JPH0786128A - 電気的特性膜の形成方法及び形成時に使用するスピンコート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の表面に誘電体膜又は導電体膜等の電気
的特性膜を形成する方法及びその形成時に使用するスピ
ンコート装置に関し、気泡のない電気的特性膜の形成方
法及び安価で気泡のない電気的特性膜を被着形成し得る
スピンコート装置を提供すること目的とする。 【構成】 低粘度のペースト状物質15A を基板10上に滴
下する工程と、基板10をチャンバー６に収容しチャンバ
ー６内を減圧してペースト状物質15A 中の気泡19を除去
する工程と、基板10を水平面内で回転してペースト状物
質15A を拡散し、基板10の上面の全面に厚さが一様な電
気的特性膜15を被着形成する工程とを含むものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の表面に誘電体膜
又は導電体膜等の電気的特性膜を形成する方法及びその
形成時に使用するスピンコート装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のスピンコート装置の断面
図、図４は従来方法の工程を示す図、図５はペースト状
物質の脱泡処理工程を示す図、図６の(A),(B) は気泡の
発生を説明する図である。

【０００３】図３において、10は、上面に誘電体膜又は
導電体膜等の電気的特性膜を一様な厚さで形成する基板
である。基板10は、シリコンウエハー, セラミックス等
の円板状で、その板厚は0.5mm乃至1.0mm である。

【０００４】２は、回転軸2Aが筐体天井板４を垂直に貫
通するよう、筐体１内に設置されたモータである。６
は、円筒形又は角筒形の周壁と底板（底板は筐体天井板
４と共用）とで構成され上方が開口した、筐体１の筐体
天井板４上に設けたチャンバーであって、チャンバー６
の開口に蓋７を着脱自在に冠着するようになっている。

【０００５】また、回転軸2Aが貫通する筐体天井板４の
孔にＯリングを装着している。このことにより、回転軸
2Aが筐体天井板４を気密に貫通することになり、チャン
バー６内で筐体天井板４上に溜まったペースト状物質が
筐体１内に洩れ込むのが阻止される。

【０００６】５は、回転軸2Aの頭部に搭載された円板状
のヘッドである。このヘッド５に、上端面側が開口する
複数の吸入孔を配設し、これらの吸入孔を回転軸2Aを貫
通する孔に連通させている。

【０００７】この回転軸2Aの孔をモータ２を経て、筐体
１内に設置した吸着用真空ポンプ３の吸入口に接続して
いる。したがって、ヘッド５の上端面に基板10を載置し
た後に、吸着用真空ポンプ３を駆動すると基板10がヘッ
ド５に吸着される。

【０００８】よってモータ２を駆動しヘッド５を回転さ
せても、基板10がヘッド５から振り落とされることがな
い。図４において、15は、基板10の上面の全面に一様な
厚さで形成する、誘電体膜又は導電体膜等の電気的特性
膜である。

【０００９】15A は、低粘度のペースト状物質であっ
て、形成しようとする電気的特性膜15の素材である。従
来の電気的特性膜の形成方法について、図４を参照しな
がら説明する。

【００１０】まず、図４(A) に図示したように、スピン
コート装置のヘッド５の上端面に基板10を吸着させる。
次に、容器16からペースト状物質15A を基板10のほぼ中
央部に必要量滴下する。

【００１１】そして、図４(B) に図示したようにチャン
バー６の開口に蓋７を冠着し、ヘッド５即ち基板10を所
定の回転数で回転する。このことにより、遠心力により
ペースト状物質15A が基板10の全表面に拡散して、膜厚
が均一な電気的特性膜15が基板10に被着し形成される。

【００１２】この際、余分のペースト状物質15A が基板
10の周辺から飛散するが、チャンバー６の周壁で遮られ
るのでチャンバー６の外に飛び出すことがない。次に図
４(C) のように、モータ２を停止してヘッド５の回転を
停止させ、また吸着用真空ポンプ３の駆動を停止する。

【００１３】そして、蓋７を外し、基板10をヘッド５か
ら取り外してチャンバー６から取り出し、基板10を乾燥
して電気的特性膜15を固体化させる。ところでこの電気
的特性膜15に気泡が発生していることがある。

【００１４】電気的特性膜15が導体膜の場合は、導体膜
をエッチング等して微細な導体パターンすると、気泡の
部分で導体パターンが断線することになる。また、電気
的特性膜15が導体パターン間に設ける誘電体膜の場合
は、気泡の部分で上下の導体パターンが短絡する恐れが
ある。

【００１５】したがって、従来は図５に図示したように
して、ペースト状物質15A を基板10上に滴下する前に、
気泡を除去する脱泡処理を行なっている。図５におい
て、20はガラス等からなる蓋付きの密封ケースである。

【００１６】密封ケース20の周壁に排出口を設け、この
排出口を真空ポンプ21の吸入口に接続している。このよ
うな装置を使用してペースト状物質15A 中の気泡を除去
するには、まずペースト状物質15A を容器16に入れ、そ
の容器16を密封ケース20に収容し、密封ケース20に蓋を
する。

【００１７】そして真空ポンプ21を駆動して密封ケース
20内を減圧し、ペースト状物質15A中の気泡を膨張させ
破裂させ、ペースト状物質15A 中の気泡を除去する。こ
のようにペースト状物質を事前に脱泡処理して、基板10
上に被着形成する電気的特性膜中に発生する気泡数を、
大幅に減少させていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に図示
したように、基板10の表面に導体パターン11が形成され
ていることがある。或いは電気的特性膜の被着性向上の
ために基板の表面に微細の凹凸を設けたものがある。

【００１９】このような基板10の表面に、脱泡処理した
ペースト状物質15A を滴下して、基板を回転しペースト
状物質15A を拡散させて、基板10の表面に電気的特性膜
を被着形成させると、滴下時にペースト状物質中に巻き
込まれた空気が、図６(B) に図示したように、導体パタ
ーン11の端部或いは微細凹凸の凹部に溜まり気泡19とな
って、電気的特性膜15中に発生するという問題点があっ
た。

【００２０】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、気泡のない電気的特性膜の形成方法を提供する
ことを目的としている。また他の目的は、安価で気泡の
ない電気的特性膜を被着形成し得るスピンコート装置を
提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、低粘度のペース
ト状物質15A を基板10上に滴下する工程と、基板10をチ
ャンバー６に収容しチャンバー６内を減圧してペースト
状物質15A 中の気泡19を除去する工程と、基板10を水平
面内で回転してペースト状物質15A を拡散させ、基板10
の上面の全面に厚さが一様な電気的特性膜15を被着形成
する工程と、を含むものとする。

【００２２】またそのスピンコート装置は、図２に例示
したように、回転軸2Aが筐体天井板４を垂直に気密に貫
通するよう筐体１内に設置されたモータ２と、筐体天井
板４上に設置され上方が開口するチャンバー６と、チャ
ンバー６内を気密に封止するよう着脱自在にチャンバー
６の開口に冠着する蓋７と、回転軸2Aの頭部に搭載され
基板10が上端面に着脱自在に密着する円板状のヘッド５
と、チャンバー６内を減圧する脱泡用真空ポンプ30と
を、備えた構成とする。

【００２３】また、チャンバー６の蓋７の材料を透明体
とする。或いは、蓋７に窓８を設け、この窓８を透明板
で封止するものとする。

【００２４】

【作用】本発明方法は、ペースト状物質を基板上に滴下
し、ペースト状物質を拡散し基板の表面に被着する前
に、基板を収容したチャンバー内を減圧して、滴下時に
ペースト状物質中に巻き込まれた気泡を除去している。

【００２５】したがって、基板上に被着形成された電気
的特性膜中に気泡が発生することが殆どない。また、本
発明のスピンコート装置は、従来から使用しているスピ
ンコート装置に、チャンバー内を減圧する脱泡用真空ポ
ンプを追加しただけである。

【００２６】したがって、本発明のスピンコート装置は
低コストである。

【００２７】

【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。

【００２８】図１は本発明方法の工程を示す図、図２は
本発明のスピンコート装置の実施例の断面図である。図
において、10は、シリコンウエハー, セラミックス等の
円板状の基板であって、板厚は0.5mm 乃至1.0mm であ
る。

【００２９】15は、基板10の上面の全面に一様な厚さで
形成する誘電体膜又は導電体膜等の電気的特性膜であ
る。15A は、低粘度のペースト状物質であって、形成し
ようとする電気的特性膜15の素材である。

【００３０】先ず図２を参照しながら、本発明の本発明
のスピンコート装置について説明する。筐体天井板４を
有する箱形の筐体１の底板上に、モータ２，吸着用真空
ポンプ３及び脱泡用真空ポンプ30を設置してある。

【００３１】６は、円筒形又は角筒形の周壁と底板（底
板は筐体天井板４と共用）とで構成され上方が開口し
た、筐体天井板４上に設けたチャンバーであって、その
開口部の縁枠上にゴムパッキン25を貼着してある。

【００３２】また、チャンバー６の周壁に通風管を取付
けこの通風管にバルブ27を取付け、通風管を開閉自在と
している。モータ２の回転軸2Aを、筐体天井板４を垂直
にＯリング等の手段により気密に貫通させ、回転軸2Aの
頭部に円板状のヘッド５を搭載している。

【００３３】このヘッド５に、上端面側が開口する複数
の吸入孔を配設し、これらの吸入孔を回転軸2Aを貫通す
る孔に連通させ、さらにこの孔をモータ２を経て、筐体
１内に設置した吸着用真空ポンプ３の吸入口に接続して
いる。

【００３４】したがって、ヘッド５の上端面に基板10を
載置した後に、吸着用真空ポンプ３を駆動すると基板10
がヘッド５に吸着される。一方、脱泡用真空ポンプ30の
吸入管31は、筐体天井板４を気密に貫通してチャンバー
６内で開口している。

【００３５】７は、チャンバー６の開口に嵌着する金属
板等からなる蓋である。この蓋７をチャンバー６の開口
部に載せると、蓋７の下側面がゴムパッキン25に密接す
る。

【００３６】バルブ27を閉じ、蓋７をチャンバー６に冠
着した後に、脱泡用真空ポンプ30を駆動してチャンバー
６内の空気を排出してチャンバー６を減圧すると、蓋７
がより強くゴムパッキン25に密着するので、チャンバー
６の気密度がさらに高まる。

【００３７】蓋７の中央部に、基板10よりも大きい窓８
を設け、この窓８に、ガラス，透明樹脂板等からなる透
明板を気密に嵌め込んでいる。したがって、窓８を通し
て基板10上に形成する電気的特性膜の状態を観察するこ
とができる。

【００３８】なお、窓等を設けず蓋７の全体を透明板と
しても良い。脱泡用真空ポンプ30の駆動を停止し、バル
ブ27を開くと外気がチャンバー６に吸い込まれ、チャン
バーの内外の圧力差がなくなる。よって蓋７をチャンバ
ー６から取り外すことができる。

【００３９】次にこのようなスピンコート装置を用いて
電気的特性膜を形成する方法を、図１を参照しながら説
明する。まず、図１(A) に図示したように、スピンコー
ト装置のヘッド５の上端面に基板10を吸着させ、容器16
からペースト状物質15A を基板10のほぼ中央部に必要量
滴下する。

【００４０】そして、図１(B) に図示したようにチャン
バー６の開口に蓋７を冠着し、図示省略したバルブを閉
じた後に、脱泡用真空ポンプを駆動して吸入管31からチ
ャンバー６内の空気を排出して、チャンバー６内を減圧
する。

【００４１】チャンバー６内を減圧することにより、ペ
ースト状物質15A 中の気泡19が膨張し破裂して、ペース
ト状物質15A 中の空気がチャンバー６内に放出する。窓
８から基板10を観察して、気泡の放出が終了したことを
確認したら、脱泡用真空ポンプ30を停止する。

【００４２】次に図１(C) に図示したように、モータ２
を駆動してヘッド５即ち基板10を回転する。このことに
より、遠心力によりペースト状物質15A が基板10の全表
面に拡散して、膜厚が均一な電気的特性膜15が基板10に
被着し形成される。

【００４３】そして、窓８から観察して電気的特性膜15
の表面が一様に平坦になった時点でモータ２を停止す
る。なお、ヘッド５の回転数は、基板10の大きさ及び電
気的特性膜15の膜厚により異なるが毎分数百回転から数
千回転の範囲である。

【００４４】バルブを開き、吸着用真空ポンプ３の駆動
を停止した後に、図１(D) に図示したように、蓋７を外
して、基板10をヘッド５から取り外してチャンバー６か
ら取り出す。

【００４５】そして、基板10を乾燥して電気的特性膜15
を固体化させる。滴下前に脱泡処理した従来方法では、
電気的特性膜の１平方吋あたりの気泡数が約３個であっ
たが、基板にペースト状物質を滴下した後に脱泡処理す
る本発明方法によれば、電気的特性膜中に気泡が殆ど存
在しないことが確認された。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板にペ
ースト状物質を滴下した後に、脱泡処理を実施し、その
後基板を回転してペースト状物質を基板上に拡散し電気
的特性膜を基板に被着形成するスピンコート方法であっ
て、形成された電気的特性膜中に気泡が殆ど存在しない
という、優れた効果を有する。

【００４７】また、本発明のスピンコート装置は、従来
使用されているスピンコート装置にチャンバー内を減圧
する脱泡用真空ポンプを追加しただけであるので、低コ
ストである。また得られるスピンコートして得られる電
気的特性膜中に、気泡が殆どない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法の工程を示す図

【図２】 本発明のスピンコート装置の実施例の断面図

【図３】 従来のスピンコート装置の断面図

【図４】 従来方法の工程を示す図

【図５】 ペースト状物質の脱泡処理工程を示す図

【図６】 (A),(B) は気泡の発生を説明する図

【符号の説明】

１ 筐体 ２ モータ 2A 回転軸 ３ 吸着用真空
ポンプ ４ 筐体天井板 ５ ヘッド ６ チャンバー ７ 蓋 ８ 窓 10 基板 11 導体パターン 15 電気的特性
膜 15A ペースト状物質 16 容器 19 気泡 20 密封ケース 21 真空ポンプ 25 ゴムパッキ
ン 30 脱泡用真空ポンプ 31 吸入管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低粘度のペースト状物質(15A) を基板(1
   0)上に滴下する工程と、 該基板(10)をチャンバーに収容し、該チャンバー(6) 内
   を減圧して該ペースト状物質(15A) 中の気泡(19)を除去
   する工程と、 該基板(10)を水平面内で回転して該ペースト状物質(15
   A) を拡散し、該基板(10)の上面の全面に厚さが一様な
   電気的特性膜(15)を被着形成する工程と、 を含むことを特徴とする電気的特性膜の形成方法。
2. 【請求項２】 基板(10)の表面に電気的特性膜(15)を形
   成する際に使用するスピンコート装置であって、 回転軸(2A)が筐体天井板(4) を垂直に気密に貫通するよ
   う、筐体(1) 内に設置されたモータ(2) と、 該筐体天井板(4) 上に設置され上方が開口するチャンバ
   ー(6) と、 該チャンバー(6) 内を気密に封止するよう、着脱自在に
   該チャンバー(6) の開口に冠着する蓋(7) と、 該回転軸(2A)の頭部に搭載され、該基板(10)が上端面に
   着脱自在に密着する円板状のヘッド(5) と、 該チャンバー(6) 内を減圧する脱泡用真空ポンプ(30)と
   を、 備えたことを特徴とするスピンコート装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の蓋が、透明体であること
   を特徴とするスピンコート装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の蓋に窓(8) を有し、該窓
   (8) が透明板で封止されていることを特徴とするスピン
   コート装置。