JPH0582434A - 回転塗布用スピナーヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転塗布用スピナーヘッドを用いて塗布液を基
板に塗布する際に、基板の中央部の均一塗布膜領域から
基板の角隅部の厚膜領域にかけて基板全面に均一な塗布
膜厚を形成できるようにすることを目的とするものであ
る。 【構成】回転軸を中心に回転する回転台２１と、該回転
台２１の周辺部に該回転台２１面より突出する壁板２５
を設けたことを特徴とする回転塗布用スピナーヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光液、フォトレジス
ト液など液状感光材料、あるいは適宜樹脂液を、ガラス
板など所定の基板に均一に塗布するための回転塗布用ス
ピナーヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】感光液、フォトレジスト液など液状の感
光材料やその他の樹脂液を塗布するための従来の回転塗
布用スピナーヘッドは、図６（ａ）平面図に示すよう
に、円形の回転台１と、該回転台１上面に備える凸状又
は溝状のバキュームチャック２と、該バキユームチャッ
ク２にバキューム吸引用のエアー吸引孔３とを備え、該
回転台１の円形中心下側には、該回転台１を回転支持す
る回転軸４を備えるものである。

【０００３】又、前記回転台１の外周には、該回転台１
面より上方に突出する、例えば等間隔に４本の固定ピン
５が取りつけられ、回転台１上に載置する基板Ａ（図６
（ａ）の四角形状の点線部分）が、回転台１の回転時の
モーメント力によって、回転方向に対して位置ずれしな
いように、回転台１上面よりはみ出た基板Ａの四角隅部
を固定するものである。

【０００４】該回転台１上面には、例えば正方形状の塗
布用基板Ａを載せ、バキュームチャック２のバキューム
力によって基板Ａを回転台１面に固定するものである。

【０００５】図６（ｂ）は、回転塗布用スピナーヘッド
の側面図であり、回転台１の内部には、バキュームチャ
ック２のエアー吸引孔３に連通するエアー吸引用のエア
ー通路１ａを備え、該エアー通路１ａは回転軸４内部に
も設置され、回転塗布装置の本体フレーム側に固定さ
れ、回転軸４を自由回転可能に軸支する軸受部７の上側
に設置されたエアー吸引用ターミナルジョイント６を介
して、適宜バキュームポンプなどによってエアーａを、
前記エアー吸引孔３から回転塗布用スピナーヘッド本体
外方に吸引できるようになっている。なお、回転台１の
外側を被覆するようにハウジング部１０が設けられ、記
ハウジング部１０の下方よりハウジング部１０内のエア
ーｒを吸引する仕組みになっている。

【０００６】図６（ｃ）は、前記回転軸４を介して回転
台１を高速駆動回転させるための駆動機構の一例を示す
ものであり、４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ駆動伝動ギ
アであり、８は、回転台１を高速駆動回転させる駆動モ
ーターである。

【０００７】又、図７は、四角形の回転台１１と、該回
転台１１の中央部にバキュームチャック１２を設けた回
転塗布用スピナーヘッドであり、回転軸１３によって支
持されて高速駆動回転可能な該回転台１１は、塗布用の
基板Ａ（点線の四角形部分）よりも少なくとも大きいサ
イズであって、該回転台１１上に載置された基板Ａは、
該回転台１上面より外側にはみ出ないようになってい
る。

【０００８】又、図８は、円形状の回転台１５と、該回
転台１５の中央部にバキュームチャック１６を設けた回
転塗布用スピナーヘッドであり、回転軸１７によって支
持されて高速駆動回転可能な該回転台１５は、塗布用の
基板Ａよりも少なくとも大きいサイズであり、該回転台
１５上に載置された基板Ａは、該回転台１上面より外側
にはみ出ないようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記図６（ａ）（ｂ）
に示す従来の回転塗布用スピナーヘッドを用いて、塗布
用の四角形状の基板Ａを、回転台１上に載置した場合、
その基板Ａの四角隅部が回転台１外周からはみ出るもの
であるが、この状態で回転台１を高速回転させて、該回
転台１の回転中心相当部上方に設置した塗布液ノズル９
から基板Ａ上面に塗布液ｂを流下して供給し、該基板Ａ
上面に供給された塗布液ｂを、その回転台１上の基板Ａ
の回転遠心力によって基板Ａ外周方向に拡張しながら塗
布液ｂを基板Ａ面に塗布した場合は、回転台１外周から
はみ出た部分の基板Ａの四角隅部に、図９（ａ）に示す
ように比較的広い範囲に亘って塗布液溜まりが発生し、
基板Ａの中央部の均一塗布膜領域Ａ₁ （図９（ａ）の斜
線部分）よりも塗布膜厚の厚い厚膜領域Ａ₂ （図９
（ａ）の微細斜線部分）が発生して、膜厚にムラが生じ
易い。

【００１０】又、図７、図８に示すような従来の回転塗
布用スピナーヘッドを用いて、回転台１１、１５の外周
から基板Ａがはみ出ないようにして、その回転台１１、
１５上に基板Ａを載置して、同様に基板Ａの回転中心相
当部上側より塗布液ｂを流下して供給塗布した場合に
は、図９（ｂ）に示すように、塗布膜厚の厚い厚膜領域
Ａ₂ は、上記図９（ａ）の場合に比較してかなり減少す
る傾向が見られる。しかしながら、依然として前記厚膜
領域Ａ₂ の発生が皆無になるような状態にすることはで
きないものである。

【００１１】本発明は、回転塗布用スピナーヘッドを用
いて塗布液を基板に塗布する際に、基板の中央部の均一
塗布膜領域から基板の角隅部の厚膜領域にかけて基板全
面に均一な塗布膜厚を形成できるようにすることを目的
とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸を中心
に回転する回転台２１と、該回転台２１の外周部に該回
転台２１面より突出する壁板２５を設けたことを特徴と
する回転塗布用スピナーヘッドである。

【００１３】又、本発明は、前記回転台２１の回転によ
り生ずる気流を整流するためのフィン２７を前記壁板２
５の上端部より突出して設けたことを特徴とする回転塗
布用スピナーヘッドである。

【００１４】

【作用】本発明の回転塗布用スピナーヘッドは、回転台
２１の外周に該回転台２１上面より高位に上端部を有す
る壁板２５を設けたので、該回転台２１上に載置した四
角形状の塗布用基板Ａの外周側面部は、前記壁板２５、
及び基板Ａの上面に対して高低差の少ない前記壁板２５
の上端部によって囲まれる。そのため、回転台２１の高
速回転により相対的に生ずる基板Ａに対する気流の乱れ
は、前記壁面２５を介して発生し、直接基板Ａの四角隅
部の側面部には発生しない。

【００１５】又、基板Ａの角隅部の外周には、該基板Ａ
の上面より比較的高低差の少ない上端部を備える前記壁
板２５を備えるので、該基板Ａの角隅部に高速回転によ
り相対的に、基板Ａの四角隅部の上面から基板Ａの外側
方向に流れ出るように発生する気流は、基板Ａ上面に対
して高低差の少ない前記壁板２５の上端部を通過して外
側方向に流れるため、比較的流線形状の流れを生じ、従
って基板Ａの四角隅部上面での気流速度を比較的に低下
させることがない。

【００１６】このようなことから、壁板２５は、高速回
転する基板Ａの四角隅部に発生し易い気流の乱れを減少
させる作用がある。

【００１７】又、壁板２５の上端部に突出してフィン２
７を設けたので、回転台２１の高速回転によって相対的
に基板Ａの四角隅部の上面が直接受ける気流を前記フィ
ン２７によって遮ることができ、又、該フィン２７の上
端部により生ずる気流の乱れは、前記四角隅部の上面よ
りも、かなり上方にて発生するため、直接に、基板Ａ上
面への影響は回避されるものである。

【００１８】

【実施例】本発明を実施例に従って説明する。図１は、
本発明の回転塗布用スピナーヘッドの一実施例の平面図
であり、四角形状（例えば正方形状）の回転板２１の外
周部に沿って、外周部全体あるいは回転台２１の四角隅
部近傍に、壁板２５を設けるものである。該壁板２５の
厚さｄは、適宜設定でき、例えば２ｍｍ〜１０ｍｍ程度
である。又、該回転台２１は、その下部の中央部に取付
けられた回転軸２４によって駆動回転可能に支持されて
いる。なお、前記壁板２５は、回転台２１外周上面に立
設して取付け固定するか、又は、回転台２１の外周側面
に取付け固定するなどして設けることができる。回転台
２１の上面には、基板を吸引保持するためのバキューム
チャック２２を備える。

【００１９】前記回転台２１上面には、感光剤、樹脂液
など四角形状の塗布液塗布用の基板Ａ（例えば正方形
状、又は長方形状などのガラス板）を点線にて示すよう
に載置した後、バキュームチャック２２によって基板Ａ
をエアー吸引により吸着保持するものである。なお、前
記回転台２１の四角隅部の頂角部には、適宜、塗布液排
出孔２６を備え、上記回転塗布用スピナーヘッドを用い
て回転塗布する際に、基板Ａの外周端部より回転台２１
上面に流出する余剰の塗布液を、前記排出孔２６より排
出させるものであり、該排出孔２６は、回転台２１側に
孔設しても、壁板２５側に孔設してもいずれでもよい。

【００２０】図２は、基板Ａを吸着保持した回転塗布用
スピナーヘッドの側面図であり、回転台２１の外周部上
面に壁板２５，２５を一体的に立設固定して設けたもの
である。

【００２１】又、バキュームチャック２２は、回転台２
１の上面に溝部２２ａを刻設し、該溝部２２ａ内に細孔
２３を設けたものであり、回転台２１内及び回転軸２４
内には、前記細孔２３からエアー吸引用のターミナルジ
ョイント４１まで連通するエアー通路２１ａを備え、該
ターミナルジョイント３１より外方にエアーａを吸引す
るものである。なお、前記バキュームチャック２２は、
回転台２１の上面に凸部を形成し、該凸部に細孔２３を
孔設するようにしてもよい。

【００２２】又、３２は、前記ターミナルジョイント３
１を一体に備え、回転軸２４を回転可能に支持する軸受
部であり、前記回転軸２４は、前記ターミナルジョイン
ト３１に対して自由回転可能である。

【００２３】なお、図２において、回転台２１上に水平
に載置した時の基板Ａの上面から壁板２５の上端部２５
ａまでの高低差ｈは、±２ｍｍ程度が適当であるが、そ
れ以下又はそれ以上であってもよいが、高低差が少ない
程よい。又、壁板２５の回転台２１上面からの高さｃ
は、前記高低差ｈを考慮して設定することができる。

【００２４】図３は、本発明の他の実施例における回転
塗布用スピナーヘッドの平面図であり、電動モーターな
どにより駆動回転可能な回転軸２４に下面を支持された
四角形状（例えば正方形状）の回転台２１の外周部の対
向する位置に、塗布用基板Ａを搬入搬出するための基板
自動搬送用の挟持手段２９を嵌装可能な切欠部２８を設
けるものである。

【００２５】又、該回転台２１の外周に、前記切欠部２
８を除いて壁板２５を設け、該壁板２５の上端部２５ａ
より突出して、フィン２７を備えるようにしたものであ
る。前記フィン２７は、前記壁板２５全部の上端部２５
ａ、又は、一部の上端部２５ａ、特に、回転台２１の四
角隅部近傍の壁板２５の上端部２５ａより突出して設け
るものである。

【００２６】なお、該フィン２７の壁板２５上端部２５
ａからの突出高さｆは、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度で
あるが、そのうち６ｍｍ程度が適当であり、高速回転時
における風圧に耐え、且つ回転塗布用スピナーヘッドを
設置した回転塗布装置本体の付属部品に対して障害にな
らない程度に高いことが望ましい。又、該フィン２７
は、前記壁板２５と一体物であっても、又は別体物を該
壁板２５に接続するようにして設けてもよい。

【００２７】図３において、回転台２１の上面には、基
板Ａを吸着固定するバキュームチャック２２を備え、該
バキュームチャック２２は、図２に示すように、回転台
２１の上面に対して溝部２２ａを刻設し、該溝部２２ａ
内にエアー吸引孔２３を設けてもよいが、これ以外に、
図４に示すように、回転台２１に対して凸部２２ｂを設
け、該凸部２２ｂにエアー吸引細孔２３を設けてもよ
い。該凸部２２ｂによって、回転台２１上面に載置した
基板Ａと回転台２１の上面との間に空隙ができ、塗布液
が基板Ａの裏面に回り込んだ場合の基板Ａに対する汚損
を防止することができる。

【００２８】図４は、図３の他の実施例における部分側
面図であり、回転台２１の外周に沿って取り付ける一部
の壁板２５部分を他の部分の壁板２５に対して高い壁板
部材を使用してフィン２７を形成したものである。

【００２９】本発明の回転塗布用スピナーヘッドを用い
て平滑な塗布用基板Ａに塗布液を塗布した場合には、図
５に示すように、基板Ａの全面が、均一な厚さを有する
塗布膜に覆われた均一塗布膜領域Ａ₁ が得られるもので
ある。

【００３０】

【発明の効果】本発明の回転塗布用スピナーヘッドは、
回転台の外周に、該回転台の上面より突出した塗布用の
基板と同一程度の高さを備える壁板、あるいは壁板とフ
ィンとを設けたものであり、該壁板によって、高速回転
する基板の上面、あるいは基板の外周側面に発生する気
流の乱れを防ぐことができ、基板が高速回転した時に、
基板の塗布面に対して、乱れのない、自然で規則的な流
線型状の気流を生じさせることができ、高速回転する基
板の中心部に流下供給した塗布液を、基板外周方向に四
角隅部を含めて全面に均一に拡張塗布することが可能で
あり、回転塗布用スピナーヘッドを用いた塗布膜厚の均
一化に顕著な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転塗布用スピナーヘッドの一実施例
の平面図である。

【図２】本発明の回転塗布用スピナーヘッドの一実施例
の側面図である。

【図３】本発明の回転塗布用スピナーヘッドの他の実施
例の平面図である。

【図４】本発明の回転塗布用スピナーヘッドの他の実施
例の側面図である。

【図５】本発明の回転塗布用スピナーヘッドを用いて塗
布した基板の平面図である。

【図６】（ａ）従来の回転塗布用スピナーヘッドの平面
図である。 （ｂ）従来の回転塗布用スピナーヘッドの側面図であ
る。 （ｃ）従来の回転塗布用スピナーヘッドの駆動回転機構
の側面図である。

【図７】従来の回転塗布用スピナーヘッドの平面図であ
る。

【図８】従来の回転塗布用スピナーヘッドの平面図であ
る。

【図９】（ａ）従来の回転塗布用スピナーヘッドにより
塗布した基板の平面図である。 （ｂ）従来の回転塗布用スピナーヘッドにより塗布した
基板の平面図である。

【符号の説明】

Ａ…塗布用基板 Ａ₁ …均一塗布膜領域 Ａ₂ …厚膜領
域ａ…吸引エアー ｂ…塗布液 １…回転台 ２…バキ
ュームチャック ３…エアー吸引孔 ４…回転軸 ５…
ピン ６…エアー吸引用ターミナルジョイント ７…軸
受部 ８…駆動モーター ９…塗布液供給ノズル １０
…ハウジング部 １１…回転台 １２…バキュームチャ
ック １３…回転軸 １５…回転台 １６…バキューム
チャック １７…回転軸 ２１…回転台 ２２…バキュームチャッ
ク ２２ａ…溝部 ２２ｂ…凸部 ２３…細孔 ２４…
回転軸 ２５…壁板２６…余剰塗布液排出孔 ２７…フィン ２８…切欠部 ２９…挟持手段 ３１…
エアー吸引用ターミナルジョイント ３２…軸受部 ｃ
…壁板高さ ｄ…壁板厚さ ｆ…フィンの突出高さ ｈ
…高低差 ｒ…エアー Ｘ…挟持手段の水平移動方向
Ｙ…挟持手段の垂直移動方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸を中心に回転する回転台２１と、該
   回転台２１の周辺部に該回転台２１面より突出する壁板
   ２５を設けたことを特徴とする回転塗布用スピナーヘッ
   ド。
2. 【請求項２】前記回転台２１の回転により生ずる気流を
   整流するためのフィン２７を前記壁板２５の上端部より
   突出して設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転
   塗布用スピナーヘッド。
3. 【請求項３】前記回転台２１の上面に、基板Ａを吸着固
   定するバキュームチャック２２を設けた請求項１又は請
   求項２に記載の回転塗布用スピナーヘッド。