JPH0684778A

JPH0684778A - 回転塗布装置

Info

Publication number: JPH0684778A
Application number: JP23496292A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yamamoto; 昇山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】基板のコーナーに発生するフォトレジスト膜の
膜厚の均一性が悪い領域を縮小することができ、基板上
のパターン形成可能な領域の拡大が可能な回転塗布装置
を提供することである。【構成】回転塗布装置の円筒形容器10の中に基板11を取
り付ける。図中の矢印は基板11の回転方向を示し、基板
11の各コーナーの回転方向側にある辺に沿って整流板15
が取り付けられている。基板11上のフォトレジスト膜の
形成はフォトレジストを基板11の中心に滴下し、基板11
を回転させてフォトレジストを広げることにより行われ
る。この回転により基板11のコーナーに気流が流れ込む
とコーナー部のフォトレジストの膜厚は不均一になる
が、整流板15，15…により気流の流れ込みを防ぐことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置あるいは液
晶表示装置の製造装置に係り、特に装置製造に用いる基
板上にフォトレジストを回転塗布する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置または液晶表示装置の製造に
用いる基板にフォトレジストを塗布する方法としては回
転塗布法が一般的である。図８は従来のフォトレジスト
の回転塗布装置である。図において、80は円筒形の容器
である。81は一辺の長さが５インチの正方形の基板であ
り、吸引力によりチャック82に固定されている。チャッ
ク82は頭部の形状が円盤状であり、頭部の中心から下に
筒状の回転軸が延びている。そして、回転軸は容器80の
底面の中心部に形成された穴に挿入され、モーターの駆
動力により回転するようになっている。83はノズルであ
り、先端部が基板81上に接触しないように固定されてい
る。

【０００３】次に、上記回転塗布装置により基板81上に
フォトレジストを塗布する工程を説明する。まず、基板
81上に上記ノズル83からフォトレジストを滴下させる。
そして、基板81を上記モーターの駆動力により回転させ
る。この回転により基板81上には滴下したフォトレジス
トがほぼ一様に広がりフォトレジスト膜が形成される。
このフォトレジスト膜の膜厚はおもに基板81の回転とフ
ォトレジストの粘度により決まる。ここでは、粘度が５
０ｃｐのフォトレジストを使用し、膜厚が５０００オン
グストロームのフォトレジストを形成するとする。この
場合の基板回転数は１０００ｒｐｍになる。

【０００４】図９はフォトレジストの基板81上への広が
りの様子を示す平面図であり、図１０は基板の対角線上
でのフォトレジストの膜厚を示すグラフである。この対
角線の長さは基板81の１辺の長さが５インチであるの
で、約２００ｍｍである。図９において、基板81のコー
ナーに弧90で示した領域では、フォトレジストの膜厚が
不均一になっている。この膜厚が不均一なのは基板81の
回転により基板のコーナーに発生する気流が原因である
と考えられる。ところで、５０００オングストロームが
設定膜厚である場合、次の工程においてパターン形成が
可能な膜厚の範囲は４９００〜５１００オングストロー
ムである。ところが、図１０に示したように基板の対角
線上においてコーナーから２０ｍｍ以内の所、つまり図
９で弧90で示した膜厚不均一領域に対応するの部分では
膜厚が上記範囲を越えてばらついているために使用でき
ない。したがって、パターン形成が可能な有効エリアは
図９に破線91で囲った範囲となり、基板81の外形よりも
非常に小さくなる。この結果、半導体装置あるいは液晶
表示装置のパターン設計が大きく制限されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
回転塗布装置によりフォトレジストを基板上に塗布した
場合、基板のコーナー付近においてフォトレジストの膜
厚の均一性が悪いため、基板上のパターン形成できる領
域が小さくなるという問題があった。

【０００６】この発明は上記の問題点を解決すべく成さ
れたものであり、その目的は基板のコーナーに発生する
フォトレジスト膜の膜厚の均一性が悪い領域を縮小する
ことができ、基板上のパターン形成可能な領域の拡大が
可能な回転塗布装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明による回転塗布
装置は塗布を行う基板を固定するチャックと、気流の整
流作用のある整流板と、上記基板の各コーナー付近に、
しかも上記チャックを回転させた際に基板に対して発生
する気流の上記コーナーよりも風上側に位置するように
上記チャックに整流板を固定する手段とを具備したこと
を特徴する。

【０００８】

【作用】上記構成の回転塗布装置においては整流板に整
流板よりも風下側に位置する基板のコーナー部に気流が
流れ込むことを防ぐ作用がある。

【０００９】

【実施例】以下図面を参照して、この発明を実施例によ
り説明する。

【００１０】図１はこの発明の第１の実施例に係る回転
塗布装置にフォトマスク用の基板を取り付けたときの断
面図である。図において、10は円筒形の容器である。11
は一辺の長さが５インチの正方形の基板であり、２本の
対角線の交点がチャック12の中心と一致するように吸引
力によりチャック12に固定されている。チャック12は基
板11を固定する円盤状の頭部13と、頭部から水平の４方
向に延びるアーム部14，14…と、各アーム部の先端に垂
直に取り付けられた整流板15および、頭部の中心から鉛
直に下に向う筒状の回転軸16から構成されている。そし
て、回転軸16は容器10の底面の中心部に形成された穴に
挿入され、図示していないモーターの駆動力により回転
するようになっている。また、チャック12には回転軸16
から頭部13に連通する空洞部があり、空洞部は図示して
いない真空発生機構により真空になる。17はノズルであ
り、先端部が基板11上に接触しないようにチャック12の
回転軸上に固定されている。

【００１１】図２は上記回転塗布装置に基板11を取り付
けた際の概略を示す平面図である。図中の矢印は基板11
の回転する向きを示している。各整流板15は背が基板11
側に向くように反っている。そして、各整流板15は基板
11のコーナー付近に基板と接触しないように、かつ基板
が回転した際に基板に対して発生する気流のコーナーよ
りも風上になる位置、つまり基板が回転していく側の辺
に沿って取り付けられている。

【００１２】上記回転塗布装置による基板11上のフォト
レジスト膜の形成は、ノズル17によりフォトレジストを
基板11上に滴下したあとにチャック12を回転させ、フォ
トレジストを基板上に広げることにより行う。上記フォ
トレジストの膜厚はおもにフォトレジストの粘度と基板
11の回転数により決まり、回転時間はレジストが乾くよ
うに設定する。一般的なフォトレジストが乾くのに必要
な時間は７０秒程度である。この実施例では粘度が５０
ｃｐのフォトレジストを使い膜厚が５０００オングスト
ロームのフォトレジスト膜を形成する。この場合、基板
回転数は１０００ｒｐｍに設定される。また、フォトレ
ジスト膜の設定膜厚が５０００オングストロームである
場合、次の工程においてパターン形成可能な膜厚は４９
００〜５１００オングストロームである。

【００１３】図３は基板11を回転させた際に、基板のコ
ーナー付近に発生する気流を示した平面図である。図に
おいて、30，30…は気流の流れを模式的に示す矢印であ
り、31，31…は基板11のコーナーに生じるフォトレジス
ト膜の膜厚の不均一領域を模式的に表した弧である。基
板11のコーナーに流れ込む気流は整流板15により、矢印
31，31…で示したように基板11から離れていく。このた
め、基板11のコーナー付近に上記気流が原因であると考
えられるフォトレジスト膜の膜厚不均一領域は従来に比
べて小さくなっている。

【００１４】図４は基板11上に形成されたフォトレジス
ト膜の膜厚を基板の対角線上に沿って示したグラフであ
る。この対角線の長さは約２００ｍｍであり従来と同じ
であるが、パターン形成が不可能な膜厚不均一領域は基
板の対角線上においてコーナーから５ｍｍ内側までであ
り、従来の２０ｍｍに比べて小さくなっている。この結
果、基板11上のフォトレジスト膜にパターン形成できる
有効エリアが従来よりも拡大した。

【００１５】図５は前記図２に対応する図面であり、こ
の発明の第２の実施例に係る回転塗布装置に基板を取り
付けた際の概略を示す平面図である。図において、図２
と対応する箇所には同じ符号を付してある。この実施例
が第１の実施例と異なる点は整流板50，50…の形状であ
り、その他は第１の実施例と同じである。各整流板50の
上から見た平面形状は長方形であり、図中のＡ−Ａ線に
沿った断面形状は図６に示すように三日月型の上半分で
ある。

【００１６】図５の矢印で示した方向に基板11を回転さ
せた時、基板のコーナー付近の気流は模式的に示すと図
６の矢印60，60…のようになる。矢印60，60…で示した
ように気流は整流板50によって上方に押し上げられ、基
板11上面のコーナー付近には気流が直接流れ込まなくな
る。このため、基板11のコーナー付近にできるフォトレ
ジスト膜の膜厚不均一領域は従来よりも小さくなる。

【００１７】上記第１並びに第２の実施例で使用した正
方形以外の形状をした基板であっても、コーナー部を有
する基板であれば、この発明を実施した回転塗布装置を
用いることにより、コーナー付近にできるフォトレジス
ト膜の膜厚不均一領域は従来よりも小さくすることがで
きる。例えば、コーナー部を有する基板としては液晶表
示装置等に用いられる大口径方形基板や多角形基板及び
円弧の一部が直線で切れとられた外形を持つ半導体ウェ
ハー等がある。

【００１８】図７の（ａ）〜（ｄ）は従来およびこの発
明による回転塗布装置のそれぞれにより六角形の基板に
フォトレジスト膜を形成する前と形成した後の状態を示
す平面図である。

【００１９】従来は図７の（ａ）のように、基板70の中
心部にフォトレジストを滴下し、矢印の向きに基板70を
回転させ、基板70上にフォトレジスト膜を形成する。す
ると、（ｂ）に示すようにフォトレジスト膜の膜厚不均
一領域71，71…が生じる。

【００２０】これに対してこの発明を実施した場合は、
図７の（ｃ）に示すように、基板70の各コーナーの基板
が回転していく側の辺に沿って整流板72が取り付けられ
ている。そして、基板70上の中心にフォトレジストを滴
下し、基板と整流板72，72…を矢印の向きに回転させ、
基板上にフォトレジスト膜を形成する。この場合、基板
70の各コーナーには整流板72の働きにより気流が流れ込
まないため、（ｄ）に示すようにフォトレジスト膜の膜
厚不均一領域73，73…は従来の不均一領域71，71…に比
べて小さくなる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
基板のコーナーに発生するフォトレジスト膜の膜厚の均
一性が悪い領域を縮小することができ、基板上のパター
ン形成可能な領域の拡大が可能な回転塗布装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係る回転塗布装置に
基板を取り付けた時の断面図。

【図２】この発明の第１の実施例に係る回転塗布装置に
基板を取り付けた時の概略を示す平面図。

【図３】この発明の第１の実施例に係る回転塗布装置に
基板を取り付け、基板を回転させた際に基板のコーナー
付近に流れる気流を模式的に示す平面図。

【図４】この発明の第１の実施例に係る回転塗布装置に
より基板上に形成したフォトレジスト膜の膜厚を基板の
対角線に沿って測定した結果を示すグラフ。

【図５】この発明の第２の実施例に係る回転塗布装置に
基板を取り付けた時の概略を示す平面図。

【図６】この発明の第２の実施例に係る回転塗布装置に
基板を取り付け、基板を回転させた際に基板のコーナー
付近に流れる気流を模式的に示す平面図。

【図７】従来およびこの発明による回転塗布装置のそれ
ぞれにより六角形の基板にフォトレジスト膜を形成した
場合、フォトレジスト膜の膜厚不均一領域の大きさを比
較するための平面図。

【図８】従来の回転塗布装置の断面図。

【図９】従来の回転塗布装置により基板上に形成したフ
ォトレジスト膜の状態を示す平面図。

【図１０】従来の回転塗布装置により基板上に形成した
フォトレジスト膜の膜厚を基板の対角線に沿って測定し
た結果を示すグラフ。

【符号の説明】

10…円筒形容器、11，70…基板、12…チャック、13…チ
ャックの頭部、14…チャックのアーム部、15，50，72…
整流板、16…チャックの回転軸、17…ノズル、30，60…
気流、31，71，73…フォトレジスト膜の膜厚不均一領
域。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗布を行う基板を固定するチャックと、コーナーのある基板を上記チャックに固定し、基板を回
転させた際に発生する気流に対してコーナーより風上側
に設けられた気流の整流作用のある整流板とを具備した
ことを特徴する回転塗布装置。
【請求項２】上記整流板が気流をチャックの回転の中
心に対して外側に逃がす形状であることを特徴とする請
求項１に記載の回転塗布装置。
【請求項３】上記整流板が気流を上方に逃がす形状で
あることを特徴とする請求項１に記載の回転塗布装置。