JP2002045783A - 塗料の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スピンコートにより塗膜の均一化及び薄膜化を
行う塗料の塗布方法を提供する。 【解決手段】基材を比較的低回転にて回転させながら通
常のスピンコートに用いるものより低濃度となされた塗
料を滴下し、所定の塗布量が滴下された時点で滴下を停
止させ、塗料を基材表面全体に拡散させる塗料拡散工程
と、更に基材の回転を続け塗料の膜厚を均一かつ薄膜に
ならしめる塗膜の均一化工程及び溶媒乾燥工程を有し、
前記３つの工程の回転中において少なくとも１度回転数
を下げることで比較的大型の基材について極めて均一且
つ薄膜に塗りムラがなく塗布することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平滑な基材上に均
一で薄膜の塗膜層を形成する塗料の塗布方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】スピンコートは、基材上に塗料を滴下
し、基材を回転させることで塗料を基材上に拡散させる
塗布方法であり、従来のような刷毛、スプレー等の道具
を塗布に使用することなく、刷毛、スプレー等を使用す
るよりはるかに均一で薄膜である塗膜が得られるもので
ある。

【０００３】用途としてよく用いられるのは、半導体ウ
エハにレジストと呼ばれる感光剤を塗布する場合であ
り、このことからもわかるように、比較的小型の部材の
塗装に適している。通常、高濃度の塗料を基材上に少量
滴下した後、一定の高速回転にて拡散させて塗布を行
い、塗布後更に回転を高めて溶媒を乾燥させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来スピンコートは前
記の如き比較的小型の部材向けの塗装技術であり、表面
が平滑であっても同じ方法で比較的大型の部材を塗装し
ようとすると、大量の塗料を一度に滴下して拡散させる
方法を採らざるを得ず、必然的に塗膜厚が大きいものと
なる。

【０００５】また、高濃度の塗料を高速回転にて拡散さ
せようとすると、液の表面張力が極めて高い状態で遠心
力がかかるため、塗料は面状ではなく線状に拡散する傾
向となり、塗料は均一に拡散出来ず膜厚の不均一や塗り
ムラが生じる。

【０００６】更に、高濃度の塗料を高速回転にて塗料を
拡散させようとすると、前記の如く線状に拡散した塗料
の間に生じる未塗布部分にも塗料を行き渡らせる必要が
あり、その間既に塗布された部分上に存在する塗料は基
材の辺縁部に達して遠心力により基材外へ飛散させられ
その分の塗料は無駄となるため、塗料の滴下量に対し塗
布面積が小さくなり効率が悪い。

【０００７】そこで本発明は、スピンコートにて比較的
大型の基材上に均一で薄膜である塗膜層を形成するため
の塗料の塗布方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは前記課題を解
決する目的で鋭意研究の結果、以下に述べる方法によっ
て本発明を完成した。すなわち本発明は平滑な基材を回
転させながら塗料を基材上に滴下し、所定の塗布量が滴
下されて塗料が基材全面に拡散された後、該滴下を停止
するとともに回転速度を下げ、その下げた回転速度で回
転している状態が塗膜の均一化工程及び溶媒乾燥工程と
することを特徴とする塗料の塗布方法である。

【０００９】これにより、従来は比較的小型の基材での
み可能であったスピンコートによる塗膜の形成が、比較
的大型の基材においても極めて均一且つ薄膜で、塗りム
ラがなく塗料を塗布することが可能となった。

【００１０】比較的低濃度の塗料を用いることで、溶媒
を含めた全体としての滴下量は増えるものの塗料は回転
により比較的面状に拡散されるため、辺縁部から基材外
へ飛散される塗料の量は減少させることができ、高濃度
の塗料を用いる場合と較べ塗料の固形分量としての効率
は向上する。

【００１１】塗料の滴下の方法は特に限定されるもので
はなく、人手により行う方法でもよいが、塗料は一定に
滴下するのが好ましく、塗料滴下装置を用いる方法が好
ましい。また塗料の滴下位置は回転芯付近で固定しても
よいし、塗料の拡散状態によっては効率を考慮して滴下
中に滴下位置を移動させてもよい。

【００１２】基材の回転速度は、塗料拡散工程、塗膜の
均一化工程及び溶媒乾燥工程において一定でもよく、ま
た塗料の粘度、塗装効率、基材に対する親和性等を考慮
して段階的又は連続的に低下させてもよい。

【００１３】本発明に適応する基材の形状は、円形、方
形、シェル状、短冊状等、回転により塗料が均一に拡散
できるものであれば特に限定するものではなく、回転に
よる塗料の拡散を妨げるが如き急激な山状、谷状等の部
位がなければどのような形状でも塗装可能である。

【００１４】また基材の大きさは、回転可能であり且つ
必要な回転数で回転させることができれば特に限定する
ものではないが、好適には本発明の利点が発揮される大
きさのものであり、例えば方形であれば１００ｍｍ×１
００ｍｍ程度より大きなもの、円形であれば直径１５０
ｍｍ程度より大きなものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】従来のスピンコートに用いるべき
濃度に調整された塗料を、更に溶媒にて通常のスピンコ
ートに用いるものより低濃度に希釈し塗布用の塗料とす
る。該塗布用の塗料をスピンコーター上方の塗料滴下装
置に充填する。

【００１６】適宜大きさの基材をスピンコーターの回転
装置にチャック等を用いて十分に強固に固定し、基材を
従来のスピンコーターと比較して低い回転速度にて回転
させながら、塗料滴下装置より溶媒にて比較的低濃度と
なされた塗料をスピンコーター及び基材上方の塗料滴下
装置を用いて基材上に連続滴下し、所定の塗布量が滴下
された時点すなわち塗料が基材全体に拡散された時点で
滴下を停止する。

【００１７】塗料の滴下の停止後、基材を滴下中におけ
る回転速度より更に回転速度を下げて回転させること
で、基材表面に拡散した塗料の膜厚を均一かつ薄膜にな
らしめ、併せて溶媒を揮発させ乾燥を行う。その後回転
装置より基材を離脱し、塗料の硬化温度に合わせて設定
した焼付炉にて硬化反応させ被覆物を得る。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の一形態について具体的に説明
する。

【００１９】表面が鏡面に近い状態まで平滑となされた
８００ｍｍ×８００ｍｍの材質がステンレスである平板
を、中性洗剤等で脱脂し乾燥させ基材とする。該基材を
スピンコーターにセットし、３００ｒｐｍにて回転させ
ながら、通常の小型基材へのスピンコートにて塗布する
のに用いる濃度の約１０の１にまでイソプロピルアルコ
ールにて希釈したＴＯＴＯ ＥＮＡ１００を基材全体に
拡散されるまで連続滴下する。

【００２０】前記塗料の滴下を停止した後、回転速度を
１００ｒｐｍに下げて回転を続け、塗膜層を均一化及び
薄膜化し、溶媒が十分に揮発した時点で回転を停止さ
せ、スピンコーターから外し焼付炉へ搬送し、炉内で硬
化反応させ被覆物を得た。

【００２１】蛍光Ｘ線による膜厚の測定結果は次の表１
に示す通りであり、測定地点は被覆物の両端が地点１、
地点２２で回転軸付近すなわち中心部地点１１〜１２で
あるが、表１に示す通り膜厚の平均値は２０５ｎｍ、最
大、最小値の差は１５ｎｍ程度であり、極めて均一で薄
膜な塗膜が得られている。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明により、従来は比較的小型の基材
でのみ可能であったスピンコートによる塗膜の形成が、
比較的大型の基材においても極めて均一且つ薄膜で、塗
りムラがなく塗料を塗布することが可能となった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平滑な基材を回転させながら塗料を基材
   上に滴下し、所定の塗布量が滴下されて塗料を基材全面
   に拡散させる塗料拡散工程の後、該滴下を停止した後も
   回転を続け、回転している状態が塗膜の均一化工程及び
   溶媒乾燥工程であり、塗料拡散工程、塗膜の均一化工程
   及び溶媒乾燥工程の回転中において、少なくとも一度回
   転速度を下げることを特徴とする塗料の塗布方法。
2. 【請求項２】 塗料拡散工程は、塗料の滴下中に回転速
   度を一度あるいはそれ以上の回数に亘って下げることに
   より、塗料の基材上全面への拡散をより効率よく行うこ
   とを特徴とする請求項１に記載の塗料の塗布方法。
3. 【請求項３】 塗膜の均一化工程及び溶媒乾燥工程は、
   塗料滴下後の回転速度を一度あるいはそれ以上の回数に
   亘って下げることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   塗料の塗布方法。
4. 【請求項４】 塗料拡散工程は、塗料の固形分濃度を希
   薄にし、且つ滴下量を多くすることで塗料の基材上への
   拡散を容易にしたことを特徴とする請求項１、２又は３
   に記載の塗料の塗布方法。
5. 【請求項５】 基材は、方形、円形、シェル状、短冊状
   等回転によって塗料が拡散する形状であることを特徴と
   する請求項１、２，３又は４に記載の塗料の塗布方法。