JPS6269611A - 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】 ［技術分野］ 本発明は、塗布技術、特に、半導体装置の製造において
ウェハにフォトレジストを塗布する工程に適用して有効
な技術に関する。

［背景技術］ 半導体装置の製造において、たとえばシリコンなどから
なる半導体基板、すなわちウェハに配線構造や絶縁膜な
どを所定のパターンに形成するため、通常フォトリソグ
ラフィ技術が用いられる。

そして、前記のフォトリソグラフィ技術においてエツチ
ング操作に先立って感光剤であるフォトレジストをウェ
ハ平面に塗布する方法としては、次のようなものが考え
られる。

すなわち、ウェハを水平に保持し、塗布平面を上向きに
して回転させ、回転されるウェハの中央部にフォトレジ
ストを所定量だけ滴下させ、ウェハの回転による遠心力
によってフォトレジストをウェハの全面にわたって均一
に分散させることにより、ウェハ表面に所定のフォトレ
ジスト膜を形成させるものである。

一方、ウェハに対するフォトレジスト塗布作業において
、たとえば、すでに形成された配線構造などのパターン
によってウェハ平面に凹凸がある場合には、ウェハに塗
布されるフォトレジスト膜は前記の凹凸の断面形状に沿
って均一に形成されることが、後のエツチング工程など
における工・７チングのばらつきを低減するなどの観点
から重要となる。

ところが、ウェハに形成される半導体素子の微細化、高
集積化などによってウェハ平面に凸状に形成されるパタ
ーンの相互間の距離が比較１小さい時には、フォトレジ
ストの表面張力などによって隣接される凸部の間に過剰
のフォトレジストが残存され、その部位の膜厚が他の平
坦な部分の膜厚よりも大となって、ウェハ表面に塗布さ
れるフォトレジスト膜厚の均一性を阻害する原因となっ
ていることを本発明者は見いだした。

なお、フォトレジストの塗布技術について説明されてい
る文献としては、株式会社工業調査会、昭和５７年１１
月１５日発行「電子材料」１９８３年別冊、Ｐ９２〜Ｐ
９６がある。

［発明の目的コ 本発明の目的は、塗布膜厚の均一性を向上させることが
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
。

［発明の概要］ 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、つぎの通りである。

すなわち、被塗布物が着脱自在に載置される回転台が、
該回転台の回転平面に交差する平面内において回転自在
な反転機構に保持されるように構成し、前記被処理物が
、前記回転台に載置された状態で反転可能にすることに
より、被塗布物の塗布平面が下向きの状態で塗布液の回
転塗布操作を行うことによって、たとえば被塗布物の塗
布平面に形成された凹凸部に残存される余剰の塗布液が
排除され、被塗布物の塗布平面に形成された凹凸部の断
面形状に沿って均一に塗布膜が形成されるようにして、
被塗布物に形成される塗布液の膜厚の均一性が向上され
るようにしたものである。

［実施例１］ 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
正面図であり、第２図はその側面図である。

サーボモータ１によって回転されるスピンチャック２（
回転台）の上にはウェハ３（被塗布物）が、たとえば真
空吸着の方法で着脱自在に載置されるように構成されて
いる。

さらに、スピンチャック２の中央部上方には滴下ノズル
４が設けられており、スピンチャック２の上に載置され
たウェハ３の中央部に、所定量のフォトレジスト５　（
塗布液）が滴下され、スピンチャック２の回転によって
発生される遠心力によってウェハ３の全面にわたって分
散されるものである。

この場合、前記サーボモータ１およびこのサーボモータ
１によって回転されるスピンチャック２は、回転軸６を
中心として鉛直面内において回転自在に設けられた反転
機構７によって保持されるように構成され、所望の時期
に、ウェハ３を保持した状態で回転されつつあるスピン
チャック２が、水平上向きの状態から、第１図において
二点鎖線で示される下向きの状態に反転可能にされてい
る。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、スピンチャック２は水平」〕向きの状態で静止
され、ウェハ３が真空吸着の方法で固定される。

次に、スピンチャック２の」二に位置されたウェハ３の
中央部には滴下ノズル４から所定量のフォトレジスト５
が滴下される。

その後、サーボモータ１によるスピンチャック２の回転
が開始され、スピンチャック２とともに回転されるウェ
ハ３の中央部に滴下されたフォＩ・レジスト５は遠心力
によってウェハ３の表面全域に分散される。

次に反転機構７が作動され、スピンチャック２に保持さ
れたウェハ３は回転されつつ、第１図において二点鎖線
で示されるようにフォトレジスト５の塗布面が下向きと
なるように反転され、所定の時間保持される。

この時、ウェハ３の塗布面が下向きの状態であるため、
たとえばウェハ３の塗布平面に凸状に形成されたパター
ン（図示せず）の間隙に表面張力などに起因して残留さ
れる過剰のフォトレジスト５が、下向きに作用される自
重とウエノ＼３の回転による遠心力との合力によって前
記パターンの間隙部から排除され、ウェハ３の塗布面に
おいては、形成されたパターンなどによる凹凸部の断面
形状に沿ったフォトレジスト５の均一な塗布膜が形成さ
れる。

所定の時間経過後、ウェハ２が保持されるスピンチャッ
ク１は水平上向きの状態に復帰されるとともに回転が停
止される。

そして、真空吸着によるウェハ３の固定状態が解除され
、フォトレジスト５の均一な塗布膜が形成されたウェハ
３は次工程に搬送される。

［効果］ （１）１回転される被塗布物に塗布液を滴下することに
よって塗布膜を形成する塗布装置の、前記被塗布物が着
脱自在に載置される回転台が、該回転台の回転平面に交
差する平面内において回転自在な反転機構に保持され、
前記被処理物が、前記回転台に載置された状態で反転可
能にされているため、たとえば被塗布物の塗布平面を下
向きにした状態で塗布液の回転塗布操作を行うことによ
って、被塗布物の塗布平面に形成された凹凸部の間隙な
どに残存される過剰の塗布液が該塗布液の自重および回
転の遠心力によって排除され、被塗布物の塗布平面に形
成された凹凸部の断面形状に沿って均一に塗布膜を形成
することが可能となり、被塗布物に形成される塗布液の
膜厚の均一性を向上させることができる。

（２）、前記！１１の結果、エツチング工程においてフ
ォトレジスト膜厚の不均一さに起因するエツチング結果
のばらつきが低減され、半導体装置の製造における歩留
りが向上される。

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。

［利用分野］ 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ウニへのフォトレジ
スト塗布技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、均一な厚さの塗布膜を形成
することが必要される塗布技術に広く適用できる。

【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装置の要部を示す
正面図、 第２図はその側面図である。 １・・・サーボモータ、２・・・スピンチャック（回転
台）、３・・・ウェハ（被塗布物）、４・・・滴下ノズ
ル、５・・・フォトレジスト（塗布液）、６・・・回転
軸、７・・・反転機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転される被塗布物に塗布液を滴下することによっ
   て塗布膜を形成する塗布装置であって、前記被塗布物が
   着脱自在に載置される回転台が、該回転台の回転平面に
   交差する平面内において回転自在な反転機構に保持され
   、前記被処理物が、前記回転台に載置された状態で反転
   可能にされてなることを特徴とする塗布装置。 ２、前記被塗布物および前記塗布液が、それぞれウェハ
   および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。