JP3521716B2 - 回転塗布装置用塗液供給装置 - Google Patents
回転塗布装置用塗液供給装置Info
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Description
導体製造用マスク基板、液晶表示パネル用ガラス基板等
の基板を水平に保持したまま回転させて基板表面にフォ
トレジストなどの流動性液体材料を塗布するための回転
塗布装置用塗液供給装置に関するものである。
ィルターの製造工程におけるフォトレジスト等の塗布方
法として、真空チャックで吸着された基板(ウエハやガ
ラス板)の中央部にフォトレジスト等塗布液を、先端に
ノズルを有する塗液滴下装置(ディスペンサー)より滴
下後、この基板を高速回転させて行ない薄膜を形成する
回転塗布法(スピンコート方式)が一般的に知られ使用
されている。この方式は、ウエハ等基板回転時に生ずる
遠心力を利用して、約1μmの薄い膜を形成するもので
ある。
従来技術においては、回転する基板の中心近傍と周辺部
とでは、遠心力が異なるため、形成された塗膜が基板中
心部が厚く、周辺部に向かって薄くなるという問題点が
あった。
滴下供給して膜厚の差を軽減させることも可能である
が、塗液の多量消費という問題に繋がるものであった。
するものであり、その課題とするところは、半導体や液
晶表示用カラーフィルター等の製造工程におけるフォト
レジスト等の塗布する回転塗布法によって、基板(ウエ
ハやガラス板等)上に得られる塗膜厚に差がなく、かつ
塗液消費量を必要最低限とする回転塗布装置用塗液供給
装置を提供することにある。
を達成するために、まず請求項1の発明では、緩やかに
回転する基板上に、塗液をある一定幅でビートを形成し
ながらもしくはカーテン状に吐出するスロット型押し出
し塗液供給装置であって、該塗液の吐出量が前記基板の
中心部から周辺部に向かって連続的に多くなるようにす
るスロット型塗液供給ヘッドを備えてなることを特徴と
する回転塗布装置用塗液供給装置としたものである。
型塗液供給ヘッドの塗液流路となるスリットの幅を、一
部もしくは全部において、中心部から左右端に向かって
連続的に大きくしてなることを特徴とする回転塗布装置
用塗液供給装置としたものである。
型塗液供給ヘッドの内部に設けられたマニホールドから
スロット型塗液供給ヘッドの先端までのスリットの距離
を、一部もしくは全部において、中心より左右端に向か
って小さくしてなることを特徴とする回転塗布装置用塗
液供給装置としたものである。
型塗液供給ヘッドの内部に設けられたマニホールドの容
積を、一部もしくは全部において、中心より左右端に向
かって小さくしてなることを特徴とする回転塗布装置用
塗液供給装置としたものである。
型塗液供給ヘッドの先端と前記基板とのギャップを、一
部もしくは全部において、中心より左右端に向かって大
きくしてなることを特徴とする回転塗布装置用塗液供給
装置としたものである。
用いて説明する。図1は、本発明に係わる回転塗布装置
(100)の全体を説明する図であり、図2は、本発明
の回転塗布装置用塗液供給装置(1)の主要な部分を構
成するスロット型塗液供給ヘッド(50)のスリット
(60)の形状を断面で表した説明図である。また、図
3は、スリット(60)の距離すなわちヘッド先端まで
の長さを説明するものであり、図4は、スロット型塗液
供給ヘッド(50)の内部に形成されたマニホールド
(70)の形状等を説明する図であり、図5は、スロッ
ト型塗液供給ヘッド(50)の先端形状を説明する図で
ある。
説明する。本発明に係わる回転塗布装置(100)は、
回転台(30)上に基板(10)が水平にチャック等で
強固に保持され、回転軸(31)を中心にモーター(3
2)により回転駆動される。この回転台(30)の周囲
には、カップ(33)が配置されており、回転台(3
0)上の基板(10)にフォトレジスト等の塗液(2)
を回転塗布する際に飛散する余分の塗液(2)を補集
し、廃液回収タンク(34)に回収する。
(30)により水平保持された基板(10)の上方位置
で、基板(10)の表面からの高さ方向に移動可能なス
ロット型塗液供給ヘッド(50)が設けられていて、ス
ロット型塗液供給ヘッド(50)の先端と基板表面との
ギャップ制御や、必要に応じてカップ(33)外の退避
位置にも移動できるように構成されている。
塗布バルブ(22)を備えたフレキシブルチューブ(2
0)が塗液(2)を貯めた加圧タンク(21)に連結さ
れており、窒素による加圧手段を用いて、スロット型塗
液供給ヘッド(50)にフォトレジスト等の塗液(2)
を圧送する。また、塗液(2)の供給終了時には、塗布
バルブ(22)が閉じると同時に残圧開放バルブ(2
3)を開くことにより余剰圧力が開放され、スロット型
塗液供給ヘッド(50)から基板(10)表面に塗液
(2)が垂れ落ちるのを防止する。また、塗液(2)を
スロット型塗液供給ヘッド(50)に送る手段は圧送に
限らず、ポンプによる手段を用いても構わない。
本発明の回転塗布装置用塗液供給装置(1)は、図1に
示すように、まず緩やかに回転する基板(10)上に、
塗液(2)をある一定幅でビートを形成しながらもしく
はカーテン状に吐出するスロット型押し出し塗液供給装
置であって、その塗液(2)の吐出量を前記基板(1
0)の中心部から周辺部に向かって連続的に多くなるよ
うにするスロット型塗液供給ヘッド(50)を備えてな
ることを特徴とするものである。
ド(50)は、図2に示すように、その塗液流路となる
スリット(60)の幅(W)を、一部もしくは全部にお
いて、中心部(60c)から左右端部(60s)に向か
って連続的に広くしてなるものとしたものである。
(2)の粘度によって、調整あるいはスリット(60)
の交換等を必要とするもので、粘度の低い場合は全体的
に小さく、中心部(60c)と左右端部(60s)の幅
の差の比率も小さくするものである。
(50)を用いて、そのスリット(60)の幅(W)を
中心部(60c)から左右端部(60s)に向かって連
続的に広くすることによって、緩やかに回転する被塗布
物である基板(10)の中心部から周辺部に向かって連
続的に吐出量が多くすることができ、その後の高速回転
によって得られた基板(10)上の膜厚は、極均一なも
のとすることができる。また、吐出量も必要最小限とす
ることができ、従来のスピンナーコート法に比較し、よ
り経済的効果を発揮するものである。
塗液供給ヘッド(50)の内部に設けられたマニホール
ド(70)からスロット型塗液供給ヘッド(50)の先
端までのスリットの距離(D)を、一部もしくは全部に
おいて、中心部(70c)より左右端(70s)に向か
って小さくしてなるものとしたものである。
塗液供給ヘッド(50)の先端までのスリット(60)
の距離(D)は、塗液(2)の粘度によって、調整ある
いはヘッド(50)の交換等を必要とするもので、粘度
の低い場合は全体的に大きく、中心部(60c)と左右
端(60s)とにおけるスリットの距離(D)の差の比
率も大きくするものである。従って、前記図2に示すス
リット(60)の幅(W)と塗液(2)の粘度との相互
作用からこのスリットの距離(D)および中心部(70
c)と左右端部(70s)とのスリットの距離(D)と
の比率を設定する必要がある。
(50)を用いて、そのの内部に設けられたマニホール
ド(70)からスロット型塗液供給ヘッド(50)の先
端(50e)までのスリットの距離(D)を、中心部
(70c)より左右端(70s)に向かって小さくする
ことにより、緩やかに回転する被塗布物である基板(1
0)の中心部から周辺部に向かって連続的に吐出量が多
くすることができ、前述のスリット(60)の幅(W)
との相互作用により、より安定して連続的に吐出量が多
くすることができる。よって、その後の高速回転によっ
て得られた基板(10)上の膜厚は、より極均一なもの
とすることができ、また、塗液の吐出量も必要最小限と
することができ、より経済的効果を発揮するものであ
る。
塗液供給ヘッド(50)の内部に設けられたマニホール
ド(70)の容積を、一部もしくは全部において、中心
部(70c)より左右端(70s)に向かって連続的に
小さくすることによって、マニホールド(70)の左右
端部(70s)では、塗液(2)の圧力が高くなるの
で、中心部(70c)より、緩やかに回転する基板(1
0)上の周辺部に吐出量を多くすることができ、その後
の高速回転によって得られる基板(10)上の膜厚をよ
り均一なものとすることができる。また、塗液の吐出量
も必要最小限とすることができ、より経済的効果を発揮
するものである。
ット型塗液供給ヘッド(50)の先端(50e)と緩や
かに回転する上記基板(10)とのギャップ(G)を、
一部もしくは全部において、ヘッド先端(50e)の中
心より左右端に向かって連続的に大きくすることによっ
て、基板(10)の回転逆方向であるヘッド先端(50
e)にビート(図示せず)を形成しながら、緩やかに回
転する基板(10)上の中心部より周辺部に向かって塗
液の吐出量を多くすることができ、その後の高速回転に
よって得られる基板(10)上の膜厚をより均一なもの
とすることができる。また、塗液の吐出量も必要最小限
とすることができ、より経済的効果を発揮するものであ
る。
(50e)の中心より左右端(50s)に向かって連続
的に大きくすることのみでも上記の効果は得られるが、
上記のスリット(60)幅(W)やスリット(60)の
距離(S)あるいはマニホールド(70)の容積等をも
考慮することによって、より安定的にビート(図示せ
ず)を形成することができ、従ってより安定して均一な
基板(10)上の膜厚とすることができる。
明する。 〈実施例1〉基板(10)として、サイズ300mm×
300mm、厚さ0.7mmのノンアルカリガラス#1
737(コーニング社製)を回転台(10)上にチャッ
クにより強固に水平保持した後、塗布幅290mmのス
ロット型塗液供給ヘッド(50)の先端(50e)が前
記基板(10)表面から200μmの位置に水平固定す
る。その後、基板(10)を9rpmで回転させなが
ら、フォトレジストAZ1370(ヘキスト社製)を吐
出量0.25Kg/cm2 でスロット型塗液供給ヘッド
(50)から基板(10)の表面にプレコートした。な
お塗液(2)の粘度は11cpsであった。
ヘッド(50)のスリット(60)の幅(W)は、中心
部(60c)で30μm、左右端部(60s)で150
μmであり、マニホールド(70)からヘッド先端(5
0e)までのスリット(60)の距離(D)は、スリッ
ト(60)の中心部(60c)で60mm、左右端部
(60s)で1mmのものを使用した。なお、マニホー
ルド(70)の容量およびヘッド先端(50e)と基板
(10)のギャップ(G)は中心部と左右端部では一定
のものを使用した。
(2)の膜厚は、基板(10)の中心で約50μm、そ
の周辺部で約180μm程度で連続的に変化しているも
のであった。
残圧開放バルブ(23)を開くことによって、余剰圧力
を開放し、スロット型塗液供給ヘッド(50)を上昇さ
せカップ(33)外に退避させた後、基板(10)を1
000rpm、10秒間回転させて、基板(10)表面
上に2μm±3%以内の膜厚精度に優れたレジスト膜を
得ることができた。
ディスペンサー(塗液滴下装置)を使用した塗液供給方
法で、実施例1と同様のフォトレジストを20cc基板
の中心に供給した後、実施例1と同条件でスピンコート
した。その結果得られた塗布膜厚の精度は2μm±5%
であり、基板(10)中心部で僅かに厚く周辺部で薄い
精度のものであった。
枚当たりのフォトレジスト使用量は約9ccであり、従
来の比較例1における装置での基板(10)一枚あたり
のフォトレジスト使用量に対して約11cc節約できる
ものであった。このように実施例1での節約量は、量産
することによって莫大な経済効果を発現するものであっ
た。
示す如き効果がある。即ち、緩やかに回転する基板上
に、塗液をある一定幅でビートを形成しながらもしくは
カーテン状に吐出するスロット型押し出し塗液供給装置
であって、該塗液の吐出量を前記基板の中心部から周辺
部に向かって連続的に多くなるようにするスロット型塗
液供給ヘッドを備え、そのスロット型塗液供給ヘッドの
スリットの幅を、中心部から左右端に向かって連続的に
大きくしてなり、また、そのスロット型塗液供給ヘッド
の内部に設けられたマニホールドからヘッドの先端まで
のスリットの距離を、中心より左右端に向かって連続的
に小さくしてなるものとすることによって、得られた基
板上の膜厚は、極均一なものとすることができる。ま
た、塗液の吐出量も必要最小限とすることができ、莫大
な経済効果を発現できる。
より左右端部に向かって連続的に小さくし、さらにま
た、上記スロット型塗液供給ヘッドの先端と上記基板と
のギャップを、ヘッド先端の中心より左右端に向かって
連続的に大きくすることによって、得られる基板上の膜
厚をより均一なものとすることができる。また、塗液の
吐出量も必要最小限とすることができるものである。
概略図である。
装置用塗液供給装置を構成するスロット型塗液供給ヘッ
ドのスリット形状を側断面で表した説明図である。
るスロット型塗液供給ヘッドの内部に形成されたマニホ
ールドの形状と位置を説明する図である。
るスロット型塗液供給ヘッドの内部に形成されたマニホ
ールドの形状を説明する図である。
るスロット型塗液供給ヘッドの先端形状を説明する図で
ある。
離 G‥‥ヘッド先端と基板とのギャップ W‥‥スリットの幅
Claims (5)
- 【請求項1】緩やかに回転する基板上に、塗液をある一
定幅でビードを形成しながらもしくはカーテン状に吐出
するスロット型押し出し塗液供給装置であって、該塗液
の吐出量を前記基板の中心部から周辺部に向かって連続
的に多くなるようにすることにより、塗膜の厚さが前記
基板の中心部から周辺部に向かい連続的に厚くなる様に
するスロット型塗液供給ヘッドを備えたことを特徴とす
る回転塗布装置用塗液供給装置。 - 【請求項2】前記スロット型塗液供給ヘッドの塗液流路
となるなるスリットの幅を、一部もしくは全部におい
て、中心部から左右端に向かって連続的に大きくしてな
ることを特徴とする請求項1記載の回転塗布装置用塗液
供給装置。 - 【請求項3】前記スロット型塗液供給ヘッドの内部に設
けられたマニホールドからスロット型塗液供給ヘッドの
先端までのスリットの距離を、一部もしくは全部におい
て、中心部から左右端に向かって連続的に小さくしてな
ることを特徴とする請求項1または2記載の回転塗布装
置用塗液供給装置。 - 【請求項4】前記スロット型塗液供給ヘッドの内部に設
けられたマニホールドの容積を、一部もしくは全部にお
いて、中心部から左右端に向かって小さくしてなること
を特徴とする請求項1、2または3記載の回転塗布装置
用塗液供給装置。 - 【請求項5】前記スロット型塗液供給ヘッドの先端と前
記基板とのギャップを、一部もしくは全部において、中
心部から左右端に向かって大きくしてなることを特徴と
する請求項1、2,3または4記載の回転塗布装置用塗
液供給装置。
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JP32326197A JP3521716B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 回転塗布装置用塗液供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32326197A JP3521716B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 回転塗布装置用塗液供給装置 |
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ID=18152827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32326197A Expired - Fee Related JP3521716B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 回転塗布装置用塗液供給装置 |
Country Status (1)
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DE102015100579A1 (de) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Substraten |
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1997
- 1997-11-25 JP JP32326197A patent/JP3521716B2/ja not_active Expired - Fee Related
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