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JP2004008906A - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents

Film forming apparatus and film forming method Download PDF

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Publication number
JP2004008906A
JP2004008906A JP2002164915A JP2002164915A JP2004008906A JP 2004008906 A JP2004008906 A JP 2004008906A JP 2002164915 A JP2002164915 A JP 2002164915A JP 2002164915 A JP2002164915 A JP 2002164915A JP 2004008906 A JP2004008906 A JP 2004008906A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
film
forming material
film forming
tilt angle
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.)
Withdrawn
Application number
JP2002164915A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kurita
栗田 秀昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002164915A priority Critical patent/JP2004008906A/en
Publication of JP2004008906A publication Critical patent/JP2004008906A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming system and a film forming method by which the controllability of the thickness of the film of a film forming material is improved while suppressing the quantity of the film forming material to be used. <P>SOLUTION: The film forming system is provided with a wafer holding means for holding a wafer W, a tilting means for tilting the wafer holding means, a tilt angle control means for controlling the tilt angle of the wafer holding means, a rotation means for rotating the wafer holding means as the wafer holding means is tilted and a means for controlling the number of revolution of the wafer holding means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は成膜装置および成膜方法に関し、特に、成膜材料をウェハ上にコーティングする場合に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の成膜装置では、成膜材料が滴下されたウェハを高速回転させて、成膜材料をウェハ上にスピンコートする方法がある。
図6は、従来の成膜方法を示す側面図である。
図6(a)において、成膜装置には、ウェハWを保持するウェハチャック11が設けられ、ウェハチャック11は、回転軸12を介して水平に保持される。
【0003】
そして、ウェハチャック11上にウェハWが載せられると、ウェハWをウェハチャック11に吸着することにより、ウェハWをウェハチャック11に固定する。
そして、ウェハWがウェハチャック1上に固定されると、ウェハチャック11を回転させることにより、ウェハWを回転させ、このウェハW上にノズル13を介して液状の成膜材料Rを滴下する。
【0004】
そして、回転しているウェハW上に成膜材料Rが滴下されると、図6(b)に示すように、成膜材料Rが遠心力によりウェハW上で広がり、ウェハW上に成膜材料Rがコーティングされる。
そして、図6(c)に示すように、ウェハW上に成膜材料Rが行き渡ると、余分な成膜材料R´が遠心力によりウェハW端から外部に飛び散り、ウェハW上にコーティングされた成膜材料Rの厚みが均一化される。
【0005】
図7は、従来の成膜方法を示すフローチャートである。
図7において、液状の成膜材料RがウェハW上に滴下されると(ステップS31)、ウェハWが低速回転させられることにより、成膜材料Rの伸張が行われる(ステップS32)。
次に、成膜材料Rの伸張がある程度進むと、ウェハWを高速回転させ(ステップS33)、ウェハWの外周部に成膜材料Rを十分に行き渡らせることにより、ウェハW上全面で成膜材料Rの厚みの均一化を図り、成膜を完了させる(ステップS34)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の成膜方法では、成膜材料Rの伸張は、ウェハWを回転させた際に発生する遠心力により行われる。
このため、ウェハW上全面で成膜材料Rの厚みの均一化を図るためには、成膜材料RがウェハWの外周まで十分に行き渡るように、成膜材料Rの滴下量を制御しつつ、ウェハWの回転数を上げる必要がある。
【0007】
このため、成膜材料RをウェハW上にコーティングした時の成膜材料R´の飛び散り量が多くなり、成膜材料Rの消費量が増加するという問題があった。
特に、ウェハWの径が大きくなるに従って、成膜材料R´の飛び散り量も増大し、ウェハの大口径化による成膜材料Rのコストの上昇が大きかった。
そこで、本発明の目的は、成膜材料の消費量を抑制しつつ、成膜材料の膜厚制御性を向上させることが可能な成膜装置および成膜方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項1記載の成膜装置によれば、ウェハを保持するウェハ保持手段と、前記ウェハ保持手段を傾斜させる傾斜手段と、前記ウェハ保持手段の傾斜角を制御する傾斜角制御手段と、前記ウェハ保持手段を傾斜させたまま、前記ウェハ保持手段を回転させる回転手段と、前記ウェハ保持手段の回転数を制御する回転数制御手段とを備えることを特徴とする。
【0009】
これにより、ウェハを傾斜させたまま、ウェハを回転させることが可能となり、成膜材料の流動方向を変えつつ、成膜材料を重力によって広げることが可能となる。
このため、遠心力を利用することなく、成膜材料をウェハ全面に行き渡らせることが可能となり、成膜材料の飛び散りを防止して、成膜材料の消費量を抑制することが可能となるとともに、成膜材料の流動状態を制御して、成膜材料の膜厚制御性を向上させることが可能となる。
【0010】
また、請求項2記載の成膜装置によれば、前記回転数制御手段は、前記ウェハ上に滴下された成膜材料の粘性または揮発速度に基づいて、前記ウェハ保持手段の回転数を制御することを特徴とする。
これにより、成膜材料の流動性に基づいて、流動方向を変化させることが可能となるとともに、成膜材料の伸張速度を制御することが可能となり、ウェハ上での成膜材料の厚みの均一性を向上させることが可能となる。
【0011】
また、請求項3記載の成膜装置によれば、前記傾斜角制御手段は、前記ウェハ上に滴下された成膜材料の膜厚分布または流動状態に基づいて、前記ウェハ保持手段の傾斜角を制御することを特徴とする。
これにより、成膜材料の伸張速度を制御して、成膜材料の反応速度を制御することが可能となり、ウェハ上での成膜材料の厚みの面内分布を容易に付与することが可能となる。
【0012】
また、請求項4記載の成膜方法によれば、ウェハ上に成膜材料を滴下するステップと、前記ウェハを傾けることにより、前記成膜材料を流動させるステップと、前記ウェハを傾けたまま、前記ウェハを回転させることにより、前記成膜材料の流動方向を変化させるステップとを備えることを特徴とする。
これにより、成膜材料の流動方向を変化させつつ、成膜材料を重力によって広げることが可能となり、遠心力を利用することなく、成膜材料をウェハ全面に均一に行き渡らせることが可能となる。
【0013】
このため、成膜材料の飛び散りを防止して、成膜材料の流動状態を制御することが可能となり、成膜材料の消費量を抑制しつつ、成膜材料の膜厚制御性を向上させることが可能となる。
また、請求項5記載の成膜方法によれば、ウェハ上に成膜材料を滴下するステップと、前記ウェハを傾けたまま、前記ウェハを低速回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料を広げるステップと、前記ウェハを水平状態に移行させるステップと、前記ウェハを水平に保ったまま、前記ウェハを高速回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料を外周部まで広げるステップとを備えることを特徴とする。
【0014】
これにより、内周部での成膜を重力によって行った後、面積の大きな外周部での成膜を遠心力によって行うことが可能となり、成膜時間を短縮することが可能となる。
このため、揮発性の高い成膜材料を大口径ウェハ上にコーティングする場合においても、成膜材料の粘性変化を抑制して、成膜材料の膜厚の均一化を図ることが可能となる。
【0015】
また、請求項6記載の成膜方法によれば、ウェハ上に成膜材料を滴下するステップと、前記ウェハを所定の傾斜角だけ傾けたまま、前記ウェハを回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料を広げるステップと、前記成膜材料の広がり量に基づいて、前記ウェハの傾斜角を変化させるステップと、前記傾斜角を変化させたまま、前記ウェハを回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料をさらに広げるステップとを備えることを特徴とする。
【0016】
これにより、ウェハ上における成膜材料の滞留時間を制御して、成膜材料の厚みを変化させることが可能となり、ウェハ上での成膜材料の厚みの面内分布を容易に付与することが可能となる。
このため、ウェハ上における成膜材料のエッチングレートにばらつきがある場合においても、エッチング後の成膜材料の膜厚分布を均一化することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る成膜装置および成膜方法について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略構成を示すブロック図である。
【0018】
図1において、成膜装置には、ウェハWを保持するウェハチャック1が設けられ、ウェハチャック1は回転軸2に結合されている。そして、回転機構4は、回転軸2を介してウェハチャック1を回転させる。
なお、回転機構4がウェハWを回転させる場合、ウェハWを連続的に回転させてもよいし、ウェハWをステップ状に回転させてもよい。
【0019】
また、成膜装置には傾斜機構5が設けられ、傾斜機構5は、ウェハチャック1を回転機構4とともに傾斜させる。これにより、ウェハチャック1を回転させながら、ウェハチャック1を傾斜させることが可能となる。
また、ウェハチャック1の上方には、成膜材料Rを吐出するノズル3が設けられ、ノズル3は、成膜材料Rを吐出させる吐出機構6に結合されている。
【0020】
そして、回転機構4、傾斜機構5および吐出機構6は成膜制御部7に接続され、成膜制御部7は、回転機構4の回転数を制御するとともに、傾斜機構5の傾斜角を制御し、さらに、ノズル3から吐出される成膜材料Rの吐出量や吐出タイミングを制御する。
なお、成膜材料Rとしては、例えば、フォトレジスト、SOG材料、Low−k材料などを用いることができ、Low−k材料としては、例えば、PAE(poly aryleneether)系材料、HSQ(hydrogen silsesquioxane)系材料、MSQ(methyl silsesquioxane)系材料、PCB系材料、CF系材料、SiOC系材料、SiOF系材料などを用いることができる。
【0021】
図2は、本発明の第1実施形態に係る成膜方法を示す斜視図である。
図2(a)において、ウェハチャック1上にウェハWが載せられると、ウェハチャック1はウェハWを吸着することにより、ウェハWをウェハチャック1上に固定する。
そして、ウェハWがウェハチャック1上に固定されると、傾斜機構5がウェハチャック1を傾斜させるとともに、回転機構4がウェハチャック1を回転させることにより、ウェハWを傾けたまま、ウェハWを回転させる。
【0022】
そして、吐出機構6は、ノズル3を介して液状の成膜材料RをウェハW上に滴下する。ここで、成膜材料Rの滴下位置は、ウェハW上に成膜材料Rを均一に塗布する場合、ウェハWの中心が好ましい。
また、成膜材料Rに膜厚分布を持たせる場合、膜厚を厚くする領域の中心に成膜材料Rを滴下することが好ましい。
【0023】
そして、ウェハW上に成膜材料Rが滴下されると、図2(b)に示すように、成膜材料Rが重力によりウェハW上を流れ落ち、ウェハW上に成膜材料Rがコーティングされる。
ここで、成膜材料RがウェハW上を流れ落ちる際に、ウェハWを回転させることにより、遠心力を用いることなく、成膜材料RをウェハW上で渦巻き状に広げることが可能となる。
【0024】
そして、図2(c)に示すように、ウェハW全面に成膜材料Rが行き渡ると、ウェハWの回転を停止させるとともに、ウェハWの傾きを水平に戻し、成膜を完了させる。
ここで、ウェハWの回転は、成膜材料Rに遠心力を作用させるためではなく、ウェハW上における成膜材料Rの流動方向を制御するために行われるので、ウェハWを高速回転させる必要がなくなる。
【0025】
このため、成膜材料RをウェハWにコーティングする際に、成膜材料RがウェハW端から飛び散ることを防止することが可能となり、成膜材料Rの消費量を抑制することができる。
なお、ウェハWの回転数および傾斜角は、成膜材料Rの粘性や揮発速度などに基づいて設定することができ、成膜材料Rの厚みがウェハW上で均一化されるように設定することが好ましい。
【0026】
また、成膜材料RをウェハWにコーティングしている最中に、ウェハWの回転数や傾斜角を制御することにより、成膜材料Rの流動方向や滞留時間を変化させることが可能となり、ウェハW上での成膜材料Rの膜厚分布を容易に制御することが可能となる。
図3は、本発明の第1実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
【0027】
図3において、ウェハチャック1上にウェハWを載せ、ウェハチャック1の回転軸2を傾斜させることにより、ウェハチャック1を傾斜させる(ステップS1)。そして、ウェハチャック1を傾斜させた状態で、ウェハチャック1を低速回転させる(ステップS2)。なお、ウェハチャック1の回転数は、例えば、数rpmに設定することができる。
【0028】
次に、液状の成膜材料RをウェハW上に滴下して、成膜材料Rの伸張をウェハWで行わせ(ステップS3)、ウェハWの外周部に成膜材料Rが行き渡ると、ウェハチャック1の回転を停止させるとともに、ウェハWの傾きを水平に戻して、成膜材料Rの成膜を完了させる(ステップS4)。
これにより、成膜材料Rの流動方向を変化させつつ、成膜材料Rを重力によって広げることが可能となり、成膜材料Rの飛び散りを防止しつつ、成膜材料をウェハW上にコーティングすることが可能となる。
【0029】
図4は、本発明の第2実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
図4において、ウェハチャック1上にウェハWを載せ、ウェハチャック1の回転軸2を傾斜させることにより、ウェハチャック1を傾斜させる(ステップS1)。そして、ウェハチャック1を傾斜させた状態で、ウェハチャック1を低速回転させる(ステップS12)。なお、この時のウェハチャック1の回転数は、例えば、数rpmに設定することができる。
【0030】
次に、液状の成膜材料RをウェハW上に滴下して、成膜材料Rの伸張をウェハWで行わせ(ステップS13)、ウェハWの内周部に成膜材料Rが塗布されると、ウェハWの傾きを水平に戻して(ステップS14)、ウェハチャック1を高速回転させる(ステップS15)。なお、この時のウェハチャック1の回転数は、例えば、6000rpmに設定することができる。
【0031】
そして、ウェハWの外周部に成膜材料Rが塗布されると、ウェハチャック1の回転を停止させて、成膜材料Rの成膜を完了させる(ステップS16)。
これにより、ウェハWの内周部での成膜材料Rの成膜を重力によって行った後、面積の大きな外周部での成膜材料Rの成膜を遠心力によって行うことが可能となり、成膜時間を短縮することが可能となる。
【0032】
このため、揮発性の高い成膜材料Rを大口径ウェハW上にコーティングする場合においても、成膜材料Rの粘性変化を抑制して、成膜材料Rの膜厚の均一化を図ることが可能となる。
図5は、本発明の第3実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
図5において、ウェハチャック1上にウェハWを載せ、ウェハチャック1の回転軸2を傾斜させることにより、ウェハチャック1を傾斜させる(ステップS21)。そして、ウェハチャック1を傾斜させた状態で、ウェハチャック1を低速回転させる(ステップS22)。
【0033】
次に、液状の成膜材料RをウェハW上に滴下して、成膜材料Rの伸張をウェハWで行わせ(ステップS23)、ウェハWの内周部に成膜材料Rが塗布されると、ウェハWの傾斜角を制御して、成膜材料Rの伸張を続行する(ステップS24)。
そして、ウェハWの外周部に成膜材料Rが塗布されると、ウェハチャック1の回転を停止させるとともに、ウェハチャック1を水平に戻して、成膜材料Rの成膜を完了させる(ステップS25)。
【0034】
これにより、成膜材料Rの成膜中に、ウェハW上における成膜材料Rの滞留時間を制御して、成膜材料Rの厚みを変化させることが可能となり、ウェハW上での成膜材料Rの厚みの面内分布を容易に付与することが可能となる。
このため、成膜材料Rのエッチングを成膜後に行う際に、成膜材料Rのエッチングレートにばらつきがある場合においても、エッチング後の成膜材料Rの膜厚分布を均一化することが可能となる。
【0035】
例えば、成膜材料Rをエッチバックする際に、ウェハWの外周部の方が、ウェハWの内周部に比べてエッチングレートが大きい場合、成膜材料RをウェハW上に塗布するときに時に、ウェハWの傾きを途中で緩くすることができる。
これにより、ウェハWの外周部における成膜材料Rの厚みを、ウェハWの内周部に比べて厚くすることが可能となり、成膜材料Rのエッチバック時におけるエッチングレートの膜厚分布と相殺することができる。
【0036】
なお、上述した実施形態では、ウェハWの傾斜角や回転数を制御することにより、ウェハWでの成膜材料Rの膜厚分布を制御する方法について説明したが、ウェハW上に滴下された成膜材料Rの流れは、ウェハWの傾斜角や回転数だけでなく、成膜材料Rの粘性や溶媒の揮発速度などによっても変化させることができる。
このため、ウェハWの温度制御を行うことにより、成膜材料Rの粘性や溶媒の揮発速度などを変化させて、成膜材料Rの膜厚分布を制御するようにしてもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウェハを傾斜させたまま、ウェハを回転させることにより、成膜材料の流動状態を制御しつつ、成膜材料を広げることが可能となり、成膜材料の消費量を抑制しつつ、成膜材料の膜厚制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る成膜方法を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第2実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第3実施形態に係る成膜方法を示すフローチャートである。
【図6】従来の成膜方法を示す側面図である。
【図7】従来の成膜方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ウェハチャック
2 回転軸
3 ノズル
4 回転機構
5 傾斜機構
6 吐出機構
7 成膜制御部
W ウェハ
R 成膜材料
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method, and is particularly suitable for application when a film forming material is coated on a wafer.
[0002]
[Prior art]
In a conventional film forming apparatus, there is a method in which a wafer on which a film forming material is dropped is rotated at a high speed, and the film forming material is spin-coated on the wafer.
FIG. 6 is a side view showing a conventional film forming method.
In FIG. 6A, the film forming apparatus is provided with a wafer chuck 11 for holding a wafer W, and the wafer chuck 11 is horizontally held via a rotating shaft 12.
[0003]
When the wafer W is placed on the wafer chuck 11, the wafer W is fixed to the wafer chuck 11 by attracting the wafer W to the wafer chuck 11.
When the wafer W is fixed on the wafer chuck 1, the wafer W is rotated by rotating the wafer chuck 11, and the liquid film forming material R is dropped onto the wafer W via the nozzle 13.
[0004]
Then, when the film forming material R is dropped on the rotating wafer W, the film forming material R spreads on the wafer W by centrifugal force as shown in FIG. Material R is coated.
Then, as shown in FIG. 6C, when the film-forming material R spreads over the wafer W, excess film-forming material R ′ scattered from the edge of the wafer W to the outside due to centrifugal force, and was coated on the wafer W. The thickness of the film forming material R is made uniform.
[0005]
FIG. 7 is a flowchart showing a conventional film forming method.
In FIG. 7, when the liquid film-forming material R is dropped on the wafer W (step S31), the wafer W is rotated at a low speed, whereby the film-forming material R is expanded (step S32).
Next, when the elongation of the film forming material R progresses to some extent, the wafer W is rotated at a high speed (step S33), and the film forming material R is sufficiently spread on the outer peripheral portion of the wafer W to form a film on the entire surface of the wafer W. The thickness of the material R is made uniform to complete the film formation (step S34).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional film forming method, the film forming material R is stretched by centrifugal force generated when the wafer W is rotated.
Therefore, in order to make the thickness of the film-forming material R uniform over the entire surface of the wafer W, the amount of the film-forming material R dropped is controlled so that the film-forming material R is sufficiently distributed to the outer periphery of the wafer W. It is necessary to increase the number of rotations of the wafer W.
[0007]
For this reason, when the film-forming material R is coated on the wafer W, the scattering amount of the film-forming material R ′ increases, and there is a problem that the consumption of the film-forming material R increases.
In particular, as the diameter of the wafer W increases, the amount of the scattered film material R ′ increases, and the cost of the film material R increases due to the increase in the diameter of the wafer.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of improving the controllability of the film thickness of a film forming material while suppressing the consumption of the film forming material.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus configured to control a wafer holding unit that holds a wafer, a tilting unit that tilts the wafer holding unit, and a tilt angle of the wafer holding unit. Tilt angle control means, a rotation means for rotating the wafer holding means while the wafer holding means is tilted, and a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the wafer holding means. .
[0009]
This makes it possible to rotate the wafer while the wafer is tilted, and to spread the film-forming material by gravity while changing the flow direction of the film-forming material.
For this reason, it is possible to spread the film-forming material over the entire surface of the wafer without using centrifugal force, to prevent the film-forming material from scattering, and to suppress the consumption of the film-forming material. In addition, it is possible to improve the controllability of the film thickness of the film forming material by controlling the flow state of the film forming material.
[0010]
Further, according to the film forming apparatus of the present invention, the rotation number control means controls the rotation number of the wafer holding means based on the viscosity or the volatilization rate of the film forming material dropped on the wafer. It is characterized by the following.
This makes it possible to change the flow direction based on the fluidity of the film-forming material and to control the stretching speed of the film-forming material, so that the thickness of the film-forming material on the wafer is uniform. It is possible to improve the performance.
[0011]
Further, according to the film forming apparatus of claim 3, the tilt angle control means sets the tilt angle of the wafer holding means based on a film thickness distribution or a flowing state of the film forming material dropped on the wafer. It is characterized by controlling.
This makes it possible to control the reaction rate of the film-forming material by controlling the stretching speed of the film-forming material, and to easily provide an in-plane distribution of the thickness of the film-forming material on the wafer. Become.
[0012]
According to the film forming method of claim 4, a step of dropping a film forming material on a wafer, a step of flowing the film forming material by tilting the wafer, and a step of tilting the wafer, Changing the flow direction of the film-forming material by rotating the wafer.
Thus, the film forming material can be spread by gravity while changing the flow direction of the film forming material, and the film forming material can be uniformly spread over the entire surface of the wafer without using a centrifugal force. .
[0013]
For this reason, it is possible to control the flow state of the film forming material by preventing the film forming material from scattering, and to improve the film thickness controllability of the film forming material while suppressing the consumption of the film forming material. Becomes possible.
According to the film forming method of the present invention, the step of dropping the film forming material on the wafer and the step of rotating the wafer at a low speed while the wafer is tilted to form the film formed on the wafer. Spreading the film material, shifting the wafer to a horizontal state, and rotating the wafer at a high speed while keeping the wafer horizontal, so that the film-forming material dropped on the wafer reaches the outer peripheral portion. Spreading step.
[0014]
Accordingly, after the film is formed on the inner peripheral portion by gravity, the film can be formed on the outer peripheral portion having a large area by centrifugal force, and the film forming time can be reduced.
For this reason, even when a highly volatile film-forming material is coated on a large-diameter wafer, it is possible to suppress a change in viscosity of the film-forming material and to achieve a uniform film thickness of the film-forming material.
[0015]
According to the film forming method of the sixth aspect, a step of dropping a film forming material on the wafer and rotating the wafer while tilting the wafer at a predetermined tilt angle, Spreading the dropped film-forming material, changing the tilt angle of the wafer based on the spread amount of the film-forming material, and rotating the wafer while changing the tilt angle, Further spreading the film-forming material dropped on the wafer.
[0016]
This makes it possible to change the thickness of the film-forming material by controlling the residence time of the film-forming material on the wafer and easily provide an in-plane distribution of the thickness of the film-forming material on the wafer. It becomes possible.
Therefore, even when the etching rate of the film forming material on the wafer varies, the film thickness distribution of the film forming material after etching can be made uniform.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a film forming apparatus and a film forming method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a film forming apparatus according to one embodiment of the present invention.
[0018]
In FIG. 1, the film forming apparatus is provided with a wafer chuck 1 for holding a wafer W, and the wafer chuck 1 is coupled to a rotating shaft 2. Then, the rotation mechanism 4 rotates the wafer chuck 1 via the rotation shaft 2.
When the rotation mechanism 4 rotates the wafer W, the wafer W may be continuously rotated, or the wafer W may be rotated in a stepped manner.
[0019]
Further, the film forming apparatus is provided with a tilting mechanism 5, which tilts the wafer chuck 1 together with the rotating mechanism 4. This makes it possible to tilt the wafer chuck 1 while rotating the wafer chuck 1.
Further, a nozzle 3 for discharging the film forming material R is provided above the wafer chuck 1, and the nozzle 3 is connected to a discharging mechanism 6 for discharging the film forming material R.
[0020]
The rotation mechanism 4, the tilt mechanism 5, and the discharge mechanism 6 are connected to a film forming control unit 7, and the film forming control unit 7 controls the number of rotations of the rotation mechanism 4 and the tilt angle of the tilt mechanism 5. Further, the discharge amount and the discharge timing of the film forming material R discharged from the nozzle 3 are controlled.
As the film forming material R, for example, a photoresist, an SOG material, a Low-k material, or the like can be used. As the Low-k material, for example, a PAE (poly aryleneether) material, HSQ (hydrogen silsesquioxane), or the like. A system material, an MSQ (methyl silsesquioxane) material, a PCB material, a CF material, a SiOC material, a SiOF material, or the like can be used.
[0021]
FIG. 2 is a perspective view illustrating a film forming method according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 2A, when the wafer W is placed on the wafer chuck 1, the wafer chuck 1 attracts the wafer W, and fixes the wafer W on the wafer chuck 1.
When the wafer W is fixed on the wafer chuck 1, the tilt mechanism 5 tilts the wafer chuck 1, and the rotating mechanism 4 rotates the wafer chuck 1, so that the wafer W is tilted while the wafer W is tilted. Rotate.
[0022]
Then, the ejection mechanism 6 drops the liquid film-forming material R onto the wafer W via the nozzle 3. Here, the dropping position of the film forming material R is preferably the center of the wafer W when the film forming material R is uniformly applied on the wafer W.
In the case where the film forming material R has a film thickness distribution, it is preferable that the film forming material R be dropped at the center of the region where the film thickness is increased.
[0023]
When the film forming material R is dropped on the wafer W, the film forming material R flows down on the wafer W due to gravity as shown in FIG. 2B, and the film W is coated on the wafer W. You.
Here, when the film forming material R flows down on the wafer W, by rotating the wafer W, the film forming material R can be spirally spread on the wafer W without using a centrifugal force.
[0024]
Then, as shown in FIG. 2C, when the film forming material R spreads over the entire surface of the wafer W, the rotation of the wafer W is stopped, and the inclination of the wafer W is returned to a horizontal state, thereby completing the film forming.
Here, since the rotation of the wafer W is performed not for applying a centrifugal force to the film forming material R but for controlling the flow direction of the film forming material R on the wafer W, it is necessary to rotate the wafer W at a high speed. Disappears.
[0025]
Therefore, when coating the film forming material R on the wafer W, it is possible to prevent the film forming material R from scattering from the edge of the wafer W, and it is possible to suppress the consumption of the film forming material R.
Note that the rotation speed and the tilt angle of the wafer W can be set based on the viscosity and the volatilization rate of the film forming material R, and are set such that the thickness of the film forming material R is uniform on the wafer W. Is preferred.
[0026]
Further, while coating the film-forming material R on the wafer W, it is possible to change the flow direction and the residence time of the film-forming material R by controlling the rotation speed and the inclination angle of the wafer W, It is possible to easily control the film thickness distribution of the film forming material R on the wafer W.
FIG. 3 is a flowchart showing a film forming method according to the first embodiment of the present invention.
[0027]
In FIG. 3, the wafer W is placed on the wafer chuck 1 and the rotation axis 2 of the wafer chuck 1 is inclined to tilt the wafer chuck 1 (step S1). Then, while the wafer chuck 1 is inclined, the wafer chuck 1 is rotated at a low speed (step S2). The rotation speed of the wafer chuck 1 can be set to, for example, several rpm.
[0028]
Next, the liquid film-forming material R is dropped on the wafer W, and the film-forming material R is extended on the wafer W (step S3). The rotation of the chuck 1 is stopped, and the inclination of the wafer W is returned to the horizontal state, thereby completing the film formation of the film forming material R (Step S4).
Accordingly, it is possible to spread the film forming material R by gravity while changing the flow direction of the film forming material R, and to coat the film forming material R on the wafer W while preventing the film forming material R from scattering. Becomes possible.
[0029]
FIG. 4 is a flowchart illustrating a film forming method according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the wafer W is placed on the wafer chuck 1 and the rotation axis 2 of the wafer chuck 1 is inclined to incline the wafer chuck 1 (step S1). Then, while the wafer chuck 1 is inclined, the wafer chuck 1 is rotated at a low speed (step S12). The rotation speed of the wafer chuck 1 at this time can be set to, for example, several rpm.
[0030]
Next, the liquid film forming material R is dropped on the wafer W, and the film forming material R is expanded on the wafer W (step S13), and the film forming material R is applied to the inner peripheral portion of the wafer W. Then, the inclination of the wafer W is returned to the horizontal position (step S14), and the wafer chuck 1 is rotated at a high speed (step S15). At this time, the rotation speed of the wafer chuck 1 can be set to, for example, 6000 rpm.
[0031]
Then, when the film-forming material R is applied to the outer peripheral portion of the wafer W, the rotation of the wafer chuck 1 is stopped, and the film-forming of the film-forming material R is completed (Step S16).
This makes it possible to form the film-forming material R on the inner peripheral portion of the wafer W by gravity and then form the film-forming material R on the outer peripheral portion having a large area by centrifugal force. The film time can be reduced.
[0032]
For this reason, even when a highly volatile film-forming material R is coated on a large-diameter wafer W, it is possible to suppress a change in viscosity of the film-forming material R and to make the film thickness of the film-forming material R uniform. It becomes possible.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a film forming method according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the wafer W is placed on the wafer chuck 1 and the rotation axis 2 of the wafer chuck 1 is inclined to incline the wafer chuck 1 (step S21). Then, the wafer chuck 1 is rotated at a low speed while the wafer chuck 1 is inclined (step S22).
[0033]
Next, the liquid film forming material R is dropped on the wafer W, and the film forming material R is expanded on the wafer W (step S23), and the film forming material R is applied to the inner peripheral portion of the wafer W. Then, the elongation of the film forming material R is continued by controlling the inclination angle of the wafer W (step S24).
When the film-forming material R is applied to the outer peripheral portion of the wafer W, the rotation of the wafer chuck 1 is stopped, and the wafer chuck 1 is returned to a horizontal position to complete the film-forming of the film-forming material R (step S25). ).
[0034]
This makes it possible to change the thickness of the film forming material R by controlling the residence time of the film forming material R on the wafer W during the film forming of the film forming material R. The in-plane distribution of the thickness of the material R can be easily provided.
Therefore, even when the etching rate of the film forming material R varies when the film forming material R is etched after the film formation, the film thickness distribution of the film forming material R after the etching can be made uniform. It becomes.
[0035]
For example, when the film forming material R is etched back when the outer peripheral portion of the wafer W has a higher etching rate than the inner peripheral portion of the wafer W, when the film forming material R is coated on the wafer W, At times, the inclination of the wafer W can be reduced in the middle.
This makes it possible to make the thickness of the film forming material R at the outer peripheral portion of the wafer W larger than that at the inner peripheral portion of the wafer W, and offsets the film thickness distribution of the etching rate at the time of etching back the film forming material R. can do.
[0036]
In the above-described embodiment, the method of controlling the film thickness distribution of the film forming material R on the wafer W by controlling the tilt angle and the number of rotations of the wafer W has been described. The flow of the film forming material R can be changed not only by the inclination angle and the rotation speed of the wafer W, but also by the viscosity of the film forming material R, the evaporation rate of the solvent, and the like.
For this reason, by controlling the temperature of the wafer W, the viscosity of the film forming material R and the volatilization rate of the solvent may be changed to control the film thickness distribution of the film forming material R.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to spread the film forming material while controlling the flow state of the film forming material by rotating the wafer while the wafer is tilted. The controllability of the film thickness of the film forming material can be improved while suppressing the consumption of the film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a film forming method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a film forming method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a film forming method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a film forming method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a conventional film forming method.
FIG. 7 is a flowchart showing a conventional film forming method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer chuck 2 Rotation shaft 3 Nozzle 4 Rotation mechanism 5 Inclination mechanism 6 Discharge mechanism 7 Film formation control unit W Wafer R Film formation material

Claims (6)

ウェハを保持するウェハ保持手段と、
前記ウェハ保持手段を傾斜させる傾斜手段と、
前記ウェハ保持手段の傾斜角を制御する傾斜角制御手段と、
前記ウェハ保持手段を傾斜させたまま、前記ウェハ保持手段を回転させる回転手段と、
前記ウェハ保持手段の回転数を制御する回転数制御手段とを備えることを特徴とする成膜装置。
Wafer holding means for holding a wafer;
Tilt means for tilting the wafer holding means,
Tilt angle control means for controlling the tilt angle of the wafer holding means,
Rotating means for rotating the wafer holding means while keeping the wafer holding means inclined,
A film forming apparatus comprising: a number-of-revolutions control means for controlling the number of revolutions of the wafer holding means.
前記回転数制御手段は、前記ウェハ上に滴下された成膜材料の粘性または揮発速度に基づいて、前記ウェハ保持手段の回転数を制御することを特徴とする請求項1記載の成膜装置。2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation number control unit controls the rotation number of the wafer holding unit based on a viscosity or a volatilization rate of the film forming material dropped on the wafer. 3. 前記傾斜角制御手段は、前記ウェハ上に滴下された成膜材料の膜厚分布または流動状態に基づいて、前記ウェハ保持手段の傾斜角を制御することを特徴とする請求項1または2記載の成膜装置。3. The tilt angle control unit according to claim 1, wherein the tilt angle control unit controls the tilt angle of the wafer holding unit based on a film thickness distribution or a flow state of a film forming material dropped on the wafer. Film forming equipment. ウェハ上に成膜材料を滴下するステップと、
前記ウェハを傾けることにより、前記成膜材料を流動させるステップと、
前記ウェハを傾けたまま、前記ウェハを回転させることにより、前記成膜材料の流動方向を変化させるステップとを備えることを特徴とする成膜方法。
Dropping a film-forming material on the wafer;
Flowing the film-forming material by tilting the wafer;
Changing the flow direction of the film-forming material by rotating the wafer while the wafer is tilted.
ウェハ上に成膜材料を滴下するステップと、
前記ウェハを傾けたまま、前記ウェハを低速回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料を広げるステップと、
前記ウェハを水平状態に移行させるステップと、
前記ウェハを水平に保ったまま、前記ウェハを高速回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料を外周部まで広げるステップとを備えることを特徴とする成膜方法。
Dropping a film-forming material on the wafer;
Spreading the film-forming material dropped on the wafer by rotating the wafer at a low speed while the wafer is tilted;
Transferring the wafer to a horizontal state;
A step of rotating the wafer at a high speed while keeping the wafer horizontal, thereby spreading a film-forming material dropped on the wafer to an outer peripheral portion.
ウェハ上に成膜材料を滴下するステップと、
前記ウェハを所定の傾斜角だけ傾けたまま、前記ウェハを回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料を広げるステップと、
前記成膜材料の広がり量に基づいて、前記ウェハの傾斜角を変化させるステップと、
前記傾斜角を変化させたまま、前記ウェハを回転させることにより、前記ウェハ上に滴下された成膜材料をさらに広げるステップとを備えることを特徴とする成膜方法。
Dropping a film-forming material on the wafer;
Spreading the film-forming material dropped on the wafer by rotating the wafer while tilting the wafer by a predetermined tilt angle;
Changing the tilt angle of the wafer based on the spread amount of the film forming material;
Rotating the wafer while changing the tilt angle to further spread the film-forming material dropped on the wafer.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067286A (en) * 2005-09-01 2007-03-15 Fuji Electric Holdings Co Ltd Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing apparatus
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