基板塗布装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ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など（以下、単に基板と称する）に対して、SOG(Spin On Glass,シリカ系被膜形成材とも呼ばれる) 液、フォトレジスト液、ポリイミド樹脂などの薬液を供給して塗布被膜を形成する基板塗布装置に係り、特に薬液を供給する薬液供給ノズルの先端部を収納する待機ポットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の基板塗布装置として、基板に対して薬液を供給してその表面に被膜を形成するものが挙げられる。この装置は、例えば、基板を水平姿勢で支持する基板支持部と、この基板支持部に支持された基板の上方にあたる薬液供給位置と基板から側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成された薬液供給ノズルと、待機位置に配設されて薬液供給ノズルが待機位置に移動した際に、その先端部を挿入口に収納する待機ポットとを備えている。
【０００３】上記の装置では、薬液供給ノズルの先端部の雰囲気が変動することに起因して先端部付近に貯留している薬液の粘度変動による塗布ムラや、先端部付近に貯留している薬液の固化や粘度変動による吐出不良を生じる恐れがある。そこで、このような問題点を防止するために一般的に次のようなことが行われている。
【０００４】１）待機ポット内において薬液供給ノズルの先端部に貯留している薬液を予め吐出する（いわゆるダミーディスペンスであり、以下、予備吐出と称する）
２）待機ポット内を溶剤雰囲気化する３）待機ポット内において薬液供給ノズルの先端部を洗浄する上記の各対策のうち、３）は洗浄手段を配設する必要があって機構的に複雑化するので、一般的には上記の１）および２）の対策を同時に施すようにしている。これら１）および２）の対策を同時に施すためには、例えば、次のような手法が挙げられる。
Ａ）待機ポットを、予備吐出用と溶剤雰囲気用とで別個に設ける。
Ｂ）待機ポットを、予備吐出用と溶剤雰囲気用とで一体的に構成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。すなわち、上記Ａ）の手法では、予備吐出を行う際には予備吐出用待機ポットに移動し、それ以外では溶剤雰囲気用待機ポットで待機するようにしているので、予備吐出を適切に行うことができ、かつ、薬液の粘度変動を防止することが可能である。その一方、待機ポットが別体で構成されているので、装置内に空間的な無駄が生じ、さらに予備吐出を行うために溶剤雰囲気用待機ポットから予備吐出用待機ポットに薬液供給ノズルの先端部を移動する必要があるので、薬液供給ノズルの移動制御が複雑化するという問題点がある。
【０００６】また、上記Ｂ）の手法では、上記Ａ）の手法のような薬液供給ノズルの移動制御が不要であるものの、待機ポット内に予備吐出された薬液を排出するための排液口を設けておく必要がある関係上、待機ポット内を適度な溶剤雰囲気に保持することができない。したがって、上述した問題点を完全に解消することができない。
【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、待機ポットの構造を工夫することにより、一体型でありながらも予備吐出および溶剤雰囲気の保持を適切に行うことができ、塗布ムラや吐出不良を防止することができる基板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、このような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に記載の基板塗布装置は、基板を水平姿勢で支持する基板支持手段と、前記基板支持手段に支持された基板の上方にあたる薬液供給位置と基板から側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成された薬液供給ノズルと、前記待機位置に配設され、前記薬液供給ノズルが待機位置に移動した際に、その先端部を挿入口に収納する待機ポットとを備えている基板塗布装置において、前記待機ポットを、前記挿入口に収納された薬液供給ノズルから予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間と、この薬液流下空間に連通した排液口と、溶剤を貯留する溶剤貯留部とにより構成し、前記薬液流下空間の下端部が前記溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて前記薬液流下空間と前記排液口とを遮断するとともに、予備吐出により吐出された薬液が前記溶剤貯留部から溶剤とともに前記排液口へ流出するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項２に記載の基板塗布装置は、請求項１に記載の基板塗布装置において、前記待機ポットに、前記挿入口の高さ方向の位置を調節する位置調整手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。基板支持手段に支持された基板に対して薬液を供給する際には、薬液供給ノズルをその上方にあたる薬液供給位置に移動する。そして、次に薬液を供給するまでにある程度の時間間隔がある場合には、その先端部に貯留している薬液の乾燥などを防止するために薬液供給ノズルを移動して、その先端部を待機ポットの挿入口に収納しておく。待機ポットには、予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間が形成されているとともに、この空間に連通した排液口が形成されている。さらに、上記の薬液流下空間の下端部が溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて薬液流下空間と排液口とが遮断されているので、形成されている溶剤雰囲気が排液口により乱されることがなく上記の薬液流下空間の雰囲気を上記の溶剤貯留部の溶剤によって適度な雰囲気に保持することができる。また、基板に対して薬液を供給する前には、まず、薬液供給ノズルから一定量の薬液を吐出する予備吐出が行われる。これにより吐出された一定量の薬液は、薬液流下空間を経て溶剤貯留部に流入するが、この予備吐出された薬液は溶剤とともに排液口に流出するように構成されているので、予備吐出による薬液が薬液流下空間や溶剤貯留部に滞留することなく適切に予備吐出を行うことができる。
【００１１】また、請求項２に記載の発明によると、待機ポットの挿入口に、その高さ方向の位置を調節する位置調整手段を備えているので、薬液供給ノズルが待機位置に移動した際の薬液供給ノズルと挿入口との間隔を調整することができる。したがって、薬液流下空間の開放度を調整することができる。薬液によってはその溶剤雰囲気中の溶剤を吸収して薬液の粘度が低下するという問題を生じる場合があるが、上記の間隔を調整することにより薬液に応じた適切な溶剤雰囲気にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照して本発明の一実施例を説明する。なお、図１は実施例に係る基板塗布装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は待機ポットを拡大した縦断面図である。
【００１３】図中、符号１は、本発明の基板支持手段に相当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、平面視ほぼ円形に形成されており、基板Ｗの下面を吸着して水平姿勢で保持するようになっている。その下面回転中心には、図示しないモータに接続された回転軸３が連動連結されており、モータを回転駆動することにより基板Ｗを水平面内で回転するようになっている。吸引式スピンチャック１の周囲には、基板Ｗに供給された薬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５が配設されている。この飛散防止カップ５は、底部にリング状の排液ゾーン６ａを形成された下カップ６と、上部に開口７ａを形成され、下カップ６の上部内周面に嵌め付けられている上カップ７とから構成されている。基板Ｗの周囲に飛散して排液ゾーン６ａに貯留した薬液は、その一部位に形成されたドレイン６ｂから排出されるようになっている。なお、上述した吸引式スピンチャック１と飛散防止カップ５とは、基板Ｗの搬送の際に図示しない昇降機構によって相対昇降されるようになっている。これらを相対昇降することにより、吸引式スピンチャック１が飛散防止カップ５の開口７ａを通って上方に突出するようになっている（図中の二点鎖線）。
【００１４】基板Ｗの上面には、図示しない薬液供給機構に接続された薬液供給ノズル１０から薬液が供給される。この薬液供給ノズル１０は、剛性を有する部材により形成された剛性アーム１０ａと、その下方に向けられたアーム先端部１０ｂから下方に突出して取り付けられているチューブ状の先端部１０ｃとから構成されている。先端部１０ｃは、図示しない薬液供給機構から供給された薬液を吐出するものである。薬液供給ノズル１０は、基板Ｗの回転中心の上方で基板Ｗに対して薬液を供給するための薬液供給位置（図中に点線で示す位置）と、この薬液供給位置のさらに上方にあたる上方待機位置（図中に二点鎖線で示す位置）と、基板Ｗから側方に離れた待機位置（図中に実線で示す位置）とにわたって図示しない移動機構により移動するように構成されている。
【００１５】待機位置にある薬液供給ノズル１０は、その先端部１０ｃが待機ポット２０の挿入口２１に収納されるようになっている。この挿入口２１には雌ネジ部２１ａが形成されており、この部分に中空部２２ａを有する高さ調整ネジ２２が取り付けられている。高さ調整ネジ２２は本発明における位置調整手段に相当するものであり、この高さ調整ネジ２２を回転することによって、薬液供給ノズル１０のアーム先端部１０ｂと高さ調整ネジ２２の上端部との間隔が調整されるようになっている。
【００１６】上記の挿入口２１の下方には、待機位置にある薬液供給ノズル１０から予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間２３が形成されている。この薬液流下空間２３から側方に離れた位置には、予備吐出された薬液と溶剤とを排出するための排液口２４が形成されている。この排液口２４は、薬液流下空間２３に連通しているとともに排液タンク２４ａに連通接続されている。上記の薬液流下空間２３の下方には、溶剤供給部２５から供給された溶剤を貯留するための溶剤貯留部２６が形成されている。溶剤貯留部２６の底部２６ａは、排液口２４に向かって先上がりの傾斜状に形成されている。溶剤貯留部２６の底部２６ａの形状を傾斜状にしておくと、後述するように予備吐出された薬液を溶剤とともに効率よく排液口２４に流出させることができる。傾斜状の底部２６ａの頂上部２６ｂは、溶剤貯留部２６に貯留する溶剤の液量を一定に保持する。また、薬液流下空間２３の下端部２３ａは、溶剤貯留部２６の頂上部２６ｂよりも下方に位置するように突出形成されている。したがって、薬液流下空間２３は、その下端部２３ａが溶剤貯留部２６に貯留した溶剤の液面よりも下方に位置することになり、薬液流下空間２３と排液口２４とは溶剤によって遮断されることになる。
【００１７】なお、上記の溶剤貯留部２６に貯留可能な溶剤の容積は予め判っているので、溶剤供給部２５から貯留可能な量の溶剤を供給して、図２に示すように常に溶剤貯留部２６が溶剤で満たされるようになっている。したがって、排液口２４から外気が流入して薬液流下空間２３に形成されている溶剤雰囲気が乱されることなく保持される。
【００１８】次に、上述した基板塗布装置の動作について図３および図４を参照しつつ説明する。なお、既に基板Ｗは、吸引式スピンチャック１に吸着保持されて飛散防止カップ５内に収容されているものとして説明する。
【００１９】図３に示すように、待機位置にある薬液供給ノズル１０は、その先端部１０ｃが、高さ調整ネジ２２の中空部２２ａを通って待機ポット２０の挿入口２１内に収納されている。薬液流下空間２３は、上述したように溶剤貯留部２６に貯留している溶剤によって排液口２４と遮断されて溶剤雰囲気に保持されているので、待機位置にある薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃ内に滞留している薬液の粘度が変動したり固化することを防止できる。
【００２０】なお、薬液の種類によっては、溶剤雰囲気中の溶剤濃度が過度になると溶剤を吸収して粘度が低下する不都合が生じるが、上述したように高さ調整ネジ２２を回して薬液流下空間２３の開放度を調整することにより、薬液流下空間２３に形成されている溶剤雰囲気の溶剤濃度を調整することができる。これにより薬液の種類に応じた溶剤雰囲気に微妙に調整することができて、薬液の種類に応じた適切な溶剤雰囲気をつくることができる。したがって、基板塗布装置に使用する薬液の種類に制約を受けることがなく、様々な種類の薬液を使用することができる。なお、薬液がSOG 液である場合には非常に固化し易いので、薬液供給ノズル１０のアーム先端部１０ｂとの間隔が狭くなるように高さ調整ネジ２２を調整して、薬液流下空間２３の開放度が小さくなるように設定することが好ましい。
【００２１】この状態において、図示しない薬液供給機構が一定量の薬液を供給して、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃから薬液を吐出する。この動作（いわゆるダミーディスペンス）により、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃ内に滞留していた薬液Ｓが薬液流下空間２３に排出される（図中の点線）。排出された薬液Ｓは薬液流下空間２３を流下し、溶剤貯留部２６に貯留している溶剤中に混入する。これにより増加した容積分の溶剤および溶剤に溶けだした薬液Ｓの一部は、溶剤貯留部２６の頂上部２６ｂを越えて排液口２４に流れ込む。
【００２２】予備吐出を行うのとほぼ同時あるいはその直後に、溶剤供給部２５から溶剤貯留部２６に一定量の溶剤を供給する。すると図４中に点線で示すように、薬液流下空間２３の下端部２３ａ付近に滞留している薬液Ｓは、底部２６ａの傾斜面を上がってゆく溶剤の流れに引かれつつ巻き込まれるようにして頂上部２６ｂを越えて排液口２４に排出される。したがって、予備吐出された薬液Ｓが待機ポット２０内に滞留・堆積して乾燥し、パーティクルを発生するような不都合を防止できるほか、排液口２４から排液タンク２４ａに至る経路のつまりによる薬液のオーバーフローといった不都合も防止することができる。
【００２３】なお、予備吐出により排液口２４に流れ込んだ溶剤を検出するセンサを配設しておき、このセンサが動作した時点で溶剤供給部２５から一定量の溶剤を供給するようにしてもよい。また予備吐出を行ってから一定流量の溶剤を供給するのではなく、動作に無関係に一定量の溶剤を溶剤供給部２５から常に供給しておくようにしてもよい。
【００２４】このようにして予備吐出を終えた後、薬液供給ノズル１０は、図１中に二点鎖線で示した上方待機位置を経て、図１中に点線で示した薬液供給位置に移動し、その位置から所定量の薬液を基板Ｗに対して供給するようになっている。薬液供給ノズル１０は、上述したように適度な溶剤雰囲気中で待機していたので、先端部１０ｃ内の薬液が固化して吐出不良が生じることを防止でき、基板Ｗに対して確実に塗布処理を行うことができる。そして基板Ｗは、所定の回転数で所定時間だけ高速回転され、その表面に一定膜厚の塗布被膜を形成される。基板Ｗに対して供給された薬液は、上述したように待機ポット２０内において予備吐出を行った後の正常な粘度を有するものであるので、塗布被膜に塗布ムラが生じることを防止できる。
【００２５】上述したように予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間２３と排液口２４とは、溶剤貯留部２６に貯留している溶剤によって遮断されているので、溶剤雰囲気用と予備吐出用のポットとを一体的に構成したにもかかわらず、先端部１０ｃが収納されている薬液流下空間２３の溶剤雰囲気を適度に保持することができる。さらに、予備吐出により薬液流下空間２３を経て溶剤貯留部２６に流入した薬液Ｓは、溶剤貯留部２６の溶剤とともに排液口２４に流出するように構成されているので、予備吐出された薬液Ｓが薬液流下空間２３や溶剤貯留部２６に滞留することなく適切に予備吐出を行うことができる。したがって、予備吐出用および溶剤雰囲気用のポットを一体化した待機ポット２０でありながらも、予備吐出および溶剤雰囲気の保持を適切に行うことができる。その結果、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃに貯留している薬液の固化や粘度変動を防止できて塗布ムラや吐出不良を防止できる。
【００２６】なお、上記の実施例では、待機ポット２０の挿入口２１に高さ調整ネジ２２を取り付けて薬液に応じた溶剤雰囲気に設定できるようにしたが、この高さ調整ネジ２２を必ずしも配設する必要はない。例えば、溶剤雰囲気の溶剤濃度が影響を受けにくい薬液や、一種類の薬液しか使用しないような場合には、挿入口２１だけを有する待機ポット２０としたり、その薬液に適切な溶剤雰囲気を形成できる開放度となるように待機ポット２０を形成しておけばよい。
【００２７】なお、本発明は上記の構成に限定されるものではなく種々の変形実施が可能である。例えば、図５に示すように変形実施が可能である。この待機ポット２０は、薬液流下空間２３の下方に凹状の溶剤貯留部３０を形成され、薬液流下空間２３の下端部２３ａは溶剤貯留部３０の頂上部３０ａよりも下方に位置するように突出形成されている。溶剤貯留部３０へは、薬液流下空間２３の側面であって、溶剤貯留部３０の頂上部３０ａよりも上方に形成された溶剤供給路３１を介して溶剤供給部２５から溶剤が供給されるようになっている。挿入口２１には、上記の実施例のように高さ調整ネジ２２が取り付けられておらず、その高さは固定となっている。その一方で、薬液流下空間２３の側面には、雰囲気調整孔３３が周囲に連通するように形成されている。この雰囲気調整孔３３の上部には、その開口率を調整するための調整ネジ３５が取り付けられている。この調整ネジ３５を回して雰囲気調整孔３３の開口率を調整することにより、上記の実施例と同様に薬液流下空間２３の開放度を調整することができる。
【００２８】このように構成された待機ポット２０では、予備吐出されて薬液流下空間２３の下方に滞留している薬液Ｓが、溶剤供給路３１から流入した溶剤の流れに乗せられて溶剤貯留部３０の頂上部３０ａを越えて排液口２４に排出される。したがって、上述した実施例と同様の効果を奏することができる。
【００２９】なお、上記の実施例では、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃがチューブ状のもので構成されているとして説明したが、薬液がフォトレジスト液やポリイミド樹脂の場合には先端部が先細り状であることが一般的である。このような先端部形状の薬液供給ノズル１０を採用した基板塗布装置であっても、上記のような構成の待機ポット２０を採用することにより同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００３０】
【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、薬液流下空間に連通した排液口は、薬液流下空間の下端部が溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて、溶剤貯留部に貯留している溶剤によって遮断されているので、薬液流下空間に形成されている溶剤雰囲気が乱されることなく上記の薬液流下空間の溶剤雰囲気を適切に保持することができる。また、予備吐出により薬液流下空間を経て溶剤貯留部に流入した薬液は、溶剤貯留部の溶剤とともに排液口に流出するように構成されているので、薬液が薬液流下空間や溶剤貯留部に滞留することなく適切に予備吐出を行うことができる。したがって、予備吐出および溶剤雰囲気の保持を適切に行うことができる。その結果、薬液供給ノズルの先端部に貯留している薬液の固化や粘度変動を防止できて塗布ムラや吐出不良を防止できる。
【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、待機ポットの挿入口と薬液供給ノズルとの間隔を調整することにより、薬液流下空間の溶剤雰囲気を調整することができるので、種々の薬液に応じた溶剤雰囲気にすることができる。したがって、使用する薬液の制約がなく、種々の薬液を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る基板塗布装置の概略構成を示した縦断面図である。
【図２】待機ポットの縦断面図である。
【図３】動作説明に供する図である。
【図４】動作説明に供する図である。
【図５】待機ポットの変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ … 基板
Ｓ … 薬液
１ … 吸引式スピンチャック（基板支持手段）
５ … 飛散防止カップ
６ … 下カップ
７ … 上カップ
１０ … 薬液供給ノズル
１０ａ … 剛性アーム
１０ｂ … アーム先端部
１０ｃ … 先端部
２０ … 待機ポット
２１ … 挿入口
２２ … 高さ調整ネジ（位置調整手段）
２３ … 薬液流下空間
２４ … 排液口
２６ … 溶剤貯留部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、フ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など（以下、単に基板と称する）に対して、SOG(Spin On Glass,シリカ系被膜形成材とも呼ばれる) 液、フォトレジスト液、ポリイミド樹脂などの薬液を供給して塗布被膜を形成する基板塗布装置に係り、特に薬液を供給する薬液供給ノズルの先端部を収納する待機ポットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の基板塗布装置として、基板に対して薬液を供給してその表面に被膜を形成するものが挙げられる。この装置は、例えば、基板を水平姿勢で支持する基板支持部と、この基板支持部に支持された基板の上方にあたる薬液供給位置と基板から側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成された薬液供給ノズルと、待機位置に配設されて薬液供給ノズルが待機位置に移動した際に、その先端部を挿入口に収納する待機ポットとを備えている。
【０００３】上記の装置では、薬液供給ノズルの先端部の雰囲気が変動することに起因して先端部付近に貯留している薬液の粘度変動による塗布ムラや、先端部付近に貯留している薬液の固化や粘度変動による吐出不良を生じる恐れがある。そこで、このような問題点を防止するために一般的に次のようなことが行われている。
【０００４】１）待機ポット内において薬液供給ノズルの先端部に貯留している薬液を予め吐出する（いわゆるダミーディスペンスであり、以下、予備吐出と称する）
２）待機ポット内を溶剤雰囲気化する３）待機ポット内において薬液供給ノズルの先端部を洗浄する上記の各対策のうち、３）は洗浄手段を配設する必要があって機構的に複雑化するので、一般的には上記の１）および２）の対策を同時に施すようにしている。これら１）および２）の対策を同時に施すためには、例えば、次のような手法が挙げられる。
Ａ）待機ポットを、予備吐出用と溶剤雰囲気用とで別個に設ける。
Ｂ）待機ポットを、予備吐出用と溶剤雰囲気用とで一体的に構成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。すなわち、上記Ａ）の手法では、予備吐出を行う際には予備吐出用待機ポットに移動し、それ以外では溶剤雰囲気用待機ポットで待機するようにしているので、予備吐出を適切に行うことができ、かつ、薬液の粘度変動を防止することが可能である。その一方、待機ポットが別体で構成されているので、装置内に空間的な無駄が生じ、さらに予備吐出を行うために溶剤雰囲気用待機ポットから予備吐出用待機ポットに薬液供給ノズルの先端部を移動する必要があるので、薬液供給ノズルの移動制御が複雑化するという問題点がある。
【０００６】また、上記Ｂ）の手法では、上記Ａ）の手法のような薬液供給ノズルの移動制御が不要であるものの、待機ポット内に予備吐出された薬液を排出するための排液口を設けておく必要がある関係上、待機ポット内を適度な溶剤雰囲気に保持することができない。したがって、上述した問題点を完全に解消することができない。
【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、待機ポットの構造を工夫することにより、一体型でありながらも予備吐出および溶剤雰囲気の保持を適切に行うことができ、塗布ムラや吐出不良を防止することができる基板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、このような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に記載の基板塗布装置は、基板を水平姿勢で支持する基板支持手段と、前記基板支持手段に支持された基板の上方にあたる薬液供給位置と基板から側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成された薬液供給ノズルと、前記待機位置に配設され、前記薬液供給ノズルが待機位置に移動した際に、その先端部を挿入口に収納する待機ポットとを備えている基板塗布装置において、前記待機ポットを、前記挿入口に収納された薬液供給ノズルから予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間と、この薬液流下空間に連通した排液口と、溶剤を貯留する溶剤貯留部とにより構成し、前記薬液流下空間の下端部が前記溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて前記薬液流下空間と前記排液口とを遮断するとともに、予備吐出により吐出された薬液が前記溶剤貯留部から溶剤とともに前記排液口へ流出するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項２に記載の基板塗布装置は、請求項１に記載の基板塗布装置において、前記待機ポットに、前記挿入口の高さ方向の位置を調節する位置調整手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。基板支持手段に支持された基板に対して薬液を供給する際には、薬液供給ノズルをその上方にあたる薬液供給位置に移動する。そして、次に薬液を供給するまでにある程度の時間間隔がある場合には、その先端部に貯留している薬液の乾燥などを防止するために薬液供給ノズルを移動して、その先端部を待機ポットの挿入口に収納しておく。待機ポットには、予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間が形成されているとともに、この空間に連通した排液口が形成されている。さらに、上記の薬液流下空間の下端部が溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて薬液流下空間と排液口とが遮断されているので、形成されている溶剤雰囲気が排液口により乱されることがなく上記の薬液流下空間の雰囲気を上記の溶剤貯留部の溶剤によって適度な雰囲気に保持することができる。また、基板に対して薬液を供給する前には、まず、薬液供給ノズルから一定量の薬液を吐出する予備吐出が行われる。これにより吐出された一定量の薬液は、薬液流下空間を経て溶剤貯留部に流入するが、この予備吐出された薬液は溶剤とともに排液口に流出するように構成されているので、予備吐出による薬液が薬液流下空間や溶剤貯留部に滞留することなく適切に予備吐出を行うことができる。
【００１１】また、請求項２に記載の発明によると、待機ポットの挿入口に、その高さ方向の位置を調節する位置調整手段を備えているので、薬液供給ノズルが待機位置に移動した際の薬液供給ノズルと挿入口との間隔を調整することができる。したがって、薬液流下空間の開放度を調整することができる。薬液によってはその溶剤雰囲気中の溶剤を吸収して薬液の粘度が低下するという問題を生じる場合があるが、上記の間隔を調整することにより薬液に応じた適切な溶剤雰囲気にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照して本発明の一実施例を説明する。なお、図１は実施例に係る基板塗布装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は待機ポットを拡大した縦断面図である。
【００１３】図中、符号１は、本発明の基板支持手段に相当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、平面視ほぼ円形に形成されており、基板Ｗの下面を吸着して水平姿勢で保持するようになっている。その下面回転中心には、図示しないモータに接続された回転軸３が連動連結されており、モータを回転駆動することにより基板Ｗを水平面内で回転するようになっている。吸引式スピンチャック１の周囲には、基板Ｗに供給された薬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５が配設されている。この飛散防止カップ５は、底部にリング状の排液ゾーン６ａを形成された下カップ６と、上部に開口７ａを形成され、下カップ６の上部内周面に嵌め付けられている上カップ７とから構成されている。基板Ｗの周囲に飛散して排液ゾーン６ａに貯留した薬液は、その一部位に形成されたドレイン６ｂから排出されるようになっている。なお、上述した吸引式スピンチャック１と飛散防止カップ５とは、基板Ｗの搬送の際に図示しない昇降機構によって相対昇降されるようになっている。これらを相対昇降することにより、吸引式スピンチャック１が飛散防止カップ５の開口７ａを通って上方に突出するようになっている（図中の二点鎖線）。
【００１４】基板Ｗの上面には、図示しない薬液供給機構に接続された薬液供給ノズル１０から薬液が供給される。この薬液供給ノズル１０は、剛性を有する部材により形成された剛性アーム１０ａと、その下方に向けられたアーム先端部１０ｂから下方に突出して取り付けられているチューブ状の先端部１０ｃとから構成されている。先端部１０ｃは、図示しない薬液供給機構から供給された薬液を吐出するものである。薬液供給ノズル１０は、基板Ｗの回転中心の上方で基板Ｗに対して薬液を供給するための薬液供給位置（図中に点線で示す位置）と、この薬液供給位置のさらに上方にあたる上方待機位置（図中に二点鎖線で示す位置）と、基板Ｗから側方に離れた待機位置（図中に実線で示す位置）とにわたって図示しない移動機構により移動するように構成されている。
【００１５】待機位置にある薬液供給ノズル１０は、その先端部１０ｃが待機ポット２０の挿入口２１に収納されるようになっている。この挿入口２１には雌ネジ部２１ａが形成されており、この部分に中空部２２ａを有する高さ調整ネジ２２が取り付けられている。高さ調整ネジ２２は本発明における位置調整手段に相当するものであり、この高さ調整ネジ２２を回転することによって、薬液供給ノズル１０のアーム先端部１０ｂと高さ調整ネジ２２の上端部との間隔が調整されるようになっている。
【００１６】上記の挿入口２１の下方には、待機位置にある薬液供給ノズル１０から予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間２３が形成されている。この薬液流下空間２３から側方に離れた位置には、予備吐出された薬液と溶剤とを排出するための排液口２４が形成されている。この排液口２４は、薬液流下空間２３に連通しているとともに排液タンク２４ａに連通接続されている。上記の薬液流下空間２３の下方には、溶剤供給部２５から供給された溶剤を貯留するための溶剤貯留部２６が形成されている。溶剤貯留部２６の底部２６ａは、排液口２４に向かって先上がりの傾斜状に形成されている。溶剤貯留部２６の底部２６ａの形状を傾斜状にしておくと、後述するように予備吐出された薬液を溶剤とともに効率よく排液口２４に流出させることができる。傾斜状の底部２６ａの頂上部２６ｂは、溶剤貯留部２６に貯留する溶剤の液量を一定に保持する。また、薬液流下空間２３の下端部２３ａは、溶剤貯留部２６の頂上部２６ｂよりも下方に位置するように突出形成されている。したがって、薬液流下空間２３は、その下端部２３ａが溶剤貯留部２６に貯留した溶剤の液面よりも下方に位置することになり、薬液流下空間２３と排液口２４とは溶剤によって遮断されることになる。
【００１７】なお、上記の溶剤貯留部２６に貯留可能な溶剤の容積は予め判っているので、溶剤供給部２５から貯留可能な量の溶剤を供給して、図２に示すように常に溶剤貯留部２６が溶剤で満たされるようになっている。したがって、排液口２４から外気が流入して薬液流下空間２３に形成されている溶剤雰囲気が乱されることなく保持される。
【００１８】次に、上述した基板塗布装置の動作について図３および図４を参照しつつ説明する。なお、既に基板Ｗは、吸引式スピンチャック１に吸着保持されて飛散防止カップ５内に収容されているものとして説明する。
【００１９】図３に示すように、待機位置にある薬液供給ノズル１０は、その先端部１０ｃが、高さ調整ネジ２２の中空部２２ａを通って待機ポット２０の挿入口２１内に収納されている。薬液流下空間２３は、上述したように溶剤貯留部２６に貯留している溶剤によって排液口２４と遮断されて溶剤雰囲気に保持されているので、待機位置にある薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃ内に滞留している薬液の粘度が変動したり固化することを防止できる。
【００２０】なお、薬液の種類によっては、溶剤雰囲気中の溶剤濃度が過度になると溶剤を吸収して粘度が低下する不都合が生じるが、上述したように高さ調整ネジ２２を回して薬液流下空間２３の開放度を調整することにより、薬液流下空間２３に形成されている溶剤雰囲気の溶剤濃度を調整することができる。これにより薬液の種類に応じた溶剤雰囲気に微妙に調整することができて、薬液の種類に応じた適切な溶剤雰囲気をつくることができる。したがって、基板塗布装置に使用する薬液の種類に制約を受けることがなく、様々な種類の薬液を使用することができる。なお、薬液がSOG 液である場合には非常に固化し易いので、薬液供給ノズル１０のアーム先端部１０ｂとの間隔が狭くなるように高さ調整ネジ２２を調整して、薬液流下空間２３の開放度が小さくなるように設定することが好ましい。
【００２１】この状態において、図示しない薬液供給機構が一定量の薬液を供給して、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃから薬液を吐出する。この動作（いわゆるダミーディスペンス）により、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃ内に滞留していた薬液Ｓが薬液流下空間２３に排出される（図中の点線）。排出された薬液Ｓは薬液流下空間２３を流下し、溶剤貯留部２６に貯留している溶剤中に混入する。これにより増加した容積分の溶剤および溶剤に溶けだした薬液Ｓの一部は、溶剤貯留部２６の頂上部２６ｂを越えて排液口２４に流れ込む。
【００２２】予備吐出を行うのとほぼ同時あるいはその直後に、溶剤供給部２５から溶剤貯留部２６に一定量の溶剤を供給する。すると図４中に点線で示すように、薬液流下空間２３の下端部２３ａ付近に滞留している薬液Ｓは、底部２６ａの傾斜面を上がってゆく溶剤の流れに引かれつつ巻き込まれるようにして頂上部２６ｂを越えて排液口２４に排出される。したがって、予備吐出された薬液Ｓが待機ポット２０内に滞留・堆積して乾燥し、パーティクルを発生するような不都合を防止できるほか、排液口２４から排液タンク２４ａに至る経路のつまりによる薬液のオーバーフローといった不都合も防止することができる。
【００２３】なお、予備吐出により排液口２４に流れ込んだ溶剤を検出するセンサを配設しておき、このセンサが動作した時点で溶剤供給部２５から一定量の溶剤を供給するようにしてもよい。また予備吐出を行ってから一定流量の溶剤を供給するのではなく、動作に無関係に一定量の溶剤を溶剤供給部２５から常に供給しておくようにしてもよい。
【００２４】このようにして予備吐出を終えた後、薬液供給ノズル１０は、図１中に二点鎖線で示した上方待機位置を経て、図１中に点線で示した薬液供給位置に移動し、その位置から所定量の薬液を基板Ｗに対して供給するようになっている。薬液供給ノズル１０は、上述したように適度な溶剤雰囲気中で待機していたので、先端部１０ｃ内の薬液が固化して吐出不良が生じることを防止でき、基板Ｗに対して確実に塗布処理を行うことができる。そして基板Ｗは、所定の回転数で所定時間だけ高速回転され、その表面に一定膜厚の塗布被膜を形成される。基板Ｗに対して供給された薬液は、上述したように待機ポット２０内において予備吐出を行った後の正常な粘度を有するものであるので、塗布被膜に塗布ムラが生じることを防止できる。
【００２５】上述したように予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間２３と排液口２４とは、溶剤貯留部２６に貯留している溶剤によって遮断されているので、溶剤雰囲気用と予備吐出用のポットとを一体的に構成したにもかかわらず、先端部１０ｃが収納されている薬液流下空間２３の溶剤雰囲気を適度に保持することができる。さらに、予備吐出により薬液流下空間２３を経て溶剤貯留部２６に流入した薬液Ｓは、溶剤貯留部２６の溶剤とともに排液口２４に流出するように構成されているので、予備吐出された薬液Ｓが薬液流下空間２３や溶剤貯留部２６に滞留することなく適切に予備吐出を行うことができる。したがって、予備吐出用および溶剤雰囲気用のポットを一体化した待機ポット２０でありながらも、予備吐出および溶剤雰囲気の保持を適切に行うことができる。その結果、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃに貯留している薬液の固化や粘度変動を防止できて塗布ムラや吐出不良を防止できる。
【００２６】なお、上記の実施例では、待機ポット２０の挿入口２１に高さ調整ネジ２２を取り付けて薬液に応じた溶剤雰囲気に設定できるようにしたが、この高さ調整ネジ２２を必ずしも配設する必要はない。例えば、溶剤雰囲気の溶剤濃度が影響を受けにくい薬液や、一種類の薬液しか使用しないような場合には、挿入口２１だけを有する待機ポット２０としたり、その薬液に適切な溶剤雰囲気を形成できる開放度となるように待機ポット２０を形成しておけばよい。
【００２７】なお、本発明は上記の構成に限定されるものではなく種々の変形実施が可能である。例えば、図５に示すように変形実施が可能である。この待機ポット２０は、薬液流下空間２３の下方に凹状の溶剤貯留部３０を形成され、薬液流下空間２３の下端部２３ａは溶剤貯留部３０の頂上部３０ａよりも下方に位置するように突出形成されている。溶剤貯留部３０へは、薬液流下空間２３の側面であって、溶剤貯留部３０の頂上部３０ａよりも上方に形成された溶剤供給路３１を介して溶剤供給部２５から溶剤が供給されるようになっている。挿入口２１には、上記の実施例のように高さ調整ネジ２２が取り付けられておらず、その高さは固定となっている。その一方で、薬液流下空間２３の側面には、雰囲気調整孔３３が周囲に連通するように形成されている。この雰囲気調整孔３３の上部には、その開口率を調整するための調整ネジ３５が取り付けられている。この調整ネジ３５を回して雰囲気調整孔３３の開口率を調整することにより、上記の実施例と同様に薬液流下空間２３の開放度を調整することができる。
【００２８】このように構成された待機ポット２０では、予備吐出されて薬液流下空間２３の下方に滞留している薬液Ｓが、溶剤供給路３１から流入した溶剤の流れに乗せられて溶剤貯留部３０の頂上部３０ａを越えて排液口２４に排出される。したがって、上述した実施例と同様の効果を奏することができる。
【００２９】なお、上記の実施例では、薬液供給ノズル１０の先端部１０ｃがチューブ状のもので構成されているとして説明したが、薬液がフォトレジスト液やポリイミド樹脂の場合には先端部が先細り状であることが一般的である。このような先端部形状の薬液供給ノズル１０を採用した基板塗布装置であっても、上記のような構成の待機ポット２０を採用することにより同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００３０】
【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、薬液流下空間に連通した排液口は、薬液流下空間の下端部が溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて、溶剤貯留部に貯留している溶剤によって遮断されているので、薬液流下空間に形成されている溶剤雰囲気が乱されることなく上記の薬液流下空間の溶剤雰囲気を適切に保持することができる。また、予備吐出により薬液流下空間を経て溶剤貯留部に流入した薬液は、溶剤貯留部の溶剤とともに排液口に流出するように構成されているので、薬液が薬液流下空間や溶剤貯留部に滞留することなく適切に予備吐出を行うことができる。したがって、予備吐出および溶剤雰囲気の保持を適切に行うことができる。その結果、薬液供給ノズルの先端部に貯留している薬液の固化や粘度変動を防止できて塗布ムラや吐出不良を防止できる。
【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、待機ポットの挿入口と薬液供給ノズルとの間隔を調整することにより、薬液流下空間の溶剤雰囲気を調整することができるので、種々の薬液に応じた溶剤雰囲気にすることができる。したがって、使用する薬液の制約がなく、種々の薬液を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る基板塗布装置の概略構成を示した縦断面図である。
【図２】待機ポットの縦断面図である。
【図３】動作説明に供する図である。
【図４】動作説明に供する図である。
【図５】待機ポットの変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ … 基板
Ｓ … 薬液
１ … 吸引式スピンチャック（基板支持手段）
５ … 飛散防止カップ
６ … 下カップ
７ … 上カップ
１０ … 薬液供給ノズル
１０ａ … 剛性アーム
１０ｂ … アーム先端部
１０ｃ … 先端部
２０ … 待機ポット
２１ … 挿入口
２２ … 高さ調整ネジ（位置調整手段）
２３ … 薬液流下空間
２４ … 排液口
２６ … 溶剤貯留部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板を水平姿勢で支持する基板支持手段と、前記基板支持手段に支持された基板の上方にあたる薬液供給位置と基板から側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成された薬液供給ノズルと、前記待機位置に配設され、前記薬液供給ノズルが待機位置に移動した際に、その先端部を挿入口に収納する待機ポットとを備えている基板塗布装置において、前記待機ポットを、前記挿入口に収納された薬液供給ノズルから予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間と、この薬液流下空間に連通した排液口と、溶剤を貯留する溶剤貯留部とにより構成し、前記薬液流下空間の下端部が前記溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて前記薬液流下空間と前記排液口とを遮断するとともに、予備吐出により吐出された薬液が前記溶剤貯留部から溶剤とともに前記排液口へ流出するように構成されていることを特徴とする基板塗布装置。
【請求項２】 請求項１に記載の基板塗布装置において、前記待機ポットに、前記挿入口の高さ方向の位置を調節する位置調整手段を備えていることを特徴とする基板塗布装置。
【請求項１】 基板を水平姿勢で支持する基板支持手段と、前記基板支持手段に支持された基板の上方にあたる薬液供給位置と基板から側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成された薬液供給ノズルと、前記待機位置に配設され、前記薬液供給ノズルが待機位置に移動した際に、その先端部を挿入口に収納する待機ポットとを備えている基板塗布装置において、前記待機ポットを、前記挿入口に収納された薬液供給ノズルから予備吐出された薬液が流下する薬液流下空間と、この薬液流下空間に連通した排液口と、溶剤を貯留する溶剤貯留部とにより構成し、前記薬液流下空間の下端部が前記溶剤貯留部の頂上部よりも下方に位置するように突出形成されて前記薬液流下空間と前記排液口とを遮断するとともに、予備吐出により吐出された薬液が前記溶剤貯留部から溶剤とともに前記排液口へ流出するように構成されていることを特徴とする基板塗布装置。
【請求項２】 請求項１に記載の基板塗布装置において、前記待機ポットに、前記挿入口の高さ方向の位置を調節する位置調整手段を備えていることを特徴とする基板塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【特許番号】特許第３４３４６５０号（Ｐ３４３４６５０）
【登録日】平成１５年５月３０日（２００３．５．３０）
【発行日】平成１５年８月１１日（２００３．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−２６２８２７
【出願日】平成８年１０月３日（１９９６．１０．３）
【公開番号】特開平１０−１０６９３２
【公開日】平成１０年４月２４日（１９９８．４．２４）
【審査請求日】平成１３年５月１０日（２００１．５．１０）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【参考文献】
【文献】特開 昭６４−８６２１（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１５年５月３０日（２００３．５．３０）
【発行日】平成１５年８月１１日（２００３．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成８年１０月３日（１９９６．１０．３）
【公開番号】特開平１０−１０６９３２
【公開日】平成１０年４月２４日（１９９８．４．２４）
【審査請求日】平成１３年５月１０日（２００１．５．１０）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【参考文献】
【文献】特開 昭６４−８６２１（ＪＰ，Ａ）
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