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JP6448064B2 - Cover plate for defect control in spin coating - Google Patents
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Description

本明細書において開示される技術は、半導体基板のスピンコーティングを含む、スピンコーティングシステム及び処理に関する。   The techniques disclosed herein relate to spin coating systems and processes, including spin coating of semiconductor substrates.

スピンコーティングは、ポリマー、フォトレジスト、その他の化合物で平坦な表面をコーティングする方法として、数十年もの間、用いられてきた。スピンコーティングは、典型的には、溶媒溶液、ポリマー溶液、その他の液体材料を平坦な基板上に付着させることで行われる。その後、その溶液が基板のエッジに向かって外側に流れるようにする遠心力を生成するのに十分な角速度で基板を回転し、それにより、基板の全表面をコーティングする。余分な溶液は基板のエッジから追い出され、残った溶液は溶液の蒸発につれて薄く、硬くなり、薄いポリマー膜を残す。   Spin coating has been used for decades as a method of coating flat surfaces with polymers, photoresists, and other compounds. Spin coating is typically performed by depositing a solvent solution, polymer solution, or other liquid material on a flat substrate. The substrate is then rotated at an angular velocity sufficient to generate a centrifugal force that causes the solution to flow outward toward the edge of the substrate, thereby coating the entire surface of the substrate. Excess solution is expelled from the edge of the substrate, and the remaining solution becomes thinner and harder as the solution evaporates, leaving a thin polymer film.

そのようなスピンコーティングは、半導体デバイス製造で用いられるリソグラフィーにおいては通常行われる工程である。フォトリソグラフィー処理の例においては、レジストスピンコーティング工程を実行して、半導体ウェハ上に均一のレジスト膜を形成する。次に、典型的には、露光処理により、潜在ラインパターンを形成するマスクを通じて、レジスト膜を光、その他の放射に露光する。最終的に、現像工程により、露光工程後のレジストがコーティングされたウェハを現像して、ラインパターンを明らかにする。そのような一連の処理ステージは、典型的にはコーティング現像システム内で行われる。   Such spin coating is a process commonly performed in lithography used in semiconductor device manufacturing. In the example of the photolithography process, a resist spin coating process is performed to form a uniform resist film on the semiconductor wafer. Next, typically, the resist film is exposed to light or other radiation through a mask for forming a latent line pattern by an exposure process. Finally, in the development process, the wafer coated with the resist after the exposure process is developed to reveal the line pattern. Such a series of processing stages is typically performed in a coating development system.

典型的なスピンコーティング処理においては、半導体ウェハ又は他の基板は、回転駆動機構によりスピンチャックとともに回転する。ウェハは、スピンチャックに真空吸着で固定される、又は他の方法で保持されることができる。半導体ウェハ上方に位置決めされたレジストノズルは、レジスト溶液をウェハ表面の中央に滴下する。滴下されたレジスト溶液は、ウェハがスピンしている時の遠心力で半導体ウェハの周辺に向かって径方向外側に広がる。ウェハ全面にわたってレジストを広げるのは比較的早急に起きるのであるが、半導体ウェハをしばらくの間(通常、回転速度を下げて)継続して回転して、ウェハ表面に広がったレジスト溶液をスピンオフ及び乾燥させる。そのようなスピンコーティングは半導体産業では広範囲に用いられており、さらなるウェハ処理に対する準備工程として、主にウェハの表面上に薄い、均一なフォトレジストポリマーの層を形成する。   In a typical spin coating process, a semiconductor wafer or other substrate is rotated with a spin chuck by a rotational drive mechanism. The wafer can be secured to the spin chuck by vacuum suction or held in other ways. The resist nozzle positioned above the semiconductor wafer drops the resist solution onto the center of the wafer surface. The dropped resist solution spreads radially outward toward the periphery of the semiconductor wafer by centrifugal force when the wafer is spinning. Spreading the resist over the entire wafer surface occurs relatively quickly, but the semiconductor wafer is continuously rotated for a while (usually at a reduced rotation speed) to spin off and dry the resist solution spread on the wafer surface. Let Such spin coating is widely used in the semiconductor industry and forms a thin, uniform layer of photoresist polymer primarily on the surface of the wafer as a preparatory step for further wafer processing.

半導体製造及びスピンコーティングにおける共通の要望は、高いスループットを有することである。半導体製造時には、ウェハは複数のコーティング及び現像工程を経る可能性がある。したがって、ウェハの各スピンコーティングを完了するための処理時間を最小化すれば、スループットを改善することができる。言い換えると、スピンコート又はスピン処理を可能な限り短い時間で完了し、単位時間当たりに処理することのできるウェハの数を増やすことが望ましい。スループットを上げることに伴う困難性は、均一性及び品質性の要件を満たすことである。ウェハにわたって液体材料を広げることと、その液体材料を乾燥させることの両方に回転を用いる、典型的なスピンコーティング処理では、乾燥時間は広がる時間よりも実質的に長く継続する。乾燥時間をはやめるのに用いることのできる種々の技術が存在する。一つの基本的な技術は、ウェハの回転速度を上げて、今度は、ウェハの表面にわたる流体フロー速度を上げることである。つまり、ウェハがより速く回転すれば、液体レジスト又は他の液体化学がより速く乾燥する(溶媒が蒸発する)。   A common desire in semiconductor manufacturing and spin coating is to have high throughput. During semiconductor manufacturing, the wafer may go through multiple coating and development steps. Therefore, throughput can be improved if the processing time to complete each spin coating on the wafer is minimized. In other words, it is desirable to complete the spin coating or spinning process in the shortest possible time and increase the number of wafers that can be processed per unit time. The difficulty with increasing throughput is meeting the requirements of uniformity and quality. In a typical spin coating process that uses rotation to both spread the liquid material across the wafer and dry the liquid material, the drying time continues substantially longer than the spreading time. There are various techniques that can be used to stop the drying time. One basic technique is to increase the rotational speed of the wafer, which in turn increases the fluid flow rate across the surface of the wafer. That is, the faster the wafer rotates, the faster the liquid resist or other liquid chemistry will dry (solvent evaporates).

しかし、基板の回転速度をより速くすると、コーティングの不均一性及び/又は欠陥を生じる可能性がある。これらの欠陥は、典型的には、相対的により大きい回転速度によりトリガされるウェハの表面にわたる乱気流の結果である。基板のより大きい回転速度による一つの特定される問題としては、エクマン螺旋としても知られる、ウインドマークの形成がある。これは、ウェハが、ウェハ上方にある流体フロー(エア及び溶媒)が層流から乱流に移行するまで、より大きい角速度で継続的に回転するときに生じる現象である。完全な乱流が起きる直前に、フォトレジストの表面上で螺旋上のパターンを引き起こす強い二次的フローがある。これらのパターン(ウインドマーク)はレジスト厚の均一性の欠如により、後の処理工程時の欠陥を引き起こす。   However, higher substrate rotation speeds can result in coating non-uniformities and / or defects. These defects are typically the result of turbulence over the surface of the wafer triggered by a relatively higher rotational speed. One identified problem due to the greater rotational speed of the substrate is the formation of wind marks, also known as the Ekman spiral. This is a phenomenon that occurs when the wafer continuously rotates at a higher angular velocity until the fluid flow (air and solvent) above the wafer transitions from laminar to turbulent. There is a strong secondary flow that causes a spiral pattern on the surface of the photoresist just before full turbulence occurs. These patterns (wind marks) cause defects in subsequent processing steps due to the lack of uniformity of resist thickness.

所与の基板直径に対して、エアフローが閾値を超えて、レジスト内にウインドマークを形成せずにウェハを回転することのできる最大速度がある。ウインドマークを形成する閾値は、直径と角速度の組み合わせに基づく。ウインドマークの開始は、レイノルド数の特定の値に関連している。スピンコーティングについてのレイノルド数は、ウェハ上方のエア密度、ウェハの角速度、ウェハの中央からの径方向位置、エアの粘度を用いて、慣性力及び粘性力を定量化する。臨界レイノルド数は、不安定性が生じるポイントを特定する。ウインドマークにより、臨界レイノルド数は、所与のウェハWのエッジ半径に基づいた角速度の限界を決める。基板の直径が大きくなると、回転軸から遠い径方向距離での接線速度の上昇のため、最大角速度を下げる必要がある。言い換えると、より大きいディスクのスピンコーティングのときは、ウェハのエッジ近くでのウインドマークを防止するためにスピン速度を下げる必要がある。   For a given substrate diameter, there is a maximum speed at which the airflow can exceed the threshold and the wafer can be rotated without forming a window mark in the resist. The threshold for forming the wind mark is based on a combination of diameter and angular velocity. The start of the windmark is associated with a specific value for the Reynolds number. The Reynolds number for spin coating quantifies inertial and viscous forces using the air density above the wafer, the angular velocity of the wafer, the radial position from the center of the wafer, and the viscosity of the air. The critical Reynolds number identifies the point where instability occurs. With the wind mark, the critical Reynolds number determines the limit of angular velocity based on the edge radius of a given wafer W. As the diameter of the substrate increases, the maximum angular velocity needs to be reduced due to an increase in tangential velocity at a radial distance far from the rotation axis. In other words, when spinning a larger disk, the spin rate needs to be reduced to prevent wind marks near the edge of the wafer.

これは、特に、半導体産業が直径300mmのウェハから直径450mmのウェハを処理することに移行するときの困難性となっている。例えば、300mmのウェハをコーティングするためのいくつかの従来的なスピンコーティングシステムは、1分当たり約1800回転(rpm)までウェハをスピンすることができ、2、3秒強で液体をディスペンス及び広げ、(化学品に依存するが)約1分未満で溶媒を十分に蒸発させる。しかし、基板直径が450mmまで大きくなると、スピン速度は、ウインドマークを回避するために900rpm前後まで下げる必要がある。そのような速度の低下は2つの重要な困難性を有する。一つの困難性は、そのような相対的に低い回転速度では、液体は、均一にウェハ表面にわたって広がらない(低い遠心力)ことである。より低い回転速度にともなう他の課題は、乾燥時間が劇的に増大することである。より低い回転速度では、溶媒の蒸発に3、4分以上かかる可能性があり、これは、300mmのウェハの面積の2倍以上の450mmのウェハであるにも関わらず、ウェハの単位面積当たりのスループット時間が実際は落ちる可能性があることを意味する。   This is particularly difficult when the semiconductor industry moves from processing 300 mm diameter wafers to processing 450 mm diameter wafers. For example, some conventional spin coating systems for coating 300 mm wafers can spin the wafer to about 1800 revolutions per minute (rpm), dispensing and spreading the liquid in just over a few seconds Evaporate the solvent well in less than about 1 minute (depending on the chemical). However, when the substrate diameter increases to 450 mm, the spin speed needs to be lowered to around 900 rpm in order to avoid wind marks. Such speed reduction has two important difficulties. One difficulty is that at such relatively low rotational speeds, the liquid does not spread evenly across the wafer surface (low centrifugal force). Another challenge with lower rotational speed is that the drying time increases dramatically. At lower rotational speeds, solvent evaporation can take more than 3, 4 minutes or more, which is more than twice the area of a 300 mm wafer, but a 450 mm wafer per unit area of the wafer. This means that the throughput time may actually fall.

本明細書で開示される技術は、ウインドマークの形成と流体乱流による他の欠陥を防止する、スピンコーティング装置及び方法を提供し、それにより、膜均一性を維持しつつ、回転速度をより大きくし、乾燥時間を縮めることが可能になる。本明細書で開示される技術は、基板ホルダ上方、むしろ、ウェハ又は他の基板の上面上方で位置決めされた、又は懸下された、リング又はカバー等の流体フロー部材を含む。流体フロー部材は、ウェハ又は他の基板の回転時のウインドマークを防止する径方向の曲がり具合(curvature)を有する。   The technology disclosed herein provides a spin coating apparatus and method that prevents the formation of wind marks and other defects due to fluid turbulence, thereby increasing rotational speed while maintaining film uniformity. It is possible to increase the time and shorten the drying time. The techniques disclosed herein include a fluid flow member, such as a ring or cover, positioned or suspended above a substrate holder, rather than above a top surface of a wafer or other substrate. The fluid flow member has a radial curvature that prevents wind marks during rotation of the wafer or other substrate.

一つの実施形態は、真空吸着を用いる等により、スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダを有するスピンコーティング装置を含む。モータ等の回転機構が、基板ホルダに接続されている。回転機構は、回転軸について基板ホルダを回転させるように構成されている。装置は、液体ディスペンサを含む。液体ディスペンサは、基板が基板ホルダに配置されているときに、基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成された液体ディスペンサを含む。ワーク面は、概して、平面的であり、基板ホルダに接触する基板の底面とは反対側に位置している。装置は、基板対向面を有する流体フロー部材を含む。流体フロー部材は、基板が基板ホルダに配置されているときに、基板対向面が基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされるように位置決めされて構成されている。基板対向面の少なくとも一部は、基板対向面とワーク面との間の所与の鉛直方向距離が回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている。言い換えると、基板のワーク面は、概して平面的である一方で、上方に懸下された流体フロー部材は曲がっており、ゆえにワーク面上方の基板対向面の所与の高さは、基板の所与の半径に依存する。   One embodiment includes a spin coating apparatus having a substrate holder configured to hold a substrate in a horizontal direction during a spin coating process, such as by using vacuum suction. A rotation mechanism such as a motor is connected to the substrate holder. The rotation mechanism is configured to rotate the substrate holder about the rotation axis. The apparatus includes a liquid dispenser. The liquid dispenser includes a liquid dispenser configured to dispense a liquid material onto the work surface of the substrate when the substrate is placed in the substrate holder. The work surface is generally planar and is located opposite the bottom surface of the substrate that contacts the substrate holder. The apparatus includes a fluid flow member having a substrate facing surface. The fluid flow member is configured to be positioned so that the substrate facing surface is positioned vertically above the work surface of the substrate when the substrate is placed on the substrate holder. At least a portion of the substrate facing surface is curved such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface changes radially relative to a given radial distance from the axis of rotation. In other words, the work surface of the substrate is generally planar, while the fluid flow member suspended above is bent, so the given height of the substrate facing surface above the work surface is Depends on the given radius.

他の実施形態は、半導体デバイスを製造する方法を含む。この方法は、基板ホルダ上に基板を位置決めすることを含む複数の工程を有する。基板ホルダは水平方向に基板を保持し、回転軸を有する。基板は基板ホルダに接触する底面と、底面とは反対側にあるワーク面と、を有する。他の工程では、流体フロー部材が基板ホルダ上方に位置決めされる。流体フロー部材は、ワーク面上方の所定平均鉛直方向距離又は平均高さで鉛直方向にワーク面上方で位置決めされた基板対向面を有する。基板対向面のすくなくとも一部は、基板対向面とワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている。液体材料を、基板の上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して基板のワーク面上にディスペンスする。基板及び基板ホルダを、液体材料が基板のワーク面にわたって広がり、その後、回転動作により乾燥するように、基板ホルダに結合された回転機構を介して一緒にスピンさせる。   Other embodiments include a method of manufacturing a semiconductor device. The method has a plurality of steps including positioning the substrate on the substrate holder. The substrate holder holds the substrate in the horizontal direction and has a rotation axis. The substrate has a bottom surface that contacts the substrate holder and a work surface on the opposite side of the bottom surface. In another step, the fluid flow member is positioned above the substrate holder. The fluid flow member has a substrate facing surface positioned above the work surface in the vertical direction at a predetermined average vertical distance or average height above the work surface. At least a portion of the substrate facing surface is curved such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface changes radially relative to a given radial distance from the axis of rotation. . Liquid material is dispensed onto the work surface of the substrate via a liquid dispenser positioned above the substrate. The substrate and the substrate holder are spun together via a rotating mechanism coupled to the substrate holder so that the liquid material spreads across the work surface of the substrate and then is dried by a rotating action.

当然のことながら、本明細書で開示されたような様々な工程の説明の順序は、明瞭性を目的として提示している。一般的に、これらの工程は、任意の好適な順序で行うことができる。付加的に、本明細書における様々な特徴、技術、構成等の各々は、この開示の様々な箇所で説明され得るが、各概念は互いに依存することなく、又は互いに組み合わせて実行することができる。従って、本発明は、異なるやり方で実施され、評価される。   Of course, the order of description of the various steps as disclosed herein is presented for purposes of clarity. In general, these steps can be performed in any suitable order. Additionally, each of the various features, techniques, configurations, etc. herein may be described at various points in this disclosure, but the concepts may be implemented independently of one another or in combination with one another. . Accordingly, the present invention is implemented and evaluated in different ways.

この発明の概要は、本開示又はクレームされた発明の全ての実施形態及び/又は付加的な新規な観点を特定してはいないことに留意されたい。代わりに、この発明の概要は、従来技術に対する様々な実施形態及び対応する新規な点の予備的な議論を提供するにすぎない。本発明及び実施形態の付加的な詳細及び/又は可能な視点について、読者は、さらに下記に説明する本開示の詳細な説明のセクション及び対応する図面に指向される。   It should be noted that this summary does not identify every embodiment and / or additional novel aspect of the disclosure or claimed invention. Instead, the summary of the invention only provides a preliminary discussion of various embodiments and corresponding novel points over the prior art. For additional details and / or possible aspects of the invention and embodiments, the reader is directed to the detailed description section of the present disclosure and the corresponding drawings, which are further described below.

本発明の種々の実施形態のより全面的な理解とそれに付随する多くの効果は、添付の図面と併せて考慮される次の詳細な説明を参照すれば、容易に明らかとなるものである。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、その代わりに、実施形態、原理及び概念を説明することに重点を置いている。   A more complete understanding of the various embodiments of the present invention and the many attendant advantages will become readily apparent with reference to the following detailed description considered in conjunction with the accompanying drawings. The drawings are not necessarily to scale, emphasis instead being placed upon illustrating the embodiments, principles and concepts.

図1は、スピンコーティング装置の全体構造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of the spin coating apparatus.

図2は、図1のスピンコーティング装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the spin coating apparatus of FIG.

図3は、本明細書での実施形態に係る、流体フロー部材の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a fluid flow member, according to an embodiment herein.

図4は、本明細書での実施形態に係る、流体フロー部材の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a fluid flow member, according to an embodiment herein.

図5は、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of a fluid flow member as described herein.

図6Aは、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 6A is a top view of another embodiment of a fluid flow member as described herein. 図6Bは、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 6B is a top view of another embodiment of a fluid flow member as described herein. 図6Cは、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 6C is a top view of another embodiment of a fluid flow member as described herein.

図7は、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 7 is a top view of another embodiment of a fluid flow member as described herein.

図8Aは、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 8A is a top view of another embodiment of a fluid flow member as described herein. 図8Bは、本明細書で記載する、流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 8B is a top view of another embodiment of a fluid flow member as described herein.

図9は、本明細書で記載する、調整可能な開口を有する流体フロー部材の別の実施形態の上面図である。FIG. 9 is a top view of another embodiment of a fluid flow member having adjustable openings as described herein.

図10は、本明細書で記載する、調整可能な開口を有する流体フロー部材の別の実施形態の側面図である。FIG. 10 is a side view of another embodiment of a fluid flow member having adjustable openings as described herein.

図11は、本明細書で記載する、調整可能な開口を有する流体フロー部材の別の実施形態の分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of another embodiment of a fluid flow member having an adjustable opening as described herein.

非限定的に説明することを目的として、次の説明は、処理システムの特定のジオメトリ、種々のコンポーネントの説明及びそこで用いられる処理等の特定の詳細を明記する。しかし、本発明はそれらの特定の詳細から離れた他の実施形態において実施され得ると理解するべきである。   For purposes of non-limiting description, the following description specifies specific details such as the specific geometry of the processing system, descriptions of the various components, and the processes used therein. However, it should be understood that the invention may be practiced in other embodiments that depart from these specific details.

同様に、説明することを目的として、特定の数、材料及び構成を本発明の徹底した理解を提供するために明記する。それでもなお、本発明は、特定の詳細なしで実施してよい。さらに、図面に示された種々の実施形態は、説明上の表現であり、必ずしも縮尺通りではないと理解される。   Similarly, for purposes of explanation, specific numbers, materials and configurations are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. Nevertheless, the present invention may be practiced without specific details. Further, the various embodiments shown in the drawings are understood to be illustrative and not necessarily to scale.

種々の動作を、本発明を理解する際に最も有益なやり方で、順々に複数のディスクリートな動作として説明する。しかし、これらの動作が必然的に順序依存であることを示唆するものとして、説明の順序を解釈するべきではない。特に、これらの動作は提示の順序で行われることを必要としない。説明される動作は説明される実施形態でのものとは異なる順序で行われてよい。種々の追加的な動作が行われてよく、及び/又は、記載される動作が追加的な実施形態において省略されてもよい。   The various operations will be described as a plurality of discrete operations in sequence, in the most useful manner in understanding the present invention. However, the order of description should not be interpreted as implying that these operations are necessarily order dependent. In particular, these operations need not be performed in the order of presentation. The operations described may be performed in a different order than in the described embodiments. Various additional operations may be performed and / or described operations may be omitted in additional embodiments.

本明細書で用いられる「基板」は、概して本発明に従って処理される対象物をいう。基板は、デバイス、特には、半導体その他の電子デバイスの任意の材料部分又は構造を含んでよい。例えば、半導体ウェハ等のベース基板構造又は、薄膜などのベース基板構造上又はこれにオーバレイする層であってよい。ゆえに、基板は、パターンが形成された、又はパターンが形成されていないに関わらず、任意の特定のベース構造、下位層又はオーバレイ層に限定されることを意図しておらず、むしろ、任意のそのような層、ベース構造、層及び/又はベース構造の任意の組み合わせを含むと考える。下記の説明は、特定のタイプの基板を参照し得るが、これは、非限定的に説明することを目的としているだけである。   As used herein, “substrate” generally refers to an object that is processed in accordance with the present invention. The substrate may comprise any material portion or structure of a device, in particular a semiconductor or other electronic device. For example, it may be a base substrate structure such as a semiconductor wafer or a layer on or over the base substrate structure such as a thin film. Thus, the substrate is not intended to be limited to any particular base structure, sublayer or overlay layer, whether patterned or unpatterned, rather, any It is considered to include any combination of such layers, base structures, layers and / or base structures. The following description may refer to a particular type of substrate, but this is only for purposes of illustration and not limitation.

従って、本明細書で開示される技術は、ウインドマーク及び流体乱流により引き起こされた他の欠陥の形成を防止するスピンコーティング装置及び方法を提供し、それにより、より大きな回転速度及び乾燥時間の短縮を可能にしつつ、膜均一性も維持する。本明細書で開示される技術は、カバー、リング、その他のエアフロー構造等の流体フロー部材を含む。流体フロー部材は、基板ホルダの上方又は基板ホルダ上に配置されている基板の上方に位置決め、又は懸下されている。流体フロー部材は、ウェハ又は他の基板の回転時のウインドマーク及び乱気流による他の影響を防止するように選択された径方向の曲がり具合を有する。流体フロー部材は、基板に近接して位置決めされる。流体フロー部材の形状、サイズ及び位置が、液体材料でコーティングされるウェハの表面にわたる流体層流(代表的には、溶媒及びエアー)を維持するのをアシストし、乾燥時間をはやめつつ、厚さ及びカバレッジのいずれの点においてもコーティングの均一性を維持する。   Accordingly, the technology disclosed herein provides a spin coating apparatus and method that prevents the formation of wind marks and other defects caused by fluid turbulence, thereby increasing the rotational speed and drying time. Maintains film uniformity while allowing shortening. The technology disclosed herein includes fluid flow members such as covers, rings, and other airflow structures. The fluid flow member is positioned or suspended above the substrate holder or above the substrate disposed on the substrate holder. The fluid flow member has a radial curvature selected to prevent wind marks and other effects of turbulence during rotation of the wafer or other substrate. The fluid flow member is positioned proximate to the substrate. The shape, size and position of the fluid flow member assists in maintaining fluid laminar flow (typically solvent and air) across the surface of the wafer coated with the liquid material, while reducing the drying time and thickness. And maintain uniformity of the coating in both points of coverage.

添付の図面を参照して、実施形態例を説明する。便宜上、ここでの実施形態は、半導体製造の一部においてレジストを用いるという状況で説明する。しかし、他の液体材料も半導体ウェハ又は他の一般的な平坦な基板のスピンコーティングに用いることができる。図1は、レジストコーティング部100(COT)(スピンコーティング装置)の全体構造を示す断面図である。図2は、本発明の一つの実施形態に係る、レジストコーティング部100(COT)の全体構造を示す断面上面図である。   Exemplary embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience, the embodiments herein will be described in the context of using a resist in part of semiconductor manufacturing. However, other liquid materials can be used for spin coating of semiconductor wafers or other common flat substrates. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a resist coating unit 100 (COT) (spin coating apparatus). FIG. 2 is a cross-sectional top view showing the overall structure of the resist coating portion 100 (COT) according to one embodiment of the present invention.

円形状のカップ(CP)は、レジストコーティング部100の中央に配置されている。基板ホルダ102(スピンチャック)は、カップCP内に配置されている。カップCPは、基板の端から流れ出て、導管に流れ落ちる廃棄流体を捕える。基板ホルダ102は、駆動モータ103などの回転機構により回転しつつ、半導体ウェハなどの基板(以下、「ウェハ」と呼ぶ)Wは、基板ホルダ102上に真空吸着されている。他の半導体保持機構を用いることもできる。駆動モータ103は、カップCP内の開口に配置することができ、基板ホルダ102を上下に移動させる昇降機構を任意で含むことができる。昇降機構は、例えば、エアシリンダであり、上下案内部を含むことができる。モータは、冷却部を含み、スピンコーティング処理に有利な材料から構成されることができる。   The circular cup (CP) is disposed at the center of the resist coating portion 100. The substrate holder 102 (spin chuck) is disposed in the cup CP. Cup CP captures waste fluid that flows out of the edge of the substrate and flows down into the conduit. The substrate holder 102 is rotated by a rotation mechanism such as a drive motor 103, and a substrate W such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W is vacuum-sucked on the substrate holder 102. Other semiconductor holding mechanisms can also be used. The drive motor 103 can be disposed in an opening in the cup CP, and can optionally include an elevating mechanism that moves the substrate holder 102 up and down. The elevating mechanism is, for example, an air cylinder, and can include a vertical guide part. The motor includes a cooling part and can be made of a material advantageous for the spin coating process.

ウェハWは、ウェハ転送機構(図示せず)の一部としての保持部材109により基板ホルダ102に搬送することができる。上下駆動部が、駆動モータ103及び/又はウェハWを上に受ける基板ホルダ102を上方に持ち上げる。あるいは、カップCPが、上下に移動する、又は分離して広がり、ウェハWが基板ホルダ102上に置かれるようにすることができる。   The wafer W can be transferred to the substrate holder 102 by a holding member 109 as a part of a wafer transfer mechanism (not shown). The vertical drive unit lifts the substrate holder 102 that receives the drive motor 103 and / or the wafer W upward. Alternatively, the cup CP can move up and down or spread apart so that the wafer W is placed on the substrate holder 102.

液体ディスペンサは、ウェハWの表面上にレジスト溶液を供給するレジストノズル110を含む。液体ディスペンサは、レジスト供給管111を通じてレジストサプライヤに接続されている。レジストノズル110は、ノズルホルダ113を通じてレジストノズル走査アーム112の先端に着脱可能に取り付けられている。レジストノズル走査アーム112は、鉛直支持部材115の上端部に装着されている。鉛直支持部材115は、一方向(Y方向)に案内レール114上で水平方向に移動可能である。レジストノズル走査アーム112は、このため、Y方向駆動機構(図示せず)に鉛直支持部材115とともに、Y方向に移動する。他の機構が用いられて、レジストノズル110をZ方向及び/又はX方向に移動させる。レジストノズル110は、異なるタイプ又はサイズの他のレジストノズルと相互交換可能とすることができる。溶媒雰囲気を用いて、ノズルの先端でのレジスト溶液が固化又は劣化するのを防止することができる。   The liquid dispenser includes a resist nozzle 110 that supplies a resist solution onto the surface of the wafer W. The liquid dispenser is connected to the resist supplier through the resist supply pipe 111. The resist nozzle 110 is detachably attached to the tip of the resist nozzle scanning arm 112 through the nozzle holder 113. The resist nozzle scanning arm 112 is attached to the upper end portion of the vertical support member 115. The vertical support member 115 is movable in the horizontal direction on the guide rail 114 in one direction (Y direction). Therefore, the resist nozzle scanning arm 112 moves in the Y direction together with the vertical support member 115 in the Y direction driving mechanism (not shown). Another mechanism is used to move the resist nozzle 110 in the Z direction and / or the X direction. The resist nozzle 110 may be interchangeable with other resist nozzles of different types or sizes. A solvent atmosphere can be used to prevent the resist solution at the tip of the nozzle from solidifying or deteriorating.

レジストの適用は、希釈剤(thinner)として機能する溶媒を、ウェハ表面にレジスト溶液を供給する前にウェハ表面をウェッティングするのに適用することを含む。この最初の溶媒は、レジストノズル110又はこれに隣接して装着されたノズルで適用することができる。溶媒及びレジストは、一つ以上の連結供給管(図示せず)及び一つ以上の操作アームアセンブリを介して供給することができる。   Application of the resist includes applying a solvent that functions as a thinner to wetting the wafer surface before supplying the resist solution to the wafer surface. This initial solvent can be applied at the resist nozzle 110 or a nozzle mounted adjacent thereto. Solvent and resist may be supplied via one or more connected supply tubes (not shown) and one or more operating arm assemblies.

高効率のダスト収集フィルタ141は、ウェハWの上方に設けられる。エアの温度及び湿度は温度湿度コントローラ142により調整される。エアは、ダストを除去する高効率のダスト収集フィルタ141を通過する。それにより、クリーンエアがレジストコーティング部(COT)100に供給されるようにする。例えば、レジスト溶液についての溶媒を含むガスが、エアの代わりに導入されてもよいことに留意されたい。   The highly efficient dust collecting filter 141 is provided above the wafer W. The temperature and humidity of the air are adjusted by the temperature / humidity controller 142. The air passes through a highly efficient dust collection filter 141 that removes dust. Thereby, clean air is supplied to the resist coating unit (COT) 100. Note, for example, a gas containing solvent for the resist solution may be introduced instead of air.

レジストコーティング部(COT)100の制御システム又はコントローラ(図示せず)は、種々のスピンコーティング動作を制御及び管理するのに用いることができる。コントローラは、CPU、ユーザインタフェース及びメモリ部を有する処理コントローラを含むことができる。ユーザインタフェースは、処理コントローラに接続されており、レジストコーティング部100の可視化された動作ステータスを示すディスプレイなどを介して、処理マネージャがコマンド入力動作などを行って、レジストコーティング部100を制御することができるようにする入力デバイスを含む。メモリ部は、処理コントローラに接続されている。メモリ部は、処理コントローラの制御下でレジストコーティング部(COT)100により実行される種々の処理を実現する制御プログラム(ソフトウェア)及び複数の処理条件データ等を有するレシピを記憶している。   A control system or controller (not shown) of the resist coating unit (COT) 100 can be used to control and manage various spin coating operations. The controller can include a processing controller having a CPU, a user interface, and a memory unit. The user interface is connected to the process controller, and the process manager performs a command input operation or the like via a display or the like showing the visualized operation status of the resist coating unit 100 to control the resist coating unit 100. Includes input devices that allow you to. The memory unit is connected to the processing controller. The memory unit stores a recipe having a control program (software) for realizing various processes executed by the resist coating unit (COT) 100 under the control of the process controller, and a plurality of process condition data.

ユーザインタフェースを通じた命令又は類似する入力により呼び出される所与のレシピとして、レジストコーティング部(COT)100は、処理コントローラの制御下で所望の処理を実行する。コントローラは、例えば、駆動モータ103の駆動、レジストサプライヤ、溶媒サプライヤを制御する。詳細には、コントローラは、駆動モータ103を制御して、その回転速度を上げる又は下げるようにする。コントローラは、また、レジストサプライヤからレジストノズル110にレジスト溶液を供給するタイミング、溶媒サプライヤから溶媒ノズルに希釈剤(thinner)等の溶媒を供給するタイミング並びに供給されるレジスト溶液及び溶媒の量及びタイプを制御する。   As a given recipe that is invoked by a command or similar input through the user interface, the resist coating unit (COT) 100 performs the desired process under the control of the process controller. The controller controls, for example, driving of the drive motor 103, a resist supplier, and a solvent supplier. Specifically, the controller controls the drive motor 103 to increase or decrease its rotational speed. The controller also determines the timing of supplying the resist solution from the resist supplier to the resist nozzle 110, the timing of supplying a solvent such as a thinner from the solvent supplier to the solvent nozzle, and the amount and type of the supplied resist solution and solvent. Control.

制御プログラム及び処理条件データについてのレシピは、CD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能媒体に記憶することができ、又は、必要に応じて、使用専用線を介して他の装置からオンラインで送信してもよい。   Recipes for control programs and processing condition data can be stored on a computer readable medium such as a CD-ROM, hard disk, flexible disk, flash memory, or other recipes via dedicated lines as needed. It may be sent online from the device.

レジストコーティング部100は、流体フロー部材150も含む。図1及び図2の実施形態においては、流体フロー部材150は、相対的に薄状の構造部材としてカップCPに一体化されて、表されている。しかし、この一体化は、一つの実施形態例にすぎない。他の実施形態においては、流体フロー部材150は、レジストノズル走査アーム112に取り付ける等、レジストコーティング部100内の上位構造部材に取り付けることができる。走査アームに取り付けた場合の実施形態においては、流体フロー部材150は、ウェハWが基板ホルダ102上に置かれているとき、又はここから除去されるときに、脇に移動することができる。他の実施形態においては、流体フロー部材は、カップCPに隣接して取り付けられており、独立した鉛直方向移動機構を含むことができる。   The resist coating unit 100 also includes a fluid flow member 150. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the fluid flow member 150 is represented as a relatively thin structural member integrated with the cup CP. However, this integration is only one example embodiment. In other embodiments, the fluid flow member 150 can be attached to a superstructure member within the resist coating portion 100, such as attached to the resist nozzle scanning arm 112. In an embodiment when attached to the scanning arm, the fluid flow member 150 can move aside when the wafer W is placed on or removed from the substrate holder 102. In other embodiments, the fluid flow member is mounted adjacent to the cup CP and can include an independent vertical movement mechanism.

概して、流体フロー部材150は、基板対向面155であって、基板ホルダ102の回転軸180に対して、この表面の少なくとも一部が径方向に曲がっている基板対向面155を提供する。この結果、ウェハWが基板ホルダ102上に配置されているときに、曲がったプレート又はリングが、ウェハW(基板)上方に位置決めされる。曲がり具合は、流体フロー部材150が、回転軸に近づく径方向距離と比較して、ウェハWの外側のエッジ121でウェハWに近づくようになっている。また、流体フロー部材150及びウェハWとの間の高さ方向又は鉛直方向距離は、回転軸180に向けた移動を大きくする。   Generally, the fluid flow member 150 provides a substrate facing surface 155 that is at least partially curved in the radial direction with respect to the rotational axis 180 of the substrate holder 102. As a result, when the wafer W is placed on the substrate holder 102, the bent plate or ring is positioned above the wafer W (substrate). The degree of bending is such that the fluid flow member 150 approaches the wafer W at the outer edge 121 of the wafer W as compared to the radial distance approaching the rotation axis. Further, the height direction or vertical direction distance between the fluid flow member 150 and the wafer W increases the movement toward the rotating shaft 180.

いくつかの実施形態においては、図5等のように、流体フロー部材150の曲がり具合を延ばして、回転軸180まで延長すると、流体フロー部材は円錐形状を有することになる。他の実施形態においては、図2等のように、流体フロー部材は、レジスト及びエアを受けるウェハW上方の開口を規定することができる。これにより、ウェハエッジでのウインドマークの形成をより良好に制御することを可能にしつつ、中央又は開口157への又はそれを通じたより多くのエアフローを許容する。   In some embodiments, as shown in FIG. 5 and the like, when the fluid flow member 150 is bent and extended to the rotation shaft 180, the fluid flow member has a conical shape. In other embodiments, as in FIG. 2, etc., the fluid flow member may define an opening above the wafer W that receives resist and air. This allows more air flow to or through the center or opening 157 while allowing better control of the formation of the wind mark at the wafer edge.

ここで、図3を参照する。完全に平坦な形状のカバー又は大きすぎる若しくは小さすぎる曲率を有する場合に生じうる、流体フロー部材が基板をカバーし始める箇所のレジスト内にバンプ(bump)を生じさせることなく、そのような基板(ウェハ)上方にある曲がった部材は、コートされた基板上方のエア及び溶媒の層流を増大させる。そのようなバンプは、増大した蒸発により、局所的に膜厚が大きくなることより形成される。流体フロー部材の曲がり具合は、著しく曲がった内側リング形状セクション150−2から、全体的に線形のスロープ又は平坦である、外側リング形状セクション150−1までの段階的な移行を提供している。   Reference is now made to FIG. Such a substrate (without bumps in the resist where the fluid flow member begins to cover the substrate, which can occur if the cover is completely flat or has a curvature that is too large or too small) The bent member above the wafer) increases the laminar flow of air and solvent over the coated substrate. Such bumps are formed by locally increasing film thickness due to increased evaporation. The bending of the fluid flow member provides a gradual transition from a significantly bent inner ring-shaped section 150-2 to an outer ring-shaped section 150-1 that is generally linear slope or flat.

この流体フロー部材で用いられる技術は、流体フロー部材を上下に移動させて、欠陥を防止する処理を含む。例えば、ウェハについて流体フロー部材150を最適な高さにすると乱流を低減することができるが、液体材料(レジスト)拡散フェーズ時に流体フロー部材を近接させると、欠陥を引き起こす可能性があるのである。液体材料を基板上に最初にディスペンスするとき、液体が基板のエッジに向かって拡散するときにいくらかの飛び跳ねがある可能性がある。粒子が飛び跳ねて、流体フロー部材(最初は、ウェハに非常に近接している)に着地する場合、この粒子はその後基板に落ちて戻り、欠陥を生成する。最初は、液体材料のディスペンス時にはウェハW上方の十分高い位置に流体フロー部材を維持することによって、流体フロー部材は可能性のある飛び跳ねを回避し、その後、粒子が飛び跳ねる期間が終了した後に、流体フロー部材を最適な高さにまで低くすることができる。その後、ウェハWは、流体フロー部材がウェハW上の液体材料の表面上方の流体の層流を促進しつつ、液体材料のスピン乾燥(spin dry)を継続することができる。その結果、レジスト表面でのウインドマークを防止することになり、それによりウェハ上で形成される層の均一性を維持する。   The technology used in this fluid flow member includes a process of moving the fluid flow member up and down to prevent defects. For example, an optimum height of the fluid flow member 150 for the wafer can reduce turbulence, but proximity of the fluid flow member during the liquid material (resist) diffusion phase can cause defects. . When the liquid material is first dispensed onto the substrate, there may be some jumping as the liquid diffuses toward the edge of the substrate. If the particles jump and land on a fluid flow member (initially very close to the wafer), the particles then fall back to the substrate and create a defect. Initially, the fluid flow member avoids possible splashing by maintaining the fluid flow member at a sufficiently high position above the wafer W when dispensing the liquid material, and then after the period of particle jumping has ended, The flow member can be lowered to an optimum height. Thereafter, the wafer W can continue to spin dry the liquid material while the fluid flow member promotes laminar flow of the fluid above the surface of the liquid material on the wafer W. As a result, window marks on the resist surface are prevented, thereby maintaining the uniformity of the layers formed on the wafer.

いくつかの実施形態例について説明する。一つの実施形態は、ウェハWなどの基板又はLCD(液晶ディスプレイ)基板等の他の基板をコーティングするスピンコーティング装置を含む。装置は、スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダを含む。真空吸引が代表的な保持機構であるが、クランピング、基板を受ける凹みの使用、その他の保持機構を用いることができる。回転機構は、回転軸について基板ホルダを回転させるのと同時に、基板ホルダ上の基板を回転させるように構成されている。装置は、液体ディスペンサを含む。液体ディスペンサは、基板が基板ホルダ上に配置されているとき、基板のワーク面上に液体材料(レジスト等)をディスペンスするように構成されている。図3は、ワーク面125の例を示している。ワーク面は平面的であり、基板の底面とは反対側にある。ここで、底面は、基板ホルダに接触している。言い換えると、基板ホルダが水平方向に基板を保持する状態では、ワーク面は上面である。   Several example embodiments will be described. One embodiment includes a spin coating apparatus that coats a substrate such as a wafer W or other substrate such as an LCD (liquid crystal display) substrate. The apparatus includes a substrate holder configured to hold the substrate in a horizontal direction during the spin coating process. Vacuum suction is a typical holding mechanism, but clamping, the use of a recess to receive the substrate, and other holding mechanisms can be used. The rotation mechanism is configured to rotate the substrate on the substrate holder at the same time as rotating the substrate holder about the rotation axis. The apparatus includes a liquid dispenser. The liquid dispenser is configured to dispense a liquid material (such as a resist) onto the work surface of the substrate when the substrate is placed on the substrate holder. FIG. 3 shows an example of the work surface 125. The work surface is planar and is on the opposite side of the bottom surface of the substrate. Here, the bottom surface is in contact with the substrate holder. In other words, when the substrate holder holds the substrate in the horizontal direction, the work surface is the upper surface.

装置は、基板対向面155を有する流体フロー部材を含む。基板が基板ホルダに配置されているときに、基板対向面が基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされるように、流体フロー部材は位置決めされる、又は懸下されるように構成されている。基板対向面の少なくとも一部は、回転軸からの所与の径方向距離に対して、基板対向面とワーク面との間の所与の鉛直方向距離が径方向に変化するように曲がっている。言い換えると、流体フロー部材は、エッジ121から回転軸180に一致する基板の中心に向かって変化する曲がり具合を有する。   The apparatus includes a fluid flow member having a substrate facing surface 155. When the substrate is placed on the substrate holder, the fluid flow member is configured to be positioned or suspended such that the substrate facing surface is positioned vertically above the workpiece surface of the substrate. . At least a portion of the substrate facing surface is bent such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface changes in a radial direction with respect to a given radial distance from the rotation axis. . In other words, the fluid flow member has a bending state that changes from the edge 121 toward the center of the substrate coinciding with the rotation axis 180.

いくつかの実施形態においては、基板対向面とワーク面との間の所与の鉛直方向距離は、回転軸からの径方向の距離が増加するにつれて、その所与の鉛直方向距離が減少するように、変化する。言い換えると、基板の中央に向かって流体フロー部材はより高くなる一方、基板のエッジのところでは、流体フロー部材はより低くなる。基板対向面は、ワーク基板が円形状を有するときに、ワーク面のリング形状部分の上方に位置決めすることができる。リング形状は、ワーク面の外側のエッジから、回転軸からの所定径方向距離まで延びる。流体フロー部材は、回転軸から所定径方向距離まで延びるワーク面の円形状部分の鉛直方向上方に円形状の開口を規定する。ゆえに、流体フロー部材は、基板の周辺部分上方で懸下されつつ、中央開口がダスト収集フィルタ141等の上方からのエアフローを許容する。   In some embodiments, the given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface is such that the given vertical distance decreases as the radial distance from the axis of rotation increases. To change. In other words, the fluid flow member becomes higher toward the center of the substrate, while at the edge of the substrate, the fluid flow member becomes lower. The substrate facing surface can be positioned above the ring-shaped portion of the work surface when the work substrate has a circular shape. The ring shape extends from the outer edge of the work surface to a predetermined radial distance from the rotation axis. The fluid flow member defines a circular opening above the circular portion of the work surface extending from the rotation axis to a predetermined radial distance. Therefore, the fluid flow member is suspended above the peripheral portion of the substrate, and the central opening allows air flow from above the dust collection filter 141 and the like.

他の実施形態においては、基板対向面は、セクション150−1等の外側リング形状セクションと、セクション150−2等の内側リング形状セクションと、を有する。内側リング形状セクションは、外側リング形状セクションよりも回転軸180に近い。基板対向面の内側リング形状セクションは径方向に曲がっている一方、基板対向面の外側リング形状セクションは、概ね径方向に線形のスロープを有する。ゆえに、流体フロー部材の顕著に曲がった部分が基板の中央のより近くにある一方で、基板のエッジ部分上方では、流体フロー部材は実質的に平坦であり、概ね線形に見えるように十分に大きい半径を含むことができる。   In other embodiments, the substrate facing surface has an outer ring-shaped section such as section 150-1 and an inner ring-shaped section such as section 150-2. The inner ring-shaped section is closer to the rotational axis 180 than the outer ring-shaped section. The inner ring-shaped section of the substrate facing surface is curved in the radial direction, while the outer ring-shaped section of the substrate facing surface has a generally linear slope. Thus, above the edge portion of the substrate, the fluid flow member is substantially flat and large enough to appear generally linear, while the significantly curved portion of the fluid flow member is closer to the center of the substrate. A radius can be included.

別の実施形態においては、基板対向面の内側リング形状セクションが径方向に曲がっている一方で、流体フロー部材が基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされているときに、ワーク面と基板対向面の外側リング形状セクションとの間に実質的に一定の鉛直方向距離があるように、基板対向面の外側リング形状セクションは平坦である。言い換えると、内側部分は曲がっている一方で、流体フロー部材の外側部分は基板上方で一定の高さを有する。   In another embodiment, the work surface and substrate facing when the inner ring-shaped section of the substrate facing surface is bent radially while the fluid flow member is positioned vertically above the work surface of the substrate. The outer ring-shaped section of the substrate facing surface is flat so that there is a substantially constant vertical distance between the outer ring-shaped section of the surface. In other words, the inner portion is bent while the outer portion of the fluid flow member has a constant height above the substrate.

実施形態は、基板が基板ホルダ上に配置されているときに、基板対向面155とワーク面125との間の平均鉛直方向距離を増減させるように構成された鉛直方向移動機構を含むことができる。基板対向面は、少なくとも部分的に曲がっているので、任意の所与の径方向距離での変動可能な高さがある(しかし、特定の径方向距離が同じであるところの流体フロー部材の周方向では同じ高さである。)。従って、平均鉛直方向距離は基板対向面上方の流体フロー部材の鉛直方向移動/位置を識別するに用いることができる。鉛直方向移動機構は、外側リング形状セクションとワーク面との間の垂直距離を約5ミリメートル未満又は約10ミリメートル未満までに設定するように構成されていることができる。外側リング形状セクションを約10ミリメートルのところに懸下すると、カバーをしていないときと比べて層流を改善することができる。また、外側リング形状セクションを約5ミリメートル未満又はさらに3、4ミリメートル未満にすると、劇的により良好な層流を生成する。基板対向面の内側リング形状セクションは、約20ミリメートルと90ミリメートルとの間の第一曲率半径を有することができる。   Embodiments can include a vertical movement mechanism configured to increase or decrease the average vertical distance between the substrate facing surface 155 and the work surface 125 when the substrate is disposed on the substrate holder. . The substrate facing surface is at least partially curved so that it has a variable height at any given radial distance (but the circumference of the fluid flow member where the specific radial distance is the same). In the direction is the same height.) Thus, the average vertical distance can be used to identify the vertical movement / position of the fluid flow member above the substrate facing surface. The vertical movement mechanism can be configured to set the vertical distance between the outer ring-shaped section and the work surface to less than about 5 millimeters or less than about 10 millimeters. Hanging the outer ring-shaped section about 10 millimeters can improve laminar flow compared to when it is not covered. Also, making the outer ring-shaped section less than about 5 millimeters, or even less than 3, 4 millimeters, produces dramatically better laminar flow. The inner ring-shaped section of the substrate facing surface can have a first radius of curvature between about 20 millimeters and 90 millimeters.

他の実施形態においては、液体材料をワーク面にディスペンスする前、基板対向面は、第一期間について、ワーク面上方、所定平均鉛直方向距離で維持される。これは、基板対向面上ではねる(splashing)粒子を回避するように選択された最初の高さである。第一期間は、全基板回転時間と比べて相対的に短くすることができる。例えば、この第一期間は、ほんの1から2、3秒であることができる。液体材料のディスペンス開始に続けて、所定平均鉛直方向距離を、鉛直方向移動機構を介して、第二期間について、第二所定平均鉛直方向距離にする。この第二期間は、第一期間よりも相対的に長くすることができる。非限定的な例によれば、第二期間は、5秒、10秒、15秒又はそれ以上であることができる。この第二期間時に、基板の回転速度を上げる(accelerated)ことができる。また、第二所定平均鉛直方向距離は、もっとも短い鉛直方向距離が2mm前後となるくらいに、基板に相対的に近いものである。次に所定平均鉛直方向距離は、基板が基板ホルダ上で回転している間の第三期間について、第三所定鉛直方向距離に増加させる。この第三期間は、実質的に第二期間よりも長くすることができる。2、3又はそれ以上の倍の長さである。第三所定平均鉛直方向距離は、基板に対する最短距離をより長くすることができる。10又は15mm前後等である。基板対向面を基板上方でより高く上昇させるに従って、基板の回転速度をこれに対応させて小さくすることを実装して、乱流閾値を下回るフローを保つようにしてもよい。この第三期間時のスピンは乾燥が完了するまで、又はウェハをホットプレートに移動することができるようになるまで継続することができる。ゆえに、上面又はカバーは、飛びはねを回避して、早期に乱流効果を回避するような時点で低くすることができる。上面又はカバーは膜均一性を維持するように上昇させる。本明細書で与えられる時間及び距離は例示であり、実際の期間、回転速度、距離は、用いられている所与の化学品及び/又はレシピ工程に依存してよい。   In another embodiment, the substrate facing surface is maintained at a predetermined average vertical distance above the work surface for the first period before dispensing the liquid material onto the work surface. This is the initial height chosen to avoid splashing particles on the substrate facing surface. The first period can be made relatively shorter than the total substrate rotation time. For example, this first period can be only 1 to 2 or 3 seconds. Following the start of dispensing of the liquid material, the predetermined average vertical distance is set to the second predetermined average vertical distance for the second period via the vertical movement mechanism. This second period can be relatively longer than the first period. By way of non-limiting example, the second period can be 5 seconds, 10 seconds, 15 seconds or more. During this second period, the rotational speed of the substrate can be accelerated. The second predetermined average vertical distance is relatively close to the substrate so that the shortest vertical distance is about 2 mm. The predetermined average vertical distance is then increased to a third predetermined vertical distance for a third period while the substrate is rotating on the substrate holder. This third period can be substantially longer than the second period. 2, 3 or more times longer. The third predetermined average vertical direction distance can make the shortest distance to the substrate longer. For example, around 10 or 15 mm. As the substrate facing surface is raised higher above the substrate, it may be possible to keep the flow below the turbulent threshold by implementing a corresponding decrease in the rotation speed of the substrate. The spin during this third period can continue until drying is complete or the wafer can be moved to the hot plate. Thus, the top surface or cover can be lowered at a point that avoids splashes and avoids turbulence effects early. The top surface or cover is raised to maintain film uniformity. The times and distances provided herein are exemplary, and the actual duration, rotational speed, distance may depend on the given chemical and / or recipe process being used.

他の実施形態においては、基板対向面は、外側リング形状セクション及び内側リング形状セクションを有する。内側リング形状セクションは、外側リング形状セクションよりも回転軸に近い。基板対向面の内側リング形状セクションは、第一曲率半径を有し、基板対向面の外側リング形状セクションは、第二曲率半径を有する。第二曲率半径は、第一曲率半径とは異なる。図3に示すように、基板対向面はワーク面に対して凸である。第一曲率半径は、約20ミリメータと90ミリメータとの間にあることができる一方で、第二曲率半径は、約1000ミリメータと2000ミリメータとの間にあることができる。あるいは、第一曲率半径は、約50ミリメータと70ミリメータとの間にあることができる一方、第二曲率半径は、約1300ミリメータと1500ミリメータとの間にあることができる。   In other embodiments, the substrate facing surface has an outer ring-shaped section and an inner ring-shaped section. The inner ring-shaped section is closer to the axis of rotation than the outer ring-shaped section. The inner ring-shaped section of the substrate facing surface has a first radius of curvature, and the outer ring-shaped section of the substrate facing surface has a second radius of curvature. The second radius of curvature is different from the first radius of curvature. As shown in FIG. 3, the substrate facing surface is convex with respect to the workpiece surface. The first radius of curvature can be between about 20 and 90 millimeters, while the second radius of curvature can be between about 1000 and 2000 millimeters. Alternatively, the first radius of curvature can be between about 50 millimeters and 70 millimeters, while the second radius of curvature can be between about 1300 millimeters and 1500 millimeters.

いくつかの実施形態においては、基板対向面は、基板対向面とワーク面との間の距離が径方向においてワーク面の外側のエッジに向かって短くなるように、ワーク面に対して凸である、頂部が平面で切断された円錐の形状を規定する。基板対向面が曲がっている一方で、流体フロー部材そのものは、プレートのように相対的に平坦である、又は大きな厚さを有するブロックであることができる。基板対向面は、スピンコーティング処理時に乾燥均一性を改善するように選択された曲がり具合を有することができる。つまり、特定の曲がり具合を有する形状が、スピンにより基板を乾燥するときの乾燥均一性を改善するのに選択することができる。基板対向面とワーク面との間の変動する所与の鉛直方向距離が、ワーク面上での乱流を最小限にするように選択することができる。高さが比較的大きい(例えば、10センチメートルよりも大きい等)場合、ほとんど利得がない可能性があることに留意されたい。同様に、高さが小さすぎる(おそらく1ミリメータ未満)、いくらかの乱流及び/又は均一性の低下がある可能性がある。ゆえに、曲がり具合は均一性のために最適化され、高さは均一性と乱流とのバランスをとるように選択される。   In some embodiments, the substrate facing surface is convex with respect to the work surface such that the distance between the substrate facing surface and the work surface decreases in the radial direction toward the outer edge of the work surface. , Defining the shape of a cone with the top cut in a plane. While the substrate facing surface is curved, the fluid flow member itself can be a relatively flat, like a plate, or a block having a large thickness. The substrate facing surface can have a bend selected to improve drying uniformity during the spin coating process. That is, a shape having a specific bending condition can be selected to improve drying uniformity when the substrate is dried by spinning. A varying given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface can be selected to minimize turbulence on the workpiece surface. Note that if the height is relatively large (eg, greater than 10 centimeters, etc.), there may be little gain. Similarly, there may be some turbulence and / or uniformity degradation if the height is too small (probably less than 1 millimeter). Therefore, the degree of bending is optimized for uniformity and the height is chosen to balance uniformity and turbulence.

図4は、図3に類似する流体フロー部材の例の拡大断面図を示す。図4の流体フロー部材は、概ね径方向の曲がり具合を有するが、断面図に示すように、基板対向面155が複数の平面的(線形)セグメントを含む。ゆえに、流体フロー部材の基板対向面は、基板対向面155の一部として示すことができるように、流体フロー部材が複数の線形セグメントを含む断面曲率を有するように、複数の平面的径方向セグメントを含むことができる。   FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of an example fluid flow member similar to FIG. The fluid flow member of FIG. 4 has a generally radial bend, but as shown in the cross-sectional view, the substrate facing surface 155 includes a plurality of planar (linear) segments. Thus, the plurality of planar radial segments are such that the fluid flow member has a cross-sectional curvature that includes a plurality of linear segments, such that the substrate facing surface of the fluid flow member can be shown as part of the substrate facing surface 155. Can be included.

他の実施形態においては、基板対向面は、図5に示すように、基板ホルダとそろって回転するように構成されていることができる。特定の材料及び処理条件に依存して、均一性と流体フロー利得が、基板と同調して回転する流体フロー部材で得ることができる。   In other embodiments, the substrate facing surface can be configured to rotate with the substrate holder as shown in FIG. Depending on the particular material and processing conditions, uniformity and fluid flow gain can be obtained with a fluid flow member that rotates in synchrony with the substrate.

図6は、流体フロー部材の種々の構成の上面図である。これらの実施形態においては、流体フロー部材は、流体フロー部材が基板ホルダ上方で部分リングを形成するような開口を規定する。非限定的な実施形態によれば、図6Aは、角度開口を規定する流体フロー部材を示す。図6Bは、本質的に半円である流体フロー部材を示す。図6Cは、開口の線エッジが概ね互いに直角である開口の例を示す。   FIG. 6 is a top view of various configurations of the fluid flow member. In these embodiments, the fluid flow member defines an opening such that the fluid flow member forms a partial ring above the substrate holder. According to a non-limiting embodiment, FIG. 6A shows a fluid flow member that defines an angular opening. FIG. 6B shows a fluid flow member that is essentially a semicircle. FIG. 6C shows an example of openings where the line edges of the openings are generally perpendicular to each other.

図7は、分割した流体フロー部材又は上面プレートの上面図を示す。この実施形態において、流体フロー部材は、基板ホルダから(鉛直方向又は水平方向に)機械的に移動することができる複数のセクションを含む。そのような移動は、ノズルアームの移動を許容するのみならず、基板ホルダ上に基板を置く及び取り出すのを許容するため有益である可能性がある。一つの実施形態においては、流体フロー部材の各セクションは、流体フロー部材のどの部分もウェハをカバーしないようにするように、移動することのできるアームに取り付けることができる。各アームは、他のアームと同調して移動することができ、切れ目のない流体フロー部材を形成する。セクションは、相対的に短い距離で離れるように動くこともでき、厚さ均一性と乱流制御との間のバランスをより良く最適化する。ゆえに、一つの実施形態は、少なくとも一つのセグメントが隣接するセグメントから離れるように動くように構成されているような、2つ以上のセグメント(例えば、4つのセグメント)を含む流体フロー部材を含む。そのようなセグメントは、上記に記載したような径方向の曲がり具合を有する、又は、概して、平坦な基板対向面を形成する実質的に平坦なセグメントであることができることに留意されたい。   FIG. 7 shows a top view of a segmented fluid flow member or top plate. In this embodiment, the fluid flow member includes a plurality of sections that can be mechanically moved (vertically or horizontally) from the substrate holder. Such movement can be beneficial not only to allow movement of the nozzle arm, but also to allow placement and removal of the substrate on the substrate holder. In one embodiment, each section of the fluid flow member can be attached to a movable arm so that no part of the fluid flow member covers the wafer. Each arm can move in synchrony with the other arm to form a continuous fluid flow member. The sections can also be moved away at relatively short distances to better optimize the balance between thickness uniformity and turbulence control. Thus, one embodiment includes a fluid flow member that includes two or more segments (eg, four segments) such that at least one segment is configured to move away from an adjacent segment. Note that such segments can be substantially flat segments having a radial bend as described above, or generally forming a flat substrate-facing surface.

図8から図11は、動的に中央開口を変化させる流体フロー部材を説明する図である。図8A及び図8Bは、所与の直径を備えた開口であって、この所与の直径が大きくなることで、流体フロー部材の全面積を縮小する、開口を有する流体フロー部材の上面図を示す。図9は、(基板ホルダ/ウェハの)回転軸を中心とした概ね円形の開口を規定するそのような流体フロー部材の一つの実施形態例の上面図であり、図10は側面図を示す。流体フロー部材は、その規定された開口の直径が大きくする及び/又は小さくすることができるように構成されている。示された例は、本質的にダイヤフラム又はシャッタ型の開口のような技術を組み込む。   8 to 11 are diagrams for explaining a fluid flow member that dynamically changes the central opening. 8A and 8B are top views of a fluid flow member having an opening with a given diameter, where the given diameter increases to reduce the total area of the fluid flow member. Show. FIG. 9 is a top view of one example embodiment of such a fluid flow member defining a generally circular opening about the axis of rotation (of the substrate holder / wafer), and FIG. 10 shows a side view. The fluid flow member is configured such that the diameter of its defined opening can be increased and / or decreased. The examples shown incorporate techniques such as diaphragms or shutter type apertures in nature.

流体フロー部材は、ダイヤフラム部材と、リング形状ベースプレート162と、を含むことができる。ダイヤフラム部材は、ブレード164、ロッド166等の複数のコンポーネントを含むことができる。ロッド166は、ブレード164のスロット165を貫通し、固定具167を介してブレードを保持する。ロッド166は、装着リング168に取り付けることもできる。装着リング168の移動は、装着リングの回転により、ブレードが規定された開口の直径を増加させる、及び/又は減少させるようにする。装着リング168が回転するにつれて、ロッド166がスロット165を通じて移動することができ、それにより、ブレード164が互いに摺動することなどにより、自らの位置を変える。これにより、今度は、規定された開口を大きくする又は小さくする。ゆえに、この実施形態においては、流体フロー部材は、調整可能な内側半径又は直径を有するリングと見なすことができる。そのような調整能力により、流体フロー部材は、特定用途向けに動的に調整することができる。   The fluid flow member can include a diaphragm member and a ring-shaped base plate 162. The diaphragm member can include a plurality of components, such as a blade 164 and a rod 166. The rod 166 passes through the slot 165 of the blade 164 and holds the blade via the fixture 167. The rod 166 can also be attached to the mounting ring 168. Movement of the mounting ring 168 causes the blade to increase and / or decrease the diameter of the defined opening by rotation of the mounting ring. As the mounting ring 168 rotates, the rod 166 can move through the slot 165, thereby changing its position, such as by sliding the blades 164 against each other. This in turn increases or decreases the defined opening. Thus, in this embodiment, the fluid flow member can be viewed as a ring having an adjustable inner radius or diameter. Such adjustment capability allows the fluid flow member to be dynamically adjusted for specific applications.

他の実施形態は、半導体デバイスを製造する方法を含む。この方法は、複数の工程を含む。基板は、ロボットアームを用いる等により、基板ホルダ上に位置決めされる。基板ホルダは基板を水平方向に保持する。基板ホルダは回転軸を有する。基板は、基板ホルダに接触する底面を有し、底面とは反対のワーク面を有する。流体フロー部材は、基板ホルダ上方に位置決めされる。流体フロー部材は、流体フロー部材を位置決めすることが、ワーク面上方の所定平均鉛直方向距離で、鉛直方向にワーク面上方に基板対向面を位置決めすることを含むような、基板対向面を有する。基板対向面の少なくとも一部は、基板対向面とワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている。レジスト等の液体材料は、基板上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して基板のワーク面上にディスペンスされる。基板及び基板ホルダは、その後、液体材料が基板のワーク面にわたって広がるように、基板ホルダに結合された回転機構を介してスピンする。   Other embodiments include a method of manufacturing a semiconductor device. This method includes a plurality of steps. The substrate is positioned on the substrate holder, such as by using a robot arm. The substrate holder holds the substrate in the horizontal direction. The substrate holder has a rotation axis. The substrate has a bottom surface that contacts the substrate holder, and has a work surface opposite to the bottom surface. The fluid flow member is positioned above the substrate holder. The fluid flow member has a substrate facing surface such that positioning the fluid flow member includes positioning the substrate facing surface above the work surface in the vertical direction at a predetermined average vertical distance above the work surface. At least a portion of the substrate facing surface is bent such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface changes radially relative to a given radial distance from the axis of rotation. . A liquid material such as a resist is dispensed onto the work surface of the substrate via a liquid dispenser positioned above the substrate. The substrate and substrate holder are then spun through a rotating mechanism coupled to the substrate holder so that the liquid material spreads across the work surface of the substrate.

他の実施形態においては、ワーク面上に液体材料をディスペンスする前に、基板対向面がワーク面上方の所定平均鉛直方向距離で維持される。液体材料のディスペンスを開始することに続いて、所定平均鉛直方向距離は、鉛直方向移動機構を介して、第二所定平均鉛直方向距離に縮められる。基板対向面は、外側リング形状セクションと、内側リング形状セクションと、を有し、内側リング形状セクションは外側リング形状セクションよりも回転軸に近い。基板対向面の内側リング形状が径方向に曲がっている一方で、基板対向面の外側リング形状は、概ね径方向に線形のスロープを有する。それにより、所定平均鉛直方向距離を第二所定鉛直方向距離に縮めることで、基板対向面の外側セクションはワーク面から約4ミリメート未満のところに位置決めされる。外側セクションは、回転軸から約80−120ミリメートルの径方向距離127を超えて延びる。外側セクションは、ワーク面が訳450ミリメートルの直径を有するときは、回転軸から約100−170ミリメートルの径方向距離127を超えて延びる。   In another embodiment, the substrate facing surface is maintained at a predetermined average vertical distance above the work surface before dispensing the liquid material on the work surface. Subsequent to initiating dispensing of the liquid material, the predetermined average vertical distance is reduced to a second predetermined average vertical distance via a vertical movement mechanism. The substrate facing surface has an outer ring-shaped section and an inner ring-shaped section, and the inner ring-shaped section is closer to the rotation axis than the outer ring-shaped section. While the inner ring shape of the substrate facing surface is bent in the radial direction, the outer ring shape of the substrate facing surface has a linear slope in the generally radial direction. Thereby, by reducing the predetermined average vertical distance to the second predetermined vertical distance, the outer section of the substrate facing surface is positioned at a position less than about 4 mm from the work surface. The outer section extends beyond a radial distance 127 of about 80-120 millimeters from the axis of rotation. The outer section extends beyond a radial distance 127 of about 100-170 millimeters from the axis of rotation when the work surface has a diameter of approximately 450 millimeters.

流体フロー部材を用いて最大角速度に影響を与えることができるものには、複数の変数があることに留意されたい。例えば、最適圧は層流を促進するのに役立つ。圧力が低すぎると、バックフロー条件が乱流の原因を作る可能性がある。他の変数は、基板のタイプと、液体材料のタイプを含む。ウェハは、そのような形状は必要とされないのであるが、円形又はディスク形状が代表的であり、スピン装置は、矩形及び基板の他の形状で機能することができる。選択することのできレジスト及び溶媒は多数の様々なタイプがある。各溶媒は、それぞれフロー及び蒸発特性を有することができる。ゆえに、基板及びレジスト特性に基づいて、流体フロー部材、平均高さ、及び回転速度を調整し、最適な乾燥時間膜均一性を生むことを理解するべきである。例えば、半導体製造においてウェハ上のレジストに一般的に用いられるレジストについては、外側直径の相対的に大きなセクションが、ワーク面と基板対向面との間の鉛直方向距離を約3ミリメート未満で有することが有利である。非限定的な例によれば、150mmの半径を有するウェハを処理するときは、約110mm(225mmの半径を有するウェハについては約165mm)を超えたところの鉛直方向距離が約3ミリメートル未満、さらには約1.5mmに縮められて設定されると、2800rpmまで又はそれ以上等のより大きい回転速度に対して、劇的に改善された層流となる。   It should be noted that there are several variables that can affect the maximum angular velocity using a fluid flow member. For example, optimal pressure helps to promote laminar flow. If the pressure is too low, backflow conditions can cause turbulence. Other variables include the type of substrate and the type of liquid material. The wafer is not required to have such a shape, but is typically circular or disk-shaped, and the spin apparatus can function with other shapes of rectangles and substrates. There are many different types of resists and solvents that can be selected. Each solvent can have flow and evaporation characteristics, respectively. Therefore, it should be understood that based on the substrate and resist characteristics, the fluid flow member, average height, and rotational speed can be adjusted to produce optimum dry time film uniformity. For example, for resists commonly used for resists on wafers in semiconductor manufacturing, the relatively large section of the outer diameter has a vertical distance between the work surface and the substrate facing surface of less than about 3 millimeters. Is advantageous. According to a non-limiting example, when processing a wafer having a radius of 150 mm, the vertical distance above about 110 mm (about 165 mm for a wafer having a radius of 225 mm) is less than about 3 millimeters, and When set to about 1.5 mm, this results in a dramatically improved laminar flow for larger rotational speeds, such as up to 2800 rpm or higher.

他の実施形態は、ワーク面への液体材料のディスペンスを開始してから、所定時間内に第一所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に縮めることを含む。非限定的な実施形態によれば、レジストが基板にディスペンスされ、基板がスピンし、約1秒後にレジストが基板をカバーすることで、スピン乾燥の間の層流を促進するように基板対向面を低くすることができる。また、他の実施形態においては、基板対向面は、基板対向面がワーク面とほぼ同一の角速度で回転するように、基板ホルダと同一の回転方向に回転することができる。   Another embodiment includes reducing the first predetermined average vertical distance to a second predetermined average vertical distance within a predetermined time after initiating dispensing of the liquid material onto the work surface. According to a non-limiting embodiment, the resist is dispensed onto the substrate, the substrate spins, and after about 1 second, the resist covers the substrate to facilitate laminar flow during spin drying. Can be lowered. In another embodiment, the substrate facing surface can be rotated in the same rotational direction as the substrate holder such that the substrate facing surface rotates at substantially the same angular velocity as the workpiece surface.

他の実施形態は、様々なレシピ工程におけるカップの排気(exhaust)を変更して、乱流制御を維持しつつ、膜厚均一性と粒子生成とのバランスを最適化する方法を含む。相対的に低い排気率だと、一般的には、上面プレート(流体フロー部材)を用いたときの膜厚均一性についてはより良好になる。つまり、比較的低い排気率は、より均一の膜厚となる。しかし、対立した利害として、所定値よりも低い排気率は、処理されるウェハ上に着地する粒子が多くなるということがある。この危険性は、特定の処理工程でより高くなるので、本方法は、粒子による汚染を受ける可能性がより高い特定の処理工程時に排気を増加させることを含むことができる。さらに、排気が低すぎる場合は、圧力がスピンコーティングモジュールにかかり、ウェハ製造システムの他の部分に粒子を押し付ける可能性がある。ゆえに、代表的には、より低い排気率だとより良好な均一性となるが、代表的には、より高い排気率であれば欠陥が少なくなる。従って、本技術は、流体フロー部材を用いることと組み合わせて排気率を調整することで、所定量よりも低い欠陥を保ち、所定値よりも高い均一性を保つ。   Other embodiments include a method of changing the cup exhaust in various recipe steps to optimize the balance between film thickness uniformity and particle generation while maintaining turbulence control. When the exhaust rate is relatively low, the film thickness uniformity is generally better when the top plate (fluid flow member) is used. That is, a relatively low exhaust rate results in a more uniform film thickness. However, as a conflicting interest, an exhaust rate lower than a predetermined value may result in more particles landing on the wafer being processed. Since this risk is higher for a particular process step, the method can include increasing emissions during a particular process step that is more likely to be contaminated with particles. In addition, if the exhaust is too low, pressure may be applied to the spin coating module, pushing the particles against other parts of the wafer manufacturing system. Therefore, typically a lower exhaust rate results in better uniformity, but typically a higher exhaust rate results in fewer defects. Therefore, the present technology maintains defects lower than a predetermined amount and uniformity higher than a predetermined value by adjusting the exhaust rate in combination with the use of a fluid flow member.

本明細書における流体フロー部材及び方法は、処理条件及び液体材料プロパティに依存した種々の程度で均一性を改善することができる。例えば、本明細書における圧力、液体材料のタイプ、技術の特定の選択に基づいて、乱流効果を生じさせることなく、300mmの基板を約2800−3000rpmまで回転する及び、乱流効果を生じさせることなく、450mmの基板を約1200−1400rpmまで回転することが可能である。   The fluid flow members and methods herein can improve uniformity to varying degrees depending on processing conditions and liquid material properties. For example, rotating a 300 mm substrate to about 2800-3000 rpm without creating a turbulent effect based on the particular choice of pressure, liquid material type, and technology herein will produce a turbulent effect. Without being able to rotate a 450 mm substrate to about 1200-1400 rpm.

本発明の所定の実施形態のみが上記に記載されているが、当業者は容易に、本願の新規な教示及び効果から実質的に逸脱することなく、多くの修正物が実施形態において可能であることを理解するものである。従って、そのような全ての修正物は本発明の範囲内に含まれることを意図している。   While only certain embodiments of the present invention have been described above, many modifications will be readily apparent to those skilled in the art without departing substantially from the novel teachings and advantages of the present application. I understand that. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of this invention.

Claims (27)

基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、円形状を有し、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、
基板対向面を有するリング形状の流体フロー部材であって、該流体フロー部材は、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面のリング形状部分の鉛直方向上方に前記基板対向面が位置決めされるように位置するように構成され前記ワーク面のリング形状部分は、前記ワーク面の外側エッジから前記回転軸からの所定径方向距離まで延び、前記基板対向面、前記基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、流体フロー部材と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときであって、前記回転機構が前記基板ホルダを回転させるように作動している間、前記基板対向面と前記ワーク面との間の平均鉛直方向距離を長くする又は短くするように構成された鉛直方向移動機構と、を含み、
前記基板対向面は、外側リング形状セクションと内側リング形状セクションとを有し、該内側リング形状セクションは該外側リング形状セクションよりも前記回転軸に近くにあり、前記基板対向面の内側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分の内側部分の上方にあり、第一曲率半径を有し、前記基板対向面の外側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分のエッジ部分の上方にあり、第二曲率半径を有し、該第二曲率半径は該第一曲率半径とは異なり、前記基板対向面は前記ワーク面に対して凸である、スピンコーティング装置。
スピンコーティング装置。
A spin coating apparatus for coating a substrate, the spin coating apparatus comprising:
A substrate holder configured to hold the substrate in a horizontal direction during a spin coating process;
A rotation mechanism connected to the substrate holder and configured to rotate the substrate holder about a rotation axis;
A liquid dispenser configured to dispense liquid material onto a work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder, the work surface having a circular shape; A liquid dispenser that is planar and opposite the bottom surface of the substrate that contacts the substrate holder;
A ring-shaped fluid flow member having a substrate facing surface, the fluid flow member being vertically above a ring-shaped portion of the work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder. said substrate-facing surface is configured to be positioned so that is positioned, the ring-shaped portion of the workpiece surface extends from the outer edge of the work surface to a predetermined radial distance from said rotary shaft, said substrate-facing surface A fluid flow member bent such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface varies radially relative to a given radial distance from the rotational axis ;
The average vertical direction between the substrate facing surface and the workpiece surface when the substrate is disposed on the substrate holder and while the rotation mechanism operates to rotate the substrate holder A vertical movement mechanism configured to increase or decrease the distance, and
The substrate facing surface has an outer ring shaped section and an inner ring shaped section, the inner ring shaped section being closer to the axis of rotation than the outer ring shaped section, the inner ring shaped section of the substrate facing surface Is above the inner portion of the ring-shaped portion of the work surface and has a first radius of curvature, and the outer ring-shaped section of the substrate facing surface is above the edge portion of the ring-shaped portion of the work surface. The spin coating apparatus has a second radius of curvature, the second radius of curvature is different from the first radius of curvature, and the substrate facing surface is convex with respect to the work surface.
Spin coating equipment.
前記基板対向面と前記ワーク面との間の前記所与の鉛直方向距離は、前記所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの径方向距離が長くなるにつれて、短くなるように変化する、請求項1に記載のスピンコーティング装置。   The given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface changes such that the given vertical distance becomes shorter as the radial distance from the rotation axis becomes longer. Item 4. The spin coating apparatus according to Item 1. 前記流体フロー部材は、前記ワーク面の円形状部分の鉛直方向上方に円形開口を規定し、該円形開口は、前記回転軸から前記所定径方向距離まで延びる、請求項1に記載のスピンコーティング装置。   The spin coating apparatus according to claim 1, wherein the fluid flow member defines a circular opening vertically above a circular portion of the work surface, and the circular opening extends from the rotating shaft to the predetermined radial distance. . 前記第一曲率半径は、約20ミリメートルと90ミリメートルとの間にあり、
前記第二曲率半径は、約1000ミリメートルと2000ミリメートルとの間にある、請求項1に記載のスピンコーティング装置。
The first radius of curvature is between about 20 millimeters and 90 millimeters;
The spin coating apparatus of claim 1, wherein the second radius of curvature is between about 1000 millimeters and 2000 millimeters.
前記第一曲率半径は、約50ミリメートルと70ミリメートルとの間にあり、
前記第二曲率半径は、約1300ミリメートルと1500ミリメートルとの間にある、請求項4に記載のスピンコーティング装置。
The first radius of curvature is between about 50 millimeters and 70 millimeters;
The spin coating apparatus of claim 4, wherein the second radius of curvature is between about 1300 millimeters and 1500 millimeters.
前記基板対向面は、前記基板対向面と前記ワーク面との間の距離が前記ワーク面の外側エッジに向かって径方向において短くなるように、前記ワーク面に対して凸である頂部が平面で切断された円錐の形状を規定する、請求項1に記載のスピンコーティング装置。   The substrate facing surface has a flat top portion that is convex with respect to the work surface so that a distance between the substrate facing surface and the work surface decreases in a radial direction toward an outer edge of the work surface. The spin coating apparatus according to claim 1, wherein the spin coating apparatus defines a shape of a cut cone. 前記基板対向面は、スピンコーティング処理時の乾燥均一性を改善するように選択された曲がり具合を有する、請求項6に記載のスピンコーティング装置。   The spin coating apparatus according to claim 6, wherein the substrate facing surface has a curvature selected to improve drying uniformity during a spin coating process. 前記基板対向面と前記ワーク面との間の変化する所与の鉛直方向距離は、前記ワーク面上の乱流を最小限にするように選択された、請求項7に記載のスピンコーティング装置。   The spin coating apparatus according to claim 7, wherein a given given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface is selected to minimize turbulence on the work surface. 前記流体フロー部材は、少なくとも一つのセグメントが隣接するセグメントから離れるように移動するように構成された、2つ以上のセグメントを含む、請求項1に記載のスピンコーティング装置。   The spin coating apparatus of claim 1, wherein the fluid flow member includes two or more segments configured to move at least one segment away from an adjacent segment. 前記流体フロー部材は、各セグメントが隣接するセグメントから離れるように移動するように構成された、4つのセグメントを含む、請求項9に記載のスピンコーティング装置。   The spin coating apparatus of claim 9, wherein the fluid flow member includes four segments, each segment configured to move away from an adjacent segment. 前記流体フロー部材の基板対向面は、前記流体フロー部材が複数の線形セグメントを含む断面曲率を有するように、複数の平面的径方向セグメントを含む、請求項1に記載のスピンコーティング装置。   The spin coating apparatus according to claim 1, wherein the substrate facing surface of the fluid flow member includes a plurality of planar radial segments such that the fluid flow member has a cross-sectional curvature including a plurality of linear segments. 前記流体フロー部材は、前記流体フロー部材が前記基板上方に部分リングを形成するような開口を規定する、請求項1に記載のスピンコーティング装置。 It said fluid flow member, said fluid flow member defines an opening so as to form a partial ring above the substrate, spin coating apparatus according to claim 1. 半導体デバイスを製造する方法であって、当該方法は、
基板を基板ホルダ上に位置決めする工程であって、該基板ホルダは、該基板を水平方向に保持し、回転軸を有し、該基板は、該基板ホルダに接触する底面と、該底面とは反対側にあるワーク面を有する、工程と、
前記基板ホルダ上方に流体フロー部材を位置決めする工程であって、該流体フロー部材は基板対向面を含み、該流体フロー部材を位置決めする工程は、前記ワーク面の上方で所定平均鉛直方向距離で前記ワーク面の鉛直方向上方に該基板対向面を位置決めする工程を含み、該基板対向面の少なくとも一部は、該基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、工程と、
前記基板上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスする工程と、
前記液体材料が前記基板のワーク面にわたって広がるように前記基板ホルダに結合された回転機構を介して前記基板及び前記基板ホルダをスピンさせる工程と、
前記液体材料を前記ワーク面上にディスペンスする工程の前に、前記ワーク面の上方、前記所定平均鉛直方向距離で前記基板対向面を維持する工程と、
前記液体材料へのディスペンスの開始に続けて、鉛直方向移動機構を介して、前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程と、を含む方法。
A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising:
A step of positioning the substrate on the substrate holder, wherein the substrate holder holds the substrate in a horizontal direction and has a rotation axis, and the substrate has a bottom surface contacting the substrate holder, and the bottom surface A process having a work surface on the opposite side;
Positioning the fluid flow member above the substrate holder , the fluid flow member including a substrate facing surface, the positioning the fluid flow member at a predetermined average vertical distance above the workpiece surface; Positioning the substrate facing surface vertically above the work surface, wherein at least a portion of the substrate facing surface has a given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface. Bending to change radially for a given radial distance from the axis of rotation;
A step of dispensing a liquid material onto a work surface of the substrate through a liquid dispenser positioned above the substrate,
Spinning the substrate and the substrate holder via a rotation mechanism coupled to the substrate holder so that the liquid material spreads across the work surface of the substrate;
Maintaining the substrate facing surface at the predetermined average vertical distance above the work surface before the step of dispensing the liquid material onto the work surface;
Following the start of dispensing to the liquid material, reducing the predetermined average vertical distance to a second predetermined average vertical distance via a vertical movement mechanism .
前記基板対向面は、外側リング形状セクションと内側リング形状セクションを有し、該内側リング形状セクションは該外側リング形状セクションよりも前記回転軸に近くにあり、前記基板対向面の外側リング形状セクションが実質的に径方向に線形スロープを有する一方、前記基板対向面の該内側リング形状セクションは径方向に曲がっており、
前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程により、前記基板対向面の外側セクションは、前記ワーク面から約4ミリメート未満に位置決めされており、
前記外側セクションは、前記ワーク面が約300ミリメートルの直径を有するときに、前記回転軸から約80−120ミリメートルの径方向距離を超えて延びており、
前記外側セクションは、前記ワーク面が約450ミリメートルの直径を有するときに、前記回転軸から約100−170ミリメートルの径方向距離を超えて延びている、請求項13に記載の方法。
The substrate facing surface has an outer ring-shaped section and an inner ring-shaped section, the inner ring-shaped section being closer to the rotational axis than the outer ring-shaped section, and the outer ring-shaped section of the substrate facing surface is While having a substantially linear slope in the radial direction, the inner ring-shaped section of the substrate facing surface is bent in the radial direction;
Wherein the predetermined average vertical distance of the step of shortening the second predetermined average vertical distance, outer section of the substrate opposing surface is positioned from the workpiece surface to less than about 4 mm,
The outer section extends beyond a radial distance of about 80-120 millimeters from the axis of rotation when the work surface has a diameter of about 300 millimeters;
14. The method of claim 13, wherein the outer section extends beyond a radial distance of about 100-170 millimeters from the axis of rotation when the work surface has a diameter of about 450 millimeters.
前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程は、前記液体材料の前記ワーク面上へのディスペンス開始より所定時間内に起きる、請求項13に記載の方法。   The method according to claim 13, wherein the step of shortening the predetermined average vertical distance to a second predetermined average vertical distance occurs within a predetermined time from the start of dispensing the liquid material onto the workpiece surface. 半導体デバイスを製造する方法であって、当該方法は、
基板を基板ホルダ上に位置決めする工程であって、該基板ホルダは、該基板を水平方向に保持し、回転軸を有し、該基板は、該基板ホルダに接触する底面と、該底面とは反対側にあるワーク面を有する、工程と、
前記基板ホルダの上方に流体フロー部材を位置決めする工程であって、該流体フロー部材は基板対向面を含み、該流体フロー部材を位置決めする工程は、前記ワーク面の上方で所定平均鉛直方向距離で前記ワーク面の鉛直方向上方に該基板対向面を位置決めする工程を含み、該基板対向面の少なくとも一部は、該基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、工程と、
前記基板の上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスする工程と、
前記液体材料が前記基板のワーク面にわたって広がるように前記基板ホルダに結合された回転機構を介して前記基板及び前記基板ホルダをスピンさせる工程と、
前記基板対向面が前記ワーク面と実質的に同一の角速度で回転するように、前記基板ホルダと同一の回転方向に前記基板対向面を回転させる工程と、を含む方法。
A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising:
A step of positioning the substrate on the substrate holder, wherein the substrate holder holds the substrate in a horizontal direction and has a rotation axis, and the substrate has a bottom surface contacting the substrate holder, and the bottom surface A process having a work surface on the opposite side;
Positioning the fluid flow member above the substrate holder, the fluid flow member including a substrate facing surface, the positioning the fluid flow member at a predetermined average vertical distance above the workpiece surface; Positioning the substrate facing surface vertically above the work surface, wherein at least a portion of the substrate facing surface has a given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface. Bending to change radially for a given radial distance from the axis of rotation;
Dispensing a liquid material onto a work surface of the substrate via a liquid dispenser positioned above the substrate;
Spinning the substrate and the substrate holder via a rotation mechanism coupled to the substrate holder so that the liquid material spreads across the work surface of the substrate;
Wherein as the substrate opposing surface is rotated by the workpiece surface and substantially the same angular velocity, the method comprising the steps of rotating the substrate opposing surface in the same direction of rotation and the substrate holder.
前記基板ホルダ上方に前記流体フロー部材を位置決めする工程は、複数の流体フロー部材セグメントを機械的に組み合わせて、前記流体フロー部材を形成する、請求項13に記載の方法。 Process, by combining a plurality of fluid flow member segments mechanically to form said fluid flow member, The method according to claim 13 for positioning said fluid flow member above the substrate holder. 半導体デバイスを製造する方法であって、当該方法は、
基板を基板ホルダ上に位置決めする工程であって、該基板ホルダは、該基板を水平方向に保持し、回転軸を有し、該基板は、該基板ホルダに接触する底面と、該底面とは反対側にあるワーク面を有する、工程と、
前記基板ホルダの上方に流体フロー部材を位置決めする工程であって、該流体フロー部材は基板対向面を含み、該流体フロー部材を位置決めする工程は、前記ワーク面の上方で所定平均鉛直方向距離で前記ワーク面の鉛直方向上方に該基板対向面を位置決めする工程を含み、該基板対向面の少なくとも一部は、該基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が、前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、工程と、
前記基板の上方に位置決めされた液体ディスペンサを介して前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスする工程と、
前記液体材料が前記基板のワーク面にわたって広がるように前記基板ホルダに結合された回転機構を介して前記基板及び前記基板ホルダをスピンさせる工程と、
第一期間、前記液体材料を前記ワーク面上にディスペンスする工程の前に、前記ワーク面上方に前記所定平均鉛直方向距離で前記基板対向面を維持する工程と、
第二期間、前記液体材料へのディスペンスの開始に続けて、鉛直方向移動機構を介して、前記所定平均鉛直方向距離を第二所定平均鉛直方向距離に短くする工程と、
第三期間、前記基板が記基板ホルダ上でスピンし続けている間に、前記所定平均鉛直方向距離を第三所定鉛直方向距離に長くする工程と、を含む方法。
A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising:
A step of positioning the substrate on the substrate holder, wherein the substrate holder holds the substrate in a horizontal direction and has a rotation axis, and the substrate has a bottom surface contacting the substrate holder, and the bottom surface A process having a work surface on the opposite side;
Positioning the fluid flow member above the substrate holder, the fluid flow member including a substrate facing surface, the positioning the fluid flow member at a predetermined average vertical distance above the workpiece surface; Positioning the substrate facing surface vertically above the work surface, wherein at least a portion of the substrate facing surface has a given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface. Bending to change radially for a given radial distance from the axis of rotation;
Dispensing a liquid material onto a work surface of the substrate via a liquid dispenser positioned above the substrate;
Spinning the substrate and the substrate holder via a rotation mechanism coupled to the substrate holder so that the liquid material spreads across the work surface of the substrate;
A step of maintaining the substrate opposing surface in a first period, before the step of dispensing the liquid material on the workpiece surface, the predetermined average vertical distance above the workpiece surface,
Second period, following the start of dispensing to the liquid material, through the vertical movement mechanism, shortening the predetermined average vertical distance to a second predetermined average vertical distance,
Third period, while the substrate continues to spin on serial substrate holder, the method comprising the steps of extending the predetermined average vertical distance to the third predetermined vertical distance.
基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、
基板対向面を有する流体フロー部材と、を含み、
前記基板対向面が、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされ、前記流体フロー部材は前記回転軸を中心とした実質的に円形の開口を規定し、前記流体フロー部材は、規定された前記開口の直径を大きくする又は小さくすることができるように構成され、
前記流体フロー部材は、ダイヤフラム部材と、リング形状ベースプレートと、を含み、
前記ダイヤフラム部材は、互いに摺動して、規定された前記開口の直径を大きくする又は小さくするように構成された複数のブレードを含み、
前記複数のブレードは、装着リングを回転させることにより、前記ブレードが、規定された前記開口の直径を大きくする又は小さくするように、複数のロッドを介して該装着リングに取り付けられている、
スピンコーティング装置。
A spin coating apparatus for coating a substrate, the spin coating apparatus comprising:
A substrate holder configured to hold the substrate in a horizontal direction during a spin coating process;
A rotation mechanism connected to the substrate holder and configured to rotate the substrate holder about a rotation axis;
A liquid dispenser configured to dispense a liquid material onto a work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder, the work surface being planar, A liquid dispenser on the opposite side of the bottom surface of the substrate that contacts the substrate holder;
A fluid flow member having a substrate facing surface,
The substrate facing surface is positioned vertically above the work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder, and the fluid flow member is substantially circular about the rotation axis. The fluid flow member is configured to increase or decrease the diameter of the defined opening ;
The fluid flow member includes a diaphragm member and a ring-shaped base plate,
The diaphragm member includes a plurality of blades configured to slide relative to each other to increase or decrease the diameter of the defined opening;
The plurality of blades are attached to the mounting ring via a plurality of rods such that by rotating the mounting ring, the blade increases or decreases the diameter of the defined opening.
Spin coating equipment.
基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、A spin coating apparatus for coating a substrate, the spin coating apparatus comprising:
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、  A substrate holder configured to hold the substrate in a horizontal direction during a spin coating process;
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、  A rotation mechanism connected to the substrate holder and configured to rotate the substrate holder about a rotation axis;
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、円形状を有し、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、  A liquid dispenser configured to dispense liquid material onto a work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder, the work surface having a circular shape; A liquid dispenser that is planar and opposite the bottom surface of the substrate that contacts the substrate holder;
基板対向面を有するリング形状の流体フロー部材であって、該流体フロー部材は、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面のリング形状部分の鉛直方向上方に前記基板対向面が位置決めされるように位置するように構成され、前記ワーク面のリング形状部分は、前記ワーク面の外側エッジから前記回転軸からの所定径方向距離まで延び、前記基板対向面の一部が、前記基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっている、流体フロー部材と、  A ring-shaped fluid flow member having a substrate facing surface, the fluid flow member being vertically above a ring-shaped portion of the work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder. The substrate facing surface is positioned so as to be positioned, and a ring-shaped portion of the work surface extends from an outer edge of the work surface to a predetermined radial distance from the rotation shaft, A fluid flow that is curved such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface varies radially relative to a given radial distance from the axis of rotation. Members,
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときであって、前記回転機構が前記基板ホルダを回転させるように作動している間、前記基板対向面と前記ワーク面との間の平均鉛直方向距離を長くする又は短くするように構成された鉛直方向移動機構と、を含み、  The average vertical direction between the substrate facing surface and the workpiece surface when the substrate is disposed on the substrate holder and while the rotation mechanism operates to rotate the substrate holder A vertical movement mechanism configured to increase or decrease the distance, and
前記基板対向面は、線形の外側リング形状セクションと曲がった内側リング形状セクションとを有し、曲がった該内側リング形状セクションは線形の該外側リング形状セクションよりも前記回転軸に近くにあり、前記基板対向面の曲がった内側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分の内側部分の上方にあり、曲率半径を有し、前記基板対向面の線形の外側リング形状セクションは、前記ワーク面のリング形状部分のエッジ部分の上方にある、スピンコーティング装置。  The substrate facing surface has a linear outer ring-shaped section and a bent inner ring-shaped section, the bent inner ring-shaped section being closer to the axis of rotation than the linear outer ring-shaped section; A curved inner ring-shaped section of the substrate facing surface is above the inner portion of the ring-shaped portion of the work surface and has a radius of curvature, and a linear outer ring-shaped section of the substrate facing surface is formed of the work surface. A spin coating device above the edge of the ring-shaped part.
前記基板対向面の線形の外側リング形状セクションが径方向に線形スロープを有する、請求項20に記載のスピンコーティング装置。21. The spin coating apparatus of claim 20, wherein the linear outer ring-shaped section of the substrate facing surface has a linear slope in the radial direction. 前記流体フロー部材が前記基板のワーク面の鉛直方向上方に位置決めされているときに、前記ワーク面と前記基板対向面の線形の外側リング形状セクションとの間に実質的に一定の鉛直方向距離があるように、線形の前記外側リング形状セクションが平坦である、請求項20に記載のスピンコーティング装置。When the fluid flow member is positioned vertically above the work surface of the substrate, there is a substantially constant vertical distance between the work surface and the linear outer ring-shaped section of the substrate facing surface. 21. The spin coating apparatus of claim 20, wherein the linear outer ring-shaped section is flat. 前記鉛直方向移動機構は、前記外側リング形状セクションと前記ワーク面との間の垂直距離を約5ミリメートル未満に設定する、請求項20に記載のスピンコーティング装置。21. The spin coating apparatus of claim 20, wherein the vertical movement mechanism sets a vertical distance between the outer ring-shaped section and the work surface to less than about 5 millimeters. 前記基板対向面の内側リング形状セクションの曲率半径は約20ミリメートルと90ミリメートルとの間にある、請求項22に記載のスピンコーティング装置。23. The spin coating apparatus of claim 22, wherein the radius of curvature of the inner ring-shaped section of the substrate facing surface is between about 20 millimeters and 90 millimeters. 前記基板対向面と前記ワーク面との間の前記所与の鉛直方向距離は、前記所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの径方向距離が長くなるにつれて、短くなるように変化する、請求項20に記載のスピンコーティング装置。The given vertical distance between the substrate facing surface and the work surface changes such that the given vertical distance becomes shorter as the radial distance from the rotation axis becomes longer. Item 20. The spin coating apparatus according to Item 20. 前記流体フロー部材は、前記ワーク面の円形状部分の鉛直方向上方に円形開口を規定し、該円形開口は、前記回転軸から前記所定径方向距離まで延びる、請求項20に記載のスピンコーティング装置。The spin coating apparatus according to claim 20, wherein the fluid flow member defines a circular opening vertically above a circular portion of the work surface, and the circular opening extends from the rotating shaft to the predetermined radial distance. . 基板をコーティングするスピンコーティング装置であって、当該スピンコーティング装置は、A spin coating apparatus for coating a substrate, the spin coating apparatus comprising:
スピンコーティング処理時に水平方向に基板を保持するように構成された基板ホルダと、  A substrate holder configured to hold the substrate in a horizontal direction during a spin coating process;
前記基板ホルダに接続されており、回転軸について前記基板ホルダを回転させるように構成された回転機構と、  A rotation mechanism connected to the substrate holder and configured to rotate the substrate holder about a rotation axis;
前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面上に液体材料をディスペンスするように構成されている液体ディスペンサであって、前記ワーク面は、平面的であり、前記基板ホルダに接触する前記基板の底面とは反対側にある、液体ディスペンサと、  A liquid dispenser configured to dispense a liquid material onto a work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder, the work surface being planar, A liquid dispenser on the opposite side of the bottom surface of the substrate that contacts the substrate holder;
基板対向面を有する流体フロー部材と、を含み、  A fluid flow member having a substrate facing surface,
前記流体フロー部材は、前記基板が前記基板ホルダ上に配置されているときに、前記基板のワーク面の鉛直方向上方に前記基板対向面が位置決めされるように位置するように構成され、前記基板対向面の少なくとも一部が、前記基板対向面と前記ワーク面との間の所与の鉛直方向距離が前記回転軸からの所与の径方向距離に対して径方向に変化するように曲がっており、  The fluid flow member is configured to be positioned so that the substrate facing surface is positioned vertically above the work surface of the substrate when the substrate is disposed on the substrate holder. At least a portion of the facing surface is bent such that a given vertical distance between the substrate facing surface and the workpiece surface changes in a radial direction with respect to a given radial distance from the rotation axis. And
前記基板対向面は、前記流体フロー部材が複数の線形セグメントを含む断面曲率を有するように、複数の平面的径方向セグメントを含む、スピンコーティング装置。  The spin coating apparatus, wherein the substrate facing surface includes a plurality of planar radial segments such that the fluid flow member has a cross-sectional curvature including a plurality of linear segments.
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