JPH09106980A - 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法 - Google Patents

塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法

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JPH09106980A
JPH09106980A JP26303495A JP26303495A JPH09106980A JP H09106980 A JPH09106980 A JP H09106980A JP 26303495 A JP26303495 A JP 26303495A JP 26303495 A JP26303495 A JP 26303495A JP H09106980 A JPH09106980 A JP H09106980A
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JP
Japan
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wafer
coating liquid
peripheral
coating
thin film
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JP26303495A
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Jun Sawada
潤 澤田
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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  • Coating Apparatus (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】パーティクルを発生させない塗布膜形成方法を
提供する。 【解決手段】ウエハ36の表面に薄膜48を形成した
後、ウエハ36の回転速度を1000rpmまで下げ
て、第1のエッジリンス用ノズル40と第2のエッジリ
ンス用ノズル42を用いて、ウエハ36の外周縁から中
心方向に3mmまでの周縁部36b,36cに、例えば
IPA(イソプロピルアルコール)、エタノール、メタ
ノール、シクロヘキサン等の有機溶剤40a,42aを
5秒間吹き付けて、ウエハ36の周縁部の洗浄を行う。
その後、ガス用ノズル44からウエハ36の周縁部32
dにN2 ガス(又はエアー)44aを吹き付けて、薄膜
48の周縁部を平坦化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハの表面に塗
布膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ウエハ表面を平坦化するために、有機溶
剤に溶けたガラス溶液(SOG液)をウエハ表面に回転
塗布(スピンコート)してSOG液の薄膜を形成し、こ
の薄膜が形成されたウエハを加熱処理してSiO2
(SOG膜)を形成する技術が広く用いられている。図
3を参照してSOG膜を形成する従来の技術を説明す
る。
【0003】ウエハ保持台10にウエハ12を保持して
矢印A方向にウエハ12を回転させながら、滴下ノズル
14からウエハ12の表面中心部にSOG液を滴下す
る。SOG液は遠心力により均一に引き延ばされて薄膜
化し、この薄膜化したSOG液16を400℃前後の温
度で加熱処理して硬化させ、これにより、ウエハ12の
表面にSOG膜を形成する。
【0004】ところが、上記の技術では、図3に示すよ
うに、SOG液16がウエハ12の周縁部や外周面にも
付着し、これらの部分にもSOG膜が形成される。この
周縁部や外周面に形成されたSOG膜は、半導体製造の
後工程で、例えばウエハをウエハキャリアカセットに出
し入れする際に剥がれることがある。このようにして剥
れたSOG膜はパーティクルの発生原因になるという問
題がある。
【0005】そこで、図4に示すように、ウエハ12の
周縁部や外周面にIPA(イソプロピルアルコール)な
どの有機溶剤(エッジリンス液)18をノズル20から
吹き付け、周縁部や外周面に付着している薄膜化された
SOG液16を洗浄除去する技術が知られている(特開
平3−127834号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のエッジ
リンス液18を吹き付ける技術では、エッジリンス後
に、図4に示すように、薄膜化されたSOG液16の周
縁部に盛上り部分22が形成される。この盛上り部分2
2が後工程で剥がれ、パーティクルの発生原因になると
いう問題が新たに生じる。
【0007】本発明は、上記事情に鑑み、パーティクル
を発生させない塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の塗布膜形成装置は、ウエハ表面に塗布膜を形
成する塗布膜形成装置において、 (1)ウエハの表面を上に向けてこのウエハを保持し回
転させるウエハ保持台 (2)このウエハ保持台に保持されたウエハの表面中心
部に塗布液を滴下する滴下ノズル (3)上記ウエハ保持台の上方に設置され、このウエハ
保持台に保持されたウエハの表面の周縁部に洗浄液を吹
き付けることにより、この表面周縁部に付着している塗
布液を除去する第1のエッジリンス用ノズル (4)上記ウエハ保持台の下方に設置され、このウエハ
保持台に保持されたウエハの裏面の周縁部に洗浄液を吹
き付けることにより、この裏面周縁部に付着している塗
布液を除去する第2のエッジリンス用ノズル (5)上記ウエハ保持台の上方に設置され、このウエハ
保持台に保持されたウエハの表面の周縁部にガスを吹き
付けることにより、ウエハ表面上の塗布液の周縁部を平
坦化するガス用ノズル を備えたことを特徴とするものである。
【0009】上記目的を達成するための本発明の塗布膜
形成方法は、ウエハ表面に塗布膜を形成する塗布膜形成
方法において、 (6)表面を上に向けて回転しているウエハのこの表面
の中心部に塗布液を滴下することにより、この塗布液の
薄膜を上記ウエハの表面に形成する薄膜形成工程 (7)上記塗布液の薄膜が形成されたウエハの表面の周
縁部及び裏面の周縁部に洗浄液を吹き付けることによ
り、ウエハの周縁部及び外周面に付着している塗布液を
除去する塗布液除去工程 (8)上記周縁部及び外周面に付着している塗布液が除
去されたウエハの表面の周縁部にガスを吹き付けること
により、薄膜の周縁部を平坦化する平坦化工程 を含むことを特徴とするものである。
【0010】ここで、上記塗布液除去工程及び上記平坦
化工程に代えて、上記ウエハの表面及び裏面双方の周縁
部に洗浄液を吹き付けると共に上記表面の周縁部にガス
を吹き付けることにより、表面及び裏面双方の周縁部に
付着している塗布液を除去しながら薄膜表面の周縁部を
平坦化する除去平坦化工程を含むことが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の塗
布膜形成装置の一実施形態を説明する。図1は、本発明
の塗布膜形成装置の一実施形態を示す模式図である。塗
布膜形成装置30は、図示しないモータ等により矢印A
方向に高速回転される回転軸32と、回転軸32の先端
部に固定され、ウエハ36をその表面を上に向けて保持
するウエハ保持台34を備えている。また、ウエハ保持
台34に保持されたウエハ36の表面中心部36aの上
方には、この表面中心部36aに塗布液を滴下する滴下
ノズル38が設置されている。また、ウエハ保持台34
の上方には、ウエハ36の表面の周縁部32bに洗浄液
を吹き付けることにより、表面周縁部36bに付着して
いる塗布液を除去する第1のエッジリンス用ノズル40
が設置されており、一方、ウエハ保持台34の下方に
は、ウエハ36の裏面の周縁部36cに洗浄液を吹き付
けることにより、裏面周縁部36cに付着している塗布
液を除去する第2のエッジリンス用ノズル42が設置さ
れている。第1のエッジリンス用ノズル40は、その先
端がウエハ36の表面周縁部36bに向いており、一
方、第2のエッジリンス用ノズル42は、その先端がウ
エハ36の裏面周縁部36cに向いている。また、ウエ
ハ保持台34の上方には、先端がウエハ36の表面周縁
部36dに向き、この表面周縁部36dにガスを吹き付
けることにより、ウエハ表面上の塗布液の周縁部を平坦
化するガス用ノズル44が設置されている。さらに、ウ
エハ保持台34の側部及び下部を覆うように塗布液受け
用カップ46が設置されており、この塗布液受け用カッ
プ46によって、高速回転によりウエハ36の表面から
飛散する塗布液や溶剤が受け止められ、周囲の汚れが防
止される。
【0012】図2を参照して、塗布膜形成装置30を使
用してウエハ表面に塗布膜を形成する本発明の塗布膜形
成方法の一実施形態を説明する。ウエハ保持台34の上
にウエハ36を、例えば真空吸着により表面を上に向け
て固定する。図示しないモータ等によって回転軸32を
矢印A方向に回転させてウエハ保持台34に固定された
ウエハ36を、例えば4000rpmで高速回転させ
る。ウエハ36を回転させながら、滴下ノズル38から
ウエハ36の表面中心部36aに、例えばシリコン化合
物を主成分とする有機SOG溶液や無機SOG溶液など
の塗布液を滴下する。滴下された塗布液は、約10秒間
で遠心力により均一に引き延ばされ薄膜化して薄膜48
が形成される。
【0013】次に、ウエハ36の回転速度を1000r
pmまで下げて、第1のエッジリンス用ノズル40と第
2のエッジリンス用ノズル42を用いて、ウエハ36の
外周縁から中心方向に3mmまでの周縁部36b,36
cに、例えばIPA(イソプロピルアルコール)、エタ
ノール、メタノール、シクロヘキサン等の有機溶剤40
a,42aを5秒間吹き付けて、ウエハ36と外周面の
周縁部の洗浄を行う。このようにして、第1のエッジリ
ンス用ノズル40と第2のエッジリンス用ノズル42か
ら有機溶剤をウエハ36の周縁部36b,36cに吹き
付けると、図4に示すように薄膜の周縁部に盛上り部分
22が形成される。そこで、ここでは、ウエハ36の周
縁部の洗浄を行った後、ガス用ノズル44からウエハ3
6の周縁部36dにN2 ガス(又はエアー)44aを吹
き付けて、盛上り部分22(図4参照)を平らにして薄
膜48の周縁部を平坦化する。このとき、N2 ガスの吹
き付ける圧力は3〜6kg/cm2 、ノズル角度30〜
45°、ノズルとウエハ間の距離を2〜5mmとするの
が適切である。
【0014】またノズルの先端の位置はウエハ周縁から
内側に5mm付近、すなわちエッジリンスによるSOG
の盛り上り部分22よりもやや内側に位置するのが本発
明の目的を達成するのに好ましい。ウエハ間の距離を2
〜5mmとするのは、これ以上ノズルをウエハから離せ
ば、N2 ガスが発散し、盛り上り部分22が除去できな
くなるからであり、圧力を3〜6kg/cm2 とするの
は3kg/cm2 以下では除去する風圧がなくなるから
であり、6kg/cm2 以上では風圧が強過ぎ、SOG
膜を基準厚さよりも、寧ろ薄くしてしまうからである。
また、ノズル角度30〜45°とするのは盛り上り部分
22の除去に最も効率的だからである。尚、有機溶剤4
0a,42aの吹き付けと、N2 ガスの44aの吹き付
けとを同時に行ってもよく、この場合は、盛上り部分2
2がほとんど形成されることなく薄膜48の周縁部を平
坦化できる。
【0015】このようにして、平坦な薄膜が表面に形成
されたウエハ36を400℃の温度で加熱処理すること
によりウエハ36の表面に平坦なSOG膜を形成でき、
後工程において、塗布膜に起因するパーティクルの発生
が防止される。尚、ここではSOG膜を例にとり説明し
たが、本発明の塗布膜形成方法はポリイミド系の樹脂膜
の形成にも適用される。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明の塗布膜形成
装置によれば、第1のエッジリンス用ノズルと第2のエ
ッジリンス用ノズルを用いて、ウエハの周縁部や外周面
に付着している塗布液を除去できるだけでなく、ガス用
ノズルを用いてウエハ表面上の塗布液の周縁部を平坦化
できるので、後工程において、塗布膜に起因するパーテ
ィクルの発生が防止される。この結果、製品の歩留りや
信頼性を向上させることができる。
【0017】また、本発明の塗布膜形成方法によれば、
ウエハ表面の周縁部とウエハ裏面の周縁部に洗浄液を吹
き付けて周縁部や外周面に付着している塗布液を除去
し、さらに、ウエハ表面の周縁部にガスを吹き付けて薄
膜の周縁部を平坦化するので、後工程において、塗布膜
に起因するパーティクルの発生が防止される。この結
果、製品の歩留りや信頼性を向上させることができる。
【0018】ここで、塗布液除去工程及び平坦化工程に
代えて、ウエハの表面及び裏面双方の周縁部に洗浄液を
吹き付けると共に表面周縁部にガスを吹き付けることに
より、表面及び裏面双方の周縁部に付着している塗布液
を除去しながら薄膜表面の周縁部を平坦化する場合は、
塗布液除去工程及び平坦化工程を採用する場合に比べ短
い時間で塗布膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗布膜形成装置の一実施形態を示す模
式図である。
【図2】本発明の塗布膜形成方法の一実施形態を示す模
式図である。
【図3】従来の塗布膜形成方法を示す模式図である。
【図4】従来の他の塗布膜形成方法を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
30 塗布膜形成装置 34 ウエハ保持台 36 ウエハ 36a 表面中心部 36b,36d 表面周縁部 36c 裏面周縁部 38 滴下ノズル 40 第1のエッジリンス用ノズル 42 第2のエッジリンス用ノズル 44 ガス用ノズル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハ表面に塗布膜を形成する塗布膜形
    成装置において、 ウエハの表面を上に向けて該ウエハを保持し回転させる
    ウエハ保持台と、 該ウエハ保持台に保持されたウエハの表面中心部に塗布
    液を滴下する滴下ノズルと、 前記ウエハ保持台の上方に設置され、該ウエハ保持台に
    保持されたウエハの表面の周縁部に洗浄液を吹き付ける
    ことにより、該表面周縁部に付着している塗布液を除去
    する第1のエッジリンス用ノズルと、 前記ウエハ保持台の下方に設置され、該ウエハ保持台に
    保持されたウエハの裏面の周縁部に洗浄液を吹き付ける
    ことにより、該裏面周縁部に付着している塗布液を除去
    する第2のエッジリンス用ノズルと、 前記ウエハ保持台の上方に設置され、該ウエハ保持台に
    保持されたウエハの表面の周縁部にガスを吹き付けるこ
    とにより、ウエハ表面上の塗布液の周縁部を平坦化する
    ガス用ノズルとを備えたことを特徴とする塗布膜形成装
    置。
  2. 【請求項2】 ウエハ表面に塗布膜を形成する塗布膜形
    成方法において、 表面を上に向けて回転しているウエハの該表面の中心部
    に塗布液を滴下することにより、該塗布液の薄膜を前記
    ウエハの表面に形成する薄膜形成工程と、 前記塗布液の薄膜が形成されたウエハの表面の周縁部及
    び裏面の周縁部に洗浄液を吹き付けることにより、ウエ
    ハの周縁部及び外周面に付着している塗布液を除去する
    塗布液除去工程と、 前記周縁部及び前記外周面に付着している塗布液が除去
    されたウエハの表面の周縁部にガスを吹き付けることに
    より、薄膜の周縁部を平坦化する平坦化工程とを含むこ
    とを特徴とする塗布膜形成方法。
  3. 【請求項3】 前記塗布液除去工程及び前記平坦化工程
    に代えて、 前記ウエハの表面及び裏面双方の周縁部に洗浄液を吹き
    付けると共に前記表面の周縁部にガスを吹き付けること
    により、表面及び裏面双方の周縁部に付着している塗布
    液を除去しながら薄膜表面の周縁部を平坦化する除去平
    坦化工程を含むことを特徴とする請求項2記載の塗布膜
    形成方法。
JP26303495A 1995-10-11 1995-10-11 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法 Withdrawn JPH09106980A (ja)

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