(57)【要約】【課題】基板の裏面へのミストの回り込みを防止して、歩留まりを向上したスピンコータ及び塗布方法を提供する。【解決手段】一方面の面内方向に回転自在に設けられた回転テーブル２０と、該回転テーブル２０の前記一方面上に周方向に亘って所定の間隔で設けられたスペーサ２２を介して当該一方面と所定の間隔を空けて基板１を保持する保持手段３０とを具備すると共に、前記回転テーブル２０と前記基板１との間に当該基板１の中心側から外周側に向かって気体を送風する送風手段４０を具備する。【選択図】図２
2007201353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面の面内方向に回転自在に設けられた回転テーブルと、該回転テーブルの前記一方面上に周方向に亘って所定の間隔で設けられたスペーサを介して当該一方面と所定の間隔を空けて基板を保持する保持手段とを具備すると共に、
前記回転テーブルと前記基板との間に当該基板の中心側から外周側に向かって気体を送風する送風手段を具備することを特徴とするスピンコータ。
【請求項２】
前記回転テーブルの前記一方面には、凹部が設けられていると共に、前記送風手段が前記凹部内に気体を送風するように設けられていることを特徴とする請求項１記載のスピンコータ。
【請求項３】
前記回転テーブルと前記基板との間の前記空間に相対向する領域に、気体を排出する排出口を有する排出手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のスピンコータ。
【請求項４】
前記保持手段が、前記基板を前記回転テーブル上に吸着保持させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスピンコータ。
【請求項５】
前記送風手段が、空気又は不活性ガスからなる気体を送風することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のスピンコータ。
【請求項６】
一方面の面内方向で回転される回転テーブルの前記一方面に、周方向に所定の間隔で設けられたスペーサを介して基板の裏面を所定の間隔空けた状態で保持させて、前記基板の表面に液体を塗布した状態で、前記回転テーブルを回転させて前記基板を回転しながら、前記基板と前記回転テーブルとの間に、前記基板の中心側から外周側に向かって気体を送風することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記基板の表面に前記塗布液を塗布した後、前記回転テーブル上に前記スペーサを介して前記基板の表面を吸着保持させた状態で、前記基板と前記回転テーブルとの間に気体を送風しながら、前記基板の裏面に前記塗布液を塗布することを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項８】
前記回転テーブルの回転数に応じて、送風する前記気体の流量を調整することを特徴とする請求項６又は７記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を回転させながら、基板の一方面に液体を塗布するスピンコータ及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハなどの基板の一方面に均一な厚さのレジストを形成する際に、例えば、基板を回転させながら、基板の一方面に液体を塗布するスピンコータが用いられていた。このスピンコータでは、回転テーブルの回転によってレジスト等の液体のミストが発生し、基板上にミストが再付着することによって、レジストの露光時に露光不良等が発生してしまう。このため、基板を吸着保持するスピンヘッド（回転テーブル）の上方に、回転テーブルの回転によって発生したミストを排出する排出口を設けたスピンコータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来のスピンコートでは、基板の一方面にレジストを塗布するだけなので、基板の裏面へのミストの付着について、何ら対策が施されていないという問題がある。そして、基板の裏面にミストが付着すると、ミストが異物となって、基板の裏面のパターン形成不良及びパターン欠落などが発生し、歩留まりが低下してしまうという問題がある。
【０００４】
また、特許文献１の構成では、ミストが基板の裏面に回り込むのを防止することができず、基板の裏面にミストが付着してしまうという問題がある。
【０００５】
さらに、基板の外周部分までレジスト等の塗布液を綺麗に塗布するためには、液体を塗布後に回転数を落とす必要があり、このような場合に基板の裏面にミストが付着してしまうという問題がある。
【０００６】
また、ミストの裏面への回り込みを防止するために、スピンヘッドによって基板の裏面の全面を吸着保持させると、基板の平坦度が低くなってしまうため、基板を高速で回転させることができず、液体を均一な厚さで塗布することができないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−４３６６５号公報（第３〜４頁、第１〜３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、基板の裏面へのミストの回り込みを防止して、歩留まりを向上したスピンコータ及び塗布方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、一方面の面内方向に回転自在に設けられた回転テーブルと、該回転テーブルの前記一方面上に周方向に亘って所定の間隔で設けられたスペーサを介して当該一方面と所定の間隔を空けて基板を保持する保持手段とを具備すると共に、前記回転テーブルと前記基板との間に当該基板の中心側から外周側に向かって気体を送風する送風手段を具備することを特徴とするスピンコータにある。
かかる第１の態様では、送風手段によって基板の裏面に気体が送風されることによって、回転によって飛散した液体のミストが基板の裏面に回り込むのを防止して、基板の裏面にミストが付着するのを防止することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記回転テーブルの前記一方面には、凹部が設けられていると共に、前記送風手段が前記凹部内に気体を送風するように設けられていることを特徴とする第１の態様のスピンコータにある。
かかる第２の態様では、特にミストの付着し易い凹部に相対向する領域にも、ミストが付着するのを防止することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、前記回転テーブルと前記基板との間の前記空間に相対向する領域に、気体を排出する排出口を有する排出手段が設けられていることを特徴とする第１又は２の態様のスピンコータにある。
かかる第３の態様では、送風された気体がミストと共に排出されるため、基板の裏面にミストが付着するのを確実に防止することができると共に、基板の表面にミストが再付着するのを防止することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、前記保持手段が、前記基板を前記回転テーブル上に吸着保持させることを特徴とする第１〜３の何れかの態様のスピンコータにある。
かかる第４の態様では、基板を確実に保持して液体を均一な厚さで塗布することができる。
【００１３】
本発明の第５の態様は、前記送風手段が、空気又は不活性ガスからなる気体を送風することを特徴とする第１〜４の何れかの態様のスピンコータにある。
かかる第５の態様では、ミストが気体に反応することなく、基板の裏面にミストが付着するのを防止することができる。
【００１４】
本発明の第６の態様は、一方面の面内方向で回転される回転テーブルの前記一方面に、周方向に所定の間隔で設けられたスペーサを介して基板の裏面を所定の間隔空けた状態で保持させて、前記基板の表面に液体を塗布した状態で、前記回転テーブルを回転させて前記基板を回転しながら、前記基板と前記回転テーブルとの間に、前記基板の中心側から外周側に向かって気体を送風することを特徴とする塗布方法にある。
かかる第６の態様では、基板の裏面に気体が送風されることによって、回転によって飛散した液体のミストが基板の裏面に回り込むのを防止して、基板の裏面にミストが付着するのを防止することができる。
【００１５】
本発明の第７の態様は、前記基板の表面に前記塗布液を塗布した後、前記回転テーブル上に前記スペーサを介して前記基板の表面を吸着保持させた状態で、前記基板と前記回転テーブルとの間に気体を送風しながら、前記基板の裏面に前記塗布液を塗布することを特徴とする第６の態様の塗布方法にある。
かかる第７の態様では、表面と裏面とに液体を塗布する際に、ミストの付着がないため、パターン形成不良及びパターン欠落を防止することができる。
【００１６】
本発明の第８の態様は、前記回転テーブルの回転数に応じて、送風する前記気体の流量を調整することを特徴とする第６又は７の態様の塗布方法にある。
かかる第８の態様では、乱気流による液体の濡れ性の低下の防止及びミストの付着防止を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るスピンコータの概略斜視図であり、図２は、スピンコータの要部平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。図示するように、スピンコータ１０は、シリコンウェハなどの基板１が保持される回転テーブル２０と、回転テーブル２０上に基板１を保持させる保持手段３０と、回転テーブル２０と基板１との間に気体を送風する送風手段４０と、基板１に液体を供給する液体供給手段５０とを具備する。
【００１８】
回転テーブル２０は、基板１よりも外径が小さい円盤形状を有し、底面の中心部には、回転軸２１の先端側が固定されている。また、回転軸２１の基端部側は、図示しない駆動モータ等の駆動手段によって回転自在に保持されている。すなわち、回転テーブル２０は、その一方面の面内方向に回転自在に設けられている。
【００１９】
回転テーブル２０の一方面には、スペーサ２２が複数設けられている。このスペーサ２２は、回転テーブル２０上に基板１を吸着保持させる際に、回転テーブル２０の一方面と基板１との間に所定の間隔を設けるものであり、例えば、ゴム等の弾性部材からなる。また、本実施形態では、例えば、円筒形状を有するスペーサ２２を回転テーブル２０の周方向に所定の間隔で４つ設けた。
【００２０】
また、回転テーブル２０の一方面には、凹部２３が設けられている。この凹部２３は、回転テーブル２０の中心部を通り、両端が外周に開口するように設けられている。この凹部２３は、基板１を搬送する図示しないアームが挿入されて、基板１を回転テーブル２０上に保持させる際又は基板１を回転テーブル２０から取り出す際にアームが回転テーブル２０側に移動して基板１とアームとの間に空間を設けるためのものである。
【００２１】
保持手段３０は、回転テーブル２０の一方面側にスペーサ２２を介して基板１を保持するものであり、本実施形態では、保持手段３０として、例えば、回転テーブル２０に設けられた吸引路３１と、スペーサ２２に設けられて回転テーブル２０の吸引路３１に連通する連通路３２と、吸引路３１の他端側に接続された真空ポンプ等からなる吸引ポンプ３３とで構成した。そして、このような保持手段３０は、吸引ポンプ３３が吸引路３１及び連通路３２を介して回転テーブル２０のスペーサ２２上に載置された基板１の裏面１ｂ側を吸引することで、回転テーブル２０の一方面側にスペーサ２２を介して基板１の裏面１ｂ側を吸着保持させる。
【００２２】
なお、スペーサ２２は、上述のように基板１の周方向に向かって所定の間隔で４つ設けるようにした。このスペーサ２２が多過ぎる場合や、スペーサ２２が基板１の周方向に亘って連続して設けられた場合、回転テーブル２０上に吸着保持された基板１の平坦度が低下し、基板１を高速で回転させることができない。このため、スペーサ２２の数は４つ程度が好ましく、これにより回転テーブル２０上に基板１を平坦に保持させて、基板１を高速で回転させることができ、基板１の表面１ａに液体を均一な厚さで塗布することができる。
【００２３】
送風手段４０は、回転テーブル２０と基板１の裏面１ｂとの間に、基板１の中心側から外周側に向かって気体を送風するものである。本実施形態では、送風手段４０として、例えば、回転テーブル２０に設けられて一端が回転テーブル２０の一方面側の中心部に開口する供給路４１と、供給路４１の他端部側に接続された送風ポンプ４２とで構成した。なお、本実施形態の回転テーブル２０には、基板１を配送するアームが挿入される凹部２３が設けられているため、供給路４１の一端は、凹部２３内で開口する。
【００２４】
また、送風手段４０が送風する気体は、特に限定されないが、例えば、空気又は窒素（Ｎ２）などの不活性ガス等が挙げられる。
【００２５】
このような送風手段４０は、回転テーブル２０の回転に連動して、回転テーブル２０と基板１の裏面１ｂとの間に気体を送風し、基板１の裏面１ｂの中心側から外周側に向かって気体の流れを発生させるものである。
【００２６】
液体供給手段５０は、回転テーブル２０の一方面側に設けられて、回転テーブル２０上に保持された基板１の表面１ａにレジスト等の液体を供給するものである。本実施形態では、液体供給手段５０として、例えば、一端が基板１の表面１ａの中心部に相対向する領域に開口する供給管５１と、供給管５１の他端部側に設けられて液体を供給する供給ポンプ５２とで構成した。
【００２７】
このようなスピンコータ１０では、液体供給手段５０によって基板１の表面１ａ上に液体を供給し、回転テーブル２０によって基板１を回転させることで、液体が基板１の表面１ａに均一な厚さで塗布される。そして、このとき基板１の外周側には、回転によって液体が飛散したミストが発生するが、基板１を回転させながら、送風手段４０によって回転テーブル２０と基板１の裏面１ｂとの間に、基板１の中心側から外周側に向かって気体を送風することで、ミストが基板１の裏面１ｂ側に回り込むのを防止して、基板１の裏面１ｂに液体が付着するのを防止することができる。
【００２８】
ここで、上述のスピンコータ１０を用いた液体の塗布方法を具体的に説明する。なお、図３は、塗布方法を示す側面図である。図３（ａ）に示すように、液体供給手段５０によって、回転テーブル２０の一方面にスペーサ２２を介して吸着保持された基板１の表面１ａに液体１００を供給する。
【００２９】
次に、図３（ｂ）に示すように、回転テーブル２０を図示しない駆動手段によって回転させて基板１を回転しながら、送風手段４０によって回転テーブル２０と基板１の裏面１ｂとの間に、基板１の中心側から外周側に向かって気体を送風する。これにより、基板１の表面１ａに亘って液体が均一な厚さで塗布される。このとき、基板１の回転によって液体が飛散してミスト１０１が発生するが、基板１の裏面１ｂ側で気体が送風されることによって、ミスト１０１が基板１の裏面１ｂ側に回り込むのを防止して、基板１の裏面１ｂにミスト１０１が付着するのを防止することができる。これにより、ミスト１０１が異物となって、基板１の裏面１ｂのパターン形成不良及びパターン欠落などが発生するのを防止して、歩留まりを向上することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、回転テーブル２０の一方面には、基板１を搬送するアームが挿入される凹部２３が設けられており、基板１の凹部２３に相対向する領域にミスト１０１が特に付着し易い。しかしながら、本実施形態では、供給路４１が凹部２３内に開口するため、供給路４１を介して送風された気体のほとんどは、凹部２３に沿って基板１の外周側に向かって流れるため、基板１の凹部２３に相対向する領域にミスト１０１が付着するのを確実に防止することができる。
【００３１】
なお、送風手段４０により送風する気体の流量は、回転テーブル２０の回転数に応じて適宜変更するようにしてもよい。すなわち、送風手段４０による気体の流量が大きいと、基板１の裏面１ｂの中心から外周側に向けて送風した気体によって乱流が形成され、基板１の表面１ａの液体の濡れ性に悪影響を及ぼすことがある。また、送風手段４０による気体の流量が少ないと、回転テーブル２０の回転が速い場合には、ミスト１０１の発生量も多くなるため、ミスト１０１が基板１の裏面１ｂに回り込んでしまう虞がある。このため、基板１の回転数（回転テーブルの回転数）が大きい場合には、送風手段４０による気体の流量を大きくし、基板１の回転数が小さい場合には、送風手段４０による気体の流量を小さくするように適宜変更するのが好ましい。これにより、基板１の回転数が小さい場合には、ミスト１０１の発生が少なくなるため、気体の流量を小さくしても基板１の裏面１ｂにミスト１０１が回り込むのを防止することができ、回転数が大きい場合には、気体の流量を大きくして、大量のミスト１０１が基板１の裏面１ｂに回り込むのを防止することができる。
【００３２】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係るスピンコータの要部断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図４に示すように、本実施形態のスピンコータ１０Ａは、回転テーブル２０と、保持手段３０と、送風手段４０と、液体供給手段５０と、排出手段６０とを具備する。排出手段６０は、排出口６１が回転テーブル２０と基板１との間に相対向する領域に開口し、図示しない吸引ポンプ等によって、基板１の回転によって発生したミストを装置外に排出するものである。
【００３３】
このような排出手段６０によって、送風手段４０によって送風された気体がミストと共に装置外に排出されるため、基板１の裏面１ｂにミストが付着するのをさらに確実に防止することができる。また、排出手段６０によって、送風手段４０によって送風された気体がミストと共に装置外に排出されるため、ミストが基板１の表面１ａに再付着するのを防止して、基板１の表面１ａに液体を均一な膜厚で塗布することができる。これにより、基板１にレジストからなる液体を塗布した場合には、露光不良などが発生するのを防止して歩留まりを向上することができる。
【００３４】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１及び２では、保持手段３０の吸引ポンプ３３と、送風手段４０の送風ポンプ４２とをそれぞれ設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、１つのポンプで保持手段３０の吸引と、送風手段４０の送風とを行わせるようにしてもよい。このような構成とすることによりコストを低減することができる。
【００３５】
また、上述した実施形態１及び２では、保持手段３０が基板１の裏面１ｂ側を吸引することで、回転テーブル２０上にスペーサ２２を介して基板１を吸着保持させるようにしたが、保持手段３０は、特にこれに限定されるものではない。例えば、保持手段として、回転テーブル２０上に基板１を挟み保持するものや、回転テーブル２０上に基板を接着するものなどが挙げられる。
【００３６】
さらに、上述した実施形態１及び２のスピンコータ１０、１０Ａを所定の雰囲気化で液体が塗布できるように、装置本体内に載置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態１に係るスピンコータの概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係るスピンコータの要部平面図及び要部断面図である。
【図３】実施形態１に係るスピンコータの塗布方法を示す側面図である。
【図４】実施形態２に係るスピンコータの要部断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  基板、  １０、１０Ａ  スピンコータ、  ２０  回転テーブル、  ３０  保持手段、  ４０  送風手段、  ５０  液体供給手段、  ６０  排出手段、  １００  液体、  １０１  ミスト
【図１】
2007201353.tif 000003
【図２】
2007201353.tif 000004
【図３】
2007201353.tif 000005
【図４】
2007201353.tif 000006