JPS6351976A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗布技術、特に、単導体装置の製造における
ウェハ処理工程でのフォトレジストの回転塗布に適用し
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フォトレジストの回転塗布技術に
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＝　１９８５年１１月号別冊、Ｐ８
９〜Ｐ９４に記載されている。

その概要は、一定の速度で回転される半導体ウェハの中
央部にフォトレジストを滴下し、遠心力によって全面に
分散させることにより、所定の膜厚のフォトレジスト層
を半導体ウェハの表面に形成するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のように、半導体ウェハの回転速度を一
定にして塗布を行う方式では、たとえば、半導体ウェハ
に滴下されるフォトレジストの粘性の変動などに起因す
る塗布膜厚の変化を防止することができず、半導体ウェ
ハに被着されるフォトレジストの膜厚のばらつきの原因
となっていることを本発明者は見い出した。

二のようなフォトレジストの膜厚のばらつきはフォトレ
ジストをマスクとするフォトリングラフィによって半導
体ウェハに形成される集積回路パターンなどの寸法精度
を低下させる原因となるものである。

本発明の目的は、被塗布物に形成される溶液の塗布Ｖ厚
を所定の値に一定にす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
。

〔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、回転台に載置されて回転される被塗布物に所
定の溶液を滴下することによって溶液の塗布膜を形成す
る塗布装置に、回転されつつある被塗布物における溶液
の膜厚を計測する膜厚測定部と、この膜厚測定部におけ
る測定値に基づいて回転されつつある被塗布物の回転速
度を制御することにより被塗布物に形成される塗布膜の
厚さを所定の値に調整する膜厚制御部とを設けたもので
ある。

〔作用〕

上記した手段によれば、たとえば、被塗布物に滴下され
る溶液の粘性の変動などに起因する塗布膜厚の変化を、
被塗布物の回転速度の制御によって補正することができ
、被塗布物に形成される溶液の塗布膜厚を一定にするこ
とが可能となる。

〔実施例〕

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載置されている。

回転台１は、下部に接続されたモータ３によって駆動さ
れるように構成されている。

モータ３には、モータ制御部４が接続されており、該モ
ータ３によって駆動される回転台１の回転速度などが所
望の値に制御される構造とされている。

また、回転台１の上方には、滴下ノズル５が設けられ、
該回転台１に載置されて回転される半導体ウェハなどの
被塗布物２の中央部に、フォトレジストなどの溶液６が
滴下されるように構成されている。

そして、回転される被塗布物２に滴下された溶液６が、
遠心力によって被塗布物２の全面に分散されることによ
り、溶液６の被塗布物２に対する塗布が行われるもので
ある。

この場合、回転台１に載置される被塗布物２の上方には
、膜厚測定部７が設けられており、たとえば、被塗布物
２に対してほぼ垂直にレーザ７ａを入射させ、遠心力に
よって被塗布物２０表面に分散されて形成されつつある
溶液６の塗布膜による該レーザ７ａの干渉縞などを観測
することによって、回転されつつある被塗布物２０表面
での溶液６の塗布膜の形成過程における厚さが計測され
るように構成されている。

さらに、膜厚測定部７には、膜厚制御Ｂ８が接続されて
おり、この膜厚制御部８には、たとえば、塗布過程の所
定の時刻における塗布膜厚および被塗布物２の回転速度
と、最終的に被塗布物２に形成される溶液６の塗布膜厚
との相関関係などの基礎データが予め把握されている。

そして、膜厚制御部８では、膜厚測定部７から得られる
塗布過程の溶Ｉ１６の塗布膜厚に関する情報と前記の基
礎データなどとに基づいて、モータ制御部４を介して回
転台１に載置された被塗布物２の塗布過程における回転
速度を随時調整することにより、最終的に被塗布物２に
形成される溶液６の塗布膜厚が所定の値となるような制
御が行わ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、回転台１
に載置された半導体ウェハなどの被塗布物２は、第２図
に示されるように、所定の初期設定値Ｒｏ　の回転速度
で回転されるとともに、滴下ノズル５からフォトレジス
トなどの溶液６が滴下され、滴下された溶液６は遠心力
によって分散される。

この時、回転される被塗布物２の表面における溶液６の
塗布膜厚の変化は、膜厚測定部７によって継続的に計測
されるとともに、膜厚制御部８では、予め把握されてい
る基礎データと膜厚測定部７から得られる実測値とを比
較することによって、第２図においてＡ−Ｂで示される
所定の区間の所定の時刻ｔ０　において、被塗布物２０
回転速度を初期設定値Ｒ０からＲ１またはＲ２のごとく
適宜減少または増加させることにより、被塗布物２の回
転が停止される時刻ｔ３　における溶液６の塗布膜厚が
所定の値となるように被塗布物２０回転速度を制御する
動作が行われる。

また、場合によっては、被塗布物２０回転速度の初期設
定値Ｒ０がそのまま維持される制御が行われる。

このため、たとえば、被塗布物２に滴下される溶液６の
粘性などの変動に起因する最終的な塗布膜厚の変化が、
回転中の被塗布物２の回転速度を適宜変化させることに
より補正され、最終的に被塗布物２の表面に形成される
溶液６の塗布膜厚を所定の値に一定にすることができる
。

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）０回転されつつある被塗布物２における溶液６の
塗布膜の形成過程における膜厚を測定する膜厚測定部７
と、この膜厚測定Ｂ７からの情報および予め把握されて
いる基礎データなどに基づいて、回転中の被塗布物２０
回転速度を制御することにより、最終的にｖＬ塗布物２
に形成される溶液６の塗布膜の厚さを所定の値に調整す
る膜厚側ａＯ部８とが設けられているため、たとえば、
被塗布物２に滴下される溶液６の粘性などの変動に起因
する最終的な溶液６の塗布膜厚の変化が防止され、半導
体ウェハなどの被塗布物２に形成されるフォトレジスト
などの溶液６の塗布膜厚を所定の渣に一定に制御するこ
とができる。

（２）４　前記（１）の結果、半導体装置の！！造にお
いて、フォ）　ＩＪソグラフィによって半導体ウェハな
どの被塗布物２に形成される集積回路パターンの寸法が
、該半導体ウェハに被着されるフォトレノストの厚さの
ばらつきなどに起因して変動することが回避され、半導
体ウェハに形成される半導体素子などの歩留りを向上さ
せることができる。

（３）、前記（１）の結果、半導体装置の製造における
生産性が向上される。

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、膜厚測定部７としては、レーザ７ａを用いる
ものに限らず、いかなるものであってもよい。

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ウェハに対す
るフォトレジストの回転塗布技術に適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、均一な
塗布結果を得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、回転台に載置されて回転される被塗布物に所
定の溶液を滴下することによって該溶液の塗布膜を形成
する塗布装置で、回転されつつある前記被塗布物におけ
る前記溶液の膜厚を計ざ１する膜厚測定部と、この膜厚
測定部における測定筒に基づいて回転されつつある前記
被塗布物の回転速度を制御することにより、前記被塗布
物に形成される塗布膜の厚さを所定の値に調整する膜厚
制御部とが設けられているため、たとえば、被塗布物に
滴下される溶液の粘性の変動などに起因する　　゛塗布
膜厚の変化を、被塗布物の回転速度のＩＩ御によって補
正することができるので、被塗布物に形成される溶液の
塗布膜厚を一定にすることが可能となる。

【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３　’Ａの要部を
示す説明図、 第２図は本実施例の作用を説明する線図である。 １・・・回転台、２・・・被塗布物、３・・・モータ、
４・・・モータ制御部、５・・・滴下ノズル、６・・・
溶液、７・・・膜厚測定部、８・・・膜厚制御部、ｔｏ
　　・・・被塗布物の回転速度の変更時刻、ｔｓ　　・
・・被塗布物の回転停止時刻、Ｒｏ　　・・・被塗布物
の回転速度の初期設定値、Ｒ８、Ｒ２・・・膜厚制御部
によって変更された被塗布物の回転速度、Ａ−Ｂ・・・
被塗布物の回転速度の制御区間。 第　　１　　図 第　　２　　図 碕　閂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転台に載置されて回転される被塗布物に所定の溶
   液を滴下することによって該溶液の塗布膜を形成する塗
   布装置であって、回転されつつある前記被塗布物におけ
   る前記溶液の膜厚を計測する膜厚測定部と、この膜厚測
   定部における測定値に基づいて回転されつつある前記被
   塗布物の回転速度を制御することにより、前記被塗布物
   に形成される塗布膜の厚さを所定の値に調整する膜厚制
   御部とを有することを特徴とする塗布装置。 ２、前記被塗布物が半導体ウェハであり、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。