JPS60248259A - 樹脂膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体の製造工程で板状基板の少なくとも２
面以上の複数面に薄い均一な樹脂膜を同時に形成する樹
脂膜形成方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、半導体素子の発展、あるいは半導体の製造設備の
技術進歩は目ざましいものがあり、サブ３ベーノ ミクロンの時代といわれるまでになっている。

半導体を製造する過程でフォトリソグラフィ工程は欠か
すことのできない工程でフォトグラフィ工程における基
板への感光性樹脂等の均一で薄い膜を形成することの必
要性から、樹脂膜を形成する装置及び方法の開発が活発
に行なわれている。

以下に従来の樹脂膜形成方法について説明する。

第１図はスピンナーによる樹脂膜形成方法を示す図であ
る。第１図において１は板状基板であり１ｄ面に感光性
樹脂などの樹脂膜を形成する。スピンナーによる樹脂膜
形成方法を第２図に示す。

第２図（ａ）に示す板状基板１をスピンナー装置（図示
せず）に真空吸着等により１ｄ面が上になるように取付
け（１ｄ面は回転軸応に直角方向に延在するように取付
けられる。）、１ｄ面に流動性の樹脂２をスプレーある
いは滴下などにより塗布する（第２図（１）））。次に
第２図（Ｃ）に示すようにスピンナー装置により板状基
板１を矢印方向に回転させて余分な樹脂を飛散させて、
１ｄ面に均一な樹脂膜を形成する（第２図（ｄ））。以
上のようなスピンナー装置による方法では、第２図（ｄ
）に示すように板状基板周辺部の樹脂膜２ａと中央部の
樹脂膜２ｂでは膜厚が異々り樹脂膜２ａ部が厚くなると
いう問題があった。したがって半導体の工程で感光性の
樹脂膜を、上記したスピンナーで樹脂膜を１ｄ面、１ｂ
面に形成して１ｄ面と１ｂ面に連続したパターンを形成
しようとする場合に周辺部と中央部で厚みが異なり同じ
露光をした場合に中央部と周辺部で感光状態が異なり均
一なパターンを形成することができなかった。さらに１
８面と１ｂ面を同時に樹脂膜を形成することはできず工
程の増加をもたらし生産コストを上昇させる原因となっ
ていた。

第３図に従来のロールコータによる樹脂膜形成法を示す
。第３図において３ｄと３ｂは回転ローラで、回転ロー
ラ３ａに樹脂膜を形成してそれを板状基板１の１ｄ面に
転写して板状基板１の１ｄ面に均一な樹脂膜を形成する
ものである。

このロールコータによる方法も１ｄ面の樹脂膜の状態は
前述したスピンナーによる方法と同様に５ベー。

第２図（ｄ）に示すように、中央部と周辺部とで膜厚に
差を生じる。従ってスピンナーの場合と同様の問題を有
していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、板状基板
の面内で均一な樹脂膜を形成すると共に同時に板状基板
の複数面に略々均一な樹脂膜を形成することのできる樹
脂膜形成方法を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、板状基板を回転中心に対して所定の回転半径
を持たせ、かつ回転軸心方向に樹脂膜形成面を延在させ
て、樹脂膜形成面に流動性の樹脂を塗布し、回転軸心を
中心として回転させることにより、板状基板の複数面に
同時に略々均一な樹脂膜を形成することのできる樹脂膜
形成方法である。

実施例の説明 第４図は本発明の樹脂膜形成方法に用いるスピンナー装
置を示す図である。第４図において４は６　”、−＋ 板状基板（樹脂膜を形成するもの。）で５は回転バラン
スのために設けた補助基板である。６は回転下テーブル
、７は板状基板および補助基板を取付ける基板保持具、
８は回転力を与えたときに板状基板４および補助基板５
が基板保持具７から飛び出さないようにする取付ねし、
９は回転上テーブル、１０は回転下テーブルと回転上テ
ーブルを連結する連結棒である。

基板保持具７は第５図に示すように板状基板４、補助基
板５を挿入する凹部７ａを設け、フランジ部７ｂで回転
下テーブル６、および回転」ニテーブル９にそれぞれ取
付けている。取付けねじ８はフランジ部８ａを設けて、
板状基板４、補助基板５が回転力により飛び出すのを係
止するよう構成している。回転上テーブル９は連結棒１
０によって回転下テーブル６と一体的に連結され、回転
下テーブル６の基板保持具７の数句位置と対応する位置
に基板取付具７を設けている。基板取付具７ば、前述し
たように回転上テーブル９と回転下テーブル６にそれぞ
れ配置し、第４図に示す通り、板状７ページ 打手段１３を構成している。

第６図は基板取付手段１３への板状基板４の取付状態を
示す図で、板状基板４の樹脂膜形成面４ａ、４ｂ、４ｃ
が、回転中心に対して所定の半径と、回転軸心方向に延
在されて取付けられることを示している。回転下テーブ
ル６は回転駆動手段であるモータ１４のモータ軸１４ａ
にネジ止めして連続している。モータ１４により基板取
付手段１３を回転駆動して、板状基板４を回転軸心を中
心とし、所定の回転半径を持たせて回転させる。

１５は基台でモータ１４を取付けると共に支板１１の支
軸１６を取付け、基板取付手段１３を間接的に回転可能
に保持している。

板状基板４は、而４ａ、４ｂ、４ｃにそれぞれ樹脂膜を
形成するが、面内での膜厚の均−化及び４８面と４Ｃ面
の角、４Ｃ面と４ｂ面との角にはその角部にも均一な膜
厚を形成するため半径Ｈの曲率を持たせて構成している
。又対向する角部にもＲを持たせて構成している（第７
図に示す。）第８図は板状基板４の回転に対する基板取
付手段１３への取付方法を示す平面図である。板状基板
４は回転中心Ｐと板状基板の中心Ｑとの間に回転半径ａ
を持たせ、さらに板状基板４の巾広面４ａ、４ｂが、回
転軸心Ｐと板状基板４の中心とを結ぶ線に対して傾きθ
（時計方向を＋θ２反時計方向を一〇として示す。）を
持たせて、基板取付手段１３に取付けている。又板状基
板４の樹脂膜形成面４ａ　、　４ｈ　、４Ｃは、第１図
に示すように回転軸心の方向に延在させるよう構成して
いる。従来の方法では第１図に示したように基板１の樹
脂膜形成面１ａが回転軸心に対して直角方向に延在する
よう構成されている。

以上のように構成されたスピンナー装置を用いて本発明
の塗布方法について手順を説明する。

板状基板４を基板取付手段１３に、上記したよう回転中
心に対して所定の回転半径ａを持たせると共に取付角θ
を与え、かつ樹脂膜形成面４ａ、４ｂ。

９ベ−ノ ４Ｃおよび４ａ面が回転軸心方向に延在するよう取付け
る（第９図（ａ）および第４図に示す。）。

次に樹脂膜形成面４ａ、４ｂ、４ｃ、あるいは４ａ面に
流動性を有する樹脂Ａを塗布する。塗布の方法について
は、注射器のようなもので手作業で塗布あるいは、スプ
レー等で自動的に塗布しても良い。この場合、形成面４
ａ、４ｂ、４ｃあるいは４ａ面の少なくとも樹脂膜を形
成しようとする樹脂膜形成面の全面をおおうように塗布
しておくと形成面での樹脂膜の厚さのバラツキを小さく
することができる。第９図（１））に示す。

次にモータ１４を回転させて基板取付手段を第９図（ｂ
）矢印方向に回転させ自帽旨Ａを飛散させて。

板状基板４の４ａ、４ｂ、４Ｃ面表面に薄い均一な樹脂
膜を同時に形成することができる。

第７図で示しだように、板状基板４の面と面の角に面取
りＲを構成しているが、面取りを直線よりも曲線（一定
の曲率を有するよう。）で構成するほど曲率面も含め面
と面とを良好に接続するよう樹脂膜を形成することがで
きる。

１０　、 以上のようにして樹脂膜を形成するが、その−例を示す
。

板状基板４は第１０図に示すように、ｒｉミコが１６１
１１ｍ　ｌ長さＬが１４０ｍｍ　、厚さＴが３ｍｍ＋面
と面の角Ｒが０．２〜０．５　ｍｍとし、スピンナー回
転数ｒが２００Ｏｒ　ｐｍ　、回転半径ｌが６０ｍｍ、
感光性樹脂の粘度３５Ｃｐ　で環境温度２５度±３度と
し、取付角θを変化させた場合の樹脂膜形成結果を第１
１図に取付角θと膜厚ｔの線図として示した。この結果
かられかるように４Ｃ面と４０面θを一６°付近、−３
６°〜５０°付近、あるいは＋１０°付近に設定し、４
ｂ面と４Ｃ面に同等の厚さの膜を形成する場合は、−１
Ｑ０〜−２０°　の付近に設定すれば良いことがわかる
。

又、θが−３００から一５０°の付近では４ａ、４ｂ。

４０面間に一定の安定した状態があり、４ａ、４ｂ面と
４Ｃ面との間に厚みの差が許容されれば、これらの３面
に同時に樹脂膜を形成することもできる。なお取付角θ
を反時計方向にしだ時（第８図１１ｓ−。

何句を時計方向にした時（第８図十〇方向）においては
０°くθ≦４５°でもってほぼ良好に複数面に樹脂膜を
形成することができた。

第１２図は板状基板４．樹脂Ａ条件は第１０図と同じで
取付角θを一４６°としてスピンナーの回転数ｒを変化
させた場合の樹脂膜形成状態を、回転数ｒと膜厚との関
係として示した線図である。

この結果から、回転数ｒが大きくなるに従って膜厚が薄
くなる傾向にあるが、はぼ１５００ｒｐｍ　以上で傾き
は小さくなり、膜厚を安定して形成することができるこ
とを示している。

以上のように、樹脂膜形成条件と樹脂膜形成状態につい
て述べたが、樹脂膜の形成状態は、樹脂膜形成条件２回
転数ｒ１回転半径２．取付角θ。

あるい給樹脂拐料、樹脂粘度２等により変化させること
ができ、これらの条件を選択することにより、必要な樹
脂膜を任意に形成することができる。

なお以上のような樹脂膜形成方法を用因て、第１０図に
示した板状基板４（巾Ｗが１６〜２０ｍｎｚ長さＬが１
４０ｍｍ　、　２５０ｍｍ　Ｈ厚さｔが２．６−３．０
ｍｍで、角ＲがＱ、２−０．５　ｍｍのもの。）の面、
４ａ。

４ｂ、４Ｃ１４ｄに導体金属Ｂ　（Ａｕ　、Ｃｕ　、Ｏ
ｒ　）等を蒸着して、その表面に、上記方法で感光性樹
脂膜（フォトレジスト）を形成し、露光、エツチングを
行ない、第１３図に示すように、４ａあるいは４ｂ面々
４ｃ面に連続したパターンを形成することのできること
を確認した。但し導体金属パターン巾ｍ　１０５　／Ｊ
　ｒｎ　、導体金属間１１］ｎ２０ｐｍの状態とした。

以上のような樹脂膜形成方法を用いることにより、板状
基板の面内での樹脂膜の厚さを略々均一にすることがで
きると共に、板状基板の複数面に同時に樹脂膜を形成す
ることができるものである。

発明の効果 本発明の樹脂膜形成方法は、板状基板を回転中心に対し
て所定の回転半径を持たせ、樹脂膜形成面を回転軸心方
向に延在させるようにして回転軸心を中心に回転させる
ことにより、２面以上の複数面に同時に樹脂膜を形成す
ることができると共に、複数面に連続した樹脂膜をも略
々均一に形成す１３６−、／。

ることかできるもので複数面に連続したパターン形成も
可能とするものであり、その工業的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスピンナーによる樹脂膜形成方法を示す
斜視図、第２図はスピンナーによる樹脂膜形成方法の手
順を示す斜視図、第３図は従来のロールコータによる樹
脂膜形成方法を示す斜視図、第４図は本発明の樹脂膜形
成方法に用いるスピンナー装置を示す側面図、第５図は
同装置の基板保持部材および取付ねじを示す斜視図、第
６図は同装置の基板保持部材への板状基板の取付状態を
示す要部斜視図、第７図は同板状基板の部分斜視図、第
８図は同装置における板状基板とスピンナー装置との取
付関係を示す平面図、第９図は同樹脂膜形成手順を示す
図、第１０図は同板状基板の斜視図、第１１図はスピン
ナーへの板状基板取付角θと樹脂膜形成厚みとの関係を
示す特性図、第１２図は回転数と樹脂膜形成厚みとの関
係を示す特性図、第１３図は本発明の樹脂膜形成方法を
用いて１４１．７ 板状基板に導体パターンを形成したものを示す部分斜視
図である。 １　、４・−・−・・板状基板、１ａ、４ａ、４ｂ、４
ｃ・・・・・・樹脂膜形成面、１３・・・・・・基板取
付手段、１４・・・・・・モーター、θ・・・・・基板
取付角、Ｐ・・・・・・回転中心、β・・・・・・回転
半径、Ａ・・・・・樹脂、ｒ・・・・・回転数、Ｂ・・
・・・・導体金属。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名図　
Ｎ −１綜 綜 ０　８ ＼ノ　（） 区　区 綜　塚 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 −５０−４０−３０−２０−ＩＱ　Ｑ　ｔｌＯす２０　
ｆ３０□θ（Ａ） 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基板取付手段の回転中心に対して所定の回転半径
   を有しかつ前記基板取付手段の回転軸心方向に板状基板
   の樹脂膜形成面を延在させて前記基板取付手段に前記板
   状基板を取付け、前記板状基板の樹脂膜形成面に流動性
   を有する樹脂を塗布し、前記基板取付手段を駆動手段で
   回転駆動して、前記板状基板を前記取付手段と共に前記
   取付手段の回転軸心を中心として回転させ、前記板状基
   板の少なくとも２面以上の複数面に樹脂膜を形成するこ
   とを特徴とする樹脂膜形成方法。 ＠）板状基板の回転軸心に対する直角方向の断面中心と
   回転中心とを結ぶ線に対して前記板状基板の樹脂膜形成
   面の巾広面とが角度を有するよう取付角θを与えて前記
   板状基板を基板取付手段に取付けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の樹脂膜形成方法。 （３）少なくとも樹脂膜を形成したい樹脂膜形成面の全
   面をおおうよう流動性を有する樹脂を塗布することを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項まだは第（２）項記
   載の樹脂膜形成方法。 （４）基板取付手段の回転方向を反時泪方自としたとき
   、取付角θが反時計方向でかつ００　（θ≦６００とし
   たことを特徴とする特許請求の範、四組（２）項記載の
   樹脂膜形成方法。 （５）基板取付手段の回転方向を反時計方向としたとき
   取付角θが時計方向でかつＯｏ〈θ≦４５°としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の樹脂膜形
   成方法。