JP2000015147A - 静電塗布方法及び静電塗布装置 - Google Patents
静電塗布方法及び静電塗布装置Info
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- JP2000015147A JP2000015147A JP10183085A JP18308598A JP2000015147A JP 2000015147 A JP2000015147 A JP 2000015147A JP 10183085 A JP10183085 A JP 10183085A JP 18308598 A JP18308598 A JP 18308598A JP 2000015147 A JP2000015147 A JP 2000015147A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電塗布方法において、連続作業時に問題と
なるレジストのウェーハ上への落下を防止し、製造歩留
りの向上をはかり得るレジストの形成方法とその装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 静電塗布時のウェーハ位置を塗布ノズル
直下以外の位置に設置することにより、レジストの垂れ
を防止することが可能となり、製造歩留りを改善するこ
とができる。さらに、溶液タンク中のレジスト成分を監
視し、変化が生じた場合に溶媒タンクから自動的に溶媒
を注入する機構を付加することにより、塗布条件の変化
を防止し、製造歩留りを改善することができる。
なるレジストのウェーハ上への落下を防止し、製造歩留
りの向上をはかり得るレジストの形成方法とその装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 静電塗布時のウェーハ位置を塗布ノズル
直下以外の位置に設置することにより、レジストの垂れ
を防止することが可能となり、製造歩留りを改善するこ
とができる。さらに、溶液タンク中のレジスト成分を監
視し、変化が生じた場合に溶媒タンクから自動的に溶媒
を注入する機構を付加することにより、塗布条件の変化
を防止し、製造歩留りを改善することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電塗布方法及び
静電塗布装置に関する。さらに具体的には、本発明は、
半導体ウェーハ等の表面にフォトレジストなどの液体を
均一に塗布する静電塗布方法及びそのための静電塗布装
置に関する。
静電塗布装置に関する。さらに具体的には、本発明は、
半導体ウェーハ等の表面にフォトレジストなどの液体を
均一に塗布する静電塗布方法及びそのための静電塗布装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、半導
体ウェーハの表面に各種の液体を塗布する必要が多い。
これらの液体は、例えば、微細加工のためのフォトレジ
ストであったり、または、表面処理や薄膜層の形成のた
めの各種の液体である。
体ウェーハの表面に各種の液体を塗布する必要が多い。
これらの液体は、例えば、微細加工のためのフォトレジ
ストであったり、または、表面処理や薄膜層の形成のた
めの各種の液体である。
【0003】一例として、半導体ウェーハの表面にフォ
トレジストを塗布する場合について説明すると、従来
は、主にスピンコート法が用いられている。この方法
は、ウェーハを高速で回転させ、その上にレジスト液を
滴下して遠心力により均一に広げるものである。スピン
コート法は、ウェーハの表面が平坦な場合には、精度よ
く均一なレジスト膜が形成できる。しかし、ウェーハ表
面に段差が存在すると、段差部分でフォトレジストの膜
厚が不均一になり、パターンニングが困難になる。これ
を解決する手段として、いわゆる静電塗布方法が提案さ
れている。これは、レジストなどの塗布する液体を微粒
子状に形成し、塗布チャンバ内の鉛直上部に配置した塗
布ノズルまで窒素などのキャリアガスで搬送し、高電圧
を印加した電極で帯電させ、チャンバ内の鉛直下部に配
置したアース電位のウェーハ上に静電的に付着させるも
のである。静電塗布方法は、ウェーハの表面に大きな段
差があっても均一に被覆することができるという利点を
有する。
トレジストを塗布する場合について説明すると、従来
は、主にスピンコート法が用いられている。この方法
は、ウェーハを高速で回転させ、その上にレジスト液を
滴下して遠心力により均一に広げるものである。スピン
コート法は、ウェーハの表面が平坦な場合には、精度よ
く均一なレジスト膜が形成できる。しかし、ウェーハ表
面に段差が存在すると、段差部分でフォトレジストの膜
厚が不均一になり、パターンニングが困難になる。これ
を解決する手段として、いわゆる静電塗布方法が提案さ
れている。これは、レジストなどの塗布する液体を微粒
子状に形成し、塗布チャンバ内の鉛直上部に配置した塗
布ノズルまで窒素などのキャリアガスで搬送し、高電圧
を印加した電極で帯電させ、チャンバ内の鉛直下部に配
置したアース電位のウェーハ上に静電的に付着させるも
のである。静電塗布方法は、ウェーハの表面に大きな段
差があっても均一に被覆することができるという利点を
有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来の静電塗布装置により、しばらく塗布を続けてい
ると、搬送用のパイプや塗布ノズル内に付着した液体の
微粒子が再び液状となり塗布作業の途中でウェーハ上に
落下してしまい、歩留まりを落とす原因となっていた。
な従来の静電塗布装置により、しばらく塗布を続けてい
ると、搬送用のパイプや塗布ノズル内に付着した液体の
微粒子が再び液状となり塗布作業の途中でウェーハ上に
落下してしまい、歩留まりを落とす原因となっていた。
【0005】また、従来の静電塗布装置においては、ウ
ェーハの表面における電位勾配が均一でなく、ウェーハ
中央部と周辺部で塗布膜厚の不均一が発生して歩留りを
落とす原因となっていた。
ェーハの表面における電位勾配が均一でなく、ウェーハ
中央部と周辺部で塗布膜厚の不均一が発生して歩留りを
落とす原因となっていた。
【0006】さらに、従来の静電塗布装置においては、
タンク中のレジストの成分が刻々と変化するため、塗布
の条件が安定せず、歩留まりを落とす原因となってい
た。
タンク中のレジストの成分が刻々と変化するため、塗布
の条件が安定せず、歩留まりを落とす原因となってい
た。
【0007】また、温度や湿度などの周囲環境によって
塗布の条件が大きく変化するため、やはり塗布の条件が
安定せず、歩留まりを落とす原因となっていた。
塗布の条件が大きく変化するため、やはり塗布の条件が
安定せず、歩留まりを落とす原因となっていた。
【0008】以下、図面を参照しつつこれらの問題につ
いて説明する。図12は、従来の静電塗布装置を表す概
略構成図である。同図において、溶液タンク101はフ
ォトレジストなどの塗布する液体を収容するものであ
る。このレジスト溶液は、ポンプ102により圧送さ
れ、スプレーノズル103により分級チャンバ104内
に微粒子となって噴出される。また、同時にキャリアガ
スが給気ノズル106より分級チャンバ104内に供給
される。このとき、微粒子化したフォトレジストは分級
プレート105に当たり、キャリアガスと一緒になって
図中の上方向に向かう気流を生じ、微粒子搬送パイプ1
08を通り、塗布ノズル109の先端からウェーハ11
2に向かって放出される。その際、微粒子は電荷供給用
電極110から電荷を受け取ることにより、アース電位
のウェーハ112の表面に形成された段差形状に沿った
膜を形成することができる。
いて説明する。図12は、従来の静電塗布装置を表す概
略構成図である。同図において、溶液タンク101はフ
ォトレジストなどの塗布する液体を収容するものであ
る。このレジスト溶液は、ポンプ102により圧送さ
れ、スプレーノズル103により分級チャンバ104内
に微粒子となって噴出される。また、同時にキャリアガ
スが給気ノズル106より分級チャンバ104内に供給
される。このとき、微粒子化したフォトレジストは分級
プレート105に当たり、キャリアガスと一緒になって
図中の上方向に向かう気流を生じ、微粒子搬送パイプ1
08を通り、塗布ノズル109の先端からウェーハ11
2に向かって放出される。その際、微粒子は電荷供給用
電極110から電荷を受け取ることにより、アース電位
のウェーハ112の表面に形成された段差形状に沿った
膜を形成することができる。
【0009】ところが、微粒子となったレジストは全て
がウェーハ112上に付着される訳ではなく、一部は微
粒子搬送パイプ108の途中や塗布ノズル109の内壁
等に付着し、凝集して再び液状となり、作業の途中でウ
ェーハ上に落ちてしまい歩留まりを低下させるという問
題があった。本発明者の実験においては、2〜3枚のウ
ェーハの塗布を行うと、ノズル109から液体状のレジ
ストがポタポタと落ちることもあった。
がウェーハ112上に付着される訳ではなく、一部は微
粒子搬送パイプ108の途中や塗布ノズル109の内壁
等に付着し、凝集して再び液状となり、作業の途中でウ
ェーハ上に落ちてしまい歩留まりを低下させるという問
題があった。本発明者の実験においては、2〜3枚のウ
ェーハの塗布を行うと、ノズル109から液体状のレジ
ストがポタポタと落ちることもあった。
【0010】また、別の問題として、不必要な部分への
塗布を避ける、言い換えれば塗布効率をあげるため、ア
ース電位のウェーハステージ113を被塗布体(ウェー
ハ)とほぼ同じ大きさに設定しているため、ステージの
角すなわちウェーハの周辺部付近に電界が集中し、ウェ
ーハ中央部と周辺部で塗布膜厚の不均一がおこり、歩留
まりを低下させていた。
塗布を避ける、言い換えれば塗布効率をあげるため、ア
ース電位のウェーハステージ113を被塗布体(ウェー
ハ)とほぼ同じ大きさに設定しているため、ステージの
角すなわちウェーハの周辺部付近に電界が集中し、ウェ
ーハ中央部と周辺部で塗布膜厚の不均一がおこり、歩留
まりを低下させていた。
【0011】一方、同図の装置においては、微粒子化せ
ず、分級チャンバ104内に残ったレジスト溶液はリタ
ーンパイプ107を通って溶液タンク101に回収され
再使用される。ところが、溶液タンク101中のレジス
トは再使用が繰り返される内にその溶媒成分のみが分級
チャンバ104内で蒸発し、タンク中のレジストの成分
が変化してくる。このため時間とともに塗布条件が刻々
と変化し、ウェーハ112上の塗布状況が変化し、歩留
まりを低下させるという問題があった。
ず、分級チャンバ104内に残ったレジスト溶液はリタ
ーンパイプ107を通って溶液タンク101に回収され
再使用される。ところが、溶液タンク101中のレジス
トは再使用が繰り返される内にその溶媒成分のみが分級
チャンバ104内で蒸発し、タンク中のレジストの成分
が変化してくる。このため時間とともに塗布条件が刻々
と変化し、ウェーハ112上の塗布状況が変化し、歩留
まりを低下させるという問題があった。
【0012】また別の問題として、溶媒成分を含んだレ
ジスト微粒子を空中を移動させてウェーハ112上に付
着させるため、温度や湿度など周囲環境の変化により塗
布条件が大きく変化し、歩留りを低下させるという問題
があった。
ジスト微粒子を空中を移動させてウェーハ112上に付
着させるため、温度や湿度など周囲環境の変化により塗
布条件が大きく変化し、歩留りを低下させるという問題
があった。
【0013】本発明は、上記した種々の課題の認識に基
づいてなされたものである。すなわち、その目的とする
ところは、静電塗布装置において歩留まり低下の原因と
なっていたレジスト垂れや塗布の不均一などの種々の問
題を解消し、製造歩留りの向上をはかり得る静電塗布方
法及び静電塗布装置を提供することにある。
づいてなされたものである。すなわち、その目的とする
ところは、静電塗布装置において歩留まり低下の原因と
なっていたレジスト垂れや塗布の不均一などの種々の問
題を解消し、製造歩留りの向上をはかり得る静電塗布方
法及び静電塗布装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の静電
塗布方法は、塗布する液体の微粒子を形成し、前記微粒
子を帯電させるとともに噴出口から空中に噴出し、被塗
布体に向けて空中移動させ、前記被塗布体表面に前記微
粒子を付着させるようにした静電塗布方法であって、前
記被塗布体を、前記噴出口の鉛直直下から外れた位置に
配置して前記微粒子を付着させることを特徴とする。こ
のような静電塗布装置で塗布を行なえば、塗布作業中に
被塗布体表面に液化した塗粒微粒子が落下することはな
く、製造歩留りが向上する。
塗布方法は、塗布する液体の微粒子を形成し、前記微粒
子を帯電させるとともに噴出口から空中に噴出し、被塗
布体に向けて空中移動させ、前記被塗布体表面に前記微
粒子を付着させるようにした静電塗布方法であって、前
記被塗布体を、前記噴出口の鉛直直下から外れた位置に
配置して前記微粒子を付着させることを特徴とする。こ
のような静電塗布装置で塗布を行なえば、塗布作業中に
被塗布体表面に液化した塗粒微粒子が落下することはな
く、製造歩留りが向上する。
【0015】一方、本発明の静電塗布装置は、塗布する
液体を収容する液体タンクと、前記タンク内に収容され
た前記液体から微粒子を形成する手段と、前記微粒子を
帯電させる手段と、前記微粒子を空中に噴出する手段
と、を備え、被塗布体に向けて前記微粒子を空中移動さ
せ、前記被塗布体の表面に付着させるようにした静電塗
布装置であって、前記溶液タンク中の前記液体の成分を
一定とするように成分調整を行なう手段をさらに備えた
ことを特徴とする。このような静電塗布装置で塗布を行
なえば、塗布作業中に塗布条件が刻々と変化することは
なく、製造歩留りが向上する。
液体を収容する液体タンクと、前記タンク内に収容され
た前記液体から微粒子を形成する手段と、前記微粒子を
帯電させる手段と、前記微粒子を空中に噴出する手段
と、を備え、被塗布体に向けて前記微粒子を空中移動さ
せ、前記被塗布体の表面に付着させるようにした静電塗
布装置であって、前記溶液タンク中の前記液体の成分を
一定とするように成分調整を行なう手段をさらに備えた
ことを特徴とする。このような静電塗布装置で塗布を行
なえば、塗布作業中に塗布条件が刻々と変化することは
なく、製造歩留りが向上する。
【0016】または、本発明の静電塗布装置は、塗布す
る液体の微粒子を形成する手段と、前記微粒子と搬送気
体とを混合する手段と、前記微粒子を帯電させる手段
と、前記微粒子を空中に噴出する手段と、を備え、被塗
布体に向けて前記微粒子を空中移動させ、前記被塗布体
の表面に付着させるようにした静電塗布装置であって、
前記搬送気体の温度を一定とするように制御を行なう手
段をさらに備えたことを特徴とする。このような静電塗
布装置で塗布を行なえば、塗布作業中に塗布条件が変化
することはなく、製造歩留りが向上する。
る液体の微粒子を形成する手段と、前記微粒子と搬送気
体とを混合する手段と、前記微粒子を帯電させる手段
と、前記微粒子を空中に噴出する手段と、を備え、被塗
布体に向けて前記微粒子を空中移動させ、前記被塗布体
の表面に付着させるようにした静電塗布装置であって、
前記搬送気体の温度を一定とするように制御を行なう手
段をさらに備えたことを特徴とする。このような静電塗
布装置で塗布を行なえば、塗布作業中に塗布条件が変化
することはなく、製造歩留りが向上する。
【0017】または、本発明の静電塗布装置は、塗布す
る液体の微粒子を形成する手段と、電圧源が発生する電
圧を用いて前記微粒子を帯電させる手段と、前記微粒子
を空中に噴出する手段と、を備え、被塗布体に向けて前
記微粒子を空中移動させ、前記被塗布体の表面に付着さ
せるようにした静電塗布装置であって、前記微粒子の前
記帯電時に前記電圧源を流れる電流を観測し、それによ
って前記電圧源が発生する電圧を制御する手段をさらに
備えたことを特徴とする。このような静電塗布装置で塗
布を行なえば、塗布作業時の環境変化によって塗布条件
が変化することはなく、製造歩留りが向上する。
る液体の微粒子を形成する手段と、電圧源が発生する電
圧を用いて前記微粒子を帯電させる手段と、前記微粒子
を空中に噴出する手段と、を備え、被塗布体に向けて前
記微粒子を空中移動させ、前記被塗布体の表面に付着さ
せるようにした静電塗布装置であって、前記微粒子の前
記帯電時に前記電圧源を流れる電流を観測し、それによ
って前記電圧源が発生する電圧を制御する手段をさらに
備えたことを特徴とする。このような静電塗布装置で塗
布を行なえば、塗布作業時の環境変化によって塗布条件
が変化することはなく、製造歩留りが向上する。
【0018】または、本発明の静電塗布装置は、塗布す
る液体の微粒子を形成する手段と、電圧源が発生する電
圧を用いて前記微粒子を帯電させる手段と、前記微粒子
を噴出口から空中に噴出する手段と、前記噴出口と被塗
布体とを相対的に移動させる手段と、を備え、前記噴出
口と前記被塗布体とを相対的に移動させながら、前記被
塗布体に向けて前記微粒子を空中移動させ、前記被塗布
体の表面に付着させるようにした静電塗布装置であっ
て、前記噴出口と前記被塗布体との相対的な位置関係を
観測し、それによって前記電圧源が発生する電圧を制御
する手段をさらに備えたことを特徴とする。
る液体の微粒子を形成する手段と、電圧源が発生する電
圧を用いて前記微粒子を帯電させる手段と、前記微粒子
を噴出口から空中に噴出する手段と、前記噴出口と被塗
布体とを相対的に移動させる手段と、を備え、前記噴出
口と前記被塗布体とを相対的に移動させながら、前記被
塗布体に向けて前記微粒子を空中移動させ、前記被塗布
体の表面に付着させるようにした静電塗布装置であっ
て、前記噴出口と前記被塗布体との相対的な位置関係を
観測し、それによって前記電圧源が発生する電圧を制御
する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【0019】さらに、本発明の望ましい実施の態様とし
て、前記噴出口の内壁周囲に液体溜めがあることを特徴
とする。
て、前記噴出口の内壁周囲に液体溜めがあることを特徴
とする。
【0020】また、本発明の望ましい実施の態様とし
て、微粒子を搬送する搬送パイプの途中に中継具を持
ち、前記中継具はその内壁周囲に液体溜めがあることを
特徴とする。
て、微粒子を搬送する搬送パイプの途中に中継具を持
ち、前記中継具はその内壁周囲に液体溜めがあることを
特徴とする。
【0021】または、本発明の望ましい実施の態様とし
て、前記被塗布体を載置するウェーハステージの大きさ
は、前記被塗布体の外周にわたって、前記空中移動のた
めの噴出口の寸法を加えた大きさ以上であることを特徴
とする。
て、前記被塗布体を載置するウェーハステージの大きさ
は、前記被塗布体の外周にわたって、前記空中移動のた
めの噴出口の寸法を加えた大きさ以上であることを特徴
とする。
【0022】または、本発明の望ましい実施の態様とし
て、前記被塗布体を載置するウェーハステージには前記
被塗布体を設置する凹部が形成されていることを特徴と
する。このような静電塗布装置で塗布を行なえば、被塗
布体周辺に電界が集中することがなく、均一な膜厚で塗
布が行なえるため、製造歩留りが向上する。
て、前記被塗布体を載置するウェーハステージには前記
被塗布体を設置する凹部が形成されていることを特徴と
する。このような静電塗布装置で塗布を行なえば、被塗
布体周辺に電界が集中することがなく、均一な膜厚で塗
布が行なえるため、製造歩留りが向上する。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明によれば、静電塗布時のウ
ェーハ位置を塗布ノズルからみて鉛直直下からずらして
配置することにより、塗布する液体の垂れによる塗布の
不良を防止する。また、塗布ノズルに液体の垂れ防止の
構造を付加することにより塗布する液体の垂れを防止し
製造歩留りを改善することができる。また、被塗布体
(ウェーハ)の周囲に塗布ノズル開口部の寸法を加えた
大きさのウェーハステージを使用し、ウェーハステージ
にウェーハがはまり込むように凹型形状を形成すること
によりウェーハ周辺付近への電界集中を抑え、ウェーハ
内で均一な塗布膜厚を得ることができる。
ェーハ位置を塗布ノズルからみて鉛直直下からずらして
配置することにより、塗布する液体の垂れによる塗布の
不良を防止する。また、塗布ノズルに液体の垂れ防止の
構造を付加することにより塗布する液体の垂れを防止し
製造歩留りを改善することができる。また、被塗布体
(ウェーハ)の周囲に塗布ノズル開口部の寸法を加えた
大きさのウェーハステージを使用し、ウェーハステージ
にウェーハがはまり込むように凹型形状を形成すること
によりウェーハ周辺付近への電界集中を抑え、ウェーハ
内で均一な塗布膜厚を得ることができる。
【0024】また、本発明によれば、静電塗布装置に溶
液タンク内の液体の成分を一定に保つ機構を付加するこ
とにより、時間とともに塗布条件が変化することを防止
する。また、キャリアガスの温度を制御する機構を付加
することにより塗布条件が変化するのを防止する。さら
に、塗布時に流れる高電圧源の電流値を制御することに
より均一な塗布を実現する。
液タンク内の液体の成分を一定に保つ機構を付加するこ
とにより、時間とともに塗布条件が変化することを防止
する。また、キャリアガスの温度を制御する機構を付加
することにより塗布条件が変化するのを防止する。さら
に、塗布時に流れる高電圧源の電流値を制御することに
より均一な塗布を実現する。
【0025】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しつつ説明する。
参照しつつ説明する。
【0026】図1は、本発明の第1の実施形態に係わる
静電塗布方法及びその装置を表す概略構成図である。こ
こで、図1は、その上下方向が鉛直方向に平行なものと
して描かれている。
静電塗布方法及びその装置を表す概略構成図である。こ
こで、図1は、その上下方向が鉛直方向に平行なものと
して描かれている。
【0027】本実施形態においては、塗布ノズル9を略
水平方向に向け、これに対向するようにウェーハステー
ジ13を立てて配置して塗布を行なうようにする。以
下、ウェーハ12の表面にレジストを塗布する場合を例
に挙げて説明する。
水平方向に向け、これに対向するようにウェーハステー
ジ13を立てて配置して塗布を行なうようにする。以
下、ウェーハ12の表面にレジストを塗布する場合を例
に挙げて説明する。
【0028】図1において、溶液タンク1はフォトレジ
ストなどの塗布する液体を収容するものである。このレ
ジスト溶液は、ポンプ2により例えば数10kg/cm
2程度の圧力で圧送され、スプレーノズル3により分級
チャンバ4内に微粒子となって噴出される。また、同時
にキャリアガスとして、例えば窒素ガスが給気ノズル6
より数10リットル/分程度の流量で分級チャンバ4内
に供給される。
ストなどの塗布する液体を収容するものである。このレ
ジスト溶液は、ポンプ2により例えば数10kg/cm
2程度の圧力で圧送され、スプレーノズル3により分級
チャンバ4内に微粒子となって噴出される。また、同時
にキャリアガスとして、例えば窒素ガスが給気ノズル6
より数10リットル/分程度の流量で分級チャンバ4内
に供給される。
【0029】微粒子化したフォトレジストは分級プレー
ト5に当たり、窒素ガスと一緒になって図中の上方向に
向かう気流を生じ、微粒子搬送パイプ8を通り、塗布ノ
ズル9の先端からウェーハ12に向かって放出される。
塗布チャンバ11は、その内部で噴出されるレジストな
どの有機成分などが外部に漏出しないように、排気孔1
4を介して適宜排気され、図示しない排気処理系に導か
れる。
ト5に当たり、窒素ガスと一緒になって図中の上方向に
向かう気流を生じ、微粒子搬送パイプ8を通り、塗布ノ
ズル9の先端からウェーハ12に向かって放出される。
塗布チャンバ11は、その内部で噴出されるレジストな
どの有機成分などが外部に漏出しないように、排気孔1
4を介して適宜排気され、図示しない排気処理系に導か
れる。
【0030】ノズル9の近傍には、高電圧源15からケ
ーブル16を介して高電圧が印加される電荷供給用電極
10が設けられている。ノズル9から噴出した微粒子
は、電荷供給用電極10から電荷を受け取ることによ
り、アース電位のウェーハ12の表面に付着する。この
ようにして、ウェーハ12の表面に段差が形成されてい
るような場合にも、その段差形状に沿った均一な塗布膜
を形成することができる。なお、ウェーハ12の表面に
均一に塗布するためには、ノズル9またはウェーハ12
を矢印で示したような方向に相対的に移動させながら塗
布することが望ましい。
ーブル16を介して高電圧が印加される電荷供給用電極
10が設けられている。ノズル9から噴出した微粒子
は、電荷供給用電極10から電荷を受け取ることによ
り、アース電位のウェーハ12の表面に付着する。この
ようにして、ウェーハ12の表面に段差が形成されてい
るような場合にも、その段差形状に沿った均一な塗布膜
を形成することができる。なお、ウェーハ12の表面に
均一に塗布するためには、ノズル9またはウェーハ12
を矢印で示したような方向に相対的に移動させながら塗
布することが望ましい。
【0031】ウェーハ12は、最初は水平方向に寝かせ
た状態のウェーハステージ13の上に載せ、真空吸着な
どの方法でウェーハステージ13に固定した後に、ノズ
ル9に対向する方向に配置すればよい。ノズル9とウェ
ーハ12とをこのような位置関係にして塗布を行なえ
ば、ノズル9からレジスト液が垂れても、ウェーハ12
の上に落下することはなく、歩留りの低下を解消でき
る。
た状態のウェーハステージ13の上に載せ、真空吸着な
どの方法でウェーハステージ13に固定した後に、ノズ
ル9に対向する方向に配置すればよい。ノズル9とウェ
ーハ12とをこのような位置関係にして塗布を行なえ
ば、ノズル9からレジスト液が垂れても、ウェーハ12
の上に落下することはなく、歩留りの低下を解消でき
る。
【0032】また、塗布ノズル9にレジスト排出用のパ
イプ17を接続できるようにしておけば、殆ど清掃作業
が不要となるため、作業効率も向上する。つまり、搬送
パイプ8やノズル9の内部で凝集した液体状のレジスト
を回収して外部に排出することができる。ここで、この
パイプ17はレジスト微粒子自体がそこから逃げないよ
うに、その径を有る程度小さくするなどしておくことが
望ましい。図1に示した例においては、パイプ17を途
中で折り曲げることにより、その部分にレジスト液を溜
めて、微粒子の逃げを防止することができる。
イプ17を接続できるようにしておけば、殆ど清掃作業
が不要となるため、作業効率も向上する。つまり、搬送
パイプ8やノズル9の内部で凝集した液体状のレジスト
を回収して外部に排出することができる。ここで、この
パイプ17はレジスト微粒子自体がそこから逃げないよ
うに、その径を有る程度小さくするなどしておくことが
望ましい。図1に示した例においては、パイプ17を途
中で折り曲げることにより、その部分にレジスト液を溜
めて、微粒子の逃げを防止することができる。
【0033】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係わる静電
塗布方法とその装置を表す概略構成図である。ここで、
図2も、その上下方向が鉛直方向に平行なものとして描
かれている。ここで、図1に関して前述した実施形態と
同一の部分においては同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。
明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係わる静電
塗布方法とその装置を表す概略構成図である。ここで、
図2も、その上下方向が鉛直方向に平行なものとして描
かれている。ここで、図1に関して前述した実施形態と
同一の部分においては同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。
【0034】本実施形態においては、塗布ノズル9を略
鉛直上方に向け、これに対向するようにウェーハ12を
下向きに設置し、塗布を行なうようにする。ウェーハ1
2は、最初は上向きに寝かせた状態のウェーハステージ
13にセットし、真空吸着などの方法でウェーハステー
ジ13に固定した後に図示したような塗布位置にもって
くるようにすればよい。ノズル9とウェーハ12とをこ
のような配置関係としても、ノズル9から液体状のレジ
ストがウェーハ12上に落下してくることはなく、歩留
りの低下を抑えることができる。なお、ウェーハ12の
表面に均一に塗布するためには、ノズル9またはウェー
ハ12のいずれかを矢印で示したような方向に相対的に
移動させながら塗布することが望ましい。
鉛直上方に向け、これに対向するようにウェーハ12を
下向きに設置し、塗布を行なうようにする。ウェーハ1
2は、最初は上向きに寝かせた状態のウェーハステージ
13にセットし、真空吸着などの方法でウェーハステー
ジ13に固定した後に図示したような塗布位置にもって
くるようにすればよい。ノズル9とウェーハ12とをこ
のような配置関係としても、ノズル9から液体状のレジ
ストがウェーハ12上に落下してくることはなく、歩留
りの低下を抑えることができる。なお、ウェーハ12の
表面に均一に塗布するためには、ノズル9またはウェー
ハ12のいずれかを矢印で示したような方向に相対的に
移動させながら塗布することが望ましい。
【0035】さらに、本実施形態によれば、ウェーハ1
2が下方向を向いているので、塗布チャンバ11の内壁
などから付着物が落下してウェーハ12を汚染するとい
う問題も解消することができる。
2が下方向を向いているので、塗布チャンバ11の内壁
などから付着物が落下してウェーハ12を汚染するとい
う問題も解消することができる。
【0036】また、塗布ノズル9近くにレジスト排出用
のパイプ17を接続できるようにしておけば、殆ど清掃
作業が不要となるため、作業効率も向上する。なお、こ
の液状レジスト排出用のパイプ17はレジスト微粒子自
体がそこから逃げないように、その径を十分小さくする
などしておけば良い。図の場合はパイプを途中で折り曲
げることにより、その部分にレジスト液を溜めて逃げを
防止した場合を示している。
のパイプ17を接続できるようにしておけば、殆ど清掃
作業が不要となるため、作業効率も向上する。なお、こ
の液状レジスト排出用のパイプ17はレジスト微粒子自
体がそこから逃げないように、その径を十分小さくする
などしておけば良い。図の場合はパイプを途中で折り曲
げることにより、その部分にレジスト液を溜めて逃げを
防止した場合を示している。
【0037】次に、本発明の第3の実施形態について説
明する。図3は、本発明の第3の実施形態に係わる静電
塗布方法とその装置を示す概略構成図である。ここで、
図3も、その上下方向が鉛直方向に平行なものとして描
かれている。ここで、図1に関して前述した実施形態と
同一の部分においては同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。
明する。図3は、本発明の第3の実施形態に係わる静電
塗布方法とその装置を示す概略構成図である。ここで、
図3も、その上下方向が鉛直方向に平行なものとして描
かれている。ここで、図1に関して前述した実施形態と
同一の部分においては同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。
【0038】本実施形態においては、塗布ノズル9は鉛
直下方に向けて配置され、ウェーハステージ13はその
斜め下方において、横向きに設置された状態で塗布が行
われる。ノズル9から噴出したレジストの微粒子は、電
荷供給用電極10によって電荷が与えられ、アース電位
のウェーハ12との間に形成される電界に沿って移動し
てウェーハ12に付着するので、このような位置関係で
も塗布が可能である。
直下方に向けて配置され、ウェーハステージ13はその
斜め下方において、横向きに設置された状態で塗布が行
われる。ノズル9から噴出したレジストの微粒子は、電
荷供給用電極10によって電荷が与えられ、アース電位
のウェーハ12との間に形成される電界に沿って移動し
てウェーハ12に付着するので、このような位置関係で
も塗布が可能である。
【0039】ここでも、ウェーハ12は、最初は寝かせ
た状態のウェーハステージ13にセットし、真空吸着な
どの方法でウェーハステージ13に固定して図示した塗
布位置にもってくるようにすればよい。本実施形態にお
いても、ノズルから液状のレジストがウェーハ12の上
に落下してくることはなく、歩留りの低下を抑えること
ができる。また、ウェーハ12の表面に均一に塗布する
ためには、ノズル9またはウェーハ12のいずれかを矢
印で示したような方向に相対的に移動させながら塗布す
ることが望ましい。
た状態のウェーハステージ13にセットし、真空吸着な
どの方法でウェーハステージ13に固定して図示した塗
布位置にもってくるようにすればよい。本実施形態にお
いても、ノズルから液状のレジストがウェーハ12の上
に落下してくることはなく、歩留りの低下を抑えること
ができる。また、ウェーハ12の表面に均一に塗布する
ためには、ノズル9またはウェーハ12のいずれかを矢
印で示したような方向に相対的に移動させながら塗布す
ることが望ましい。
【0040】さらに、本実施形態においても、ウェーハ
12が下方向を向いているので、塗布チャンバ11の内
壁などから付着物が落下してウェーハ12を汚染すると
いう問題も解消することができる。
12が下方向を向いているので、塗布チャンバ11の内
壁などから付着物が落下してウェーハ12を汚染すると
いう問題も解消することができる。
【0041】以上説明した第1〜第3の実施形態からも
明らかなように、ノズル9からの液体の落下による汚染
を防ぐためには、ウェーハ12の位置を、塗布ノズル9
の噴出方向に関わらず、ノズル9の鉛直直下からずらし
たいずれかの位置とすれば良い。
明らかなように、ノズル9からの液体の落下による汚染
を防ぐためには、ウェーハ12の位置を、塗布ノズル9
の噴出方向に関わらず、ノズル9の鉛直直下からずらし
たいずれかの位置とすれば良い。
【0042】次に、本発明の第4の実施形態について説
明する。図4は、本発明の静電塗布装置において使用す
る塗布ノズルを表す概略図であり、同図(a)はその外
観斜視図、同図(b)はその垂直断面図である。
明する。図4は、本発明の静電塗布装置において使用す
る塗布ノズルを表す概略図であり、同図(a)はその外
観斜視図、同図(b)はその垂直断面図である。
【0043】本実施形態においては、塗布ノズルの噴出
口18を鉛直下方に向けたままでも液状レジストの落下
が生じないような構造を塗布ノズル自体に持たせてい
る。すなわち、同図(b)から分かるように、配管やノ
ズルの内壁を伝ってきた液状のレジストはレジスト溜め
19に溜まる構造になっておりウェーハ上に落下するこ
とはない。このノズルは、例えば、図3に例示したよう
な鉛直下向きの方向に設けることが望ましい。
口18を鉛直下方に向けたままでも液状レジストの落下
が生じないような構造を塗布ノズル自体に持たせてい
る。すなわち、同図(b)から分かるように、配管やノ
ズルの内壁を伝ってきた液状のレジストはレジスト溜め
19に溜まる構造になっておりウェーハ上に落下するこ
とはない。このノズルは、例えば、図3に例示したよう
な鉛直下向きの方向に設けることが望ましい。
【0044】ここで、液状レジストの落下を完全に防ぐ
ためには、噴出口18の内径は、接続口21の内径より
も小さくすることが望ましい。つまり、同図中のB点が
A点よりも内側かあるいは同じ位置にあることが望まし
い。すなわち、微粒子搬送パイプ接続口21側から伝っ
てきた液状レジストがA点から直下に落下しても、レジ
スト溜め19に捕獲され、噴出口18から直接出て行か
ないようにすることができる。なお、このままでも十分
に長時間の塗布作業が可能であるが、同図に示すように
更に液状レジスト排出口20を設けておけば、ほとんど
清掃の手間なしに塗布作業ができるため、作業効率が向
上する。
ためには、噴出口18の内径は、接続口21の内径より
も小さくすることが望ましい。つまり、同図中のB点が
A点よりも内側かあるいは同じ位置にあることが望まし
い。すなわち、微粒子搬送パイプ接続口21側から伝っ
てきた液状レジストがA点から直下に落下しても、レジ
スト溜め19に捕獲され、噴出口18から直接出て行か
ないようにすることができる。なお、このままでも十分
に長時間の塗布作業が可能であるが、同図に示すように
更に液状レジスト排出口20を設けておけば、ほとんど
清掃の手間なしに塗布作業ができるため、作業効率が向
上する。
【0045】次に、本発明の第5の実施形態について説
明する。図5は、本発明の静電塗布装置に使用する第2
の塗布ノズルを示す概略図であり、同図(a)はその外
観斜視図、同図(b)はその垂直断面図である。
明する。図5は、本発明の静電塗布装置に使用する第2
の塗布ノズルを示す概略図であり、同図(a)はその外
観斜視図、同図(b)はその垂直断面図である。
【0046】本実施形態においても、塗布ノズルの噴出
口を略下方に向けたままでも液状レジストの落下がない
ような構造を塗布ノズル自体に持たせている。さらに、
本実施形態においては、塗布ノズルと電荷供給用電極と
を一体化した構造を有する。同図(b)においてもノズ
ルの内壁に伝って降りてくる液状のレジストはレジスト
溜め19に溜まる構造になっておりウェーハに落下する
ことはない。また、図中のD点がC点よりもノズルの中
心側かあるいは同じ位置にあることが望ましい。すなわ
ち、塗布ノズル内壁を伝ってきたレジストがC点で直下
に落下しても微粒子噴出口18から直接出て行かない構
造である。さらに、同図中のD点がE点よりもノズルの
中心側にあるようにすれば、接続口21の内壁を伝って
きた液状レジストもレジスト溜め19に捕獲することが
できる。
口を略下方に向けたままでも液状レジストの落下がない
ような構造を塗布ノズル自体に持たせている。さらに、
本実施形態においては、塗布ノズルと電荷供給用電極と
を一体化した構造を有する。同図(b)においてもノズ
ルの内壁に伝って降りてくる液状のレジストはレジスト
溜め19に溜まる構造になっておりウェーハに落下する
ことはない。また、図中のD点がC点よりもノズルの中
心側かあるいは同じ位置にあることが望ましい。すなわ
ち、塗布ノズル内壁を伝ってきたレジストがC点で直下
に落下しても微粒子噴出口18から直接出て行かない構
造である。さらに、同図中のD点がE点よりもノズルの
中心側にあるようにすれば、接続口21の内壁を伝って
きた液状レジストもレジスト溜め19に捕獲することが
できる。
【0047】また、図示したように更に液状レジスト排
出口20を設けておけば、ほとんど清掃の手間なしに塗
布作業ができるため、作業効率が向上する。
出口20を設けておけば、ほとんど清掃の手間なしに塗
布作業ができるため、作業効率が向上する。
【0048】次に、本発明の第6の実施形態について説
明する。図6は、本発明の静電塗布装置に使用する液体
落下防止装置を示す概略図であり、同図(a)はその外
観斜視図、同図(b)はその垂直断面図である。
明する。図6は、本発明の静電塗布装置に使用する液体
落下防止装置を示す概略図であり、同図(a)はその外
観斜視図、同図(b)はその垂直断面図である。
【0049】本実施形態においては、同図の液体落下防
止装置を図1〜図3に例示した静電塗布装置のレジスト
微粒子搬送パイプ8の途中に設ける。これによって、パ
イプ8の内壁に付着し凝集して液状になったレジストが
さらに下流に流れていくのを防ぐことができる。すなわ
ち、パイプ8の内壁を伝って流れてくる液状のレジスト
はレジスト溜め19に溜まる構造になっており下流に流
れることはなく、上述した実施形態で示したレジストの
垂れ防止構造付きの塗布ノズルと併用することにより、
さらに効力を発揮する。
止装置を図1〜図3に例示した静電塗布装置のレジスト
微粒子搬送パイプ8の途中に設ける。これによって、パ
イプ8の内壁に付着し凝集して液状になったレジストが
さらに下流に流れていくのを防ぐことができる。すなわ
ち、パイプ8の内壁を伝って流れてくる液状のレジスト
はレジスト溜め19に溜まる構造になっており下流に流
れることはなく、上述した実施形態で示したレジストの
垂れ防止構造付きの塗布ノズルと併用することにより、
さらに効力を発揮する。
【0050】本実施形態においても、図中のF点がE点
よりも内側かあるいは同じ位置にあることが望ましい。
すなわち、上流側から伝ってきた液状レジストがE点で
直下に落下してもレジスト溜め19に捕獲されて下流側
に直接出て行かない構造である。なお、このままでも十
分長時間の塗布が可能であるが、図に示すように液状レ
ジスト排出口20をつけておけば、ほとんど清掃の手間
なしに塗布作業ができるため、作業効率が一段と向上す
る。
よりも内側かあるいは同じ位置にあることが望ましい。
すなわち、上流側から伝ってきた液状レジストがE点で
直下に落下してもレジスト溜め19に捕獲されて下流側
に直接出て行かない構造である。なお、このままでも十
分長時間の塗布が可能であるが、図に示すように液状レ
ジスト排出口20をつけておけば、ほとんど清掃の手間
なしに塗布作業ができるため、作業効率が一段と向上す
る。
【0051】次に、本発明の第7の実施形態について説
明する。図7は、本発明の静電塗布装置に使用するウェ
ーハステージ13と塗布ノズル8との寸法関係を説明す
る概略図である。
明する。図7は、本発明の静電塗布装置に使用するウェ
ーハステージ13と塗布ノズル8との寸法関係を説明す
る概略図である。
【0052】本実施形態においては、ウェーハステージ
13に被塗布体(ウェーハ12)がきちんとはまり込む
凹型が設けられている。さらに、ウェーハ12の端から
ウェーハステージ13の端までの距離Lを塗布ノズル9
の開口部の幅Wと同じか、それよりも大きくすることに
より均一な塗布膜を得ることができる。
13に被塗布体(ウェーハ12)がきちんとはまり込む
凹型が設けられている。さらに、ウェーハ12の端から
ウェーハステージ13の端までの距離Lを塗布ノズル9
の開口部の幅Wと同じか、それよりも大きくすることに
より均一な塗布膜を得ることができる。
【0053】実際の装置では塗布ノズル9とウェーハス
テージ13とを相対的に移動させながら塗布を行なう。
例えば、塗布ノズル9は、図面の紙面に対して垂直な方
向に往復移動し、ステージ13は、同図の矢印Dの方向
に平行移動する。ここで、この時ウェーハ12の中央付
近のG点と端のH点とで同一の塗布膜厚を得ようとする
と、例えば塗布ノズル9がウェーハ中央側から周辺部へ
と移動する場合、G点と同様に、H点においても塗布ノ
ズル9が一旦通り過ぎる必要がある。しかしながら、も
しこの時、ウェーハステージ13が破線で示すように小
さいと、電界も破線で示したように、ウェーハステージ
13の端、すなわちウェーハ12の端付近に集中して、
塗布膜厚が厚くなりやすいという問題があった。
テージ13とを相対的に移動させながら塗布を行なう。
例えば、塗布ノズル9は、図面の紙面に対して垂直な方
向に往復移動し、ステージ13は、同図の矢印Dの方向
に平行移動する。ここで、この時ウェーハ12の中央付
近のG点と端のH点とで同一の塗布膜厚を得ようとする
と、例えば塗布ノズル9がウェーハ中央側から周辺部へ
と移動する場合、G点と同様に、H点においても塗布ノ
ズル9が一旦通り過ぎる必要がある。しかしながら、も
しこの時、ウェーハステージ13が破線で示すように小
さいと、電界も破線で示したように、ウェーハステージ
13の端、すなわちウェーハ12の端付近に集中して、
塗布膜厚が厚くなりやすいという問題があった。
【0054】これに対して、L≧Wとすれば、ウェーハ
12の端でも実線で示したように電界の集中の影響は無
視できるようになり、ウェーハ12の面内に均一に塗布
できる。また、電界集中をより小さくするにはウェーハ
ステージ13に凹型形状を形成し、ウェーハステージ1
3にウェーハ12を載せたときにウェーハ12の表面が
ステージ13の表面からはみださないようにし、電界集
中の原因になるのを防ぐようにする。ここで最も望まし
い凹部の形状はウェーハ12表面とウェーハステージ1
3表面が平坦になる、すなわち凹部の大きさはウェーハ
12と同じであり、深さはウェーハ12の厚さと同じで
あることである。
12の端でも実線で示したように電界の集中の影響は無
視できるようになり、ウェーハ12の面内に均一に塗布
できる。また、電界集中をより小さくするにはウェーハ
ステージ13に凹型形状を形成し、ウェーハステージ1
3にウェーハ12を載せたときにウェーハ12の表面が
ステージ13の表面からはみださないようにし、電界集
中の原因になるのを防ぐようにする。ここで最も望まし
い凹部の形状はウェーハ12表面とウェーハステージ1
3表面が平坦になる、すなわち凹部の大きさはウェーハ
12と同じであり、深さはウェーハ12の厚さと同じで
あることである。
【0055】次に、本発明の第8の実施の形態について
説明する。図8は、本発明の第8の実施形態に係わる静
電塗布装置を表す概略構成図である。
説明する。図8は、本発明の第8の実施形態に係わる静
電塗布装置を表す概略構成図である。
【0056】本実施形態においては、溶液タンク1にレ
ジスト成分センサ26を設置し、レジスト中に占める溶
媒の成分比を測定できるようにしておく。そして、成分
比の測定結果が許容値をこえた場合に手動あるいは自動
で溶媒タンク27から適量の溶媒が追加補給できるよう
にしておく。これによって、溶媒タンク1内のレジスト
溶液は常にその成分が一定となるため、時間とともに塗
布条件が変化することはなくなり、歩留りの低下を抑え
ることができる。ここで、成分センサ26としては例え
ば比重計や粘度計が間接的な測定器として利用できる。
ジスト成分センサ26を設置し、レジスト中に占める溶
媒の成分比を測定できるようにしておく。そして、成分
比の測定結果が許容値をこえた場合に手動あるいは自動
で溶媒タンク27から適量の溶媒が追加補給できるよう
にしておく。これによって、溶媒タンク1内のレジスト
溶液は常にその成分が一定となるため、時間とともに塗
布条件が変化することはなくなり、歩留りの低下を抑え
ることができる。ここで、成分センサ26としては例え
ば比重計や粘度計が間接的な測定器として利用できる。
【0057】本発明者は、粘度計を利用して実験を行な
った。その結果、新しいレジスト液で20cpであった
粘度が、100枚のウェハー塗布後(時間にして約1時
間の作業に相当する)には22cpに、また、通算20
0枚のウェハー塗布後(通算約2時間後)に24cpへ
と変化した。塗布状況としては、通算100枚塗布時の
場合は新液のときとそれほど違いはみられなかったが、
通算200枚に達するあたりから塗布状況が大きく変化
し、塗布条件を大幅に修正する必要が生じた。この結果
から、この実験で使用した装置とレジストの場合は、粘
度の許容上限値を23cpとすればよいことがわかっ
た。実際に、23cpとなったところで20cpにもど
るように溶媒を追加補給(この実験では350ml)し
た結果、塗布状況は新液と同じ状況に復帰し、初期の塗
布条件を維持したまま、均一な塗布作業を続行すること
ができた。
った。その結果、新しいレジスト液で20cpであった
粘度が、100枚のウェハー塗布後(時間にして約1時
間の作業に相当する)には22cpに、また、通算20
0枚のウェハー塗布後(通算約2時間後)に24cpへ
と変化した。塗布状況としては、通算100枚塗布時の
場合は新液のときとそれほど違いはみられなかったが、
通算200枚に達するあたりから塗布状況が大きく変化
し、塗布条件を大幅に修正する必要が生じた。この結果
から、この実験で使用した装置とレジストの場合は、粘
度の許容上限値を23cpとすればよいことがわかっ
た。実際に、23cpとなったところで20cpにもど
るように溶媒を追加補給(この実験では350ml)し
た結果、塗布状況は新液と同じ状況に復帰し、初期の塗
布条件を維持したまま、均一な塗布作業を続行すること
ができた。
【0058】次に、本発明の第9の実施形態について説
明する。図9は、本発明の第9の実施形態に係わる静電
塗布装置を表す概略構成図である。
明する。図9は、本発明の第9の実施形態に係わる静電
塗布装置を表す概略構成図である。
【0059】本実施形態においては、溶液タンク1中の
レジスト成分を一定にするために、リターンパイプ7の
途中に調整個所を設けたことを特徴としている。すなわ
ち、図8に関して前述した第8実施形態では、溶液タン
ク1中に直接溶媒を注入するため、装置内のレジスト溶
液の攪拌の具合によっては微妙な濃度分布ができ、厳密
に成分比を調整したい場合には問題が残る。そこで、本
実施形態ではリターンパイプ7の途中に緩衝タンク29
を設け、そこにレジスト成分センサ26を設置し、回収
レジスト中に占める溶媒の成分比を測定できるようにし
ておく。そして、成分比の測定結果が許容値をこえた場
合に手動あるいは自動で溶媒タンク27から適量の溶媒
が追加補給できるようにしておく。これによって、緩衝
タンク29から溶媒タンク1へ向かうレジスト溶液の成
分を一定にできるため、溶液タンク1内のレジストの成
分も常に一定とすることができる。
レジスト成分を一定にするために、リターンパイプ7の
途中に調整個所を設けたことを特徴としている。すなわ
ち、図8に関して前述した第8実施形態では、溶液タン
ク1中に直接溶媒を注入するため、装置内のレジスト溶
液の攪拌の具合によっては微妙な濃度分布ができ、厳密
に成分比を調整したい場合には問題が残る。そこで、本
実施形態ではリターンパイプ7の途中に緩衝タンク29
を設け、そこにレジスト成分センサ26を設置し、回収
レジスト中に占める溶媒の成分比を測定できるようにし
ておく。そして、成分比の測定結果が許容値をこえた場
合に手動あるいは自動で溶媒タンク27から適量の溶媒
が追加補給できるようにしておく。これによって、緩衝
タンク29から溶媒タンク1へ向かうレジスト溶液の成
分を一定にできるため、溶液タンク1内のレジストの成
分も常に一定とすることができる。
【0060】次に、本発明の第10の実施の形態につい
て説明する。図10は、本発明の第10の実施形態に係
わる静電塗布装置を表す概略構成図である。
て説明する。図10は、本発明の第10の実施形態に係
わる静電塗布装置を表す概略構成図である。
【0061】本実施形態においては、レジストと直接に
接触混合する給気ノズル6から供給するキャリアガスの
温度を一定にし、分級チャンバ4からウェーハ12に至
る経路の状態を一定にして塗布を安定化させる。さらに
説明すれば、静電塗布装置においては、その塗布の原理
から、周囲の環境条件を一定にすることが要求されてい
る。したがって、通常はクリーンルームなどの温度、湿
度が管理されたところに設置する。
接触混合する給気ノズル6から供給するキャリアガスの
温度を一定にし、分級チャンバ4からウェーハ12に至
る経路の状態を一定にして塗布を安定化させる。さらに
説明すれば、静電塗布装置においては、その塗布の原理
から、周囲の環境条件を一定にすることが要求されてい
る。したがって、通常はクリーンルームなどの温度、湿
度が管理されたところに設置する。
【0062】ところが、従来例の静電塗布装置をそのま
まクリーンルーム内に設置しても、キャリアガスとして
使用する窒素ガスなどのガス純化装置はスペースなどの
関係からクリーンルーム外に設置するのが普通であり、
例え、ガス純化装置で温度の管理を行なっても配管は温
度管理のなされない場所を通っているため、静電塗布装
置の分級チャンバ4に入るときには周囲環境の影響を受
け、温度が変化する。キャリアガスの温度が変化すれ
ば、溶媒が蒸発する速度などが変わるため、塗布の条件
も大きく変化してしまう。
まクリーンルーム内に設置しても、キャリアガスとして
使用する窒素ガスなどのガス純化装置はスペースなどの
関係からクリーンルーム外に設置するのが普通であり、
例え、ガス純化装置で温度の管理を行なっても配管は温
度管理のなされない場所を通っているため、静電塗布装
置の分級チャンバ4に入るときには周囲環境の影響を受
け、温度が変化する。キャリアガスの温度が変化すれ
ば、溶媒が蒸発する速度などが変わるため、塗布の条件
も大きく変化してしまう。
【0063】これに対して本実施形態では、分級チャン
バ4に入る直前でキャリアガス温度センサ30によって
ガスの温度を測定し、許容範囲をはみ出る場合にはそれ
をフィードバックし、キャリアガス温度調整器31にお
いて温調を行う。温調の方法としては、一旦、冷水など
の中を通したパイプ中にガスを流して少し冷却した後、
暖めて所望の温度とすればよい。この加熱のプロセスを
計算機などで自動制御してやれば、分級チャンバ4内に
はいるャリアガスの温度を極めて高い精度で一定に維持
することができるため、塗布条件が変化することがな
く、歩留りの低下が解消できる。
バ4に入る直前でキャリアガス温度センサ30によって
ガスの温度を測定し、許容範囲をはみ出る場合にはそれ
をフィードバックし、キャリアガス温度調整器31にお
いて温調を行う。温調の方法としては、一旦、冷水など
の中を通したパイプ中にガスを流して少し冷却した後、
暖めて所望の温度とすればよい。この加熱のプロセスを
計算機などで自動制御してやれば、分級チャンバ4内に
はいるャリアガスの温度を極めて高い精度で一定に維持
することができるため、塗布条件が変化することがな
く、歩留りの低下が解消できる。
【0064】次に、本発明の第11の実施形態について
説明する。
説明する。
【0065】図11は、本発明の第11の実施形態に係
わる静電塗布装置を表す概略構成図である。
わる静電塗布装置を表す概略構成図である。
【0066】図12に例示したような従来の静電塗布装
置においては、レジスト微粒子に電荷を与えるための電
圧を供給する高電圧源15の発生電圧が一定となるよう
に制御が行われていた。これに対して、本実施形態にお
いては、ウェーハステージ13と高電圧源15との間を
流れる電流値を観測して、その観測結果をもとに高電圧
源15の発生する電圧を制御する。このようにして塗布
を行なえば、ウェーハ12の周囲環境が変化しても塗布
状況を変化させずにすむことが可能となり、歩留りの低
下を解消することができる。
置においては、レジスト微粒子に電荷を与えるための電
圧を供給する高電圧源15の発生電圧が一定となるよう
に制御が行われていた。これに対して、本実施形態にお
いては、ウェーハステージ13と高電圧源15との間を
流れる電流値を観測して、その観測結果をもとに高電圧
源15の発生する電圧を制御する。このようにして塗布
を行なえば、ウェーハ12の周囲環境が変化しても塗布
状況を変化させずにすむことが可能となり、歩留りの低
下を解消することができる。
【0067】さらに具体的には、高電圧源15には塗布
時に流れる電流を測定するための電流センサ32が接続
されている。ここで、流れる電流の物理的意味は、レジ
スト微粒子が電荷供給用電極10から電荷をもらいウェ
ーハステージ上でウェーハ12上に付着してその電荷を
アースへと渡すことであり、付着するレジストの量に直
接関係する量であるということができる。換言すれば、
積算電流値を制御すればレジストの塗布膜厚そのものを
制御することができる。したがって、例えば電流値が一
定となるように高電圧源を帰還制御して塗布を行なえ
ば、温度や湿度の変化に無関係に塗布膜厚の設定ができ
るため、周囲の環境に影響を受けない安定な塗布が可能
となる。
時に流れる電流を測定するための電流センサ32が接続
されている。ここで、流れる電流の物理的意味は、レジ
スト微粒子が電荷供給用電極10から電荷をもらいウェ
ーハステージ上でウェーハ12上に付着してその電荷を
アースへと渡すことであり、付着するレジストの量に直
接関係する量であるということができる。換言すれば、
積算電流値を制御すればレジストの塗布膜厚そのものを
制御することができる。したがって、例えば電流値が一
定となるように高電圧源を帰還制御して塗布を行なえ
ば、温度や湿度の変化に無関係に塗布膜厚の設定ができ
るため、周囲の環境に影響を受けない安定な塗布が可能
となる。
【0068】本発明者は、従来のように電圧を一定にし
た場合と、本実施形態により電流を一定とした場合と
で、レジスト塗布の比較実験を行なった。故意に周囲環
境を変化させて10回の塗布を行なった結果、電圧一定
の塗布ではレジスト膜厚のばらつきは、平均値±17%
であったのに対し、電流一定の塗布では膜厚のばらつき
平均値±9%となり、均一に安定した塗布が可能である
ことがわかった。
た場合と、本実施形態により電流を一定とした場合と
で、レジスト塗布の比較実験を行なった。故意に周囲環
境を変化させて10回の塗布を行なった結果、電圧一定
の塗布ではレジスト膜厚のばらつきは、平均値±17%
であったのに対し、電流一定の塗布では膜厚のばらつき
平均値±9%となり、均一に安定した塗布が可能である
ことがわかった。
【0069】また、さらに、ウェーハステージ13を移
動させて塗布を行なう場合は、図のようにウェーハステ
ージ13にステージ位置センサ33を設置し、ウェーハ
12の位置と塗布電流値とをコンピュータで同時に制御
できるようにしておけば、例えば電界が集中しやすいウ
ェーハ12の周辺部などでは塗布電流値を小さくするな
どの手法が可能となり、さらに塗布の均一化が可能とな
る。
動させて塗布を行なう場合は、図のようにウェーハステ
ージ13にステージ位置センサ33を設置し、ウェーハ
12の位置と塗布電流値とをコンピュータで同時に制御
できるようにしておけば、例えば電界が集中しやすいウ
ェーハ12の周辺部などでは塗布電流値を小さくするな
どの手法が可能となり、さらに塗布の均一化が可能とな
る。
【0070】以上、本発明の実施の形態について具体例
を例示しつつ説明した。しかし、本発明は上述した各具
体例に限定されるものではない。例えば、塗布する液体
としては、前述したフォトレジスト以外にも、例えば、
ポリイミドや液晶ディスプレイ用のカラーフィルター用
塗布液あるいはその他の各種の表面処理液なども同様に
用いて同様の効果を得ることができる。また、レジスト
などの液体の微粒子の発生方法としては、スプレーノズ
ルと分級プレートによる方法以外にも、超音波振動によ
る微粒子発生方法でも良い。さらに塗布物としても液体
に限るものではない。例えば液体のかわりに樹脂粉体を
用いて塗布を行う際にも応用することができる。
を例示しつつ説明した。しかし、本発明は上述した各具
体例に限定されるものではない。例えば、塗布する液体
としては、前述したフォトレジスト以外にも、例えば、
ポリイミドや液晶ディスプレイ用のカラーフィルター用
塗布液あるいはその他の各種の表面処理液なども同様に
用いて同様の効果を得ることができる。また、レジスト
などの液体の微粒子の発生方法としては、スプレーノズ
ルと分級プレートによる方法以外にも、超音波振動によ
る微粒子発生方法でも良い。さらに塗布物としても液体
に限るものではない。例えば液体のかわりに樹脂粉体を
用いて塗布を行う際にも応用することができる。
【0071】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
で、種々変形して実施することができる。
【0072】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に説明する効果を奏する。まず、本発明に
よれば、静電塗布装置の塗布時のウェーハ位置を塗布ノ
ズルの鉛直直下から避けることによりウェーハ上へのレ
ジストの垂れを防止することができる。その結果とし
て、製造歩留まりの低下を解消することができる。
施され、以下に説明する効果を奏する。まず、本発明に
よれば、静電塗布装置の塗布時のウェーハ位置を塗布ノ
ズルの鉛直直下から避けることによりウェーハ上へのレ
ジストの垂れを防止することができる。その結果とし
て、製造歩留まりの低下を解消することができる。
【0073】また、本発明によれば、塗布ノズルにレジ
スト垂れ防止の構造を付加することによりウェーハ上へ
のレジストの垂れを防止することができる。その結果と
して、製造歩留りの低下を解消することができる。
スト垂れ防止の構造を付加することによりウェーハ上へ
のレジストの垂れを防止することができる。その結果と
して、製造歩留りの低下を解消することができる。
【0074】さらに、本発明によれば、被塗布体(ウェ
ーハ)の周辺に塗布ノズル開口部の寸法を加えた大きさ
以上のウェーハステージを使用し、ウェーハステージに
ウェーハがはまり込むように凹型形状を形成することに
よりウェーハ周辺付近への電界集中を抑えることができ
る。その結果として、ウェーハ内で均一な塗布膜厚を得
ることができ、製造歩留りの低下を解消することができ
る。
ーハ)の周辺に塗布ノズル開口部の寸法を加えた大きさ
以上のウェーハステージを使用し、ウェーハステージに
ウェーハがはまり込むように凹型形状を形成することに
よりウェーハ周辺付近への電界集中を抑えることができ
る。その結果として、ウェーハ内で均一な塗布膜厚を得
ることができ、製造歩留りの低下を解消することができ
る。
【0075】また、本発明によれば、静電塗布装置に溶
液タンク内のレジスト成分を一定に保つ機構を付加する
ことにより、時間とともに塗布条件が変化することを防
止する。その結果として、製造歩留りの低下を解消する
ことができる。
液タンク内のレジスト成分を一定に保つ機構を付加する
ことにより、時間とともに塗布条件が変化することを防
止する。その結果として、製造歩留りの低下を解消する
ことができる。
【0076】また、本発明によれば、静電塗布装置にキ
ャリアガスの温度を制御する機構を付加することにより
塗布条件が周囲環境の変化に影響されることを防止す
る。その結果として、製造歩留りの低下を解消すること
ができる。
ャリアガスの温度を制御する機構を付加することにより
塗布条件が周囲環境の変化に影響されることを防止す
る。その結果として、製造歩留りの低下を解消すること
ができる。
【0077】さらに、本発明によれば、静電塗布装置の
高電圧源に流れる塗布時の電流値を制御することにより
均一な塗布を実現する。その結果として、製造歩留りの
低下を解消することができる。
高電圧源に流れる塗布時の電流値を制御することにより
均一な塗布を実現する。その結果として、製造歩留りの
低下を解消することができる。
【0078】以上説明したように、本発明によれば、簡
潔な方法により、高い製造歩留りを持つ静電塗布方法及
び静電塗布装置を提供できるようになり、産業上のメリ
ットは多大である。
潔な方法により、高い製造歩留りを持つ静電塗布方法及
び静電塗布装置を提供できるようになり、産業上のメリ
ットは多大である。
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる静電塗布方法
及びその装置を表す概略構成図である。
及びその装置を表す概略構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係わる静電塗布方法
とその装置を表す概略構成図である。
とその装置を表す概略構成図である。
【図3】本発明の第3の実施形態に係わる静電塗布方法
とその装置を示す概略構成図である。
とその装置を示す概略構成図である。
【図4】本発明の静電塗布装置において使用する塗布ノ
ズルを表す概略図であり、同図(a)はその外観斜視
図、同図(b)はその垂直断面図である。
ズルを表す概略図であり、同図(a)はその外観斜視
図、同図(b)はその垂直断面図である。
【図5】本発明の静電塗布装置に使用する第2の塗布ノ
ズルを示す概略図であり、同図(a)はその外観斜視
図、同図(b)はその垂直断面図である。
ズルを示す概略図であり、同図(a)はその外観斜視
図、同図(b)はその垂直断面図である。
【図6】本発明の静電塗布装置に使用する液体落下防止
装置を示す概略図であり、同図(a)はその外観斜視
図、同図(b)はその垂直断面図である。
装置を示す概略図であり、同図(a)はその外観斜視
図、同図(b)はその垂直断面図である。
【図7】本発明の静電塗布装置に使用するウェーハステ
ージ13と塗布ノズル8との寸法関係を説明する概略図
である。
ージ13と塗布ノズル8との寸法関係を説明する概略図
である。
【図8】本発明の第8の実施形態に係わる静電塗布装置
を表す概略構成図である。
を表す概略構成図である。
【図9】本発明の第9の実施形態に係わる静電塗布装置
を表す概略構成図である。
を表す概略構成図である。
【図10】本発明の第10の実施形態に係わる静電塗布
装置を表す概略構成図である。
装置を表す概略構成図である。
【図11】本発明の第11の実施形態に係わる静電塗布
装置を表す概略構成図である。
装置を表す概略構成図である。
【図12】従来の静電塗布装置を表す概略構成図であ
る。
る。
1、101 溶液タンク 2、102 ポンプ 3、103 スプレーノズル 4、104 分級チャンバ 5、105 分級プレート 6、106 分級ノズル 7、107 リターンパイプ 8、108 微粒子搬送パイプ 9、109 塗布ノズル 10、110 電荷供給用電極 11、111 塗布チャンバ 12、112 ウェーハ 13、113 ウェーハステージ 14、114 排気孔 15、115 高電圧源 16、116 高電圧ケーブル 17 レジスト排出用パイプ 18 微粒子噴出口 19 レジスト溜め 20 レジスト排出口 21 微粒子搬送パイプ接続口 22 絶縁兼ノズル支持棒 23 上流側微粒子搬送パイプ接続口 24 下流側微粒子搬送パイプ接続口 25 レジスト流 26 レジスト成分センサ 27 溶媒タンク 28 制御バルブ 29 緩衝タンク 30 キャリアガス温度センサ 31 キャリアガス温度調整器 32 電流センサ 33 ステージ位置センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/027 H01L 21/30 564Z (72)発明者 古 山 英 人 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝川崎事業所内 (72)発明者 小 泉 隆 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝川崎事業所内 Fターム(参考) 2H025 AA00 AB16 EA04 4D075 AA09 AA25 AA85 AA86 AA87 CA47 DA06 DB14 DC22 EA05 4F034 AA10 BA14 BB04 BB12 BB15 BB26 CA11 DA05 DA17 DA22 DA26 5F046 JA20
Claims (5)
- 【請求項1】塗布する液体の微粒子を形成し、前記微粒
子を帯電させるとともに噴出口から空中に噴出し、被塗
布体に向けて空中移動させ、前記被塗布体表面に前記微
粒子を付着させるようにした静電塗布方法であって、 前記被塗布体を、前記噴出口の鉛直直下から外れた位置
に配置して前記微粒子を付着させることを特徴とする静
電塗布方法。 - 【請求項2】塗布する液体を収容する液体タンクと、前
記タンク内に収容された前記液体から微粒子を形成する
手段と、前記微粒子を帯電させる手段と、前記微粒子を
空中に噴出する手段と、を備え、被塗布体に向けて前記
微粒子を空中移動させ、前記被塗布体の表面に付着させ
るようにした静電塗布装置であって、 前記溶液タンク中の前記液体の成分を一定とするように
成分調整を行なう手段をさらに備えたことを特徴とする
静電塗布装置。 - 【請求項3】塗布する液体の微粒子を形成する手段と、
前記微粒子と搬送気体とを混合する手段と、前記微粒子
を帯電させる手段と、前記微粒子を空中に噴出する手段
と、を備え、被塗布体に向けて前記微粒子を空中移動さ
せ、前記被塗布体の表面に付着させるようにした静電塗
布装置であって、 前記搬送気体の温度を一定とするように制御を行なう手
段をさらに備えたことを特徴とする静電塗布装置。 - 【請求項4】塗布する液体の微粒子を形成する手段と、
電圧源が発生する電圧を用いて前記微粒子を帯電させる
手段と、前記微粒子を空中に噴出する手段と、を備え、
被塗布体に向けて前記微粒子を空中移動させ、前記被塗
布体の表面に付着させるようにした静電塗布装置であっ
て、 前記微粒子の前記帯電時に前記電圧源を流れる電流を観
測し、それによって前記電圧源が発生する電圧を制御す
る手段をさらに備えたことを特徴とする静電塗布装置。 - 【請求項5】塗布する液体の微粒子を形成する手段と、
電圧源が発生する電圧を用いて前記微粒子を帯電させる
手段と、前記微粒子を噴出口から空中に噴出する手段
と、前記噴出口と被塗布体とを相対的に移動させる手段
と、を備え、前記噴出口と前記被塗布体とを相対的に移
動させながら、前記被塗布体に向けて前記微粒子を空中
移動させ、前記被塗布体の表面に付着させるようにした
静電塗布装置であって、 前記噴出口と前記被塗布体との相対的な位置関係を観測
し、それによって前記電圧源が発生する電圧を制御する
手段をさらに備えたことを特徴とする静電塗布装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10183085A JP2000015147A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 静電塗布方法及び静電塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10183085A JP2000015147A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 静電塗布方法及び静電塗布装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000015147A true JP2000015147A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16129508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10183085A Pending JP2000015147A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 静電塗布方法及び静電塗布装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000015147A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007142234A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Tokyo Electron Ltd | 塗布膜の成膜方法及びその装置 |
JP2009059985A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | レジスト塗布装置 |
JP2015054269A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 東レエンジニアリング株式会社 | エレクトロスプレー装置 |
JP2015185418A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 旭サナック株式会社 | 有機el素子用薄膜の評価方法及び有機el素子用薄膜の成膜装置 |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10183085A patent/JP2000015147A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007142234A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Tokyo Electron Ltd | 塗布膜の成膜方法及びその装置 |
JP4493034B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2010-06-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布膜の成膜方法及びその装置 |
US7926444B2 (en) | 2005-11-21 | 2011-04-19 | Tokyo Electron Limited | Method for forming thin film and film-forming device |
JP2009059985A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | レジスト塗布装置 |
JP2015054269A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 東レエンジニアリング株式会社 | エレクトロスプレー装置 |
JP2015185418A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 旭サナック株式会社 | 有機el素子用薄膜の評価方法及び有機el素子用薄膜の成膜装置 |
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