JPH04156969A - 塗布装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基板表面にフォトレジストをコーティングす
る装置に係り、特にコーティング用のコーティングロー
ル表面の溝の凸部長さ、溝幅および溝の深さを規定して
高粘度フォトレジストの塗布に好適な塗布装置に関する
。

［従来の技術］ 従来、ロール表面に溝形状を形成してフォトレジストを
塗布するロールコーティング装置について、そのロール
表面の微細溝に関しては、特開昭５９−２０９６７６号
広報に記載ざｎでいるように、複数のロール−コータで
コーティングするさいに、入口側のロールコータを出口
側のロールコータより小なる幅の溝形状のロールとなっ
ている。

さらに、被塗布物のロールへの搬入に関しては、特開昭
６２−１９８８５３号広報に記載されているように、ロ
ールコータで連続してコーティングするレジスト塗布方
法に関して、一定方向に塗布した後、方向を９０°変え
て再度塗布する工程となっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、低粘度のフォトレジストを塗布するロ
ールコーティング装置に関するものであり、複数のロー
ル−コータでコーティングする時、入口側のロールコー
タを出口側のロールコータより小なる幅の溝形状とする
ことでは、高粘度のフォトレジストを均一な塗布膜厚と
することに配慮されていない６さらに、段差およびすき
間部分を有する被塗布面では、さらに塗布膜厚の厚みの
ばらつきが生してしまう。塗布膜厚の均一化に対して、
微細溝の白部分の長さ、溝幅および溝深さを規定してい
ない。

被塗布物のロールへの搬入に関しては、方向を変えて再
度塗布する工程としているが、ロール表面の溝形状を考
慮していないため、被塗布物上の均一な塗布膜厚とする
ことに配慮されておらず、塗布膜の厚みにばらつきを生
じさせる問題があった。

本発明の目的は、高粘度のフォトレジストを段差および
すき間部分を有する基板表面に厚膜で、均一な塗布膜厚
を形成する塗布装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の塗布装置の構成は、
挿入設定機構を用いて被塗布物を収納した保持治具を、
複数個の走行用小ロール上を滑走させた後に、表面に溝
形状を刻設したコーティングロールとこれと対向するバ
ックアップロールの間隙に挿入し１通過させることによ
り、塗布物を前記被塗布物表面上に塗布することができ
る塗布装置において、塗布物粘度が１００〜１，０００
センチポアズでは、前記コーティングロール表面の溝の
凸部長さを０．２ｍｍ以内に、溝幅を０．１−１．Ｏｍ
ｎに、溝の深さを０．２〜０．８ｎｏに規定したことで
ある。

［作用］ コーティング用ロールの微細な溝形状のうち、清白部分
の長さを小さくすることによって５塗布膜のばらつきを
抑え、均一化した膜を塗布できる。

さらに、溝の幅と深さの設定によりゴムの剛性を低下さ
せず、しかも、溝に一時的に蓄える液状レジストの両を
多くすることによって、塗布膜を厚くすることができる
。

微細溝の白部分の長さにより塗布膜表面のうねすが生じ
る。これは、ゴムローラの窪み部分に一時的に蓄えられ
た液状レジストが被塗布面に転写される時、レジストが
ロール凸部分の基板表面に拡散して塗布膜厚の平坦化が
進むことが知られているが、高粘度のレジストはどこの
平坦化が進まずに、ロールの溝に対応して筋状に塗布膜
の厚みばらつきを起こす。従って、ロールの溝の白部分
の長さを小さくすることにより、液状レジストの平坦化
すべき距離が短かくなり、膜厚σノ均−化り＝有効にな
る。

しかし、ロールの溝の白部分の長さを小さ（しすぎると
、その剛性が低下し、塗布時の押しっ【ブによるローラ
変形のため、ローラの形状精度を維持できなくなる。こ
のため、均一な塗布膜を作ることができなくなる。従っ
て、適切な溝形状の設定が必要となる。

塗布膜はゴムローラの窪み部分に一時的に蓄えられた液
状レジストが被塗布面に転写されるものと考えられる。

従って、膜厚を厚くするには、ゴムローラの窪み部分の
断面積を大きくする方法が良い。

二九らのことかられかるように、膜厚むらを小さくシ、
シかも厚く塗布するには、ロールの溝の白部分の長さを
小さくして、ゴムの突起部分の剛性を低下させず、しか
も、ゴムローラの窪み部分を大きくする溝幅と溝深さと
することによって達成される。

第５図（ａ）、（ｂ）は、コーティングロールの溝形状
図である。すなわち、第５図（ａ）は。

ロール円筒面に刻設した微細溝であり、第５図（ｂ）は
、同図の部分拡大略示図である。第５図（ａ）において
、１１は、ロール溝、第５図（ｂ）において、Ｑ工は、
凸部長さ、Ｑ２は、溝幅、ｄは。

溝深さを表示する。

ここで、コーティングロール３の溝形状（第５図（ｂ）
におけるＱ□、Ω２．ｄなど）によって生成する塗布膜
形状の変化について説明する。

第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は、溝形状と生成塗布膜
形状の関係を示す模式図である。

第６図（ａ）は、溝幅Ｑ、＝０．１画一定条件下で、清
白部Ｑ□＝０．４ｍ以上では、塗布物は縞状に塗布され
るため膜厚むらとなり易い。第６図（ｂ）は、溝幅Ｑ２
＝０．２ｍ１１、溝深さｄ＝０．３ｍでは、溝部分に対
応した縞状の塗布物は表面張力により、微少うねりを生
ずるようになるが、第６図（ａ）よりは、膜厚は均一化
している。しかし、この状態では、塗布膜厚を厚くする
ことはできない。第６図（ｃ）は、溝幅Ｑ２＝０．２ｗ
ａのままで、溝深さｄ＝０．８ｍで塗布すると、塗布膜
厚さ１０μｍ、膜厚うねり０．１国となり、厚く、均一
な塗布膜厚が得られる。

［注］膜厚うねりとは、膜表面に生ずる凹凸部の差のこ
とで、うねりが零の場合は平面となる。

口実施例］ 以下本発明の一実施例を第１図（ａ）、（ｂ）〜第４図
を用いて説明する。

第１図（ａ）は、本発明の塗布装置の縦断面略示図、第
１図（ｂ）は、同上の平面略示図である（ただし、コー
ティングロールは省略した）。

第１図（ａ）、（ｂ）において、１は、被塗布物、２は
、被塗布物保持治具、３は、コーティングロール、４は
、バックアップロール、５は、小ロール、６は、ドクタ
ーブレード、７は、塗布物供給ノズル、８は、挿入設定
機構、９は、設定機構部、１０は、回転テーブル、１２
は、塗布物である。その構成は、被塗布物１は、治具２
の溝部分に固定保持されてる。コーティングロール３と
バッファツブロール４は対向して配置してあり、図示し
ていない駆動部により回転し、しかもコーティングロー
ル３とバックアップロール４の間隔を変えることができ
る。コーティングロール３とバックアップロール４の前
後方向には輸送用の小径ロール５が配置しである。コー
ティングロール３に近接して、ドクターブレード６が有
る。コーティングロール３とドクターブレード６の窪み
上方にフォトレジスト供給ノズル７がある。被塗布物１
の挿入側となる小径ロール５の横に、被塗布物１の挿入
位置及び角度を設定できる挿入設定機構８がある。挿入
設定機構８はローラの進行方向に対して直角方向に作用
する設定機構部９とローラ進行方向の中心線上に垂直の
中心軸を有する回転テーブル１０によって構成される。

次に、塗布動作について説明する。フォトレジスト供給
ノズル７からコーティングロール３とドクターブレード
６の窪みにフォトレジスト１２が滴下され、コーティン
グロール３を回転させて、コーティングロール３のロー
ル溝１１にフォトレジスト１２が蓄えられる。回転テー
ブル１０と設定機構部９によって位置決めされた治具２
は小径ロール５の回転により、コーティングロール３と
バックアップロール４の間隙部分に挿入され被塗布物１
にフォトレジスト１２を塗布する。

１回の塗布操作によって、被塗布物の表面に、均一で厚
く、うねりの少ない膜を形成するためにコーティングロ
ール円筒表面の溝形状（清白部長さ、溝幅、溝深さ）に
ついて検討した結果を第２図〜第４図を用いて説明する
。

第２図は、凸部長さと塗布膜厚うねりどの関係図である
。第２図かられかるように、凸部長さρ□は、０．２閣
以内であれば膜厚うねりは０．１μｍ以内の微少な値が
得られ良好な結果である。

第３図は、溝深さと塗布膜厚との関係図、第４図は、溝
深さと膜間厚うねりどの関係図である。

これらは、第２図の結果を受けて、凸部長さＱ１＝０．
２ｍとして実施した結果である。

第３図は、溝深さｄを０．２〜１．０閣、溝幅Ｑ２を０
．１■〜１．Ｏ閣まで取った場合の塗布膜厚さ（μｍ）
は、溝深さｄは、０．２ｍで４μｍ、０．８ｍでは約１
０μｍであり、目標値を満足することを示している。

第４図は、溝深さｄｏ、２ｍｍ、溝幅Ｑ２０．１ｍｍの
時、膜厚うねりは、約０．０７μｍ、０．８ｍ＋の時に
は０．３８μｍ程度であり、膜厚うねりは充分に小さい
値なので、許容できるものであることを示す。

以上要するに、本実施例において、コーティングロール
表面の溝寸法は、凸部長さを０．２ｍ以内とし、溝幅を
０．１〜１．０閣、溝深さを０゜２〜０．８閣に規定し
た場合には、被塗布膜の厚さは厚くなり、しかも膜厚う
ねりも充分に小さく許容できる品質の良好なものが得ら
れることが認められた。

これらの実験では、特にフォトレジストの粘度を高粘度
（１００〜１０００センチポアズ）のものを用いて行な
った。

以上のように、本実施例によれば、塗布膜厚を均一にし
かも厚くすることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ロールコーティング装置のロール溝形
状を規定することにより、高粘度（１００〜１０００セ
ンチポアズ）のフォトレジストを基板表面に均一にしか
も厚く塗布できる。また、同一条件下で複数個の被塗布
物を塗布することができるので、作業効率は向上し１品
質管理にも有効である。このレジスト連続膜形成により
、被塗布面の耐エツチング性を高め、エツチングの寸法
精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施例の壷乍軟鷹
の縦断面および平面略示図、第２図は。 コーティングロール溝凸部長さと塗布膜厚っねりとの関
係図、第３図は、同上の溝深さと塗布膜厚さの関係図、
第４図は、同上の溝深さと塗布膜厚うねりどの関係図、
第５図（ａ）は、コーティングロール溝形状図、第５図
（ｂ）は、同上の部分拡大略示図、第６図（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）は、溝形状と生成塗布膜形状の関係を示す模
式図である。 〈符号の説明〉 １・・・被塗布物、２・・・被塗布物保持治具、３・コ
ーティングロール、７・・・フォトレジスト供給ノズル
、８・・・挿入設定機構、１１・・・ロール溝、１２・
・・フォトレジスト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、挿入設定機構を用いて被塗布物を収納した保持治具
   を、複数個の走行用小ロール上を滑走させた後に、表面
   に溝形状を刻設したコーティングロールとこれと対向す
   るバックアップロールの間隙に挿入し、通過させること
   により、塗布物を前記被塗布物表面上に塗布するこがで
   きる塗布装置において、塗布物粘度が１００〜１，００
   ０センチポアズでは、前記コーティングロール表面の溝
   の凸部長さを０．２ｍｍ以内に、溝幅を０．１〜１．０
   ｍｍに、溝の深さを０．２〜０．８ｍｍに規定したこと
   を特徴とする塗布装置。