JPH04341367A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製
造工程等に用いる塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管（ＣＲＴ）に代わる表示装置
として、表面に画素を構成する電極や素子を形成した２
枚のガラス基板の間に液晶を注入した構造の液晶ディス
プレイが注目されている。そして上記の画素としては薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）や金属／絶縁体／金属接合（
ＭＩＭ）などの素子で駆動せしめるアクティブマトリク
ス方式が高画質の画面が得られるため主流になりつつあ
る。

【０００３】上記の薄膜トランジスタ等をガラス基板上
に形成する技術はシリコンウェハ等に集積回路を形成す
る半導体製造技術をそのまま応用している。レジスト液
の塗布も一連の工程のうちの一つであり、この工程では
インナーカップ内の真空チャックにセットしたガラス基
板上にレジスト液を滴下し、次いでスピンナーによって
真空チャックとインナーカップを一体的に回転せしめ遠
心力によってガラス基板表面にレジスト液を均一に塗布
するようにしている。

【０００４】そして、滴下した塗布液の一部は遠心力に
よってインナーカップ内壁に飛び散る。この塗布液をそ
のままにしておくと乾燥して固化し、小さな破片となっ
てガラス基板表面に付着することとなる。これを防止す
べく本出願人は先に、インナーカップの外周壁にドレイ
ンパイプを取り付け、余分な塗布液についてはドレイン
パイプを介して回収通路に排出するとともに、インナー
カップ及びアウターカップの開放された上面を蓋体で覆
うことで、一旦回収した塗布液が外部に吸引され霧状等
となって浮遊し、この浮遊する塗布液粒子がガラス基板
表面に付着してスポット的な欠陥を生じるのを防止する
技術を提案した。

【０００５】しかしながら、カップ側壁にドレインパイ
プを取り付けると、回転に伴う遠心力によりカップ内の
空気或いはガスがドレインパイプを通って排出されカッ
プ内が減圧状態となる。そしてレジスト液の塗布が終了
し減圧状態で蓋体を外してガラス基板をカップから取り
出そうとすると、内部が減圧状態のため急激にカップ内
に空気が流入し、乾燥して固化したレジストの微細粉が
ガラス基板表面に付着する不利がある。

【０００６】これを解消すべく更に本出願人は、インナ
ーカップの蓋体の下面に所定間隔離してカップ内に入り
込む寸法の円形の整流板を取り付け、この整流板と前記
蓋体との間の空間にガス導入ノズルを開口せしめる技術
を提案した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】板状被処理物としての
ガラス基板の形状は一般には四角形（矩形）である。斯
かる四角形のガラス基板の上面に接近して円形の整流板
を臨ませて回転せしめると、これらの形状差に起因して
乱流が発生し、ガラス基板上に塗布したレジスト液の厚
みが部分的に異なる結果を招く。

【０００８】そこで整流板をガラス基板に合わせて四角
形にすることが考えられるが、整流板を四角形にすると
今度は整流板とインナーカップ内周形状との形状差によ
り乱流が発生し、また部分的に整流板とインナーカップ
内周面との間隔が広くなりこの部分から上方に塗布液が
飛散してしまう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、四角形などの矩形状をなす被処理物にレジスト
液を塗布する装置において、被処理物をセットする回転
カップ上面を蓋体で閉塞するとともに、この蓋体の下面
に被処理物より大寸法で相似形の整流板を被処理物との
間に一定の間隔を保持するように取り付け、この整流板
と前記蓋体との間の空間に洗浄液供給ノズル及び／又は
ガス導入ノズルを臨ませ、更に前記カップ内周には板状
被処理物より大寸法で相似形の開口を形成した飛散防止
リングを設けた。

【００１０】

【作用】回転カップ上面を蓋体で閉塞した状態で、被処
理物表面に滴下した塗布液をカップを回転せしめて均一
に拡散せしめる際に、整流板が介在することで被処理物
表面にノズルから噴出するガスが当らず且つ被処理物表
面で乱流が発生しにくくなる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る塗布装置を組み
込んだ被膜形成ラインの平面図、図２は同塗布装置の蓋
体を上げた状態の断面図、図３は図２のＡ−Ａ方向矢視
図、図４は同塗布装置の蓋体を閉じた状態の断面図、図
５は図４の要部拡大図である。

【００１２】被膜形成ラインは図１の左側を上流部とし
、この上流部に矩形状をなす板状被処理物としてのガラ
ス基板Ｗの投入部１を設け、この投入部１の下流側に本
発明に係る塗布装置２を配置し、この塗布装置２の下流
側に順次、減圧乾燥装置３、ガラス基板Ｗの裏面洗浄装
置４及びホットプレート５ａ・・・とクーリングプレー
ト５ｂを備えた加熱部５を配置し、投入部１から加熱部
５に至るまでは搬送装置６によってガラス基板Ｗの前後
端の下面を支持した状態で搬送し、加熱部５においては
垂直面内でクランク動をなす搬送装置７によりガラス基
板Ｗの下面を支持した状態で各ホットプレート５ａ上を
順次移し換え、最終的にクーリングプレート５ｂで温度
を調整しつつガラス基板Ｗを搬送するようにしている。

【００１３】塗布装置２はスピンナー装置の軸２１に取
り付けられたインナーカップ２２の外側にアウターカッ
プ２３を配設している。インナーカップ２２は底板２２
ａと側板２２ｂからなり、アウターカップ２３は軸２１
が貫通する底板２３ａ、本体２３ｂ及び側板２３ｃから
構成される。

【００１４】そして、インナーカップ２２の底板２２ａ
の中央にはガラス基板Ｗを吸着固定する真空チャック２
４を設け、側板２２ｂの下部にはドレインパイプ２５を
取り付け、一方、本体２３ｂには環状のドレイン回収通
路２７を形成し、この回収通路２７の幅狭部２８を介し
て前記ドレインパイプ２５を回収通路２７に臨ませてい
る。なお、ドレインパイプ２５はスリット又は複数の孔
を有する庇状物であってもよい。

【００１５】またインナーカップ２２及びアウターカッ
プ２３の上方には図１に示すようにアーム２９、３０を
配置している。これらアーム２９、３０は直線動、回転
動、上下動或いはこれらを合成した動きが可能で互いに
干渉しないようになっている。そして、アーム２９には
レジスト液等の塗布液を滴下するノズルを取り付け、ア
ーム３０の先端には下方に伸びる軸３１を取り付け、こ
の軸３１にはノズル孔３２を穿設し、このノズル孔３２
をジョイント及びアーム３０内を通るホース３３、３４
を介してチッ素ガス供給源及び洗浄液供給源につなげて
いる。

【００１６】また、前記軸３１にはベアリング３５及び
磁気シール３６を介してボス部３７を回転自在に嵌合し
、このボス部３７にインナーカップ２２の上面開口を閉
塞するための円板状をなすアルミニウム製の蓋体３８を
取り付けている。また、この蓋体３８の上方のアーム３
０の先端下面にはアウターカップ２３の上面開口を閉塞
するための蓋体３９を固着している。

【００１７】蓋体３８の下面にはビス４０によってイン
ナーカップ２２内の乱流を防止する整流板４１を取り付
けている。この整流板４１は図３に示すようにガラス基
板Ｗより若干大きな寸法で且つ相似形をしている。

【００１８】またインナーカップ２２の内周面の上端部
には複数個の係止部４２を設け、これら係止部４２にビ
ス４３にてブロック４４を固着し、このブロック４４の
下面に環状をなす飛散防止リング４５を取り付けている
。この飛散防止リング４５は蓋体３８を閉じた状態で前
記整流板４１よりも上方に位置し、整流板４１が上昇す
る際に干渉しないための開口４６を形成している。この
開口４６の形状は整流板４１の外径寸法より若干大きな
寸法で且つ相似形をしている。

【００１９】蓋体３９は中央に形成した孔５０を介して
アーム３０の先端下面に取り付けた筒体５１の外周に嵌
合し、孔５０の周縁に固着したテフロン製の軸受け５２
に筒体５１に植設したガイドポスト５３を係合せしめる
ことで蓋体３９を上下摺動自在に保持している。

【００２０】ところで、蓋体３８を閉じてインナーカッ
プ２２，ガラス基板Ｗ及び整流板４１を回転せしめ、ガ
ラス基板Ｗ上に滴下した塗布液を遠心力で拡散する場合
には、図３に示すようにガラス基板Ｗと整流板４１とが
完全に同一位相で重なるか、或いは回転速度を見込んで
所定角ずらせてガラス基板Ｗ上に整流板４１を臨ませる
必要がある。

【００２１】このため、蓋体３８の外周には切欠５４を
形成し、また蓋体３８からは上方に向けてピン５５を突
出し、このピン５５が係合する受け部材５６を蓋体３９
に取付けている。即ち、蓋体３９は前記したガイドポス
ト５３により回転が阻止されガラス基板Ｗに対する相対
位置が確定しているので、蓋体３８を上昇させた図２及
び図６の状態では受け部材５６に蓋体３８のピン５５が
係合することで蓋体３８及び整流板４１のガラス基板Ｗ
に対する相対位置も定まる。

【００２２】この後、アーム３０を下降させると図７に
示すように、蓋体３９の外周端がアウターカップ２３の
側板２３ｃ上端に載置される。そしてこの状態でビス４
３の直上に切欠５４が位置している。したがって、この
状態で蓋体３８を下降せしめれば図４に示すように蓋体
３８の切欠５４がビス４３の頭部に係合し、ガラス基板
Ｗと整流板４１との位置関係は図３に示すようになる。

【００２３】以上において、ガラス基板Ｗ表面にレジス
ト液を均一に塗布するには、インナーカップ２２及びア
ウターカップ２３の上面を開放して真空チャック２４上
に固着されているガラス基板Ｗの表面にアーム２９に取
り付けられているノズルからレジスト液を滴下し、次い
でアーム２９を後退せしめて図２に示すようにインナー
カップ２２及びアウターカップ２３上にアーム３０を回
動させて蓋体３８、３９を臨ませる。

【００２４】そして図４に示すように、アーム３０を下
降することで蓋体３８によりインナーカップ２２の上面
を閉塞し、蓋体３９によりアウターカップ２３の上面開
口を閉塞したならば、スピンナーによって真空チャック
２４とインナーカップ２２を一体的に回転せしめ、遠心
力によりレジスト液をガラス基板Ｗの表面に均一に拡散
塗布する。

【００２５】そして、以上の処理においてインナーカッ
プ２２内は減圧状態になっているので、このまま蓋をあ
けてガラス基板Ｗを取り出すと、インナーカップ内の空
気が乱れてレジスト液がスポット的にガラス基板Ｗ表面
に付着するおそれがある。そこでレジスト液が均一に塗
布されたガラス基板Ｗを取り出すには、先ず窒素ガス供
給源につながるパイプ３３及びノズル孔３２を介して蓋
体３８と整流板４１の間の空間に窒素ガス等を導入し減
圧状態を解除して行う。このときノズル孔３２からのガ
スは整流板４１があるため、ガラス基板Ｗ表面のレジス
ト液に直接吹き付けられることがない。

【００２６】このようにして、所定枚数のガラス基板Ｗ
にレジスト液を均一に塗布した後には余分な塗布液の一
部がインナーカップ２２内周面等に付着している。これ
を放置しておくと乾燥固化して雰囲気中に飛散し、ガラ
ス基板Ｗ表面に付着するため、洗浄を行う。

【００２７】洗浄はガラス基板Ｗを除いた状態でインナ
ーカップ２２とアウターカップ２３を蓋体３８，３９で
閉じて行う。即ち、洗浄液供給源につながるパイプ３４
及びノズル孔３２を介して蓋体３８と整流板４１の間の
空間に洗浄液を供給する。

【００２８】すると図５に示すように、洗浄液は遠心力
によって整流板４１の表面を流れ、その一部はインナー
カップ２２の内周面に到達し、この内周面に付着した塗
布液を洗い流し、ドレインパイプ２５を介して回収通路
２７内に排出され、他の一部は蓋体３８外周とインナー
カップ２２上端との間の連通部Ｐ１、インナーカップ２
２外側面とアウターカップ２３内側面との間には隙間Ｐ
２を介して前記回収通路２７に排出され、この間に回収
通路２７の幅狭部２８内周面等に付着した塗布液を洗い
流す。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
塗布装置のカップ上面を閉じる蓋体の下面に被処理物と
相似形で大寸法の整流板を取付け、この整流板と前記蓋
体との間の空間に洗浄液供給ノズル及び／又はガス導入
ノズルを臨ませ、更にカップ内周には被処理物と相似形
で大寸法の開口を形成した飛散防止リングを設けたので
、カップを回転させた場合にカップ内に乱流が生じにく
く、また塗布完了後にカップ内にガスを導入する際に導
入ガスが被処理物表面に直接当らないので膜厚を均一に
保つことができ、更に洗浄液をカップ内に供給する際に
も整流板及び飛散防止リングがガイドとなってカップ内
周壁に洗浄液を導くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗布装置を組み込んだ被膜形成ラ
インの平面図

【図２】同塗布装置の蓋体を上げた状態の断面図

【図３
】図２のＡ−Ａ方向矢視図

【図４】同塗布装置の蓋体を閉じた状態の断面図

【図５
】図４の要部拡大図

【図６】蓋体を上げた状態の要部断面図

【図７】蓋体を
途中まで下げた状態の要部断面図

【符号の説明】

２…塗布装置、２２…インナーカップ、２３…アウター
カップ、３８，３９…蓋体、４１…整流板、４５…飛散
防止リング、４６…開口、５２…軸受け、５３…ガイド
ポスト、５５…ピン、５６…受け部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　板状被処理物をスピンナーによって回
   転せしめられるカップ内にセットし、この板状被処理物
   の表面に塗布液を滴下し、次いでカップ上面を蓋体で閉
   塞してカップを回転させることで滴下した塗布液を板状
   被処理物の表面に均一に拡散せしめるようにした塗布装
   置において、前記板状被処理物は矩形状をなし、また前
   記蓋体の下面には板状被処理物より大寸法で相似形の整
   流板を板状被処理物との間に一定の間隔を保持するよう
   に取り付け、この整流板と前記蓋体との間の空間に洗浄
   液供給ノズル及び／又はガス導入ノズルを臨ませ、更に
   前記カップ内周には板状被処理物より大寸法で相似形の
   開口を形成した飛散防止リングを設けたことを特徴とす
   る塗布装置。
2. 【請求項２】　　前記スピンナーによって回転せしめら
   れるカップはインナーカップであり、このインナーカッ
   プの外側に回転しないアウターカップが配置され、また
   これらインナーカップ及びアウターカップの上面を閉塞
   するそれぞれの蓋体は上昇した位置で互いに凹凸係合す
   ることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。