JPH07201707A - 回転式塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転式塗布装置の塗布液飛散防止用カップの
内周面に塗布液が固化して付着しドレンタンクへの塗布
液の流出を妨害したり、排気口近傍を汚染したりするこ
とを防止することが可能な回転式塗布装置を提供する。 【構成】 カップ２２の底面部には排液口２４が設けら
れ、排液管２６を介してドレンボックス２８内のドレン
タンク３０に余剰塗布液が回収される。また、ドレンボ
ックス２８からの排気ダクト３２が排気ユニットに接続
されて、カップ２２内が排気される。このため、カップ
２２に付着した余剰塗布液３４を洗い流すためにカップ
２２内周面にリンス液を供給すると、当該塗布液３４は
溶解され、リンス液とともにドレンタンク３０内に回収
される。一方、カップ２２内の排気については、ドレン
ボックス２８を介して行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハや液晶用
ガラス角型基板などの基板を回転させて、その基板の表
面にレジストなどの塗布液を塗布する回転式塗布装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、例えば特開平４
−６１９５５号公報に記載されたものがある。この回転
式塗布装置では、スピンチャックに保持された基板の表
面に塗布液たるレジストを滴下した後、トッププレート
を降下させてスピンチャックとトッププレートとで半密
閉空間を形成する。そして、その基板とともに当該半密
閉空間を回転させることにより、基板表面上のレジスト
を表面全体に拡散させて基板表面にレジスト薄膜を形成
するようにしている。

【０００３】また、上記のようにしてレジスト薄膜を形
成する際、基板回転時の遠心力によって余剰レジストが
基板からスピンチャックとトッププレートとの間に配置
されたスペーサの上下両側に形成されるスリットを通っ
てチャック外に飛散するが、上記装置では基板および半
密閉空間を取り囲むようにカップを配置しているため、
余剰レジストはカップにより補集され、装置外部へのレ
ジストの飛散を防止することができるようになってい
る。

【０００４】なお、こうしてカップに補集された余剰レ
ジストは、その自重でカップ内周面に沿って下方に移動
し、カップ底部に設けられた排液口を通ってドレンタン
クに導かれ、回収される。

【０００５】また、上記装置では、カップには排液口と
は別に排気口が形成されており、この排気口を介してカ
ップ内を排気するように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、カップ内周面に付着したレジストをすべ
てドレンタンクに導くことは不可能であり、現実的に幾
分かのレジストはカップ内周面に付着して固化してしま
う。このため、固化したレジストがパーティクルとなっ
て基板に再付着して製品の歩留り低下を招くといった問
題や、レジストが排液口の近傍で固化してドレンタンク
へのレジストの流出を妨げてしまうといった問題が生じ
る。

【０００７】ここで、カップ内周面に付着したレジスト
を除去する方法としては、例えばカップ内周面へのリン
ス液の供給によるリンス処理が考えられるが、上記装置
ではカップに排液口のみならず排気口をも設けているた
め、リンス液を供給した際に、排気口にリンス液が侵入
し、排気系においてトラブルが生じることがある。した
がって、従来の回転式塗布装置では、特に排気口近傍で
のリンス液によるリンス処理ができず、排気口近傍が固
化したレジストによって汚染されてしまう。

【０００８】なお、上記問題は、上記のようにトッププ
レートとスピンチャックとで半密閉空間を形成する半密
閉型の回転式塗布装置にのみ生じる特有の問題ではな
く、いわゆる密閉型や開放型の回転式塗布装置にも同様
に生じる問題である。

【０００９】本発明は、上述のような問題に鑑みてなさ
れたものであり、回転式塗布装置の塗布液飛散防止用カ
ップの内周面に塗布液が固化して付着しドレンタンクへ
の塗布液の流出を妨害したり、排気口近傍を汚染したり
することを防止することが可能な回転式塗布装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板を回転
させて、その基板の表面に所定の塗布液を塗布する回転
式塗布装置であって、上記目的を達成するため、前記基
板を取り囲むように配置され、基板回転により前記基板
から飛散させられた余剰塗布液を受けるカップと、前記
カップに接続され、前記カップの内周面に付着した余剰
塗布液を回収する塗布液回収手段と、前記塗布液回収手
段内の空間を排気する排気手段と、を有している。

【００１１】

【作用】本発明では、余剰塗布液回収手段がカップに接
続されており、基板回転により基板から飛散させられた
余剰塗布液はカップで補集された後、余剰塗布液回収手
段に回収される。

【００１２】また、前記余剰塗布液回収手段内の空間が
排気手段により排気されるため、前記余剰塗布液回収手
段を介して前記カップ内が排気される。このため、前記
カップ内周面に塗布液を洗浄除去するためのリンス液を
供給した場合であっても、当該リンス液は余剰塗布液と
ともに塗布液回収手段に回収され、前記排気手段への侵
入は防止される。

【００１３】

【実施例】図１は、この発明にかかる回転式塗布装置の
第１の実施例を示す断面図である。この回転式塗布装置
では、例えば角型の基板２を搭載でき、しかも回転軸４
回りに回転自在な回転台６が設けられている。すなわ
ち、回転軸４に沿って回転シャフト８が垂設されてお
り、その上端に連結ボス１０を介して回転台６が水平に
取り付けられる一方、その下端にモータＭが連結されて
いる。また、この回転台６の上面側に基板支持用のピン
１４が複数本突設されて基板２裏面を支持するととも
に、回転台６に立設された４組のコーナーピン１６が基
板２の四隅と係合されて基板２を水平固定する。このよ
うに、回転台６では、基板２を水平に支持しながら回転
軸４回りに水平回転させることができるようになってい
る。

【００１４】また、回転台６の上方側には、トッププレ
ート１８が回転台６に支持された基板２と所定間隔を隔
てた上方位置に平行配置されている。このトッププレー
ト１８は図示しない昇降装置により上下方向に移動自在
であり、下降時には後述するリング状のスペーサ２０と
嵌合して、回転台６，スペーサ２０と一体化した状態で
回転軸４回りに回転するようになっている。

【００１５】図２は当該スペーサ２０部分の拡大断面図
である。同図に示すように、回転台６の上面の外周部に
スペーサ２０が配設されており、両者は図示しない連結
部材によって連結される。一方、トッププレート１８は
ピンＰの嵌め合いによってスペーサ２０に対して着脱自
在となっており、トッププレート１８が下降してスペー
サ２０に装着されると、これら回転台６，トッププレー
ト１８及びスペーサ２０とで基板２への塗布処理を行う
閉空間Ｓが形成される。

【００１６】スペーサ２０の下面の所定位置には溝４７
が穿設されており、この溝４７によって回転台６とスペ
ーサ２０との間に余剰の塗布液を外部に流出するための
流出経路４８が形成される。スペーサ２０の前記流出経
路４８の外周側開口部と対向する位置には、断面形状が
台形のトラップ部２０ａが設けられている。このトラッ
プ部２０ａは流出経路４８を介して閉空間Ｓと連通され
る。また、トラップ部２０ａの下側には、回転台６の半
径方向内側に向かって低くなる傾斜面２０ｃが形成さ
れ、傾斜面２０ｃの下端には、排出穴２０ｂが設けられ
ている。

【００１７】このような形状のスペーサ２０を備えた回
転式塗布装置において、回転台６が高速回転し、遠心力
Ｆが付加されると、図２に示すように基板２からの余剰
塗布液が流出経路４８を介してトラップ部２０ａに流入
し、当該トラップ部２０ａ内に貯留される。そして、基
板２の回転を停止させると、遠心力Ｆがなくなり、トラ
ップ部２０ａで貯留されていた余剰塗布液が下方に排出
される。

【００１８】図１に戻って、同図に示すように、上記の
ようにして一体的に回転する回転体（基板２，回転台
６，トッププレート１８およびスペーサ２０）を取り囲
むように、カップ２２が配設されており、上記のように
スペーサ２０のトラップ部２０ａからの余剰塗布液を補
集可能となっている。

【００１９】また、このカップ２２の底面部には排液口
２４が設けられ、排液管２６によってドレンボックス２
８内に収容されたドレンタンク３０に接続されている。
さらに、このドレンボックス２８から排気ダクト３２が
伸びており、図示を省略する排気ユニットに接続されて
いる。このため、カップ２２に補集された余剰塗布液が
カップ２２内周面および排液管２６を介してドレンタン
ク３０内に回収されるとともに、排気ダクト３２−ドレ
ンボックス２８−排液管２６の経路でカップ２２内が排
気されている。つまり、この実施例では、排液口２４を
排気口としても機能させ、しかも液体成分はドレンタン
ク３０内に回収する一方、気体成分はドレンボックス２
８の空間を経由して排気ユニットに排気するようにして
いる。

【００２０】したがって、カップ２２に付着した余剰塗
布液３４を洗い流すために図示を省略する洗浄液ノズル
からカップ２２内周面にリンス液を供給すると、リンス
液により当該塗布液３４は溶解され、リンス液とともに
ドレンタンク３０内に回収される。一方、カップ２２内
の排気については、上記のようにして行われる。したが
って、カップ２２の内周面全体にリンス液を供給したと
しても、リンス液の排気ユニットへの侵入を防止しなが
らカップ２の洗浄を行うことができる。

【００２１】図３は、この発明にかかる回転式塗布装置
の第２の実施例を示す断面図である。この回転式塗布装
置が第１の実施例と相違する点は、ドレンボックス２８
を設けることなく、ドレンタンク３０を排液管２６を介
してカップ２２に接続するとともに、排気ダクト３２を
介して直接排気ユニットに接続されている点であり、そ
の他の構成は第１の実施例とほぼ同一である。

【００２２】この第２の実施例では、同図に示すよう
に、カップ２２に補集された余剰塗布液はカップ２２内
周面および排液管２６を介してドレンタンク３０内に回
収されるとともに、排気ダクト３２−（ドレンタンク３
０内の液面上方の空間３０ａ）−排液管２６の経路でカ
ップ２２内が排気されている。したがって、洗浄液ノズ
ルよりリンス液をカップ２２に供給すると、カップ２２
に付着した余剰塗布液３４は溶解され、リンス液ととも
にドレンタンク３０内に回収される一方、カップ２２内
は上記排気ユニットで排気されるため、上記第１の実施
例と同様に、リンス液の排気経路への侵入を防止しなが
らカップ２内周面全体を洗浄することができる。

【００２３】また、この実施例によれば、第１の実施例
に比べて、ドレンボックスの設置が不要となり、装置コ
ストの低減を図ることができるという効果が得られる。

【００２４】さらに、第１の実施例ではドレンタンク３
０に回収された排液（余剰塗布液およびリンス液）Ｌが
蒸発し、ドレンタンク３０の外周面を汚染することがあ
り、オペレータがドレンボックス２８からドレンタンク
３０を取り出す際に、その付着物が装置周辺に飛散した
り、オペレータの衣服などを汚すなどの問題が生じる。
これに対して、第２の実施例によれば、ドレンタンク３
０の外周面は汚染されることなく、常時クリーンな状態
に保たれるので、上記問題の発生を未然に防止すること
ができる。

【００２５】図４は、この発明にかかる回転式塗布装置
の第３の実施例を示す断面図である。この回転式塗布装
置では、上記第２の実施例と同様に、ドレンタンク３０
の上面側にカップ２２および排気ダクト３２が接続され
ている。また、このドレンタンク３０の下面側が配管３
５を介してドレン配管３６に接続されている。さらに、
配管３５の中間部にはバルブ３８が介挿されており、こ
のバルブ３８を開閉制御することでドレンタンク３０内
の排液（余剰塗布液およびリンス液）Ｌを適宜ドレン配
管３６に流し、ドレン配管３６に沿って大型回収タンク
（図示省略）に排出することができるようになってい
る。すなわち、この実施例では、ドレンタンク３０の側
面に取り付けられた静電容量センサ４０によりドレンタ
ンク３０内が満杯になったかどうかを検出し、ドレンタ
ンク３０内が満杯になったことが検知されたとき、図示
を省略する制御ユニットからの指令によりバルブ３８を
一定時間だけ開放してドレインタンク３０内の排液Ｌを
その自重によりドレン配管３６に排出し、それが完了す
ると、再度バルブ３７を閉成するようにしている。

【００２６】なお、上記においては、制御ユニットから
の指令に応じてバルブ３８を開閉制御することにより、
排液Ｌの排出を自動化しているが、マニュアル操作、つ
まりオペレータがバルブ３８の開閉制御して行うように
してもよい。

【００２７】また、上記においては、排液Ｌを、その自
重によりドレン配管３６に排出するようにしているが、
図５に示すように、ポンプ４２を利用してドレンタンク
３０内の排液Ｌを強制的にドレン配管３６に排出するよ
うにしてもよい。すなわち、この第４の実施例では、同
図に示すように、ドレンタンク３０の上面側よりタンク
３０に貯留されている排液Ｌ内に配管４４の一方端部を
挿入する一方、その他方端をポンプ４２に接続し、セン
サ４０により満杯であることが検知されると、それに応
答してポンプ４２を作動させることにより、ドレンタン
ク３０内の排液を吸上げ、配管４６を介してドレン配管
３６に排出するようになっている。

【００２８】ところで、上記実施例において、アセトン
やメチルイソブチルケトンなどの揮発性の高い溶剤をリ
ンス液として用いると、リンス液がカップ２２の内周面
に供給されてから排液口２４や排液管２６に供給される
までに蒸発してしまい、当該部分に固化した余剰塗布液
が残り、期待したリンス効果が得られない場合がある。
この場合、排液口２４近傍で余剰塗布液が固化し、排液
および排気処理を良好に行うことができなくなることが
ある。また、上記実施例では、排液口２４および排液管
２６を介してカップ２２内を排気しているため、その排
気強度の上昇に伴って上記問題がより顕著化される。し
かしながら、このような問題は次に説明する第５および
第６の実施例のように構成することで解消することがで
きる。

【００２９】図６は、この発明にかかる回転式塗布装置
の第５の実施例を示す断面図である。この回転式塗布装
置では、カップ２２に設けられた排液口２４近傍の側面
部にリンスノズル５０をさらに設けている。なお、その
他の構成は、上記第２の実施例と同一であるため、ここ
では、それらの説明を省略する。

【００３０】このリンスノズル５０は、図７および図８
に示すように、５つのパイプノズル５２を等角度間隔で
配置してなり、排液口２４の近傍でリンス液を吐出可能
となっている。このため、必要に応じて、カップ２２を
洗浄するためのリンス液とは別個にリンスノズル５０よ
りリンス液を吐出すると、このリンス液により排液口２
４近傍および排液管３６内で固化した余剰塗布液が溶解
されてドレンタンク３０への余剰塗布液の流入がスムー
ズとなるとともに、これら排液口２４および排液管２６
を介して良好に排気処理を行うことができる。

【００３１】なお、上記第５の実施例では円筒形状のパ
イプノズル５２を用いたが、このパイプノズル５２の代
わりに、図９に示すように先端部に複数の孔が設けられ
た多孔ノズル５６や、図１０に示すように先端部から扇
形形状でリンス液を吐出可能な扇形ノズル５８を用いて
もよい。

【００３２】また、リンスノズル５０の代わりに、図１
１および図１２に示す第６の実施例のごとく、排液口２
４の近傍にリンス液を貯留するタンク５８を取付け、排
出管２６の内壁面に螺旋状の切込み溝６０を設け、タン
ク５８から一定量ずつ切込み溝６０に沿って、カップ２
２を洗浄するためのリンス液とは別個にリンス液を流す
ようにしてもよい。

【００３３】なお、上記では、いわゆる半密閉型の回転
式塗布装置に本発明を適用した場合について説明した
が、本発明の適用対象はこれに限定されるものではな
く、いわゆる密閉型や開放型の回転式塗布装置にも適用
することができることは言うまでもない、本発明の適用
により同様の効果が得られる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、余剰
塗布液回収手段をカップに接続して、基板回転により基
板から飛散させられた余剰塗布液をカップで補集し、余
剰塗布液回収手段に回収するとともに、前記余剰塗布液
回収手段を介して前記カップ内を排気するようにしてい
るので、前記カップの内周面全体を洗浄することがで
き、その結果、前記カップの内周面に塗布液が固化して
付着しドレンタンクへの塗布液の流出を妨害したり、排
気口近傍を汚染したりすることを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる回転式塗布装置の第１の実施
例を示す断面図である。

【図２】スペーサ部分の拡大断面図である。

【図３】この発明にかかる回転式塗布装置の第２の実施
例を示す断面図である。

【図４】この発明にかかる回転式塗布装置の第３の実施
例を示す断面図である。

【図５】この発明にかかる回転式塗布装置の第４の実施
例を示す断面図である。

【図６】この発明にかかる回転式塗布装置の第５の実施
例を示す断面図である。

【図７】この発明にかかる回転式塗布装置の第６の実施
例を示す斜視図である。

【図８】この発明にかかる回転式塗布装置の第６の実施
例を示す平面図である。

【図９】リンスノズルを構成するノズルの変形例を示す
図である。

【図１０】リンスノズルを構成するノズルの別の変形例
を示す図である。

【図１１】この発明にかかる回転式塗布装置の第７の実
施例を示す斜視図である。

【図１２】図１１の断面図である。

【符号の説明】

２ 基板 ２２ カップ ３０ ドレンタンク（塗布液回収手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させて、その基板の表面に所
   定の塗布液を塗布する回転式塗布装置において、 前記基板を取り囲むように配置され、基板回転により前
   記基板から飛散させられた余剰塗布液を受けるカップ
   と、 前記カップに接続され、前記カップの内周面に付着した
   余剰塗布液を回収する塗布液回収手段と、 前記塗布液回収手段内の空間を排気する排気手段と、を
   有することを特徴とする回転式塗布装置。