JPH11114476A - ディスペンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体やカラーフィルターの基板８上にフォト
レジスト等の塗布液を一定量供給滴下するディスペンサ
ー１において、液垂れ（吐出時以外の液滴下を言う）が
なく、かつ液に異物を含まず、脈動がない状態で吐出滴
下を可能にするディスペンサー１を提供することにあ
る。 【解決手段】塗布液を、少なくとも仕切弁１０、サック
バック弁１２、フィルター１４を順に介してノズル６よ
り吐出滴下するディスペンサー１において、該フィルタ
ーの二次と一次を逆止弁または自動開閉弁１６を介して
側路してなることを特徴とするディスペンサー１とした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等の製造工
程におけるフォトレジスト塗布の技術に関するものであ
り、さらに詳細には、その塗布液を基板上に供給するデ
ィスペンサー（塗布液滴下装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体やカラーフィルターの製
造工程におけるフォトレジスト等の塗布方法として、真
空チャックで吸着された基板（ウエハやガラス板）の中
央部にフォトレジスト等塗布液を滴下後、この基板を高
速回転させて行ない薄膜を形成する回転塗布法（スピン
コート方式）が一般的に知られ使用されている。この方
式は、ウエハ等基板回転時に生ずる遠心力を利用して、
約１μｍの薄い膜を形成するが、均一な所望の膜厚を得
るには、種々考慮しなければならない事項がある。その
一つとして、フォトレジスト等塗布液を基板上に確実に
滴下するための装置があり、これには、塗布液溜槽等か
ら吐出滴下するノズルまでの配管途中に各種バルブやフ
ィルター等を配設してなる塗布液滴下装置（以下ディス
ペンサーという）がある。

【０００３】このディスペンサーは、例えば、塗布液溜
槽からの配管を通してノズルから塗布液を吐出させるも
ので、その配管の途中に、送られてくる塗布液を流路開
閉によって断続制御するための仕切弁、塗布液が流路閉
時にノズル先端から液垂れ（ボタ落ち）するのを防ぐた
めにノズル先端の液面を配管内に引き込むサックバック
（吸込）弁および塗布液の異物や気泡等を捕集するため
のフィルターが配設されているのが一般的であり、上述
の確実に滴下するとは、液垂れ（吐出必要時以外の液滴
下）がないこと、かつ塗布液にゲルやスラッジなどの異
物を含まないこと、塗布液に脈動がないことの３大要求
項目を満たした状態で滴下されることである。

【０００４】以上の３大要求性能をもつディスペンサー
においては、上記仕切弁等の配設順によってもその性能
を異にするものであり、まず従来例１として、図２に示
すように、ノズル（６）方向に仕切弁（１０）、サック
バック弁（１２）、フィルター（１４）の順に配設され
たディスペンサー（１）があった。この事例のディスペ
ンサー（１）では、塗布液がノズル（６）から吐出し、
基板（４）に滴下している時は、仕切弁（１０）、サッ
クバック弁（１２）、フィルター（１４）、ノズル
（６）の順に塗布液が流れ、吐出不必要時すなわち吐出
を停止する時は、サックバック弁（１２）によってフィ
ルター（１４）以降の塗布液（以下追従残液という）を
フィルター（１４）を通して配管（８）内に吸い込み、
ノズル（６）先端からの液垂れを防ぐようになってい
る。

【０００５】しかし、上記事例のディスペンサー（１）
では、フィルター（１４）内の異物捕集量の増加に伴っ
て、サックバック弁（１２）による追従残液の吸込みが
おくれ、サックバック弁（１２）内が減圧となるためフ
ィルター（１４）内に気泡溜まりが発生し、その気泡が
液垂れの原因となるという問題があった。さらにまた、
この気泡の発生のためフィルター（１４）の寿命を短く
するという問題があった。

【０００６】また、従来例２として、図３に示すよう
に、ノズル（６）方向に仕切弁（１０）、フィルター
（１４）、サックバック弁（１２）の順に配設されたデ
ィスペンサー（１）があった。

【０００７】しかし、この事例のディスペンサー（１）
では、サックバック弁（１２）内の塗布液の淀みおよび
サックバック弁（１２）動作による流体摩擦によって、
塗布液が劣化し、ゲルやスラッジとなってノズル（６）
より吐出し、塗布物製品が不良品となるという問題があ
った。

【０００８】さらに従来例３として、図４に示すよう
に、ノズル（６）方向にフィルター（１４）、仕切弁
（１０）、サックバック弁（１２）の順に配設されたデ
ィスペンサー（１）があった。

【０００９】しかし、この事例のディスペンサー（１）
では、上記従来例２と同様にサックバック弁（１２）内
の塗布液の淀みやサックバック弁（１２）の動作による
ゲルやスラッジの発生があり、その他に、仕切弁（１
０）の動作によるゲルやスラッジの発生も加わり、ノズ
ル（６）より吐出し、塗布物製品が不良品となるという
問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決するものであり、その課題とすると
ころは、半導体やカラーフィルターの基板上にフォトレ
ジスト等の塗布液を一定量供給滴下するディスペンサー
において、液垂れ（吐出時以外の液滴下を言う）がな
く、かつ液に異物を含まず、脈動がない状態で吐出滴下
を可能にするディスペンサー（１）を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、本発明では、塗布液を、少なくとも
仕切弁、サックバック弁、フィルターを順に介してノズ
ルより吐出滴下するディスペンサーにおいて、該フィル
ターの二次と一次を逆止弁または自動開閉弁を介して側
路してなることを特徴とするディスペンサーとしたもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。本発明のディスペンサーは、図１に示すように、塗
布液を塗布液貯溜庫（図示せず）から配管（８）を通し
て、先端のノズル（６）から基板（２）上に吐出滴下さ
せるディスペンサー（１）であって、この配管（８）
に、ノズル（６）に向かって順に仕切弁（１０）、サッ
クバック弁（１２）、フィルター（１４）を配設し、前
記フィルター（１４）の二次と一次を逆止弁（１６）ま
たは自動開閉弁（１６）を介して側路してなるものであ
る。

【００１３】上記のようなディスペンサー（１）におい
て、塗布液の吐出時は、前記側路を閉じ、吐出停止時に
は、その側路が開きサックバック弁（１２）による吸込
みによって追従残液を通すようになるものである。この
吸込みによって、追従残液がフィルター（１４）の二次
側よりの側路を通り逆止弁（１６）または自動開閉弁
（１６）を介して一次側に流れるものと、フィルター
（１４）を介して一次側に流れるものとがあり、フィル
ター（１４）に異物補集量が増加してくるとフィルター
（１４）を介しての流路抵抗が増加するが、その分を補
うように上記の側路の方に流れるようになる。

【００１４】上記のように、フィルター（１４）の二次
と一次を逆止弁または自動開閉弁（１６）を介して側路
を形成することによって、特に吐出停止時すなわち追従
残液の吸い込み時において、サックバック弁（１２）内
の減圧（負圧）が軽減され、塗布液（フォトレジスト
等）の発泡現象やその劣化現象が軽減もしくは防止され
るものである。

【００１５】上記において、逆止弁または自動開閉弁
（１６）とあるが、逆止弁でも自動開閉弁でもよいとい
う意味であり、いずれを採用してもほぼ同様の効果を示
すものである。

【００１６】ここで使用する逆止弁（１６）としては、
例えばリフト逆止弁、スイング逆止弁、ボール逆止弁あ
るいはフート弁タイプなどが挙げられるが本発明のディ
スペンサー（１）用にはボール逆止弁が好ましく使用さ
れる。また、自動開閉弁（１６）としては、一般的な圧
空式ボール弁タイプが使用され、サックバック弁（１
２）と連動して開閉を自動的に行うものである。

【００１７】また、仕切弁（１０）としては、そのタイ
プに限定するものではないが、例えばウェッジ仕切弁、
パラレルスライド弁、ダブルディスク仕切弁などが挙げ
られる。このうちのディスクタイプの中でも、ダイアフ
ラム型仕切弁が、低発塵性の点から好ましく使用され
る。

【００１８】このディスペンサー（１）のフィルター
（１４）としては、補集性能の面から４．５μｍメッシ
ュのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルタ
ーなどが好ましく使用される。

【００１９】以上のような塗布液の回路をもつ本発明の
ディスペンサー（１）を使用することによって、回転塗
布機（スピンナー）の真空チャックで吸着された基板
（４）である半導体用のウエハやカラーフィルタ用のガ
ラス基板等にフォトレジスト等の塗布液を滴下して、所
望の薄膜を得るにあたり、サックバック弁（１２）内に
気泡が発生しないので、塗布液の吐出停止時の液垂れが
なくなり、製品の収率向上に貢献することができる。

【００２０】また、フィルター（１４）の寿命（交換時
間）が延び、コスト削減に寄与するものである。因み
に、実用試験の結果、図２に示すような従来の技術例１
のディスペンサー（１）では、１２時間でフィルター
（１４）を交換していたが、図１に示すような本発明の
ディスペンサー（１）を使用することによって、フィル
ター（１４）交換時間を６０時間まで延ばすことができ
た。すなわちフィルター（１４）交換のための製造ライ
ンの停止時間も従来の１／５となり、生産性向上にも寄
与するものである。

【００２１】また、サックバック弁（１２）内の淀みや
弁動作による流体摩擦も軽減されるので、フォトレジス
ト等の劣化やそのゲル・スラッジとなって異物混入の原
因となることがなくなり、塗布物としての製品の収率向
上に貢献することができるものである。

【００２２】また、図４に示すように従来の事例３に比
較すると、フィルター（１４）の交換作業に際し、仕切
弁（１０）が閉じているので、配管内にエアーが入らず
気泡抜きが容易であるというメリットがある。

【００２３】本発明のディスペンサー（１）の用途とし
て、上述のように、半導体製造工程におけるフォトレジ
ストのスピンコーティングのほか、液晶ディスプレー用
カラーフィルタ製造工程における顔料分散フォトレジス
トや染色用透明フォトレジストあるいは表面保護膜等の
スピンコーティングに使用することができるものであ
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、本発明のディスペンサー
は、半導体等の製造工程におけるフォトレジスト等を回
転塗布（スピンコート）するにあたり、その塗布液を、
少なくとも仕切弁、サックバック弁、フィルターを順に
介して先端のノズルよりウエハ等基板上に吐出滴下する
ディスペンサーにおいて、そのフィルターの二次と一次
を逆止弁または自動開閉弁を介して側路してなるような
液の回路とすることによって、サックバック弁内に気泡
が発生しないので、塗布液の吐出停止時の液垂れがなく
なり、製品の収率向上に貢献することができる。また、
フィルターの寿命（交換時間）が延び、コスト削減およ
びフィルター交換時間の削減に寄与することができる。

【００２５】また、上記のサックバック弁内の淀みや弁
動作による流体摩擦も軽減されるので、フォトレジスト
等の劣化やゲル・スラッジになる（異物混入となる）こ
とがなくなり、製品の収率向上に貢献することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すディスペンサーの
概略を表した説明図である。

【図２】本発明に係わる従来のディスペンサーの一実施
の形態を示す説明図である。

【図３】本発明に係わる従来のディスペンサーの他の一
実施の形態を示す説明図である。

【図４】本発明に係わる従来のディスペンサーのさらに
他の一実施の形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１‥‥ディスペンサー ４‥‥基板 ６‥‥ノズル ８‥‥配管 １０‥‥仕切弁 １２‥‥サックバック弁 １４‥‥フィルター １６‥‥逆止弁または自動開閉弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗布液を、少なくとも仕切弁、サックバッ
   ク弁、フィルターを順に介してノズルより吐出滴下する
   ディスペンサーにおいて、該フィルターの二次と一次を
   逆止弁または自動開閉弁を介して側路してなることを特
   徴とするディスペンサー。