JPS63283131A - 半導体用回転塗布機 - Google Patents
半導体用回転塗布機Info
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- JPS63283131A JPS63283131A JP11857987A JP11857987A JPS63283131A JP S63283131 A JPS63283131 A JP S63283131A JP 11857987 A JP11857987 A JP 11857987A JP 11857987 A JP11857987 A JP 11857987A JP S63283131 A JPS63283131 A JP S63283131A
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Links
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体回転塗布機に係り、特に回転するウェハ
上にレジスト膜を均一に形成するのに好適な半導体用回
転塗布機に関する。
上にレジスト膜を均一に形成するのに好適な半導体用回
転塗布機に関する。
従来の半導体用回転塗布機を第5図に示す0図において
、ウェハ1はモータ2に連結された吸着部3に吸着・固
定されており、モータ2により回転するようになってい
る。4はモータ2と吸着部3を接続する回転軸である。
、ウェハ1はモータ2に連結された吸着部3に吸着・固
定されており、モータ2により回転するようになってい
る。4はモータ2と吸着部3を接続する回転軸である。
ウェハ1の中心部上方にはウェハ1上にレジスト液を滴
下するノズル5が配設され、ノズル5の他端は配管6を
介して図示していないレジスト液供給源に接続されてい
る。ウェハ1は天板7、外側板8および底板9からなる
容器10内に収納され、天板7の中央には容器10内に
空気を取入れる空気取入口11が穿設されている。容器
10の周縁下部には外側板8の下部と底板9の外周に固
着された内側板12で形成された排出部13が設けられ
ている。排出部13はその下部に連結された配管14を
介してポンプ15に接続されている。したがって、ポン
プ15が駆動されると、容器10内の空間部16には、
ポンプ15の作用により空気流Aが形成されるようにな
っている。
下するノズル5が配設され、ノズル5の他端は配管6を
介して図示していないレジスト液供給源に接続されてい
る。ウェハ1は天板7、外側板8および底板9からなる
容器10内に収納され、天板7の中央には容器10内に
空気を取入れる空気取入口11が穿設されている。容器
10の周縁下部には外側板8の下部と底板9の外周に固
着された内側板12で形成された排出部13が設けられ
ている。排出部13はその下部に連結された配管14を
介してポンプ15に接続されている。したがって、ポン
プ15が駆動されると、容器10内の空間部16には、
ポンプ15の作用により空気流Aが形成されるようにな
っている。
以上のように構成された半導体用回転塗布機においては
、ウェハ1が一定の角速度で回転すると、表面に沿って
中心から外向きの空気流Bを生じ、その流量Qは次式で
与えられる。
、ウェハ1が一定の角速度で回転すると、表面に沿って
中心から外向きの空気流Bを生じ、その流量Qは次式で
与えられる。
Q’!2 X O,885yc R2fiここで R
:ウェハの半径 ω:ウェハの回転角速度 シ:空気の動粘性係数 上式で2を乗じているのは、ウェハ1の上面と下面につ
いて考えているからである。また、このような空気流B
は、ウェハ1のごく近傍で、ウェハ1面よりおよそ05
[Z;のオーダの距離(回転数3000rpmで約0.
2m)に形成される。この空気流Bの形成される領域を
境界層と呼ぶ。
:ウェハの半径 ω:ウェハの回転角速度 シ:空気の動粘性係数 上式で2を乗じているのは、ウェハ1の上面と下面につ
いて考えているからである。また、このような空気流B
は、ウェハ1のごく近傍で、ウェハ1面よりおよそ05
[Z;のオーダの距離(回転数3000rpmで約0.
2m)に形成される。この空気流Bの形成される領域を
境界層と呼ぶ。
そして、ノズル5からウェハ1上に滴下されたレジスト
液aは、ウェハ1の回転により遠心力を受けて広がり、
ウェハ1上にレジスト膜を形成する。なお、このレジス
ト膜形成の際には、その゛膜厚はウェハ1の両面に形成
される境界層を流れる空気の流量Qの大きさに左右され
る。またウェハ1上でレジスト膜とならなかった余分の
レジスト液aは、ウェハ1の外周よりレジスト飛沫すと
なって飛散し、外側面8に衝突し、その近傍で細かいミ
ストCを生じる。このミストCは空間16内を浮遊して
いるので、ウェハ1上に飛来し、ウェハ1に付着し易い
。従来はこのミストCがウェハ1に付着するのを防ぐた
め、空間部16の空気流Aを十分に大きくし、この空気
流AによりミストCを排気部13に導くようにしていた
。
液aは、ウェハ1の回転により遠心力を受けて広がり、
ウェハ1上にレジスト膜を形成する。なお、このレジス
ト膜形成の際には、その゛膜厚はウェハ1の両面に形成
される境界層を流れる空気の流量Qの大きさに左右され
る。またウェハ1上でレジスト膜とならなかった余分の
レジスト液aは、ウェハ1の外周よりレジスト飛沫すと
なって飛散し、外側面8に衝突し、その近傍で細かいミ
ストCを生じる。このミストCは空間16内を浮遊して
いるので、ウェハ1上に飛来し、ウェハ1に付着し易い
。従来はこのミストCがウェハ1に付着するのを防ぐた
め、空間部16の空気流Aを十分に大きくし、この空気
流AによりミストCを排気部13に導くようにしていた
。
ところで、ウェハ1上にレジスト膜を形成する場合、次
の2つの点が重要である。すなわち、1つはレジスト膜
の膜厚を均一にすること、もう1つはウェハ1より脱離
した飛沫すがウェハ1に付着しないようにすることの2
点である1以上のことは、近年半導体の集積度の向上に
伴って半導体のパターンが微細化されてきたために、そ
の重要性は益々高まってきている。
の2つの点が重要である。すなわち、1つはレジスト膜
の膜厚を均一にすること、もう1つはウェハ1より脱離
した飛沫すがウェハ1に付着しないようにすることの2
点である1以上のことは、近年半導体の集積度の向上に
伴って半導体のパターンが微細化されてきたために、そ
の重要性は益々高まってきている。
しかしながら、前述したように、ミストCを排出するた
めに空気流Aを大きくすると、第6図に示すように、当
該空気流Aは、ウェハ1の周縁部においてその垂直成分
が大きくなってくる。このためにウェハ1の周縁部では
、ウェハ1自身の回転による空気流Bの境界層の厚さが
薄くなってしまう。レジスト液はレジスト膜を形成する
固形成分を溶剤に溶かしたものであるから、回転車布の
過程においては、レジスト液中の溶剤は蒸発して、レジ
スト液の粘性は次第に大きくなる。また、溶剤の蒸発量
は空気流Bの境界層の厚さに依存し。
めに空気流Aを大きくすると、第6図に示すように、当
該空気流Aは、ウェハ1の周縁部においてその垂直成分
が大きくなってくる。このためにウェハ1の周縁部では
、ウェハ1自身の回転による空気流Bの境界層の厚さが
薄くなってしまう。レジスト液はレジスト膜を形成する
固形成分を溶剤に溶かしたものであるから、回転車布の
過程においては、レジスト液中の溶剤は蒸発して、レジ
スト液の粘性は次第に大きくなる。また、溶剤の蒸発量
は空気流Bの境界層の厚さに依存し。
当該境界層が薄い程、その蒸発量は大きい。したがって
、ウェハの周縁部では、レジスト液の溶剤の蒸発量が、
他の部分に比べて大きくなり、それだけ周縁部ではレジ
スト膜の膜厚が厚くなり過ぎてしまうという問題があっ
た。この実験結果を第6図に示す。図は蒸気圧1.5m
Hg、溶剤蒸気の空気内拡散係数0.07aIf/sの
溶剤を用いて、6インチウェハを4500rp+mで回
転させた場合のレジスト膜(乾燥後)の膜厚と溶剤蒸発
フラッグス速度の関係を示したものである。この図から
もウェハの周縁部でレジスト膜の膜厚が厚くなっている
ことが分かる。
、ウェハの周縁部では、レジスト液の溶剤の蒸発量が、
他の部分に比べて大きくなり、それだけ周縁部ではレジ
スト膜の膜厚が厚くなり過ぎてしまうという問題があっ
た。この実験結果を第6図に示す。図は蒸気圧1.5m
Hg、溶剤蒸気の空気内拡散係数0.07aIf/sの
溶剤を用いて、6インチウェハを4500rp+mで回
転させた場合のレジスト膜(乾燥後)の膜厚と溶剤蒸発
フラッグス速度の関係を示したものである。この図から
もウェハの周縁部でレジスト膜の膜厚が厚くなっている
ことが分かる。
本発明の目的は、ウェハ面近傍の空気流を、ウェハが回
転することにより生じるものだけとし、その空気流境界
層を乱さず、かつウェハ周縁より飛散したレジスト飛沫
をウェハに戻さないようにした半導体用回転塗布機を提
供することである。
転することにより生じるものだけとし、その空気流境界
層を乱さず、かつウェハ周縁より飛散したレジスト飛沫
をウェハに戻さないようにした半導体用回転塗布機を提
供することである。
上記目的を達成するために、本発明の半導体用回転塗布
機は、被塗布液が塗布されるウェハを水平に回転させる
回転駆動部と、前記ウェハの上方に設けられ、回転中の
ウェハ上に前記被塗布液を滴下する被塗布液供給部と、
前記ウェハの周縁部から飛散する前記被塗布液を回収さ
せるポンプとを備えた半導体用回転塗布機において、前
記容器を内側板と外側板とからなる環状の円筒体で形成
するとともに、該円筒体を前記ウェハの外側近傍に配設
し、前記内側板に前記ウェハの周縁部に対向してスリッ
トを形成し、かつ該スリットの下側近傍に前記内側板か
ら前記外側板に向って水平に突出した流れ制御板を設け
たものである。
機は、被塗布液が塗布されるウェハを水平に回転させる
回転駆動部と、前記ウェハの上方に設けられ、回転中の
ウェハ上に前記被塗布液を滴下する被塗布液供給部と、
前記ウェハの周縁部から飛散する前記被塗布液を回収さ
せるポンプとを備えた半導体用回転塗布機において、前
記容器を内側板と外側板とからなる環状の円筒体で形成
するとともに、該円筒体を前記ウェハの外側近傍に配設
し、前記内側板に前記ウェハの周縁部に対向してスリッ
トを形成し、かつ該スリットの下側近傍に前記内側板か
ら前記外側板に向って水平に突出した流れ制御板を設け
たものである。
上記構成によれば、回転しているウェハ上に被塗布液が
滴下されると、被塗布液は遠心力を受けてウェハ上に広
がり、レジスト膜を形成する。この時、ウェハ近傍の空
気の流れは、ウェハの回転によって生じるものだけであ
るから、その境界層の厚みは均一となる。しかも、スリ
ットの下側近傍には流れ制御板が配置されているので、
スリットを通る空気流をウェハ面に平行にすることがで
き、ウェハ周縁部の境界層は乱れることがなく、ウェハ
全面に均一なレジスト膜が形成される。
滴下されると、被塗布液は遠心力を受けてウェハ上に広
がり、レジスト膜を形成する。この時、ウェハ近傍の空
気の流れは、ウェハの回転によって生じるものだけであ
るから、その境界層の厚みは均一となる。しかも、スリ
ットの下側近傍には流れ制御板が配置されているので、
スリットを通る空気流をウェハ面に平行にすることがで
き、ウェハ周縁部の境界層は乱れることがなく、ウェハ
全面に均一なレジスト膜が形成される。
また、余分の被塗布液はウェハ周縁部より離脱し、スリ
ットを介して容器内に飛び込み、その一部は外側板の内
面に衝突してミストとなるが、スリットが狭く形成され
ているため、このミストがウェハ上に戻るようなことは
防止され、ウェハ上に均一に形成されたレジスト膜にミ
ストが付着することはない。
ットを介して容器内に飛び込み、その一部は外側板の内
面に衝突してミストとなるが、スリットが狭く形成され
ているため、このミストがウェハ上に戻るようなことは
防止され、ウェハ上に均一に形成されたレジスト膜にミ
ストが付着することはない。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお
、従来の技術と同一の箇所には同一符号を記す。
、従来の技術と同一の箇所には同一符号を記す。
本発明に係る半導体用回転塗布機を第1図乃至第3図に
示す0図において、ウェハ1はモータ2の回転軸4に取
付けられた吸着部3に固定され、モータ2により水平に
回転するようになっている。
示す0図において、ウェハ1はモータ2の回転軸4に取
付けられた吸着部3に固定され、モータ2により水平に
回転するようになっている。
ウェハ1の上方には配管6に接続されたノズル5が配置
され、ウェハ1上にはノズル5から例えば被塗布液とし
てレジスト液aが滴下される。ウェハ1の周縁部外側に
は環状の円筒体で形成された容器20が配置されている
。容器2oは、ウェハ1周縁部を取囲む内側板21と、
該内側板21に対向してその外側に配設された外側板2
2と、前記内・外側板21.22の上部に設けられた天
板23と、天板23と外側板22との間に傾斜して設け
られた斜板24と、天板23の内周側に固着された上部
内側板25とから構成されている。また、天板23には
孔26が穿設され、上部内側板25と内側板21との間
にはウェハ1の周縁部に対向したスリット27が設けら
れている。スリット27の下側近傍には内側板21から
外側板22に向って水平に突出した流れ制御板28が設
けられている。容器20の下部には配管14が連結され
、配管14の他端はポンプ15に接続されている。
され、ウェハ1上にはノズル5から例えば被塗布液とし
てレジスト液aが滴下される。ウェハ1の周縁部外側に
は環状の円筒体で形成された容器20が配置されている
。容器2oは、ウェハ1周縁部を取囲む内側板21と、
該内側板21に対向してその外側に配設された外側板2
2と、前記内・外側板21.22の上部に設けられた天
板23と、天板23と外側板22との間に傾斜して設け
られた斜板24と、天板23の内周側に固着された上部
内側板25とから構成されている。また、天板23には
孔26が穿設され、上部内側板25と内側板21との間
にはウェハ1の周縁部に対向したスリット27が設けら
れている。スリット27の下側近傍には内側板21から
外側板22に向って水平に突出した流れ制御板28が設
けられている。容器20の下部には配管14が連結され
、配管14の他端はポンプ15に接続されている。
スリット27近傍の詳細を第3図に示す0本実施例では
、上部内側板25の下端部とウェハ1上面との乗置距離
h工はIIとし、また内側板21の上端部とウェハ1上
面との垂直距離h2も1mとしている。さらに、内側板
21とウェハ1周縁部との水平距離Qを設けているが、
これは回転塗布においては、ウェハ1の周縁部でウェハ
1の上面から下面に至るレジスト溜りが生じることが多
く、このレジスト溜りによって内側板21の上端部を汚
染することを防ぐためである。本実施例では上記水平距
離Qを51としている。
、上部内側板25の下端部とウェハ1上面との乗置距離
h工はIIとし、また内側板21の上端部とウェハ1上
面との垂直距離h2も1mとしている。さらに、内側板
21とウェハ1周縁部との水平距離Qを設けているが、
これは回転塗布においては、ウェハ1の周縁部でウェハ
1の上面から下面に至るレジスト溜りが生じることが多
く、このレジスト溜りによって内側板21の上端部を汚
染することを防ぐためである。本実施例では上記水平距
離Qを51としている。
なお、本実施例では、モータ2、吸着部3および回転軸
4は回転駆動部を、ノズル5および配管6は被塗布液供
給部を構成している。
4は回転駆動部を、ノズル5および配管6は被塗布液供
給部を構成している。
次に本実施例の作用について説明する。
ウェハ1をモータ2により一定速で回転させ、ウェハ1
の中央部にノズル5よりレジスト液を滴下すると、レジ
スト液は遠心力を受け、ウェハ1の周縁部に向って広が
り、ウェハ1上にレジスト膜が形成される。ウェハ1の
回転と同時にポンプ15を作動させると、天板23の孔
26とスリット27を介して容器20内に外気が導入さ
れ、容器20内には空気流Cが形成される。
の中央部にノズル5よりレジスト液を滴下すると、レジ
スト液は遠心力を受け、ウェハ1の周縁部に向って広が
り、ウェハ1上にレジスト膜が形成される。ウェハ1の
回転と同時にポンプ15を作動させると、天板23の孔
26とスリット27を介して容器20内に外気が導入さ
れ、容器20内には空気流Cが形成される。
そして、ウェハ1の周縁部から飛散するレジスト飛沫す
はスリット27を通過して容器2o内に入り、斜板24
に衝突してミストCとなる。容器20内には空気流Cが
形成されているので、ミストCはその空気流Cにより下
方向に流出する。斜板24に衝突しなかった微小な飛沫
も、やはり空気流Cにより下方向に流出する。また、前
述したように、スリット27の幅(h工に相当)は充分
に小さく形成され、しかもウェハ1が回転することによ
り生じる空気流Bがスリット27に流入するため、容器
20内に浮遊するミストCがスリット2を介してウェハ
1上に逆流することは防止できる。
はスリット27を通過して容器2o内に入り、斜板24
に衝突してミストCとなる。容器20内には空気流Cが
形成されているので、ミストCはその空気流Cにより下
方向に流出する。斜板24に衝突しなかった微小な飛沫
も、やはり空気流Cにより下方向に流出する。また、前
述したように、スリット27の幅(h工に相当)は充分
に小さく形成され、しかもウェハ1が回転することによ
り生じる空気流Bがスリット27に流入するため、容器
20内に浮遊するミストCがスリット2を介してウェハ
1上に逆流することは防止できる。
また、流れ制御板28により、スリット27を介して容
器20内に流入される空気は、図で横向きに整流され、
流れ制御板28に垂直な成分を持たなくなるので、ウェ
ハ1の周縁部の境界層は乱れることがない、このために
、ウェハ1上の境界層は一様となり、ウェハ1に均一な
レジスト膜を形成することが可能となる。
器20内に流入される空気は、図で横向きに整流され、
流れ制御板28に垂直な成分を持たなくなるので、ウェ
ハ1の周縁部の境界層は乱れることがない、このために
、ウェハ1上の境界層は一様となり、ウェハ1に均一な
レジスト膜を形成することが可能となる。
第4図は本発明の他の実施例を示している1本実施例が
前述したものと違うところは、ウェハ1の下面側に孔3
1が穿設された整一板32を設けたことである。ウェハ
1の下面では、ウェハ1の回転により生じる空気流Bが
、装置下部の構造によって乱され易い、このためにスリ
ット27近傍の流れも乱れてしまうことがあり、これを
防ぐために整流板31が取付けられている。
前述したものと違うところは、ウェハ1の下面側に孔3
1が穿設された整一板32を設けたことである。ウェハ
1の下面では、ウェハ1の回転により生じる空気流Bが
、装置下部の構造によって乱され易い、このためにスリ
ット27近傍の流れも乱れてしまうことがあり、これを
防ぐために整流板31が取付けられている。
なお、本発明はレジスト膜を形成する場合だけでなく、
溶剤に溶かされた固形成分を遠心力を利用して塗布する
装置に応用できることは勿論である。
溶剤に溶かされた固形成分を遠心力を利用して塗布する
装置に応用できることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、ウェハの周縁部
外側に設けられた環状円筒体の容器の内側面にスリット
を設け、このスリットの下側近傍に水平な流れ制御板を
配置したので、ウェハ上面の一様な境界層が確保され、
ウェハに均一なレジスト膜を形成することができるとと
もに、レジスト飛沫によるウェハの汚染を防止すること
が可能となる。
外側に設けられた環状円筒体の容器の内側面にスリット
を設け、このスリットの下側近傍に水平な流れ制御板を
配置したので、ウェハ上面の一様な境界層が確保され、
ウェハに均一なレジスト膜を形成することができるとと
もに、レジスト飛沫によるウェハの汚染を防止すること
が可能となる。
第1図は本発明に係る半導体用回転塗布機の概略構成図
、第2図は第1図の要部断面図、第3図は第2図のm部
の詳細図;第4図は他の実施例の要部断面図、第5図は
従来の半導体用回転塗布機の概略構成図、第6図は第5
図のm部の詳細図、第7図は従来の半導体用回転塗布機
による溶剤フラックス分布およびレジスト膜の膜厚分布
を示す線図である。 1・・・ウェハ、 2・・・モータ、5・・
・ノズル、 15・・・ポンプ、20・・・
容器、 21・・・内側板。 22・・・外側板、 23・・・天板、24・
・・斜板、 25・・・上部内側板、27・
・・スリット、 28・・・流れ制御板。
、第2図は第1図の要部断面図、第3図は第2図のm部
の詳細図;第4図は他の実施例の要部断面図、第5図は
従来の半導体用回転塗布機の概略構成図、第6図は第5
図のm部の詳細図、第7図は従来の半導体用回転塗布機
による溶剤フラックス分布およびレジスト膜の膜厚分布
を示す線図である。 1・・・ウェハ、 2・・・モータ、5・・
・ノズル、 15・・・ポンプ、20・・・
容器、 21・・・内側板。 22・・・外側板、 23・・・天板、24・
・・斜板、 25・・・上部内側板、27・
・・スリット、 28・・・流れ制御板。
Claims (1)
- 被塗布液が塗布されるウェハを水平に回転させる回転駆
動部と、前記ウェハの上方に設けられ、回転中のウェハ
上に前記被塗布液を滴下する被塗布液供給部と、前記ウ
ェハの周縁部から飛散する前記被塗布液を回収する容器
と、該容器に接続され、容器内に空気を流通させるポン
プとを備えた半導体用回転塗布機において、前記容器を
内側板と外側板とからなる環状の円筒体で形成するとと
もに、該円筒体を前記ウェハの外側近傍に配置し、前記
内側板に前記ウェハの周縁部に対向してスリットを形成
し、かつ該スリットの下側近傍に前記内側板から前記外
側板に向って水平に突出した流れ制御板を設けたことを
特徴とする半導体用回転塗布機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11857987A JPS63283131A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 半導体用回転塗布機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11857987A JPS63283131A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 半導体用回転塗布機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63283131A true JPS63283131A (ja) | 1988-11-21 |
Family
ID=14740082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11857987A Pending JPS63283131A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 半導体用回転塗布機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63283131A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000237667A (ja) * | 1999-02-16 | 2000-09-05 | Shibaura Mechatronics Corp | スピン処理装置及びスピン処理方法 |
KR100629917B1 (ko) * | 2004-02-09 | 2006-09-28 | 세메스 주식회사 | 반도체 소자 제조에 사용되는 도포 장치 |
JP2018156962A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布処理装置及びカップ |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP11857987A patent/JPS63283131A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000237667A (ja) * | 1999-02-16 | 2000-09-05 | Shibaura Mechatronics Corp | スピン処理装置及びスピン処理方法 |
KR100629917B1 (ko) * | 2004-02-09 | 2006-09-28 | 세메스 주식회사 | 반도체 소자 제조에 사용되는 도포 장치 |
JP2018156962A (ja) * | 2017-03-15 | 2018-10-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布処理装置及びカップ |
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