JPS6250194B2 - - Google Patents

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JPS6250194B2
JPS6250194B2 JP54131484A JP13148479A JPS6250194B2 JP S6250194 B2 JPS6250194 B2 JP S6250194B2 JP 54131484 A JP54131484 A JP 54131484A JP 13148479 A JP13148479 A JP 13148479A JP S6250194 B2 JPS6250194 B2 JP S6250194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating
photoresist
liquid
coating liquid
substrate
Prior art date
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Expired
Application number
JP54131484A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5656261A (en
Inventor
Kazuhiko Tsuji
Shuji Kondo
Shigetoshi Takayanagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP13148479A priority Critical patent/JPS5656261A/ja
Publication of JPS5656261A publication Critical patent/JPS5656261A/ja
Publication of JPS6250194B2 publication Critical patent/JPS6250194B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転塗布方法および回転塗布装置に関
し、主として半導体装置の製造工程の一つである
ホトエツチング工程において、半導体素材基板上
に効率良く感光性樹脂(以下ホトレジストと称
す)膜を均一に形成するとともに、自動化も容易
なホトレジストの塗布方法及び塗布装置を提供す
るものである。
従来の一般的なホトレジスト塗布方法およびそ
の装置の概略構造を第1図の斜視略図で説明す
る。
ホトレジスト膜を形成せんとする素材の半導体
基板(以下単に基板と称す)1は塗布器(以下ス
ピンナーと称す)の回転ステージ2上に真空吸着
などの方法で設置固定され、ホトレジスト供給槽
3に連結された滴下ノズル4より少量のホトレジ
スト5が基板1上に滴下供給される。なお、ホト
レジストの滴下供給は、上記以外に注射器等を用
いる方法も一部では使用されている。しかる後回
転ステージ2は結合した軸6を介して、モーター
7を高速回転させることによつて、基板1上のホ
トレジスト5を遠心力により基板1表面上に塗布
する。
この従来方式の欠点は、 (1) 回転により基板表面より離脱させられた余剰
ホトレジストの四散を防ぐため隔周壁8を設け
る必要があり、この隔周壁8を設けた場合、基
板表面より離脱したホトレジストは壁面で反射
し、その一部は半硬化状態のゲル状微粒となつ
て再び基板1の表面上に落下し、均質な塗布膜
の形成を阻害する。特に近年の如く集積回路装
置の高密度化、高集積度化を計る際には、ホト
レジスト塗布膜の均質化は重要な課題となり、
上記の如き不均質の塗布膜はパターン崩れなど
の不良の主因となるものである。
(2) ホトレジストの滴下供給を第1図の如く供給
槽3より細管9で滴下ノズル4に供給する方式
では、連続使用の場合にはほぼ問題はないが、
間歇使用時には滴下ノズル4の部分に残留する
ホトレジストは少量となるため、外囲条件の影
響で粘度が上昇するなどの粘度変化を生じせし
めやすく、また、ノズル先端部におけるホトレ
ジストの硬化など、ホトレジストの品質の維持
管理が困難である。
(3) また注射器等を用いた場合には、操作性およ
びホトレジストの実使用量に対するロス量の比
が高くなることは周知のことである。
本発明はこのような問題に鑑み、基板を下向き
に設置して塗布液面と対向させ、塗布液中に設置
した噴射口から塗布液を噴射することを特徴と
し、従来の塗布法の欠陥を解消したもので以下本
発明をその実施例によつて詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例にかかる回転塗布装
置の基本構成を示すもので、これを用いてこの装
置ならびに回転塗布方法を説明する。この装置に
おいて、塗布液例えばホトレジスト501を溜置
する槽11内には第2図に示す如く噴射用配管1
3が設けてある。また、噴射用配管は弁15を介
して加圧装置(図示せず)例へば高圧ガス発生装
置などに結合してある。液室12にホトレジスト
501を溜置しておき噴射用配管に高圧ガスを送
り、ホトレジストを噴射する。圧力を調節たとえ
ば弱くすることにより上記液面を一部凸出状に、
また強くすることにより液面より上方に液滴を噴
射させることができる。ホトレジスト槽11の直
上には、回転ステージ17を液面16に対向した
状態(通常のスピンナの回転ステージを倒立させ
た状態)で設けておき、同回転ステージ17は主
軸18に結合してある。主軸18の他端には主軸
18および回転ステージ17を上下動させるため
の摺動機構(図示せず)に結合すると共に、主軸
18の一部にもモータ701の回転力を回転ステ
ージ17に附与伝達する摺動式回転力伝達機構2
0,20′が、ギアあるいはプーリなどの機構に
よつて構成してある。即ち上記の機構を備へるこ
とにより、主軸の一端に結合した回転ステージ
は、回転しながらホトレジスト液面16との相対
位置が変化する構造が形成される。
上記の如き構成において、素材基板たとえばシ
リコン半導体基板101の被塗布面を下面にして
基板101を回転ステージ17に真空吸着法など
の手法で固着した後、素材基板101及び回転ス
テージ17を主軸18の他端に設けた摺動機構に
より、ホトレジスト液面16に近接した位置
()に設置した、噴射用配管13に加圧ガスを
導入し、ホトレジストを噴射し、素材基板101
表面に付着させる。
次に加圧ガスの圧力を減じホトレジストの噴射
を停止し、モータ701により回転ステージ17
を回転させるとともに、主軸18に結合した摺動
機構(図示せず)により回転ステージ17を位置
()まで引上げて素材基板表面上(第2図では
下方向面である)に、ホトレジストの塗布膜を形
成する。
この第2図に示すスピンナーを用いたホトレジ
スト塗布法では、回転開始直後の遠心力により、
基板101の表面より離脱した液状態を保持した
ホトレジストの大半は、ホトレジスト液室12内
に回収され、さらに、その後回転が進行し該基板
上に該略塗布膜が形成された後に離脱した半硬化
状態でゲル状の再使用が不可能な余剰レジスト
は、位置()において基板より離脱するため外
囲槽21内に分離回収される。したがつて従来の
如く、素材基板面に滴下したホトレジストの大半
が、塗布皮膜として寄与せず余剰ホトレジストと
して廃棄されるのに比較して、第2図の装置によ
ればホトレジストの使用効率が大巾に改善され
る。
また半硬化状態のゲル状微粒が周壁面で反射し
素材基板の塗布膜面上に落下し、塗布膜面の平滑
度を損なう従来の問題については、本発明では塗
布膜面は下方向面であり、塗布膜面上へのゲル状
微粒の落下再付着は起りえず均質な塗布膜がえれ
らる。
以上のように本発明によれば均質な塗布液膜の
形成を行うことができ、レジストの使用効率の大
巾な向上をはかることができる。
次に本発明の効果をさらに高めるための塗布装
置の他の実施例を第3図によつて説明する。構造
は第3図の断面略図に示す如く、第2図の実施例
のホトレジスト液槽の外に外囲21を設けた構造
で外囲槽21の上部には可動遮蔽板22を有して
いる。回転ステージ17とモータ19を結合する
主軸18の上下摺動時(結合機構、摺動機構は図
示せず)、即ち回転ステージ17が位置()か
ら位置()まで移動する間は、可動遮蔽板22
は開放状態を保持し、回転ステージ17及び同ス
テージに固着された素材基板101の摺動移動を
妨げないが、回転ステージ17が位置()及び
()に存在する際には、主軸18の貫通部23
以外を遮蔽し、槽内24をほぼ密室雰囲気とする
構造なる。
またホトレジスト液室11と外囲槽21が形成
する外囲室25には、ホトレジスト液12の希釈
液26(或は希釈液と類似組成液)を溜置してお
くことにより、槽内24は同液の蒸発ガスによ
り、希釈液組成の雰囲気が保持され、ホトレジス
ト液室11内のホトレジスト液12の液面16に
おける組成変化(硬化)を抑制することができ
る。またこの蒸発ガスの存在により回転塗布が同
ガス雰囲気中で行なわれ、塗布雰囲気が制御され
るなどの効果により、均質な塗布膜を再現性良く
得ることが出来る。
本装置により、ホトレジスト塗布を行うプロセ
スは下記の如くなる。まづ回転ステージ位置
()において回転ステージ17に対しシリコン
半導体基板101を真空吸着法などで固着させ
る。この時可動遮幣板22は完全な閉塞状態にあ
り、槽内24は密閉雰囲気を保持している。次に
可動遮幣板22を一時開放し、基板101を固着
させた回転ステージ17を、摺動機構(図示せ
ず)により位置()まで下降させた後、可動遮
幣板22を主軸貫通部23の開孔部を残して、ほ
ぼ閉塞の状態まで遮幣する。
その後、弁15により加圧ガスを導入しホトレ
ジストを噴射し、基板表面にホトレジストを付着
させる。次に、2図の実施例1の場合と同様に摺
動機構により回転ステージ17を位置()まで
移動させながら、モータ701により回転力を付
勢し、位置()において基板101表面上に、
ホトレジストの回転塗布皮膜を形成させる。
回転塗布終了後は、再度可動遮幣板22を開
き、回転ステージ17を槽外の位置()まで移
動させホトレジスト膜の形成を終えた素材基板1
01を取り外して塗布プロセスは終了する。
なお、回転ステージを位置()より位置
()に摺動させる際の摺動速度を遅くするとと
もに、摺動始直後は低速回転とし、位置()に
到達後は高速回転として、回転速度を変えて塗布
する方式を採用すると、第1の回転速度(低速
度)域ではホトレジストを基板表面に拡げると共
に、液状の余剰ホトレジストはホトレジスト液室
11内回収され、位置()での高速回転域では
基板表面に均一にホトレジスト膜が形成されるこ
とになり、よりホトレジストの使用効率を高める
ことができる。
また、塗布面を下向きにしているため、ホトレ
ジストの付着量が多量あるいは低速回転の塗布を
行なつても、従来例と異なりホトレジストの裏面
へのまわり込みがなくなる。
本実施例では半導体基板上に対するホトレジス
ト膜の形成を例としているが、本塗布装置は上記
のホトレジストの塗布以外に、粘度の高い液状物
質を用いて塗布被膜を形成する用途であれば、本
実施例同様に容易に均質な被膜を形成することが
できる。
以上のように、本発明の方法、装置を用いたホ
トレジスト塗布法では、ホトレジストの塗布面が
下面を向いているため、周壁面で反射した余剰レ
ジストのゲル状小粒の塗布面上への落下がなく、
したがつてそれらの雑物によるホトレジストの表
面平滑度不良、これにもとずくパターン崩れなど
の工程不良が防止される。さらに本発明によれば
液状の余剰レジストはレジスト液室に回収される
ため、ホトレジストの無駄を低減することに大な
る効果を発揮することができる。また、本発明で
は噴射口を液中に設置するため間歇使用時でも従
来の例と異なり、噴射口内のホトレジストの粘度
変化が生じず絶えず均質なホトレジストを塗布で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のホトレジスト塗布装置の斜視略
図、第2図、第3図はそれぞれ本発明の各実施例
にかかるホトレジスト塗布装置の断面構造図であ
る。 11……ホトレジスト槽、ホトレジスト液室、
13……噴射用配管、17……回転ステージ、1
8……主軸、20,20′……回転力伝達機構、
21……外囲槽、25……外囲室、26……希釈
液、101……素材基板、501……ホトレジス
ト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 素材基板の被塗布面を下向きにして上記基板
    に塗布液を噴射付着させたのち、上記基板を回転
    させて上記被着面に付着した塗布液の被膜を形成
    することを特徴とする回転塗布方法。 2 被塗布面を下向きにした状態で素材基板を回
    転させることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の回転塗布方法。 3 被膜形成を、塗布液を希釈する雰囲気ガス中
    で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の回転塗布方法。 4 素材基板が半導体基板、被膜がフオトレジス
    ト被膜となる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方法。 5 塗布液を溜置する液室中に設置した噴射用配
    管と、上記塗布液面上に、素材基板の塗布被膜形
    成面が上記塗布液面に対向するように設置する回
    転台と、この回転台を回転させる回転駆動機機構
    とを備え、上記噴射用配管内に圧力を付与して上
    記塗布液を噴射し、上記塗布液を塗布被膜形成面
    に付着させることを特徴とする回転塗布装置。 6 塗布液を溜置する液室中に設置した噴射用配
    管と、上記塗布液面上に、素材基板の塗布被膜形
    成面が上記塗布液面に対向するように設置する回
    転台と、この回転台を回転させる回転駆動機構
    と、上記塗布液を溜置する液室の外周に設けた、
    塗布液の希釈液を溜置した外周槽と、この外周槽
    の上部に開閉可能に設けた遮蔽板とを備え、上記
    噴射用配管内に圧力を付与して上記塗布液を噴射
    し、上記塗布液を塗布被膜形成面に付着させるこ
    とを特徴とする回転塗布装置。
JP13148479A 1979-10-11 1979-10-11 Method and apparatus for rotary coating Granted JPS5656261A (en)

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JP13148479A JPS5656261A (en) 1979-10-11 1979-10-11 Method and apparatus for rotary coating

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JP13148479A JPS5656261A (en) 1979-10-11 1979-10-11 Method and apparatus for rotary coating

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Publication Number Publication Date
JPS5656261A JPS5656261A (en) 1981-05-18
JPS6250194B2 true JPS6250194B2 (ja) 1987-10-23

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JP13148479A Granted JPS5656261A (en) 1979-10-11 1979-10-11 Method and apparatus for rotary coating

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