JPH097918A - 基板塗布用チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は均一な塗布が可能なスピンナー方
式の基板塗布用チャックである。 【構成】 塗布時に略中心で被塗布用基板１を保持する
上方が開放された基板保持部２ａを有し、基板保持部２
ａの中心を回転軸として水平に回転する回転テーブル２
と、回転テーブル２の上方に水平に回転自在かつ上下可
動に設けられ、塗布時において回転テーブル２の開口部
２ｅに接して回転テーブル２内の被塗布基板１を含む空
間を密閉するとともに回転テーブル２の回転に従動して
回転し、塗布時以外は上方に移動して基板保持部２ａの
上方を開放して被塗布用基板１の搬入出を可能にする回
転蓋４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スピンナー方式で半
導体やガラス等の基板にフォトレジスト等を塗布する際
に使用する基板塗布用チャックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、集積回路、太陽電池や液晶表示装
置に使用する半導体やガラス等の基板の表面にフォトレ
ジストやフラックスまたはインク等を均一に塗布する方
法として、基板の中心部分を真空吸着等の手段で水平に
回転可能に保持し、その基板を高速で回転させながら、
塗布すべき塗布液を基板上に滴下して遠心力で外側に拡
げて均一な塗布を図るスピンナー方式が採用されてい
る。しかしながら、基板の面積に対する要求が次第に大
形化し、しかもその形状が四角など、円板状から外れた
形状の基板になると、上記したような単に基板を回転さ
せるだけの塗布構造では、角部における気流の乱れに起
因して角部付近の塗布膜の厚さが均一にならず、塗布品
質が劣化する問題を生じた。

【０００３】この問題を解決するため、図３に示すよう
な構造のスピンナー方式の基板塗布用チャックが提案さ
れている。同図において３１は被塗布基板で、この被塗
布基板３１は円板状をなし断面図で示す回転テーブル３
２の上の略中心位置に真空吸着等の手段で載置固定され
るようになっている。そして、塗布時において回転テー
ブル３２は回転駆動装置３３により水平のＡ矢印方向に
回転駆動される。

【０００４】また、断面図で示す３４は被塗布基板３１
を含む回転テーブル３２の下部および側面部を覆う回転
容器であって、塗布時において、この回転容器３４もベ
ルト３５ａと回転軸３５ｂを介して回転駆動装置３５に
より水平に回転テーブル３２と同じＢ矢印の回転方向
に、しかも回転テーブル３２と同じ回転速度に駆動され
る。そして、この回転容器３４の上部は塗布時におい
て、円板状をなし断面図で示す回転蓋３６により閉鎖さ
れるようになっている。この回転蓋３６も回転駆動装置
３７により水平に回転テーブル３２や回転容器３４と同
じＣ矢印の回転方向に、しかもこれらと同じ回転速度に
駆動される。この回転蓋３６と回転駆動装置３７は一体
的に形成され、塗布時以外は回転容器３４の上部を開放
するためＤ矢印で示す上下方向に移動可能な構造になっ
ている。

【０００５】このような構成の基板塗布用チャックにお
いて、被塗布基板３１を回転テーブル３２の上に載置す
る場合は、回転蓋３６を回転駆動装置３７と共に上方に
移動させて、前工程から搬送された被塗布基板３１を回
転容器３４の開放された上部からこの回転容器３４の中
に挿入して行う。被塗布基板３１の回転テーブル３２の
上への載置操作が終わると、被塗布基板３１を図示しな
い真空吸着装置により回転テーブル３２の面に吸着して
固定するとともに、回転蓋３６を下げて回転容器３４の
上部を閉鎖し塗布動作が行われる。

【０００６】塗布動作は回転駆動装置３３と３５および
３７を同時に回転させ、回転テーブル３２と回転容器３
４および回転蓋３６が所定の回転速度になった時点で塗
布液を被塗布基板３１の上に滴下し、回転に伴う遠心力
で塗布液を被塗布基板３１の上に均一に拡げる。この
時、回転テーブル３２と回転容器３４および回転蓋３６
は同一回転速度で回転しているので、回転容器３４内の
雰囲気も回転テーブル３２と回転容器３４および回転蓋
３６と略同じ速度で回転して流れる。そのため、被塗布
基板３１が例えば、角状であっても角部付近の雰囲気気
体も角部と同じ速度で流れるので、角部よる気流の乱れ
が少なく、そのため従来の単に被塗布基板３１のみを回
転させるだけの構造の基板塗布用チャックより均一な塗
布が可能になった。

【０００７】しかしながら、従来の構造を改善した上記
の基板塗布用チャックは、回転テーブル３２と回転容器
３４および回転蓋３６はそれぞれ独立の回転駆動装置３
３と３５および３７で駆動されるので、そのため、回転
テーブル３２と回転容器３４との間、また回転容器３４
と回転蓋３６との間に適当な間隙が必要であり、その間
隙のため回転容器３４内を完全には密封することができ
ない。そのため、塗布時の回転駆動に際して、これら間
隙からの雰囲気気体の入出流による気流の乱れが生じ
る。また、回転テーブル３２と回転容器３４および回転
蓋３６は定常回転時においては同一回転速度にすること
は可能であるが、回転テーブル３２と回転容器３４およ
び回転蓋３６は回転慣性が異なるので、回転の立上りま
たは立下がりにおいて回転差を生じる。特に、立下がり
に回転差が生じると、この回転差による気流の乱れによ
り、定常回転時において折角均一に形成された塗布膜が
立下がり時点で乱されて塗布膜の均一性を損なう課題が
残った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記した課
題を解決するためになされたもので、密閉性や回転の立
上り立下がりの問題を解決して、均一な塗布が可能なス
ピンナー方式の基板塗布用チャックを提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の基板塗布用チ
ャックは、被塗布基板を水平に回転させながら塗布液を
被塗布基板上に滴下する塗布方式の基板塗布用チャック
であって、上方が開放された基板保持部を有し、塗布時
に基板保持部の上面略中心に被塗布用基板を保持し基板
保持部の中心を回転軸として水平に回転する回転テーブ
ルと、回転テーブルの上方に水平に回転自在かつ上下可
動に設けられ、塗布時において回転テーブルの外周部に
接して基板保持部の被塗布基板を含む上方所要空間を密
閉するとともに回転テーブルの回転に従動して回転し、
塗布時以外は上方に移動して基板保持部の上方を開放し
て被塗布基板の搬入出を可能にする回転蓋を備えてい
る。また、回転テーブルの側部または回転蓋の下部の一
方または双方に回転テーブルの回転方向に直交する所要
数の羽根を設ける構成もとれる。

【００１０】

【作用】このように構成することにより、塗布時の通常
回転や回転の立上り立下がりにおいても被塗布基板の付
近の雰囲気気体は被塗布基板と同期回転して流れ、その
ため被塗布基板が角状であっても角部による雰囲気気体
の乱れの発生がなく、均一な塗布が可能になる。さら
に、回転部分に羽根を設けることで雰囲気気体の回転同
期が早められ、塗布効率をさらに向上させることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
を説明する。図１は第１の実施例の構造を説明する部分
断面図である。同図において、１はフォトレジスト等が
塗布される被塗布基板である。この被塗布基板１は塗布
時において、断面図で示す回転テーブル２の中央部の基
板保持部２ａの略中心の上に載置され、回転軸２ｂの内
部の吸引管２ｃを介して図示しない真空吸引装置により
吸引されて基板保持部２ａに吸着保持される。回転軸２
ｂは回転テーブル２の中心、即ち基板保持部２ａの中心
に設けられていて、塗布時において、回転駆動装置３が
回転軸２ｂを介して回転テーブル２を水平方向に回転駆
動して、スピンナー方式の塗布が可能なように被塗布基
板１を回転させる。基板保持部２ａの外周部分は被塗布
基板１を載置している部分より多少下方に傾斜を持たせ
てあり、余分な塗布液を収容するようになっている。ま
た、この外周部には必要に応じて塗布液の排出口を設け
る。そして、回転テーブル２の側面２ｄの上部には開口
部２ｅを設けている。この開口部２ｅは基板保持部２ａ
の上方を少なくとも被塗布基板１が上下に移動できる程
度の大きさに形成されている。

【００１２】回転テーブル２の上方には、塗布時に開口
部２ｅを封鎖して回転テーブル２内つまり、基板保持部
２ａの被塗布基板１を含む上方空間を密封するための断
面図で示す回転蓋４が設けられている。そして塗布時
に、この回転蓋４が開口部２ｅに接する部分には、密封
を完全にするため弾力性を有し、しかも塗布液に侵され
ないよう耐蝕性の材質の蓋面４ａが配置されている。こ
のような回転蓋４は塗布時に回転テーブル２に駆動され
て回転可能なように、中心部に設けた軸４ｂを介してベ
アリング５により回転自在に保持されており、塗布時
に、開口部２ｅに接することにより回転テーブル２の回
転に従動して回転できるようになっている。また、回転
蓋４とベアリング５は塗布時以外、例えば塗布基板１を
塗布のため基板保持部２ａに載置する搬入の場合や塗布
が完了した被塗布基板１を回転テーブル２の外へ搬出す
る場合のため、同図破線で示すように上下方向に移動可
能な構造になっている。

【００１３】なお、回転テーブル２の非回転時に被塗布
基板１を上下に搬入出するため、被塗布基板１を裏面側
から保持する目的の図示しない複数のピンが基板保持部
２ａの下方からセリ上がるように設けられている。

【００１４】このように構成された基板塗布用チャック
において、被塗布基板１を回転テーブル２内に搬入する
場合は回転蓋４とベアリング５を上方に移動させておく
とともに、前記した図示しないピンを開口部２ｅの上ま
でセリ上げておき、前工程から送られた被塗布基板１を
図示しない前記ピンの上に載せた後、このピンを引き下
げて被塗布基板１を基板保持部２ａの上に載置する。そ
の後、塗布のため回転蓋４を下方に移動させて蓋面４ａ
で開口部２ｅを閉鎖するとともに、図示しない真空吸引
装置を作動させて被塗布基板１を基板保持部２ａに吸着
させる。そして、回転駆動装置３により回転テーブル２
と開口部２ｅに接している回転蓋４を共に回転させる。
この回転に伴い基板保持部２ａに載置されている被塗布
基板１も回転する。

【００１５】この時、回転テーブル２内は回転蓋４で密
封されており、しかも回転テーブル２と回転蓋４が一緒
に回転するので、回転テーブル２内の雰囲気気体、例え
ば窒素ガスも回転テーブル２内を回転するように流れ、
ある時間が経過すると完全に被塗布基板１の回転と同期
する。そのため、被塗布基板１に角部があっても、その
角部による雰囲気気体流の乱れが発生しない。この状態
で図示しない塗布液供給口から被塗布基板１の上に塗布
液を滴下して塗布を行うが、雰囲気気体の乱れがないの
で均一な塗布が可能になる。

【００１６】塗布が終わると回転駆動装置３の電源が切
られ、回転テーブル２と回転蓋４はともに減速状態に移
行するが、雰囲気気体は軽く慣性は小さいので被塗布基
板１の回転減速に追随して減速する。この立下がりの減
速時においても回転テーブル２と回転蓋４とは同一回転
速度で減速するので雰囲気気体の乱れが発生せず、形成
された塗布膜の均一性を損なうことはない。

【００１７】図２は第２の実施例の構造を説明する部分
断面図である。この実施例は被塗布基板の近くの雰囲気
気体をさらに短時間で被塗布基板の回転に同期させるた
めの実施例である。この実施例において、第１の実施例
と同じ部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
同図において、２１は回転テーブル２の側面２ｄの内側
に設けた羽根で、回転中心に向かって放射状に、かつ回
転方向に直交するように複数設けられている。また、２
２も回転蓋４の下方に回転中心に向かって放射状に、か
つ回転方向に直交するように複数個設けた羽根である。

【００１８】このような羽根２１または羽根２２を設け
ることで、回転時に、回転テーブル２内の雰囲気気体を
羽根２１，２２が押して回転テーブル２の回転動作に追
随させることができるので、塗布時において、雰囲気気
体を回転テーブル２の回転、つまり被塗布基板１の回転
に短時間で同期させることができ、また、立下がりの減
速時においても急速な減速にも追随させることができ
る。

【００１９】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して実施で
きる。例えば、上記の実施例では回転テーブルを器状に
形成し、回転蓋を平板状に形成したものを説明したが、
回転テーブルを平板状に近い形状とし、回転蓋を逆さの
器状に形成した構造にすることもできる。このような構
造にすることにより上下の搬送行程を短くでき、被塗布
基板の搬入出を容易にすることができる。

【００２０】

【発明の効果】この発明の基板塗布用チャックによれ
ば、基板保持部の被塗布基板を含む上方空間を密閉する
とともに回転テーブルの回転と一緒に回転する回転蓋を
設けたので、被塗布基板の付近の雰囲気気体は被塗布基
板と共に回転して流れる。そのため、被塗布基板に角部
があっても角部による気流の乱れの発生がなく、角部も
均一に塗布することができる。

【００２１】さらに、回転テーブルの側部または回転蓋
の下部の一方または双方に回転テーブルの回転方向に直
交する羽根を設けた場合は、被塗布基板の回転と雰囲気
気体の流れを短時間で同期させることができ、塗布効率
と塗布品質をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の構造を示す部分断面
図。

【図２】第２の実施例の構造を示す部分断面図。

【図３】従来の基板用塗布チャックの構造を示す部分断
面図。

【符号の説明】

１…被塗布基板、２…回転テーブル、２ａ…基板保持
部、２ｂ…回転軸、２ｃ…吸引管、２ｄ…側面、２ｅ…
開口部、３…回転駆動部、４…回転蓋、４ａ…蓋面、４
ｂ…軸、５…べアリング、２１，２２…羽根。

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ２３Ｑ 3/08 Ｂ２３Ｑ 3/08 Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗布基板を水平に回転させながら塗布液
   を被塗布基板上に滴下する塗布方式の基板塗布用チャッ
   クであって、 上方が開放された基板保持部を有し、塗布時に前記基板
   保持部の上面略中心に被塗布用基板を保持し前記基板保
   持部の中心を回転軸として水平に回転する回転テーブル
   と、 前記回転テーブルの上方に水平に回転自在かつ上下可動
   に設けられ、塗布時において前記回転テーブルの外周部
   に接して前記基板保持部の被塗布基板を含む上方所要空
   間を密閉するとともに前記回転テーブルの回転に従動し
   て回転し、塗布時以外は上方に移動して前記基板保持部
   の上方を開放する回転蓋と、 を備えたことを特徴とする基板塗布用チャック。
2. 【請求項２】前記回転テーブルの側部または前記回転蓋
   の下部の一方または双方に前記回転テーブルの回転方向
   に直交する所要数の羽根を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の基板塗布用チャック。