JP6448064B2 - スピンコーティングにおける欠陥制御のためのカバープレート - Google Patents
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Description
Claims (27)
- 基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、円形状を有し、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、
基板対向面を有するリング形状の流体フロー部材であって、該流体フロー部材は、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面のリング形状部分の鉛直方向上方に前記基板対向面が位置決めされるように位置するように構成され、前記ワーク面のリング形状部分は、前記ワーク面の外側エッジから前記回転軸からの所定径方向距離まで延び、前記基板対向面は、前記基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、流体フロー部材と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときであって、前記回転機構が前記基板ホルダを回転させるように作動している間、前記基板対向面と前記ワーク面との間の平均鉛直方向距離を長くする又は短くするように構成された鉛直方向移動機構と、を含み、
前記基板対向面は、外側リング形状セクションと内側リング形状セクションとを有し、該内側リング形状セクションは該外側リング形状セクションよりも前記回転軸に近くにあり、前記基板対向面の内側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分の内側部分の上方にあり、第一曲率半径を有し、前記基板対向面の外側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分のエッジ部分の上方にあり、第二曲率半径を有し、該第二曲率半径は該第一曲率半径とは異なり、前記基板対向面は前記ワーク面に対して凸である、スピンコーティング装置。
スピンコーティング装置。 - 前記基板対向面と前記ワーク面との間の前記所与の鉛直方向距離は、前記所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの径方向距離が長くなるにつれて、短くなるように変化する、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材は、前記ワーク面の円形状部分の鉛直方向上方に円形開口を規定し、該円形開口は、前記回転軸から前記所定径方向距離まで延びる、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
- 前記第一曲率半径は、約20ミリメートルと90ミリメートルとの間にあり、
前記第二曲率半径は、約1000ミリメートルと2000ミリメートルとの間にある、請求項1に記載のスピンコーティング装置。 - 前記第一曲率半径は、約50ミリメートルと70ミリメートルとの間にあり、
前記第二曲率半径は、約1300ミリメートルと1500ミリメートルとの間にある、請求項4に記載のスピンコーティング装置。 - 前記基板対向面は、前記基板対向面と前記ワーク面との間の距離が前記ワーク面の外側エッジに向かって径方向において短くなるように、前記ワーク面に対して凸である頂部が平面で切断された円錐の形状を規定する、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
- 前記基板対向面は、スピンコーティング処理時の乾燥均一性を改善するように選択された曲がり具合を有する、請求項6に記載のスピンコーティング装置。
- 前記基板対向面と前記ワーク面との間の変化する所与の鉛直方向距離は、前記ワーク面上の乱流を最小限にするように選択された、請求項7に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材は、少なくとも一つのセグメントが隣接するセグメントから離れるように移動するように構成された、2つ以上のセグメントを含む、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材は、各セグメントが隣接するセグメントから離れるように移動するように構成された、4つのセグメントを含む、請求項9に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材の基板対向面は、前記流体フロー部材が複数の線形セグメントを含む断面曲率を有するように、複数の平面的径方向セグメントを含む、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材は、前記流体フロー部材が前記基板の上方に部分リングを形成するような開口を規定する、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
- 半導体デバイスを製造する方法であって、当該方法は、
基板を基板ホルダ上に位置決めする工程であって、該基板ホルダは、該基板を水平方向に保持し、回転軸を有し、該基板は、該基板ホルダに接触する底面と、該底面とは反対側にあるワーク面を有する、工程と、
前記基板ホルダの上方に流体フロー部材を位置決めする工程であって、該流体フロー部材は基板対向面を含み、該流体フロー部材を位置決めする工程は、前記ワーク面の上方で所定平均鉛直方向距離で前記ワーク面の鉛直方向上方に該基板対向面を位置決めする工程を含み、該基板対向面の少なくとも一部は、該基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、工程と、
前記基板の上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスする工程と、
前記液体材料が前記基板のワーク面にわたって広がるように前記基板ホルダに結合された回転機構を介して前記基板及び前記基板ホルダをスピンさせる工程と、
前記液体材料を前記ワーク面上にディスペンスする工程の前に、前記ワーク面の上方、前記所定平均鉛直方向距離で前記基板対向面を維持する工程と、
前記液体材料へのディスペンスの開始に続けて、鉛直方向移動機構を介して、前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程と、を含む方法。 - 前記基板対向面は、外側リング形状セクションと内側リング形状セクションを有し、該内側リング形状セクションは該外側リング形状セクションよりも前記回転軸に近くにあり、前記基板対向面の外側リング形状セクションが実質的に径方向に線形スロープを有する一方、前記基板対向面の該内側リング形状セクションは径方向に曲がっており、
前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程により、前記基板対向面の外側セクションは、前記ワーク面から約4ミリメートル未満に位置決めされており、
前記外側セクションは、前記ワーク面が約300ミリメートルの直径を有するときに、前記回転軸から約80−120ミリメートルの径方向距離を超えて延びており、
前記外側セクションは、前記ワーク面が約450ミリメートルの直径を有するときに、前記回転軸から約100−170ミリメートルの径方向距離を超えて延びている、請求項13に記載の方法。 - 前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程は、前記液体材料の前記ワーク面上へのディスペンス開始より所定時間内に起きる、請求項13に記載の方法。
- 半導体デバイスを製造する方法であって、当該方法は、
基板を基板ホルダ上に位置決めする工程であって、該基板ホルダは、該基板を水平方向に保持し、回転軸を有し、該基板は、該基板ホルダに接触する底面と、該底面とは反対側にあるワーク面を有する、工程と、
前記基板ホルダの上方に流体フロー部材を位置決めする工程であって、該流体フロー部材は基板対向面を含み、該流体フロー部材を位置決めする工程は、前記ワーク面の上方で所定平均鉛直方向距離で前記ワーク面の鉛直方向上方に該基板対向面を位置決めする工程を含み、該基板対向面の少なくとも一部は、該基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、工程と、
前記基板の上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスする工程と、
前記液体材料が前記基板のワーク面にわたって広がるように前記基板ホルダに結合された回転機構を介して前記基板及び前記基板ホルダをスピンさせる工程と、
前記基板対向面が前記ワーク面と実質的に同一の角速度で回転するように、前記基板ホルダと同一の回転方向に前記基板対向面を回転させる工程と、を含む方法。 - 前記基板ホルダの上方に前記流体フロー部材を位置決めする工程は、複数の流体フロー部材セグメントを機械的に組み合わせて、前記流体フロー部材を形成する、請求項13に記載の方法。
- 半導体デバイスを製造する方法であって、当該方法は、
基板を基板ホルダ上に位置決めする工程であって、該基板ホルダは、該基板を水平方向に保持し、回転軸を有し、該基板は、該基板ホルダに接触する底面と、該底面とは反対側にあるワーク面を有する、工程と、
前記基板ホルダの上方に流体フロー部材を位置決めする工程であって、該流体フロー部材は基板対向面を含み、該流体フロー部材を位置決めする工程は、前記ワーク面の上方で所定平均鉛直方向距離で前記ワーク面の鉛直方向上方に該基板対向面を位置決めする工程を含み、該基板対向面の少なくとも一部は、該基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、工程と、
前記基板の上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスする工程と、
前記液体材料が前記基板のワーク面にわたって広がるように前記基板ホルダに結合された回転機構を介して前記基板及び前記基板ホルダをスピンさせる工程と、
第一期間、前記液体材料を前記ワーク面上にディスペンスする工程の前に、前記ワーク面の上方に前記所定平均鉛直方向距離で前記基板対向面を維持する工程と、
第二期間、前記液体材料へのディスペンスの開始に続けて、鉛直方向移動機構を介して、前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程と、
第三期間、前記基板が記基板ホルダ上でスピンし続けている間に、前記所定平均鉛直方向距離を第三所定鉛直方向距離に長くする工程と、を含む方法。 - 基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、
基板対向面を有する流体フロー部材と、を含み、
前記基板対向面が、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされ、前記流体フロー部材は前記回転軸を中心とした実質的に円形の開口を規定し、前記流体フロー部材は、規定された前記開口の直径を大きくする又は小さくすることができるように構成され、
前記流体フロー部材は、ダイヤフラム部材と、リング形状ベースプレートと、を含み、
前記ダイヤフラム部材は、互いに摺動して、規定された前記開口の直径を大きくする又は小さくするように構成された複数のブレードを含み、
前記複数のブレードは、装着リングを回転させることにより、前記ブレードが、規定された前記開口の直径を大きくする又は小さくするように、複数のロッドを介して該装着リングに取り付けられている、
スピンコーティング装置。 - 基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、円形状を有し、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、
基板対向面を有するリング形状の流体フロー部材であって、該流体フロー部材は、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面のリング形状部分の鉛直方向上方に前記基板対向面が位置決めされるように位置するように構成され、前記ワーク面のリング形状部分は、前記ワーク面の外側エッジから前記回転軸からの所定径方向距離まで延び、前記基板対向面の一部が、前記基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、流体フロー部材と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときであって、前記回転機構が前記基板ホルダを回転させるように作動している間、前記基板対向面と前記ワーク面との間の平均鉛直方向距離を長くする又は短くするように構成された鉛直方向移動機構と、を含み、
前記基板対向面は、線形の外側リング形状セクションと曲がった内側リング形状セクションとを有し、曲がった該内側リング形状セクションは線形の該外側リング形状セクションよりも前記回転軸に近くにあり、前記基板対向面の曲がった内側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分の内側部分の上方にあり、曲率半径を有し、前記基板対向面の線形の外側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分のエッジ部分の上方にある、スピンコーティング装置。 - 前記基板対向面の線形の外側リング形状セクションが径方向に線形スロープを有する、請求項20に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材が前記基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされているときに、前記ワーク面と前記基板対向面の線形の外側リング形状セクションとの間に実質的に一定の鉛直方向距離があるように、線形の前記外側リング形状セクションが平坦である、請求項20に記載のスピンコーティング装置。
- 前記鉛直方向移動機構は、前記外側リング形状セクションと前記ワーク面との間の垂直距離を約5ミリメートル未満に設定する、請求項20に記載のスピンコーティング装置。
- 前記基板対向面の内側リング形状セクションの曲率半径は約20ミリメートルと90ミリメートルとの間にある、請求項22に記載のスピンコーティング装置。
- 前記基板対向面と前記ワーク面との間の前記所与の鉛直方向距離は、前記所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの径方向距離が長くなるにつれて、短くなるように変化する、請求項20に記載のスピンコーティング装置。
- 前記流体フロー部材は、前記ワーク面の円形状部分の鉛直方向上方に円形開口を規定し、該円形開口は、前記回転軸から前記所定径方向距離まで延びる、請求項20に記載のスピンコーティング装置。
- 基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、
基板対向面を有する流体フロー部材と、を含み、
前記流体フロー部材は、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面の鉛直方向上方に前記基板対向面が位置決めされるように位置するように構成され、前記基板対向面の少なくとも一部が、前記基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっており、
前記基板対向面は、前記流体フロー部材が複数の線形セグメントを含む断面曲率を有するように、複数の平面的径方向セグメントを含む、スピンコーティング装置。
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