JPH04300673A - 回転式塗布装置及び回転式塗布方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル用のガ
ラス基板、半導体ウエハ、半導体製造装置用のマスク基
板などの基板の表面にフォトレジスト液などの塗布液を
薄膜状に塗布する際に用いる回転式塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転式塗布装置は、基板を回転すること
によって、基板上へ供給した塗布液を遠心力で基板上に
拡散流動して、塗布するものであるが、角形基板では、
基板角部で他より膜厚が厚くなる傾向がある。それは、
角形基板は、角部が風切りして回転するため、角部では
他より風を強く受け、塗布液の溶剤成分の蒸発が促進さ
れ、塗布液の粘度が上がり、遠心力による拡散流動が弱
まるからである。また、丸形であっても、大きくなるほ
ど半径方向の内と外での回転の周速度の差が著しくなる
ため、大形基板においては、周縁部での膜厚増加の傾向
が無視できなくなる。

【０００３】このような角形基板や大形基板における問
題に対処した回転式塗布装置として、特開平２−２１９
２１３号公報で開示されているように、基板を保持する
ためのチャックと該チャックを回転させるための回転手
段とを少なくとも備え、該基板を該チャックが保持して
水平面内で回転させることにより、該基板上に滴下した
レジストを該基板の上面に塗布する装置において、該チ
ャックが保持する該基板の上方に近接し且つ該基板と平
行に該基板より大なる径を有する回転板が配設され、該
回転板が該基板と共に回転するようにしたものが知られ
ている。

【０００４】この従来構成は、基板の上方の空気層を基
板と上部回転体とで挟んで持ち回ることで、上記風切り
現象を抑制し、もって、均一な膜厚の塗布を行えるよう
にしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によると、次のような新たな問題が生じる。つまり
、従来例によれば、基板上の空気層を基板と共に持ち回
すためには、上部回転板を可及的に基板に近づけて配備
する必要があり、このために、回転処理中に基板上方に
飛散した塗布液のミストが上部回転板の下面に付着して
固化し、繰返し回転塗布を行っているうちに、上部回転
板の下面が付着固化した塗布液によって凹凸面となり、
この凹凸によって基板上方の空気層に乱れが発生して、
均一な膜厚形成に悪影響を及ぼすことが判明した。 また、上部回転板の下面に付着して固化しないうちに次
の回転塗布が行われた際に、付着した塗布液が飛散して
基板表面を汚染することもあった。

【０００６】そこで、実際の処理においては、上記不具
合が生じないうちに、適当時間ごとに上部回転板を取り
外して洗浄する必要があり、取り外し、洗浄、および再
組付けのために手数を要するのみならず、その間の処理
中断のために、全体としての処理能率の低下をきたすも
のであった。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、上部回転板の洗浄を、上部回転板の取り
外しの必要なく短時間で簡単容易に行うことで、この種
の装置の特徴を充分に発揮させた回転塗布を能率よく行
うことができる回転式塗布装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成を採る。すなわち、本発明
は、基板を水平支持した状態で回転させる回転台と、こ
の回転台上に支持された基板の上面と所定の間隔をもっ
て平行に配備され、かつ回転台と一体に回転される上部
回転板とを備えた回転式塗布装置において、前記上部回
転板の中央に開口を設け、前記開口に、上部回転板の下
面に向けて洗浄液を吹出す吹出し口を有する洗浄ノズル
を備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
本発明によれば、適宜回数の回転塗布が行われると、洗
浄ノズルに洗浄液を供給しながら上部回転板を回転体と
共に回転駆動することにより、洗浄ノズルの吹出し口か
ら上部回転板の下面に吹付けた洗浄液を上部回転板下面
に沿って遠心流動させ、先の回転処理中に前記下面に付
着した塗布液を洗浄し、その後の回転塗布処理を均一に
、かつ汚染のない状態で行うことを可能にする。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照し本発明に係る回転式塗布
装置の一実施例を説明する。図１は本実施例に係る回転
式塗布装置の全体の概略構成を示す縦断面図である。こ
の回転式塗布装置は、角形の基板１を搭載して縦軸心Ｐ
周りに水平回転する回転台２と、その上方において回転
台２と平行に設置されて回転台２と一体に回転する上部
回転板３と、この上部回転板３を支持する上部支持板４
と、これら回転部材の下方及び周辺部を外囲するように
固定配置された廃液回収ケース５と、縦向き回転軸とし
ての出力軸６を立設したモータ７とを備えている。

【００１１】回転台２は、基板１の外形形状より充分大
きい外形円板として構成されていて、その上面に立設し
た多数の基板支持ピン８群上に基板１が水平に搭載支持
されるようになっている。また、図２に示すように、回
転台２上には基板１の四隅に係合する一対づつの係合ピ
ン９が４組設けられていて、これらピン９によって基板
１が回転台２と一体に水平回転される。

【００１２】また、図３に示すように、回転台２の外周
上面には、回転台２と同外径のスペーサリング１０およ
びリングプレート１１が同心円線上の場所に複数箇所で
連結されるとともに、このリングプレート１１に前記上
部支持板４がノブボルト１２を介して着脱自在に装着さ
れ、上部支持板４を取り外すことで、リングプレート１
１の中央開口から基板１を出し入れすることができるよ
うになっている。

【００１３】前記スペーサリング１０は、断面形状が台
形状に構成されたものであり、連結ボルト１３に外嵌し
た上下の座金１４の厚さに相当する廃液流出用の間隔１
５が上下に形成されている。前記上部回転板３は基板１
の外形形状より大径の円板に構成されて、前記上部支持
板４の下面にカラー１６を介してボルト連結されている
。前記廃液回収ケース５の底部は絞り込まれ、その下端
に廃液排出口１７が形成されるとともに、周方向の複数
箇所には塗布液から蒸発した溶剤ガスや塗布液ミストを
排出する排気口１８が形成されている。

【００１４】この回転式塗布装置は基本的には以上のよ
うに構成されたものであり、塗布処理に際しては、先ず
上部支持板４を取り外して基板１を回転台２の基板支持
ピン８群上に所定の姿勢で搭載セットする。

【００１５】次に、図示しない塗布液供給ノズルを基板
１の中央上方に移動させ、所定量の塗布液を滴下供給す
る。その後、上部支持板４をリングプレート１１上に装
着固定した上でモータ７を起動して回転台２、上部支持
板４、上部回転板３および基板１を一体に水平回転させ
る。この回転によって基板１上の塗布液は遠心力によっ
て外方に拡散流動して基板１上面に薄く塗布される。こ
の場合、回転台２と上部回転板３との間に形成された偏
平な塗布処理空間Ｓの空気層も一体に回転し、基板１上
に気流が発生しない状態で塗布液の拡散流動が行われる
。

【００１６】基板１上を流動して外周に到達した余剰塗
布液は基板１の周縁から流出し、塗布処理空間Ｓの外周
全域から飛散してゆく。そして、飛散した塗布液はスペ
ーサリング１０の上下に形成されている間隙１５を通っ
て廃液回収ケース５内に流出して回収される。

【００１７】また、本実施例の回転式塗布装置には、前
記上部回転板３の下面に付着した塗布液を洗浄する機構
が備えられており、以下、その構成を図４および図５を
参照して説明する。

【００１８】前記上部回転板３の中央には開口２０が形
成され、この開口２０に臨んでノズル保持用のハウジン
グ２１が立設固定されている。このハウジング２１は筒
状に構成され、その中心にスライドベアリング２２を介
して洗浄ノズル２３が上下方向にスライド可能で、かつ
、圧縮コイルスプリング２４によって上方に付勢された
状態に組み込まれている。

【００１９】この洗浄ノズル２３の下端にはフランジ状
の大径部２３ａが形成され、この大径部２３ａがハウジ
ング２１の下端に形成した凹部２５に嵌入当接して、洗
浄ノズル２３の上昇限度が規制されている。そして、こ
の上昇限度状態で前記大径部２３ａの下面が上部回転板
３の下面とほぼ面一となるように設定されている。また
、洗浄ノズル２３の中心には、洗浄液供給路２６が穿設
されるとともに、この洗浄液供給路２６の下端に連通し
た吹出し口２７が前記大径部２３ａの直上位置の外周面
に、やや外上がりの傾斜角をもって形成されている。

【００２０】また、ハウジング２１の上端部にはベアリ
ング２８を介して相対回転可能にシリンダブラケット２
９が装備されるとともに、このブラケット２９の上面に
ピストンロッド３０ａを下向きにしたエアーシリンダ３
０が取付けられている。そして、このピストンロッド３
０ａの先端に、図外の洗浄液圧送機構に配管接続された
継手３１が連結されている。この継手３１は、前記洗浄
液供給路２６の上端に対向する流路３２を備えており、
ピストンロッド３０ａの伸出によって流路３２が洗浄供
給路２６に連通接続されるようになっている。

【００２１】次に、この洗浄機構の動作について説明す
る。基板１への回転塗布処理時には、図４に示すように
、洗浄ノズル２３は圧縮コイルスプリング２４によって
上限まで上昇されて、吹出し口２７はハウジング２１内
に格納されている。この状態では洗浄ノズル２３の下部
大径部２３ａがハウジング２１下端の凹部２５に嵌入当
接するので、ハウジング２１が上部回転板３と共に回転
することによって、大径部２３ａでの当接摩擦で洗浄ノ
ズル２３も上部回転板３と一体に回転する。尚、大径部
２３ａのフランジ状部分の上面と、凹部２５の下面双方
が噛み合うように凹凸を形成しておいて当接摩擦するよ
りも確実に洗浄ノズル２３が回転するようにしてもよい
。

【００２２】所定回数の回転塗布処理が行われると、次
のように上部回転板３の下面の洗浄を行う。この場合は
、図５に示すように、エアーシリンダ３０のピストンロ
ッド３０ａを伸出させ、継手３１を洗浄ノズル２３の上
端に押し当てたまま、洗浄ノズル２３の上部大径部２３
ｂがシリンダブラケット２９内の下降制限用の段部３３
に当接するまで圧縮コイルスプリング２４に抗して下降
させる。これによって、継手３１の流路３２が洗浄液供
給路２６に連通されるとともに、ノズル下端の吹出し口
２７が上部回転板３の下方まで突出し、上部回転板３の
下面へ洗浄液を吹付け供給可能となる。

【００２３】この場合、洗浄ノズル２３の大径部２３ａ
がハウジング２１の凹部２５から離れるとともに、洗浄
ノズル２３の上部大径部２３ｂが固定側部材であるシリ
ンダブラケット２９の段部３３に当接することで、上部
回転板３を回転させても洗浄ノズル２３を固定しておく
ことができる。つまり、上部回転板３を回転させながら
、静止状態の洗浄ノズル２３の吹出し口２７から洗浄液
を上部回転板３の下面に吹付け供給して下面の洗浄を行
うのである。

【００２４】尚、回転塗布処理をする際に洗浄ノズル２
３が上昇したとき、膜厚を均一にする上で、ノズル下面
が上部回転板３の下面と面一にあるのが望ましいが、２
ｍｍ以下であれば前記下面から多少突出しても実用上は
支障ない。

【００２５】また、回転塗布処理中は、洗浄ノズル２３
が上部回転板３と一体に回転することが望ましいが、洗
浄ノズル２３の下面面積が小さいので、洗浄ノズル２３
を固定しても基板１上の空気層を乱すことはほとんどな
い。

【００２６】さらに、回転塗布処理中、基板１と上部回
転板３との空間が負圧になるので、洗浄ノズル２３とハ
ウジング２１との間から外気が基板１の上方に流入する
ことがないように、ノズル周辺の気密を保っておくこと
が望ましい。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上部回転板を取り外すことなく、その下面を
簡単迅速に洗浄することができ、もって、均一な膜厚で
、かつ汚染のない塗布処理を効率的に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転式塗布装置の一実施例の全体
を示す縦断面図である。

【図２】回転台上への基板搭載状態を示す平面図である
。

【図３】回転台周辺部の拡大縦断面図である。

【図４】回転塗布時における上部回転板の洗浄機構の縦
断面図である。

【図５】上部回転板の洗浄時における洗浄機構の縦断面
図である。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板を水平支持した状態で回転させる
   回転台と、この回転台上に支持された基板の上面と所定
   の間隔をもって平行に配備され、かつ回転台と一体に回
   転される上部回転板とを備えた回転式塗布装置において
   、前記上部回転板の中央に開口を設け、前記開口に、上
   部回転板の下面に向けて洗浄液を吹出す吹出し口を有す
   る洗浄ノズルを備えたことを特徴とする回転式塗布装置
   。