JP2004311738A - 回転塗布装置への清浄な空気の供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】清浄な空気が、塗布液を塗布する基板上に供給された際に、基板として矩形基板を用いた場合でも、基板の回転による乱流の影響をなくし、塗布膜に付着した粉塵を滞留、蓄積させず、塗布膜に異物を発生させない回転塗布装置への清浄な空気の供給方法を提供すること。
【解決手段】上方のファンフィルタユニット３０から吹き出された清浄な空気３４の気流を、その断面形状が塗布液を塗布する矩形基板の短辺の長さを略直径とする円形４１であって、その中心が回転塗布装置に載置した矩形基板の中心に位置する気流として矩形基板４０上に供給すること。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの基板に、フォトレジストなどの塗布液を薄膜状に塗布する際に用いる回転塗布装置に関するものであり、特に、粉塵を塗膜に付着、滞留させることのない回転塗布装置への清浄な空気の供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転塗布装置は、基板を回転させることによって、基板表面上の中央部に供給した塗布液を遠心力で基板表面の周縁方向に拡散流動させて基板表面に塗布液を塗布するものである。
図５は、回転塗布装置の回転部分の一例を示す断面図である。図５に示すように、回転塗布装置の回転部分（１０）は、回転軸（１）、回転基台としてのバキュームチャックテーブル（２）（以下、回転テーブルと称す）、回転カップ（３）で構成されたものである。
【０００３】
（４）は、例えば、ガラス基板などの基板を示している。回転軸（１）の軸心部には吸引孔（５）が形成されており、吸引孔（５）の一端側は回転テーブル（２）の上面の中央部に形成され吸引溝（６）に接続され、他端側は真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
回転カップ（３）と回転テーブル（２）とは、回転カップ（３）が固定され、回転テーブル（２）が回転軸（１）の回転に伴い回転するような構成、或いは、回転カップ（３）と回転テーブル（２）とは一体的に連結され、回転軸（１）の回転に伴い同期して回転するような構成になっている。
【０００４】
回転テーブル（２）の上面上に、基板（４）が載置され、基板（４）により閉塞される吸引溝（６）内の空気が、真空ポンプにより吸引孔（５）を介して吸引されると、基板（４）が回転テーブル（２）に吸引保持される。
この状態で、基板（４）の表面上の中央部に塗布液、例えば、フォトレジストが滴下された後、モータ（図示せず）により回転軸（１）が所定方向に回転されることにより、回転テーブル（２）及び吸引保持された基板（４）が回転される。或いは、回転カップ（３）も同期して回転される。
これに伴い、回転によって生じる遠心力により滴下されたフォトレジストが基板表面の周縁方向、すなわち、全体にわたって広がり、均一なフォトレジスト膜が形成される。
【０００５】
図３は、回転塗布装置と、その上方に設けられたファンフィルタユニットとの位置関係を説明する断面図である。
回転塗布装置の回転部分（１０）、及びファンフィルタユニット（２０）は、共に、例えば、清浄度クラス１０００のクリーンルーム内に設置されている。ファンフィルタユニット（２０）内にはクリーンルーム内の空気（２１）が送風機（２２）によって吸い込まれ、プレフィルタ（２６）を通過した空気が導かれている。
【０００６】
ファンフィルタユニット（２０）には空気フィルタ（２３）が備え付けられている。空気フィルタ（２３）を通過し、吹き出し開口面（２５）から吹き出される清浄な空気（２４）は、浮遊粉塵が捕捉され、例えば、クラス１００程度の清浄度の層流となっている。
ファンフィルタユニット（２０）の吹き出し開口面（２５）から吹き出された清浄な空気（２４）は、回転塗布装置の回転部分（１０）上、及びその周辺に向けて一様に吹き出されている。
【０００７】
空気フィルタ（２３）としては、直径１μｍ以下の細いガラス繊維に少量のバインダを加えた紙状の濾材を、濾材面積を広げるために密に折りたたみ、その間にセパレータを入れた構造のフィルタで、粉塵捕修効率が０．３μｍの粉塵に対して９９．９７％以上のＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）が用いられる。
或いは、非常に細い繊維で作られた濾材を採用したフィルタで、粉塵捕集効率が０．１μｍの粉塵に対して９９．９９９７％以上のＶＥＰＡフィルタ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）などが用いられる。
【０００８】
空気フィルタ（２３）は、ファンフィルタユニット（２０）の下部に空気漏れのないように取り付けられている。
ファンフィルタユニット（２０）の吹き出し開口面（２５）から吹き出される清浄な空気（２４）の流速は、０．３ｍ／ｓ程度のものである。流速が０．２ｍ／ｓ以下になると、人の動作による乱流の影響が大きくなり、また、流速が０．７ｍ／ｓ以上になると、人が気流を感じるためである。
【０００９】
しかし、このような環境下での回転塗布装置を用いた塗布膜形成においては、特に、基板の形状が円形でなく、矩形などの角形の場合には、クラス１００程度の清浄な空気が供給されていても、クリーンルーム内で発生した粉塵がフォトレジストなどの塗布膜に付着し、これが異物となってしまうといった問題がある。これは、基板の回転に伴い、基板が矩形であるがために発生する乱流の影響を受け、粉塵が付着するものと推量されている。
【００１０】
図４は、このような、乱流の影響の状況を示す説明図である。図４（ａ）は、矩形基板（４０）の平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す矩形基板のＹ−Ｙ’線の断面図、（ｃ）は、Ｘ−Ｘ’線の断面図である。
矩形基板（４０）が、例えば、１０００ｒｐｍといった高速回転をする際に、図４（ａ）に示す、矩形基板（４０）の短辺の長さを略直径とする円（矩形に内接する円）（４１）の内側の範囲では、ファンフィルタユニット（２０）の吹き出し開口面（２５）から吹き出された清浄な空気（２４）は、矩形に内接する円（４１）の円周方向に向かって一様に流れ、その内の長辺中央の短辺両端（４２）に達した空気は、図４（ａ）に示すように、矩形基板（４０）の短辺両端部から下方へと流れ去る。
【００１１】
一方、斜線で示す、矩形に内接する円（４１）の外側の範囲では、吹き出し開口面（２５）から矩形に内接する円（４１）の外側の範囲に吹き出された清浄な空気（２４）と、上記矩形に内接する円（４１）の内側の範囲に吹き出され、矩形に内接する円（４１）の外側に達した清浄な空気（２４）の両者は、矩形基板（４０）の回転に伴い発生する乱流の影響を受け、矩形基板（４０）の周縁方向に向かって一様に流れることはなくなる。
【００１２】
すなわち、吹き出し開口面（２５）から吹き出された清浄な空気（２４）が、クリーンルーム内、回転塗布装置周辺で発生し、矩形基板に付着した粉塵を矩形基板（４０）の下方に移動、排出することは不十分なものとなる。
尚、図４中（Ｂ）は、斜線で示す、矩形に内接する円（４１）の外側の範囲の内、Ｘ−Ｘ’線で示す部分の長さを表している。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−２１８３５５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、例えば、クラス１０００程度のクリーンルーム内に設けられた回転塗布装置の上方のファンフィルタユニットから、クラス１００程度の清浄な空気が、塗布液を塗布する基板上に供給された際に、基板として矩形基板を用いた場合であっても、基板の回転による乱流の影響をなくし、塗布膜に付着した粉塵が滞留、蓄積されることのない、すなわち、塗布膜に異物を発生させることのない回転塗布装置への清浄な空気の供給方法を提供することを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転塗布装置の上方に設けられたファンフィルタユニットから該回転塗布装置への清浄な空気の供給方法において、ファンフィルタユニットから吹き出された清浄な空気の気流を、その断面形状が塗布液を塗布する矩形基板の短辺の長さを略直径とする円形であって、その中心が回転塗布装置に載置した矩形基板の中心に位置する気流として該矩形基板上に供給することを特徴とする回転塗布装置への清浄な空気の供給方法である。
【００１６】
また、本発明は、上記発明による回転塗布装置への清浄な空気の供給方法において、前記気流の流速が、気流の断面形状を円形にしてファンフィルタユニットから吹き出す時点で１．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする回転塗布装置への清浄な空気の供給方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明による回転塗布装置への清浄な空気の供給方法において用いられるファンフィルタユニットの一例の断面図である。また、図１（ｂ）は、ファンフィルタユニットを構成するアダプターの平面図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、このファンフィルタユニット（３０）は、プレフィルタ（３６）、送風機（３２）、ファンフィルタユニット本体（３９）、空気フィルタ（３３）、及びアダプター（３７）で構成され、空気フィルタ（３３）は、ファンフィルタユニット本体（３９）内の下部に備え付けられている。
【００１８】
ファンフィルタユニット本体（３９）は、その水平断面内を左方からの空気が通過できるような構造になっており、クリーンルーム内の空気（３１）が送風機（３２）によって吸い込まれ、プレフィルタ（３６）を通過した空気が導かれている。
吸い込まれた空気は、プレフィルタ（３６）、空気フィルタ（３３）を通過することにより、浮遊粉塵が捕捉され、クラス１００程度の清浄度の層流となり、アダプター（３７）の吹き出し開口面（３５）から下方に吹き出される。
空気フィルタ（３３）としては、例えば、前記ＨＥＰＡフィルタが用いられている。
【００１９】
図１に示す一例において、ファンフィルタユニット本体（３９）及び空気フィルタ（３３）の平面形状は正方形である。
一方、アダプター（３７）は、その上部は正方形であり、下部の吹き出し開口面（３５）は円形である。下部の吹き出し開口面（３５）に向かってロート状の絞り形状をなし下部が切り欠かれた錐状となっている。上部のそれぞれの稜線は曲線状となって滑らかに絞り形成され、下部には稜線はなく円形である。
アダプター（３７）の下端部は縦断面で直線状となる垂直ガイド部（３８）となっている。
【００２０】
また、アダプター（３７）の中心は、ファンフィルタユニット本体（３９）及び空気フィルタ（３３）の中心と一致している。
そして、本発明においては、吹き出し開口面（３５）の直径（Ｄ１）は、塗布液を塗布する矩形基板の短辺の長さと略同一である。また、吹き出し開口面（３５）の面積は、空気フィルタ（３３）の面積より小さく、例えば、その１／３となっている。
【００２１】
空気フィルタ（３３）を通過した清浄な空気は、アダプター（３７）の錐状構造によって中心に集められ、その結果、吹き出し開口面（３５）から吹き出されれる単位面積あたりの流量が増大するため、吹き出し開口面（３５）においては空気フィルタ（３３）を通過する時よりも流速が増加し、下方に向けて強い勢いで清浄な空気（３４）が供給される。
【００２２】
本例では、アダプター（３７）の下端部は垂直ガイド部（３８）となっているため、空気フィルタ（３３）を通過した清浄な空気の気流にガイド効果をもたらし、吹き出す気流の拡散を抑え層流に近い気流をつくることができる。
【００２３】
図２は、このようにして、吹き出し開口面（３５）から強い勢いで吹き出される清浄な空気（３４）が回転塗布装置に載置した矩形基板（４０）上に供給される状態の説明図である。図２（ａ）は、矩形基板の平面図であり、図２（ｂ）は、矩形基板のＸ−Ｘ’線の断面図である。
清浄な空気（３４）の気流は、その水平断面形状が塗布液を塗布する矩形基板（４０）の短辺の長さを略直径とする円形であって、その中心が回転塗布装置に載置した矩形基板（４０）の中心に位置する気流として該矩形基板（４０）上に供給されている。
【００２４】
図２（ａ）において、（４１）は矩形基板（４０）の短辺の長さ（Ｌ）を略直径とする円（矩形に内接する円）を示しており、短辺の長さ（Ｌ）≒吹き出し開口面（３５）の直径（Ｄ１）となっいる。
矩形に内接する円（４１）の内側の範囲では、吹き出し開口面（３５）から吹き出された強い勢いの清浄な空気（３４）は、図２（ｂ）に示すように、矩形に内接する円（４１）の円周方向に向かって一様に流れ、その内の長辺中央の短辺両端（４２）に達した空気は、矩形基板（４０）の短辺両端部から下方へと流れ去る。
【００２５】
一方、斜線で示す、矩形に内接する円（４１）の外側の範囲では、吹き出し開口面（３５）から清浄な空気（３４）は吹き出さず、上記矩形に内接する円（４１）の内側の範囲に吹き出された強い勢いの清浄な空気（３４）が、矩形基板（４０）の周縁方向に向かって一様に流れ、矩形基板（４０）の回転に伴い発生する乱流の影響を受けずに、矩形基板（４０）の両短辺及び両長辺の端部から下方へと流れ去る。
従って、基板として矩形基板を用いた場合であっても、基板の回転による乱流の影響なく、塗布膜に付着した粉塵を速やかに排出させ、粉塵が滞留、蓄積することはない。すなわち、塗布膜に異物を発生させることはない。
【００２６】
また、本発明は、吹き出し開口面（３５）から吹き出される強い勢いの清浄な空気（３４）の気流は、気流の水平断面形状が円形であって、その流速がファンフィルタユニットから吹き出す時点で１．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とするものである。
例えば、吹き出し開口面（３５）と矩形基板（４０）の距離が３０ｃｍ、矩形基板（４０）の短辺の長さと長辺の長さの比が１：１．３、矩形基板の回転数が１０００ｒｐｍの際に、吹き出し開口面（３５）から吹き出される強い勢いの清浄な空気（３４）の気流の流速が１．０ｍ／ｓ以上において、回転に伴い発生する乱流の影響を防ぐことができるものとなる。
これは、例えば、吹き出し開口面（３５）の面積を、空気フィルタ（３３）の面積の１／３以下とすることによって容易に達成することができる。
【００２７】
尚、アダプター（３７）の形状は、図１に示される形状に限定されるものではなく、種々のものが考えられ、例えば、ファンフィルタユニット本体（６９）の下部のアダプター（６７）として、図６に示すように、容積の大きな集合部（６１）と、垂直ガイド部の機能を強化した長い導管（６２）で構成するアダプター（６７）を有するファンフィルタユニット（６０）でもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、ファンフィルタユニットから吹き出された清浄な空気の気流を、その断面形状が塗布液を塗布する矩形基板の短辺の長さを略直径とする円形であって、その中心が回転塗布装置に載置した矩形基板の中心に位置する気流として該矩形基板上に供給する回転塗布装置への清浄な空気の供給方法であるので、例えば、クラス１０００程度のクリーンルーム内に設けられた回転塗布装置の上方のファンフィルタユニットから、クラス１００程度の清浄な空気が、塗布液を塗布する基板上に供給された際に、基板として矩形基板を用いた場合であっても、基板の回転による乱流の影響がなく、塗布膜に付着した粉塵が滞留、蓄積されることのない、すなわち、塗布膜に異物を発生させることのない回転塗布装置への清浄な空気の供給方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明による回転塗布装置への清浄な空気の供給方法において用いられるファンフィルタユニットの一例の断面図である。
（ｂ）は、ファンフィルタユニットを構成するアダプターの平面図である。
【図２】吹き出し開口面からの清浄な空気が回転塗布装置に載置した矩形基板上に供給される状態の説明図である。
【図３】回転塗布装置と、その上方に設けられたファンフィルタユニットとの位置関係を説明する断面図である。
【図４】（ａ）は、矩形基板の平面図で基板への乱流の影響の状況を示す説明図である。
（ｂ）は、（ａ）に示す矩形基板のＹ−Ｙ’線の断面図である。
（ｃ）は、（ａ）に示す矩形基板のＸ−Ｘ’線の断面図である。
【図５】回転塗布装置の回転部分の一例を示す断面図である。
【図６】アダプターの他の形状の説明図である。
【符号の説明】
１・・・回転軸
２・・・回転テーブル
３・・・回転カップ
４・・・基板
５・・・吸引孔
６・・・吸引溝
１０・・・回転塗布装置の回転部分
２０・・・ファンフィルタユニット
２１、３１・・・クリーンルーム内の空気
２２、３２・・・送風機
２３、３３・・・空気フィルタ
２４・・・清浄な空気
２５・・・吹き出し開口面
２６、３６・・・プレフィルタ
３０・・・本発明におけるファンフィルタユニット
３４・・・本発明における強い勢いで吹き出される清浄な空気
３５・・・本発明における吹き出し開口面
３６・・・プレフィルタ
３７・・・アダプター
３８・・・垂直ガイド部
３９、６９・・・ファンフィルタユニット本体
４０・・・矩形基板
４１・・・矩形基板の短辺の長さを略直径とする円（矩形に内接する円）
４２・・・長辺中央の短辺両端
Ｄ１・・・吹き出し開口面の直径
Ｌ・・・矩形基板の短辺
６０・・・本発明におけるファンフィルタユニットの他の例
６１・・・容積の大きな集合部
６２・・・垂直ガイド部の機能を強化した長い導管
６７・・・本発明におけるアダプターの他の例

Claims (2)

1. 回転塗布装置の上方に設けられたファンフィルタユニットから該回転塗布装置への清浄な空気の供給方法において、ファンフィルタユニットから吹き出された清浄な空気の気流を、その断面形状が塗布液を塗布する矩形基板の短辺の長さを略直径とする円形であって、その中心が回転塗布装置に載置した矩形基板の中心に位置する気流として該矩形基板上に供給することを特徴とする回転塗布装置への清浄な空気の供給方法。
2. 前記気流の流速が、気流の断面形状を円形にしてファンフィルタユニットから吹き出す時点で１．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項１記載の回転塗布装置への清浄な空気の供給方法。

Images