JPH08318200A - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一に、かつ無駄なく塗布することができ
る。 【構成】 このスピンコータは、ガラス基板１５が載置
されるターンテーブル６が回転可能に設けられ、ガラス
基板１５の上面にフォトレジスト７を滴下するノズル８
がターンテーブル６の上面に載置されたガラス基板１５
の上方に配置され、ガラス基板１５の上面に滴下された
フォトレジスト７を検知するセンサ１３がターンテーブ
ル６の上面に載置されたガラス基板１５の上方に配置さ
れた構造となっている。この場合、センサ１３が滴下さ
れたフォトレジスト７を検知するとフォトレジスト７の
滴下が停止されるので、ノズル８の滴下孔８ａとセンサ
１３との間の距離を調整してフォトレジスト７の滴下量
を調整することができ、ガラス基板１５の表面状態や凹
凸等に対応する適正量のフォトレジスト７をガラス基板
１５の上面に滴下することができる。したがって、均一
に、かつ無駄なく塗布することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は薄膜形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示パネルに用いられるガ
ラス基板に有機系または無機系のフォトレジストを塗布
して均一な膜厚のフォトレジスト膜を形成する場合に
は、スピンコータ等の薄膜形成装置が使用されている。
一般に、スピンコータは、モータの駆動で回転可能とな
ったターンテーブルがカップの中央部に配置され、フォ
トレジストを滴下するノズルがターンテーブルの上方の
所定の箇所に配置された構造となっている。そして、こ
のようなスピンコータを用いてガラス基板の上面にフォ
トレジスト膜を形成する薄膜形成方法では、ターンテー
ブルの上面にガラス基板を載置し、このガラス基板の上
面にノズルから所定量のフォトレジストを滴下し、滴下
されたフォトレジストがガラス基板の上面に同心円状に
ある程度に広がった後、モータを駆動して所望のフォト
レジスト膜の膜厚に対応した回転速度でターンテーブル
を回転させると、ガラス基板の上面のフォトレジストが
遠心力によってさらに外側に同心円状に広がり、ガラス
基板の上面全体にフォトレジストが塗布され、これによ
ってガラス基板の上面全体に均一な膜厚のフォトレジス
ト膜が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
ようなスピンコータを用いた薄膜形成方法では、ガラス
基板の面積に応じて適正量のフォトレジストが滴下され
るように予め滴下時間を定め、この滴下時間に従ってガ
ラス基板の上面に所定量のフォトレジストを滴下するの
で、例えばガラス基板の上面に設けられた下地膜の経時
変化で表面状態が変化してフォトレジストに対する濡れ
性が変化するようなことがあったり、ガラス基板の上面
に形成された配線パターン等の凹凸によってフォトレジ
ストの広がり方が変化するようなことがあると、ガラス
基板の上面に適正にフォトレジストが滴下されず、フォ
トレジストの滴下量が不足してガラス基板の上面にフォ
トレジストを均一に塗布することができなかったり、逆
にフォトレジストの滴下量が多すぎてフォトレジストを
無駄に使用することがあるという問題があった。この発
明の目的は、均一に、かつ無駄なく塗布することができ
る薄膜形成装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板が載置されるターンテーブルと、このターンテーブ
ルを回転させる回転手段と、基板の上面に薄膜形成用材
料を滴下するノズルと、基板の上面の所定箇所に滴下さ
れた薄膜形成用材料を検知するセンサと、このセンサの
信号によって薄膜形成用材料の滴下を停止させる制御手
段とを備え基板の上面に薄膜形成用材料を滴下し、滴下
された薄膜形成用材料をセンサが検知すると薄膜形成用
材料の滴下を停止するものである。請求項２記載の発明
は、滴下された薄膜形成用材料をセンサが検知すると薄
膜形成用材料の滴下を停止した後、基板を回転させる回
転手段を備えているものである。

【０００５】

【作用】この発明によれば、基板の上面に薄膜形成用材
料を滴下し、滴下された薄膜形成用材料をセンサが検知
すると薄膜形成用材料の滴下を停止するので、ノズルと
センサとの間の距離を調整して薄膜形成用材料の滴下量
を調整することができ、基板の表面状態や凹凸等に対応
する適正量の薄膜形成用材料を基板の上面に滴下するこ
とができる。したがって、均一に、かつ無駄なく塗布す
ることができる。

【０００６】

【実施例】図１および図２はこの発明の一実施例を適用
したスピンコータを示したものである。このスピンコー
タは底面中央部に排出孔１が形成されたカップ２を備え
ている。カップ２の内部には受け皿３が設けられ、受け
皿３の外周面とカップ２の内周面との間に排出孔１に連
通する排出路４が形成されている。受け皿３の上面は中
央部が高く外周部が低くなるように傾斜しているととも
に、外周縁部が立ち上がってその内側に凹部３ａが形成
されている。受け皿３の上面中央部にはモータ（回転手
段）５の駆動によって回転可能となったターンテーブル
６が設けられている。ターンテーブル６の上面には真空
ポンプ（図示せず）に接続された複数の吸着孔（図示せ
ず）が形成されている。ターンテーブル６の上方にはフ
ォトレジスト（薄膜形成用材料）７を滴下するノズル８
が移動手段（図示せず）によって上下方向およびカップ
２の径方向に移動可能に設けられている。ノズル８は制
御弁９およびポンプ１０を有するフレキシブルチューブ
１１を介してフォトレジスト７を貯溜したタンク１２に
接続されている。また、ターンテーブル６の上方にはフ
ォトレジスト７を検知する３つのセンサ１３が移動手段
（図示せず）によって上下方向およびカップ２の径方向
に移動可能に設けられている。各センサ１３は光源およ
び受光素子を備えた光学式センサ、もしくは発信機およ
び受信機を備えた超音波式センサ等よりなっている。各
センサ１３および制御弁９は制御手段（図示せず）に接
続され、全てのセンサ１３がフォトレジスト７を検知す
ると制御手段が制御弁９を閉じさせてフォトレジスト７
の滴下を停止させるようになっている。カップ２の上方
にはカップ２の上部を開閉する蓋部材１４が上下動可能
に設けられている。

【０００７】次に、このような構造となったスピンコー
タを用いて、ガラス基板１５の上面にフォトレジスト膜
を形成する方法について説明する。まず、カップ２の上
部を閉塞している蓋部材１４を上昇させてカップ２の上
部を開放し、ターンテーブル６の上面にガラス基板１５
を載置する。次に、真空ポンプを作動させてターンテー
ブル６の上面に設けられた吸着孔を負圧にし、この負圧
になった吸着孔にガラス基板１５の下面を吸着させるこ
とでターンテーブル６の上面にガラス基板１５を固定す
る。この真空ポンプの作動はガラス基板１５の上面にフ
ォトレジスト膜が形成されるまで継続する。次に、カッ
プ２外の待機位置に位置しているノズル８をその先端の
滴下孔８ａがガラス基板１５の中央部の上方に位置する
ように移動する。次に、カップ２外の待機位置に位置し
ている３つのセンサ１３をガラス基板１５の上方であっ
てノズル８の滴下孔８ａの周囲の所定の３箇所に位置す
るように移動する。この場合、各センサ１３は、図２
（Ａ）に示すように、滴下孔８ａを中心とする同一円周
上に同一の間隔で配置され、各センサ１３と滴下孔８ａ
との間の距離はガラス基板１５の表面状態や凹凸等に対
応するフォトレジスト７の適正量に対応して調整されて
いる。

【０００８】次に、制御弁９を閉じた状態でポンプ１０
を作動させる。このポンプ１０の作動はフォトレジスト
７の塗布工程が終了するまで継続する。次に、制御弁９
を開いてタンク１２内に貯溜されたフォトレジスト７を
ノズル８の滴下孔８ａからガラス基板１５の上面に滴下
すると、滴下されたフォトレジスト７はガラス基板１５
の上面に同心円状に広がる。次に、３つのセンサ１３が
フォトレジスト７を検知すると、この信号が制御手段に
伝わり、制御手段は制御弁９を閉じさせてフォトレジス
ト７の滴下を停止させる。この場合、ガラス基板１５の
上面には適正量のフォトレジスト７が滴下されたことに
なる。次に、ノズル８およびセンサ１３をカップ２外の
待機位置にそれぞれ後退させた後、蓋部材１４を下降さ
せてカップ２の上部を閉塞する。滴下されたフォトレジ
スト７がガラス基板１５の上面に同心円状にある程度に
広がった後、モータ５を駆動して所望のフォトレジスト
膜の膜厚に対応した回転速度でターンテーブル６を回転
させると、ガラス基板１５の上面のフォトレジスト７が
遠心力によってさらに外側に同心円状に広がり、ガラス
基板１５の上面全体にフォトレジスト７が塗布され、こ
れによってガラス基板１５の上面全体に均一な膜厚のフ
ォトレジスト膜が形成される。

【０００９】このように、このスピンコータおよびそれ
を用いた薄膜形成方法では、ガラス基板１５の上面にフ
ォトレジスト７を滴下し、滴下されたフォトレジスト７
をセンサ１３が検知するとフォトレジスト７の滴下を停
止するので、ノズル８の滴下孔８ａとセンサ１３との間
の距離を調整してフォトレジスト７の滴下量を調整する
ことができ、ガラス基板１５の表面状態や凹凸等に対応
する適正量のフォトレジスト７をガラス基板１５の上面
に滴下することができる。したがって、均一に、かつ無
駄なく塗布することができる。また、フォトレジスト７
の適正量からフォトレジスト７に対するガラス基板１５
の濡れ性を判断することができる。また、ノズル８の滴
下孔８ａと各センサ１３との間の距離はガラス基板１５
の表面状態や凹凸等に対応するフォトレジスト７の適正
量に対応してそれぞれ調整されているので、フォトレジ
スト７の適正量を精度良く設定することができる。

【００１０】なお、上記実施例では、センサ１３を３箇
所に設けたが、これに限定されず、３箇所より少ない１
箇所または２箇所に設けてもよく、逆に３箇所よりも多
く設けてもよい。また、センサ１３は光源および受光素
子を一体的に設けたが、これに限定されず、光源と受光
素子を離して設けてもよい。また、上記実施例では、薄
膜形成用材料としてフォトレジスト７について説明した
が、これに限定されず、例えば、ポリイミド等の配向膜
形成用材料であってもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基板の上面に薄膜形成用材料を滴下し、滴下された
薄膜形成用材料をセンサが検知すると薄膜形成用材料の
滴下を停止するので、ノズルとセンサとの間の距離を調
整して薄膜形成用材料の滴下量を調整することができ、
基板の表面状態や凹凸等に対応する適正量の薄膜形成用
材料を基板の上面に滴下することができる。したがっ
て、均一に、かつ無駄なく塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用したスピンコータを
示す断面図。

【図２】（Ａ）は同スピンコータの要部を示す平面図、
（Ｂ）はその正面図。

【符号の説明】

５ モータ（回転手段） ６ ターンテーブル ７ フォトレジスト（薄膜形成用材料） ８ ノズル ８ａ 滴下孔 １３ センサ １５ ガラス基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板が載置されるターンテーブルと、 このターンテーブルを回転させる回転手段と、 前記基板の上面に薄膜形成用材料を滴下するノズルと、 前記基板の上面の所定箇所に滴下された前記薄膜形成用
   材料を検知するセンサと、 このセンサの信号によって前記薄膜形成用材料の滴下を
   停止させる制御手段と、 を備え、前記基板の上面に前記薄膜形成用材料を滴下
   し、滴下された前記薄膜形成用材料を前記センサが検知
   すると前記薄膜形成用材料の滴下を停止することを特徴
   とする薄膜形成装置。
2. 【請求項２】 滴下された前記薄膜形成用材料をセンサ
   が検知すると前記薄膜形成用材料の滴下を停止した後、
   前記基板を回転させる回転手段を備えていることを特徴
   とする請求項１記載の薄膜形成装置。