JPS6245378A - 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１ 本発明は、塗布技術、特に、２１−導体装置の製造にお
けるフォトレジストの回転塗布技術に適用して有効な技
術に関する。

［背景技術］ 一般に、゛ト導体装置の製造においては、シリコンなど
の半導体からなる円盤状の括板、すなわちウがウエハに
光蝕刻法を用いて半導体素子などを形成する過程で、ウ
がウエハの全面にわたってフォトレジストを塗布するこ
とが行われる。

この場合、ウがウエハの全面にわたってフォトレジスト
を均一に塗布するため、ウがウエハとの接触面に全面に
わたって形成され真空源に連通される溝を有する回転自
在なスピンチャックに、真空吸着によってウがウエハを
保持して回転させ、回転されるウがウエハの１−にフォ
トレノスＩ・を滴下さ仕、遠心力によってツメ１し７フ
ストをウがウエハの全面に均一に分布さ−ける、い０ゆ
るスピンナと呼ば１する回転塗布装置を用いることが考
えられる。

しかしながら、前記の回転塗布装置の場合、スピンチャ
ックのウがウエハとの接触面に全面にわたって形成され
た溝のため、ウがウエハ内においてスピン手中、りに接
触される部分と非接触の部分とが生してウがウエハ内の
温度分布が不均一となることは避けられず、ウがウエハ
に塗布されるフォトレジストの膜Ｉγが不均一になると
いう欠点があることを本発明者は見いだした。

なお、フォＩ・レジストのウがウエハに対する回転塗布
技術について説明されている文献としては、株式会社］
二業調査会、昭和５８年１１月１５日発行「電子材料Ｊ
　１９８４年別冊、Ｐ６７〜Ｐ７１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（ネｉ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イ］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ｎＷ　’ｉ’−に説明ずれば、つぎの通りである。

すなわら、回転台の周辺部の少なくとも一部に吸着部を
突出して開設し、中央部に前記吸着部に保持される）１
１ｉ記彼塗布吻を点接触で支持する複数の突起部を設け
、または前記回転台を、周ｉ７１部に全周にわたって突
設される支持部と、前記支持部の内側に設けられｒｉｉ
ｉ記支持部ととち乙こ被塗布物を点接触で支持する複数
の突起部と、前記支持部の内側に開設される吸引孔とで
構成し、または前記回転台の周辺部の少なくとも一部に
前記被塗布物を吸着保持する吸着部を突設し、または前
記回転台の周辺部に前記被塗布物を吸着する複数の吸着
Ｔしを開設することにより、回転台と回転台に真空吸着
によって固定される被塗布物との間に生しる接触部分ま
たは非接触部分の面積が最小となるようにして、回転台
に載置される被塗布物の内部において回転台との接触に
起因する不均一な温度分布の発生を防止し、均一な塗布
結果が得られるようにしたものである。

［実施例１１ 第１図は、本発明の一実施例である塗布装置の要部を取
り出して示す断面図である。

塗布力、プｌの内部中央には、スピンチャック２　（回
転台）が水平に設けられ、塗布カップ１の底部を０ｉｆ
ｆｌして設置られた回転軸３を介してサーボモータ（図
示ゼず）などに接続され、所定の回転速度で回転される
構造とされている。

そして　前記スピンチャック２の北には、ウがウエハ４
　（被塗布物）が真空吸着の方法で着脱自在に［ｉ’ｉ
ｌ　定されてスピンチャック２とともに回転され、スピ
ンチャック２の中央部上方に垂下された滴下ノズル５か
らウがウエハ４の中央部に滴下されるフォＩ−レジス）
６（ｉ８ａ、）が遠心力によってウがウエハ４の全面に
わたって分散され、塗布されるように構成されている。

この場合、前記スピンチャック２のウがウエハ４との接
触面は、第２図（ａｌように構成され同図（１））は前
記第２図に（ａｌにおいて線ＦＩＢ−１１１３で示され
る部分の断面図である。

すなわら、スピンチャック２の周辺部には、複数の複数
の吸着部７が突設され、この吸着部７は、スピンチャッ
ク２および回転軸３の内部に形成された真空ボー１−８
を介して所定の真空源（図示せず）に１妾続され、スピ
ンチャック２の上にＭ置されるウがウエハ４の周辺部が
真空吸着によって固定されるように構成され、さらに、
スピンチャック２の中央部には、先端部が鋭角に形成さ
れた複数の突起部９が設けられ、ウがウエハ４の中央部
が点接触で支持され、ウがウエハ４の平坦度が維持され
る構造とされている。

以下、本実施例の作用について説明する。

はじめに、ウがウエハ４がスピンチャック２の上に位置
され、スピンチャック２の周辺部に設けられたｒ■数の
吸着部７によって周辺部が真空吸着されて固定されると
ともに、スピンチャック２の中央部に配設された？ｉｉ
Ｄの突起部９によってウがウエハ４の中央部が点接触で
支持され、平坦度を維持した状態でスピンチャック２に
保持される。

次に、スピンチャック２に載置されたウがウエハ４の中
央部に、スピンチャック２の１一方に設けられた摘［：
ノズル５から所定量のフォトレジスト１６が滴下された
後、ウがウエハ４はスピンチャック２とともに所定の回
転数で回転され、ウがウエハ４の上に滴下されたフォト
レジスト６ハ４の表面に分散されて塗布される。

この場合、ウがウエハ４は周辺部乙こおいてスピンチャ
ック２の吸着部７に吸着固定され、中央部は先・端部が
鋭角な複数の突起部９によって点接触で支持されるよう
に構成され、平坦度を）員なうことなくスピンチャック
２との接触面積が最小にされているため、ウがウエハ４
の内部の温度分布が、スピンチャック２に接触すること
に起因して不均一となることが防止される。

この結果、ウがウエハ４の表面に遠心力によって分散さ
れるフＡＩ・レジスト６に含有さ比る揮発性の溶媒など
のウがウエハ４各部における揮散速度などが、ウがウエ
ハ４各部の温度分布の不均一さに起因してばらつきを生
しることが回避され、ウがウエハ４の表面には均一な厚
さにフォトレジスト６が塗布される。

そして、所定時間経過後スピンチャ，り２の回転は停止
され、さらに吸着孔部７による真空吸着が解除されたの
ち、フォトレジスト６が均一に塗布されたウがウエハ４
は取り除かれる。

上記の一連のＩ桑作を繰り返すことによって、多数のウ
がウエハ４にフォトレジスト６が均一に塗布されろ。

［実施例２］ 第３図［ａｌは、本発明の他の実施例である塗布装置の
スピンチャック２を取り出して示す平面図であり、同図
ｆｂｌは前記第３図ｉａ＋において線ＩＩＩ　Ｂ　−Ｉ
ＩＩＢで示される部分の断面図である。

本実施例においては、スピンチャック２に載置されろう
エバ４は、周辺部がスピンチャック２の周辺部に全周に
わたって突設される支持部１０によって支持されるとと
もに、中央部がスピンチャ２り２の中央部に配設された
複数の突起部９によって点接触で支持されるように構成
され、さらに支持部１０の内側に真空ボート２３に連通
される複数の吸引孔１１が開設されているところが前記
実施例１と異なる。

ずなわら、ウがウエハ４は周辺部にｔ，Ｈいて支持部ｌ
Ｏに支持され、中央部は先端部が鋭角な複数の突起部９
によって点接触で支持されるように構成され、平坦度を
）員なうことなくスピンチャック２との接触面積が最小
にされているため、ウがウエハ４の内部の温度分布が、
スピンチャック２に接触することに起因して不均一とな
ることが防止され、さらに、スピンチャック２に戴置さ
れるウがウエハ４とスピンチャック２の周辺部に突設さ
れた支持部１０とで構成される空間は、前記吸引孔１１
によって負圧にされウがウエハ４のほぼ全面にわたって
大気圧が作用されるため、ウがウエハ４はスピンチャッ
ク２により確実に固定されるものである。

この結果、スピンチャック２により安定に同定されて回
転されるウがウエハ４の表面に遠心力によって分散さね
、るフ、１ルジスＩ・６に含有される揮発性の溶媒など
の・リエハ４各部における揮散速度などが、ウがウエハ
４各部の７１Ｍ度分布の不均一さに起因してばらつきを
生（しることが回避され、ウク：ハ４の表面には均一な
厚さにツメ［−レジスト６が塗布される。

［実施例３１ 第４図ｔａｌは、本発明のさらに他の実施例であるくｖ
布装置のスピンチャック２を取り出して示す平面図であ
り、同Ｕ２３　（ｂ）は、前記第４図（ａｌにおいて線
ＩＶ　１３−ＩＶ　Ｂで示される部分の断面図である。

本実施例３においては、スピンチャック２の周辺部に全
周にわたってリング状の吸着孔７ｂを持つリング状の吸
着部７ａが突設され、この吸着部７ａのみによってウが
ウエハ４が支持されて固定されるように構成されている
ものである。

この場合、スピンチャック２にｉｔされるウがウエハ４
１の中央部は、スピンチャック２に全く接触されないた
め、ウがウエハ４の内部の温度分布が、スビンチ、−，
／り２に接触することに起因して不均一となることが防
止さね、ウがウエハ４の表面に遠心力によって分散され
る）Ａ トレンストロ揮発性の溶媒などのウがウエハ４各部にお
けろ連敗速度などが、ウがウエハ４各部の温度分布の不
均一さに起因してぼろつきを生しることが回避され、ウ
がウエハ４の表面には均一な厚さにフォ［−レジス１６
が塗布できる。

なお、ｉｒｉ記吸着部７ａは第４図ｔｃ＋に示されるよ
うに、スピンチャック２の周辺部に部分的に設け、各吸
着部７ａに弧状の吸着孔７ｃを形成するようにＬ７ても
良い。

［実施例４］ 第５図ｆａｔは、本発明の実施例４である塗布装置のス
ビンチｈツク２を取り出して示す平面図、同図（ｂｌは
前記第５図（ａｌにおいて．ＶＡＶＢ−ＶＢで示される
部分の断面図である。

本実施例４においては、平坦なスピンチャック２のウが
ウエハ４との接触面の周辺部に複数の吸引孔１１ａが開
設され、ウがウエハ４が吸着固定されるように構成され
ているものである。

この場合、スピンチャック２に載置されるウがウエハ、
１５よ１，王）ヱ全面にわたって均一にスピンチャック
２　ニｔＤ　ｉ！にされるため、スピンチャック２にｔ
妾触さ１１、ることによるスピンチャック２からの熱的
な影古が、ウがウエハ４の全面において均一となり、ウ
がウエハ４の各部において温度分布が不均一となること
が防止される。

この結果、ウがウエハ４の表面に遠心力によって分（１
′ｉされるフォトレジスト６に含有される揮発性の溶媒
などのウがウエハ４各部における連敗速度などが、ウが
ウエハ４の各部の温度分布の不均一さに起因してばらつ
きを生しることが回避され、ウがウエハ４の表面には均
一な厚さにフォトレジスト６を塗布することができる。

［効果］ （１）、回転台に真空吸着によって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
布装置の回転台の周辺部の少なくとも一部に吸着部が突
出して開設され、中央部に前記吸着部に保持される前記
被塗布物を点接触で支持する複数の突起部が設けられる
構造であるため、回転台と回転台乙こ１１空吸着によっ
て固定される被塗布物との間に生しる接触部分の面積を
最小にでき、回転台に載置される被塗４Ｊ物の内部にお
いて回転台との接触に起因する不均一な温度分布の発生
がｌｉ／ｊ止され、被塗布物の表面に均一な塗布膜が形
成できる。

（２）、回転台に真空吸着によって代置さね，て回転さ
れる被塗布物に溶液を滴下することによって・丈４１を
行う塗布′Ａ置の回転台が、周辺部に全周にわたって突
設される支持部と、１１ｉ記支持部の内側に設けられ前
記支持部とともに被塗布物を点接触で支持する複数の突
起部と、前記支持部の内側に開設される吸引孔とで構成
される構造であるため、被塗布物に比較的大きな吸引力
が作用されて回転台により安定に固定され、さらに回転
台と回転台に真空吸着によって固定される破くの重力と
の間に生しる接触部分の面積を最小にでき、回転台に載
置される被塗布物の内部において回転台との接触に起因
する不均一な温度分布の発生が防止され、被塗布物の表
面に均一な塗布膜が形成できる。

（３）２回転台に真空吸着によって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
布装置の回転台の周辺部の少なくとも一部に…１記被塗
布物を吸着保持する吸着部が突設される構造であるため
、被塗布物の中央部が回転台に接触されず、回転台に載
置される被塗布物の内部において回転台との部分的な接
触に起因する不均一な温度分布の発生が防止され、被塗
布物の表面に均一な塗布膜が形成できる。

（４）１回転台に真空吸着によって載置されて回転され
る被塗布物にｌ８液を滴下することによって塗布を行う
塗布装置の回転台の周辺部に面塗被塗布物を吸着する複
数の吸着孔が開設される構造であるため、被塗布物のほ
ぼ全面が回転台に均一に接触され、回転台からの熱的な
影響が被塗布物の全面において均一となり、回転台に載
置される被塗布物の内部において回転台との部分的な接
触に起因する不均一な温度分布の発生が防止され、被塗
布物の表面に均一な塗布膜が形成できる。

（５）　　前記（１）〜（４）の結果、Ｖ導体装置の豐
造乙こ４居Ｊる」−産＋’ｔ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恭づき具
体的ζこ説明したが、本発明は面塗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ＴＪｉ々変
更１杜能であることはいうまでもない。

たとえば、突起部の形状は　球面などであっても良い。

［ｆす用分野］ 以十の説明で（Ｊ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ウがウエハのフメ
トレジス１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、板状の物品に溶液を
均一に塗布することが必要とされる技術に広く適用でき
る。

図面の節ｉｉｔな説明 第１図は、本発明の実施例１である塗布装置の要部を取
り出して示す断面図、 第２図ｆａｌは、曲記実、応例１のスピンチャックのモ
面図、 第２図ｔｂ＋は、前記第２図ｔａ＋において％９　ＩＩ
　Ｂ−ｉ［Ｂで示される部分の断面図、 第３図（ａｌは、本発明の実施例２である塗布装置のス
ピンチャックの平面図、 第３図ｆｂｌ　＋１１、前記第３図（ａｊにおいてｂｑ
　ＩＩＩ　Ｂ　−ｍＢで示される部分の断面図、 第４図ｔａ＋は、本発明の実施例３である塗布装置のス
ピンチャ、りの平面図、 第４図（ｂ）は、前記第４図（、＋１において線ＩＶ　
＋３−　ＩＶＢで示される部分の断面図、 第４図（Ｃ１は、本発明の実施例３の変形例である塗布
Ｗｔｆｆのスピンチャックの平面図、第５図ｔａ＋は、
本発明の実施例４である塗布１のスピンチャックの平面
図、 第５図ｆｂ）は、前記第５図（ａｌにおいて線ＶＢ−Ｖ
Ｂで示される部分の断面図である。

１・・・塗布カップ、２・・・スピンチャック（回転台
）、３・・・回転軸、４・・・ウがウエハ（被塗布物）
、５・　・滴下ノズル、６・・・フォトし・シスト（冷
液）、７．’、ａ　　　　吸着部、７１）、７ｃ　　　
−吸γ１孔、８　・　真空ボー１、″）・・突起部、Ｉ
Ｃ）・支持部、１１．］］、、１・・・吸引イＬ０ ｆ−５，＼ 代理人　弁理士　　小　川　勝　ｌｊ３．。

第　　　１　　図 第　　２　　図 （の）（ｂ） 第　　３　　図 （ｂ）　　７４ 第　　　４　　図 （昆） 第　　５　　図 （ａ−） （ｂ） ２．／４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転台に真空吸着によって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、前記回転台の周辺部の少なくとも一部に吸
   着部が突出して開設され、中央部に前記吸着部に保持さ
   れる前記被塗布物を点接触で支持する複数の突起部が設
   けられてなることを特徴とする塗布装置。 ２、前記被塗布物がウエハ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。 ３、前記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。 ４、回転台に真空吸着によって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、前記回転台が、周辺部に全周にわたって突
   設される支持部と、前記支持部の内側に設けられ前記支
   持部とともに被塗布物を点接触で支持する複数の突起部
   と、前記支持部の内側に開設される吸引孔とからなるこ
   とを特徴とする塗布装置。 ５、前記被塗布物がウエハであることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の塗布装置。 ６、前記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４項記載の塗布装置。 ７、回転台に真空吸着によって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、前記回転台の周辺部の少なくとも一部に前
   記被塗布物を吸着保持する吸着部が突設されてなること
   を特徴とする塗布装置。 ８、前記被塗布物がウエハであることを特徴とする特許
   請求の範囲第７項記載の塗布装置。 ９、前記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７項記載の塗布装置。 １０、回転台に真空吸着によって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、前記回転台の周辺部に前記被塗布物を吸
   着する複数の吸着孔が開設されてなることを特徴とする
   塗布装置。 １１、前記被塗布物がウエハであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１０項記載の塗布装置。 １２、前記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１０項記載の塗布装置。