JPH0831731A - 回転塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板裏面への塗布液ミストの付着を阻止する
とともに、反りを生じた基板でも塗布液の再付着を防止
して確実に基板の裏汚れを防止することができる回転塗
布装置を提供する。 【構成】 基板Ｗの外形を越える大きさを有し、基板Ｗ
を水平に位置決め支持した状態で回転させる回転台１
と、回転台１上に配設され、回転台１上に支持された基
板Ｗの外周に近接して、基板Ｗの裏面位置より高く、基
板Ｗの表面位置より低い位置に上面を有し、塗布液ミス
トの基板Ｗ裏面への回り込みを阻止する裏回り防止部材
２とを備え、裏回り防止部材２によって塗布液ミストが
基板Ｗ裏面側へ回り込んで基板Ｗ裏面に付着するのが阻
止されるとともに、反りを生じた基板Ｗでも裏回り防止
部材２に付着した塗布液が基板Ｗ裏面に再付着すること
がなく、基板Ｗの裏汚れを確実に防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示器用ガラス基
板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基
板、半導体ウエハ等の基板に、フォトレジスト液等の塗
布液を薄膜状に塗布する際に用いる回転塗布装置に係
り、特に基板裏側への塗布液ミストの回り込みによる裏
汚れを防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転塗布装置は、基板を回転させること
によって、基板表面に供給した塗布液を遠心力で基板表
面の半径方向外方に拡散流動させて基板表面に塗布液を
ムラなく塗布するものである。

【０００３】ところが、角形基板を回転塗布する場合、
図８に示すように、基板Ｗ表面の中央部に供給された塗
布液Ｒは基板Ｗの回転に伴って略円形状に拡散流動する
ことになり、基板Ｗの各辺の略中央部から余剰塗布液の
外方への飛散が始まる。このため、基板Ｗの各端辺中央
部から飛散した塗布液ミストの中へ、各辺における基板
回転方向下手側にあたる基板角部（例えば、図８に示す
ように、基板Ｗが反時計方向に回転した場合、基板端辺
Ｗａにおける基板角部ＷＡ、端辺Ｗｂにおける角部Ｗ
Ｂ、端辺Ｗｃにおける角部ＷＣ、端辺Ｗｄにおける角部
ＷＤ）が突入することになり、基板Ｗの四隅の裏面には
図９中のハッチング部Ｑが示す範囲に塗布液ミストが付
着して基板裏面を汚染する問題があった。

【０００４】また、上記した角形基板に限らず、半導体
ウェハのようにオリエンテーションフラット部分を有す
る円形基板の場合にも、オリエンテーションフラット部
分と円形部との間で回転半径が異なるので、オリエンテ
ーションフラット部分の中央部から外方へ飛散した塗布
液ミストの中へ、オリエンテーションフラット部分にお
ける基板回転方向下手側にあたる部分が突入することに
なり、その部分の裏面に塗布液ミストが付着して基板裏
面を汚染する問題があった。

【０００５】そこで、このような不具合を解消する回転
塗布装置として、特開平４−８７６６４号公報に記載さ
れたものが知られている。この回転塗布装置は、図１０
及び図１１に示すように、回転台１００上に支持された
基板Ｗの各辺における基板回転方向下手側にあたる基板
角部近傍に隔壁１０１を、基板Ｗの裏面に微小間隔ｔを
もって配設して構成されている。この隔壁１０１が塗布
液ミストの基板裏面への回り込みを阻止して基板裏面の
汚れを防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】基板Ｗから飛散した塗
布液ミストのよる基板裏面への付着を防止する意味で
は、隔壁１０１の上端と基板Ｗの裏面との隙間ｔが小さ
いほど好ましく、逆に隙間ｔが大きいと基板Ｗから飛散
した塗布液ミストが隔壁１０１に当たらずに、隙間ｔを
通過して基板裏面に付着することとなり裏汚れを生じ
る。これを防止するためには隙間ｔをできるだけ小さく
しなければならない。しかしながら、上述した従来装置
の構成では、隔壁１０１の上端が反りのない基板の裏面
に触れない程度の隙かな間隔ｔをもって配置されている
ので、処理される基板Ｗが反っている場合には、隔壁１
０１の上端が基板Ｗの裏面に接触することになる。隔壁
１０１には基板Ｗから飛散した塗布液ミストが付着して
おり、この隔壁１０１に基板Ｗの裏面が接触すると、隔
壁１０１に付着している塗布液が基板Ｗの裏面に再付着
して、基板裏面が裏汚れするという問題がある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基板裏面への塗布液ミストの付着を阻
止するとともに、反りを生じた基板でも塗布液の再付着
を防止して確実に基板の裏汚れを防止することができる
回転塗布装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次のような構成をとる。すなわち、請求項
１に記載の回転塗布装置は、基板を回転させてその表面
に塗布液を塗布する回転塗布装置において、基板を水平
に支持した状態で回転させる回転台と、塗布液のミスト
が回転台に支持された基板の裏面に回り込むことを阻止
するために、回転台に支持された基板の外周に近接する
ように回転台上に配設され、回転台に支持された基板の
裏面よりも高く表面よりも低い上縁を有する裏回り防止
部材とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２に記載の回転塗布装置は、
請求項１に記載の装置において、前記裏回り防止部材を
基板の全周にわたって近接配置したものである。

【００１０】また、請求項３に記載の回転塗布装置は、
請求項１に記載の装置において、前記基板は矩形の角形
基板であり、前記角形基板の長辺側２辺における基板回
転方向下手側にあたる基板角部近傍に、前記裏回り防止
部材を配置したものである。

【００１１】また、請求項４に記載の回転塗布装置は、
請求項１に記載の装置において、前記基板は正方形の角
形基板であり、前記角形基板の４辺における基板回転方
向下手側にあたる基板角部近傍に、前記裏回り防止部材
を配置したものである。

【００１２】また、請求項５に記載の回転塗布装置は、
請求項１に記載の装置において、前記基板はオリエンテ
ーションフラット部分を有する半導体ウェハであり、前
記半導体ウェハのオリエンテーションフラット部分にお
ける基板回転方向下手側にあたる前記半導体ウェハ角部
近傍に、前記裏回り防止部材を配置したものである。

【００１３】

【作用】請求項１の発明の作用は次のとおりである。回
転台上に水平に位置決め支持された基板が回転される
と、その遠心力によって基板表面に供給された塗布液は
外方に拡散流動して基板表面に薄く塗布される。基板表
面を流動して外周に到達した余剰塗布液は基板周縁から
流出する。この際、基板の外周に近接された裏回り防止
部材の上縁が基板表面よりも低いので、基板周縁から流
出した塗布液ミストは上縁の上方を飛散していく。一
方、裏回り防止部材の上縁が基板裏面よりも高いので、
基板周縁から飛散した塗布液ミストが基板裏面に流入す
ることがない。したがって、基板裏面への塗布液ミスト
の付着が阻止される。また、裏回り防止部材が基板の外
周に近接されているので、反りを生じた基板でも基板裏
面が裏回り防止部材に接触することがない。したがっ
て、裏回り防止部材に付着した塗布液が基板裏面に再付
着することがない。

【００１４】また、請求項２の発明によれば、裏回り防
止部材が基板の全周にわたって近接配置されているの
で、基板裏面への塗布液ミストの付着が基板全面にわた
って阻止される。

【００１５】また、請求項３の発明によれば、矩形の角
形基板を回転塗布する際、角形基板の各長辺の中央部か
ら飛散した塗布液ミストの中へ、各長辺の基板回転方向
下手側にあたる基板角部が突入することになるが、その
基板角部近傍に裏回り防止部材が配設されているので、
その裏回り防止部材により基板裏面への塗布液ミストの
付着が阻止される。

【００１６】また、請求項４の発明によれば、正方形の
角形基板を回転塗布する際、角形基板の各辺の中央部か
ら飛散した塗布液ミストの中へ、各辺の基板回転方向下
手側にあたる基板角部が突入することになるが、その基
板角部近傍に裏回り防止部材が配設されているので、そ
の裏回り防止部材により基板裏面への塗布液ミストの付
着が阻止される。

【００１７】さらに、請求項５の発明によれば、オリエ
ンテーションフラット部分を有する半導体ウェハに塗布
液を回転塗布する際、半導体ウェハのオリエンテーショ
ンフラット部分の中央部から飛散した塗布液ミストの中
へ、オリエンテーションフラット部分の基板回転方向下
手側にあたる半導体ウェハの角部が突入することになる
が、その角部近傍に裏回り防止部材が配設されているの
で、その裏回り防止部材により半導体ウェハ裏面への塗
布液ミストの付着が阻止される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１ないし図３に本発明に係る回転塗布装
置の一実施例を示す。

【００１９】この回転塗布装置は、角形基板Ｗを搭載し
て縦軸心Ｐ周りに水平回転する回転台１と、その上方に
おいて回転台１と平行に設置されて回転台１と一体に回
転する上部回転板３と、この上部回転板３を支持する上
部支持板４と、これら回転部材の下方及び周辺部を外囲
するように固定配置された廃液回収ケース５と、縦向き
回転軸としての出力軸６を立設したモータ７とを備えて
いる。このモータ７はベース板８上に備えたブラケット
９に連結支持されていて、縦向き回転軸６に回転台１の
中央ボス１０が上方から外嵌されて、回転軸６に備えた
駆動ピン６ａをボス１０の切欠き１０ａに係合させて回
転伝達が行われるようになっている。

【００２０】回転台１は、基板Ｗの外形形状より充分大
きい外径の円板として構成されていて、その上面に立設
した多数の基板支持ピン１１群上に基板Ｗが水平に搭載
支持されるようになっている。また、回転台１上には基
板Ｗの四隅に係合する一対づつの係合ピン１２が４組設
けられていて、これらピン１２によって基板Ｗが回転台
１と一体に水平回転される。

【００２１】また、回転台１の外周上面には、回転台１
と同外径の裏回り防止部材２、スペーサリング１４、リ
ングプレート１５が半径方向同じ場所に複数箇所で連結
されるとともに、このリングプレート１５に前記上部支
持板４がノブボルト１６を介して着脱自在に装着され、
上部支持板４を取り外すことで、リングプレート１５の
中央開口から基板Ｗを出し入れすることができるように
なっている。なお、上部支持板４の中央上面には着脱用
の把手１７が備えられている。

【００２２】裏回り防止部材２は、塗布液ミストの基板
裏面への回り込みを阻止するものであり、図２に示すよ
うに、その内面２ａが基板Ｗの外形形状よりも若干大き
く形成されている。また、裏回り防止部材２の上面は、
基板Ｗの裏面位置より高く、基板Ｗの表面位置より低い
位置になるように形成されている。例えば、図３に示す
ように、裏回り防止部材２の内面２ａは基板Ｗの外周面
Ｗｘに 1.0mm程度の小間隔をもって対向し、裏回り防止
部材２の上面２ｂは基板Ｗの表面（上面）Ｗｙの位置よ
りも 0.5mm程度の低い位置になるように設定されてい
る。

【００２３】スペーサリング１４は、その内周面が上拡
がり傾斜の円錐面に構成されたものであり、連結ボルト
１８に外嵌された上下の座金１９の厚さに相当する廃液
流出用の間隔２０が上下に形成されている。上部回転板
３は基板Ｗの外形形状より大径の円板に構成されて、上
部支持板４の下面にカラー21を介してボルト連結されて
いる。

【００２４】廃液回収ケース５の底部は絞り込まれ、そ
の下端に廃液排出口２２が形成されるとともに、周方向
の複数箇所には塗布液から蒸発した溶剤ガスや塗布液ミ
ストを排出する排気口２３が形成されている。

【００２５】本実施例の回転塗布装置は以上のように構
成されたものであり、塗布処理に際しては、先ず上部支
持板４を取り外して基板Ｗを回転台１の基板支持ピン１
１群上に所定の姿勢で搭載セットする。次に、図示しな
い塗布液供給ノズルを基板Ｗの中央上方に移動させ、所
定量の塗布液を滴下供給する。

【００２６】その後、上部支持板４をリングプレート１
５上に装着固定した上でモータ７を起動して回転台１、
裏回り防止部材２、上部回転板３、上部支持板４および
基板Ｗを一体に水平回転させる。この回転によって基板
Ｗ表面の塗布液は遠心力によって外方に拡散流動して基
板Ｗ表面に薄く塗布される。この場合、回転台１と上部
回転板３との間に形成された偏平な塗布処理空間Ｓの空
気層も一体に回転し、基板Ｗ表面に気流が発生しない状
態で塗布液の拡散流動が行われる。

【００２７】基板Ｗ表面を流動して外周に到達した余剰
塗布液は基板Ｗ周縁から流出し、塗布処理空間Ｓの外周
全域から飛散してゆく。そして、飛散した余剰塗布液は
スペーサリング１４の上下に形成されている間隙２０を
通って廃液回収ケース５内に流出して回収される。

【００２８】この場合、基板Ｗ周縁からの余剰塗布液の
飛散は、図８に示すように各辺の中央部から始まり、基
板回転方向下手側にあたる基板角部近傍辺Ｗｅ（第２図
参照）が塗布液ミスト中に突入してゆくが、基板Ｗの全
周にわたって近接配置された裏回り防止部材２が塗布液
ミストの基板下方空間への流入を阻止することになる。

【００２９】なお、本発明は上記した実施例に限定され
ることなく、次のように種々の変形実施が可能である。

【００３０】（１）実施例では、その内面が基板Ｗの外
形形状よりも若干大きく形成された裏回り防止部材２
を、その内面が基板Ｗの各辺にわたって近接するように
配置していたが、本発明はこれに限らず、例えば、図４
に示すように、断面形状がＬ字状に形成された裏回り防
止部材３０を、基板Ｗの各辺にわたって近接するように
回転台１上に立設してもよい。なお、裏回り防止部材３
０と基板Ｗの外周面Ｗａとの間隔、あるいは裏回り防止
部材３０の上端と基板Ｗの表面との高さ関係は上記した
実施例と同様に設定される。

【００３１】（２）また、実施例では、裏回り防止部材
２を基板Ｗの各辺にわたって近接するように配置してい
たが、本発明はこれに限らず、例えば、基板Ｗが矩形の
場合には、供給された塗布液のうち、余剰塗布液の大部
分が長片の中央部から外方へ飛散し、その長辺における
基板回転方向下手側にあたる基板Ｗの裏面に塗布液ミス
トが付着することになるので、図５に示すように、矩形
基板Ｗの長辺における基板回転方向下手側にあたる基板
角部近傍辺と平行に基板の長辺長さの約20％以上の長さ
で一対の上記した裏回り防止部材３０を回転台１上に立
設して、回転中における塗布液ミストの基板裏面への流
入を阻止するようにしてもよい。

【００３２】（３）また、基板Ｗが正方形の場合には、
図８及び図９に示すように、余剰塗布液が各片の中央部
から外方へ飛散し、その各辺における基板回転方向下手
側にあたる基板Ｗの裏面に塗布液ミストが付着すること
になるので、図６に示すように、基板Ｗの各辺における
基板回転方向下手側にあたる基板角部近傍に、基板Ｗの
辺の長さの約20％以上の長さで４個の上記した裏回り防
止部材３０を回転台１上に立設して、回転中における塗
布液ミストの基板裏面への流入を阻止するようにしても
よい。

【００３３】（４）さらに、基板Ｗがオリエンテーショ
ンフラットＯＦを有する半導体ウェハの場合には、余剰
塗布液がオリエンテーションフラットＯＦの中央部から
外方へ飛散し、そのオリエンテーションフラットＯＦに
おける基板回転方向下手側にあたる角部の裏面に塗布液
ミストが付着することになるので、図７に示すように、
オリエンテーションフラットＯＦにおける基板回転方向
下手側にあたる半導体ウェハ角部近傍に、オリエンテー
ションフラットＯＦの長さの約20％以上の長さで１個の
上記した裏回り防止部材３０を回転台１上に立設して、
回転中における塗布液ミストの半導体ウェハ裏面への流
入を阻止するようにしてもよい。また、オリエンテーシ
ョンフラットＯＦと平行に同じ長さで１個の上記した裏
回り防止部材３０を回転台１上に立設して、回転中にお
ける塗布液ミストの基板裏面への流入を阻止するように
してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、回転塗布中において塗布液ミ
ストが基板裏面側へ回り込んで基板の裏面に付着するの
を回転台上に設けた裏回り防止部材で阻止することがで
きるとともに、反りを生じた基板でも裏回り防止部材に
付着した塗布液が基板裏面に再付着することがないの
で、基板の裏汚れを確実に防止することができる。

【００３５】また、請求項２に記載の発明によれば、裏
回り防止部材が基板の全周にわたって近接配置されてい
るので、回転塗布中において塗布液ミストが基板裏面側
へ回り込んで基板の裏面に付着するのをより確実に阻止
することができる。

【００３６】また、請求項３の発明によれば、矩形の角
形基板を回転塗布する場合、角形基板の各長辺の基板回
転方向下手側にあたる基板角部近傍に裏回り防止部材を
配設するだけで基板裏面への塗布液ミストの付着が阻止
されるので、簡単な構成で矩形の角形基板の裏汚れを確
実に防止することができる。

【００３７】また、請求項４の発明によれば、正方形の
角形基板を回転塗布する場合、角形基板の各辺の基板回
転方向下手側にあたる基板角部近傍に裏回り防止部材を
配設するだけで基板裏面への塗布液ミストの付着が阻止
されるので、簡単な構成で正方形の角形基板の裏汚れを
確実に防止することができる。

【００３８】また、請求項５の発明によれば、オリエン
テーションフラット部分を有する半導体ウェハを回転塗
布する場合、オリエンテーションフラット部分の基板回
転方向下手側にあたる半導体ウェハ角部近傍に裏回り防
止部材を配設するだけで半導体ウェハ裏面への塗布液ミ
ストの付着が阻止されるので、簡単な構成で半導体ウェ
ハの裏汚れを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転塗布装置の一実施例の縦断面
図である。

【図２】要部の一部切欠き平面図である。

【図３】要部の拡大縦断面図である。

【図４】別実施例の要部拡大縦断面図である。

【図５】矩形基板を処理する別実施例の要部平面図であ
る。

【図６】正方形基板を処理する別実施例の要部平面図で
ある。

【図７】半導体ウェハを処理する別実施例の要部平面図
である。

【図８】正方形の角形基板での処理液拡散流動状態を示
す平面図である。

【図９】正方形基板裏面の汚染具合を示す裏面図であ
る。

【図１０】従来の回転塗布装置の要部の平面図である。

【図１１】従来の回転塗布装置の要部の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ … 回転台 ２ … 裏回り防止部材 Ｗ … 基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させてその表面に塗布液を塗
   布する回転塗布装置において、 基板を水平に支持した状態で回転させる回転台と、 塗布液のミストが回転台に支持された基板の裏面に回り
   込むことを阻止するために、回転台に支持された基板の
   外周に近接するように回転台上に配設され、回転台に支
   持された基板の裏面よりも高く表面よりも低い上縁を有
   する裏回り防止部材と、 を備えたことを特徴とする回転塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記裏回り防止部材を基板の全周にわたって近接配置し
   た回転塗布装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、 前記基板は矩形の角形基板であり、前記角形基板の長辺
   側２辺における基板回転方向下手側にあたる基板角部近
   傍に、前記裏回り防止部材を配置した回転塗布装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、 前記基板は正方形の角形基板であり、前記角形基板の４
   辺における基板回転方向下手側にあたる基板角部近傍
   に、前記裏回り防止部材を配置した回転塗布装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の装置において、 前記基板はオリエンテーションフラット部分を有する半
   導体ウェハであり、前記半導体ウェハのオリエンテーシ
   ョンフラット部分における基板回転方向下手側にあたる
   前記半導体ウェハ角部近傍に、前記裏回り防止部材を配
   置した回転塗布装置。