JPH02233176A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液体の塗布装置、例えば半導体ウエハの表
面に７才トレジストを回転塗布するスピンコータのよう
な塗布装置に関するものである．〔従米，の技術〕 回転塗布については、株式会社工業調査会発行「電子材
料Ｊ　１９８８年１２月号別冊、７８−８３ページに示
されているように、膜厚の均一な薄膜をウエハなどの被
塗布体上に形成するのに用いられる。第５図は従来の一
般的なこの種の塗布装置で、被塗布体（１）はチャック
（４）上に置かれ、真空吸着などの方法により固定され
る。７ｉ｝レジストのような塗布液（２）を／ス゛ル（
３）から被塗布体（１）上に滴下し、モータ（５）によ
りチャック（４）および被塗布体（１）を一定時間、高
速回献させることにより、遠心力で塗布液（２）を拡げ
、その薄膜を形成する。

回転前あるいは回転中にレジストの溶媒蒸発ムラやゴミ
あるいは塗布液の飛沫が被塗布体（１）の面上に付着し
たり、被塗布体（１）の面上にキズなどがあると、塗布
液膜は乱されて膜厚にムラが生じることになる。第６図
に膜厚分布の均一な塗布ｉｌｌが形成された被塗布体（
以下ではこれを良品と呼ぶ）と膜厚分布の不均一な塗布
液膜が形成された被塗布体（以下ではこれを不良品と呼
ぶ）の楔弐図を示す．同図（ａ）で示す不良品はストラ
イ工一ション（１５）やゴミ（１６）による塗布不良（
１７）が起こり、塗布膜厚が不均一となる。同図（ｂ）
で示す良品はそのような塗布不良は生じておらず、塗布
８厚は均一である。図（．）の状態で露光工程・現像工
程のパターンニングを行うと、パターン線幅のムラを生
じたり、パターンが描けないことになり、その箇所は不
良品となり、歩留まりが悪くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような従米の塗布装置では、ｉ厚分布が検出され
ておらず、被塗布体上に形成された塗布液膜の膜厚分布
の不均一を発見することができない。このために、被塗
布体は良品と不良品の区別がないま′まに塗布工程以降
の処理工程に進み、さらに加工された状態で不良が発見
されるという問題点があった。

この発明は上記のような問題，αを解消す“るためにな
されたもので、回転塗布中に不良検知を行い、塗布工程
後の処理工程に良品のみを供給し、加工費、材料費の無
駄を省き、がっ、塗布中に検査を行うことで検査に要す
る時間を省くことのできる塗布装置を得ることを目的と
する． 〔課題を解決するための手段〕 この発明にががる塗布装置は、被塗布体の回転中心以外
の一点で塗布液の周方向の膜厚あるいは膜厚と相関を持
つ他の物理量を光学的手法をｍいて塗布中に検出する検
出手段と、その検出結果を基に塗布膜の良・不良を判定
する判定部と、その判定結果を基に処理を行う処理手段
とを備えている。

〔作　用〕

この発明においては、例えば、ゴミやキズにより生じる
膜厚分布の不均一な被塗布体を、検査時間を新たに設け
ることなく発見することができ、不良品を塗布工程以降
の処理工程に送ることがなくなる．また、上記不良品を
洗浄することで再利用することも可能になる． 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を第１図〜第４図に上り説朋
する。第１図は塗布装置の概略図である．この実施例の
塗布装置で被Ｘ塗布体（１）へ塗布液（２）の塗布を行
う場合、まずチャック（４）上に被塗布体（１）を載せ
、真空吸着により固定する。その後、ノズル（３）から
塗布液（２）を被塗布体（１）上に滴下する。さらに、
モータ（５）により被塗布体（１）およびチャック（４
）を一定時間、高速で回転し、被塗布体（１）上の塗布
液（２）を遠心力により拡げて、塗布液（２）の膜を形
成する。塗布中、Ｈｅ−Ｎｅレーザ（１０）で被塗布体
（１）上にレーザ光を照射する。その光は被塗布体（１
）と塗布１（２）の膜との界面および塗布液（２）の膜
と大気との界面の２面で反射し、干渉を起こす。

第２図に膜厚と反射光の強度の時間変化を示す。

膜厚Δｌで１周期となる強度変化をしており、膜厚の減
少速度が時間の経過と共に遅くなる。また、１μｍ程度
の膜厚の゛ときには、反射光の強度変化の周期は通常一
回転に要する時間より長い周朋となる．ｆ５６図に示し
たような良品（ｂ）、不良品（ａ）を円（１８）のよう
な円周状に検査した場合、反射光の強度変化は第３図の
ようになる．不良品（ａ）の場合、面内の膜厚の不均一
により反射光強度は一回転の開にも変化する。良品（ｂ
）の場合、そのような早い周期の変化はない。干渉光を
、第１図における受光素子（１１）で受光し、受光素子
（１１）は受けた光を電気的信号に変換し、検出部（１
００）へその信号を送る。検出部（１００）においては
その信号をアンブ（１２）で増幅させて、ハイパスフィ
ルタ（１３）を通せば第４図のような電気的信号が得ら
れる。この信号のピークや平均値をもとに良・不良を判
定部（１４）で判定する。この判定精度はレーザの光干
渉を利用しているために非常に高く、被塗布体（１）が
シリコンウェハで、塗布液（２）が７゜才トレジストの
場合には１０人程度の分解能が容易に達虞される。ｔ！
ｑ定の結果、良品と判断されれば、被塗布体をそのまま
次の工程に進ませる。不良品と判断されれば、塗布終了
後に、第１図に示す洗浄液供給装置（６）を起動させ、
洗浄液ノズル（７）から洗浄液を滴下し、被Ｘ塗布体（
１）から塗布液（２）を除去し、乾燥後、再塗布を行う
．なお、上記実施例では不良検知後の処理装置として洗
浄装置を備えたものを示したが、洗浄せずに不良品を別
な所に集める装置や、後工程で処理を行わないように制
御回路を設けてもよい。また、レーザを光源として示し
たが、白色光源とフィルタを組み合わせたものや、ある
いはそれにレンズを組み合わせたものでもよい。また、
測定方法もここで述べた光干渉を利用する方法の他に膜
中の光吸収を利用することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、被塗布体の回転中心
以外のー，αで塗布液の周方向のｙＡ厚あるでは膜厚と
相関を持つ他の物理量を光学的手法をｍいて塗布中に検
出する検出手段と、その検出結果を基に塗布膜の良・不
良を判定する判定部と、その判定結果を基に処理を行う
処理手段を備えたことにより、下記の効果を奏する。

（ｉ）良品のみを塗布後の工程に送ることができるので
、後工程で加工された後に不良品となるこ（ｉｉ）不良
検知が被塗布体（ウエハなと）上の塗布液膜で作られた
パターン線幅の目視検査などに比べて簡単であり、また
、自動化されているため正確に迅速に行うことができ、
かつ省人化できる。

（ｉｉｉ）検査は塗布中に行うために、そのための時間
や場所を新たに設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
概略側面図、第２図は膜厚反射光強度の時間変化特性線
図、第３図は塗布液膜の不良品・良品の反射光強度の時
間変化特性線図、第４図は反射光の電気信号の時間変化
特性線図である。 ｆ５５図は従来の塗布装置の概略側面図、第６図は塗布
液膜の不良品・良品の平面図である。 （１）　　　・被塗布体、（２）　　　・塗布液、（５
）モータ、（１０）・・レーザ、（１１）・・受光素子
、（１４）・・判定部、（１００）　　　・検出部。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 とがないので加工費、材料費が低減される。 １　ａナ昂俸 ２　重７１′ｉ夜 ５・七一タ 然３図 （Ｑ）子良品 （ｂ） 艮売 ａ↑ 闇 昂４図 （Ｇ）不良あ （ｂ）良品 ＰＦ，６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被塗布体上に塗布液を滴下し、前記被塗布体を回転させ
   て前記塗布液を遠心力により拡げ、前記被塗布体上に前
   記塗布液の薄膜を形成させる塗布装置において、前記被
   塗布体の回転中心以外の一点で前記塗布液の周方向の膜
   厚およびこの膜厚と相関を持つ他の物理量のいずれかを
   光学的手法を用いて塗布中に検出する検出手段と、その
   検出結果を基に塗布膜の良・不良を判定する判定部と、
   その判定結果を基に処理を行う処理手段とを備えてなる
   ことを特徴とする塗布装置。