JPH0217968A - 塗布装置およびこれを用いた塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、塗布装置およびこれを用いた塗布方法に係り
、特に経時変化の大きい塗布液の変質を防ぐための塗布
装置およびこれを用いた塗布り法に関する。

（従来の技術） スピンコーティング法などを用いて行われる塗布技術は
、フォトレジストの塗布のみならず、絶縁膜の形成など
いろいろな分野で用いられるようになってきている。

例えば、スピンコータを用いたレジスト塗布装置におい
ては、第２図に一例を示すように、レジストは、レジス
トを充填してなる供給容器１がら、フィルタ２およびポ
ンプ３を有する供給管４を通り、該供給管４の先端に設
けられた弁５を介して、レジスト供給用のノズル６に導
かれ、このノズル６から、スピンナー（図示せず）のス
ピンヘッド７に設置された基板８上に、所定ｍのレジス
トを供給するように構成されている。

基板８上に、供給された所定量のレジストはスピンヘッ
ドの回転によって、基板表面に均一に塗布される。

（発明が解決しようとする課題〉 ところで、スピンナーを用いてレジスト塗布を行う場合
、塗布厚（レジストのＩＩ！ＪＪＦ）はレジストのＸ！
ｉ度とスピンヘッドの回転数にｊ；って決まる。

このため、ノズル６から基板８上に供給されるレジスト
に固形物や気泡等が混入されていたりすると、これは塗
布むらとなって表れ、膜質低下の原因となっていた。

また、長期にわたっての使用においては、塗布溶液の劣
化により、固形物が生じ、ダストとなったり、粘性が変
化し、塗布膜厚が増大する等の問題があった。特に、シ
リコーン樹脂系の塗布液等、経時的変化の生じ易い塗布
液を用いる場合には、このような問題は顕著である。

そこで、休止後、塗布を再開する際には、塗布に先立ち
、供給管中に滞留している塗布液を廃棄したり、場合に
よっては、塗布液そのものを新規なものに交換するなど
の方法がとられている。

しかしながら、むだにしなければならない廃棄部分が多
く、人聞な塗布液を必要とするという問題があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、塗布液の
変質を防止し、廃棄部分を低減することを目的とする。

〔光明の構成］ （課題を解決するための手段） そこで本発明の塗布装置では、塗布液供給部から供給管
を介して塗布部に尋さ、ｍＮ部において基板上に塗布液
を塗布するようにした塗布装置において、前記塗布液を
、前記塗布部の近傍からバイパス管を経由して前記塗布
液供給部に還流させる還流手段を具備している。

望ましくは、この塗布液供給部は、塗布液を常に適温に
保持する温度制御手段を具備している。

また、本発明の塗布方法では、塗布待機時においても、
塗布液が、塗布部の近傍からバイパス管を経由して塗も
液供給部に“連続的または間欠的に還流されるようにし
ている。

（作用） 上記構成によれば、還流手段を設け、連続的または間欠
的に供給管の塗布液を還流させることにより、供給管内
に塗布液が長時間にわたって滞留するのが防止され、変
質が抑制される。

また、塗布液は、供給管内を通過する際、フィルタを通
り、固形物は除去されるため、固形物の増加は防止され
る。

さらに、塗布液の粘度が島い場合塗布液が供給管内を通
過する際に、発熱し、劣化し易くなるが、塗布液供給部
に、塗布液を常に適温に保持する温度制卸手段を配設す
ることにより、塗布液の劣化は防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しつ、つ詳細
に説明する。

この塗布装置は、第１図に示すごとく、供給管４の先端
に、切換え弁１５を介してバイパス管２０を配設し、塗
布しないときは、このバイパス管２ｏを通って、塗布液
は塗布液供給容器１に還流されるようにしたものである
。

また、供給管４の先端には、切換え弁１５を介して排出
管１６が配設され、劣化してしまった塗布液を排出する
と共に、切換え弁１５の分岐点からノズル６にいたる管
に残留する塗布液を排出するとかできるようになってい
る。

また、ノズル６には窒素ガス等の不活性ガスを供給する
ガス供給系（図示せず）が着脱自在にとりつけられるよ
うになっており、切換え弁１５をノズル６から排出恰１
６に通じるように問いた状態で、このガス供給系から不
活性ガスを送ることにより、切換え弁１５の分岐点から
ノズル６にいたる管に残留する塗布液を排出するとかで
きる。

さらに、この切換え弁１５は制御装置（図示せず）によ
って制御され、溶液遺作がなされない場合、すなわちノ
ズル６に溶液が供給されない状態が続くと、２分間に２
０ｃｃづつバイパス管に塗布液を送出するようになって
いる。すなわち、制御装置は、切換え弁１５が供給管４
からノズル６にいたる通路を閉じるタイミングを検出し
、このときから２分毎に、ポンプ３を動作させると共に
、供給管４からバイパス管２０にいたる通路を開くよう
に切換え弁１５を制御する。

また、この塗布液供給容器１は温度調節装置２１を有し
常に一定温度に保持されるようになっている。

他は、前記第２図に示した従来例の塗布装置と同杼であ
り、対応する箇所には同一符号を付したが、ポリエチレ
ン瓶からなる供給容器１と、フィルタ２およびポンプ３
を有するテフロンデユープからなる供給管４と、該供給
管４の先端に設けられた切換え弁１５を介して配設され
たレジスト供給用のノズル６と、溶液塗布を施すべき基
板としてのシリコンウェハ１８を支承し回転するスピン
ヘッド７を面えたスピンナー（図示せず）とを具備して
いる。

次に、この塗布装置を用い、シリコンウェハ表面にシリ
コーン溶液を塗布する方法について説明する。

このシリコーン溶液は、エタノール、ブタツルおよびブ
チルセロソルブからなる混合溶剤に、８ｖｔ％のポリシ
ロキサンを溶解させた後、０．２μ■フイルタを用いて
ダストを除去したものとする。そして、供給容器１内部
においては、このシリコーン溶液は温度調節装置２１に
よって、常時５℃に保持されている。

塗布のなされた直後、切換え弁１５をノズル６から排出
管１６に通じるように問いた状態で、このガス供給系か
ら不活性ガスを送り、切換え弁１５の分岐点からノズル
６にいたる管に残留する塗布液を排出？！１６に排出し
た後、さらに１分間不活性ガスを流し管内を清浄化する
。

そして、制御２Ｉｌ装置は、切換え弁１５が供給管４か
らノズル６にいたる通路を閉じるタイミングを検出する
と、このときから２分毎に、ポンプ３　Ｊ３よび切換え
弁１５を動作させ、供給管４からバイパス１２０にいた
る通路を聞く。このＪ：うにして、２分間に２０ｃｃづ
つのシリコーン溶液が、供給容器１から、供給管４に設
けられたフィルタ２を通り、バイパス？！２０を経て供
給容器１に還流される。

そして、塗布動作が再開される際、塗布に先立ち、切換
え弁１５を供給管４からノズル６にいたるように開き、
ノズル６からシリコーン溶液を約１０ｃｃ廃棄した後、
シリコンウェハ１８への供給動作に入る。

ここでは、５インチのシリコンウェハ１８表面に５〜１
０ｃｃのシリコーン溶液を供給した後、回転数４０００
　ｒｐｎでスピンヘッド７を２０秒間回転し、０．２μ
ｌ１ｌｌｉｉとなるように塗布した。

このようにして、塗布のなされたシリコンウェハ１８上
には、均一で極めて膜質の良、好なシリコーン系被膜が
形成される。この被膜のダスト数を東京光学製のダスト
検査装置ＷＭ−２で測定した結果、５個以下であった。

このダスト数は、連続的に塗布を繰り返した場合におい
ても、２日間塗布を中断してＭ流動作のみを行った後に
塗布を行った場合においても、５インチシリコンウェハ
１枚当たり５個以下であった。

また、従来は塗布動作の再開に際し、供給鴛４内のシリ
コーン溶液を全て廃棄しなければならなかっだのに対し
、この方法を用いることにより、切換え弁の分岐点から
先のシリコーン溶液のみを廃棄すればよいため、大幅な
材料の節減をはかることができる。

さらに、この装置では、供給容器内のシリコン溶液は温
度調節装置２１よって常時５℃に保持されているため、
循環による発熱により液温か上昇しても、供給容器１内
に戻る常時５℃に降温され、劣化を生じることはない。

なお、実施例では、切換え弁１５の分岐点からノズル６
にいたる管に残留する塗布液は、ガス供給系から不活性
ガスを送ることにより、排出管に排出されるようにした
が、ポンプ３を逆方向に動作させ、供給容器１側に戻す
ようにしても良い。

また、実施例では、供給容器に温度調節装置を配設し、
液温を一定に保つようにしたが、比較的低粘度の塗布液
を用いる場合は、必ずしも温度調節装置は必要でない。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本１を明の塗布装置によれば
、前記塗布液を、前記塗布部の近傍からバイパス管を経
由して前記塗布液供給部に速流さゼる速流手段を貝佑し
ているため、連続的または間欠的に供給管の塗布液を速
流させることができ、膜質の良好な塗布膜を冑ることが
できる。

また、本発明の塗布方法では、塗布待礪時においても、
塗布液が、塗布部の近傍からバイパス管を経由して塗布
液供給部に連続的または間欠的に３！ｉ！流されるよう
にしているため、塗布液の変質が抑制され、塗布液の廃
棄率を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本光明実施例の塗布装置を示４図、第２図は
、従来例の塗布装置を示す図である。 １・・・供給容器、２・・・フィルタ、３・・・ポンプ
４・・・供給管、５・・・弁、６・・・ノズル、７・・
・スピンヘッド、８・・・基板、１５・・・切換え弁、
１６・・・排出管、１８・・・シリコンウェハ、２０・
・・バイパス管、２１・・・温度調節装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗布液供給部から供給管を介して塗布部に導き、
   塗布部において基板上に塗布液を塗布するようにした塗
   布装置において、 前記塗布液を、前記塗布部の近傍からバイパス管を経由
   して前記塗布液供給部に還流させる還流手段を具備した
   ことを特徴とする塗布装置。
2. （２）前記塗布液供給部は、温度制御手段を具備し、塗
   布液は常に適温に保持されていることを特徴とする請求
   項（１）記載の塗布装置。
3. （３）塗布液供給部から供給管を介して塗布部に導き、
   基板上に塗布液を塗布する塗布方法において、 塗布待機時、前記塗布液は、前記塗布部の近傍からバイ
   パス管を経由して前記塗布液供給部に連続的または間欠
   的に還流されることを特徴とする塗布方法。