JPH07289973A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジスト液の消費量を少なくし、基板表面全
体にわたって均一で所望の膜厚を有する薄膜を形成する
こと。 【構成】 レジスト前塗布用のプレート６が、チャック
９に保持された基板２表面上で、この基板２表面の外周
形状に近似する形状を有する所定範囲に、レジスト液１
０をほぼ均一な厚さに供給する。レジスト液１０が塗布
された基板２を回転させることによって、基板２表面の
レジスト液１０をほぼ一様な速度で基板２表面の外周ま
で均一に広げることができる。したがって、レジスト液
１０が基板２の周辺から飛散する量を減少させて、レジ
スト液１０の無駄を抑えることができる。さらに、レジ
スト液１０を所定範囲内にほぼ均一な厚さに供給するの
で、基板２の回転に伴って基板２表面全体に広がるレジ
スト液１０の厚みもほぼ一定に保つことができ、基板２
表面全体にわたって均一な膜厚を有する薄膜を形成する
ことができる。

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、ディス
クなどの円形基板、液晶用ガラス基板、フォトマスクな
どの角型基板等、各種基板の表面にフォトレジスト等の
所定の塗布液を塗布して薄膜を形成するための塗布装置
及び塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶用ガラス基板等の各種基板を
回転可能なチャック上に載置し、この基板の上方からレ
ジスト液を滴下し、その後この基板をチャックとともに
回転させてレジスト液を遠心力によって基板の表面全体
に広げ、基板の表面全体に塗布液の均一な膜厚を有する
薄膜を形成する塗布装置（スピンコータ）が種々知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗布装置では、基板表面に滴下されるレジスト液の量に
比較して、レジスト膜の形成の段階で基板表面上に残存
するレジスト液の量が極めてわずかである。すなわち、
滴下されるレジスト液のうちのほとんどが遠心力によっ
て基板表面から飛散されレジスト膜の形成に寄与しなく
なり、レジスト液の多くが無駄に消費される。

【０００４】このような問題を解決するため、例えば基
板表面に滴下するレジスト液の量を少なくすると、基板
表面全体にレジスト液が行き渡らず均一な薄膜を形成す
ることができないという別の問題が生じてしまう。

【０００５】さらに、基板とともに回転するチャックの
回転数を小さくすると、遠心力によって基板表面から飛
散されるレジスト液の量を少なくすることができるもの
の、基板表面に形成されるレジスト膜の膜厚が大きくな
ったり不均一となってしまい、所望の品質のレジスト厚
を形成することができないというさらに別の問題が生じ
てしまう。

【０００６】そこで、この発明は、レジスト液その他の
薄膜形成用として用いられる塗布液の消費量を少なくす
ることが可能であるとともに、基板表面全体にわたって
均一で、しかも所望の膜厚を有する薄膜を形成すること
が可能な塗布装置及び塗布方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の塗布装置は、
基板の表面に所定の塗布液を供給しこの基板を回転させ
て基板の表面に薄膜を形成する塗布装置において、基板
を水平に保って回転可能に保持する保持手段と、保持手
段に保持された基板の表面上においてその外周から等距
離の外周を有する所定領域に塗布液を供給する塗布液供
給手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】請求項２の塗布装置は、塗布液供給手段
が、保持手段に保持された基板の表面上において、その
外周から保持手段の回転中心に向けて等距離の外周を有
する所定領域に塗布液を供給する手段からなる。

【０００９】請求項３の塗布装置は、塗布液供給手段
が、基板表面上において所定領域内に塗布液を滴下する
塗布液滴下手段と、滴下された塗布液を基板表面上の所
定領域に広げる塗布液拡散手段とを有する。

【００１０】請求項４の塗布装置は、塗布液拡散手段
が、保持手段に保持された基板の表面と平行に移動して
基板表面に滴下された塗布液を拡張する塗布液拡張機構
からなる。

【００１１】請求項５の塗布装置は、塗布液拡張機構の
塗布液と接する部分を洗浄する洗浄手段をさらに設けて
いる。

【００１２】請求項６の塗布方法は、基板の表面に所定
の塗布液を供給しこの基板を回転させて基板の表面に薄
膜を形成する塗布方法において、基板の表面上において
その外周から等距離の外周を有する所定領域に塗布液を
供給する塗布液供給工程と、塗布液が供給された基板を
水平面内で回転させることによって所定領域に供給され
た塗布液を基板の表面全体に広げる塗布液拡散工程とを
備える。

【００１３】請求項７の塗布方法は、塗布液供給工程
は、基板の表面上において、その外周から塗布液拡散工
程における回転中心に向けて等距離の外周を有する所定
領域に塗布液を供給する工程からなる。

【００１４】請求項８の塗布方法は、塗布液供給工程
は、基板表面上において所定領域内に塗布液を滴下する
塗布液滴下工程と、滴下された塗布液を基板表面上の所
定領域に広げる工程とを有する。

【００１５】

【作用】請求項１の塗布装置では、塗布液供給手段が、
保持手段に保持された基板の表面上においてその外周か
ら等距離の外周を有する所定領域に塗布液を供給するの
で、塗布液が供給された基板を回転させることによっ
て、基板表面の所定領域に供給された塗布液を基板の縁
までほぼ一様に広げることができる。すなわち、基板の
回転に先立って、塗布液が基板表面上の上記所定領域に
供給されるため、塗布液供給後に基板が回転されると、
塗布液の存在する塗布領域の周縁がほぼ一様に広がる。
この結果、塗布液が基板の縁から飛散する量を減少させ
て、塗布液の無駄を抑えることができる。

【００１６】請求項２の塗布装置では、塗布液供給手段
が保持手段に保持された基板の表面上において、その外
周から保持手段の回転中心に向けて等距離の外周を有す
る所定領域に塗布液を供給するので、塗布液供給後に基
板が回転されると、塗布液の存在する塗布領域の周縁が
ほぼ一様に広がり、基板の縁にほぼ同時に達するように
塗布液が基板表面の全体に広がる。この結果、塗布液が
基板の縁から飛散する量を減少させて、塗布液の無駄を
抑えることができる。

【００１７】請求項３の塗布装置では、塗布液供給手段
が基板表面上において所定領域内に塗布液を滴下する塗
布液滴下手段と、滴下された塗布液を基板表面上の所定
領域に広げる塗布液拡散手段とを有するので、塗布液を
この所定領域内にほぼ均一な厚さで供給することがで
き、基板の回転に伴って基板表面全体に広がる塗布液の
厚みをほぼ一定に保ち、基板表面全体にわたって均一な
膜厚を有する薄膜を形成することができる。

【００１８】請求項４の塗布装置では、塗布液拡散手段
が保持手段に保持された基板の表面と平行に移動して基
板表面に滴下された塗布液を拡張する塗布液拡張機構か
らなるので、塗布液をこの所定領域内により均一な厚さ
で供給することができ、基板の回転に伴って基板表面全
体に広がる塗布液の厚みを一定に保ち、基板表面全体に
わたって均一な膜厚を有する薄膜を形成することができ
る。

【００１９】請求項５の塗布装置では、塗布液拡張機構
の塗布液と接する部分を洗浄する洗浄手段をさらに設け
ているので、常に清浄な塗布液を供給することができ
る。

【００２０】請求項６の塗布方法では、基板の表面上に
おいてその外周から等距離の外周を有する所定領域に塗
布液を供給する塗布液供給工程と、塗布液が供給された
基板を水平面内で回転させることによって所定領域に供
給された塗布液を基板の表面全体に広げる塗布液拡散工
程とを備えるので、基板表面の所定領域に供給された塗
布液を基板の縁までほぼ一様に広げることができる。す
なわち、基板の回転に先立って塗布液が基板表面上の上
記所定領域に供給されるため、塗布液供給後に基板が回
転されると、塗布液の存在する塗布領域の周縁がほぼ一
様に広がる。この結果、塗布液が基板の縁から飛散する
量を減少させて、塗布液の無駄を抑えることができる。

【００２１】請求項７の塗布方法では、塗布液供給工程
が基板の表面上においてその外周から塗布液拡散工程に
おける回転中心に向けて等距離の外周を有する所定領域
に塗布液を供給する工程からなるので、塗布液供給後に
基板が回転されると、塗布液の存在する塗布領域の周縁
がほぼ一様に広がり、基板の縁にほぼ同時に達するよう
に塗布液が基板表面の全体に広がる。この結果、塗布液
が基板の縁から飛散する量を減少させて、塗布液の無駄
を抑えることができる。

【００２２】請求項８の塗布方法では、塗布液供給工程
が基板表面上において所定領域内に塗布液を滴下する塗
布液滴下工程と、滴下された塗布液を基板表面上の所定
領域に広げる工程とを有するので、塗布液をこの所定領
域内にほぼ均一な厚さで供給することができ、基板の回
転に伴って基板表面全体に広がる塗布液の厚みをほぼ一
定に保ち、基板表面全体にわたって均一な膜厚を有する
薄膜を形成することができる。

【００２３】

【実施例】図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第
１実施例の塗布装置は、液晶用ガラス基板２の短手方向
に延びる端辺２ａに平行に移動するレジスト供給用のノ
ズル４と、この端辺２ａに平行に延びるレジスト拡張用
のハケであるプレート６と、このプレート６を端辺２ａ
に直角な端辺２ｂに平行に移動させるプレート用ローダ
８と、液晶用ガラス基板２を保持し、レジストの供給・
拡張後に液晶用ガラス基板２とともに回転するチャック
９とを備える。

【００２４】本実施例においては、保持される液晶用ガ
ラス基板２が角型であるのでチャックの上面もその形状
に対応した角型をなしており、基板２全体をできるだけ
水平に保持するように構成されている。なお、円形の半
導体ウエハを保持する場合には円形のチャックを用いれ
ば良い。さらに、基板全体をできるかぎり水平に保持す
るためには、その端縁近傍までチャックによって保持す
るのが好ましいことは言うまでもない。

【００２５】ノズル４は、液晶用ガラス基板２の１つの
端辺２ａの両端を除いた区間内でこの端辺２ａに平行に
往復動可能となっている。ノズル４を一方向に移動させ
つつレジスト液１０を吐出させることにより、端辺２ａ
に近接しこの端辺２ａに沿って長細く延びる領域にレジ
スト液１０を滴下する。

【００２６】プレート６は、その下端が端辺２ａに平行
になるように液晶用ガラス基板２と等間隔ｔを保って、
端辺２ｂの長手方向に往復動可能となっている。プレー
ト６を液晶用ガラス基板２の表面に近接させて端辺２ｂ
の長手方向に移動させることにより、レジスト液１０の
基板２への全面塗布に先立って、液晶用ガラス基板２の
表面の一定領域、つまり液晶用ガラス基板２上の周辺か
ら所定距離以上を保った表面領域（以下、「前塗布領
域」という）にレジスト液１０を拡張する。なお、この
処理を、後述するようにしてレジスト液１０を基板表面
全体に広げる処理と区別するため、この明細書では「前
塗布」と称する。

【００２７】プレート用ローダ８は、プレート６を液晶
用ガラス基板２の端辺２ｂの長手方向に往復動させる。
図示していないが、このプレート用ローダ８は上下方向
にも往復動可能で、プレート６の下端と液晶用ガラス基
板２との間隔ｔを適宜調節可能になっている。

【００２８】チャック９は、プレート用ローダ８が液晶
用ガラス基板２の近傍から待避した後、レジスト液１０
を前塗布してある液晶用ガラス基板２とともに回転し、
レジスト液１０を液晶用ガラス基板２の全面に広げる。

【００２９】以下、図２に基づいて、第１実施例の塗布
装置の動作について説明する。

【００３０】図２（ａ）に示すように、ノズル４を図面
の前後方向（紙面に対して垂直な方向）に走査しつつノ
ズル４からレジスト液１０を吐出させる。これにより、
液晶用ガラス基板２の端辺２ａに近接しこれに沿って長
細く延びる領域にレジスト液１０が滴下される。

【００３１】図２（ｂ）に示すように、プレート６を液
晶用ガラス基板２に近接させて、液晶用ガラス基板２上
に滴下されたレジスト液１０を図面左方向に掻き出し、
液晶用ガラス基板２上の前塗布領域にレジスト液１０を
前塗布する。この際のプレート６のスキャンスピード
は、プレート６の下端と液晶用ガラス基板２との間隔ｔ
に応じて適宜変更する必要がある。この間隔ｔは、レジ
スト液１０を可能な限り薄く塗る必要から可能な限り小
さくする必要があるが、機構上ある程度以上小さくする
ことが困難である。したがって、間隔ｔが大きくなるほ
どプレート６のスキャンスピードを早くし、プレート６
の進行方向の前方に十分大きなレジスト溜まり１０ａを
作りつつレジスト液１０を広げることで、間隔ｔより十
分薄くレジスト液１０を広げることができる。なお、レ
ジスト液１０の消費量を抑えるためには、例えばレジス
ト液１０の厚みを約０．１ｍｍ以下にする必要がある
が、この場合には、プレート６の下端と液晶用ガラス基
板２との間隔ｔを０．２〜０．５ｍｍ程度に調整すれば
よい。

【００３２】図２（ｃ）に示すように、液晶用ガラス基
板２の図面左側端までプレート６を移動させ終わった後
は、プレート６を固定したままでレジスト液１０をしば
らく放置し、レジスト液１０の表面がその自重等によっ
て平坦になるのを待つ（以下、「レベリング処理」とい
う）。このレベリング処理により、プレート６の下端に
形成されたレジスト溜まり１０ａがならされ、次の反対
方向への再スキャン工程の準備ができる。

【００３３】図２（ｄ）に示すように、プレート６を図
面右側に逆スキャンして液晶用ガラス基板２上のレジス
ト液１０をさらに平坦化する。なお、この処理及び図２
（ｃ）のレベリング処理は必ずしも必要ではない。

【００３４】図２（ｅ）は、図２（ｃ）のレベリング処
理の変形例を示した図である。レジスト溜まり１０ａを
越えるようにプレート６を移動させれば、迅速なレベリ
ング処理が可能になり、図２（ｄ）の逆スキャンの処理
も効果的なものとなる。

【００３５】図３（ａ）は、レジスト液１０の前塗布が
施された液晶用ガラス基板２を模式的に表した平面図で
ある。前塗布領域に塗布されたレジスト液１０の周縁１
０ｂは、液晶用ガラス基板２の端辺２ａ、２ｂから等間
隔ａに保たれている。図示のような前塗布により、レジ
スト液１０の周縁１０ｂが液晶用ガラス基板２の端辺２
ａ、２ｂからほぼ等距離に位置することとなる。このよ
うな前塗布の工程と後に説明する液晶用ガラス基板２の
回転の工程とによって、レジスト液１０を液晶用ガラス
基板２の端辺２ａ、２ｂまでほぼ一様に広げることがで
きる。なお、レジスト液１０の消費量を抑えるためにレ
ジスト液１０の滴下量を制限した場合、間隔ａが増大す
るほどレジスト液１０が均一に広がり難くなり、間隔ａ
が減少するほどレジスト液１０を薄く塗る必要が生じる
ので、この間隔ａは、レジスト液１０の塗布後の膜厚の
精度等各種の規格に合わせて適宜設定する。

【００３６】液晶用ガラス基板２の端辺２ａ、２ｂから
レジスト液１０の周縁１０ｂまでの間隔ａは、液晶用ガ
ラス基板２の大きさ、縦横の比率等に応じて適宜変更す
る。例えば、３２０ｍｍ×４００ｍｍから７５０ｍｍ×
１０００ｍｍの液晶用ガラス基板２に前塗布の処理を施
す場合、以下に説明する第１条件では、ａを０＜ａ≦６
０ｍｍの範囲とする。図４を参照して説明すると、この
第１条件では、加速スピン工程で加速度を１１．７回転
／秒²程度以上とし、加速時間を２．９秒程度以下とす
る。また、本スピン工程で回転数を２０００回転／分と
し、回転時間を４．０秒程度とする。また、減速スピン
工程で減速度を１１．７回転／秒²程度以上とし、減速
時間を２．９秒程度以下とする。

【００３７】一方、上記と別の第２条件では、加速スピ
ン工程で加速度を８．３回転／秒^２程度とし、加速時間
を４．０秒程度とする。また、本スピン工程で回転数を
２０００回転／分とし、回転時間を４．０秒程度とす
る。また、減速スピン工程で減速度を８．３回転／秒^２
程度とし、減速時間を４．０秒程度とする。

【００３８】以上のような前塗布を終了した状態で、液
晶用ガラス基板２をチャック９とともに高速で回転さ
せ、レジスト液１０を液晶用ガラス基板２の全面に広げ
る。この状態で、液晶用ガラス基板２上のレジスト液１
０を硬化させて、液晶用ガラス基板２上にレジスト膜を
形成する。

【００３９】図３（ｂ）は、図３（ａ）と異なる前塗布
が施された液晶用ガラス基板２を模式的に表した平面図
である。この場合、前塗布領域に塗布されたレジスト液
１０の周縁１０ｂと、液晶用ガラス基板２の端辺２ａ、
２ｂとは、相似形となっている。図示のような前塗布に
より、レジスト液１０の周縁１０ｂが液晶用ガラス基板
２の端辺２ａ、２ｂからほぼ等距離に位置することとな
る。

【００４０】また、液晶用ガラス基板２の回転中心２ｃ
からの距離が短くなるほどレジスト液に働く遠心力は増
大するので、図示のように上下の未塗布領域の幅より左
右の未塗布領域の幅が広い方が、レジスト液１０の消費
量を結果的に減少させることができる。

【００４１】以上説明のように、第１実施例の塗布装置
によれば、液晶用ガラス基板２の端辺２ａ、２ｂから回
転中心２ｃに向けてほぼ等距離の位置を周縁１０ｂとす
る前塗布領域にレジスト液１０をほぼ均一な厚さに供給
している。したがって、液晶用ガラス基板２を回転させ
ることにより、液晶用ガラス基板２上に前塗布されたレ
ジスト液１０を端辺２ａ、２ｂまで均一に広げ、周縁１
０ｂを液晶用ガラス基板２の外周にほとんど同時に到達
させることができる。したがって、周縁１０ｂが液晶用
ガラス基板２の外周に到達した後迅速に液晶用ガラス基
板２の回転を停止させることで、レジスト液１０が液晶
用ガラス基板２の端辺２ａ、２ｂから飛散する量を減少
させてレジスト液の無駄を抑えることができ、液晶用ガ
ラス基板２の表面全体にわたって均一な膜厚を有するレ
ジスト膜を形成することができる。具体的に説明する
と、３２０ｍｍ×４００ｍｍから７５０ｍｍ×１０００
ｍｍの範囲の液晶用ガラス基板２に使用するレジスト液
１０は、従来方法で２０ｃｃ程度であるが、実施例では
１０ｃｃ程度に減少させることができる。

【００４２】図５に示すように、第２実施例の塗布装置
は、レジストの供給及び拡張のための細長ノズル４６を
備える。この細長ノズル４６を液晶用ガラス基板２の端
辺２ｂに平行に移動させるローダと、液晶用ガラス基板
２を保持しこれとともに回転するチャックとについて
は、第１実施例と同様の構成を有しているため、ここで
は説明を省略する。

【００４３】細長ノズル４６は、レジスト液１０を溜め
るキャビティ４６ａと、細長ノズル４６の長手方向に沿
って形成されるとともにキャビティ４６ａに連通するス
リット４６ｂとを備える。レジスト供給パイプ４６ｃか
らレジスト液１０を加圧供給すると、キャビティ４６ａ
に溜まったレジスト液１０がスリット４６ｂの間から吐
出される。また、細長ノズル４６は、その下端が液晶用
ガラス基板２の端辺２ａに平行になるように液晶用ガラ
ス基板２と等間隔を保って、その端辺２ｂに沿った方向
に往復動可能となっている。

【００４４】以下、第２実施例の塗布装置の動作につい
て説明する。まず、液晶用ガラス基板２をチャック上に
セットし、この液晶用ガラス基板２の端辺２ａに細長ノ
ズル４６を近接させる。次に、この細長ノズル４６にレ
ジスト液１０を供給しつつ、液晶用ガラス基板２上でそ
の端辺２ｂに平行な方向に移動させる。これにより、レ
ジスト液１０を液晶用ガラス基板２上の前塗布領域に前
塗布する（図６参照）。この際の前塗布領域は、図３
（ａ）及び図３（ｂ）と同様のものとなる。次に、細長
ノズル４６を待避させて、液晶用ガラス基板２をチャッ
ク９とともに高速で回転させ、レジスト液１０を液晶用
ガラス基板２の全面に広げる。その後、液晶用ガラス基
板２上のレジスト液１０を硬化させて、液晶用ガラス基
板２上にレジスト膜を形成する。

【００４５】この場合、細長ノズル４６のスキャンスピ
ードは、図１のプレート６に比較して遅くする必要があ
る。その理由は、細長ノズル４６の下端にレジスト液１
０のメニスカスが形成された状態を保持しつつ細長ノズ
ル４６を移動させることにより、レジスト液１０の供給
切れ、すなわちレジスト液１０の供給されない部分が生
じないようにするためである。例えば、３６０ｍｍ×４
６５ｍｍの液晶用ガラス基板２の場合、細長ノズル４６
と液晶用ガラス基板２との間隔を０．２ｍｍ〜０．５ｍ
ｍ程度に保ち、レジスト液１０の供給量を１ｃｃ／秒程
度とし、スキャンスピードを４２ｍｍ／秒程度とするこ
とで、０．１ｍｍ程度の厚みを有するレジスト液１０の
均一な層を液晶用ガラス基板２上に前塗布することがで
きる。

【００４６】図６のような細長ノズル４６を用いた場
合、液晶用ガラス基板２上の前塗布領域の形状の任意性
が増す。細長ノズル４６自体からレジスト液が供給され
ているので、細長ノズル４６の移動に回転等の要素を付
加することによって、液晶用ガラス基板２の端辺２ａ、
２ｂからほぼ等距離の位置を周縁１０ｂとし、必要に応
じて、液晶用ガラス基板２の回転中心２ｃから端辺２
ａ、２ｂまでの距離が長くなる部分で、遠心力を考慮し
て端辺２ａ、２ｂと周縁１０ｂとの間隔をわずかに広く
してある様々な形状の前塗布領域にレジスト液１０をほ
ぼ均一に供給することができる。

【００４７】なお、図１−４図示の第１実施例において
は角型の液晶用ガラス基板２の短手方向の端辺２ａに沿
ってレジスト液１０を供給しプレート６を基板２の長手
方向にスキャンさせてレジスト液１０を拡張しており、
図５及び６図示の第２実施例においても基板２の短手方
向の端辺２ａに対応した長さの細長ノズル４６を基板２
の長手方向にスキャンさせてレジスト液１０を基板２に
供給しているが、本発明はこれに限定されない。すなわ
ち、プレート６及び細長ノズル４６のスキャン距離を短
くしてレジスト液１０を供給するのに要する時間を短縮
するためには、それらのスキャン方向を角型の基板２の
短手方向とした方が良い。

【００４８】例えば、図７に示すような前塗布領域にレ
ジスト液１０を供給した場合、レジスト液１０の周縁１
０ｂ、すなわち前塗布領域の外周は、液晶用ガラス基板
２の端辺２ａ、２ｂからその回転中心２ｃに向けて正確
に等距離に位置するようになっている。

【００４９】図８に示すように、第３実施例の塗布装置
は、円形の半導体ウエハ等にレジスト液を塗布するため
のものである。この塗布装置は、半導体ウエハ８２の動
径方向（半径方向）に移動するレジスト供給用のノズル
８４と、半導体ウエハ８の動径（半径）に沿って延びる
レジスト拡張用のプレート６と、液晶用ガラス基板２を
保持してレジスト液の供給・拡張後に液晶用ガラス基板
２とともに回転するチャック（回転軸８９のみ図示）と
を備える。

【００５０】なお、本実施例は円形の半導体ウエハにレ
ジスト液を塗布する装置であるので、そのチャックの上
面は前述のように円形であり、ウエハの端縁近傍まで下
方から支持してウエハ全体を水平に保持するように構成
されている。

【００５１】図９（ａ）に示すように、ノズル８４を半
導体ウエハ８２の縁に近接する位置から中心に向けて直
線的に移動させつつ、ノズル４からレジスト液１０を吐
出させる。これにより、半導体ウエハ８２の直径方向に
延びるほぼ長方形の長細領域にレジスト液１０が滴下さ
れる。なお、ノズル８４の移動方向は、半導体ウエハ８
２の中心から縁に向けてであってもよい。

【００５２】図９（ｂ）に示すように、プレート８６を
半導体ウエハ８２上に移動させ、その表面に近接させ
て、チャックごと半導体ウエハ８２を低速回転させる。
半導体ウエハ８２が一回転以上すると、半導体ウエハ２
上の円形の前塗布領域にレジスト液１０がほぼ均一に前
塗布される。この際の半導体ウエハ８２の回転は、０．
５秒程度の加速の後、５回転／分程度の回転速度を３．
０秒間維持する。なお、半導体ウエハ８２の回転速度や
回転時間は、プレート８６の下端と半導体ウエハ８２と
の間隔、レジスト液１０の滴下量等に応じて適宜変更す
る。

【００５３】以上の図９（ａ）及び図９（ｂ）の工程
は、同時に行うことができる。すなわち、プレート８６
の代わりに図５に示すような細長ノズル４６を用いて、
このスリット４６ｂからレジスト液１０を滴下しつつ半
導体ウエハ８２または細長ノズル４６自体を回転させる
ことにより、半導体ウエハ８２上の円形の前塗布領域に
レジスト液１０をほぼ平坦に前塗布する。この前塗布領
域は、半導体ウエハ８２の端辺からその回転中心に向け
てほぼ等距離の位置を周縁とする。

【００５４】最後に、プレート８６を半導体ウエハ８２
上方から待避させ、半導体ウエハ８２を高速回転させ
る。この高速回転では、２．４秒程度加速し、１２００
回転／分程度の回転速度を１９．０秒間維持し、２．４
秒程度で減速して半導体ウエハ８２の回転を停止させ
る。この高速回転によりレジスト液１０を半導体ウエハ
８２の全面に広げ回転塗布の工程を終了する。

【００５５】図１０は、図９に示すレジスト液の回転塗
布におけるチャックの回転数を示したグラフである。

【００５６】以上説明した第１〜第３実施例の塗布装置
では、前塗布の工程でレジスト液１０を拡張したプレー
ト６や細長ノズル４６の下端にレジスト液１０が残留し
てしまい、これが乾燥してパーティクル発生の原因とな
るおそれがある。したがって、これらのプレート６や細
長ノズル４６付着したレジスト液１０を洗浄する必要が
ある。以下、このようなレジスト液１０の洗浄装置につ
いて説明する。

【００５７】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、それぞ
れ第１実施例の塗布装置のプレート６とこれを洗浄する
洗浄装置１００とを示した側面図及び平面図である。こ
の洗浄装置１００は、前塗布の工程でプレート６の下端
部６ｂに付着したレジスト液１０を除去してパーティク
ルの発生を防止するフェルト製の一対のローラ３、３
と、両ローラ３、３を洗浄する溶剤ポット５とを備え
る。なお、レジスト液１０と接触するプレート６の下端
部６ｂの表面は、撥水性が高く平滑なフッ素系樹脂等で
形成されている。

【００５８】洗浄装置１００の動作について説明する。
まず、プレート６を互いに逆方向に回転する一対のフェ
ルト製のローラ３、３で挟み、プレート６の端から端ま
で移動させてレジスト液１０を拭き取る。その後、両ロ
ーラ３、３を洗浄用の溶剤ポット５中で回転させてレジ
スト液をリンス溶剤中に溶出させ、溶剤ポット５外で回
転させてリンス溶剤を振り切ることにより、両ローラ
３、３を洗浄する。溶剤ポット５中のリンス溶剤が汚れ
た場合には、ドレンからリンス溶剤を排出して新たなリ
ンス溶剤を補充する。

【００５９】ところが、このような洗浄方法では、プレ
ート６の完全な洗浄は困難である。プレート６をきれい
にするためには、溶剤ポット５中のリンス溶剤を何度も
交換しなければならず、多量のリンス溶剤を必要とす
る。

【００６０】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、図１１
の洗浄装置を改良した洗浄装置を示す側面図及び平面図
である。この洗浄装置２００は、分割された多くの細孔
ノズルを有するミニノズル７と、このミニノズル７に洗
浄用のリンス溶剤やブロー用のＮ₂を供給するステンレ
ス鋼製の間接加圧タンク１７と、ミニノズル７をプレー
ト６に沿って移動させるノズル用ローダ３７と、洗浄時
にプレート６の下端部６ｂから滴下するリンス溶剤を受
ける溶剤ポット４７とを備える。

【００６１】ミニノズル７は、プレート６を挟んで対向
する一対のノズル部７ａ、７ｂを備える。各ノズル部７
ａ、７ｂは、７本程度の細孔ノズルを備え、これらの細
孔ノズルは、その先端がプレート６の下端部６ｂに向く
ように斜めに傾斜した状態となっている。また、各ノズ
ル部７ａ、７ｂは、ノズル用ローダ３７に接続された固
定アーム７ｃによって相互に固定されている。なお、各
ノズル部７ａ、７ｂに形成する細孔ノズルの数は、プレ
ート６の大きさ等に応じて１〜１０本程度の範囲で適宜
変更して使用した。

【００６２】間接加圧タンク１７内には、リンス溶剤
（例えば、エチルラクテートＥＬ）が充填されている。
この間接加圧タンク１７は、レギュレータ５７を介して
加圧Ｎ₂源に接続されている。また、間接加圧タンク１
７は、Ｎ₂用のバルブＶ１とＥＬ用のバルブＶ２とを介
してミニノズル７に接続されている。

【００６３】ノズル用ローダ３７は、固定アーム７ｃを
介して一対のノズル部７ａ、７ｂをプレート６の長手方
向に往復動させる。

【００６４】溶剤ポット４７は、プレート６の下端部６
ｂから滴下するリンス溶剤を受けとる。この溶剤ポット
４７に溜まったリンス溶剤は、ドレンから排出される。

【００６５】以下、図１２の洗浄装置の動作について説
明する。まず、プレート６よるレジスト液の拡張動作の
後、プレート用ローダ８を動作させてプレート６を溶剤
ポット４７上に待避させる。次に、バルブＶ１を間接加
圧タンク１７側に連通し、バルブＶ２を開状態にして、
間接加圧タンク１７からミニノズル７にリンス溶剤を加
圧供給する。この状態で、ミニノズル７を一方向にスキ
ャンしてプレート６の下端部６ｂを両面から洗浄する。
すなわち、プレート６に付着したレジスト液は、ミニノ
ズル７の細孔ノズルから噴出するリンス溶剤によってき
れいに洗い落とされる。その後、バルブＶ１をミニノズ
ル７側に連通し、バルブＶ２を閉状態にして、ミニノズ
ル７にＮ₂を加圧供給する。この状態で、ミニノズル７
を逆方向にスキャンしてプレート６の下端部６ｂを乾燥
させる。最後に、洗い落としたレジストとリンス溶剤を
溶剤ポット４７に回収する。なお、リンス溶剤が乾燥し
易い場合、Ｎ₂ブローの工程は不要である。

【００６６】図１２の洗浄装置によれば、リンス溶剤を
プレート６に直接噴出してこのプレート６を洗浄してい
るので、洗浄効果を高めかつリンス溶剤の使用量を少な
くすることができる。また、ローラ等の汚れが溜まる部
品が存在しないので、交換部品を少なくし、メンテナン
スフリー化を図ることができる。

【００６７】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、それぞ
れ洗浄装置の別の改良例を示す平面図及び正面図であ
る。この洗浄装置は、洗浄・乾燥用ノズルと溶剤ポット
とを一体型としたもので、分割された多数の細孔ノズル
６７ａと、細孔ノズル６７ａからプレート６の下端部に
噴射されこの下端部から滴下するリンス溶剤を受ける溶
剤ポット部６７ｂとを有する大型ノズル６７から構成さ
れる。この大型ノズル６７を例えばプレート６の下側か
らこのプレート６を包むように移動させる。その後、大
型ノズル６７とプレート６を長手方向に相対的に揺動さ
せつつ、大型ノズル６７にリンス溶剤を供給し、プレー
ト６に付着したレジスト液を洗い落とす。洗い落とされ
たレジスト液とリンス溶剤は、溶剤ポット部６７ｂに溜
まってドレンから排出される。その後、大型ノズル６７
とプレート６を相対的に揺動させつつ、大型ノズル６７
にＮ₂を加圧供給し、プレート６上のリンス溶剤を乾燥
させる。

【００６８】この場合、リンス溶剤が飛散しないよう
に、大型ノズル６７の溶剤ポット部６７ｂの側壁等に適
当な間隔で排気管を接続することもできる。また、リン
ス溶剤が乾燥し易い場合、Ｎ₂ブローの工程は不要であ
る。

【００６９】図１４は、洗浄装置のさらに別の改良例の
平面図及び正面図である。この洗浄装置は、洗浄用と乾
燥用のノズルを独立の系としたもので、洗浄用ノズル７
７ａにリンス溶剤を供給するときは、排水排気管７７ｃ
でレジスト液を含むリンス溶剤を吸引し、洗浄用ノズル
７７ａにＮ₂を供給するときは、排水排気管７７ｃでリ
ンス溶剤を含むＮ₂を吸引する。

【００７０】図１５は、第２実施例の塗布装置の細長ノ
ズル４６とこれを洗浄する洗浄装置とを示した断面図で
ある。この洗浄装置では、発塵性の少ない糸巻き型ロー
ラ４３で細長ノズル４６の下端を洗浄する。

【００７１】まず、糸巻き型ローラ４３を回転させなが
ら細長ノズル４６の下端に当接させる。この状態で、糸
巻き型ローラ４３を細長ノズル４６の長手方向に相対的
に移動させて細長ノズル４６下端のレジスト液を拭き取
る。その後、糸巻き型ローラ４３を適当なリンス溶剤が
入っている溶剤ポット中で回転させ、直後に溶剤ポット
外で回転させてリンス溶剤を振り切ることにより、糸巻
き型ローラ４３を洗浄する。溶剤ポット５中のリンス溶
剤が汚れた場合には、新たなリンス溶剤に交換する。

【００７２】ところが、このような洗浄方法では、細長
ノズル４６の完全な洗浄は困難で、多量のリンス溶剤を
必要とする。また、細長ノズル４６の下端にスリット４
６ｂが形成されているので、細長ノズル４６の下端の汚
れは落ち難く、またスリット４６ｂ近傍のレジスト液が
汚染されてしまうおそれがある。

【００７３】図１６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ
図１５の洗浄装置を改良した洗浄装置の正面図及び側面
図である。この洗浄装置は、洗浄用ノズル８７ａと乾燥
用ノズル８７ｂと排水排気管８７ｃとを有する吸引ノズ
ル８７を備える。この吸引ノズル８７は、図示しない移
動機構によって、細長ノズル４６の下端に近接して細長
ノズル４６の長手方向に往復可能に移動する。

【００７４】まず、細長ノズル４６によるレジスト液の
前塗布終了の後、洗浄用ノズル８７ａにリンス溶剤を加
圧供給する。この状態で、吸引ノズル８７を一方向にス
キャンして細長ノズル４６の下端を洗浄しつつリンス溶
剤を吸引排水する。これにより、細長ノズル４６に付着
したレジスト液は、リンス溶剤によってきれいに洗い落
とされる。その後、乾燥用ノズル８７ｂにＮ₂を加圧供
給する。この状態で、吸引ノズル８７を逆方向にスキャ
ンして細長ノズル４６の下端をＮ₂ブローしつつＮ₂を吸
引排気し、細長ノズル４６の下端を乾燥させる。

【００７５】なお、リンス溶剤は、一種類に限られるも
のではない。したがって、複数のリンス溶剤を切替えて
洗浄用ノズル８７ａに供給したり、洗浄用ノズル８７ａ
を複数種設けてこれら複数のリンス溶剤を同時或いは個
別に供給することができる。また、乾燥用ノズル８７ｂ
からのＮ₂ブローは、細長ノズル４６の最下端の面だけ
であってもよい。他の部分は、リンス溶剤が溜まり難い
からである。

【００７６】図１６の洗浄装置によれば、リンス溶剤を
細長ノズル４６に直接噴出して洗浄しているので、洗浄
効果を高めかつリンス溶剤の使用量を少なくすることが
できる。また、ローラ等の汚れが溜まる部品が存在しな
いので、交換部品を少なくし、メンテナンスフリー化を
図ることができる。

【００７７】図１４及び図１６図示の洗浄装置において
は、洗浄用リンス液と乾燥用Ｎ₂とはそれぞれ別系統の
配管を介して供給されるように構成されており、これに
よってリンス液とＮ₂とを同時に供給しつつノズルを移
動させて洗浄と乾燥とを同時に行うことができる。しか
しながら、洗浄と乾燥とを同時に行う必要がない場合
は、リンス液用とＮ₂用とのノズルを兼用しその配管中
に切替機構を設けてリンス液とＮ₂とが選択的に供給さ
れるように構成することもできる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１の塗布装置では、塗布液供給手
段が保持手段に保持された基板の表面上においてその外
周から等距離の外周を有する所定領域に塗布液を供給す
るので、塗布液が供給された基板を回転させることによ
って、塗布液の存在する塗布領域の周縁がほぼ一様に広
がる。この結果、塗布液が基板の縁から飛散する量を減
少させて、塗布液の無駄を抑えることができる。

【００７９】請求項２の塗布装置では、塗布液供給手段
が保持手段に保持された基板の表面上において、その外
周から保持手段の回転中心に向けて等距離の外周を有す
る所定領域に塗布液を供給するので、塗布液供給後に基
板が回転されると、塗布液の存在する塗布領域の周縁が
ほぼ一様に広がり、基板の縁にほぼ同時に達するように
塗布液が基板表面の全体に広がる。この結果、塗布液が
基板の縁から飛散する量を減少させて、塗布液の無駄を
抑えることができる。

【００８０】請求項３の塗布装置では、塗布液供給手段
が基板表面上において所定領域内に塗布液を滴下する塗
布液滴下手段と、滴下された塗布液を基板表面上の所定
領域に広げる塗布液拡散手段とを有するので、塗布液を
この所定領域内にほぼ均一な厚さで供給することがで
き、基板の回転に伴って基板表面全体に広がる塗布液の
厚みをほぼ一定に保ち、基板表面全体にわたって均一な
膜厚を有する薄膜を形成することができる。

【００８１】請求項４の塗布装置では、塗布液拡散手段
が保持手段に保持された基板の表面と平行に移動して基
板表面に滴下された塗布液を拡張する塗布液拡張機構か
らなるので、塗布液をこの所定領域内により均一な厚さ
で供給することができ、基板の回転に伴って基板表面全
体に広がる塗布液の厚みを一定に保ち、基板表面全体に
わたって均一な膜厚を有する薄膜を形成することができ
る。

【００８２】請求項５の塗布装置では、塗布液拡張機構
の塗布液と接する部分を洗浄する洗浄手段をさらに設け
ているので、常に清浄な塗布液を供給することができ
る。

【００８３】請求項６の塗布方法では、基板の表面上に
おいてその外周から等距離の外周を有する所定領域に塗
布液を供給する塗布液供給工程と、塗布液が供給された
基板を水平面内で回転させることによって所定領域に供
給された塗布液を基板の表面全体に広げる塗布液拡散工
程とを備えるので、塗布液供給後に基板が回転される
と、塗布液の存在する塗布領域の周縁がほぼ一様に広が
る。この結果、塗布液が基板の縁から飛散する量を減少
させて、塗布液の無駄を抑えることができる。

【００８４】請求項７の塗布方法では、塗布液供給工程
が基板の表面上においてその外周から塗布液拡散工程に
おける回転中心に向けて等距離の外周を有する所定領域
に塗布液を供給する工程からなるので、塗布液供給後に
基板が回転されると、塗布液の存在する塗布領域の周縁
がほぼ一様に広がり、基板の縁にほぼ同時に達するよう
に塗布液が基板表面の全体に広がる。この結果、塗布液
が基板の縁から飛散する量を減少させて、塗布液の無駄
を抑えることができる。

【００８５】請求項８の塗布方法では、塗布液供給工程
が基板表面上において所定領域内に塗布液を滴下する塗
布液滴下工程と、滴下された塗布液を基板表面上の所定
領域に広げる工程とを有するので、塗布液をこの所定領
域内にほぼ均一な厚さで供給することができ、基板の回
転に伴って基板表面全体に広がる塗布液の厚みをほぼ一
定に保ち、基板表面全体にわたって均一な膜厚を有する
薄膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の塗布装置の構成を示す図である。

【図２】図１の塗布装置の前塗布動作を説明する側面図
である。

【図３】図１の塗布装置によって前塗布される領域を示
す平面図である。

【図４】図１の塗布装置の動作を説明するグラフであ
る。

【図５】第２実施例の塗布装置の構成を説明する斜視図
である。

【図６】図５の塗布装置の前塗布動作を説明する部分拡
大図である。

【図７】図５の塗布装置によって前塗布される領域の変
形例を示す平面図である。

【図８】第３実施例の塗布装置の構成を示す斜視図であ
る。

【図９】図８の塗布装置の前塗布動作を説明する斜視図
である。

【図１０】図８の塗布装置の動作を説明するグラフであ
る。

【図１１】図１のプレート６のための洗浄装置を示す側
面図及び平面図である。

【図１２】図１のプレート６のための別の洗浄装置を示
す図である。

【図１３】図１のプレート６のためのさらに別の洗浄装
置を示す図である。

【図１４】図１のプレート６のためのさらに別の洗浄装
置を示す図である。

【図１５】図５の細長ノズル４６のための洗浄装置を示
す断面図である。

【図１６】図５の細長ノズル４６のための別の洗浄装置
を示す図である。

【符号の説明】

２ 液晶用ガラス基板 ４ ノズル ６ プレート ８ プレート用ローダ ９ チャック ８２ 半導体ウエハ ８４ ノズル ８６ プレート

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 7/26 7215−5Ｄ Ｈ０１Ｌ 21/027 (72)発明者 木瀬 一夫 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)発明者 岡本 伊雄 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)発明者 田中 悟 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に所定の塗布液を供給しこの
   基板を回転させて基板の表面に薄膜を形成する塗布装置
   において、 基板を水平に保って回転可能に保持する保持手段と、 保持手段に保持された基板の表面上において、その外周
   から等距離の外周を有する所定領域に塗布液を供給する
   塗布液供給手段と、 を備えることを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 塗布液供給手段は、保持手段に保持され
   た基板の表面上において、その外周から保持手段の回転
   中心に向けて等距離の外周を有する所定領域に塗布液を
   供給する手段からなる請求項１記載の塗布装置。
3. 【請求項３】 塗布液供給手段は、基板表面上において
   前記所定領域内に塗布液を滴下する塗布液滴下手段と、
   滴下された塗布液を基板表面上の前記所定領域に広げる
   塗布液拡散手段とを有する請求項１記載の塗布装置。
4. 【請求項４】 前記塗布液拡散手段は、保持手段に保持
   された基板の表面と平行に移動して基板表面に滴下され
   た塗布液を拡張する塗布液拡張機構からなる請求項３記
   載の塗布装置。
5. 【請求項５】 前記塗布液拡張機構の塗布液と接する部
   分を洗浄する洗浄手段をさらに設けた請求項４記載の塗
   布装置。
6. 【請求項６】 基板の表面に所定の塗布液を供給しこの
   基板を回転させて基板の表面に薄膜を形成する塗布方法
   において、 基板の表面上において、その外周から等距離の外周を有
   する所定領域に塗布液を供給する塗布液供給工程と、 塗布液が供給された基板を水平面内で回転させることに
   よって、所定領域に供給された塗布液を基板の表面全体
   に広げる塗布液拡散工程と、 を備えることを特徴とする塗布方法。
7. 【請求項７】 塗布液供給工程は、基板の表面上におい
   て、その外周から塗布液拡散工程における回転中心に向
   けて等距離の外周を有する所定領域に塗布液を供給する
   工程からなる請求項６記載の塗布方法。
8. 【請求項８】 塗布液供給工程は、基板表面上において
   前記所定領域内に塗布液を滴下する塗布液滴下工程と、
   滴下された塗布液を基板表面上の前記所定領域に広げる
   工程とを有する請求項６記載の塗布方法。