JP5080177B2 - Resist coating device - Google Patents

Resist coating device Download PDF

Info

Publication number
JP5080177B2
JP5080177B2 JP2007227341A JP2007227341A JP5080177B2 JP 5080177 B2 JP5080177 B2 JP 5080177B2 JP 2007227341 A JP2007227341 A JP 2007227341A JP 2007227341 A JP2007227341 A JP 2007227341A JP 5080177 B2 JP5080177 B2 JP 5080177B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
discharge nozzle
wafer substrate
electrode needle
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007227341A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009059984A (en
Inventor
了一 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Dempa Kogyo Co Ltd filed Critical Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority to JP2007227341A priority Critical patent/JP5080177B2/en
Publication of JP2009059984A publication Critical patent/JP2009059984A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5080177B2 publication Critical patent/JP5080177B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明はレジスト膜塗布装置を技術分野とし、特に圧電振動子として形成される圧電体ウエハにレジスト膜を形成する電着塗布装置に関するものである。   The present invention relates to a resist film coating apparatus, and more particularly to an electrodeposition coating apparatus for forming a resist film on a piezoelectric wafer formed as a piezoelectric vibrator.

水晶振動子は周波数制御素子として発信機器に組み込まれて、通信機器を含む各種の電子機器に内蔵される。通信機器の小型化、薄型化に伴い、水晶振動子の一層の小型化、薄型化が要求されている。 The crystal resonator is incorporated in a transmission device as a frequency control element, and is incorporated in various electronic devices including a communication device. As communication devices become smaller and thinner, there is a demand for further reduction in size and thickness of crystal units.

通常では、水晶振動子を圧電体ウエハの全面に設けてスプレーレジスト法によって電着レジスト膜を形成させる。たとえば特許文献1は、厚みが均一なレジスト膜を形成させるため吐出ノズル先端に設けた電極針を複数本として、吐出ノズルの外周に均等間隔で配置される。これによりムラのない膜厚が均一な電着レジストが形成できる。
特開2006−58628号公報
Usually, a quartz vibrator is provided on the entire surface of the piezoelectric wafer, and an electrodeposition resist film is formed by a spray resist method. For example, in Patent Document 1, a plurality of electrode needles provided at the tip of the discharge nozzle in order to form a resist film having a uniform thickness are arranged at equal intervals on the outer periphery of the discharge nozzle. As a result, an electrodeposition resist having a uniform film thickness can be formed.
JP 2006-58628 A

しかしながら、上述した特許文献1に記載の発明は、ミスト状のレジスト微粒子を吐出ノズルの先端で帯電させる電極針を、吐出ノズル外周に備えた構造のため、電極針の周辺に発生した微細な渦の影響を受け、ウエハ基板の表面に加工された凹凸の角部分に、安定して薄いレジスト膜が得られない問題があった。   However, the invention described in Patent Document 1 described above has a structure in which an electrode needle for charging the mist-like resist fine particles at the tip of the discharge nozzle is provided on the outer periphery of the discharge nozzle, so that a fine vortex generated around the electrode needle. As a result, there is a problem that a thin resist film cannot be stably obtained at the corners of the irregularities processed on the surface of the wafer substrate.

また、吐出ノズルからのレジスト微粒子は吐出ノズルの外周に複数本均等配備された電極針によって、イオン化されて圧電体ウエハに到達して電着レジスト膜を形成する。しかし、電極針にレジスト微粒子が付着して、シンナーなどの溶剤で拭き取るなどの調整に問題があった。
また、付着した状況によりレジスト微粒子のイオン化が不均一となり、安定して薄いレジスト膜が得られない問題があった。
Further, the resist fine particles from the discharge nozzle are ionized by a plurality of electrode needles arranged uniformly on the outer periphery of the discharge nozzle and reach the piezoelectric wafer to form an electrodeposition resist film. However, there is a problem in adjustment such as resist fine particles adhering to the electrode needle and wiping with a solvent such as thinner.
In addition, there is a problem that ionization of resist fine particles becomes non-uniform depending on the state of adhesion, and a stable thin resist film cannot be obtained.

さらに、吐出ノズルは吐出ノズル外部に電極針を備えている。吐出ノズル外部に電極針を単一に備えた場合には、電極針から遠ざかる方向にイオン風を生じて、均一な厚さのレジスト膜が得られない問題があった。   Further, the discharge nozzle includes an electrode needle outside the discharge nozzle. When a single electrode needle is provided outside the discharge nozzle, there is a problem that an ion wind is generated in a direction away from the electrode needle, and a resist film having a uniform thickness cannot be obtained.

そこで本発明は、レジスト微粒子を小さくして膜厚を均一にした電着レジスト膜を高精度に形成できるスプレーレジスト法によるレジスト膜の塗布装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention is to provide a resist film coating apparatus by a spray resist method capable of forming an electrodeposition resist film having a uniform resist film thickness by reducing resist fine particles.

第1の観点のレジスト塗布装置は、圧電体ウエハにレジストを塗布するレジスト塗布装置において、ミスト状のレジストを塗布する所定断面を有する吐出ノズルと、吐出ノズルの所定断面の中央部分に配置され、吐出方向に延びた軸を有する電極針と、電極針に所定電圧を印加する電圧印加部と、を備える。
この構成により、吐出ノズルから塗布されるミスト状のレジストと電極針との距離がほぼ均等になるため、ミスト状のレジストがほぼ同じ電位に帯電する。したがって、ミスト状のレジストが圧電体ウエハにほぼ均一に塗布される。
A resist coating apparatus according to a first aspect is a resist coating apparatus for applying a resist to a piezoelectric wafer, the discharge nozzle having a predetermined cross section for applying a mist-like resist, and a central portion of the predetermined cross section of the discharge nozzle, An electrode needle having an axis extending in the ejection direction; and a voltage applying unit that applies a predetermined voltage to the electrode needle.
With this configuration, the distance between the mist-like resist applied from the discharge nozzle and the electrode needle becomes substantially equal, so that the mist-like resist is charged to substantially the same potential. Therefore, the mist resist is applied almost uniformly on the piezoelectric wafer.

第2の観点のレジスト塗布装置は、電極針の先端部と圧電体ウエハとの距離が10mmから100mmまでに設定され、電圧印加部が針電極と圧電体とに50kVから150kVの電圧を印加する。
圧電体ウエハに使用されるミスト状のレジストを均一に圧電体ウエハに塗布する際には、この範囲に電圧及び距離を設定すると、圧電体ウエハに形成された角部又は貫通孔にもレジスト層を形成しやすい。
In the resist coating apparatus according to the second aspect, the distance between the tip of the electrode needle and the piezoelectric wafer is set to 10 mm to 100 mm, and the voltage application unit applies a voltage of 50 kV to 150 kV to the needle electrode and the piezoelectric body. .
When a mist-like resist used for a piezoelectric wafer is uniformly applied to the piezoelectric wafer, the voltage and distance are set within this range, and the resist layer is also applied to the corners or through holes formed in the piezoelectric wafer. Easy to form.

第3の観点のレジスト塗布装置の電極針は、比抵抗が1*10−5Ωcm以下の材料を含む。
比抵抗、すなわち単位体積当たりの抵抗が1*10−5Ωcm以下であると、ミスト状のレジストを均一に帯電させやすい。
The electrode needle of the resist coating apparatus according to the third aspect includes a material having a specific resistance of 1 * 10 −5 Ωcm or less.
When the specific resistance, that is, the resistance per unit volume is 1 * 10 −5 Ωcm or less, the mist resist is easily charged uniformly.

第4の観点のレジスト塗布装置の電極針は、軸から放射状に伸びる突起を有する。
この構成によると、吐出ノズルから塗布されるミスト状のレジストと電極針との距離をより均等にすることができるため、ミスト状のレジストをほぼ同じ電位に帯電させることができる。
The electrode needle of the resist coating apparatus according to the fourth aspect has protrusions extending radially from the shaft.
According to this configuration, since the distance between the mist resist applied from the discharge nozzle and the electrode needle can be made more uniform, the mist resist can be charged to substantially the same potential.

第5の観点のレジスト塗布装置は、圧電体ウエハを基準電位点に接続するとともにこの圧電体ウエハを吐出ノズルに交差するように支持する基板保持部を備える。
ミスト状のレジストは圧電体ウエハに塗布されると基準電位になり、それまでクーロン力で互いに反発していたミスト状のレジストが互いに引っ付きレジスト膜を形成することができる。
A resist coating apparatus according to a fifth aspect includes a substrate holder that connects the piezoelectric wafer to a reference potential point and supports the piezoelectric wafer so as to intersect the discharge nozzle.
When the mist-like resist is applied to the piezoelectric wafer, it becomes a reference potential, and the mist-like resists that have been repelled with each other by the Coulomb force can stick to each other to form a resist film.

本発明によれば、角部であってもウエハ基板上にレジストの塗布厚を均一に、薄く形成することができる。
以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
According to the present invention, the resist coating thickness can be uniformly and thinly formed on the wafer substrate even at the corners.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<レジスト塗布装置の概略>
図1は、水晶ウエハ基板10に対してレジスト微粒子R1を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置100の構成例を示す概略断面図である。レジスト塗布装置100は、塗布チャンバ70、レジスト微粒子生成チャンバ80およびレジストタンク90を備えている。
<Outline of resist coating device>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a resist coating apparatus 100 that forms a resist film by applying resist fine particles R <b> 1 to a quartz wafer substrate 10. The resist coating apparatus 100 includes a coating chamber 70, a resist fine particle generation chamber 80, and a resist tank 90.

レジストタンク90には、レジスト剤R2が入っている。たとえば、レジスト剤R2は、ノボラック系ポジレジストである。レジストタンク90内のレジスト剤R2は、液体供給ポンプ92によってレジスト微粒子生成チャンバ80に送られる。レジストタンク90内は約10°C〜30°Cに設定されている。   The resist tank 90 contains a resist agent R2. For example, the resist agent R2 is a novolac positive resist. The resist agent R2 in the resist tank 90 is sent to the resist fine particle generation chamber 80 by the liquid supply pump 92. The inside of the resist tank 90 is set to about 10 ° C to 30 ° C.

液体供給ポンプ92によって送られたレジスト剤R2は、まずレジスト微粒子生成チャンバ80の上部に取り付けられたスプレーノズル82に送られる。また、レジスト剤R2を噴霧するため加圧された窒素(N)又はアルゴンなどの不活性ガスのキャリアガスがスプレーノズル82に供給されている。スプレーノズル82は、二流体ノズルになっており、内側の配管からレジスト剤R2が噴出され、内側の配管を覆う外側配管からキャリアガスが噴出される。このためスプレーノズル82は、レジスト剤R2を微粒子(ミスト状)に噴霧することができる。 The resist agent R <b> 2 sent by the liquid supply pump 92 is first sent to a spray nozzle 82 attached to the upper part of the resist fine particle generation chamber 80. Further, an inert carrier gas such as nitrogen (N 2 ) or argon pressurized to spray the resist R 2 is supplied to the spray nozzle 82. The spray nozzle 82 is a two-fluid nozzle, and the resist agent R2 is jetted from the inner pipe, and the carrier gas is jetted from the outer pipe covering the inner pipe. For this reason, the spray nozzle 82 can spray the resist agent R2 into fine particles (mist form).

微粒子となったレジスト微粒子R1はレジスト微粒子生成チャンバ80内に漂う。レジスト微粒子R1のうち、大きな直径のレジスト微粒子R1、すなわち重量のあるレジスト微粒子R1はレジスト微粒子R1自体の自重によってレジスト微粒子生成チャンバ80の下方に落ちる。レジスト微粒子生成チャンバ80の下方に落ちたレジスト微粒子は、互いにくっついてレジスト剤R2となる。そしてレジスト剤R2は一時的にレジスト微粒子生成チャンバ80の底面に蓄えられ、バルブ84を経由して戻しポンプ94によりレジストタンク90に再び戻される。   The fine resist particles R1 float in the fine resist particle generation chamber 80. Of the resist fine particles R1, the resist fine particles R1 having a large diameter, that is, the heavy resist fine particles R1 fall below the resist fine particle production chamber 80 due to their own weight. The resist particles that have fallen below the resist particle generation chamber 80 adhere to each other and become the resist agent R2. The resist agent R2 is temporarily stored on the bottom surface of the resist fine particle generation chamber 80, and is returned again to the resist tank 90 by the return pump 94 via the valve 84.

一方、小さな直径のレジスト微粒子R1は、レジスト微粒子生成チャンバ80の下方に落ちることなくレジスト微粒子生成チャンバ80内で漂う。そして、レジスト微粒子R1は、排出口81からキャリアガスとともに吐出ノズル71に供給される。つまり、レジスト微粒子生成チャンバ80はキャリアガスで加圧され、キャリアガスの加圧力によりレジスト微粒子R1が排出口81を経由して塗布チャンバ70内に配置された吐出ノズル71に送られる。   On the other hand, the resist particles R 1 having a small diameter drift in the resist particle generation chamber 80 without falling below the resist particle generation chamber 80. Then, the resist fine particles R1 are supplied from the discharge port 81 to the discharge nozzle 71 together with the carrier gas. That is, the resist fine particle generation chamber 80 is pressurized with the carrier gas, and the resist fine particles R1 are sent to the discharge nozzle 71 disposed in the coating chamber 70 via the discharge port 81 by the pressure of the carrier gas.

レジスト微粒子R1は、塗布チャンバ70内でキャリアガスとともに吐出ノズル71から、水晶ウエハ基板10の表面10aに向かって噴射される。水晶ウエハ基板10は、オリエンテーションフラット10cにチャック73で水平に保持されている。チャック73は、Y方向駆動手段75に接続され、図1で左右方向に移動可能である。また、Y方向駆動手段75がX方向駆動手段77に接続され、チャック73は、図1中で紙面表裏方向(前後方向)に移動可能である。この構成については、図3を使って詳述する。   The resist fine particles R <b> 1 are jetted from the discharge nozzle 71 toward the surface 10 a of the crystal wafer substrate 10 together with the carrier gas in the coating chamber 70. The quartz wafer substrate 10 is held horizontally by a chuck 73 on an orientation flat 10c. The chuck 73 is connected to the Y-direction driving means 75 and is movable in the left-right direction in FIG. Further, the Y-direction driving means 75 is connected to the X-direction driving means 77, and the chuck 73 is movable in the front and back direction (front-rear direction) in FIG. This configuration will be described in detail with reference to FIG.

塗布チャンバ70内で水晶ウエハ基板10に塗布されなかったレジスト微粒子R1は、互いに引っ付きあい自重により塗布チャンバ70底面に落ちる。これらが集まることによりレジスト剤R2となり、バルブ85を経由して戻しポンプ94によりレジストタンク90に再び戻される。なお、レジスト剤R2からレジスト微粒子R1にする過程で、レジスト剤R2の溶剤、たとえばシンナーが気化していくので徐々にレジスト剤R2の濃度が濃くなっていく。このため、塗布チャンバ70又は他の配管に溶剤を定期的に補充していくことが好ましい。   The resist fine particles R1 that have not been applied to the quartz wafer substrate 10 in the application chamber 70 are attracted to each other and fall to the bottom surface of the application chamber 70 by their own weight. By collecting these, the resist agent R2 is obtained, and is returned again to the resist tank 90 by the return pump 94 via the valve 85. In the process of changing the resist agent R2 to the resist fine particles R1, the solvent of the resist agent R2, for example, thinner, is vaporized, so that the concentration of the resist agent R2 gradually increases. For this reason, it is preferable to periodically replenish the coating chamber 70 or other piping with a solvent.

<水晶ウエハ基板>
図2(a)は、本実施形態に用いる円形の水晶ウエハ基板10の構成を示す斜視図である。円形の水晶ウエハ基板10は、たとえば厚さ0.8mmの人工単結晶水晶からなり、円形の水晶ウエハ基板10の直径は3インチ又は4インチである。さらに、円形の水晶ウエハ基板10は軸方向が特定できるように、水晶ウエハ基板10の周縁部10eの一部には、水晶の結晶方向を特定するオリエンテーションフラット10cが形成されている。
<Quartz wafer substrate>
FIG. 2A is a perspective view showing a configuration of a circular crystal wafer substrate 10 used in the present embodiment. The circular quartz wafer substrate 10 is made of, for example, an artificial single crystal quartz having a thickness of 0.8 mm, and the diameter of the circular quartz wafer substrate 10 is 3 inches or 4 inches. Further, an orientation flat 10c for specifying the crystal direction of the crystal is formed on a part of the peripheral portion 10e of the crystal wafer substrate 10 so that the axial direction of the circular crystal wafer substrate 10 can be specified.

図2(b)は、本実施形態に用いる矩形の水晶ウエハ基板15の構成を示す斜視図である。矩形の水晶ウエハ基板15は、たとえば厚さ約0.8mmの人工水晶からなり、矩形の水晶ウエハ基板15の一辺は2インチである。さらに、矩形の水晶ウエハ基板15は軸方向が特定できるように、水晶ウエハ基板15の周縁部15eの一部には、水晶の結晶方向を特定するオリエンテーションフラット15cが形成されている。   FIG. 2B is a perspective view showing a configuration of a rectangular crystal wafer substrate 15 used in the present embodiment. The rectangular quartz wafer substrate 15 is made of, for example, an artificial quartz having a thickness of about 0.8 mm, and one side of the rectangular quartz wafer substrate 15 is 2 inches. Further, an orientation flat 15c for specifying the crystal direction of the crystal is formed on a part of the peripheral portion 15e of the crystal wafer substrate 15 so that the axial direction of the rectangular crystal wafer substrate 15 can be specified.

図2(a)の円形の水晶ウエハ基板10および図2(b)の矩形の水晶ウエハ基板15は、すでに音叉型水晶振動片20が形成された状況を示している。音叉型水晶振動片20は、完全に1個の振動片とはなっておらず、音叉型水晶振動片20の基部の一部が円形の水晶ウエハ基板10又は矩形の水晶ウエハ基板15と接続されている。このため、一つ一つの音叉型水晶振動片20をパレットなどに並べて処理することなく、数百から数千個の音叉型水晶振動片20を一枚の水晶ウエハ基板10および水晶ウエハ基板15として、取り扱うことができる。   The circular crystal wafer substrate 10 in FIG. 2A and the rectangular crystal wafer substrate 15 in FIG. 2B show a situation in which the tuning fork type crystal vibrating piece 20 has already been formed. The tuning fork type crystal vibrating piece 20 is not completely a single vibrating piece, and a part of the base of the tuning fork type crystal vibrating piece 20 is connected to the circular crystal wafer substrate 10 or the rectangular crystal wafer substrate 15. ing. Therefore, hundreds to thousands of tuning fork type crystal vibrating pieces 20 can be used as one crystal wafer substrate 10 and crystal wafer substrate 15 without processing the tuning fork type crystal vibrating pieces 20 on a pallet or the like. Can be handled.

水晶ウエハ基板10は音叉型水晶振動片20が形成された後、電極膜18がスパッタリングなどで形成される。電極膜18は、水晶ウエハ基板10にクロム(Cr)層を数百オングストロームで形成し、そのクロム層の上に金(Au)層を数百オングストロームで形成した構成である。電極膜18は、音叉型水晶振動片20が形成されたことによる貫通孔およびオリエンテーションフラット10cなどにも形成される。なお、以下の実施形態では、図2(a)に示すオリエンテーションフラット10cを有する円形の水晶ウエハ基板10で説明する。   In the quartz wafer substrate 10, after the tuning fork type quartz vibrating piece 20 is formed, the electrode film 18 is formed by sputtering or the like. The electrode film 18 has a structure in which a chromium (Cr) layer is formed on the quartz wafer substrate 10 at several hundred angstroms, and a gold (Au) layer is formed on the chromium layer at several hundred angstroms. The electrode film 18 is also formed on the through hole, the orientation flat 10c, and the like due to the tuning fork type crystal vibrating piece 20 being formed. In the following embodiment, description will be made with a circular crystal wafer substrate 10 having an orientation flat 10c shown in FIG.

<ウエハ駆動手段の構成>
図3(a)は、図1の塗布チャンバ70内の拡大図であり、図3(b)は、図3(a)の平面図である。吐出ノズル71から吐出されたレジスト微粒子R1は、水晶ウエハ基板10を均一な厚さで満遍なく塗布するために、Y方向駆動手段75およびX方向駆動手段77が矢印AR1方向および矢印AR2方向に移動可能である。これにより水晶ウエハ基板10が移動する。Y方向駆動手段75およびX方向駆動手段77は、リニアモータで構成されたり、ステッピングモータとボールネジとから構成されたりする。水晶ウエハ基板10の移動速度は、レジスト微粒子R1の膜厚と、吐出ノズル71からのレジスト微粒子R1の供給量によって適宜設定する。
<Configuration of wafer driving means>
3A is an enlarged view of the inside of the coating chamber 70 of FIG. 1, and FIG. 3B is a plan view of FIG. The resist fine particles R1 discharged from the discharge nozzle 71 can be moved in the directions of the arrows AR1 and AR2 by the Y direction driving means 75 and the X direction driving means 77 in order to uniformly apply the quartz wafer substrate 10 with a uniform thickness. It is. As a result, the quartz wafer substrate 10 moves. The Y direction driving means 75 and the X direction driving means 77 are constituted by linear motors, or are constituted by stepping motors and ball screws. The moving speed of the quartz wafer substrate 10 is appropriately set according to the film thickness of the resist fine particles R1 and the supply amount of the resist fine particles R1 from the discharge nozzle 71.

チャック73、Z方向駆動手段75又はX方向駆動手段77の外側表面は、プラスチックなどの非導電性材料で覆う。チャック73は、水晶ウエハ基板10のオリエンテーションフラット10cを保持する。チャック73は、オリエンテーションフラット10cの電極膜18と接する部分のみ導電性材料が表面に出ている。レジスト微粒子R1がチャック73又は駆動手段などに付着しにくくするためである。   The outer surface of the chuck 73, the Z direction driving means 75, or the X direction driving means 77 is covered with a non-conductive material such as plastic. The chuck 73 holds the orientation flat 10 c of the crystal wafer substrate 10. As for the chuck | zipper 73, the electroconductive material has come out on the surface only in the part which touches the electrode film 18 of the orientation flat 10c. This is to make it difficult for the resist fine particles R1 to adhere to the chuck 73 or the driving means.

吐出ノズル71は中央に電極針72が備えられ、その電極針72には直流電源部79から50kV〜150kV程度の高電圧の直流が印加されている。一方、水晶ウエハ基板10の電極膜18は接地されるように構成されている。レジスト微粒子R1が電極針72の近傍を通過する際にレジスト微粒子R1が帯電される。このため、吐出ノズル7から吐出されたレジスト微粒子R1は吐出圧力とともにクーロン力によって水晶ウエハ基板10に塗布される。   The discharge nozzle 71 is provided with an electrode needle 72 in the center, and a high voltage direct current of about 50 kV to 150 kV is applied to the electrode needle 72 from the direct current power supply unit 79. On the other hand, the electrode film 18 of the quartz wafer substrate 10 is configured to be grounded. When the resist fine particle R1 passes near the electrode needle 72, the resist fine particle R1 is charged. Therefore, the resist fine particles R1 discharged from the discharge nozzle 7 are applied to the quartz wafer substrate 10 by the Coulomb force together with the discharge pressure.

水晶ウエハ基板10には、数百から数千個の音叉型水晶振動片20が設けられているため、複数の貫通穴又は凹凸が水晶ウエハ基板10に形成されている。たとえば図3(a)では、一つの貫通穴10fを誇張して描いてある。塗布されるレジスト微粒子R1は、クーロン力により貫通穴10f内部にもそして角部にも均一に形成される。   Since the quartz wafer substrate 10 is provided with hundreds to thousands of tuning-fork type crystal vibrating pieces 20, a plurality of through holes or irregularities are formed in the quartz wafer substrate 10. For example, in FIG. 3A, one through hole 10f is exaggerated. The resist fine particles R1 to be applied are uniformly formed in the through holes 10f and in the corners by Coulomb force.

本実施形態では、吐出ノズル71が固定され水晶ウエハ基板10がXY平面で移動する構成にしたが、吐出ノズル71がXY平面で移動し水晶ウエハ基板10が固定される構成でもよい。また、レジスト微粒子R1はクーロン力で水晶ウエハ基板10に引っ付くため、重力作用はほとんど無視できるため、吐出ノズル71を水平に固定し水晶ウエハ基板10をXZ平面又はYZ平面に移動する構成としてもよい。   In the present embodiment, the discharge nozzle 71 is fixed and the crystal wafer substrate 10 moves in the XY plane. However, the discharge nozzle 71 may move in the XY plane and the crystal wafer substrate 10 may be fixed. Further, since the resist fine particles R1 are attracted to the quartz wafer substrate 10 by Coulomb force, the gravitational action is almost negligible. Therefore, the discharge nozzle 71 is fixed horizontally and the quartz wafer substrate 10 is moved to the XZ plane or YZ plane. Good.

<吐出ノズルの構成>
図4Aおよび図4Bは、吐出ノズル71、電極針72および水晶ウエハ基板10の関係を示した概念図である。吐出ノズル71は直線状の吐出ノズル71aと末広がりに開口が大きくなる吐出ノズル71bとが適用できる。また、電極針72は軸上に伸びる一本の電極針72aと軸上に伸びる針の先端部から複数に放射状に分岐する電極針72bもしくは72cが適用できる。
<Configuration of discharge nozzle>
4A and 4B are conceptual diagrams showing the relationship among the discharge nozzle 71, the electrode needle 72, and the crystal wafer substrate 10. FIG. As the discharge nozzle 71, a linear discharge nozzle 71a and a discharge nozzle 71b having a wide opening at the end can be applied. Further, as the electrode needle 72, there can be applied one electrode needle 72a extending on the axis and electrode needles 72b or 72c branching radially from the tip of the needle extending on the axis.

図4A(a)において、吐出ノズル71aは、直径φRでの円筒形状又は断面が楕円形状でそのほぼ中央に電極針72aが取り付けられている。電極針72aには、直流電源部79より50kV〜150kV程度の正又は負の高電圧で、10mA〜80mAの電流が印加される。また吐出ノズル71aは長さ50mm〜150mmの大きさで直径φRは10mm〜20mmである。   In FIG. 4A (a), the discharge nozzle 71a has a cylindrical shape with a diameter φR or an elliptical cross section, and an electrode needle 72a is attached at substantially the center thereof. A current of 10 mA to 80 mA is applied to the electrode needle 72 a with a positive or negative high voltage of about 50 kV to 150 kV from the DC power supply unit 79. The discharge nozzle 71a has a length of 50 mm to 150 mm and a diameter φR of 10 mm to 20 mm.

電極針72aの先端は吐出ノズル71aの先端から長さL2だけ突き出た構造となっている。長さL2は電極針72aへの印加電圧又はレジスト種類などによって適宜変更可能であるが10mm〜30mm程度である。また、吐出ノズル71aの先端から水晶ウエハ基板10までの長さL1離れている。長さL1は電極針72aへの印加電圧又はレジスト種類などによって適宜変更可能であるが10mm〜100mm程度であり、好ましくは30mm〜50mm程度である。   The tip of the electrode needle 72a protrudes from the tip of the discharge nozzle 71a by a length L2. The length L2 can be appropriately changed depending on the voltage applied to the electrode needle 72a or the type of resist, but is about 10 mm to 30 mm. Further, the length L1 from the tip of the discharge nozzle 71a to the quartz wafer substrate 10 is separated. The length L1 can be appropriately changed depending on the voltage applied to the electrode needle 72a or the type of resist, but is about 10 mm to 100 mm, and preferably about 30 mm to 50 mm.

電極針72aが高電圧に印加されることにより、レジスト微粒子R1が正又は負に帯電する。一方、水晶ウエハ基板10を保持するチャック73、Z方向駆動手段75又はX方向駆動手段77の部材は接地されるように構成されている。つまり、水晶ウエハ基板10に形成された電極膜18は0Vになっている。このため、吐出ノズル71aから噴霧されるレジスト微粒子R1は、水晶ウエハ基板10の電極膜18にクーロン力により塗布される。また、吐出されるレジスト微粒子R1は、同一極性に帯電しているので互いにクーロン力によって反発し、レジスト微粒子R1は拡散し均一に分布して水晶ウエハ基板10の表面に到達する。到達したレジスト微粒子R1は水晶ウエハ基板10の電極膜18に電荷を放出する。   When the electrode needle 72a is applied to a high voltage, the resist fine particles R1 are positively or negatively charged. On the other hand, the chuck 73, the Z direction driving means 75, or the X direction driving means 77 for holding the crystal wafer substrate 10 are configured to be grounded. That is, the electrode film 18 formed on the quartz wafer substrate 10 is at 0V. For this reason, the resist fine particles R1 sprayed from the discharge nozzle 71a are applied to the electrode film 18 of the quartz wafer substrate 10 by Coulomb force. Further, since the discharged resist fine particles R1 are charged with the same polarity, they repel each other by Coulomb force, and the resist fine particles R1 diffuse and uniformly distribute to reach the surface of the quartz wafer substrate 10. The resist fine particles R 1 that have arrived release electric charges to the electrode film 18 of the quartz wafer substrate 10.

レジスト微粒子R1の径は数ミクロン又は1ミクロン以下となるが、表面張力が働いているので電極膜18に付着後に膜となった状態ではレジスト微粒子R1の径よりも小さな膜厚の膜が形成される。また、吐出ノズル71aは、備えられた電極針72aに印加する電圧に応じて、水晶ウエハ基板10に形成するレジスト層の膜厚を調整することができる。すなわち電極針72aの電位を高く設定すれば拡散径が縮小し、電極針72aの電位を低く設定すれば拡散径が拡大する方向となる。また、吐出ノズル71aと水晶ウエハ基板10との距離が短ければ拡散径が縮小する方向となる。また、吐出ノズル71aと水晶ウエハ基板10との相対移動速度が速くなれば塗布されるレジスト層が薄くなる。これらの条件を考慮して、水晶ウエハ基板10に必要なレジスト層の膜厚又は貫通孔への塗布を最適化する。   The diameter of the resist fine particle R1 is several microns or 1 micron or less, but since the surface tension works, a film having a film thickness smaller than the diameter of the resist fine particle R1 is formed in a state where the film is formed after adhering to the electrode film 18. The Moreover, the discharge nozzle 71a can adjust the film thickness of the resist layer formed on the quartz wafer substrate 10 according to the voltage applied to the electrode needle 72a provided. That is, if the potential of the electrode needle 72a is set high, the diffusion diameter decreases, and if the potential of the electrode needle 72a is set low, the diffusion diameter increases. Further, if the distance between the discharge nozzle 71a and the quartz wafer substrate 10 is short, the diffusion diameter is reduced. Further, as the relative movement speed between the discharge nozzle 71a and the quartz wafer substrate 10 increases, the applied resist layer becomes thinner. In consideration of these conditions, the thickness of the resist layer necessary for the quartz wafer substrate 10 or the application to the through holes is optimized.

本実施形態では、電極針72aはステンレス鋼(SUS)を用いたが、基本的に比抵抗が1×10−5Ωcm以下の材料であれば適用できる。たとえば、銀、銅、アルミニウム、クロム、ニッケル又は炭素鋼などの材料が好ましい。また、電極針72aを吐出ノズル71aは中央に配置することで、吐出ノズル71aから吐出されるレジスト微粒子R1をほぼ同じ電荷に帯電させることができる。 In the present embodiment, the electrode needle 72a is made of stainless steel (SUS), but any material having a specific resistance of 1 × 10 −5 Ωcm or less is basically applicable. For example, materials such as silver, copper, aluminum, chromium, nickel or carbon steel are preferable. Further, by disposing the electrode needle 72a at the center of the discharge nozzle 71a, the resist fine particles R1 discharged from the discharge nozzle 71a can be charged to substantially the same charge.

図4A(b)は、(a)の変形例であり、吐出ノズル71aは中央に軸上に伸びる針の先端部から放射状に複数分岐する電極針72bを有している。電極針72bの先端が放射状に複数分岐しているため、吐出ノズル71aから吐出するレジスト微粒子R1と電極針72bとの距離を均一化することができる。レジスト微粒子R1が同電位に帯電すると、より均一に水晶ウエハ基板10にレジスト層を塗布することができる。   FIG. 4A (b) is a modified example of FIG. 4 (a), and the discharge nozzle 71a has electrode needles 72b branched in a plurality radially from the tip of the needle extending on the axis at the center. Since the tip of the electrode needle 72b is radially branched, the distance between the resist fine particles R1 discharged from the discharge nozzle 71a and the electrode needle 72b can be made uniform. When the resist fine particles R1 are charged to the same potential, the resist layer can be more uniformly applied to the quartz wafer substrate 10.

図4B(c)は、(b)の変形例であり、末広がりに開口が大きくなる吐出ノズル71bが塗布チャンバ70内に配置される例である。吐出ノズル71bにおいてもその中央に軸上に伸びる針の先端部から放射状に複数分岐する電極針72cを有している。吐出ノズル71bは最大開口直径φWRを有している。直径φWRはたとえば30mm〜60mm程度である。末広がりに開口が大きくなったため、電極針72cは電極針72bと比べて放射状の分岐数が増えている。吐出ノズル71bを使うと広範囲のレジスト微粒子R1の塗布が可能となる。   FIG. 4B (c) is a modified example of FIG. 4 (b), and is an example in which the discharge nozzle 71b whose opening is widened toward the end is arranged in the coating chamber. The discharge nozzle 71b also has an electrode needle 72c that diverges radially from the tip of the needle extending on the axis in the center. The discharge nozzle 71b has a maximum opening diameter φWR. The diameter φWR is, for example, about 30 mm to 60 mm. Since the opening widens toward the end, the electrode needle 72c has a greater number of radial branches than the electrode needle 72b. When the discharge nozzle 71b is used, a wide range of resist fine particles R1 can be applied.

図4B(d)は、(a)の変形例であり、吐出ノズル71aは中央に軸上に伸びる電極針72aを有しており、その吐出ノズル71aの直径φrは5mm〜10mm程度になっている。そしてこのような吐出ノズル71aが直線状に並列して配置されている。図示しないが排出口81は1つであり、そこから配管で分割されて複数の吐出ノズル71aにレジスト微粒子R1が供給される。複数の吐出ノズル71aを使っても広範囲のレジスト微粒子R1の塗布が可能となる。   FIG. 4B (d) is a modification of (a), and the discharge nozzle 71a has an electrode needle 72a extending on the axis at the center, and the diameter φr of the discharge nozzle 71a is about 5 mm to 10 mm. Yes. Such discharge nozzles 71a are arranged in parallel in a straight line. Although not shown, the number of the discharge ports 81 is one, and the resist fine particles R1 are supplied to the plurality of discharge nozzles 71a from there by being divided by piping. Even if a plurality of discharge nozzles 71a are used, a wide range of resist fine particles R1 can be applied.

スプレーノズル82は、レジスト剤R2を噴霧するため加圧された窒素又はアルゴンなどの不活性ガスのキャリアガスが供給されるとしたが、基本的には加圧ガスであれば適用できる。
また、レジスト膜の形成される対象物は凹凸を有する水晶ウエハ基板10としたが、平板状であっても他の材料であっても適用できる。また上記実施形態では水晶ウエハで説明しているが、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。
The spray nozzle 82 is supplied with a carrier gas of an inert gas such as nitrogen or argon that has been pressurized in order to spray the resist agent R2, but basically any pressurized gas can be applied.
Further, although the object on which the resist film is formed is the crystal wafer substrate 10 having irregularities, it can be applied to a flat plate or other materials. In the above embodiment, the quartz wafer is described. However, other than quartz, piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate can be used.

レジスト微粒子の塗布に関する一実施例を説明するレジスト膜塗布装置100の構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structural example of the resist film coating apparatus 100 explaining one Example regarding application | coating of a resist fine particle. (a)は本実施形態に用いる円形の水晶ウエハ基板10を示す斜視図、(b)は矩形のウエハ基板15を示す斜視図である。FIG. 2A is a perspective view showing a circular crystal wafer substrate 10 used in this embodiment, and FIG. 2B is a perspective view showing a rectangular wafer substrate 15. (a)は図1の塗布チャンバ70内の拡大図であり、(b)は(a)の平面図である。(A) is an enlarged view in the coating chamber 70 of FIG. 1, (b) is a plan view of (a). (a)は図1の吐出ノズル71aの拡大図であり一本の電極針72aを示す概略断面図である。 (b)は放射状に複数本に分岐した電極針72bの構成を示す概略断面図である。(A) is the enlarged view of the discharge nozzle 71a of FIG. 1, and is a schematic sectional drawing which shows the one electrode needle 72a. (B) is a schematic sectional drawing which shows the structure of the electrode needle 72b branched into multiple pieces radially. (c)は末広がりの吐出ノズル71bで放射状の電極針72cの構成を示す概略断面図である。 (d)は細い吐出ノズル71aを複数本並列に配置した構成を示す概略断面図である。(C) is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a radial electrode needle 72c with a divergent discharge nozzle 71b. (D) is a schematic sectional view showing a configuration in which a plurality of thin discharge nozzles 71a are arranged in parallel.

符号の説明Explanation of symbols

10 … 水晶ウエハ基板、(10a … 表面、10c … オリエンテーションフラット)
15 … 水晶ウエハ基板(15c … オリエンテーションフラット,15e … 周縁部)
18 … 電極膜
20 … 音叉型水晶振動片
70 … 塗布チャンバ
71,71a,71b … 吐出ノズル
72,72b,72c … 電極針
73 … チャック
75 … Y方向駆動手段
77 … X方向駆動手段
79 … 直流電源部
80 … レジスト微粒子生成チャンバ
81 … 排出口
82 … スプレーノズル
84,85 … バルブ
90 … レジストタンク
92 … 液体供給ポンプ
94 … 戻しポンプ
100 … レジスト塗布装置
AR1,AR2 … 矢印
L1,L2 … 長さ
R1 … レジスト微粒子
R2 … レジスト剤
10 ... quartz wafer substrate (10a ... surface, 10c ... orientation flat)
15: Crystal wafer substrate (15c: Orientation flat, 15e: Peripheral part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Electrode film 20 ... Tuning fork type crystal vibrating piece 70 ... Coating chamber 71, 71a, 71b ... Discharge nozzle 72, 72b, 72c ... Electrode needle 73 ... Chuck 75 ... Y direction drive means 77 ... X direction drive means 79 ... DC power supply Part 80 ... Resist fine particle generation chamber 81 ... Discharge port 82 ... Spray nozzle 84, 85 ... Valve 90 ... Resist tank 92 ... Liquid supply pump 94 ... Return pump 100 ... Resist coating apparatus AR1, AR2 ... Arrows L1, L2 ... Length R1 ... Resist fine particle R2 ... Resist agent

Claims (5)

圧電体ウエハにレジストを塗布するレジスト塗布装置において、
一定径又は末広がりの所定断面を有し、ミスト状のレジストを塗布する吐出ノズルと、
前記吐出ノズルの前記所定断面の中央部分に配置され、吐出方向に延びた軸を有する電極針と、
前記電極針に電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部は、前記電圧を高く設定して前記吐出ノズルの前記所定断面よりも拡散径を縮小し、又は前記電圧を低く設定して前記吐出ノズルの前記所定断面よりも拡散径を拡大することを特徴とするレジスト塗布装置。
In a resist coating apparatus that coats a resist on a piezoelectric wafer,
A discharge nozzle for applying a mist-like resist having a predetermined cross-section with a constant diameter or widening ;
A needle electrode having a shaft that the centrally disposed portion of a given cross-section, extending in the discharge direction of said discharge nozzle,
A voltage application unit for applying a voltage to the electrode needle ,
The voltage application unit sets the voltage higher to reduce the diffusion diameter than the predetermined section of the discharge nozzle, or sets the voltage lower to increase the diffusion diameter than the predetermined section of the discharge nozzle. A resist coating apparatus.
前記電極針の先端部と前記圧電体ウエハとの距離が10mmから100mmまでに設定され、
前記電圧印加部が前記針電極と前記圧電体とに50kVから150kVの電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載のレジスト塗布装置。
The distance between the tip of the electrode needle and the piezoelectric wafer is set from 10 mm to 100 mm,
The resist coating apparatus according to claim 1, wherein the voltage applying unit applies a voltage of 50 kV to 150 kV to the needle electrode and the piezoelectric body.
前記電極針は、比抵抗が1*10−5Ωcm以下の材料を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレジスト塗布装置。 The resist coating apparatus according to claim 1, wherein the electrode needle includes a material having a specific resistance of 1 * 10 −5 Ωcm or less. 前記電極針は、前記軸から放射状に伸びる突起を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のレジスト塗布装置。   The resist coating apparatus according to claim 1, wherein the electrode needle has a protrusion extending radially from the shaft. 前記圧電体ウエハを基準電位点に接続するとともにこの圧電体ウエハを吐出ノズルに交差するように支持する基板保持部を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のレジスト塗布装置。   5. The substrate holding unit that connects the piezoelectric wafer to a reference potential point and supports the piezoelectric wafer so as to intersect the discharge nozzle. 6. Resist coating equipment.
JP2007227341A 2007-09-03 2007-09-03 Resist coating device Expired - Fee Related JP5080177B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007227341A JP5080177B2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Resist coating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007227341A JP5080177B2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Resist coating device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009059984A JP2009059984A (en) 2009-03-19
JP5080177B2 true JP5080177B2 (en) 2012-11-21

Family

ID=40555437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007227341A Expired - Fee Related JP5080177B2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Resist coating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5080177B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015013244A (en) * 2013-07-04 2015-01-22 カルソニックカンセイ株式会社 Deposition apparatus and deposition method
JP6504996B2 (en) * 2015-11-04 2019-04-24 東京エレクトロン株式会社 Coating film forming method, coating film forming apparatus, and computer readable recording medium

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8813154D0 (en) * 1988-06-03 1988-07-06 Vickers Plc Improvements in/relating to radiation sensitive devices
GB8926281D0 (en) * 1989-11-21 1990-01-10 Du Pont Improvements in or relating to radiation sensitive devices
JPH03215931A (en) * 1990-01-22 1991-09-20 Hitachi Ltd Formation of photoresist
JP2622769B2 (en) * 1990-04-19 1997-06-18 富士写真フイルム株式会社 Manufacturing method of photosensitive printing plate
JPH0446341A (en) * 1990-06-14 1992-02-17 Fuji Photo Film Co Ltd Production of photosensitive printing plate
JPH04100566A (en) * 1990-08-20 1992-04-02 Fuji Photo Film Co Ltd Electrostatic coating method
JP4025055B2 (en) * 2001-11-05 2007-12-19 独立行政法人理化学研究所 Immobilization device
JP4455953B2 (en) * 2004-08-20 2010-04-21 日本電波工業株式会社 Electrodeposition mechanism of resist film and method of manufacturing crystal resonator using the same
JP4417815B2 (en) * 2004-10-14 2010-02-17 大同メタル工業株式会社 Water droplet generator with oil film
JP4493034B2 (en) * 2005-11-21 2010-06-30 東京エレクトロン株式会社 Coating film forming method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009059984A (en) 2009-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8544410B2 (en) Immobilization apparatus
JP4025055B2 (en) Immobilization device
US20070202258A1 (en) Micro-pattern forming apparatus, micro-pattern structure, and method of manufacturing the same
KR20170028050A (en) Thin film fabricating apparatus, and of orgarnic light emitting device and manufacturing method of orgarnic light emitting device using the same
TW200307577A (en) Ultra-fine fluid jet device
CN113997561B (en) Single-flat-plate electrode electric field driven multi-nozzle jet deposition micro-nano 3D printing device
KR101134736B1 (en) Electrostatic chuck having spacer
KR100684292B1 (en) Thin layer coating system of electrospray type and spray device for the same
KR20130075009A (en) Electrostatic spray printing apparatus
JP5080177B2 (en) Resist coating device
US8453427B2 (en) Nano-particle field extraction thruster
KR100947028B1 (en) Nonconductor Electrostatic Spray Apparatus and Method Thereof
JP2008264679A (en) Liquid applying apparatus
JP5700030B2 (en) Deposition equipment
Yuan et al. Fine droplet generation using tunable electrohydrodynamic pulsation
JP4123192B2 (en) Ultrasonic transducer and method of manufacturing ultrasonic transducer
JP2014117691A (en) Film forming apparatus
CN110681505B (en) Electric spraying device
JP5139754B2 (en) Resist coating device
JP6089054B2 (en) Nanofiber manufacturing equipment
KR102174626B1 (en) Improved Substrate Spray Coating Apparatus and Method
JP2017074568A (en) Liquid coating method using masking jig, masking jig for the same, and electrostatic atomizer using masking jig
JP5080178B2 (en) Resist coating device
JP2015185418A (en) Method of estimating thin film for organic el element and thin film forming apparatus for organic el element
KR102180717B1 (en) Improved Surface Acoustic Wave Atomizing Device and Method, and Substrate Spray Coating Apparatus and Method Having the Same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120806

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees