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JP2015115462A - Coating apparatus and coating method - Google Patents

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JP2015115462A
JP2015115462A JP2013256414A JP2013256414A JP2015115462A JP 2015115462 A JP2015115462 A JP 2015115462A JP 2013256414 A JP2013256414 A JP 2013256414A JP 2013256414 A JP2013256414 A JP 2013256414A JP 2015115462 A JP2015115462 A JP 2015115462A
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Japan
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coating
temperature
nozzle
spraying
coating liquid
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JP2013256414A
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Japanese (ja)
Inventor
丸山 健治
Kenji Maruyama
健治 丸山
浩 細田
Hiroshi Hosoda
浩 細田
小林 義典
Yoshinori Kobayashi
義典 小林
計二 宮地
Keiji Miyaji
計二 宮地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Asahi Sunac Corp
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Asahi Sunac Corp
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Abstract

【課題】塗布対象物の表面に高い段差やアスペクト比の大きい開口部が形成されている場合であっても、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる塗布装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る塗布装置1は、塗布対象物50を加熱する加熱手段20と、前記加熱手段20によって加熱された前記塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する噴霧手段10と、を備える。
【選択図】図1
There is provided a coating apparatus capable of forming a coating film on the entire coating object even when a high step or an opening with a large aspect ratio is formed on the surface of the coating object.
A coating apparatus 1 according to one aspect of the present invention has a heating unit 20 that heats an application target object 50, and a surface 50a of the application target object 50 that is heated by the heating unit 20. Spraying means 10 for spraying the particulate coating liquid 15.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、塗布装置および塗布方法に関する。   The present invention relates to a coating apparatus and a coating method.

塗布対象物の表面に塗布液を塗布する方法として、特許文献1ないし3に記載の方法が知られている。この塗布方法は、ノズルに供給された塗布液を静電気力によって微粒子化し、塗布対象物に噴霧するものである。例えば、特許文献1および2に記載の塗布方法では、ノズルと対向電極との間に電圧を印加し、ノズルの先端部に形成されるメニスカスに表面張力を上回る静電誘引力を作用させる。ノズルの先端部に供給された塗布液は、この静電誘引力によってノズルの外部に誘引される。ノズルの先端部から誘引された塗布液は、曳糸状に飛翔し、やがて分裂霧化して塗布対象物に噴霧される。塗布液の飛ぶ形状は、ノズルの先端部から連続した一本の液柱状である。液柱状の塗布液は、やがて液体の微粒子群となって飛散し、塗布対象物に付着する。そのため、塗布液の周囲への飛散が少なく、塗着効率のよい方法となる。   As a method for applying a coating solution to the surface of an object to be applied, methods described in Patent Documents 1 to 3 are known. In this coating method, the coating liquid supplied to the nozzle is atomized by electrostatic force and sprayed onto the coating object. For example, in the coating methods described in Patent Documents 1 and 2, a voltage is applied between the nozzle and the counter electrode, and an electrostatic attractive force exceeding the surface tension is applied to the meniscus formed at the tip of the nozzle. The coating liquid supplied to the tip of the nozzle is attracted to the outside of the nozzle by this electrostatic attraction. The coating liquid attracted from the tip of the nozzle flies in a string shape, eventually splits and atomizes, and is sprayed onto the coating object. The shape in which the coating liquid flies is a single liquid column that is continuous from the tip of the nozzle. The liquid columnar coating liquid eventually scatters as a group of liquid fine particles and adheres to the object to be coated. Therefore, there is little scattering of the coating liquid to the periphery, and this is a method with good coating efficiency.

特開2011−251254号公報JP 2011-251254 A 特開2008−246353号公報JP 2008-246353 A 特開2008−93619号公報JP 2008-93619 A

上記の方法は、半導体基板の表面にレジストを塗布する方法として用いることが検討されている。しかしながら、半導体基板の表面には、高い段差やアスペクト比の大きい開口部(以下、「段差等」と称する)が形成される場合があり、それらの段差等の表面に切れ目なくレジストを形成することは難しかった。特に、段差等の角部は、レジストの膜厚が薄くなる傾向にあり、この部分でレジストの切れ目が発生すると、その後のエッチングに悪影響がでる。   The use of the above method as a method of applying a resist to the surface of a semiconductor substrate has been studied. However, there are cases where high steps or openings with a large aspect ratio (hereinafter referred to as “steps”) are formed on the surface of the semiconductor substrate, and a resist is formed on the surface of these steps, etc. without any breaks. Was difficult. In particular, corner portions such as steps have a tendency to reduce the resist film thickness, and if a resist break occurs at this portion, the subsequent etching is adversely affected.

本発明の目的は、塗布対象物の表面に段差等が形成されている場合であっても、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる塗布装置および塗布方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a coating apparatus and a coating method capable of forming a coating film on the entire coating object without any break even when a step or the like is formed on the surface of the coating object. is there.

本発明の一態様に係る塗布装置は、塗布対象物を加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧手段と、を備える。   A coating apparatus according to an aspect of the present invention includes a heating unit that heats an application target, and a spray unit that sprays a charged particulate coating liquid onto one surface of the coating target heated by the heating unit. And comprising.

この構成によれば、塗布対象物に付着した塗布液を加熱によって乾燥することにより、塗布液中の溶質または分散質を塗布液の付着位置の近傍に確実に堆積させることができる。   According to this configuration, the solute or dispersoid in the coating liquid can be reliably deposited in the vicinity of the position where the coating liquid adheres by drying the coating liquid adhered to the coating object by heating.

例えば、塗布対象物の一面に段差等が形成されていると、噴霧された塗布液の一部は段差等の角部に付着する。このとき、塗布対象物を加熱せずに塗布液を噴霧し続けると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、互いに結合して液状の膜を形成し、自重によって角部の周囲に大きく濡れ広がる。そのため、角部には、溶質または分散質の膜(塗布膜)は形成されにくくなる。   For example, when a step or the like is formed on one surface of the application target, a part of the sprayed coating liquid adheres to a corner portion such as a step. At this time, if the coating liquid is continuously sprayed without heating the object to be coated, the fine-particle coating liquid adhering to the corners is bonded to each other to form a liquid film and is greatly increased around the corners by its own weight. Spread wet. Therefore, it is difficult to form a solute or dispersoid film (coating film) at the corners.

一方、塗布対象物を加熱した状態で塗布液を噴霧すると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、周囲に大きく濡れ広がる前に乾燥する。そのため、塗布液中の溶質または分散質は付着位置の近傍に堆積しやすくなる。よって、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる。   On the other hand, when the application liquid is sprayed in a state where the object to be applied is heated, the fine particle application liquid adhering to the corners is dried before the surroundings are greatly wetted and spread. Therefore, the solute or dispersoid in the coating solution is likely to be deposited near the adhesion position. Therefore, it is possible to form a coating film on the entire coating object without any breaks.

本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記加熱手段による前記塗布対象物の加熱温度を調節する温度調節手段を含むことができる。   In the coating apparatus which concerns on 1 aspect of this invention, the temperature adjustment means which adjusts the heating temperature of the said target object by the said heating means can be included.

この構成によれば、塗布液の沸点や塗布対象物の濡れ性などに応じて塗布対象物の温度を適切に制御することができる。   According to this configuration, the temperature of the coating object can be appropriately controlled according to the boiling point of the coating liquid, the wettability of the coating object, and the like.

本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記噴霧手段は、前記塗布液が供給されるノズルと、前記ノズルと対向して設けられた対向電極と、前記ノズルと前記対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加手段と、を含むことができる。   In the coating apparatus according to an aspect of the present invention, the spraying unit includes a nozzle to which the coating liquid is supplied, a counter electrode provided to face the nozzle, and a gap between the nozzle and the counter electrode. And voltage applying means for applying a voltage such that the coating liquid supplied to the nozzle is atomized.

この構成によれば、ノズルと対向電極との間の電界によって、塗布液を直線的に噴霧することができる。よって、塗布対象物の一面にアスペクト比の大きい開口部が存在しても、開口部の奥まで確実に塗布液を塗布することができる。   According to this configuration, the coating liquid can be sprayed linearly by the electric field between the nozzle and the counter electrode. Therefore, even if an opening having a large aspect ratio exists on one surface of the application target, the coating liquid can be reliably applied to the back of the opening.

本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記ノズルと前記塗布対象物とを相対移動させる移動手段を含むことができる。   In the coating apparatus which concerns on 1 aspect of this invention, the moving means which moves the said nozzle and the said coating target object relatively can be included.

この構成によれば、塗布対象物が大きい場合でも、塗布対象物全体を均一に塗布することができる。   According to this configuration, even when the application object is large, the entire application object can be applied uniformly.

本発明の一態様に係る塗布方法は、塗布対象物を加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップによって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧ステップと、を含む。   A coating method according to an aspect of the present invention includes a heating step of heating a coating target, and a spraying step of spraying a charged particulate coating liquid on one surface of the coating target heated by the heating step. And including.

この構成によれば、塗布対象物に付着した塗布液を加熱によって乾燥することにより、塗布液中の溶質または分散質を塗布液の付着位置の近傍に確実に堆積させることができる。   According to this configuration, the solute or dispersoid in the coating liquid can be reliably deposited in the vicinity of the position where the coating liquid adheres by drying the coating liquid adhered to the coating object by heating.

例えば、塗布対象物の一面に段差等が形成されていると、噴霧された塗布液の一部は段差等の角部に付着する。このとき、塗布対象物を加熱せずに塗布液を噴霧し続けると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、互いに結合して液状の膜を形成し、自重によって角部の周囲に大きく濡れ広がる。そのため、角部には、溶質または分散質の膜(塗布膜)は形成されにくくなる。   For example, when a step or the like is formed on one surface of the application target, a part of the sprayed coating liquid adheres to a corner portion such as a step. At this time, if the coating liquid is continuously sprayed without heating the object to be coated, the fine-particle coating liquid adhering to the corners is bonded to each other to form a liquid film and is greatly increased around the corners by its own weight. Spread wet. Therefore, it is difficult to form a solute or dispersoid film (coating film) at the corners.

一方、塗布対象物を加熱した状態で塗布液を噴霧すると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、周囲に大きく濡れ広がる前に乾燥する。そのため、塗布液中の溶質または分散質は付着位置の近傍に堆積しやすくなる。よって、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる。   On the other hand, when the application liquid is sprayed in a state where the object to be applied is heated, the fine particle application liquid adhering to the corners is dried before the surroundings are greatly wetted and spread. Therefore, the solute or dispersoid in the coating solution is likely to be deposited near the adhesion position. Therefore, it is possible to form a coating film on the entire coating object without any breaks.

本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記加熱ステップでは、前記塗布対象物を30℃以上100℃以下の温度に加熱することができる。   In the coating method according to an aspect of the present invention, in the heating step, the coating object can be heated to a temperature of 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

前述のように、塗布対象物の一面に形成される塗布膜の均一性や、段差等の角部に形成される塗布膜の厚みは、塗布液を噴霧する際の塗布対象物の温度によって変化する。塗布対象物の温度が高いと、塗布液の濡れ広がりは抑制されるため、段差等の角部に形成される塗布膜の厚みは増えるが、塗布膜の厚みは不均一になりやすい。一方、塗布対象物の温度が低いと、塗布液が濡れ広がりやすくなるため、塗布膜の均一性は高まるが、段差等の角部に形成される塗布膜の厚みは小さくなりやすい。   As described above, the uniformity of the coating film formed on one surface of the coating object and the thickness of the coating film formed at the corners such as steps vary depending on the temperature of the coating object when spraying the coating liquid. To do. When the temperature of the coating object is high, wetting and spreading of the coating solution is suppressed, so that the thickness of the coating film formed at corners such as steps increases, but the thickness of the coating film tends to be uneven. On the other hand, when the temperature of the object to be applied is low, the coating solution tends to wet and spread, so that the uniformity of the coating film is increased, but the thickness of the coating film formed at the corners such as steps is likely to be small.

本塗布方法においては、このような性質を利用して、塗布対象物の一面に形成される塗布膜の厚みを均一化することができる。例えば、塗布対象物の温度を100℃よりも高くすると、塗布液の濡れ広がりは殆ど生じなくなり、塗布膜の厚みむらは大きくなる。一方、塗布対象物の温度を30℃よりも低くすると、塗布液の濡れ広がりが大きくなり、段差等の角部に十分な厚みの塗布膜を形成することができなくなる。塗布対象物の温度を30℃以上100℃以下の範囲に制御すれば、塗布膜の厚みむらを抑制しつつ、段差等の角部に十分な厚みの塗布膜を形成することができる。   In this coating method, the thickness of the coating film formed on one surface of the coating object can be made uniform using such properties. For example, when the temperature of the object to be applied is higher than 100 ° C., wetting and spreading of the coating liquid hardly occur, and the thickness unevenness of the coating film increases. On the other hand, if the temperature of the object to be applied is lower than 30 ° C., the spreading of the coating liquid becomes large, and a coating film having a sufficient thickness cannot be formed at corners such as steps. By controlling the temperature of the object to be applied in the range of 30 ° C. or more and 100 ° C. or less, it is possible to form a coating film having a sufficient thickness at corners such as steps while suppressing uneven thickness of the coating film.

本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記噴霧ステップは、ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給ステップと、前記ノズルと、前記ノズルと対向して設けられた対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加ステップと、を含むことができる。   In the coating method according to an aspect of the present invention, the spraying step includes a coating liquid supply step for supplying the coating liquid to a nozzle, a nozzle, and a counter electrode provided to face the nozzle. And a voltage applying step of applying a voltage such that the coating liquid supplied to the nozzle is finely divided.

この構成によれば、ノズルと対向電極との間の電界によって、塗布液を直線的に噴霧することができる。よって、塗布対象物の一面にアスペクト比の大きい開口部が存在しても、開口部の奥まで確実に塗布液を塗布することができる。   According to this configuration, the coating liquid can be sprayed linearly by the electric field between the nozzle and the counter electrode. Therefore, even if an opening having a large aspect ratio exists on one surface of the application target, the coating liquid can be reliably applied to the back of the opening.

本発明の他の態様に係る塗布方法は、塗布対象物を加熱して前記塗布対象物の温度を第一の温度に制御する第一の温度制御ステップと、前記第一の温度制御ステップによって前記第一の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する第一の噴霧ステップと、前記第一の噴霧ステップによって前記塗布液が噴霧された前記塗布対象物の温度を前記第一の温度よりも低い第二の温度に制御する第二の温度制御ステップと、前記第二の温度制御ステップによって前記第二の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の前記塗布液を噴霧する第二の噴霧ステップと、を含む。   The coating method according to another aspect of the present invention includes: a first temperature control step for heating a coating object to control the temperature of the coating object to a first temperature; and the first temperature control step. A first spraying step of spraying a charged particulate coating liquid onto one surface of the coating target controlled to a first temperature, and the coating liquid sprayed by the first spraying step A second temperature control step for controlling the temperature of the application object to a second temperature lower than the first temperature; and the application object controlled to the second temperature by the second temperature control step. And a second spraying step of spraying the charged particulate coating solution on one surface.

この構成によれば、まず、第一の噴霧ステップにおいて、比較的高い温度(第一の温度)に塗布対象物を制御した状態で塗布液の噴霧が行われる。これにより、段差等の角部に十分な厚みの第一の塗布層が形成される。そして、第二の噴霧ステップにおいて、比較的低い温度(第二の温度)に塗布対象物を制御した状態で塗布液の噴霧が行われる。これにより、第一の塗布層の表面に第二の噴霧ステップにおいて噴霧された塗布液が付着し、これが濡れ広がることによって、第一の塗布層の表面に、その厚みのむらを相殺するような厚みの第二の塗布層が形成される。よって、第一の塗布層と第二の塗布層によって形成される塗布膜の厚みは均一なものとなる。   According to this configuration, first, in the first spraying step, the coating liquid is sprayed in a state where the application target is controlled to a relatively high temperature (first temperature). Thereby, the 1st application layer of sufficient thickness is formed in corners, such as a level difference. In the second spraying step, the coating liquid is sprayed in a state where the application target is controlled to a relatively low temperature (second temperature). As a result, the coating liquid sprayed in the second spraying step adheres to the surface of the first coating layer, and the thickness spreads out the unevenness of the thickness on the surface of the first coating layer by spreading it wet. The second coating layer is formed. Therefore, the thickness of the coating film formed by the first coating layer and the second coating layer is uniform.

本発明によれば、塗布対象物の表面に段差等が形成されている場合であっても、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる塗布装置および塗布方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where the level | step difference etc. are formed in the surface of a coating target object, the coating apparatus and coating method which can form a coating film on the whole coating target object seamlessly are provided. it can.

本発明の第一の実施の形態に係る塗布装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the coating device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。It is a figure which shows the coating method which concerns on 1st embodiment of this invention. 塗布対象物の一面に塗布膜が形成されるメカニズムを示す図である。It is a figure which shows the mechanism in which a coating film is formed in one surface of a coating target object. 本発明の第二の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。It is a figure which shows the coating method which concerns on 2nd embodiment of this invention.

[第一の実施の形態]
以下、図1ないし図3を参照しながら、本発明の第一の実施の形態について説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図1は、本発明の第一の実施の形態に係る塗布装置1の概略構成を示す図である。
本実施形態の塗布装置1は、噴霧手段10と、加熱手段20と、温度調節手段30と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a coating apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
The coating apparatus 1 according to this embodiment includes a spray unit 10, a heating unit 20, and a temperature adjusting unit 30.

噴霧手段10は、塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する。噴霧方式としては、エア霧化方式、エアレス霧化方式および静電霧化方式などの公知の噴霧方式を用いることができる。エア霧化方式は、塗布液を圧縮エアによって噴射して微粒子化し、微粒子化された塗布液に電荷を付与する方式である。エアレス霧化方式は、塗布液を機械的圧力によって噴射して微粒子化し、微粒子化された塗布液に電荷を付与する方式である。静電霧化方式は、塗布液を静電気の力で微粒子化し、この微粒子化され電荷を帯びた塗布液をクーロン力によって噴霧させる方式である。   The spraying means 10 sprays the charged fine particulate coating liquid 15 onto the one surface 50 a of the coating target 50. As the spraying method, known spraying methods such as an air atomizing method, an airless atomizing method, and an electrostatic atomizing method can be used. The air atomization method is a method in which a coating liquid is sprayed with compressed air to form fine particles, and an electric charge is imparted to the finely divided coating liquid. The airless atomization method is a method in which a coating liquid is ejected by mechanical pressure to form fine particles, and an electric charge is applied to the finely divided coating liquid. The electrostatic atomization method is a method in which a coating liquid is finely divided by electrostatic force, and the finely divided and charged coating liquid is sprayed by Coulomb force.

塗布対象物50としては、例えば、半導体ウエハ、ガラス基板およびプラスチック基板などが用いられるが、塗布対象物50はこれに限定されない。塗布対象物50の塗布液15が塗布される面50aには、高い段差やアスペクト比の大きい開口部(以下、「段差等」と称する)が設けられていてもよい。   For example, a semiconductor wafer, a glass substrate, a plastic substrate, or the like is used as the application object 50, but the application object 50 is not limited to this. The surface 50a of the application target 50 to which the coating liquid 15 is applied may be provided with a high step or an opening having a large aspect ratio (hereinafter referred to as “step or the like”).

本実施形態では、噴霧手段10として、例えば、静電霧化方式が用いられる。静電霧化方式は、エア霧化方式やエアレス霧化方式に比べて、周囲への塗布液15の飛散が少ない。また、塗布液15の直進性が高いので、塗布対象物50の一面50aにアスペクト比の高い開口部が存在しても、開口部の奥まで塗布液15を塗布することができる。   In the present embodiment, for example, an electrostatic atomization method is used as the spray means 10. The electrostatic atomization method has less scattering of the coating liquid 15 to the surroundings compared to the air atomization method and the airless atomization method. In addition, since the coating solution 15 has high straightness, the coating solution 15 can be applied to the back of the opening even if there is an opening with a high aspect ratio on the one surface 50a of the coating object 50.

噴霧手段10は、例えば、ノズル11と、対向電極12と、電圧印加手段13と、移動手段14と、を含む。   The spraying unit 10 includes, for example, a nozzle 11, a counter electrode 12, a voltage applying unit 13, and a moving unit 14.

ノズル11は、導電性を有する材料で形成されている。ノズル11には、図示略の塗布液タンクからシリンジポンプを介して塗布液が供給される。ノズル11から吐出される塗布液の吐出量は、シリンジポンプによって、例えば、0.001〜0.1ml/minの範囲、好ましくは、0.005〜0.05ml/minの範囲で安定的に制御される。対向電極12は、ノズル11の先端から鉛直下方側に所定の距離だけ離間した位置で、ノズル11と対向して設けられている。対向電極12は、例えば、1本の棒状電極を略C字状に折り曲げて形成されており、対向電極12の両端の間には、ノズル11から誘引される塗布液を通過させるための間隙が設けられている。なお、対向電極12の構成は、塗布液15の飛翔を妨げない形状であれば、これに限定されるものではない。   The nozzle 11 is made of a conductive material. A coating liquid is supplied to the nozzle 11 from a coating liquid tank (not shown) via a syringe pump. The discharge amount of the coating liquid discharged from the nozzle 11 is stably controlled by a syringe pump, for example, in the range of 0.001 to 0.1 ml / min, preferably in the range of 0.005 to 0.05 ml / min. Is done. The counter electrode 12 is provided to face the nozzle 11 at a position spaced apart from the tip of the nozzle 11 vertically downward by a predetermined distance. The counter electrode 12 is formed, for example, by bending a single rod-like electrode into a substantially C shape, and a gap for allowing the coating liquid attracted from the nozzle 11 to pass between both ends of the counter electrode 12. Is provided. The configuration of the counter electrode 12 is not limited to this as long as it does not prevent the coating liquid 15 from flying.

電圧印加手段13は、ノズル11と対向電極12との間に、ノズル11に供給された塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する。電圧印加手段13は、例えば、ノズル11を負極とし、対向電極12を正極として電圧を印加する。電圧の大きさは、例えば、1kV〜10kVである。電圧の大きさをこの範囲とすることで、塗布液15の平均粒子径(D32)を1〜20μm、平均粒子速度を0.1〜10m/sの範囲でコントロールすることができる。尚、ノズル11を正極、対向電極12を負極としてもよい。   The voltage applying means 13 applies a voltage between the nozzle 11 and the counter electrode 12 so that the coating liquid supplied to the nozzle 11 is made into fine particles. For example, the voltage applying unit 13 applies a voltage using the nozzle 11 as a negative electrode and the counter electrode 12 as a positive electrode. The magnitude of the voltage is, for example, 1 kV to 10 kV. By making the magnitude | size of a voltage into this range, the average particle diameter (D32) of the coating liquid 15 can be controlled in 1-20 micrometers and an average particle speed in the range of 0.1-10 m / s. The nozzle 11 may be a positive electrode and the counter electrode 12 may be a negative electrode.

電圧印加手段13は、ノズル11と対向電極12との間に電圧を印加し、ノズル11の先端部に形成されるメニスカスに表面張力を上回る静電誘引力を作用させる。ノズル11の先端部に供給された塗布液は、この静電誘引力によってノズル11の外部に誘引される。ノズル11の先端部から誘引された塗布液は、曳糸状に飛翔し、やがて分裂霧化して塗布対象物50に噴霧される。塗布液の飛ぶ形状は、ノズル11の先端部から連続した一本の液柱状である。液柱状の塗布液は、やがて液体の微粒子群となって飛散し、塗布対象物50に付着する。   The voltage application means 13 applies a voltage between the nozzle 11 and the counter electrode 12 to cause an electrostatic attraction force exceeding the surface tension to act on the meniscus formed at the tip of the nozzle 11. The coating liquid supplied to the tip of the nozzle 11 is attracted to the outside of the nozzle 11 by this electrostatic attraction force. The coating liquid attracted from the tip of the nozzle 11 flies in a string shape, and is eventually split and atomized and sprayed onto the coating object 50. The shape in which the coating liquid flies is a single liquid column that is continuous from the tip of the nozzle 11. The liquid column-shaped coating liquid eventually scatters as a liquid fine particle group and adheres to the coating object 50.

移動手段14は、塗布対象物50とノズル11とを塗布対象物50の一面50aと平行な方向に相対移動させる。ノズル11からは塗布液15が塗布対象物50に向けて直線的に噴霧される。移動手段14は、塗布対象物50の塗布対象領域全体に塗布が行われるように、ノズル11と塗布対象物50とを相対移動させる。   The moving means 14 relatively moves the application object 50 and the nozzle 11 in a direction parallel to the one surface 50 a of the application object 50. From the nozzle 11, the coating liquid 15 is sprayed linearly toward the coating object 50. The moving unit 14 relatively moves the nozzle 11 and the application target object 50 so that the application is performed on the entire application target area of the application target object 50.

加熱手段20は、塗布対象物50を加熱する。加熱手段20による塗布対象物50の加熱温度は、温度調節手段30によって可変に調節される。噴霧手段10は、加熱手段20によって加熱された塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する。加熱手段20としては、例えば、ホットプレートが用いられるが、加熱手段20はこれに限定されない。加熱手段20としては、塗布対象物50に赤外線やマイクロ波を照射して塗布対象物50を加熱するものを用いてもよい。   The heating means 20 heats the application target object 50. The heating temperature of the application object 50 by the heating means 20 is variably adjusted by the temperature adjusting means 30. The spraying means 10 sprays the charged particulate coating solution 15 onto the one surface 50 a of the coating object 50 heated by the heating means 20. For example, a hot plate is used as the heating unit 20, but the heating unit 20 is not limited to this. As the heating means 20, one that heats the application target 50 by irradiating the application target 50 with infrared rays or microwaves may be used.

図2は、本発明の第一の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。図3は、塗布対象物50の一面50aに塗布膜が形成されるメカニズムを示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a coating method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a mechanism by which a coating film is formed on one surface 50a of the coating object 50. As shown in FIG.

図2に示すように、本実施形態の塗布方法は、塗布対象物50を加熱する加熱ステップS1と、加熱ステップS1によって加熱された塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する噴霧ステップS2と、を含む。   As shown in FIG. 2, in the coating method of the present embodiment, a heating step S1 for heating the coating target object 50 and a surface 50a of the coating target object 50 heated by the heating step S1 are charged with fine particles. Spraying step S <b> 2 for spraying the coating liquid 15.

本実施形態では、塗布対象物50に付着した塗布液15を加熱によって乾燥することにより、塗布液15中の溶質または分散質を塗布液15の付着位置の近傍に確実に堆積させることができる。   In the present embodiment, the solute or dispersoid in the coating liquid 15 can be reliably deposited in the vicinity of the position where the coating liquid 15 is adhered by drying the coating liquid 15 adhered to the coating object 50 by heating.

例えば、図3(a)に示すように、塗布対象物50の一面50aに段差等51が形成されていると、噴霧された塗布液15の一部は段差等51の角部51aに付着する。このとき、塗布対象物50を加熱せずに塗布液15を噴霧し続けると、角部51aに付着した微粒子状の塗布液15は、互いに結合して液状の膜16を形成し、自重によって角部51aの周囲に大きく濡れ広がる。そのため、角部51aには、溶質または分散質の膜(塗布膜:膜16を乾燥または硬化したもの)は形成されにくくなる。   For example, as shown in FIG. 3A, when a step 51 or the like is formed on one surface 50 a of the application target 50, a part of the sprayed coating solution 15 adheres to the corner 51 a of the step 51 or the like. . At this time, if the coating solution 15 is continuously sprayed without heating the coating object 50, the particulate coating solution 15 adhering to the corners 51a is bonded to each other to form a liquid film 16, and the corners due to its own weight. It spreads greatly around the part 51a. Therefore, a solute or dispersoid film (coating film: a film obtained by drying or curing the film 16) is hardly formed on the corner 51a.

一方、図3(b)に示すように、塗布対象物50を加熱した状態で塗布液15を噴霧すると、角部51aに付着した微粒子状の塗布液15は、周囲に大きく濡れ広がる前に乾燥する。そのため、塗布液15中の溶質または分散質は付着位置の近傍に堆積しやすくなる。よって、塗布対象物50全体に切れ目なく塗布膜17を形成することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the coating liquid 15 is sprayed in a state where the coating object 50 is heated, the particulate coating liquid 15 adhering to the corner 51a is dried before it is largely wet and spreads around. To do. Therefore, the solute or dispersoid in the coating liquid 15 is likely to be deposited near the adhesion position. Therefore, the coating film 17 can be formed on the entire coating object 50 without any breaks.

加熱ステップS1では、塗布対象物50を加熱手段20によって第一の温度T1に加熱する。塗布対象物50は、例えば、第一の温度T1に設定された加熱手段20(ホットプレート等)に搬送され、設置される。噴霧ステップS2では、塗布対象物50の温度が第一の温度T1まで高められている状態で、塗布対象物50の一面50aに塗布液15を噴霧する。第一の温度T1は、例えば、30℃以上100℃以下が好ましい。   In the heating step S1, the application object 50 is heated to the first temperature T1 by the heating means 20. For example, the application object 50 is transported to and installed in the heating means 20 (hot plate or the like) set to the first temperature T1. In the spraying step S2, the coating liquid 15 is sprayed on the one surface 50a of the coating object 50 in a state where the temperature of the coating object 50 is raised to the first temperature T1. For example, the first temperature T1 is preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

前述のように、塗布対象物50の一面50aに形成される塗布膜17の均一性や、段差等51の角部51aに形成される塗布膜17の厚みは、塗布液15を噴霧する際の塗布対象物50の温度によって変化する。塗布対象物50の温度が高いと、塗布液15の濡れ広がりは抑制されるため、段差等51の角部51aに形成される塗布膜17の厚みは増えるが、塗布膜17の厚みは不均一になりやすい。一方、塗布対象物50の温度が低いと、塗布液15が濡れ広がりやすくなるため、塗布膜17の均一性は高まるが、段差等51の角部51aに形成される塗布膜17の厚みは小さくなりやすい。   As described above, the uniformity of the coating film 17 formed on the one surface 50a of the coating object 50 and the thickness of the coating film 17 formed on the corner 51a of the step 51 or the like are determined when the coating liquid 15 is sprayed. It changes depending on the temperature of the application object 50. When the temperature of the coating object 50 is high, wetting and spreading of the coating solution 15 is suppressed, so that the thickness of the coating film 17 formed on the corner 51a of the step 51 or the like increases, but the thickness of the coating film 17 is not uniform. It is easy to become. On the other hand, when the temperature of the coating object 50 is low, the coating solution 15 is likely to spread and spread, so that the uniformity of the coating film 17 is increased. However, the thickness of the coating film 17 formed on the corner 51a of the step 51 or the like is small. Prone.

本塗布方法においては、このような性質を利用して、塗布対象物50の一面50aに形成される塗布膜17の厚みを均一化することができる。例えば、塗布対象物50の温度を100℃よりも高くすると、塗布液15の濡れ広がりは殆ど生じなくなり、塗布膜17の厚みむらは大きくなる。一方、塗布対象物50の温度を30℃よりも低くすると、塗布液15の濡れ広がりが大きくなり、段差等51の角部51aに十分な厚みの塗布膜17を形成することができなくなる。塗布対象物50の温度を30℃以上100℃以下の範囲に制御すれば、塗布膜17の厚みむらを抑制しつつ、段差等51の角部51aに十分な厚みの塗布膜17を形成することができる。   In this coating method, the thickness of the coating film 17 formed on the one surface 50a of the coating object 50 can be made uniform using such properties. For example, when the temperature of the object 50 to be applied is higher than 100 ° C., the wetting and spreading of the coating liquid 15 hardly occurs, and the thickness unevenness of the coating film 17 increases. On the other hand, when the temperature of the coating object 50 is lower than 30 ° C., the spreading of the coating solution 15 increases, and the coating film 17 having a sufficient thickness cannot be formed on the corner 51a of the step 51 or the like. If the temperature of the coating object 50 is controlled within the range of 30 ° C. or more and 100 ° C. or less, the coating film 17 having a sufficient thickness is formed on the corner 51a of the step 51 or the like while suppressing the uneven thickness of the coating film 17. Can do.

塗布膜17の均一性と角部51aの被覆性を両立するための最適な温度は、塗布液15の沸点や、塗布対象物50の濡れ性(塗布液15との親和性)などによって変化する。よって、加熱ステップS1では、塗布対象物50の加熱温度を温度調節手段30によって調節することが好ましい。これにより、塗布液の沸点や塗布対象物50の濡れ性などに応じて塗布対象物50の温度を適切に制御することができる。   The optimum temperature for achieving both the uniformity of the coating film 17 and the coverage of the corners 51a varies depending on the boiling point of the coating solution 15, the wettability of the coating object 50 (affinity with the coating solution 15), and the like. . Therefore, in the heating step S <b> 1, it is preferable to adjust the heating temperature of the application object 50 by the temperature adjusting means 30. Thereby, the temperature of the coating object 50 can be appropriately controlled according to the boiling point of the coating liquid, the wettability of the coating object 50, and the like.

なお、塗布対象物50の温度は、塗布液15を噴霧している期間中常に一定の温度に固定されている必要はない。塗布対象物50の温度は、塗布液15を噴霧している期間において変動してもよい。また、塗布液15の噴霧は、塗布対象物50の温度が塗布対象物50の周囲の温度(室温。例えば25℃)よりも高い状態で行われればよく、塗布液15を噴霧している期間中常に加熱手段20で加熱し続けている必要はない。例えば、塗布液15を噴霧している最中に加熱手段20による加熱を停止してもよい。   Note that the temperature of the application object 50 need not always be fixed at a constant temperature during the period of spraying the application liquid 15. The temperature of the application object 50 may vary during the period in which the application liquid 15 is sprayed. The spraying of the coating liquid 15 may be performed in a state where the temperature of the coating target 50 is higher than the temperature around the coating target 50 (room temperature, for example, 25 ° C.). It is not always necessary to continue heating with the heating means 20. For example, heating by the heating unit 20 may be stopped while the coating liquid 15 is being sprayed.

噴霧ステップS2は、例えば、ノズル11に塗布液を供給する塗布液供給ステップと、ノズル11と、ノズル11と対向して設けられた対向電極12との間に、ノズル12に供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加ステップと、を含む。   The spraying step S <b> 2 includes, for example, the coating liquid supplied to the nozzle 12 between the coating liquid supply step for supplying the coating liquid to the nozzle 11 and the nozzle 11 and the counter electrode 12 provided to face the nozzle 11. And a voltage applying step for applying a voltage such that the liquid is atomized.

この構成によれば、ノズル11と対向電極12との間の電界によって、塗布液15を直線的に噴霧することができる。よって、塗布対象物50の一面50aにアスペクト比の大きい開口部が存在しても、開口部の奥まで確実に塗布液15を塗布することができる。   According to this configuration, the coating liquid 15 can be sprayed linearly by the electric field between the nozzle 11 and the counter electrode 12. Therefore, even if an opening having a large aspect ratio exists on one surface 50a of the application object 50, the coating liquid 15 can be reliably applied to the depth of the opening.

以上説明したように、本実施形態の塗布装置1および塗布方法においては、塗布対象物50を加熱した状態で塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する。そのため、塗布対象物50の表面に段差等51が形成されている場合であっても、塗布対象物50全体に切れ目なく塗布膜17を形成することができる。   As described above, in the coating apparatus 1 and the coating method of the present embodiment, the charged fine particle coating solution 15 is sprayed on the one surface 50a of the coating target 50 while the coating target 50 is heated. . Therefore, even when a step 51 or the like is formed on the surface of the application target 50, the coating film 17 can be formed on the entire application target 50 without any breaks.

本実施形態では、塗布液15に高電圧を印加して微粒子化するため、塗布液15の平均粒子径(D32)は非常に小さく、最大粒子径や標準偏差(RMS)のばらつきも小さい。そのため、塗布対象物50に対する均一な成膜が可能となる。また、塗布液15を噴霧する際にキャリアガスが用いられない。塗布液15には、ノズル11からの吐出圧力と、ノズル11と対向電極12との間に働くクーロン力のみが作用する。そのため、ノズル11から塗布対象物50に向かう塗布液15の速度は非常に遅くなる。よって、塗布対象物50の表面で跳ね返る塗布液15の巻き上がりが少なくなり、段差等51の表面に確実に塗布を行うことができる。   In the present embodiment, since a high voltage is applied to the coating solution 15 to form fine particles, the average particle size (D32) of the coating solution 15 is very small, and variations in the maximum particle size and standard deviation (RMS) are also small. Therefore, uniform film formation on the coating object 50 is possible. Further, no carrier gas is used when spraying the coating liquid 15. Only the discharge pressure from the nozzle 11 and the Coulomb force acting between the nozzle 11 and the counter electrode 12 act on the coating solution 15. For this reason, the speed of the coating liquid 15 from the nozzle 11 toward the coating object 50 becomes very slow. Accordingly, the winding of the coating liquid 15 that rebounds on the surface of the coating object 50 is reduced, and the surface of the step 51 or the like can be reliably applied.

例えば、液体の供給にエアを用いない本実施形態の静電霧化方式と、液体の供給にエアを用いる回転霧化方式とを比較すると、両者の間では、液体の粒子径や液体粒子の供給速度が、以下のように異なる。なお、以下の数値は、液体としてエタノールを用いた場合の数値である。ノズルの内径は0.34mm、ノズルの先端側の端面のノズル中心軸線に対する傾斜角度は30°である。   For example, when comparing the electrostatic atomization method of the present embodiment that does not use air to supply the liquid and the rotary atomization method that uses air to supply the liquid, the particle size of the liquid and the liquid particle The supply speed is different as follows. In addition, the following numerical values are values when ethanol is used as the liquid. The inner diameter of the nozzle is 0.34 mm, and the inclination angle of the end surface on the tip side of the nozzle with respect to the nozzle center axis is 30 °.

<静電霧化方式>
・粒子径D32…10.65μm
・粒子径MAX…13.21μm
・粒子径MIN…2.47μm
・粒子飛行速度(AVE)…1.11m/s
<Electrostatic atomization method>
-Particle diameter D32 ... 10.65 μm
・ Particle size MAX: 13.21 μm
・ Particle diameter MIN: 2.47 μm
・ Particle flight speed (AVE): 1.11 m / s

<回転霧化方式>
・粒子径D32…15.82μm
・粒子径MAX…30.70μm
・粒子径MIN…6.10μm
・粒子飛行速度(AVE)…19.66m/s
<Rotating atomization method>
-Particle diameter D32 ... 15.82 μm
-Particle size MAX ... 30.70 μm
・ Particle size MIN: 6.10 μm
・ Particle flight speed (AVE): 19.66 m / s

なお、「D32」は、ザウター平均粒子径(Sauter Mean Diameter ; SMD)を意味する。「D32」は、全粒子の全表面積に対する全粒子の全体積と同じ表面積対体積率を有する粒子径を意味する。「粒子径MAX」は、最大粒子径を意味する。「粒子径MIN」は、最小粒子径を意味する。「粒子飛行速度(AVE)」は、液体粒子の飛行速度の単純平均を意味する。   “D32” means Sauter Mean Diameter (SMD). “D32” means a particle size having the same surface area to volume ratio as the total volume of all particles relative to the total surface area of all particles. “Particle size MAX” means the maximum particle size. “Particle size MIN” means the minimum particle size. “Particle flight speed (AVE)” means a simple average of the flight speed of liquid particles.

上述のように、本実施形態で用いる静電霧化方式は、粒子径D32、粒子径MAX、粒子径MINおよび粒子飛行速度(AVE)の値が、全て回転霧化方式よりも小さくなっている。上述した数値は、液体としてエタノールを用いた結果だが、レジストなどの他の液体を用いた場合でも、同様の結果が得られると期待される。よって、静電霧化方式は、段差等への塗布方法として、優れた方法であることがわかる。   As described above, in the electrostatic atomization method used in the present embodiment, the values of the particle diameter D32, the particle diameter MAX, the particle diameter MIN, and the particle flight speed (AVE) are all smaller than those of the rotary atomization method. . The numerical values described above are the results of using ethanol as the liquid, but it is expected that similar results will be obtained even when other liquids such as resist are used. Therefore, it can be seen that the electrostatic atomization method is an excellent method as an application method to a step or the like.

[第二の実施の形態]
図4は、本発明の第二の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。
本実施形態の塗布方法は、塗布対象物50を加熱して塗布対象物50の温度を第一の温度T1に制御する第一の温度制御ステップS11と、第一の温度制御ステップS11によって第一の温度T1に制御された塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する第一の噴霧ステップS12と、第一の噴霧ステップS12によって塗布液15が噴霧された塗布対象物50の温度を第一の温度T1よりも低い第二の温度T2に制御する第二の温度制御ステップS13と、第二の温度制御ステップS13によって第二の温度T2に制御された塗布対象物50の一面50aに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液15を噴霧する第二の噴霧ステップS14と、を含む。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing a coating method according to the second embodiment of the present invention.
In the coating method of the present embodiment, the first temperature control step S11 for heating the coating object 50 and controlling the temperature of the coating object 50 to the first temperature T1 and the first temperature control step S11 are the first. The coating liquid 15 is sprayed by the first spraying step S12 for spraying the charged particulate coating liquid 15 on the one surface 50a of the coating target 50 controlled to the temperature T1, and the first spraying step S12. The second temperature control step S13 for controlling the temperature of the coated object 50 to the second temperature T2 lower than the first temperature T1, and the second temperature control step S13 controlled the second temperature T2. And a second spraying step S14 of spraying a charged particulate coating solution 15 on one surface 50a of the coating object 50.

第一の温度制御ステップS11では、塗布対象物50を加熱手段20によって第一の温度T1に加熱する。塗布対象物50は、例えば、第一の温度T1に設定された加熱手段20(ホットプレート等)に搬送され、設置される。第一の噴霧ステップS12では、塗布対象物50の温度が第一の温度T1まで高められている状態で、塗布対象物50の一面50aに塗布液15を噴霧する。第一の温度T1は、例えば、30℃以上100℃以下が好ましい。   In the first temperature control step S11, the application object 50 is heated to the first temperature T1 by the heating means 20. For example, the application object 50 is transported to and installed in the heating means 20 (hot plate or the like) set to the first temperature T1. In the first spraying step S <b> 12, the coating liquid 15 is sprayed on the one surface 50 a of the coating target object 50 in a state where the temperature of the coating target object 50 is raised to the first temperature T <b> 1. For example, the first temperature T1 is preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

第二の温度制御ステップS13では、加熱手段20の加熱温度を低下または加熱を停止することにより、塗布対象物50の温度を第一の温度T1よりも低い第二の温度T2に制御する。塗布対象物50は、例えば、第二の温度T1に設定された加熱手段20(ホットプレート等)に設置される。第二の噴霧ステップS14では、塗布対象物50の温度が第二の温度T2まで低下した状態で、塗布対象物50の一面50aに塗布液15を噴霧する。   In the second temperature control step S13, the temperature of the application object 50 is controlled to a second temperature T2 lower than the first temperature T1 by lowering the heating temperature of the heating means 20 or stopping the heating. The application target object 50 is installed, for example, on the heating means 20 (hot plate or the like) set to the second temperature T1. In the second spraying step S14, the coating liquid 15 is sprayed on the one surface 50a of the coating object 50 in a state where the temperature of the coating object 50 is lowered to the second temperature T2.

この構成によれば、まず、第一の噴霧ステップS12において、比較的高い温度(第一の温度T1)に塗布対象物50を制御した状態で塗布液15の噴霧が行われる。これにより、段差等51の角部51aに十分な厚みの第一の塗布層が形成される。そして、第二の噴霧ステップS14において、比較的低い温度(第二の温度T2)に塗布対象物50を制御した状態で塗布液15の噴霧が行われる。これにより、第一の塗布層の表面に第二の噴霧ステップS14において噴霧された塗布液15が付着し、これが濡れ広がることによって、第一の塗布層の表面に、その厚みのむらを相殺するような厚みの第二の塗布層が形成される。よって、第一の塗布層と第二の塗布層によって形成される塗布膜17の厚みは均一なものとなる。   According to this configuration, first, in the first spraying step S12, the coating liquid 15 is sprayed in a state where the coating object 50 is controlled to a relatively high temperature (first temperature T1). Thereby, a first coating layer having a sufficient thickness is formed on the corner 51a of the step 51 or the like. In the second spraying step S14, the coating liquid 15 is sprayed in a state where the coating object 50 is controlled to a relatively low temperature (second temperature T2). Thereby, the coating liquid 15 sprayed in the second spraying step S14 adheres to the surface of the first coating layer, and this spreads out so that the unevenness of the thickness is offset on the surface of the first coating layer. A second coating layer having a sufficient thickness is formed. Therefore, the thickness of the coating film 17 formed by the first coating layer and the second coating layer is uniform.

第一の噴霧ステップS12において、塗布対象物50の温度は、塗布液15を噴霧している期間中常に一定の温度に固定されている必要はない。塗布対象物50の温度は、塗布液15を噴霧している期間において変動してもよい。また、第一の噴霧ステップS12において、塗布液15の噴霧は、塗布対象物50の温度が塗布対象物50の周囲の温度(室温。例えば25℃)よりも高い状態で行われればよく、塗布液15を噴霧している期間中常に加熱手段20で加熱し続けている必要はない。例えば、塗布液15を噴霧している最中に加熱手段20による加熱を停止してもよい。   In the first spraying step S <b> 12, the temperature of the application object 50 does not have to be fixed at a constant temperature during the period during which the coating liquid 15 is sprayed. The temperature of the application object 50 may vary during the period in which the application liquid 15 is sprayed. In the first spraying step S12, the spraying of the coating liquid 15 may be performed in a state where the temperature of the coating target 50 is higher than the temperature around the coating target 50 (room temperature, for example, 25 ° C.). It is not always necessary to continue heating with the heating means 20 during the period of spraying the liquid 15. For example, heating by the heating unit 20 may be stopped while the coating liquid 15 is being sprayed.

第二の噴霧ステップS14において、塗布対象物50の温度は、塗布液15を噴霧している期間中常に一定の温度に固定されている必要はない。塗布対象物50の温度は、塗布液15を噴霧している期間において変動してもよい。また、第二の噴霧ステップS14において、塗布液15の噴霧は、塗布対象物50の温度が塗布対象物50の周囲の温度(室温。例えば25℃)よりも高い状態で行われる必要はない。例えば、塗布対象物50の温度を塗布対象物50の周囲の温度と同じか、それよりも低い温度にした状態で塗布液15の噴霧を行ってもよい。   In the second spraying step S <b> 14, the temperature of the application object 50 does not need to be fixed at a constant temperature during the period during which the coating liquid 15 is sprayed. The temperature of the application object 50 may vary during the period in which the application liquid 15 is sprayed. Further, in the second spraying step S <b> 14, the spraying of the coating liquid 15 does not have to be performed in a state where the temperature of the application target object 50 is higher than the temperature around the application target object 50 (room temperature, for example, 25 ° C.). For example, the application liquid 15 may be sprayed in a state where the temperature of the application object 50 is the same as or lower than the temperature around the application object 50.

第一の噴霧ステップS12における塗布対象物50の温度T1を、A1≦T1≦A2とし、第二の噴霧ステップS14における塗布対象物50の温度T2を、A3≦T2≦A4とすると、A1ないしA4は、A3≦A4<A1≦A2の関係を満たしていればよい。   If the temperature T1 of the application target 50 in the first spraying step S12 is A1 ≦ T1 ≦ A2, and the temperature T2 of the application target 50 in the second spraying step S14 is A3 ≦ T2 ≦ A4, then A1 to A4 May satisfy the relationship of A3 ≦ A4 <A1 ≦ A2.

以上のように、本実施形態の塗布方法によれば、段差等51の角部51aに十分な厚みの塗布膜を形成しつつ、塗布膜の均一性を高めることができる。   As described above, according to the coating method of the present embodiment, it is possible to improve the uniformity of the coating film while forming a coating film having a sufficient thickness on the corner 51a of the step 51 or the like.

塗布液を噴霧する際の塗布対象物の温度を異ならせた3種類のサンプルについて、段差等の角部の被覆状態と塗布膜の均一性を評価した。表1にその結果を示す。   With respect to three types of samples with different temperatures of the application object when spraying the coating liquid, the coating state of corners such as steps and the uniformity of the coating film were evaluated. Table 1 shows the results.

Figure 2015115462
Figure 2015115462

サンプル1ないし3は、8インチのベアSi基板の一面に、一辺80μm、深さ80μmの正方形の開口部を形成し、その一面に、図1の噴霧手段を用いてレジストを噴霧したものである。   Samples 1 to 3 are formed by forming a square opening having a side of 80 μm and a depth of 80 μm on one surface of an 8-inch bare Si substrate, and spraying the resist on the one surface using the spraying means of FIG. .

レジストは、PMER P−LA900 PM(製品名:東京応化工業株式会社製)、OK73シンナー(製品名:東京応化工業株式会社製)を用いて、固形分濃度15%に調整したものを用いた。   The resist used was adjusted to a solid content concentration of 15% using PMER P-LA900 PM (product name: manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and OK73 thinner (product name: manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).

ノズルからのレジストの吐出量は0.01cc/min、ノズルと対向電極との間の電圧は2.8kV、対向電極の両端の間の間隙は5mm、ノズルの先端と塗布対象物の一面との距離は8mm、移動手段によるノズルの移動ピッチは0.5mm、移動手段による移動速度は30mm/sec、塗布回数は2回、塗布エリアは100mm四方の領域である。   The amount of resist discharged from the nozzle is 0.01 cc / min, the voltage between the nozzle and the counter electrode is 2.8 kV, the gap between both ends of the counter electrode is 5 mm, and the tip of the nozzle and one surface of the coating object The distance is 8 mm, the moving pitch of the nozzle by the moving means is 0.5 mm, the moving speed by the moving means is 30 mm / sec, the number of times of application is 2, and the application area is a 100 mm square area.

レジストを噴霧しているときの塗布対象物の温度は、サンプル1が50℃、サンプル2が90℃、サンプル3が室温(25℃)である。サンプル3では、噴霧時に塗布対象物を加熱していない。   The temperature of the application target when the resist is sprayed is 50 ° C. for sample 1, 90 ° C. for sample 2, and room temperature (25 ° C.) for sample 3. In sample 3, the application target is not heated during spraying.

表1に示すように、塗布対象物を加熱せずに塗布液の噴霧を行ったサンプル3では、塗布膜の均一性は良好であるものの、段差の角部に塗布膜で被覆されていない部分ができた。一方、塗布対象物を加熱しながら塗布液の噴霧を行ったサンプル1および2では、塗布膜の切れ目はなく、角部全体が塗布膜で覆われた。   As shown in Table 1, in Sample 3 in which the coating liquid was sprayed without heating the object to be coated, the uniformity of the coating film was good, but the portion where the corner of the step was not covered with the coating film I was able to. On the other hand, in Samples 1 and 2 in which the coating liquid was sprayed while heating the object to be coated, there was no break in the coating film, and the entire corner was covered with the coating film.

サンプル1および2では、加熱温度が相対的に低いサンプル1のほうが塗布膜の均一性はよかった。このことから、塗布液を噴霧するときの塗布対象物の温度を所定の温度範囲に制御することにより、塗布膜の均一性と角部の被覆性を高めることができることが分かった。   In Samples 1 and 2, sample 1 having a relatively low heating temperature had better uniformity of the coating film. From this, it was found that the uniformity of the coating film and the coverage of the corners can be improved by controlling the temperature of the coating object when spraying the coating liquid within a predetermined temperature range.

1…塗布装置、10…噴霧手段、11…ノズル、12…対向電極、13…電圧印加手段、14…移動手段、15…電荷を帯びた微粒子状の塗布液、20…加熱手段、30…温度調節手段、50…塗布対象物、50a…塗布対象物の一面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Application | coating apparatus, 10 ... Spraying means, 11 ... Nozzle, 12 ... Counter electrode, 13 ... Voltage application means, 14 ... Moving means, 15 ... Charged particulate coating liquid, 20 ... Heating means, 30 ... Temperature Adjustment means, 50... Application object, 50a.

Claims (8)

塗布対象物を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧手段と、
を備えた塗布装置。
Heating means for heating the object to be coated;
Spraying means for spraying a charged particulate coating liquid on one surface of the coating object heated by the heating means;
A coating apparatus comprising
前記加熱手段による前記塗布対象物の加熱温度を調節する温度調節手段を含む
請求項1に記載の塗布装置。
The coating apparatus according to claim 1, further comprising a temperature adjusting unit that adjusts a heating temperature of the application target by the heating unit.
前記噴霧手段は、
前記塗布液が供給されるノズルと、
前記ノズルと対向して設けられた対向電極と、
前記ノズルと前記対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加手段と、を含む
請求項1または2に記載の塗布装置。
The spray means is
A nozzle to which the coating liquid is supplied;
A counter electrode provided facing the nozzle;
The coating apparatus according to claim 1, further comprising: a voltage applying unit configured to apply a voltage such that the coating liquid supplied to the nozzle is atomized between the nozzle and the counter electrode.
前記ノズルと前記塗布対象物とを相対移動させる移動手段を含む
請求項3に記載の塗布装置。
The coating apparatus according to claim 3, further comprising a moving unit that relatively moves the nozzle and the application target.
塗布対象物を加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップによって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧ステップと、
を含む塗布方法。
A heating step for heating the object to be coated;
A spraying step of spraying a charged particulate coating liquid on one surface of the coating object heated by the heating step;
A coating method comprising:
前記加熱ステップでは、前記塗布対象物を30℃以上100℃以下の温度に加熱する
請求項5に記載の塗布方法。
The coating method according to claim 5, wherein in the heating step, the coating object is heated to a temperature of 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
前記噴霧ステップは、
ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給ステップと、
前記ノズルと、前記ノズルと対向して設けられた対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加ステップと、
を含む請求項5または6に記載の塗布方法。
The spraying step includes
A coating liquid supply step for supplying the coating liquid to the nozzle;
A voltage application step of applying a voltage such that the coating liquid supplied to the nozzle is atomized between the nozzle and a counter electrode provided to face the nozzle;
The coating method according to claim 5 or 6 containing.
塗布対象物を加熱して前記塗布対象物の温度を第一の温度に制御する第一の温度制御ステップと、
前記第一の温度制御ステップによって前記第一の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する第一の噴霧ステップと、
前記第一の噴霧ステップによって前記塗布液が噴霧された前記塗布対象物の温度を前記第一の温度よりも低い第二の温度に制御する第二の温度制御ステップと、
前記第二の温度制御ステップによって前記第二の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の前記塗布液を噴霧する第二の噴霧ステップと、
を含む塗布方法。
A first temperature control step of controlling the temperature of the coating object to a first temperature by heating the coating object;
A first spraying step of spraying a charged particulate coating solution on one surface of the coating object controlled to the first temperature by the first temperature control step;
A second temperature control step of controlling the temperature of the application object sprayed with the coating liquid in the first spraying step to a second temperature lower than the first temperature;
A second spraying step of spraying the finely particulate coating liquid on one surface of the coating target controlled to the second temperature by the second temperature control step;
A coating method comprising:
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