JP2001276702A

JP2001276702A - 成膜装置及び成膜方法

Info

Publication number: JP2001276702A
Application number: JP2000089738A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ikegami; 浩池上; Shinichi Ito; 信一伊藤; Nobuo Hayasaka; 伸夫早坂; Katsuya Okumura; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2001-10-09
Also published as: US6475285B2; KR100420251B1; CN1325129A; CN1316562C; TWI223317B; KR20010093688A; US20010027748A1

Abstract

(57)【要約】【課題】液状膜中への不純物の混入を抑止し、且つ液状
膜の塗布量を局所的に制御する。【解決手段】レーザ発振器２４と、円筒状の二つの巻き
取り器２１に巻かれ，レーザ照射によりガス化するガス
発生膜２０と、ガス発生膜２０とレーザ発振器２４との
間に設けられ、レーザ光に対して透明な透明基板２２
と、発生したガスを薬液に対して効率よく噴射させるガ
ス噴出ノズル２３とから構成されている。ガス発生膜２
０がガス化すると、ガスは拡散するが、透明基板２２に
より発生したガスを薬液方向に効率よく噴出させること
ができる。巻き取り器２１を回転させることによって、
ガス発生膜２０を移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被処理基板上に液体
を塗布する成膜方法に関し、特に塗布量制御に利用され
るものである。

【０００２】

【従来の技術】液状膜を基板上に形成する方法として
は、リソグラフィプロセスで用いられているレジスト膜
の回転塗布法が知られている。また近年、回転塗布法
は、絶縁膜や金属膜の成膜へ適用されてきている。しか
しながら、回転塗布法では基板上に供給した液体を殆ど
基板外に排出し、残った残りの僅か数％しか成膜には用
いられない為、液体の無駄が多く、環境に対して悪影響
を及ぼしていた。また、方形の基板や１２インチ以上の
円形基板では、基板外周部で乱気流が生じ、その部分で
膜厚が不均一になるという問題が生じていた。

【０００３】液体を無駄にせず基板全面に均一に塗布す
る手法として、特開平２−２２０４２８号公報に、一列
に配置した多数のノズルからレジストを吐出し、その後
方よりガスまたは液体を成膜面に吹き付けることで均一
な膜を得る手法が記載されている。また、特開平６−１
５１２９５号公報には、棒に多数の噴霧口を設け、それ
によりレジストを基板上に吐出し均一な膜を得る方法が
記載されている。これらいずれの塗布装置においても、
横一列に複数配置された吐出または噴霧ノズルを基板表
面にそってスキャンさせることによって、均一な膜を得
ようとしている。

【０００４】しかしながら、この様な塗布法では、基板
面内で成膜厚さを局所的に制御することが不可能であ
る。

【０００５】薬液を無駄にせず且つ塗布量を基板面内で
制御する方法として、被処理基板の成膜領域にノズルか
ら液体を供給して、液状膜の成膜を行う方法が提案され
ている。液体供給ノズルを用いた塗布量の制御は、液体
の吐出をＯＮ／ＯＦＦできる精密塗布ノズルを用いるこ
とにより行われる。精密塗布ノズルは、吐出口の上部の
ノズル内に設けられたニードルやスクリュー等の弁を駆
動して液体の吐出量を制御する。

【０００６】これらの方式では、弁を駆動する際に、弁
と薬液との摩擦によってパーティクルが生じ、弁を開放
したときに滴下した液体中に含まれるパーティクルが基
板上に搬送されることが問題となっている．また、弁の
開放直後には液体にかかる圧力が変化して脈流が生じ、
成膜の厚さに差が生じるという問題がある。さらに、こ
の方法では、弁を開閉する応答速度が遅く、微細領域で
の塗布量制御が困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、被処
理基板上に選択的に液状膜を成膜する為に、吐出口の上
部に設けられた弁を駆動することによって液体の吐出を
制御しながら液状膜の成膜を行うと、被処理基板上の液
状膜中にパーティクルが混入するという問題がある。ま
た、脈流が生じることによって、成膜厚さが不均一にな
るという問題があった。さらに、精密塗布ノズルを用い
ると、弁を開閉する応答速度が遅く、局所的に成膜厚さ
を制御できないといった問題が生じる．本発明は、液体
を無駄にせず基板上に塗布する成膜方法であって、液状
膜中への不純物の混入を抑止し、且つ液状膜の塗布量を
局所的に制御しつつ成膜装置及び成膜方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】［構成］本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。

【０００９】（１）本発明（請求項１）は、被処理基板
に対して液体を連続的に吐出する液体吐出ノズルと，こ
の液体吐出ノズルの下方に配置された該ノズルから吐出
された液体の軌道を変化させる液体軌道変化部と、吐出
された液体を前記液体軌道変化部と挟むように配置さ
れ、該液体軌道変化部により軌道が変化された液体を回
収する液体回収部と、前記液体吐出ノズルと前記被処理
基板とを相対的に移動させる移動手段とを具備する成膜
装置であって、前記液体軌道変化部は、レーザ発振器を
具備することを特徴とする。

【００１０】本発明の好ましい実施態様を以下に記す。
前記液体軌道変化部は、前記レーザ発振器からのレーザ
照射によりガスを生成するガス発生剤を具備し、該ガス
発生剤から発生したガスを前記液体に噴出させて液体の
軌道を変えること。

【００１１】前記液体回収部は、軌道が変化した液体を
吸引して回収すること。（２）本発明（請求項４）は、被処理基板に対して液体
を液体吐出ノズルから連続的に吐出させ、前記吐出され
た液体を基板表面にためつつ、前記基板と前記ノズルと
を相対的に移動させ、前記基板上に液状膜を形成する成
膜方法であって、前記非処理基板の温度を前記液体中に
含まれる溶剤の沸点より高くするとともに、前記被処理
基板上に選択的に前記液体を摘下させて、該基板上に選
択的に前記液状膜を形成することを特徴とする［作用］
本発明は、上記構成によって以下の作用・効果を有す
る。

【００１２】吐出ノズルから吐出された液体の軌道をレ
ーザ発振器を用いて変えることによって、液体に非接触
で基板上の滴下を制御することができ、液状膜中への不
純物の混入を抑制するとともに、液状膜の塗布量を局所
的に制御する事ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。

【００１４】［第１実施形態］図１は本発明の第１の実
施形態に係わる成膜装置の概略構成を示す図である。本
実施形態においては、液状膜の成膜が行われる被処理基
板１１として、直径８インチの半導体基板を用いた。図
１に示すように、図示されていない試料台上に水平に載
置された被処理基板１１の鉛直上に、被処理基板１１上
に選択的な液状膜の成膜を行う薬液供給ユニット１０が
配置されている。薬液供給ユニット１０は、薬液１３を
滴下する薬液吐出ノズル１２と、薬液に対して高圧ガス
を噴射する高圧ガス噴出部（液体軌道変化部）１４と、
薬液回収部１５と、駆動部１６とから構成されている。

【００１５】薬液吐出ノズル１２は、被処理基板１１に
対して薬液１３を吐出する。そして、薬液回収部１５
は、薬液吐出ノズル１２から吐出された薬液１３を回収
し、ノズル１２から被処理基板１１への薬液１３の供給
を遮断する。駆動部１６が薬液供給ユニット１０をＸ方
向に移動させつつＹ方向へ所定のピッチで折り返すこと
により、被処理基板１１に対して薬液吐出ノズル１２か
ら薬液１３を吐出させることで、被処理基板１１上に液
状膜１９が形成される。

【００１６】駆動部１６の移動速度は、１ｍ／ｓｅｃ．
〜１０ｍ／ｓｅｃ．の範囲で設定することが可能であ
り、成膜厚さや薬液の粘性に応じた最適な速度を選択で
きる。Ｙ方向に移動するピッチは１０μｍ〜５００μｍ
の範囲で設定が可能であり、液状膜の膜厚や粘性に応じ
た最適なピッチを選択する。

【００１７】図１（ｂ）に示すように、液状膜１９のパ
ターニング及び局所的な塗布量の制御は、吐出された薬
液１３の側方に設置された高圧ガス噴出部１４から噴出
される高圧ガス１７によって連続的に吐出される薬液１
３をブローし、塗布量を削減する事により行う。ブロー
された薬液の被処理基板１１への飛散が問題となる場合
には、ブローされた薬液１８を、薬液回収部１５により
回収し、基板１１上への薬液１８の飛散を防止する。飛
散した薬液が特に問題とならない場合には、薬液回収部
１５を設置する必要はなく、高圧ガス１７により薬液１
３の軌道を変えて未塗布領域を形成しつつ成膜を施すこ
とが可能である。

【００１８】次に、高圧ガス噴出部の構成について説明
する。図２は、本発明の第１の実施形態に係わる高圧ガ
ス噴出部の概略構成を示す図である。図２（ａ）に示す
ように、高圧ガス噴出部１４は、レーザ発振器２４と、
円筒状の二つの巻き取り器２１に巻かれ，レーザ照射に
よりガス化するガス発生膜２０と、ガス発生膜２０とレ
ーザ発振器２４との間に設けられ、レーザ光に対して透
明な透明基板２２と、発生したガスを薬液に対して効率
よく噴射させるガス噴出ノズル２３とから構成されてい
る。ガス発生膜２０がガス化すると、ガスは拡散する
が、透明基板２２により発生したガスを薬液１３方向に
効率よく噴出させることができる。巻き取り器２１を回
転させることによって、ガス発生膜２０を移動させるこ
とができる。

【００１９】次に、この高圧ガス噴出部の動作について
説明する。図２（ｂ）に示す様に、透明基板２２側から
レーザ発振器２４からのレーザ光を照射する事により、
レーザ照射領域のガス発生膜２０がガス化し、高圧ガス
１７がガス噴出ノズル２３から噴出する。噴射された高
圧ガス１７によりガス噴出ノズル２３前方に位置する薬
液１３をブローすることが可能である。

【００２０】レーザ光を照射してから薬液がブローされ
るまでの時間は約２５μｓｅｃ．であり、非常に高速で
薬液をブローすることが可能である。一方、従来の精密
塗布ノズルを使用した場合の弁の開閉時間は、約１０ｍ
ｓｅｃ．であるので、本装置によれば約４００倍の高速
制御が可能となる。

【００２１】本実施形態で用いたガス発生膜２０は、ニ
トロセルロースに可視光から赤外光を吸収する色素を約
１％添加した膜である。また、用いたレーザは、平均出
力約１Ｗの半導体レーザで、その波長は７８０ｎｍの赤
外光である。このレーザをパルス発振させ、ガス発生膜
２０をガス化することにより、ガスを瞬間的に発生させ
る。この時のレーザのパルス幅は約１０μｓｅｃ．であ
る。またレーザビーム径は約１００μｍであった。

【００２２】本実施形態においては、以上の様なガス発
生膜及びレーザを用いたが、レーザ照射によりガスを発
生できる膜とレーザの組み合わせであれば、本発明を実
施することは可能である。例えば、波長３００ｎｍ以下
のレーザ（ＹＡＧ第四高調波、ＫｒＦエキシマレーザ、
ＡｒＦエキシマレーザ等）を用いる場合には、ニトロセ
ルロース膜に色素を添加する必要はない。また、ガス噴
出ノズル内を酸素で満たす場合には、ガスを発生する物
質としてグラファイト薄膜を用いる事も可能である。こ
の時のレーザは、紫外、可視、赤外のいずれの波長のレ
ーザを用いても良い。いずれのガス発生膜を用いる場合
でも、滴下された薬液をブローできるだけのガス流量を
確保する必要がある。必要とされるガス流量は、滴下さ
れた薬液の流速をｆ_s（ｍ／ｓｅｃ．）、高圧ガスの流
速をｆ_g（ｍ／ｓｅｃ．）とすると、ｆ_g≧ｆ_sで与えら
れる事が経験的に求められている。本実施形態での薬液
の流速は５ｍ／ｓｅｃ．であったので、高圧ガス１７の
流速も５ｍ／ｓｅｃ．以上にする必要がある。ニトロセ
ルロース膜がガス発生膜２０として用いる場合には、厚
さ５μｍでこの流速が確保できたことから、厚さ５μｍ
以上のニトロセルロース膜をガス発生膜として用いる必
要がある。

【００２３】次に、絶縁膜材料として用いられているＳ
ＯＧ溶液（薬液）を塗布した場合について説明する。こ
のＳＯＧ溶液は、固形分２０％のＳＯＧをシンナーに溶
解することにより作成した。

【００２４】被処理基板は、図３（ａ）に示す様に、半
導体基板３０上に例えば高さ０．２５μｍの配線により
構造物３１が形成されており、この構造物３１により表
面に凹凸が形成されている。半導体基板３０には、孤立
ライン領域、ライン＆スペース領域及び孤立スペース領
域等が存在している。

【００２５】従来のスキャン塗布法においては、薬液吐
出ノズルから連続的にＳＯＧ溶液を吐出させながら、薬
液吐出ノズルを列方向に往復移動させつつ所定のピッチ
で折り返すことにより表面に成膜を施す。この折り返し
のピッチは、被処理基板上に滴下されたＳＯＧ溶液の拡
がりよりも狭くなるように設定されている。滴下された
ＳＯＧ溶液の拡がりは、約２００μｍであるので、薬液
吐出ノズルのピッチは１００μｍに設定されている。

【００２６】このような、従来法においては、平坦な被
処理基板上では平坦なＳＯＧ膜を成膜する事が可能とな
る。しかし、下地に凹凸が形成されている場合において
は、図３（ｂ）に示されているように、下地パターンの
影響を受けて平坦性が悪くなるという問題が生じる。

【００２７】従来のスキャン塗布法において、表面が高
くなる領域の塗布量を、本発明における高圧ガス噴出部
により削減しつつ成膜を施した場合の断面構造を図３
（ｃ）に示す。本装置では、表面が高くなる領域では、
レーザ発振器からレーザをガス発生膜に照射して、ＳＯ
Ｇ溶液に対して高圧ガスを噴出させて薬液回収部でＳＯ
Ｇ溶液を回収する。その結果、基板上に滴下するＳＯＧ
薬液の量が削減される。

【００２８】図３（ｃ）に示すように、基板表面の凹凸
に応じて適宜レーザ発振器からレーザをＳＯＧ溶液に対
して照射して、ＳＯＧ溶液の基板への滴下量を制御する
ことにより、形成されるＳＯＧ膜が平坦になる。

【００２９】図３（ｂ）及び（ｃ）より、本発明の成膜
方法を用いる事により表面の平坦性を飛躍的に向上させ
ることが可能である事が分かる。

【００３０】［第２実施形態］第１の実施形態において
は、被処理基板の凹凸に応じて吐出された薬液を削減す
ることにより成膜を施し、表面の平坦性を向上させる方
法について述べた。本実施形態においては、液状膜をパ
ターニングしつつ成膜する方式を述べる。

【００３１】図４（ａ）は、半導体装置における最上層
配線層を形成した後の断面構造を示している。層間絶縁
膜４０の溝に埋め込まれた最上層配線には、配線４１に
加えて実装基板に接続する為のパッド４２も形成されて
いる。

【００３２】本発明の成膜方法を用いて、この最上層配
線層の上に、パターニングしつつＳＯＧ膜を成膜した場
合の結果について述べる。

【００３３】本発明の成膜方法によれば塗布量を局所的
に制御し、パッド上に成膜を施さないことも可能とな
る。先に述べたように、固形分が２０％のＳＯＧは、基
板上に滴下された後に約２００μｍの幅で拡がる事か
ら、パターニングを施す場合には、粘性を上げたり、溶
剤の揮発性を上昇させたり、拡がり幅を小さくしたりす
る必要がある。本実施例で用いたＳＯＧの固形分は約３
０％とした。また、基板温度は、本実施形態では、ＳＯ
Ｇ溶液中に含まれるシンナーの揮発を促進する為に、シ
ンナーの揮発温度より高い３５０℃とした。この場合、
ＳＯＧ膜の拡がり幅は、約１０μｍとなる。パッド４２
の大きさは、約５０μｍ〜１００μｍであるので、この
ような状況では、パッド４２上以外の領域で選択的に成
膜を施すことが可能となる。

【００３４】最上層の層間絶縁膜４３を、パッド４２上
以外の領域で選択的に成膜を施した場合の断面構造を図
４（ｂ）に示す。図４（ｂ）の様に、パッド４２上に層
間絶縁膜４３が形成されていない事から、従来用いられ
ていた、リソグラフィ工程やＲＩＥ工程を行う必要が無
くなる。

【００３５】また、薬液の吐出量の制御をバルブの開閉
で行った場合には、削減領域の幅の制御性が約１ｃｍに
も及ぶ為に、半導体装置の製造過程には用いる事ができ
なかったのに対し、本発明の削減領域の幅の制御性は、
約１０μｍである為に、非常に微細な領域で成膜量を制
御することが可能である。

【００３６】この技術を用いると、リソグラフィ工程や
レーザアブレーション技術等の加工技術を用いることな
く、成膜と同時にパターニングすることが可能となる。

【００３７】［第３の実施形態］第１及び第２の実施形
態においては、レーザ照射によりガス発生膜から発生し
た高圧ガスによりブローされた薬液が、薬液回収部１５
の壁から散乱し、その散乱物が基板上に飛散し、ダスト
が生じるという問題があった。そこで、薬液回収部を吸
引型としたので、次にその実施例を示す。

【００３８】図５は、本発明の第３実施形態に係わる成
膜装置の概略構成を示す図である。なお、図５におい
て、図１と同一な部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。

【００３９】図５に示すように、本装置では、薬液回収
部５１を真空ポンプ５２に接続し、高圧ガス噴出部１４
から発生したガスによりブローされた薬液１８が薬液回
収部５１の壁から散乱される事を防いでいる。

【００４０】図６（ａ）に示されているように、薬液回
収部を図１の様に吸引型としない場合には、薬液回収部
１５の壁から散乱された薬液が基板上に飛散し、僅かな
がらダスト６０が形成される。一方、図５の様に薬液回
収部１５に真空ポンプを接続した場合には、図６（ｂ）
に示す様にダスト６０は殆ど形成されない。以上のよう
に、薬液回収部は真空ポンプによる吸引式にする方が飛
散物を抑制することが可能になる。

【００４１】［第４の実施形態］第３の実施形態におい
ては、レーザ照射により発生したガス１７を滴下した薬
液１３に導くガス噴出ノズル２３と、吸引式の薬液回収
部が個別に設置されている場合について述べた。本実施
形態では、ガス１７を導くガス噴出ノズルと薬液回収部
を一体型とし、薬液１３のブロー効率と回収能力を改善
する方法について述べる。

【００４２】図７は、本発明の第４の実施形態に係わる
ノズルの概略構成を示す図である。

【００４３】図７に示すように、本実施形態で用いたノ
ズル７０は、ガス導入口７１とブローされた薬液を回収
する吸引口７２が一体型となっており、その中央に薬液
１３を通過させる穴７３が形成されている。さらに、吸
引口に真空ポンプを着脱した際に、薬液１３を通過させ
る穴７３内で気流が生じないように通風孔７４が形成さ
れている。

【００４４】ノズル７０を装置に設置した様子を図８
（ａ）に示す。ガス導入口７１はガス発生膜２０に密着
して設置されており、吸引口７２は真空ポンプに接続さ
れている。また、薬液が通過する穴７３が設けられてい
る。真空ポンプで吸引を行うと、通風孔７４から吸引口
に向かって気流が生じ、図中の矢印で示したような気流
が生じる。

【００４５】レーザ発振器２４からレーザ光をガス発生
膜２０に照射すると、前方の薬液１３がブローされる。
ブローされた薬液１８は、図８（ｂ）に示されているよ
うに、吸引口７２から効率よく排出される。

【００４６】図２に示すガス噴出ノズル２３を用いて薬
液をブローした場合には、ガス噴出ノズル２３の前方で
乱気流が生じる為、ガス発生膜から生じたガス圧力を効
率よく薬液１３に伝える事ができない。そのため、ガス
発生膜２０は厚さ５μｍ以上の膜厚にする必要があるこ
とから、１Ｗ以上の出力のレーザを用いる必要があっ
た．本実施形態のノズル７０を用いると、乱気流が抑制
される為にガス発生膜の膜厚を２μｍまで薄膜化するこ
とが可能となり、レーザの出力を０．４Ｗまで下げるこ
とが可能となる。

【００４７】また、出力１Ｗのレーザで厚さ５μｍのガ
ス発生膜をガス化する為には約１０μｓｅｃ．の時間が
必要であるのに対し、出力１Ｗのレーザを用いて厚さ２
μｍのガス発生膜をガス化する場合は約５μｓｅｃ．の
時間で可能となる。すなわち、本実施形態で示したノズ
ル７０を用いると、レーザの低パワー化、或いはより高
速な制御が可能となる。

【００４８】［第５実施形態］第１〜第４の実施形態に
おいては、例えば図１に示したように、薬液吐出ノズル
１２及びガス噴出部１４を同一の駆動部１６に設置し、
駆動部１６を被処理基板１１上で操作することにより成
膜を施す方法について述べた。高圧ガス噴出部１４は、
半導体レーザと光学レンズで構成されたレーザ発振器２
４やガスを発生するガス発生膜２０、さらにガス発生膜
２０を巻き取る巻き取り器２１等で構成されている。駆
動部１６を制御性良く動かす為には、駆動部１６をコン
パクトに設計する必要が生じ、高圧ガス噴出部１４も可
能な限りコンパクトに設計する必要がある。

【００４９】すなわち、以上に示した装置構成では、ガ
スを発生する膜の搭載量に大きな制限を及ぼす。また。
半導体レーザも小型のものしか使用できないため、その
レーザパワーに大きな制約を生じる。第１の実施形態で
搭載したガスを発生する膜の全長は約１０ｍである。レ
ーザのビーム径は１００μｍであるので、この装置構成
の場合には、１０⁵個所しか塗布量を削減できない。

【００５０】本実施形態においては、選択塗布装置にお
ける削減可能個所の増大を可能とする装置構成について
述べる。

【００５１】図９は、本発明の第５実施形態に係わる成
膜装置の概略構成を示す図である。

【００５２】図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は側面図
である。

【００５３】図９に示すように、被処理基板１１の側方
にレーザ発振器９５が設けられている。レーザ発振器９
５からのレーザ光の照射位置はミラー９３により制御さ
れる。本実施形態で用いたポリゴンミラーの合わせ精度
は±５μｍであり、ビーム径の１００μｍよりも十分に
小さい為に位置精度良く照射することが可能である。

【００５４】レーザ光に対して透明な透明膜９１と、レ
ーザ照射によりガスを発生するガス発生膜９２との二層
構造となっているテープ９０が、被処理基板１１を横断
するように設置され、その両端は巻き取り器により巻き
取られている。

【００５５】駆動部１６には、薬液吐出ノズル１２、薬
液回収部１５及びガス噴出ノズル２３が設置されてい
る。駆動部１６は、ガスを発生する膜に沿って（Ｘ方
向）被処理基板の端から端まで移動した後にＹ方向に移
動し、次に先のＸ方向の移動の向きと逆方向に移動す
る。

【００５６】駆動部１６の移動にともないレーザ光の照
射位置が移動しても、ガスを発生するガス発生膜２０の
面上でレーザ光が焦点を結ぶように、レンズ９４には移
動機構が設けられている。すなわち、レンズ９４からミ
ラー９３を通りガス発生膜２０までの距離が一定となる
ように、駆動部１６の移動に合わせてミラー９３の位置
を制御する。

【００５７】以上のような装置構成にすることにより、
削減個所を大幅に増やすことが可能となる。また、レー
ザ発振器を駆動部に搭載する必要がなくなる為に、設置
領域が大きくなる高出力の半導体レーザやＹＡＧレーザ
等の固体レーザ或いはＫｒＦエキシマレーザ等のガスレ
ーザも使用することが可能となる。

【００５８】［第６の実施形態］これまでの実施形態に
おいては、レーザ照射によりガスを発生する膜から発生
したガスにより、薬液吐出ノズルから滴下された薬液を
ブローして塗布量を削減することにより、塗布量を制御
しつつ成膜を施す方法について述べた。本実施形態にお
いては、レーザ光を直接滴下された薬液に照射すること
により薬液をブローし、塗布量を制御する方法ついて述
べる。

【００５９】図１０は、本発明の第６の実施形態に係わ
る成膜装置の概略構成を示す図である。図１０（ａ）は
平面図、図１０（ｂ）は側面図である。なお、図９と同
一な部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００６０】本実施形態においては、レーザ照射により
ガスを発生する膜は使用せずに滴下された薬液に直接レ
ーザ光を照射するように装置が構成されている。

【００６１】ＳＯＧ溶液は半導体レーザより発振される
波長７８０ｎｍのレーザ光を吸収しない。したがって、
本実施形態においては、第１の実施形態で示した赤外光
を吸収する色素を直接ＳＯＧ薬液中に約１％添加した。

【００６２】色素が添加されたＳＯＧ薬液は、レーザ光
を吸収する為に、図１０（ｂ）に示したように、レーザ
光を照射すると薬液の温度が上昇し照射された領域の薬
液をブローすることが可能となる。しかしながら、この
時必要とされるレーザエネルギーは、ガス発生膜を用い
る場合の約１０倍となる。すなわち、ビーム径１００μ
ｍφ、パルス幅が１０μｓｅｃ．の場合には、約１０Ｗ
のレーザが必要となる。

【００６３】出力１０Ｗのレーザは、１Ｗ以下のレーザ
と比較すると大型になる為に駆動部１６にレーザ発振器
を搭載することは不可能となる。従って、レーザ光を直
接薬液に照射する場合には、図１０（ａ）に示したよう
に、レーザ駆動装置とは別に設置し、駆動装置の移動に
ともなう照射場所の変化を補正するレンズの移動機構を
備える必要がある。

【００６４】可視領域や赤外領域のレーザを用いると、
溶剤が光を吸収しない為に薬液中に色素を添加する必要
が生じる。しかし、ＫｒＦエキシマレーザやＹＡＧの第
四高調波等のＤＵＶレーザを用いると、薬液中に含まれ
る溶剤が光を吸収する為に、薬液に色素を溶加しなくて
も薬液をブローし、塗布量を制御しつつ成膜することが
可能となる。

【００６５】ＫｒＦエキシマやＹＡＧの第４高調波のレ
ーザ装置は比較的大型となり駆動装置に設置することは
不可能であるが、図１０（ａ）に示したように、レーザ
駆動装置とは別に置し、駆動装置の移動にともなう照射
場所の変化を補正するレンズの移動機構を加えるとこれ
らのレーザの使用も可能である。

【００６６】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することが可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吐
出ノズルから吐出された液体の軌道をレーザ発振器を用
いて変えることによって、液体に非接触で基板上の滴下
を制御することができ、液状膜中への不純物の混入を抑
制するとともに、液状膜の塗布量を局所的に制御する事
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係わる成膜装置の概略構成を
示す図。

【図２】図１の成膜装置の高圧ガス噴出の概略構成を示
す図。

【図３】第１の実施形態に係わる半導体装置の行程断面
図。

【図４】第２の実施形態に係わる半導体装置の製造工程
を示す工程断面図。

【図５】第３の実施形態に係わる成膜装置の概略構成を
示す図。

【図６】第３の実施形態に係わる半導体装置の構成を示
す図。

【図７】第４の実施形態に係わる成膜装置のノズル部分
を示す図。

【図８】図７に示すノズルを詳細に示す図。

【図９】第５の実施形態に係わる成膜装置の概略構成を
示す図。

【図１０】第６の実施形態に係わる成膜装置の概略構成
を示す図。

【符号の説明】

１１…被処理基板１２…薬液吐出ノズル１３…薬液１４…高圧ガス噴出部１５…薬液回収部１６…駆動部１７…高圧ガス１８…薬液１９…液状膜２０…ガス発生膜２０…固形分２１…巻き取り器２２…透明基板２３…ガス噴出ノズル２４…レーザ発振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｚ５Ｆ０４６ (72)発明者早坂伸夫神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者奥村勝弥神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 2H025 AA18 AB16 AB17 EA04 4D075 AC08 AC58 AC84 AC88 BB23Y CA48 DA08 DC22 EA05 4F041 AA06 AB01 BA54 BA59 4G075 AA24 AA61 BD03 BD05 BD13 BD24 CA36 DA02 DA08 DA12 EA02 5F045 AB32 AB39 CB06 EM10 5F046 JA02 JA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理基板に対して液体を連続的に吐出す
る液体吐出ノズルと，この液体吐出ノズルの下方に配置
された該ノズルから吐出された液体の軌道を変化させる
液体軌道変化部と、吐出された液体を前記液体軌道変化部と挟むように配置
され、該液体軌道変化部により軌道が変化された液体を
回収する液体回収部と、前記液体吐出ノズルと前記被処理基板とを相対的に移動
させる移動手段とを具備する成膜装置であって、前記液体軌道変化部は、レーザ発振器を具備することを
特徴とする成膜装置。
【請求項２】前記液体軌道変化部は、前記レーザ発振器からのレーザ照射によりガスを生成す
るガス発生剤を具備し、該ガス発生剤から発生したガス
を前記液体に噴出させて液体の軌道を変えることを特徴
とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】前記液体回収部は、軌道が変化した液体を
吸引して回収することを特徴とする請求項１に記載の成
膜装置。
【請求項４】被処理基板に対して液体を液体吐出ノズル
から連続的に吐出させ、前記吐出された液体を基板表面
にためつつ、前記基板と前記ノズルとを相対的に移動さ
せ、前記基板上に液状膜を形成する成膜方法であって、前記非処理基板の温度を前記液体中に含まれる溶剤の沸
点より高くするとともに、前記被処理基板上に選択的に前記液体を摘下させて、該
基板上に選択的に前記液状膜を形成することを特徴とす
る成膜方法。