JPH1022210A - Spin coat method and spin coat device - Google Patents
Spin coat method and spin coat deviceInfo
- Publication number
- JPH1022210A JPH1022210A JP18830896A JP18830896A JPH1022210A JP H1022210 A JPH1022210 A JP H1022210A JP 18830896 A JP18830896 A JP 18830896A JP 18830896 A JP18830896 A JP 18830896A JP H1022210 A JPH1022210 A JP H1022210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- semiconductor wafer
- chuck
- coating liquid
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハある
いは液晶ディスプレイ用ガラス基板上にフォトレジスト
のようなコート液を塗布するのに好適なスピンコート法
およびスピンコート装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spin coating method and a spin coating apparatus suitable for applying a coating liquid such as a photoresist on a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体ICの製造工程では、半導体ウエ
ハにフォトレジストを均一に塗布するために、一般的に
はスピンコート法が用いられている。このスピンコート
法では、フォトレジスト液が滴下される半導体ウエハ
は、1000rpmないし2000rpmで回転され
る。半導体ウエハのような基板上に供給されるフォトレ
ジスト液のようなコート液は、この基板の回転による遠
心力によって基板表面に拡げられ、これにより基板の表
面にコート液がほぼ均一に塗布される。2. Description of the Related Art In a semiconductor IC manufacturing process, a spin coating method is generally used in order to uniformly coat a photoresist on a semiconductor wafer. In this spin coating method, the semiconductor wafer on which the photoresist solution is dropped is rotated at 1000 rpm to 2000 rpm. A coating liquid such as a photoresist liquid supplied onto a substrate such as a semiconductor wafer is spread on the substrate surface by centrifugal force due to the rotation of the substrate, whereby the coating liquid is applied almost uniformly to the surface of the substrate. .
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来のスピンコート法では、揮発性の有機溶媒を含む
コート液の基板表面上への供給量が充分でないと、コー
ト液が基板上に拡がるとき、有機溶媒の蒸発によってコ
ート液の粘度が高まり、塗りむらが生じると考えられて
いた。そのため、塗りむらが生じることなくコート液で
あるフォトレジスト液を基板表面である半導体ウエハ表
面に塗布するために、基板表面に供給されるコート液の
実にほぼ95%を越える量が回転される基板の外縁から
遠心力によって飛び散る程に、極めて多量の過剰なコー
ト液が基板上に供給されている。そこで、省資源の観点
から、この無駄なコート液の供給量を削減できる技術が
望まれていた。However, in the conventional spin coating method as described above, if the amount of the coating liquid containing a volatile organic solvent supplied to the surface of the substrate is not sufficient, the coating liquid may not be deposited on the substrate. When it spreads, it has been considered that the viscosity of the coating liquid increases due to the evaporation of the organic solvent and uneven coating occurs. Therefore, in order to apply a photoresist solution as a coating solution to the surface of a semiconductor wafer as a substrate surface without causing uneven coating, an amount of the coating solution supplied to the surface of the substrate that is rotated substantially exceeds 95%. An extremely large amount of excess coating liquid is supplied onto the substrate so that the coating liquid is scattered by the centrifugal force from the outer edge of the substrate. Therefore, from the viewpoint of resource saving, a technology capable of reducing the supply amount of the useless coating liquid has been desired.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、コート液が供給される基板を従来のスピ
ンコート法では考えられなかった高速度で回転させ、従
来のような多量の過剰コート液を基板外周から放散させ
ることなく、少量のコート液で基板面を効果的に塗布す
るという基本構想に立脚して、次の構成を採用する。According to the present invention, in order to solve the above problems, a substrate to which a coating solution is supplied is rotated at a high speed which cannot be considered by a conventional spin coating method. The following configuration is adopted based on the basic concept of effectively applying the substrate surface with a small amount of coating solution without dispersing a large amount of excess coating solution from the outer periphery of the substrate.
【0005】〈構成〉本発明に係る方法は、基板上に供
給されたコート液を基板の回転によって基板面上に拡げ
るスピンコート法であって、基板面に供給されるコート
液供給量の削減を図るべく、基板の回転により該基板の
外縁からの多量の過剰放散を招かない量のコート液を基
板面に供給し、このコート液を基板面の全域に拡げるべ
く、4000rpm以上の高速回転で基板を回転させる
ことを特徴とする。<Structure> The method according to the present invention is a spin coating method in which a coating liquid supplied on a substrate is spread on the substrate surface by rotating the substrate, and the amount of the coating liquid supplied to the substrate surface is reduced. The coating liquid is supplied to the substrate surface in an amount that does not cause a large amount of excessive radiation from the outer edge of the substrate due to the rotation of the substrate, and the coating liquid is spread at a high speed of 4000 rpm or more to spread the coating liquid over the entire surface of the substrate surface. The method is characterized in that the substrate is rotated.
【0006】また、本発明に係るスピンコート装置は、
基板の方位を示す目印部が形成された半導体ウエハを保
持した状態で回転されるチャックと、チャック上の半導
体ウエハの表面にコート液を供給するコート液供給手段
と、半導体ウエハとチャックとの総合重心をチャックの
回転中心軸線に一致させる調整手段とを含むことを特徴
とする。Further, a spin coater according to the present invention comprises:
A chuck that is rotated while holding a semiconductor wafer on which a mark indicating the orientation of the substrate is formed; a coating liquid supply unit that supplies a coating liquid to the surface of the semiconductor wafer on the chuck; Adjusting means for making the center of gravity coincide with the rotation center axis of the chuck.
【0007】〈作用、効果〉本発明に係るスピンコート
法では、コート液の供給を受ける基板の回転速度が従来
に比較して極めて高く、この高速回転によって生じる強
い遠心力の作用により、瞬時にコート液が基板の外縁部
へ向けて強いむらを生じることなくほぼ均一に延び拡げ
られる。その結果、従来のような多量の過剰コート液を
基板外縁部から放散させる程に多量のコート液を供給す
ることなく、従来に比較して極めて少量のコート液の供
給により、このコート液を強いむらが生じるなく基板表
面の全域に拡げることができる。<Action and Effect> In the spin coating method according to the present invention, the rotation speed of the substrate to which the coating liquid is supplied is extremely higher than in the past, and the action of the strong centrifugal force generated by this high-speed rotation instantaneously The coating liquid extends and spreads almost uniformly toward the outer edge of the substrate without strong unevenness. As a result, by supplying a very small amount of the coating liquid as compared with the conventional method without supplying a large amount of the coating liquid so that a large amount of the excess coating liquid is diffused from the outer peripheral portion of the substrate, the coating liquid is strong. It can be spread over the entire surface of the substrate without causing unevenness.
【0008】また、基板の1つである半導体ウエハは、
全体に円形の外形を呈するが、結晶方位を明示するため
の目印部として、外縁の円弧部が、例えば直線上の弦に
沿って切り取られている。そのため半導体ウエハが保持
された状態で回転されるチャックの重心とその回転中心
軸線とが一致していても、半導体ウエハの中心とその重
心とが一致していないと、半導体ウエハをその中心がチ
ャックの中心である回転軸線に一致するように配置して
も、半導体ウエハおよびこれが保持されたチャックの総
合重心がチャックの回転中心軸線から外れる。本発明に
係るスピンコート装置の調整手段は、半導体ウエハおよ
びこれが保持されたチャックの総合重心をチャックの回
転中心に一致させることにより、たとえチャックが40
00rpm以上の高速度で回転されても、半導体ウエハ
にぶれのない安定した回転を確保する。A semiconductor wafer, which is one of the substrates,
Although it has a circular outer shape as a whole, an arcuate portion on the outer edge is cut out along a straight chord, for example, as a mark for specifying the crystal orientation. Therefore, even if the center of gravity of the chuck rotated while the semiconductor wafer is held is aligned with the rotation center axis, if the center of the semiconductor wafer is not aligned with the center of gravity, the center of the semiconductor wafer is chucked. Even if the semiconductor wafer and the chuck holding the semiconductor wafer are arranged so as to coincide with the rotation axis which is the center of the semiconductor wafer, the total center of gravity of the semiconductor wafer deviates from the rotation center axis of the chuck. The adjusting means of the spin coater according to the present invention adjusts the total center of gravity of the semiconductor wafer and the chuck holding the same to the center of rotation of the chuck, so that the
Even if the semiconductor wafer is rotated at a high speed of not less than 00 rpm, a stable rotation without deviation of the semiconductor wafer is ensured.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。 〈具体例〉図1は、本発明に係る基板の回転数と実質的
に影響を及ぼす程の強いむらを生じることのない必要最
小限のコート液供給量との関係を示すグラフであるが、
このグラフに沿っての説明に先立ち、図2に示されたス
ピンコート装置について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. <Specific Example> FIG. 1 is a graph showing the relationship between the number of rotations of the substrate according to the present invention and the minimum necessary amount of the coating liquid supplied without causing a strong unevenness that substantially affects.
Prior to the description along this graph, the spin coater shown in FIG. 2 will be described.
【0010】図2は、本発明のスピンコート法を実施す
るのに好適な半導体ウエハ用スピンコート装置を概略的
に示す模式図である。スピンコート装置10は、例えば
4000rpm以上の高速回転で駆動される回転軸11
を有し、この回転軸11と一体的に回転される全体に円
形のテーブル12が設けられたチャック13と、このチ
ャック13のテーブル12上の所定箇所に半導体ウエハ
14を配置し、またスピンコート処理後の半導体ウエハ
14をチャック13のテーブル12から取り外すためウ
エハ取扱い装置15と、テーブル12上の半導体ウエハ
14の表面にレジスト液を滴下するためのコート液供給
手段たる従来よく知られたコート液供給ノズル16とを
含む。FIG. 2 is a schematic view schematically showing a semiconductor wafer spin coating apparatus suitable for performing the spin coating method of the present invention. The spin coater 10 has a rotating shaft 11 driven at a high speed of, for example, 4000 rpm or more.
A chuck 13 provided with a circular table 12 which is rotated integrally with the rotating shaft 11, and a semiconductor wafer 14 disposed at a predetermined position on the table 12 of the chuck 13, A wafer handling device 15 for removing the processed semiconductor wafer 14 from the table 12 of the chuck 13, and a conventionally well-known coating solution as a coating solution supply means for dropping a resist solution onto the surface of the semiconductor wafer 14 on the table 12. And a supply nozzle 16.
【0011】チャック13には、半導体ウエハ14をテ
ーブル12上に保持するための例えば従来よく知られた
真空吸着手段(図示せず)が設けられており、このチャ
ック13の重心位置は、回転軸11の回転軸線11a上
に設定されている。The chuck 13 is provided with a well-known vacuum suction means (not shown) for holding the semiconductor wafer 14 on the table 12, for example. 11 are set on the rotation axis 11a.
【0012】図3は、半導体ウエハ14の平面図であ
る。半導体ウエハ14は、全体に円形の外形を呈する
が、結晶方位を明示するための目印部17として、外縁
の円弧部が、直線上の弦に沿って切り取られている。そ
のため、半導体ウエハ14の符号18で示す中心位置
は、半導体ウエハ14の円形外形の2本の直径線が交わ
る交点に位置するが、半導体ウエハ14の重心位置19
は、中心位置18に一致せず、この中心位置18よりも
目印部17が設けられた側と反対側に偏っている。FIG. 3 is a plan view of the semiconductor wafer 14. The semiconductor wafer 14 has a circular outer shape as a whole, but a circular arc portion at an outer edge is cut out along a straight chord as a mark portion 17 for specifying a crystal orientation. Therefore, the center position of the semiconductor wafer 14 indicated by reference numeral 18 is located at the intersection of the two diameter lines of the circular outer shape of the semiconductor wafer 14, but the center position 19 of the semiconductor wafer 14 is
Does not coincide with the center position 18 and is more deviated to the side opposite to the side where the mark portion 17 is provided than the center position 18.
【0013】そのため、ウエハ取扱い装置15によっ
て、半導体ウエハ14がその中心位置18を回転軸線1
1aに一致させてテーブル12上に配置されると、半導
体ウエハ14を保持したチャック13の総合重心位置が
回転軸線11aから外れることとなる。このずれは、本
発明におけるような4000rpm以上の高速回転に悪
影響を及ぼす虞がある。Therefore, the center position 18 of the semiconductor wafer 14 is moved to the rotation axis 1 by the wafer handling device 15.
When the semiconductor wafer 14 is arranged on the table 12 so as to coincide with 1a, the position of the overall center of gravity of the chuck 13 holding the semiconductor wafer 14 deviates from the rotation axis 11a. This shift may adversely affect high-speed rotation of 4000 rpm or more as in the present invention.
【0014】そこで、図2に示されているように、ウエ
ハ取扱い装置15に関連して総合重心位置のずれを補正
してこの総合重心位置を回転軸線11aに一致させるた
めの調整手段20が設けられている。この調整手段20
は、図2に示す例では、テーブル12の一側に固定さ
れ、半導体ウエハ14の目印部17による欠損分の重量
を補うためのカウンタウエイト21と、このカウンタウ
エイト21の位置を検出するための赤外線センサあるい
は反射センサのような検出器22とを備える。Therefore, as shown in FIG. 2, there is provided an adjusting means 20 for correcting the deviation of the position of the total center of gravity in relation to the wafer handling apparatus 15 so that the position of the total center of gravity coincides with the rotation axis 11a. Have been. This adjusting means 20
In the example shown in FIG. 2, the counterweight 21 is fixed to one side of the table 12 and compensates for the weight of the semiconductor wafer 14 due to the loss of the mark portion 17, and the counterweight 21 detects the position of the counterweight 21. And a detector 22 such as an infrared sensor or a reflection sensor.
【0015】ウエハ取扱い装置15は、半導体ウエハ1
4のテーブル12上への配置に際し、検出器22からの
情報に基づいてカウンタウエイト21の位置を検知し、
図4に示されているように、半導体ウエハ14の中心位
置18が回転軸線11aに一致しかつ目印部17がカウ
ンタウエイト21の側に位置する姿勢で、半導体ウエハ
14をチャック13に配置する。The wafer handling device 15 is used to
4 is arranged on the table 12, the position of the counterweight 21 is detected based on the information from the detector 22,
As shown in FIG. 4, the semiconductor wafer 14 is placed on the chuck 13 such that the center position 18 of the semiconductor wafer 14 coincides with the rotation axis 11 a and the mark portion 17 is located on the counterweight 21 side.
【0016】カウンタウエイト21の補償作用により、
半導体ウエハ14の重心位置19が回転軸線11aから
ずれていても、半導体ウエハ14およびチャック13の
総合重心位置は回転軸線11a上に調整される。従っ
て、テーブル12が4000rpmを越える高速度で回
転され、このテーブル12の回転と一体的に半導体ウエ
ハ14が高速度で回転されても、半導体ウエハ14はぶ
れを生じることなく、安定した姿勢で回転される。Due to the compensation action of the counterweight 21,
Even if the position of the center of gravity 19 of the semiconductor wafer 14 is shifted from the rotation axis 11a, the total position of the center of gravity of the semiconductor wafer 14 and the chuck 13 is adjusted on the rotation axis 11a. Therefore, even if the table 12 is rotated at a high speed exceeding 4000 rpm, and the semiconductor wafer 14 is rotated at a high speed integrally with the rotation of the table 12, the semiconductor wafer 14 is rotated in a stable posture without causing blurring. Is done.
【0017】ダイナミックディスペンス方式では、テー
ブル12上でこれと一体的に回転する半導体ウエハ14
の表面に、その回転を停止させることなく高速回転の状
態で、コート液供給ノズル16からレジスト液が滴下さ
れる。コート液供給ノズル16から半導体ウエハ14の
表面に滴下されたレジスト液は、半導体ウエハ14の高
速回転による強い遠心力により、瞬時に半導体ウエハ1
4の径方向外方に延び拡がる。In the dynamic dispensing method, a semiconductor wafer 14 which rotates integrally with a table 12 on the table 12 is used.
The resist liquid is dropped from the coating liquid supply nozzle 16 in a state of high-speed rotation without stopping its rotation. The resist liquid dropped from the coating liquid supply nozzle 16 onto the surface of the semiconductor wafer 14 is instantaneously changed by the strong centrifugal force caused by the high-speed rotation of the semiconductor wafer 14.
4 and extend outward in the radial direction.
【0018】図5は、レジスト液滴下時の半導体ウエハ
14の回転速度と、滴下されたレジスト液の拡がり直径
との関係を求める実験結果を示すグラフである。X軸
は、レジスト液供給時の回転速度(rpm)を示し、Y
軸はそのときのレジスト液の拡がり直径(mm)をそれ
ぞれ示す。試料基板として、6インチ(約15cm)の
半導体ウエハが用いられ、レジスト液として粘度が10
cp、100cpおよび180cpの3種類のレジスト
液が使用された。FIG. 5 is a graph showing the results of an experiment for determining the relationship between the rotation speed of the semiconductor wafer 14 under a resist droplet and the spreading diameter of the dropped resist solution. The X axis indicates the rotation speed (rpm) at the time of supplying the resist solution, and Y
The axis indicates the spreading diameter (mm) of the resist solution at that time. A 6 inch (about 15 cm) semiconductor wafer is used as a sample substrate, and a viscosity of 10
Three types of resist solutions of cp, 100 cp and 180 cp were used.
【0019】それぞれの粘度に応じて滴下されたレジス
ト液の供給量に僅かな差が見られ、最も粘度の低い10
cpのレジスト液では、0.34g、100cpのレジ
スト液では、0.3g、最も粘度の高い180cpのレ
ジスト液では0.35gのレジスト液が供給された。各
粘度のレジスト液についての特性線がそれぞれ記号A,
B,Cで示されている。粘度を相互に異にする各特性線
A,B,Cの比較から明らかなように、いずれもレジス
ト液の滴下時の回転の増大に応じて、レジスト液の拡が
り直径が増大している。また、同一回転速度であれば、
レジスト液の粘度の低下に応じて、拡がり直径が増大し
ている。There is a slight difference in the supply amount of the resist solution dropped depending on the respective viscosities.
0.34 g of the cp resist solution, 0.3 g of the 100 cp resist solution, and 0.35 g of the 180 cp resist solution having the highest viscosity were supplied. Characteristic lines for resist solutions of respective viscosities are represented by symbols A and A, respectively.
B and C are shown. As is clear from the comparison of the characteristic lines A, B, and C having different viscosities, the spreading diameter of the resist liquid increases in accordance with the increase in rotation during the dropping of the resist liquid. If the rotation speed is the same,
The spreading diameter increases as the viscosity of the resist solution decreases.
【0020】図1は、図5に示した10cpの粘度のレ
ジスト液を用い、このレジスト液の滴下時における6イ
ンチの半導体ウエハ14の回転数と、この滴下によって
半導体ウエハ14の全域を覆うに必要なレジスト液の最
小供給量すなわち必要最小限の滴下量との関係を求めた
実験結果を示すグラフである。FIG. 1 shows a case where a resist solution having a viscosity of 10 cp shown in FIG. 5 is used, the number of revolutions of the 6-inch semiconductor wafer 14 when the resist solution is dropped, and the entire area of the semiconductor wafer 14 is covered by the drop. 6 is a graph showing an experimental result in which a relationship between a necessary minimum supply amount of a resist solution, that is, a minimum necessary drop amount is obtained.
【0021】図1のグラフで読み取れるように、従来の
ような2000rpm未満の比較的低い回転速度では、
2ccを越えるレジスト液の滴下が必要となる。しか
も、供給された2ccのレジスト液のうち、約95%の
1.9ccという多量のレジスト液が半導体ウエハ14
の表面に付着することなく、過剰分として回転する半導
体ウエハ14の外縁から外方へ飛び散ることから、無駄
となる。As can be seen from the graph of FIG. 1, at a relatively low rotation speed of less than 2000 rpm as in the prior art,
It is necessary to drop a resist solution exceeding 2 cc. In addition, about 95% of the supplied 2 cc resist solution, a large amount of 1.9 cc of the resist solution is supplied to the semiconductor wafer 14.
Since the semiconductor wafer 14 scatters outward from the outer edge of the rotating semiconductor wafer 14 without being attached to the surface of the semiconductor wafer 14 as an excess, it is wasted.
【0022】これに対し、本発明の方法による例えば4
000rpmの高速回転では、従来の半値である1cc
のレジスト液の滴下によって、このレジスト液で半導体
ウエハ14の表面を全面に亘って覆うことができる。こ
れにより、強いむらを生じることなくレジスト液を塗布
することができ、しかも半導体ウエハ14の縁部から放
散されるレジスト液の量も1ccに満たない僅かな量と
なる。On the other hand, according to the method of the present invention, for example, 4
At a high speed rotation of 000 rpm, the conventional half value of 1 cc
By dripping the resist liquid, the surface of the semiconductor wafer 14 can be entirely covered with the resist liquid. As a result, the resist solution can be applied without causing strong unevenness, and the amount of the resist solution radiated from the edge of the semiconductor wafer 14 becomes a small amount of less than 1 cc.
【0023】また、6000rpmの回転速度では、約
0.5ccのレジスト供給量で足り、しかも半導体ウエ
ハ14の縁部から放散される過剰分は、供給量の80%
の僅かに0.4ccに過ぎない。さらに、レジスト液滴
下時の回転速度が7000rpmに達すると、約0.3
ccのレジスト供給量で十分であり、しかも過剰分とし
て放散されるレジスト量は、供給量の約66%にあたる
0.2ccという微量である。At a rotational speed of 6000 rpm, a resist supply amount of about 0.5 cc is sufficient, and the excess amount radiated from the edge of the semiconductor wafer 14 is 80% of the supply amount.
Is only 0.4cc. Furthermore, when the rotation speed under the resist droplet reaches 7000 rpm, about 0.3
The supply amount of the resist of cc is sufficient, and the amount of the resist that is diffused as an excess is as small as 0.2 cc, which is about 66% of the supply amount.
【0024】この回転速度の高速化に関し、さらに図1
の特性線の破線で示される7000rpmを越える高速
領域では、回転速度の高速化の実現により、必要最小限
のレジスト滴下量のさらなる削減と共に、放散される過
剰分の一層の削減を図ることが可能になると推定でき
る。Regarding the increase of the rotation speed, FIG.
In the high-speed region exceeding 7000 rpm indicated by the broken line of the characteristic line, it is possible to further reduce the necessary minimum amount of resist dripping and further reduce the excess amount to be diffused by realizing the high rotation speed. It can be estimated that
【0025】先に示したところでは、本発明をダイナミ
ックディスペンス方式に適用した例について説明した
が、本発明をスタティックディスペンス方式に適用でき
る。図6は、半導体ウエハの回転停止状態でレジスト液
を滴下し、その後、半導体ウエハを急激に回転させるい
わゆるスタティックディスペンス方式において、半導体
ウエハの加速度と、そのときのレジスト液の拡がり直径
との関係を求めた実験結果を示すグラフである。Although an example in which the present invention is applied to the dynamic dispense method has been described above, the present invention can be applied to the static dispense method. FIG. 6 shows the relationship between the acceleration of the semiconductor wafer and the spreading diameter of the resist liquid at that time in a so-called static dispense method in which the resist liquid is dropped while the rotation of the semiconductor wafer is stopped, and then the semiconductor wafer is rapidly rotated. 9 is a graph showing the experimental results obtained.
【0026】図6の実験では、6インチの半導体ウエハ
14を停止状態において、180cpの粘度を示す0.
35gのレジスト液が半導体ウエハ14に供給された。
図6のグラフのX軸およびY軸は、レジスト液供給後の
半導体ウエハ14に与えられる回転加速度(rpm/
s)およびレジスト液の拡がり直径(mm)とをそれぞ
れ示す。In the experiment shown in FIG. 6, when the 6-inch semiconductor wafer 14 is stopped, it exhibits a viscosity of 180 cp.
35 g of the resist solution was supplied to the semiconductor wafer 14.
The X and Y axes in the graph of FIG. 6 indicate the rotational acceleration (rpm / rpm) given to the semiconductor wafer 14 after the resist solution is supplied.
s) and the spreading diameter (mm) of the resist solution.
【0027】特性線D,E,F,GおよびHは、それぞ
れレジスト液の供給後における到達回転速度が2000
rpm、4000rpm、5000rpm、7000r
pmおよび8000rpmの各例における特性を表す。
各特性線D〜Hで明らかなように、到達回転速度が高い
ほど、レジスト液の拡がり直径も増大している。また、
レジスト液の拡がり直径に最大値を与える回転加速度が
ほぼ20000rpm/sに存在する。従って、180
cpのような高粘度を示すレジスト液では、最大レジス
ト液拡がり直径を示す回転加速度で、この速度の継続時
間を適宜選択することにより、ダイナミックディスペン
ス方式速度におけると同様に、無駄のないレジストの塗
布が可能となる。The characteristic lines D, E, F, G and H indicate that the ultimate rotation speed after the supply of the resist solution is 2000, respectively.
rpm, 4000 rpm, 5000 rpm, 7000 r
pm and 8000 rpm.
As is clear from the characteristic lines D to H, the spreading diameter of the resist liquid increases as the ultimate rotation speed increases. Also,
The rotational acceleration that gives the maximum value to the spreading diameter of the resist liquid exists at approximately 20,000 rpm / s. Therefore, 180
In the case of a resist solution exhibiting a high viscosity such as cp, by appropriately selecting the duration of this speed with the rotational acceleration indicating the maximum resist solution spreading diameter, the resist coating can be performed without waste as in the dynamic dispensing system speed. Becomes possible.
【0028】本発明の高速回転によるスピンコート法で
は、ダイナミックディスペンス方式とスタティクディス
ペンス方式とを比較するに、後者の方式において、より
明確で著しい省資源効果を確認することができた。In the spin coating method by high-speed rotation of the present invention, a clearer and more remarkable resource saving effect was confirmed in the latter method, comparing the dynamic dispense method and the static dispense method.
【0029】スピンコート法によるレジスト液の拡がり
直径は、レジスト液の粘度調整によって行うことができ
るが、この粘度が比較的高い場合、高速回転時にレジス
ト液の有機溶媒の気化が促進されることから、レジスト
液が十分に拡がらないことがある。このような高粘度の
レジスト液を使用するとき、有機溶媒の揮発を抑制する
ために、半導体ウエハ14上に供給された高粘度レジス
ト液を覆うように、このレジスト液の有機溶媒を供給し
続けた状態で半導体ウエハ14を高速回転することがで
きる。The spreading diameter of the resist solution by the spin coating method can be adjusted by adjusting the viscosity of the resist solution. If the viscosity is relatively high, the evaporation of the organic solvent in the resist solution during high-speed rotation is promoted. In some cases, the resist solution is not sufficiently spread. When such a high-viscosity resist solution is used, the organic solvent of the resist solution is continuously supplied so as to cover the high-viscosity resist solution supplied on the semiconductor wafer 14 in order to suppress volatilization of the organic solvent. In this state, the semiconductor wafer 14 can be rotated at a high speed.
【0030】図7に示すスピンコート装置10では、半
導体ウエハ14上に供給された高粘度のレジスト液23
を覆うように、このレジスト液23に使用されたと同じ
有機溶媒24が溶媒供給ノズル25から連続的に供給さ
れている。この溶媒24の供給は、半導体ウエハ14の
高速回転によってレジスト液23が半導体ウエハ14の
表面にほぼ行き渡るまで続けられる。この溶媒24は、
その下方のレジスト液23の揮発作用を抑制する。従っ
て、粘度の高いレジスト液をも、半導体ウエハ14の高
速回転によってほぼ均一に塗布することが可能となる。In the spin coater 10 shown in FIG. 7, the high-viscosity resist solution 23 supplied on the semiconductor wafer 14 is used.
, The same organic solvent 24 used for the resist solution 23 is continuously supplied from the solvent supply nozzle 25. The supply of the solvent 24 is continued until the resist solution 23 is almost completely spread over the surface of the semiconductor wafer 14 by the high-speed rotation of the semiconductor wafer 14. This solvent 24
The volatilizing action of the resist solution 23 thereunder is suppressed. Therefore, it is possible to apply the resist liquid having a high viscosity almost uniformly by the high-speed rotation of the semiconductor wafer 14.
【0031】半導体ウエハ14に高粘度のレジスト液2
3が供給されたとき、溶媒24を連続的に供給し続ける
ことに代えて、このレジスト液23を一時的に溶媒24
で覆うことによっても、レジスト液23の揮発を抑制す
る作用を期待することができる。A highly viscous resist solution 2 is applied to the semiconductor wafer 14.
When the resist solution 23 is supplied, the resist solution 23 is temporarily replaced with the solvent 24 instead of continuously supplying the solvent 24.
The effect of suppressing the volatilization of the resist solution 23 can also be expected by covering with the cover.
【0032】また、図示しないが、半導体ウエハ14に
供給されるレジスト液の揮発を抑制する手段として、半
導体ウエハ14上に供給されたレジスト液を所定の加圧
雰囲気下において半導体ウエハ14を高速回転すること
ができる。この加圧雰囲気を実現するために、スピンコ
ート装置10全体を加圧チャンバ内に配置することがで
きる。この加圧チャンバの形成のために、テーブル12
の外周を覆って配置される図示しないが従来よく知られ
た外部カップ部材およびトップカップ部材を利用するこ
とができる。また、前記加圧チャンバ内をレジスト液の
有機溶媒の雰囲気下におくことによい、レジスト液の揮
発を抑制することができ、これにより、一層むらなく良
好にレジスト液を半導体ウエハ14に塗布することがで
きる。Although not shown, as a means for suppressing the volatilization of the resist liquid supplied to the semiconductor wafer 14, the resist liquid supplied on the semiconductor wafer 14 is rotated at a high speed under a predetermined pressurized atmosphere. can do. To realize this pressurized atmosphere, the entire spin coater 10 can be arranged in a pressurized chamber. To form this pressurized chamber, the table 12
Although not shown, a conventionally well-known external cup member and a top cup member which are arranged so as to cover the outer periphery can be used. Further, the pressure chamber is preferably kept in an atmosphere of an organic solvent of the resist solution, which can suppress the volatilization of the resist solution, whereby the resist solution can be more uniformly applied to the semiconductor wafer 14. be able to.
【0033】図2および図4に示した例では、カウンタ
ウエイト21および検出器22を備える調整手段20に
ついて説明したが、カウンタウエイト21および検出器
22を設けることなく、ウエハ取扱い装置15自体が、
図3に示した半導体ウエハ14の重心位置19をチャッ
ク13の回転軸線11aに一致させて半導体ウエハ14
をテーブル12上に配置させることができる。In the example shown in FIGS. 2 and 4, the adjusting means 20 having the counterweight 21 and the detector 22 has been described. However, without providing the counterweight 21 and the detector 22, the wafer handling apparatus 15 itself can be used.
The center of gravity 19 of the semiconductor wafer 14 shown in FIG.
Can be arranged on the table 12.
【0034】ウエハ取扱い装置15により、半導体ウエ
ハ14の重心位置19を回転軸線11aに一致させて配
置することにより、前記したカウンタウエイト21およ
び検出器22を用いることなく、半導体ウエハ14の安
定した極めて良好な高速回転を実現することができる。By arranging the center of gravity 19 of the semiconductor wafer 14 so as to coincide with the rotation axis 11 a by the wafer handling device 15, the semiconductor wafer 14 can be stably and extremely stabilized without using the counterweight 21 and the detector 22. Good high-speed rotation can be realized.
【0035】本発明に係るスピンコート法は、前記した
半導体ウエハへのフォトレジスト液の塗布に限らず、例
えば液晶ディスプレイ用ガラス基板へのフォトレジスト
液の塗布等、種々の基板へのコート液の塗布に適用する
ことができる。The spin coating method according to the present invention is not limited to the application of a photoresist solution to a semiconductor wafer as described above, but may include the application of a coating solution to various substrates, for example, the application of a photoresist solution to a glass substrate for a liquid crystal display. It can be applied to coating.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明に係るスピンコート法によれば、
高速回転によって生じる強い遠心力の作用により、瞬時
に少量のコート液が基板の外縁部へ向けて強いむらを生
じることなくほぼ均一に延び拡げられることから、無駄
な多量のコート液の過剰供給を防止し、従来に比較して
極めて少量のコート液の供給により、このコート液を基
板表面の全域に拡げることができ、これにより、実質上
問題になるような大きなむらを生じさせることなく、無
駄の少ない効率的なコート液の塗布が可能となる。According to the spin coating method of the present invention,
By the action of the strong centrifugal force generated by the high-speed rotation, a small amount of the coating solution can be instantaneously spread almost uniformly to the outer edge of the substrate without causing strong unevenness. The coating liquid can be spread over the entire surface of the substrate by supplying an extremely small amount of the coating liquid as compared with the conventional method. This makes it possible to apply the coating liquid efficiently with little.
【0037】また、本発明に係るスピンコート装置によ
れば、調整手段が、半導体ウエハおよびこれを保持する
チャックの総合重心をチャックの回転中心に一致させる
ことにより、たとえチャックが4000rpm以上の高
速度で回転されても、半導体ウエハにぶれのない安定し
た回転を確保することから、本発明の方法を好適に実施
することを可能とすることに加えて、さらに、高速での
チャックの回転運転を可能とすることにより、コート液
の一層の削減が可能となる。Further, according to the spin coating apparatus of the present invention, the adjusting means aligns the total center of gravity of the semiconductor wafer and the chuck holding the semiconductor wafer with the rotation center of the chuck, so that the chuck operates at a high speed of 4000 rpm or more. Even if the semiconductor wafer is rotated at a stable speed, the semiconductor wafer can be stably rotated without any fluctuation. In addition to enabling the method of the present invention to be suitably performed, the rotation operation of the chuck at a high speed can be performed. By making it possible, the coating liquid can be further reduced.
【図1】本発明に係るスピンコート法における必要最小
限のレジスト液滴下量と半導体ウエハの回転数との関係
を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a relationship between a required minimum amount of resist droplets and a rotation speed of a semiconductor wafer in a spin coating method according to the present invention.
【図2】本発明に係るスピンコート装置を概略的示す模
式図である。FIG. 2 is a schematic view schematically showing a spin coater according to the present invention.
【図3】本発明に係る半導体ウエハの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a semiconductor wafer according to the present invention.
【図4】本発明に係る半導体ウエハのチャックへの取付
姿勢を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a mounting posture of the semiconductor wafer to a chuck according to the present invention.
【図5】本発明に係るスピンコート法における回転数と
レジスト液の拡がり直径との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation speed and the spreading diameter of a resist solution in the spin coating method according to the present invention.
【図6】本発明に係るスピンコート法における回転加速
度とレジスト液の拡がり直径との関係を示すグラフであ
る。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rotational acceleration and the spreading diameter of the resist solution in the spin coating method according to the present invention.
【図7】本発明に係るスピンコート装置の他の例を概略
的に示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view schematically showing another example of the spin coater according to the present invention.
10 スピンコート装置 11 回転軸 11a 回転軸線 12 テーブル 13 チャック 14 (基板)半導体ウエハ 15 ウエハ取扱い装置 16 コート液供給ノズル 17 目印部 18 中心位置 19 重心位置 20 調整手段 21 カウンタウエイト 22 検出器 23 (コート液)レジスト液 24 溶媒 25 溶媒供給ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Spin coater 11 Rotation axis 11a Rotation axis 12 Table 13 Chuck 14 (Substrate) Semiconductor wafer 15 Wafer handling apparatus 16 Coating liquid supply nozzle 17 Marking part 18 Center position 19 Center of gravity position 20 Adjusting means 21 Counter weight 22 Detector 23 (Coating Solution) resist solution 24 solvent 25 solvent supply nozzle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/30 564C ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H01L 21/30 564C
Claims (8)
の回転に伴う遠心力によって該基板面上に拡げるスピン
コート法であって、前記基板面に供給されるコート液を
前記基板面の全域に拡げるべく、4000rpm以上の
高速回転で基板を回転させることを特徴とするスピンコ
ート法。1. A spin coating method in which a coating liquid supplied on a substrate is spread on the substrate surface by centrifugal force accompanying rotation of the substrate, wherein the coating liquid supplied to the substrate surface is coated on the substrate surface. A spin coating method wherein the substrate is rotated at a high speed of 4000 rpm or more so as to spread over the entire area.
の回転に伴う遠心力によって該基板面上に拡げるスピン
コート法であって、前記基板面に供給されるコート液供
給量の削減を図るべく前記基板の回転により前記基板面
に供給されたコート液の前記基板の外縁からの多量の過
剰放散を招かない量のコート液を前記基板面に供給し、
当該コート液を前記基板面の全域に拡げるべく、400
0rpm以上の高速回転で基板を回転させることを特徴
とするスピンコート法。2. A spin coating method in which a coating liquid supplied onto a substrate is spread on the substrate surface by a centrifugal force accompanying rotation of the substrate, wherein the amount of the coating liquid supplied to the substrate surface is reduced. Amount of coating liquid that does not cause a large amount of excessive dispersion from the outer edge of the substrate of the coating liquid supplied to the substrate surface by rotation of the substrate to be supplied to the substrate surface,
In order to spread the coating solution over the entire surface of the substrate, 400
A spin coating method, wherein the substrate is rotated at a high speed of 0 rpm or more.
ト液の揮発を抑制するために、加圧下で前記基板を高速
回転させることを特徴とする請求項1または2記載のス
ピンコート法。3. The spin coating method according to claim 1, wherein the substrate is rotated at a high speed under pressure to suppress volatilization of the coating liquid during the high-speed rotation of the substrate.
ト液の揮発を抑制するために、該コート液の溶媒の雰囲
気下で前記基板を高速回転させることを特徴とする請求
項1または2記載のスピンコート法。4. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is rotated at a high speed in an atmosphere of a solvent of the coating solution to suppress volatilization of the coating solution during the high-speed rotation of the substrate. Spin coating method.
を抑制するために、該コート液を該コート液の溶媒で覆
った状態で前記基板を高速回転させることを特徴とする
請求項1または2記載のスピンコート法。5. The method according to claim 1, wherein the substrate is rotated at a high speed in a state where the coating liquid is covered with a solvent of the coating liquid in order to suppress volatilization of the coating liquid supplied on the substrate. Or the spin coating method according to 2.
導体ウエハを保持した状態で回転されるチャックと、チ
ャック上の前記半導体ウエハの表面にコート液を供給す
るコート液供給手段と、前記半導体ウエハと前記チャッ
クとの総合重心を前記チャックの回転中心軸線に一致さ
せる調整手段とを含む、ウエハ用スピンコート装置。6. A chuck which is rotated while holding a semiconductor wafer on which a mark portion indicating a direction of a substrate is formed, a coating liquid supply means for supplying a coating liquid to a surface of the semiconductor wafer on the chuck, and Adjusting means for adjusting the total center of gravity of the semiconductor wafer and the chuck to coincide with the rotation center axis of the chuck.
記チャック上に配置するためのウエハ取扱い装置であ
り、該ウエハ取扱い装置は、前記ウエハの重心を前記チ
ャックの回転中心軸線に一致させて前記ウエハを前記チ
ャック上に配置することを特徴とする請求項6記載のウ
エハ用スピンコート装置。7. The wafer handling device for arranging the semiconductor wafer on the chuck, wherein the adjusting means aligns a center of gravity of the wafer with a rotation center axis of the chuck. 7. The spin coating apparatus for a wafer according to claim 6, wherein a wafer is arranged on the chuck.
れたカウンタウエイトと、前記チャックにおける前記カ
ウンタウエイトの位置を検出する装置と、前記半導体ウ
エハの前記目印部が前記回転軸から見て前記カウンタウ
エイトと同じ側に位置するように、前記半導体ウエハの
中心と前記チャックの回転軸とを一致させて前記半導体
ウエハを前記チャック上に配置するウエハ取扱い装置と
を備える請求項6記載のウエハ用スピンコート装置。8. The adjusting means includes: a counter weight added to the chuck; an apparatus for detecting a position of the counter weight on the chuck; and a counter when the mark portion of the semiconductor wafer is viewed from the rotation axis. 7. The wafer spinning device according to claim 6, further comprising: a wafer handling device that arranges the semiconductor wafer on the chuck by aligning a center of the semiconductor wafer with a rotation axis of the chuck so that the semiconductor wafer is positioned on the same side as the weight. Coating equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18830896A JP3501255B2 (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Spin coating method and spin coating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18830896A JP3501255B2 (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Spin coating method and spin coating device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003353133A Division JP4305750B2 (en) | 2003-10-14 | 2003-10-14 | Spin coating method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1022210A true JPH1022210A (en) | 1998-01-23 |
JP3501255B2 JP3501255B2 (en) | 2004-03-02 |
Family
ID=16221343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18830896A Expired - Fee Related JP3501255B2 (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Spin coating method and spin coating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3501255B2 (en) |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP18830896A patent/JP3501255B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3501255B2 (en) | 2004-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4822639A (en) | Spin coating method and device | |
US7470344B1 (en) | Chemical dispensing system for semiconductor wafer processing | |
US5646071A (en) | Equipment and method for applying a liquid layer | |
JPH0248136B2 (en) | ||
US6761930B2 (en) | Method of coating solution on substrate surface using a slit nozzle | |
US6001417A (en) | Resist coating method and resist coating apparatus | |
JP3501255B2 (en) | Spin coating method and spin coating device | |
JP4305750B2 (en) | Spin coating method | |
JPH1092734A (en) | Method for applying resist material | |
JP2802636B2 (en) | Coating device and coating method | |
JPS6342526Y2 (en) | ||
JP2793554B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH04171072A (en) | Substrate coater | |
JP2001179157A (en) | Coating nozzle for liquid and coating device and coating method | |
JPH05259051A (en) | Spin coating device for semiconductor substrate | |
JPH05259063A (en) | Semiconductor substrate spin coating method | |
JPH04302414A (en) | Coater | |
JPH01218664A (en) | Rotary coating apparatus | |
JPH05259049A (en) | Spin coating on semiconductor substrate | |
JPH02149367A (en) | Spin coating apparatus | |
JPH02126970A (en) | Spin coating method | |
JP2005021803A (en) | Method for rotary coating and method for manufacturing semiconductor device using it | |
JPH07185450A (en) | Application of coating liquid to substrate | |
JPH10165883A (en) | Rotary film formation | |
JPH05259052A (en) | Spin coating on semiconductor substrate and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20031126 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091212 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091212 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091212 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |