スピンコート膜厚・回転数 計算ツール

最終更新:2026-09-26

要点

スピンコートの膜厚は回転数のおおむね平方根に反比例し(t ∝ ω^−0.5)、回転数を4倍にすると膜厚は約半分になります。回転数で調整できる幅は2倍程度が実用上の限度で、それ以上は固形分濃度(粘度)の違う製品で合わせます。滴下した液の95%以上は振り切られるため、塗布効率の改善も材料費の論点です。

入力

3000 rpm での膜厚1155nm
目標 1200 nm に必要な回転数2778rpm
ウェハ上に残る乾燥膜の体積81.621µL
塗布効率(膜の体積 / 滴下量)4.08%

べき乗則はデータシートのスピンカーブを近似するための経験式です。実際の膜厚は温湿度・排気・カップ形状・加速度・プリウェット(RRC)でも変わるため、基準点は自社の装置で測った値に置き換えてください。塗布効率は乾燥後の膜体積で数えた値で、固形分比率を掛けた実際の利用率はさらに小さくなります。

スピンカーブ

1,0001,5002,0002,5001,0002,0003,0004,0005,0006,000回転数 [rpm]膜厚 [nm]

回転数別の膜厚

回転数膜厚3000 rpm 比
1000 rpm2000 nm173 %
1500 rpm1633 nm141 %
2000 rpm1414 nm122 %
3000 rpm1155 nm100 %
4000 rpm1000 nm87 %
5000 rpm894 nm77 %
6000 rpm816 nm71 %

回転数の平方根に反比例する理由

スピンコートでは、ウェハ中央に滴下した液が遠心力で外へ流れ出して薄くなり、同時に溶剤が蒸発して粘度が上がり、ある時点で流れが止まって膜厚が固定されます。遠心力による薄膜化と蒸発の釣り合いから、最終膜厚はおおむね回転数の平方根に反比例し(α ≈ 0.5)、回転数を4倍にすると膜厚は約半分になります。

回転数で調整できる幅は2倍程度が実用上の限度で、それ以上は固形分濃度や粘度の違う製品を選びます。滴下した液の95%以上は振り切られて廃液になるため、塗布量の削減は材料費の大きな論点です。コーター/デベロッパでは、塗布前に溶剤でウェハを濡らしておくプリウェット(RRC)で、滴下量を大幅に減らしています。

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