JPH03272130A - スピン塗布方法 - Google Patents
スピン塗布方法Info
- Publication number
- JPH03272130A JPH03272130A JP2074015A JP7401590A JPH03272130A JP H03272130 A JPH03272130 A JP H03272130A JP 2074015 A JP2074015 A JP 2074015A JP 7401590 A JP7401590 A JP 7401590A JP H03272130 A JPH03272130 A JP H03272130A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film thickness
- resist
- coating
- coating solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
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〕
この発明は基板を回転させながら塗布液を塗布する一ス
ピン塗布方法に関するものである。例えば半導体製造工
程に用いられ、特に角基板上に液状レジストを均一な膜
厚で塗布するのに有効な方法である。
ピン塗布方法に関するものである。例えば半導体製造工
程に用いられ、特に角基板上に液状レジストを均一な膜
厚で塗布するのに有効な方法である。
［従来の技術］
現在、半導体を始めとして、液晶デイスプレィや密着イ
メージセンサなどの電子部品は写真製版技術を利用して
製造されているが、その工程にかける微細加工技術の良
合が、電子部品の製造歩留り、電気特性、信頼性、製造
コストなどを決定づけている。
メージセンサなどの電子部品は写真製版技術を利用して
製造されているが、その工程にかける微細加工技術の良
合が、電子部品の製造歩留り、電気特性、信頼性、製造
コストなどを決定づけている。
上記微細加工工程にかいてはシリコンウェハや無機薄厚
が付着したガラス基板などにレジスト膜を形威し、その
膜に回路パターンを露光して上記パターンを転写し、そ
のレジスト膜に形成されたパターンに従って酸などでシ
リコンや無機薄膜をエツチングしている。このｆａＩＩ
ｌｌＩＩ加工を何回かくりかえして電子部品ができ上る
。
が付着したガラス基板などにレジスト膜を形威し、その
膜に回路パターンを露光して上記パターンを転写し、そ
のレジスト膜に形成されたパターンに従って酸などでシ
リコンや無機薄膜をエツチングしている。このｆａＩＩ
ｌｌＩＩ加工を何回かくりかえして電子部品ができ上る
。
従来、この微細加工の工程では、シリコンなどの基板上
にレジスト膜を形成するのに第３図の断面構成図に示す
ようなスピンナ装置が使用されている。この装置はレジ
スト膜を形成しようとする基板（１）をモータ（２）に
よって回転する試料台（３）と、別に基板（１〉上に液
状レジストを滴下供給するシステム（省略）を備え、ス
ピンナの上カップ（４）、スピンナカップ内の溶媒蒸気
等を排気するダクト（６〉を備えた下カップ（５）から
構成される装置基板（１）を試料台、（３）の上に設置
し、その中央に液状レジストを滴下した後、スピンナの
上カップ（４）を閉じてモータ（２）を回転すると、試
料台（３）が回転すると共に基板（１）も回転してその
上に乗っている液状レジストが全面に広がり、回転時間
の経過につれて溶媒が蒸発レジスト膜が形成される。
にレジスト膜を形成するのに第３図の断面構成図に示す
ようなスピンナ装置が使用されている。この装置はレジ
スト膜を形成しようとする基板（１）をモータ（２）に
よって回転する試料台（３）と、別に基板（１〉上に液
状レジストを滴下供給するシステム（省略）を備え、ス
ピンナの上カップ（４）、スピンナカップ内の溶媒蒸気
等を排気するダクト（６〉を備えた下カップ（５）から
構成される装置基板（１）を試料台、（３）の上に設置
し、その中央に液状レジストを滴下した後、スピンナの
上カップ（４）を閉じてモータ（２）を回転すると、試
料台（３）が回転すると共に基板（１）も回転してその
上に乗っている液状レジストが全面に広がり、回転時間
の経過につれて溶媒が蒸発レジスト膜が形成される。
このようにスピンナで塗布するとき基板（１）の回転に
よってカップ内の空気とレジスト表面の摩擦によって膜
厚が変動する。特に角基板の場合は基板の角で風を切っ
て顕著な影響が現れる。第４図（Ａ） （Ｂ）は各々市
販レジストＯＦ’ＰＲ−８００（１５ｃｐ）（東京応化
工業（株）製）をスピンナの回転数１０００ ｒ ｐｍ
で塗布し、９０’Ｃ３０分プレベークした時の基板内膜
厚分布を示す特性図である。縦軸は基板の平均膜厚を１
とした時の相対膜厚を横軸は距離を示してかり、第４Ｌ
ｌ（Ａ）は１２５Ｎφの丸基板の膜厚分布を示し、第４
図（Ｂ）は１２５ Ｘ １２５ ｔｍ角のガラヌ基板の
膜厚分布を示している。前者は基板端面から２０．、の
間（図中ａで示す部分）は膜厚が約５ｑ６薄くなり、後
者は角基板の内接円の内側で均一膜厚となるがその外側
では風の流れに添って谷（図中すで示す）ができ、より
端面に近い所は表面張力で膜厚が厚くなろう このようにスピンナの回転によって基板の端面で風を切
るためレジスト膜厚が不均一となるので、電子部品の製
造には中央の平坦な部分しか使用できず、無駄になる部
分が多い。特に、角基板を使用すると、平坦な部分が狭
くなり基板周辺に使用できない部分が多くできる。
よってカップ内の空気とレジスト表面の摩擦によって膜
厚が変動する。特に角基板の場合は基板の角で風を切っ
て顕著な影響が現れる。第４図（Ａ） （Ｂ）は各々市
販レジストＯＦ’ＰＲ−８００（１５ｃｐ）（東京応化
工業（株）製）をスピンナの回転数１０００ ｒ ｐｍ
で塗布し、９０’Ｃ３０分プレベークした時の基板内膜
厚分布を示す特性図である。縦軸は基板の平均膜厚を１
とした時の相対膜厚を横軸は距離を示してかり、第４Ｌ
ｌ（Ａ）は１２５Ｎφの丸基板の膜厚分布を示し、第４
図（Ｂ）は１２５ Ｘ １２５ ｔｍ角のガラヌ基板の
膜厚分布を示している。前者は基板端面から２０．、の
間（図中ａで示す部分）は膜厚が約５ｑ６薄くなり、後
者は角基板の内接円の内側で均一膜厚となるがその外側
では風の流れに添って谷（図中すで示す）ができ、より
端面に近い所は表面張力で膜厚が厚くなろう このようにスピンナの回転によって基板の端面で風を切
るためレジスト膜厚が不均一となるので、電子部品の製
造には中央の平坦な部分しか使用できず、無駄になる部
分が多い。特に、角基板を使用すると、平坦な部分が狭
くなり基板周辺に使用できない部分が多くできる。
一方、均一な膜厚の塗布膜を得るために、特開昭５９−
８２９７５Ｊｉｊ−公報及び特開昭６０−２４５２２５
号公報に塗布処理槽内を排気して高速回転時に発生する
フォトレジストの噴霧を吸引して再付着、はねかえり現
象等を防止する装置が提案されている。
８２９７５Ｊｉｊ−公報及び特開昭６０−２４５２２５
号公報に塗布処理槽内を排気して高速回転時に発生する
フォトレジストの噴霧を吸引して再付着、はねかえり現
象等を防止する装置が提案されている。
ところが、これらにかける排気手段はいわば換気扇のよ
うな類のもので、風が回る、起こる状態となっている。
うな類のもので、風が回る、起こる状態となっている。
そのため、排気した場合、却って風が起こり塗膜に筋状
の波形が形成される。
の波形が形成される。
従来のスピン塗布方法は以上のように回転させながら塗
布液、例えばフォトレジストの溶媒を揮発させレジスト
膜を形成しているので、空気とレジスト表面の摩擦によ
って膜厚が変動し、不均一になるという問題点があった
。特に角基板の場合は基板の角で風を切るため顕著であ
った。
布液、例えばフォトレジストの溶媒を揮発させレジスト
膜を形成しているので、空気とレジスト表面の摩擦によ
って膜厚が変動し、不均一になるという問題点があった
。特に角基板の場合は基板の角で風を切るため顕著であ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、均一な膜厚の塗布膜を形成できるスピン塗布
方法を得ることを目的とする。
たもので、均一な膜厚の塗布膜を形成できるスピン塗布
方法を得ることを目的とする。
この発明のスピン塗布方法は、塗布液を基板を回転させ
て全面に広げた後、上記基板を収容する槽内を真空に排
気し、上記基板を回転させながら流動状態の上記塗布液
を乾燥固定し塗布膜を形成するようにしたものである。
て全面に広げた後、上記基板を収容する槽内を真空に排
気し、上記基板を回転させながら流動状態の上記塗布液
を乾燥固定し塗布膜を形成するようにしたものである。
この発明にかいては真空中で基板を回転させて溶媒を揮
発させ塗布膜を形成するので、空気とレジスト膜の摩擦
及び風を切る現象を低減でき、それに起因する膜厚の不
均一が改善され、基板の広い面積にわたって平坦な塗布
膜が得られる、〔実施例〕 この発明はスピンナによって基板上に塗布液、例えＩｉ
液液状しヌトを塗布するとき、基板を試料台に設置し、
その上にレジスト液を滴下後又は滴下させながらスピン
ナを回転させてレジスト液が基板全面に広がった後に、
基板を収容する槽であるカップ内をレジストの溶媒が沸
騰しない範囲（溶媒の蒸気圧以上）の真空度にしながら
回転させて基板端面の風切り効果を減少させ、溶媒を蒸
発させ流動状態の塗布液を乾燥固定し、均一な膜厚の塗
布膜を得るものである。
発させ塗布膜を形成するので、空気とレジスト膜の摩擦
及び風を切る現象を低減でき、それに起因する膜厚の不
均一が改善され、基板の広い面積にわたって平坦な塗布
膜が得られる、〔実施例〕 この発明はスピンナによって基板上に塗布液、例えＩｉ
液液状しヌトを塗布するとき、基板を試料台に設置し、
その上にレジスト液を滴下後又は滴下させながらスピン
ナを回転させてレジスト液が基板全面に広がった後に、
基板を収容する槽であるカップ内をレジストの溶媒が沸
騰しない範囲（溶媒の蒸気圧以上）の真空度にしながら
回転させて基板端面の風切り効果を減少させ、溶媒を蒸
発させ流動状態の塗布液を乾燥固定し、均一な膜厚の塗
布膜を得るものである。
高真空度にしてレジスト溶媒の蒸気圧以下にするとレジ
スト膜内で気泡が発生し平坦な膜が得られない。真空度
は数６ ａｓ Ｈｇでも効果があるが実用的には数十ｓ
ｌｕｇが適当である。
スト膜内で気泡が発生し平坦な膜が得られない。真空度
は数６ ａｓ Ｈｇでも効果があるが実用的には数十ｓ
ｌｕｇが適当である。
上記のように真空中で塗布したレジスト膜は溶媒が完全
に除去されていればプレベークをしないで直ちにパター
ン露光ができるが残留溶媒があるときはプレベークを行
ってからパターン露光を行う。
に除去されていればプレベークをしないで直ちにパター
ン露光ができるが残留溶媒があるときはプレベークを行
ってからパターン露光を行う。
以下、この発明を実施例に基づき、具体的に説明する。
第１図はこの発明に係わるスピンナ装置の一例を示す断
面構成図である。基板（］１）はモータ（１２）によっ
て回転する試料台（１３）と結ばれ、モータ（１２）回
転軸が下カップを貫通する部分（２２）には気密を保つ
ため磁気シールを施している。又、上カップ（１４）と
下カップ（１５）の間はＯリング（２１）で真空を保っ
ている。排気用配管（１６）は途中に圧力調整バルブ（
２３）を設けてロータリポンプ（２４）に継いであり、
スピンナカップ内を真空にできる構造にしである。
面構成図である。基板（］１）はモータ（１２）によっ
て回転する試料台（１３）と結ばれ、モータ（１２）回
転軸が下カップを貫通する部分（２２）には気密を保つ
ため磁気シールを施している。又、上カップ（１４）と
下カップ（１５）の間はＯリング（２１）で真空を保っ
ている。排気用配管（１６）は途中に圧力調整バルブ（
２３）を設けてロータリポンプ（２４）に継いであり、
スピンナカップ内を真空にできる構造にしである。
次に動作について説明する。
この装置でレジストを塗布するときの実施例を以下に示
す。
す。
上カップ（１４）を開き、１２５ Ｘ １．２５ ｒａ
ｍ角のガラス基板（１１）を試料台（１３）の上に設置
する。次いで液状レジスト０ＦＰＲ−８００（１５ｃ
）東京応化工業（株）製を基板中央に滴下して上カップ
を閉じ、モータ（１２）によって基板（１１）を３００
ｒｐｍ 、 ５秒間回転させて、液状レジストを全面
に広げる。直ちに回転数を１．０００ ｒｐｍにして１
０秒後にロータリポンプ（２４）によって排気を開始し
、２０秒後に５０ｍＨｇの真空度に達した。圧力調整バ
ルブ（２３）でこの真空度を保ちながら更に３０秒間回
転させた後に、さらに９００３０分間オープン中でブレ
ベークを行った。この時の膜厚分布を第２図の特性図に
示した。
ｍ角のガラス基板（１１）を試料台（１３）の上に設置
する。次いで液状レジスト０ＦＰＲ−８００（１５ｃ
）東京応化工業（株）製を基板中央に滴下して上カップ
を閉じ、モータ（１２）によって基板（１１）を３００
ｒｐｍ 、 ５秒間回転させて、液状レジストを全面
に広げる。直ちに回転数を１．０００ ｒｐｍにして１
０秒後にロータリポンプ（２４）によって排気を開始し
、２０秒後に５０ｍＨｇの真空度に達した。圧力調整バ
ルブ（２３）でこの真空度を保ちながら更に３０秒間回
転させた後に、さらに９００３０分間オープン中でブレ
ベークを行った。この時の膜厚分布を第２図の特性図に
示した。
縦軸は相対膜厚、横軸は距離を表わす。
従来技術によって塗布した膜厚分布（第４図（Ｂ））と
比較すると基板角部で風の影響が少なく基板の周辺普で
平坦な塗布膜が得られていることがわかる。
比較すると基板角部で風の影響が少なく基板の周辺普で
平坦な塗布膜が得られていることがわかる。
昔た、このように流動状態の塗布液の乾燥固定を真空槽
内で行うことにより空気と塗布液表面の摩擦及び基板の
風切り現象を低減でき膜厚分布の均一化が実現できるだ
けでなく、乾燥固定に要する時間を短縮でき、基板の回
転速度を低く抑えることもできる。基板回転の低速化は
特に大基板に対してメリットが大きく、回転に要するモ
ータも小型化でき、安全性も高くなる。
内で行うことにより空気と塗布液表面の摩擦及び基板の
風切り現象を低減でき膜厚分布の均一化が実現できるだ
けでなく、乾燥固定に要する時間を短縮でき、基板の回
転速度を低く抑えることもできる。基板回転の低速化は
特に大基板に対してメリットが大きく、回転に要するモ
ータも小型化でき、安全性も高くなる。
以上のように、この発明によれば、スピン塗布にかいて
、塗布液を基板を回転させて全面に広げた後、上記基板
を収容する槽内を真空に排気し、上記基板を回転させな
がら流動状態の上記塗布液を乾燥固定するようにしたの
で、槽内空気と塗布液表面の摩擦及び基板の風切り現象
を低減でき、それに起因する膜厚不均一を低減できるの
で、均一な膜厚の塗布膜が得られる効果がある。
、塗布液を基板を回転させて全面に広げた後、上記基板
を収容する槽内を真空に排気し、上記基板を回転させな
がら流動状態の上記塗布液を乾燥固定するようにしたの
で、槽内空気と塗布液表面の摩擦及び基板の風切り現象
を低減でき、それに起因する膜厚不均一を低減できるの
で、均一な膜厚の塗布膜が得られる効果がある。
第１図はこの発明に係わるスピンナ装置の一例を示す断
面構成図、第２図はこの発明の一実施例のスピン嗜布方
法による塗膜の膜厚分布を示す特性図、第３図は従来の
スピンナ装置を示す断面構成図、第４図（Ａ） （Ｂ）
は各々従来法による塗布膜の膜厚分布を示す特性図であ
る。 図に卦いて、（１１）は基板、（１２）はモータ、（１
４）は上カップ、（１５）は下カップ、（２１）は真空
用Ｏリング、（２２）は磁気シール、（２３）は圧力調
整バルブ（２４）ハロータリポンブである。ここでは上
カッ／Ｑｌ プ（１４）と下カップ（１５）で槽を形成している。 な）、図中、同一符号は同−又は相当部分を示すり
面構成図、第２図はこの発明の一実施例のスピン嗜布方
法による塗膜の膜厚分布を示す特性図、第３図は従来の
スピンナ装置を示す断面構成図、第４図（Ａ） （Ｂ）
は各々従来法による塗布膜の膜厚分布を示す特性図であ
る。 図に卦いて、（１１）は基板、（１２）はモータ、（１
４）は上カップ、（１５）は下カップ、（２１）は真空
用Ｏリング、（２２）は磁気シール、（２３）は圧力調
整バルブ（２４）ハロータリポンブである。ここでは上
カッ／Ｑｌ プ（１４）と下カップ（１５）で槽を形成している。 な）、図中、同一符号は同−又は相当部分を示すり
Claims (1)
- 基板に塗布液をスピン塗布する方法において、上記塗
布液を上記基板を回転させて全面に広げた後、上記基板
を収容する槽内を真空に排気し、上記基板を回転させな
がら流動状態の上記塗布液を乾燥固定するようにしたこ
とを特徴とするスピン塗布方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074015A JPH03272130A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | スピン塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074015A JPH03272130A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | スピン塗布方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03272130A true JPH03272130A (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=13534854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074015A Pending JPH03272130A (ja) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | スピン塗布方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03272130A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358740A (en) * | 1992-06-24 | 1994-10-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for low pressure spin coating and low pressure spin coating apparatus |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP2074015A patent/JPH03272130A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358740A (en) * | 1992-06-24 | 1994-10-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for low pressure spin coating and low pressure spin coating apparatus |
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