JPH062262B2 - 塗布方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造工程等に用
いる塗布方法に関する。

（従来の技術） ブラウン管（ＣＲＴ）に代わる表示装置として液晶ディ
スプレイが注目されている。

液晶ディスプレイは表面に画素を構成する電極や素子を
形成した２枚のガラス基板の間に液晶を注入した構造と
なっている。そして各画素を薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）や金属／絶縁体／金属接合（ＭＩＭ）などの素子で
駆動せしめるアクティブマトリクス方式が高画質の画面
が得られるため主流になりつつある。

そして、上記の薄膜トランジスタをガラス基板上に形成
する技術はシリコンウェハ等に集積回路を形成する半導
体製造技術をそのまま応用している。レジスト液の塗布
も一連の工程のうちの一つであり、この工程ではカップ
内にガラス基板をセットして、ガラス基板上にレジスト
液を滴下し、次いでカップを回転せしめ遠心力によって
ガラス基板表面にレジスト液を均一に塗布するようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したレジスト液の塗布において、カップを回転せし
める際にはカップ上面を蓋体によって閉塞しレジスト液
のカップ外への飛散を防止した状態で行なっている。ま
たカップの下部側壁にはドレインパイプを取り付け、回
転中にカップ側壁に付着したレジスト液をカップ外に排
出するようにしている。

このように、カップ側壁にドレインパイプを取り付ける
と回転に伴う遠心力によりカップ内の空気或いはガスが
ドレインパイプを通って排出されカップ内が減圧状態と
なる。そしてレジスト液の塗布が終了し減圧状態で蓋体
を外してガラス基板をカップから取り出そうとすると、
内部が減圧状態のため急激にカップ内に空気が流入し、
乾燥して固化したレジストの微細粉がガラス基板表面に
付着する不利がある。これを解消すべく蓋体にガラス導
入ノズルを取り付けることも考えられるが、カップ内に
ノズルを臨ませるとこのノズルによって乱流が生じ且つ
ノズルから噴出するガスによってガラス基板上に塗布し
たレジスト液の厚みが部分的に異なることになる。

特に液晶ディスプレイの製造にあってはガラス基板上に
多数のトランジスタを埋め込む（１平方センチ当たり５
０個以上）こととなり、このうちの１個のトランジスタ
が不良でも基板全体が不良品ということになる。これが
アクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイの製造と
ＬＳＩなどの半導体の製造との歩留まりの面における決
定的な差となっている。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、インナーカップ内の真
空チャック上にセットした板状被処理物表面に回転によ
る遠心力で塗布液を均一に拡散せしめ、次いで蓋体と整
流板との間にガスを導入してインナーカップ内の減圧状
態を解除した後に蓋体を開けて板状被処理物を取り出す
ようにした。

（作用） インナーカップの上面開口を閉塞した状態で、インナー
カップ内の板状被処理物表面に回転による遠心力で塗布
液を均一に拡散せしめると、遠心力によってインナーカ
ップ内は減圧状態となる。そこで、インナーカップ内か
ら処理後の板状被処理物を取り出すにあたっては、イン
ナーカップ内にガスを導入して減圧状態を解除した後に
行なう。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る塗布方法を組み込んだ被膜形成ラ
インの平面図、第２図は本発明に係る塗布方法の実施に
用いる塗布装置の蓋体を上げた状態の断面図、第３図は
同塗布装置の蓋体を閉じた状態の断面図である。

被膜形成ラインは最上流部（第１図において左端）にガ
ラス基板等の板状被処理物Ｗの投入部１を設け、この投
入部１の下流側に本発明方法を実施する塗布装置２を配
置し、この塗布装置２の下流側に順次、減圧乾燥装置
３、被処理物Ｗの裏面洗浄装置４及びホットプレート５
ａ・・・を備えた加熱部５を配置し、投入部１から加熱部
５に至るまでは搬送装置６によって被処理物Ｗの前後端
の下面を支持した状態で搬送し、加熱部５において垂直
面内でクランク動をなす搬送装置７により被処理物Ｗの
下面を支持した状態で各ホットプレート５ａ上を順次移
し換えるようにしつつ被処理物Ｗを搬送するようにして
いる。

次に塗布装置２の詳細について第２図及び第３図に基づ
いて説明する。

塗布装置２はスピンナー装置の軸２１に取り付けられた
インナーカップ２２の外側にアウターカップ２３を固設
している。これらインナーカップ２２及びアウターカッ
プ２３は下面を閉じ上面を開放し、インナーカップ２２
内の中央部には被処理物Ｗを吸着固定する真空チャック
２４を設け、更にインナーカップ２２の側壁下部にはド
レインパイプ２５を取り付けている。また、アウターカ
ップ２３内にはドレイン回収リング２６を配置してい
る。このドレイン回収リング２６は内側壁を外側壁より
も低くして前記ドレインパイプ２５の先端を臨ませ且つ
底壁を一方に傾斜せしめ最も低くなった位置にドレイン
回収パイプ２７を取り付けている。また、アウターカッ
プ２３の閉じられた下面には排気口２８が形成されてい
る。

一方、インナーカップ２２及びアウターカップ２３の上
方には第１図に示すようにアーム２９，３０を配置して
いる。これらアーム２９，３０は直線動、回転動、上下
動或いはこれらを合成した動きが可能で互いに干渉しな
いようになっている。そして、アーム２９にはレジスト
液等の塗布液を滴下するノイズを取り付け、アーム３０
の先端には下方に伸びる軸３１を取り付け、この軸３１
にはノズル孔３２を穿設し、このノズル孔３２をジョイ
ント３３及びアーム３０内を通るホース３４を介してチ
ッ素ガスなどの圧気源につなげている。

また、前記軸３１にはベアリング３５及び磁気シール３
６を介してボス部３７を回転自在に嵌合し、このボス部
３７にインナーカップ２２の上面開口を閉塞するための
円板状をなすアルミニウム製の蓋体３８を取り付けてい
る。

そして、蓋体３８の下面にはビス３９によって整流板４
０を取り付けている。この整流板４０の外径寸法はイン
ナーカップ２２の内径寸法よりも若干小径とされ、また
蓋体３８の下面と整流板４０上面との間に形成される空
間に前記ノズル孔３２が開口する。

以上において、ガラス基板等の被処理物Ｗ表面にレジス
ト液を均一に塗布するには、インナーカップ２２の上面
を開放して真空チャック２４上に固着されている被処理
物Ｗの表面にアーム２９に取り付けられているノズルか
らレジスト液を滴下し、次いでアーム２９を後退せしめ
て第２図に示すようにインナーカップ２２上にアーム３
０を回動させて蓋体３８を臨ませる。そして第３図に示
すように、アーム３０を下降することで蓋体３８により
インナーカップ２２の上面を閉塞したならば、スピンナ
ーによってインナーカップ２２を回転せしめ、遠心力に
よりレジスト液を被処理物Ｗの表面に均一に拡散塗布す
る。

そして、以上の処理においてインナーカップ２２内は減
圧状態になっているので、レジスト液が均一に塗布され
た被処理物Ｗを取り出すには、先ずノズル孔３２を介し
て蓋体３８と整流板４０の間の空間に窒素ガス等を導入
する。すると導入されたガスは整流板４０とインナーカ
ップ２２との間の隙間を通ってインナーカップ内に行き
渡り、減圧状態が解除される。このときノズル孔３２か
らのガスは整流板４０があるため、被処理物Ｗ表面のレ
ジスト液に直接吹き付けられることがない。

第４図及び第５図は第２実施例を実施する塗布装置の蓋
体を上げた状態と蓋体を閉じた状態の断面図であり、こ
の実施例では蓋体３８の上方のアーム３０の先端下面に
アウターカップ２３の上面開口を閉塞するための蓋体４
１を固着し、塗布液を拡散塗布する際にはインナーカッ
プ２２を蓋体３８で、アウターカップ２３を蓋体４１で
同時に閉塞するようにしている。

このようにすることでアウターカップ内に回収した塗布
液が霧状になって外部に飛散することがなくなり、した
がって、塗布後に蓋体を開けて被処理物を取り出す際
に、空気中を浮遊している塗布液の固化粉体が被処理物
表面に付着することを防止できる。

第６図及び第７図は第３実施例を実施する塗布装置の蓋
体を上げた状態と蓋体を閉じた状態の断面図であり、こ
の実施例ではアウターカップ２３の上面開口を閉塞する
蓋体４１の下面にスペーサ４２を介して一定間隔をあけ
て防塵板４３を取り付けている。この防塵板４３は前記
ボス部３７外周面との間に隙間４４を形成しインナーカ
ップ２２の回転とともにボス部３７が回転する際にボス
部３７に防塵板４３が接触しないようにし、また防塵板
４３外端と蓋体４１のスカート部内周面との間にも隙間
４５を形成し、蓋体４１と防塵板４３との間のスペース
に入り込んだ微細な塵埃を排出するようにしている。こ
のような構成とすることで、塗布後に蓋体を開けて被処
理物を取り出す際等に上下の蓋体間に接続する微細なゴ
ミなどが被処理物表面に付着して欠陥品となることを防
止できる。

（効果） 以上に説明したように本発明によれば、塗布装置のカッ
プ上面を閉じる蓋体にガス導入ノズルを取り付け、更に
このガス導入ノズルよりも下方位置となるように整流板
を蓋体下面に取り付けたので、カップを回転させた場合
にカップ内に乱流が生じにくく、また塗布完了後にカッ
プ内にガスを導入する際に導入ガスによって塗布された
液体に悪影響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗布方法を組み込んだ被膜形成ラ
インの平面図、第２図は本発明に係る塗布方法の実施に
用いる塗布装置の蓋体を上げた状態の断面図、第３図は
同塗布装置の蓋体を閉じた状態の断面図、第４図及び第
５図は第２実施例を実施する塗布装置の蓋体を上げた状
態と蓋体を閉じた状態の断面図、第６図及び第７図は第
３実施例を実施する塗布装置の蓋体を上げた状態と蓋体
を閉じた状態の断面図である。 尚、図面中１は板状被処理物の投入部、２は塗布装置、
２２はインナーカップ、２３はアウターカップ、３８，
４１は蓋体、３２はノズル孔、４０は整流板、Ｗは板状
被処理物である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 道夫 岡山県後月郡芳井町種646 (72)発明者 川上 和志 岡山県小田郡矢掛町東三成2397―１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インナーカップ内の真空チャック上にガラ
   ス等の板状被処理物をセットし、この板状被処理物の表
   面に塗布液を滴下し、この後インナーカップ上面を蓋体
   で閉塞するとともに板状被処理物の上方に蓋体下面に取
   り付けた整流板を臨ませた状態で真空チャック、インナ
   ーカップ及び蓋体を一体的に回転せしめ、板状被処理物
   の表面に滴下した塗布液を均一に拡散せしめ、次いで蓋
   体と整流板との間にガスを導入してインナーカップ内の
   減圧状態を解除した後、蓋体を開けて板状被処理物を取
   り出すようにしたことを特徴とする塗布方法。
2. 【請求項２】前記真空チャック、インナーカップ及び蓋
   体を一体的に回転せしめるにあたっては、インナーカッ
   プの外側に配置したアウターカップの上面開口を別の蓋
   体で閉塞した状態で行なうようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の塗布方法。
3. 【請求項３】前記真空チャック、インナーカップ及び蓋
   体を一体的に回転せしめるにあたっては、インナーカッ
   プの外側に配置したアウターカップの上面開口を別の蓋
   体で閉塞するとともに当該別の蓋体の下面に取り付けた
   防塵板をインナーカップの上面開口を閉塞する蓋体上方
   に臨ませた状態で行なうようにしたことを特徴とする請
   求項１に記載の塗布方法。