JPH0945611A - 回転式基板塗布装置 - Google Patents
回転式基板塗布装置Info
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- JPH0945611A JPH0945611A JP7212635A JP21263595A JPH0945611A JP H0945611 A JPH0945611 A JP H0945611A JP 7212635 A JP7212635 A JP 7212635A JP 21263595 A JP21263595 A JP 21263595A JP H0945611 A JPH0945611 A JP H0945611A
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- airflow
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- H10P76/00—
-
- H10P72/0448—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
- B05C11/08—Spreading liquid or other fluent material by manipulating the work, e.g. tilting
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- Coating Apparatus (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
ることにより、基板裏面を清浄に保ちつつ、塗布被膜の
膜厚均一性を高めることができる回転式基板塗布装置を
提供する。 【解決手段】 下カップ7には基板Wの回転中心付近か
ら基板裏面に向かって開口した開口部20が形成されて
おり、開口部20には気流供給路30が接続されてい
る。気流供給路30は、気流Aを所定温度・所定湿度に
調整して調整気流Fとして供給する気流調節部50が接
続されている。調節気流Fが開口部20から基板裏面に
向けて供給され、基板Wの回転に伴う裏面の負圧を解消
することにより、基板Wを清浄に保ち、かつ、基板温度
や雰囲気温度・湿度を一定に保って被膜の膜厚均一性を
高めることができる。
Description
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等の基板にフォトレジスト液、
ポリイミド液、SOG(Spin On Glass) 液などの塗布液
を供給して基板に処理を施す装置に係り、特に、基板を
略水平姿勢で支持して回転させる支持回転手段の側方お
よび下方を囲い、上部中央付近の開口から流入する気流
を下方へ排気する排気口を有する飛散防止カップを備
え、前記開口の上方から基板に塗布液を吐出して基板を
回転させつつ処理を施す回転式基板塗布装置に関する。
公平5−68094号公報に示すようなものがある。こ
れを第5図に示し、以下に説明する。この装置は、基板
Wを略水平姿勢で支持して回転させる吸引式スピンチャ
ック1と、基板Wにその上方から塗布液を供給するノズ
ル2と、吸引式スピンチャック1の側方および下方を囲
って塗布液の飛散を防止する飛散防止カップ3と、飛散
防止カップ3を囲う外カップ4により構成されている。
整流板6と、下カップ7などにより構成されている。上
カップ5は、上部中央付近に気流Aを取り込む開口と、
基板Wの回転による塗布液の飛沫を下方へ案内する傾斜
面とを有する。円形整流板6は、上カップ5の開口から
流入する気流Aを整流(気流A1 )して案内するととも
に、上カップ5の傾斜面によって下方に案内された塗布
液の飛沫が霧状になったミストをこの気流A1 に乗せて
下カップ7に案内する。下カップ7の底部には排液ゾー
ン8が形成されており、この排液ゾーン8に滞留した塗
布液は排液口9を通って回収される。排液ゾーン8の内
側には排気ゾーン10が形成されており、この排気ゾー
ン10は図示しない排気手段により排気口11を介して
吸引排気され、下カップ7に案内された塗布液のミスト
やパーティクルを気流A1 とともに吸引して排気するよ
うになっている。
気流Aの一部を流通する迂回流路12を形成している。
この迂回流路12は、吸引式スピンチャック1で吸着保
持した基板Wの裏面と円形整流板6の上面との間隙に連
通されており、基板Wが回転することや、或いは排気手
段による排気の影響によって、基板Wの下面と円形整流
板6の上面との間の空間が負圧になる。よって迂回流路
12を流通する気流A2 は基板Wの裏面を周縁に向かっ
て流れ、流下気流A1 を乱すことなく流下気流A1 と合
流する。
回転させつつその表面にノズル2から塗布液を供給した
際に、塗布液が振り切られて生じるミストが基板Wの裏
面に回り込んで付着して汚染することを防止できるよう
になっている。
うな構成を有する従来例では、基板Wの裏面を流れる気
流A2 の温度が飛散防止カップ3と外カップ4との間を
通る際に塗布液の気化熱の影響で低下しているため、基
板Wの温度や基板Wの周囲(雰囲気)温度を低下させ
る。その原因は、基板Wから飛散して飛散防止カップ3
の内壁に付着した塗布液が気化する際に飛散防止カップ
3の温度を低下させるためである。この温度低下により
特に温度の影響を受ける、塗布被膜の膜厚の面内均一性
が低下したり、基板内の平均膜厚の安定性に欠けたりす
るという問題点がある。
たものであって、基板裏面に温度調節を行なった気流を
供給することにより、基板裏面を清浄に保ちつつ、塗布
被膜の膜厚均一性を高め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。
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、基板を略
水平姿勢で支持して回転させる支持回転手段の側方およ
び下方を囲い、上部中央付近の開口から流入する気流を
下方へ排気する排気口を有する飛散防止カップを備え、
前記開口の上方から基板に塗布液を供給して基板を回転
させつつ処理を施す回転式基板塗布装置において、前記
飛散防止カップは、その底部に、前記基板の裏面に向け
て開口した気流通路が形成されているとともに、気流を
所定温度に調節して前記気流通路に調節気流として供給
する調節気流供給手段を備えていることを特徴とするも
のである。
置は、請求項1に記載の回転式基板塗布装置において、
前記調節気流供給手段は、気流を所定温度に調節すると
ともに、所定湿度に調節して前記気流通路に調節気流と
して供給することを特徴とするものである。
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、前記調節気流供給手段は、気流の風量を
調節する風量調節手段を備えていることを特徴とするも
のである。
ある。支持回転手段に支持された基板を回転させつつ塗
布液を供給すると、余剰の塗布液が基板の周囲に飛散
し、塗布液は霧状のミストになって飛散防止カップ内に
滞留する。飛散防止カップ内に滞留するミストやパーテ
ィクルは、その上部中央付近の開口から、基板周縁を流
下して排気口に向かう気流に乗って排気される。このと
き、基板の回転に伴って基板裏面が負圧になったとして
も、飛散防止カップの底部に設けられた、基板の裏面に
向けて開口した気流通路から調節気流が供給されている
ので、負圧は解消されておりミストやパーティクルを含
む気流が基板裏面に回り込むことはない。さらに、この
調節気流は調節気流供給手段により所定温度に調節され
てから気流通路に供給されているので、形成される塗布
被膜の膜厚に影響する基板の温度や基板周囲(雰囲気)
の温度を一定に保持することができる。
のとおりである。調節気流供給手段は、気流を所定温度
に調節するとともに所定湿度に調節するので、形成され
る塗布被膜の膜厚に影響する基板の温度や雰囲気の温度
を一定に保持するとともに、同様に膜厚に影響する基板
の雰囲気の湿度を一定に保持することができる。
のとおりである。基板は支持回転手段によって支持され
回転されるが、基板のサイズや支持回転手段の回転速度
によって、基板裏面の負圧の大きさは変わる。そこで供
給する調節気流の風量を風量調節手段により調節するこ
とにより、基板のサイズや回転速度に応じて負圧を解消
できる適切な量の調節気流を供給することができる。
実施例を説明する。図1は、本発明に係る回転式基板塗
布装置を示す縦断面図である。
吸着支持する吸引式スピンチャックである。この吸引式
スピンチャック1は、中空の回転軸1aを介して回転モ
ータ1bにより回転駆動される。また、回転軸1aは、
その下端部付近をベアリング1cによって回転可能に支
持されており、回転時のぶれを抑制されるように構成さ
れている。吸引式スピンチャック1の上方には、基板W
の表面に対して塗布液(ここではフォトレジスト液とす
る)を供給するためのノズル2が配設されている。な
お、吸引式スピンチャック1は、本発明における支持回
転手段に相当する。
ト液が周囲に飛散することを防止するための飛散防止カ
ップ3により、その側方および下方が囲われている。飛
散防止カップ3は、上カップ5と、円形整流板6と、下
カップ7によって構成されている。上カップ5は、その
上部中央付近に開口5aを、側面に基板Wの回転による
フォトレジスト液の飛沫を下方へ案内する傾斜面5bを
形成されている。
板Wの周縁に沿って流下する気流をその傾斜した面で整
流して下カップ7に案内するとともに、上カップ5の傾
斜面5bによって下方に案内されたフォトレジスト液の
飛沫をこの気流に乗せて下カップ7に案内する。
下方にリング状の排液ゾーン8を形成されており、排液
ゾーン8の一部には排液口9が形成されている。この排
液口9には、排液タンク9aが接続されており、排液ゾ
ーン8に滞留する、塗布処理時に生じたフォトレジスト
液の飛沫を回収するようになっている。排液ゾーン8の
内側には、下カップ7の底部に嵌め込まれた円形整流板
6によりリング状の空間である排気ゾーン10が形成さ
れている。その底部には排気口11が形成されており、
この排気口11は、図示しない排気手段に連通してお
り、排気口11から、飛散防止カップ3内に滞留する霧
状のフォトレジスト液(いわゆるミスト)やパーティク
ルが、上カップ5の開口5aから流入する気流とともに
吸引して排気される。
応する底部には、吸引式スピンチャック1の回転軸1a
との連結部の外径よりも大きな内径を有する開口部20
が形成されている。この開口部20は、その上方に吸着
支持されている基板Wの裏面に向けて開口されていると
ともに、基板Wの周縁部にむけて先上がりに傾斜した気
流案内面20aを形成されている。
ら回転軸1aを囲うようにして連通する気流供給路30
が接続されている。気体供給路30は、後述する調節気
流Fを供給部30aから供給されるように構成されてお
り、その供給された調節気流Fは、開口部20から流出
するとともに、開口部20の開口面積に比較して非常に
小さな、回転軸1aとベアリング1cとが摺動する部分
の直上に形成されている微小開口部30bからも僅かに
調節気流Fが流出するように構成されている。供給部3
0aには、その流路断面積を可変するためのダンパ40
が取り付けられており、ダンパ40はダンパ駆動モータ
41によって回転駆動されるようになっている。このダ
ンパ40は、流路断面積を可変して調節気流Fの風量お
よび風速を調節する機能を有するので、構造上できるだ
け開口部20に近い位置に配設されることが好ましい。
は、後述するように、クリーンルーム内の気流Aを取り
込んで所定の処理を施す気流調節部50によって生成さ
れるものである。気流調節部50は、回転モータ1bの
回転数や、ノズル2に接続された、図示しないフォトレ
ジスト液供給手段の制御などを行なう制御部60により
制御される。制御部60は、メモリなどの記憶部を含む
ものであり、このメモリに予め設定・記憶された処理シ
ーケンス(レシピーとも呼ばれる)に従って上記の各部
を制御する機能を有する。
節部50について説明する。この気流調節部50は、そ
の気流取り入れ口50aからクリーンルームの気流Aを
取込み、種々の調整を気流Aに施して放出口50bから
放出する。この放出口50bは、図示しないダクトを介
して気流供給路30の供給部30aに連通接続されてい
る。
0a側から放出口50bに向かって、第1ファン51
と、第1フィルタ52と、冷凍部53と、加熱部54
と、加湿部55と、第2ファン56と、第2フィルタ5
7と、検出部58とから構成されている。検出部58
は、湿度センサ58aと温度センサ58bとから構成さ
れている。
Aは、第1フィルタ52によって気流Aに含まれるパー
ティクルがほぼ除去されて冷凍部53に送り込まれる。
冷凍部53は、気流Aの温度を一旦所定温度にまで冷却
する。これは除湿を行なう目的の他に、例えば、気流A
と調節気流Fとの温度に僅かな差しかない場合には、加
熱部54による温度調節の精度が悪化するので、一旦冷
却して再度後段の加熱部54において所定温度にまで加
熱するようにしている。これにより温度調節の精度を高
めている。
気流Aは、加湿部55により所定湿度となるように調節
される。この加湿部55は、例えば、超音波振動により
純水を霧状にして加湿する〔水噴霧式の〕超音波式加湿
器から構成されている。なお、加湿部55の加湿方式
は、水噴霧式の他に、蒸気吹出し式や気化式などを採用
してもよい。蒸気吹出し式や気化式を採用した場合に
は、これらの加湿方式が水に含まれる不純物を放出しな
いという性質から、後段のフィルタを省略したりあるい
は簡易なフィルタで済ませることが可能となる。
流Aは、第1フィルタ52から加湿部55を通る際に風
速が低下しているので、第2ファン56によって低下し
た風速を補われる。その後、第2フィルタ57によっ
て、各部から発生したパーティクルなどを除去する。こ
の第2フィルタ57は、最終のフィルタであるので、特
殊加工ガラス濾材をプリーツ状にセットした高性能フィ
ルタを採用するのが好ましい。この高性能フィルタとし
ては、クリーンルームの空調設備の最終フィルタとして
利用されているものを採用するのが好ましい。
後段には湿度センサ58aと温度センサ58bが配設さ
れており、ここで湿度・温度を調節された調節気流Fの
実際の温度・湿度が検出される。湿度センサ58aと温
度センサ58bは、制御部60に接続されており、その
検出された湿度および温度と目標値である所定湿度およ
び所定温度との差分に応じて制御部60が冷凍部53、
加熱部54、加湿部55を各々制御するようになってい
る。なお、制御部60は、第1ファン51と第2ファン
56の回転数を一定に制御して、調節気流Fを一定の風
速・風量となるように調節している。実際には、調節気
流Fの風速・風量は、上述したダンパ40の開閉度を調
節することによって可変されるようになっている。
とともに、所定温度および所定湿度に調節された調節気
流Fは放出口50bから放出され、図示しないダクトを
介して気流供給路30の供給部30aに供給される(図
1参照)。ダクトの形状によっては、ここを通る際に調
節気流Fの風速・風量が設定値から大きくずれる恐れが
あるため、この実施例では、供給部30aに配設されて
いるダンパ40の開閉度を、制御部60がダンパ駆動モ
ータ41を駆動することにより制御するようになってい
る。そして、気流供給路30に供給された調節気流F
は、開口部20から基板Wの裏面に向けて供給されるこ
とになる。
路30は本発明における気流通路に相当し、気流調節部
50は本発明における調節気流供給手段に相当する。さ
らに、ダンパ40と、第1/第2ファン51,56は本
発明における風量調節手段に相当するものである。
して説明する。なお、この実施例では、制御部60は、
基板Wを搬入・搬出する際にも、一定の風速・風量で開
口部20から調節気流Fを吹き出すように気流調節部5
0およびダンパ40を制御するが、風速・風量を可変
(例えば、風速・風量ともに小さくする)するようにし
てもよい。
カップ3と吸引式スピンチャック1とが相対昇降され、
基板Wが吸引式スピンチャック1に吸着支持される。次
いで、回転モータ1bが低速の回転数で制御部60によ
り回転され、ノズル2から所定量のフォトレジスト液が
基板Wの回転中心付近に吐出される。基板Wの表面全体
をフォトレジスト液が覆った後、制御部60は回転モー
タ1bの回転数を高速回転に切り換える。これにより基
板Wの表面全体を覆っているフォトレジスト液のうち、
余剰のフォトレジスト液が基板Wの周囲に飛散する。こ
の飛散したフォトレジスト液は、上カップ5の傾斜面5
bにより下方に案内され、排液ゾーン8と排液口9を通
って排液タンク9aに回収される。また、飛散して霧状
となったフォトレジスト液やパーティクルは、開口5a
から流入して基板Wの周縁を流下する気流A1 に乗っ
て、排気ゾーン10を通って排気口11から排気され
る。
面は負圧になるが、調節気流Fが開口部20を通って基
板Wの裏面に向けて供給されている(調節気流F1 )の
で、負圧は解消されている。調節気流F1 は、基板Wの
周縁に向けて裏面を流れ、排気ゾーン10に流れる気流
A1 に合流して排気口11から排気される。したがっ
て、ミストやパーティクルは基板Wの裏面に回り込むこ
となく、気流A1 に乗って円滑に排気されるので、基板
Wの裏面を清浄に保つことができる。なお、例えば、基
板Wのサイズが8インチであって、回転数が3,000
rpm/minである場合には、約750リットル/m
inの風量が生じるので、調節気流Fの風量が基板Wの
裏面においてそれにほぼ一致するように調節するのが好
ましい。これにより過不足なく基板Wの裏面の負圧を解
消することができる。このように風量は、基板サイズや
回転数により変化するものであるので、それらに応じて
制御部60が第1/第2ファン51,56や、ダンパ4
0の開閉度を調節するように構成してもよい。係る構成
によると、基板サイズや回転数に応じて負圧を解消でき
る適切な量の調節気流Fを供給することができる。
面に供給してフォトレジスト被膜を形成する際には、基
板Wやその周囲、すなわち雰囲気の温度や湿度が非常に
重要となる。これはフォトレジスト液に含まれる溶剤の
揮発の度合いがそれらの温度・湿度により左右されるた
めであり、これらが異なると基板Wの面内において膜厚
が不均一となる。この影響は、後工程(この場合は、フ
ォトリソグラフィー工程)に致命的な欠陥を生じさせる
ことになるため、膜厚均一性の良いフォトレジスト被膜
を形成することは非常に重要である。
度に調節して基板Wの裏面に向けて供給することによ
り、基板Wの裏面温度(当然に表面にも影響を与える)
と、その雰囲気温度および湿度を所定温度および所定湿
度に保持することができる。その結果、基板Wの表面に
形成されるフォトレジスト被膜の膜厚均一性を高めるこ
とができる。なお、気流調節部50はクリーンルームの
気流Aを取り込んで温度・湿度・風量・風速を調節する
が、湿度の安定性が良い場合には湿度を調節する必要は
なく、この場合には加湿部55は不要となる。
消するための調節気流Fにより、基板裏面を清浄に保ち
つつ、基板Wの温度と雰囲気温度を所定温度に、雰囲気
湿度を所定湿度に保持することができ、フォトレジスト
被膜の膜厚均一性を高めることができる。また、雰囲気
温度・湿度が安定するので、順次に基板処理を行なって
も各基板間の膜厚のバラツキを抑制することができる。
の底部に形成されている微小開口部30bからは、調節
気流Fの一部(気流f)がベアリング1cに向けて吹き
出すようになっているので、回転軸1aとベアリング1
cとが摺動する際に発生するパーティクルは基板Wの裏
面にふき上げられることなく排気され、より基板Wを清
浄に保つことができる。
転軸1aの周囲から基板Wの裏面に開口するように形成
されているが、図4に示すように変形実施も可能であ
る。すなわち、気流通路30’は、回転軸1aと排気ゾ
ーン10の間に形成され、基板Wの裏面に向けて開口し
た開口部20によって形成されている。また、基板Wの
回転中心側から周縁に向けて所定の傾斜角度を有する開
口を形成するように、傾斜案内板を開口部20の内周部
側に配設するようにしてもよい。
レジスト液を例にとって説明したが、本発明はこれに限
定されることなく、例えば、絶縁膜や表面保護膜として
利用されるポリイミド液やSOG液などの塗布液を塗布
する回転式基板塗布装置にも適用可能である。
1に記載の発明によれば、基板の裏面に向けて開口した
気流通路から、所定温度に調節した調節気流を供給する
ことにより基板裏面の負圧を解消するので、基板裏面に
ミストやパーティクルが付着することを防止できるとと
もに、基板温度や雰囲気温度を所定温度に保持すること
ができる。その結果、基板を清浄に保ちつつも塗布被膜
の膜厚均一性を高めることができる。
布被膜の膜厚均一性に影響する湿度も調節して基板裏面
に供給することにより、基板雰囲気の温度および湿度を
一定に保持することができる。その結果、さらに塗布被
膜の膜厚均一性を高めることができる。
量調節手段により基板裏面に供給する調節気流の風量を
調節することができるので、基板サイズや回転数に応じ
て変わる基板裏面の負圧を解消する最適な調節気流を供
給することができる。その結果、負圧を過不足なく解消
することができ、基板を清浄に保ちつつも異なる基板サ
イズや回転数の基板処理であっても塗布被膜の膜厚均一
性を高めることができる。
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 基板を略水平姿勢で支持して回転させる
支持回転手段の側方および下方を囲い、上部中央付近の
開口から流入する気流を下方へ排気する排気口を有する
飛散防止カップを備え、前記開口の上方から基板に塗布
液を供給して基板を回転させつつ処理を施す回転式基板
塗布装置において、 前記飛散防止カップは、その底部に、前記基板の裏面に
向けて開口した気流通路が形成されているとともに、 気流を所定温度に調節して前記気流通路に調節気流とし
て供給する調節気流供給手段を備えていることを特徴と
する回転式基板塗布装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の回転式基板塗布装置に
おいて、前記調節気流供給手段は、気流を所定温度に調
節するとともに、所定湿度に調節して前記気流通路に調
節気流として供給することを特徴とする回転式基板塗布
装置。 - 【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、前記調節気流供給手段は、気流
の風量を調節する風量調節手段を備えていることを特徴
とする回転式基板塗布装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7212635A JPH0945611A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 回転式基板塗布装置 |
| KR1019960028567A KR100244171B1 (ko) | 1995-07-27 | 1996-07-15 | 회전식 기판도포장치 |
| US08/680,983 US5762709A (en) | 1995-07-27 | 1996-07-16 | Substrate spin coating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7212635A JPH0945611A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 回転式基板塗布装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945611A true JPH0945611A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16625922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7212635A Pending JPH0945611A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 回転式基板塗布装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5762709A (ja) |
| JP (1) | JPH0945611A (ja) |
| KR (1) | KR100244171B1 (ja) |
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