【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板を回転させながら塗布液を基板上に均一に塗布する回転塗布方法に関し、特に、基板上に粘性の高い塗布液を回転塗布して均一な塗膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置のパッシベーション膜（保護膜）としてポリイミド膜が多用される。このポリイミド膜は、粘度の高いポリイミド液（ポリイミド前駆体液：溶剤を含む）を半導体ウエハに回転塗布し、余剰塗布液を揮発・離散させた後、熱処理し、硬化させて形成される。このポリイミド液のように、粘度の高い塗布液を塗布する従来の回転塗布方法について説明する。
図３は、従来の回転塗布方法による粘度の高い塗布液を半導体ウエハに塗布する方法について説明した図である。
【０００３】
図３において、１は半導体ウェハ、２は塗布液、３は回転チャック、４は塗布液吐出ノズル、５は塗布液吐出終了後の塗膜、６は高速回転塗布後の塗膜である。尚、ここでは塗布液２は１１００ｍＰａ・ｓ程度の高い粘度のポリイミド液であり、半導体ウエハ１の直径は５インチ〜８インチである。
まず回転チャック３上に水平に固定され、停止または１０ｒｐｍ〜５０ｒｐｍの低速回転Ａをしている半導体ウェハ１の表面かつ中央部に塗布液吐出ノズル４から塗布液２を吐出する（同図（ａ））。
１０ｒｐｍ〜５０ｒｐｍの低速回転Ａさせながら、所定量（例えば、３ｍｌ〜８ｍｌ）の塗布液２を吐出する（同図（ｂ））。
【０００４】
つぎに、この吐出が終了した時点で、低速回転Ａで吐出した塗布液２が略円形状に広がり、塗膜５を形成する。このとき、塗布液２の粘度が高いため、中央部に凸部９が形成される。続いて、回転チャック３を高速回転させ、この高速回転Ｂで余剰塗布液を揮発・離散させ（同図（ｃ））、所定の膜厚の塗膜６を形成する（同図（ｄ））。
また、半導体ウエハにフォトレジストのような比較的粘度の低い（例えば、１０ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓ程度の粘度）の塗布液を滴下して均一な膜厚の塗布膜を回転塗布法で形成する方法について報告した例がある（例えば、特許文献１、特許文献２など参照）。このような塗布液の粘度が低い場合には、塗布液の吐出位置を半導体ウエハの中央部にして、最初から高速回転で一気に塗布しても、塗布液を均一に塗布することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１２６５６６号公報
【特許文献２】
特開平４−３６９２１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、塗布液の粘度が高い場合には、図３のように低速回転Ａと高速回転Ｂを組み合わせて回転塗布を行っていたが、粘度が８００ｍＰａ・ｓ以上と高くなると塗膜の膜厚が均一にならないという問題が発生する。つぎに、そのことについ説明する。
塗布液吐出ノズル４の位置（吐出位置）が半導体ウエハ１の中央部にある図３で示す従来の回転塗布方法では、吐出終了時点に供給された粘度の高い塗布液２が半導体ウェハ１の中央部に滞留し凸部９が形成され、この凸部９の塗膜５の溶剤が揮発しにくい状態となる（図３（ｃ））。そのため半導体ウェハ１の塗膜５の中央部と周辺部の粘性に差が生じる。すると塗膜５の周辺部と比較して中央部（凸部９）の粘性は低いために、高速回転Ｂで凸部９の塗膜５が遠心力で離散して、塗膜６は中央部が薄く凹部１０が形成される（図３（ｄ））。すなわち従来の回転塗布方法では、塗膜６は半導体ウェハ１の中央部で薄くなり、半導体ウエハ１全面で塗膜６の膜厚が均一にならない。
【０００７】
膜厚が均一にならないと、例えば、半導体ウエハ上にパッシベーション膜としてポリイミド膜を塗布した場合、膜厚が厚い箇所では、耐クラック特性および応力変動により電気的特性を満たさない場合が生じ歩留りが低下する。また、例えば、半導体ウエハ上にパッシベーション膜としてポリイミド膜を塗布した後、電極パッド部を開口する場合、周辺部においては膜厚が厚くなるため、周辺部においては開口部を形成できないなどの不具合が生じ歩留りが低下する場合がある。
この発明は、前記の課題を解決して、基板上に粘度の高い塗布液を回転塗布し、均一な膜厚の塗膜を形成できる回転塗布方法およびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、基板の表面に塗布液を吐出し、該基板を回転させて前記塗布液を前記基板上に塗布する回転塗布方法において、基板の中心位置から所定の距離離れた基板上の位置に粘度のある塗布液を吐出させながら前記基板を低速回転させる工程と、前記塗布液の吐出を止めた後、前記基板を高速回転させる工程とを有する塗布方法とする。
このように、低速回転させて塗布液を略円形状に拡げ、且つ、中央部に塗布液を行き渡らせ、その後で高速回転させることで、塗布液の余剰分を揮発（溶剤など）・離散させ、所定の厚さの均一な塗布膜を前記基板上に形成することができる。
【０００９】
また、前記所定の距離が、３ｍｍ〜１５ｍｍであるとよく、５ｍｍ〜１０ｍｍにするとさらによい。
この下限値を外れると塗布液の吐出位置が基板の中央部に寄りすぎて、塗布液が中央部近傍に溜まりやすくなり、また上限値を外れると塗布液の吐出位置が基板の中央部から離れすぎて、塗布液が基板の中央部を覆いにくくなり、高速回転後の塗布膜（塗膜）の膜厚が不均一になる。
また、この塗布方法は粘度の高いポリイミド液などに好適である。
また、８００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓの高い粘度の塗布液に対して有効な塗布方法である。
【００１０】
以上の塗布方法を用いて半導体ウエハ上に、塗布液を塗布することとする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例の回転塗布方法を説明する図であり、同図（ａ）から同図（ｄ）は工程順に示した図である。これは、ポリイミド液（ポリイミド前駆体液）のような粘度の高い塗布液２を半導体ウェハ１へ塗布する模式的な図である。また図３と同一部位には同一の符号を記した。
図１において、１は半導体ウェハ、２は塗布液、３は回転チャック、４は塗布液吐出ノズル、５は塗布液吐出終了後の塗膜、６は高速回転塗布後の塗膜である。尚、ここでは塗布液２は１１００ｍＰａ・ｓ程度の高い粘度のポリイミド液であり、半導体ウエハ１の直径は５インチ〜８インチである。
【００１２】
まず回転チャック３に半導体ウェハ１を水平に固定する。回転チャック３を例えば１０〜５０ｒｐｍで低速回転させながら、半導体ウェハ１の中心線１１から例えば塗布液吐出ノズル４の中心線１２を５〜１０ｍｍずらした位置（吐出位置）に塗布液吐出ノズル４を配置して塗布液２を吐出する。塗布液吐出ノズル４の位置決めは回転チャック３を停止した状態で行っても構わない。また、塗布液２の吐出を開始する時は回転チャック３は低速回転している状態でも、停止している状態でも構わない（同図（ａ））。
つぎに、塗布液２が略円形状に広がり、かつ半導体ウェハ１の中心部に塗布液２が行き渡るまで塗布液２の吐出を続ける（同図（ｂ））。
【００１３】
つぎに、吐出終了させる。尚、吐出終了後も低速回転Ａを続けても構わない。続いて、回転チャック３を例えば１５００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍの高速回転Ｂに切り替え、半導体ウェハ１表面上の塗膜５の余剰塗布液２を揮発・離散させ（同図（ｃ））、所定に膜厚（例えば、３μｍ程度）の塗膜６を形成する（同図（ｄ））。
前記の高速回転Ｂの前に、例えば５００ｒｐｍ〜１２００ｒｐｍの中速回転で、半導体ウェハ１表面全体に塗膜５を広げてから高速回転Ｂに移っても良い。尚、この中速回転を複数段階設けても構わない。
【００１４】
つぎに、この回転塗布方法において、半導体ウェハ１表面上に均一な塗膜６が形成される機構（メカニズム）を説明する。
同図（ａ）のように回転チャック３を低速回転させながら、半導体ウェハ１の中央部よりずらした位置で塗布液２を吐出するため、塗布液２の吐出位置が半導体ウェハ１面上の中央部の一点に集中することなく、塗布液２の滞留が生じにくくなる。
滞留が生じ難くなることで、半導体ウェハ１の中央部と周辺部で塗布液２の溶剤揮発の度合いに差が生じ難く、半導体ウェハ１の中央部と周辺部で塗布液２の粘度にも差が生じ難くなる。また、低速回転Ａのときの塗布膜２の凸部７の高さは、塗布液２が半導体ウエハ１の中央部からずらして吐出されるので、従来の中央部に吐出される場合よりも低くなる。つまり凸部７の塗布膜２の膜厚は従来の場合よりも薄くなるので、凸部７の塗布膜２の溶剤および凸部８の塗膜５の溶剤は揮発しやすくなり、この箇所の粘度が従来の場合より高くなる。
【００１５】
しかし、塗布液２の吐出終了時には塗布液２を吐出した位置に若干の滞留が生じ、その部分の凸部８の塗膜５の粘度が若干低くなるが、高速回転Ｂをさせると、半導体ウエハ１の周辺部へ塗膜５が同図（ｃ）のイのように移動し、この部分に粘度の低い凸部７の塗膜５が図中のロのように移動し、さらにこの箇所に中央部の粘度の高い塗膜５が図中のハのように移動する。
このように、高速回転Ｂで半導体ウェハ１の中央部から遠心力により粘度の高い塗膜５が凸部８へ供給されるので、凸部８の塗膜５は高速回転Ｂで凹状になることなく平坦化され、同図（ｄ）に示すように、高速回転Ｂ後の塗膜６の膜厚は均一化される。
【００１６】
表１に従来の回転塗布方法と本発明の回転塗布方法による、ポリイミド膜（塗膜）の膜厚の面内均一性を示す。半導体ウエハの直径は８インチである。また、平均の塗膜の厚みは３μｍ程度で、塗膜の膜厚の測定は光学干渉式膜厚計を用いて行なった。
【００１７】
【表１】
この表から、膜厚の不均一度（ばらつきの度合い）は従来方法に比べて半分程度に改善され、均一化されている。
図２は、不均一度と吐出位置の関係を示す図である。縦軸は不均一度、横軸は半導体ウェハの中央部から塗布液を吐出する箇所までの距離（吐出位置）である。
図２から分かるように、吐出位置は３〜１５ｍｍとするとよい。さらに、好ましくは前記したように５ｍｍ〜１０ｍｍとするとよい。前記したように、この下限値より小さくなると、半導体ウェハ１の中央部付近に塗布液が滞留して、中央部付近の塗布液の溶剤の揮発が阻害され、粘度が低い状態となる。この状態で高速回転Ｂをさせると、粘度の低い中央付近の塗布液が離散して、中央部付近で膜厚が薄くなり、膜厚の均一性は悪くなる（不均一度が大きくなる）。一方、これらの上限値より大きくなると、低速回転で半導体ウェハの中心部へ塗布液が行き渡らなくなり、膜厚の均一性が悪化する。
【００１８】
また、この発明が効果がある塗布液の粘度は８００ｍＰａ・ｓ〜３０００ｍＰａ・ｓである。８００ｍＰａ・ｓ未満の粘度の場合は従来方法で均一性が確保できるので本実施例のように塗布液吐出ノズル４をずらす必要がない。また、３０００ｍＰａ・ｓを越えると塗布液が中央部に拡がりにくくなり、また、凸部７が高くなり、揮発されにくくなるため不均一度が大きくなる。
この発明では、回転塗布装置は従来のものでよく、特別な機構を新たに設置する必要がなく、半導体ウェハ上に塗布液を均一な膜厚で塗布することができ、歩留りが向上する。また、ここでは基板として半導体ウエハを例として挙げたが、ガラス基板などでもよい。また、塗布液としてポリイミド液を例として挙げたが、これに限るものではなく、塗料などの塗布にも本発明は適用できる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、基板の中央部からずらして粘度の高い塗布液を吐出しながら基板を低速回転させ、吐出を止めた後、高速回転させて塗布液の余剰分を揮発・離散させることで、基板上に均一な塗膜を形成することができる。
また、このような塗布方法を用いて、半導体装置を製造することにより、歩留りが向上した半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回転塗布方法を説明する図であり、同図（ａ）から同図（ｄ）は工程順に示した図である。
【図２】不均一度と吐出位置の関係を示す図
【図３】従来の回転塗布方法を説明した図であり、同図（ａ）から同図（ｄ）は工程順に示した図である。
【符号の説明】
１ 半導体ウエハ
２ 塗布液
３ 回転チャック
４ 塗布液吐出ノズル
５ 塗膜（高速回転時）
６ 塗膜（高速回転終了時）
７ 凸部（低速回転中）
８ 凸部（吐出終了後）
９ 凸部（従来の場合の吐出終了後）
１０ 凹部
１１ 中心線（半導体ウエハ）
１２ 中心線（塗布液吐出ノズル）
Ａ 低速回転
Ｂ 高速回転[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spin coating method for uniformly coating a coating solution on a substrate while rotating the substrate, and more particularly to a method for forming a uniform coating film by spin coating a highly viscous coating solution on a substrate.
[0002]
[Prior art]
A polyimide film is frequently used as a passivation film (protective film) for a semiconductor device. This polyimide film is formed by spin-coating a polyimide liquid with high viscosity (polyimide precursor liquid: containing a solvent) on a semiconductor wafer, volatilizing and separating the excess coating liquid, and then heat-treating and curing. A conventional spin coating method for coating a coating solution having a high viscosity like this polyimide solution will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for applying a highly viscous coating solution to a semiconductor wafer by a conventional spin coating method.
[0003]
In FIG. 3, 1 is a semiconductor wafer, 2 is a coating liquid, 3 is a rotating chuck, 4 is a coating liquid discharge nozzle, 5 is a coating film after completion of coating liquid discharge, and 6 is a coating film after high-speed rotation coating. Here, the coating liquid 2 is a polyimide liquid having a high viscosity of about 1100 mPa · s, and the diameter of the semiconductor wafer 1 is 5 inches to 8 inches.
First, the coating liquid 2 is discharged from the coating liquid discharge nozzle 4 onto the surface and the center of the semiconductor wafer 1 which is fixed horizontally on the rotary chuck 3 and is stopped or rotating at a low speed of 10 rpm to 50 rpm (see FIG. )).
While rotating at a low speed A of 10 to 50 rpm, a predetermined amount (for example, 3 to 8 ml) of the coating liquid 2 is discharged ((b) in the figure).
[0004]
Next, when this discharge is completed, the coating liquid 2 discharged by the low-speed rotation A spreads in a substantially circular shape to form the coating film 5. At this time, since the viscosity of the coating liquid 2 is high, the convex part 9 is formed in the center part. Subsequently, the rotary chuck 3 is rotated at a high speed, and the excess coating liquid is volatilized and dispersed by the high speed rotation B (FIG. (C)), and a coating film 6 having a predetermined film thickness is formed (FIG. (D)). .
Further, a coating solution having a relatively low viscosity (for example, a viscosity of about 10 mPa · s to 100 mPa · s) like a photoresist is dropped onto a semiconductor wafer to form a coating film having a uniform thickness by a spin coating method. There are examples of reporting methods (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). When the viscosity of the coating solution is low, the coating solution can be uniformly applied even if the coating solution is discharged at a central portion of the semiconductor wafer and applied at a high speed from the beginning.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-4-126666 [Patent Document 2]
JP-A-4-369210
[Problems to be solved by the invention]
However, when the viscosity of the coating solution is high, spin coating is performed by combining the low speed rotation A and the high speed rotation B as shown in FIG. 3, but when the viscosity increases to 800 mPa · s or more, the film thickness of the coating film increases. The problem of non-uniformity occurs. Next, this will be explained.
In the conventional spin coating method shown in FIG. 3 in which the position (discharge position) of the coating liquid discharge nozzle 4 is at the center of the semiconductor wafer 1, the high-viscosity coating liquid 2 supplied at the end of discharge is the center of the semiconductor wafer 1. The protrusion 9 stays in the portion and the protrusion 9 is formed, and the solvent of the coating film 5 of the protrusion 9 is less likely to volatilize (FIG. 3C). Therefore, a difference occurs in the viscosity between the central portion and the peripheral portion of the coating film 5 of the semiconductor wafer 1. Then, since the viscosity of the central portion (convex portion 9) is lower than that of the peripheral portion of the coating film 5, the coating film 5 of the convex portion 9 is dispersed by centrifugal force at high speed rotation B, and the coating film 6 is in the central portion. However, the concave portion 10 is formed thinly (FIG. 3D). That is, in the conventional spin coating method, the coating film 6 becomes thin at the center of the semiconductor wafer 1, and the film thickness of the coating film 6 does not become uniform over the entire surface of the semiconductor wafer 1.
[0007]
If the film thickness does not become uniform, for example, when a polyimide film is applied as a passivation film on a semiconductor wafer, the electrical characteristics may not be satisfied due to crack resistance and stress fluctuations at a thick film thickness, resulting in a decrease in yield. To do. In addition, for example, when a polyimide film is applied as a passivation film on a semiconductor wafer and then the electrode pad portion is opened, the film thickness is increased in the peripheral portion, so that the opening portion cannot be formed in the peripheral portion. Resulting in a decrease in yield.
The present invention solves the above-described problems and provides a spin coating method capable of forming a coating film having a uniform film thickness by spin-coating a high-viscosity coating solution on a substrate, and a semiconductor device manufacturing method using the spin coating method There is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in a spin coating method in which a coating solution is discharged onto the surface of a substrate and the substrate is rotated to apply the coating solution onto the substrate, the substrate is separated from a center position by a predetermined distance. A coating method includes a step of rotating the substrate at a low speed while discharging a viscous coating solution to a position on the substrate, and a step of rotating the substrate at a high speed after stopping the discharge of the coating solution.
In this way, the coating solution is rotated at a low speed to spread the coating solution into a substantially circular shape, and the coating solution is spread to the center, and then rotated at a high speed, thereby volatilizing (solvent, etc.) and separating the excess of the coating solution. A uniform coating film having a predetermined thickness can be formed on the substrate.
[0009]
The predetermined distance is preferably 3 mm to 15 mm, and more preferably 5 mm to 10 mm.
If the lower limit is not reached, the coating liquid discharge position is too close to the center of the substrate, and the coating liquid tends to accumulate near the center.If the upper limit is exceeded, the coating liquid discharge position is separated from the center of the substrate. Thus, it becomes difficult for the coating liquid to cover the center of the substrate, and the coating film (coating film) after high-speed rotation becomes non-uniform.
Moreover, this coating method is suitable for a polyimide solution having a high viscosity.
Further, it is an effective coating method for a coating solution having a high viscosity of 800 mPa · s to 3000 mPa · s.
[0010]
The coating solution is applied onto the semiconductor wafer using the above application method.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram for explaining a spin coating method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. This is a schematic diagram in which a coating liquid 2 having a high viscosity such as a polyimide liquid (polyimide precursor liquid) is applied to the semiconductor wafer 1. The same parts as those in FIG.
In FIG. 1, 1 is a semiconductor wafer, 2 is a coating liquid, 3 is a rotating chuck, 4 is a coating liquid discharge nozzle, 5 is a coating film after completion of the coating liquid discharge, and 6 is a coating film after high-speed rotation coating. Here, the coating liquid 2 is a polyimide liquid having a high viscosity of about 1100 mPa · s, and the diameter of the semiconductor wafer 1 is 5 inches to 8 inches.
[0012]
First, the semiconductor wafer 1 is fixed horizontally on the rotary chuck 3. While rotating the rotary chuck 3 at a low speed of, for example, 10 to 50 rpm, the coating liquid discharge nozzle 4 is moved to a position (discharge position) where the center line 12 of the coating liquid discharge nozzle 4 is shifted by, for example, 5 to 10 mm from the center line 11 of the semiconductor wafer 1. Then, the coating liquid 2 is discharged. The positioning of the coating liquid discharge nozzle 4 may be performed while the rotary chuck 3 is stopped. Further, when the discharge of the coating liquid 2 is started, the rotary chuck 3 may be in a state of rotating at a low speed or a state of being stopped ((a) in the figure).
Next, the coating solution 2 continues to be discharged until the coating solution 2 spreads in a substantially circular shape and the coating solution 2 reaches the center of the semiconductor wafer 1 (FIG. 2B).
[0013]
Next, the discharge is terminated. Note that the low-speed rotation A may be continued after the end of the discharge. Subsequently, the rotary chuck 3 is switched to a high-speed rotation B of, for example, 1500 rpm to 6000 rpm, the excess coating solution 2 of the coating film 5 on the surface of the semiconductor wafer 1 is volatilized and discrete ((c) in the figure), and a predetermined film thickness ( For example, a coating film 6 having a thickness of about 3 μm is formed (FIG. 4D).
Before the high-speed rotation B, the coating film 5 may be spread over the entire surface of the semiconductor wafer 1 at a medium-speed rotation, for example, 500 rpm to 1200 rpm, and then the high-speed rotation B may be started. Note that a plurality of stages of this medium speed rotation may be provided.
[0014]
Next, a mechanism (mechanism) for forming a uniform coating film 6 on the surface of the semiconductor wafer 1 in this spin coating method will be described.
Since the coating liquid 2 is discharged at a position shifted from the central portion of the semiconductor wafer 1 while rotating the rotary chuck 3 at a low speed as shown in FIG. 5A, the discharge position of the coating liquid 2 is at the center on the surface of the semiconductor wafer 1. It is difficult for the coating liquid 2 to stay without concentrating on one point of the part.
Due to the difficulty of retention, a difference in the degree of solvent volatilization of the coating solution 2 hardly occurs between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor wafer 1, and the viscosity of the coating solution 2 also differs between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor wafer 1. Is less likely to occur. Further, the height of the convex portion 7 of the coating film 2 during the low-speed rotation A is lower than that in the case where the coating liquid 2 is discharged from the central portion of the semiconductor wafer 1 because the coating liquid 2 is discharged from the central portion of the semiconductor wafer 1. Become. That is, since the film thickness of the coating film 2 of the convex part 7 becomes thinner than the conventional case, the solvent of the coating film 2 of the convex part 7 and the solvent of the coating film 5 of the convex part 8 are liable to volatilize. Becomes higher than the conventional case.
[0015]
However, at the end of the discharge of the coating liquid 2, a slight stagnation occurs at the position where the coating liquid 2 is discharged, and the viscosity of the coating film 5 of the convex portion 8 at that portion is slightly lowered. The coating film 5 moves to the peripheral portion of 1 as shown in FIG. 2C, and the coating film 5 of the convex portion 7 having a low viscosity moves to this portion as shown in FIG. The high-viscosity coating film 5 at the center moves as shown in FIG.
Thus, since the coating film 5 having a high viscosity is supplied to the convex portion 8 by centrifugal force from the central portion of the semiconductor wafer 1 at the high speed rotation B, the coating film 5 on the convex portion 8 becomes concave at the high speed rotation B. As shown in FIG. 4D, the film thickness of the coating film 6 after the high speed rotation B is made uniform.
[0016]
Table 1 shows the in-plane uniformity of the film thickness of the polyimide film (coating film) by the conventional spin coating method and the spin coating method of the present invention. The diameter of the semiconductor wafer is 8 inches. The average thickness of the coating film was about 3 μm, and the thickness of the coating film was measured using an optical interference film thickness meter.
[0017]
[Table 1]
From this table, the film thickness non-uniformity (degree of variation) is improved to about half that of the conventional method, and is uniformized.
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the non-uniformity and the ejection position. The vertical axis represents the non-uniformity, and the horizontal axis represents the distance (discharge position) from the central portion of the semiconductor wafer to the location where the coating liquid is discharged.
As can be seen from FIG. 2, the discharge position is preferably 3 to 15 mm. Furthermore, it is preferable that the thickness is 5 mm to 10 mm as described above. As described above, when the value is smaller than the lower limit value, the coating liquid stays in the vicinity of the central portion of the semiconductor wafer 1, volatilization of the solvent in the coating liquid in the vicinity of the central portion is inhibited, and the viscosity becomes low. When the high-speed rotation B is performed in this state, the coating solution near the center having a low viscosity is dispersed, the film thickness becomes thin near the center, and the film thickness uniformity deteriorates (the degree of non-uniformity increases). On the other hand, if the upper limit value is exceeded, the coating solution does not spread to the central portion of the semiconductor wafer at low speed rotation, and the film thickness uniformity deteriorates.
[0018]
Moreover, the viscosity of the coating liquid in which this invention is effective is 800 mPa · s to 3000 mPa · s. In the case of a viscosity of less than 800 mPa · s, the uniformity can be ensured by the conventional method, so that it is not necessary to shift the coating liquid discharge nozzle 4 as in this embodiment. On the other hand, if it exceeds 3000 mPa · s, the coating solution is difficult to spread in the center, and the convex portion 7 becomes high and becomes difficult to volatilize, so that the non-uniformity increases.
In the present invention, the spin coater may be a conventional one, and it is not necessary to newly install a special mechanism, so that the coating solution can be coated on the semiconductor wafer with a uniform film thickness, and the yield is improved. Although a semiconductor wafer is taken as an example of the substrate here, a glass substrate or the like may be used. Moreover, although the polyimide liquid was mentioned as an example as a coating liquid, it is not restricted to this, This invention is applicable also to application | coating of a coating material.
[0019]
【The invention's effect】
According to this invention, the substrate is rotated at a low speed while discharging a high-viscosity coating liquid while being shifted from the center of the substrate, and after stopping the discharge, the high-speed rotation is performed to volatilize / discrete the excess of the coating liquid A uniform coating film can be formed on the substrate.
Further, by manufacturing a semiconductor device using such a coating method, a semiconductor device with improved yield can be provided.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a spin coating method according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between the non-uniformity and the discharge position. FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional spin coating method, and FIGS. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor wafer 2 Coating liquid 3 Rotating chuck 4 Coating liquid discharge nozzle 5 Coating film (at high speed rotation)
6 Coating (at the end of high-speed rotation)
7 Convex (during low speed rotation)
8 Convex (after completion of discharge)
9 Convex (after discharge in the conventional case)
10 recess 11 center line (semiconductor wafer)
12 Center line (coating liquid discharge nozzle)
A Low-speed rotation B High-speed rotation
