布しても、エッジビードがウェーハ３２０上に形成されないという効果を奏することができる。
【００２６】
図７に示した通り、ウェーハ３２０上にはエッジビードが形成されない。従って、ＥＢＲ工程は不要になり、ウェーハの実用面積は最大化される。よって、ウェーハの信頼性は向上される。
以上本発明の好ましい実施形態について示しかつ説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限らず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論、そのような変更は請求の範囲の記載範囲内にある。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明はフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置に係り、半導体製造工程に含まれるフォトレジスト塗布工程においてスピンコーティング法を用いてフォトレジストを塗布しようとする場合に使える。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の断面を概略的に示す断面図である。
【図２】ＥＢＲ工程の遂行後、フォトレジストが塗布されているウェーハ端面を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の断面を概略的に示す断面図である。
【図４】分離部が設けられたスピンチャックからウェーハを分離する原理を示す図である。
【図５】ガス排出部をさらに含む本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置の断面を概略的に示す断面図である。
【図６】図５のフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置が用いられて感光膜が形成されたウェーハの断面を概略的に示す断面図である。
【図７】従来の発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置にガス排出部を含めた本発明に係るフォトレジスト塗布用スピンコーティング装置を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００、 ２００、 ３００ : フォトレジストノズル部 
１２０、 ２２０、 ３２０ : ウェーハ
１４０、 ２４０、 ３４０ : スピンチャック 
１４４、 ２４４ : 延長突出部
１５０ａ、１５０ｂ : 分離部
２６０、 ３６０ : ガス排出部
【図１】
2004274066.tif 000003
【図２】
2004274066.tif 000004
【図３】
2004274066.tif 000005
【図４】
2004274066.tif 000006
【図５】
2004274066.tif 000007
【図６】
2004274066.tif 000008
【図７】
2004274066.tif 000009