形成涂膜的方法和装置制造方法及图纸

一种形成涂膜的装置，其中包括：支撑一个面向上的基片，并使该基片围绕垂直轴旋转的旋转夹盘，供应涂覆液溶剂到基片上的第一喷嘴，和向基片中心部位供应涂覆溶液的第二喷嘴。第一和第二喷嘴由喷头支撑着，使支撑的喷嘴在基片上方滴加位置和偏置基片的等待位置之间移动。靠旋转夹盘的旋转，使溶剂和涂覆溶液沿基片的表面扩散。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及形成涂膜的方法，如在半导体片上或它的涂层上形成保护膜，以及形成涂膜的装置。众所周知，在半导体
内，当半导体片上所形成的半导体涂层、绝缘层、或电极层要腐蚀成预定的图案时，在涂层的表面上形成保护膜，以作为图案部分的遮盖物。例如，旋转涂覆是公知的一种形成保护膜的方法。按照这个方法，将半导体片放置并固定在一旋转的工作台上。例如，将含有溶剂和光敏树脂的保护溶液滴加在半导体片上表面的中心部位。由于半导体片的旋转和离心作用，保护溶液从片的中心位置螺旋状扩散到边缘部位，由此在半导体片上涂上该保护溶液。根据这个方法，在将保护溶液从片的中心位置扩散到边缘位置的过程中，保护溶液中的溶剂将蒸发掉。由于这个原因，保护溶液的粘度沿扩散方向而变化，且中心部位保护膜的厚度与边缘部位的厚度不同。此外，边缘部位的边缘速度比中心部位高，边缘部位的保护溶液分散量远远大于中心部位的量，因此，不可能获得均匀的涂覆。由于这个原因，正如在公开号为57-43422和59-141220的日本专利中所描述的，提供了一种调整保护溶液温度的方向，或为抑制保护溶液中溶剂蒸发，向保护膜形成环境中填充与保护溶液中相同的溶剂的方法。如在公开号为59-11895，61-91655和61-150332的日本专利中所描述的，也提出了一种保护溶液涂覆前，向半导体片滴加保护溶液溶剂的方法。然而，在前者的方法中，在形成保护膜中所用保护溶液的量很大。例如，只有1-2%的保护溶液实际形成了保护膜。例如，对于8″半导体片，为形成1-μm厚的保护膜，需要8cc保护溶液。在后者方法中，难以获得均匀涂层，因此，这种传统的难题得不到满意的解决。本专利技术的一个目的是提供一种方法，该方法需要很少量的涂覆溶液，如保护溶液，并能形成具有均匀厚度的涂膜，以及其进行涂覆的装置。按照本专利技术的一个目的，提供一种形成涂膜的方法，其中该方法包括，在保持旋转或静止的基片上施用涂覆溶液溶剂的步骤，使施用有溶剂的基片，在初始旋转速度下，将溶剂扩散到整个表面上，将预定量的涂敷溶液施用有基片的中心，同时使基片以第二速度旋转，由此，将涂覆溶液扩散到整个表面上，形成涂膜。根据本专利技术，基片(半导体片、液晶基片或这一类的基片)其含意是指基片本身和含有如金属层和半导体层的基片涂层或其它材料的涂层。因此，使用溶剂的基片表示为直接在基片上使用溶剂、或者在形成涂层的基片上使用溶剂。即，这意味着在一个基片上涂覆溶液是可使用的。该基片的形状不受限制。因此，可以是圆盘状，矩形状或其它一类的形状。根据本专利技术，涂覆溶液表示为通过溶剂形成液态而存在的溶液，就像通常在普通领域所使用的那样。例如，它是指保护(光敏型)溶液、磁化溶液等等。根据本专利技术，例如，用来作基片的半导体片的大小，涂覆溶液时的旋转速度，涂覆溶液喷咀(第二喷咀)的内径，涂覆溶液的供应时间和供应量，最好按如下设定。然而，条件并不只限定这些。6″片旋转速度3000-6000rpm喷咀内径0.1-2.0mm供应时间平坦片4±2秒不平坦片3±2秒供应量平坦片0.2-1.0cc不平坦片0.5-2.0cc8″片旋转速度2000-4000rpm喷咀内径0.5-2.0mm供应时间平坦片6±2秒不平坦片4±2秒供应量平坦片0.5-2.0cc不平坦片1.0-3.0cc12″片旋转速度1000-3000rpm喷咀内径0.8-3.5mm供应时间平坦片9±1秒不平坦片7±1秒供应量平坦片1.0-3.0cc不平坦片1.5-5.0ccLCD基片旋转速度500-20004rpm喷咀内径0.8-5.0mm供应时间12±4秒供应量2.0-9.0cc本专利技术的其它目的和优点将在下面的论述中提出，一部分将从论述中得到明确，或者，可以从本专利技术的实践中得知。特别是借助于在所附的权利要求书中所指出的技术特征和其组合，可实现并能获得本专利技术的目的和优点。构成说明书一部分的附图，与说明书结合能清楚地说明本专利技术的最佳实施方案。结合上面给出的一般描述和下面所给出的最佳实施方案的详细描述能很好地解释本专利技术的原理。附图说明图1是根据本专利技术的一实施方案，用于完成形成涂膜的方法所用的保护涂覆装置示意图。图2是涂覆装置平面图。图3是保护溶液从喷咀排出的流速(隔膜泵的驱动时间)和在一个时间间隔中气动阀定时运行的定时曲线图。图4A-4C是分别表示供应保护溶液喷咀的各种改型和它端部部位的局部图。图5是在涂覆装置中所用喷头的放大透视图。图6是喷头的剖面图。图7是解释利用涂覆装置形成保护膜方法的流程图。图8是整个保护涂覆、开发装置，并得到应用的涂覆装置示意透视图。图9和10是喷头改型的各个透视图和剖面图。图11、12和13是不同改型喷头组装成喷咀的剖面图。图14是改型的喷咀组件和以玻璃基片作为实体，并在其上形成涂膜的透视图。图15是保护溶液排放时间和8″半导体片旋转速度之间关系对厚度变化范围的曲线图。图16是保护溶液的排放时间和排放流速与片的旋转速度之间关系的曲线图。图17是保护溶液排放时间和6″半导体片旋转速度之间关系对厚度变化范围的曲线图。图18是在溶剂环境中形成保护膜装置的剖面示意图。图19是在减压环境下形成保护膜装置的示意局部图。图20和21是具有三个保护溶液喷咀涂覆装置的剖面示意图和平面示意图。图22是解释图21改型装置的平面示意图。图23是解释图22改型装置的平面示意图。图23A和23B分别是沿图23中剖线23A-23A和23B-23B的剖视图。图24是解释图22其它改型装置的平面示意图。图24A和24B分别是沿图24中剖线24A-24A和24B-24B的剖视图。图25是解释具有其它不同喷头装置的平面图。图26是表示图25中改型喷头装置的平面图。参照附图详细描述本专利技术的实施方案。在此说明书中，将把本专利技术的形成涂膜方法及形成装置或涂覆装置应用于在半导体片上形成保护膜的方法和形成装置中。如图1所示，涂覆装置包括工作容器1;具有可垂直移动装置的旋转部件，例如，旋转夹盘2，电机2a，如脉冲电机，作为使旋转夹盘旋转的装置;喷头5;和扫描机械6。工作容器1放置欲进行涂覆的部件或盘一类的基片，例如半导体片W(以后称之为片)，旋转夹盘2利用真空吸引将片W水平状固定在它的上表面上，根据预定的程序，以变化旋转速度使其旋转。涂覆溶液溶剂A的喷咀3(第一喷咀)和作为涂覆溶液的保护溶液B的喷咀4(第二喷咀)，二者在旋转夹盘2上方是可移动的，彼此之间靠近并整体地安装在喷头5上。扫描机械6是一种控制喷头5在喷头等待位置和片上方运行位置之间移动的装置。分别从喷咀3和4中供应溶剂和溶液的溶剂供应通道和保护溶液供应通道分别含有温度调节装置10，以设定溶剂A和保护溶液B流过这些通道时的预定温度。喷咀3通过作为溶剂通道的溶剂供应管7和开闭阀7a与溶剂罐7b连接。靠控制供到溶剂罐7b中的氮化物(N2)的压力，在预定时间内向片W提供预定量的溶剂A。保护溶液供应喷咀4通过作为保护溶液供应通道的保护溶液供应管8与保护溶液罐8b相通。依次通过回抽阀8c、气动阀8d、分离和去除保护溶液B中气泡的气泡去除装置8e、过滤器8f和隔膜泵8g将保护溶液供到管8中。隔膜泵8g通过可膨胀的驱动部件进行控制，且通过喷咀4能将预定量的保护溶液供应(如滴加)到片W的中心部位。因此，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成涂膜的方法，其中该方法的步骤包括： 将涂覆溶液的溶剂供应到保持旋转或静止基片的一表面上； 提供有所说溶剂的基片，以第一旋转速度旋转，将所说的溶剂扩散到所说表面的整个面上； 在所说的基片的基本中心部位上供应预定量的涂覆溶液，此时使所说基片以第二速度转动，至此，将所说的涂覆溶液扩散到所说表面的整个面上，并形成涂膜。

【技术特征摘要】
JP 1993-3-25 092579/93;JP 1993-5-10 132594/93;JP 11.一种形成涂膜的方法，其中该方法的步骤包括将涂覆溶液的溶剂供应到保持旋转或静止基片的一表面上；提供有所说溶剂的基片，以第一旋转速度旋转，将所说的溶剂扩散到所说表面的整个面上；在所说基片的基本中心部位上供应预定量的涂覆溶液，此时使所说基片以第二速度转动，至此，将所说的涂覆溶液扩散到所说表面的整个面上，并形成涂膜。2.根据权利要求1的方法，其特征在于根据所说基片的旋转速度，设定涂覆溶液的量。3.根据权利要求2的方法，其特征在于设定该涂覆溶液的量和所说基片的旋转速度，使厚度变化处在不大于50埃的范围内。4.根据权利要求1的方法，其特征在于第一旋转速度不同于第二旋转速度。5.根据权利要求4的方法，其特征在于第一旋转速度包括向所说基片上散布溶剂的高旋转速度和高旋转速度之后的低旋转速度。6.根据权利要求1的方法，其特征在于第一旋转速度基本等于第二旋转速度。7.一种形成涂膜的方法，其中该方法的步骤包括从喷咀装置向保持旋转或静止的基片一表面上供应涂覆溶液的溶剂;使具有溶剂的所说基片转动，将溶剂扩散到所说表面的整个面上;和从喷咀装置中在预定的时间内，向所说基片的基本中心部位供应预定量的涂覆溶液，至此，使涂覆溶液扩散到所说基片的边缘部位，形成涂膜。8.根据权利要求7的方法，其特征在于涂覆溶液向所说基片边缘部位的扩散速度基本上等于溶剂的干燥速度。9.一种形成保护膜的方法，其特征进一步包括在保持旋转或静止的基片一表面上供应保护溶液的溶剂的步骤;使具有所说溶剂的所说基片旋转，将溶剂扩散到所说表面的整个面上的步骤;从具有预定内径的喷咀中在预定的时间内，向旋转速度为1000-6000rpm的半导体片的基本中心部位供应预定量的保护溶液，至此，将保护溶液扩散到所说半导体片一表面的整个面上，以形成保护膜的步骤。10.根据权利要求9的方法，其特征在于在保护膜形成步骤中，当所说半导体片的直径越大，设定半导体片的旋转速度越低。11.根据权利要求9的方法，其特征在于在保护膜形成步骤中的旋转速度，对于6″片为3000-6000rpm，对于8″片为2000-4000rpm，和对于12″片为1000-6000rpm。12.根据权利要求9的方法，其特征在于喷咀的内径，对于6″半导体片，为0.1-2.0mm，对于8″半导体片，为0.5-2.0mm，和对于12″半导体片，为0.8-3.5mm。13.根据权利要求9的方法，其特征在于在保护膜形成步骤中设定的供应时间，对不平坦表面的半导体片要比平滑表面的短。14.根据权利要求13的方法，其特征在于在保护膜形成步骤中的供应时间，对于平滑表面的6″半导体片为4±2秒，对于不平坦表面的6″半导体片为3±2秒，对于平滑表面的8″半导体片为6±2秒，对于不平坦表面表面的8″半导体片为4±2秒，对于平滑表面的12″半导体片为9±1秒，和对不平坦表面的12″半导体片为7±1秒。15.根据权利要求9的方法，其特征在于在保护膜形成步骤中所设定保护溶液供应量，对不平坦表面的半导体片要大于对平滑表面的半导体片。16.根据权利要求14的方法，其特征在于在保护膜形成步骤中，保护溶液的供应量，对于平滑表面的6″半导体片为0.2-1.0cc，对于不平坦表面的6″半导体片为0.5-2.0cc，对于平滑表面的8″半导体片为0.5-2.0cc，对于不平坦表面的8″半导体片为1.0-3.0cc，对于平滑表面的12″半导体片为1.0-3.0cc，和对于不平坦表面的12″半导体片为1.5-5.0cc。17.根据权利要求9的方法，其特征在于保护溶液是酚醛树脂和萘醌二嗪农酯的混合物。18.一种形成涂膜的方法，其中包括在将涂覆溶液的溶剂供应到所说基片表面上，在预先步骤中依靠基片的旋转而扩散后，再将涂覆溶液供应到基片的中心部位，使所说基片旋转，将涂覆溶液扩散到所说基片的整个表面上，并形成涂膜，在这中间设定涂覆溶液在所说基片表面上扩散时，基片表面和涂膜边缘之间的接触角，要小于没有进行预先步骤所设定的接触角。19.一种形成涂膜的方法，其中包括在将涂覆溶液的溶剂供应到所说基片表面上，在预先步骤中，依靠所说基片的旋转而扩散后，再将涂覆溶液供应到基片的中心部位，并使涂覆溶液扩散到所说基片的整个表面上，形成涂膜，这期间，设定在涂覆溶液在基片上扩散时，基片表面和涂覆溶液间的亲合力要大于没有进行预先步骤所设定的亲合力。20.一种形成涂膜的方法，其特征在于进一步包括的步骤为将涂覆溶液的溶剂供应到保持旋转或静止基片的一表面上;使具有溶剂的基片旋转，将溶剂扩散到整个表面上;和随后，当排放流速逐渐增加时，整个初始期间，在排放流速基本恒定，中间期间，和在排放流速逐渐减少，后期期间将涂覆溶液从喷咀供应到所说基片的中心部位，此时使基片旋转，至此，使涂覆溶液扩散到所说基片的整个表面上，形成涂膜，这其中要控制最后期间。21.一种形成涂膜的方法，其特征在于进一步包括的步骤为将涂覆溶液的溶剂供应到保持旋转或静止基片的表面上;使具有溶剂的所说基片旋转，将溶剂扩散到整个表面上;和当排放流速逐渐增加时，整个初始期间，当排放流速基本恒定，中间期间和排放流速逐渐减少，后期期间，将涂覆溶液从喷咀供应到所说基片的中心部位，此时，使基片旋转，至此将涂覆溶液扩散到所说基片的整个表面上，形成涂膜，这其中，要控制排放流速逐渐减少，后期期间要减速。22.一种形成涂膜的方法，其特征在于进一步包括的步骤为将涂覆溶液的溶剂供应到保持旋转或静止基片的一表面上;使具有溶剂的所说基片旋转，将溶剂扩散到整个表面上;和当排放流速逐渐增加时，整个初始期间，当排放流速基本恒定，中间期间和排放流速逐渐减少，后期期间，将涂覆溶液从喷咀供应到所说基片的中心部位，此时，使基片旋转，至此，将涂覆溶液扩散到所说基片的整个表面上，形...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷部圭藏，藤本昭浩，稻田博一，饭野洋行，北村晋治，出口雅敏，南部光宽，
申请(专利权)人：东京电子株式会社，东京电子九州株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]