JPS5910364A - 回転塗布装置 - 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】 本発明は、半導体の製造とくに不純物拡散剤及び保護膜
形成剤等の処理液を回転塗布する為の処理液滴下装置を
もつ回転塗布装置に関するもので２ページ ある。

半導体の製造において、不純物拡散剤として用いられる
シリカフィルム等の処理液を回転塗布する装置において
、上記処理液を回転塗布する装置の従来の例を第１図に
示す。第１図に示す様に、従来の方法では処理液１は処
理液を入れる容器２からポンプ３で吸入され、弁４を通
ってノズル５から押し出されて塗布物６ａに滴下される
。塗布物６ａは回転装置６ｂに装着されて、滴下された
処理液が回転塗布される。容器１からノズル５に至る処
理液の経路はパイプ７で接続されている。

従来の装置では、第１図に示すポンプ３や弁４、パイプ
７の中に多量の処理液が残留する。したがって処理液１
が常温中では不安定で常に新鮮な状態で塗布しなければ
ならない場合には、装置の使用毎に上記ポンプ３、弁４
、パイプ７を有機溶剤を用いて洗浄し、装置の使用前に
は新しい処理液で上記有機溶剤を置換しなければいけな
い欠点がある。又処理液１の種類を変えたい場合も同様
に装置全体を洗浄する必要があり、多量の処理液が３べ
−Ｓノ が洗浄及び置換のために使用される欠点がある。

又従来の装置では処理液は、ポンプ３からの押し出し圧
扁やノズル６の形状によって、ノズル６から漏出する場
合がある。処理液の漏出を防止する為に、処理液を滴下
直後に処理液を小量′吸引する吸引機構がポンプ３や７
ｒ４に設けられている。

第２図１ｄ、−，１一記吸引機構がない場合にノズル５
から処理液が漏出する様子を示したノズル部分の断面図
である。処理液１はノズル５中に留まらずにノズルの先
端部８に漏出したり、処理液の滴９となって落下する。

第３図は、上記吸引機構を伺けた場合の従来の装置のノ
ズル部分の様子の断面図である。上記吸引機構によって
処理液１を滴下直後にノズルδ中に吸引すると同時にノ
ズル６中に気泡１０を作る。

気泡１０の存在によって、処理液が滴下される場合、処
理液が霧状に飛散して滴下され、塗布面に一様に滴下さ
れず、回転塗布後に極部的な処理液の膜の乱れを生じる
。又、ノズルの形状が第３図に示す様に先端で鋭くなっ
ている場合には、処理液がノズル先端の外壁にまわり込
む。処理液が有機溶剤を溶媒とする場合には、空気中で
溶剤が蒸発し処理液が凝固してノズル先端部で処理液の
凝固物１１が付着する。上記凝固物が処理液と共に塗布
面に落下し、塗布面に広範囲に渡る乱れを生じさせる原
因となる。

第４図に、上記気泡１ｏが出来た場合に処理液て塗布物
６ａに滴下される様子を示す。塗布物には極部的に塗布
膜１２ができることになる。

第５図に上記凝固物１１による塗布物の回転塗布後の塗
布面の様子を示す０第５図ムに上面図を第５図Ｂに断面
図を示す。処理液を滴下後、塗布物を高速回転させる事
によって滴下によって作られた塗布膜が塗布面上に均一
に広がりごく薄い皮膜１３を作ろうとするが、上記凝固
物１１の存在によって回転塗布後に放射状に膜の乱れ１
４が生じる欠点がある。

本発明は、以上の様な従来の回転塗布における処理液の
滴下方法の欠点を除き、特に粘度が低く常温で不安定な
処理液を、ノズルの形状及び材質５ページ を考慮してノズルからの自然落下を利用して均一で清浄
な滴下を可能とし、あわせて装置の洗浄の容易化をはか
る事を可能とするものである。

本発明の処理液滴下装置は、容器から自然落下する処理
液を弁によって制御し、ノズルから滴下する構造をもつ
。ノズルの形状は処理液が漏出しない様に処理液の粘度
、ノズルとの鼻面張力とで定まる大きさとし、ノズルの
先端を細めしかも肉厚を厚くしてノズル先端部で処理液
が漏出したり、空気と解れるのを防ぐ構造とする。上記
ノズルの直下に回転装置がある構造とする。

本発明の一実施例の回転塗布装置を第６図を用いて説明
する。第６図において、２１は処理液を入れる容器、２
２は弁、２３はノズルである。

容器２１は底面が弁２２の入口と直接接続可能なものと
し、弁２２とは簡単に脱着可能な構造を有する。容器２
１は処理液２ｏの液面が変化する事によって起こる部下
圧力の変化を小さく抑えるために、底面積の大きい皿形
の構造をもつ。又容器２１は処理液が内壁に付着し凝固
するのを防ぐ６ページ ために疎水性の材質を使用するのが良い。

弁２２は容器２１から流出しようとする処理液を制止し
、ノズル２３から処理液が漏出するのを止める役目を果
たす。弁２２の開閉は電気信号や空気圧等によって制御
され、開閉時間によって滴下液量を制御する。

ノズル２３は容器２１と同様に処理液の付着を防止する
ためにテフロン、ポリエステルなどの疎水性の材質とす
る。ノズル２３は、ノズルの先端の内径ｄ１　を、ノズ
ル２３と弁２２との接続部の内径ｄ２よりも小さくする
。これは処理液がノズル２３の内壁面の一部を伝って流
れ落ち、ノズル２３の先端から乱流となって飛散するの
を防ぐために、ノズル２３の先端部では内径を小さくし
て処理液がノズル内部に満たされた状態を作るための構
造である。ノズル２３の先端の内径ｄ１は、処理液が弁
２２を閉じた状態で漏出しない様に処液が飛散せずに滴
下される大きさを選ぶ。ノズル７ページ ２３の先端が鋭く肉厚が薄く又材質が疎水性の弱い金属
の場合には、処理液がノズル先端部の外壁面にまわり込
み、凝固して付着し、滴下の際に処理液と共に塗布面に
落ちる。これを防ぐためにノズル２３の先端部の肉厚を
厚くして処理液の滴がノズルの外壁面に広がらない様に
できる。

第６図に示す様にノズル２３と半導体材料２６との距離
７！３は、処理液が飛散しない距離とする。

ノズル２３から滴下された処理液は、回転台２４上に装
着された半導体材料２５上に滴下され、回転台を高速回
転させて処理液を半導体拐料−ヒに回転塗布する。

以上のように第６図に示す装置の構造によシ、処理液の
漏出がなく、処理液を飛散させず、処理液の凝固物をノ
ズルに付着させなくすることができる０又第６図の装置
では容器２１、弁２２、ノズル２３はそれぞれ取りはず
しか容易であり、装処理液との置換も容易である。又処
理液Ω粘度や性質に合わせてノズルを作る事も容易で、
処理液の種類によってノズルを交換することもできる。

たとえば、本発明を用いて、シリコン基板上にムＳを拡
散する工程において、処理液としてエチルアルコールを
溶媒としケイ素化合物５．９％を主成分とし砒素を不純
物として０．５％含む不純物拡散剤を用い、シリコン基
板上に上記処理液を滴下し回転塗布を行った場合、処理
液の漏出や凝固物の付着がなく飛散せずに塗布できた。

上記の処理液の場合、第６図におけるノズル２３の形状
は、内径ｄ１が３１１１ｍ、内径ｄ２が４ｒｒｒ！ｎ、
ノズルの先端部の肉厚が３１１１１１１で、材質をデフ
ロンとし、ノズル２３の長さ７！１を５０調、装置の全
長／！２を２００順、ノズル２３から塗布面１での長さ
７１３を１５１１１１１とし、弁２２を約０．２秒開く
事によって約０．５ｃｃの処理液が滴下できる。上記処
理液を直径７５１１１ｍのシリコン基板２６上に滴下し
、４０００　ｒ　、ｐ、Ｈｌで２．０秒間回転塗布して
形成した塗布膜２６は従−来の方法と比べて塗布面の異
物が約見に減少し、第５図に示す塗布面の乱れが無くな
った。

９ページ 以上のように、本発明による処理液滴下装置をもつ回転
塗布装置ｋを月１いると、塗布膜に乱れを生じさせずに
回転塗布がｒｉ（能となり、処理液の交換と装置の洗ａ
１が容易になった。これにより半導体製造における歩と
１りの向上と能率向上が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の回転塗布装置の概略構成図、第２図、
第３図及び第４図は従来の処理液滴下装置のノズル部分
の構造断面図及び滴下状態を示す図、第６図（Ａ）　、
　（Ｂ）は従来の処理液滴下装置を用いた場合の回転塗
布後の塗布面の平面図、塗布基板の断面図、第６図は本
発明の一実施例にかかる回転塗布装置の構造断面図であ
る。 ２０・・・・・・処理液、２１・・・・・・容器、２２
・・・・・・弁、２３・・・・・・ノズル、２４・・・
・・・回転台、２６・・・・・・半導体材料、２６・・
・・・・塗布膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名実　
ＩＦｇＪ 第４図 ４ｂ ／６も 第５図 （／’ｌ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）第６
図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体製造用の処理液を入れる容器と前記処理液
   を滴下するノズルとの間に弁を設け、上記容器からノズ
   ルを通って自然落下する処理液の滴下量を、上記弁によ
   って制御する処理液滴下構造を有する回転塗布装置。
2. （２）、容器、弁及びノズルを脱着可能にしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回転塗布装置。
3. （３）ノズルの内径がノズル先端部で細く、前記ノズル
   先端部の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚いことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の回転塗布装置。