JP2708340B2 - 回転式塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル用のガ
ラス基板、半導体ウエハ、半導体製造装置用のマスク基
板などの基板の表面に、遠心力を利用してフォトレジス
ト液などの塗布液を薄膜状に塗布するために、基板を水
平支持した状態で回転させる回転台と、この回転台上に
支持された基板の上面と所定の間隔をもって平行に配備
されるとともに回転台と一体に回転される上部回転板と
を備えた回転式塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転式塗布装置としては、従
来、特開平２−２１９２１３号公報および特開平４−６
１９５５号公報に開示されているように、基板を水平に
支持して回転させる回転台と、この回転台に支持された
基板の上面と小間隔をもって平行に配置されて回転台と
一体に回転する上部回転板とを有し、基板の上面の中央
部に塗布液を供給して基板を回転台および上部回転板そ
れぞれとともに回転させ、基板の回転による遠心力を利
用して塗布液を基板全面に拡散させて薄膜を形成するよ
うに構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例の場合に、その回転塗布時に、基板の上面
に対向する上部回転板の下面に、回転に伴って塗布液の
一部が飛散し、それがミストとなって付着し、多数枚の
基板に対して回転塗布動作を繰り返すうちに、上部回転
板の下面に凹凸を生じてしまう。このような凹凸は、そ
もそも基板上方の空気層を基板とともに回転させて均一
な膜厚を形成するために設けられた上部回転板の機能を
損なうことになる。すなわち、この凹凸によって基板上
方の空気層に乱れが発生して均一な膜厚を得ることが困
難になる欠点があった。更に、上部回転板の下面に付着
した塗布液のミストが固化しないうちに次の基板に対す
る回転塗布が行われた際に、付着したミストが再び飛散
して基板表面を汚染する欠点があった。

【０００４】そこで、実際の処理においては、上記欠点
を解消するために、所定枚数の基板を処理するなど、適
当な時間ごとに上部回転板を取り外して洗浄している
が、取り外し、洗浄、および再組付けのために手数を要
するのみならず、その間の処理中断のために、全体とし
ての処理能率を低下する欠点があった。また、基板裏面
に洗浄液を供給して基板裏面を洗浄する構成のものにお
いて、その洗浄液、いわゆるバックリンス液を利用して
上部回転板の下面を洗浄するようにしたものもあるが、
その洗浄液の吹き出し位置と洗浄液を受ける面との間隔
が変わるなど、基板裏面に対する洗浄条件と上部回転板
の下面に対する洗浄条件とを同一にできず、上部回転板
の下面を十分に洗浄できないものであった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明の回転式塗布装置
は、上部回転板の下面の洗浄を行うに際して、上部回転
板を取り外しての洗浄をせずに短時間で簡単容易に行え
るようにするとともに、その洗浄のための構成に起因す
る慣性増加を回避できるようにすることを目的とし、ま
た、請求項２に係る発明の回転式塗布装置は、上部回転
板に対する洗浄液の洩れによる基板への悪影響を回避で
きるようにすることを目的とし、また、請求項３に係る
発明の回転式塗布装置は、上部回転板の下面の洗浄をよ
り一層簡単容易に行えるようにすることを目的とし、更
に、請求項４に係る発明の回転式塗布装置は、蓋を駆動
開閉する構成に起因する慣性増加をも回避できるように
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の回
転式塗布装置は、上述のような目的を達成するために、
基板を水平支持した状態で回転させる回転台と、この回
転台上に支持された基板の上面と所定の間隔をもって平
行に配備されるとともに回転台と一体に回転される上部
回転板とを備えた回転式塗布装置において、上部回転板
の中央に開口を設けるとともに、その開口を開閉する蓋
を閉じ位置と開き位置とに変位可能に設け、上部回転板
の下面に向けて洗浄液を吹き出す洗浄ノズルを、蓋を開
き位置に変位した状態の開口を通じて上部回転板の下方
の洗浄位置と上部回転板の上方の非洗浄位置とに変位可
能に固定支持部材に設けて構成する。

【０００７】また、請求項２に係る発明の回転式塗布装
置は、上述のような目的を達成するために、上記請求項
１に記載の蓋を、開き位置で上部回転板の開口の上方に
変位し、洗浄ノズルを、開き位置の蓋と開口との間での
下降により洗浄位置に変位し、かつ、開き位置の蓋と開
口との間よりも横側方への移動により非洗浄位置に変位
するように構成する。

【０００８】また、請求項３に係る発明の回転式塗布装
置は、上述のような目的を達成するために、上記請求項
１または２に記載の蓋を、固定支持部材に取り付けた駆
動開閉機構によって閉じ位置と開き位置とに変位可能に
設け、かつ、洗浄ノズルを、固定支持部材に取り付けた
駆動機構によって洗浄位置と非洗浄位置とに変位可能に
設けて構成する。

【０００９】また、請求項４に係る発明の回転式塗布装
置は、上述のような目的を達成するために、上記請求項
３に記載の蓋を、閉じ位置において、駆動開閉機構に対
して相対回転可能に設けて構成する。

【００１０】

【作用】請求項１に係る発明の回転式塗布装置の構成に
よれば、通常の、基板を回転しながら行う塗布液の塗布
は、蓋を閉じ位置に変位させて、従来同様に基板上部で
の空気層の乱れを生じさせることなく行うことができ
る。そして、適宜回数の回転塗布を行った後には、蓋を
開き位置に変位し、開口を通じて洗浄ノズルを非洗浄位
置から洗浄位置に変位させ、洗浄ノズルに洗浄液を供給
しながら上部回転板を回転台と共に回転駆動することに
より、洗浄ノズルの吹出し口から上部回転板の下面に吹
付けた洗浄液を上部回転板の下面に沿って遠心流動さ
せ、先の回転処理中に上部回転板の下面に付着した塗布
液を洗浄し、その後の回転塗布処理を均一に、かつ汚染
のない状態で行うことができる。

【００１１】また、請求項２に係る発明の回転式塗布装
置の構成によれば、通常の、基板を回転しながら行う塗
布液の塗布時において、洗浄ノズルを開口の上方とは外
れた非洗浄位置に変位し、閉じ位置にある蓋やその周囲
に、非洗浄状態の洗浄ノズルの先端から洩れた洗浄液が
滴下されることを回避できる。

【００１２】また、請求項３に係る発明の回転式塗布装
置の構成によれば、蓋を駆動開閉機構により、そして、
洗浄ノズルを駆動機構によってそれぞれ駆動変位させ、
上部回転板の下面に対する洗浄を行うことができる。

【００１３】また、請求項４に係る発明の回転式塗布装
置の構成によれば、駆動開閉機構を固定支持部材に非回
転状態で支持させながら、蓋のみを上部回転板と一体的
に回転させる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１５】図１は本実施例に係る回転式塗布装置の全
体の概略構成を示す縦断正面図であり、角型基板１を載
置する回転台２が鉛直方向の軸心Ｐ周りに水平回転可能
に設けられ、その回転台２の上方に、回転台２と平行に
上部回転板３が設けられるとともに、その上部回転板３
が回転台２に上部支持板４を介して一体的に回転可能に
取り付けられ、これら回転部材の下方及び周辺部を外か
ら囲むように廃液回収ケース５が設けられ、前記回転台
２に、縦向き回転軸としての出力軸６を介して電動モー
タ７が連結されている。

【００１６】回転台２は、角型基板１の外形形状より充
分大きい外形円板として構成されていて、その上面に立
設した多数の基板支持ピン８…上に角型基板１が水平に
載置支持されるようになっている。また、図示しない
が、回転台２上には角型基板１の四隅それぞれに一対づ
つの位置決めピンが設けられていて、これら位置決めピ
ンによって角型基板１が回転台２と一体に水平回転され
るようになっている。

【００１７】また、回転台２の外周上面には、回転台２
と同外径のスペーサリング９およびリングプレート１０
が同心円線上の場所に複数箇所で連結されるとともに、
このリングプレート１０に上部支持板４がノブボルト１
１を介して着脱自在に取り付けられ、上部支持板４を取
り外すことで、リングプレート１０の中央開口から基板
１を出し入れすることができるようになっている。

【００１８】前記上部回転板３は基板１の外形形状より
大径の円板に構成され、上部支持板４の下面にカラー１
２を介してボルト連結されている。廃液回収ケース５の
底部は絞り込まれ、その下端に廃液排出口１３が形成さ
れるとともに、周方向の複数箇所には塗布液から蒸発し
た溶剤ガスや塗布液ミストを排出する排気口１４が形成
されている。

【００１９】前記廃液回収ケース５の上部に筒状カバー
１５が取り付けられ、その筒状カバー１５に固定支持部
材１６が着脱可能に取り付けられている。

【００２０】図２の要部の一部切欠拡大正面図、図３お
よび図４の要部の平面図、図５の要部の側面図に示すよ
うに、上部回転板３の中央には開口１９が形成され、こ
の開口１９の鉛直方向上方位置において、固定支持部材
１６の上方側支持プレート１６ａに駆動開閉機構として
の第１のエアシリンダ２０が取り付けられ、その第１の
エアシリンダ２０のシリンダロッド２０ａの先端にブロ
ック２１が取り付けられるとともに、ブロック２１に相
対昇降および相対回転可能に有底筒状の前記蓋１７が吊
り下げ保持されている。

【００２１】また、ブロック２１の下面に第１の磁石２
２が付設され、一方、蓋１７の底面に、前記第１の磁石
２２と同極の第２の磁石２３が付設され、蓋１７を閉じ
位置に変位した状態で、ブロック２１を蓋１７と非接触
状態にしたときに、反発力によって蓋１７を閉じ位置に
維持できるようになっている。

【００２２】したがって、第１のエアシリンダ２０の短
縮により、蓋１７を開口１９の上方の開き位置に上昇変
位させ、一方、第１のエアシリンダ２０の伸長により、
蓋１７を下降して開口１９に嵌入する閉じ位置に変位
し、開口１９を閉じながら蓋１７のみを上部回転板３と
一体回転できるようになっている。

【００２３】上方側支持プレート１６ａの第１のエアシ
リンダ２０の横側方に、鉛直方向の軸芯周りで90°の範
囲で回転可能な第２のエアシリンダ２４が設けられると
ともに、その第２のエアシリンダ２４のシリンダロッド
２４ａにスプライン軸２５が連結されている。スプライ
ン軸２５に昇降のみ可能にスプライン筒２６が取り付け
られるとともに、スプライン筒２６に回転のみ可能に回
転筒２７が取り付けられている。スプライン筒２６に前
記洗浄ノズル１８が一体的に取り付けられるとともに、
上方側支持プレート１６ａの第２のエアシリンダ２４の
横側方下側に設けられた第３のエアシリンダ２８のシリ
ンダロッド２８ａに回転筒２７が連結されている。図示
しないが、洗浄ノズル１８には、洗浄液圧送機構に接続
された配管が接続されている。

【００２４】上記構成により、蓋１７が閉じ位置にある
非洗浄状態では、洗浄ノズル１８を開口１９の上方より
も外れた非洗浄位置に位置させておき、そして、蓋１７
が開き位置にある洗浄状態では、第２のエアシリンダ２
４により回転して洗浄ノズル１８を開口１９の上方箇所
に位置させた後に、第３のエアシリンダ２８を伸長して
洗浄ノズル１８を下降させ、その吹き出し口１８ａから
上部回転板３の下面に向けて洗浄液を吹き出す洗浄位置
に変位できるようになっている。上記洗浄ノズル１８を
洗浄位置と非洗浄位置とに駆動変位させるための第２お
よび第３のエアシリンダ２４，２８から成る構成をして
駆動機構と総称する。

【００２５】固定支持部材１６の下方側支持プレート１
６ｂは環状に形成され、その内周面側に寄った上面の周
方向所定の４箇所それぞれに、山形状の係合突起２９が
設けられ、一方、下方側支持プレート１６ｂよりも上方
に位置するように、上部支持板４に取付部材３０…を介
して環状プレート３１が取り付けられるとともに、その
環状プレート３１の周方向所定の４箇所それぞれに、係
合突起２９を嵌入する筒体３２が設けられ、前記上部回
転板３を着脱する際に、係合突起２９…を筒体３２…に
嵌入することにより、固定支持部材１６で吊り下げるこ
とができるように構成されている。

【００２６】以上の構成により、先ず、塗布処理に際し
ては、固定支持部材１６を筒状カバー１５から取り外す
とともに上部支持板４を回転台２から取り外し、固定支
持部材１６で吊り下げて上部回転板３を上方に外して角
型基板１を回転台２の基板支持ピン８…上に所定の姿勢
で載置する。

【００２７】次に、図示しない塗布液供給ノズルを角型
基板１の中央上方に移動させ、所定量の塗布液を滴下供
給する。その後、固定支持部材１６で吊り下げて上部支
持板４を搬入し、上部支持板４をリングプレート１０上
に、そして、固定支持部材１６を筒状カバー１５上にそ
れぞれ取り付け、図６の要部の正面図に示すように、第
１のエアシリンダ２０を伸長して蓋１７を駆動変位し、
上部回転板３の開口１９を閉じておくとともに洗浄ノズ
ル１８を非洗浄位置に変位しておく。

【００２８】その後、電動モータ７を起動して回転台
２、上部支持板４、上部回転板３および角型基板１を一
体に水平回転させる。この回転によって角型基板１上の
塗布液は遠心力によって外方に拡散流動して角型基板１
上面に薄く塗布される。この場合、回転台２と上部回転
板３との間に形成された偏平な塗布処理空間Ｓの空気層
も一体に回転し、角型基板１上に気流が発生しない状態
で塗布液の拡散流動が行われる。

【００２９】角型基板１上を流動して外周に到達した余
剰塗布液は角型基板１の周縁から流出し、塗布処理空間
Ｓの外周全域から飛散してゆく。そして、飛散した塗布
液はスペーサリング９の上下に形成されている間隙を通
って廃液回収ケース５内に流出して回収される。

【００３０】所定回数の回転塗布処理が行われると、固
定支持部材１６を筒状カバー１５から取り外すとともに
上部支持板４を回転台２から取り外し、固定支持部材１
６で吊り下げて上部回転板３を上方に外して角型基板１
を取り出してから、上部支持板４をリングプレート１０
上に、そして、固定支持部材１６を筒状カバー１５上に
それぞれ取り付け、その後に、第１のエアシリンダ２０
を短縮して蓋１７を開き位置に駆動変位する。

【００３１】しかる後、第２のエアシリンダ２４を作動
して洗浄ノズル１８を開口１９の上方位置まで回転変位
し、その状態から第３のエアシリンダ２８を伸長して洗
浄ノズル１８を下降させ、開口１９を通じて、図５に示
すように、上部回転板３の下方の洗浄位置まで変位す
る。その状態で、電動モータ７を起動して回転台２、上
部支持板４、上部回転板３を一体に水平回転させなが
ら、洗浄ノズル１８から上部回転板３の下面に洗浄液を
吹き付け供給し、遠心力を利用して、上部回転板３の下
面に付着した塗布液のミストを洗浄除去する。

【００３２】

【００３３】本発明としては、角型基板１に限らず円形
基板の回転式塗布装置にも適用できる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の回転式塗布装置によれば、上部回転板に
設けた開口を通じて洗浄ノズルを非洗浄位置から洗浄位
置に変位させ、洗浄ノズルの吹出し口から上部回転板の
下面に洗浄液を吹付けることにより、上部回転板の下面
に付着した塗布液を洗浄するから、上部回転板の下面に
対する洗浄を、上部回転板を取り外しての洗浄をせずに
短時間で簡単容易に行うことができ、均一な膜厚で、か
つ汚染のない塗布処理を効率的に行うことができる。

【００３５】しかも、洗浄ノズルを固定支持部材に設
け、基板に対して塗布液を塗布するときに洗浄ノズルを
上部回転板と一体回転させないから、上部回転板の下面
に対する洗浄構成に起因して重量が大になって回転慣性
を増加してしまうといったことを回避でき、基板に対し
て塗布液を塗布するときに早期に高速回転状態に立ち上
げることができ、塗布処理に支障をきたすことが無い。

【００３６】また、請求項２に係る発明の回転式塗布装
置によれば、通常の基板を回転しながらの塗布液の塗布
時において、非洗浄状態の洗浄ノズルの先端から洩れた
洗浄液が基板に滴下されることを確実に回避できるか
ら、洩れた洗浄液による基板の汚染を発生せず、基板の
塗布液による塗布を良好に行うことができる。

【００３７】また、請求項３に係る発明の回転式塗布装
置によれば、蓋および洗浄ノズルのいずれをも駆動変位
させて上部回転板の下面に対する洗浄を行うから、人為
的な操作でもって蓋や洗浄ノズルを変位させる場合に比
べ、上部回転板の洗浄をより一層簡単容易に行うことが
できる。

【００３８】また、請求項４に係る発明の回転式塗布装
置によれば、蓋に対する駆動開閉機構は回転させずに、
蓋のみを上部回転板と一体的に回転させるから、上部回
転板の下面に対する洗浄構成に起因して重量が大になっ
て回転慣性を増加してしまうことをより良好に回避で
き、基板に対して塗布液を塗布するときに早期に高速回
転状態に立ち上げることができ、塗布処理に支障をきた
すことが無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る回転式塗布装置の全体の概略構
成を示す縦断正面図である。

【図２】要部の拡大正面図である。

【図３】要部の平面図である。

【図４】要部の平面図である。

【図５】要部の側面図である。

【図６】回転塗布状態を示す要部の正面図である。

【符号の説明】

１…基板 ２…回転台 ３…上部回転板 １６…固定支持部材 １７…蓋 １８…洗浄ノズル １９…開口 ２０…駆動開閉機構としての第１のエアシリンダ ２４…駆動機構を構成する第２のエアシリンダ ２８…駆動機構を構成する第３のエアシリンダ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を水平支持した状態で回転させる回
   転台と、この回転台上に支持された基板の上面と所定の
   間隔をもって平行に配備されるとともに前記回転台と一
   体に回転される上部回転板とを備えた回転式塗布装置に
   おいて、 前記上部回転板の中央に開口を設けるとともに、前記開
   口を開閉する蓋を閉じ位置と開き位置とに変位可能に設
   け、前記上部回転板の下面に向けて洗浄液を吹き出す洗
   浄ノズルを、前記蓋を開き位置に変位した状態の前記開
   口を通じて前記上部回転板の下方の洗浄位置と前記上部
   回転板の上方の非洗浄位置とに変位可能に固定支持部材
   に設けたことを特徴とする回転式塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の蓋が、開き位置で上部
   回転板の開口の上方に変位し、洗浄ノズルが、開き位置
   の前記蓋と前記開口との間での下降により洗浄位置に変
   位し、かつ、開き位置の前記蓋と前記開口との間よりも
   横側方への移動により非洗浄位置に変位するものである
   回転式塗布装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の蓋を、固定支
   持部材に取り付けた駆動開閉機構によって閉じ位置と開
   き位置とに変位可能に設け、かつ、洗浄ノズルを、固定
   支持部材に取り付けた駆動機構によって洗浄位置と非洗
   浄位置とに変位可能に設けたものである回転式塗布装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の蓋を、閉じ位置におい
   て、駆動開閉機構に対して相対回転可能に設けてある回
   転式塗布装置。