JP3568838B2

JP3568838B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP3568838B2
Application number: JP28136299A
Authority: JP
Inventors: 正弘中村; 卓也横山; 勉上山; 出井関; 克之町田; 億久良木
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd; Screen Holdings Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd; Screen Holdings Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: JP2001096213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム等の可撓性の被処理材に塗布液を供給する塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば、ウエハに積層回路を形成する方法として、ウエハ上に導電膜を蒸着等により形成し、この導電膜をエッチングして回路を形成する。ついで、この回路上に絶縁膜を形成し、その後、エッチングにより回路を形成したのち、以後、前記導電膜と絶縁膜との形成工程を繰り返すことにより積層回路を形成するものである。
【０００３】
ところで、前記ウエハの回路形成面は、一般に略円形をなすため、前記絶縁膜の形成方法として、塗布手段の一種であるスピンコータ等でウエハ上に直接塗布液を塗布することにより塗膜を形成する方法と、塗布手段の一種であるダイコータを使ってフィルム等の可撓性を有する被処理材上に塗膜を形成したのち乾燥し、この塗膜をウエハ上に転写する方法とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記スピンコータによる塗膜の形成は、塗布液の大部分（９０％以上）が再利用されることなく廃棄されるので歩留りが非常に悪いという課題を有する。
【０００５】
また、前記塗膜を転写する方法において、円形の塗膜を形成する際に、ダイコータのスリット内にスリットの長手方向に進退可能なシム（閉塞板）を設け、塗布時に、前記シムを連続的に移動させてウエハ上へ円形状に塗布する方法が特開平１０−９９７６４号公報で提案されている。しかし、この方法においては、シムとスリットとの間から塗布液の漏れを防止するために、シムをスリット内に精密に、かつ、スムーズに移動できるように保持しなければならず、非常に高い加工精度が要求されるばかりか、それだけ磨耗が激しいため頻繁にシムを交換しなければならないという課題を有する。
【０００６】
一方、被処理材上に予め形成する塗膜を前記のように円形とせず、ダイコータによりフィルム等の可撓性を有する被処理材上に塗布液を方形に塗布し、この方形の塗膜を円形のウエハ上に転写したのち、ウエハの周囲からはみ出た部分を切断除去する方法もあるが、この方法だと前記ウエハからはみ出した部分を切断除去する工程が必要となり、生産効率が悪いという課題を有する。
【０００７】
そこで、本発明者らは、前記課題を解決するために種々の検討の結果、フィルム等の可撓性を有する被処理材に塗布液を供給する塗布装置において、ダイコータから吐出される塗布液は塗布液自体の表面張力によりダイ先端に保持されているため、上面にフィルムを保持する試料台に所定寸法のエンドレス溝を形成してフィルムを吸引すると、フィルムのエンドレス溝に対応する部分の表面が他の部分より低くなるのでフィルムのエンドレス溝に対応する部分には塗布液が塗布されないことを見い出した。
【０００８】
すなわち、本発明は、塗布液の使用量が少なく、かつ被処理材に円形、楕円形、多角形等の任意のパターンの塗膜を形成できる塗布装置を提供することを目的をする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、可撓性の被処理材に塗布液を供給する塗布装置であって、被処理材を保持し、かつ所定の平面度を有する上面にエンドレス溝を形成した試料台と、先端に塗布液を保持して前記試料台に保持された被処理材に塗布液を塗布する塗布手段と、前記試料台と前記塗布手段とを相対的に移動させる駆動手段と、前記エンドレス溝によって被処理材を吸引するよう貫通孔を介して連通した吸引手段とを備え、前記試料台に保持された被処理材のエンドレス溝に対応する部分をエンドレス溝内に前記吸引手段により吸引して、前記吸引部分を他の部分よりも表面を低くした状態で被処理材に前記塗布手段により塗布液を塗布し、周囲と縁切りされた未塗布部分を形成することにより所望形状の塗膜を得ることを特徴とする。また、本発明は、前記試料台の上面に形成され、かつ貫通孔を介して前記吸引手段と連通した複数の吸着孔をさらに備えたことを特徴とする。さらに、本発明は、前記エンドレス溝に設けられた複数の貫通孔が等間隔に設けられたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る塗布装置の一種であるテーブルコータの断面図である。また、図２は、試料台の平面図である。
テーブルコータＡは、塗布手段であるダイコータ１と試料台１０とを備えており、ダイコータ１はその長手方向の上部中央にステッピングモータとノンバックラッシュのボールネジ（いずれも図示せず）からなる昇降装置２と、長手方向中央部に非接触式あるいは接触式の距離測定センサ３と、ダイコータ１を試料台１０に対して図１に示す矢印Ｂのように水平方向に相対的に移動させる水平駆動装置（図示せず）とを備え、これら昇降装置２と距離測定センサ３と水平駆動装置とはともに制御装置４を介して接続されている。
【００１１】
また、ダイコータ１は塗布液供給ポンプ５を介して塗布液６が入った塗布液タンク７に接続されている。
【００１２】
一方、上面にフィルムＦを保持する試料台１０はダイコータ１の下方に配設されたもので、試料台１０の上面は２μｍ以下の平面度を有するとともに、その上面に多数の吸着孔１１が形成され、かつ、これら吸着孔１１は、貫通孔１２を介して真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００１３】
また、この試料台１０の上面には、転写されるウエハと略同形の、たとえば、深さが３ｍｍ、巾が３ｍｍの環状のエンドレス溝１３が形成され、このエンドレス溝１３も貫通孔１４を介して真空ポンプに接続されている。なお、このエンドレス溝１３は段差部を有している。また、貫通孔１４は、エンドレス溝１３に対して等間隔に設けられており、図２に示す例では９０度ごとに４個設けられている。
【００１４】
つぎに、前記構成のテーブルコータＡによる塗布方法を説明する。
まず、可撓性を有する被処理材としてフィルムＦを試料台１０上に載置し、図示しない真空ポンプを駆動してフィルムＦを試料台１０上に吸引保持する。
【００１５】
このとき、フィルムＦのエンドレス溝１３に対応する部分はエンドレス溝１３内に吸引され、他の部分より表面の高さが低くなる。なお、その他の部分は試料台１０上に吸引保持されて、「そり」や「うねり」が矯正され、その上面はほぼ２μｍ以下の平面度となっている。
【００１６】
ついで、フィルムＦの上面との間に所定の基準ギャップを有するようにダイコータ１を移動（昇降）させたのち、図示しない水平駆動装置によりダイコータ１を図１に示す矢印Ｂのように水平方向に移動させてフィルムＦの塗布液６が塗布される全塗布域について距離測定センサ３によりダイコータ１の先端１ａとフィルムＦとの距離、すなわち、実ギャップを予め測定する。
【００１７】
前記のようにして塗布開始前に予め測定した実ギャップのデータに基づき、実ギャップと基準ギャップとの偏差を制御装置４で演算する。
【００１８】
このとき、塗布速度とダイコータ１の昇降速度とのタイムラグも考慮して演算する。
【００１９】
その後、ダイコータ１を制御装置４での演算結果に基づいて移動させるとともに塗布液供給ポンプ５により塗布液６をフィルムＦ上に供給して塗布するのであるが、ダイコータ１の先端１ａがエンドレス溝１３部分に至ると、この部分のフィルムＦは凹状に落ち込んでいるため、塗布液６はその表面張力によりダイコータ１の先端１ａに保持されたまま通過するので、エンドレス溝１３に対応する部分は塗布されない。つまり、フィルムＦ上に環状の未塗布部分が形成され、エンドレス溝１３内側の円形の塗布領域（必要とする形状の塗膜部分）は周囲と縁切りされることになる。
【００２０】
したがって、前記塗膜を乾燥したのち、円形部分を、たとえば、円形のウエハ上に転写すればよい。
【００２１】
以上説明した本発明の実施の形態では、上面に環状のエンドレス溝１３が形成された試料台１０の上面にフィルムＦが吸引されると、エンドレス溝１３に対応する部分は他の上面より高さが低い状態となり、その状態でダイコータ１から塗布液を吐出すれば、所望形状の塗膜を得ることができる。したがって、従来のようにダイコータのスリット幅を制御することもなく、また塗布液の使用量を抑制できるという効果がある。
【００２２】
また、エンドレス溝１３以外に複数の吸着孔１１が試料台１０の上面に形成されているので、エンドレス溝１３以外に対応する部分は試料台１０の上面に吸着され、「そり」や「うねり」は生じず、フィルムＦの表面の平行度を保つことができる。
【００２３】
さらに、複数の貫通孔１４は、エンドレス溝１３に対して等間隔に設けられているので、エンドレス溝１３に対応する部分は全体にわたって均等に吸引することができる。
【００２４】
前記実施の形態では、試料台１０に設けるエンドレス溝１３を環状に形成したが、これに限ることなく、所望の塗膜形状に対応してその形状の輪郭をなすものであれば楕円、多角形ほか、種々の形状とすればよい。
【００２５】
また、前記実施の形態では、塗布手段として塗布液自体の表面張力により塗布液を保持するダイコータ１を用いたが、本発明は、塗布液を塗布手段に保持した状態で移動できるものであればよく、たとえば、図５に示すように、ダイコータ１５の先端部に通液性を有するシート状の塗布部材１６を設け、この塗布部材１６により塗布液を保持する塗布手段であってもよいし、図６に示すように、多数の貫通孔２１の廻りに通液性を有する塗布部材２２を被覆したロールコータ２０であってもよい。
【００２６】
さらに、前記実施の形態は、可撓性を有する被処理材として一枚のフィルムＦに、所定形状の塗布を行う場合について述べたが、フィルムＦは長尺（ロール状）のものであってもよい。この場合、図３に示すように、フィルムＦをダイコータ１の水平移動方向と直交する方向に所定量づつ間欠搬送することにより連続的にフィルムＦに所定形状の塗膜を形成することができる。
【００２７】
さらにまた、前記実施の形態では、試料台１０に真空ポンプへ連通する吸着孔１１を設けて被処理材を吸引保持するようにしたが、たとえば、被処理材が前記間欠搬送される長尺状のフィルムＦの場合、図４に示すようにフィルムＦの張力によりフィルムＦを試料台１０に押圧することができるので、試料台１０には必ずしも吸着孔１１を設ける必要はない。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、可撓性を有する被処理材を保持する試料台の上面に所望形状の塗布領域をエンドレス溝で形成することにより、従来のようにダイコータのスリット巾を制御することなく、駆動手段によって試料台と塗布手段とを相対的に移動させるだけで所望形状の塗膜を得ることができる。また、エンドレス溝に相当する部分は塗布されないため、それだけ塗布液の使用が抑制でき経済的である等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるテーブルコータの断面図。
【図２】図１のテーブルの平面図。
【図３】他の実施形態を示すテーブルコータの平面図。
【図４】他の実施形態を示す試料台の断面図。
【図５】塗布手段の他の実施形態を示す断面図。
【図６】塗布手段のその他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
Ａ〜テーブルコータ、Ｆ〜可撓性被処理材（フィルム）、１，１５〜ダイコータ（塗布手段）、１０〜試料台、１１〜吸着孔、１３〜エンドレス溝、１２，１４〜貫通孔、２０〜ロールコータ（塗布手段）

Claims

可撓性の被処理材に塗布液を供給する塗布装置であって、
被処理材を保持し、かつ所定の平面度を有する上面にエンドレス溝を形成した試料台と、
先端に塗布液を保持して前記試料台に保持された被処理材に塗布液を塗布する塗布手段と、
前記試料台と前記塗布手段とを相対的に移動させる駆動手段と、
前記エンドレス溝によって被処理材を吸引するよう貫通孔を介して連通した吸引手段とを備え、
前記試料台に保持された被処理材のエンドレス溝に対応する部分をエンドレス溝内に前記吸引手段により吸引して、前記吸引部分を他の部分よりも表面を低くした状態で被処理材に前記塗布手段により塗布液を塗布し、周囲と縁切りされた未塗布部分を形成することにより所望形状の塗膜を得ることを特徴とする塗布装置。
請求項１に記載の塗布装置であって、
前記試料台の上面に形成され、かつ貫通孔を介して前記吸引手段と連通した複数の吸着孔をさらに備えたことを特徴とする塗布装置。
請求項１または請求項２に記載の塗布装置であって、
前記エンドレス溝に設けられた複数の貫通孔が等間隔に設けられたことを特徴とする塗布装置。