JPH1074742A - ポリイミド塗布装置 - Google Patents

ポリイミド塗布装置

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JPH1074742A
JPH1074742A JP9121086A JP12108697A JPH1074742A JP H1074742 A JPH1074742 A JP H1074742A JP 9121086 A JP9121086 A JP 9121086A JP 12108697 A JP12108697 A JP 12108697A JP H1074742 A JPH1074742 A JP H1074742A
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Kyoshu So
京 洙 宋
Taishin Boku
泰 信 朴
Dagin Hayashi
兌 垠 林
Seiichi Tei
成 一 鄭
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置のポリイミド塗布装置を提供す
る。 【解決手段】 ポリイミドの貯蔵タンクからポリイミド
の供給されたか否かを感知するバブルセンサと、常に一
定量のポリイミドが入っている補助貯蔵タンクとを具備
する。さらに、前記補助貯蔵タンクには排出管が連結さ
れていので流れ込んだガスの流れを防ぎガスを容易に排
出し得る。これによって、廃液処理されるポリイミド量
を最小化し得る。さらに、供給管のノズルに排出される
ポリイミドに気泡が含まれるのを防ぐことができるので
ポリイミドの塗布工程で工程不良を防止して余計なポリ
イミドの消耗を抑制し得る。従って、ポリイミドの購入
コストを大幅に低くすることができ、よって半導体装置
の製造コストが低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置のポリイ
ミド塗布装置に係り、特にポリイミドが消耗されるのを
防止し得る手段を備えるポリイミド塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリイミドは半導体装置の製造工程で層
間絶縁膜として用いられる物質の一種である。ポリイミ
ドは酸化膜や窒化膜などの層間絶縁膜とは違って液状で
存在する。
【０００３】前記ポリイミドは液状なので段差が激しい
構造物に塗布する場合には段差のある部分の表面をスム
ーズにして段差を減らし得る。さらに、高い縦横比を有
する狭いホールをボイド（ｖｏｉｄ）を形成せずに埋め
得る。特に硬化したポリイミドの場合は５００℃以上の
高温でも物質の性質が変化しない。。
【０００４】前述したポリイミドの特性はポリイミドの
塗布状態による。即ち、塗布されたポリイミド膜内に気
泡性の粒子が含まれるなどの塗布不良の場合は前述した
特性があまり発揮されない。
【０００５】従来の技術によるポリイミド塗布装置を添
付した図面に基づき詳細に説明する。図１を参照すれ
ば、従来の技術によるポリイミド塗布装置はポリイミド
貯蔵タンク１０と貯蔵タンク１０に連結された相異なる
機能を有する複数のパイプライン１６，２０，２２とか
らなる。詳しくは、貯蔵タンク１０は外部から内部が見
えない密閉形である。貯蔵タンク１０にはポリイミド１
２が満たしてある容器１４が設けられ容器１４には反応
チャンバ（図示せず）内にポリイミドを供給するのに用
いられるポリイミド供給管１６が連結される。ポリイミ
ドは加圧方式で貯蔵タンク１０から反応チャンバに供給
される。即ち、貯蔵タンクの内圧を高めてポリイミドを
供給管１６に押し出す。この際、加圧手段としては窒素
ガスが用いられる。このために貯蔵タンク１０には窒素
供給管２２が連結される。そして、貯蔵タンク１０の圧
力を一定に保つ手段として貯蔵タンク１０にはエアバル
ブが備えられる。ポリイミド供給管１６には貯蔵タンク
１０から供給されるポリイミドを遮断及び排出するため
の中間バルブ１８が設けられる。中間バルブ１８にはポ
リイミド１２を排出するための排出管２０が連結され
る。中間バルブ１８は連動バルブであって、ポリイミド
の供給と排出が連動する。即ち、ポリイミドを供給する
状態に中間バルブ１８を操作すれば排出管２０に通じる
通路は閉まる。これに対して、ポリイミドを排出するた
めに排出管をオープンする状態に中間バルブを操作すれ
ば供給管１６に通じる通路は閉まる。
【０００６】このような構成を有する従来の技術による
ポリイミド塗布装置はポリイミドの貯蔵タンク１０の内
部が外部から見えないためポリイミドの残量を確認し難
い。従って、従来の技術によるポリイミド塗布装置はデ
ィスペンスカウンタ（ｄｉｓｐｅｓｅ ｃｏｕｎｔｅ
ｒ）を用いて塗布回数を測定して一定回数となったら貯
蔵タンク１０のポリイミドが足りないとみなし、ポリイ
ミドの容器１４を取り替える。一般に、ディスペンスカ
ウンタは貯蔵タンク１０のポリイミド一容器当たり１２
０回をカウントする。
【０００７】しかしながら、ポリイミドの塗布量は塗布
する度毎に少しずつ変わることもあるので同一の塗布回
数をカウントしてもポリイミドが残ったり、時には足り
ないこともある。しかしながら、従来のポリイミド塗布
装置ではカウント回数が終わると自動的に中間バルブが
操作されて排出管２０がオープンされる。従って、貯蔵
タンク１０の内部が正確に見えなく貯蔵タンク１０内に
ポリイミドが残ったか否かがはっきり判らない。従っ
て、排出管２０がオープンされながら貯蔵タンク１０に
残ったポリイミドは全量廃棄される。
【０００８】しかしながら、所定のカウンタが終わる前
に貯蔵タンク１０内にポリイミドが残っていない場合に
は供給管１６内にガスが流れ込む。供給管１６に流れ込
んだガスはポリイミドが取り替えられた後も供給管１６
内に残る。この状態で供給管１６にポリイミドを供給す
るとポリイミド内に気泡が発生し、よって基板に塗布さ
れたポリイミド膜には気泡が内在する。このようなポリ
イミド膜をベーク（ｂａｋｅ）したり熱処理すると、内
在した気泡が破れて表面は粗くなる。結局、気泡の含ま
れたポリイミドは使えなくなる。
【０００９】前述したように従来の技術によるポリイミ
ド塗布装置は画一的な基準に従ってポリイミドを用いる
ので正確にポリイミドの残量が判らない。たとえポリイ
ミドが残っていても廃液処理される。従って、余計にポ
リイミドが消耗され、半導体装置の製造コストが高くな
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は前記の問題点を解決するためのもので、ポリイミドの
残量を感知してポリイミドの交替時期を最適化すること
によって余計なポリイミドの消耗が防げるポリイミドの
塗布装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明によるポリイミド塗布装置は反応チャンバ
内にポリイミドを供給するメイン貯蔵タンクと、前記メ
イン貯蔵タンクに連結されたポリイミド供給管と、前記
メイン貯蔵タンクに連結された加圧用ガス供給管と、前
記メイン貯蔵タンクに連結されて前記メイン貯蔵タンク
の内圧を調節するエアバルブと、前記ポリイミド供給管
に設けられて前記メイン貯蔵タンクから前記ポリイミド
が供給されたか否かを感知する手段と、前記感知手段と
前記反応チャンバとの間のポリイミド供給管に設けられ
たポリイミド補助貯蔵タンクと、前記補助貯蔵タンクに
連結されて前記補助貯蔵タンクの内部から発生する気泡
を排出する通路として用いられる排出管と、前記排出管
に設けられて前記気泡の排出を開閉する排出バルブとを
具備する。
【００１２】本発明によれば、前記感知手段はバブルセ
ンサであり、前記バブルセンサは前記ポリイミド供給管
内の気泡の有無によって信号が入力される入力端子の一
端に連結された第１抵抗と、前記第１抵抗の他端に入力
端が連結された接地状態の第１コンバーターと、前記第
１抵抗の他端と前記第１コンバーターの入力端との間に
一端が連結され他端には少なくとも５Ｖ位の直流電圧が
印加される第２抵抗と、前記第１コンバーターの出力端
に入力端が連結された第２コンバーターと、前記第１コ
ンバーターの出力端と前記第２コンバーターの入力端と
の間に一端が連結され、他端には少なくとも５Ｖ程度の
一定直の流電圧が印加される第３抵抗と、前記第２コン
バーターの出力端にアノードが連結されカソードには５
Ｖ程度り一定電圧が印加されるダイオードと、前記ダイ
オードと並列に前記第２コンバーターの出力端に一端が
連結され他端には５Ｖ程度の一定電圧が印加されるリア
クタンスと、前記リアクタンスの他端と前記リアクタン
スの任意の位置に連結される出力端子とからなる回路と
を含む。
【００１３】本発明の実施例によれば、前記出力端子に
はブザーやＬＥＤなどの警報手段が連結されてアラーム
を伝える。
【００１４】本発明の実施例によれば、前記メイン貯蔵
タンクの内部を加圧するために前記ガス供給管を通じて
供給するガスは窒素ガスである。
【００１５】前記第１乃至第３抵抗はそれぞれ３．３、
１０及び１０ｋΩである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例によるポリイミド塗布装置は
二つのポリイミド貯蔵タンク即ち、メインタンク４０、
補助貯蔵タンク５０及び複数のパイプライン４４，４
６，５２からなる。詳しくは、ポリイミド４２の入れて
ある容器４１が設けられた前記メイン貯蔵タンク４０に
はポリイミド供給管４６が連結される。前記ポリイミド
供給管４６は反応チャンバ（図示せず）内の基板にポリ
イミド４２を供給する通路である。実際に、前記ポリイ
ミド供給管４６は前記メイン貯蔵タンク４０のポリイミ
ド４２が入れてある容器４１に連結される。前記メイン
貯蔵タンク４０は密閉形である。ポリイミドは加圧方式
で前記メイン貯蔵タンク４０から反応チャンバに供給さ
れる。従って、前記メイン貯蔵タンク４０の内部の圧力
を高めるために、前記メイン貯蔵タンク４０にはガス供
給管４４が連結される。前記ガス供給管４４を通じて前
記メイン貯蔵タンク４０に特定ガスを供給してメイン貯
蔵タンク４０の内圧を一定値以上に高くする。前記加圧
に用いられるガスは窒素ガス（Ｎ2 ）であることが好ま
しい。前記メイン貯蔵タンク４０からポリイミド４２が
排出されると内圧が低くなるが、メイン貯蔵タンク４０
の内圧を一定に保つために前記メイン貯蔵タンク４０に
はエアバルブ４５が備えられる。
【００１８】前記ポリイミド供給管４６には前記メイン
貯蔵タンク４０からポリイミドが供給されるか否かを感
知する手段４８が設けられる。前記手段４８の一例がバ
ブルセンサであるが、前記バブルセンサは不断はオン状
態であり、前記メイン貯蔵タンク４０にポリイミドが存
在しない場合はオフ状態となる。前記メイン貯蔵タンク
４０からのポリイミドの供給が中断されたら、前記バブ
ルセンサに付着された警報装置（ブザー）や警光装置
（ＬＥＤ）によってその事実が作業者に伝えられる。こ
れによって迅速にポリイミドの塗布作業を中止すること
ができ、ポリイミドの交替時期が正確に判る。次いで、
前記感知手段４８と反応チャンバとの間のポリイミド供
給管４０Ａに補助貯蔵タンク５０が設けられる。前記補
助貯蔵タンク５０には常に一定量のポリイミドが入れて
ある。
【００１９】従って、前記メイン貯蔵タンク４０でポリ
イミドが完全に枯渇されて前記バブルセンサ４８により
アラームが表示されてから前記ポリイミド塗布装置が止
まるまで前記供給管４６を通じて気泡を含むポリイミド
が反応チャンバに供給されることが防げる。結局、前記
メイン貯蔵タンク４０のポリイミドの容器４２からのポ
リイミドの供給が中断されても前記補助貯蔵タンク５０
と反応チャンバとの間の供給管４６Ａ内には常にポリイ
ミドで満たされるようになる。これによって、前記補助
貯蔵タンク５０と反応チャンバとの間の供給管４６Ａ内
に気泡が流れ込むことが防止できポリイミドが交替され
て塗布工程が続いても気泡がポリイミド膜に含まれるこ
とが防止できる。従って、ポリイミドの塗布効率が向上
し、ポリイミドの余計な消耗が防止される。
【００２０】前記補助貯蔵タンク５０には排出管５２が
連結される。前記排出管５２を通じて前記ポリイミドの
交替時流れ込んだガスを排出する。即ち、ポリイミドを
取り替える際感知手段４８に連結された供給管４６に流
れ込んだガスはメイン貯蔵タンク４０から前記補助貯蔵
タンク５０にポリイミドと共に流れ込む。前記補助貯蔵
タンク５０には一定量のポリイミドが常に満たしてある
ので前記補助貯蔵タンク５０に流れ込んだガスはそれ以
上供給管４６Ａに沿って進まず前記補助貯蔵タンク５０
の上方に溜まる。該溜まったガスは前記排出管５２を通
じて外部に排出される。前記排出管５２の排出バルブ５
４は前記ガスの排出を調節する。
【００２１】以下、前記バブルセンサに構成された感知
回路を図３に基づいて説明する。図３を参照すれば、前
記バブルセンサ回路は三つの抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と二
つのコンバーターＣ１，Ｃ２と一つのダイオードＤと一
つのリアクタンスＬとからなる。
【００２２】ここで、前記バブルセンサ回路の入力端子
５６には前記第１抵抗Ｒ１の一端が連結される。本実施
例において前記第１抵抗Ｒ１は３．３ｋΩである。
【００２３】次いで、前記第１抵抗Ｒ１の他端には前記
第１コンバーターＣ１の入力端が連結され前記第１抵抗
Ｒ１の他端と前記第１コンバーターＣ１の入力端との間
には前記第２抵抗Ｒ２の一端が連結される。そして、前
記第２抵抗Ｒ２の他端には一定の電圧、例えば、少なく
とも５Ｖの直流電圧（ＤＣ）が印加される。前記第２抵
抗Ｒ２は本実施例において１０ｋΩの抵抗値を有する。
前記第１コンバーターＣ１は接地されており、前記第１
コンバーターＣ１の出力端には前記第２コンバーターＣ
２の入力端が連結される。そして、前記第１コンバータ
ーＣ１の出力端と前記第２コンバーターＣ２の入力端と
の間には前記第３抵抗Ｒ３の一端が連結される。前記第
３抵抗Ｒ３の他端には少なくとも５Ｖ位のＤＣが印加さ
れる。本実施例において、前記第３抵抗Ｒ３は１０ｋΩ
の抵抗値を有する。
【００２４】前記第２コンバーターＣ２の出力端には前
記ダイオードＤのアノードとリアクタンスＬの一端が並
列に連結される。そして、前記ダイオードＤのカソード
と前記リアクタンスＬの他端には所定のＤＣ（例えば、
５Ｖ）が印加される。前記ダイオードＤとリアクタンス
Ｌは並列に連結される。前記リアクタンスＬには前記リ
アクタンスＬの他端と前記リアクタンスＬの任意の位置
とを連結して出力端子を構成し得る。前記出力端子には
外部にアラームを伝える前記ブザーやＬＥＤのような警
光などが連結されて良い。前記アラームは前記リアクタ
ンスＬの出力端子に電圧測定手段を連結した後、該手段
を通じて前記リアクタンスＬの電圧を測定し該電圧を用
いて前記出力端子に連結されたアラームのスイッチをオ
ンさせることによって表示される。前記出力端子の前記
リアクタンスＬに連結される位置を任意に変化させ得
る。従って、その位置に応じて前記リアクタンスＬから
測定される電圧が変わる。
【００２５】次に、前記のような構成を有する前記バブ
ルセンサ回路の動作を説明する。まず、前記信号入力端
子５６に５Ｖ以下の低電圧が印加される場合について述
べる。前述したように低電圧は前記バブルセンサが気泡
を感知した場合にしても良く、そうでない場合にしても
良い。ここでは便宜上、気泡を感知した場合にする。前
記入力端子５６に低電圧が印加されると、前記第２抵抗
Ｒ２の他端には５Ｖの電圧が印加されているので前記第
１抵抗Ｒ１を通じて電流が流れる。従って、前記第１コ
ンバーターＣ１の入力端には低電圧がかかる。前記第１
コンバーターＣ１の出力端には高電圧がかかる。前記第
１コンバーターＣ１の出力端にかかった高電圧は前記第
２コンバーターＣ２の入力端にそのままかかる。従っ
て、前記第１コンバーターＣ２の出力端には低電圧がか
かるようになる。前記第２コンバーターＣ２の出力端に
かかった低電圧は前記第２コンバーターＣ２と並列に連
結された前記ダイオードＤのアノードと前記リアクタン
スＬの一端に同時にかかる。
【００２６】ところで、前記ダイオードＤのカソードと
前記リアクタンスＬの他端には同時に５Ｖの電圧が印加
されたので前記ダイオードＤを通じては電流が流れなく
前記リアクタンスＬを通じてのみ電流が流れる。従っ
て、前記リアクタンスＬに連結された出力端子５８では
電圧が測定され、該電圧でスイッチをオンさせて前記バ
ブルセンサを通じてアラームを表すことができる。前記
アラームを通じて前記メイン貯蔵タンク４０に前記ポリ
イミドが枯渇されたことが容易に判る。前記メイン貯蔵
タンク４０が完全に枯渇されても前記補助貯蔵タンク５
０（図２）には一定量のポリイミドが入れてあるので前
記アラームを認識し前記ポリイミドの供給を止めても気
泡を含んだポリイミドが前記ノズルに連結された供給管
４６に供給されることが防止できる。前記補助貯蔵タン
ク５０から発生する気泡はポリイミドを再び供給する前
に排出管を通じて排出される。
【００２７】一方、前記入力端子５６に５Ｖ又はそれ以
上の高電圧が印加されると前記第１コンバーターＣ１の
入力端には高電圧がかかり、よって前記第１コンバータ
ーＣ１の出力端には低電圧がかかる。ところで、前記第
２抵抗Ｒ２の他端には少なくとも５ＶのＤＣが印加さ
れ、前記第１コンバーターＣ１は接地されているので前
記第２抵抗Ｒ２を通じて前記第１コンバーターＣ１に電
流が流れる。そして、前記第２コンバーターＣ２の入力
端には低電圧がかかる。従って、前記第２コンバーター
Ｃ２の出力端には高電圧がかかり、該電圧はそのまま前
記ダイオードＤのアノードと前記リアクタンスＬの一端
に同時にかかる。しかしながら、前記ダイオードＤのカ
ソードとリアクタンスＬの他端にも同時に５Ｖ程度の高
電圧が印加されているので前記ダイオードＤやリアクタ
ンスＬを通じて流れる電流は存在しない。従って、バブ
ルセンサによる何のアラームも表示されなくなる。この
場合、前記メイン貯蔵タンク４０（図２）にはポリイミ
ドが充分に存在するので前記ポリイミドは円滑に供給さ
れる。
【００２８】前述したように、アラームは前記入力端子
に入力される信号の変化によって表示される。即ち、５
Ｖ以上の電圧が印加それた状態で前記入力端子に入力さ
れる信号が５Ｖ以下になることによってアラームが発生
する。これに対して、前記入力端子に５Ｖ以下の電圧が
印加された状態で５Ｖ以上の電圧が入力される場合にも
アラームが発生し得る。従って、前記入力端子に５Ｖ以
上の電圧が印加される場合を前記バブルセンサにより気
泡が感知される場合としても、前記入力端子に５Ｖ以下
の電圧が印加される場合を気泡が感知される場合と設定
してもアラームを表示することには何の関わりもない。
重要なのは入力端子に入力される信号の変化である。
【００２９】
【発明の効果】本発明は前記バブルセンサと補助貯蔵タ
ンクとを備えてメイン貯蔵タンクからポリイミドの供給
状態を感知することができ、よって廃液処理されるポリ
イミド量を最小化し得る。さらに、ポリイミドの交替時
流れ込んだガスは供給管の中間部分で排出するので半導
体基板に対向したノズルに排出されるポリイミドには気
泡が含まれない。従って、ポリイミドの塗布工程におい
て塗布不良を防止することによって余計なポリイミドの
消耗を抑制し得る。即ち、本発明による塗布装置によれ
ば、ポリイミドの購入コストを大幅に低くすることがて
き、よって半導体装置の製造コストが低くなる。
【００３０】本発明は前記実施例に限定されず、多様な
変形が本発明の技術的思想内で当業者によって可能なの
は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術によるポリイミド塗布装置の断面
図である。
【図２】 本発明によるポリイミド塗布装置の断面図で
ある。
【図３】 本発明によるポリイミド塗布装置のバブルセ
ンサに含まれた警報回路図である。
【符号の説明】
４０…メインタンク ４１…容器、 ４２…ポリイミド、 ４６…ポリイミド供給管、 ５０…補助貯蔵タンク、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鄭 成 一 大韓民国京畿道龍仁市器興邑農書里山24番 地

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反応チャンバ内にポリイミドを供給する
    メイン貯蔵タンクと、 前記メイン貯蔵タンクに連結されたポリイミド供給管
    と、 前記メイン貯蔵タンクに連結された加圧用のガス供給管
    と、 前記メイン貯蔵タンクに連結されて前記メイン貯蔵タン
    クの内部の圧力を調節するエアバルブと、 前記ポリイミド供給管に設けられて前記メイン貯蔵タン
    クから前記ポリイミドが供給されたか否かを感知する手
    段と、 前記感知手段と反応チャンバとの間のポリイミド供給管
    に設けられるポリイミド補助貯蔵タンクと、 前記補助貯蔵タンクに連結されて前記補助貯蔵タンクの
    内部から発生する気泡を排出する通路として用いられる
    排出管と、 前記排出管に設けられて前記気泡の排出を開閉する排出
    バルブとを具備することを特徴とするポリイミド塗布装
    置。
  2. 【請求項２】 前記感知手段はバブルセンサであること
    を特徴とする請求項１に記載のポリイミド塗布装置。
  3. 【請求項３】 前記バブルセンサは前記ポリイミド供給
    管内の気泡の有無によって信号が入力される入力端子の
    一端に連結された第１抵抗と、 前記第１抵抗の他端に入力端が連結された接地状態の第
    １コンバーターと、 前記第１抵抗の他端と前記第１コンバーターの入力端と
    の間に一端が連結され他端には少なくとも５Ｖ位の直流
    電圧が印加される第２抵抗と、 前記第１コンバーターの出力端に入力端が連結された第
    ２コンバーターと、 前記第１コンバーターの出力端と前記第２コンバーター
    の入力端との間に一端が連結され、他端には少なくとも
    ５Ｖ程度の一定の直流電圧が印加される第３抵抗と、 前記第２コンバーターの出力端にアノードが連結されカ
    ソードには５Ｖ程度の一定した電圧が印加されるダイオ
    ードと、 前記ダイオードと並列に前記第２コンバーターの出力端
    に一端が連結され他端には５Ｖ程度の一定電圧が印加さ
    れるリアクタンスと、 前記リアクタンスの他端と前記リアクタンスの任意の位
    置に連結される出力端子からなる回路とを含むことを特
    徴とする請求項２に記載のポリイミド塗布装置。
  4. 【請求項４】 前記出力端子にはブザーやＬＥＤなどの
    警報手段が連結されてアラームを表示することを特徴と
    する請求項３に記載のポリイミド塗布装置。
  5. 【請求項５】 前記メイン貯蔵タンクの内部を加圧する
    ために前記ガス供給管を通じて供給するガスは窒素ガス
    であることを特徴とする請求項１に記載のポリイミド塗
    布装置。
JP9121086A 1996-07-27 1997-05-12 ポリイミド塗布装置 Pending JPH1074742A (ja)

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