JPS6369564A - 基板の回転塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、半導体基板、セラミック基板あるいはガラス
基板等（以下単に基板と称する）を回転させながら、ポ
リイミド樹脂溶液、液体ドーパント、７オトレジスト等
の比較的高粘度の塗布液をその基板上に均一に塗布する
ための基板の回転塗布装置に関し、殊に高粘度の塗布液
が基板の回転による遠心力で飛散する際に基板周辺で糸
を引いたようになる糸引現象を生じさせないようにする
ことを特徴とする。

〈従来技術〉 基板上に塗布液を均一に塗布するための回転塗布装置と
しては、従来より例えば第３図（特開昭６１−４２２９
号公報）に示すものが知られている。

それは基板１０１を固着して回転するスピンチャック１
０２と基板１０１に塗布液１０３を滴下して供給する塗
布液吐出ノズル１０４と、基板１０１の周辺部に対し、
その外周方向へ向けてガス流Ａを与える一対のガス噴射
ノズル１０８と、このガス流Ａの延長方向に飛散した塗
布液を吸引する排気手段１１１とを備えて成り、基板１
０１の周辺部に蓄積した塗布液をガス噴射ノズル１０８
　；ｌ’ｌ−らのガスで飛散させ除去するようにしたも
のである。

また、かかる従来技術を記載した特開昭６１−４２２９
号には、基板周縁部にシンナーを吐出させるノズルを付
設し、基板周辺部の塗布液を流し去る方法が開示されて
いる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 近年、基板製造技術の進展に伴ない、多種多様な塗布液
が用いられるようになり、殊にポリイミド樹脂や７オト
レジト等の高粘度の塗布液を用いた場合、低粘度の塗布
液に比べて膜厚が不均一になり易く、しがも冒述のよう
に基板の周辺部に糸引現象を発生し易い、これは基板上
に形成した膜の品質上、致命的な欠陥となる。

しかるに、前記従来技術においては、高粘度の塗布液が
有するこのような性質ないし現象について有効に対拠す
ることができない。即ち、一対のガス噴射７ズル１０８
より噴射するガス流Ａによって基板１０１の周辺部の塗
布液を飛散させる構成となってはいるが、糸引現象その
ものをなくすことができない。つまり、不活性のガス流
のみでは基板の周辺部より飛散する塗布液の糸引を叩き
落すことができても、その糸引が基板１０１の裏面へ廻
り込むため却って悪い結果を生ずることがある。

又シンナー吐出処理の従来技術ではシンナーを液体状態
で用いる為に起きるボタ落ち、及びシンナーのを肖費量
の多さが欠点となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高
粘度の塗布液が基板の回転による遠心力で飛散する際に
生ずる糸引現象を生じさせないようにすることを技術課
題とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記技術課題を解決するため、前記従来の回
転塗布装置を次のように改良したものである。

即ち、基板の周縁部に沿って基板を囲むように塗布液の
溶媒蒸気を含むガスを供給するガス供給ノズルを配設し
、飛散防止カップに排気口を形成して成り、ガス供給ノ
ズルより供給した塗布液の溶媒蒸気を含むガスの流れが
基板周囲を通過するように構成したことを特徴とするも
のである。

く作　用〉 基板の周辺部に沿って基板を囲むように設けられたガス
供給ノズルより塗布液の溶媒蒸気を含むガスが噴射され
、基板の周囲に溶媒蒸気のガス流が形成される。そして
高粘度の塗布液は基板の回転による遠心力で糸引状に飛
散しようとするのを、溶媒蒸気によって即座に溶断され
、飛沫となり、ガス流に乗って飛散防止カップ内より排
出される。

従って、基板の周縁に糸引は生じない。

く実　施　例〉 以下、本発明に係る基板の回転塗布装置の実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図は回転塗布装置の縦断面図であり、この回転塗布
装置は基板１を吸着保持して回転するスピンチャック２
と、回転する基板１に塗布液３を滴下供給する塗布液吐
出ノズル４と、基板１の周辺部にガス流Ａを与えるガス
供給手段５と、塗布液３の飛散を防止する飛散防止カッ
プ１０と、飛散防止カップ１０内を負圧にして排気し、
塗布液３の飛沫をガス流Ａｌ：乗せて排出する排気手段
１１を備えている。

ガス供給手段５は、基板１の周縁部に沿って基板１を囲
むようにガス供給ノズル８を配設して成る。即ち、ガス
供給手段５はスピンチャック２の上方に円輪状の給気管
６を設け、給気管６の下面に多数のガス噴孔８ａをあけ
てガス供給ノズル８を形成し、１２図に示すように、こ
の給気管６に塗布液の溶媒（例えば、キシレン、ア七ト
ン、エチルセロソルブアセテート、酢酸ブチル等）の飽
和蒸気を含んだ不活性ガスのガス供給源７を接続して構
成され、ガス噴孔８ａより塗布液の溶媒蒸気ガスを噴射
して基板１の周囲にガス流Ａを形成するようになってい
る。

また、この給気管６は塗布液吐出ノズル４とともに、上
下移動可能に設けられた枠部材（図示せず）に設けられ
ており、スピンチャック２へ基板１を着脱する際に邪魔
にならない位置へ退避するようになっている。

なお、ガス供給ノズル８は、上記のガス噴孔８ａに代え
て、給気管６の下面にガス噴射用スリット（図示せず）
を開口させたものでもよく、あるいは塗布液吐出ノズル
４と同様の供給ノズルを多数円形に配設したものでもよ
い。また、給気管６は塗布液吐出ノズル４とともに、上
下および水平方向に移動可能に設けてもよい。

飛散防止カップ１０の下部には排気手段１１と連通する
一対の排気口１２・１２が開口され、また、カップ内の
スピンチャック２の下方ｉ二はガス流Ａを整流するよう
に基板１の直径よりも大径の整流板１３が略水平に設け
られ、排気口１２・１２に集中するガス流Ａを基板１の
周縁に沿って切れ目なくほぼ均等に流下させるように構
成しである。

なお、符号１４は回転塗布装置の外部に設置した強制排
気手段、１５は排液回収用ドレンである。

また、整流板１３を基板１の直径より小径ないし円径と
してもよい。

以下、上記回転塗布装置の動作について説明する。

先ず、塗布液吐出ノズル４及び給気Ｗ６を上方に退避さ
せ、基板１をスピンチャック２に中心合せしてセットし
、吸着保持する。

給気管６を下降させて飛散防止カップ１０内の所定位置
にセットする。

スピンチャック２を高速回転させながら、塗布液吐出ノ
ズル４より塗布液３を滴下して基板１の表面に薄い膜を
形成する。そして余剰の塗布液３は基板１の回転による
遠心力で飛散されるが、このとき、ガス供給ノズル８よ
り塗布液の溶媒の飽和蒸気ガスが噴射されて基板１の周
囲に〃ス流Ａが形成され、溶媒蒸気を含むガス流Ａによ
って、塗布液の糸引が生じそうになっても即座に溶断さ
れる。

糸引が溶断された塗布液は飛沫となってガス流Ａに乗り
、飛散防止カップ１０内に開口した排気口１２から排気
手段１１により排出される。

なお、ガス流Ａが基板１の周辺部に向けて流下するよう
に、かつ基板１上の膜厚の均一化に悪影響を及ぼすこと
のないようにガス噴射ノズルの配向を適宜調節可能に設
けるのが望ましい。

〈発明の効果〉 本発明によれば、基板の周縁部に沿って基板を囲むよう
にガス供給ノズルを配設し、ガス供給ノズルより塗布液
の溶媒蒸気を含むガスを供給させ、高粘度の塗布液が基
板の回転による遠心力で糸引状に飛散するのを、当該溶
媒ガスで溶断するようにしたから、糸引現象を防止して
基板の品質を高く維持することができる。

なお、ガス供給ノズルから噴射されるガス流は基板の周
辺部のみに与えられ、しかも、もし仮にガス流の一部が
基板上に流れ込んだとしても、塗布液の溶媒蒸気を含む
ガスであるから、ガス流によって、基板上へ供給された
塗布液の溶媒成分を急激に蒸発させることもないから、
基板の上面には何らの影響も及ぼさないので、基板上に
形成された膜の品質に弊害を生じることはなく、本発明
を実施するに際して基板の回転数や塗布液の粘度等のい
わゆる塗布条件を調整し直すことも要しな−１゜ シンナーを基板周縁に供給する前記従来技術のように溶
媒を液体のまま吐出させたならば基板の大きさにもよる
が溶媒を約３ｃｃ〜Ｓｅｅ要するところ、本願の発明に
係る装置では約ｉｃｃ〜２ｃｃの消費量ですむという利
点がある。また、本発明におけるガス供給ノズルは溶媒
蒸気を供給するものであるか呟従来例のようなボタ落ち
現象もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転塗布装置の縦断面図、第２図
はその〃ス噴射手段の底面図、ＰＪＩＪ３図は従来例に
よる回転塗布装置の概要図である。 １・・・基板、　　２・・・スピンチャック、３・・・
塗布液、　４・・・塗布液吐出ノズル、５・・・ガス供
給手段、　６・・・給気管、　８・・・が大供給ノズル
、　８＆・・・ガス噴孔、　１０・・・飛散防止カップ
、　　１１・・・排気手段、　　１２・・・排気口、１
３・・・ガス流整流似。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板を保持して回転するスピンチャックと、回転す
   る基板に塗布液を供給する塗布液吐出ノズルと、塗布液
   の飛散を防止する飛散防止カップとを備えて成る基板の
   回転塗布装置において、 基板の周縁部に沿つて基板を囲むように塗布液の溶媒蒸
   気を含むガスを供給するガス供給ノズルを配設し、飛散
   防止カップに排気口を形成して成り、ガス供給ノズルよ
   り供給した塗布液の溶媒蒸気を含むガスの流れが基板周
   囲を通過するように構成したことを特徴とする基板の回
   転塗布装置 ２、ガス供給ノズルがスピンチャックの上方に設けた円
   輪状給気管の下面に多数のガス噴孔をあけてなる特許請
   求の範囲第１項に記載の基板の回転塗布装置 ３、飛散防止カップが、その下部に排気手段と連通連結
   された排気口を有し、カップ内のスピンチャックの下方
   には基板の直径よりも大径のガス流整流板を備え、ガス
   流を基板の周縁に沿つて均等に流下するように構成した
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の基板の回転塗
   布装置