JPH0461955A

JPH0461955A - 回転式塗布装置

Info

Publication number: JPH0461955A
Application number: JP2167321A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sasaki; 忠司佐々木; Yoshio Okamoto; 伊雄岡本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JP2533401B2

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、液晶表示パネル用のガラス基板、半導体ウェ
ハ、半導体装置製造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。

〈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で拡散流動して、
塗布するものであるが、角形基板では、基板各部で他よ
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、太き（なるほど半径方向内と外
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
。

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は、（１）特公昭５７−４８９８
０号公報、（２）特公昭５８−４５８８号公報、あるい
は（３）特開平１−１３５５６５号公報で示されるよう
に、回転台上に水平に搭載した基板を、これを外囲する
回転容器と共に同期して回転させ、基板上に供給された
塗布液を遠心力によって拡散流動させて基板上面に薄膜
を塗布形成するものが知られている。

上記従来例（１）（２）（３）は、いずれも回転する容
器内に基板を気密ないし略気密に囲って、容器ごと基板
を回転し、塗布液を回転塗布することによって、回転塗
布される基板を塗布液溶剤の雰囲気下に置き、基板角部
のように他より風を強く受ける部分でも、溶剤成分の気
化が部分的に促進するのを阻止し、風のために膜厚が厚
くなって不均一になるのをある程度抑制することができ
るという効果がある。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記の従来例には次のような問題点があ
る。

■　すなわち、上記各従来例は、回転容器が密閉ないし
略密閉状に基板を囲って回転塗布するため、回転によっ
て発生した塗布液ミストが回転容器内に漂って、基板の
表面および裏面を汚染すると言う不都合がある。

■　従来例（１）や（２）の作用は、基板周囲を、基板
と同期回転する回転容器で気密に取り囲むことにより、
基板周囲に「塗布液溶剤の均一な雰囲気１を作り、これ
によって塗布液溶剤の部分的な気化促進等を防止し、も
って、均一な膜厚を得ようとするものであるので、回転
容器への基板出し入れ作業の不手際等によって、回転容
器の閉しが不完全であるか、あるいはパツキン等に不良
があると、その影響によって均一な塗布液の塗布が困難
になるという問題点がある。

■　また、従来例（１）や（２）は、回転容器に余剰塗
布液を貯留するため、連続的に処理するのに不向きであ
る点を、従来例（３）は、回転容器の底部に余剰塗布液
排出用の小孔やチューブを設けることで対処したもので
あるが、かかる小孔やチューブの開口面積が小さければ
余剰塗布液の排出が不充分となって容器内ミストが増え
、逆に開口面積が大きいと容器内の溶剤雰囲気の分布に
ムラが生し、これによって膜厚ムラが生じやすくなる。

本発明はこのような実情に着目してなされたものであっ
て、基板を装填する塗布処理空間の形成構造に改良を加
えることで、上記不具合を解消することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために、本発明の回転式塗布装置は
、基板の外形と同等以上の大きさを有し、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小間隔をもって平行に配備さ
れるとともに、基板の外形と同等以上の大きさを有し、
かつ、回転台と一体に回転される上部回転板とを備え、
前記回転台と上部回転板との間に形成された偏平な塗布
処理空間の外周縁を開放して余剰塗布液の飛散流出を可
能にしたものである。

〈作用〉本発明によれば、回転台と上部回転板との間に形成され
た偏平な塗布処理空間の空気層は、一体に回転する回転
台と上部回転板と共に連れ回りして塗布処理空間内に収
まっている基板の表面での気流の発生はないので、均一
な膜厚が得られる。

また、前記塗布処理空間における回転の半径方向外側は
開放しているため、基板から飛散した余剰塗布液ミスト
は同空間から速やかに排除され、基板に付着することが
ない、しかも、−旦塗布処理空間から排除された余剰塗
布液ミストは、塗布処理空間への空気の出入りが無いた
め、この空間へ再流入することもない。

〈実施例〉第１図ないし第３図に本発明に係る回転式塗布装置の一
実施例を示す。

この回転式塗布装置は、角形の基板１を搭載して縦軸心
２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。

このモータ７はベース板８上に備えたブラケット９に連
結支持されていて、縦向き回転軸６に回転台２の中央ボ
ス１０が上方から外嵌されて、回転軸６に備えた駆動ビ
ン６ａをボス１０の切欠き１０ａに係合させて回転伝達
が行われるようになっている。

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
支持ビン１１群上に基板ｌが水平に搭載支持されるよう
になっている。また、回転台２上には基板１の四隅に係
合する一対づつの保合ビン１２が４組設けられていて、
これらビン１２によって基板１が回転台２と一体に水平
回転される。

なお、第２図中に示すように、保合ビン１２には基板１
の端縁を損傷しないように樹脂製のカラー１３が外嵌さ
れている。

また、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１４およびリングプレート１５が半径方向
同じ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１５に前記上部支持板４がノブポル目６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１５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。なお、上部支持板
４材の中央上面には着脱用の把手１７が備えられている
。

前記スペーサリング１４は、断面形状が台形状に構成さ
れたものであり、連結ポルト１８に外嵌した上下の座金
１９の厚さに相当する廃液流出用の間隔２０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２１を介
してボルト連結されている。なお、基板ｌと上部回転板
３との間隔、すなわち基板ｌの上面と上部回転板３の下
面との間隔は、どんなに大きな基板でも５０ｍｍ以下で
あり、基板１の反り等の各種事情を考慮して許せる限り
狭い間隔がよく、例えば３００１１Ｗ角の基板では、実
用上望ましい間隔は１０ｍｍ前後である。

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２２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２３が形成されている。

本発明の回転式塗布装置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の基板支持ビン１１群上に所定
の姿勢で搭載セントする。

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１５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。

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
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１４
の上下に形成されている間隙２０を通って廃液回収ケー
ス５内に流出して回収される。

第４および第５図に本発明の他の実施例が示されている
。

この場合、基本的には先の実施例と変わるところはない
が、回転台２上にリングプレー目５をボルト１８で連結
するのに、第５図に示すように前記スペーサリング１４
および座金１９に替えてスペーサバイブ２４を用いてあ
り、回転台２とリングプレート１５との間が全周にわた
って大きく開放され、塗布処理空Ｓからの余剰塗布液お
よび溶剤蒸発ガスが直ちに廃液回収ケース５に流入する
ようになっている。

また、上部回転板３は、必ずしも上部支持板４を介在さ
せてリングプレート１５に取り付けることを要するもの
ではなく、例えば、上部回転板３の径を大きくするとと
もに、その外縁部の形状を適宜工夫して、上部回転板３
をリングプレート１５に直接取り付けてもよい、ただし
、基板ｌを回転台２へ載せ替えるため、並びに塗布液を
供給するために、着脱自在に取り付ける必要がある。

なお、図示しないが、回転台２の中心部に、洗浄液を基
板１の下面に吹付は供給するノズルを固定もしくは回転
台２と一体に回転可能に設け、基板ｌの回転を伴って洗
浄液を基板下面に沿って外方に遠心流動させることによ
って、万一基板１の下方空間に塗布液ミストが侵入して
も基板下面に付着して汚損するのを防止できるように構
成してもよい。

また、回転台２上への基板１の搭載固定手段は上記構成
に限るものではなく、真空チャック方式を採用すること
もできる。

（発明の効果〉以上説明したように、本発明の回転式塗布装置によれば
次のような効果をもたらす。

■　回転台と上部回転板との間に形成された偏平な塗布
処理空間内では基板表面に対する空気の動きがなく、塗
布液溶剤の部分的な気化促進による塗布液粘変の上昇に
原因する部分的な膜厚増大を解消し、均一な薄！塗布が
可能となった。

■　前記塗布処理空間は基板を密閉するものではなく、
同空間における回転の半径方向外側は開放しているため
、余剰塗布液ミストは同空間から速やかに排除されるか
ら、基板に付着して基板を汚染するといったことがない
。

■　余剰塗布液が同空間内に溜らないので、回転容器に
基板を密閉する装置のように貯留された余剰塗布液を餘
去する作業が不要であり、連続処理に適し生産性が高い
。

■　余剰塗布液は塗布処理空間の外周から飛散排出され
、一部がミスト状となって浮遊するが、この塗布処理空
間への空気の出入りが無いために塗布液ミストが塗布処
理空間に逆戻りして基板に付着することがない。

■　塗布処理空間の外側空間は余剰塗布液が遠心力で流
出するためだけのものであるため、その形態はいかなる
ものでもよく、所望の廃液処理形態を自由に設定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は回転式塗布装置全体の縦断面図、第２図は要部の
拡大縦断面図、第３図は要部の一部切欠き平面図である
。また、第４図および第５図は他の実施例を示し、第４図
は全体の縦断面図、第５図は要部の拡大縦断面図である
。１・・・基板　　　　　　２・・・回転台３・・・上部
回転板出願人　大日本スクリーン製造株式会社代理人　弁理士
　　杉　　谷　　　勉

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板の外形と同等以上の大きさを有し、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小間隔をもって平行に配
備されるとともに、基板の外形と同等以上の大きさを有
し、かつ、回転台と一体に回転される上部回転板とを備
え、前記回転台と上部回転板との間に形成された偏平な塗布
処理空間の外周縁を開放して余剰塗布液の飛散流出を可
能にしてある回転式塗布装置。