JPH058070B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体の製造工程で板状基板の少な
くとも２面以上の複数面に薄い均一な樹脂膜を同
時に形成する樹脂膜形成方法に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 近年、半導体素子の発展、あるいは半導体の製
造設備の技術進歩は目ざましいものがあり、サブ
ミクロンの時代といわれるまでになつている。

半導体を製造する過程でフオトリソグラフイ工
程は欠かすことのできない工程でフオトグラフイ
工程における基板への感光性樹脂等の均一で薄い
膜を形成することの必要性から、樹脂膜を形成す
る装置及び方法の開発が活発に行なわれている。

以下に従来の樹脂膜形成方法について説明す
る。

第１図はスピンナーによる樹脂膜形成方法を示
す図である。第１図において１は板状基板であり
１ａ面に感光性樹脂などの樹脂膜を形成する。ス
ピンナーによる樹脂膜形成方法を第２図に示す。
第２図ａに示す板状基板１をスピンナー装置（図
示せず）に真空吸着等により１ａ面が上になるよ
うに取付け（１ａ面は回転軸応に直角方向に延在
するように取付けられる。）、１ａ面に流動性の樹
脂２をスプレーあるいは滴下などにより塗布する
（第２図ｂ）。次に第２図ｃに示すようにスピンナ
ー装置により板状基板１を矢印方向に回転させて
余分な樹脂を飛散させて、１ａ面に均一な樹脂膜
を形成する（第２図ｄ）。以上のようなスピンナ
ー装置による方法では、第２図ｄに示すように板
状基板周辺部の樹脂膜２ａと中央部の樹脂膜２ｂ
では膜厚が異なり樹脂膜２ａ部が厚くなるという
問題があつた。したがつて半導体の工程で感光性
の樹脂膜を、上記したスピンナーで樹脂膜を１ａ
面、１ｂ面に形成して１ａ面と１ｂ面に連続した
パターンを形成しようとする場合に周辺部と中央
部で厚みが異なり同じ露光をした場合に中央部と
周辺部で感光状態が異なり均一なパターンを形成
することができなかつた。さらに１ａ面と１ｂ面
を同時に樹脂膜を形成することはできず工程の増
加をもたらし生産コストを上昇させる原因となつ
ていた。

第３図に従来のロールコータによる樹脂膜形成
法を示す。第３図において３ａと３ｂは回転ロー
ラで、回転ローラ３ａに樹脂膜を形成してそれを
板状基板１の１ａ面に転写して板状基板１の１ａ
面に均一な樹脂膜を形成するものである。

このロールコータによる方法も１ａ面の樹脂膜
の状態は前述したスピンナーによる方法と同様に
第２図ｄに示すように、中央部と周辺部とで膜厚
に差を生じる。従つてスピンナーの場合と同様の
問題を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
板状基板の面内で均一な樹脂膜を形成すると共に
同時に板状基板の複数面に略々均一な樹脂膜を形
成することのできる樹脂膜形成方法を提供するこ
とを目的とする。

発明の構成 本発明は、板状基板を回転中心に対して所定の
回転半径を持たせ、かつ回転軸心方向に樹脂膜形
成面を延在させて、樹脂膜形成面に流動性の樹脂
を塗布し、回転軸心を中心として回転させること
により、板状基板の複数面に同時に略々均一な樹
脂膜を形成することのできる樹脂膜形成方法であ
る。

実施例の説明 第４図は本発明の樹脂膜形成方法に用いるスピ
ンナー装置を示す図である。第４図において４は
板状基板（樹脂膜を形成するもの。）で５は回転
バランスのために設けた補助基板である。６は回
転下テーブル、７は板状基板および補助基板を取
付ける基板保持具、８は回転力を与えたときに板
状基板４および補助基板５が基板保持具７から飛
び出さないようにする取付ねじ、９は回転上テー
ブル、１０は回転下テーブルと回転上テーブルを
連結する連結棒である。

基板保持具７は第５図に示すように板状基板
４、補助基板５を挿入する凹部７ａを設け、フラ
ンジ部７ｂで回転下テーブル６、および回転上テ
ーブル９にそれぞれ取付けている。取付けねじ８
はフランジ部８ａを設けて、板状基板４、補助基
板５が回転力により飛び出すのを係止するよう構
成している。回転上テーブル９は連結棒１０によ
つて回転下テーブル６と一体的に連結され、回転
下テーブル６の基板保持具７の取付位置と対応す
る位置に基板取付具７を設けている。基板取付具
７は、前述したように回転上テーブル９と回転下
テーブル６にそれぞれ配置し、第４図に示す通
り、板状基板の上下端部を保持するよう構成して
いる。

連結棒１０の端部１０ａは回転可能に支板１１
に軸受１２を介して保持されている。以上のよう
に回転下テーブル６、回転上テーブル９、連結体
１０、支板１１、および基板保持部材７、取付ね
じ８により基板取付手段１３を構成している。

第６図は基板取付手段１３への板状基板４の取
付状態を示す図で、板状基板４の樹脂膜形成面４
ａ，４ｂ，４ｃが、回転中心に対して所定の半径
と、回転軸心方向に延在されて取付けられること
を示している。回転下テーブル６は回転駆動手段
であるモータ１４のモータ軸１４ａにネジ止めし
て連続している。モータ１４により基板取付手段
１３を回転駆動して、板状基板４を回転軸心を中
心とし、所定の回転半径を持たせて回転させる。
１５は基台でモータ１４を取付けると共に支板１
１の支軸１６を取付け、基板取付手段１３を間接
的に回転可能に保持している。

板状基板４は、面４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ
樹脂膜を形成するが、面内での膜厚の均一化及び
４ａ面と４ｃ面の角、４ｃ面と４ｂ面との角には
その角部にも均一な膜厚を形成するため半径Ｒの
曲率を持たせて構成している。又対向する角部に
もＲを持たせて構成している（第７図に示す。） 第８図は板状基板４の回転に対する基板取付手
段１３への取付方法を示す平面図である。板状基
板４は回転中心Ｐと板状基板の中心Ｑとの間に回
転半径ｌを持たせ、さらに板状基板４の巾広面４
ａ，４ｂが、回転軸心Ｐと板状基板４の中心とを
結ぶ線に対して傾きθ（時計方向を＋θ、反時計
方向を−θとして示す。）を持たせて、基板取付
手段１３に取付けている。又板状基板４の樹脂膜
形成面４ａ，４ｂ，４ｃは、第１図に示すように
回転軸心の方向に延在させるよう構成している。
従来の方法では第１図に示したように基板１の樹
脂膜形成面１ａが回転軸心に対して直角方向に延
在するよう構成されている。

以上のように構成されたスピンナー装置を用い
て本発明の塗布方法について手順を説明する。

板状基板４を基板取付手段１３に、上記したよ
う回転中心に対して所定の回転半径ｌを持たせる
と共に取付角θを与え、かつ樹脂膜形成面４ａ，
４ｂ，４ｃおよび４ｄ面が回転軸心方向に延在す
るよう取付ける（第９図ａおよび第４図に示
す。）。

次に樹脂膜形成面４ａ，４ｂ，４ｃ、あるいは
４ｄ面に流動性を有する樹脂Ａを塗布する。塗布
の方法については、注射器のようなもので手作業
で塗布あるいは、スプレー等で自動的に塗布して
も良い。この場合、形成面４ａ，４ｂ，４ｃある
いは４ｄ面の少なくとも樹脂膜を形成しようとす
る樹脂膜形成面の全面をおおうように塗布してお
くと形成面での樹脂膜の厚さのバラツキを小さく
することができる。第９図ｂに示す。

次にモータ１４を回転させて基板取付手段を第
９図ｂ矢印方向に回転させて余分な樹脂Ａを飛散
させて、板状基板４の４ａ，４ｂ，４ｃ面表面に
薄い均一な樹脂膜を同時に形成することができ
る。

第７図で示したように、板状基板４の面と面の
角に面取りＲを構成しているが、面取りを直線よ
りも曲線（一定の曲率を有するよう。）で構成す
るほど曲率面も含め面と面とを良好に接続するよ
う樹脂膜を形成することができる。

以上のようにして樹脂膜を形成するが、その一
例を示す。

板状基板４は第１０図に示すように、巾Ｗが16
mm、長さＬが140mm、厚さＴが３mm、面と面の角
Ｒが0.2〜0.5mmとし、スピンナー回転数ｒが
2000rpm、回転半径ｌが60mm、感光性樹脂の粘度
35cpで環境温度25度±３度とし、取付角θを変
化させた場合の樹脂膜形成結果を第１１図に取付
角θと膜厚ｔの線図として示した。この結果から
わかるように４ａ面と４ｃ面θを−5°付近、−35°
〜50°付近、あるいは＋10°付近に設定し、４ｂ面
と４ｃ面に同等の厚さの膜を形成する場合は、−
10°〜−20°の付近に設定すれば良いことがわか
る。

又、θが−30°から−50°の付近では４ａ，４
ｂ，４ｃ面間に一定の安定した状態があり、４
ａ，４ｂ面と４ｃ面との間に厚みの差が許容され
れば、これらの３面に同時に樹脂膜を形成するこ
ともできる。なお取付角θを反時計方向にした朱
鷺（第８図−θ方向）においては0°＜θ≦60°で
もつて、取付角を時計方向にした時（第８図＋θ
方向）においては0°＜θ≦45°でもつてほぼ良好
に複数面に樹脂膜を形成することができた。

第１２図は板状基板４、樹脂Ａ条件は第１０図
と同じで取付角θを−45°としてスピンナーの回
転数ｒを変化させた場合の樹脂膜形成状態を、回
転数ｒと膜厚との関係として示した線図である。
この結果から、回転数ｒが大きくなるに従つて膜
厚が薄くなる傾向にあるが、ほぼ1500rpm以上で
傾きは小さくなり、膜厚を安定して形成すること
ができることを示している。

以上のように、樹脂膜形成条件と樹脂膜形成状
態について述べたが、樹脂膜の形成状態は、樹脂
膜形成条件、回転数ｒ、回転半径ｌ、取付角θ、
あるいは樹脂材料、樹脂粘度、等により変化させ
ることができ、これらの条件を選択することによ
り、必要な樹脂膜を任意に形成することができ
る。

なお以上のような樹脂膜形成方法を用いて、第
１０図に示した板状基板４（巾Ｗが16〜20mm、長
さＬが140mm、250mm、厚さｔが2.5〜3.0mmで、角
Ｒが0.2〜0.5mmのもの。）の面、４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄに導体金属Ｂ（Au，Cu，Cr）等を蒸着
して、その表面に、上記方法で感光性樹脂膜（フ
オトレジスト）を形成し、露光、エツチングを行
ない、第１３図に示すように、４ａあるいは４ｂ
面と４ｃ面に連続したパターンを形成することの
できることを確認した。但し導体金属パターン巾
ｍ105μｍ、導体金属間巾20μｍの状態とした。以
上のような樹脂膜形成方法を用いることにより、
板状基板の面内での樹脂膜の厚さを略々均一にす
ることができると共に、板状基板の複数面に同時
に樹脂膜を形成することができるものである。

発明の効果 本発明の樹脂膜形成方法は、板状基板を回転中
心に対して所定の回転半径を持たせ、樹脂膜形成
面を回転軸心方向に延在させるようにして回転軸
心を中心に回転させることにより、２面以上の複
数面に同時に樹脂膜を形成することができると共
に、複数面に連続した樹脂膜をも略々均一に形成
することができるもので複数面に連続したパター
ン形成も可能とするものであり、その工業的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスピンナーによる樹脂膜形成方
法を示す斜視図、第２図はスピンナーによる樹脂
膜形成方法の手順を示す斜視図、第３図は従来の
ロールコータによる樹脂膜形成方法を示す斜視
図、第４図は本発明の樹脂膜形成方法に用いるス
ピンナー装置を示す側面図、第５図は同装置の基
板保持部材おび取付ねじを示す斜視図、第６図は
同装置の基板保持部材への板状基板の取付状態を
示す要部斜視図、第７図は同板状基板の部分斜視
図、第８図は同装置における板状基板とスピンナ
ー装置との取付関係を示す平面図、第９図は同樹
脂膜形成手順を示す図、第１０図は同板状基板の
斜視図、第１１図はスピンナーへの板状基板取付
角θと樹脂膜形成厚みとの関係を示す特性図、第
１２図は回転数と樹脂膜形成厚みとの関係を示す
特性図、第１３図は本発明の樹脂膜形成方法を用
いて板状基板に導体パターンを形成したものを示
す部分斜視図である。 １，４……板状基板、１ａ，４ａ，４ｂ，４ｃ
……樹脂膜形成面、１３……基板取付手段、１４
……モーター、θ……基板取付角、Ｐ……回転中
心、ｌ……回転半径、Ａ……樹脂、ｒ……回転
数、Ｂ……導体金属。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板取付手段の回転中心に対して所定の回転
   半径を有し、前記基板取付手段に、前記板状基板
   をその樹脂膜形成面が前記基板取付手段の回転軸
   心方向に向くように取付け、前記板状基板の樹脂
   膜形成面に流動性を有する樹脂を塗布し、前記基
   板取付手段を駆動手段で回転駆動して、前記板状
   基板を前記取付手段と共に前記取付手段の回転軸
   心を中心として回転させ、前記板状基板の２面以
   上の複数面に樹脂膜を形成することを特徴とする
   樹脂膜形成方法。 ２ 板状基板の回転軸心に対する直角方向の断面
   中心と回転中心とを結ぶ線に対して前記板状基板
   の樹脂膜形成面の巾広面とが角度を有するよう取
   付角θを与えて前記板状基板を基板取付手段に取
   付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の樹脂膜形成方法。 ３ 少なくとも樹脂膜を形成したい樹脂膜形成面
   の全面をおおうよう流動性を有する樹脂を塗布す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の樹脂膜形成方法。 ４ 基板取付手段の回転方向を反時計方向とした
   とき、取付角θが反時計方向でかつ0°＜θ≦60°
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の樹脂膜形成方法。 ５ 基板取付手段の回転方向を反時計方向とした
   とき取付角θが時計方向でかつ0°＜θ≦45°とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   樹脂膜形成方法。