KR101308779B1 - 도포 방법 및 도포 장치와 포토마스크 블랭크의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있어, 기판 간의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있음과 함께, 액조 내에 딸려 들어간 부유 이물을 효율적으로 제거하여, 이물에 의한 도포 결함을 대폭 저감할 수 있는 도포 방법 및 도포 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명은, 도포액을 채운 액조로부터 노즐을 통과하여, 노즐 선단 개구부에 도달한 도포액을 기판의 피도포면에 접액시켜, 기판과 노즐을 상대적으로, 피도포면에 대하여 평행하게 이동시킴으로써, 피도포면에 도포액을 도포하여 피도포면에 도포막을 형성하는 도포 방법이다. 이 도포 방법에서, 일회의 도포 종료 후에, 액조에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시킨다. 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 액조 내의 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 오버플로우시킴으로써, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨까지 도포액의 액면을 하강시킨다.

도포액, 액면 레벨, 액조, 노즐, 오버플로우

Description

도포 방법 및 도포 장치와 포토마스크 블랭크의 제조 방법{COATING METHOD AND COATING APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTO MASK BLANK}

본 발명은, 기판의 피도포면에 모관 현상을 이용하여 도포액을 도포하는 도포 방법 및 도포 장치와 이 도포 방법을 포토마스크 블랭크의 제조에 적용한 포토마스크 블랭크의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 포토리소그래피법을 이용한 패턴 형성에서는, 포토 레지스트 등의 도포액을 기판 상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정이 필요하다. 이 도포액을 도포하는 도포 장치(코터)로서, 소위 스핀 코터가 알려져 있다. 이 스핀 코터는, 수평으로 유지한 기판(의 피도포면)의 중앙에 도포액을 적하한 후, 이 기판을 수평면내에서 고속 회전시킴으로써, 원심력의 작용에 의해 도포액을 기판 전체면에 신전시켜, 기판 표면에 도포막을 형성하는 것이다.

그러나, 이 스핀 코터에서는, 기판의 주연부에 프린지라고 불리는 레지스트의 부풀어오름이 발생하게 된다고 하는 문제가 있었다. 이러한 프린지가 발생하면, 레지스트막의 막 두께가 기판면 내에서 불균일하게 되어, 패턴을 형성했을 때에 CD의 면 내 변동이 생기게 된다. 특히 이러한 프린지의 부풀어오름은, 기판의 형상이 회전 대상이 아닌 경우(직사각형 등)에는 막 두께의 불균일을 조장한다. 또한, 액정 표시 장치나 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크에서는, 기판이 대형화, 대중량화함과 함께, 일정 속도에서의 회전 구동 기구가 얻기 어렵다고 하는 문제가 생긴다. 또한, 큰 회전 공간(쳄버)의 필요성, 도포액의 손실 등의 문제가 생긴다.

한편, 대형 기판에 바람직한 도포 장치로서, 종래, 「CAP 코터」라고 통칭되는 도포 장치가 제안되어 있다(예를 들면 일본 특개 2004-6762호 공보(특허 문헌1)참조). 이 CAP 코터는, 내부에 모관 형상의 간극을 갖는 노즐을 기판의 피도포면에 대하여 접근시켜, 도포액을 채운 액조로부터 노즐을 통과하여, 노즐 선단 개구부에 도달한 도포액을 기판의 피도포면에 접액시키고, 이 상태에서 상기 기판과 상기 노즐을 상대적으로, 피도포면에 평행하게 이동시킴으로써, 상기 기판의 피도포면에 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 것이다. 이러한 도포 장치는, 액정 장치 제조용 등, 사이즈가 다종 존재하는 대형 포토마스크용 포토마스크 블랭크를 제조하는 데에 매우 유용하게 이용할 수 있다. 이는 모관 현상을 사용하기 때문에, 매우 균일하게 대면적의 도포를 행할 수 있는 이점 외에, 사이즈가 혼재하는 경우에도, 사이즈마다 노즐을 교환할 필요없이, 연속적으로 도포를 행할 수 있기 때문이다.

그런데, 이러한 CAP 코터는, 노즐을 통과하는 도포액에 작용하는 모관 현상, 나아가서는, 모관 현상에 영향을 주는 인자에 변동이 있으면, 도포 성능의 균일성을 유지할 수 없다. 예를 들면, 기판 표면에 포토 레지스트 등의 도포막을 형성하 는 경우, 모관 현상을 이용하는 상기 노즐의 액 토출량은, 액조에 축적된 도포액의 액면 높이에 따라 서로 다르다. 이 때문에, 매회의 도포마다, 액조 내의 도포액의 액면 높이를 일정하게 되도록 해두지 않으면, 기판 사이에서 도포막 두께의 변동이 생기게 된다. 따라서, 특허 문헌 1에서는, 일회일회의 도포마다의 액면 레벨을 액면 센서에서 감시하여, 도포 개시 시의 액조의 액면 레벨을 일정하게 하는 기술이 기재되어 있다. 또한, 일본 특개평 8-224528호 공보(특허 문헌 2)에서는, 용기(액조) 내의 유체(도포액)의 레벨을 컨스턴트하게 유지하기 위해, 용기 내에 오버플로우관이 배치되어 있는 것이 기재되어 있다.

상기 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는, 전술한 바와 같이, 일회의 도포마다의 액면 레벨을 액면 센서에서 감시하여, 도포 개시 시의 액조의 액면 레벨을 일정하게 하고 있다. 이는, 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 일정하게 함으로써, 모관 현상에 의해 노즐을 상승하는 도포액의 저항을 재현성 좋게 일정하게 하여, 도포액의 막 두께를 일정하게 하는 데에 있어서 이점이 있기 때문이다. 그러나, 이 특허 문헌 1에 개시된 바와 같은 액면 센서를 사용하여도, 일회의 도포마다 보급하는 도포액의 액면을 재현성 좋고 정치하면서 일정하게 하는 것이 용이하지는 않다. 그 이유를, 도 7을 참조하여 설명한다. 첫째로, 액면 센서(204)의 검지에 딜레이(지연)가 생긴다. 둘째로, 도포액(21)이 수용된 액조(200)에 연결되는 연통관(201) 부분에 액면 센서(204)를 부착하여 액면을 검지하고 있지만, 이 연통 관(201) 부분의 직경이 비교적 작다. 이 때문에 액면의 면적이 작아, 도포액의 표면 장력의 영향에 의해 액면 검지에 오차가 생기기 쉬운 것 등을 예로 들 수 있다.

또한, 도포를 반복하면, 기판에 의한 딸려 들어감 등에 의해, 액조(200) 내에 미소한 이물(9)이 혼입하는 것은 완전하게는 피할 수 없다. 이러한 이물(9) 중에는, 도포액(21)보다 비중이 작아, 도포액 표면 가까이에 부유하는 것(부유 이물)이 있다. 특허 문헌 1에 개시된 도포 장치에서도 마찬가지이지만, 통상적으로, 도포액의 공급은, 액조(200)의 저벽에 부착한 급액 라인(202)으로부터 행해지고, 도포액의 배출은, 동일하게 액조(200)의 저벽에 부착한 배액 라인(203)으로부터 행해진다(도 7을 참조). 액조(200) 내의 도포액(21)은, 일회의 도포마다 일부 배출과, 공급을 반복한다. 이 때 도포액을 순환시켜서 이용하는 것이 가능하며, 순환의 과정에서 이물을 필터에 의해 제거할 수는 있다. 그러나, 전술한 이물(9)은 액조(200)의 상방 위치까지 축적된 도포액 표면에 부유하기 때문에, 액조(200)의 저벽의 배액 라인(203)으로부터는 배출될 기회가 거의 없다. 그 결과, 상기의 이물(9)은 액조 내에 체류하고, 나아가서는, 차례로 액조 내에 축적되게 된다. 이러한 이물이, 노즐에 부착하여 노즐 내에서의 도포액의 상승을 방해하거나, 나아가서는 도포 시에 기판에 부착하거나 하면, 그 부위는 도포 결함으로 된다. 그 때문에, 그 기판을 포토마스크 블랭크, 또한 포토마스크로서 사용할 수 없게 된다. 또한, 이물이 레지스트막 내에 혼입한 채 패터닝이 행해지면, 예를 들면 현상 단계에서 이물이 탈락하고, 그 부위가 최종적으로는 백 결함(핀 홀 결함)으로 되게 되는 경우가 있다.

한편, 상기 특허 문헌 2에 개시된 기술에서는, 액조 내에 오버플로우관이 가라 앉혀져 있어, 유체의 레벨이 오버플로우관의 상단에 도달하면 즉시 유체가 유출한다는 기재가 있다. 그러나, 이러한 장치에서는, 기판 등에 의해 유체(도포액) 내에 딸려 들어간 부유 이물은, 오버플로우관의 주위의 것만은 유출할 수 있지만, 노즐 부근의 것은 계속해서 체류하게 되어, 이물에 의한 도포 결함을 효과적으로 저감할 수 없다고 하는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 제1 목적은, 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있어, 기판 간의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있음과 함께, 액조 내에 딸려 들어간 부유 이물을 효율적으로 제거하여, 이물에 의한 도포 결함을 대폭 저감할 수 있는 도포 방법 및 도포 장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은, 본 발명의 도포 방법을 적용하여 기판 상에 포토 레지스트를 도포하여 포토 레지스트막을 형성함으로써, 기판 간의 도포막 두께의 균일성이 양호하고, 도포 결함이 저감된 포토마스크 블랭크의 제조 방법을 제공 하는 데에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

<구성 1>

도포액을 채운 액조로부터 노즐을 통과하여, 노즐 선단 개구부에 도달한 도포액을 기판의 피도포면에 접액시켜, 상기 기판과 상기 노즐 중 적어도 한쪽을, 상 기 피도포면에 대하여 평행하게 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 도포액을 도포하여 상기 피도포면에 도포막을 형성하는 도포 방법으로서, 일회의 도포 종료 후에, 상기 액조에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시키고, 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 상기 액조 내의 상기 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 오버플로우시킴으로써, 상기 제1 액면 레벨까지 상기 도포액의 액면을 하강시키는 것을 특징으로 하는 도포 방법.

구성 1의 발명에 따르면, 오버플로우에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있으므로, 기판 간의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 일회의 도포 종료 후에, 액조에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시키고, 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 액조 내의 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 오버플로우시키므로, 액조 내에 딸려 들어간 부유 이물을 오버플로우에 의해 효율적으로 제거할 수 있어, 이물에 의한 도포 결함을 대폭 저감할 수 있다.

<구성 2>

상기 액조는, 상기 제1 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 갖고, 상기 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시킴으로써, 상기 도포액의 액면을 상기 제1 액면 레벨로 하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 도포 방법.

구성 2의 발명에 따르면, 상기 액조는, 상기 제1 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 가짐으로써, 상기 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시키므로, 오버플로우판의 높이에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있다.

<구성 3>

상기 액조는, 상기 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되고, 상기 오버플로우 시에는, 상기 도포액이 상기 도포층으로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 도포 방법.

구성 3의 발명에 따르면, 상기 액조는, 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되므로, 오버플로우 시에는, 도포액이 상기 도포층으로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 구성으로 할 수 있다.

<구성 4>

상기 오버플로우는, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 구성 3에 기재된 도포 방법.

구성 4의 발명에 따르면, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써, 오버플로우가 행해지므로, 도포 개시 시의 액면 레벨이 일정하게 제어되고, 동시에 도포조 내의 부유 이물이 오버플로우조에 유입하여 도포조로부터 제거된다.

<구성 5>

상기 오버플로우조로부터 배액된 도포액은, 필터 부재에 의해 이물이 제거된 후, 상기 도포조에 공급되는 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 도포 방법.

구성 5의 발명에 따르면, 상기 오버플로우조로부터 배액된 도포액은, 필터 부재에 의해 이물이 제거된 후, 상기 도포조에 공급되므로, 배액된 부유 이물을 포함하는 도포액은 일단 완전히 정화되어, 순환 이용되기 때문에, 도포 결함이 대폭 저감 가능하게 된다.

<구성 6>

상기 도포액의 보급은, 상기 노즐이 액조 내의 도포액에 침지된 상태에서 행해지는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 도포 방법.

구성 6의 발명에 따르면, 도포액의 보급은, 노즐이 액조 내의 도포액에 침지된 상태에서 행해지므로, 노즐의 건조를 방지할 수 있다고 하는 이점이 있다.

<구성 7>

상기 도포액의 보급 후, 상기 노즐의 적어도 일부를 도포액으로부터 부상시키고, 그 후에, 상기 오버플로우조의 배액을 행하는 것을 특징으로 하는 구성 4 내지 6 중 어느 하나에 기재된 도포 방법.

구성 7의 발명에 따르면, 도포액의 보급 후, 노즐의 적어도 일부를 도포액으로부터 부상시키고, 그 후에, 오버플로우조의 배액을 행함으로써, 노즐이 도포액면 상에 부상하고, 액면의 진동이 잔잔해진 후에 오버플로우에 의한 액면 레벨의 제어가 행해지므로, 도포 개시 시의 액면 레벨을 보다 재현성 좋고 정확하게 제어할 수 있다고 하는 이점이 있다.

<구성 8>

선단 개구부에 연통하는 간극을 구비하고, 도포액을 상기 간극을 거쳐서 상기 선단 개구부에 유도하는 노즐과, 도포액을 수용하고, 상기 도포액에 상기 노즐의 적어도 일부를 침지시킴으로써 상기 노즐에 도포액을 공급하는 액조와, 상기 노즐의 상기 선단 개구부를 기판의 피도포면에 대하여 접근시키고, 상기 선단 개구부에 유도된 도포액을 상기 기판의 피도포면에 접액시키는 노즐 접리 수단과, 상기 노즐 접리 수단에 의해 상기 노즐의 상기 선단 개구부를 기판의 피도포면에 대하여 접근시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 노즐 중 적어도 한쪽을, 상기 기판의 피도포면에 평행하게 이동시키는 이동 수단과, 상기 노즐 접리 수단 및 상기 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고, 상기 액조는, 내부에 도포액을 보급하는 급액 라인과, 도포액의 액면이 소정의 액면 레벨을 초과했을 때에, 도포액을 오버플로우시키는 오버플로우 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 도포 장치.

구성 8의 발명에 따르면, 본 발명에 따른 도포 방법을 실시하는 데에 바람직한 도포 장치를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 도포 장치를 이용하여 기판 상에의 도포막 형성을 행함으로써, 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있어, 기판 간의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있음과 함께, 액조 내에 딸려 들어간 부유 이물을 효율적으로 제거하여, 이물에 의한 도포 결함을 대폭 저감할 수 있다.

<구성 9>

상기 액조는, 상기 오버플로우 수단으로서, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 갖고, 상기 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시킴으로써, 도포액의 액면 레벨이 상기 오버플로우판의 높이에 의해 일정하게 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 구성 8에 기재된 도포 장치.

구성 9의 발명에 따르면, 상기 액조는, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 가짐으로써, 상기 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시키므로, 오버플로우판의 높이에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있다.

<구성 10>

상기 액조는, 상기 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되고, 상기 오버플로우 시에는, 상기 도포액이 상기 도포층으로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 것을 특징으로 하는 구성 8 또는 9에 기재된 도포 장치.

구성 10의 발명에 따르면, 상기 액조는, 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되므로, 오버플로우 시에는, 도포액이 상기 도포층으로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 구성으로 할 수 있다.

<구성 11>

상기 오버플로우(1)는, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 구성 10에 기재된 도포 장치.

구성 11의 발명에 따르면, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써, 오버플로우가 행해지므로, 도포 개시 시의 액면 레벨이 일정하게 제어되고, 동시에 도포조 내의 부유 이물이 오버플로우조에 유입하여 도포조로부터 이물을 제거할 수 있다.

<구성 12>

상기 오버플로우조로부터 배액된 도포액 내의 이물을 제거하는 필터 수단과, 이물 제거 후의 도포액을 상기 도포조에 순환시키는 순환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 11에 기재된 도포 장치.

구성 12의 발명에 따르면, 오버플로우조로부터 배액된 도포액은, 필터 수단에 의해 이물이 제거된 후, 도포조에 순환되므로, 배액된 부유 이물을 포함하는 도포액은 일단 완전히 정화되어, 순환 이용되기 때문에, 도포 결함이 대폭 저감 가능하게 된다.

<구성 13>

도포액이 포토 레지스트이고, 구성 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 도포 방법에 의해 기판의 피도포면에 상기 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

구성 13의 발명에 따르면, 본 발명의 도포 방법을 적용하여, 기판 상에 포토 레지스트를 도포하여 포토 레지스트막을 형성함으로써, 기판 간의 도포막 두께의 균일성이 양호하여, 도포 결함이 저감된 포토마스크 블랭크가 얻어진다.

<구성 14>

구성 13의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크 블랭크에, 소정의 패터닝을 실시하여, 포토마스크로 하는 것을 특징으로 하는 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법.

구성 14의 발명에 따르면, 도포 결함, 또는 결함이라고는 식별되지 않는 약간의 도포 불균일이 억지된 포토마스크 블랭크를 이용하므로, 패턴 형성 정밀도가 매우 좋은 포토마스크가 얻어진다.

<구성 15>

구성 14에 기재된 제조 방법에 의한 포토마스크를 이용하여, 노광 장치에 의해, 그 포토마스크에 형성된 패터닝을 피전사체 상에 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.

구성 15의 발명에 따르면, 패턴의 형상이 원하는 정밀도로 행해진 포토마스크를 사용하기 때문에, 전사 정밀도가 양호하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 도포 방법 및 도포 장치와 본 발명의 도포 방법을 적용한 포토마스크 블랭크의 제조 방법을 실시하기 위한 최량의 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

본 발명은, 도포액을 채운 액조로부터 노즐을 통과하여, 노즐 선단 개구부에 도달한 도포액을 기판의 피도포면에 접액시켜, 상기 기판과 상기 노즐 중 적어도 한쪽을, 피도포면에 평행하게 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 도포액을 도포하여 상기 피도포면에 도포막을 형성하는 도포 방법으로서, 일회의 도포 종료 후에, 상 기 액조에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시키고, 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 상기 액조 내의 상기 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 오버플로우시킴으로써, 상기 제1 액면 레벨까지 상기 도포액의 액면을 하강시키는 것을 특징으로 하는 도포 방법이다.

이러한 본 발명의 도포 방법에 따르면, 오버플로우에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있으므로, 기판 간의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 일회의 도포 종료 후에, 액조에 도포액의 보급을 행하여, 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시키고, 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 액조 내의 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 오버플로우시키므로, 액조 내에 딸려 들어간 부유 이물을 오버플로우에 의해 효율적으로 제거할 수 있어, 이물에 의한 도포 결함을 대폭 저감할 수 있다.

여기에서, 상기 액조는, 제1 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 갖는 구성으로 할 수 있다. 이러한 구성에서는, 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시킴으로써, 도포액의 액면을 상기 제1 액면 레벨로 한다. 즉, 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시키므로, 오버플로우판의 높이에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있다.

특히, 도포액의 오버플로우 시, 오버플로우판을 향하여, 도포액 표면 부근의 흐름이 생기기 때문에, 이물이 이 흐름에 의해, 이동되기 쉽다.

또한, 액조는, 상기 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되고, 상기 오버플로우 시에는, 상기 도포액이 상기 도포층으로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 구성으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써 오버플로우가 행해지므로, 도포 개시 시의 액면 레벨이 일정하게 제어됨과 동시에, 도포조 내의 부유 이물이 오버플로우조에 유입하기 때문에, 도포조로부터는 부유 이물이 효율적으로 제거된다.

다음으로, 본 발명의 도포 방법을 실시하는 데에 있어서 바람직하게 이용할 수 있는 도포 장치의 일 실시 형태를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 상기 도포 장치의 측면 개략도, 도 2는 그 정면 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 도포 장치(1)는, 베이스 프레임(11)에 설치된 도포 수단(2)과, 이동 프레임(12)에 설치된 흡착 수단(3)과, 이동 프레임(12)을 베이스 프레임(11) 상에서 수평 방향으로 이동시키는 이동 수단(4)과, 기판(10)을 착탈 가능하게 유지하는 유지 수단(5)과, 도시하지 않은 제어부를 구비하고 있다.

도포 수단(2)은, 피도포면을 하방을 향한 상태의 기판(10)에 대하여 도포액의 도포를 행하는 것이다. 이 도포 수단(2)은, 사각 형상의 베이스 프레임(11)의 대략 중앙에 설치되어 있다. 도포 수단(2)의 구성에 대해서는 나중에 더욱 상세히 설명한다.

이동 프레임(12)은, 대향하는 한쌍의 측판(121)과, 이 측판(121)을 연결하는 천판(122)이 일체적으로 형성되어 있다. 이동 프레임(12)은, 기판(10)과 도포 수단(2)과의 위치 정밀도가 빗나가는 일이 없도록, 충분한 기계적 강도를 갖고 있다. 또한, 이동 프레임(12)은, 리니어 웨이(41)를 개재하여, 베이스 프레임(11)과 수평 방향으로 이동 가능하게 연결되어 있다. 그리고, 이동 프레임(12) 내에는, 흡착 수단(3)이 설치되어 있다. 이 흡착 수단(3)은, 예를 들면, 천판(122)의 대략 중앙부에 복수의 흡착 구멍(도시하지 않음)이 천설된 흡착판으로 이루어진다. 또한, 이동 프레임(12)의 한쪽의 측판(121)에는, 후술하는 볼 스크루(42)가 나사 결합하는 너트가 형성된 이동부(13)가 천설되어 있다.

이동 수단(4)은, 이동 프레임(12)의 한쌍의 측판(121)을 가이드시키면서 이동시키는 한쌍의 이동용 리니어 웨이(41)와, 이동부(13)의 너트에 나사 결합하는 볼 스크루(42)와, 그 볼 스크루(42)를 회전시키는 모터(43)로 구성되어 있다. 도시하지 않은 제어부로부터의 지시에 의해 모터(43)를 회전시키면 볼 스크루(42)가 회전하여, 이동부(13)를 볼 스크루(42)의 회전 방향에 따른 방향으로 소정의 거리만큼 수평 이동시킬 수 있다.

유지 수단(5)은, 베이스 프레임(11)과 일체적으로 형성된 유지 수단용 프레임(51), 그 유지 수단용 프레임(51) 상에 설치된 한쌍의 유지용 리니어 웨이(53), 그 한쌍의 유지용 리니어 웨이(53)에 가이드되어 상기 유지 수단용 프레임(51) 상을 이동한 베이스판(52), 그 베이스판(52)을 수평 방향으로 이동시키는 리니어 모터(54), 로드 선단에 각각 유지 부재(55)를 설치한 복수의 에어 실린더(또는 전자 솔레노이드)(56)를 구비한다. 또한, 각 에어 실린더(56)는, 여러 기판 사이즈에 대응할 수 있도록 베이스판(52)의 임의의 부착 위치에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 또한, 상기 유지 부재(55)는, 기판(10)의 주연부를 재치하는 재치면과, 기판(10)의 위치 결정을 행하는 계지용 단차로 이루어져 있다. 유지 부재(55)는, 예를 들면 사각 형상의 기판(10)에 대해서는, 기판(10)의 네 구석을 유지하도록 베이스판(52)의 네 구석에 배설되어 있다. 물론, 유지 부재(55)의 배설 위치는, 기판의 형상, 위치 정밀도 등을 고려하여 적절히 변경할 수 있다.

다음으로, 상기 구성의 도포 장치(1)의 전체적인 동작을 설명한다.

우선 상기 도포 장치(1)의 초기 상태는, 베이스판(52)이 기판(10)의 세트 위치에 있고, 이동 프레임(12)이 흡착 위치에 있고, 또한 베이스판(52) 상의 네 구석에 있는 각 에어 실린더(56)의 로드가 하강되어 있는 상태이다.

다음으로, 작업자(또는 로봇)가, 피도포면을 하향으로 한 상태에서 기판(10)을 유지 부재(55)의 재치면에 재치한다. 유지 부재(55)에는 상기 계지용 단차를 형성하고 있으므로, 기판(10)을 용이하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 이 계지용 단차에 의해, 베이스판(52)이 세트 위치로부터 흡착 위치로 이동해 정지할(후술) 때, 기판(10)을 계지할 수 있다.

이와 같이 하여 기판(10)이 유지 부재(55)에 재치되면, 이후에는 제어부로부터의 지시에 의해 다음과 같이 동작한다.

우선, 베이스판(52)이 리니어 모터(54)에 의해 흡착 위치까지 이동해 정지한다. 이와 같이 하여 유지 수단(5)이 흡착 위치에 위치 결정되면, 그 네 구석에 있는 4개의 에어 실린더(56)의 로드가 동시에 상승하여, 기판(10)을 흡착 수단(3)에 당접 또는 근접시킨다. 여기서 흡착 수단(3)에 의한 흡인에 의해 기판(10)이 흡착 수단(3)에 흡착된다. 그리고, 각 에어 실린더(56)의 로드가 하강하면, 이동 프레임(12)이 처리 위치 방향으로 이동해 간다. 이동 프레임(12)이 처리 위치를 통과하는 도중에, 피도포면이 하향의 기판(10)의 피도포면에, 하방으로부터 도포 수단(2)에 의해 도포액의 도포가 행해진다.

그리고, 도포 수단(2)에 의한 도포가 종료하면, 모터(43)(볼 스크루(42))를 역회전시켜서, 이동 프레임(12)이 처리 위치로부터 흡착 위치까지 되돌아간다. 그 시점에서 각 에어 실린더(56)의 로드가 상승하여, 유지 부재(55)의 재치면과 기판(10)을 당접시킨다. 이 때, 기판(10)은 유지 부재(55)의 계지용 단차에 의해 위치 결정된다. 그리고, 흡착 수단(3)에 의한 흡착을 정지시킨 후, 각 에어 실린더(56)의 로드를 동시에 하강시켜, 도포 완료된 기판(10)을 유지 부재(55)에 재치시킨다. 다음으로, 베이스판(52)을 리니어 모터(54)에 의해 흡착 위치로부터 세트 위치까지 이동시키고, 작업자(또는 로봇)가 도포 완료된 기판(10)을 유지 부재(55)로부터 취출한다. 또한, 상기 이동 프레임(12)의 이동은, 볼 스크루(42)를 이용하는 것 외에, 리니어 모터 등 다른 수단을 이용하여도 된다.

이상과 같이 하여, 1회의 도포 작업이 완료된다. 또한, 전술한 구성에서는, 이동 프레임(12)(흡착 수단(3))이 처리 위치 방향으로 이동해 가서, 처리 위치를 통과하는 도중에, 기판(10)의 피도포면에 하방으로부터 도포 수단(2)에 의해 도포액의 도포가 행해지는 구성으로 하고 있다. 그러나, 예를 들면, 이동 프레임(12)을 이동시키지 않고(즉 기판(10)을 소정 위치에 고정한 채), 도포 수단(2)을 수평 방향으로 이동시켜서 도포를 행하는 구성으로 하여도 된다. 나아가서는, 이동 프레임(12)과 도포 수단(2)의 쌍방을 이동시키는 구성으로 하여도 된다.

다음으로, 상기 도포 수단(2)의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은, 이 도포 장치에서의 도포 수단(2)의 구성을 도시하는 단면도이다.

도포 수단(2)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 액조(20)에 담겨진 도포액(예를 들면 액체 형상의 포토 레지스트액)(21)을 노즐(22)의 모관 형상 간극(23)에서의 모세관 현상에 의해 상승시키고, 하방으로 향해진 기판(10)의 피도포면에 노즐(22)의 선단부(상단부)(22a)(도 4참조)를 근접시켜, 노즐 선단부(22a)까지 상승한 도포액을 해당 노즐 선단부(22a)를 통하여 상기 기판(10)의 피도포면에 접액시키도록 구성되어 있다.

여기에서, 상기 액조(20)는, 기판(10)의 가로 방향의 한변의 길이, 즉 전술한 이동 프레임(12)에 의해 이동되는 세로 방향에 직교하는 방향(도 3에서는 지면에 직교하는 방향으로 되어 있음)의 한변의 길이보다도 긴 횡폭을 갖고 있다(후술하는 도 6을 참조). 이 액조(20)는, 지지 플레이트(24)의 상단측에, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 지지 플레이트(24)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 부착되어 지지되어 있다.

그리고, 이 지지 플레이트(24)는, 그 하단측에서, 서로 직교하여 배치된 지지용 리니어 웨이(25, 26)를 개재하여, 베이스 프레임(11)의 바닥 프레임(14) 상에 지지되어 있다. 즉, 지지 플레이트(24)는, 바닥 프레임(14) 상에서, 직교하는 2방향에의 위치 조정이 가능하게 되어 있다. 또한, 이 지지 플레이트(24)에는, 슬라 이드 기구(27)를 개재하여, 액조(20) 내에 수납된 노즐(22)을 지지하는 지지간(28)이 부착되어 있다. 상기 슬라이드 기구(27)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 지지간(28)을 지지 플레이트(24)에 대하여 상하 방향으로 이동 조작하는 노즐 접리 수단으로서 기능한다. 즉, 액조(20)와 노즐(22)은, 서로 독립적으로, 지지 플레이트(24)에 대하여 상하 방향으로 이동 조작할 수 있도록 되어 있다.

도 4는, 상기 도포 수단(2)의 주요부의 구성을 도시하는 단면도이다. 상기 지지간(28)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 액조(20)의 저면에 형성된 투공(20b)을 통하여, 이 액조(20) 내에 상단측을 진입시키고 있다. 이 지지간(28)의 상단부(28a)에는 상기 노즐(22)이 부착되어 있다. 즉, 노즐(22)은, 지지간(28)에 지지되어, 액조(20) 내에 수납되어 있다. 이 노즐(22)은, 적어도 전술한 기판(10)의 가로 방향(도 4에서는 지면에 직교하는 방향으로 되어 있음)의 길이에 상당하는 길이(횡폭)를 갖고 구성된다. 노즐(22)은, 이 방향(길이 방향)을 따라, 슬릿 형상의 모관 형상 간극(23)을 갖고 있다. 그리고 이 노즐(22)은, 이 모관 형상 간극(23)을 사이에 두고 선단측의 폭이 좁아져 뾰족한 것 같은 단면 형상을 갖고 있다. 이 모관 형상 간극(23)의 상단부(23a)는, 노즐(22)의 선단부(22a)에서, 이 노즐(22)의 대략 전체 길이(횡폭)에 걸치는 슬릿 형상으로 개구하고 있다. 또한, 이 모관 형상 간극(23)은, 노즐(22)의 하방측을 향해서도 개구하고 있다.

또한, 액조(20)의 상면부에는, 노즐(22)의 선단부(22a)가 이 액조(20)의 상방측으로 돌출되기 위한 투공부(20b)가 형성되어 있고, 또한, 액조(20) 내의 도포액(21)이 대기에 접촉되는 것을 가능한 한 방지하기 위해, 액조(20)의 상면부는, 상단측의 폭이 좁게 오므라드는 것 같은 단면 형상을 갖고 있다. 또한, 액조(20)의 저면의 투공(20b)의 주위와 노즐(22)의 저면과는 자바라(29)로 연결되어 있어, 상기 투공(20b)으로부터 액조(20) 내의 도포액(21)이 누설되는 것을 방지하고 있다.

여기에서, 본 실시 형태에서의 상기 액조(20)의 구성을, 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 도 6은 액조(20)의 길이 방향(정면측으로부터 본 경우의 횡폭 방향)의 단면도이다. 이 액조(20)의 내부에는, 측면측으로부터 본 경우의 폭 방향의 전체 길이에 걸쳐서 소정의 제1 높이 h1의 오버플로우판(6)을 갖는다. 액조(20)는, 이 오버플로우판(6)에 의해, 도포조(20A)와 오버플로우조(20B)와의 2개의 부분(영역)으로 구획되어 있다. 이 오버플로우판(6)은, 도포 개시 시의 원하는 액면 레벨을, 소정의 제1 높이 h1로 규제하는 것이다. 또한, 액조(20) 내, 상기 도포조(20A) 내에 상기 노즐(22)이 수납되므로, 도포조(20A)의 횡폭은 적어도 노즐(22) 전체가 수납되는 데에 지장이 없을 정도의 길이를 갖고 있다. 또한 상기 오버플로우조(20B)의 횡폭은 특히 제약은 없고 임의이다. 그러나, 오버플로우조(20B)의 횡폭이 너무 길면, 액조(20) 전체의 횡폭이 필요 이상으로 길어지게 되므로, 오버플로우조(20B)의 횡폭은, 본 발명의 효과를 충분히 발휘할 수 있을 정도의 되도록이면 짧은 횡폭으로 하는 것이 적당하다. 또한, 상기 도포조(20A)의 저면에 설치된 급액 라인(7)을 통과하여 도포액(21)이 도포조(20A)에 공급된다(도 6 중 화살표 A). 그리고, 상기 오버플로우조(20B)의 저면에 설치된 배액 라인(8)을 통과하여 오버플로우조(20B) 내의 도포액(2l)이 배액된다(도 6 중 화살표 B). 또 한, 본 실시 형태에서는, 도포조(20A)의 측벽에 연결되는 연통관(100)을 설치하고 있다. 이 연통관(100)에는, 도포조(20A)에 도포액(21)을 공급할 때의 공급량의 제어를 행하기 위한 액면 센서(도시하지 않음)를 부착할 수 있다.

도 5는, 상기 도포 수단(2)이 도포를 행하고 있는 상태를 도시하는 단면도이다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 액조(20)에 담겨진 도포액(21)을 노즐(22)의 슬릿 형상의 모관 형상 간극(23)(간극 간격 T)에서의 모세관 현상에 의해 상승시킨다. 하방으로 향해진 기판(10)의 피도포면(10a)에 노즐(22)의 선단부(상단부)(22a)를 소정의 도포 갭 G를 두고 근접시킨다. 노즐 선단부(22a)까지 상승한 도포액(21)을 그 노즐 선단부(22a)를 통하여 상기 기판(10)의 피도포면(10a)에 접액시키면서, 기판(10)과 노즐(22)을 상대적으로, 또한 피도포면(10a)에 대하여 평행하게 이동시킨다. 이에 의해, 기판(10)의 피도포면(10a)에 도포액(21)을 도포하여 도포막(21a)을 형성한다. 이 때의 기판(10)과 노즐(22)의 상대적인 이동 방향은, 도 5 내의 화살표 V로 나타낸 바와 같이, 노즐(22)의 선단부(22a)에서 모관 형상 간극(23)이 형성하는 슬릿 형상의 개구와 직교하는 방향이다.

다음으로, 상기 도포 장치의 도포 수단(2)의 동작을 더욱 상세히 설명함과 함께, 이 도포 장치를 사용하여 실시하는 본 발명의 도포 방법에 대해서도 상세히 설명한다.

(1) 일회의 도포가 종료한 후, 액조(20)를 소정 위치까지 하강시킨다. 또 노즐(22)을 액조(20)(도포조(20A)) 내의 도포액(21)에 침지시킨다(도 4에 도시하는 상태로서, 말하자면 액조(20)와 노즐(22)의 위치의 초기 상태임).

또한, 이 시점에서, 도포조(20A) 내의 도포액(21)의 액면 레벨은, 오버플로우판(6)의 제1 높이 h1보다도 내려가 있다. 그 이유는, 전회의 도포에 소비되어 있기 때문이다. 또한, 오버플로우조(20B) 내의 도포액은 배액 라인(8)으로부터 배액되어 있다.

(2) 다음으로, 배액 라인(8)을 닫은 상태에서, 급액 라인(7)으로부터 도포액을 도포조(20A)에 공급(보급)한다. 도포조(20A) 내의 도포액의 액면 레벨은 우선 오버플로우판(6)의 제1 높이 h1까지 도달한다. 또한 도포액의 공급을 계속하면, 도포액은 오버플로우판(6)의 상단(6a)으로부터 흘러 나와 오버플로우조(20B)에 유입한다. 배액 라인(8)은 닫혀져 있으므로, 오버플로우조(20B) 내의 도포액의 액면 레벨이 상승하여 오버플로우판(6)의 제1 높이 h1까지 도달한다. 그리고, 또한 액조(20) 내의 전체의 도포액(21)의 액면 레벨이 소정의 제2 높이 h2(h2>h1)까지 도달한 시점에서, 도포액의 공급을 정지한다(도 6의 (a)의 상태). 또한, 이 때의 도포액의 공급량은, 전술한 연통관(100)에 액면 센서를 설치하여 액면 높이를 감시함으로써 제어하여도 된다.

(3) 다음으로, 배액 라인(8)을 열어, 오버플로우조(20B) 내의 도포액을 배출한다. 이 때, 도포조(20A) 내의 도포액의 적어도 일부가 오버플로우판(6)으로부터 오버플로우하여 오버플로우조(20B)에 유입한다(도 6의 (b)의 상태). 이 때, 오버플로우조를 향하여, 적어도 도포액의 표면 부근에서는 한 방향의 도포액의 흐름(이동)이 생긴다. 그리고 이 오버플로우에 의해, 도포조(20A) 내에 딸려 들어가 도포 액 표면에 부유하고 있는 이물(9)도 오버플로우조(20B)에 효율적으로 유입한다. 이 때문에, 도포조(20) 내의 도포액으로부터 이물(9)은 제거된다.

그리고, 도포조(20A)의 액면 레벨은, 오버플로우판(6)의 제1 높이 h1과 동일하게 되어, 즉 도포 개시 시의 원하는 액면 레벨에 일정하게 관리된다(도 6의 (c)의 상태).

이와 같이, 본 발명에서는, 일회의 도포 종료 후에, 도포조(20A)에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨 h1을 초과하는 제2 액면 레벨 h2까지 액면을 일단 상승시킨다. 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 제2 액면 레벨 h2까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판(6)의 상단(6a)으로부터 오버플로우시킴으로써, 도포조(20A)의 액면 레벨을 제1 액면 레벨 h1로 한다.

또한, 전술한 오버플로우조(20B) 내의 도포액은 완전히 배출하지 않아도, 본 발명에 따른 액면 레벨을 재현성 좋고 일정하게 하는 효과는 얻어진다. 그러나, 도포액 내에 딸려 들어간 부유 이물을 제거한다고 하는 효과를 보다 발휘시키기 위해서는, 전술한 오버플로우조(20B) 내의 도포액을 완전히 배출하여, 후술하는 공정에서 정화하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 배액 라인(8)은 본 실시 형태와 같이 오버플로우조(20B)의 저면에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제2 액면 레벨 h2까지 액면을 일단 상승시키고 있다. 이 경우의 제2 액면 레벨 h2는, 도포조(20A)에 딸려 들어간 부유 이물을 오버플로우에 의해 제거하는 효과가 양호하게 얻어지도록 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 제2 액면 레벨 h2는, 도포조(20A)에 딸려 들어가 도포액의 주로 표면에 부유하는 이물(9)이 오버플로우 판(6)의 제1 높이 h1보다도 상방에 이르는 높이(액면 레벨)로 하는 것이 바람직하다.

(4) 이상과 같이 도포조(20A)의 액면 레벨이 일정해진 시점에서, 노즐(22)이 도포조(20A)의 도포액에 침지한 상태에서, 노즐(22) 및 액조(20)를 소정 위치까지 상승시킨다. 그 후, 노즐(22)만을 돌출시켜서 노즐 선단부(22a)의 도포액을 피도포면에 접액한다. 그리고, 접액을 유지한 상태에서, 노즐(22)(및/또는 액조(20))을, 원하는 도포막 두께에 따라서, 소정량 강하시킨다. 그에 의해, 노즐(22)과 피도포면과의 도포 갭 G를 적정하게 조정한다. 그리고, 기판(피도포면)과 노즐(22)을 상대적으로 이동시킴으로써(본 실시 형태에서는 기판만을 이동시킴으로써), 도포액(21)의 도포를 개시한다.

(5) 이와 같이 하여, 일회의 도포가 종료하면, 다시 전술한 (1)의 공정부터 실시한다.

또한, 전술한 (3)의 공정에서 배액 라인(8)으로부터 회수된 도포액은, 도중에 필터 수단을 통하여 이물을 제거한 후, 급액 라인(7)으로부터 다시 도포조(20A)에 공급된다. 이에 의해, 배액된 부유 이물을 포함하는 도포액은 일단 완전히 정화되어, 순환 이용되기 때문에, 도포 결함이 대폭 저감 가능하게 된다.

또한, 전술한 (3)의 공정에서, 오버플로우에 의한 액면 레벨의 제어는, 전술한 바와 같이 노즐(22)이 도포조(20A) 내의 도포액에 침지된 상태에서 행해져도 된다. 또한, 도포액의 보급 후, 다음의 도포 공정을 위해 노즐(22)의 적어도 그 선단부(22a)를 도포액으로부터 부상시킨 후에, 오버플로우에 의한 액면 레벨의 제어 가 행해져도 된다. 전자에 따르면, 도포액의 보급은, 노즐(22)이 도포조(20A) 내의 도포액에 침지된 상태에서 행해지므로, 노즐(22)의 건조를 방지할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한 후자에 따르면, 노즐(22)이 도포액면 상에 부상하여, 액면의 진동이 잔잔해진 후에 오버플로우에 의한 액면 레벨의 제어를 행할 수 있으므로, 도포 개시 시의 액면 레벨을 보다 재현성 좋고 정확하게 제어할 수 있다고 하는 이점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 도포 장치를 이용하여 기판 상에의 도포막 형성을 행함으로써, 오버플로우에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있으므로, 기판 간의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 더구나, 일회의 도포 종료 후에, 액조(도포조)에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시키고, 다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 액조 내의 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 오버플로우시키므로, 도포조 내에 딸려 들어간 부유 이물을 오버플로우에 의해 효율적으로 제거할 수 있어, 이물에 의한 도포 결함을 대폭 저감할 수 있다. 또한, 제1 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 가짐으로써, 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시키므로, 오버플로우판의 높이에 의해 매회의 도포 개시 시의 액면 레벨을 재현성 좋고 정확하게 관리할 수 있다.

또한, 오버플로우의 수단으로서는, 전술한 수단에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 액조를 내측조(도포조)와 외측조(오버플로우조)의 이중 구조로 하여, 내측조 로부터의 오버플로우액을 외측조에 유출시켜도 된다. 또한, 기계적 수단 등에 의해 상하 이동 가능한 오버플로우판을, 제1 액면 레벨을 초과하는 소정 부위까지 올려 두고, 액조에 도포액을 소정 부위까지 급액하고 나서, 오버플로우판을 소정 높이(제1 액면 레벨)까지 내리도록 하여도 된다.

또한, 본 발명은, 도포액이 포토 레지스트이며, 본 발명의 도포 방법에 의해 기판의 피도포면에 상기 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 공정을 포함하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법이다.

즉, 본 발명의 도포 방법을 적용하여, 기판 상에 포토 레지스트를 도포하여 포토 레지스트막을 형성함으로써, 기판 간의 도포막 두께의 균일성이 양호하여, 도포 결함이 저감된 포토마스크 블랭크가 얻어진다. 특히, 액정 표시 장치나 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크에서는, 예를 들면 한변이 300㎜ 이상인 대형 기판이 이용된다. 본 발명에 따르면, 이러한 대형 기판의 전체면에 막 두께 변동이 없는 균일한 레지스트막을 형성한 포토마스크 블랭크를 얻을 수 있으므로, 본 발명은 특히 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 도포 방법을 실시하는 도포 장치의 측면 개략도.

도 2는 상기 도포 장치의 정면 개략도.

도 3은 상기 도포 장치에서의 도포 수단의 구성을 도시하는 단면도.

도 4는 상기 도포 장치에서의 도포 수단의 주요부의 구성을 도시하는 단면도.

도 5는 상기 도포 장치에서의 도포 수단이 도포를 행하고 있는 상태를 도시하는 단면도.

도 6은 본 발명의 도포 방법을 설명하기 위한 상기 도포 수단에서의 액조의 구성을 도시하는 정면 단면도.

도 7은 종래 기술을 설명하기 위한 종래의 도포 장치에서의 액조의 구성을 도시하는 정면 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 도포 장치

2 : 도포 수단

3 : 흡착 수단

4 : 이동 수단

5 : 유지 수단

10 : 기판

11 : 베이스 프레임

12 : 이동 프레임

13 : 이동부

41 : 리니어 웨이

42 : 볼 스크루

43 : 모터

51 : 유지 수단용 프레임

52 : 베이스판

53 : 유지용 리니어 웨이

54 : 리니어 모터

55 : 유지 부재

56 : 에어 실린더(전자 솔레노이드)

121 : 측판

122 : 천판

Claims (15)

1. 도포액을 채운 액조로부터 노즐을 통과하여, 노즐 선단 개구부에 도달한 도포액을 기판의 피도포면에 접액시키고, 상기 기판과 상기 노즐 중 적어도 한쪽을, 상기 피도포면에 대하여 평행하게 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 도포액을 도포하여 상기 피도포면에 도포막을 형성하는 도포 방법으로서,

   상기 액조는, 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 갖고,

   일회의 도포 종료 후에, 상기 액조에 도포액의 보급을 행하여, 도포 개시 시의 원하는 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 액면을 일단 상승시키고,

   다음으로, 다음의 도포에 앞서서, 상기 액조 내의 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시킴으로써, 상기 제1 액면 레벨까지 상기 도포액의 액면을 하강시키는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 액조는, 상기 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되고, 상기 오버플로우 시에는, 상기 도포액이 상기 도포조로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 오버플로우는, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 오버플로우조로부터 배액된 도포액은, 필터 부재에 의해 이물이 제거된 후, 상기 도포조에 공급되는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
6. 제1항 또는 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도포액의 보급은, 상기 노즐이 액조 내의 도포액에 침지된 상태에서 행해지는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 도포액의 보급 후, 상기 노즐의 적어도 일부를 도포액으로부터 부상시키고, 그 후에, 상기 오버플로우조의 배액을 행하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
8. 선단 개구부에 연통하는 간극을 구비하고, 도포액을 상기 간극을 거쳐서 상기 선단 개구부에 유도하는 노즐과,

   도포액을 수용하고, 상기 도포액에 상기 노즐의 적어도 일부를 침지시킴으로써 상기 노즐에 도포액을 공급하는 액조와,

   상기 노즐의 상기 선단 개구부를 기판의 피도포면에 대하여 접근시키고, 상기 선단 개구부에 유도된 도포액을 상기 기판의 피도포면에 접액시키는 노즐 접리 수단과,

   상기 노즐 접리 수단에 의해 상기 노즐의 상기 선단 개구부를 상기 기판의 피도포면에 대하여 접근시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 노즐 중 적어도 한쪽을, 상기 기판의 피도포면에 대하여 평행하게 이동시키는 이동 수단과,

   상기 노즐 접리 수단 및 상기 이동 수단을 제어하는 제어 수단

   을 갖고,

   상기 액조는, 내부에 도포액을 보급하는 급액 라인과, 도포액의 액면이 소정의 액면 레벨을 초과했을 때에, 도포액을 오버플로우시켜 액면 레벨을 규제하는 소정 높이의 오버플로우판을 갖고, 제1 액면 레벨을 초과하는 제2 액면 레벨까지 축적된 도포액을, 상기 오버플로우판의 상단으로부터 오버플로우시킴으로써, 도포액의 액면 레벨이 상기 오버플로우판의 높이에 의해 일정하게 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,

    상기 액조는, 상기 오버플로우판에 의해, 도포조와 오버플로우조를 포함하는 적어도 2개의 부분으로 구획되고, 상기 오버플로우 시에는, 상기 도포액이 상기 도포조로부터 상기 오버플로우조에 유입하는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 오버플로우는, 상기 오버플로우조의 적어도 일부의 도포액이 배액됨으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 오버플로우조로부터 배액된 도포액 내의 이물을 제거하는 필터 수단과, 이물 제거 후의 도포액을 상기 도포조에 순환시키는 순환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 도포 장치.
13. 도포액이 포토 레지스트이며, 제1항 또는 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 도포 방법에 의해 기판의 피도포면에 상기 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
14. 제13항의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크 블랭크에, 소정의 패터닝을 실시하여, 포토마스크로 하는 것을 특징으로 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법.
15. 제14항의 제조 방법에 의한 포토마스크를 이용하여, 노광 장치에 의해, 그 포토마스크에 형성된 패터닝을 피전사체 상에 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.

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