JP3248232B2 - Resist coating apparatus and spin coating method for resist - Google Patents

Resist coating apparatus and spin coating method for resist

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JP3248232B2
JP3248232B2 JP11113392A JP11113392A JP3248232B2 JP 3248232 B2 JP3248232 B2 JP 3248232B2 JP 11113392 A JP11113392 A JP 11113392A JP 11113392 A JP11113392 A JP 11113392A JP 3248232 B2 JP3248232 B2 JP 3248232B2
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程におけ
るフォトリソグラフィに関するもので、特にフォトレジ
スト塗布時の乱流による膜厚むら抑制に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to photolithography in a semiconductor manufacturing process, and more particularly to suppression of film thickness unevenness due to turbulence during photoresist coating.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置の微細化が進み、それ
に伴って高い精度のパターン形成技術が必要となってい
る。その要求精度は、一般にデザインルールの±10%
である。例えば、デザインルール0.35μmの超LS
Iでは、±0.035μmの精度(パターン線幅均一
性)が必須である。
2. Description of the Related Art In recent years, the miniaturization of semiconductor devices has progressed, and accordingly, a high-precision pattern forming technique is required. The required accuracy is generally ± 10% of the design rule
It is. For example, super LS with a design rule of 0.35 μm
In I, accuracy of ± 0.035 μm (pattern line width uniformity) is essential.

【0003】この精度を悪化させる原因、即ち線幅の変
動要因は、例えば、フォトリソグラフィー工程において
は、レジスト膜厚の変動,レジスト現像速度の変動,レ
ジスト材料の特性の変動,露光装置の光学的・機械的な
変動,フォトマスク(レティクル)の線幅のバラツキ,
基板の光反射率バラツキ(酸化膜膜厚のバラツキ等)な
どがある。また、その他に、エッチングのバラツキ,下
地パターンによる段差などの変動要因がある。
The causes of the deterioration of the accuracy, that is, the fluctuation of the line width are, for example, in the photolithography process, the fluctuation of the resist film thickness, the fluctuation of the resist developing speed, the fluctuation of the characteristics of the resist material, and the optical characteristics of the exposure apparatus.・ Mechanical fluctuation, variation of line width of photomask (reticle),
There are variations in the light reflectance of the substrate (variations in the thickness of the oxide film, etc.). In addition, there are other fluctuation factors such as variations in etching and steps due to the underlying pattern.

【0004】このような線幅変動要因を考慮すると、デ
ザインルール0.35μmの超LSIでは、レジスト膜
厚均一性は5nm(50Å)以下が要求されることにな
る。
In consideration of such a line width variation factor, in a super LSI having a design rule of 0.35 μm, the resist film thickness uniformity is required to be 5 nm (50 °) or less.

【0005】一方、ウエハ径は生産性を向上するため大
口径化が進められており、現在ウエハ径は直径200m
m(8インチ)φのものが主流になりつつある。
On the other hand, the diameter of a wafer has been increased to improve productivity, and the wafer diameter is currently 200 m.
m (8 inch) φ is becoming mainstream.

【0006】ところが、ウエハ径が大きくなる程、レジ
スト膜厚を均一に形成することは難しくなる。塗布面積
が増えるのであるから、均一性は悪くなるのは当然であ
るが、もう一つの原因は、塗布時の回転数を充分に上げ
られないことにある。このことを説明するため、まず一
般的な塗布過程を図38によって説明する。
However, as the wafer diameter increases, it becomes more difficult to form a uniform resist film thickness. Naturally, the uniformity is deteriorated because the coating area increases, but another reason is that the number of revolutions during coating cannot be sufficiently increased. To explain this, first, a general coating process will be described with reference to FIG.

【0007】一般にフォトレジストの塗布は、まずウエ
ハ1をウエハチャック2に保持した後、レジスト吐出ノ
ズル3からレジスト4を吐出する(図38(A))。そ
の後ウエハ1を回転させて、レジスト膜を形成する(図
38(B),(C))。この時の回転数及び時間によっ
てレジスト膜厚が決まり、この回転数は一般に3000
〜6000r/minである。
In general, photoresist is applied by first holding a wafer 1 on a wafer chuck 2 and then discharging a resist 4 from a resist discharge nozzle 3 (FIG. 38A). Thereafter, the wafer 1 is rotated to form a resist film (FIGS. 38B and 38C). At this time, the resist film thickness is determined by the rotation speed and time.
66000 r / min.

【0008】一方、この回転数は膜厚均一性にも影響し
ている。回転数が高いほど膜厚均一性は良くなり、ウエ
ハ径125mm(5インチ)φにおいては4000r/
min以上で充分な均一性が得られるようになる。即
ち、充分な膜厚均一性を得るためには、塗布時の回転数
は4000r/min以上が必要である。
On the other hand, the number of rotations also affects the film thickness uniformity. The higher the number of rotations, the better the film thickness uniformity. For a wafer diameter of 125 mm (5 inches) φ, 4000 r /
In the case of min or more, sufficient uniformity can be obtained. That is, in order to obtain sufficient film thickness uniformity, the number of revolutions at the time of coating needs to be 4000 r / min or more.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、ウエハ径が
大きくなると周速度が大きくなり空気の乱流が発生しや
すくなる。乱流が発生すると、レジストの溶剤の蒸発量
が、局所的に変化し膜厚が大きく変化する。これは19
90年、春応物講演予稿集28a−PD−14に記載さ
れている。それによると200mm(8インチ)φのウ
エハでは4000r/minまで均一に塗布でき、40
00r/minを超えると、空気の乱流によってウエハ
周辺にレジスト膜厚むらが発生するとされている。
However, as the diameter of the wafer increases, the peripheral velocity increases, and turbulence of air tends to occur. When the turbulent flow occurs, the evaporation amount of the solvent of the resist locally changes, and the film thickness largely changes. This is 19
1990, it is described in the Spring Proceedings Lecture Proceedings 28a-PD-14. According to this, a 200 mm (8 inch) wafer can be uniformly coated up to 4000 r / min,
When it exceeds 00 r / min, it is said that turbulence of air causes unevenness in resist film thickness around the wafer.

【0010】本発明者による実験では回転数3500r
/minまで均一は良いことが確認されている。400
0r/minにおいては、ウエハ端から7mmにかけて
乱流によるレジスト膜厚の乱れ〔Range100nm
(1000Å)〕がみられた(図39)。この場合のレ
イノルズ数は2.35×105に相当する。
[0010] According to an experiment conducted by the inventor, the number of rotations was 3500 r.
It has been confirmed that uniformity is good up to / min. 400
At 0 r / min, the turbulent flow of the resist film caused the turbulence from the edge of the wafer to 7 mm [Range 100 nm
(1000 °)] (FIG. 39). The Reynolds number in this case corresponds to 2.35 × 10 5 .

【0011】即ち、一般の塗布装置ではレイノルズ数
2.35×105を超えるレジスト塗布はできない。こ
れをグラフにしたのが図13である。このグラフによ
り、8インチφウエハでは、3500r/minまでし
か回転数を上げることができないことが判る。さらに、
ウエハ径は今後10インチ,12インチとさらに大口径
化されるが、その時の最大回転数は10インチで240
0r/min,12インチで1500r/min程度で
あり、膜厚均一性はますます悪くなる。
That is, a general coating apparatus cannot apply a resist having a Reynolds number of more than 2.35 × 10 5 . FIG. 13 is a graph of this. From this graph, it can be seen that the rotation speed can be increased only up to 3500 r / min with an 8 inch φ wafer. further,
The wafer diameter will be further increased to 10 inches and 12 inches in the future.
At 0 r / min and 12 inches, it is about 1500 r / min, and the uniformity of the film thickness is further deteriorated.

【0012】この対策として、レジスト粘度を低くする
(10cp)方法が考えられている。レジスト粘度を低
くすることによって、回転数を低く抑えて所望のレジス
ト膜厚を得ようとするものであるが、溶剤が多い状態で
あるため環境の温湿度の影響を受けやすく、長期間の安
定性は悪くなる。
As a countermeasure, a method of lowering the viscosity of the resist (10 cp) has been considered. By lowering the resist viscosity, the number of rotations is kept low to obtain a desired resist film thickness.However, since the solvent is in a large amount, it is easily affected by the temperature and humidity of the environment and is stable for a long time. Sex worsens.

【0013】よって、ウエハ径が大きくなっても回転数
を4000r/minに上げられる方法が強く要求され
ている。
Therefore, there is a strong demand for a method capable of increasing the number of revolutions to 4000 r / min even when the wafer diameter increases.

【0014】本発明は、高速回転による乱流の発生を抑
えることができ、レジスト膜厚の均一化を図ることが可
能なレジスト塗布装置を得んとするものである。
An object of the present invention is to provide a resist coating apparatus capable of suppressing generation of turbulence due to high-speed rotation and achieving uniform resist film thickness.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
は、基板を保持するためのチャックと、該チャックを回
転させるための回転手段とを少なくとも備え、該基板を
該チャックが保持して水平面内で回転させることによ
り、該基板上に滴下したレジストを該基板の上面に塗布
するレジスト塗布装置において、前記チャックが保持す
る前記基板の上方に近接し、且つ該基板と平行に、リン
グ状の板体を配置し、前記リング状の板体のリングの幅
(L)が、レイノルズ数(Re),前記基板の半径(r
0),空気の動粘性係数(ν),前記基板の角速度
(ω)に対して下記の式
Therefore, the invention of claim 1 comprises at least a chuck for holding a substrate, and a rotating means for rotating the chuck, wherein the substrate is attached to the chuck. By holding and rotating in a horizontal plane, in a resist coating apparatus that applies a resist dropped on the substrate to the upper surface of the substrate, the resist coating apparatus is close to and above the substrate held by the chuck, and is parallel to the substrate. A ring-shaped plate is disposed on the substrate, and the width (L) of the ring of the ring-shaped plate is determined by the Reynolds number (Re) and the radius of the substrate (r).
0 ), the kinematic viscosity coefficient (ν) of air, and the angular velocity (ω) of the substrate ,

【0016】[0016]

【数5】 L=r0−√(Reν/ω) の関係を有することを特徴としている。## EQU5 ## It is characterized by having a relationship of L = r 0 −√ (Reν / ω).

【0017】請求項2の発明は、前記リング状の板体を
その角速度(ω1)が、前記基板の角速度(ω2),前記
基板の半径(r0),空気の動粘係数に対して下記の
式、
According to a second aspect of the present invention , the angular velocity (ω 1 ) of the ring-shaped plate is defined by the angular velocity (ω 2 ) of the substrate, the radius (r 0 ) of the substrate, and the kinematic viscosity coefficient of air. Where

【0018】[0018]

【数6】 |ω1−ω2|≦(ν/r0 2)×2.35×105 を満たして回転することを特徴とするとしている。Ω 1 −ω 2 | ≦ (ν / r 0 2 ) × 2.35 × 10 5 .

【0019】請求項3の発明は、基板を保持するための
チャックと、該チャックを回転させるための回転手段と
を少なくとも備え、該基板を該チャックが保持して水平
面内で回転させることにより、該基板上に滴下したレジ
ストを該基板の上面に塗布するレジストの回転塗布方法
において、前記チャックが保持する前記基板の上方に近
接し、且つ該基板と平行に、リング状の板体を配置し、
前記基板の半径をr、該基板の角速度をωとすると、下
記の式、
According to a third aspect of the present invention, there is provided at least a chuck for holding a substrate, and rotating means for rotating the chuck, wherein the chuck is held by the chuck and rotated in a horizontal plane. In a method of spin-coating a resist, in which a resist dropped on the substrate is applied to an upper surface of the substrate , a ring-shaped plate is disposed close to and above the substrate held by the chuck, and in parallel with the substrate. ,
Assuming that the radius of the substrate is r and the angular velocity of the substrate is ω,

【0020】[0020]

【数7】 ν≧r2ω/2.35×10-5 で表される動粘性係数νより大きい動粘性係数を持つ気
体により該基板の塗布雰囲気を満たしたことを特徴とし
ている。
## EQU7 ## The coating atmosphere of the substrate is filled with a gas having a kinematic viscosity coefficient larger than the kinematic viscosity coefficient ν represented by ν ≧ r 2 ω / 2.35 × 10 −5 .

【0021】請求項4の発明は、基板を保持するための
チャックと、該チャックを回転させるための回転手段と
を少なくとも備え、該基板を該チャックが保持して水平
面内で回転させることにより、該基板上に滴下したレジ
ストを該基板の上面に塗布するレジストの回転塗布方法
において、前記基板の半径をr、該基板の角速度をω、
該基板の塗布雰囲気温度をtとすると、該基板の塗布雰
囲気を下記の式、
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided at least a chuck for holding a substrate, and rotating means for rotating the chuck, wherein the chuck is held by the chuck and rotated in a horizontal plane. In a method of spin-coating a resist in which a resist dropped on the substrate is coated on the upper surface of the substrate, the radius of the substrate is r, the angular velocity of the substrate is ω,
Assuming that the coating atmosphere temperature of the substrate is t, the coating atmosphere of the substrate is represented by the following formula:

【0022】[0022]

【数8】 P(mmHg)≦2.50×103×(1+0.00367t)/r2ω で表される圧力Pより小さい圧力としたことを特徴とし
ている。
## EQU8 ## The pressure is characterized by being smaller than the pressure P expressed by P (mmHg) ≦ 2.50 × 10 3 × (1 + 0.00367t) / r 2 ω.

【0023】[0023]

【作用】(請求項1,2記載の発明の作用) 乱流を抑えるには、円盤状の板体の位置が問題となる。
そこで発明者はウエハが回転することによって空気がど
のように流れるか、以下のような方法によって風速分布
を算出した。
(Operation of the Invention of Claims 1 and 2 ) In order to suppress turbulence, the position of the disk-shaped plate becomes a problem.
Then, the inventor calculated the wind speed distribution by the following method to determine how air flows as the wafer rotates.

【0024】まず、Navier−Stokesの式は
粘度と密度の変化を考えた一般的な式であるが、粘度を
一定とすると、以下のように簡略化することができる。
First, the Navier-Stokes equation is a general equation that considers changes in viscosity and density. However, when the viscosity is fixed, the equation can be simplified as follows.

【0025】円柱座標での一実粘度のNavier−S
tokesの式
Navier-S having a real viscosity in cylindrical coordinates
expression of tokens

【0026】[0026]

【数9】 ここでD/Dtは実質導関数と呼ばれるもので次式で定
義される。
(Equation 9) Here, D / Dt is called a substantial derivative and is defined by the following equation.

【0027】[0027]

【数10】 各記号の意味を以下に示す。(Equation 10) The meaning of each symbol is shown below.

【0028】ur,uφ,ux:速度 t:時間 ρ:密度 g:重力加速度 h:高さ P:圧力 η:粘度 K:体積粘性係数 ここで、円盤がその面に垂直な軸を中心に一定角速度ω
0で回転している状態を考える。
[0028] u r, uφ, u x: Speed t: Time [rho: Density g: gravitational acceleration h: Height P: Pressure eta: Viscosity K: bulk viscosity, where the central disc is an axis perpendicular to the plane Constant angular velocity ω
Consider a state of rotation at 0 .

【0029】流体の回転は円盤によって発生し、遠心力
によって外側に移動する。
The rotation of the fluid is generated by the disk and moves outward by centrifugal force.

【0030】以後、円盤はウエハ、流体は空気として述
べる。
Hereinafter, the disk will be described as a wafer and the fluid as air.

【0031】(1),(2),(3)式において、回転
するウエハ上の空気の流れは回転対称であるからδ/δ
ψ=0である。また、定常非圧縮と仮定すると、δu/
δt=
In the equations (1), (2), and (3), since the flow of air on the rotating wafer is rotationally symmetric, δ / δ
ψ = 0. Assuming steady incompression, δu /
δt = 0

【0032】[0032]

【数11】 [Equation 11]

【0033】である。よって(1),(2),(3)式
はそれぞれ次のようになる。
Is as follows. Therefore, the expressions (1), (2) and (3) are as follows.

【0034】[0034]

【数12】 (Equation 12)

【0035】一方、円柱座標における連続式(質量保存
則)は次式で表わされる。
On the other hand, a continuous equation (mass conservation law) in cylindrical coordinates is expressed by the following equation.

【0036】[0036]

【数13】 (Equation 13)

【0037】ここで、(4),(5),(6)式と同様
な条件下では連続の式は次のようになる。
Here, under the same conditions as the equations (4), (5) and (6), the continuous equation is as follows.

【0038】[0038]

【数14】 [Equation 14]

【0039】原点をウエハ面上におけば、境界条件は次
のようになる。
If the origin is located on the wafer surface, the boundary conditions are as follows.

【0040】 x=0のとき ux=0,ur=0,uψ=rω0 x=∞のとき ur=0,uψ=0 Von Karmanはur/r,uψ/r,ux,P′
がそれぞれxだけの関数であると仮定して(4)〜
(7)式を連立微分方程式に簡略化した。その方法を以
下に示す。
[0040] u x = 0, u r = 0 when x = 0, uψ = rω 0 x = ∞ u r = 0 when, uψ = 0 Von Karman is u r / r, uψ / r , u x, P '
Are assumed to be functions of only x, respectively (4) to
Equation (7) is simplified to simultaneous differential equations. The method is described below.

【0041】新しい変数λを次のように定義した。A new variable λ was defined as follows.

【0042】 λ=(ω0/ν)1/2x ν:動粘性係数 そして、次のように仮定した。Λ = (ω 0 / ν) 1/2 x ν: Kinematic viscosity coefficient The following assumption was made.

【0043】 ur=ω0rF(λ) uψ=ω0rG(λ) ux=(νω01/2H(λ) P′=ηω0K(λ) これを微分すると以下の式が得られる。U r = ω 0 rF (λ) uψ = ω 0 rG (λ) u x = (νω 0 ) 1/2 H (λ) P ′ = ηω 0 K (λ) Is obtained.

【0044】[0044]

【数15】 (Equation 15)

【0045】これらを(4)〜(7)式に代入すると以
下のように簡略化できる。
By substituting these into the equations (4) to (7), the simplification can be made as follows.

【0046】 F2+HF′−G2−F″=0 …(8) 2FG+HG′−G″=0 …(9) HH′+K′−H″=0 …(10) 2F+H′=0 …(11) 前述の境界条件から、(8)〜(11)式における境界
条件は以下のようになる。
F 2 + HF′−G 2 −F ″ = 0 (8) 2FG + HG′−G ″ = 0 (9) HH ′ + K′−H ″ = 0 (10) 2F + H ′ = 0 (11) From the above boundary conditions, the boundary conditions in the equations (8) to (11) are as follows.

【0047】 H(0)=0,F(0)=0,G(0)=1 F(∞)=0,G(∞)=0,K(∞)=0 ここで、(10)式は容易に積分することができ、次の
式が得られる。
H (0) = 0, F (0) = 0, G (0) = 1 F (∞) = 0, G (∞) = 0, K (∞) = 0 Here, equation (10) Can be easily integrated, yielding the following equation:

【0048】[0048]

【数16】 K=−〔2F+(1/2)H2〕 しかし、(8),(9),(11)式は連立方式として
同時に解かなければならない。
K = − [2F + (1 /) H 2 ] However, equations (8), (9) and (11) must be solved simultaneously as a simultaneous system.

【0049】Cochranはこれを級数展開によって
解いている。その結果を図14のグラフに示す。
Cochran solves this by series expansion. The results are shown in the graph of FIG.

【0050】λの値、すなわち、回転数ω0と動粘性係
数νとウエハからの高さxがわかれば、図14よりG,
H,Fの値が求める。これをVon Karmanの仮
定した式に代入すれば、空気の速度、ur,uψ,ux
求められる。
If the value of λ, that is, the rotation speed ω 0 , the kinematic viscosity coefficient ν, and the height x from the wafer are known, G,
The values of H and F are obtained. Substituting this into assumed equation of Von Karman, air velocity, u r, uψ, u x is determined.

【0051】上述のような方法を用い風速分布を算出す
ると、図15,16に示すような結果となる。図15は
8インチφウエハにおける円周方向の風速を示したもの
である。ウエハに接触している空気は、ウエハと同じ速
度で移動し、ウエハから離れると急激に減速し、ウエハ
上空1mmの点では風速は“0”に近くなる。
When the wind speed distribution is calculated using the method described above, the results shown in FIGS. FIG. 15 shows the circumferential wind speed of an 8-inch φ wafer. The air in contact with the wafer moves at the same speed as the wafer, decelerates abruptly when leaving the wafer, and the wind speed approaches “0” at a point 1 mm above the wafer.

【0052】図16は半径方向の風速を示したものであ
る。この場合は空気は遠心力で加速され、ウエハ上空
0.2mm付近で最大になり、ウエハ上1mmの点で
“0”に近くなる。
FIG. 16 shows the wind speed in the radial direction. In this case, the air is accelerated by the centrifugal force and reaches a maximum around 0.2 mm above the wafer, and approaches "0" at a point 1 mm above the wafer.

【0053】図15,16から乱流はウエハ上空1mm
以下の領域で発生していることがわかる。
15 and 16, the turbulent flow is 1 mm above the wafer.
It can be seen that it occurs in the following areas.

【0054】図17は、レイノルズ数とウエハの中心か
らの距離との関係を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the Reynolds number and the distance from the center of the wafer.

【0055】前述のように、レイノルズ数2.35×1
5以上になる位置に設ける必要があることを見出し
た。
As described above, the Reynolds number is 2.35 × 1
0 5 has been found that it is necessary to provide more than the a position.

【0056】ところで、乱流は、風速分布の傾きが大き
いとき発生する。よって、この分布の傾きを小さくする
ため、ウエハ上方に円盤状の板体を配置してウエハと同
方向に回転させる。ウエハ上方で円盤状の板体を回転さ
せれば板体によってウエハと同様に空気の流れが発生す
る。板体の回転方向がウエハと同じであれば、風速分布
の傾きは小さくなり、乱流の発生は抑えられる。
Incidentally, turbulence occurs when the gradient of the wind speed distribution is large. Therefore, in order to reduce the inclination of this distribution, a disk-shaped plate is arranged above the wafer and rotated in the same direction as the wafer. If a disk-shaped plate is rotated above the wafer, an air flow is generated by the plate as in the case of the wafer. If the rotation direction of the plate is the same as that of the wafer, the gradient of the wind speed distribution becomes small, and the generation of turbulence is suppressed.

【0057】(請求項3記載の発明の作用) 乱流発生領域はレイノルズ数(Re)によって予想で
き、回転塗布装置の場合、実験によれば、Re=2.3
5×105で乱流が発生する。(空気の乱流遷移は一般
に3.2×105である。)レイノルズ数は回転体の場
合一般に次式で表される。
(Operation of the Invention of Claim 3 ) The turbulent flow generation region can be predicted by the Reynolds number (Re). In the case of a spin coating apparatus, according to experiments, Re = 2.3.
Turbulence occurs at 5 × 10 5 . (The turbulent transition of air is generally 3.2 × 10 5. ) The Reynolds number is generally expressed by the following equation in the case of a rotating body.

【0058】[0058]

【数17】 Re=ρr2ω/η=r2ω/ν Re:レイノルズ数 ρ:密度 η:粘性係数 ν:動粘性係数 r:回転中心からの距離 ω:角速度 実験によれば、レイノルズ数2.35×105以下であ
れば乱流は発生しない。よって要求される塗布雰囲気の
気体の動粘性係数は次式で求まる。
Re = ρr 2 ω / η = r 2 ω / ν Re: Reynolds number ρ: Density η: Viscosity coefficient ν: Kinematic viscosity coefficient r: Distance from the center of rotation ω: Angular velocity According to experiments, Reynolds number Turbulence does not occur if it is 2.35 × 10 5 or less. Therefore, the required kinematic viscosity coefficient of the gas in the coating atmosphere is obtained by the following equation.

【0059】[0059]

【数18】 即ち、動粘性係数が大きいほど乱流は発生しにくい。そ
こで、本発明者は、実際に気体の種類によってどれくら
い差があるかを算出した。そのグラフを図19に示す。
図19は、直径200mmの半導体基板(通呼8インチ
φウエハ)のものを回転させた場合である。雰囲気が空
気の場合、4000r/minまで回転数を上げると、
レイノルズ数は2.35×105を超え、乱流が発生す
る。ところがNe雰囲気では8000r/minまで回
転数を上げてもレイノルズ数は2.35×105以下で
あり、乱流は発生しないことがわかる。さらに、He,
H雰囲気では25000r/minも可能となる。
(Equation 18) That is, turbulence is less likely to occur as the kinematic viscosity coefficient increases. Therefore, the inventor calculated how much the difference actually depends on the type of gas. The graph is shown in FIG.
FIG. 19 shows a case where a semiconductor substrate having a diameter of 200 mm (commonly called an 8-inch φ wafer) is rotated. When the atmosphere is air, increasing the rotation speed to 4000 r / min
The Reynolds number exceeds 2.35 × 10 5 and turbulence occurs. However, in a Ne atmosphere, the Reynolds number is 2.35 × 10 5 or less even when the rotation speed is increased to 8000 r / min, and it is understood that turbulence does not occur. Further, He,
In the H atmosphere, 25000 r / min is possible.

【0060】また、どれくらいの大きさものが回転塗布
可能になるか算出した。He雰囲気中に関しての結果を
図20に示す。
Further, it was calculated how large the size could be made by spin coating. FIG. 20 shows the result in the He atmosphere.

【0061】図20から、直径約500mmのものを4
000r/minで回転塗布することができることがわ
かる。
As shown in FIG. 20, one having a diameter of about 500 mm
It can be seen that spin coating can be performed at 000 r / min.

【0062】このように、高い動粘性係数の気体で塗布
雰囲気を満たすことによってレイノルズ数を下げること
ができる。なお、今回検討した気体の動粘性係数は次の
とおりである。
As described above, the Reynolds number can be reduced by filling the coating atmosphere with a gas having a high kinematic viscosity coefficient. The kinematic viscosity coefficients of the gas studied this time are as follows.

【0063】 空気:1.51×10-52/s Ne:3.69×10-52/s He:1.10×10-42/s H:1.05×10-42/s (20℃1気圧) ところで、本発明で使用する気体は高価なものが多い。
よって高動粘性係数の気体で満たす領域の大きさ、即ち
気体の使用量が問題となる。そこで、上記気体を使用し
た場合のウエハ上空の風速分布を算出した。この計算に
よって乱流の発生領域、即ち高動粘性係数で満たすべき
領域がわかる。以下に計算結果について説明する。
Air: 1.51 × 10 −5 m 2 / s Ne: 3.69 × 10 −5 m 2 / s He: 1.10 × 10 −4 m 2 / s H: 1.05 × 10 − 4 m 2 / s (20 ° C., 1 atm) By the way, many gases used in the present invention are expensive.
Therefore, the size of the region filled with the gas having a high kinematic viscosity coefficient, that is, the amount of gas used becomes a problem. Therefore, the wind speed distribution above the wafer when the above gas was used was calculated. By this calculation, a turbulence generation region, that is, a region to be filled with a high kinematic viscosity coefficient can be found. The calculation result will be described below.

【0064】ウエハが回転することによって、その上空
の気体に流れが生じる。その風速分布をvon Kar
manとCochranの方法を用いて算出した。その
結果を図21,図22に示す。図21は8インチφにお
ける円周方向の風速を示したものである。ウエハに接触
している気体はウエハと同じ速度で移動し、ウエハから
離れると急激に減速する。この減速の度合いが気体によ
って異なり、動粘性係数が高いほど減速の度合いは緩や
かになる。例えば空気では、ウエハ上高さ0.7mmの
位置で風速は0.2m/sに低下するのに対し、He雰
囲気では、高さ1.8mmの位置で風速0.2m/sに
なる。
As the wafer rotates, a gas flows above the wafer. Von Kar
It was calculated using the method of man and Cochran. The results are shown in FIGS. FIG. 21 shows the circumferential wind speed at 8 inches φ. The gas in contact with the wafer moves at the same speed as the wafer, and rapidly decelerates away from the wafer. The degree of this deceleration differs depending on the gas. The higher the kinematic viscosity coefficient, the slower the degree of deceleration. For example, in the case of air, the wind speed decreases to 0.2 m / s at the position of 0.7 mm above the wafer, whereas in the He atmosphere, the wind speed becomes 0.2 m / s at the position of 1.8 mm.

【0065】図22は半径方向の風速を示したものであ
る。この場合は気体は遠心力で加速されており、この加
速のされ方が気体によって異なる。例えば空気では、ウ
エハ上高さ0.2mmの位置で風速は最大(7.9m/
s)となり、約0.8mmの位置で1m/sに低下す
る。一方、雰囲気がHeで満たされた場合、高さ0.5
mmの位置で最大風速となり、2mm以上の位置で1m
/sに低下する。このように、気体の流れはウエハ上高
さ2mm以下の領域で発生していることが判る。即ち、
本発明における高動粘性係数の気体で満たすべき領域
は、ウエハ上2mm程度で良いことが判る。
FIG. 22 shows the wind speed in the radial direction. In this case, the gas is accelerated by centrifugal force, and the manner of this acceleration differs depending on the gas. For example, in the case of air, the wind speed is maximum (7.9 m /
s), and decreases to 1 m / s at a position of about 0.8 mm. On the other hand, when the atmosphere is filled with He, height 0.5
The maximum wind speed is at the position of 2 mm and 1 m at the position of 2 mm or more.
/ S. As described above, it can be seen that the gas flow is generated in a region having a height of 2 mm or less above the wafer. That is,
It can be seen that the area to be filled with the gas having a high kinematic viscosity in the present invention is about 2 mm above the wafer.

【0066】(請求項4記載の発明の作用) <レイノルズ数と気圧の関係> 乱流発生の指標となるレイノルズ数は、回転する円盤の
場合次式で定義される。
[0066] Reynolds number, which is an indicator of the turbulent flow generating <Relationship Reynolds number and pressure> (claim 4 effects of the invention described) is defined in the case of a disc following equation rotates.

【0067】[0067]

【数19】 Re=ρr2ω/η=r2ω/ν …(a) Re:レイノルズ数 ρ:密度 η:粘性係数 ν:動粘性係数 r:回転中心からの距離 ω:角速度 ここで、粘性係数ηは、数十Paから数気圧までほとん
ど変化しない。一方、密度は気圧によって変化しその変
化は次式で求められる。
Re = ρr 2 ω / η = r 2 ω / ν (a) Re: Reynolds number ρ: density η: viscosity coefficient ν: kinematic viscosity coefficient r: distance from the center of rotation ω: angular velocity The viscosity coefficient η hardly changes from several tens Pa to several atmospheres. On the other hand, the density changes depending on the atmospheric pressure, and the change is obtained by the following equation.

【0068】[0068]

【数20】 (Equation 20)

【0069】 P:気圧(mmHg) t:温度(℃) 上記(a),(b)式よりレイノルズ数と気圧の関係が
求まる。
P: Atmospheric pressure (mmHg) t: Temperature (° C.) The relationship between Reynolds number and atmospheric pressure can be obtained from the above equations (a) and (b).

【0070】この関係をグラフにしたのが図26であ
る。図26は8インチφウエハを4000r/minで
回転させた時のレイノルズ数である。圧力が下がるにつ
れてレイノルズ数は小なくなっていることがわかる。
FIG. 26 is a graph showing this relationship. FIG. 26 shows the Reynolds number when an 8-inch φ wafer is rotated at 4000 r / min. It can be seen that the Reynolds number decreases as the pressure decreases.

【0071】<減圧下でのウエハ径、回転数とレイノル
数> 圧力を下げたときの回転中心からの距離、即ちウエハ半
径とレイノルズ数の関係を図27に示す。回転数は40
00r/minである。
<Wafer diameter, rotation speed, and Reynolds under reduced pressure
Distance from the center of rotation when lowered's number> pressure, i.e. the wafer radius and Reynolds number relationship shown in FIG. 27. The rotation speed is 40
00 r / min.

【0072】10000Pa(約0.1気圧)まで減圧
すれば、直径0.5mのウエハも回転塗布が可能にな
る。
If the pressure is reduced to 10,000 Pa (about 0.1 atm), a wafer having a diameter of 0.5 m can be spin-coated.

【0073】次に、同じく圧力を下げたときの回転数と
レイノルズ数の関係を図28に示す。ウエハ径は8イン
チφである。
Next, the rotation speed when the pressure is reduced
FIG. 28 shows the relationship between the Reynolds numbers. The wafer diameter is 8 inches φ.

【0074】図28から50000Pa(0.5気圧)
まで減圧すれば6000r/min以上の回転数で塗布
可能である。さらに、2000Pa(0.2気圧)まで
減圧すれば12000r/min以上の回転塗布が可能
になる。
50,000 Pa (0.5 atm) from FIG.
If the pressure is reduced to 6000 r / min, the coating can be performed at a rotation speed of 6000 r / min or more. Furthermore, if the pressure is reduced to 2000 Pa (0.2 atm), spin coating at 12000 r / min or more becomes possible.

【0075】<気圧の範囲の求め方> 乱流発生領域はレイノルズ数(Re)によって予想で
き、回転塗布装置の場合、実験によれば、Re=2.3
5×105で乱流が発生する。(空気の乱流遷移は一般
に3.2×105である。)レイノルズ数は回転体の場
合一般に次式で表された。
<How to determine the range of atmospheric pressure> The turbulent flow generation region can be predicted by the Reynolds number (Re). In the case of a spin coating device, according to experiments, Re = 2.3.
Turbulence occurs at 5 × 10 5 . (The turbulence transition of air is generally 3.2 × 10 5. ) The Reynolds number is generally represented by the following equation in the case of a rotating body.

【0076】[0076]

【数21】 Re=ρr2ω/η=r2ω/ν …(c) 実験によれば、レイノルズ数2.35×105以下であ
れば乱流は発生しない。よって要求される塗布雰囲気の
気体の動粘性係数は次式で求まる。
Re = ρr 2 ω / η = r 2 ω / ν (c) According to the experiment, no turbulence occurs if the Reynolds number is 2.35 × 10 5 or less. Therefore, the required kinematic viscosity coefficient of the gas in the coating atmosphere is obtained by the following equation.

【0077】[0077]

【数22】ν=η/ρ≧r2ω/Re≧r2ω/2.35
×105 …(d)ここで粘性係数ηは数10Paから
数気圧までほとんど変化せず、η=1.830×10-5
Pa・sである。一方密度ρは次式で与えられる。
Ν = η / ρ ≧ r 2 ω / Re ≧ r 2 ω / 2.35
× 10 5 (d) Here, the viscosity coefficient η hardly changes from several tens Pa to several atmospheres, and η = 1.830 × 10 -5
Pa · s. On the other hand, the density ρ is given by the following equation.

【0078】[0078]

【数23】 (Equation 23)

【0079】(e)式を(d)式に代入すると気圧の範
囲が求まる。
When the equation (e) is substituted into the equation (d), the range of the atmospheric pressure is obtained.

【0080】[0080]

【数24】 (Equation 24)

【0081】<減圧すべき領域(減圧チャンバーの大き
さ)の求め方> 減圧チャンバーはできるだけ小さい方が良い。なぜな
ら、短時間で目的の気圧に達することができ、ポンプの
容量も小さくてすむ。経済的にも、スループット的にも
有利である。
<How to determine the area to be decompressed (the size of the decompression chamber)> The decompression chamber is preferably as small as possible. This is because the target pressure can be reached in a short time, and the capacity of the pump can be small. It is economically advantageous as well as throughput.

【0082】そこで、減圧雰囲気にした場合のウエハ上
空の風速分布を算出した。この計算によって、減圧すべ
き領域がわかる。以下に計算結果について説明する。
Therefore, the wind speed distribution above the wafer when the atmosphere was reduced in pressure was calculated. By this calculation, the area to be decompressed is known. The calculation result will be described below.

【0083】ウエハが回転することによって、その上空
の気体に流れが生じる。その風速分布をvon Kar
manとCochranの方法を用いて算出した。その
結果を図29,図30に示す。図29は8インチφにお
ける円周方向の風速を示したものである。ウエハに接触
している気体はウエハと同じ速度で移動し、ウエハから
離れると急激に減速する。この減速の度合いが気体によ
って異なり、気圧が低いほど減速の度合いは緩やかにな
る。そして、空気の動く領域も拡大していく。
As the wafer rotates, a gas flows above the wafer. Von Kar
It was calculated using the method of man and Cochran. The results are shown in FIGS. FIG. 29 shows the circumferential wind speed at 8 inches φ. The gas in contact with the wafer moves at the same speed as the wafer, and rapidly decelerates away from the wafer. The degree of this deceleration differs depending on the gas, and the lower the air pressure, the slower the degree of deceleration. And the area where air moves is also expanding.

【0084】例えば101325Pa(1気圧)では、
ウエハ上高さ0.7mmの位置で風速は2.0m/sに
低下するのに対し、10000Pa(約0.1気圧)で
は、高さ2.4mmの位置で風速2.0m/sになる。
For example, at 101325 Pa (1 atm),
At a height of 0.7 mm above the wafer, the wind speed drops to 2.0 m / s, whereas at 10,000 Pa (about 0.1 atm), the wind speed becomes 2.0 m / s at a height of 2.4 mm. .

【0085】図30は半径方向の風速を示したものであ
る。この場合は気体は遠心力で加速されており、この加
速のされ方が気体によって異なる。例えば101325
Pa(1気圧)では、ウエハ上高さ0.2mmの位置で
風速は最大(7.9m/s)となり、約0.8mmの位
置で1m/sに低下する。一方、雰囲気が10000P
a(約0.1気圧)に減圧された場合、高さ0.6mm
の位置で最大風速となり、2mm以上の位置で1m/s
に低下する。
FIG. 30 shows the wind speed in the radial direction. In this case, the gas is accelerated by centrifugal force, and the manner of this acceleration differs depending on the gas. For example, 101325
At Pa (1 atm), the wind speed reaches a maximum (7.9 m / s) at a height of 0.2 mm above the wafer and drops to 1 m / s at a position of about 0.8 mm. On the other hand, the atmosphere is 10,000P
a (approximately 0.1 atm), height 0.6mm
The wind speed becomes maximum at the position of 1m / s at the position of 2mm or more.
To decline.

【0086】このように本発明者は、10000Pa
(約0.1気圧)の減圧下の気体の流れはウエハ上高さ
2mm以下の領域で発生していることを明らかにした。
また実際に必要と考えられる圧力は10000Pa
(0.1気圧)であり、本発明における減圧すべき領域
は、ウエハ上2mm程度で良いことが判る。
As described above, the present inventor has determined that
It has been clarified that the gas flow under a reduced pressure (about 0.1 atm) is generated in a region having a height of 2 mm or less above the wafer.
The pressure that is actually considered necessary is 10,000 Pa
(0.1 atm), indicating that the area to be decompressed in the present invention may be about 2 mm above the wafer.

【0087】(請求項1〜4以外の発明の作用)基板を保持するためのチャックと、該チャックを回転さ
せるための回転手段とを少なくとも備え、該基板を該チ
ャックが保持して水平面内で回転させることにより、該
基板上に滴下したレジストを該基板の上面に塗布するレ
ジストの回転塗布方法において、前記基板の半径をr、
該基板の角速度をωとすると、該基板の塗布雰囲気を下
記の式、
(Functions of the Invention Other Than Claims 1 to 4 ) A chuck for holding a substrate and the chuck
And a rotating means for rotating the substrate.
The rack is held and rotated in a horizontal plane,
A resist for applying a resist dropped on a substrate to the upper surface of the substrate.
In the spin coating method, the radius of the substrate is r,
Assuming that the angular velocity of the substrate is ω, the coating atmosphere of the substrate is
Expression,

【0088】[0088]

【数25】(Equation 25) t(℃)≧√(1800+30000r t (° C) ≧ √ (1800 + 30000r 2Two ω)−314.2ω) -314.2 で表される温度tよりも高くしたことを特徴とするレジCharacterized in that the temperature is higher than the temperature t represented by
ストの回転塗布方法の場合は、以下に示すように作用すIn the case of the spin coating method, the action is as shown below.
る。You.

【0089】<レイノルズ数と温度の関係> 乱流発生の指標となるレイノルズ数は、回転する円盤の
場合次式で定義される。
<Relationship between Reynolds Number and Temperature> The Reynolds number, which is an index of turbulence generation, is defined by the following equation in the case of a rotating disk.

【0090】[0090]

【数26】 Re=ρr2ω/η=r2ω/ν …(f) Re:レイノルズ数 ρ:密度 η:粘性係数 ν:動粘性係数 r:回転中心からの距離 ω:角速度 ここで空気の粘性係数ηは温度によって変化し、その変
化は次式で与えられる。
Re = ρr 2 ω / η = r 2 ω / ν (f) Re: Reynolds number ρ: density η: viscosity coefficient ν: kinematic viscosity coefficient r: distance from the center of rotation ω: angular velocity Here, air Varies with temperature, and the change is given by the following equation.

【0091】[0091]

【数27】 η=η0−4.83×10-8(23−t) (Pa,s) …(g) η0:23℃のときの粘性係数 また密度ρも温度によって変化し、その変化は次の式で
求められる。
Η = η 0 −4.83 × 10 −8 (23−t) (Pa, s) (g) η 0 : viscosity coefficient at 23 ° C. Density ρ also changes with temperature. The change is determined by the following equation.

【0092】[0092]

【数28】 [Equation 28]

【0093】(f),(g)及び(h)式よりレイノル
数と温度の関係が求まる。
From equations (f), (g) and (h), Reynolds
Relationship's number and the temperature is obtained.

【0094】この関係をグラフにしたのが図33であ
る。図33は8インチφウエハを4000r/minで
回転させた時のレイノルズ数である。温度が下がるにつ
れてレイノルズ数は小なくなっていることがわかる。
FIG. 33 is a graph showing this relationship. FIG. 33 shows the Reynolds number when an 8-inch φ wafer is rotated at 4000 r / min. It can be seen that the Reynolds number decreases as the temperature decreases.

【0095】<温度下でのウエハ径、回転数とレイノル
数> 温度を上げたときの回転中心からの距離、即ちウエハ半
径とレイノルズ数の関係を図34に示す。回転数は40
00r/minである。60℃まで温度を上げれば8イ
ンチφウエハを4000r/minで回転塗布が可能に
なる。
<Wafer diameter, rotation speed and Reynolds under temperature
Distance from the center of rotation when raised's number> temperature, i.e. the wafer radius and Reynolds number relationship shown in FIG. 34. The rotation speed is 40
00 r / min. If the temperature is raised to 60 ° C., spin coating of an 8 inch φ wafer at 4000 r / min becomes possible.

【0096】次に、同じく温度を上げたときの回転数と
レイノルズ数の関係を図35に示す。ウエハ径は8イン
チφである。
Next, the number of rotations when the temperature is increased and
FIG. 35 shows the relationship between the Reynolds numbers. The wafer diameter is 8 inches φ.

【0097】図35から100℃まで温度を上げれば5
000r/min以上の回転数で塗布可能である。さら
に、250℃まで温度を上げれば10000r/min
以上の回転塗布が可能になる。
From FIG. 35, if the temperature is increased to 100 ° C., 5
The coating can be performed at a rotation speed of 000 r / min or more. Furthermore, if the temperature is raised to 250 ° C., 10,000 r / min
The above spin coating can be performed.

【0098】<温度の範囲の求め方> 乱流発生領域はレイノルズ数(Re)によって予想で
き、回転塗布装置の場合、実験によれば、Re=2.3
5×105で乱流が発生する。(空気の乱流遷移は一般
に3.2×105である。)レイノルズ数は回転体の場
合一般に次式で表された。
<Method of Determining Temperature Range> The turbulent flow generation region can be predicted by the Reynolds number (Re). In the case of a spin coating apparatus, according to experiments, Re = 2.3.
Turbulence occurs at 5 × 10 5 . (The turbulence transition of air is generally 3.2 × 10 5. ) The Reynolds number is generally represented by the following equation in the case of a rotating body.

【0099】[0099]

【数29】 Re=ρr2ω/η=r2ω/ν …(i) 実験によれば、レイノルズ数2.35×105以下であ
れば乱流は発生しない。よって要求される塗布雰囲気の
気体の動粘性係数は次式で求まる。
Re = ρr 2 ω / η = r 2 ω / ν (i) According to the experiment, no turbulent flow occurs if the Reynolds number is 2.35 × 10 5 or less. Therefore, the required kinematic viscosity coefficient of the gas in the coating atmosphere is obtained by the following equation.

【0100】[0100]

【数30】 ν=η/ρ≧r2ω/Re ≧r2ω/2.35×105 (m2/s) …(j) 一般に、粘性係数ηは温度によって変化し、その変化は
次式で与えられる。
Ν = η / ρ ≧ r 2 ω / Re ≧ r 2 ω / 2.35 × 10 5 (m 2 / s) (j) Generally, the viscosity coefficient η changes with temperature, and the change is It is given by the following equation.

【0101】[0101]

【数31】 η=η0−4.83×10-8(23−t) (Pa・s) …(k) また、密度ρも温度によて変化し、その変化は次式で表
される。
Η = η 0 −4.83 × 10 −8 (23−t) (Pa · s) (k) Further, the density ρ also changes with temperature, and the change is expressed by the following equation. You.

【0102】[0102]

【数32】 (Equation 32)

【0103】(k),(l)式を(j)式に代入すると
次の式が求まる。
By substituting the expressions (k) and (l) into the expression (j), the following expression is obtained.

【0104】[0104]

【数33】 [Equation 33]

【0105】ここで、η0=1.83×10-5であるか
ら、(m)式に代入すると次の2次式が得られる。
Here, since η 0 = 1.83 × 10 −5 , the following quadratic equation can be obtained by substituting into equation (m).

【0106】[0106]

【数34】 (Equation 34)

【0107】(n)式を解くと温度の範囲が求まる。By solving the equation (n), the range of the temperature is obtained.

【0108】[0108]

【数35】 t≧√(1800+31038r2ω)−314,2 (℃) …(o) 例えば、8″ウエハを4000r/minで回転塗布し
たい場合、(o)式より雰囲気を48.9℃以上にすれ
ばよいことがわかる。
(35) t ≧ 800 (1800 + 31038r 2 ω) -314,2 (° C.) (o) For example, when it is desired to spin-coat an 8 ″ wafer at 4000 r / min, the atmosphere is set to 48.9 ° C. or more according to the formula (o). It turns out that it is good to do.

【0109】<高温にすべき領域(チャンバの大きさ)
の求め方> チャンバーはできるだけ小さい方が良い。なぜなら、短
時間で目的の温度に達することができ、経済的にも、ス
ループット的にも有利である。そこで、温度を高くした
場合のウエハ上空の風速分布を算出した。この計算によ
って、温度を高くすべき領域がわかる。以下に計算結果
について説明する。
<Area to be heated (chamber size)
How to determine> The smaller the chamber is, the better. This is because the target temperature can be reached in a short time, which is advantageous in terms of economy and throughput. Therefore, the wind speed distribution above the wafer when the temperature was increased was calculated. By this calculation, the region where the temperature should be raised can be determined. The calculation result will be described below.

【0110】ウエハが回転することによって、その上空
の気体に流れが生じる。その風速分布をvon Kar
manとCochranの方法を用いて算出した。その
結果を図36,図37に示す。図36は8インチφにお
ける円周方向の風速を示したものである。ウエハに接触
している気体はウエハと同じ速度で移動し、ウエハから
離れると急激に減速する。この減速の度合いが温度によ
って異なり、温度が高いほど減速の度合いは緩やかにな
る。そして、空気の動く領域も拡大していく。
As the wafer rotates, a gas flows above the wafer. Von Kar
It was calculated using the method of man and Cochran. The results are shown in FIGS. FIG. 36 shows the circumferential wind speed at 8 inches φ. The gas in contact with the wafer moves at the same speed as the wafer, and rapidly decelerates when the gas leaves the wafer. The degree of the deceleration differs depending on the temperature, and the higher the temperature, the less the degree of the deceleration. And the area where air moves is also expanding.

【0111】例えば20℃では、ウエハ上高さ0.7m
mの位置で風速は0.2m/sに低下するのに対し、3
00℃では、高さ1.4mmの位置で風速0.2m/s
になる。
For example, at 20 ° C., the height above the wafer is 0.7 m
m, the wind speed drops to 0.2 m / s, while 3
At 00 ° C., the wind speed is 0.2 m / s at a height of 1.4 mm.
become.

【0112】図37は半径方向の風速を示したものであ
る。この場合は気体は遠心力で加速されており、この加
速のされ方が温度によって異なる。例えば20℃では、
ウエハ上高さ0.2mmの位置で風速は最大(7.9m
/s)となり、約0.8mmの位置で1m/sに低下す
る。一方、雰囲気が300℃にされた場合、高さ0.3
5mmの位置で最大風速となり、1.4mm以上の位置
で1m/sに低下する。
FIG. 37 shows the wind speed in the radial direction. In this case, the gas is accelerated by centrifugal force, and the manner of this acceleration differs depending on the temperature. For example, at 20 ° C,
The wind speed is maximum (7.9 m) at a height of 0.2 mm above the wafer.
/ S), and decreases to 1 m / s at a position of about 0.8 mm. On the other hand, when the atmosphere is set to 300 ° C., the height is 0.3
The maximum wind speed is reached at a position of 5 mm, and decreases to 1 m / s at a position of 1.4 mm or more.

【0113】このように本発明者は、300℃の雰囲気
下の気体の流れは、ウエハ上高さ1.4mm以下の領域
で発生していることを明らかにした。また実際に必要と
考えられる温度は300℃程度であり、本発明における
高温すべき領域は、ウエハ上2mm程度で良いことがわ
かる。
As described above, the present inventor has clarified that the gas flow in the atmosphere at 300 ° C. is generated in a region having a height of 1.4 mm or less above the wafer. Further, it is understood that the temperature actually considered necessary is about 300 ° C., and the area to be heated in the present invention may be about 2 mm on the wafer.

【0114】[0114]

【実施例】以下、本発明に係るレジスト塗布装置の詳細
を図面に示す各実施例に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of a resist coating apparatus according to the present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.

【0115】(実施例1) 本実施例の概略側面図を図1、斜視図を図2に示す。Example 1 FIG. 1 is a schematic side view of the present example, and FIG. 2 is a perspective view.

【0116】先ず、ウエハチャック10にウエハ11を
載置し、このウエハ11の上方にモータ12によって回
転駆動される円板13をウエハ11と平行な且つ同軸的
に配置する。本実施例においては、ウエハ11と円板1
3との距離は、0.5mmに設定した。また、円板13
の回転方向及び回転数は、ウエハ11の回転方向、回転
数と等しくした。
First, the wafer 11 is placed on the wafer chuck 10, and a disk 13 rotated and driven by a motor 12 is arranged above the wafer 11 in parallel and coaxially with the wafer 11. In this embodiment, the wafer 11 and the disk 1
3 was set to 0.5 mm. The disk 13
The rotation direction and the number of rotations were the same as the rotation direction and the number of rotations of the wafer 11.

【0117】その結果、8インチφウエハにおいて、4
000r/min以上でも乱流は発生せず、膜厚むらも
抑えられ、膜厚均一性は変動幅=4.0nm(40Å)
が得られた。
As a result, in an 8-inch wafer, 4
Even at 000 r / min or more, turbulence does not occur, film thickness non-uniformity is suppressed, and film thickness uniformity has a fluctuation width of 4.0 nm (40 °).
was gotten.

【0118】(実施例2) 本実施例に係るレジスト塗布装置の構成は上記実施例と
同様であるが、円板13の回転数を次式の範囲でウエハ
11の回転数より低くする。
(Embodiment 2) The configuration of a resist coating apparatus according to this embodiment is the same as that of the above embodiment, except that the rotation speed of the disk 13 is lower than the rotation speed of the wafer 11 within the range of the following equation.

【0119】[0119]

【数36】 |ω1−ω2|=(ν/r0 2)×2.15×105 例えば、8インチφウエハにおいて、6000r/mi
nで回転塗布する場合、円板13の回転数を、2610
r/minに設定した。このとき、レジストの膜厚むら
は発生せず、膜厚均一性変動幅(Range)=4.0
nmが得られた。
| Ω 1 −ω 2 | = (ν / r 0 2 ) × 2.15 × 10 5 For example, for an 8-inch φ wafer, 6000 r / mi
n, the rotational speed of the disc 13 is set to 2610
r / min. At this time, no unevenness in the thickness of the resist was generated, and the thickness uniformity variation range (Range) = 4.0.
nm was obtained.

【0120】なお、円板の回転数は、空気の動粘性係数
νを1.57×10-52/sとして算出した。
The rotational speed of the disk was calculated assuming that the kinematic viscosity coefficient ν of air was 1.57 × 10 −5 m 2 / s.

【0121】(実施例3) 本実施例に係るレジスト塗布装置は、上記実施例1の構
成において、円板13を、ウエハ11を回転させるとき
のみにウエハ11上方に位置するように移動可能とした
ものである。レジストの塗布は、温度,湿度が制御され
た環境の下で行なわれる。よって、空気の滞留はできる
だけ少なくすべきである。一方、ウエハ11の上方に常
時円板13を配置するとなると、空気の滞留を起こす可
能性があるため、本実施例は円板13を可動式とし、ウ
エハ回転時のみ配置し得る構成とした。
(Embodiment 3) In the resist coating apparatus according to the present embodiment, the disk 13 can be moved so as to be positioned above the wafer 11 only when the wafer 11 is rotated, in the configuration of the above-mentioned Embodiment 1. It was done. The application of the resist is performed under an environment where the temperature and the humidity are controlled. Therefore, the retention of air should be minimized. On the other hand, if the disk 13 is always arranged above the wafer 11, there is a possibility that air may stay. Therefore, in this embodiment, the disk 13 is made movable and can be arranged only when the wafer is rotating.

【0122】図3は、本実施例に係るレジスト塗布装置
の説明図であり、図4は、本装置を用いたレジスト塗布
の手順を示す側面図である。図3中18は処理カップで
あり、ウエハ11の回転時に飛散する余分のレジストを
回収する容器である。また、同図に示すように、円板1
1が接続されたモータ12はアーム16を介して、駆動
手段17に連設され、駆動手段17によって、ウエハ1
1上方と待機位置とに円板13が移動可能となってい
る。
FIG. 3 is an explanatory view of a resist coating apparatus according to the present embodiment, and FIG. 4 is a side view showing a procedure of resist coating using the present apparatus. In FIG. 3, reference numeral 18 denotes a processing cup, which is a container for collecting excess resist scattered when the wafer 11 rotates. Also, as shown in FIG.
The motor 12 to which the motor 1 is connected is connected to a driving unit 17 via an arm 16, and the driving unit 17
The disk 13 can be moved to the upper position and the standby position.

【0123】次に、本装置を用いたレジストの塗布工程
を図4に基づいて説明する。
Next, a resist coating process using the present apparatus will be described with reference to FIG.

【0124】先ず、図4(A)に示すように、ウエハ1
1をウエハチャック10に保持し、レジスト吐出ノズル
15からレジスト14を吐出させる。このとき、円板1
3はレジスト塗布雰囲気に影響を及ぼさない程度にウエ
ハ11から離れた待機位置にある。
First, as shown in FIG.
1 is held on the wafer chuck 10 and the resist 14 is discharged from the resist discharge nozzle 15. At this time, disk 1
Reference numeral 3 denotes a standby position that is far from the wafer 11 so as not to affect the resist coating atmosphere.

【0125】次いで、レジスト吐出が終了すると、図4
(B)に示すように、円板13を駆動手段17によりウ
エハ11上方に移動させ、ウエハ11の回転と同時にモ
ータ12を駆動させ円板13を回転させる。なお、この
とき、ウエハ11と円板13との距離は1mm以下に設
定した。
Next, when the resist discharge is completed, FIG.
As shown in (B), the disk 13 is moved above the wafer 11 by the driving means 17, and simultaneously with the rotation of the wafer 11, the motor 12 is driven to rotate the disk 13. At this time, the distance between the wafer 11 and the disk 13 was set to 1 mm or less.

【0126】本実施例によって、8インチφウエハで4
000r/minの条件下でも乱流の発生は見られず、
面内均一性は変動幅=3.5nmであった。また本実施
例は特に膜厚の安定性に効果があり、レジスト膜全面の
変動幅=4.0nmの均一性が得られた。
According to the present embodiment, 4 inches for an 8-inch φ wafer
No turbulence was observed even under the condition of 000 r / min.
The in-plane uniformity was a fluctuation width of 3.5 nm. This embodiment is particularly effective for the stability of the film thickness, and uniformity of the fluctuation width of the entire resist film = 4.0 nm was obtained.

【0127】(実施例4) 前述の理由から円板の形状は空気の滞留を発生し難い形
状が望ましい。さらに、乱流はレイノルズ数2.35×
105以上の領域で発生する。そこで円板13Aをドー
ナツ状にした。
(Embodiment 4) For the above-mentioned reason, it is desirable that the shape of the disk is such that air does not easily stay. Furthermore, the turbulent flow has a Reynolds number of 2.35 ×
Occurs in more than 10 5 regions. Therefore, the disc 13A was made into a donut shape.

【0128】本実施例の説明図を図5に、斜視図を図6
にそれぞれ示す。図中18は、円板13Aをモータ12
に接続する支持体を示している。
FIG. 5 is an explanatory view of this embodiment, and FIG.
Are shown below. In the figure, reference numeral 18 denotes the disk 13A
Shows the support connected to.

【0129】円板13Aは中心付近が空洞になってお
り、空気の滞留が生じにくくなっている。リング状(ド
ーナツ状)の円板13Aの位置、および幅は次の式で求
まる。
[0129] The disk 13A has a cavity near the center, so that it is difficult for air to stay. The position and width of the ring-shaped (doughnut-shaped) disk 13A are obtained by the following equations.

【0130】円板13Aのウエハ中心からの距離rDistance r of disk 13A from wafer center

【0131】[0131]

【数37】 r=√(Reν/ω) リングの幅wR = √ (Reν / ω) Ring width w

【0132】[0132]

【数38】 W=r0−√(Reν/ω)レイノルズ 数Re Re=2.35×105 動粘性係数ν ν=1.57×10-52/s 例えば8インチφウエハを6000r/minで回転し
塗布する場合、ドーナツ状円板は中心が75mmのとこ
ろから100mmまでをカバーする幅25mmのものに
する。6000r/minでも膜厚むらは発生しなかっ
た。
W = r 0 −√ (Reν / ω) Reynolds number Re Re = 2.35 × 10 5 Kinematic viscosity coefficient ν ν = 1.57 × 10 −5 m 2 / s For example, an 8-inch φ wafer is 6000r. When spinning at a rate of / min, the donut-shaped disc should have a width of 25 mm covering the center from 75 mm to 100 mm. Even at 6000 r / min, no film thickness unevenness occurred.

【0133】このときの膜厚均一性は膜厚の変動幅=
3.5nmであった。本実施例は特に膜厚安定性に効果
があり、膜厚総変動幅=4.0nmの均一性が得られ
た。
At this time, the uniformity of the film thickness is determined by the variation width of the film thickness =
It was 3.5 nm. This embodiment is particularly effective for the film thickness stability, and uniformity with a total film thickness variation width of 4.0 nm was obtained.

【0134】(実施例5) 前述の理由から、円板13Aの幅は出来るだけ狭いほう
がよい。よって最小幅になるよう、ドーナツ状円板の幅
を制御する。
(Embodiment 5) For the reasons described above, it is preferable that the width of the disk 13A is as narrow as possible. Therefore, the width of the donut-shaped disk is controlled so as to be the minimum width.

【0135】例えば、ドーナツ状円板をカメラの絞り状
にし、ウエハ回転数を検出し、このデータから円板の幅
を次式に基づいて制御する。
For example, a donut-shaped disc is made into a diaphragm shape of a camera, the number of rotations of the wafer is detected, and the width of the disc is controlled based on the data based on the following equation.

【0136】[0136]

【数39】 W=r0−√(Reν/ω1) (実施例6) 上述した計算結果から、本発明者は、リング状の円板1
3Aはウエハ上空1mm以内にしなければならないこと
を見出した。
W = r 0 −√ (Reν / ω 1 ) (Embodiment 6) From the above calculation results, the present inventor has found that the ring-shaped disc 1
3A found that the distance above the wafer had to be within 1 mm.

【0137】またレイノルズ数2.35×105以上に
なる位置に設ける必要があることを見出した。よって、
リング状の円板13Aのウエハ中心からの距離およびそ
の幅は次の式で求めることができる。
It has also been found that it is necessary to provide a position where the Reynolds number is 2.35 × 10 5 or more. Therefore,
The distance and the width of the ring-shaped disc 13A from the center of the wafer can be obtained by the following equations.

【0138】リングの中心からの距離rThe distance r from the center of the ring

【0139】[0139]

【数40】 r=√(Reν/ω) リングの幅wR = √ (Reν / ω) Ring width w

【0140】[0140]

【数41】 W=r0−√(Reν/ω)レイノルズ 数Re Re=2.35×105 動粘性係数ν ν=1.57×10-52/s 本実施例の断面図を図7に示す。図7に示すように、ウ
エハ11上方にリング状の円板13Aを設けた。図8は
斜視図である。本実施例は8インチφウエハ対応機であ
る。具体的な寸法は、回転数を5000r/minで塗
布する場合、ウエハ11中心から83mm〜100m
m、高さ0.5mmの位置に幅17mmのリング状の円
板13Aを設けた。
W = r 0 −√ (Reν / ω) Reynolds Number Re Re = 2.35 × 10 5 Kinematic Viscosity Coefficient ν ν = 1.57 × 10 −5 m 2 / s FIG. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, a ring-shaped disk 13A was provided above the wafer 11. FIG. 8 is a perspective view. The present embodiment is an 8 inch φ wafer compatible machine. The specific dimensions are 83 mm to 100 m from the center of the wafer 11 when applying at a rotation speed of 5000 r / min.
A ring-shaped disk 13A having a width of 17 mm was provided at a position of m and a height of 0.5 mm.

【0141】その結果、8インチφウエハ11の回転数
を5000r/minまで上げてもレジストの膜厚むら
は発生せず、変動幅で4nm(40Å)の膜厚均一性が
得られた。
As a result, even when the number of revolutions of the 8-inch φ wafer 11 was increased to 5000 r / min, there was no unevenness in the film thickness of the resist, and a film thickness uniformity of 4 nm (40 °) was obtained with a variation width.

【0142】(実施例7) 本実施例は、12インチφウエハ対応機の場合、具体的
に次のように設定した。
(Embodiment 7) In the present embodiment, a machine corresponding to a 12-inch φ wafer was specifically set as follows.

【0143】ウエハ中心から83mm〜150mm、高
さ0.5mmの位置に幅67mmのリング状の円板13
Aを設けた。
A ring-shaped disk 13 having a width of 67 mm is placed at a position of 83 mm to 150 mm and a height of 0.5 mm from the center of the wafer.
A was provided.

【0144】回転数を5000r/minまで上げて
も、乱流による膜厚むらは発生しなかった。円板13A
が無い場合、1600r/minまでしか回転数をあげ
ることができなかったため、膜厚均一性は変動幅=8n
m(80Å)であったが、本実施例では、変動幅=4n
m(40Å)の均一性が得られた。
Even when the number of revolutions was increased to 5000 r / min, no film thickness unevenness due to turbulence occurred. Disk 13A
In the case where there was no, the rotation speed could be increased only up to 1600 r / min, and the uniformity of the film thickness was changed by 8 n
m (80 °), but in this embodiment, the fluctuation width = 4n
m (40 °) uniformity was obtained.

【0145】(実施例8) 本実施例は、8インチφウエハにおいて、さらに高速回
転に対応するため次のような構造にした。
(Embodiment 8) In this embodiment, the following structure was adopted for an 8 inch φ wafer in order to cope with high-speed rotation.

【0146】ウエハ11中心から65mm〜100m
m、高さ0.5mmの位置に幅35mmのリング状の円
板13Aを設けた。
65 mm to 100 m from center of wafer 11
A ring-shaped disk 13A having a width of 35 mm was provided at a position of m and a height of 0.5 mm.

【0147】その結果、8000r/minまで回転数
を上げても乱流による膜厚むらの発生は見られず、膜厚
均一性は、変動幅=3.5nm(35Å)が得られた。
As a result, even when the number of revolutions was increased to 8000 r / min, no unevenness in film thickness due to turbulence was observed, and the variation in film thickness uniformity was 3.5 nm (35 °).

【0148】(実施例9) レジスト塗布は、温湿度が制御された雰囲気で塗布され
る。従ってウエハ上で空気が滞留するような領域は少な
いほうが良い。一方、本実施例のリング状円板13A
は、空気の滞留を生じる恐れがある。よって、円板13
Aを可動式にしたウエハが回転中のみウエハ上方に配置
した。具体的には、図9に示すような構造にした。
(Embodiment 9) The resist is applied in an atmosphere in which the temperature and the humidity are controlled. Therefore, it is better that the area where air stays on the wafer is small. On the other hand, the ring-shaped disc 13A of this embodiment
May cause air stagnation. Therefore, the disk 13
A was placed above the wafer only when the wafer with A movable was rotating. Specifically, the structure is as shown in FIG.

【0149】同図に示すように、リング状の円板13A
は、アーム16によって保持され、駆動手段17によっ
て移動する。
As shown in the figure, a ring-shaped disk 13A
Is held by the arm 16 and moved by the driving means 17.

【0150】その動作を図10にて説明する。The operation will be described with reference to FIG.

【0151】まずレジスト吐出ノズル15からレジスト
14が吐出される(図10(A))。このとき円板13
Aはウエハ11上方の空気を滞留させない程度に離れた
位置にある。次に円板13Aが駆動手段17によってウ
エハ11上方に移動させる(図10(B))。その後、
ウエハ11が回転する前に、又は回転開始と共にウエハ
11上方、高さ0.5mmまで近づいてウエハ11の回
転による空気の乱流を抑える。
First, the resist 14 is discharged from the resist discharge nozzle 15 (FIG. 10A). At this time, the disk 13
A is located at a distance such that the air above the wafer 11 is not retained. Next, the disk 13A is moved above the wafer 11 by the driving means 17 (FIG. 10B). afterwards,
Before or at the same time as the rotation of the wafer 11, the turbulence of air due to the rotation of the wafer 11 is suppressed by approaching to a height of 0.5 mm above the wafer 11.

【0152】本実施例によって空気の滞留が少なくなっ
たっため、特にウエハ間、ロット間の安定性が向上し、
面内膜厚変動幅=4.0nm(40Å)の膜厚均一性が
得られた。
Since the stagnation of air was reduced by this embodiment, the stability between wafers and between lots was particularly improved.
A film thickness uniformity of in-plane film thickness fluctuation width = 4.0 nm (40 °) was obtained.

【0153】(実施例10) 前述の理由から、リング状円板13Aの幅はできるだけ
狭いほうがよい。一方、リング状の円板13Aのウエハ
中心からの距離は回転数によって決まる。
(Embodiment 10) For the above reason, it is preferable that the width of the ring-shaped disc 13A is as narrow as possible. On the other hand, the distance of the ring-shaped disk 13A from the center of the wafer is determined by the number of rotations.

【0154】[0154]

【数42】 r=√(Reν/ω) r:ウエハ中心からの距離 即ち、本実施例は、回転数を基にリング状円板13Aの
幅を最小幅になるよう制御可能としたものである。本実
施例の説明図を図11に示す。円板13Aはカメラの絞
りのごとく幅が可変になっている。その幅はリング幅制
御装置20によって制御される。このリング幅制御装置
20は、モータ19の回転数(角速度ω)を検出し、上
式に基づいてリングの最小幅を検出する。この値を基に
リング径駆動手段21が円板13Aの幅を制御する。
R = √ (Reν / ω) r: distance from the center of the wafer That is, in this embodiment, the width of the ring-shaped disk 13A can be controlled to be the minimum width based on the number of rotations. is there. FIG. 11 is an explanatory diagram of this embodiment. The width of the disk 13A is variable like an aperture of a camera. The width is controlled by the ring width controller 20. The ring width control device 20 detects the rotation speed (angular velocity ω) of the motor 19 and detects the minimum width of the ring based on the above equation. The ring diameter driving means 21 controls the width of the disc 13A based on this value.

【0155】本実施例によって、膜厚均一性は、面内変
動幅=4.0nm(40Å)が得られた。
According to this example, the in-plane variation width of the film thickness uniformity was 4.0 nm (40 °).

【0156】(実施例11) 本実施例は、図12に示すように、円板13Aが乱流を
惹起しないように、円板13Aの断面形状を流線型にし
た。
(Embodiment 11) In this embodiment, as shown in FIG. 12, the cross-sectional shape of the disk 13A was made to be streamlined so that the disk 13A did not cause turbulence.

【0157】本実施例によれば、乱流発生が更に抑えら
れ、膜厚均一性は変動幅=3.5nmが得られた。
According to the present example, the generation of turbulence was further suppressed, and the variation in film thickness uniformity was 3.5 nm.

【0158】以上、本発明の各実施例について説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の
要旨に付随する各種の設計変更が可能である。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various design changes accompanying the gist of the configuration are possible.

【0159】(実施例12) 本実施例に用いる塗布装置の構成を図14に示す。図1
8は、Ne雰囲気で回転塗布を行なう塗布装置で、処理
するウエハサイズは8インチである。カップ20は、N
eを満たすことができるように蓋21で密閉されてい
る。この中に送られるNeガスは、ガス温調器22によ
ってその温度を制御されている。さらにカップ20全体
はフード23で覆われ、雰囲気温調器24によって全体
が温度制御されている。なお、図中25は吐出ノズル、
26はウエハチャック、27はウエハ、28はヘパフィ
ルタ、29は熱交換器、30はNeガスボンベを示して
いる。
Embodiment 12 FIG. 14 shows the configuration of a coating apparatus used in this embodiment. FIG.
Reference numeral 8 denotes a coating apparatus for performing spin coating in a Ne atmosphere, and the wafer size to be processed is 8 inches. Cup 20 is N
e is sealed by the lid 21 so as to satisfy e. The temperature of the Ne gas sent therein is controlled by the gas temperature controller 22. Further, the entire cup 20 is covered with a hood 23, and the entire temperature is controlled by an atmosphere temperature controller 24. In the figure, 25 is a discharge nozzle,
26 is a wafer chuck, 27 is a wafer, 28 is a hepa filter, 29 is a heat exchanger, and 30 is a Ne gas cylinder.

【0160】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0161】1)レジスト塗布雰囲気温度,湿度は、雰
囲気温調器24によって23℃、40%に制御されてい
る。
1) The temperature and humidity of the resist coating atmosphere are controlled to 23 ° C. and 40% by the atmosphere temperature controller 24.

【0162】2)ウエハ27がウエハチャック26上に
搬送され、保持される。
2) The wafer 27 is transferred onto the wafer chuck 26 and held.

【0163】3)蓋21がカップ20に密着し、レジス
ト塗布雰囲気は密閉される。
3) The lid 21 is in close contact with the cup 20, and the resist coating atmosphere is closed.

【0164】4)Neガスボンベ30からNeガスがカ
ップ20内に送られ、塗布雰囲気はNeで満たされる。
このとき、Neガスは温調器22によって23℃に温度
制御されている。
4) Ne gas is sent from the Ne gas cylinder 30 into the cup 20, and the coating atmosphere is filled with Ne.
At this time, the temperature of the Ne gas is controlled to 23 ° C. by the temperature controller 22.

【0165】5)レジストがノズル25から吐出され
る。
5) The resist is discharged from the nozzle 25.

【0166】6)ウエハが回転し、レジスト膜が形成さ
れる。このとき、Ne雰囲気であるため、レイノルズ
は2.35×105以下に抑えられる。
6) The wafer is rotated, and a resist film is formed. At this time, since the atmosphere is Ne, the Reynolds number can be suppressed to 2.35 × 10 5 or less.

【0167】7)回転停止後、蓋21が外れ、ウエハ2
7が搬出される。
7) After stopping the rotation, the lid 21 comes off and the wafer 2
7 is carried out.

【0168】8インチφウエハにレジスト、TSMR−
8900(東京応化製)を塗布した結果、8000r/
minまで乱流による膜厚むらはみられなかった。そし
て、このときの膜厚均一性はRange=4.0nmが
得られた。
Resist on 8 inch φ wafer, TSMR-
As a result of applying 8900 (manufactured by Tokyo Ohka), 8000 r /
No film thickness unevenness due to turbulence was observed up to min. The film thickness uniformity at this time was Range = 4.0 nm.

【0169】(実施例13) 図18のNeガスをHeガスに変更し、レジスト塗布を
行なった。Heの場合は25000r/minまで膜厚
むらは発生せず、膜厚均一性はRange=3.5nm
が得られた。
Example 13 The Ne gas in FIG. 18 was changed to He gas, and a resist was applied. In the case of He, film thickness unevenness does not occur up to 25000 r / min, and film thickness uniformity is Range = 3.5 nm.
was gotten.

【0170】(実施例14) 本実施例は、NeとHeの混合ガスを用いても同等の効
果が得られる例である。混合比をNe:He=1:2と
してレジストを塗布したところ、15000r/min
まで乱流による膜厚むらは見られず、膜厚均一性はRa
nge=3.8nmが得られた。
(Embodiment 14) This embodiment is an example in which the same effect can be obtained by using a mixed gas of Ne and He. When the resist was applied at a mixture ratio of Ne: He = 1: 2, 15000 r / min was obtained.
Uneven film thickness due to turbulence was not observed, and the film thickness uniformity was Ra
nge = 3.8 nm was obtained.

【0171】また、Hガス、及びその混合気体を用いて
もNeガスと同等の効果が得られるが、爆発の恐れがあ
り、安全性に問題がある。
[0171] Although the same effect as that of Ne gas can be obtained by using H gas and a mixed gas thereof, there is a risk of explosion and there is a problem in safety.

【0172】(実施例15) Neガス、Heガス等は高価であり、例えばNeガスは
約10000円/10lである。よってその使用量はで
きるだけ抑える必要がある。
(Embodiment 15) Ne gas, He gas and the like are expensive. For example, Ne gas is about 10,000 yen / 10 l. Therefore, it is necessary to suppress the usage as much as possible.

【0173】一方、このガスを満たす領域は上記作用で
説明したようにウエハ上2mm程度までで良いことが予
想できた。そこで図18における蓋21をウエハ上2m
mまで近づけた。その構成図を図23に示す。
On the other hand, it was expected that the area filled with this gas should be about 2 mm above the wafer as described in the above operation. Therefore, the lid 21 in FIG.
m. FIG. 23 shows a configuration diagram thereof.

【0174】図23は、Ne雰囲気で回転塗布を行なう
塗布装置で、処理するウエハサイズは8インチである。
カップ20は、Neを満たすことができるように蓋21
で密閉されている。この中に送られるNeガスは、温調
器22によってその温度を制御されている。さらにカッ
プ20全体はフード23で覆われ、雰囲気温調器24に
よって全体が温度制御されている。
FIG. 23 shows a coating apparatus for performing spin coating in a Ne atmosphere, and the wafer size to be processed is 8 inches.
The cup 20 has a lid 21 so that Ne can be filled.
Sealed. The temperature of the Ne gas sent therein is controlled by the temperature controller 22. Further, the entire cup 20 is covered with a hood 23, and the entire temperature is controlled by an atmosphere temperature controller 24.

【0175】次に、動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0176】1)レジスト塗布雰囲気温度,湿度は、雰
囲気温調器24によって23℃、40%に制御されてい
る。
1) The resist coating atmosphere temperature and humidity are controlled to 23 ° C. and 40% by an atmosphere temperature controller 24.

【0177】2)ウエハ27がウエハチャック26上に
搬送され、保持される。
2) The wafer 27 is transferred onto the wafer chuck 26 and held.

【0178】3)蓋21がウエハに2mmまで近づき、
カップ20に密着してレジスト塗布雰囲気は密閉され
る。
3) The lid 21 approaches the wafer up to 2 mm,
The resist coating atmosphere is tightly closed in close contact with the cup 20.

【0179】4)Neガスボンベ30からNeガスがカ
ップ20内に送られ、塗布雰囲気はNeで満たされる。
このとき、Neガスは温調器22によって23℃に温度
制御されている。
4) Ne gas is sent from the Ne gas cylinder 30 into the cup 20, and the coating atmosphere is filled with Ne.
At this time, the temperature of the Ne gas is controlled to 23 ° C. by the temperature controller 22.

【0180】5)レジストがノズル25から吐出され
る。
5) The resist is discharged from the nozzle 25.

【0181】6)ウエハが回転し、レジスト膜が形成さ
れる。このとき、Ne雰囲気であるため、レイノルズ
は2.35×105以下に抑えられる。
6) The wafer is rotated, and a resist film is formed. At this time, since the atmosphere is Ne, the Reynolds number can be suppressed to 2.35 × 10 5 or less.

【0182】7)回転停止後、蓋21が外れ、ウエハ2
7が搬出される。
7) After stopping the rotation, the lid 21 comes off and the wafer 2
7 is carried out.

【0183】8インチφウエハにレジスト、TSMR−
8900(東京応化製)を塗布した結果、8000r/
minまで乱流による膜厚むらはみられなかった。そし
て、このときの膜厚均一性はRange=4.0nmが
得られた。
Resist on 8 inch φ wafer, TSMR-
As a result of applying 8900 (manufactured by Tokyo Ohka), 8000 r /
No film thickness unevenness due to turbulence was observed up to min. The film thickness uniformity at this time was Range = 4.0 nm.

【0184】またNeガスの使用量は、従来ウエハ1枚
当たり2lであったのが、本実施例では0.7lに改善
された。
The amount of the Ne gas used was 2 l per wafer in the prior art, but has been improved to 0.7 l in the present embodiment.

【0185】(実施例16) 本実施例に用いた塗布装置を図24に示す。図24は、
減圧下で回転塗布を行なう塗布装置で、処理するウエハ
サイズは8インチである。カップ20は、蓋21で密閉
できるようになっている。この蓋21はウエハ搬送時、
レジスト吐出時には逃げるようになっている。カップ2
0には出力500Wのロータリーポンプ31が接続さ
れ、約3秒で10000Pa(約0.1気圧)に達す
る。
Embodiment 16 FIG. 24 shows a coating apparatus used in this embodiment. FIG.
The size of a wafer to be processed is 8 inches in a coating apparatus that performs spin coating under reduced pressure. The cup 20 can be closed by a lid 21. When the wafer is carried,
At the time of discharging the resist, it escapes. Cup 2
A rotary pump 31 having an output of 500 W is connected to 0, and reaches 10,000 Pa (about 0.1 atm) in about 3 seconds.

【0186】カップ20全体はフード23で覆われ、雰
囲気温調器24によって全体が温度制御されている。レ
ジスト中に混入している空気はあらかじめ超音波を用い
て抜かれている。
The entire cup 20 is covered with a hood 23, and the whole temperature is controlled by an atmosphere temperature controller 24. The air mixed into the resist has been removed in advance using ultrasonic waves.

【0187】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0188】1)レジスト塗布雰囲気温度,湿度は、雰
囲気温調器24によって23℃、40%に制御されてい
る。
1) The temperature and humidity of the resist application atmosphere are controlled at 23 ° C. and 40% by the atmosphere temperature controller 24.

【0189】2)ウエハ27がウエハチャック26上に
搬送され、保持される。
2) The wafer 27 is transferred onto the wafer chuck 26 and held.

【0190】3)レジストがノズル25から吐出され
る。
3) The resist is discharged from the nozzle 25.

【0191】4)蓋21がカップ20に密着し、レジス
ト塗布雰囲気は密閉される。
4) The lid 21 is in close contact with the cup 20, and the resist coating atmosphere is closed.

【0192】5)ロータリーポンプ3によってカップ2
0内、塗布雰囲気は10000Pa(0.1気圧)に減
圧される。
5) Cup 2 by rotary pump 3
Within 0, the coating atmosphere is reduced to 10,000 Pa (0.1 atm).

【0193】6)ウエハが回転し、レジスト膜が形成さ
れる。このとき、減圧下であるため、レイノルズ数は
2.35×105以下に抑えられる。
6) The wafer is rotated, and a resist film is formed. At this time, since the pressure is under reduced pressure, the Reynolds number is suppressed to 2.35 × 10 5 or less.

【0194】7)回転停止後、蓋21が外れ、ウエハ2
7が搬出される。
7) After the rotation is stopped, the lid 21 comes off and the wafer 2
7 is carried out.

【0195】8インチφウエハにレジスト、TSMR−
8900(東京応化製)を塗布した結果、ウエハの回転
数が12000r/minまで乱流による膜厚むらはみ
られなかった。そして、このときの膜厚均一性はRan
ge=4.0nmが得られた。
Resist on 8 inch φ wafer, TSMR-
As a result of applying 8900 (manufactured by Tokyo Ohka), no film thickness unevenness due to turbulent flow was observed up to a wafer rotation speed of 12000 r / min. The film thickness uniformity at this time is Ran
ge = 4.0 nm was obtained.

【0196】(実施例17) 図24において、カップ20内の圧力を5000Pa
(0.5気圧)に設定した。これによって減圧に要する
時間を3秒かた1秒に短縮できた。このとき、8インチ
φウエハにレジストTSMR−8900を塗布したとこ
ろ、回転数6500r/minまで乱流による膜厚むら
は発生せずRange=4.5nmの膜厚均一性が得ら
れた。
Example 17 In FIG. 24, the pressure in the cup 20 was set to 5000 Pa.
(0.5 atm). As a result, the time required for decompression could be reduced from 3 seconds to 1 second. At this time, when the resist TSMR-8900 was applied to the 8-inch φ wafer, the film thickness non-uniformity due to turbulence did not occur up to a rotation speed of 6500 r / min, and a film thickness uniformity of Range = 4.5 nm was obtained.

【0197】(実施例18) 減圧するチャンバ、カップ20の大きさは小さい方が減
圧に要する時間が短縮でき、スループットの面でも経済
的にも有利である。そこで上記した作用の計算結果に基
づいてカップの蓋を2mmまで近付けた。その構成図を
図25に示す。
(Embodiment 18) The smaller the size of the chamber and cup 20 for reducing the pressure, the shorter the time required for the pressure reduction, which is economically advantageous in terms of throughput. Then, the lid of the cup was brought close to 2 mm based on the calculation result of the above-mentioned action. FIG. 25 shows a configuration diagram thereof.

【0198】動作は(実施例16)と同じであり、ただ
蓋21がウエハ27に2mmまで接近する。これによっ
て減圧(10000Pa)に達する時間が、0.5秒に
短縮できた。このとき乱流による膜厚むらは12000
r/minまで見られず、膜厚均一性は同上の条件下で
Range=4.0nmが得られた。
The operation is the same as that of (Embodiment 16), except that the lid 21 approaches the wafer 27 by 2 mm. Thereby, the time to reach the reduced pressure (10000 Pa) could be reduced to 0.5 seconds. At this time, the film thickness unevenness due to turbulence is 12000.
r / min was not observed, and a film thickness uniformity of Range = 4.0 nm was obtained under the same conditions as above.

【0199】(実施例19) 図25において塗布雰囲気の圧力を50000Pa
(0.5気圧)に設定した。蓋21が2mmまで近づい
た効果とあいまって減圧に要する時間が0.1秒に短縮
された。
Example 19 In FIG. 25, the pressure of the coating atmosphere was 50,000 Pa.
(0.5 atm). Combined with the effect of the lid 21 approaching 2 mm, the time required for pressure reduction was reduced to 0.1 second.

【0200】このとき、乱流による膜厚むらは6500
r/minまで発生せず、膜厚均一性はRange=
4.5nmが得られた。
At this time, the film thickness unevenness due to turbulence was 6500
r / min does not occur, and the film thickness uniformity is Range =
4.5 nm was obtained.

【0201】(実施例20) 本実施例に用いた塗布装置の構成を図31に示す。(Embodiment 20) FIG. 31 shows the configuration of a coating apparatus used in this embodiment.

【0202】図31は、高温下で回転塗布を行なう塗布
装置で、処理するウエハサイズは8インチである。カッ
プ20は、蓋21で密閉できるようになっている。この
蓋21はウエハ搬送時、レジスト吐出時には逃げるよう
になっている。カップ20には1kWの加熱器32が接
続され、約3秒で300℃に達する。
FIG. 31 shows a coating apparatus for performing spin coating at a high temperature, and the wafer size to be processed is 8 inches. The cup 20 can be closed by a lid 21. The lid 21 is designed to escape during wafer transfer and resist discharge. A 1 kW heater 32 is connected to the cup 20 and reaches 300 ° C. in about 3 seconds.

【0203】カップ20全体はフード23で覆われ、雰
囲気温調器24によって全体が温度制御されている。レ
ジスト中に混入している空気はあらかじめ超音波を用い
て抜かれている。
The entire cup 20 is covered with a hood 23, and the whole temperature is controlled by an atmosphere temperature controller 24. The air mixed into the resist has been removed in advance using ultrasonic waves.

【0204】次に動作を説明する。Next, the operation will be described.

【0205】1)レジスト塗布雰囲気温度,湿度は、雰
囲気温調器24によって23℃、40%に制御されてい
る。
1) The temperature and humidity of the resist coating atmosphere are controlled at 23 ° C. and 40% by an atmosphere temperature controller 24.

【0206】2)ウエハ27がウエハチャック26上に
搬送され、保持される。
2) The wafer 27 is transferred to and held on the wafer chuck 26.

【0207】3)レジストがノズル25から吐出され
る。
3) The resist is discharged from the nozzle 25.

【0208】4)蓋21がカップ20に密着し、レジス
ト塗布雰囲気は密閉される。
4) The lid 21 is in close contact with the cup 20, and the resist coating atmosphere is closed.

【0209】5)加熱器32によってカップ20内、3
00℃の空気が送り込まれる。
5) Inside the cup 20 by the heater 32, 3
Air at 00 ° C. is supplied.

【0210】6)ウエハ27が回転し、レジスト膜が形
成される。このとき、高温下であるため、レイノルズ
は2.35×105以下に抑えられる。
6) The wafer 27 rotates, and a resist film is formed. At this time, since the temperature is high, the Reynolds number is suppressed to 2.35 × 10 5 or less.

【0211】7)回転停止後、蓋21が外れ、ウエハ2
7が搬出される。
7) After the rotation is stopped, the lid 21 comes off and the wafer 2
7 is carried out.

【0212】8インチφウエハにレジスト、TSMR−
8900(東京応化製)を塗布した結果、ウエハの回転
数が10000r/minまで乱流による膜厚むらはみ
られなかった。そして、このときの膜厚均一性はRan
ge=4.0nmが得られた。
Resist on 8 inch φ wafer, TSMR-
As a result of applying 8900 (manufactured by Tokyo Ohka), no film thickness unevenness due to turbulence was observed up to a wafer rotation speed of 10,000 r / min. The film thickness uniformity at this time is Ran
ge = 4.0 nm was obtained.

【0213】(実施例21) 図31において、カップ20内の温度を60℃に設定し
た。これによって目的の温度に達する時間を3秒から1
秒に短縮できた。このとき、8インチφウエハにレジス
トTSMR−8900を塗布したところ、回転数400
0r/minまで乱流による膜厚むらは発生せずRan
ge=4.5nmの膜厚均一性が得られた。
Example 21 In FIG. 31, the temperature inside the cup 20 was set to 60 ° C. This allows the time to reach the target temperature from 3 seconds to 1
Seconds. At this time, when the resist TSMR-8900 was applied to the 8-inch wafer, the number of rotations was 400.
No film thickness unevenness due to turbulence occurs up to 0 r / min
A film thickness uniformity of ge = 4.5 nm was obtained.

【0214】(実施例22) 高温にするチャンバ、カップ20の大きさは小さい方が
目的の温度に達する時間が短縮でき、スループットの面
でも経済的にも有利である。そこで上記した作用の計算
結果に基づいてカップの蓋を2mmまで近付けた。その
構成図を図32に示す。
Embodiment 22 The smaller the size of the chamber and cup 20 to be heated, the shorter the time required to reach the target temperature, which is economically advantageous in terms of throughput. Then, the lid of the cup was brought close to 2 mm based on the calculation result of the above-mentioned action. The configuration diagram is shown in FIG.

【0215】動作は(実施例20)と同じであり、ただ
蓋21がウエハ27に2mmまで接近する。これによっ
て300℃に達する時間が、0.5秒に短縮できた。こ
のとき乱流による膜厚むらは10000r/minまで
見られず、膜厚均一性は同上の条件下でRange=
4.0nmが得られた。
The operation is the same as that in (Embodiment 20), except that the lid 21 approaches the wafer 27 by 2 mm. Thereby, the time to reach 300 ° C. could be reduced to 0.5 seconds. At this time, film thickness unevenness due to turbulence was not observed up to 10,000 r / min.
4.0 nm was obtained.

【0216】(実施例23) 図32において塗布雰囲気の温度を60℃に設定した。
蓋21が2mmまで近づいた効果とあいまって目的の温
度に要する時間が0.1秒に短縮させた。このとき、乱
流による膜厚むらは4000r/minまで発生せず、
膜厚均一性はRange=4.5nmが得られた。
Example 23 In FIG. 32, the temperature of the coating atmosphere was set to 60 ° C.
Combined with the effect of the lid 21 approaching 2 mm, the time required for the target temperature was reduced to 0.1 second. At this time, the thickness unevenness due to the turbulence does not occur up to 4000 r / min.
As for the film thickness uniformity, Range = 4.5 nm was obtained.

【0217】以上、各実施例について説明したが、各発
明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付随
する各種の設計変更や条件の変更が可能である。
Although the embodiments have been described above, each invention is not limited to this, and various design changes and conditions can be changed accompanying the gist of the configuration.

【0219】[0219]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、レジスト回転塗布法において高速回転による
乱流の発生を抑えることができ、このため乱流によって
生じるレジスト膜厚の均一性の悪化を抑える効果があ
る。特に、膜厚均一性±25Å以下が達成でき効果があ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of turbulent flow due to high-speed rotation in the resist spin coating method, and thus the uniformity of the resist film thickness caused by the turbulent flow. Has the effect of suppressing the deterioration of In particular, there is an effect that a film thickness uniformity of ± 25 ° or less can be achieved.

【0220】また、本発明によればレイノルズ数2.3
5×105以上でのレジスト塗布が可能になり、高速回
転が可能となる効果がある。例えば、8インチφウエハ
であれば4000r/min以上、12インチφウエハ
であれば1600r/min以上の高速可能が可能とな
る。
According to the present invention, the Reynolds number is 2.3.
Resist coating at 5 × 10 5 or more is possible, and there is an effect that high-speed rotation becomes possible. For example, it is possible to achieve a high speed of 4000 r / min or more for an 8-inch wafer and 1600 r / min for a 12-inch wafer.

【0221】さらに、回転数の範囲が広がるため、1種
類のレジストで達成できる膜厚の範囲を拡大できる効果
がある。
Further, since the range of the number of rotations is widened, there is an effect that the range of the film thickness that can be achieved with one type of resist can be expanded.

【0222】また、請求項3,請求項4記載の発明によ
れば、特にレイノルズ数が2.35×105以下で抑え
られる効果がある。
Further, according to the third and fourth aspects of the present invention, there is an effect that the Reynolds number is particularly suppressed to 2.35 × 10 5 or less.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の概略側面図。FIG. 1 is a schematic side view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of Embodiment 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3の工程説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a process according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例4の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例4の説明図。FIG. 6 is an explanatory view of Embodiment 4 of the present invention.

【図7】本発明の実施例6の断面図。FIG. 7 is a sectional view of a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例6の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例9の断面図。FIG. 9 is a sectional view of a ninth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例9の工程説明図。FIG. 10 is an explanatory view of a step in Example 9 of the present invention.

【図11】本発明の実施例10の説明図。FIG. 11 is an explanatory view of Embodiment 10 of the present invention.

【図12】本発明の実施例11の断面図。FIG. 12 is a sectional view of an eleventh embodiment of the present invention.

【図13】レイノルズ数と回転速度との関係を示すグラ
フ。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between Reynolds number and rotation speed.

【図14】回転円板(ウエハ)の近傍の速度分布を示す
グラフ。
FIG. 14 is a graph showing a velocity distribution near a rotating disk (wafer).

【図15】8インチφウエハからの高さと空気の流速と
の関係を示すグラフ。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the height from an 8-inch φ wafer and the flow rate of air.

【図16】半径方向の風速と回転円板(ウエハ)からの
高さとの関係を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing a relationship between a wind speed in a radial direction and a height from a rotating disk (wafer).

【図17】レイノルズ数とウエハ中心からの距離との関
係を示すグラフ。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the Reynolds number and the distance from the center of the wafer.

【図18】本発明の実施例12の説明図。FIG. 18 is an explanatory view of Embodiment 12 of the present invention.

【図19】レイノルズ数と回転速度との関係を示すグラ
フ。
FIG. 19 is a graph showing the relationship between Reynolds number and rotation speed.

【図20】レイノルズ数と円盤中心からの距離との関係
を示すグラフ。
FIG. 20 is a graph showing the relationship between the Reynolds number and the distance from the center of the disk.

【図21】8インチφウエハからの高さと雰囲気気体の
円周方向の流速との関係を示すグラフ。
FIG. 21 is a graph showing the relationship between the height from an 8-inch φ wafer and the circumferential flow rate of atmospheric gas.

【図22】8インチφウエハからの高さと雰囲気気体の
半径方向の流速との関係を示すグラフ。
FIG. 22 is a graph showing a relationship between a height from an 8-inch φ wafer and a flow velocity of an atmospheric gas in a radial direction.

【図23】本発明の実施例15で用いた塗布装置の説明
図。
FIG. 23 is an explanatory view of a coating apparatus used in Embodiment 15 of the present invention.

【図24】本発明の実施例16で用いた塗布装置の説明
図。
FIG. 24 is an explanatory diagram of a coating apparatus used in Embodiment 16 of the present invention.

【図25】本発明の実施例18で用いた塗布装置の説明
図。
FIG. 25 is an explanatory view of a coating apparatus used in Embodiment 18 of the present invention.

【図26】8インチφウエハを4000rpmで回転さ
せたときのレイノルズ数と圧力との関係を示すグラフ。
FIG. 26 is a graph showing a relationship between Reynolds number and pressure when an 8-inch φ wafer is rotated at 4000 rpm.

【図27】圧力を変えた場合のウエハ半径(回転中心か
らの距離)とレイノルズ数との関係を示すグラフ。
FIG. 27 is a graph showing the relationship between the wafer radius (distance from the center of rotation) and the Reynolds number when the pressure is changed.

【図28】圧力を変えた場合のレイノルズ数と回転速度
との関係を示すグラフ。
FIG. 28 is a graph showing the relationship between Reynolds number and rotation speed when the pressure is changed.

【図29】8インチφウエハにおける高さと円周方向の
風速(流速)との関係を示すグラフ。
FIG. 29 is a graph showing the relationship between the height of an 8-inch φ wafer and the wind speed (flow velocity) in the circumferential direction.

【図30】8インチφウエハにおける高さと半径方向の
風速(流速)との関係を示すグラフ。
FIG. 30 is a graph showing the relationship between the height and the wind velocity (flow velocity) in the radial direction on an 8-inch φ wafer.

【図31】本説明の実施例20に用いた塗布装置の説明
図。
FIG. 31 is an explanatory view of a coating apparatus used in Example 20 of the present description.

【図32】本発明の実施例23に用いた塗布装置の説明
図。
FIG. 32 is an explanatory view of a coating apparatus used in Embodiment 23 of the present invention.

【図33】8インチφウエハを4000rpmで回転さ
せた時のレイノルズ数と温度との関係を示すグラフ。
FIG. 33 is a graph showing a relationship between Reynolds number and temperature when an 8-inch φ wafer is rotated at 4000 rpm.

【図34】回転速度4000rpmのときの回転中心か
らの距離とレイノルズ数との関係を示すグラフ。
FIG. 34 is a graph showing the relationship between the distance from the rotation center and the Reynolds number when the rotation speed is 4000 rpm.

【図35】温度を変えた場合の回転数とレイノルズ数と
の関係を示すグラフ。
FIG. 35 is a graph showing the relationship between the rotation speed and the Reynolds number when the temperature is changed.

【図36】8インチφウエハにおける円周方向の風流
(流速)と高さとの関係を示すグラフ。
FIG. 36 is a graph showing a relationship between an airflow (flow velocity) and a height in a circumferential direction on an 8-inch φ wafer.

【図37】8インチφウエハにおける半径方向の風速
(流速)と高さとの関係を示すグラフ。
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the wind speed (flow velocity) and the height in the radial direction of an 8-inch φ wafer.

【図38】(A),(B),(C)は従来のレジスト塗
布装置による塗布工程の説明図。
FIGS. 38A, 38B, and 38C are explanatory views of a coating process using a conventional resist coating device.

【図39】従来例における乱流によるレジスト膜厚と位
置との関係を示す説明図。
FIG. 39 is an explanatory diagram showing a relationship between a resist film thickness and a position due to turbulence in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…チャック 11…ウエハ 12…モータ 13…円板 10 chuck 11 wafer 12 motor 13 disk

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−245870(JP,A) 特開 平3−245875(JP,A) 特開 平2−219213(JP,A) 特開 昭62−185321(JP,A) 特開 昭62−61670(JP,A) 特開 平4−44216(JP,A) 特開 平5−136041(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-245870 (JP, A) JP-A-3-245875 (JP, A) JP-A-2-219213 (JP, A) JP-A-62-1987 185321 (JP, A) JP-A-62-61670 (JP, A) JP-A-4-44216 (JP, A) JP-A-5-136041 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板を保持するためのチャックと、該チ
ャックを回転させるための回転手段とを少なくとも備
え、該基板を該チャックが保持して水平面内で回転させ
ることにより、該基板上に滴下したレジストを該基板の
上面に塗布するレジスト塗布装置において、 前記チャックが保持する前記基板の上方に近接し、且つ
該基板と平行に、リング状の板体を配置し、 前記リング状の板体のリングの幅(L)が、レイノルズ
数(Re),前記基板の半径(r0),空気の動粘性係
数(ν),前記基板の角速度(ω)に対して下記の式 【数1】 L=r0−√(Reν/ω) の関係を有することを特徴とするレジスト塗布装置。
1. A chuck for holding a substrate, and at least rotating means for rotating the chuck, wherein the chuck is held on the chuck and rotated in a horizontal plane, whereby the substrate is dropped on the substrate. A resist coating apparatus for coating the resist on the upper surface of the substrate, wherein a ring-shaped plate is disposed close to and above the substrate held by the chuck and parallel to the substrate. The width (L) of the ring is expressed by the following equation with respect to the Reynolds number (Re), the radius of the substrate (r 0 ), the kinematic viscosity coefficient of air (ν), and the angular velocity of the substrate (ω). , resist coating apparatus characterized by having a relationship of Equation 1] L = r 0 -√ (Reν / ω).
【請求項2】 前記リング状の板体をその角速度
(ω1)が、前記基板の角速度(ω2),前記基板の半径
(r0),空気の動粘係数に対して下記の式、 【数2】 |ω1−ω2|≦(ν/r0 2)×2.35×105 を満たして回転する請求項1記載に係るレジスト塗布装
置。
2. An angular velocity (ω 1 ) of the ring-shaped plate is expressed by the following equation with respect to an angular velocity (ω 2 ) of the substrate, a radius (r 0 ) of the substrate, and a kinematic viscosity coefficient of air. 2. The resist coating apparatus according to claim 1, wherein the rotation is performed while satisfying | ω 1 −ω 2 | ≦ (ν / r 0 2 ) × 2.35 × 10 5 .
【請求項3】 基板を保持するためのチャックと、該チ
ャックを回転させるための回転手段とを少なくとも備
え、該基板を該チャックが保持して水平面内で回転させ
ることにより、該基板上に滴下したレジストを該基板の
上面に塗布するレジストの回転塗布方法において、 前記チャックが保持する前記基板の上方に近接し、且つ
該基板と平行に、リング状の板体を配置し、 前記基板の半径をr、該基板の角速度をωとすると、下
記の式、 【数3】 ν≧r2ω/2.35×10-5 で表される動粘性係数νより大きい動粘性係数を持つ気
体により該基板の塗布雰囲気を満たしたことを特徴とす
るレジストの回転塗布方法。
3. A chuck for holding a substrate, and at least a rotating unit for rotating the chuck, wherein the chuck is rotated on a horizontal plane while the chuck is held on the chuck, whereby the substrate is dropped on the substrate. A spin coating method of coating the resist on the upper surface of the substrate, wherein a ring-shaped plate is disposed close to and above the substrate held by the chuck, and in parallel with the substrate; Where r is the angular velocity of the substrate and ω is the angular velocity of the substrate. A gas having a kinematic viscosity larger than the kinematic viscosity expressed by the following equation: ν ≧ r 2 ω / 2.35 × 10 −5 A method of spin-coating a resist, wherein the coating atmosphere of the substrate is satisfied.
【請求項4】 基板を保持するためのチャックと、該チ
ャックを回転させるための回転手段とを少なくとも備
え、該基板を該チャックが保持して水平面内で回転させ
ることにより、該基板上に滴下したレジストを該基板の
上面に塗布するレジストの回転塗布方法において、 前記基板の半径をr、該基板の角速度をω、該基板の塗
布雰囲気温度をtとすると、該基板の塗布雰囲気を下記
の式、 【数4】 P(mmHg)≦2.50×103×(1+0.00367t)/r2ω で表される圧力Pより小さい圧力としたことを特徴とす
るレジストの回転塗布方法。
And a chuck for holding the substrate, and rotating means for rotating the chuck, wherein the chuck holds the substrate and rotates the chuck in a horizontal plane, thereby dropping the substrate on the substrate. In the method of spin-coating a resist, the resist is applied to the upper surface of the substrate, where r is the radius of the substrate, ω is the angular velocity of the substrate, and t is the temperature of the substrate. A spin coating method for a resist, wherein the pressure is smaller than a pressure P represented by the following formula: P (mmHg) ≦ 2.50 × 10 3 × (1 + 0.00367 t) / r 2 ω
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