JPS6351975A - 塗布方法および装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、塗布技術、特に、半導体装置の製造において
、半導体ウェハに高粘度樹脂を塗布する工程に適用して
有効な技術に関する。

［従来の技術〕 半導体ウェハに対する溶液の塗布技術については、株式
会社工業調査会、昭和６０年１１月２０日発行、「電子
材料Ｊ　１９８５年１１月号別冊、Ｐ８９〜Ｐ９４に記
載されている。

ところで、本発明者は、α線などによる半導体素子の誤
動作を防止する目的で、半導体ウェハを分割して個々の
半導体素子を形成する前の段階で該半導体ウェハに形成
された複数の半導体素子に一括してポリイミド樹脂など
を塗布し、α線などに対する防護膜を形成する技術につ
いて検討した。

以下は、公知とされた技術ではないが本発明者によって
検討された技術であり、その概要は次の通りである。

すなわち、回転台に載置されている半導入ウェハを静止
させた状態で、その中央部に液状のポリイミド樹脂を所
定量だけ集中的に滴下して供給し、その後、回転台を高
速度で回転させ、遠心力で半導体ウェハの全面に溶液を
分散させて塗布膜を形成するものである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記のような塗布方式では、たとえばポ
リイミド樹脂などのように粘度が比較的大きい溶液の塗
布を行う場合、溶液が集中的に滴下された半導体ウェハ
の中央部における塗布膜厚が周辺部よりも大きくなり、
均一な塗布膜を形成することができないという問題があ
ることを本発明者は見いだした。

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ほかの１的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面かみ明ろかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段］ 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、次の通りである。

すなわち、被塗布物が着脱自在に載置される回転台と、
回転台の上方に設けるれ、回転台に載置される被塗布物
に所定の溶液を滴下するノズルと、このノズルを被塗布
物の平面方向に相対的に移動させるノズル移動機構とを
設け、ノズルを被塗布物の平面方向に相対的に移動させ
て溶液を滴下し、溶液を被塗布物の表面に分散して供給
する第１の段階と、被塗布物を回転させ、遠心力によっ
て被塗布物の全面に溶液を分散させる第２の段階とを経
て塗布が行われるようにしたものである。

［作用コ 上記した手段によれば、被塗布物に対する溶液の供給位
置の偏りなどに起因して塗布膜厚にばらつきを生じるこ
とが回避され、たとえば、溶液の粘度が比較的大きい場
合でも、遠心力による溶液の分散が被塗布物の全面で一
様に行われるので、均一な塗布結果を得ることができる
。

［実施例コ 第１図は、本発明の一実施例である塗布装置の要部を示
す説明図である。

回転台１の上には、たとえば半導体ウェハなどの被塗布
物２が真空吸着などによって着脱自在に固定されている
。

この回転台１には、モータ３が接続されており、回転台
１０回転や静止などの動作が自在に行われるように構成
されている。

回転台１の上方には、ノズル４がほぼ垂直下向きに開口
されており、伸縮自在なホース５およびポンプ６などを
介して溶液タンク７に接続されることによって、該溶液
タンク７に貯留されている、たとえばポリイミド樹脂な
どの溶液８が被塗布物２の上面に随時滴下されるととも
に、ノズル４の被塗布物２の平面方向などにおける移動
動作が拘束されないように構成されている。

この場合、前記ノズル４は、駆動アーム９ａｓおよび送
りねじ９ｂを介して該駆動アーム９ａを被塗布物２の平
面方向に移動させるモータ９Ｃなどからなるノズル移動
機構９に支持されており、ノズル４は、たとえば回転台
１に載置される被塗布物２の径方向などに相対的に移動
自在に構成されている。

また、回転台１を駆動するモータ３およびノズル移動機
構９のモータ９Ｃには、制御部１０が接続されており、
たとえば、モータ３によって駆動される回転台２の回転
動作と、モータ９Ｃによるノズル４の被塗布物２の平面
方向における移動動作などとが所望の状態に同期して制
御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。

まず、半導体ウェハなどの被塗布物２が回転台ｌに真空
吸着などによって確実に固定される。

次に、たとえば被塗布物２の中央部に位菅されて−るノ
ズル４の先端部から被塗布物２に対するポリイミド樹脂
などの溶液８の滴下が開始される。

この時、制御部１０は、ノズル移動機構９のモータ９Ｃ
および回転台１を駆動するモータ３の回転動作を適宜制
御し、たとえば、回転台２に載置された被塗布物２の所
定の方向への比較的低い速度の回転動作とノズル４の被
塗布物２の径方向への直線的な移動動作とを同時に行わ
せることにより、第２図に示されるように、被塗布物２
のほぼ全域に溶液８が、たとえば螺旋状に分散して一様
に供給される。（第１の段階） また、第３図に示されるように、被塗布物２の回転動作
と、該被塗布物２の径方向におけるノズル４の往復動作
などとを組み合わせることによって、被塗布物２の全域
に対して溶液８を放射状に供給してもよい。

その後、ノズル４からの溶液８の滴下が停止されるとと
もに、被塗布物２を比較的高速度で回転させることによ
って、前記の第１の段階で被塗布物２の全域に分散して
供給されたポリイミドＷ　ＢＭなどの溶液８が遠心力に
よって該被塗布物２の全面に均一に分散されて塗布され
る。（第２の段階ここで、本実施例では、ノズル４かち
被塗布物２の全域に溶液８が分散して供給され、その後
、被塗布物２を比較的高速度に回転させることによって
該被塗布物２の全面に溶液８が分散されて塗布されるの
で、たとえば、被塗布物２に対する溶液８０滴下位置の
偏りなどに起因して、被塗布物２の各部における溶液８
の塗布膜の厚さにばらつきを生じることが回避され、た
とえばポリイミド樹脂などの比較的高粘度の溶液８を、
半導体ウェハなどの被塗布物２に対して均一に塗布する
ことができる。

このように、本実施例においては以下の効果を得ること
ができる。

（１）、半導体ウェハなどの被塗布物２が着脱自在に載
置される回転台１と、この回転台１の上方に設けられ、
被塗布物２にポリイミド樹脂などの溶液８を滴下するノ
ズル４と、このノズル４を被塗布物２の平面方向に相対
的に移動させるノズル移動機ｍ９とを備え、被塗布物２
を比較的低い速度で回転させつつノズル４を被塗布物２
の径方向に相対的に移動させて溶液３を滴下することに
よって被塗布物２０表面に分散して供給した後、被塗布
物２を比較的高速度で回転させ、遠心力によって被塗布
物２の全面に溶液８が分散されて塗布されるので、被塗
布物２に対する溶液８の供給位置の偏りなどに起因して
、溶液８の塗布膜の厚さにばらつきなどを生じることが
回避され、たとえばポリイミド樹脂などの比較的高粘度
の溶液８を、半導体ウェハなどの被塗布物２に対して均
一に塗布することができる。

（２）、前記（１）の結果、半導体ウェハなどの被塗布
物２に形成された半導体素子に対するポリイミド樹脂な
どの溶液８の塗布膜厚の過不足などに起因する製品不良
の発生が防止され、半導体装置の（言頼性が向上される
。

（３）、前記（１）の結果、たとえば、ポリイミド樹脂
など、比較的高粘度の溶液８の半導体ウェハなどの被塗
布物２に対する塗布工程を自動化することが可能となり
、半導体装置の製造における生産性を向上させることが
できる。

以上本発明者によってなされた発明を実５缶例に基づき
具体的に説明したが、本発明：ま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、ノズル４
または、回転台１をＸＹテーブルなどに載置し、被塗布
物２を静止させた状態で、被塗布物２の全域に溶液８を
所定の径路で分散して供給する構造としてもよい。

また、被塗布物２の中央部から溶液８の供給を開始する
ことに限らず、被塗布物２の所望の部分から溶液８の供
給動作を開始してもよい。

さらに、被塗布物２に対するノズル４の相対的な移動動
作中における溶液８の供給を間歇的に行ってもよい。

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
おける高粘度樹脂の半導体ウェハへ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、被塗布物に対して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。

［発明の効果： 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、被塗布物が着脱自在に載置される回転台と、
該回転台の上方に設けられ、前記回転台に載置される前
記被塗布物に所定の溶液を滴下するノズルと、該ノズル
を前記被塗布物の平面方向に相対的に移動させるノズル
移動機構とを備え、前記ノズルを前記被塗布物の平面方
向に相対的に移動させて前記溶液を滴下し、該溶液を前
記被塗布物の表面に分散して供給する第１の段階と、前
記被塗布物を回転させ、遠心力によって該被塗布物の全
面に前記溶液を分散させる第２の段階とを経て塗布が行
われるので、被塗布物に対する溶液の供給位首の偏りな
どに起因して塗布膜厚にばらつきを生じることが回避さ
れ、たとえば、溶液の粘度が比較的大きい場合でも、遠
心力による溶液の分散が被塗布物の全面で一様に行われ
る結果、均一な塗布結果を得ることができる。

【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百の要部を示す
説明図、 第２図はその動作を説明する説明図、 第３図は同じくその動作を説明する説明図である。 １・・・回転台、２・・・被塗布物、３・・・モータ、
４・・・ノズル、５・・・ホーｘ、５・・・ポンプ、７
・・・溶液タンク、８・・・溶液、９・・・ノズル移動
機構、９ａ・・・駆動アーム、９ｂ・・・送りねじ、９
ｃ・・・モータ、１０・・・制御部。 第　　１　　図 ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被塗布物にノズルから所定の溶液を滴下して供給す
   る第１の段階と、前記被塗布物を回転させ、該被塗布物
   に滴下された前記溶液を遠心力によって全面に分散させ
   る第２の段階とを有する塗布方法であって、前記第１の
   段階において、前記ノズルを前記被塗布物の平面方向に
   相対的に移動させて前記溶液の滴下を行い、該溶液を前
   記被塗布物の表面に分散して供給することを特徴とする
   塗布方法。 ２、前記第１の段階において、前記被塗布物を回転させ
   つつ該被塗布物の径方向に前記ノズルを移動させること
   により、前記溶液が前記被塗布物に螺旋状に分散して供
   給されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   塗布方法。 ３、前記被処理物および前記溶液が、それぞれ半導体ウ
   ェハおよび高粘度樹脂であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の塗布方法。 ４、被塗布物が着脱自在に載置される回転台と、該回転
   台の上方に設けられ、前記回転台に載置される前記被塗
   布物に所定の溶液を滴下するノズルと、該ノズルを前記
   被塗布物の平面方向に相対的に移動させるノズル移動機
   構とを備え、前記ノズルを前記被塗布物の平面方向に相
   対的に移動させて前記溶液を滴下し、該溶液を前記被塗
   布物の表面に分散して供給する第１の段階と、前記被塗
   布物を回転させ、遠心力によって該被塗布物の全面に前
   記溶液を分散させる第２の段階とを経て塗布が行われる
   ことを特徴とする塗布装置。 ５、前記第１の段階において、前記被塗布物を回転させ
   つつ該被塗布物の径方向に前記ノズルを移動させること
   により、前記溶液が前記被塗布物に螺旋状に分散して供
   給され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、前記被処理物および前記溶液が、それぞれ半導体ウ
   ェハおよび高粘度樹脂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。