JP3504444B2 - レジスト材料の塗布方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
レジスト材料の塗布方法及び半導体装置の製造方法Info
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- JP3504444B2 JP3504444B2 JP26547696A JP26547696A JP3504444B2 JP 3504444 B2 JP3504444 B2 JP 3504444B2 JP 26547696 A JP26547696 A JP 26547696A JP 26547696 A JP26547696 A JP 26547696A JP 3504444 B2 JP3504444 B2 JP 3504444B2
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- semiconductor wafer
- predetermined time
- semiconductor substrate
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
- B05D1/005—Spin coating
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体装置
に用いるＳｉウェハ等の半導体基板に対するレジスト材
料の塗布方法に関する。
に用いるＳｉウェハ等の半導体基板に対するレジスト材
料の塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体装置の製造工程において
は、例えばＳｉからなる半導体基板上に露光時にフォト
マスクとして用いるレジストを塗布する工程があるが、
この工程は、例えば、８インチサイズのＳｉウェハの場
合、図５及び図６に示すようなシーケンスでレジスト材
料の塗布を行う。
は、例えばＳｉからなる半導体基板上に露光時にフォト
マスクとして用いるレジストを塗布する工程があるが、
この工程は、例えば、８インチサイズのＳｉウェハの場
合、図５及び図６に示すようなシーケンスでレジスト材
料の塗布を行う。
【０００３】図５のグラフａで示すように、まず、半導
体基板１０２を毎分１５００回転程度の一定速度で回転
させ、同グラフｂで示すように、回転開始から約１秒後
に半導体基板１０２の中心部にレジスト材料１０３を供
給の供給を開始する（図６（ａ））。
体基板１０２を毎分１５００回転程度の一定速度で回転
させ、同グラフｂで示すように、回転開始から約１秒後
に半導体基板１０２の中心部にレジスト材料１０３を供
給の供給を開始する（図６（ａ））。
【０００４】そして、レジスト材料１０３を同様に供給
しつつ半導体基板１０２をそのままの速度で約４秒間回
転させると、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、レジス
ト材料１０３が半導体基板１０２の周縁部に向かって拡
がって行く。
しつつ半導体基板１０２をそのままの速度で約４秒間回
転させると、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、レジス
ト材料１０３が半導体基板１０２の周縁部に向かって拡
がって行く。
【０００５】その後、レジスト材料１０３の供給を停止
するとともに、半導体基板１０２の回転数を毎分３５０
０回転まで上昇させ、レジスト膜の膜厚の調整を行う。
するとともに、半導体基板１０２の回転数を毎分３５０
０回転まで上昇させ、レジスト膜の膜厚の調整を行う。
【０００６】このような方法によれば、半導体基板１０
２上にほぼ均一な膜厚のレジスト膜を形成することがで
きる。
２上にほぼ均一な膜厚のレジスト膜を形成することがで
きる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の塗布方法の場合、レジスト材料１０３を半導
体基板１０２の全面にむらなく塗布するためには、かな
りの量のレジスト材料１０３が必要となり、その結果、
半導体装置の製造におけるコストアップの原因になって
いた。
うな従来の塗布方法の場合、レジスト材料１０３を半導
体基板１０２の全面にむらなく塗布するためには、かな
りの量のレジスト材料１０３が必要となり、その結果、
半導体装置の製造におけるコストアップの原因になって
いた。
【０００８】その一方、かかる問題を解決するため、レ
ジスト材料１０３の供給量を減らして行くと、前述した
従来の方法では塗りむら等が発生し、安定した塗布を行
うことができないという問題があった。
ジスト材料１０３の供給量を減らして行くと、前述した
従来の方法では塗りむら等が発生し、安定した塗布を行
うことができないという問題があった。
【０００９】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、塗布むら等を発生させることなく、少量のレジスト
材料で安定した塗布を行いうるレジスト材料の塗布方法
を提供することにある。
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、塗布むら等を発生させることなく、少量のレジスト
材料で安定した塗布を行いうるレジスト材料の塗布方法
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明は、半導体ウエハにレジスト材料を塗
布する方法であって、上記半導体ウエハの中心部にレジ
スト材料を供給する工程と、上記半導体ウエハを第１の
所定時間にわたり、第１の速度で回転させる工程と、上
記半導体ウエハを第２の所定時間にわたり、上記第１の
速度よりも遅い第２の速度で回転させる工程と、上記半
導体ウエハを第３の所定時間にわたり、上記第１の速度
よりも遅く上記第２の速度よりも速い第３の速度で回転
させる工程とを有し、上記半導体ウエハが上記第１の速
度で回転しているときに上記レジスト材料が供給される
ものである。本発明においては、更に、上記レジスト材
料を供給する工程の前に、上記半導体ウエハ上のゴミな
どを除去するために、上記半導体ウエハを第４の所定時
間にわたり、第４の速度で回転させる工程を有すること
が好ましい。また、本発明においては、上記半導体ウエ
ハが上記第２の速度で回転しているときに上記レジスト
材料の供給が停止されることが好ましい。また、本発明
においては、上記第１の所定時間の前に、上記半導体ウ
エハを第５の所定時間にわたり、上記第２の速度よりも
速く上記第３の速度よりも遅い第５の速度で回転させる
工程を有し、上記半導体ウエハが上記第５の速度で回転
しているときに上記レジスト材料の供給が開始されるこ
とが好ましい。また、本発明においては、上記第１の速
度が３、０００ｒｐｍ以上であることが好ましい。更に
は、上記第２の速度が１、０００ｒｐｍ以下であること
が好ましい。また、本発明においては、上記第３の所定
時間が上記第１又は第２の所定時間よりも長いことが好
ましい。また、本発明においては、上記レジスト材料を
供給する工程の前に、上記レジスト材料を供給するため
のアームを上記半導体ウエハの中心部近傍に移動させる
工程を有することが好ましい。一方、本発明は、半導体
ウエハにフォトマスクとして用いるレジスト材料を塗布
する工程と、上記半導体ウエハに塗布された上記レジス
ト材料を露光する工程とを含む半導体装置の製造方法に
おいて、上記レジスト材料の塗布工程が、上記半導体ウ
エハの中心部にレジスト材料を供給する工程と、上記半
導体ウエハを第１に所定時間にわたり、第１の速度で回
転させる工程と、上記半導体ウエハを第２の所定時間に
わたり、上記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転さ
せる工程と、上記半導体ウエハを第３の所定時間にわた
り、上記第１の速度よりも遅く上記第２の速度よりも速
い第３の速度で回転させる工程とを有し、上記半導体ウ
エハが上記第１の速度で回転しているときに上記レジス
ト材料が供給されるものである。本発明においては、更
に、上記レジスト材料を供給する工程の前に、上記半導
体ウエハ上のゴミなどを除去するために、上記半導体ウ
エハを第４の所定時間にわたり、第４の速度で回転させ
る工程を有することが好ましい。また、本発明において
は、上記半導体ウエハが上記第２の速度で回転している
ときに上記レジスト材料の供給が停止されることが好ま
しい。また、本発明においては、上記第１の所定時間の
前に、上記半導体ウエハを第５の所定時間にわたり、上
記第２の速度よりも速く上記第３の速度よりも遅い第５
の速度で回転させる工程を有し、上記半導体ウエハが上
記第５の速度で回転しているときに上記レジスト材料の
供給が開始されることが好ましい。また、本発明におい
ては、上記第１の速度が３、０００ｒｐｍ以上であるこ
とが好ましい。更には、上記第２の速度が１、０００ｒ
ｐｍ以下であることが好ましい。また、本発明において
は、上記第３の所定時間が上記第１又は第２の所定時間
よりも長いことが好ましい。また、本発明においては、
上記レジスト材料を供給する工程の前に、上記レジスト
材料を供給するためのアームを上記半導体ウエハの中心
部近傍に移動させる工程を有することが好ましい。
になされた本発明は、半導体ウエハにレジスト材料を塗
布する方法であって、上記半導体ウエハの中心部にレジ
スト材料を供給する工程と、上記半導体ウエハを第１の
所定時間にわたり、第１の速度で回転させる工程と、上
記半導体ウエハを第２の所定時間にわたり、上記第１の
速度よりも遅い第２の速度で回転させる工程と、上記半
導体ウエハを第３の所定時間にわたり、上記第１の速度
よりも遅く上記第２の速度よりも速い第３の速度で回転
させる工程とを有し、上記半導体ウエハが上記第１の速
度で回転しているときに上記レジスト材料が供給される
ものである。本発明においては、更に、上記レジスト材
料を供給する工程の前に、上記半導体ウエハ上のゴミな
どを除去するために、上記半導体ウエハを第４の所定時
間にわたり、第４の速度で回転させる工程を有すること
が好ましい。また、本発明においては、上記半導体ウエ
ハが上記第２の速度で回転しているときに上記レジスト
材料の供給が停止されることが好ましい。また、本発明
においては、上記第１の所定時間の前に、上記半導体ウ
エハを第５の所定時間にわたり、上記第２の速度よりも
速く上記第３の速度よりも遅い第５の速度で回転させる
工程を有し、上記半導体ウエハが上記第５の速度で回転
しているときに上記レジスト材料の供給が開始されるこ
とが好ましい。また、本発明においては、上記第１の速
度が３、０００ｒｐｍ以上であることが好ましい。更に
は、上記第２の速度が１、０００ｒｐｍ以下であること
が好ましい。また、本発明においては、上記第３の所定
時間が上記第１又は第２の所定時間よりも長いことが好
ましい。また、本発明においては、上記レジスト材料を
供給する工程の前に、上記レジスト材料を供給するため
のアームを上記半導体ウエハの中心部近傍に移動させる
工程を有することが好ましい。一方、本発明は、半導体
ウエハにフォトマスクとして用いるレジスト材料を塗布
する工程と、上記半導体ウエハに塗布された上記レジス
ト材料を露光する工程とを含む半導体装置の製造方法に
おいて、上記レジスト材料の塗布工程が、上記半導体ウ
エハの中心部にレジスト材料を供給する工程と、上記半
導体ウエハを第１に所定時間にわたり、第１の速度で回
転させる工程と、上記半導体ウエハを第２の所定時間に
わたり、上記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転さ
せる工程と、上記半導体ウエハを第３の所定時間にわた
り、上記第１の速度よりも遅く上記第２の速度よりも速
い第３の速度で回転させる工程とを有し、上記半導体ウ
エハが上記第１の速度で回転しているときに上記レジス
ト材料が供給されるものである。本発明においては、更
に、上記レジスト材料を供給する工程の前に、上記半導
体ウエハ上のゴミなどを除去するために、上記半導体ウ
エハを第４の所定時間にわたり、第４の速度で回転させ
る工程を有することが好ましい。また、本発明において
は、上記半導体ウエハが上記第２の速度で回転している
ときに上記レジスト材料の供給が停止されることが好ま
しい。また、本発明においては、上記第１の所定時間の
前に、上記半導体ウエハを第５の所定時間にわたり、上
記第２の速度よりも速く上記第３の速度よりも遅い第５
の速度で回転させる工程を有し、上記半導体ウエハが上
記第５の速度で回転しているときに上記レジスト材料の
供給が開始されることが好ましい。また、本発明におい
ては、上記第１の速度が３、０００ｒｐｍ以上であるこ
とが好ましい。更には、上記第２の速度が１、０００ｒ
ｐｍ以下であることが好ましい。また、本発明において
は、上記第３の所定時間が上記第１又は第２の所定時間
よりも長いことが好ましい。また、本発明においては、
上記レジスト材料を供給する工程の前に、上記レジスト
材料を供給するためのアームを上記半導体ウエハの中心
部近傍に移動させる工程を有することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレジスト材料
の塗布方法の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。
の塗布方法の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。
【００１２】図４は、本発明を実施するためのレジスト
材料塗布装置の概略構成を示すものである。この装置
は、所定の温度及び湿度に保持可能な容器（図示せず）
内に配置されるものである。
材料塗布装置の概略構成を示すものである。この装置
は、所定の温度及び湿度に保持可能な容器（図示せず）
内に配置されるものである。
【００１３】図４に示すように、この装置は、図示しな
いモータ等の回転駆動源によって所定の回転数で回転可
能なチャック１を有し、このチャック１の上に、Ｓｉウ
ェハ等の半導体基板２が装着される。そして、先端に設
けられたノズルから所定のレジスト材料３を半導体基板
２上に塗布するためのアーム４が、半導体基板２の上方
に、半導体基板２のほぼ半径方向に沿って半導体基板２
の回転中心と半導体基板２上から待避した位置との間で
移動可能に設けられる。さらに、半導体基板２の周囲に
は、半導体基板２の回転に伴って振り切られるレジスト
材料３を受けるための受け部５が設けられている。
いモータ等の回転駆動源によって所定の回転数で回転可
能なチャック１を有し、このチャック１の上に、Ｓｉウ
ェハ等の半導体基板２が装着される。そして、先端に設
けられたノズルから所定のレジスト材料３を半導体基板
２上に塗布するためのアーム４が、半導体基板２の上方
に、半導体基板２のほぼ半径方向に沿って半導体基板２
の回転中心と半導体基板２上から待避した位置との間で
移動可能に設けられる。さらに、半導体基板２の周囲に
は、半導体基板２の回転に伴って振り切られるレジスト
材料３を受けるための受け部５が設けられている。
【００１４】また、装置の上部には、容器内のダストを
除去するためのフィルター６が設けられている。また、
図示はしないが、半導体基板２の縁部を洗浄するための
洗浄液を供給するアームも設けられている。
除去するためのフィルター６が設けられている。また、
図示はしないが、半導体基板２の縁部を洗浄するための
洗浄液を供給するアームも設けられている。
【００１５】なお、この装置を用いてレジスト材料３の
塗布を行う場合には、例えば、レジスト材料３及び雰囲
気の温度を室温（２３℃程度）とし、湿度を４１％程度
に保持するようにする。
塗布を行う場合には、例えば、レジスト材料３及び雰囲
気の温度を室温（２３℃程度）とし、湿度を４１％程度
に保持するようにする。
【００１６】次に、本発明に係るレジスト材料の塗布方
法の好ましい実施の形態を説明する。図１は、本実施の
形態における半導体基板２の回転速度とレジスト材料の
塗布のタイミングとの関係を示すグラフであり、図２は
図１の要部を拡大して示すものである。
法の好ましい実施の形態を説明する。図１は、本実施の
形態における半導体基板２の回転速度とレジスト材料の
塗布のタイミングとの関係を示すグラフであり、図２は
図１の要部を拡大して示すものである。
【００１７】なお、図１及び図２は８インチサイズの半
導体基板２にレジスト材料３を塗布する場合を示すもの
であり、グラフＡは半導体基板２の回転数を表し、グラ
フＢはレジスト材料３を塗布するタイミングを表す。
導体基板２にレジスト材料３を塗布する場合を示すもの
であり、グラフＡは半導体基板２の回転数を表し、グラ
フＢはレジスト材料３を塗布するタイミングを表す。
【００１８】図１及び図２に示すように、まず、半導体
基板２を約１秒間低速（１５００ｒｐｍ程度）で回転さ
せ、半導体基板２上に付着したゴミ等を除去する。この
ステップにおいては、レジスト材料３の吐出は行わない
が、アーム４を半導体基板２の中心部に移動させてお
く。
基板２を約１秒間低速（１５００ｒｐｍ程度）で回転さ
せ、半導体基板２上に付着したゴミ等を除去する。この
ステップにおいては、レジスト材料３の吐出は行わない
が、アーム４を半導体基板２の中心部に移動させてお
く。
【００１９】次いで、半導体基板２の回転数を下げ、そ
の回転を停止させた後に、アーム４の先端部から半導体
基板２の中心部に対し、所定量（約０．９ｃｍ3/秒程
度）のレジスト材料３の供給を行う。その結果、図３
（ａ）に示すように、半導体基板２の中心部にレジスト
材料３がたまった状態になる。
の回転を停止させた後に、アーム４の先端部から半導体
基板２の中心部に対し、所定量（約０．９ｃｍ3/秒程
度）のレジスト材料３の供給を行う。その結果、図３
（ａ）に示すように、半導体基板２の中心部にレジスト
材料３がたまった状態になる。
【００２０】そして、レジスト材料３の供給を続けたま
ま、動作開始から１．８秒程度経過した時点において、
半導体基板２を高速（３０００〜３８００ｒｐｍ程度）
で回転させ、１秒近くその状態保つ。その結果、図３
（ｂ）に示すように、半導体基板２の周縁部に向かって
レジスト材料３が拡がって行き、さらには、図３（ｃ）
に示すように、レジスト材料３が半導体基板２の周縁部
のほぼ全面にわたって円滑に塗布される。
ま、動作開始から１．８秒程度経過した時点において、
半導体基板２を高速（３０００〜３８００ｒｐｍ程度）
で回転させ、１秒近くその状態保つ。その結果、図３
（ｂ）に示すように、半導体基板２の周縁部に向かって
レジスト材料３が拡がって行き、さらには、図３（ｃ）
に示すように、レジスト材料３が半導体基板２の周縁部
のほぼ全面にわたって円滑に塗布される。
【００２１】なお、半導体基板２を４０００ｒｐｍ以上
の速度で回転させると、振り切られたレジスト材料３が
受け部５からはね返ってきてレジスト膜の平坦性を損ね
るおそれがある。
の速度で回転させると、振り切られたレジスト材料３が
受け部５からはね返ってきてレジスト膜の平坦性を損ね
るおそれがある。
【００２２】さらに、レジスト材料３の供給を続けたま
ま、半導体基板２の回転数を下げて低速（８００ｒｐｍ
程度）で０．４秒程度回転させる。そして、動作開始か
ら３．２秒程度経過した時点でレジスト材料３の供給を
停止する。これにより、図３（ｄ）に示すように、レジ
スト材料３が半導体基板２の全面に塗布される。
ま、半導体基板２の回転数を下げて低速（８００ｒｐｍ
程度）で０．４秒程度回転させる。そして、動作開始か
ら３．２秒程度経過した時点でレジスト材料３の供給を
停止する。これにより、図３（ｄ）に示すように、レジ
スト材料３が半導体基板２の全面に塗布される。
【００２３】その後、図１に示すように、半導体基板２
をしばらく低速（８００ｒｐｍ程度）で回転させた後、
半導体基板２の回転数を上げ（２９００ｒｐｍ程度）、
レジスト膜の膜厚の調整を行う。
をしばらく低速（８００ｒｐｍ程度）で回転させた後、
半導体基板２の回転数を上げ（２９００ｒｐｍ程度）、
レジスト膜の膜厚の調整を行う。
【００２４】以上述べたような本実施の形態によれば、
停止させた半導体基板２の中心部に供給されたレジスト
材料３を、周縁部に向かって円滑に拡がるように半導体
基板を３０００〜３８００ｒｐｍ程度の高速で回転させ
ることから、少量のレジスト材料であっても、塗布むら
等を発生させることなく、半導体基板２の全面にレジス
ト材料を塗布することができる。
停止させた半導体基板２の中心部に供給されたレジスト
材料３を、周縁部に向かって円滑に拡がるように半導体
基板を３０００〜３８００ｒｐｍ程度の高速で回転させ
ることから、少量のレジスト材料であっても、塗布むら
等を発生させることなく、半導体基板２の全面にレジス
ト材料を塗布することができる。
【００２５】したがって、本実施の形態によれば、レジ
スト材料３の塗布量を大幅（前述した従来の方法に比べ
て約１／３程度）に減少させることができ、半導体装置
の製造工程において大きなコストダウンを達成すること
ができる。
スト材料３の塗布量を大幅（前述した従来の方法に比べ
て約１／３程度）に減少させることができ、半導体装置
の製造工程において大きなコストダウンを達成すること
ができる。
【００２６】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
本発明は半導体基板の大きさを問わず適用することがで
きる。例えば、８インチサイズのほか、５インチ、６イ
ンチサイズ等の種々の半導体基板に適用することができ
る。
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
本発明は半導体基板の大きさを問わず適用することがで
きる。例えば、８インチサイズのほか、５インチ、６イ
ンチサイズ等の種々の半導体基板に適用することができ
る。
【００２７】また、レジスト材料についても、ポジ形、
ネガ形を問わず、種々のホトレジスト材料、電子線用レ
ジスト材料等を用いることができる。
ネガ形を問わず、種々のホトレジスト材料、電子線用レ
ジスト材料等を用いることができる。
【００２８】さらに、上述の実施の形態においては、半
導体基板を停止させた状態でレジスト材料を供給するよ
うにしたが、本発明はこれに限られず、半導体基板を低
速（１０００〜１５００ｒｐｍ程度）で回転させた状態
でレジスト材料の供給を開始し、その後、レジスト材料
を供給しつつ半導体基板を高速（３０００〜３８００ｒ
ｐｍ程度）で回転させるようにしてもよい。
導体基板を停止させた状態でレジスト材料を供給するよ
うにしたが、本発明はこれに限られず、半導体基板を低
速（１０００〜１５００ｒｐｍ程度）で回転させた状態
でレジスト材料の供給を開始し、その後、レジスト材料
を供給しつつ半導体基板を高速（３０００〜３８００ｒ
ｐｍ程度）で回転させるようにしてもよい。
【００２９】
【実施例】以下、本発明に係るレジスト材料の塗布方法
の実施例を比較例とともに詳細に説明する。
の実施例を比較例とともに詳細に説明する。
【００３０】〔実施例１〕
東京エレクトロン社製の塗布装置（ＴＥＬ ＭＫ−８）
を用い、直径が８インチサイズの半導体基板上にレジス
ト材料を塗布した。
を用い、直径が８インチサイズの半導体基板上にレジス
ト材料を塗布した。
【００３１】この場合、レジスト材料としては、ノボラ
ック樹脂を主成分とする東京応化工業社製ＩＰ３１００
（粘度９ｃｐ）を、溶媒であるＭＭＰ（メチル−３−メ
トキシプロピオネート）に溶解したものを用い、表１に
示すシーケンスに従ってレジスト材料の塗布を行った。
なお、表中、○はレジスト材料が供給されている状態を
表すものである。
ック樹脂を主成分とする東京応化工業社製ＩＰ３１００
（粘度９ｃｐ）を、溶媒であるＭＭＰ（メチル−３−メ
トキシプロピオネート）に溶解したものを用い、表１に
示すシーケンスに従ってレジスト材料の塗布を行った。
なお、表中、○はレジスト材料が供給されている状態を
表すものである。
【００３２】表１に示すように、まず、半導体基板を１
５００ｒｐｍで１．０秒間回転させて（ステップ１）、
半導体基板上に付着したゴミ等を除去し、次いで、半導
体基板の回転数を下げ、その回転を停止させた後に、半
導体基板の中心部に対するレジスト材料の供給を開始し
た（ステップ２）。
５００ｒｐｍで１．０秒間回転させて（ステップ１）、
半導体基板上に付着したゴミ等を除去し、次いで、半導
体基板の回転数を下げ、その回転を停止させた後に、半
導体基板の中心部に対するレジスト材料の供給を開始し
た（ステップ２）。
【００３３】そして、０．８秒経過後に、半導体基板を
３７００ｒｐｍで１．０秒間回転させ（ステップ３）、
さらに、レジスト材料の供給を続けたまま半導体基板の
回転数を下げて８００ｒｐｍで０．４秒程度回転させ、
動作開始から３．２秒経過した時点でレジスト材料の供
給を停止した（ステップ４）。
３７００ｒｐｍで１．０秒間回転させ（ステップ３）、
さらに、レジスト材料の供給を続けたまま半導体基板の
回転数を下げて８００ｒｐｍで０．４秒程度回転させ、
動作開始から３．２秒経過した時点でレジスト材料の供
給を停止した（ステップ４）。
【００３４】さらに、半導体基板を８００ｒｐｍで１．
０秒間回転させた（ステップ５）後、半導体基板の回転
数を２９４０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の調整
を行った（ステップ６）。
０秒間回転させた（ステップ５）後、半導体基板の回転
数を２９４０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の調整
を行った（ステップ６）。
【００３５】
【表１】
【００３６】実施例１によれば、２．０ｃｍ3 のレジス
ト材料を用いて、半導体基板上に膜厚１．０３μｍのレ
ジスト膜をむらなく形成することができた。
ト材料を用いて、半導体基板上に膜厚１．０３μｍのレ
ジスト膜をむらなく形成することができた。
【００３７】〔比較例１〕
実施例１と同じ装置とレジスト材料を用い、表２に示す
シーケンスに従って、直径が８インチサイズの半導体基
板上にレジスト材料の塗布を行った。
シーケンスに従って、直径が８インチサイズの半導体基
板上にレジスト材料の塗布を行った。
【００３８】表２に示すように、まず、半導体基板を１
５００ｒｐｍで１．０秒間回転させ（ステップ１）、半
導体基板上に付着したゴミ等を除去し、次いで、半導体
基板を同じ速度で回転させながら、半導体基板の中心部
に対し、４．０秒間レジスト材料を供給してその塗布を
行った後、レジスト材料の供給を停止した（ステップ
２）。
５００ｒｐｍで１．０秒間回転させ（ステップ１）、半
導体基板上に付着したゴミ等を除去し、次いで、半導体
基板を同じ速度で回転させながら、半導体基板の中心部
に対し、４．０秒間レジスト材料を供給してその塗布を
行った後、レジスト材料の供給を停止した（ステップ
２）。
【００３９】そして、半導体基板の回転数を下げて８０
０ｒｐｍで１．０秒回転させた後、半導体基板の回転数
を２９４０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の調整を
行った（ステップ４）。
０ｒｐｍで１．０秒回転させた後、半導体基板の回転数
を２９４０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の調整を
行った（ステップ４）。
【００４０】
【表２】
【００４１】比較例１の場合、塗布むらを発生させない
ようにするためには、８ｃｍ3 のレジスト材料が必要で
あった。
ようにするためには、８ｃｍ3 のレジスト材料が必要で
あった。
【００４２】〔実施例２〕
東京エレクトロン社製の塗布装置（ＴＥＬ ＭＫ−５）
を用い、直径が６インチサイズの半導体基板上にレジス
ト材料を塗布した。
を用い、直径が６インチサイズの半導体基板上にレジス
ト材料を塗布した。
【００４３】この場合、レジスト材料としては、ノボラ
ック樹脂を主成分とする住友化学工業社製ＰＦＩ−３４
Ａ（粘度９ｃｐ）を、溶媒であるＭＡＫ（メチル−ｎ−
アミルケトン−２ーヘプタノン）に溶解したものを用
い、表３に示すシーケンスに従ってレジスト材料の塗布
を行った。
ック樹脂を主成分とする住友化学工業社製ＰＦＩ−３４
Ａ（粘度９ｃｐ）を、溶媒であるＭＡＫ（メチル−ｎ−
アミルケトン−２ーヘプタノン）に溶解したものを用
い、表３に示すシーケンスに従ってレジスト材料の塗布
を行った。
【００４４】表３に示すように、まず、半導体基板を１
０００ｒｐｍで２０．０秒間回転させ（ステップ１）、
次いで、半導体基板の回転数を下げ、その回転を停止さ
せた後に、半導体基板の中心部に対するレジスト材料の
供給を開始した（ステップ２）。
０００ｒｐｍで２０．０秒間回転させ（ステップ１）、
次いで、半導体基板の回転数を下げ、その回転を停止さ
せた後に、半導体基板の中心部に対するレジスト材料の
供給を開始した（ステップ２）。
【００４５】そして、０．３秒経過後に、半導体基板を
３０００ｒｐｍで０．４秒間回転させ（ステップ３）、
さらに、レジスト材料の供給を続けたまま半導体基板の
回転数を下げて１５００ｒｐｍで０．３秒回転させ、動
作開始から２１．０秒経過した時点でレジスト材料の供
給を停止した（ステップ４）。
３０００ｒｐｍで０．４秒間回転させ（ステップ３）、
さらに、レジスト材料の供給を続けたまま半導体基板の
回転数を下げて１５００ｒｐｍで０．３秒回転させ、動
作開始から２１．０秒経過した時点でレジスト材料の供
給を停止した（ステップ４）。
【００４６】さらに、半導体基板を１０００ｒｐｍで
０．３秒間回転させた（ステップ５）後、半導体基板の
回転数を２０１０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の
調整を行った（ステップ６）。
０．３秒間回転させた（ステップ５）後、半導体基板の
回転数を２０１０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の
調整を行った（ステップ６）。
【００４７】
【表３】
【００４８】実施例２によれば、１．０ｃｍ3 のレジス
ト材料を用いて、半導体基板上に膜厚１．４５μｍのレ
ジスト膜をむらなく形成することができた。
ト材料を用いて、半導体基板上に膜厚１．４５μｍのレ
ジスト膜をむらなく形成することができた。
【００４９】〔比較例２〕
実施例２と同じ装置とレジスト材料を用い、表４に示す
シーケンスに従って、直径が６インチサイズの半導体基
板に対してレジスト材料の塗布を行った。
シーケンスに従って、直径が６インチサイズの半導体基
板に対してレジスト材料の塗布を行った。
【００５０】表４に示すように、まず、半導体基板を１
０００ｒｐｍで１．０秒間回転させ（ステップ１）、次
いで、半導体基板を同じ速度で回転させながら、半導体
基板の中心部に対し、２．５秒間レジスト材料を供給し
てその塗布を行った後、レジスト材料の供給を停止した
（ステップ２）。
０００ｒｐｍで１．０秒間回転させ（ステップ１）、次
いで、半導体基板を同じ速度で回転させながら、半導体
基板の中心部に対し、２．５秒間レジスト材料を供給し
てその塗布を行った後、レジスト材料の供給を停止した
（ステップ２）。
【００５１】そして、半導体基板を１５００ｒｐｍで
０．３秒回転させた（ステップ３）後、半導体基板の回
転数を２０３０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の調
整を行った（ステップ４）。
０．３秒回転させた（ステップ３）後、半導体基板の回
転数を２０３０ｒｐｍまで上げ、レジスト膜の膜厚の調
整を行った（ステップ４）。
【００５２】
【表４】
【００５３】比較例２の場合、塗布むらを発生させない
ようにするためには、３ｃｍ3 のレジスト材料が必要で
あった。
ようにするためには、３ｃｍ3 のレジスト材料が必要で
あった。
【００５４】〔実施例３〕
実施例２と同じ装置を用い、直径が５インチサイズの半
導体基板上にレジスト材料を塗布した。
導体基板上にレジスト材料を塗布した。
【００５５】この場合、レジスト材料としては、ノボラ
ック樹脂を主成分とする住友化学工業社製ＰＦ−Ｄ３０
Ｂ（粘度２８ｃｐ）を、溶媒であるＭＡＫに溶解したも
のを用い、表５に示すシーケンスに従ってレジスト材料
の塗布を行った。
ック樹脂を主成分とする住友化学工業社製ＰＦ−Ｄ３０
Ｂ（粘度２８ｃｐ）を、溶媒であるＭＡＫに溶解したも
のを用い、表５に示すシーケンスに従ってレジスト材料
の塗布を行った。
【００５６】表５に示すように、まず、半導体基板を７
００ｒｐｍで２０．０秒間回転させ（ステップ１）、次
いで、半導体基板の回転数を下げ、その回転を停止させ
た後に、半導体基板の中心部に対するレジスト材料の供
給を開始した（ステップ２）。
００ｒｐｍで２０．０秒間回転させ（ステップ１）、次
いで、半導体基板の回転数を下げ、その回転を停止させ
た後に、半導体基板の中心部に対するレジスト材料の供
給を開始した（ステップ２）。
【００５７】そして、０．２秒経過後に、半導体基板を
３０００ｒｐｍで０．３秒間回転させ（ステップ３）、
さらに、レジスト材料の供給を続けたまま半導体基板の
回転数を下げて１５００ｒｐｍで０．２秒回転させ、動
作開始から２０．７秒経過した時点でレジスト材料の供
給を停止した（ステップ４）。
３０００ｒｐｍで０．３秒間回転させ（ステップ３）、
さらに、レジスト材料の供給を続けたまま半導体基板の
回転数を下げて１５００ｒｐｍで０．２秒回転させ、動
作開始から２０．７秒経過した時点でレジスト材料の供
給を停止した（ステップ４）。
【００５８】さらに、半導体基板を１５００ｒｐｍで
４．０秒間回転させ（ステップ５）、半導体基板の回転
数を４６１０ｒｐｍまで上げた（ステップ６）後、レジ
スト膜の膜厚の調整を行った（ステップ７）。
４．０秒間回転させ（ステップ５）、半導体基板の回転
数を４６１０ｒｐｍまで上げた（ステップ６）後、レジ
スト膜の膜厚の調整を行った（ステップ７）。
【００５９】
【表５】
【００６０】実施例３によれば、０．７ｃｍ3 のレジス
ト材料を用いて、半導体基板上に膜厚１．８５μｍのレ
ジスト膜をむらなく形成することができた。
ト材料を用いて、半導体基板上に膜厚１．８５μｍのレ
ジスト膜をむらなく形成することができた。
【００６１】〔比較例３〕
実施例３と同じ装置とレジスト材料を用い、表６に示す
シーケンスに従って、直径が５インチサイズの半導体基
板に対してレジスト材料の塗布を行った。
シーケンスに従って、直径が５インチサイズの半導体基
板に対してレジスト材料の塗布を行った。
【００６２】表６に示すように、まず、半導体基板を７
００ｒｐｍで２．０秒間回転させ（ステップ１）、次い
で、半導体基板の回転数を１５００ｒｐｍに上げ、半導
体基板の中心部に対し、６．０秒間レジスト材料を供給
してその塗布を行った後、レジスト材料の供給を停止し
た（ステップ２）。
００ｒｐｍで２．０秒間回転させ（ステップ１）、次い
で、半導体基板の回転数を１５００ｒｐｍに上げ、半導
体基板の中心部に対し、６．０秒間レジスト材料を供給
してその塗布を行った後、レジスト材料の供給を停止し
た（ステップ２）。
【００６３】そして、半導体基板を１５００ｒｐｍで
０．５秒回転させ（ステップ３）、半導体基板の回転数
を４８００ｒｐｍまで上げた（ステップ４）後、レジス
ト膜の膜厚の調整を行った（ステップ５）。
０．５秒回転させ（ステップ３）、半導体基板の回転数
を４８００ｒｐｍまで上げた（ステップ４）後、レジス
ト膜の膜厚の調整を行った（ステップ５）。
【００６４】
【表６】
【００６５】比較例３の場合、塗布むらを発生させない
ようにするためには、３ｃｍ3 のレジスト材料が必要で
あった。
ようにするためには、３ｃｍ3 のレジスト材料が必要で
あった。
【００６６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、少量
のレジスト材料であっても、塗布むら等を発生させるこ
となく、半導体基板の全面にレジスト材料を塗布するこ
とができる。
のレジスト材料であっても、塗布むら等を発生させるこ
となく、半導体基板の全面にレジスト材料を塗布するこ
とができる。
【００６７】この場合、半導体ウエハが３、０００ｒｐ
ｍ以上の第１の速度で回転しているときにレジスト材料
が供給されるようにすれば、より確実に半導体基板の全
面にレジスト材料を塗布することができる。
ｍ以上の第１の速度で回転しているときにレジスト材料
が供給されるようにすれば、より確実に半導体基板の全
面にレジスト材料を塗布することができる。
【００６８】このように、本発明によれば、レジスト材
料の塗布量を大幅に減少させることができるので、半導
体装置の製造工程において大きなコストダウンを達成す
ることができる。
料の塗布量を大幅に減少させることができるので、半導
体装置の製造工程において大きなコストダウンを達成す
ることができる。
【図１】本発明の好ましい実施の形態における半導体基
板の回転速度とレジスト材料の塗布のタイミングとの関
係を示すグラフである。
板の回転速度とレジスト材料の塗布のタイミングとの関
係を示すグラフである。
【図２】図１の要部を拡大して示すグラフである。
【図３】（ａ）〜（ｄ）：同実施の形態におけるレジス
ト材料の塗布工程を模式的に示す説明図である。
ト材料の塗布工程を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明を実施するためのレジスト材料塗布装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図５】従来例における半導体基板の回転速度とレジス
ト材料の塗布のタイミングとの関係を示すグラフであ
る。
ト材料の塗布のタイミングとの関係を示すグラフであ
る。
【図６】（ａ）〜（ｄ）：従来例におけるレジスト材料
の塗布工程を模式的に示す説明図である。
の塗布工程を模式的に示す説明図である。
１…チャック ２…半導体基板 ３…レジスト材料 ４
…アーム ５…受け部 ６…フィルター
…アーム ５…受け部 ６…フィルター
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−126970（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−245875（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−227568（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−235479（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−190838（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−34925（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−313160（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
B05C 11/08
B05D 1/40
G03F 7/16
Claims (16)
- 【請求項１】半導体ウエハにレジスト材料を塗布する方
法であって、 上記半導体ウエハの中心部にレジスト材料を供給する工
程と、 上記半導体ウエハを第１の所定時間にわたり、第１の速
度で回転させる工程と、 上記半導体ウエハを第２の所定時間にわたり、上記第１
の速度よりも遅い第２の速度で回転させる工程と、 上記半導体ウエハを第３の所定時間にわたり、上記第１
の速度よりも遅く上記第２の速度よりも速い第３の速度
で回転させる工程と、 を有し、 上記半導体ウエハが上記第１の速度で回転しているとき
に上記レジスト材料が供給されるレジスト材料の塗布方
法。 - 【請求項２】上記レジスト材料を供給する工程の前に、
上記半導体ウエハ上のゴミなどを除去するために、上記
半導体ウエハを第４の所定時間にわたり、第４の速度で
回転させる工程を有する請求項１に記載のレジスト材料
の塗布方法。 - 【請求項３】上記半導体ウエハが上記第２の速度で回転
しているときに上記レジスト材料の供給が停止される請
求項１又は２に記載のレジスト材料の塗布方法。 - 【請求項４】上記第１の所定時間の前に、上記半導体ウ
エハを第５の所定時間にわたり、上記第２の速度よりも
速く上記第３の速度よりも遅い第５の速度で回転させる
工程を有し、上記半導体ウエハが上記第５の速度で回転
しているときに上記レジスト材料の供給が開始される請
求項１、２、又は３に記載のレジスト材料の塗布方法。 - 【請求項５】上記第１の速度が３、０００ｒｐｍ以上で
ある請求項１、２、３、又は４に記載のレジスト材料の
塗布方法。 - 【請求項６】上記第２の速度が１、０００ｒｐｍ以下で
ある請求項５に記載のレジスト材料の塗布方法。 - 【請求項７】上記第３の所定時間が上記第１又は第２の
所定時間よりも長い請求項１に記載のレジスト材料の塗
布方法。 - 【請求項８】上記レジスト材料を供給する工程の前に、
上記レジスト材料を供給するためのアームを上記半導体
ウエハの中心部近傍に移動させる工程を有する請求項１
に記載のレジスト材料の塗布方法。 - 【請求項９】半導体ウエハにフォトマスクとして用いる
レジスト材料を塗布する工程と、上記半導体ウエハに塗
布された上記レジスト材料を露光する工程とを含む半導
体装置の製造方法において、 上記レジスト材料の塗布工程が、 上記半導体ウエハの中心部にレジスト材料を供給する工
程と、 上記半導体ウエハを第１に所定時間にわたり、第１の速
度で回転させる工程と、 上記半導体ウエハを第２の所定時間にわたり、上記第１
の速度よりも遅い第２の速度で回転させる工程と、 上記半導体ウエハを第３の所定時間にわたり、上記第１
の速度よりも遅く上記第２の速度よりも速い第３の速度
で回転させる工程と、 を有し、 上記半導体ウエハが上記第１の速度で回転しているとき
に上記レジスト材料が供給される半導体装置の製造方
法。 - 【請求項１０】上記レジスト材料を供給する工程の前
に、上記半導体ウエハ上のゴミなどを除去するために、
上記半導体ウエハを第４の所定時間にわたり、第４の速
度で回転させる工程を有する請求項９に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１１】上記半導体ウエハが上記第２の速度で回
転しているときに上記レジスト材料の供給が停止される
請求項９又は１０に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１２】上記第１の所定時間の前に、上記半導体
ウエハを第５の所定時間にわた り、上記第２の速度より
も速く上記第３の速度よりも遅い第５の速度で回転させ
る工程を有し、上記半導体ウエハが上記第５の速度で回
転しているときに上記レジスト材料の供給が開始される
請求項９、１０、又は１１に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項１３】上記第１の速度が３、０００ｒｐｍ以上
である請求項９、１０、１１、又は１２に記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項１４】上記第２の速度が１、０００ｒｐｍ以下
である請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１５】上記第３の所定時間が上記第１又は第２
の所定時間よりも長い請求項９に記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項１６】上記レジスト材料を供給する工程の前
に、上記レジスト材料を供給するためのアームを上記半
導体ウエハの中心部近傍に移動させる工程を有する請求
項９に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26547696A JP3504444B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | レジスト材料の塗布方法及び半導体装置の製造方法 |
| US08/929,263 US5968592A (en) | 1996-09-13 | 1997-09-11 | Multi step coat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26547696A JP3504444B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | レジスト材料の塗布方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092734A JPH1092734A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3504444B2 true JP3504444B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=17417711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26547696A Expired - Lifetime JP3504444B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | レジスト材料の塗布方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5968592A (ja) |
| JP (1) | JP3504444B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210134208A (ko) * | 2020-04-29 | 2021-11-09 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 기판 위에 포토 레지스트를 코팅하는 방법 및 장치 |
| US11955335B2 (en) | 2020-04-29 | 2024-04-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus for coating photo resist over a substrate |
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| JP5065071B2 (ja) | 2007-03-15 | 2012-10-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布処理方法、塗布処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
| US8927058B2 (en) * | 2008-07-07 | 2015-01-06 | United Microelectronics Corp. | Photoresist coating process |
| JP5615650B2 (ja) | 2010-09-28 | 2014-10-29 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
| CN104425322B (zh) * | 2013-08-30 | 2018-02-06 | 细美事有限公司 | 基板处理设备以及涂覆处理溶液的方法 |
| WO2017145840A1 (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| CN117631458A (zh) | 2022-08-16 | 2024-03-01 | 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 | 光致抗蚀剂涂布方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH05226241A (ja) * | 1992-02-18 | 1993-09-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP26547696A patent/JP3504444B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-09-11 US US08/929,263 patent/US5968592A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210134208A (ko) * | 2020-04-29 | 2021-11-09 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 기판 위에 포토 레지스트를 코팅하는 방법 및 장치 |
| US11545361B2 (en) | 2020-04-29 | 2023-01-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method and apparatus for coating photo resist over a substrate |
| KR102545976B1 (ko) * | 2020-04-29 | 2023-06-20 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 기판 위에 포토 레지스트를 코팅하는 방법 및 장치 |
| US11955335B2 (en) | 2020-04-29 | 2024-04-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus for coating photo resist over a substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5968592A (en) | 1999-10-19 |
| JPH1092734A (ja) | 1998-04-10 |
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