DE19607166C2 - Photoresistbeschichtungsvorrichtung - Google Patents
PhotoresistbeschichtungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Photoresistbeschichtungsvor
richtung zum Beschichten eines Photoresists auf einem Halblei
terwafer zur Verwendung in der Herstellung einer integrierten
Halbleiterschaltkreisvorrichtung, und insbesondere auf eine Ver
besserung einer Photoresistbeschichtungsvorrichtung zum Be
schichten eines Photoresists auf einem Halbleiterwafer unter
Verwendung einer Schleuderbeschichtungstechnik.
Photoresistbeschichtungsvorrichtungen zum Beschichten eines Pho
toresists auf einem Halbleiterwafer wurden bisher in der JP 61-
238050 A, JP 5-55131 A, JP 63-301520 A, JP 62-221465 A, JP 2-
258082 A und JP 62-195121 A offenbart, die erfunden wurden, um
einen Photoresist mit einer flachen Dicke zu erhalten, der einen
Halbleiterwafer mit einem großen Durchmesser beschichtet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 offenbart die JP 61-238050 A eine
Photoresistbeschichtungsvorrichtung, die einen Spanntisch 2, auf
dem ein Halbleiterwafer 1 montiert ist, eine Spindel 3, die den
Spanntisch 2 drehend antreibt, eine innere Düse 4 und eine äuße
re Düse 5 aufweist, die an einer bezüglich des Mittelpunktes des
Spanntisches 2 weiter außen liegenden Position als die innere
Düse 4 liegt (weiter außen liegende Position in Richtung des Ra
dius). Bei der vorangehenden Photoresistbeschichtungsvorrichtung
wird der Halbleiterwafer 1 auf dem Spanntisch 2 befestigt und
zusammen mit dem Spanntisch 2 durch die Spindel 3 gedreht. Wäh
rend der Drehung des Halbleiterwafers 1 tropft ein Photoresist
mit einer geringen Viskosität aus der äußeren Düse 5 auf den
Halbleiterwafer 1 und gleichzeitig tropft ein Photoresist mit
einer hohen Viskosität aus der inneren Düse 4 darauf. Dadurch
wird die Bildung eines Photoresistfilms mit einer flachen Dicke
auf der Oberfläche des Halbleiterwafers 1 erreicht.
Die JP 5-55131 A offenbart eine Photoresistbeschichtungsvorrich
tung, in der ein Photoresist auf eine Vielzahl von unterschied
lichen Abschnitten eines Halbleiterwafers aus einer Vielzahl von
Düsen tropft. Genauer gesagt sind die Abschnitte, auf die der
Photoresist tropft mit unterschiedlichen Abständen von dem Dreh
mittelpunkt des Wafers angeordnet und die Viskosität des Photo
resists steigt mit dem Anstieg der Abstände der Düsen von dem
Drehmittelpunkt an. Mit der wie oben aufgebauten Beschichtungs
vorrichtung wird versucht, einen Photoresistfilm mit einer ein
heitlichen Dicke zu bekommen.
Die JP 63-301520 A offenbart eine Photoresistbeschichtungsvor
richtung, die eine Vielzahl von Düsen zum Tropfen eines Photore
sists, einen Positioniermechanismus zur Bestimmung der Auswurf
positionen der Düsen bezüglich dem Drehmittelpunkt eines Halb
leiterwafers und einen Bewegungsmechanismus aufweist, um die
Auswurfpositionen der Düsen frei von dem Drehmittelpunkt des
Halbleiterwafers in Richtung dessen äußeren Umfanges zu bewegen.
Die JP 62-221465 A offenbart eine Photoresistbeschichtungsvor
richtung, die einen Zentriermechanismus aufweist, der jede der
Vielzahl von Düsen zum Austropfen eines Photoresists an dem Mit
telpunkt eines Halbleiterwafers anordnet, wobei der Zentrierme
chanismus aus einem Bewegungselement zur Stützung einer Vielzahl
von Düsen und einem Antriebsabschnitt zusammengesetzt ist, um
das Bewegungselement entlang des Durchmessers des Halbleiterwa
fers zu versetzen; oder wobei der Zentriermechanismus aus einem
Drehelement zusammengesetzt ist, das eine Vielzahl von Tropfdü
sen entlang des Kreises unterstützt, der durch den Mittelpunkt
eines Halbleiterwafers verläuft, und um seinen Kreismittelpunkt
gedreht wird.
Die JP 2-258082 A offenbart eine Photoresistbeschichtungsvor
richtung, bei der eine Vielzahl von Düsen darin integriert ist,
von denen jede dazu fähig ist, jeweils unterschiedliche Photore
siste auf einen Halbleiterwafer auszuwerfen und wobei der Photo
resist auf den Halbleiterwafer aus der ausgewählten einen der
Vielzahl der Düsen ausgeworfen wird, um den Halbleiterwafer mit
dem ausgeworfenen Photoresist zu beschichten.
Die JP 62-195121 A offenbart eine Photoresistbeschichtungsvor
richtung, bei der eine Vielzahl Düsen zum Austropfen eines Pho
toresists durch einen Arm in einer Linie von dem Mittelpunkt ei
nes Halbleiterwafers zu dem äußeren Umfang des Wafers unter
stützt sind, und wobei der Halbleiterwafer mit dem gleichen Pho
toresist beschichtet wird, der aus den Düsen ausgeworfen wird.
Die vorangegangenen, herkömmlichen Photoresistbeschichtungsvor
richtungen sind mit den folgenden ihnen eigenen Nachteilen ver
bunden.
Da bei der JP 61-238050 A die beiden Düsen 4 und 5 zwei Lösungen
von unterschiedlicher Viskosität austropfen, die dieselbe Art an
Photoresist enthalten, ist eine andere Photoresistbeschichtungs
vorrichtung notwendig, wenn es beabsichtigt wird, unterschiedli
che Photoresiste für unterschiedliche Halbleitervorrichtungen in
unterschiedlichen Herstellprozessen zu beschichten. Daher be
steht ein Nachteil darin, daß das Halbleiterherstellinstrument
kostenintensiv ist.
Da auch in der JP 5-55131 A der gleiche Photoresist aus einer
Vielzahl von Düsen austropft, die an unterschiedlichen Positio
nen von dem Drehmittelpunkt des Halbleiterwafers angeordnet
sind, hat auch diese Vorrichtung den Nachteil, daß das Halblei
terherstellinstrument kostenintensiv ähnlich wie bei der zuvor
genannten JP 61-238050 A ist.
Obwohl es bei der JP 63-301520 A möglich ist, automatisch den
Photoresist auf andere Photoresiste unter verschiedenen Arten
der Photoresiste umzuschalten, sind der Positioniermechanismus
und der Bewegungsmechanismus komplex.
Da bei der JP 62-221465 A jede der Vielzahl der Düsen zum Aus
tropfen des Photoresists an dem Drehmittelpunkt des Halbleiter
wafers angeordnet ist, ist es unmöglich, die Vielzahl der Photo
resiste derselben Art mit den unterschiedlichen Viskositäten auf
die Vielzahl der Positionen des Halbleiterwafers zu tropfen; ein
Photoresistfilm mit einheitlicher Dicke kann auf einem Halblei
terwafer mit großem Durchmesser nicht erhalten werden.
Auch bei der JP 2-258082 A ist die Vielzahl der Düsen zum Aus
wurf des Photoresists einstückig miteinander. Obwohl wahlweise
einer der Photoresiste der unterschiedlichen Arten mit den un
terschiedlichen Viskositäten beschichtet werden kann, kann, da
die Beschichtungsposition nicht individuell aufgrund der Ein
stückigkeit der Düsen eingestellt werden kann, die Vielzahl der
Photoresiste derselben Art mit den unterschiedlichen Viskositä
ten nicht auf die gewünschten Positionen des Halbleiterwafers
aufgetropft werden, wenn irgendeine der Düsen an dem Drehmittel
punkt des Halbleiterwafers angeordnet ist. Daher kann ein Photo
resistfilm mit einer einheitlichen Dicke nicht auf einem Halb
leiterwafer mit großem Durchmesser ausgebildet werden.
Bei der JP 62-195121 A ist die Vorrichtung so gestaltet, daß die
Vielzahl der Düsen in einer geraden Linie zum Austropfen des
Photoresists angeordnet ist, die durch den Arm gestützt ist und
die gleiche Art der Photoresiste wird auf den Halbleiterwafer
aufgetragen. Um einen Photoresistfilm mit einer einheitlichen
Dicke auf einem Halbleiterwafer mit einem großen Durchmesser
durch Beschichten der verschiedenen Arten der Photoresiste zu
erhalten, muß die Gesamtheit des Arms mit der Vielzahl der
Düsen gegen einen neuen ersetzt werden, sobald die Art des
Photoresists gewechselt wird. Daher ist der Photoresistbe
schichtungsvorgang lästig und die Vorgangswirksamkeit ist ge
ring.
Schließlich ist aus der EP 0 618 504 A2 eine Photoresistbe
schichtungsvorrichtung bekannt, bei der ein Halbleiterwafer auf
einer Drehbühne montierbar ist, wobei über der Drehbühne eine in
ihrer Lage einstellbare Düsenpaßdrehscheibe liegt, in der zumin
dest eine Düsengruppe eingepaßt ist, aus der ein Photoresist auf
den Halbleiterwafer ausgeworfen wird. Einige Ausführungsbeispie
le der EP 0 618 540 A2 zeigen eine drehbare Düsenpaßdrehscheibe.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Photoresistbeschichtungsvor
richtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, verschiedene Ar
ten Photoresiste einzusetzen und einen Photoresistfilm mit einer
einheitlichen Dicke aufzutragen, selbst wenn er auf einem Halb
leiterwafer mit einem großen Durchmesser ausgebildet wird, und
die preiswert ist und den Beschichtungsvorgang vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Photoresistbeschichtungsvorrichtung weist
folgende Bauteile auf; eine Drehbühne mit einer Drehachse, die
einen darauf montierten Halbleiterwafer dreht; eine Düsenpaß
drehscheibe mit einem Drehmittelpunkt, der zur Mittenachse der
Drehwelle der Drehbühne exzentrisch angeordnet ist; und zumin
dest eine Düsengruppe, die aus einer Vielzahl Düsen zusammenge
setzt ist, die in Reihe angeordnet sind, um einen Photoresist
auf den Halbleiterwafer auszuwerfen; wobei die Paßposition von
zumindest einer der Vielzahl Düsen einstellbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Düsenpaßdreh
scheibe Durchgangslöcher in derselben Anzahl wie die der Düsen
auf, die in deren Radiusrichtung in gleichmäßigen Intervallen
gelocht sind und in die die Düsen eingepaßt sind.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat das Innerste
der Durchgangslöcher einen geringfügig größeren Durch
messer als den der darin eingefügten Düse.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Durch
gangslöcher eine ovale Form, wobei die Düsen in den entsprechen
den Durchgangslöchern mit Paßelementen einstellbar sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist jedes der Paß
elemente aus einem Außengewinde, das in dem Spitzenabschnitt der
Düse aufgeschnitten ist, und einem Paar Muttern zusammengesetzt,
die mit dem Außengewinde in Eingriff sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ovalför
migen Durchgangslöcher kreisbogenförmig hergestellt und so ange
ordnet, daß die Durchgangslöcher konzentrische Kreise auf der
Düsenpaßdrehscheibe unter einem vorbestimmten Winkel kreuzen,
ohne die konzentrischen Kreise vollständig zu überdecken.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Sätze
von Öffnungsgruppen in Intervallen in einer Umfangsrichtung an
geordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Anschlag
vorgesehen, der die Drehung der Düsenpaßdrehscheibe bezüglich
der Stützplatte stoppt, und der es ermöglicht, die Scheibe an
zumindest einer der vorbestimmten Drehwinkelpositionen zu hal
ten.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Stützplatte ein
kreisförmiges Loch mit einem geringfügig größeren Durch
messer als dem der Düsenpaßdrehscheibe, und die Scheibe ist in
dem kreisförmigen Loch drehbar angeordnet. Zusätzlich setzt sich
der Anschlag aus einer Vielzahl von Eingriffsvertiefungsab
schnitten, die entweder in der Düsenpaßdrehscheibe oder der
Stützplatte ausgebildet sind, und einem Eingriffszapfen zusam
men, der in einem Eingriffszapfengehäuseabschnitt untergebracht
ist, der entweder in der Scheibe oder der Platte ausgebildet
ist, in der die Eingriffsvertiefungsabschnitte nicht ausgebildet
sind, und der durch Schiebemittel so geschoben wird, daß er mit
einem der Eingriffsvertiefungsabschnitte in Eingriff tritt.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel wird nun beispielhaft
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Photoresistbeschich
tungsvorrichtung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Er
findung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Photoresistbeschichtungsvor
richtung der Fig. 1; und
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die eine herkömmliche Photore
sistbeschichtungsvorrichtung schematisch zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel 1 wird nun unter Bezugnahme auf die bei
gefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die eine Photoresistbe
schichtungsvorrichtung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung zeigt, und
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Pho
toresistbeschichtungsvorrichtung der Fig. 1.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 setzt sich in diesem Aus
führungsbeispiel eine Photoresistbeschichtungsvorrichtung 100
aus folgenden Bauteilen zusammen; eine Drehbühne 200 zum Drehen
eines Halbleiterwafers 201, eine Düsenpaßdreh
scheibe 300 zum Einpassen von Düsen 611, 612 und 613, eine
Stützplatte 400 zum Stützen der Düsenpaßdrehscheibe 300, einen
Anschlag zum Fixieren der Düsenpaßdrehscheibe 300 an der Stütz
platte 400; und zumindest einen Satz Düsengruppen 610, 620 und
630 (drei Sätze sind in der Fig. 2 gezeigt), die in die Düsen
paßdrehscheibe 300 eingepaßt sind.
Die Drehbühne 200 weist eine Drehplatte 202 zum Montieren des
Halbleiterwafers 201 und eine Drehwelle 203 auf, deren eines Ab
schlußende an der Drehplatte 202 befestigt ist, wobei deren Mit
tenachslinie C mit dem Mittelpunkt der Drehplatte 202 zusammen
fällt und die drehbar durch eine Antriebsvorrichtung wie bei
spielsweise einen (nicht gezeigten) Elektromotor angetrieben
ist.
Die Düsenpaßdrehscheibe 300 ist so aufgebaut, daß sie um den
Drehmittelpunkt C' gedreht werden kann, der um einen vorbestimm
ten Abstand D exzentrisch von der Mittenachslinie C beabstandet
ist.
Weiterhin ist die Düsenpaßdrehscheibe 300 mit zumindest einem
Satz (drei Sätze bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbei
spiel) von Öffnungslochgruppen 310, 320 und 330 versehen, von
denen jedes aus einer Vielzahl von Durchgangslöchern 311, 312
und 313 zusammengesetzt ist, die in einem vorbestimmten Inter
vall in deren Radiusrichtung angeordnet sind.
Bei dem in den Figuren gezeigten Beispiel sind die Durchgangslöcher
311, 312 und 313 der jeweiligen Sätze längliche, kreisbogenför
mige Durchgangslöcher, die so angeordnet sind, daß der Radialab
stand von dem Drehmittelpunkt C' der Düsenpaßdrehscheibe 300 am
kleinsten für den innersten Satz der Durchgangslöcher und am
größten für den äußersten Satz ist. Darüber hinaus ist jedes der
Durchgangslöcher 311, 312 und 313 so geformt, daß unterschiedli
che Punkte des Kreises unterschiedliche Abstände von dem Dreh
mittelpunkt C' der Scheibe 300 haben. Genauer gesagt sind die
ovalförmigen Durchgangslöcher 311, 312 und 313 so angeordnet,
nicht entlang von konzentrischen Kreisen der Düsenpaßdrehscheibe
300 ausgerichtet sind, insbesondere, daß sie nicht vollständig
von den Kreisen überdeckt werden oder dazu parallel liegen. Mit
anderen Worten sind die Durchgangslöcher 311, 312 und 313 so an
geordnet, daß sie die konzentrischen Kreise unter einem Winkel
schneiden.
Weiterhin sind auf der Hauptfläche (Oberfläche) 330a der Düsen
paßdrehscheibe 300 konzentrisch Skalen 330b in regelmäßigen In
tervallen in der Radiusrichtung von deren Drehmittelpunkt C'
eingekerbt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sind die ovalförmigen Durchgangslö
cher 311, 312 und 313 von jeder der Düsengruppen 610, 620 und
630 vorzugsweise ungefähr parallel zueinander angeordnet, sie
können jedoch bei Bedarf nicht parallel angeordnet sein.
Die Stützplatte 400 ist mit einer kreisbogenförmigen Öffnung 410
versehen, deren Durchmesser geringfügig größer als der der Dü
senpaßdrehscheibe 300 ist. Ein vorstehender Umfangsabschnitt
420, der sich über den gesamten Umfang der Öffnung 410 er
streckt, ist an der Bodenfläche des Innenumfangs ausgebildet.
Die Düsenpaßdrehscheibe 300 ist in die kreisbogenförmige Öffnung
410 eingeführt. Die Scheibe 300 ist durch den vorstehenden Um
fangsabschnitt 420, der über den gesamten Umfang der Öffnung 410
ausgebildet ist, drehbar unterstützt. Die Düsenpaßdrehscheibe
300, die drehbar in die Stützplatte 400 eingeführt ist, ist an
einer Position angeordnet, an der deren Drehmittelpunkt C' um
einen vorbestimmten Abstand D exzentrisch zu der Mittenachsenli
nie C der Drehwelle 203 der Drehbühne 200 ist.
Der Anschlag 500 setzt sich aus einer Vielzahl von halbkugelför
migen Mulden 510, die als eine Vielzahl von Eingriffsvertie
fungsabschnitten dienen, die in der Seitenfläche der Düsenpaß
drehscheibe 300 ausgebildet sind; einer zylindrischen Mulde 520,
die als Eingriffszapfengehäuseabschnitt
dient, der sich von dessen inneren Fläche in der Radiusrichtung
zu der äußeren Seite erstreckt und in der Stützplatte 400 ausge
bildet ist; einem Eingriffszapfen 530, der einen halbkugelförmi
gen Spitzenabschnitt aufweist, der einen Eingriff mit einem der
halbkugelförmigen Mulden 510 der Düsenpaßdrehscheibe 300 ermög
licht und gleitend in der zylindrischen Mulde 520 untergebracht
ist; und einer Druckfeder 540 zusammen, die als Schiebemittel
zum Schieben des Eingriffszapfens 520 in Richtung auf die innere
Seite des Radius dient, und die in der zylindrischen Mulde 520
der Stützscheibe 400 aufgenommen ist.
Die halbkugelförmigen Mulden 510 sind auf Linien angeordnet, die
durch die Mittelpunkte (die Längsrichtung und der Mittelpunkt
der Axialrichtung) der ovalförmigen Durchgangslöcher 311, 312
und 313, die parallel zueinander angeordnet sind, und die jede
der Öffnungslochgruppen 310, 320 und 330 bilden und durch den
Mittelpunkt C' der Düsenpaßdrehscheibe 300 festgelegt sind. Ge
nauer gesagt sind die halbkugelförmigen Mulden 510 auf jeder der
Durchmesserlinien der Düsenpaßdrehscheibe 300 an Positionen an
geordnet, die zu den Mittelpunkten der ovalförmigen Durchgangs
löcher 311, 312 und 313 bezüglich dem Mittelpunkt C' der Düsen
paßdrehscheibe 300 entgegengesetzt liegen. Die oben beschriebe
nen Ordnungen der halbkugelförmigen Mulden 510 sollten vorzuzie
hen sein. Es ist nicht immer notwendig, daß die Mittelpunkte je
des Satzes der ovalförmigen Löcher 311, 312 und 313 und der ent
sprechenden halbkugelförmigen Mulden 510 auf den Durchmesserli
nien angeordnet sind. Jedoch muß der Abstand zwischen den halb
kugelförmigen Mulden 510 und deren Nachbarschaft (der Winkel)
gleich dem zwischen den Mittelpunkten der entsprechenden oval
förmigen Durchgangslöcher 311, 312 und 313 von jeder der Öff
nungsgruppen 310, 320 und 330 sein.
Unter der Annahme, daß die gerade Verbindungslinie C-C', die die
Mittenachslinie C der Drehwelle 203 der Drehbühne 200 mit dem
Drehmittelpunkt C' der Düsenpaßdrehscheibe 300 verbindet, die
Bezugslinie ist, wird, wenn die Düsenpaßdrehscheibe 300 von der
Bezugslinie C-C' zu der vorbestimmten
Winkelposition (θ) gedreht wird, der Spitzenabschnitt des Ein
griffszapfens 530, der durch die Druckfeder 540 geschoben wird,
in eine der halbkugelförmigen Mulden 510 eingetaucht und darin
eingepaßt, so daß die Relativdrehung der Mulde 510 gegenüber dem
Zapfen 530 verhindert ist.
Wenn weiterhin die Drehung der Düsenpaßdrehscheibe 300 durch den
Anschlag 500 gestoppt ist, liegt ein Satz der ovalförmigen
Durchgangslöcher 311, 312 und 313 nahezu auf dem Radius der
Scheibe 300. Genauer gesagt liegen bei zwei benachbarten oval
förmigen Durchgangslöchern 311 und 312 oder 312, 313 die äußeren
Abschlüsse der Löcher 311 und 312 jeweils an den Positionen, die
in einer Radiusrichtung der Düsenpaßdrehscheibe 300 in der Nähe
der entsprechenden inneren Abschlüsse der Löcher 312 und 313
liegen. Genauer gesagt sind diese Positionen auf den gleichen
konzentrischen Kreisen oder nahe zueinander angeordnet. Sie sind
jedoch so angeordnet, daß sie sich nicht überschneiden.
Bei den Düsengruppen 620 und 630 wird die dem Mittelpunkt der
Düsenpaßdrehscheibe 300 nächste Düse in das ovalförmige Durch
gangsloch 311 der inneren Seite eingeführt und mit einem Paßmit
tel in die Düsenpaßdrehscheibe 300 an einer Position eingepaßt,
die von dem Drehmittelpunkt C' der Scheibe 300 um den Abstand D
beabstandet ist. Genauer gesagt ist die dem Mittelpunkt C' der
Düsenpaßdrehscheibe 300 nächste Düse auf der Mittenachslinie C
der Drehachse 203 der Drehbühne angeordnet, d. h. auf dem Mittel
punkt Co des Halbleiterwafers 201. Die von der innersten Düse
verschiedenen Düsen werden mit den Paßmitteln in die Durchgangs
löcher 312 und 313 der mittleren und äußeren Seite in die Düsen
paßdrehscheibe 300 eingepaßt. Diese Düsen sind an solchen Posi
tionen angeordnet, damit ein Photoresistfilm mit einheitlicher
Dicke auf dem Halbleiterwafer 201 erhalten wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist der Aufbau der Paßmittel wie
folgt. Jede der Düsen 611, 612 und 613 hat Spitzenabschnitte,
auf denen die Außengewinde aufgeschnitten sind. Die
Außengewinde werden mit den ersten Muttern 621, 622 und 623 ver
einigt. Dann werden die Gewinde 621, 622 und 623 in die entspre
chenden ovalförmigen Durchgangslöcher 311, 312 und 313 der Dü
senpaßdrehscheibe 300 eingeführt. Anschließend werden die Außen
gewinde weiter mit den zweiten Muttern 631, 632 und 633 befe
stigt. Die Düsenpaßdrehscheibe 300 wird zwischen die erste und
zweite Mutter 621, 631; 622, 632; und 623, 633 gesetzt, wodurch
die Düsen 611, 612, 613 an der Scheibe 300 befestigt werden.
Photoresiste derselben Art mit unterschiedlichen Viskositäten
werden einer der Düsengruppen 610, 620 und 630 zugeführt und
Photoresiste der unterschiedlichen Arten mit den unterschiedli
chen Viskositäten werden den anderen Düsengruppen jeweils von
der (nicht gezeigten) Photoresistzuführquelle zugeführt.
Wie oben beschrieben ist, wird eine der Düsengruppen 610, 620
und 630 an einer vorbestimmten Photoresistauswurfposition ange
ordnet, und der Photoresist tropft auf den Halbleiterwafer 201.
In dieser Situation, in der die Drehplatte 202 durch die An
triebsquelle wie beispielsweise einen (nicht gezeigten) Motor
über die Drehwelle 203 der Drehbühne 200 gedreht wird, wird der
Halbleiterwafer 201, der fest auf der Drehplatte 202 gestützt
ist, zusammen mit der Drehplatte 202 gedreht. Dadurch verteilt
sich der auf den Halbleiterwafer 201 getropfte Photoresist durch
die Zentrifugalkraft von dem Mittenabschnitt zu dem Außenum
fangsabschnitt, so daß ein Photoresistfilm mit einer einheitli
chen Dicke auf der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers 201
ausgebildet wird.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Photoresistzuführvor
richtung aus einer Vielzahl von Kombinationen der Düsengruppen
610, 620 und 630 zusammengesetzt ist, ist es möglich, die Erfor
dernisse zum Auftragen der verschiedenen Arten der Photoresiste
zu erfüllen. Das Umstellen von einem Photoresist auf andere auf
zutragende Photoresiste kann verwirk
licht werden, indem die Düsenpaßdrehscheibe 300 gegenüber der
Stützplatte 400 verdreht wird. Nachdem weiterhin die Düsen
paßdrehscheibe 300 zu einer vorbestimmten Position (um einen
vorbestimmten Winkel θ) in dem Öffnungsloch 410 der Stütz
platte 400 gedreht wurde, wird die Drehung der Scheibe 300
durch den Anschlag 500 gestoppt, so daß die Scheibe 300 si
cher an dieser Position gehalten werden kann.
Da darüberhinaus die Düse 611, die näher an dem Drehmit
telpunkt der Düsenpaßdrehscheibe 300 liegt, auf der Mit
tenachslinie der Drehachse 203 der Drehbühne 200, d. h. auf
dem Mittelpunkt des Halbleiterwafers 201 angeordnet ist, sind
die grundlegenden Bedingungen des Aufbringens des Photore
sistfilms in Einheitlichkeit auf den Halbleiterwafer 201 er
füllt.
Darüberhinaus können Photoresiste derselben Art mit un
terschiedlichen Viskositäten durch die mittlere Düse 612 und
die äußere Düse 613, die außerhalb der inneren Düse 611 ange
ordnet sind, an den Abschnitten aufgetropft werden, die von
dem Mittelpunkt des Halbleiterwafers 201 entfernt sind. Es
ist möglich, die Photoresistbeschichtungserfordernisse zum
Herstellen von einheitlicheren Photoresistfilmen einzustel
len. Zusätzlich können die Positionen, an denen die Düsen
611, 612 und 613 eingestellt sind, frei innerhalb der oval
förmigen Durchgangslöcher 311, 312 und 313 bewegt werden, so
daß der Radius der Düsenpaßdrehscheibe 300 im wesentlichen
überdeckt werden kann. Daher können die Düsen 611, 612 und
613 an beliebigen Positionen eingestellt werden.
Weiterhin sind die Skalen 330b konzentrisch in regelmä
ßigen Intervallen von dem Drehmittelpunkt C' auf der
Hauptfläche (Oberfläche) der Düsenpaßdrehscheibe 300 aufge
bracht. Obwohl die Einstellposition der Düsen 611, 612 und
613 verändert wird, ist es einfach die ursprünglichen Posi
tionen wiederherzustellen. Darüber hinaus sind auf der Düsen
paßdrehscheibe 300 mehrere Sätze der Öffnungsgruppen 310, 320
und 330 radial ausgebildet, von denen jede eine Vielzahl der
ovalförmigen Durchgangslöcher 311, 312 und 313 als einen Satz
der Öffnungsgruppe aufweist. Daher ist die mechanische Festig
keit der Düsenpaßdrehscheibe 300 im Vergleich mit dem Fall nicht
soweit abgesunken, in dem eine Vielzahl von Öffnungslöchern ra
dial ausgebildet sind, die sich durchgehend von der Nähe des
Mittenabschnittes der Scheibe 300 zur Nähe deren äußeren Umfangs
erstrecken.
Die ovalförmigen Durchgangslöcher 311, 312 und 313 können eine
rechteckige Form haben. Wenn jedoch die Durchgangslöcher 311,
312 und 313 so ausgebildet sind, daß sie eine Kreisbogenform in
Form einer Kurve haben, ist der Bewegungsabstand in der Radius
richtung kürzer, wenn die Düsen 611, 612 und 613 in dem Kreisbo
gen bewegt werden, als wenn sie entlang der geraden Linie, zu
dem Zeitpunkt bewegt werden, zu dem die Paßpositionen der Düsen
611, 612 und 613 in den Durchgangslöchern 311, 312 und 313 ein
gestellt werden. Dadurch können genauere Einstellungen der Düsen
611, 612 und 613 erreicht werden.
Die Photoresistbeschichtungsvorrichtung des vorangegangenen Aus
führungsbeispiels der Erfindung hat einen Aufbau, bei dem eine
Vielzahl von Öffnungslochgruppen 310, 320 und 330 (in drei Rei
hen) in der Düsenpaßdrehscheibe 300 ausgebildet ist und bei dem
eine Vielzahl von Düsengruppen 610, 620 und 630 (in drei Reihen)
in jeder der Öffnungslochgruppen 310, 320 und 330 ausgebildet
ist. Die Erfindung ist jedoch auf den obigen Aufbau nicht be
schränkt. Die oben beschriebenen Öffnungslochgruppen und die Dü
sengruppen können je nach Bedarf in einer Reihe oder in mehr als
zwei Reihen liegen. In diesem Fall muß die Anzahl der halbkugel
förmigen Mulden 510, die in der Seitenfläche des Außenumfangs
der Düsenpaßdrehscheibe 300 ausgebildet sind auch entsprechend
der Anzahl der Sätze (Reihen) der Öffnungslochgruppen vergrößert
oder verringert werden. Darüberhinaus können die Intervalle
(Winkel θ) zwischen den zueinander benachbarten Mulden richtig
entsprechend den Intervallen (Winkeln) zwischen den entsprechen
den Öffnungslochgruppen verändert werden.
Für den Fall, daß eine Vielzahl von Öffnungsgruppen ausgebildet
ist, sind weiterhin die Durchgangslöcher 311 von jeder der Öff
nungslochgruppen 310, 320 und 330, die an den inneren Abschnit
ten der Scheibe 300 in der Nähe des Mittelpunktes C' der Scheibe
300 ausgebildet sind, nahe aneinander angeordnet, so daß es
schwierig ist, einen Raum zum Anordnen der Durchgangslöcher 311
sicherzustellen. Wenn die Form des Durchgangslochs 311 am inner
sten Abschnitt der Scheibe 300 nicht oval sondern kreisbogenför
mig ist und einen geringfügig größeren Durchmesser als den
Außenumfangsdurchmesser der innersten Düse 611 von jeder der Dü
sengruppen 610, 620 und 630 hat, wird es möglich, den Raum zum
Anbringen der innersten Durchgangslöcher 311 unabhängig von der
Anzahl der Öffnungslochgruppen, d. h. Düsengruppen, sicherzustel
len. Da es in diesem Fall unmöglich ist, die Paßposition des in
nersten Durchgangslochs 311 fein einzustellen, sollte es vorzu
ziehen sein, daß der Mittelpunkt des innersten Durchgangslochs
311 von allen Öffnungsgruppen präzise auf dem Umfang des Kreises
angeordnet wird, der einen Radius hat, der gleich dem Abstand D
des Mittelpunktes C' der Scheibe 300 zu der Mittenachse C der
Drehbühne 200 ist.
Bei der Photoresistbeschichtungsvorrichtung des vorangegangenen
Ausführungsbeispiels der Erfindung sind die halbkugelförmigen
Mulden 510, die als Eingriffsvertiefungsabschnitt dienen, in der
Seitenfläche des Umfangs der Düsenpaßdrehscheibe 300 ausgebildet
und die zylindrischen Mulden 520, die als Eingriffszapfengehäu
seabschnitt dienen, sind in der Stützplatte 400 ausgebildet.
Selbstverständlich können sie auch umgekehrt ausgebildet sein.
Wie oben beschrieben ist, können erfindungsgemäß mehrere Arten
von Lösungen, deren Viskositäten sich voneinander unterscheiden
und die denselben Photoresist enthalten aus der Vielzahl der Dü
sen 611, 612 und 613 ausgetropft werden. Wenn das Beschichten
mit anderen Photoresisten beabsichtigt ist, können andere Düsen
gruppen 610, 620 und 630 verwendet werden.
Selbst wenn mehrere Arten von Photoresisten mit unterschiedli
chen Viskositäten aufgetragen werden, ist es daher nicht erfor
derlich entsprechend der Arten der Photoresiste usw. eine Viel
zahl von Photoresistbeschichtungsvorrichtungen wie bei der her
kömmlichen Vorrichtung zu verwenden. Eine einzige Photoresistbe
schichtungsvorrichtung kann diesen Zweck erfüllen, so daß eine
preiswerte Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitervorrichtun
gen geschaffen werden kann.
Darüberhinaus können andere Düsengruppen 610, 620 und 630 ein
fach verwendet werden, indem nur die sich drehende Düsenpaßdreh
scheibe 300 verdreht wird, wobei das Positionieren der Düsen
611, 612 und 613 am Mittelpunkt des Halbleiterwafers 201 und je
dem anderen Platz einfach ausgeführt werden kann. Dadurch können
viele Arten des Photoresists manuell ersetzt werden und der Po
sitioniermechanismus und der Bewegungsmechanismus können verein
facht werden.
Da der Bereich, in dem die Düsengruppen 610, 620 und 630 ange
ordnet werden können, ungefähr die gesamte Düsenpaßdrehscheibe
300 abdeckt, kann jede der Düsen 611, 612 und 613 an beliebigen
Positionen in der Radiusrichtung der Scheibe 300 liegen. Daher
kann die Vielzahl der Photoresiste, die aus demselben Resist ge
bildet sind und die unterschiedliche Viskositäten aufweisen, auf
mehrere Positionen des Halbleiterwafers 201 aufgetropft werden,
wodurch ein Photoresistfilm mit einheitlicher Dicke auf dem
Halbleiterwafer 201 mit einem großen Durchmesser erhalten wird.
Da weiterhin der Drehmittelpunkt C der Drehbühne 200 und der
Mittelpunkt C' der Düsenpaßdrehscheibe 300 zueinander exzen
trisch angeordnet sind, kann ein Photoresistfilm mit einheitli
cher Dicke einfach auf dem Halbleiterwafer 201 mit einem großen
Durchmesser ausgebildet werden, indem irgendeine der Düsen 611,
612 und 613 auf dem Mittelpunkt der Drehbühne 200, nämlich dem
Drehmittelpunkt C des Halbleiterwafers 201 angeordnet wird.
Die Photoresistbeschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung hat
die folgenden hervorragenden Vorteile.
Durch richtiges Drehen der Düsenpaßdrehscheibe gegenüber der
Stützplatte können die Düsenauswurfpositionen der Düsengruppen
für den Halbleiterwafer eingestellt werden und die Paßposition
von zumindest einer der Düsen der Düsengruppe kann fein einge
stellt werden. Dadurch kann die Vielzahl der Düsen an den besten
Photoresistauswurfpositionen individuell für einen Halbleiterwa
fer mit einem vergleichsweise großen Durchmesser angeordnet wer
den, wodurch ein Photoresistfilm mit einheitlicher Dicke auf der
gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers erhalten wird. Zusätz
lich kann das Positionieren der Düsen sehr einfach mit hoher
Präzision ausgeführt werden.
Durch freies Einstellen jeder der Paßpositionen
(Photoresistauswurfpositionen) innerhalb der Durchgangslöcher,
die in Intervallen in der Radiusrichtung der Düsenpaßdrehscheibe
ausgebildet sind, kann weiterhin die Beschichtungswirksamkeit
verbessert werden und ein hochqualitativer Photoresistfilm mit
einer einheitlichen Dicke kann einfach erhalten werden.
Da weiterhin das Innerste der Durchgangslöcher so ausgebildet
ist, daß es mit einem geringfügig größeren Durchmesser als dem
der darin eingeführten Düse versehen ist, kann ausreichend Raum
zum Ausbilden der Vielzahl der Durchgangslöcher zum Einpassen
der innersten Düsen in der Nähe des Mittelpunktes der Düsenpaß
drehscheibe sichergestellt werden. Daher kann die Vielzahl der
Durchgangslöcher einfach in dem engen Bereich in der Nähe des
Mittelpunktes der Scheibe 300 angeordnet werden.
Die Vielzahl der Düsen kann mit Leichtigkeit individuell an den
besten Auswurfpositionen angeordnet werden, indem jede der Düsen
innerhalb der ovalförmigen Durchgangslöcher bewegt wird.
Da weiterhin die feine Einstellung der Paßposition der Düse sehr
einfach durchgeführt werden kann, indem das Paar Muttern, das
auf das Außengewinde des Spitzenabschnitts von jeder Düse aufge
paßt ist, festgezogen oder gelockert wird, kann der Aufbau des
Düsenpositioneinstellmechanismus vereinfacht werden.
Weiterhin wird die Düse in dem ovalförmigen Durchgangsloch be
wegt, das in der Kreisbogenform ausgebildet ist, so daß die Düse
in der Radiusrichtung der Düsenpaßdrehscheibe Stück für Stück
bewegt werden kann. Dadurch kann das Positionieren der Düsen
sehr präzise ausgeführt werden.
Durch Drehen der Düsenpaßdrehscheibe ordnet sich weiterhin die
Vielzahl der Durchgangslöchergruppen in radialen Reihen an. Die
Düsengruppen können nämlich nacheinander Reihe für Reihe in
Richtung auf die geeigneten Positionen zur Photoresistbeschich
tung bewegt werden. Daher kann eine Vielzahl von Photoresistfil
men auf der Oberfläche des Halbleiterwafers mit einer guten
Wirksamkeit ausgebildet werden, indem die unterschiedlichen Ar
ten der Photoresiste der Vielzahl der Düsengruppen zugeführt
werden.
Nach dem Drehen der Düsenpaßdrehscheibe um einen vorbestimmten
Winkel gegenüber der Stützplatte wird weiterhin der Drehvorgang
der Scheibe gestoppt, um fest an dieser Position mit Sicherheit
unterstützt zu sein, wodurch die Positionsveränderung der Düse
während des Beschichtungsvorgangs verhindert wird.
Weiterhin weist die Stützplatte ein kreisbogenförmiges Loch auf,
dessen Durchmesser geringfügig größer als der der Düsenpaßdreh
scheibe ist und die Düsenpaßdrehscheibe ist drehbar in dem
kreisbogenförmigen Loch angeordnet. Der Anschlag setzt sich aus
der Vielzahl der Eingriffsvertiefungsabschnitte, die entweder in
der Düsenpaßdrehscheibe oder der Stützplatte ausgebildet sind;
und dem Eingriffszapfen zusammen, der in dem Eingriffszapfenge
häuseabschnitt untergebracht ist,
der entweder in der Scheibe oder der Platte ausgebildet ist,
in der die Eingriffsvertiefungsabschnitte nicht ausgebildet
sind, wobei der Zapfen durch die Schiebemittel so geschoben
wird, daß er mit einem der Eingriffsvertiefungsabschnitte in
Eingriff tritt. Daher ist der Aufbau des Bewegungs- und An
schlagmechanismus für die Düsengruppen vereinfacht.
Claims (9)
1. Photoresistbeschichtungsvorrichtung mit folgenden
Bauteilen:
einer Drehbühne (200) mit einer Drehachse (203), auf der ein darauf montierter Halbleiterwafer (201) gedreht wird,
einer Stützplatte (400), die über der Drehbühne (200) angeordnet ist;
einer Düsenpaßdrehscheibe (300), die durch die Stützplatte (400) drehbar unterstützt ist, wobei der Drehmittelpunkt (C') der Scheibe (300) an einer zur Mittenachslinie (C) der Drehachse (203) der Drehbühne (200) exzentrischen Position angeordnet ist; und
zumindest einer Düsengruppe (610, 620, 630), die aus einer Vielzahl von in Reihen angeordneter Düsen (611, 612, 613) zusammengesetzt ist, um einen Photoresist auf den Halbleiterwafer (201) auszuwerfen;
wobei zumindest die Paßposition einer Düse (611, 612, 613) der Düsengruppen (610, 620, 630) einstellbar ist.
einer Drehbühne (200) mit einer Drehachse (203), auf der ein darauf montierter Halbleiterwafer (201) gedreht wird,
einer Stützplatte (400), die über der Drehbühne (200) angeordnet ist;
einer Düsenpaßdrehscheibe (300), die durch die Stützplatte (400) drehbar unterstützt ist, wobei der Drehmittelpunkt (C') der Scheibe (300) an einer zur Mittenachslinie (C) der Drehachse (203) der Drehbühne (200) exzentrischen Position angeordnet ist; und
zumindest einer Düsengruppe (610, 620, 630), die aus einer Vielzahl von in Reihen angeordneter Düsen (611, 612, 613) zusammengesetzt ist, um einen Photoresist auf den Halbleiterwafer (201) auszuwerfen;
wobei zumindest die Paßposition einer Düse (611, 612, 613) der Düsengruppen (610, 620, 630) einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsenpaßdrehscheibe (300) eine Vielzahl von
Durchgangslöchern (311, 312, 313) in derselben Anzahl wie die
der Düsen (611, 612, 613) aufweist, die in Intervallen in deren
Radiusrichtung ausgebildet sind und in die die Düsen (611, 612,
613) eingepaßt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innerste der Durchgangslöcher (311, 312, 313) einen
geringfügig größeren Durchmesser als den der darin eingefügten
Düse (611, 612, 613) hat.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchgangslöcher ovalförmige Durchgangslöcher (311,
312, 313) sind, wobei die Düsen (611, 612, 613) in die
Düsenpaßdrehscheibe (300) mittels Paßelementen eingepaßt sind,
und damit die Paßpositionen der Düsen (611, 612, 613) in den
entsprechenden ovalförmigen Durchgangslöchern (311, 312, 313)
einstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Paßelemente aus einem Außengewinde, das auf den
Spitzenabschnitt einer jeden Düse aufgeschnitten ist, und einem
Paar Muttern (621, 631, 622, 632, 623, 633) zusammengesetzt
ist, die mit dem Außengewinde im Eingriff sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die ovalförmigen Durchgangslöcher (311, 312, 313)
kreisbogenförmig hergestellt sind und so angeordnet sind, daß
sie unter einem Winkel konzentrische Kreise auf der
Düsenpaßdrehscheibe (300) kreuzen, ohne die konzentrischen
Kreise zu überdecken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Sätze von Öffnungsgruppen (310, 320, 330) mit
jeweils einer Vielzahl von Durchgangslöchern (311, 312, 313) in
Intervallen in einer Umfangsrichtung der Düsenpaßdrehscheibe
(300) entsprechend mehreren Düsengruppen (610, 620, 630)
angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
Anschlag (500), der eine Drehung der Düsenpaßdrehscheibe (300)
gegenüber der Stützplatte (400) stoppt und die feste Stützung
der Scheibe (300) an zumindest einer der vorbestimmten
Drehwinkelpositionen ermöglicht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützplatte (400) ein kreisförmiges Loch (410) mit
einem Durchmesser aufweist, der geringfügig größer als der der
Düsenpaßdrehscheibe (300) ist, wobei die Düsenpaßdrehscheibe
(300) drehbar in dem kreisförmigen Loch (410) angeordnet ist
und wobei der Anschlag (500) aus einer Vielzahl von
Eingriffsvertiefungsabschnitten (510), die entweder in der
Düsenpaßdrehscheibe (300) oder der Stützplatte (400)
ausgebildet sind, und einem Eingriffszapfen (530)
zusammengesetzt ist, der in einem
Eingriffszapfengehäuseabschnitt (520) untergebracht ist, der
entweder in der Scheibe (300) oder der Platte (400) ausgebildet
ist, in dem die Eingriffsvertiefungsabschnitte (510) nicht
ausgebildet sind, und der durch Schiebemittel (540) so
geschoben wird, daß er mit einem der
Eingriffsvertiefungsabschnitte (510) in Eingriff tritt.
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