JPS61214520A - 塗布装置 - 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】 技術分野 本発明は、塗布技術、特に、半導体装置の製造において
、マスクブランクにフォトレジストを塗布する工程に適
用して有効な技術に関する。

［背景技術］ 一般に、半導体装置の製造においては、たとえばシリコ
ンなどからなる半導体基板すなわちウェハに形成される
半導体素子の配線構造などのパターンを転写する原版と
して、フォトマスクが用いられる。

このフォトマスクは、通常ガラス基板上にクロムなどか
らなる遮光膜が全面にわたって被着されたマスクブラン
クにフォトレジストを塗布し、フォトレジストに露光、
現像などを施した後、遮光膜のエツチングを行い、遮光
膜に所定のパターンの透光部を形成して用いられるもの
である。

この場合、露光および現像処理における解像度、すなわ
ちマスクブランクに形成されるパターンの寸法精度を向
上させるためには、マスクブランクが重要となる。

マスクブランクにフォトレジストを塗布する方法しては
次のようなものが考えられる。

すなわち、回転台の上にマスクブランクを載置して回転
させ、回転されつつあるマスクブランクの中央部に所定
量のフォトレジストを滴下して、遠心力の作用によって
フォトレジストをマスクブランクの表面に分散させて塗
布するものである。

しかしながら、上記の方法では、マスクブランクが載置
される回転台とマスクブランクとの間に温度差がある場
合、回転台に載置されたマスクブランクの表面の温度分
布が不均一となり、マスクブランクの表面に滴下された
フォトレジストの粘性などがマスクブランク表面の不均
一な温度分布に影響されて不安定となり、マスクブラン
クの中央部と周辺部におけるフォトレジストの塗布膜厚
に差を生じるなど、塗布むらが発生するという欠点があ
ることを本発明者は見いだした。

なお、半導体装置の製造におけるフォトレジストの塗布
技術について説明されている文献とじては、株式会社工
業調査会、昭和５８年１１月１５日発行「電子材料Ｊ　
１９８４年別冊、Ｐ６７〜７１がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、均一な塗布結果を得ることが可能な塗
布技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。

すなわち、塗布部内に設けられた回転台に載置されて回
転される被塗布物に溶液を滴下することによって塗布を
行う塗布装置の回転台に、回転台の温度を所定の値に制
御する温度制御機構を設けることにより、回転台の温度
が被塗布物の温度と等しくなるように制御することを可
能にして、回転台と被塗布物の温度差によって発生され
る被塗布物の温度分布の不均一さに起因する被塗布物上
における塗布液の塗布むらの発生を防止して、均一な塗
布結果を得るようにしたものである。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例である塗布装置の断面図であ
る。

塗布カップ１　（ｆ！！布部）の内部には、マスクブ、
ランク２（被塗布物）が、たとえビ真空吸着の方法で着
脱自在に載置される回転台３が水平に設けられている。

この回転台３は、塗布カップ１の底部を貫通するシャフ
ト４によって回転台駆動機構（図示せず）に接続され、
該回転台３上に載置されたマスクブランク２とともに所
定の速さで回転される構造とされている。

さらに、回転台２に載置されたマスクブランク３の中央
部上方には、蓋体５を貫通して、滴下ノズル６が垂下さ
れ、適時に所定量のフォトレジスト（溶液）がポンプ７
（溶液供給部）によって圧送され、該滴下ノズル６から
マスクブランク３のこの場合、回転台３の内部には、温
調コイル８および温度センサ８ａ（温度制御機構）が設
けられ、この温調コイル８および温度センサ８ａはシャ
フト４の内部を挿通されるケーブル９によって、電源お
よび温度制御機器などで構成される制御部１０（温度制
御機構）に接続されている。

そして、この温調コイル８は、たとえば異種の導体また
は半導体の接合部を有するように構成され、接合部にお
ける通電方向を逆にすることによって、いわゆるペルテ
ィエ効果により、発熱、冷却が自在にされているもので
ある。

そして、制御部１０は温度センサ８ａによって検知され
る回転台３の温度に基づいて、温調コイル８の発熱また
は冷却動作を調整し、回転台３は所定の、たとえばマス
クブランク２と等しい、所定の温度となるようにされる
ものである。

このように、マスクブランク２が載置される回転台３に
、回転台３の温度を所定の値に調整する温度制御機構が
設けられているため、マスタブランク２の中央部の回転
台に接する部分と周辺部との間に温度差が生じることが
防止される。

この結果、マスクブランク２の温度分布の不均一さに起
因して、マスクブランク２の表面に滴下されて分散され
るフォトレジストの粘性がマスクブランク２の各部でば
らつくことが防止され、マスクブランク２の表面には、
均一な膜厚のフォトレジスト膜が得られる。

また、塗布カップ１の周囲には、内部を所定の温度の流
体が流通される温調パイプ１１が巻き付けられ、塗布カ
ップ１の内部の雰囲気の温度が、たとえば回転台３の温
度と等しい、所定の値に調整される構造とされている。

このように、塗布カップｌに温調パイプ１１が設けられ
ていることにより、塗布カップ１の内部に位置されるマ
スクブランク２における温度分布が不均一になることが
防止され、マスクブランク２にはフォトレジストの均一
な塗布膜が得られる。

さらに、滴下ノズル６を通じてフォトレジストを供給す
るポンプ７には、内部を所定の温度の流体が流通される
流体ジャケット１２が設けられ、ポンプ７を通過して、
マスクブランク２の表面に供給されるフォトレジストが
、たとえばマスクブランク２の温度と等しい温度にされ
てマスクブランク２の表面に滴下される構造とされてい
る。

このように、マスクブランク２にフォトレジストを供給
するポンプ７に流体ジャケット１２が設けられているこ
とにより、マスクブランク２に滴下されるフォトレジス
トの温度が安定化され、逐次行われる各塗布作業におい
てフォトレジストの温度変化に起因する粘性のばらつき
を生じることが防止され、異なるマスクブランク２の相
互間においても均一な膜厚のフォトレジスト膜が形成さ
れる。

また、塗布カップ１の底部には、排気ダクト１３が設け
られ、適宜塗布カンプｌの内部の排気が行われるように
構成されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

はじめに、回転台３の内部に設けられた温調コイル８に
は、温度センサ８ａによって検知される回転台３の温度
に基づいて、制御部１０から所定の電流が通電され、温
調コイル８およびこの温調コイル８を内臓する回転台３
は、たとえばマスクブランク２の温度と等しい所定の温
度に調整されている。

同様に、塗布カップ１の周囲に設けられた温調パイプ１
１の内部にも所定の温度の流体が流通され、塗布カップ
１の内部の雰囲気が所定の温度および湿度にされている
。

さらに、滴下ノズル６を通じてフォトレジストを供給す
るポンプ７に設けられた流体ジャケット１２の内部にも
、所定の温度の流体が流通され、ポンプ７によってマス
クブランク２の表面に供給されるフォトレジストの温度
が所定の値となるようにされている。

次に、塗布カップ１の蓋体５は開放され、マスクブラン
ク２が回転台２に載置され、マスクブランク２は、たと
えば真空吸着の方法で回転台３に固定され、蓋体５は閉
止される。

ごとく温調パイプによって所定の温度および湿度にされ
ていることにより、マスクブランク２と塗布カップ１の
内部の雰囲気との温度差に起因して、マスクブランク２
の温度分布が不均一になることが防止される。

そして、滴下ノズル６を通じて所定の温度にされたフォ
トレジストが所定量だけマスクブランク２の中央部に滴
下された後、回転台３に載置されたマスクブランク２は
所定の回転数で回転され、マスクブランク２の中央部に
滴下されたフォトレジストは遠心力によってマスクブラ
ンク２の全面にわたって均一に分散されて塗布される。

この場合、マスクブランク２が載置される回転台３がマ
スクブランク２と等しい所定の温度にされているため、
マスクブランク２の回転台３に接触する中央部と周辺部
との間で温度差を生じることが防止され、マスクブラン
ク２に滴下されて全面にわたって分散されるフォトレジ
ストの粘性がマスクブランク２の表面各部の温度差に起
因して均−なフォトレジストの塗布膜が形成される。

また、マスクブランク２の表面に滴下されるフォトレジ
ストの温度が、フォトレジストを供給する滴下ノズル６
が接続されるポンプ７に設けられた流体ジャケットによ
って所定の値に調整されているため、マスクブランク２
の表面に滴下されるフォトレジストの温度が安定となり
、異なるマスクブランク２間の塗布結果にばらつきを生
じることが防止される。

所定の時間経過後、回転台３の回転動作は停止され、回
転台３に対するマスクブランク２の真空吸着による固定
状態が解除され、塗布カップ１の蓋体５が開放されて、
フォトレジストが全面にわたって均一に塗布されたマス
クブランク２が塗布カップｌの外部に取り出される。

上記の一連の操作を繰り返すことによって、多数のマス
クブランク２にフォトレジストの均一な塗布膜が形成さ
れる。

［効果］ （１）、塗布部内に設けられた回転台に載置されて回転
される被塗布物に溶液を滴下することによって塗布を行
う塗布装置の回転台に、該回転台の温度を制御する温度
制御機構が設けられているため、回転台の温度が被塗布
物の温度と等しくなるように制御することが可能となり
、回転台と被塗布物の温度差によって発生される被塗布
物の温度分布の不均一さに起因する被塗布物上における
塗布液の塗布むらの発生を防止でき、均一な塗布結果が
得られる。

（２）、被塗布物に溶液を供給する溶液供給部に所定の
温度の流体が流通される流体ジャケットが設けられてい
ることにより、被塗布物に滴下供給される溶液の温度が
安定化され、溶液の温度変化による粘性のばらつきに起
因して、逐次行われる塗布作業において溶液が塗布され
る異なる被塗布物間の塗布膜厚に差を生じることが防止
され、均一な塗布結果が得られる。

（３）、塗布部に、所定の温度の流体が流通される温調
パイプが設けられていることにより、被塗布物と塗布部
内の雰囲気との温度差が生じることが防止でき、被塗布
物と塗布部内の雰囲気との温度差に起因して、被塗布物
における温度分布が不均一となることが回避され、均一
な塗布結果が得られる。

（４）、前記（１）〜（３）の結果、個々のマスクブラ
ンクの各部および各マスクブランク間におけるフォトレ
ジストの塗布膜厚が均一化され、フォトレジストの膜厚
のばらつきに起因して、フォトレジストの露光、現像時
におけるマスクブランク各部の解像度の低下が回避でき
、マスクブランクに形成されるパターンの寸法精度が向
上される。

（５）、前記（４）の結果、半導体装置の製造における
製品の歩留りが向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、回転台に設けられる温度制御機構との温度の
流体を流通させることによって、回転台を所定の温度に
調整する機構とすることも可能である。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造に
おけるフォトレジストの塗布技術に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、板状物
に均一な塗布膜を形成することが必要とされる技術に広
く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である塗布装置の断面図であ
る。 １・・・塗布カップ（塗布部）、２・・・マスクブラン
ク（被塗布物）、３・・・回転台、４・・・シャフト、
５・・・蓋体、６・・・滴下ノズル、７・・・ポンプ（
溶液供給部）、８・・・温調コイル（温度制御機構）、
８ａ・・・温度センサ（温度制御機構）、９・・・ケー
ブル、１０・イブ、１２・・・流体ジャケット、１３・
・・排気ダクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塗布部内に設けられた回転台に載置されて回転され
   る被塗布物に溶液を滴下することによって塗布を行う塗
   布装置であって、前記回転台に、該回転台の温度を制御
   する温度制御機構が設けられていることを特徴とする塗
   布装置。 ２、被塗布物に溶液を供給する溶液供給部に所定の温度
   の流体が流通される流体ジャケットが設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の塗布装置。 ３、塗布部に、所定の温度の流体が流通される温調パイ
   プが設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の塗布装置。 ４、被塗布物がマスクブランクであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の塗布装置。 ５、溶液がフォトレジストであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の塗布装置。