JPH04126566A - 回転塗布方法および回転塗布装置 - 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〕 本発明は、ＩＣ，個別素子など広く半導体装置の製造の
際に用いられるフォトレジストのような粘性のある液体
の回転塗布方法およびその方法に用いられる回転塗布装
置に関する。

〔従来の技術〕

ＩＣあるいは個別素子の製造の際にフォトリソグラフィ
法を実施するために、半導体基板の表面にフォトレジス
トを塗布する場合、スピンコータと呼ばれる回転塗布装
置が用いられる。そして、従来基板の表面両面にフォト
レジストを塗布する場合には、まず表面を上にして半導
体基板をスピンコータの回転ヘッドの上に真空吸着によ
り固定し、表裏を逆にしてまったく同様に回転塗布して
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の方法においては、表面に塗布したフォトレジスト
は、裏面塗布の際にコータの回転ヘッド面と真空吸着に
より強く接触する。その結果として、表面のレジスト膜
に損傷が生じることを避けることはできない、この点を
解決するためにスピンナヘッド部を金属製のものからふ
っ素樹脂などの柔らかい材質のものに変更する。あるい
はヘッド上面と基板の間にゴムのＯリングを介在させる
などの方法が試みられているが、いずれの方法において
も接触面にはピンホールあるいはレジストはがれなどの
欠陥が見られる。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、基板の表裏両面
に粘性のある液体を塗布し、使用上の支障のない無欠陥
状態の塗膜を形成する回転塗布方法および回転塗布装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の回転塗布方法は
、基板の両面に粘性のある液体を塗布する方法であって
、基板の外周部を基板と同一面内にある環状保持治具で
保持し、その保持治具の一面を回転台の環状突出部上面
に接触させて固定し、基板の反回転台側の表面上に液体
を清下し、回転台を回転させて基板のその表面上に塗膜
を形成し、次いで前記保持治具の他面を回転台の環状突
出部上面に接触させて固定し、上記と同様に基板の反回
転台側の表面上に塗膜を形成するものとする。

そして、本発明の回転塗布装置は、内周の複数個所に基
板係止体を有する環状保持治具と、上面にその保持治具
の固定手段を有する環状突出部を設けた回転台とを備え
たものとする。そして、環状保持治具が可とう性を有し
、その内径側に切り込みが形成され、内径側にほぼ基板
の厚さに等しい間隔を介して対向する複数対の基板係止
体と、少なくとも前記切り込みに近い位置の片側のみに
存在する基板係止体を有することが有効である。また、
回転台の保持治具固定手段が、回転台突出部上面にさら
に突出して開口し、真空排気装置に連通する真空吸引孔
であり、保持治具両面にその真空吸引孔に対向し、真空
吸引孔の突出高さより深くない凹部を備えることも有効
である。

〔作用〕

被塗布基板は、回転台の環状突出部上に固定される環状
保持体と同一面内に外周の複数個所で保持されるので、
基板は塗布中に外周部の複数個所を除いて回転台と無接
触であり、ｆ１！膜は実用上無欠陥であることを要しな
い外周部の基板係止体の接触する複数個所を診いて損傷
を受けることがない。

〔実施例〕

以下図面を引用して本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例のフォトレジスト回転塗布装
置を示し、中心に回転軸１１を有する断面コ字状で内部
に真空排気路１２を備えた回転ヘッドｌと、真空吸着に
よりスピンナヘッド上面に固定される環状保持治具２と
からなる。保持治具２は、シリコン基板３と同一の厚さ
を有し、シリコン基板を同一面内に保持することができ
る。

第２図は環状保持治具２の詳細を平面図ｆａｌおよび断
面図（ｂｌで示す、保持治具２の材質はふっ素樹脂から
なり、厚さｌｌ１ｓで、毎分数千回転の回転に耐える強
度を有するように設計されている。保持治具の内径２１
は４インチであり、シリコンウェーハのオリエンテーシ
町ンフラットに合わせた直線部２３が形成されている。

外径２２は５インチであり、両面のそれぞれ４個所に凹
部２４が加工されている。

この凹部２４は、回転台１の環状上面に突出して開口し
ている真空吸引孔の高さと同一の深さを持っており、そ
の底面に真空吸引孔が密着すると共に回転台１と環状突
出部の上面と保持治具２の下面が密着して真空吸着され
る。そして、真空吸引孔が凹部内に入り込むことにより
、保持治具２が回転台１に対して相対的に回転すること
を防止する。

環状保持治具２の内径側には、４個所にシリコン基板を
保持するためのつめ４１．４２，４３．４４がある。

このうちつめ４１．４２は基板の外周部を表面と裏面か
らはさむようにそれぞれ一対となっている。そ、して、
つめ４３は裏面から、４４は表面から基板の外周部をお
さえるようになっている。シリコン基板３を装着するに
は、まず、基板のオリエンテーションフラットを保持治
具２の内径の直線部２３に合わせながらつめ４１．４２
に基板の外周部を差し込んだ後、つめ４４の部分を引き
、保持治具を変形させて、つめ４４を基板３の外周部に
かける。そのために、保持治具２の内側には切り込み５
が入れてあり、可とう性のある材料からなる保持治具２
自体が変形しやすいようになっている。シリコン基板３
をこの治具からはずすには、これらとまった（逆の手順
によればよい、すなわち、保持治具２のつめ４４の側を
引いて変形させてつめ４４をはずしたのち、シリコン基
板３を取り出せばよい、なお、この実施例ではつめ４３
は片側のみに設けであるが、このつめも両側に設け、シ
リコン基板を横方向からつめ４１，４２．４３に差し込
むようにすることもできる。

シリコン基板３を装着した環状保持治具２を、第１図に
示しｒコように回転ヘッド１に真空吸着により固定し、
従来の方法と全く同様にフォトレジストを基板上面に滴
下し、回転ヘッドｌを回転させることにより、−面に均
一な厚さのフォトレジスト塗膜を形成する０次いで、治
具２ごと裏返して回転ヘッド１に固定し、同様の操作で
基板３の他面に塗布する０両面塗布後のシリコン基板３
は、治具２からはずして両面の塗膜が他の物体に接触し
ないように注意しながらキャリアにならべておく、環状
保持治具２のつめ４１，４２，４３．４４が基板３の両
面または片面に接触し、その個所には塗膜が形成されな
いが、半導体装置の製造の場合、シリコン基板の外周部
の幅１〜２鶴の部分は切りおとして使用しないから、塗
膜がなくても、あるいは塗膜に欠陥があっても差支えな
い。

第３図は、４インチ径のシリコン基板の両面にＩＩｆｉ
の厚みのネガ型レジストを従来の直径３０ｍの金属製の
スピンコータの回転ヘッドを用いて塗布した場合と本発
明の実施例により塗布した場合の両面に生じたピンホー
ルの発生数を、それぞれ２゜枚のシリコン基板について
顕微鏡で検査した結果である０図から明らかなように本
発明によるとピンホール数を大幅に減らすことができる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被塗布基板をその周囲を囲む環状保持
治具に保持し、その保持治具を回転台の突出部に固定す
ることにより、基板両面の外周部の数個所のみに接触す
るのみで、主要な部分に接触することなく粘性のある液
体を塗布できるので、実用上支障のない均一な塗膜を基
板両面に形成することが可能になった。そして、基板の
外周部で保持するので、回転時に基板面の振動のおそれ
がなく、塗膜の健全性を向上させることができた。

また、環状保持治具を可撓性にし、また切り込みを入れ
ることにより、複数対の対向基板係止体に差し込んだの
ち、保持治具を変形させて片側のみに存在する基板係止
体を基板外周部にかけて基板を装着でき、その逆の手順
で基板を取り外すことができるようにすれば、基板の着
脱が容易になる。

さらに、真空吸着を用いれば、保持治具の回転台への着
脱も容易になる。

特に最近、半導体装置の製造過程でのフォトリソグラフ
ィで形成されるパターンはますます微細化されてきてお
り、フォトレジスト膜は一層薄い膜厚で半導体基板両面
に塗布することが必要になっているが、そのためフォト
レジスト膜のピンホール発生数が増加する傾向にある０
本発明によれば、レジスト膜のピンホール発生数が激減
するので、半導体装置の製造に極めて有効に本発明を実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回転塗布装置を示す断面図
、第２図は第１図の装置に用いる保持治具を示し、その
うち（ａｌが平面図、−）が断面図、第３図は本発明の
実施例と従来方法によって基板両面に塗布されたフォト
レジスト膜のピンホールの発生数分布を示すグラフであ
る。 １：回転台、ｌｌ：回転軸、１２：真空排気路、２：環
状保持治具、２４：凹部、３：シリコン基板、４１．４
２．４３，４４　　：っめ、５：切り込み、−代理人弁
理士　山　口　　巖　　　− 麗　ｌｌ２Ｉｌ 弔　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板の両面に粘性のある液体を塗布する方法であっ
   て、基板の外周部を基板と同一面内にある環状保持治具
   で保持し、その保持治具の一面を環状突出部上面に接触
   させて固定し、基板の反回転台側の表面上に液体を滴下
   し、回転台を回転させて基板の表面上に塗膜を形成し、
   次いで前記保持治具の他面を回転台の環状突出部上面に
   接触させて固定し、上記と同様に基板の反回転台側の表
   面上に塗膜を形成することを特徴とする回転塗布方法。 ２）内周の複数個所に基板係止体を有する環状保持治具
   と、上面にその保持治具の固定手段を有する環状突出部
   を設けた回転台とを備えたことを特徴とする回転塗布装
   置。 ３）請求項２記載の装置において、環状保持治具が可と
   う性を有し、その内径側に切り込みが形成され、内径側
   にほぼ基板の厚さに等しい間隔を介して対向する複数対
   の基板係止体と、少なくとも前記切り込みに近い位置の
   片側のみに存在する基板係止体を有する回転塗布装置。 ４）請求項２あるいは３記載の装置において、保持治具
   固定手段が、回転台突出部上面にさらに突出して開口し
   、真空排気装置に連通する真空吸引孔であり、保持治具
   両面にその真空吸引孔に対向し、真空吸引孔の突出高さ
   より深くない凹部を備えた回転塗布装置。