JPH08222502A - 回転塗布装置 - Google Patents
回転塗布装置Info
- Publication number
- JPH08222502A JPH08222502A JP2370195A JP2370195A JPH08222502A JP H08222502 A JPH08222502 A JP H08222502A JP 2370195 A JP2370195 A JP 2370195A JP 2370195 A JP2370195 A JP 2370195A JP H08222502 A JPH08222502 A JP H08222502A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- film
- gas
- coating material
- coating
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】半導体ウエハ１をケース５で囲み、その中に溶
媒蒸気に対して拡散係数の小さなガスを満たし、また、
赤外線ランプ１０よりウエハ１に赤外線を照射し、塗布
材料の回転塗布と乾燥を行わせる。 【効果】塗布膜の流動性を保ったままでゆっくり乾燥
し、また、ウエハ表面の凹部の厚膜部分が先に乾燥する
ため、液膜が凹部に流動し、膜表面が平坦化する。
媒蒸気に対して拡散係数の小さなガスを満たし、また、
赤外線ランプ１０よりウエハ１に赤外線を照射し、塗布
材料の回転塗布と乾燥を行わせる。 【効果】塗布膜の流動性を保ったままでゆっくり乾燥
し、また、ウエハ表面の凹部の厚膜部分が先に乾燥する
ため、液膜が凹部に流動し、膜表面が平坦化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造過程で、絶
縁膜やフォトレジスト膜などの塗布材料を半導体ウエハ
を回転させながらそのウエハ表面に塗布し付着させる回
転塗布装置に関する。
縁膜やフォトレジスト膜などの塗布材料を半導体ウエハ
を回転させながらそのウエハ表面に塗布し付着させる回
転塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転塗布膜の平担化技術は、例え
ば、特公平6−66255号公報に記載のように、回転塗布装
置内に溶媒を導入し、ウエハの周囲を溶媒蒸気雰囲気に
保って回転塗布し、塗布膜の乾燥を抑制するものであっ
た。
ば、特公平6−66255号公報に記載のように、回転塗布装
置内に溶媒を導入し、ウエハの周囲を溶媒蒸気雰囲気に
保って回転塗布し、塗布膜の乾燥を抑制するものであっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、安
全性について考慮されておらず、溶媒が可燃性であり、
溶媒蒸気雰囲気にすると爆発する危険性があるという問
題があった。
全性について考慮されておらず、溶媒が可燃性であり、
溶媒蒸気雰囲気にすると爆発する危険性があるという問
題があった。
【０００４】本発明の目的は、表面に凹凸パターンのあ
るウエハに平担な回転塗布膜を形成する回転塗布装置を
提供することにある。
るウエハに平担な回転塗布膜を形成する回転塗布装置を
提供することにある。
【０００５】
【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、本発明はウエハの周囲を空気よりも拡散係数の小
さなガス雰囲気にして回転塗布する。また、塗布膜に赤
外線を照射する。
めに、本発明はウエハの周囲を空気よりも拡散係数の小
さなガス雰囲気にして回転塗布する。また、塗布膜に赤
外線を照射する。
【０００６】
【作用】ウエハの周囲を拡散係数の小さなガス雰囲気と
することにより、塗布膜からの溶媒蒸気の拡散が抑制さ
れ、塗布膜の流動性を保ったままで、ゆっくり乾燥し、
膜表面が平担化する。また、塗布膜に赤外線を照射する
ことにより、ウエハ表面の凹部の厚膜部分が凸部の薄膜
部分より先に乾燥収縮することになり、その結果凸部か
ら凹部への流動が生じ、膜表面が平担化する。
することにより、塗布膜からの溶媒蒸気の拡散が抑制さ
れ、塗布膜の流動性を保ったままで、ゆっくり乾燥し、
膜表面が平担化する。また、塗布膜に赤外線を照射する
ことにより、ウエハ表面の凹部の厚膜部分が凸部の薄膜
部分より先に乾燥収縮することになり、その結果凸部か
ら凹部への流動が生じ、膜表面が平担化する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図３によ
り説明する。図１は本発明の回転塗布装置の断面図を示
す。半導体ウエハ１は回転板２に取付けられている。ウ
エハ１と回転板２は回転軸３，モータ４によって回転す
る。ウエハ１の周囲にはケース５があり、上部に塗布材
料を滴下するノズル６とガス供給口７がある。塗布材料
はシリコン化合物の固形分を溶媒（例えば、メタノー
ル，イソプロピルアルコール等）に溶かしたものであ
る。ケース５の下部には排気口８がある。ケース５の内
部にはガス供給口７から供給されるガスが満ちており、
排気口８から排気されている。ガスの種類として、塗布
材料の溶媒に対する拡散係数が空気より小さい種類と
し、例えば、二酸化炭素等を用いる。二酸化炭素のメタ
ノールに対する拡散係数は空気の約６０％である。ケー
ス５に赤外線を透過する材料の窓板９がはめられた窓が
あり、赤外線ランプ１０からの光をウエハ１に照射でき
るようになっている。ケース５はウエハ１の交換のた
め、フランジ部１１で上下に分かれる構造になってい
る。
り説明する。図１は本発明の回転塗布装置の断面図を示
す。半導体ウエハ１は回転板２に取付けられている。ウ
エハ１と回転板２は回転軸３，モータ４によって回転す
る。ウエハ１の周囲にはケース５があり、上部に塗布材
料を滴下するノズル６とガス供給口７がある。塗布材料
はシリコン化合物の固形分を溶媒（例えば、メタノー
ル，イソプロピルアルコール等）に溶かしたものであ
る。ケース５の下部には排気口８がある。ケース５の内
部にはガス供給口７から供給されるガスが満ちており、
排気口８から排気されている。ガスの種類として、塗布
材料の溶媒に対する拡散係数が空気より小さい種類と
し、例えば、二酸化炭素等を用いる。二酸化炭素のメタ
ノールに対する拡散係数は空気の約６０％である。ケー
ス５に赤外線を透過する材料の窓板９がはめられた窓が
あり、赤外線ランプ１０からの光をウエハ１に照射でき
るようになっている。ケース５はウエハ１の交換のた
め、フランジ部１１で上下に分かれる構造になってい
る。
【０００８】このように構成された回転塗布装置の動作
を次に示す。ケース５の上部を移動し、新しいウエハ１
を回転板２に真空吸着等で固着する。ケース５の上部を
戻し、ガス供給口７からガスを供給する。モータ４によ
り、回転軸３と回転板２とウエハ１を高速回転する。ノ
ズル６より塗布材料を回転するウエハ１の表面に少量滴
下する。ウエハ１は回転しているため、遠心力によって
塗布材料はウエハ１の全面に薄膜となって広がり、次に
塗布膜中の溶媒が蒸発し、最終的に塗布材料中の固形分
がウエハ表面に薄膜となって残る。この際、ケース５の
内部は拡散係数の小さなガスが満ちているため、ウエハ
１から蒸発した溶媒の蒸気の拡散が抑制され、蒸発が遅
くなる。ウエハ表面の液膜の乾燥過程について、図２，
図３の垂直断面図を用いて説明する。ウエハ１には、微
小なパターンが存在する。図２，図３では、シリコン基
板１２の一部にアルミ膜１３があり、段差を形成してい
る場合を示す。段差の高さは例えば１μｍである。その
表面に塗布材料の液膜１４が塗布される。図２は、塗布
膜１４が回転塗布された直後の場合を示し、その膜厚
は、例えば、５μｍである。その後、塗布膜１４から溶
媒が蒸発し、それにともなって、液膜１４が収縮する。
例えば、収縮割合は１／５であり、初期膜厚が５μｍの
場合、膜厚１μｍまで収縮する。図３は、塗布膜の溶媒
が蒸発し、塗布材料中の固形分がウエハ１の表面に薄膜
１４となって残った場合について、薄膜１４の表面が平
担化した場合を示す。本発明では、塗布膜からの溶媒の
蒸発速度が小さいため、蒸発途中で表面張力により液膜
が流動し、その表面を平担に保ちながら収縮するため、
最終的に、図３に示すように膜表面が平担になる。
を次に示す。ケース５の上部を移動し、新しいウエハ１
を回転板２に真空吸着等で固着する。ケース５の上部を
戻し、ガス供給口７からガスを供給する。モータ４によ
り、回転軸３と回転板２とウエハ１を高速回転する。ノ
ズル６より塗布材料を回転するウエハ１の表面に少量滴
下する。ウエハ１は回転しているため、遠心力によって
塗布材料はウエハ１の全面に薄膜となって広がり、次に
塗布膜中の溶媒が蒸発し、最終的に塗布材料中の固形分
がウエハ表面に薄膜となって残る。この際、ケース５の
内部は拡散係数の小さなガスが満ちているため、ウエハ
１から蒸発した溶媒の蒸気の拡散が抑制され、蒸発が遅
くなる。ウエハ表面の液膜の乾燥過程について、図２，
図３の垂直断面図を用いて説明する。ウエハ１には、微
小なパターンが存在する。図２，図３では、シリコン基
板１２の一部にアルミ膜１３があり、段差を形成してい
る場合を示す。段差の高さは例えば１μｍである。その
表面に塗布材料の液膜１４が塗布される。図２は、塗布
膜１４が回転塗布された直後の場合を示し、その膜厚
は、例えば、５μｍである。その後、塗布膜１４から溶
媒が蒸発し、それにともなって、液膜１４が収縮する。
例えば、収縮割合は１／５であり、初期膜厚が５μｍの
場合、膜厚１μｍまで収縮する。図３は、塗布膜の溶媒
が蒸発し、塗布材料中の固形分がウエハ１の表面に薄膜
１４となって残った場合について、薄膜１４の表面が平
担化した場合を示す。本発明では、塗布膜からの溶媒の
蒸発速度が小さいため、蒸発途中で表面張力により液膜
が流動し、その表面を平担に保ちながら収縮するため、
最終的に、図３に示すように膜表面が平担になる。
【０００９】図４は、従来技術で、薄膜１４の表面がウ
エハ表面のパターンと同じ段差が生じてしまった場合を
示す。従来技術では塗布膜からの溶媒の蒸発速度が大き
いため、蒸発途中での液膜の流動が小さく、下地段差の
影響が表れる。
エハ表面のパターンと同じ段差が生じてしまった場合を
示す。従来技術では塗布膜からの溶媒の蒸発速度が大き
いため、蒸発途中での液膜の流動が小さく、下地段差の
影響が表れる。
【００１０】さらに、本発明では赤外線ランプ１０から
の光をウエハ１に照射しながら蒸発させるため平坦性が
さらに優れたものとなる。赤外線は塗布膜１４の膜厚に
応じて吸収され熱となる。すなわち、ウエハ表面の凹部
で、初期の塗布膜が厚い部分（図２の左半分の領域）が
多く加熱される。その結果、厚膜部分からの溶媒の蒸発
速度は薄膜部分より大きくなり、先に収縮する。そのた
め、薄膜部分から厚膜部分への液膜の表面張力による流
れが多くなり、最終的に、図３に示すように、膜表面が
平坦になる。
の光をウエハ１に照射しながら蒸発させるため平坦性が
さらに優れたものとなる。赤外線は塗布膜１４の膜厚に
応じて吸収され熱となる。すなわち、ウエハ表面の凹部
で、初期の塗布膜が厚い部分（図２の左半分の領域）が
多く加熱される。その結果、厚膜部分からの溶媒の蒸発
速度は薄膜部分より大きくなり、先に収縮する。そのた
め、薄膜部分から厚膜部分への液膜の表面張力による流
れが多くなり、最終的に、図３に示すように、膜表面が
平坦になる。
【００１１】本発明の他の実施例を図５により説明す
る。図５は本発明の回転塗布装置の断面図を示す。半導
体ウエハ１に近接して円板１５を設ける。円板１５は赤
外線を透過する材料（例えばシリコン等）で形成されて
いる。円板１５の外側に赤外線ヒータ１６が設けられて
いる。その他は第一の実施例と同じである。ウエハ１と
円板１５とのすきま１７が狭いため、円板１５の外側が
外気に開放されていても、拡散係数の小さなガスをガス
供給口７から供給した時に、すきま１７はガスに満たさ
れる。本実施例によれば、ガスの供給量を小さくするこ
とができる。
る。図５は本発明の回転塗布装置の断面図を示す。半導
体ウエハ１に近接して円板１５を設ける。円板１５は赤
外線を透過する材料（例えばシリコン等）で形成されて
いる。円板１５の外側に赤外線ヒータ１６が設けられて
いる。その他は第一の実施例と同じである。ウエハ１と
円板１５とのすきま１７が狭いため、円板１５の外側が
外気に開放されていても、拡散係数の小さなガスをガス
供給口７から供給した時に、すきま１７はガスに満たさ
れる。本実施例によれば、ガスの供給量を小さくするこ
とができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、塗布膜からの溶媒の蒸
発が抑制され、塗布膜の流動性を保ったままでゆっくり
乾燥し、膜表面が平坦化する。さらに、ウエハ表面の凹
部で厚膜部分が薄膜部分より先に乾燥することにより、
凹部への流動が生じ、膜表面が平坦化する。膜表面が平
坦化できることにより、半導体の微細多層構造の製造が
可能となり、また不良率低減の効果がある。
発が抑制され、塗布膜の流動性を保ったままでゆっくり
乾燥し、膜表面が平坦化する。さらに、ウエハ表面の凹
部で厚膜部分が薄膜部分より先に乾燥することにより、
凹部への流動が生じ、膜表面が平坦化する。膜表面が平
坦化できることにより、半導体の微細多層構造の製造が
可能となり、また不良率低減の効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す回転塗布装置の断面
図。
図。
【図２】液膜を塗布直後のウエハ表面の塗布膜形状を示
す断面図。
す断面図。
【図３】図３から溶媒が蒸発した場合の塗布膜形状を示
す断面図。
す断面図。
【図４】従来技術のウエハ表面の塗布膜形状を示す断面
図。
図。
【図５】本発明の他の実施例を示す回転塗布装置の断面
図。
図。
１…ウエハ、２…回転板、３…回転軸、４…モータ、５
…ケース、６…ノズル、７…ガス供給口、８…排気口、
９…窓板、１０…赤外線ランプ、１１…フランジ。
…ケース、６…ノズル、７…ガス供給口、８…排気口、
９…窓板、１０…赤外線ランプ、１１…フランジ。
Claims (1)
- 【請求項１】回転する基板上に塗布材料を塗布して薄膜
を形成する回転塗布装置において、ガス供給手段を設
け、前記塗布材料の溶媒に対する拡散係数が小さなガス
を前記基板の周囲に導入してその周囲雰囲気を前記ガス
雰囲気に保つことを特徴とする回転塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2370195A JPH08222502A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 回転塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2370195A JPH08222502A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 回転塗布装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222502A true JPH08222502A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12117692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2370195A Pending JPH08222502A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 回転塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222502A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003234278A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Toshiba Corp | 液状膜の処理方法及び液状膜の処理装置 |
| US7312018B2 (en) | 2002-01-30 | 2007-12-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Film forming method, film forming apparatus, pattern forming method, and manufacturing method of semiconductor apparatus |
| WO2012073377A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Kashiwada Masao | スピンコート装置 |
| CN103657953A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 四川石油射孔器材有限责任公司 | 一种射孔弹药型罩自动喷胶装置 |
| US11532494B2 (en) | 2020-11-11 | 2022-12-20 | Service Support Specialties, Inc. | System for coating a substrate |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP2370195A patent/JPH08222502A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7312018B2 (en) | 2002-01-30 | 2007-12-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Film forming method, film forming apparatus, pattern forming method, and manufacturing method of semiconductor apparatus |
| US7604832B2 (en) | 2002-01-30 | 2009-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Film forming method, film forming apparatus, pattern forming method, and manufacturing method of semiconductor apparatus |
| US8071157B2 (en) | 2002-01-30 | 2011-12-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Film forming method, film forming apparatus, pattern forming method, and manufacturing method of semiconductor apparatus |
| JP2003234278A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Toshiba Corp | 液状膜の処理方法及び液状膜の処理装置 |
| WO2012073377A1 (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Kashiwada Masao | スピンコート装置 |
| CN103657953A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 四川石油射孔器材有限责任公司 | 一种射孔弹药型罩自动喷胶装置 |
| US11532494B2 (en) | 2020-11-11 | 2022-12-20 | Service Support Specialties, Inc. | System for coating a substrate |
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