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JPH1154430A - フォトレジストコーティング装置及び方法 - Google Patents

フォトレジストコーティング装置及び方法

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JPH1154430A
JPH1154430A JP10110864A JP11086498A JPH1154430A JP H1154430 A JPH1154430 A JP H1154430A JP 10110864 A JP10110864 A JP 10110864A JP 11086498 A JP11086498 A JP 11086498A JP H1154430 A JPH1154430 A JP H1154430A
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JP
Japan
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wafer
nozzle
photoresist
motor
center
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JP10110864A
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Moonwoo Kim
文 佑 金
Byung-Joo Youn
炳 珠 尹
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトレジストを噴射するノズルを移動させ
るとともに回転チャックの回転速度を加変することで、
少量のフォトレジストでもウェーハ上に十分なコーティ
ング膜質を形成可能なフォトレジストコーティング装置
及び方法を提供すること。 【解決手段】 ノズルをウェーハの辺部から中心部に移
動しながらフォトレジストを噴射させ、ノズルの噴射位
置が中心部に向かうほどウェーハの回転速度を増速させ
る。このように、フォトレジストをウェーハ上にコーテ
ィングするようにフォトレジストコーティング装置を構
成している。これにより、フォトレジストをウェーハ上
にコーティングするときに消費されるフォトレジストの
量を半分以下に減らすことができ、経済的な負担や環境
汚染問題に関しても貢献することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフォトレジストコー
ティング装置及び方法、より詳細にはコーティングで消
費するフォトレジストの量を少なくすることが可能なフ
ォトレジストコーティング装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウェーハを所定の電子的動作を行う半導
体装置に製造する加工工程として、通常、フォトレジス
トを利用する工程が必須不可欠である。フォトレジスト
はエッチングやイオン注入工程などでマスキング膜質で
利用される。
【０００３】フォトレジストのコーティングは回転コー
タ（Spin Coater)によって行われる。この回転コータ
は、フォトレジスト供給源からフォトレジストが供給さ
れるポンピング部と、ポンピング供給されるフォトレジ
ストを噴射コーティングするコーティング部とに区分さ
れる。
【０００４】ポンピング部はフォトレジストのポンピン
グを窒素加圧方式で行う。また、コーティング部は、概
ね図２のように、回転チャク１０上で定速で回転される
ウェーハ１２の上部の所定位置に固定されたノズル１４
を通してフォトレジストを噴射することでコーティング
を行う。このとき、噴射コーティングされるフォトレジ
ストの厚さは回転速度で調節される。図２において、ウ
ェーハ１2 の上面中央に噴射されるフォトレジストは回
転面の辺の方に広がりながらコーティングされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来技術では、ウェーハ上にフォトレジストを噴射し
て全面をコーティングするためには、フォトレジスト一
枚当たり７cc〜９cc程度必要となる。したがって、実際
にウェーハ上にコーティングされる量（１cc以下）に比
べて非常に多い量が必要となるという問題点があった。
【０００６】すなわち、従来技術では、ウェーハにフォ
トレジストの膜質をコーティングするために噴射される
量の中のうち、多くのフォトレジストの量が実際にコー
ティングされることなく浪費されることになる。したが
って、経済的に多くの負担が発生するとともに、浪費さ
れる多くの量のフォトレジストは後処理工程において二
次的な環境汚染をも発生させる要因となるという問題点
もあった。
【０００７】したがって、このような経済的な負担と環
境汚染の問題点を満足する、より少量のフォトレジスト
によりウェーハに十分なコーティング膜質を形成可能な
フォトレジストコーティング装置の開発が希求されてい
る。
【０００８】本発明はこのような従来技術の課題を解決
し、フォトレジストを噴射するノズルを移動させるとと
もに回転チャックの回転速度を加変することで、少量の
フォトレジストでもウェーハ上に十分なコーティング膜
質を形成可能なフォトレジストコーティング装置及び方
法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、ノズルを通してフォトレジストを噴射
し、回転チャック上で回転されるウェーハにフォトレジ
ストをコーティングするフォトレジストコーティング装
置は、ノズルをウェーハの辺部から中心部方向に移動さ
せてコーティングを行うノズル駆動手段と、ノズルの位
置毎に回転速度が異なるように回転チャックを回転させ
るモータと、ノズル駆動手段によってウェーハの辺部か
ら中心部に移動されるノズルの位置を確認し、モータの
回転速度をこのノズルの位置に応じて段階的に増速させ
る制御手段とを備える。
【００１０】そして、この制御手段は、ノズルがウェー
ハの辺部から中心部に移動されると、モータの回転速度
を非線形的または線形的に段階的に増加するように制御
する。
【００１１】本発明によるフォトレジストコーティング
方法は、ノズルをウェーハの辺部から中心部に移動しな
がらフォトレジストを噴射させ、移動の間、ウェーハの
回転速度を増速させてウェーハ上にフォトレジストをコ
ーティングする。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるフォトレジストコーティング装置及び方法の実施の
形態を詳細に説明する。図１を参照すると本発明による
フォトレジストコーティング装置の実施の形態を示す構
成図が示されている。本実施の形態によるフォトレジス
トコーティング装置は、図１に示すように、モータ２０
と、このモータ２０から回転力を与えられる回転チャッ
ク２２と、この上部に配設されるノズル２６とにより構
成されている。回転チャック２２はウェーハ２４をチャ
ッキング（固定）し、ノズル２６はウェーハ２４の辺部
から中心部に向けて移動する。
【００１３】回転チャック２２の回転速度は、ノズル２
６の位置、即ち噴射位置によって可変される。また、モ
ータ２０は、現在の噴射地点と中心位置との距離に応じ
て予め設定された値によって回転速度を決定し、回転チ
ャック２２に回転力を伝達する。即ち、ノズル２６が辺
部に位置する時より中心部に位置する時に回転速度が増
加するようにモータ２０から回転チャック２２に駆動力
を伝達し、回転チャク２２の回転によってウェーハ２４
を回転させる。
【００１４】このとき、回転速度は製作者の意図によっ
て、ウェーハ２４の辺部から中心部の方向にノズル２６
の移動が進むほど、線形的または非線形的に増速される
ように設計される。本発明による実施の形態では、図３
に示すように、ウェーハを平面的にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各
区間に区分して区間毎にウェーハ２４の回転速度を非線
形的に段階的に増速制御するように構成されている。
【００１５】本発明による実施の形態では、このように
ノズル２６を移動しながらウェーハの回転を変速させて
フォトレジストのコーティングを行うことを実現する。
このため、図４に示すような機能ブロックにより、モー
タ２０の駆動とノズル２６の移動を制御する。
【００１６】具体的には、ノズル駆動部３０、モータ２
０及びウェーハローディングメカニズム３４が制御部３
６とインターフェイスされながら動作が行われるように
構成されており、現在のノズル２６の位置を感知するた
めのノズル位置センシング部３８が制御部３６にセンシ
ング信号を与えるように構成されている。
【００１７】このように構成された本発明による実施の
形態の動作について説明する。ウェーハローディングメ
カニズム３４によって一枚ずつ移送され、回転チャック
２２上に安置されたウェーハがチャッキングされる。制
御部３６は、回転チャク２２上にウェーハ２４がチャッ
キングされると、モータ２０を初期定速で回転させなが
ら、定速になるとノズル駆動部３０を制御して移動コー
ティングを開始する。
【００１８】このとき、ノズル２６は初期の位置がウェ
ーハ２４の辺部に位置しなければならない。また、ノズ
ル位置センシング部３８から出力されるセンシング信号
によって、ウェーハ２４に対するノズル２６の位置が制
御部３６で感知される。
【００１９】移動コーティングが始まると、ノズル２６
はノズル駆動部３０によってウェーハの辺部（図３の区
間Ａ）からウェーハの中心部（図３の区間Ｄ）の方向に
移動される。また、現在移動中であるノズル２６の位置
はノズル位置センシング部３８によって感知される。
【００２０】ノズル位置センシング部３８はノズル２６
の位置によるセンシング信号を制御部３６に出力する。
制御部３６は、ウェーハの辺部から中心部に向かって移
動されるノズル２６の現在位置に応じてモータ２０の回
転速度を増速させる。これによって、回転チャク２２上
にチャッキングされたウェーハ２４の回転速度は増加す
る。
【００２１】もし、ウェーハ２４を定速で回転させなが
らフォトレジストの噴射をウェーハの辺部から中心部に
移動すると、コーティングに必要なフォトレジストの量
は減るが、ウェーハの辺部と中心部で回転速度と遠心力
及び表面張力のような要素の力学的関係によってコーテ
ィングされる状態が変わってしまう。具体的には、中心
部ではフォトレジストがコーティングされることなく玉
のようにウェーハ表面を流れる現象が発生する。これに
より、部分的にコーティングされないか不良コーティン
グされる現象が発生し、コーティングされるフォトレジ
ストの均一度（Uniformity）が低下してしまうという問
題がでる。
【００２２】このような問題は、モータ２０が回転チャ
ック２２に回転力を可変して与えることで、図３の区間
毎に遠心力及び表面張力のような要素などの力学的な関
係を考慮してウェーハ２４の速度を増加させることで解
決される。
【００２３】即ち、フォトレジストがウェーハ２４に噴
射される時、ノズル２６が辺部から中心部に移動される
際に、遠心力とフォトレジストの表面張力を考慮して位
置別に回転速度が増加されるので、フォトレジストがコ
ーティングされなく流れる現象とコーティング不良が発
生される現象が防止される。また、フォトレジストがコ
ーティングされるための最適な速度にウェーハ２４が回
転されるのでウェーハ２４の全面の均一度が向上する。
【００２４】また、ウェーハの中心部の均一度をさらに
向上させるため、ウェーハ２４の中心部に位置して噴射
するノズル２６の噴射時間を０. ２秒程度延ばすこと
で、所望の水準の均一度でフォトレジストのコーティン
グを行うことが可能となる。
【００２５】そして、本発明による実施の形態を適用す
るとウェーハを一枚当たりコーティングするために消費
されるフォトレジストの量は、約４cc以下に減らすこと
ができるので、従来のフォトレジストの消費量の半分以
下に節約できる。
【００２６】従って、消費量が減る分、経済的な負担が
軽減され、またそれに比例して二次的に発生する環境問
題も減るという効果がある。
【００２７】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明したが、本発明は特に上記の実施の形態に限定され
るものでは無く、本発明の技術的思想の範囲内における
当業者による多様な変形または修正は本発明の範疇に含
まれる。すなわち、本発明の技術的限定は特許請求の範
囲に属する。
【００２８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、フォトレジストをウェーハ上にコーティングする
ときに消費するフォトレジストの量を半分以下に減らす
ことができるので、経済的な負担が軽減し、また環境汚
染問題も激減するという効果がある。また、ウェーハ上
にコーティングされるフォトレジストの均一度もある程
度従来に比べ向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフォトレジストコーティング装置
の実施の形態を示す構成図。
【図２】従来技術におけるフォトレジストコーティング
装置の構成図。
【図３】ウェーハのコーティング面において、フォトレ
ジスト噴射時の区間毎に回転速度が異なることを示す説
明図。
【図４】本発明によるフォトレジストコーティング装置
の実施の形態を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
１０, ２２ 回転チャック １２, ２４ ウェーハ １４, ２６ ノズル ２０ モータ ３０ ノズル駆動部 ３４ ウェーハローディングメカニズム ３６ 制御部 ３８ ノズル位置センシング部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ノズルを通してフォトレジストを噴射
    し、回転チャック上で回転されるウェーハに前記フォト
    レジストをコーティングするフォトレジストコーティン
    グ装置において、 前記ノズルを前記ウェーハの辺部から中心部方向に移動
    させてコーティングを行うノズル駆動手段；前記ノズル
    の位置毎に回転速度が異なるように前記回転チャックを
    回転させるモータ；及び前記ノズル駆動手段によって前
    記ウェーハの辺部から中心部に移動される前記ノズルの
    位置を確認し、前記モータの回転速度をこのノズルの位
    置に応じて段階的に増速させる制御手段；とを備えるこ
    とを特徴とするフォトレジストコーティング装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記ノズルが前記ウェ
    ーハの辺部から中心部に移動すると、前記モータの回転
    速度を非線形的に段階的に増加するように制御すること
    を特徴とする請求項１記載のフォトレジストコーティン
    グ装置。
  3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記ノズルが前記ウェ
    ーハの辺部から中心部に移動すると、前記モータの回転
    速度を線形的に増加するように制御することを特徴とす
    る請求項１記載の前記フォトレジストコーティング装
    置。
  4. 【請求項４】 ノズルをウェーハの辺部から中心部に移
    動しながらフォトレジストを噴射させ、前記移動時間の
    間、前記ウェーハの回転速度を増速させてウェーハ上に
    フォトレジストをコーティングすることを特徴とするフ
    ォトレジストコーティング方法。
JP11086498A 1997-07-25 1998-04-21 フォトレジストコーティング装置及び方法 Expired - Fee Related JP3613586B2 (ja)

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