JP4040144B2

JP4040144B2 - 塗布装置

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Publication number: JP4040144B2
Application number: JP20811097A
Authority: JP
Inventors: 勝渡辺; 積大畠
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JPH1099764A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、液晶、ＰＤＰ、プリント基板などの基板上に塗布するレジスト液や絶縁層あるいは保護層用の塗布液、カラーフィルタ用の塗布液を基板の上に円形や略円形、多角形等、任意のパターンで塗布形成する塗布装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶や半導体などの製造工程でのレジスト液などの塗布方式には、一般にスピンコート法が知られている。図３０にスピンコート法の原理図を示す。この図において、５０は基材、５１は真空チャック付ターンテーブル、５２はモータおよび速度変換器、５３は注射器である。まず、真空チャック付ターンテーブル５１上に基材５０を固定し、注出器５３からレジスト液を基材５０上に滴下する。次に、ターンテーブルに連結したモータおよび速度変換器５２を用いて、基材５０を高速回転（通常数千ｒｐｍ）すると、遠心力によって基材表面に薄くレジストが塗布されることになる。他のスピンコート法の例としては、特開平８ー２２４５２７公報等に開示の方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のスピンコート法では、略円形のウェハー上に略円形にレジストを塗布したい場合にも、高価なレジスト液の大半を飛散させてしまい材料ロスがきわめて大きい問題があった。また、塗布液の粘度によっては塗布厚みムラが生じ、製品品質上問題となっていた。
【０００４】
本発明は、このような従来の塗布方法の課題を考慮し、長方形,正方形、円形若しくは多角形、あるいは円形と多角形の組み合わせや、略円形等の任意のパターンで、塗布液を基材や基板に塗布し、塗布液のロスを大幅に低減させ、且つ塗布厚みを均一にする塗布装置及び方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、供給された塗布液を溜めるマニホールドと、前記マニホールドからの塗布液を塗布対象物に供給する、前記マニホールドに連通したスリットと、前記スリットの幅を調節する調節手段とを有するノズルと、前記調節手段を塗布幅方向に移動させる移動装置及び移動量をコントロールするコントロール装置を組み合わせた駆動手段とを備え、前記調節手段は、前記マニホールドの前記塗布幅方向に対向する内壁面のそれぞれに設けられた貫通孔を通して、前記マニホールドから前記スリットへ連通する部位に接して前記塗布幅方向に移動可能に設けられたバーと、前記バーに設けられ、前記スリット中を移動可能な板とを有し、前記マニホールドの前記塗布幅方向と直交する方向の断面積は、前記バーの前記塗布幅方向と直交する方向の断面積よりも大きく、前記マニホールドの前記塗布幅方向に対向する内壁面の前記塗布幅方向の位置が固定されている、塗布装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明、又は本発明に関連する発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１から図６までに、本発明にかかる第１の実施の形態の塗布方法を実施するための装置の概略図を示す。
【００１３】
本発明にかかる第１の実施の形態の塗布方法を実施するための装置の構成を説明する。ノズル１にはスリット４のギャップよりも若干厚みの薄い左右一対の閉塞板２が設けられており、閉塞板２はバー３に固定されている。バー３の端部には塗布幅方向に移動させるための移動装置６が設けられている。移動装置６は特に限定するものではないが、例えばサーボモーターとギヤやベルトの組み合わせによるもの等、コントローラ１１によりバー３と閉塞板２を移動させて塗布幅をプログラム通りに変更できる機構であればよい。
【００１４】
本発明にかかる第１の実施の形態の塗布方法を上記装置の動作とともに説明する。塗布液７は、圧送方式やポンプ方式あるいはシリンダ方式等の送液方式によりノズル１のマニホールド５へ送り込まれ、スリット４から塗布幅方向で均一に吐出され、テーブル９上に設置された基材８上に塗布される。閉塞板２をノズル１の中心部から左右に移動させてスリット幅を変更することにより塗布幅を変更する。図１及び図２に、この様子を示す。バー３の移動量はコントローラ１１のプログラムに従い塗布中に変化させることができる。図３はノズル１を塗布液７の吐出口側から見た図で、閉塞板２の移動により塗布幅をゼロから徐々に広くしていく様子を示している。図４及び図５はそれぞれ図２における断面Ａ−ＡとＢ−Ｂを図中矢印の方向から見た断面図である。図４に示すように塗布しない部分を形成するために、バー３の周面でスリット４の入り口を閉塞することで塗布したくない部分についてスリット４から塗布液７が押し出されるのを防止する。従って、閉塞板２の幅方向の位置によって塗布幅が決まり、閉塞板２の移動により塗布幅を任意に変更でき、塗布幅の変化に応じた任意のパターンで塗布することが可能となる。又、塗布幅を変更していったとき、塗布の厚みを一定にするために、塗布幅に応じてノズルへの塗布液の供給量を調節し、吐出量を変更していく必要がある。このときマニホールド圧力を一定にするようにコントロールすると、スリット４及び基材８とノズル１とのギャップ間での抵抗は一定のため、単位幅当たりの塗布液７の吐出量は一定となる。従って、塗布幅の変更があっても、塗布厚みをより均一にすることができる。また基材への塗布厚みを一定にするためには、ノズル１と基材８とのギャップを一定にすることが重要である。ギャップが変動すると、塗布厚みバラツキは大きくなる。例えばギャップが広くなると、吐出量が一定にも関わらず塗布厚みは局部的に厚くなる。本実施の形態では、ギャップを一定に保つ機構を特に限定するものではないが、例えばノズル１を固定し、定盤上を基材８を固定したテーブル９が移動することで、ギャップを一定に保つ手段などでも良い。図６は本実施の形態により基材８上に、塗布液７としてレジストを実質上円形状に塗布している概略図である。塗布厚みは乾燥後で１μｍ、厚みのバラツキは±１％以内と均一性は良好であり、さらに本実施の形態によりレジストの材料ロスをゼロとすることができた。
【００１５】
ノズル１への塗布液の供給手段についてさらに説明する。
【００１６】
図８に示すように、液圧センサー１５により得られるマニホールド内部の液圧に関する信号をタンク１２を加圧するガスの配管に設けた圧力調整弁１４にフィードバックする。フィードバックされた信号に基づき、圧力調整弁１４を調節してガス圧力を変化させることで、塗布幅を徐々に変更しているノズル１内部の圧力が一定となるように、ノズル１への塗布液７の供給圧力を変更し、ノズル１への塗布液７の供給量を変更する。ノズル１への塗布液７の供給量を塗布幅に応じて変更することで、マニホールド５内部の液圧を一定に保ち、ノズル１からの塗布液７の吐出量を塗布幅に見合った量に変更することができる。ノズル１からの吐出量は、マニホールド５内部の圧力が一定の場合、スリットによる抵抗によって決まるため、スリット幅が小さい、すなわち塗布幅が小さいときには吐出量も小さくなる。これにより、塗布幅を変更しても単位幅当たりの吐出量が一定となるようにして、塗布厚みを一定とすることが可能である。
【００１７】
又、図９に示すようにスリット幅を変更するための移動装置６をコントロールするコントローラ１１により、塗布幅の変更に連動させて、ノズル１へ塗布液７を供給するポンプ１３もコントロールし、塗布液７の供給量を変更してもよい。具体的には、ポンプは精密ギヤポンプや、ベローズ式ポンプ、ダイヤフラムポンプ、ピストン式ポンプ等の定量ポンプを用い、コントローラ１１の信号により、ノズル１への塗布液７の供給量を変更する。
【００１８】
又、図１０に示すようにノズル１から塗布液７を排出する流量調整弁１６がノズル１に設けられており、その流量調整弁１６はコントローラ１１に接続されている。流量調整弁１６はノズル１に直接設けなくても良く、ポンプからノズル１へ到るまでの塗布液供給配管に設けても良い。タンクから圧送やポンプ等でノズル１へ常に一定量の塗布液７を供給する。ここで言うポンプとは、精密ギヤポンプや、ベローズ式ポンプ、ダイヤフラムポンプ、ピストン式ポンプ等の定量ポンプを用い特に限定するものではない。ノズル１の塗布幅を変更していくと同時に、コントローラ１１からの信号により流量調整弁１６の開度を調節して、ノズル１の単位幅当たりの吐出量が一定となるように塗布液７を排出する。
【００１９】
又、図１１に示すように供給配管のポンプとノズル１の間に三方弁１７を設け、一方をノズル１へ接続される供給配管の一部、他方をポンプへ戻る分岐配管としておく。又、その分岐配管には、流量調整弁１８が設けられており、更に、分岐配管の流量調整弁１８とポンプとの間、及び、供給配管のポンプと三方弁１７の間には圧力計１９が設けられている。塗布液７は連続的に供給され、塗布していないときは分岐配管を介してポンプへ戻される。コントローラ１１の信号により三方弁１７を切り替えてノズル１へ供給を開始し、塗布を開始する。なおノズル１には予め塗布液７を充填しておく。塗布をしていない時の塗布液供給部及び分岐配管内の液圧とを流量調整弁１８により等しくしておき、更に塗布をしている時の塗布液供給部の液圧も前記液圧と等しくする。これにより、塗布開始直後と塗布終了直前でも、マニホールド５内部の液圧は一定に保たれ、その結果塗布厚みを常に均一になるようにして、塗布部全体の塗布厚みを均一化することができ、塗布開始時点でポンプスタートした瞬間には圧力が非常に高まる等のために塗布の開始部や終了部分が目標とする塗布厚みよりも厚くなったり、薄くなったりするということがなくなる。これにより塗布開始直後と塗布終了直前でも基材への塗布厚みを均一にすることができる。ノズル１への塗布液７の供給手段としては、圧送やポンプ等でノズル１へ常に一定量の塗布液７を供給する。ここで言うポンプとは、精密ギヤポンプや、ベローズ式ポンプ、ダイヤフラムポンプ、ピストン式ポンプ等の定量ポンプを用い特に限定するものではない。
【００２０】
本実施の形態において、塗布液７のノズル１への供給量を塗布幅の変化に応じて変化させるち同時に、マニホールド５内部の液圧を一定に保つこと及びノズル１と基材８とのギャップを一定にすることにより、基材への塗布厚みをより均一にすることができる。又、実質上円形のウェーハー上に実質上円形にレジストを塗布したい場合にも、従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効にウェーハー上に塗布でき、コストを大幅に削減できる。又、任意のパターンで塗布することが可能となる。
【００２１】
（実施の形態２）
図１から図６及び図１２に、本発明にかかる第２の実施の形態の塗布装置の概略図を示す。
【００２２】
本発明にかかる第２の実施の形態の塗布装置の構成を説明する。閉塞板２はスリット４のギャップよりも若干厚みの薄い左右一対のものであり、その閉塞板２はバー３に固定され、バー３には塗布幅方向に移動させるための移動装置６が接続されている。移動装置６は特に限定するものではないが、例えばサーボモーターとギヤやベルトの組み合わせによるもの等、コントローラ１１により塗布幅をプログラム通りに変更できる機構であればよい。バー３の移動量はコントローラ１１のプログラムに従い塗布中に変化させることができる。ノズル１は、図１２に示すように２つの本体ブロック２０と左右一対のサイドブロック２１、左右一対のバー３に固定された閉塞板２とから構成される。サイドブロック２１にはバー３が貫通する孔２３が設けてある。また本体ブロック２０には塗布液供給口２２を設けてある。バー３及び閉塞板２は必ずしも左右一対の必要はなく、塗布パターンによっては片側のみでも良い。閉塞板２の厚みはスリット４のギャップよりも若干薄くする。例えばスリットギャップ１００μｍの場合、閉塞板２の厚みは５０〜９５μｍの範囲等とする。バー３の断面積をＡ、マニホールドの断面積をＢとしたとき、Ａ≦Ｂ／２とする。
【００２３】
本実施の形態における塗布装置の動作を説明する。図１及び図２において、塗布液７は実施の形態１で説明した圧送方式やポンプ方式あるいはシリンダ方式等の送液方式によりノズル１のマニホールド５へ送り込まれ、スリット４から塗布幅方向で均一に吐出され、テーブル９上に設置された基材８上に塗布される。閉塞板２をノズル１の中心部から左右に移動させてスリット幅を変更することにより塗布幅を変更する。図３はノズル１を塗布液７の吐出口側から見た図で、閉塞板２の移動により塗布幅をゼロから徐々に広くしていく様子を示している。図４及び図５はそれぞれ図２における断面Ａ−ＡとＢ−Ｂである。図４に示すように塗布しない部分を形成するために、バー３の周面でスリット４の入り口を閉塞することでスリット４から塗布液７が押し出されるのを停止する。従って、閉塞板２の移動により塗布幅が任意に変更することが可能となる。このとき、マニホールド５の断面積が１００ｍｍ²のとき、バー３の断面積を５０ｍｍ²以下とする。バー３の断面積がこの範囲を超えると、マニホールド５内部を移動するとき空間が生じ、マニホールド５内部の塗布液７がこの空間を満たそうと回り込み、スリット４から均一に塗布液７が吐出されなくなる。本発明者らの検討では、バー３の断面積はできるだけ小さい方が、閉塞板２移動中における塗布液７の吐出に影響が小さくなることが判明した。また基材への塗布厚みを一定にするためには、ノズル１と基材８とのギャップを一定にすることが重要である。ギャップが変動すると、例えば広くなると、吐出量が一定にも関わらず塗布厚みは局部的に厚くなる。本実施の形態では、ギャップを一定に保つ機構を特に限定するものではないが、例えばノズル１を固定し、定盤上を基材８を固定したテーブル９が移動することで、ギャップを一定に保つ手段などでも良い。図６は本実施の形態により基材８上に、塗布液７としてレジストを用い略円形状に塗布している概略図である。塗布厚みは乾燥後で１μｍ、厚みのバラツキは±１％以内であり、本実施の形態によりレジストの材料ロスをゼロとすることができた。
【００２４】
本実施の形態において、ノズル１のスリット幅の変化に応じてノズル１への塗布液の供給量を塗布厚みを一定とするために変化させると同時に、マニホールド５内部の液圧を一定に保つこと、バー３の断面積をＡ、マニホールドの断面積をＢとしたとき、Ａ≦Ｂ／２とすること及びノズル１と基材８とのギャップを一定にすることにより、基材への塗布厚みをより均一にすることができる。又、実質上円形のウェーハー上に実質上円形にレジストを塗布したい場合にも、従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効にウェーハー上に塗布でき、コストを大幅に削減できる。又、任意のパターンで塗布することが可能となる。
【００２５】
（実施の形態３）
図１３から図１８に、本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布装置の概略図を示す。
【００２６】
本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布装置の構成を説明する。閉塞板２４にはその閉塞板２４を塗布幅方向に移動させるための移動装置６が接続されている。閉塞板２４は図１８に示すようにバーを介して移動装置６に接続されていてもよい。移動装置６は特に限定するものではないが、例えばサーボモーターとギヤやベルトの組み合わせによるもの等、コントローラ１１により塗布幅をプログラム通りに変更できる機構であればよい。閉塞板２４の移動量はコントローラ１１のプログラムに従い塗布中に変化させることができる。又、ノズル１は、図１８に示すように２つの本体ブロック２０と左右一対のサイドブロック２１、左右一対のバーに固定された閉塞板２４とから構成される。本体ブロック２０には塗布液供給口２２を設けてある。バー及び閉塞板２４は必ずしも左右一対の必要はなく、塗布パターンによっては片側のみでも良い。閉塞板２４の厚みはノズル１の先端と基材８とのギャップよりも若干薄くする。例えばギャップ１００μｍの場合、閉塞板の厚みは５０〜９５μｍの範囲等とする。
【００２７】
本実施の形態における塗布装置の動作を説明する。図１３及び図１４において、塗布液７は圧送方式やポンプ方式あるいはシリンダ方式等の送液方式によりノズル１のマニホールド５へ送り込まれ、スリット４から塗布幅方向で均一に吐出され、テーブル９上に設置された基材８上に塗布される。スリット４の出口部分で左右一対の閉塞板２４をノズル１の中心部から左右に移動させて、スリット幅を変更することにより塗布幅を変更する。図１５及び図１６はそれぞれ図１４における断面Ａ−ＡとＢ−Ｂである。図１５に示すように塗布しない部分を形成するために、閉塞板２４でスリット４の出口部分を閉塞することでスリット４から塗布液７が押し出されるのを停止する。従って、閉塞板２４の移動により塗布幅を任意に変更することが可能となる。また基材への塗布厚みを一定にするために、ノズル１と基材８とのギャップを一定にすることが重要である。ギャップが変動すると、例えば広くなると、吐出量が一定にも関わらず塗布厚みは局部的に厚くなる。本実施の形態では、ギャップを一定に保つ機構を特に限定するものではないが、例えばノズル１を固定し、定盤上を基材８を固定したテーブル９が移動することで、ギャップを一定に保つ手段などでも良い。図１７は本実施の形態により基材８上に、塗布液７としてレジストを用い略円形状に塗布している概略図である。塗布厚みは乾燥後で１μｍ、厚みのバラツキは±１％以内であり、本実施の形態によりレジストの材料ロスをゼロとすることができた。
【００２８】
本実施の形態において、実施の形態１で説明したノズル１への塗布液の供給手段によりノズル１内部の圧力を一定にする方式等を用いて、マニホールド５内部の液圧を一定に保つこと、ノズル１と基材８とのギャップを一定にすること及びスリット４の出口部分を閉塞する閉塞板２４を移動することにより、基材８への塗布厚みをより均一にすることができる。又、実質上円形のウェーハー上に実質上円形にレジストを塗布したい場合にも、従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効にウェーハー上に塗布でき、コストを大幅に削減できる。又、任意のパターンで塗布することが可能となる。
【００２９】
（実施の形態４）
図１９から図２２に、本発明に関連する発明にかかる第４の実施の形態の塗布方法の概略図を示す。
【００３０】
本発明に関連する発明にかかる第４の実施の形態の塗布装置の構成を説明する。図２０は図１９において塗布液を塗布している時の装置の部分断面図である。ノズル１のスリットギャップは図２１、図２２に示すように中心軸Ｚ−Ｚから両端部にかけて徐々に広がっており、ノズル１の中心軸Ｚ−Ｚを回転の中心として、図１９に示すように基材８を回転させ、円形状に塗布液７を塗布する。なお、基材８は固定で、ノズル１を回転させても良い。ノズル１のスリットギャップは、基材８もしくはノズル１の回転速度と塗布厚み、塗布液７の粘度で適時選択する。
【００３１】
本実施の形態における塗布装置の動作を説明する。塗布液７は例えば図７に示す圧送方式やポンプ方式あるいはシリンダ方式等の送液方式によりノズル１のマニホールド５へ送り込まれ、スリット４から塗布幅方向で均一に吐出され、テーブル９上に設置された基材８上に塗布される。塗布の方法としては、基材８もしくはノズル１を１８０度回転させ１回の塗布で完了する場合と、塗布厚みに応じて何回も回転させる場合もある。要するに塗布厚みに応じて基材８もしくはノズル１を回転させる。
図１９は本実施の形態により基材８上に、塗布液７としてレジストを実質上円形状に塗布している概略図である。塗布厚みは乾燥後で１μｍ、厚みのバラツキは±１％以内であり、本実施の形態によりレジストの材料ロスをゼロとすることができた。
【００３２】
本実施の形態において、図７に示すような圧送方式や、図示していないがポンプによる送液手段と圧力センサとを組み合わせたフィードバック方式によりノズル１内部の圧力を一定にする方式等を用いて、マニホールド５内部の液圧を一定に保つこと、及び、ノズル１のスリットギャップを基材８もしくはノズル１の回転速度、塗布厚み及び塗布液７の粘度で適時選択することにより、基材８への塗布厚みをより均一にすることができる。又、実質上円形のウェーハー上に実質上円形にレジストを塗布したい場合にも、従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効にウェーハー上に塗布でき、コストを大幅に削減できる。
【００３３】
（実施の形態５）
図２３から図２５及び図２０に、本発明に関連する発明にかかる第５の実施の形態の塗布装置の概略図を示す。
【００３４】
本発明に関連する発明にかかる第５の実施の形態の塗布装置の構成を説明する。ノズル１のスリットギャップは図２４、図２５に示すように一方のスリット端部の軸Ｚ−Ｚから他方の端部にかけて徐々に広がっており、ノズル１の軸Ｚ−Ｚを回転の中心として、図２３に示すように基材８を回転させ、円形状に塗布液７を塗布する。なお、基材８は固定で、ノズル１を回転させても良い。ノズル１のスリットギャップは、基材８もしくはノズル１の回転速度と塗布厚み及び塗布液７の粘度で適時選択する。
【００３５】
本実施の形態における塗布装置の動作を説明する。図２０は図２３において塗布液を塗布している時の装置の部分断面図である。塗布液７は圧送方式やポンプ方式あるいはシリンダ方式等の送液方式によりノズル１のマニホールド５へ送り込まれ、スリット４から塗布幅方向で均一に吐出され、テーブル９上に設置された基材８上に塗布される。塗布の方法としては、基材８もしくはノズル１を３６０度回転させ１回の塗布で完了する場合と、塗布厚みに応じて何回も回転させる場合もある。要するに塗布厚みに応じて基材８もしくはノズル１を回転させる。図２３は本実施の形態により基材８上に、塗布液としてレジストを実質上円形状に塗布している概略図である。塗布厚みは乾燥後で１μｍ、厚みのバラツキは±１％以内であり、本実施の形態によりレジストの材料ロスをゼロとすることができた。
【００３６】
本実施の形態において、図７に示すような圧送方式や、図示していないがポンプによる送液手段と圧力センサとを組み合わせたフィードバック方式によりノズル１内部の圧力を一定にする方式等を用いて、マニホールド５内部の液圧を一定に保つこと、及び、ノズル１のスリットギャップを基材８もしくはノズル１の回転速度、塗布厚み及び塗布液７の粘度で適時選択することにより、基材８への塗布厚みをより均一にすることができる。又、実質上円形のウェーハー上に実質上円形にレジストを塗布したい場合にも、従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効にウェーハー上に塗布でき、コストを大幅に削減できる。
【００３７】
（実施の形態６）
図２６、図２７に、本発明に関連する発明にかかる第６の実施の形態の塗布方法を実施するための装置の概略図を示す。
【００３８】
本発明に関連する発明にかかる第６の実施の形態の塗布方法を実施するための装置の構成を説明する。スリット４の出口には左右一対の液受け２５が設けられており、液受け２５はその液受け２５を塗布幅方向に移動させるための移動装置６と接続されている。液受け２５はバー３を介して移動装置６と接続されていてもよい。移動装置６は特に限定するものではないが、例えばサーボモーターとギヤやベルトの組み合わせによるもの等、コントローラ１１により塗布幅をプログラム通りに変更できる機構であればよい。液受け２５の移動量はコントローラ１１のプログラムに従い塗布中に変化させることができる。
【００３９】
本実施の形態における塗布方法を上記装置の動作とともに説明する。塗布液７は圧送方式やポンプ方式あるいはシリンダ方式等の送液方式によりノズル１のマニホールド５へ送り込まれ、スリット４から塗布幅方向で均一に吐出され、テーブル９上に設置された基材８上に塗布される。液受け２５をノズル１の中心部から左右に移動させることでスリット幅を変更し、塗布幅を変更する。液受け２５で受けた塗布液７を回収し、再度基板８上に塗布することもできる。あるいは、廃棄しても良い。又、基材への塗布厚みを一定にするためには、ノズル１と基材８とのギャップを一定にすることが重要である。ギャップが変動すると、例えば広くなると、吐出量が一定にも関わらず塗布厚みは局部的に厚くなる。本実施の形態では、ギャップを一定に保つ機構を特に限定するものではないが、例えばノズル１を固定し、定盤上を基材８を固定したテーブル９が移動することで、ギャップを一定に保ってもよい。
【００４０】
本実施の形態において、図７に示すような圧送方式や、図示していないがポンプによる送液手段と圧力センサとを組み合わせたフィードバック方式によりノズル１内部の圧力を一定にする方式等を用いて、マニホールド５内部の液圧を一定に保つこと、及び、ノズル１のスリットギャップを一定に保つことにより、基材８への塗布厚みをより均一にすることができる。又、実質上円形のウェーハー上に実質上円形にレジストを塗布したい場合にも、液受け２５を用いることにより従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効にウェーハー上に塗布でき、コストを大幅に削減できる。又、任意のパターンで塗布することが可能となる。
【００４１】
（実施の形態７）
図２８、図２９に、本発明に関連する発明にかかる第７の実施の形態の塗布方法を実施するための装置の概略図を示す。
【００４２】
本発明に関連する発明にかかる第７の実施の形態の塗布方法を実施するための装置の構成を説明する。ノズル２にはマニホールド５とスリット４が設けて有り、ノズル２の先端と基材８との間には所定のギャップを設定している。このギャップは塗布厚みにより任意に設定する。ノズル１への塗布液７の供給は、例えば図２９に示すように、タンク１２からポンプ１３により三方弁１７を通り供給する。塗布していないときは三方弁１７を切り替えて塗布液７をタンク１２へリターンさせる。
【００４３】
本実施の形態の最大の特徴は、基材８へ塗布する直前にノズル１の先端から塗布液をわずかに吐出させておくことにある。これにより塗布スタートから均一な塗膜を得ることが可能となる。吐出量は、ノズル１の先端と基材８のギャップを満たす分量であればよい。従って、ギャップにより吐出量は変化させなければならないが、これまでの検討では０．００１ｃｃから１ｃｃの範囲である。この範囲よりも少ないと、塗布前に塗布液を吐出していないのと同じことになり、塗布スタート部の膜厚が薄かったり、あるいは空気が巻き込まれて塗膜を形成できなくなる。また前記範囲よりも多い場合、塗布スタート部の膜厚が厚くなり、塗膜の品質が著しく劣化する。
【００４４】
上記した塗布直前のわずかな塗布液吐出を行った後、基材８をノズル１の下に通過させる。基材８の塗布始端部がノズル１の先端部を通過すると同時に、三方弁１７を切り替えてノズル１への塗布液供給を開始し、塗布を行う。さらに基材８の塗布終端部がノズル１の先端部を通過すると同時に三方弁１７を切り替えて、ノズル１への塗布液の供給を停止すると同時に、塗布液をタンク１２へリターンさせる。これにより塗布始端部から終端部に到るまで均一な厚みで塗布を行うことが可能となる。
【００４５】
本実施の形態により、正方形や長方形のガラス板などの基材上に実質上角形にレジスト等の塗布液を塗布したい場合にも、従来のスピンコート法のように高価なレジスト液を無駄にすることなく有効に基材上に塗布でき、コストを大幅に削減でき、さらに塗布厚みを均一にできるという製品品質の格段の向上が図れる。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように本発明により、基板上に塗布液のロスがゼロで且つ任意のパターンで、塗布厚みを均一に塗布することが可能であり、半導体や液晶などレジスト工程を必要とする分野において大幅なコストダウンと製品品質の向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図２】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図３】本発明にかかる第１の実施の形態のノズルの斜視図である。
【図４】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布部の断面図である。
【図５】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布部の断面図である。
【図６】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布方法を示す斜視図である。
【図７】本発明に関連する発明にかかる第４の実施の形態の塗布液供給系を示す略示構成図である。
【図８】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布液供給系を示す略示構成図である。
【図９】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布液供給系を示す略示構成図である。
【図１０】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布液供給系を示す略示構成図である。
【図１１】本発明にかかる第１の実施の形態の塗布液供給系を示す略示構成図である。
【図１２】本発明にかかる第２の実施の形態のノズルを分解した斜視図である。
【図１３】本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図１４】本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図１５】本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布部の断面図である。
【図１６】本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布部の断面図である。
【図１７】本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態の塗布方法を示す斜視図である。
【図１８】本発明に関連する発明にかかる第３の実施の形態のノズルを分解した斜視図である。
【図１９】本発明に関連する発明にかかる第４及び５の実施の形態の塗布方法を示す斜視図である。
【図２０】本発明に関連する発明にかかる第４及び５の実施の形態の塗布部の断面図である。
【図２１】本発明に関連する発明にかかる第４の実施の形態のノズルの斜視図である。
【図２２】本発明に関連する発明にかかる第４の実施の形態のノズルの斜視図である。
【図２３】本発明に関連する発明にかかる第５の実施の形態の塗布方法を示す斜視図である。
【図２４】本発明に関連する発明にかかる第５の実施の形態のノズルの斜視図である。
【図２５】本発明に関連する発明にかかる第５の実施の形態のノズルの斜視図である。
【図２６】本発明に関連する発明にかかる第６の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図２７】本発明に関連する発明にかかる第６の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図２８】本発明に関連する発明にかかる第７の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図２９】本発明に関連する発明にかかる第７の実施の形態の塗布方法を示す略示構成図である。
【図３０】従来のスピンコート法の原理を示す図である。
【符号の説明】
１ノズル
２閉塞板
３バー
４スリット
５マニホールド
６移動装置
７塗布液
８基材
９テーブル
１０塗膜
１１コントローラ
１２タンク
１３ポンプ
１４圧力調整弁
１５液圧センサ
１６流量調整弁
１７三方弁
１８流量調整弁
１９圧力計
２０本体ブロック
２１サイドブロック
２２塗布液供給口
２３孔
２４閉塞板
２５液受け

Claims

供給された塗布液を溜めるマニホールドと、前記マニホールドからの塗布液を塗布対象物に供給する、前記マニホールドに連通したスリットと、前記スリットの幅を調節する調節手段とを有するノズルと、
前記調節手段を塗布幅方向に移動させる移動装置及び移動量をコントロールするコントロール装置を組み合わせた駆動手段とを備え、
前記調節手段は、前記マニホールドの前記塗布幅方向に対向する内壁面のそれぞれに設けられた貫通孔を通して、前記マニホールドから前記スリットへ連通する部位に接して前記塗布幅方向に移動可能に設けられたバーと、前記バーに設けられ、前記スリット中を移動可能な板とを有し、
前記マニホールドの前記塗布幅方向と直交する方向の断面積は、前記バーの前記塗布幅方向と直交する方向の断面積よりも大きく、
前記マニホールドの前記塗布幅方向に対向する内壁面の前記塗布幅方向の位置が固定されている、塗布装置。