JPH07221008A - スピンナー塗布装置 - Google Patents

スピンナー塗布装置

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Publication number
JPH07221008A
JPH07221008A JP2731494A JP2731494A JPH07221008A JP H07221008 A JPH07221008 A JP H07221008A JP 2731494 A JP2731494 A JP 2731494A JP 2731494 A JP2731494 A JP 2731494A JP H07221008 A JPH07221008 A JP H07221008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coated
distance
nozzle
substrate
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP2731494A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Omura
直樹 大村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトレジスト膜厚の均一性を向上させる。 【構成】 スピンナー塗布装置は、被塗布基板50にノ
ズル52から溶剤54を滴下して被塗布基板50を回転
させることにより、被塗布基板50に溶剤54を均一に
塗布するものである。そして、被塗布基板50とノズル
52との距離を測定する距離測定手段10と、距離測定
手段10で測定された距離に基づき被塗布基板50とノ
ズル52との距離hを一定値h0 に制御する距離制御手
段12とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被塗布基板に溶剤を均
一に塗布するスピンナー塗布装置に関し、詳しくは、光
ディスク,半導体素子等の製造に用いられるスピンナー
塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来のスピンナー塗布装置を示
す構成図である。従来のスピンナー塗布装置は、被塗布
基板50にノズル52から溶剤54を滴下して被塗布基
板50を回転させることにより、被塗布基板50に溶剤
54を均一に塗布するものである。被塗布基板50はタ
ーンテーブル56に載置され、ターンテーブル56は回
転駆動を与えるスピンドルモータ58に直結されてい
る。タンク60に保管された溶剤54は、配管62を通
じてノズル52に供給される。また、ノズル52から被
塗布基板50に溶剤54を滴下した際に、溶剤54の飛
沫が跳ね返って被塗布基板50を汚すことがある。これ
を防止するために、スピンナーカップ64の外周部を陰
圧にしてダクトで溶剤54の飛沫を吸い取るようになっ
ている。
【0003】また、特開昭59−9919号公報に記載
されているように、被塗布基板に回転駆動を与えるスピ
ンドルモータの回転の加速度制御をすることにより、揮
発性の高い溶剤を出来る限り均一に塗布するための提案
もなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
の高密度化が進むにつれて、マスターを作成する際に原
盤に塗布されるフォトレジスト膜厚の均一性が、さらに
高精度に要求されるようになってきた。しかし、従来の
技術では、かかる高精度化を図ることは既に限界に達し
ていた。
【0005】
【発明の目的】そこで、本発明は、フォトレジスト膜厚
の均一性を向上させることを可能にしたにスピンナー塗
布装置を提供することにある。
【0006】
【問題を解決するための手段】本発明者は、この問題に
ついて鋭意研究を重ねた結果、フォトレジスト膜厚を均
一にするためには、ノズルを被塗布基板にできるだけ近
づければよいことを見いだした。すなわち、溶剤がノズ
ルから滴下する状態を微速度撮影等の手法により綿密に
解析した結果、ノズルと被塗布基板との距離が大きい
と、溶剤を滴下した際に液滴塊が発生して塗布むらがで
きることを明らかにしたのである。
【0007】しかしながら、ノズルと被塗布基板との距
離を近づけると、ノズルが被塗布基板に接触して、被塗
布基板の表面を痛めてしまうという新たな問題が生じ
る。特に被塗布基板は、極めて高速で回転するため、ノ
ズルが被塗布基板にわずかに触れただけでも大きく損傷
する。そこで、本発明者は、被塗布基板とノズルとの距
離を常に一定に保つように制御すれば、この新たな問題
を解決できることを見いだし、この知見に基づいて本発
明をなすに至った。
【0008】すなわち、本発明は、被塗布基板にノズル
から溶剤を滴下してこの被塗布基板を回転させることに
より、この被塗布基板に前記溶剤を均一に塗布するスピ
ンナー塗布装置を改良したものである。
【0009】そして、前記被塗布基板と前記ノズルとの
距離を測定する距離測定手段と、この距離測定手段で測
定された距離に基づき前記被塗布基板と前記ノズルとの
距離を一定に制御する距離制御手段とを備えたことを特
徴とするものである。
【0010】前記距離測定手段は、前記ノズルに固設さ
れると共にレーザ光を前記被塗布基板に照射してその反
射光を入射する光ファイバと、この光ファイバと前記被
塗布基板との距離が一定の場合に前記被塗布基板上で焦
点を結ぶようにレーザ光を前記光ファイバから照射させ
ると共に前記光ファイバから入射された反射光に基づき
焦点距離からのずれを検出するフォーカスエラー検出部
とを備えたものとしてもよい。
【0011】前記距離制御手段は、ノズル又はノズルと
連結された配管に巻回されたコイルと、このコイルにロ
ーレンツ力を与える磁石とを備えたものとしてもよい。
前記コイルは超電導コイルであるものとしてもよい。
【0012】
【作用】請求項1記載のスピンナー塗布装置の作用は次
のとおりである。被塗布基板にノズルから溶剤を滴下し
て、この被塗布基板を回転させる。このとき、距離測定
手段は、被塗布基板とノズルとの距離を測定する。距離
制御手段は、距離測定手段で測定された距離に基づき、
被塗布基板とノズルとの距離を一定になるように制御す
る。すなわち、距離測定手段で測定された距離が一定値
よりも大きければその距離を小さくするように制御し、
逆にその距離が一定値よりも小さければその距離を大き
くするように制御する。
【0013】請求項2記載のスピンナー塗布装置の主な
作用は次のとおりである。光ファイバは、ノズルに固設
されていると共に可撓性を有するので、ノズルと共に上
下する。光ファイバから照射されたレーザ光は、ノズル
と被塗布基板との距離が一定の場合に、被塗布基板上で
焦点を結ぶ。被塗布基板からの反射光は、光ファイバに
入射して、フォーカスエラー検出部で焦点距離からのず
れが検出される。
【0014】請求項3記載のスピンナー塗布装置の主な
作用は次のとおりである。コイルはノズル又はノズルと
連結された配管に巻回されているので、ノズルと共に上
下する。このコイルに流す電流の向きで、磁石から与え
られるローレンツ力の向きが決まり、その電流の大きさ
で、ローレンツ力の大きさが決まる。したがって、この
コイルに流す電流を制御することで、ノズルが上下す
る。
【0015】
【実施例】図1及び図2は本発明に係るスピンナー塗布
装置の一実施例を示し、図1は全体構成図、図2は距離
測定手段及び距離制御手段を示す要部構成図である。以
下、これの図面に基づき説明する。ただし、図3と同一
部分は同一符号を付して説明を省略する。また、図示の
都合上、図1では図3におけるスピンナーカップ64を
省略している。
【0016】本発明に係るスピンナー塗布装置は、被塗
布基板50にノズル52から溶剤54を滴下して被塗布
基板50を回転させることにより、被塗布基板50に溶
剤54を均一に塗布するものである。
【0017】そして、被塗布基板50とノズル52との
距離を測定する距離測定手段10と、距離測定手段10
で測定された距離に基づき被塗布基板50とノズル52
との距離hを一定値h0 に制御する距離制御手段12と
を備えたことを特徴とするものである。
【0018】距離測定手段10は、ノズル52に固設さ
れると共にレーザ光aを被塗布基板50に照射してその
反射光bを入射する光ファイバ14と、光ファイバ14
と被塗布基板50との距離hが一定値h0 の場合に被塗
布基板50上で焦点を結ぶようにレーザ光aを光ファイ
バ14から照射させると共に光ファイバ14から入射さ
れた反射光bに基づき焦点距離からのずれを検出するフ
ォーカスエラー検出部16とを備えている。
【0019】距離制御手段12は、ノズル52と連結さ
れた配管18に巻回されたコイル20と、コイル20に
ローレンツ力を与える磁石22とを備えたものである。
【0020】光ファイバ14は、取付具141によって
ノズル52に固設されている。フォーカスエラー検出部
16は、半導体レーザ161、集光レンズ162、ビー
ムスプリッタ163、対物レンズ164、円筒レンズ1
65、四分割ディテクタ166及び信号増幅器167か
ら構成されている。半導体レーザ161から発生したレ
ーザ光aは、集光レンズ162、ビームスプリッタ16
3、対物レンズ164、光ファイバ14を経て、被塗布
基板50に照射される。続いて、被塗布基板50からの
反射光bは、光ファイバ14、対物レンズ164、ビー
ムスプリッタ163、円筒レンズ165を経て、四分割
ディテクタ166に到達する。このとき、光ファイバ1
4と被塗布基板50との距離hが一定値h0 の場合に
は、四分割ディテクタ166での受光スポットが真円と
なるように予め調整されてある。距離hが一定値h0
りも小さい場合には、受光スポットが縦長の楕円にな
り、距離hが一定値h0 よりも大きい場合には、受光ス
ポットが横長の楕円になる。これにより、フォーカスエ
ラー検出部16は、反射光bに基づき焦点距離からのず
れを検出している。
【0021】ノズル52と連結された配管18には四角
状断面の芯部材201が被装されている。コイル20
は、芯部材201に四角状に導線が巻回されて成る。磁
石22は、コイル20を挟んで対向するN極及びS極か
ら成る永久磁石である。コイル20と磁石22とは、コ
イル20の導線に流れる電流に磁石22の磁力線が直交
するように構成されている。これにより、コイル20に
はローレンツ力が作用する。
【0022】四分割ディテクタ166からは検出信号が
出力され、検出信号は信号増幅器167を介してコイル
20に入力されている。すなわち、距離hが一定値h0
よりも小さい場合には、被塗布基板50から遠ざかる力
が働くようにコイル20に通電され、距離hが一定値h
0 よりも大きい場合には、被塗布基板50に近づく力が
働くようにコイル20に通電される。また、ノズル52
は、配管18の屈曲部181の復元力を利用して、コイ
ル20に通電されないときは所定の位置に戻るようにな
っている。配管18は、ステンレス又は合成樹脂等から
形成され、一定の強度と弾力性を有している。
【0023】次に、本実施例のスピンナー塗布装置の作
用を説明する。
【0024】被塗布基板50にノズル52から溶剤54
を滴下して、被塗布基板50を回転させる。このとき、
光ファイバ14から照射されたレーザ光aは、ノズル5
2と被塗布基板50との距離hが一定値h0 の場合に、
被塗布基板50上で焦点を結ぶ。被塗布基板50からの
反射光bは、光ファイバ14に入射して、フォーカスエ
ラー検出部16で焦点距離からのずれが検出される。そ
して、距離hが一定値h0 よりも小さい場合には、ノズ
ル52が被塗布基板50から遠ざかるようにコイル20
に通電され、距離hが一定値h0 よりも大きい場合に
は、ノズル52が被塗布基板50に近づくようにコイル
20に通電される。このとき、コイル20及び光ファイ
バ14は、ノズル52と一体になって上下する。
【0025】このように、距離測定手段10及び距離制
御手段12の作用により、距離hは常に一定値h0 に保
たれる。その結果、距離hを十分に小さくしても、ノズ
ル52が被塗布基板50へ衝突することを回避でき、フ
ォトレジスト膜厚の均一性が向上する。
【0026】なお、コイル20は応答性を上げるために
強力な磁場を発生させる超電導コイルを使用すると良
い。半導体レーザ161は、溶剤54に光反応を生じさ
せない長波長(例えば830nm,780nm)を出力でき
るものを使うと良い。
【0027】また、距離測定手段10は、波長の位相を
検出するものや、超音波を用いるものとしてもよい。さ
らに、距離制御手段12は、クーロン力や磁力を用いる
ものとしてもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明に係るスピンナー塗布装置によれ
ば、距離測定手段で被塗布基板とノズルとの距離を測定
しながら、距離制御手段で被塗布基板とノズルとの距離
を常に一定になるように制御することにより、ノズルが
被塗布基板に衝突することを回避できる。したがって、
ノズルを被塗布基板に十分に近づけることが可能となる
ので、フォトレジスト膜厚の均一性を著しく向上でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【図2】本発明の一実施例における距離測定手段及び距
離制御手段を示す要部構成図である。
【図3】従来例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
10 距離測定手段 12 距離制御手段 16 フォーカスエラー検出部 18 配管 20 コイル 22 磁石 50 被塗布基板 52 ノズル 54 溶剤 a レーザ光 b 反射光 h 被塗布基板とノズルとの距離

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被塗布基板にノズルから溶剤を滴下して
    この被塗布基板を回転させることにより、この被塗布基
    板に前記溶剤を均一に塗布するスピンナー塗布装置にお
    いて、 前記被塗布基板と前記ノズルとの距離を測定する距離測
    定手段と、この距離測定手段で測定された距離に基づき
    前記被塗布基板と前記ノズルとの距離を一定に制御する
    距離制御手段とを備えたことを特徴とするスピンナー塗
    布装置。
  2. 【請求項2】 前記距離測定手段は、前記ノズルに固設
    されると共にレーザ光を前記被塗布基板に照射してその
    反射光を入射する光ファイバと、この光ファイバと前記
    被塗布基板との距離が一定の場合に前記被塗布基板上で
    焦点を結ぶようにレーザ光を前記光ファイバから照射さ
    せると共に前記光ファイバから入射された反射光に基づ
    き焦点距離のずれを検出するフォーカスエラー検出部と
    を備えたことを特徴とする請求項1記載のスピンナー装
    置。
  3. 【請求項3】 前記距離制御手段は、ノズル又はノズル
    と連結された配管に巻回されたコイルと、このコイルに
    ローレンツ力を与える磁石とを備えたことを特徴とする
    請求項1又は2記載のスピンナー装置。
  4. 【請求項4】 前記コイルは超電導コイルであることを
    特徴とする請求項3記載のスピンナー塗布装置。
JP2731494A 1994-01-31 1994-01-31 スピンナー塗布装置 Pending JPH07221008A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305586C (zh) * 2003-05-07 2007-03-21 Hoya株式会社 基板涂覆装置和基板涂覆方法
CN103396004A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 福耀玻璃(重庆)有限公司 一种玻璃底涂防错工装及其控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0520322B2 (ja) * 1985-04-08 1993-03-19 Daifuku Kk

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980714