JPH0780387A - Spin coating method for liquid and device therefor - Google Patents
Spin coating method for liquid and device thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液体のスピンコーティン
グ方法及びその装置に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid spin coating method and apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、コンピュータ用部品として各種デ
ィスク面上に、薄い被膜の塗布製品が急増している。例
えば集積回路用基板であるウエハーや、ＣＤ，ＦＤ，Ｌ
Ｄ更には液晶用ガラスパネル等である。これらの塗布膜
の厚さはミクロン台であり、その均一性も厳しく要求さ
れている。そしてそれらの塗布方法としてはスピンコー
ティング法が現在最も多く採用されている。その方法を
簡単に説明する。図９を参照されたい。先ず、水平に回
転するディスク（Ｄ）面の中心部に、塗布液を滴下器
（ディスペンサ）（７１）などのノズル（７３）より点
滴状に、又は紐状に吐出（Ｅｓ）し、それを盛土状又は
とぐろ状（Ｅｓａ）に巻かせる。次に該ディスク（Ｄ）
を低速（２００〜４００ｒｐｍ）にて５〜６秒間回転さ
せ、図１０に見られるように、上記とぐろ状液体（Ｅｓ
ａ）を、遠心力によりディスク（Ｄ）面上に拡張させ、
余分のものを該ディスクの外方に振り飛ばす（Ｆｄ）。
そして上記塗布液が概ね平らな液膜状（Ｆｃ９）になっ
た所で、次にその回転数を上げ、１０００〜３０００ｒ
ｐｍの高速回転の下で約４０秒続ける。すると上記液膜
は、より大なる遠心力により、より薄く、より均一性の
液膜となる。その液膜の均一的厚さは、デイスクの角速
度、塗布液の剪断粘度、剪断応力、剪断速度、密度など
その他のファクタにより、Ｄｅｂａｒａｈの数式によっ
て得られることは知られている所である。2. Description of the Related Art Recently, products for applying thin coatings on various disk surfaces as computer parts have rapidly increased. For example, wafers that are substrates for integrated circuits, CDs, FDs, Ls
Further, it is a glass panel for liquid crystal or the like. The thickness of these coating films is in the micron range, and their uniformity is also strictly required. The spin coating method is currently most widely used as the coating method for these. The method will be briefly described. See FIG. 9. First, the coating liquid is discharged (Es) in the form of a drip or a string from a nozzle (73) such as a dropper (dispenser) (71) onto the center of a horizontally rotating disk (D). Roll it in the form of embankment or tuna (Esa). Next, the disk (D)
Is rotated at a low speed (200 to 400 rpm) for 5 to 6 seconds, and as shown in FIG.
a) is expanded on the disk (D) surface by centrifugal force,
The extra one is shaken out of the disc (Fd).
Then, when the above-mentioned coating liquid became a substantially flat liquid film (Fc9), the number of revolutions was increased to 1000 to 3000 r.
Continue for about 40 seconds under high speed rotation of pm. Then, the liquid film becomes thinner and more uniform due to a larger centrifugal force. It is known that the uniform thickness of the liquid film can be obtained by the Debarah's mathematical formula by other factors such as the angular velocity of the disk, the shear viscosity of the coating liquid, the shear stress, the shear rate, and the density.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の項に
て述べた方法においては、塗布液の歩留りは極めて悪か
った。即ち盛土状又はとぐろ状の塊を低速回転にて液膜
状に拡張するには、約６秒という時間を要し、それを少
しでも短縮するために、図１１に示すようにスパイラル
状（Ｅｓｐ）に塗布することも試みられているが、若干
の効果はあるものの、歩留りの向上には繋がらなかっ
た。それは、特に１次の低速回転における供給塗布液の
遠心力により振り飛ばされる量（これは放棄される）が
割合と多いということである。例えばフォトレジスト液
において、供給液量を約４ｇとすると該１次回転にて塗
布液膜厚さは約１００ミクロンとなり、その歩留りは約
１５％である。即ち供給液体の８５％はロスとなるので
ある。それを次の２次高速回転にて仕上げ、その厚さを
約２ミクロンとすると、最終的歩留りは約０．３％とな
る。即ちロスの大半は１次回転において、発生するの
で、これをより少なくしようとするのが本発明の課題で
ある。In the method described in the above-mentioned conventional technique, the yield of the coating solution was extremely poor. That is, it takes about 6 seconds to expand the embankment-like or tuna-like mass into a liquid film at low speed rotation, and in order to shorten it as much as possible, a spiral shape (Esp ) Has been tried, but it did not lead to an improvement in the yield although it had some effect. That is, in particular, a large amount of the applied coating liquid is shaken off by the centrifugal force (which is abandoned) particularly in the first low-speed rotation. For example, in the photoresist solution, when the amount of the solution supplied is about 4 g, the film thickness of the coating solution is about 100 μm in the first rotation, and the yield is about 15%. That is, 85% of the supplied liquid is lost. When it is finished by the next secondary high speed rotation and its thickness is set to about 2 microns, the final yield is about 0.3%. That is, most of the loss occurs in the primary rotation, and it is an object of the present invention to reduce the loss.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の方法の要旨は、
低速回転する被塗物面上に、先ずファン状スプレイ用エ
アレススプレイノズルより、液体を概ね平らな膜状に塗
布し、その後、直ちに高速回転に入り、均一薄膜化の仕
上げの工程に入らしめる方法及びその装置とである。The summary of the method of the present invention is as follows.
A method in which a liquid is applied on the surface of an object to be rotated at a low speed through an airless spray nozzle for a fan-shaped spray to form a substantially flat film, and then the high-speed rotation is immediately performed to enter a finishing step for uniform thin film formation. And its device.
【０００５】本発明の方法について説明する。図１を参
照されたい。チャック盤（４）上に取付けられたディス
ク（Ｄ）を、先ず低速にて回転（２００〜４００ｒｐ
ｍ）する。該ディスク（Ｄ）面上に、その上方からファ
ン状スプレイ用ノズル（３）により、液体を吐出する。
この際、比較的低圧（１〜４ｋｇ／ｃｍ2 ）の下にて液
体を吐出すると、同ノズル（３）先端部より５〜５０ｍ
ｍの間は、同液体は霧化せず、木の葉状の液膜（Ｆｅ）
となつて吐出流下し、液膜の幅５〜３０ｍｍの帯状液膜
（Ｆｅ）がディスク（Ｄ）面上に塗布される。その帯状
液膜（Ｆｅ）の幅部を同心円状に、又はスパイラル状
に、概ね平らな液膜（Ｆｃ）をもってディスク面上全面
的に塗布するのである。即ち予備塗布を行うのである。The method of the present invention will be described. See FIG. The disc (D) mounted on the chuck disc (4) is first rotated at a low speed (200 to 400 rp).
m) Liquid is ejected onto the surface of the disk (D) from above by a fan-shaped spray nozzle (3).
At this time, when the liquid is discharged under a relatively low pressure (1 to 4 kg / cm 2 ), it is 5 to 50 m from the tip of the nozzle (3).
During m, the liquid does not atomize and leaves leaf-like liquid film (Fe)
Then, it is discharged and flows down, and a strip-shaped liquid film (Fe) having a liquid film width of 5 to 30 mm is applied onto the surface of the disk (D). The width of the strip-shaped liquid film (Fe) is applied concentrically or spirally on the entire disk surface with a substantially flat liquid film (Fc). That is, preliminary coating is performed.
【０００６】従来の予備塗布は従来の項にても述べたよ
うに、まずとぐろ状又はスパイラル状の液体即ち流動体
の紐（Ｅｓａ，Ｅｓｐ）を、低速回転の遠心力によつて
概ね平らな液膜（Ｆｃ９）を得たものであるが、本方法
にてはその工程を省略して直接に液膜を塗布して即時に
概ね平らな液膜を得ようとするものであり、時間的に、
相当の短縮が計られるものである。従来は、５秒〜６秒
を要したものを２〜３秒に、即ち２分の１以上短縮する
ことができるのである。In the conventional pre-coating, as described in the conventional section, first, the liquid or fluid string (Esa, Esp) in the form of a crawling or spiral is flattened by centrifugal force of low speed rotation. Although a liquid film (Fc9) is obtained, in this method, the process is omitted and the liquid film is directly applied to immediately obtain a substantially flat liquid film. To
This is a considerable reduction. Conventionally, what required 5 to 6 seconds can be shortened to 2 to 3 seconds, that is, a half or more.
【０００７】同時に又、上記予備塗布膜（Ｆｃ）の厚さ
を比較的に薄く塗布することができるので、１次の低速
回転における遠心力による振り飛ばし量も、従来のとぐ
ろ型塗布における量よりも少量で済むのである。例えば
上記予備塗布膜の厚さを１００ミクロンとすれば、直径
９０ｍｍのディスクにては、その塗布量は１ｇ弱であれ
ばよく、従来の４ｇに比べれば４分の１以上の節減とな
る。At the same time, since the thickness of the preliminary coating film (Fc) can be applied relatively thinly, the amount of shaking off by the centrifugal force in the first low speed rotation is also smaller than that in the conventional tuna type application. Even a small amount is enough. For example, when the thickness of the preliminary coating film is 100 μm, the coating amount of a disk having a diameter of 90 mm may be a little less than 1 g, which is more than a quarter of the conventional 4 g.
【０００８】なお、本発明にては、ファン状スプレイ用
エアレススプレイノズル（３）を主として使用するが、
その理由を説明する。該ノズル（３）は小型軽便であ
り、取り扱い及び調整が簡単、作業及び手入れも簡単、
更に液膜用スリットノズルよりも低価格であるというこ
とに因るものである。In the present invention, the airless spray nozzle (3) for fan-shaped spray is mainly used.
The reason will be explained. The nozzle (3) is small and light, easy to handle and adjust, easy to work and care for,
Further, it is because the price is lower than that of the slit nozzle for liquid film.
【０００９】次に、本発明の装置について説明する。同
じく図１を参照されたい。本発明の装置の構造は、従来
の移動式ディスペンサのスピンコーティング装置におい
て、そのディスペンサをファン状スプレイ用エアレスス
プレイノズル（３）に置き換えたものと解釈してよい。
即ち、該エアレススプレイノズル（３）の取付けられる
ガンボデイ（１）は横型スライダ（１０）上に取り付け
られている。該スライダ（１０）には横方向よりスクリ
ュ（１２）がねじ嵌合され、該スクリュ（１２）の軸の
他端部にはスプロケット（１３）が装着され、それはチ
エン（１６）により電動機（１７）の出力軸上のスプロ
ケット（１５）に接続されている。Next, the device of the present invention will be described. See also Figure 1. The structure of the device of the present invention can be interpreted as a conventional spin coating device of a movable dispenser, in which the dispenser is replaced with an airless spray nozzle (3) for fan-shaped spray.
That is, the gun body (1) to which the airless spray nozzle (3) is attached is attached to the horizontal slider (10). A screw (12) is screwed into the slider (10) from the lateral direction, and a sprocket (13) is attached to the other end of the shaft of the screw (12), which is connected to a motor (17) by a chain (16). ) Is connected to the sprocket (15) on the output shaft.
【００１０】上記エアレススプレイノズル（３）の下方
には、水平にエアチャック盤（４）が設けられ、該チャ
ック盤（４）の下方にはチャック回転軸（５）が、バキ
ュウム配管接手（２１）及び電磁クラッチ（２２）、ス
プロケツト（２３）を介して支持されている。該スプロ
ケット（２３）はチエンにより駆動電動機（２７）に接
続される。Below the airless spray nozzle (3), an air chuck plate (4) is horizontally provided, and below the chuck plate (4), a chuck rotating shaft (5) is attached to a vacuum pipe joint (21). ), An electromagnetic clutch (22), and a sprocket (23). The sprocket (23) is connected to the drive motor (27) by a chain.
【００１１】上記、エアチャック盤（４）部とエアレス
スプレイノズル（３）とはブース（９）にて囲まれ、該
ノズル（３）の取り付けられているガンボデイ（１）に
は、液体供給管（７）が電磁開閉バルブ（３３）を介し
て液体タンク（３１）へ、また操作エア供給管（８）は
電磁開閉バルブ（１８）を介して加圧タンク（１９）
へ、更に上記バキュウム配管接手（２１）は電磁開閉バ
ルブ（２８）を介してバキュウム装置（２９）に接続さ
れる。そして上記各電磁開閉バルブ及び各電動機、電磁
クラッチ（２２）は制御盤（３５）に電気接続される。The air chuck plate (4) and the airless spray nozzle (3) are surrounded by a booth (9), and a liquid supply pipe is attached to the gun body (1) to which the nozzle (3) is attached. (7) to the liquid tank (31) via the electromagnetic opening / closing valve (33), and the operation air supply pipe (8) to the pressure tank (19) via the electromagnetic opening / closing valve (18).
Further, the vacuum pipe joint (21) is connected to the vacuum device (29) through the electromagnetic opening / closing valve (28). The electromagnetic on-off valves, the electric motors, and the electromagnetic clutch (22) are electrically connected to the control panel (35).
【００１２】[0012]
【作用】同じく図１参照されたい。ディスク（Ｄ）はデ
ィスク供給装置（図面上示さず）によりエアチャック盤
（４）上に供給される。チャック完了の信号発信により
電磁クラッチ（２２）が作動し、電動機（２７）よりの
回転が、チャック軸（５）に伝導し、同軸は低速（２０
０〜４００ｒｐｍ）にて回転する。同時に液体供給のガ
ン用バルブ（３３）を開いて、ファン状スプレイ用エア
レススプレイノズル（３）より液膜（Ｆｅ）が吐出流下
して、上記ディスク（Ｄ）面上に塗布が開始される。次
に電動機（１７）の回転により、スプロケット（１５，
１３）及びチエン（１６）を介してスクリュ（１２）軸
が回転し、該スクリュ（１２）とねじ嵌合しているスラ
イダ（１０）上に固定されているガン（１）及びノズル
（３）とが同時に横方向に移動する。そして該ノズル
（３）より吐出している液膜（Ｆｅ）はスパイラル状
に、又は同心環状に、ディスク（Ｄ）上全面的に液膜
（Ｆｃ）が塗布され、同時に上記低速回転による遠心力
により、上記液膜中の余剰の液体は振り飛ばされ２〜３
秒経った後、残った液膜の厚さを、ある必要とするほぼ
均一な厚さ（５０〜２００ミクロン）とする。これを予
備塗布と称する。OPERATION Please also refer to FIG. The disk (D) is supplied onto the air chuck disk (4) by a disk supply device (not shown in the drawing). The electromagnetic clutch (22) is activated by the transmission of the chuck completion signal, the rotation from the electric motor (27) is transmitted to the chuck shaft (5), and the coaxial is rotated at a low speed (20).
Rotate at 0-400 rpm). At the same time, the liquid supply gun valve (33) is opened, the liquid film (Fe) is discharged and flows down from the fan-shaped spray airless spray nozzle (3), and coating is started on the disk (D) surface. Next, the sprocket (15,
13) and the chain (16) rotate the screw (12) shaft, and the gun (1) and nozzle (3) fixed on the slider (10) screw-fitted to the screw (12). And move simultaneously in the horizontal direction. The liquid film (Fe) discharged from the nozzle (3) is applied spirally or concentrically with the liquid film (Fc) on the entire surface of the disk (D), and at the same time, the centrifugal force due to the low speed rotation is applied. The excess liquid in the liquid film is shaken off by 2-3
After a lapse of seconds, the thickness of the remaining liquid film is set to a required almost uniform thickness (50 to 200 μm). This is called preliminary coating.
【００１３】予備塗布完了後、上記ディスク（Ｄ）は増
速され、高速（１０００〜２０００ｒｐｍ）化される
と、上記予備塗布された液膜（Ｆｃ）は、より大となっ
た遠心力により、再び同液膜内の余剰の液体を振り飛ば
し、１５〜２０秒経った後、残った液膜の厚さが０．１
〜２ミクロンとなり、塗布膜は均一厚さに仕上げられ
る。これを塗布仕上げと称する。When the disk (D) is sped up and speeded up (1000 to 2000 rpm) after completion of the pre-coating, the pre-coated liquid film (Fc) is subjected to a larger centrifugal force, The excess liquid in the same liquid film was shaken off again, and after 15 to 20 seconds, the thickness of the remaining liquid film was 0.1.
The coating film has a uniform thickness. This is called coating finish.
【００１４】上記予備塗布時間（Ｔｐ）と塗布仕上げ時
間（Ｔｆ）は上述の如く短縮され、そのグラフの代表的
１例を図７に示した。図８は、従来の予備塗布（スパイ
ラル状）の場合の１例であり、予備塗布及び塗布仕上げ
時間も、上記の場合より大であった。The preliminary coating time (Tp) and the coating finishing time (Tf) are shortened as described above, and a typical example of the graph is shown in FIG. FIG. 8 shows an example of the case of the conventional pre-coating (spiral shape), and the pre-coating and coating finishing time was also longer than that in the above case.
【００１５】[0015]
第１実施例 図２を参照されたい。ファン状スプレイ用
エアレススプレイノズルより吐出される木の葉状の液膜
（Ｆｅ１）の幅（ｗ）は５〜４０ｍｍである。よつて、
半径の４０ｍｍ以上のディスクに対しては１回塗りでは
不十分である。本例は、ディスク面上に、幅ｗの円環を
多重環状にディスクの内側又は外側から、段階式に塗布
して行くものである。即ち、先ず内側即ち中央部から半
径ｗの円（Ｆｃ１）を、次にその外側に、上記円（Ｆｃ
１）の外周に接して第２の円環（Ｆｃ２）を、続いて第
３の円環（Ｆｃ３）と、互いに相接しつつ塗布して行く
ものである。上記段階式塗布においては、上記エアレス
スプレイノズル（３）の軸線（ＣＬ）は、１ピツチほぼ
ｗの間隔（ｗ１，ｗ２）をもって半径方向に段階的に移
動される。又は同ガンノズル（３）は、ディスク（Ｄ）
の外側から、内側に向けて移動してもよい。First Example Please refer to FIG. The width (w) of the leaf-shaped liquid film (Fe1) discharged from the airless spray nozzle for fan-shaped spray is 5 to 40 mm. Yotsutte
One-time coating is insufficient for discs having a radius of 40 mm or more. In this example, an annular ring having a width w is applied in a multi-annular manner on the surface of the disk from the inside or the outside of the disk in a stepwise manner. That is, first, a circle (Fc1) having a radius w from the inner side, that is, the central portion, and then the circle (Fc1) on the outer side,
The second ring (Fc2) is applied in contact with the outer circumference of 1), and then the third ring (Fc3) is applied in contact with each other. In the stepwise coating, the axis (CL) of the airless spray nozzle (3) is moved stepwise in the radial direction at intervals (w1, w2) of about 1 pitch. Alternatively, the gun nozzle (3) is a disc (D).
You may move toward the inside from the outside.
【００１６】第２実施例 図３を参照されたい。本例
は、１個のガン及びファン状スプレイ用エアレススプレ
イノズル（３Ａ）を、ディスク（Ｄ）の中央部より、ス
パイラル（ＳＰ）状に外側に向けて帯状液膜（Ｆｓｐ）
を、その両側縁を互いに接しつつ、全面的に予備塗布
（Ｆｃ４）する方法である。外側より中央に向けてスパ
イラル状塗布してもよい。Second Embodiment Please refer to FIG. In this example, one gun and a fan-shaped airless spray nozzle (3A) for spray are directed toward the outer side in a spiral (SP) shape from the central portion of the disk (D) to form a strip liquid film (Fsp).
Is a method of pre-coating (Fc4) on the entire surface while contacting both side edges thereof. You may apply spirally from the outer side toward the center.
【００１７】第３実施例 図４（Ａ）を参照されたい。
本例は、複数個のファン状スプレイ用エアレススプレイ
ノズルを複数個（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ）ディスク
（Ｄ）の半径（Ｒ）に当たる上方部に、横方向に併設即
ち多連型となしたものである。各ノズルより吐出された
液膜（Ｆｅ５，Ｆｅ６，Ｆｅ７）の横幅の合計は、概ね
上記半径（Ｒ）の長さに相当するものとすれば、それら
のノズルを固定したまま、一挙に全面塗布することがで
きるのである。また、それら各ノズルよりの液膜（Ｆｅ
５，Ｆｅ６，Ｆｅ７）の厚さは、図４（Ｂ）に示すよう
に、ディスク（Ｄ）の内側より外側に向けて、逐次大と
なるように（ｔ１＜ｔ２＜Ｔ３）設定することが望まし
い。Third Embodiment Please refer to FIG. 4A.
In this example, a plurality of airless spray nozzles for fan-shaped sprays are arranged side by side, that is, a multiple type, in the upper part corresponding to the radius (R) of a plurality of (43A, 43B, 43C) disks (D). Is. If the total width of the liquid films (Fe5, Fe6, Fe7) ejected from each nozzle is roughly equivalent to the length of the above radius (R), the entire surface is applied at once with the nozzles fixed. You can do it. In addition, the liquid film (Fe
As shown in FIG. 4 (B), the thicknesses of (5, Fe6, Fe7) may be set so as to be gradually increased from the inner side of the disc (D) to the outer side (t1 <t2 <T3). desirable.
【００１８】第４実施例 図５（Ａ）を参照されたい。
上記第３実施例における多連型ノズルよりの液膜の合計
幅に等しい液膜を、即ちディスク（Ｄ）の半径にほぼ等
しい幅の液膜を吐出する１個のフィルム用スリツトノズ
ル（５３）より一挙に吐出して塗布する方法である。元
来、本発明に使用されるファン状スプレイ用エアレスス
プレイノズルにおいては、液体が高圧（６０〜８０ｋｇ
／ｃｍ2 ）の下にて、小孔より噴出してファン（扇子）
状にスプレイされるものであるが、上記圧力を低圧（２
〜５ｋｇ／ｃｍ2 ）とすると、スプレイはせずに、木の
葉状の液膜として吐出される。この状態は、一般の押出
式成膜に用いられるフイルム用スリットノズルとほぼ同
様の作用をするので、該スリットノズルをも、上記ファ
ン状スプレイ用エアレススプレイノズルと同じ範疇に入
るものと解釈して、本実施例にて採用するものである。
この場合も、液膜（Ｆｅ８）の厚さはデイスクの中心部
より外方に向けて漸次厚く（ｔ４＜ｔ５）するようにす
ることが望ましい。Fourth Embodiment Please refer to FIG. 5A.
From a single film slit nozzle (53) for discharging a liquid film having a width equal to the total width of liquid films from the multiple nozzles in the third embodiment, that is, a liquid film having a width substantially equal to the radius of the disc (D). This is a method of discharging and applying at once. Originally, in the airless spray nozzle for fan-shaped spray used in the present invention, the liquid has a high pressure (60 to 80 kg).
/ Cm 2 ), a fan (fan) is ejected from a small hole
Although it is sprayed in the shape of,
˜5 kg / cm 2 ), it is discharged as a leaf-shaped liquid film without spraying. This state has almost the same effect as that of the film slit nozzle used for the general extrusion type film formation, and therefore, the slit nozzle is also considered to be in the same category as the fan-like spray airless spray nozzle. This is adopted in this embodiment.
Also in this case, it is desirable that the thickness of the liquid film (Fe8) be gradually increased outward from the center of the disk (t4 <t5).
【００１９】第５実施例 上記各実施例においては、被
塗物はすべてディスク即ち円板状のものとしたが、本例
においては角状の平板に対する塗布方法について述べ
る。この場合には、それに内接又は外接するように（図
６参照）、上述の各実施例における方法によって塗布す
る。内接塗布は、塗布液体の粘度が比較的低い場合であ
り、また比較的高い場合には外接又はそれに近ずけて塗
布することが望ましい。理由は液体の流れ易さの如何に
よって選ぶものである。Fifth Embodiment In each of the above-mentioned embodiments, the object to be coated has a disk or disk shape, but in this embodiment, a method for coating a square flat plate will be described. In this case, it is applied by the method in each of the above-described embodiments so as to be inscribed or circumscribed (see FIG. 6). The inscribed coating is performed when the viscosity of the coating liquid is relatively low, and when the viscosity is relatively high, it is desirable to apply the coating liquid at or near the outside. The reason is to choose depending on how easily the liquid flows.
【００２０】[0020]
【発明の効果】現在、スピンコーティング法は、液膜を
薄くかつ均一に塗布する方法としては最適の方法と言わ
れている。しかし、一つの欠点があった。それは被塗物
回転時の遠心力により、予備塗布の低回転においては約
７０％以上、その塗布膜の仕上げの高回転においては、
約２０％以上のロスが発生し、歩留りは僅か数％という
極めて不経済なものであった。特に予備塗布において
は、被塗物上に供給された塊状の液体を低回転にて振り
飛ばし、概略の膜状とするものであるが、本発明にて
は、上記塊状のものの供給を止め、直接膜状のものを供
給するものであって、塊状を膜状化するに至るまでの上
記約８５％以上のロス発生は、未然に防止することがで
きるのである。また、上記膜状化する迄の時間即ち予備
塗布の時間も、約６秒から約２秒にと短縮することは勿
論、塗布仕上げ時間も約３０秒から約２０秒にまで短縮
することができるのである。このように、本発明の方法
とその装置によれば、材料の節約及び時間の短縮を計る
ことができ、コスト低減に大いに寄与することができる
ということができるのである。At present, the spin coating method is said to be the most suitable method for thinly and uniformly applying a liquid film. However, there was one drawback. It is about 70% or more at the low rotation of the pre-coating and at the high rotation of the finish of the coating film due to the centrifugal force at the time of rotating the coated object.
A loss of about 20% or more occurred and the yield was only a few%, which was extremely uneconomical. Particularly in pre-coating, the block-shaped liquid supplied onto the object to be coated is shaken off at low rotation to form a rough film, but in the present invention, the supply of the block-shaped one is stopped, Since a film-like material is directly supplied, it is possible to prevent the occurrence of the above-mentioned loss of about 85% or more before forming the lump into a film. Further, the time required for forming the film, that is, the time for pre-coating can be shortened from about 6 seconds to about 2 seconds, and the coating finishing time can be shortened from about 30 seconds to about 20 seconds. Of. As described above, according to the method and the apparatus of the present invention, it is possible to save the material and shorten the time, and it is possible to greatly contribute to the cost reduction.
【図１】本発明の方法とその装置の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a method and an apparatus therefor according to the present invention.
【図２】本発明の方法における第１実施例の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of the first embodiment of the method of the present invention.
【図３】同上第２実施例の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a second embodiment of the same as above.
【図４】同上第３実施例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a third embodiment of the same as above.
【図５】同上第４実施例の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the same.
【図６】同上第５実施例の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of the same.
【図７】本発明の方法による被塗物の予備塗布時及び塗
布仕上げ時の回転数とそれらの時間とのグラフ。FIG. 7 is a graph of the number of revolutions at the time of pre-coating and finish of coating of the object to be coated by the method of the present invention and their times.
【図８】従来の方法による上記グラフと対比したグラ
フ。FIG. 8 is a graph contrasted with the above graph by a conventional method.
【図９】予備塗布における従来の塗布液のとぐろ式塗布
方法。FIG. 9 is a conventional coating solution coating method for pre-coating.
【図１０】上記とぐろ式塗布物を被塗物の回転により平
坦化する状態説明図。FIG. 10 is an explanatory view of a state in which the tuna-type coating material is flattened by rotating the coating material.
【図１１】じょうきとぐろ式に代わってスパイラル式塗
布とした場合の斜視図。FIG. 11 is a perspective view of a case where a spiral coating is used instead of the shaving and tuna coating.
【符号の説明】 １…ガン ３…エアレス
スプレイノズル ４…エアチャック盤 ９…ブース ２４…高低速切換回転駆動装置 ４３Ａ，４３Ｂ…エアレススプレイノズル ５３，６３…フイルム用スリットノズル Ｄ…板状被塗物 Ｆｃ，Ｆｃ1 ，Ｆｃ2 ，…（塗布された）液膜 Ｆｅ，Ｆｅ1 ，Ｆｅ2 ，…（吐出する）液膜[Explanation of Codes] 1 ... Gun 3 ... Airless spray nozzle 4 ... Air chuck board 9 ... Booth 24 ... High / low speed switching rotary drive device 43A, 43B ... Airless spray nozzle 53, 63 ... Film slit nozzle D ... Plate coating Material Fc, Fc 1 , Fc 2 , ... (Coated) liquid film Fe, Fe 1 , Fe 2 , ... (Discharge) liquid film
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｌ 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/027
Claims (7)
被塗物（Ｄ）の面上に、ファン状スプレイ用エアレスス
プレイノズル（３）より比較的低圧の下にて液膜（Ｆ
ｅ）を吐出し、その液膜を上記被塗物（Ｄ）面上一面に
塗布（Ｆｃ）してこれを予備塗布となし、しかる後、上
記被塗物（Ｄ）の回転をより高速化して、より強力なる
遠心力によって上記塗布された液膜（Ｆｃ）内の過剰の
液体を被塗物（Ｄ）の外方に振り飛ばし、該被塗物
（Ｄ）面上に、より薄いかつ均一厚の液膜（Ｆｃｆ）に
仕上げて塗布することを特徴とする液体のスピンコーテ
ィング方法。1. First, a liquid film (F) is formed on a surface of a plate-like object (D) that horizontally rotates at a relatively low speed under a relatively low pressure from an airless spray nozzle (3) for fan-like spraying.
e) is discharged, and the liquid film is applied (Fc) to the entire surface of the article to be coated (D) to perform preliminary application, and thereafter, the rotation of the article to be coated (D) is sped up. Then, the excessive liquid in the applied liquid film (Fc) is spattered to the outside of the object to be coated (D) by a stronger centrifugal force, and the thinner liquid is applied to the surface of the object to be coated (D). A spin coating method for a liquid, characterized in that a liquid film (Fcf) having a uniform thickness is finished and applied.
エアレススプレイノズル（３）より吐出される帯状の液
膜（Ｆｅ１）を、低速回転する被塗物（Ｄ）面上に外側
又は内側より段階的にかつ同心円的に内側又は外側へ複
数個の円環状液膜（Ｆｃ１，Ｆｃ２，Ｆｃ３，…）をそ
れらの内外縁互いに接しつつ全面的に塗布することであ
る請求項１の液体のスピンコーティング方法。2. In the preliminary coating, a strip-shaped liquid film (Fe1) discharged from one fan-shaped airless spray nozzle (3) for spraying is applied to the outside (or inside) of the surface (D) of the object to be rotated at a low speed. 2. The liquid according to claim 1, wherein a plurality of annular liquid films (Fc1, Fc2, Fc3, ...) Are applied stepwise and concentrically inwardly or outwardly so that their inner and outer edges are in contact with each other. Spin coating method.
エアレススプレイノズル（３Ａ）より吐出する帯状の液
膜（Ｆｅ４）を、低速回転する被塗物（Ｄ）面上に外側
又は内側からスパイラル状（Ｓｐ）に、両側縁互いに接
しつつ（Ｆｓｐ）内側又は外側へ向けて全面的に液膜
（Ｆｃ４）を塗布することである請求項１の液体のスピ
ンコーティング方法。3. The pre-coating comprises applying a strip-shaped liquid film (Fe4) discharged from one fan-shaped airless spray nozzle (3A) for spraying onto the surface of an article to be coated (D) rotating at a low speed from the outside or inside. The spin coating method for a liquid according to claim 1, wherein the liquid film (Fc4) is applied to the entire surface in a spiral shape (Sp) so as to be in contact with each other at both side edges (Fsp) toward the inside or the outside.
用エアレススプレイノズル（４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，
…）のそれらより、同数の液膜（Ｆｅ５，Ｆｅ６，Ｆｅ
７，…）が吐出され、かつそれらの塗布面上における横
幅（ｗ）の合計（Ｗ）が、低速回転する被塗物（Ｄ）面
上の塗布部の半径（Ｒ）をカバーする如くして、塗布部
の全面を塗布することである請求項１の液体のスピンコ
ーティング方法。4. A plurality of airless spray nozzles (43A, 43B, 43C,
Of the same number of liquid films (Fe5, Fe6, Fe)
7) are discharged, and the total width (W) of the widths (w) on the coating surface covers the radius (R) of the coating portion on the surface (D) of the object that rotates at a low speed. The method of spin coating a liquid according to claim 1, wherein the entire surface of the coating portion is coated.
ズルがフイルム用スリットノズルであり、かつ予備塗布
が、該スリットノズル（５３）より吐出されるフイルム
（Ｆｅ８）幅（Ｗ１）が、低速回転する被塗物（Ｄ）面
上の塗布部の半径（Ｒ）をカバーする如くして塗布部の
全面を塗布することである請求項１の液体のスピンコー
ティング方法。5. The fanless spray airless spray nozzle is a slit nozzle for film, and the preliminary coating is such that the film (Fe8) width (W1) discharged from the slit nozzle (53) rotates at a low speed. 2. The liquid spin coating method according to claim 1, wherein the entire surface of the coating portion is coated so as to cover the radius (R) of the coating portion on the surface of the article (D).
ャック盤（４）と該盤回転軸の下方延長軸上にその高低
速切換回転駆動装置（２４）とが設けられ、かつ該チャ
ック盤（４）上にチャックされた板状被塗物（Ｄ）の回
転中心部に向けて液体を滴下するディスペンサが、上記
板状被塗物（Ｄ）の回転中心部よりその半径方向に移動
するスピンコータにおいて、上記ディスペンサに代はっ
て、ガン（１）及びファン状スプレイ用エアレススプレ
イノズル（３）の設けられることを特徴とする液体のス
ピンコーティング装置。6. A horizontal air chuck disk (4) is provided at the center of the booth (9), and a high / low speed switching rotary drive device (24) is provided on a downward extension shaft of the disk rotation shaft. The dispenser for dropping the liquid toward the rotation center of the plate-shaped article (D) chucked on the chuck plate (4) is located in the radial direction from the rotation center of the plate-shaped article (D). In the moving spin coater, a gun (1) and an airless spray nozzle (3) for fan-shaped spray are provided in place of the dispenser, and a spin coating apparatus for liquid.
ノズル（３）が成膜用スリットノズル（５３又は６３，
６３Ａ）である請求項６の液体のスピンコーティング装
置。7. An airless spray nozzle (3) for fan-shaped spray is a film forming slit nozzle (53 or 63,
63A). The liquid spin coating apparatus according to claim 6.
Priority Applications (3)
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| AU76651/94A AU7665194A (en) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | Liquid spin coating method and apparatus therefor |
| PCT/JP1994/001519 WO1995007764A1 (en) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | Liquid spin coating method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25220193A JPH0780387A (en) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | Spin coating method for liquid and device therefor |
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| AU (1) | AU7665194A (en) |
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- 1993-09-14 JP JP25220193A patent/JPH0780387A/en active Pending
-
1994
- 1994-09-14 AU AU76651/94A patent/AU7665194A/en not_active Abandoned
- 1994-09-14 WO PCT/JP1994/001519 patent/WO1995007764A1/en active Application Filing
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