JP2007134487A

JP2007134487A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2007134487A
Application number: JP2005325903A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Harada; 光治原田; Kiyoshi Uchigawa; 喜代司内河
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2007-05-31
Also published as: TWI310325B; KR20070050385A; TW200718475A; CN1963670A; CN1963670B; KR100835161B1

Abstract

【課題】顔料分散型レジストの顔料成分の凝集を抑制する塗布装置を提供する。
【解決手段】被処理基板上に顔料分散型レジスト液を塗布する塗布装置１は、顔料分散型レジスト液を吐出するノズル４と、顔料分散型レジスト液を供給する塗布液供給部２と、塗布液供給部から供給された顔料分散型レジスト液をノズルに導く導電チューブからなる配管３と、を備えることにより、導電チューブ内を顔料分散型レジスト液が通過しても顔料成分の凝集を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。

従来から基板上に薬液を塗布する代表的な手法として、スピンコーティング（スピン法）が知られている（例えば、特許文献１。）。スピンコーティング（スピン法）とは、基板が半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）である場合には、ウェハをスピンチャックに保持させ、薬液吐出ノズルから薬液をウェハ表面の中央部に滴下すると共にスピンチャックを高速に回転させ、遠心力によりウェハの全面に薬液を広げて塗布する手法である。

また、最近、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造プロセスにおけるリソグラフィー工程では、被処理基板（ガラス基板）の大型化に有利なレジスト塗布法として、（ノンスピン法）が普及している（例えば、特許文献２。）。ノンスピン法とは、基板の上方でレジストノズルを相対移動または走査させながらレジスト液を細径の線状で連続的に吐出させることにより、高速回転を要することなく基板上に所望の膜厚でレジスト液を塗布するようにした技法である。

このノンスピン法で使用されるレジストノズルは、塗布効率を高めるために、ノズル本体を横長または長尺状に形成して、その長手方向にスリット状の吐出口を有している。
さて、このような塗布装置では、しばしば静電気による弊害が問題となっている。一般的に、塗布装置で用いるレジスト液は有機溶剤であるため可燃性であり、塗布装置で生じた静電気がその可燃性溶剤に引火して爆発する危険性があった。そこで、特許文献３では、吐出部に導電体が設けられたエッチング用ノズルを備える塗布装置が開示されている。
特公平８−２２４１８号公報特開２００２−０６６４３２号公報特開平９−１１５８７３号公報

塗布装置では、従来、配管として導電性ではないものが用いられていた。例えば、ノンスピン型の場合、レジスト液をノズルへガイドする配管としてＰＦＡチューブ（製品名：ナフロン（登録商標）ＰＦＡ―ＨＧチューブ、ニチアス株式会社製）を用いている（ＰＦＡ：四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキビニルエーテル共重合樹脂）。

しかしながら、このように導電性ではない配管の場合、配管内をレジスト液が流動することにより発生する静電気を逃がすことが困難となっている。したがって、特に顔料分散型レジスト組成物が上記配管を通る場合、発生した静電気により顔料分散型レジスト組成物に均一に分散している顔料に静電気エネルギーが授与されて顔料が帯電し、その顔料が凝集するきっかけとなってしまう。顔料としてカーボンブラックを用いた場合、カーボンは帯電しやすい性質を有するので、特に、凝集が起こりやすい。つまり、顔料分散型レジスト組成物内に異物（凝集物）が生じてしまう。そのような顔料分散型レジスト組成物が基板に塗布されると、上記異物が塗布異常となる問題となったり、基板上に均一なレジスト膜を形成したりすることができない。

なお、特許文献３の塗布装置は、パーティクルをフィルタで除去していることから顔料分散型レジストを対象にしたものでない。したがって、特許文献３では、上記の静電気による凝集という問題に全く着目したものでない。

上記の課題に鑑み、本発明では、顔料分散型レジスト組成物の顔料成分の凝集を抑制する塗布装置を提供する。

本発明にかかる被処理基板上に塗布液を塗布する塗布装置は、前記塗布液を吐出するための吐出口を有するノズルと、前記塗布液を供給する塗布液供給部と、前記塗布液供給部から供給された前記塗布液を前記ノズルに導く導電部材からなる配管と、を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、塗布液への静電気の影響を抑えることができる。
また、前記塗布装置において、前記塗布液は、顔料分散型レジスト組成物であることを特徴とする。このように構成することによって、静電気の影響による顔料の凝集を防止することができる。これにより、前記塗布装置から塗布される顔料分散型レジスト組成物における異物の発生を抑制することができ、さらには、この塗布装置を用いて製造されるカラーフィルターおよび／またはブラックマトリクスの歩留まりを向上させることができる。

また、前記塗布装置において、前記顔料分散型レジスト組成物の顔料成分は、カーボンブラックであることを特徴とする。このように構成することによって、レジスト液に均一に分散しているカーボンブラックの凝集を防止することができる。

また、前記塗布装置において、前記顔料分散型レジスト組成物の顔料成分は、赤色顔料、青色顔料、及び緑色顔料のうち少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする。このように構成することによって、レジスト液に均一に分散している赤色顔料、青色顔料、または緑色顔料の凝集を防止することができる。

また、前記塗布装置において、前記配管は、導電性チューブであることを特徴とする。また、前記配管の材質における体積抵抗率は、１０^１０Ω／ｃｍ以下であることを特徴とする。このように構成することによって、静電気の影響を抑制することができる。

また、前記導電性チューブの材質は、導電性フッ素樹脂であることを特徴とする。また、前記フッ素樹脂は、導電性ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする。このように構成することによって、静電気を効率よく抑制することができる。

前記塗布装置の塗布方式は、ノンスピン型であってもよく、スピン型であってもよい。また、前記配管は、金属製配管であってもよい。

本発明によれば、塗布装置内の顔料分散型レジストの通過する配管を導電性部材にすることによって、静電気の発生が抑えられる。その結果、顔料の凝集の発生が抑えられ、異物が減少する。

図１は、本実施形態における塗布装置の概念的な構成を示す。塗布装置１は、主として、塗布液供給槽２、導電性チューブ３、スリットノズル４から構成される。
塗布液供給槽２には、塗布液（たとえば、カラーフィルターやブラックマトリックスパターンを形成するための顔料分散型レジスト組成物）が充填されており、導電性チューブ３を通してスリットノズル４に供給される。

スリットノズル４は細長い形状をしており、たとえば水平面内において短手方向に移動する。スリットノズル４の下方には、たとえば半導体基板や液晶パネル用基板（以下、基板５という）が設置されるようになっている。そして、スリットノズル４は移動しながらその基板５の表面の一面に、塗布液を塗布する。

導電性チューブ３は、塗布液供給槽２からスリットノズル４へ塗布液を供給するための配管である。このような配管の材質における体積抵抗率は、１０^１０Ω／ｃｍ以下であるのが好ましい。導電性チューブ３の材質としては、導電性フッ素樹脂、例えば、導電性ポリテトラフルオロエチレンを用いることができる。なお、塗布装置１は金属材料で構成されていることから、導電性チューブ３は当然に接地されている状態と同等である。

上述の通り、本実施形態で用いる塗布液は、顔料分散型レジスト組成物である。その顔料成分は、カーボンブラックであってもよいし、または赤色顔料、青色顔料、及び緑色顔料のうち少なくともいずれか１つを含むものであってもよい。

以下、本発明の実施形態における実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
本実施例では、大型角基板コーター（製品名：ＴＲ４５３１０、東京応化工業社製）の配管を改良して顔料分散型レジスト（顔料成分：カーボンブラック）が循環するようにした。そして、その大型角基板コーターに使われる配管（１０ｍ）として、従来品のＰＦＡチューブ（製品名：ナフロン（登録商標）ＰＦＡ―ＨＧチューブ、ニチアス株式会社製）と、導電性チューブ（材質としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のものを使用）とをそれぞれ使用し、それぞれの配管内を１時間循環させた。

その後、それぞれの配管内を循環させた顔料分散型レジスト組成物をサンプリングし、５５０［ｍｍ］×６５０［ｍｍ］のガラスに塗布して、異物の数をカウントし比較した。本実施例では、これを３回試行してその平均を算出した。その結果を表１に示す。

導電性チューブにおける異物の数と従来品における異物の数の平均はそれぞれ、４．３個と１１．７個である。すなわち、従来品に比べ、導電性チューブを用いたほうが異物数は、約１／３に減少している。

このように、配管の材質に導電性チューブを導入することによって、帯電エネルギーを分散させ、異物の発生（顔料の凝集）を抑制することができる。
なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。例えば、導電性チューブの他の例として、金属性のメッシュが配管内側表面に配設されたチューブを用いてもよい。また、導電性チューブに限定されず、導電性部材であれば、例えば金属製の配管を用いてもよい。また、本実施形態では、塗布装置の塗布方式としてノンスピン型を用いたが、これに限定されず、スピン型の塗布装置を用いてもよい。

以上より、本発明の実施形態によれば、塗布装置内の顔料分散型レジストの通過する配管を導電性チューブにすることによって、静電気の発生が抑えられる。その結果、顔料の凝集の発生が抑えられ、異物が減少する。

本実施形態における塗布装置の概念的な構成を示す。

符号の説明

１塗布装置
２塗布液供給槽
３導電性チューブ
４スリットノズル
５基板

Claims

被処理基板上に塗布液を塗布する塗布装置において、
前記塗布液を吐出するための吐出口を有するノズルと、
前記塗布液を供給する塗布液供給部と、
前記塗布液供給部から供給された前記塗布液を前記ノズルに導く導電部材からなる配管と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
前記塗布液は、顔料分散型レジスト組成物である
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
前記顔料分散型レジスト組成物の顔料成分は、カーボンブラックである
ことを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
前記顔料分散型レジスト組成物の顔料成分は、赤色顔料、青色顔料、及び緑色顔料のうち少なくともいずれか１つを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
前記配管は、導電性チューブである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗布装置。
前記配管の材質における体積抵抗率は、１０^１０Ω／ｃｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の塗布装置。
前記導電性チューブの材質は、導電性フッ素樹脂である
ことを特徴とする請求項５に記載の塗布装置。
前記フッ素樹脂は、導電性ポリテトラフルオロエチレンである
ことを特徴とする請求項７に記載の塗布装置。
前記塗布装置の塗布方式は、ノンスピン型である
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の塗布装置。
前記配管は、金属製配管である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗布装置。
前記塗布装置の塗布方式は、スピン型である
ことを特徴とする請求項１〜８及び１０のうちいずれか１項に記載の塗布装置。