JP2013078749A - 塗布方法および塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェットヘッドに設けられる複数のノズルから塗布液の液滴を基板Wに吐出させ、基板Wの周縁部における膜厚に比べて基板Wの中央部における膜厚が厚い塗布液の塗膜Fを形成する工程と、基板Wを回転させて基板Wの中央部から周縁部に向けて塗膜F内の塗布液を移動させる工程と、を備える塗布方法である。塗膜F内の塗布液を移動させる工程では、塗膜Fを形成している基板W上の塗布液は基板Wの中央部から周縁部に向かって移動するので、基板の中央部と基板の周縁部との間で塗膜の膜厚の差が減少し、塗膜の膜厚を略均一にすることができる。同時に、塗膜F内の塗布液が動くことによって、塗膜Fの表面をより平滑にすることができる。
【選択図】図7
Description
すなわち、インクジェット方式では、液滴の集合によって塗膜が形成されるため、塗膜の表面を平滑にすることが困難であるという不都合がある。
すなわち、本発明は、インクジェットヘッドに設けられる複数のノズルから塗布液の液滴を基板に吐出させ、基板の周縁部における膜厚に比べて基板の中央部における膜厚が厚い塗布液の塗膜を形成する工程と、基板を回転させて基板の中央部から周縁部に向けて塗膜内の塗布液を移動させる工程と、を備える塗布方法である。
図1は、実施例1に係る塗布装置の概略構成を示す図である。なお、本実施例では、塗布液としてレジスト感光剤(以下、適宜「レジスト」という)を塗布する塗布装置及び塗布方法を例に採って説明する。
制御部41は、図示省略の溶剤供給部移動機構を制御して溶剤供給部31を退避位置から基板Wの上方の位置に移動させる。続いて、開閉弁34を開放させて溶剤供給部31から溶剤を基板W上に供給させるとともに、モータ5を制御して基板Wを回転させる。溶剤は基板W上の全面に広がり、溶剤の一部は基板Wから振り切られて、基板W外に捨てられる。捨てられた溶剤は飛散防止カップ7によって回収される。これにより、基板W上の全面に溶剤の塗膜が形成される。所定時間が経過すると、開閉弁34を閉止させて、溶剤供給部31を退避位置に移動し、基板Wの回転を停止する。
本ステップS2は、基板Wの上面を仮想的な3つの領域A、B、Cに分け、領域A、B、C毎に塗膜をそれぞれ形成する。領域A乃至Cはそれぞれ回転軸Raを中心とする同心円状の領域である。領域Aは最も内周側の円形の領域であり、領域Cは最も外周側の円環状の領域であり、領域Bは領域Aと領域Cとの間に挟まれる円環状の領域である。なお、この発明における中央部は、領域Aに含まれ、この発明における周縁部は領域Cに含まれる。以下では、各領域A、B、Cに塗膜を形成する工程をステップS2a、S2b、S2cとして、これらステップS2a〜ステップS2cについて順に説明する。
制御部41は、ヘッド移動機構21を制御して、インクジェットヘッド11を基板Wの回転軸Ra上に移動させ、その位置でインクジェットヘッド11を静止させる。続いて、制御部41は、処理レシピを参照して、モータ5を制御して基板Wを一定の第1速度で回転させるとともに、各ノズル12を制御して各ノズル12からレジストの液滴を基板Wに吐出させる。この際、制御部41は、レジストの吐出量についても処理レシピに基づいて調整する。なお、基板Wの第1速度は、低速であることが好ましく、例えば、60[rpm]等が例示される。
制御部41は、ヘッド移動機構21を制御して、インクジェットヘッド11をその長さLに相当する距離だけ径方向DR外方に移動させる。図5(b)に示すように、インクジェットヘッド11は、上述した塗膜形成済みの領域Aの外周と隣接する位置で静止する。続いて、制御部41は基板Wを第1速度で回転させるとともに、各ノズル12からレジストの液滴を基板Wに吐出させる。これにより、領域Aの外側の領域Bに塗膜Fbが形成される。
ステップS2a、S2bと同様に、インクジェットヘッド11を基板Wの径方向DRに移動させる動作と、インクジェットヘッド11を所定位置で静止させるとともに基板Wを回転させつつ各ノズル12から液滴を吐出させる動作を交互に繰り返す。これにより、図5(c)に示すように、インクジェットヘッド11は領域Cに配置され、塗膜Fcが領域Cに形成される。
制御部41は、モータ5を制御して、第1速度よりも大きな第2速度で基板Wを回転させる。第2速度としては、高速であることが好ましく、例えば、3000[rpm]等が例示される。塗膜Fには遠心力が作用し、塗膜Fを形成している基板W上のレジストは、径方向DR外方に移動する。
本実施例2においても、塗布液としてレジストを塗布する塗布装置を例に採って説明する。実施例2の構成のうち、主にインクジェットヘッドに関連する構成が実施例1と異なっているため、インクジェットヘッドを中心に実施例2の構成を説明する。なお、その他の回転保持部1、溶剤供給部31等の構成は、実施例1と略同様である。実施例1と同じ構成については同符号を付す。
制御部41は、溶剤供給部31を退避位置から基板Wの上方の位置に移動させる。続いて、溶剤供給部31から溶剤を基板W上に供給させるとともに、基板Wを回転させる。これにより、基板Wの上面が溶剤によってコーティングされる。
制御部41は、ヘッド移動機構61を制御して、インクジェットヘッド51を退避位置から処理位置に回転移動させ、処理位置でインクジェットヘッド51を静止させる。続いて、制御部41は、基板Wを第1速度で回転させるとともに、各ノズル12を制御して各ノズル12からレジストの液滴を基板Wに吐出させる。
制御部41は、所定時間の間、基板Wを回転させずに静止した状態に保つ。時間の経過に伴って着弾後の液滴同士がなじむ(各液滴がそれぞれ拡散する)。すなわち、ステップT2の終了時に塗膜Fの表面に凹凸が存在していても、ステップT3の期間中にそれら凹凸はゆっくりと均されていく。
制御部41は、第1速度よりも大きな第2速度で基板Wを回転させる。塗膜Fには遠心力が作用し、塗膜Fを形成している基板W上のレジストが径方向DR外方に移動する。これにより、基板Wの中央部における塗膜Fの膜厚は減少する一方、基板Wの周縁部における塗膜Fの膜厚は増加する。ステップT2で説明したとおり、予め、基板Wの周縁部から中央部にかけて膜厚が徐々に厚くなるような塗膜Fを形成しているので、塗膜F内のレジストの移動によって塗膜Fの膜厚のばらつきが緩和されていく。
11、51、71 …インクジェットヘッド
12 …ノズル
21、61 …ヘッド移動機構
31 …溶媒ノズル
41 …制御部
A、B、C …領域
F(Fa、Fb、Fc) …塗膜
Ra …回転軸
DR …径方向
L …インクジェットヘッドの長手方向の長さ
W …基板
Claims (10)
- インクジェットヘッドに設けられる複数のノズルから塗布液の液滴を基板に吐出させ、基板の周縁部における膜厚に比べて基板の中央部における膜厚が厚い塗布液の塗膜を形成する工程と、
基板を回転させて基板の中央部から周縁部に向けて塗膜内の塗布液を移動させる工程と、
を備える塗布方法。 - 請求項1に記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程は、基板の周縁部から中央部に向かって膜厚が増大している塗膜を形成する塗布方法。 - 請求項1または請求項2に記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程は、基板を区画する複数の同心円状の領域の間で膜厚が異なり、かつ、外周側の領域から内周側の領域にかけて段階的に膜厚が厚くなっている塗膜を形成する塗布方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程は、少なくとも基板を回転させることによってインクジェットヘッドと基板を相対的に移動させつつノズルから基板に液滴を吐出させ、
塗膜を形成する工程における基板の回転速度は、塗膜内の塗布液を移動させる工程における基板の回転速度に比べて小さい塗布方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程は、
インクジェットヘッドを静止させるとともに基板を回転させつつ各ノズルから液滴を吐出させる工程と、
インクジェットヘッドを基板の径方向に移動させる工程と、
を有し、
液滴を吐出させる工程およびインクジェットヘッドを移動させる工程を交互に繰り返すことによって塗膜を形成する塗布方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程は、
基板の中央部と周縁部との間にわたってインクジェットヘッドを配置し、基板を回転させつつノズルから基板に液滴を吐出させる塗布方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程は、基板を回転させずにインクジェットヘッドを平行移動させつつノズルから基板に液滴を吐出させる塗布方法。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程の前に、基板に塗布液の溶剤を供給する工程を備えている塗布方法。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の塗布方法において、
塗膜を形成する工程の後であって、塗膜内の塗布液を移動させる工程の前に、基板を静止させた状態に保つ工程を備えている塗布方法。 - 基板に塗布液を塗布する塗布装置であって、
基板を回転可能に保持する回転保持部と、
塗布液の液滴を吐出可能な複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドと基板を相対的に移動させる相対移動機構と、
前記相対移動機構を制御して基板と前記インクジェットヘッドを相対的に移動させつつ、前記ノズルを制御して前記ノズルから液滴を基板に吐出させて、基板の周縁部における膜厚に比べて基板の中央部における膜厚が厚い塗布液の塗膜を形成し、その後、前記回転保持部を制御して基板を回転させて、基板の中央部から周縁部に向けて塗膜内の塗布液を移動させる制御部と、
を備えている塗布装置。
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