JPH0985156A - Rotary coating device for substrate - Google Patents

Rotary coating device for substrate

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Publication number
JPH0985156A
JPH0985156A JP26949595A JP26949595A JPH0985156A JP H0985156 A JPH0985156 A JP H0985156A JP 26949595 A JP26949595 A JP 26949595A JP 26949595 A JP26949595 A JP 26949595A JP H0985156 A JPH0985156 A JP H0985156A
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JP
Japan
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substrate
coating liquid
coating
photoresist
beard
Prior art date
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Application number
JP26949595A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Sanada
雅和 真田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a rotary coating device for a substrate that the amt. of a coating liquid supplied to obtain a coating film of desired film thickness can be decreased to an extremely small amt. by designing a supply nozzle of a coating liquid to have a proper horizontal cross section. SOLUTION: The nozzle part 41 consists of a discharge hole 47 octagonal in the horizontal cross section and a lower face 41a of the nozzle. A photoresist liquid fed under pressure through the passage 42 of a supply nozzle of a coating liquid is discharged as in an almost hexagonal shape onto the substrate surface. The photoresist liquid dropped on near the rotational center of the substrate produces wide whisker-like lines which extend from each vertex while lines are curved to the tangential direction. Also the photoresist produces lines extending straight between the wide lines. The space among these lines can be rapidly narrowed by the interaction of these lines.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ
ォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基
板、光ディスク用の基板などの基板にフォトレジスト液
などの塗布液を塗布する装置に係り、特に、基板を所定
の回転数で低速回転させつつ、その回転中心付近に塗布
液を供給することによって塗布液を基板の表面全体に拡
げ、その後に基板を所定の回転数で高速回転させること
によって基板表面に所望膜厚の塗布被膜を形成する技術
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for applying a coating liquid such as a photoresist liquid onto a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, a substrate for an optical disk and the like. In particular, while the substrate is rotated at a low speed at a predetermined rotation speed, the coating liquid is spread over the entire surface of the substrate by supplying the coating liquid near the center of rotation, and then the substrate is rotated at a high speed at a predetermined rotation speed. The present invention relates to a technique for forming a coating film having a desired film thickness on the surface of a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の回転式基板塗布装置につ
いて、図10を参照して説明する。この図は回転式基板
塗布装置の要部を示し、この装置は基板Wをほぼ水平姿
勢で吸引支持して回転させる吸引式スピンチャック10
と、そのほぼ回転中心の上方に、塗布液の一例であるフ
ォトレジスト液を基板Wの表面に供給するための塗布液
供給ノズル30を備えている。なお、この塗布液供給ノ
ズル30は、下方の基板Wに向かって開口している吐出
孔の水平断面形状がほぼ円形に形成されているものであ
る。
2. Description of the Related Art A conventional rotary substrate coating apparatus of this type will be described with reference to FIG. This drawing shows the main part of a rotary substrate coating apparatus, which is a suction spin chuck 10 for supporting a substrate W by suction and rotating it in a substantially horizontal posture.
A coating liquid supply nozzle 30 for supplying a photoresist liquid, which is an example of the coating liquid, to the surface of the substrate W is provided substantially above the center of rotation. The coating liquid supply nozzle 30 has a discharge hole that opens toward the lower substrate W and has a horizontal cross-sectional shape that is substantially circular.

【0003】このように構成された装置では、図11の
タイムチャートに示すように回転数制御を行なって基板
Wの表面に所望の膜厚のフォトレジスト膜を得るように
なっている。
In the apparatus thus constructed, the rotation speed is controlled as shown in the time chart of FIG. 11 to obtain a photoresist film having a desired film thickness on the surface of the substrate W.

【0004】すなわち、まず、吸引式スピンチャック1
0を図示しないモータによって回転駆動して、基板Wを
所定の回転数R1(例えば900rpm)で回転させ
る。その回転が安定した時点で、塗布液供給ノズル30
からほぼ一定の流量でフォトレジスト液Rを吐出させ始
め(図11中の符号tS )、基板Wの回転中心付近にフ
ォトレジスト液Rを供給し続ける。そしてフォトレジス
ト液Rの供給開始時点tS から所定時間経過した時点
(図11中の符号tE )でフォトレジスト液Rの供給を
停止する。その後、吸引式スピンチャック10の回転数
を、現在の回転数R1よりも高い回転数R2(例えば
3,000rpm)に上げて所定時間これを保つことに
よって、基板Wの表面に供給された余剰のフォトレジス
ト液Rを振り切り、基板Wの表面に所望する膜厚のフォ
トレジスト膜を形成するようになっている。
That is, first, the suction type spin chuck 1
The substrate W is rotated by a motor (not shown) to rotate the substrate W at a predetermined rotation speed R1 (for example, 900 rpm). When the rotation becomes stable, the coating liquid supply nozzle 30
Then, the photoresist solution R is started to be discharged at a substantially constant flow rate (reference numeral t S in FIG. 11), and the photoresist solution R is continuously supplied to the vicinity of the rotation center of the substrate W. Then, the supply of the photoresist solution R is stopped at a time point (reference numeral t E in FIG. 11) after a predetermined time has elapsed from the time point t S at which the supply of the photoresist solution R is started. After that, the rotation speed of the suction spin chuck 10 is increased to a rotation speed R2 (for example, 3,000 rpm) higher than the current rotation speed R1 and kept at the rotation speed R2 for a predetermined time, so that the surplus power supplied to the surface of the substrate W is increased. The photoresist solution R is shaken off, and a photoresist film having a desired film thickness is formed on the surface of the substrate W.

【0005】上述したような従来装置においては、図1
2(a)〜図12(f)の模式図に示すようなフォトレ
ジスト液Rの挙動によってフォトレジスト膜が形成され
る。なお、これらの図では、簡略的に基板Wを円で示
し、フォトレジスト液Rをハッチングした領域で示し、
各図における基板Wの回転数を矢印の大きさで模式的に
示している。
In the conventional device as described above, FIG.
A photoresist film is formed by the behavior of the photoresist liquid R as shown in the schematic diagrams of 2 (a) to 12 (f). In these figures, the substrate W is simply indicated by a circle, and the photoresist liquid R is indicated by a hatched region.
The number of rotations of the substrate W in each figure is schematically shown by the size of the arrow.

【0006】まず、基板Wを回転数R1で低速回転させ
つつ基板Wの表面にフォトレジスト液Rを供給し始めた
直後の状態では、フォトレジスト液Rは平面視で円形状
の塊Ra (以下、これをコアRa と称する)となって基
板Wの回転中心付近にある。さらにフォトレジスト液R
を供給し続けると、このコアRa の径は回転に伴う遠心
力が作用してほぼ円形状を保ったまま基板Wの周縁に向
かって同心円状に拡がっていく。
First, in a state immediately after the supply of the photoresist liquid R to the surface of the substrate W while the substrate W is being rotated at a low speed at the rotation speed R1, the photoresist liquid R has a circular mass R a ( hereinafter, this is referred to as the core R a) to be in the vicinity of the rotation center of the substrate W becomes. Further, the photoresist solution R
When the core R a is continuously supplied, the diameter of the core R a expands concentrically toward the peripheral edge of the substrate W while maintaining a substantially circular shape due to the centrifugal force accompanying the rotation.

【0007】コアRa は暫くの間(数秒間)は円形状を
保っているが、その後に大きく形を変えていく。具体的
には、この円形状のコアRa の円周部から基板Wの周縁
部に向かって多数の細長いフォトレジスト液Rb の流れ
(以下、これをヒゲRb と称する)が放射状に伸び始め
る(図12(a))。この多数のヒゲRb は、遠心力に
よってコアRa の径の拡大とともに基板Wの周縁部に向
かって伸び続けるが、ヒゲRb はコアRa に比べてその
回転半径が大きく、そのために遠心力が強く作用するの
で、コアRa の径の拡大よりも速く基板Wの周縁部に向
かって伸びることになる(図12(b))。
[0007] During the core R a is some time (a few seconds) is being kept circular, will transform then largely shape. Specifically, the circular flow of the core R a number of elongated photoresist solution R b from the circumference portion toward the peripheral portion of the substrate W (hereinafter, referred to as whiskers R b) is radially extending Start (FIG. 12 (a)). The large number of mustaches R b continue to extend toward the peripheral edge of the substrate W due to the expansion of the diameter of the core R a due to the centrifugal force, but the beard R b has a larger radius of rotation than the core R a , and therefore the centrifugal force is increased. Since the force acts strongly, the core R a extends toward the peripheral edge of the substrate W faster than the diameter of the core R a increases (FIG. 12B).

【0008】さらに基板Wの回転を回転数R1で続ける
(このときフォトレジスト液Rも供給され続けている)
と、多数のヒゲRb の先端部は、基板Wの周縁部に到達
する(図12(c))。このように多数のヒゲRb が基
板Wの周縁部に到達すると、フォトレジスト液Rはコア
a からヒゲRb を通って基板Wの周縁部に達して飛散
(飛散フォトレジスト液Rc )する。さらにコアRa
径が大きくなるとともにヒゲRb の幅が拡がる(図12
(c)中の二点鎖線と図12(d))ことによって、フ
ォトレジスト液Rで覆われていないヒゲRb 間の領域が
次第に少なくなって基板Wの全面がフォトレジスト液R
(コアRa ,ヒゲRb )によって覆われる(図12
(e))。なお、この時点で塗布液供給ノズル30から
のフォトレジスト液Rの吐出を停止するように予め時間
設定されている(図11中の符号tE)。
Further, the rotation of the substrate W is continued at the rotation number R1 (at this time, the photoresist liquid R is also supplied).
Then, the tips of the many mustaches R b reach the peripheral portion of the substrate W (FIG. 12C). When a large number of whiskers R b reach the peripheral portion of the substrate W in this way, the photoresist liquid R reaches the peripheral portion of the substrate W from the core Ra through the beard R b and is scattered (scattered photoresist liquid R c ). To do. Furthermore, as the diameter of the core R a increases, the width of the beard R b increases (FIG. 12).
By the alternate long and two short dashes line in (c) and FIG. 12 (d), the area between the beards R b not covered with the photoresist solution R is gradually reduced and the entire surface of the substrate W is covered with the photoresist solution R.
(Core R a , mustache R b ) (FIG. 12)
(E)). At this point, the time is set in advance to stop the discharge of the photoresist liquid R from the coating liquid supply nozzle 30 (reference numeral t E in FIG. 11).

【0009】以上のように、フォトレジスト液Rで基板
Wの表面全体を覆った後に、基板Wの回転数を現在の回
転数R1よりも高い回転数R2として、基板Wの表面を
覆っているフォトレジスト液Rの余剰分(余剰フォトレ
ジスト液Rd )を振り切ることによって、基板Wの表面
に所望の膜厚のフォトレジスト膜R’を形成する(図1
2(f))。
As described above, after the entire surface of the substrate W is covered with the photoresist solution R, the surface of the substrate W is covered with the rotational speed of the substrate W set to a rotational speed R2 higher than the current rotational speed R1. A surplus photoresist solution R (surplus photoresist solution R d ) is shaken off to form a photoresist film R ′ having a desired film thickness on the surface of the substrate W (FIG. 1).
2 (f)).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来装置には、次のような問題点がある。すなわち、
図12(c)に示すように、多数のヒゲRb が基板Wの
周縁部に到達すると、これ以降に供給されるフォトレジ
スト液Rの大部分は、コアRa からヒゲRb を通って基
板Wの周囲に放出されて飛散する(飛散フォトレジスト
液Rc )ことになる。したがって、基板Wの表面全体が
フォトレジスト液Rによって覆われるまでに大量のフォ
トレジスト液Rを供給する必要があり、フォトレジスト
液の使用量が極めて多くなるという問題点がある。つま
り、所望膜厚のフォトレジスト膜を得る際のフォトレジ
スト液Rの利用効率が極めて低いという問題点がある。
因みに、このフォトレジスト液などの塗布液は、現像液
やリンス液などの処理液に比較して非常に高価であるの
で、飛散する不要な塗布液の量を少なくすることは半導
体装置等の製造コストを低減する上で重要な課題であ
る。
However, the above-mentioned conventional device has the following problems. That is,
As shown in FIG. 12C, when many mustaches R b reach the peripheral edge of the substrate W, most of the photoresist solution R supplied thereafter passes from the core Ra to the mustache R b. It is discharged around the substrate W and scattered (scattered photoresist liquid R c ). Therefore, it is necessary to supply a large amount of the photoresist solution R before the entire surface of the substrate W is covered with the photoresist solution R, and there is a problem that the usage of the photoresist solution becomes extremely large. That is, there is a problem that the utilization efficiency of the photoresist solution R is extremely low when obtaining a photoresist film having a desired film thickness.
Incidentally, since the coating liquid such as the photoresist liquid is very expensive compared to the processing liquid such as the developing liquid and the rinsing liquid, it is necessary to reduce the amount of the unnecessary coating liquid which is scattered in the manufacturing of semiconductor devices and the like. This is an important issue in reducing costs.

【0011】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、塗布液供給ノズルの水平断面形状を工
夫することによって、所望膜厚の塗布被膜を得るために
供給する塗布液の量を極めて少なくすることができる回
転式基板塗布装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and by devising the horizontal cross-sectional shape of the coating liquid supply nozzle, the coating liquid supplied to obtain a coating film having a desired film thickness can be obtained. It is an object of the present invention to provide a rotary substrate coating apparatus capable of extremely reducing the amount.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の回転式基板塗布装置は、回転支持
手段により基板を所定の回転数で低速回転させつつ、そ
の回転中心付近に塗布液供給ノズルを介して塗布液を供
給し、その後に前記回転数を所定の回転数で高速回転さ
せることによって基板表面に所定膜厚の塗布被膜を形成
する回転式基板塗布装置において、前記塗布液供給ノズ
ルは、少なくとも吐出孔が、その水平断面形状において
非円形状に形成されていることを特徴とするものであ
る。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, the rotary substrate coating apparatus according to claim 1 supplies the coating liquid to the vicinity of the rotation center of the substrate through the coating liquid supply nozzle while rotating the substrate at a predetermined rotation speed at low speed by the rotation support means, and thereafter. In a rotary substrate coating apparatus for forming a coating film having a predetermined film thickness on a substrate surface by rotating the rotation speed at a high speed at a predetermined rotation speed, the coating liquid supply nozzle has at least a discharge hole and a horizontal cross-sectional shape thereof. Is characterized by being formed into a non-circular shape.

【0013】また、請求項2に記載の回転式基板塗布装
置は、回転支持手段により基板を所定の回転数で低速回
転させつつ、その回転中心付近に塗布液供給ノズルを介
して塗布液を供給し、その後に前記回転数を所定の回転
数で高速回転させることによって基板表面に所定膜厚の
塗布被膜を形成する回転式基板塗布装置において、前記
塗布液供給ノズルは、少なくともノズル下面外形が、水
平断面形状において非円形状に形成されていることを特
徴とするものである。
Further, in the rotary substrate coating apparatus according to the second aspect of the present invention, while the substrate is rotated at low speed by the rotation supporting means at a predetermined number of rotations, the coating liquid is supplied near the center of rotation through the coating liquid supply nozzle. Then, in the rotary substrate coating apparatus for forming a coating film having a predetermined film thickness on the substrate surface by subsequently rotating the rotation speed at a predetermined rotation speed, the coating solution supply nozzle has at least a nozzle lower surface outer shape, It is characterized in that it is formed in a non-circular shape in the horizontal sectional shape.

【0014】また、請求項3に記載の回転式基板塗布装
置は、請求項1または請求項2に記載の回転式基板塗布
装置において、前記水平断面形状は、多角形であること
を特徴とするものである。
A rotary substrate coating apparatus according to a third aspect of the present invention is the rotary substrate coating apparatus according to the first or second aspect, wherein the horizontal sectional shape is a polygon. It is a thing.

【0015】また、請求項4に記載の回転式基板塗布装
置は、請求項1または請求項2に記載の回転式基板塗布
装置において、前記水平断面形状は、八角形であること
を特徴とするものである。
A rotary substrate coating apparatus according to a fourth aspect is the rotary substrate coating apparatus according to the first or second aspect, wherein the horizontal cross-sectional shape is an octagon. It is a thing.

【0016】[0016]

【作用】請求項1に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。基板を回転支持手段により所定の回転数で低速回転
させつつ、その回転中心付近に塗布液供給ノズルを介し
て塗布液を供給し、低速回転時の回転数よりも高い所定
の回転数で基板を高速回転させることにより、基板の表
面に所望膜厚の塗布被膜を形成する。基板表面に塗布液
を供給する塗布液供給ノズルは、少なくとも吐出孔が、
その水平断面形状において非円形状に形成されているの
で、基板表面に供給された塗布液は、比較的高粘度であ
れば滴下された瞬間、例えば、図5の模式図に示すよう
に、吐出孔の形状とほぼ同じ非円形状で滴下された状態
となっている。つまり、塗布液Rが非円形状を呈した状
態で回転中心付近に位置してコアRa ’を形成している
(図中のハッチング領域)。
The operation of the invention described in claim 1 is as follows. While the substrate is rotated at a low speed by the rotation support means at a predetermined speed, the coating liquid is supplied to the vicinity of the center of rotation through the coating liquid supply nozzle, and the substrate is rotated at a predetermined rotation speed higher than the rotation speed at the low speed rotation. By rotating at high speed, a coating film having a desired film thickness is formed on the surface of the substrate. The coating liquid supply nozzle that supplies the coating liquid to the substrate surface has at least the discharge holes.
Since the horizontal cross-sectional shape is non-circular, if the coating liquid supplied to the substrate surface has a relatively high viscosity, the coating liquid is discharged at the moment of dropping, for example, as shown in the schematic diagram of FIG. The droplets are in a non-circular shape that is almost the same as the shape of the holes. That is, the coating liquid R is positioned in the vicinity of the center of rotation in a state where the coating liquid R has a non-circular shape and forms the core Ra '(hatched area in the figure).

【0017】そして、この非円形状のコアRa ’は、基
板Wの回転に伴って図5の模式図に示すような挙動を示
す。すなわち、非円形状のコアRa ’の基板周縁に近い
部分と基板周縁に遠い部分、換言すると、回転半径が長
い部分と回転半径が短い部分では、当然のことながら回
転半径が長い部分の方が、回転半径が短い部分に比較し
て大きな遠心力を受けることになるので、まず、非円形
状のコアRa ’のそれらの部分から基板Wの周縁に向け
て幅の広い塗布液の流れ(以下、幅広のヒゲRe と称す
る)(図中に二点鎖線で示す)が伸長し始める。その
後、各幅広のヒゲRe の間から、従来例で示した放射状
の塗布液の流れであるヒゲRb (図中に点線で示す)が
伸長し始める。
The non-circular core R a 'behaves as shown in the schematic view of FIG. 5 as the substrate W rotates. That is, the portion of the non-circular core R a 'close to the peripheral edge of the substrate and the portion distant from the peripheral edge of the substrate, in other words, the portion with the long radius of rotation and the portion with the short radius of rotation, naturally have the longer radius of rotation. However, since it receives a large centrifugal force as compared with a portion having a short radius of gyration, first, a wide coating liquid flow from those portions of the non-circular core R a 'to the peripheral edge of the substrate W. (hereinafter, referred to as wide beard R e) (indicated by the two-dot chain line in the figure) starts to stretch. Then, from between the beard R e each wide, a radial flow of the coating solution shown in prior art beard R b (indicated by a dotted line in the drawing) begins to stretch.

【0018】多数の幅広のヒゲRe は、ヒゲRb に比較
して〔幅広なために〕多くの塗布液を含むために強く慣
性力の作用を受けるので、周縁に向かって直線的に伸長
するのではなく基板の周方向に曲げられつつ伸長し、そ
の一方、多数のヒゲRb は、基板の周縁に向かって直線
的に伸長する。また、これらの伸長とともに、コア
a ’の径も拡大してゆく。これらの直線的に伸長する
ヒゲRb と周方向に曲げられながら伸長する幅広のヒゲ
e の相互作用により、ヒゲRb および幅広のヒゲRe
が基板Wの周縁部に達するまでに〔ヒゲRb および幅広
のヒゲRe の間の〕塗布液に覆われていない隙間が急速
に狭まり、塗布液Rが基板Wの表面全体を覆うまでの時
間(被覆所要時間)を短縮することができる。被覆所要
時間が短いということは、塗布液の供給を開始してか
ら、塗布液が基板Wの全面を覆って塗布液の供給が停止
されるまでの時間が短いことを意味する。換言すれば、
ヒゲRbおよび幅広のヒゲRe が基板Wの周縁部に達し
てから塗布液の供給が停止されるまでの時間が短くな
り、それだけヒゲRb および幅広のヒゲRe を通って基
板Wの周縁部から飛散する塗布液の量が少なくなるの
で、所望膜厚の塗布被膜を得るのに要する塗布液の量を
少なくすることができる。
Since a large number of wide beards R e contain a large amount of coating liquid [because they are so wide] as compared to the beards R b , they are strongly subjected to an inertial force, so that they linearly extend toward the peripheral edge. Instead, it extends while being bent in the circumferential direction of the substrate, while the large number of whiskers R b linearly extend toward the peripheral edge of the substrate. In addition, the diameter of the core R a 'is also expanded along with these expansions. The interaction between these linearly extending beard R b and the wide beard R e that is extended while being bent in the circumferential direction results in the beard R b and the wide beard R e.
The gap not covered with the coating liquid [between the beard R b and the wide beard R e ] is rapidly narrowed by the time when the coating liquid R reaches the peripheral portion of the substrate W, until the coating liquid R covers the entire surface of the substrate W. The time (coating required time) can be shortened. The short coating time means that the time from when the supply of the coating liquid is started to when the coating liquid covers the entire surface of the substrate W and the supply of the coating liquid is stopped is short. In other words,
Beard R b and wide beard R e is short time until the supply of the coating solution from reaching the peripheral portion of the substrate W is stopped, the substrate W correspondingly through the whiskers R b and wide beard R e Since the amount of the coating liquid scattered from the peripheral portion is small, the amount of the coating liquid required to obtain a coating film having a desired film thickness can be reduced.

【0019】また、請求項2に記載の発明の作用は次の
とおりである。基板を回転支持手段により所定の回転数
で低速回転させつつ、その回転中心付近に塗布液供給ノ
ズルを介して塗布液を供給し、低速回転時の回転数より
も高い所定の回転数で高速回転させることにより、基板
の表面に所望膜厚の塗布被膜を形成する。基板表面に塗
布液を供給する塗布液供給ノズル下面外形が、その水平
断面形状において非円形状に形成されているので、基板
表面に供給された塗布液は、比較的低粘度であれば、滴
下された瞬間、その表面張力により、ノズル下面全体に
拡がり、その外形である非円形状にならって、外形とほ
ぼ同じ非円形状で滴下された状態となっている。つま
り、塗布液Rが非円形状を呈した状態で回転中心付近に
位置してコアRa ’を形成している(図5中のハッチン
グ領域)。この場合の挙動については、上述した請求項
1と同様であるので、説明については省略する。
The operation of the invention described in claim 2 is as follows. While rotating the substrate at a low speed with a predetermined rotation speed by the rotation support means, the coating liquid is supplied to the vicinity of the rotation center through a coating liquid supply nozzle, and the substrate is rotated at a high speed at a predetermined rotation speed higher than the rotation speed at the low speed rotation. By doing so, a coating film having a desired film thickness is formed on the surface of the substrate. Since the outer shape of the lower surface of the coating liquid supply nozzle that supplies the coating liquid to the substrate surface is formed in a non-circular shape in the horizontal cross-sectional shape, the coating liquid supplied to the substrate surface has a relatively low viscosity and is dropped. At the moment of the application, the surface tension spreads over the entire lower surface of the nozzle to form a non-circular shape which is the outer shape of the nozzle, and the droplet is dripped in a non-circular shape substantially the same as the outer shape. That is, the coating liquid R is positioned in the vicinity of the center of rotation in the state where the coating liquid R has a non-circular shape and forms the core Ra '(hatched area in FIG. 5). The behavior in this case is the same as that of claim 1 described above, and thus the description thereof is omitted.

【0020】また、請求項3に記載の発明の作用は次の
とおりである。すなわち、塗布液供給ノズルの水平断面
形状が多角形状に形成されているので、基板に供給され
た塗布液は、ほぼその形状を呈した状態で回転中心付近
に位置してコアを形成する。コアは多角形状であるの
で、その外周部の複数個の頂点部分はコアの中心からの
距離が長く、そのため頂点以外の部分よりも強い遠心力
を受けることになる。したがって、まず、各頂点から幅
広のヒゲが成長し、それらの各間隙からヒゲが成長し、
これらの相互作用によってヒゲおよび幅広のヒゲの間の
隙間が急速に狭まり、塗布液が基板の表面全体を覆うま
での時間(被覆所要時間)を短縮することができる。そ
の結果、ヒゲおよび幅広のヒゲが基板の周縁部に達して
から塗布液の供給が停止されるまでの時間が短くなり、
それだけヒゲおよび幅広のヒゲを通って基板の周縁部か
ら飛散する塗布液の量が少なくなるので、所望膜厚の塗
布被膜を得るのに要する塗布液の量を少なくすることが
できる。
The operation of the invention described in claim 3 is as follows. That is, since the horizontal cross-sectional shape of the coating liquid supply nozzle is formed in a polygonal shape, the coating liquid supplied to the substrate is positioned in the vicinity of the center of rotation and forms a core in a state in which the coating liquid has substantially that shape. Since the core has a polygonal shape, a plurality of apexes on the outer periphery of the core have a long distance from the center of the core, and therefore are subjected to a stronger centrifugal force than parts other than the apex. Therefore, first of all, a wide mustache grows from each apex, a beard grows from each of those gaps,
Due to these interactions, the gap between the beard and the wide beard is rapidly narrowed, and the time required for the coating liquid to cover the entire surface of the substrate (coating required time) can be shortened. As a result, the time from when the beard and the wide beard reach the peripheral portion of the substrate until the supply of the coating liquid is stopped is shortened,
Since the amount of the coating liquid scattered from the peripheral portion of the substrate through the beard and the wide beard is reduced by that much, the amount of the coating liquid required to obtain a coating film having a desired film thickness can be reduced.

【0021】また、請求項4に記載の発明の作用は次の
とおりである。塗布液供給ノズルの水平断面形状は、多
角形状であればいくつの頂点数を有していてもよいので
はなく、例えば、多角形のうち三角形や四角形は、その
頂点数が少なく幅広のヒゲの発生数が少ないので、ヒゲ
との相互作用により各隙間を狭めるのに時間がかかり、
その一方、八角形を越える多角形は、その頂点数が多く
なり過ぎて、ヒゲと幅広のヒゲとの性質がほぼ同じにな
り、従来例で説明した円形状のコアに近い作用を生じる
ので、やはり相互作用により各隙間を狭めるのに時間が
かかる。
The operation of the invention described in claim 4 is as follows. The horizontal cross-sectional shape of the coating liquid supply nozzle does not have to have any number of vertices as long as it is polygonal. For example, a triangle or a quadrangle of a polygon has a small number of vertices and a wide beard. Since the number of occurrence is small, it takes time to narrow each gap due to the interaction with the beard,
On the other hand, a polygon exceeding an octagon has too many vertices, the properties of the beard and the wide beard are almost the same, and the action close to the circular core described in the conventional example occurs, After all, it takes time to narrow each gap due to the interaction.

【0022】そこで、塗布液供給ノズルの水平断面形状
を八角形状に形成することにより、幅広のヒゲの性質を
保ちつつ、ヒゲとの相互作用を好適に生じさせることが
できる。その結果、被覆所要時間を短縮することがで
き、ヒゲおよび幅広のヒゲが基板の周縁部に達してから
塗布液の供給が停止されるまでの時間が短くなり、それ
だけヒゲおよび幅広のヒゲを通って基板の周縁部から飛
散する塗布液の量が少なくなるので、所望膜厚の塗布被
膜を得るのに要する塗布液の量を少なくすることができ
る。
Therefore, by forming the coating liquid supply nozzle to have an octagonal horizontal cross-sectional shape, it is possible to preferably cause an interaction with the whiskers while maintaining the characteristics of the wide beard. As a result, the time required for coating can be shortened, and the time from when the beard and the wide beard reach the peripheral edge of the substrate to when the supply of the coating liquid is stopped is shortened, and the beard and the wide beard are passed through accordingly. Since the amount of the coating liquid scattered from the peripheral portion of the substrate is reduced, the amount of the coating liquid required to obtain a coating film having a desired film thickness can be reduced.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。図1は、実施例に係る回転式基板塗
布装置を示す縦断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a rotary substrate coating apparatus according to an embodiment.

【0024】図中、符号10は、吸引式スピンチャック
であって基板Wをほぼ水平姿勢で吸着支持するものであ
る。この吸引式スピンチャック10は、中空の回転軸1
1を介して回転モータ12によって回転駆動される。吸
引式スピンチャック10の周囲には、塗布液であるフォ
トレジスト液などの飛散を防止するための飛散防止カッ
プ13が配置されている。また、図示しない搬送手段が
未処理の基板Wを吸引式スピンチャック10に載置した
り、吸引式スピンチャック10から処理済みの基板Wを
受け取る際には、図示しない昇降手段が回転軸11と飛
散防止カップ13とを相対昇降させることによって、吸
引式スピンチャック10を飛散防止カップ13の上方へ
と移動させる(図中の二点鎖線)。
In the figure, reference numeral 10 is a suction type spin chuck which sucks and supports the substrate W in a substantially horizontal posture. This suction-type spin chuck 10 has a hollow rotating shaft 1.
1 and is rotationally driven by a rotary motor 12. Around the suction type spin chuck 10, a scattering prevention cup 13 for preventing scattering of a coating liquid such as a photoresist solution is arranged. In addition, when the transfer means (not shown) places the unprocessed substrate W on the suction-type spin chuck 10 or receives the processed substrate W from the suction-type spin chuck 10, the lifting means (not shown) is connected to the rotating shaft 11. The suction-type spin chuck 10 is moved above the scattering prevention cup 13 by moving the scattering prevention cup 13 up and down relative to the scattering prevention cup 13 (two-dot chain line in the figure).

【0025】飛散防止カップ13は、上カップ14と、
円形整流板15と、下カップ17等から構成されてい
る。上カップ14は、上部に開口部14aと、基板Wの
回転によるフォトレジスト液などの飛沫を下方へ案内す
る傾斜面14bとを有する。
The shatterproof cup 13 includes an upper cup 14 and
It is composed of a circular current plate 15 and a lower cup 17. The upper cup 14 has an opening 14a at an upper portion and an inclined surface 14b for guiding droplets such as a photoresist solution due to rotation of the substrate W downward.

【0026】円形整流板15は、開口部14aから流入
して基板Wの周縁に沿って流下する気流を下カップ17
に整流して案内するとともに、上カップ14の傾斜面1
4bによって下方に案内されたフォトレジスト液などの
飛沫をこの気流に乗せて下カップ17に案内する。
The circular straightening plate 15 lowers the airflow flowing from the opening 14a and flowing down along the peripheral edge of the substrate W.
And the inclined surface 1 of the upper cup 14
The droplets such as the photoresist liquid guided downward by 4b are put on this airflow and guided to the lower cup 17.

【0027】下カップ17の底部には、排液口17aが
配設されている。この排液口17aは、排液タンク17
bに接続されており、回転振り切り後のフォトレジスト
液などを回収するようになっている。下カップ17の底
部には、さらにカップ排気口17cが配設されている。
このカップ排気口17cは、排気ポンプ17dに接続さ
れており、飛散防止カップ13内に滞留する霧状のフォ
トレジスト液などを空気とともに吸引して排気するよう
になっている。
A drain port 17a is provided at the bottom of the lower cup 17. The drain port 17a is connected to the drain tank 17
b, and is adapted to collect the photoresist solution and the like after the spin-off. At the bottom of the lower cup 17, a cup exhaust port 17c is further provided.
The cup exhaust port 17c is connected to an exhaust pump 17d, and sucks and exhausts the mist-like photoresist liquid or the like staying in the scattering prevention cup 13 together with air.

【0028】円形整流板15の内側には、基板Wの裏面
に回り込んだフォトレジスト液や付着したミストを除去
するための洗浄液を基板Wの裏面に向けて吐出するため
のバックリンスノズル20が配設されている。このバッ
クリンスノズル20には、管継手18と供給配管18a
を介して洗浄液供給部18bから洗浄液が供給されるよ
うになっている。
Inside the circular rectifying plate 15, there is a back rinse nozzle 20 for ejecting the cleaning liquid for removing the photoresist liquid and the mist adhering to the back surface of the substrate W toward the back surface of the substrate W. It is arranged. The back rinse nozzle 20 includes a pipe joint 18 and a supply pipe 18a.
The cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply unit 18b via the.

【0029】さらに、飛散防止カップ13の開口部14
aの上方であって、基板Wのほぼ回転中心の上方には、
フォトレジスト液を吐出する塗布液供給ノズル40が配
設されている。この塗布液供給ノズル40は、その先端
部が下方の基板Wに向けられ、その先端部にはノズル部
41が取り付けられている。
Further, the opening 14 of the scattering prevention cup 13
above a and substantially above the center of rotation of the substrate W,
A coating liquid supply nozzle 40 that discharges the photoresist liquid is provided. The tip of the coating liquid supply nozzle 40 is directed toward the lower substrate W, and the nozzle 41 is attached to the tip.

【0030】次に、図2および図3を参照して、塗布液
供給ノズル40およびノズル部41について説明する。
なお、図2は塗布液供給ノズル40の先端部付近および
ノズル部41の縦断面図を示し、図3はノズル部41を
下方からみた図である。
Next, the coating liquid supply nozzle 40 and the nozzle portion 41 will be described with reference to FIGS.
2 is a vertical sectional view of the vicinity of the tip of the coating liquid supply nozzle 40 and the nozzle portion 41, and FIG. 3 is a view of the nozzle portion 41 seen from below.

【0031】塗布液供給ノズル40は、その内部に所定
の内径を有する塗布液通路42を有し、その下方には塗
布液通路42の内径よりも大きな内径を有するリング状
の凹部43が形成されている。このリング状の凹部43
には、Oリング44が嵌め込まれている。さらに、リン
グ状の凹部43の下方には、ノズル部41を取り付ける
ための内ネジ部45が形成されている。この内ネジ部4
5には、ノズル部41の上方側面部に形成された外ネジ
部46を螺合させることにより、ノズル部41が塗布液
供給ノズル40の先端部に取り付けられるようになって
いる。
The coating liquid supply nozzle 40 has a coating liquid passage 42 having a predetermined inner diameter therein, and a ring-shaped recess 43 having an inner diameter larger than the inner diameter of the coating liquid passage 42 is formed below the coating liquid passage 42. ing. This ring-shaped recess 43
An O-ring 44 is fitted in. Further, an inner screw portion 45 for attaching the nozzle portion 41 is formed below the ring-shaped recess 43. This internal thread 4
The outer threaded portion 46 formed on the upper side surface portion of the nozzle portion 41 is screwed onto the nozzle 5, so that the nozzle portion 41 can be attached to the tip portion of the coating liquid supply nozzle 40.

【0032】ノズル部41は、水平断面形状が八角形状
である吐出孔47とノズル部下面41aを形成されてお
り、塗布液供給ノズル40の塗布液通路42を圧送され
てきたフォトレジスト液を、ほぼその形状で基板Wの表
面に吐出するようになっている。なお、後述するよう
に、ノズル部41の吐出孔47とノズル部下面41aに
は、種々の水平断面形状を採用することができ、基板W
のサイズやその表面状態、または塗布処理の条件(いわ
ゆるレシピー)などに応じて最適な水平断面形状を有す
るノズル部41に交換可能に構成されている。
The nozzle portion 41 is formed with a discharge hole 47 having an octagonal horizontal cross section and a lower surface 41 a of the nozzle portion, and the photoresist liquid pressure-fed through the coating liquid passage 42 of the coating liquid supply nozzle 40 is The material is ejected onto the surface of the substrate W in almost that shape. As will be described later, various horizontal cross-sectional shapes can be adopted for the discharge holes 47 of the nozzle portion 41 and the nozzle portion lower surface 41a, and the substrate W
The nozzle portion 41 is configured to be replaceable with a nozzle section 41 having an optimum horizontal cross-sectional shape according to the size, surface state thereof, coating processing conditions (so-called recipe), and the like.

【0033】また、塗布液供給ノズル40へフォトレジ
スト液を所定量だけ供給する図示しない塗布液供給手段
と、吸引式スピンチャック10と飛散防止カップ13と
を相対昇降する図示しない昇降手段と、回転モータ12
とは、制御部50によって制御されるように構成されて
いる。なお、制御部50は、メモリ51に格納された、
後述するタイムチャートに応じたプログラムによって上
記各部の制御を行なうようになっている。
Further, a coating liquid supply means (not shown) for supplying a predetermined amount of the photoresist liquid to the coating liquid supply nozzle 40, an elevating means (not shown) for moving up and down the suction type spin chuck 10 and the scattering prevention cup 13, and rotation. Motor 12
And are configured to be controlled by the control unit 50. The control unit 50 is stored in the memory 51,
Each of the above parts is controlled by a program according to a time chart described later.

【0034】次に、図11のタイムチャートおよび図4
(a)〜(g)を参照して、フォトレジスト塗布処理に
ついて説明する。なお、このタイムチャートに相当する
プログラムは、図1に示したメモリ51に格納されて制
御部50によって実行される。また、処理対象の基板W
は、既に吸引式スピンチャック10に載置されて吸引保
持され、さらに基板Wの回転中心付近の上方には、塗布
液供給ノズル40のノズル部41が位置しているものと
する。また、図4の模式図は、簡略的に基板Wを円形状
で表し、滴下されたフォトレジスト液をハッチングした
領域で表すとともに、基板の回転数の大小を矢印の大き
さで示している。
Next, the time chart of FIG. 11 and FIG.
The photoresist coating process will be described with reference to (a) to (g). The program corresponding to this time chart is stored in the memory 51 shown in FIG. 1 and executed by the control unit 50. Also, the substrate W to be processed
Is already placed on the suction type spin chuck 10 and held by suction, and the nozzle portion 41 of the coating liquid supply nozzle 40 is located above the rotation center of the substrate W. In the schematic view of FIG. 4, the substrate W is simply represented by a circular shape, the dropped photoresist liquid is represented by a hatched region, and the size of the rotation speed of the substrate is represented by the size of an arrow.

【0035】まず、回転モータ12の回転駆動を開始す
る。具体的には、制御部50が回転モータ12を正転駆
動することによって基板Wを平面視で『反時計方向』に
回転する。このときの回転数R1は、例えば、900r
pmである。
First, the rotary drive of the rotary motor 12 is started. More specifically, the control unit 50 rotates the substrate W in the “counterclockwise direction” in plan view by driving the rotation motor 12 to rotate in the normal direction. The rotation speed R1 at this time is, for example, 900r.
pm.

【0036】次いで、基板Wの回転が回転数R1で安定
した後(数秒後)、時間tS の時点で塗布液供給ノズル
40のノズル部41からフォトレジスト液を基板Wの表
面に吐出開始する。この時点では、八角形状を呈する吐
出孔47を介して供給されたフォトレジスト液は、吐出
孔47の形状でその輪郭をほぼ保ったまま、基板Wの回
転中心付近に平面視でほぼ八角形状の塊Ra ’(以下、
これをコアRa ’と称する)となっている(図4
(a))。
Next, after the rotation of the substrate W stabilizes at the rotational speed R1 (after several seconds), at the time t s , the nozzle portion 41 of the coating liquid supply nozzle 40 starts discharging the photoresist liquid onto the surface of the substrate W. . At this point, the photoresist liquid supplied through the octagonal ejection hole 47 has a substantially octagonal shape in plan view near the rotation center of the substrate W while the contour of the ejection hole 47 is substantially maintained. Lump R a '(Hereafter,
This is referred to as the core Ra ') (Fig. 4
(A)).

【0037】さらに基板Wの回転中心付近にフォトレジ
スト液を供給し続けると、コアRa’は、次のように大
きくその形状を変えていく。この八角形状のコアRa
の8か所の各頂点部分から基板Wの周縁部に向かって、
幅の広いフォトレジスト液Re の流れ(以下、これを幅
広のヒゲRe と称する)が伸び始める(図4(b),図
5)。八角形のコアRa ’の各頂点部分から幅広のヒゲ
e が伸び始めるのは、基板Wの回転中心からの距離が
頂点以外の部分よりも長いので、より強い遠心力を受け
るためである。これらの幅広のヒゲRe は、そこに含ま
れるフォトレジスト液の量が多いので、基板Wの周縁部
に向けて直線的に伸長するのではなく、強い慣性力を受
けて回転方向とは逆の方向にその幅を拡げつつ、周方向
に曲げられながらコアRa ’の径の拡大よりも速く伸長
する。
When the photoresist solution is further supplied near the center of rotation of the substrate W, the shape of the core R a 'changes greatly as follows. This octagonal core Ra '
From each of the eight apexes toward the peripheral edge of the substrate W,
A wide flow of the photoresist solution R e (hereinafter, referred to as wide beard R e ) begins to expand (FIGS. 4B and 5). The wide beard R e begins to extend from each apex portion of the octagonal core R a 'because the distance from the rotation center of the substrate W is longer than the portion other than the apex, and thus a stronger centrifugal force is applied. . Beard R e of these wide, since the amount of the photoresist solution contained therein is large, instead of linearly extending toward the peripheral portion of the substrate W, opposite to the rotation direction under the high inertial forces The core R a 'expands faster than the diameter of the core Ra while bending in the circumferential direction while expanding its width in the direction of.

【0038】さらに、コアRa ’から伸長する8本の幅
広のヒゲRe の各間隙からは、多数の細長いフォトレジ
スト液Rb の流れ(以下、これをヒゲRb と称する)が
放射状に伸び始める(図4(c),図5)。この多数の
ヒゲRb は、遠心力によってコアRa ’の径の拡大とと
もに基板Wの周縁部に直線的に向かって伸び続けるが、
ヒゲRb はコアRa ’に比べて遠心力が大きく加わるの
で、コアRa ’の径の拡大よりも速く基板Wの周縁部に
向かい、幅広のヒゲRe とともに伸長することになる
(図4(d))。
Further, a large number of elongated photoresist solutions R b (hereinafter, referred to as beard R b ) radiate from each gap of the eight wide beards R e extending from the core R a ′. It begins to grow (Fig. 4 (c), Fig. 5). The large number of mustaches R b continue to linearly extend toward the peripheral edge of the substrate W as the diameter of the core R a 'expands due to the centrifugal force.
Since the beard R b has a larger centrifugal force than that of the core R a ′, the beard R b moves toward the peripheral edge of the substrate W faster than the diameter of the core R a ′ and expands together with the wide beard R e (Fig. 4 (d)).

【0039】このとき、図4(c),(d)に示すよう
に、基板Wの周縁部に直線的に伸長するヒゲRb と周方
向に曲げられながら伸長する幅広のヒゲRe の相互作用
により、ヒゲRb および幅広のヒゲRe が一体となって
基板Wの周縁部に達するまでに〔ヒゲRb および幅広の
ヒゲRe の間の〕フォトレジスト液Rにより覆われてい
ない隙間が急速に狭まる。
At this time, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), a beard R b extending linearly on the peripheral edge of the substrate W and a wide beard R e extending while being bent in the circumferential direction are mutually present. Due to the action, a gap which is not covered with the photoresist liquid R [between the beard R b and the wide beard R e ] until the beard R b and the wide beard R e integrally reach the peripheral portion of the substrate W. Narrows rapidly.

【0040】そして図4(d)に示すように、一体とな
ったヒゲRb および幅広のヒゲReの先端部が基板Wの
周縁部に到達すると、基板Wの周囲にフォトレジスト液
Rが飛散する(飛散フォトレジスト液Rc )。しかしな
がら、幅広のヒゲRe が周方向に曲げられていることに
より、基板Wの周縁部に向かって拡大/伸長していくコ
アRa /ヒゲRb /幅広のヒゲRe が一体となって、フ
ォトレジスト液Rによって基板Wの表面全体が覆われる
までの時間が従来に比較して大幅に短縮される(図4
(d),(e),(f))。このようにして基板Wの表
面全体がフォトレジスト液Rによって覆われた時点(図
11の時間tE ’)において、制御部50は塗布液供給
ノズル40からのフォトレジスト液Rの吐出を停止す
る。
Then, as shown in FIG. 4D, when the tips of the integrated beard R b and wide beard R e reach the peripheral edge of the substrate W, the photoresist liquid R is formed around the substrate W. Scatter (scatter photoresist liquid R c ). However, by wide beard R e are bent in the circumferential direction, beard R e core R a / beard R b / wider to toward the peripheral portion of the substrate W to expand / extension together , The time until the entire surface of the substrate W is covered with the photoresist solution R is significantly shortened as compared with the conventional case (FIG. 4).
(D), (e), (f)). In this way, when the entire surface of the substrate W is covered with the photoresist liquid R (time t E 'in FIG. 11), the control unit 50 stops the discharge of the photoresist liquid R from the coating liquid supply nozzle 40. .

【0041】そして、図11に示すように、回転数R1
よりも高い回転数R2での回転を所定時間継続して基板
Wの表面全体を覆っているフォトレジスト液Rのうちの
余剰分(余剰フォトレジスト液Rd )を振り切ることに
よって、基板Wの表面に所望膜厚のフォトレジスト膜
R’を形成することができる(図4(g))。
Then, as shown in FIG. 11, the rotation speed R1
The surface of the substrate W is rotated by continuing the rotation at a higher rotation speed R2 for a predetermined time to shake off the surplus photoresist solution R (excess photoresist solution R d ) covering the entire surface of the substrate W. Then, a photoresist film R ′ having a desired film thickness can be formed (FIG. 4G).

【0042】なお、フォトレジスト液Rの吐出を停止す
る時間tE ’は、図11から明らかなように、従来例で
のフォトレジスト液Rの吐出停止時間tE よりも短くす
ることができる。その結果、1枚の基板Wのフォトレジ
スト液塗布処理に要する時間を短縮することができ、順
次に基板Wにフォトレジスト液の塗布処理を行なう際に
は、スループットを向上させることができる。
The time t E ′ at which the discharge of the photoresist solution R is stopped can be made shorter than the discharge stop time t E of the photoresist solution R in the conventional example, as is apparent from FIG. As a result, it is possible to reduce the time required for the photoresist liquid coating process for one substrate W, and it is possible to improve the throughput when performing the photoresist liquid coating process on the substrates W sequentially.

【0043】また、フォトレジスト液Rの吐出を停止す
る時間tE ’は、基板Wにフォトレジスト液Rを吐出し
て、基板Wの表面全体がフォトレジスト液Rで覆われる
時間を実際に計測し、この結果に基づいて設定されるも
のである。そして、フォトレジスト液Rの吐出開始時間
S からの前記時間をメモリ51に記憶させておくかタ
イマー等に設定しておき、吐出開始からその時間後に吐
出が停止されるようにする。
Further, the time t E 'when the discharge of the photoresist solution R is stopped is measured by actually discharging the photoresist solution R onto the substrate W and covering the entire surface of the substrate W with the photoresist solution R. However, it is set based on this result. Then, the time from the ejection start time t S of the photoresist liquid R is stored in the memory 51 or set in a timer or the like, and the ejection is stopped after the time from the ejection start.

【0044】このように基板Wの表面に、八角形状の水
平断面形状を有する吐出孔47を介してフォトレジスト
液を供給することにより、各頂点分から幅広のヒゲRe
を生じさせ、周方向に曲げられつつ伸長する幅広のヒゲ
e と基板Wの周縁部に直線的に伸長するヒゲRa との
相互作用により、フォトレジスト液により覆われていな
い間隙を急速に狭めることができる。したがって、一体
となった幅広のヒゲRe とヒゲRa とが基板Wの周縁部
に到達してから、フォトレジスト液Rの供給が停止され
るまでの時間が短くなるので、幅広のヒゲRe とヒゲR
a とを通して基板Wの周囲に放出・飛散するフォトレジ
スト液Rの量を少なくすることができる。その結果、所
望膜厚のフォトレジスト膜を得るために供給するフォト
レジスト液の量を極めて少なくすることができる。
As described above, by supplying the photoresist liquid to the surface of the substrate W through the ejection holes 47 having an octagonal horizontal cross-sectional shape, the beards R e having a wide width from each vertex.
And a wide beard R e that extends while being bent in the circumferential direction and a beard R a that linearly extends to the peripheral edge of the substrate W rapidly interact with the gap not covered by the photoresist solution. Can be narrowed. Therefore, the time from the arrival of the integrated wide beard R e and the beard R a to the peripheral portion of the substrate W until the supply of the photoresist liquid R is stopped is shortened. e and mustache R
It is possible to reduce the amount of the photoresist liquid R discharged and scattered around the substrate W through a and. As a result, the amount of photoresist liquid supplied to obtain a photoresist film having a desired film thickness can be extremely reduced.

【0045】なお、ノズル部41の吐出孔47の水平断
面形状は、図6に示すように、円形状の外周部の、八角
形の各頂点に対応する部分に、それぞれ凹部47aを形
成して放射状の吐出孔47としてもよい。また、図7に
示すように、八角形の各辺に対応する部分を、吐出孔4
7の中心部に向けて円弧状に突出させた星型状の吐出孔
47としてもよい。
The horizontal cross-sectional shape of the discharge hole 47 of the nozzle portion 41 is, as shown in FIG. 6, formed by forming a recess 47a in each portion of the circular outer peripheral portion corresponding to each vertex of the octagon. The radial discharge holes 47 may be used. In addition, as shown in FIG. 7, the portion corresponding to each side of the octagon is provided with a discharge hole 4
A star-shaped discharge hole 47 may be formed so as to project in an arc shape toward the central portion of 7.

【0046】さらに、ノズル部41の吐出孔47の水平
断面形状を、図8(a)に示すように、五角形状の吐出
孔47としてもよい。また、同図(b)に示すように、
五角形の各頂点に対応する部分に、それぞれ凹部47a
を形成して放射状の吐出孔47としてもよく、さらに、
同図(c)に示すように、五角形の各辺に対応する部分
を、中心部に向かって円弧状に突出形成した星型状の吐
出孔47としてもよい。
Further, the horizontal cross-sectional shape of the discharge hole 47 of the nozzle portion 41 may be a pentagonal discharge hole 47 as shown in FIG. 8 (a). Further, as shown in FIG.
Recesses 47a are formed in the portions corresponding to the vertices of the pentagon, respectively.
May be formed as a radial discharge hole 47, and further,
As shown in FIG. 7C, the portion corresponding to each side of the pentagon may be a star-shaped ejection hole 47 that is formed to project in an arc shape toward the center.

【0047】なお、基板表面に滴下されたフォトレジス
ト液が遠心力によって中心部から放射状を呈して基板周
縁部に向かって伸長してゆくことから、多数の幅広のヒ
ゲRe の各間隔がほぼ均等になるように、上述した吐出
孔47の水平断面形状は、中心部からの距離が長い部
分、すなわち、幅広のヒゲRe を生じさせる部分(図3
では各頂点部分)を円周方向に均等に形成するのが好ま
しい。すなわち、上述した吐出孔47の水平断面形状
は、八角形(五角形)のうち正八角形(正五角形)とす
るのが好ましい。このようにすることにより、幅広のヒ
ゲRe とヒゲRb との相互作用が好適に行なわれる。但
し、液晶表示装置用のガラス基板などの角形の基板にお
いては、回転中心から外縁までの距離が均等ではないの
で、幅広のヒゲRe を生じさせる部分を円周方向に不等
間隔で形成するようにしてもよい。
Since the photoresist liquid dropped on the surface of the substrate has a radial shape from the central portion and extends toward the peripheral portion of the substrate due to the centrifugal force, the intervals of the large number of wide beards R e are almost equal. In order to make the discharge holes 47 uniform, the horizontal cross-sectional shape of the discharge holes 47 described above is a portion where the distance from the center is long, that is, a portion where a wide beard R e is generated (FIG.
Then, it is preferable to form each vertex portion uniformly in the circumferential direction. That is, the horizontal cross-sectional shape of the discharge hole 47 described above is preferably a regular octagon (regular pentagon) among octagons (pentagon). By doing so, the interaction between the wide beard R e and the beard R b is preferably performed. However, in a rectangular substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display device, since the distance from the center of rotation to the outer edge is not uniform, the portions that cause wide beards R e are formed at unequal intervals in the circumferential direction. You may do it.

【0048】なお、吐出孔47の水平断面形状として
は、上述した(正)五角形、(正)八角形だけでなく、
例えば、(正)六角形や(正)七角形であってもよく、
さらに十字形(+形)や、楕円形を二つ交差させたよう
な楕円交差形状であってもよい。すなわち、基板表面に
対してフォトレジスト液を供給した際に、少なくとも2
種類の回転半径を得られるような非円形状の吐出孔であ
れば種々の形状を採用することが可能である。ただし、
三角形や四角形の水平断面形状は、その頂点数が少なく
幅広のヒゲの数が少なくなるので、フォトレジスト液の
間隙を狭める時間を速くする効果が薄く、八角形を越え
る多角形は、従来例の円形状に近くなって幅広のヒゲに
よる効果を得にくいので好ましくない。
The horizontal cross-sectional shape of the discharge hole 47 is not limited to the above-mentioned (regular) pentagon and (regular) octagon, and
For example, it may be a (regular) hexagon or a (regular) heptagon,
Further, it may have a cross shape (+ shape) or an elliptical intersection shape in which two elliptical shapes are crossed. That is, when the photoresist liquid is supplied to the substrate surface, at least 2
Various shapes can be adopted as long as they are non-circular discharge holes that can obtain various types of turning radii. However,
The horizontal cross-sectional shape of a triangle or a quadrangle has a small number of vertices and a small number of wide beards, so the effect of shortening the time for narrowing the gap of the photoresist solution is small, and a polygon exceeding an octagon has a conventional shape. It is not preferable because it is close to a circular shape and it is difficult to obtain the effect of a wide beard.

【0049】また、基板Wの回転数の制御を、図9に示
すようにしてもよい。すなわち、基板Wを回転数R3
(例えば、1,500rpm)で回転駆動し、吐出開始
時間ts においてフォトレジスト液Rを吐出し始め、吐
出停止時間tE”までの間に、回転数R3よりも高い回
転数R4(例えば、3,000rpm)に上げる。回転
数R3から回転数R4に回転数を上げる際には、短時間
で完了するようにする(例えば、0.07秒など)。こ
のようにフォトレジスト液Rを吐出中に回転数を急激に
上げることにより、幅広のヒゲRe およびヒゲRb は周
方向に強い慣性力を受け、それらが基板Wの周縁部へ伸
びるよりも周方向への広がりを速めることができ、間隙
を急速に狭めることができ、被覆所要時間をさらに短縮
することが可能である。
The control of the rotation speed of the substrate W may be performed as shown in FIG. That is, the substrate W is rotated at the rotation speed R3.
(E.g., 1,500 rpm) and the rotary drive, in the discharge start time t s begins discharging a photoresist solution R, until the discharge stop time t E ", higher rotational speed than the rotational frequency R3 R4 (e.g., (3,000 rpm). When increasing the rotation speed from R3 to R4, it should be completed in a short time (for example, 0.07 seconds). By rapidly increasing the rotation speed, the wide beard R e and the beard R b receive a strong inertial force in the circumferential direction, and they can spread in the circumferential direction faster than they extend to the peripheral portion of the substrate W. Therefore, the gap can be narrowed rapidly, and the coating time can be further shortened.

【0050】なお、上述した実施例では、塗布液として
フォトレジスト液を例に採って説明したが、本発明は、
これに限定されるものではなく、例えば、表面保護や絶
縁膜として利用されるパシベーション膜形成用の塗布液
(例えば、ポリイミド)などを塗布する装置にも適用す
ることができる。また、露光後の塗布被膜を現像する現
像液や、現像作用を停止させるためなどのリンス液を基
板表面に供給する装置にも適用することが可能である。
In the above-mentioned embodiments, the photoresist liquid is used as an example of the coating liquid for explanation, but the present invention is not limited to this.
The present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, an apparatus for applying a coating liquid (for example, polyimide) for forming a passivation film used as a surface protection or an insulating film. Further, it can be applied to a developing solution for developing the coating film after exposure and an apparatus for supplying a rinsing solution for stopping the developing action to the substrate surface.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の発明によれば、塗布液を非円形状の状態で基
板の回転中心付近に滴下することができ、回転半径が長
い部分から幅広のヒゲを基板の周縁に向けて伸長させる
ことができる。さらにこの幅広のヒゲは、周方向に曲げ
られて伸長するので、それらの間から基板周縁に向けて
直線的に伸長するヒゲとの相互作用により、塗布液で覆
われていない隙間を急速に狭めることができる。したが
って、塗布液が基板の表面全体を覆うまでの時間を短縮
することができる。その結果、ヒゲを通して基板の周囲
に飛散する塗布液の量を少なくすることができ、所望膜
厚の塗布被膜を得るのに要する塗布液の量を少なくする
ことができる。これにより現像液やリンス液などの有機
溶剤を主成分とする処理液に比較して高価な塗布液の量
を少なくすることができるので、半導体装置などの製造
コストを低減することができるとともにスループットを
向上させることができる。
As is apparent from the above description, according to the invention described in claim 1, the coating liquid can be dripped in the vicinity of the rotation center of the substrate in a non-circular shape, and the rotation radius is long. A wide beard can be extended from the portion toward the periphery of the substrate. Furthermore, since this wide beard is bent in the circumferential direction and extends, the interaction with the beard that linearly extends from between them toward the peripheral edge of the substrate rapidly narrows the gap not covered with the coating liquid. be able to. Therefore, the time required for the coating liquid to cover the entire surface of the substrate can be shortened. As a result, the amount of the coating liquid scattered around the substrate through the beard can be reduced, and the amount of the coating liquid required to obtain a coating film having a desired film thickness can be reduced. This makes it possible to reduce the amount of expensive coating liquid as compared with a processing liquid containing an organic solvent as a main component such as a developing liquid or a rinsing liquid. Can be improved.

【0052】また、請求項2に記載の発明によれば、上
記請求項1と同様に作用し、同様の効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the same operation and the same effect as those of the first aspect are achieved.

【0053】また、請求項3に記載の発明によれば、多
角形状の各頂点から幅広のヒゲを基板の周縁に向けて伸
長させることができるので、これらの相互作用によって
隙間を急激に狭めることができ、塗布液が基板の表面全
体を覆うまでの時間を短縮することができる。よって、
塗布液が基板の表面全体を覆うまでの時間を短縮するこ
とができる。その結果、ヒゲを通して基板の周囲に飛散
する塗布液の量を少なくすることができ、所望膜厚の塗
布被膜を得るのに要する塗布液の量を少なくすることが
できる。
According to the third aspect of the present invention, since wide beards can be extended from each vertex of the polygonal shape toward the peripheral edge of the substrate, the gap between them can be sharply narrowed by their interaction. It is possible to shorten the time until the coating liquid covers the entire surface of the substrate. Therefore,
The time until the coating liquid covers the entire surface of the substrate can be shortened. As a result, the amount of the coating liquid scattered around the substrate through the beard can be reduced, and the amount of the coating liquid required to obtain a coating film having a desired film thickness can be reduced.

【0054】また、請求項4に記載の発明によれば、塗
布液供給ノズルの水平断面形状を八角形状に形成するこ
とにより、幅広のヒゲの性質を保ちつつ、ヒゲとの相互
作用を好適に生じさせることができる。その結果、被覆
所要時間を短縮することができ、ヒゲを通って基板の周
縁部から飛散する塗布液の量が少なくなるので、所望膜
厚の塗布被膜を得るのに要する塗布液の量を少なくする
ことができる。
Further, according to the invention described in claim 4, by forming the horizontal cross-sectional shape of the coating liquid supply nozzle into an octagonal shape, the interaction with the whiskers can be favorably maintained while maintaining the characteristics of the wide beard. Can be generated. As a result, the time required for coating can be shortened, and the amount of the coating liquid scattered from the peripheral portion of the substrate through the beard is reduced, so that the amount of the coating liquid required to obtain a coating film with a desired film thickness is reduced. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例に係る回転式基板塗布装置の縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a rotary substrate coating apparatus according to an embodiment.

【図2】塗布液供給ノズルおよびノズル部の縦断面図で
ある。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a coating liquid supply nozzle and a nozzle portion.

【図3】ノズル部の吐出孔を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing discharge holes of a nozzle portion.

【図4】フォトレジスト液の基板表面での挙動を示す模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the behavior of a photoresist solution on the substrate surface.

【図5】フォトレジスト液の基板表面での挙動を示す模
式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing the behavior of the photoresist liquid on the substrate surface.

【図6】ノズル部の吐出孔の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing a modified example of a discharge hole of a nozzle portion.

【図7】ノズル部の吐出孔の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing a modified example of discharge holes of a nozzle portion.

【図8】ノズル部の吐出孔の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view showing a modified example of the discharge holes of the nozzle portion.

【図9】回転数制御の変形例を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 9 is a time chart showing a modified example of the rotation speed control.

【図10】従来例に係る回転式基板塗布装置の要部を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a main part of a rotary substrate coating apparatus according to a conventional example.

【図11】従来例に係る塗布液塗布方法を示すタイムチ
ャートである。
FIG. 11 is a time chart showing a coating liquid coating method according to a conventional example.

【図12】従来例に係る塗布液塗布の説明に供する図で
ある。
FIG. 12 is a diagram for explaining application of a coating liquid according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 … 吸引式スピンチャック 40 … 塗布液供給ノズル 41 … ノズル部 47 … 吐出孔 50 … 制御部 51 … メモリ W … 基板 R … フォトレジスト液(塗布液) Ra … コア Rb … ヒゲ Rc … 飛散フォトレジスト液 Rd … 余剰フォトレジスト液 Re … 幅広のヒゲ10 ... Suction spin chuck 40 ... Coating liquid supply nozzle 41 ... Nozzle part 47 ... Discharge hole 50 ... Control part 51 ... Memory W ... Substrate R ... Photoresist liquid (coating liquid) Ra ... Core Rb ... Beard Rc ... Scattered photoresist solution R d … Excess photoresist solution R e … Wide beard

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転支持手段により基板を所定の回転数
で低速回転させつつ、その回転中心付近に塗布液供給ノ
ズルを介して塗布液を供給し、その後に前記回転数を所
定の回転数で高速回転させることによって基板表面に所
定膜厚の塗布被膜を形成する回転式基板塗布装置におい
て、 前記塗布液供給ノズルは、少なくとも吐出孔が、その水
平断面形状において非円形状に形成されていることを特
徴とする回転式基板塗布装置。
1. A substrate is rotated at low speed by a rotation supporting means at a predetermined rotation speed, and a coating liquid is supplied to the vicinity of its rotation center through a coating liquid supply nozzle, and then the rotation speed is kept at a predetermined rotation speed. In a rotary substrate coating apparatus that forms a coating film having a predetermined film thickness on a substrate surface by rotating at high speed, at least the discharge hole of the coating liquid supply nozzle is formed in a non-circular shape in its horizontal cross-sectional shape. A rotary type substrate coating device characterized by:
【請求項2】 回転支持手段により基板を所定の回転数
で低速回転させつつ、その回転中心付近に塗布液供給ノ
ズルを介して塗布液を供給し、その後に前記回転数を所
定の回転数で高速回転させることによって基板表面に所
定膜厚の塗布被膜を形成する回転式基板塗布装置におい
て、 前記塗布液供給ノズルは、少なくともノズル下面外形
が、水平断面形状において非円形状に形成されているこ
とを特徴とする回転式基板塗布装置。
2. A substrate is rotated at low speed by a rotation supporting means at a predetermined rotation speed, and a coating liquid is supplied to the vicinity of the center of rotation through a coating liquid supply nozzle, and then the rotation speed is kept at a predetermined rotation speed. In a rotary substrate coating apparatus that forms a coating film having a predetermined film thickness on a substrate surface by rotating at high speed, at least the outer shape of the lower surface of the coating liquid supply nozzle is formed in a non-circular shape in horizontal cross section. A rotary type substrate coating device characterized by:
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の回転式
基板塗布装置において、前記水平断面形状は、多角形で
あることを特徴とする回転式基板塗布装置。
3. The rotary substrate coating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the horizontal sectional shape is a polygon.
【請求項4】 請求項1または請求項2に記載の回転式
基板塗布装置において、前記水平断面形状は、八角形で
あることを特徴とする回転式基板塗布装置。
4. The rotary substrate coating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the horizontal cross-sectional shape is an octagon.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013032994A (en) * 2011-08-03 2013-02-14 Sony Corp Microchip and microparticle analyzing apparatus
JP2018114459A (en) * 2017-01-18 2018-07-26 本田技研工業株式会社 Discharging device

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