JP3182013B2 - 回転カップ式塗布装置 - Google Patents
回転カップ式塗布装置Info
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- JP3182013B2 JP3182013B2 JP34977592A JP34977592A JP3182013B2 JP 3182013 B2 JP3182013 B2 JP 3182013B2 JP 34977592 A JP34977592 A JP 34977592A JP 34977592 A JP34977592 A JP 34977592A JP 3182013 B2 JP3182013 B2 JP 3182013B2
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- Japan
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- plate
- cup
- type coating
- inner cup
- coating apparatus
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＳＯＧ（Spin-On-Glas
s：珪素化合物を有機溶媒に溶解した溶液、及びこの溶
液を塗布・焼成することで形成される酸化珪素膜）等の
塗膜を形成する回転カップ式塗布装置に関する。
s：珪素化合物を有機溶媒に溶解した溶液、及びこの溶
液を塗布・焼成することで形成される酸化珪素膜）等の
塗膜を形成する回転カップ式塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アウターカップ内にスピンナーによって
回転せしめられるインナーカップを配置し、このインナ
ーカップの上面開口を閉塞する蓋体下面にインナーカッ
プ内にセットされた板状被処理物表面に対向する整流板
を取り付けるようにした回転カップ式の塗布装置を本出
願人は特開平３−２９３０５５号公報に記載された発明
として先に提案している。
回転せしめられるインナーカップを配置し、このインナ
ーカップの上面開口を閉塞する蓋体下面にインナーカッ
プ内にセットされた板状被処理物表面に対向する整流板
を取り付けるようにした回転カップ式の塗布装置を本出
願人は特開平３−２９３０５５号公報に記載された発明
として先に提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術にお
ける整流板は専らインナーカップ内の乱流を低減すると
ともに、洗浄液が板状被処理物にかからないようにした
もので、整流板と板状被処理物表面との間隔についての
定量的な考慮はされていなかった。また、インナーカッ
プと整流板との間に形成される空間の容積、気密性につ
いても同様である。
ける整流板は専らインナーカップ内の乱流を低減すると
ともに、洗浄液が板状被処理物にかからないようにした
もので、整流板と板状被処理物表面との間隔についての
定量的な考慮はされていなかった。また、インナーカッ
プと整流板との間に形成される空間の容積、気密性につ
いても同様である。
【０００４】その結果、例えば、多層配線構造のデバイ
スを製造するために配線を施した基板上にＳＯＧ膜を形
成する場合でも、当該ＳＯＧ膜の膜厚比（Ａ／Ｂ ただ
し、Ａは配線表面からの膜厚、Ｂは配線のない部分から
の膜厚）をコントロールすることができない。
スを製造するために配線を施した基板上にＳＯＧ膜を形
成する場合でも、当該ＳＯＧ膜の膜厚比（Ａ／Ｂ ただ
し、Ａは配線表面からの膜厚、Ｂは配線のない部分から
の膜厚）をコントロールすることができない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者はＳＯＧ膜の膜
厚比は立ち上がりからの時間と圧力に大きく依存すると
いう知見を得て本発明をなしたものである。即ち、本願
の第１発明は回転カップ式塗布装置のインナーカップの
底面に整流板との間で板状被処理物を囲む小空間を形成
する環状スペーサを設け、この環状スペーサーと前記整
流板との間にＯリングが設けられ、前記環状スペーサの
下面には径方向に沿ってエア抜きを兼ねる複数本のドレ
イン孔が設けられて前記小空間と外部空間を連通し、イ
ンナーカップの底面から開口部までの高さを２０ｍｍ以
下とし、また前記整流板の取り付け位置を板状被処理物
表面との間隔が５ｍｍ以下となる位置とした。また本願
の第２発明は環状スペーサに形成されるドレイン孔を回
転方向を基準として径線よりも接線側に傾斜させ、本願
の第３発明は環状スペーサーと整流板との間にＯリング
を設けて気密性を高めた。
厚比は立ち上がりからの時間と圧力に大きく依存すると
いう知見を得て本発明をなしたものである。即ち、本願
の第１発明は回転カップ式塗布装置のインナーカップの
底面に整流板との間で板状被処理物を囲む小空間を形成
する環状スペーサを設け、この環状スペーサーと前記整
流板との間にＯリングが設けられ、前記環状スペーサの
下面には径方向に沿ってエア抜きを兼ねる複数本のドレ
イン孔が設けられて前記小空間と外部空間を連通し、イ
ンナーカップの底面から開口部までの高さを２０ｍｍ以
下とし、また前記整流板の取り付け位置を板状被処理物
表面との間隔が５ｍｍ以下となる位置とした。また本願
の第２発明は環状スペーサに形成されるドレイン孔を回
転方向を基準として径線よりも接線側に傾斜させ、本願
の第３発明は環状スペーサーと整流板との間にＯリング
を設けて気密性を高めた。
【０００６】
【作用】板状被処理物の収納空間（塗布空間）を小さく
することで、極めて短時間のうちに該空間を所定圧まで
減圧することができる。そして、ＳＯＧ膜の膜厚比は立
ち上がりからの時間と圧力に大きく依存するので、膜厚
比のコントロールが容易になる。
することで、極めて短時間のうちに該空間を所定圧まで
減圧することができる。そして、ＳＯＧ膜の膜厚比は立
ち上がりからの時間と圧力に大きく依存するので、膜厚
比のコントロールが容易になる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は整流板を備えた回転カップ式
塗布装置の開状態の断面図、図２は同回転カップ式塗布
装置の平断面図、図３は同回転カップ式塗布装置の閉状
態の断面図である。
説明する。ここで、図１は整流板を備えた回転カップ式
塗布装置の開状態の断面図、図２は同回転カップ式塗布
装置の平断面図、図３は同回転カップ式塗布装置の閉状
態の断面図である。
【０００８】回転カップ式塗布装置はベースプレートに
固定した環状のアウターカップ１内にインナーカップ２
を配置し、このインナーカップ２をスピンナー装置３の
軸に取り付け、インナーカップ２を高速で回転せしめる
ようにしている。このインナーカップ２の底部中央には
板状被処理物としての半導体ウェハＷを吸着固定する真
空チャック４を設け、インナーカップ２の側面にはアウ
ターカップに形成した回収通路５内に臨むドレインパイ
プ６を取り付け、更に図２に示すように回収通路５から
は接線方向に回収パイプ５ａを導出している。
固定した環状のアウターカップ１内にインナーカップ２
を配置し、このインナーカップ２をスピンナー装置３の
軸に取り付け、インナーカップ２を高速で回転せしめる
ようにしている。このインナーカップ２の底部中央には
板状被処理物としての半導体ウェハＷを吸着固定する真
空チャック４を設け、インナーカップ２の側面にはアウ
ターカップに形成した回収通路５内に臨むドレインパイ
プ６を取り付け、更に図２に示すように回収通路５から
は接線方向に回収パイプ５ａを導出している。
【０００９】前記アウターカップ１及びインナーカップ
２の上方にはアーム７を配置している。アーム７は直線
動、回転動、上下動或いはこれらを合成した動きが可能
で先端には下方に伸びる軸８を取り付け、この軸８には
ノズル孔９を穿設し、このノズル孔９をジョイント及び
アーム７内を通るホースを介してチッ素ガス供給源及び
洗浄液供給源につなげている。
２の上方にはアーム７を配置している。アーム７は直線
動、回転動、上下動或いはこれらを合成した動きが可能
で先端には下方に伸びる軸８を取り付け、この軸８には
ノズル孔９を穿設し、このノズル孔９をジョイント及び
アーム７内を通るホースを介してチッ素ガス供給源及び
洗浄液供給源につなげている。
【００１０】また、前記軸８にはベアリング及び磁気シ
ールを介してボス部１０を回転自在に嵌合し、このボス
部１０にインナーカップ２の上面開口を閉塞するための
円板状をなすアルミニウム又は塩化ビニル等から成る蓋
体１１を取り付けている。また、この蓋体１１の上方の
アーム７の先端下面にはアウターカップ１の上面開口を
閉塞するための蓋体１２を固着している。ここで、イン
ナーカップ２の底面から上面開口までの高さ（Ｈ１）は
２０ｍｍ以下に設定している。このようにすることで、
他の部材の配置を邪魔することなくインナーカップ２内
の容積を遠心力の作用を低減することなく小さくでき
る。
ールを介してボス部１０を回転自在に嵌合し、このボス
部１０にインナーカップ２の上面開口を閉塞するための
円板状をなすアルミニウム又は塩化ビニル等から成る蓋
体１１を取り付けている。また、この蓋体１１の上方の
アーム７の先端下面にはアウターカップ１の上面開口を
閉塞するための蓋体１２を固着している。ここで、イン
ナーカップ２の底面から上面開口までの高さ（Ｈ１）は
２０ｍｍ以下に設定している。このようにすることで、
他の部材の配置を邪魔することなくインナーカップ２内
の容積を遠心力の作用を低減することなく小さくでき
る。
【００１１】蓋体１２はアーム７の先端下面に取り付け
た筒体１３の外周にリング状のスライド部材１４を介し
て上下摺動自在に保持され、また蓋体１２の内周縁には
テフロン製の軸受１５を取り付け、この軸受１５に筒体
１３に植設したガイドポスト１６を係合している。而し
て、図１に示すようにアーム７が上昇している場合に
は、蓋体１２に形成した受け孔１７に蓋体１１に固着し
たピン１８が係合して蓋体１１の位置決めを行ない、ま
た図３に示すようにアーム７が降りて蓋体１１，１２が
それぞれインナーカップ２及びアウターカップ１の開口
を閉塞する場合には、蓋体１２はガイドポスト１６に沿
って上昇し、受け孔１７からピン１８が抜け出る。
た筒体１３の外周にリング状のスライド部材１４を介し
て上下摺動自在に保持され、また蓋体１２の内周縁には
テフロン製の軸受１５を取り付け、この軸受１５に筒体
１３に植設したガイドポスト１６を係合している。而し
て、図１に示すようにアーム７が上昇している場合に
は、蓋体１２に形成した受け孔１７に蓋体１１に固着し
たピン１８が係合して蓋体１１の位置決めを行ない、ま
た図３に示すようにアーム７が降りて蓋体１１，１２が
それぞれインナーカップ２及びアウターカップ１の開口
を閉塞する場合には、蓋体１２はガイドポスト１６に沿
って上昇し、受け孔１７からピン１８が抜け出る。
【００１２】前記蓋体１１の下面にはビス１９によって
整流板２０を取り付けている。この整流板２０は蓋体１
１を閉じた状態で真空チャック４上に固定された半導体
ウェハＷとの間隔（Ｈ２）が５ｍｍ以下となる寸法で取
り付けられ、回転に伴って半導体ウェハＷ上方に気流が
生じにくくなるようにしている。
整流板２０を取り付けている。この整流板２０は蓋体１
１を閉じた状態で真空チャック４上に固定された半導体
ウェハＷとの間隔（Ｈ２）が５ｍｍ以下となる寸法で取
り付けられ、回転に伴って半導体ウェハＷ上方に気流が
生じにくくなるようにしている。
【００１３】図４は回転カップ式塗布装置の別実施例の
要部拡大断面図、図５は同回転カップ式塗布装置内に組
み込むスペーサの断面図、図６はスペーサの平面図であ
り、この実施例にあっては、インナーカップ２の底部に
整流板２０との間で半導体ウェハＷを囲む小空間Ｓを形
成する環状スペーサ２１を設けている。
要部拡大断面図、図５は同回転カップ式塗布装置内に組
み込むスペーサの断面図、図６はスペーサの平面図であ
り、この実施例にあっては、インナーカップ２の底部に
整流板２０との間で半導体ウェハＷを囲む小空間Ｓを形
成する環状スペーサ２１を設けている。
【００１４】環状スペーサ２１は上面に整流板２０との
間で気密性を維持するためのＯリング２２を設け、また
環状スペーサ２１の内側面２１ａは下側が広がったテー
パ状をなし、更に環状スペーサ２１の下面には径方向に
沿ってエア抜きを兼ねる３本のドレイン孔２３を形成し
ている。
間で気密性を維持するためのＯリング２２を設け、また
環状スペーサ２１の内側面２１ａは下側が広がったテー
パ状をなし、更に環状スペーサ２１の下面には径方向に
沿ってエア抜きを兼ねる３本のドレイン孔２３を形成し
ている。
【００１５】図７及び図８はスペーサの別実施例を示す
平面図であり、図７に示すスペーサ２１にあっては、ド
レイン孔２３を回転方向（矢印方向）を基準として径線
よりも接線側に傾斜させ、小空間Ｓ内のエアを脈動等を
伴うことなく容易に排除できるようにし、また図８に示
すスペーサ２１にあっては、全体形状をガラス基板に合
せて矩形状にし、ドレイン孔２３については各コーナ部
に設けるようにしている。このようにガラス基板につい
ては矩形状のスペーサを用いることで、インナーカップ
の寸法等の変更を伴うことなく塗布空間の小容量化を図
ることができる。
平面図であり、図７に示すスペーサ２１にあっては、ド
レイン孔２３を回転方向（矢印方向）を基準として径線
よりも接線側に傾斜させ、小空間Ｓ内のエアを脈動等を
伴うことなく容易に排除できるようにし、また図８に示
すスペーサ２１にあっては、全体形状をガラス基板に合
せて矩形状にし、ドレイン孔２３については各コーナ部
に設けるようにしている。このようにガラス基板につい
ては矩形状のスペーサを用いることで、インナーカップ
の寸法等の変更を伴うことなく塗布空間の小容量化を図
ることができる。
【００１６】図９（ａ）及び（ｂ）は上述した回転カッ
プ式塗布装置を用い、それぞれ塗布条件を異ならせて膜
厚比（Ａ／Ｂ）の異なるＳＯＧ膜を形成した板状被処理
物の断面図である。ここで、ＡはＡl配線３０表面から
の膜厚、Ｂは配線３０のない部分からの膜厚である。図
９（ａ）は膜厚比（Ａ／Ｂ）を１に近づけることで、ヒ
ロック防止膜３１とし、図９（ｂ）は膜厚比（Ａ／Ｂ）
を０に近づけることで、平坦化膜３２としている。
プ式塗布装置を用い、それぞれ塗布条件を異ならせて膜
厚比（Ａ／Ｂ）の異なるＳＯＧ膜を形成した板状被処理
物の断面図である。ここで、ＡはＡl配線３０表面から
の膜厚、Ｂは配線３０のない部分からの膜厚である。図
９（ａ）は膜厚比（Ａ／Ｂ）を１に近づけることで、ヒ
ロック防止膜３１とし、図９（ｂ）は膜厚比（Ａ／Ｂ）
を０に近づけることで、平坦化膜３２としている。
【００１７】そして、上記の膜厚比（Ａ／Ｂ）を得る条
件は以下の通りである。 （膜厚比（Ａ／Ｂ）を１に近づける条件） 塗布空間内の圧力：立ち上がりから６０秒以内に回転前より５Ｔｏｒｒ〜３０ Ｔｏｒｒ減圧する。 塗布液の粘度 ：５ｃＰ以上 溶剤の沸点 ：１１０℃以上 Ａl配線の高さ ：０．２〜５０μｍ Ａl配線の幅 ：０．３〜１００μｍ Ａl配線間の間隔 ：０．３〜１００μｍ （膜厚比（Ａ／Ｂ）を０に近づける条件） 塗布空間内の圧力：立ち上がりから６０秒以内に回転前より５Ｔｏｒｒ〜３０ Ｔｏｒｒ減圧する。 塗布液の粘度 ：５ｃＰ以下 溶剤の沸点 ：２００℃以下 Ａl配線の高さ ：３μｍ以下 Ａl配線の幅 ：０．３〜１００μｍ Ａl配線間の間隔 ：０．３〜１００μｍ
件は以下の通りである。 （膜厚比（Ａ／Ｂ）を１に近づける条件） 塗布空間内の圧力：立ち上がりから６０秒以内に回転前より５Ｔｏｒｒ〜３０ Ｔｏｒｒ減圧する。 塗布液の粘度 ：５ｃＰ以上 溶剤の沸点 ：１１０℃以上 Ａl配線の高さ ：０．２〜５０μｍ Ａl配線の幅 ：０．３〜１００μｍ Ａl配線間の間隔 ：０．３〜１００μｍ （膜厚比（Ａ／Ｂ）を０に近づける条件） 塗布空間内の圧力：立ち上がりから６０秒以内に回転前より５Ｔｏｒｒ〜３０ Ｔｏｒｒ減圧する。 塗布液の粘度 ：５ｃＰ以下 溶剤の沸点 ：２００℃以下 Ａl配線の高さ ：３μｍ以下 Ａl配線の幅 ：０．３〜１００μｍ Ａl配線間の間隔 ：０．３〜１００μｍ
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
回転カップ式塗布装置のインナーカップの底面上に整流
板との間で板状被処理物を囲む密閉された小空間を形成
する環状スペーサを設け、この環状スペーサーと前記整
流板との間にＯリングが設けられ、環状スペーサの下面
には径方向に沿ってエア抜きを兼ねる複数本のドレイン
孔が設けられて前記小空間と外部空間をドレイン孔によ
って連通するとともにインナーカップの形状を底面から
開口部までの高さを２０ｍｍ以内として扁平形状とした
ので、必要な遠心力を得られるとともに内容積を小さく
して真空引き効果を高め該小空間を極めて短時間の内に
所定圧まで減圧することができる。この状態で整流板と
板状被処理物表面との間隔が５ｍｍ以下となるようにし
たので、板状被処理物表面での気流の乱れがなく均一な
処理が行なえる。このように本願発明によれば、回転カ
ップ式塗布装置の塗布条件を自由に設定できるので、例
えばＳＯＧ膜を形成するにあたって、膜厚比（Ａ／Ｂ）
のコントロールが可能になる。
回転カップ式塗布装置のインナーカップの底面上に整流
板との間で板状被処理物を囲む密閉された小空間を形成
する環状スペーサを設け、この環状スペーサーと前記整
流板との間にＯリングが設けられ、環状スペーサの下面
には径方向に沿ってエア抜きを兼ねる複数本のドレイン
孔が設けられて前記小空間と外部空間をドレイン孔によ
って連通するとともにインナーカップの形状を底面から
開口部までの高さを２０ｍｍ以内として扁平形状とした
ので、必要な遠心力を得られるとともに内容積を小さく
して真空引き効果を高め該小空間を極めて短時間の内に
所定圧まで減圧することができる。この状態で整流板と
板状被処理物表面との間隔が５ｍｍ以下となるようにし
たので、板状被処理物表面での気流の乱れがなく均一な
処理が行なえる。このように本願発明によれば、回転カ
ップ式塗布装置の塗布条件を自由に設定できるので、例
えばＳＯＧ膜を形成するにあたって、膜厚比（Ａ／Ｂ）
のコントロールが可能になる。
【図１】整流板を備えた回転カップ式塗布装置の開状態
の断面図
の断面図
【図２】同回転カップ式塗布装置の平断面図
【図３】同回転カップ式塗布装置の閉状態の断面図
【図４】回転カップ式塗布装置の別実施例の要部拡大断
面図
面図
【図５】スペーサの断面図
【図６】スペーサの平面図
【図７】スペーサの別実施例を示す平面図
【図８】スペーサの別実施例を示す平面図
【図９】（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る回転カップ式
塗布装置を用い、それぞれ塗布条件を異ならせて塗膜を
形成した板状被処理物の断面図
塗布装置を用い、それぞれ塗布条件を異ならせて塗膜を
形成した板状被処理物の断面図
１…アウターカップ、２…インナーカップ、４…真空チ
ャック、５…回収通路、６…ドレインパイプ、２０…整
流板、２１…環状スペーサ、２３…ドレイン孔、３０…
Ａl配線、Ｗ…板状被処理物。
ャック、５…回収通路、６…ドレインパイプ、２０…整
流板、２１…環状スペーサ、２３…ドレイン孔、３０…
Ａl配線、Ｗ…板状被処理物。
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 弘樹 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東京応化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−78467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05C 11/08 H01L 21/027
Claims (2)
- 【請求項１】 アウターカップ内にスピンナーによって
回転せしめられるインナーカップを配置し、このインナ
ーカップの上面開口を閉塞する蓋体下面にインナーカッ
プ内にセットされた板状被処理物表面に対向する整流板
を取り付けた回転カップ式塗布装置において、前記イン
ナーカップの底面には前記整流板との間で板状被処理物
を囲む小空間を形成する環状スペーサを設け、この環状
スペーサーと前記整流板との間にＯリングが設けられ、
前記環状スペーサの下面には径方向に沿ってエア抜きを
兼ねる複数本のドレイン孔が設けられて前記小空間と外
部空間を連通し、前記インナーカップの底面から開口部
までの高さは２０ｍｍ以下とされ、また前記整流板の取
り付け位置は板状被処理物表面との間隔が５ｍｍ以下と
なる位置であることを特徴とする回転カップ式塗布装
置。 - 【請求項２】 前記環状スペーサに形成されるドレイン
孔は回転方向を基準として径線よりも接線側に傾斜して
いることを特徴とする請求項１に記載の回転カップ式塗
布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34977592A JP3182013B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 回転カップ式塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34977592A JP3182013B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 回転カップ式塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170315A JPH06170315A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3182013B2 true JP3182013B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18406033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34977592A Expired - Fee Related JP3182013B2 (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 回転カップ式塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182013B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10475691B2 (en) | 2015-03-10 | 2019-11-12 | Ebara Corporation | Substrate transfer hand |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3095202B2 (ja) * | 1994-11-18 | 2000-10-03 | 東京応化工業株式会社 | 回転カップ式液体供給装置 |
| JP3707849B2 (ja) * | 1996-01-16 | 2005-10-19 | 東京応化工業株式会社 | 回転カップ式液体塗布装置 |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP34977592A patent/JP3182013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10475691B2 (en) | 2015-03-10 | 2019-11-12 | Ebara Corporation | Substrate transfer hand |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06170315A (ja) | 1994-06-21 |
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| JPH0451907Y2 (ja) | ||
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Legal Events
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