JPH05259050A - 半導体基板のスピンコーティング方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体基板のスピンコーティング方法および
装置を提供する。 【構成】 回転台２に着脱自在に固定された半導体基板
１の面に塗布ノズル４を介してフォトレジストあるいは
接着用ワックスなどの塗布溶液５をスピンコーティング
する装置に、配管部11とその先端部に取付けられたノズ
ル12とカップ13とから構成される溶媒スプレイノズル10
を回転台２の上方に配設し、塗布溶液５を滴下した後
に、溶媒スプレイノズル10を半導体基板１の中心部１ａ
に移動して溶媒雰囲気を形成しながらスピンコーティン
グを行い、塗布溶液中の溶媒の揮発速度は抑制してコー
ティング層の膜厚は薄くすることによって、コーティン
グ層全体の膜厚の均一化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板のスピンコ
ーティング方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンウェーハやマスク基板な
どの半導体基板にフォトレジストあるいは接着用ワック
スなどの塗布溶液をコーティングする際の代表的な方法
としてスピンコート法がある。このスピンコート法は、
図４に示すように、回転台２に真空式などのウェーハチ
ャック３で吸着固定された半導体基板（以下、単に基板
という）１上に、軸線Ａが垂直とされる塗布ノズル４に
よって塗布溶液５をウェーハ１の中心部１ａに滴下し、
スピンドル軸６を介してモータ７で矢示Ｆ方向に高速回
転させることによりその作用する遠心力を利用して溶液
を広げて均一な厚みのコーティング層５ａを得るように
コーティングする方法である。このときのコーティング
層５ａの膜厚は溶液濃度や溶媒の揮発速度、スピン回転
数などによって決まり、溶媒の揮発速度は環境温度や湿
度、溶液温度あるいは基板１の温度などにより影響され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のスピンコート法では、基板１の中心部１
ａでは回転によって生じる遠心力がほとんどゼロである
ため塗布溶液５の広がりが悪くなる。そして、コーティ
ング層５ａの膜厚が図５に示すように、基板１の中心部
１ａ付近において局所的に膜厚が厚くなりデッドスポッ
トとなるという欠点がある。

【０００４】ところで、このような基板の中心部におけ
る厚膜対策としては、たとえば特開昭64− 73618号公報
に開示されているように基板の中心部に不活性ガスなど
の気体を吹きつける配管部を設けた塗布装置が提案され
ている。しかし、この方法では基板の中心部の平均膜厚
は低下するが、吹き付ける気体の風圧の影響により溶剤
が飛散してその周辺に２次的なデッドスポットを生じる
ことになり、やはり膜厚にバラツキが生じる欠点があ
る。

【０００５】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決した半導体基板のコーティング方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転台に固定
された半導体基板にフォトレジストあるいは接着用ワッ
クスなどの塗布溶液をスピンコーティングする方法にお
いて、前記半導体基板の中心部に塗布溶液を滴下した後
に、該中心部を溶媒雰囲気で覆いながら前記回転台を高
速回転することを特徴とする半導体基板のスピンコーテ
ィング方法である。

【０００７】また、本発明は、回転台に着脱自在に固定
された半導体基板の面に塗布ノズルを介してフォトレジ
ストあるいは接着用ワックスなどの塗布溶液をスピンコ
ーティングする装置において、前記回転台の上方側部に
前記半導体基板の中心部に移動自在とされる溶媒スプレ
イノズルを備えたことを特徴とする半導体基板のスピン
コーティング装置である。

【０００８】

【作 用】本発明によれば、基板上の塗布溶液をスピン
コーティング中にその回転の中心部を溶媒雰囲気で覆う
ようにしたので、基板の中心部の塗布溶液中の溶媒の揮
発速度が抑制されてコーティング層の膜厚が薄くなり、
これによってコーティング層の中心部への塗布溶液の集
中化を防ぐとともに、コーティング層全体の膜厚を均一
化することができる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。なお、図中、従来例と同一部材は同一符
号を付して説明を省略する。図１は本発明の実施例の構
成を模式的に示す側面図である。図に示すように、本発
明に用いられる溶媒スプレイノズル10は回転台２の上方
側部に配設され、配管部11とその先端部に取付けられた
ノズル12とカップ13とから構成される。

【００１０】そして、以下の手順でスピンコーティング
を行う。 まず、塗布ノズル４によって塗布溶液５を所定量だ
け基板１の中心部１ａに滴下する。 ついで、図２に示すように塗布ノズル４を基板１の
中心部１ａから側部に移動した後、溶媒スプレイノズル
10を中心部１ａに移動して位置決めする。 スピンドル軸６を介して回転台２を矢示Ｆ方向に高
速回転させると同時に、配管部11を介して溶媒をノズル
12から噴霧状に吹き出させ、カップ13内を溶媒雰囲気で
充満させる。この溶媒雰囲気によって、基板１の中心部
１ａの塗布溶液５中の溶媒の揮発速度は抑制されて、コ
ーティング層５ａの膜厚は薄くなる。 所定の時間の経過後、回転台２を停止してスピンコ
ーティングを終了するとともに、溶媒スプレイノズル10
を所定の位置に退避させる。これによって、基板１の全
面に均一な厚みのコーティング層５ａを形成することが
できる。

【００１１】塗布溶液５に接着用ワックスを用いてシリ
コンウェーハをスピンコーティングする際に本発明法を
用いた。まず、シリコンウェーハの中心部に液状のワッ
クスを約2.4cc 滴下した後、その中心部を溶媒雰囲気で
覆いながら、回転台を4000rpm で高速で回転させて、シ
リコンウェーハの面にワックス膜を形成した。そのとき
の膜厚の分布の結果を図３に示した。なお、比較のため
に、従来法での膜厚分布も同図に併せて示した。この図
から明らかなように、従来法での最大値と最小値との差
が419 Åであるのに対し、本発明法では221 Åと約47％
も小さくなっており、均一性が向上していることがわか
る。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ピンコーティングする際にコーティング層の中心部を溶
媒雰囲気で覆うようにしたので、その中心部の膜厚の均
一性を高めることができ、これによって半導体基板全体
の膜厚を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピンコーティング装置の構成を模式
的に示す側面図である。

【図２】本発明の動作の説明図である。

【図３】本発明によって得られたコーティング層の膜厚
分布を示す特性図である。

【図４】従来のスピンコーティング装置の構成を模式的
に示す側面図である。

【図５】従来のコーティング層の膜厚分布の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板（半導体基板） ２ 回転台 ３ ウェーハチャック ４ 塗布ノズル ５ 塗布溶液 ５ａ コーティング層 ６ スピンドル軸 10 溶媒スプレイノズル 11 配管部 12 ノズル 13 カップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転台に固定された半導体基板にフォ
   トレジストあるいは接着用ワックスなどの塗布溶液をス
   ピンコーティングする方法において、前記半導体基板の
   中心部に塗布溶液を滴下した後に、該中心部を溶媒雰囲
   気で覆いながら前記回転台を高速回転することを特徴と
   する半導体基板のスピンコーティング方法。
2. 【請求項２】 回転台に着脱自在に固定された半導体
   基板の面に塗布ノズルを介してフォトレジストあるいは
   接着用ワックスなどの塗布溶液をスピンコーティングす
   る装置において、前記回転台の上方側部に前記半導体基
   板の中心部に移動自在とされる溶媒スプレイノズルを備
   えたことを特徴とする半導体基板のスピンコーティング
   装置。