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JP2018118197A - Coating liquid coating method - Google Patents

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JP2018118197A
JP2018118197A JP2017010412A JP2017010412A JP2018118197A JP 2018118197 A JP2018118197 A JP 2018118197A JP 2017010412 A JP2017010412 A JP 2017010412A JP 2017010412 A JP2017010412 A JP 2017010412A JP 2018118197 A JP2018118197 A JP 2018118197A
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誠一郎 奥田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating liquid coating method capable of forming a thin film having excellent in-plane uniformity, even in the case of a spray type.SOLUTION: A control part sprays coating liquid onto the whole surface of the substrate with a spray nozzle, while heating a substrate by a heater (t1-t2). Then, the coating liquid is spread over the whole surface of an irregular part on the substrate, to thereby form a uniform coating film on the substrate. Thereafter, the control part rotates the substrate and evaporates a solvent in the coating film (t3-t6), and therefore can form a thin film having excellent in-plane uniformity, even in the case of a spray type.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機EL用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板(以下、単に基板と称する)に対して、塗布液を供給して塗布被膜を形成する塗布液塗布方法に係り、特に、噴霧式の技術により塗布被膜を形成するための技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, an organic EL substrate, an FED (Field Emission Display) substrate, an optical display substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, and a photomask substrate. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating liquid coating method for forming a coating film by supplying a coating liquid to a substrate or a solar cell substrate (hereinafter simply referred to as a substrate), and in particular, for forming a coating film by a spraying technique. Regarding technology.

基板などにフォトレジスト液などの塗布液を塗布して塗布被膜を形成させる場合、一般的には回転塗布方法による塗布が行われている。この回転塗布では、薄膜から厚膜に至るまで、塗布被膜の厚さにムラなく均一な塗布が可能である。しかしながら、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)などでは、基板上のパターンにおける段差が、例えば、100〜200μmもあって凹凸部が非常に大きい。そのためパターン底部及び側壁に塗布液を均一に塗布することが困難であるという問題がある。   When a coating liquid such as a photoresist liquid is applied to a substrate or the like to form a coating film, the coating is generally performed by a spin coating method. In this spin coating, a uniform coating can be applied uniformly from the thin film to the thick film in the thickness of the coating film. However, in MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) or the like, a step in a pattern on a substrate is, for example, 100 to 200 μm, and the uneven portion is very large. Therefore, there is a problem that it is difficult to uniformly apply the coating liquid to the pattern bottom and side walls.

そこで、このような課題を解決するために、次のような噴霧式の塗布方法が提案されている。   Therefore, in order to solve such problems, the following spray-type application methods have been proposed.

第1の方法として、基板を支持する支持台と、支持台を回転させる回転部と、支持台に備えられ、支持台に支持された基板を加熱するヒータと、支持台上の基板面に対して塗布液を噴霧するノズルと、ノズルを基板の上方にて水平方向へ揺動させる揺動部とを備えた基板処理装置により塗布するものがある(例えば、特許文献1参照)。   As a first method, a support base that supports the substrate, a rotating unit that rotates the support base, a heater that is provided in the support base and heats the substrate supported by the support base, and a substrate surface on the support base In some cases, the coating is performed by a substrate processing apparatus including a nozzle for spraying a coating liquid and a swinging unit that swings the nozzle in the horizontal direction above the substrate (see, for example, Patent Document 1).

この第1の方法では、基板をヒータで加熱させた状態にて、基板を水平面内で低速に回転させならが、基板の上方でノズルを移動させ、ノズルから塗布液をスプレーして基板の全面に塗布液を塗布する。これにより、噴霧されて基板の全面を厚く覆った塗布液から溶媒が熱により揮発するので、塗布膜の流動性が低下され、大きな凹凸部を有する基板であっても塗布液を均一に塗布することができる。   In this first method, while the substrate is heated by a heater and the substrate is rotated at a low speed in a horizontal plane, the nozzle is moved above the substrate and the coating liquid is sprayed from the nozzle to spray the entire surface of the substrate. Apply the coating solution to As a result, the solvent is volatilized by heat from the coating liquid sprayed and covers the entire surface of the substrate thickly, so that the fluidity of the coating film is reduced and the coating liquid is evenly applied even to a substrate having large uneven portions. be able to.

また、第2の方法として、回転塗布またはスプレー塗布で基板に塗布液を塗布し、凹凸部の中間深さ位置まで被膜を形成し、加熱により塗布液をリフローさせる第1の工程と、スプレー塗布後に塗布液を加熱して、凸部上面にまで被膜を形成する第2の工程とからなる方法がある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as a second method, the first step of applying the coating liquid to the substrate by spin coating or spray coating, forming a film up to an intermediate depth position of the uneven portion, and reflowing the coating liquid by heating, and spray coating There is a method comprising a second step of heating the coating liquid later to form a coating film on the upper surface of the convex portion (see, for example, Patent Document 2).

この第2の方法では、第1の工程と第2の工程とで二度に塗布を分けて行い、二度目の塗布時に加熱するので、塗布液の流動を抑制できる。したがって、塗布被膜を均一な厚膜として形成することができる。   In this second method, the application is performed twice in the first step and the second step, and heating is performed during the second application, so that the flow of the coating solution can be suppressed. Therefore, the coating film can be formed as a uniform thick film.

特許第3958717号公報Japanese Patent No. 3958717 特許第5231072号公報Japanese Patent No. 5231072

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、従来の第1の方法及び第2の方法は、厚い塗布被膜を均一に形成することができるようになった一方で、薄い塗布被膜(例えば、1μm以下)を均一に形成することが困難であるという問題がある。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, while the conventional first method and second method can form a thick coating film uniformly, it is difficult to uniformly form a thin coating film (for example, 1 μm or less). There is a problem that.

なお、発明者等は、上述した従来の第1の方法において、塗布液を低粘度のものに代えて実験を行ったが、薄膜ではノズルから噴霧される塗布液の液滴が直接的に影響し、面内均一性を欠いた薄膜しか形成できなかった。また、より小さな液滴で塗布液を噴霧可能なノズルに交換したり、超音波を付与してノズルから噴霧される塗布液の液滴を小さくして供給したりしたが、やはり面内均一性が良好な薄膜を得ることはできなかった。   In addition, the inventors conducted an experiment in the first conventional method described above by replacing the coating liquid with a low-viscosity one. However, in the thin film, the droplet of the coating liquid sprayed from the nozzle has a direct influence. However, only a thin film lacking in-plane uniformity could be formed. In addition, we changed the nozzle to be able to spray the coating liquid with smaller droplets, or applied ultrasonic waves to make the droplets of the coating liquid sprayed from the nozzle smaller. However, a good thin film could not be obtained.

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、噴霧式であっても面内均一性が良好な薄膜を形成することができる塗布液塗布方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a coating liquid coating method capable of forming a thin film with good in-plane uniformity even in a spray type. .

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に記載の発明は、表面に凹凸部を有する基板に対して塗布液を供給する塗布液塗布方法において、基板の表面全体に塗布液を噴霧する噴霧過程と、前記基板を回転させて塗布膜の溶剤を蒸発させる回転過程と、をその順に実施することを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in claim 1 is a coating liquid coating method for supplying a coating liquid to a substrate having a concavo-convex portion on a surface, a spraying process of spraying the coating liquid on the entire surface of the substrate, and rotating the substrate. And a rotating process of evaporating the solvent of the coating film in that order.

[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、噴霧過程で基板の表面全体に塗布液を噴霧すると、凹凸部の全面に塗布液が行き渡り均一な塗布被膜が形成される。その後、回転過程で基板を回転させて塗布被膜の塗布膜の溶剤を蒸発させ、良好な薄膜を形成できる。   [Operation / Effect] According to the first aspect of the present invention, when the coating liquid is sprayed on the entire surface of the substrate in the spraying process, the coating liquid is spread over the entire surface of the concavo-convex portion to form a uniform coating film. Thereafter, the substrate is rotated during the rotation process to evaporate the solvent of the coating film of the coating film, thereby forming a good thin film.

また、本発明において、前記噴霧過程では、前記基板を所定の加熱温度で加熱することが好ましい(請求項2)。   In the present invention, it is preferable that the substrate is heated at a predetermined heating temperature in the spraying process.

加熱温度による加熱により、噴霧された塗布液の流動性がある程度低下するので、回転過程における遠心力による塗布被膜の塗布液が必要以上に流動することが抑制され、面内均一性を向上できる。   Since the fluidity of the sprayed coating liquid is reduced to some extent by heating at the heating temperature, the coating film coating liquid due to the centrifugal force in the rotation process is prevented from flowing more than necessary, and the in-plane uniformity can be improved.

また、本発明において、前記所定の加熱温度は、室温より高い温度から、基板に供給された塗布液の流動性を緩やかに下げる温度の範囲であることが好ましい(請求項3)。   In the present invention, the predetermined heating temperature is preferably in a range from a temperature higher than room temperature to a temperature that gently lowers the fluidity of the coating solution supplied to the substrate.

加熱温度が室温以下であると、噴霧された塗布液の流動性が高すぎ、遠心力によって過剰に流動が生じるので、被膜の厚さを均一にできない。一方、基板に供給された塗布液の流動性を緩やかに下げる温度より高い温度であると、短時間のうちに流動性が急激に低下して、遠心力によって塗布液を流動させることができないので、被膜の厚さを均一にできない。   When the heating temperature is room temperature or lower, the fluidity of the sprayed coating solution is too high, and excessive flow occurs due to centrifugal force, so that the thickness of the coating cannot be made uniform. On the other hand, if the temperature is higher than the temperature at which the fluidity of the coating liquid supplied to the substrate is gradually lowered, the fluidity will rapidly decrease in a short time, and the coating liquid cannot be flowed by centrifugal force. The film thickness cannot be made uniform.

また、本発明において、前記所定の加熱温度は、30〜50℃の範囲であることが好ましい(請求項4)。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said predetermined heating temperature is the range of 30-50 degreeC (Claim 4).

所定の加熱温度を30〜50℃とすると、噴霧された塗布液の流動性を、遠心力によって均一な膜厚にするのに適切なものとすることができる。   When the predetermined heating temperature is set to 30 to 50 ° C., the fluidity of the sprayed coating liquid can be appropriate for making the film thickness uniform by centrifugal force.

また、本発明において、前記噴霧過程は、前記基板を支持している回転支持部をヒータで加熱することが好ましい(請求項5)。   In the present invention, it is preferable that in the spraying process, the rotation support portion supporting the substrate is heated with a heater.

基板の下面から加熱するので、効率的に塗布液に熱を伝えることができ、塗布液に含まれている溶媒を効率よく揮発させることができる。   Since it heats from the lower surface of a board | substrate, heat can be efficiently transmitted to a coating liquid and the solvent contained in a coating liquid can be volatilized efficiently.

また、本発明において、前記噴霧過程は、前記基板をランプで加熱することが好ましい(請求項6)。   In the present invention, it is preferable that in the spraying process, the substrate is heated with a lamp.

回転する部分に配線等が不要となるので、回転支持部の構造の単純化を図ることができる。したがって、この塗布方法を実施する装置のコストを低減できる。   Since wiring or the like is not necessary in the rotating portion, the structure of the rotation support portion can be simplified. Accordingly, it is possible to reduce the cost of an apparatus that performs this coating method.

また、本発明において、前記噴霧過程と前記回転過程は、同一装置で実施されることが好ましい(請求項7)。   In the present invention, it is preferable that the spraying process and the rotating process are performed in the same apparatus.

噴霧過程に次いで回転過程を短時間のうちに実施できるので、効率よく塗布被膜を形成できる。   Since the rotation process can be carried out in a short time after the spraying process, the coating film can be formed efficiently.

また、本発明において、前記噴霧過程と前記回転過程は、別体の装置で実施されることが好ましい(請求項8)。   In the present invention, it is preferable that the spraying process and the rotating process are performed by separate devices.

ある装置で噴霧過程だけを行った後、他の装置で回転過程を実施しても、厚さが均一な薄膜を形成できる。したがって、噴霧及び加熱に特化した装置と、回転に特化した装置とで実施することで、スループットの向上が期待できる。   A thin film having a uniform thickness can be formed by performing only the spraying process in one apparatus and then performing the rotation process in another apparatus. Therefore, an improvement in throughput can be expected by carrying out with an apparatus specialized for spraying and heating and an apparatus specialized for rotation.

本発明に係る塗布液塗布方法によれば、噴霧過程で基板の表面全体に塗布液を噴霧すると、凹凸部の全面に塗布液が行き渡り均一な塗布被膜が形成される。その後、回転過程で基板を回転させて塗布被膜の塗布膜の溶剤を蒸発させ、良好な薄膜を形成できる。   According to the coating liquid coating method of the present invention, when the coating liquid is sprayed on the entire surface of the substrate in the spraying process, the coating liquid is spread over the entire surface of the concavo-convex portion to form a uniform coating film. Thereafter, the substrate is rotated during the rotation process to evaporate the solvent of the coating film of the coating film, thereby forming a good thin film.

実施例1に係る基板塗布装置の概略構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate coating apparatus according to Example 1. FIG. 実施例1に係る基板塗布装置の概略構成を示す側面図である。1 is a side view illustrating a schematic configuration of a substrate coating apparatus according to Embodiment 1. FIG. 処理の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of processing. 噴霧過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a spraying process. 回転過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a rotation process. 実施例2に係る基板塗布装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the board | substrate coating device which concerns on Example 2. FIG. 実施例3に係る基板塗布装置の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the board | substrate coating device which concerns on Example 3. FIG. 載置台温度と溶媒蒸発量の関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between mounting base temperature and the amount of solvent evaporation.

以下、図面を参照しつつ基板に対する塗布処理を行う各種方法について説明する。   Hereinafter, various methods for performing a coating process on a substrate will be described with reference to the drawings.

以下、図面を参照して本発明の実施例1について説明する。   Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、実施例1に係る基板塗布装置の概略構成を示す平面図であり、図2は、実施例1に係る基板塗布装置の概略構成を示す側面図である。   FIG. 1 is a plan view illustrating a schematic configuration of the substrate coating apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view illustrating a schematic configuration of the substrate coating apparatus according to the first embodiment.

基板塗布装置1は、基板Wに対して塗布液を塗布して被膜を形成するものである。本実施例における基板Wは、例えば、平面視で円形状のウエハである。また、本実施例における塗布液は、例えば、フォトリソグラフィで用いられるフォトレジスト液である。   The substrate coating apparatus 1 applies a coating solution to the substrate W to form a film. The substrate W in the present embodiment is, for example, a circular wafer in plan view. Moreover, the coating liquid in a present Example is a photoresist liquid used by photolithography, for example.

基板塗布装置1は、回転支持部3と、受渡機構5と、噴霧部7と、カバー部9とを備えている。   The substrate coating apparatus 1 includes a rotation support unit 3, a delivery mechanism 5, a spray unit 7, and a cover unit 9.

回転支持部3は、電動モータ11と、回転軸13と、載置台15とを備えている。電動モータ11は、鉛直軸P周りに回転可能に回転軸13の一端側を連結されている。電動モータ11は、平面視で反時計回りに回転する。回転軸13の他端側は、載置台15の下面を連結されている。回転軸13は、内部が中空に形成されてり、電動モータ11を上下に貫通している。回転軸13の上部は、載置台15の図示しない吸引口に連通接続され、回転軸13の中空部は、図示しないユーティリティの真空ラインに底部で連通接続されている。載置台15は、平面視で正三角形の各頂点に対応する位置に貫通口17が形成されている。また、載置台15は、基板Wの直径より若干小さな直径を有し、内部にヒータ19が埋設されている。ヒータ19は、載置台15に載置された基板Wを下面から加熱する。   The rotation support unit 3 includes an electric motor 11, a rotation shaft 13, and a mounting table 15. The electric motor 11 is connected to one end side of the rotary shaft 13 so as to be rotatable around the vertical axis P. The electric motor 11 rotates counterclockwise in plan view. The other end side of the rotating shaft 13 is connected to the lower surface of the mounting table 15. The rotary shaft 13 is formed hollow inside and penetrates the electric motor 11 up and down. The upper part of the rotating shaft 13 is connected to a suction port (not shown) of the mounting table 15, and the hollow part of the rotating shaft 13 is connected to a vacuum line of a utility (not shown) at the bottom. The mounting table 15 has through-holes 17 at positions corresponding to the vertices of the regular triangle in plan view. The mounting table 15 has a diameter slightly smaller than the diameter of the substrate W, and a heater 19 is embedded therein. The heater 19 heats the substrate W placed on the placement table 15 from the lower surface.

載置台15の下方には、受渡機構5が配置されている。この受渡機構5は、昇降部材21と、三本の受渡ピン23(図2では図示方向の関係上2本のみを描く)と、昇降駆動部25とを備えている。昇降部材21は、平面視で環状を呈し、回転軸13に挿通されている。昇降部材21は、各貫通口17に対応する位置に各受渡ピン23が立設されている。昇降部材21は、その一部位が昇降駆動部25の作動片に連結されている。昇降駆動部25は、例えば、エアシリンダで構成されている。昇降駆動部25が非作動の状態では、図2における実線の高さ位置(退出位置)に受渡ピン23が位置し、昇降駆動部25が作動の状態では、図2における二点鎖線の高さ位置(受渡位置)に受渡ピン23が位置する。退出位置は、基板Wを処理する際の高さ位置であり、受渡位置は、図示しない搬送機構との間で基板Wを受け渡す際の高さ位置である。   A delivery mechanism 5 is disposed below the mounting table 15. The delivery mechanism 5 includes an elevating member 21, three delivery pins 23 (only two are depicted in FIG. 2 because of the relationship in the illustrated direction), and an elevating drive unit 25. The elevating member 21 has an annular shape in plan view and is inserted through the rotation shaft 13. In the elevating member 21, each delivery pin 23 is erected at a position corresponding to each through hole 17. The raising / lowering member 21 is partially connected to the operating piece of the raising / lowering drive unit 25. The raising / lowering drive part 25 is comprised with the air cylinder, for example. When the lifting drive unit 25 is not in operation, the delivery pin 23 is positioned at the height position (withdrawal position) of the solid line in FIG. 2, and when the lifting drive unit 25 is in operation, the height of the two-dot chain line in FIG. The delivery pin 23 is located at the position (delivery position). The withdrawal position is a height position when the substrate W is processed, and the delivery position is a height position when the substrate W is delivered to and from a transport mechanism (not shown).

噴霧部7は、スプレーノズル27と、支持部29と、水平駆動部31とを備えている。スプレーノズル27は、プロセスガスと塗布液とが供給され、塗布液を基板Wの表面に向かって霧状に噴射する。このプロセスガスとしては、例えば、窒素ガス(Nガス)が挙げられる。塗布液としては、例えば、粘度が10cpのものが挙げられる。スプレーノズル27は、支持部29の先端側に取り付けられている。支持部29の基端部は、水平駆動部31に連結されている。水平駆動部31は、螺軸33と、電動モータ35と、ガイド軸37と、移動部材39とを有する。螺軸33は、基板Wの直径方向に軸を向けて横置き配置されている。螺軸33の一端側は、電動モータ35の回転軸に連結されている。螺軸33に隣接する載置台15側には、ガイド軸37が螺軸33に平行に配置されている。移動部材39は、螺軸33に螺合され、ガイド軸37に挿通されている。これにより、電動モータ35を駆動すると、移動部材39が螺軸33及びガイド軸37に沿って移動し、図1に実線で示す待機位置と、基板Wを挟んだ待機位置の反対側(図1中に二点鎖線で示す)との間にわたってスプレーノズル27が移動する。なお、スプレーノズル27は、その塗布液の噴霧範囲が、スプレーノズル27の移動方向と直交する方向において、少なくとも基板Wの直径以上に設定されている。また、これとともにスプレーノズル27の移動方向において、少なくとも基板Wの直径以上に設定されていてもよい。 The spray unit 7 includes a spray nozzle 27, a support unit 29, and a horizontal drive unit 31. The spray nozzle 27 is supplied with a process gas and a coating liquid, and sprays the coating liquid toward the surface of the substrate W in a mist form. Examples of the process gas include nitrogen gas (N 2 gas). Examples of the coating liquid include those having a viscosity of 10 cp. The spray nozzle 27 is attached to the distal end side of the support portion 29. A base end portion of the support portion 29 is connected to the horizontal drive portion 31. The horizontal drive unit 31 includes a screw shaft 33, an electric motor 35, a guide shaft 37, and a moving member 39. The screw shaft 33 is disposed horizontally with its axis directed in the diameter direction of the substrate W. One end side of the screw shaft 33 is connected to the rotation shaft of the electric motor 35. On the side of the mounting table 15 adjacent to the screw shaft 33, a guide shaft 37 is arranged in parallel to the screw shaft 33. The moving member 39 is screwed into the screw shaft 33 and is inserted through the guide shaft 37. Accordingly, when the electric motor 35 is driven, the moving member 39 moves along the screw shaft 33 and the guide shaft 37, and the opposite side of the standby position indicated by the solid line in FIG. The spray nozzle 27 moves between the two-dot chain line). The spray nozzle 27 is set such that the spray range of the coating liquid is at least equal to or larger than the diameter of the substrate W in the direction orthogonal to the moving direction of the spray nozzle 27. In addition, at least the diameter of the substrate W may be set in the moving direction of the spray nozzle 27.

回転支持部3の周囲には、カバー部9が配置されている。カバー部9は、スプレーノズル27から噴霧される塗布液の飛散を防止したり、基板Wから周囲に飛散する塗布液の飛散を防止したり、飛散した塗布液を上方からの気流とともに回収したりする。具体的には、カバー部9は、内壁部41と外壁部43とを備えている。内壁部41は、載置台15の側面から斜め外側下方に向かって傾斜面を有し、その下方が鉛直姿勢とされている。外壁部43は、内壁部41から外側へ離間して立設され、載置台15の上方に離れた位置に開口を有する。内壁部41と外壁部43とで囲われた空間の下部は、塗布液の排液や、塗布液のミストや溶媒を含む気体の排出に利用される。   A cover portion 9 is disposed around the rotation support portion 3. The cover unit 9 prevents scattering of the coating liquid sprayed from the spray nozzle 27, prevents scattering of the coating liquid that scatters around from the substrate W, and collects the scattered coating liquid together with an airflow from above. To do. Specifically, the cover portion 9 includes an inner wall portion 41 and an outer wall portion 43. The inner wall portion 41 has an inclined surface from the side surface of the mounting table 15 toward the obliquely outer lower side, and the lower portion is in a vertical posture. The outer wall portion 43 is erected away from the inner wall portion 41 and has an opening at a position away from the mounting table 15. The lower part of the space surrounded by the inner wall part 41 and the outer wall part 43 is used for draining the coating liquid and discharging the gas containing the coating liquid mist and solvent.

上述した電動モータ11の回転制御、ヒータ19の温調制御、昇降駆動部25の昇降制御、スプレーノズル27による噴霧制御、水平駆動部31によるスプレーノズル27の移動制御、真空ラインによる基板Wの載置台15への吸着/解除制御などは、制御部45によって統括的に行われる。   The above-described rotation control of the electric motor 11, temperature control of the heater 19, elevation control of the elevation drive unit 25, spray control by the spray nozzle 27, movement control of the spray nozzle 27 by the horizontal drive unit 31, mounting of the substrate W by the vacuum line. The suction / release control to the mounting table 15 is performed by the control unit 45 in an integrated manner.

制御部45は、図示しないCPUやメモリを備え、予めメモリに記憶された、どのように塗布するかを表すレシピに基づいて上述した各部を制御する。   The control unit 45 includes a CPU and a memory (not shown), and controls each of the above-described units based on a recipe that is stored in advance in the memory and indicates how to apply.

ここで、図3〜図5を参照して、具体的な塗布液塗布方法について説明する。なお、図3は、処理の一例を示すタイムチャートである。また、図4は、噴霧過程を示す模式図であり、図5は、回転過程を示す模式図である。   Here, a specific coating liquid coating method will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a time chart showing an example of processing. FIG. 4 is a schematic diagram showing a spraying process, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a rotation process.

初期状態では、スプレーノズル27が待機位置に位置し、受渡ピン23が退出位置にあり、ヒータ19の温調により載置台15が例えば40℃の状態である。まず、制御部45は、昇降駆動部25を作動させて、受渡ピン23を載置台15からと突出させ、表面に凹凸のパターンが形成された基板Wを、図示しない搬送機構から受け取る。次に、制御部45は、昇降駆動部25を非作動にさせ、受渡ピン23を退出させるとともに、真空吸引を作動させて基板Wを載置台15に真空吸着させる。   In the initial state, the spray nozzle 27 is located at the standby position, the delivery pin 23 is at the withdrawal position, and the mounting table 15 is at a temperature of, for example, 40 ° C. due to the temperature control of the heater 19. First, the control part 45 operates the raising / lowering drive part 25, makes the delivery pin 23 protrude from the mounting base 15, and receives the board | substrate W in which the uneven | corrugated pattern was formed in the surface from the conveyance mechanism which is not shown in figure. Next, the control unit 45 deactivates the elevating drive unit 25 to retract the delivery pin 23 and activates vacuum suction to cause the substrate W to be vacuum-sucked on the mounting table 15.

制御部45は、水平駆動部31の電動モータ35を作動させて、スプレーノズル27を待機位置から外壁部43内に移動させる。そして、制御部45は、t1時点でスプレーノズル27から塗布液を噴霧させつつ、基板Wを挟んだ待機位置の反対側まで基板Wの上方を通過させる(t2時点)。   The control unit 45 operates the electric motor 35 of the horizontal drive unit 31 to move the spray nozzle 27 from the standby position into the outer wall unit 43. Then, the controller 45 allows the coating liquid to be sprayed from the spray nozzle 27 at the time point t1 and passes above the substrate W to the opposite side of the standby position across the substrate W (time point t2).

上述したt1〜t2時点が本発明における「噴霧過程」に相当する。   The time points t1 to t2 described above correspond to the “spraying process” in the present invention.

その後、制御部45は、電動モータ35を作動させてスプレーノズル27をt3時点までに待機位置に戻す。   Thereafter, the control unit 45 operates the electric motor 35 to return the spray nozzle 27 to the standby position by time t3.

これにより、図4に示すように、凹凸部を有する基板Wの表面全体が塗布被膜RF0で覆われる。この塗布被膜RF0は、目標膜厚である1μmより厚い2μmの厚さの状態である。その上、塗布被膜RF0は、スプレーノズル27による噴霧のムラなどの影響により、基板Wの面内における膜厚が不均一な状態となっている。   Thereby, as shown in FIG. 4, the whole surface of the board | substrate W which has an uneven | corrugated | grooved part is covered with the coating film RF0. The coating film RF0 is in a state of 2 μm thicker than the target film thickness of 1 μm. In addition, the coating film RF0 is in a state where the film thickness in the surface of the substrate W is not uniform due to the influence of unevenness of spraying by the spray nozzle 27 and the like.

制御部45は、t3時点で電動モータ11を作動させ始め、t4時点で回転数R1に到達するように制御する。回転数R1は、例えば、1000rpmである。この回転数R1をt5時点まで維持し、その後t6時点で停止するように電動モータ11を制御する。なお、t4〜t5時点の間隔は、塗布被膜RF0の粘度、回転数R1によって異なるが、例えば、30秒である。このように加熱した後、回転を加えることにより、基板Wに形成されていた塗布被膜RF0の塗布液が適切に流動されるので、目標膜厚の1μmであって、かつ面内均一性が良好な膜厚を有する塗布被膜RF1とされる。   The control unit 45 starts operating the electric motor 11 at time t3 and performs control so as to reach the rotational speed R1 at time t4. The rotation speed R1 is, for example, 1000 rpm. The electric motor 11 is controlled so that the rotational speed R1 is maintained until the time point t5 and then stopped at the time point t6. The interval between time points t4 and t5 varies depending on the viscosity of the coating film RF0 and the rotational speed R1, but is, for example, 30 seconds. After heating in this manner, by applying rotation, the coating solution of the coating film RF0 formed on the substrate W is appropriately flowed, so that the target film thickness is 1 μm and the in-plane uniformity is good. The coating film RF1 has a sufficient thickness.

上記の動作がt3時点からt6時点であり、本発明おける「回転過程」に相当する。   The above operation is from the time point t3 to the time point t6, and corresponds to the “rotation process” in the present invention.

その後、制御部45は、昇降駆動部25を作動させて受渡ピン27を受渡位置に上昇させ、処理した基板Wを図示しない搬送機構に渡す。   Thereafter, the control unit 45 operates the elevation driving unit 25 to raise the delivery pin 27 to the delivery position, and delivers the processed substrate W to a transport mechanism (not shown).

本実施例によると、噴霧過程で基板Wの表面全体に塗布液を噴霧すると、凹凸部の全面に塗布液が行き渡り均一な塗布被膜RF0が形成される。その後、回転過程で基板Wを回転させて塗布被膜RF0の塗布膜の溶剤を蒸発させることで、噴霧式であっても塗布被膜RF1の厚さの面内均一性を良好に形成できる。   According to the present embodiment, when the coating liquid is sprayed over the entire surface of the substrate W during the spraying process, the coating liquid is spread over the entire surface of the concavo-convex portion to form a uniform coating film RF0. Thereafter, by rotating the substrate W in the rotating process to evaporate the solvent of the coating film of the coating film RF0, the in-plane uniformity of the thickness of the coating film RF1 can be satisfactorily formed even in the spray type.

さらに、本実施例では、ヒータ19で基板Wを加熱する構成であるが、基板Wの下面から加熱するので、効率的に塗布液に熱を伝えることができ、含まれている溶媒を効率よく揮発させることができる。その上、本実施例では、噴霧過程と回転過程とを同一の装置内で実施しているので、効率よく塗布被膜を形成できる。   Further, in this embodiment, the substrate W is heated by the heater 19, but since the substrate W is heated from the lower surface, the heat can be efficiently transmitted to the coating liquid, and the contained solvent can be efficiently removed. Can be volatilized. In addition, in this embodiment, since the spraying process and the rotation process are performed in the same apparatus, the coating film can be formed efficiently.

次に、図面を参照して本発明の実施例2について説明する。   Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図6は、実施例2に係る基板塗布装置の概略構成を示す側面図である。なお、上述した実施例1と同じ構成については、同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。   FIG. 6 is a side view illustrating a schematic configuration of the substrate coating apparatus according to the second embodiment. In addition, about the same structure as Example 1 mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign.

基板塗布装置1Aは、載置台15Aにヒータ19を内蔵していない。そのため、加熱用のランプ51を外側壁43の内面に備えている。ランプ51は、基板Wの表面全体にわたって光を照射し、塗布被膜RF0を加熱する。加熱温度は、上述した実施例1と同じである。   The substrate coating apparatus 1A does not include the heater 19 in the mounting table 15A. Therefore, a heating lamp 51 is provided on the inner surface of the outer wall 43. The lamp 51 irradiates light over the entire surface of the substrate W to heat the coating film RF0. The heating temperature is the same as in Example 1 described above.

本実施例2は、上述した実施例1における噴霧過程における加熱の方法が異なるだけで、同様の効果を奏する。さらに、回転する部分に配線等が不要となるので、回転機構の構造の単純化を図ることができる。したがって、この塗布方法を実施する装置のコストを低減できる。   The present Example 2 has the same effect except that the heating method in the spraying process in Example 1 described above is different. Furthermore, since no wiring or the like is required in the rotating portion, the structure of the rotating mechanism can be simplified. Accordingly, it is possible to reduce the cost of an apparatus that performs this coating method.

次に、図面を参照して本発明の実施例3について説明する。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図7は、実施例3に係る基板塗布装置の説明に供する図である。なお、上述した実施例1と同じ構成については、同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。   FIG. 7 is a diagram for explaining the substrate coating apparatus according to the third embodiment. In addition, about the same structure as Example 1 mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign.

この実施例3では、基板塗布装置が複数台の装置で構成されている。具体的には、噴霧装置61と、搬送装置71と、回転装置81とから基板塗布装置1Bが構成されている。   In Example 3, the substrate coating apparatus is composed of a plurality of apparatuses. Specifically, the spraying device 61, the transport device 71, and the rotation device 81 constitute the substrate coating device 1B.

噴霧装置61は、基板Wに対してスプレーノズル27から塗布液を噴霧する。基板Wが搬送される経路には、ヒータ19が埋設されている。搬送される基板Wは、ヒータ19によって例えば40℃に加熱されていることが好ましい。搬送装置71は、噴霧装置61で塗布被膜が形成された基板Wを回転装置81に搬送する。なお、この搬送装置71に代えて作業者が搬送するようにしてもよい。回転装置81は、塗布液が噴霧された基板Wを回転処理するものである。なお、塗布被膜を噴霧してから、回転装置81で処理するまでの時間間隔(図3のt2〜t3時点)は、基板Wに被着された塗布被膜の粘度や溶媒の揮発度合いや周囲環境の温湿度にもよるが、例えば、5〜10分程度である。   The spraying device 61 sprays the coating liquid from the spray nozzle 27 onto the substrate W. A heater 19 is embedded in the path along which the substrate W is transported. The substrate W to be transported is preferably heated by the heater 19 to 40 ° C., for example. The transport device 71 transports the substrate W on which the coating film has been formed by the spray device 61 to the rotating device 81. In addition, it may replace with this conveying apparatus 71, and you may make it an operator convey. The rotating device 81 rotates the substrate W sprayed with the coating liquid. In addition, the time interval (from time t2 to t3 in FIG. 3) after spraying the coating film to processing with the rotating device 81 is the viscosity of the coating film deposited on the substrate W, the degree of volatilization of the solvent, and the surrounding environment. Depending on the temperature and humidity, for example, it is about 5 to 10 minutes.

本実施例3は、噴霧装置61で噴霧過程だけを行った後、回転装置81で回転過程を実施するが、上述した実施例1,2と同様に厚さの面内均一性が良好な薄膜の塗布被膜を形成できる。したがって、噴霧及び加熱に特化した噴霧装置61と、回転に特化した回転装置81とで処理を実施することで、スループットの向上が期待できる。   In the third embodiment, only the spraying process is performed by the spraying device 61, and then the rotating process is performed by the rotating device 81. As in the first and second embodiments, the thin film having excellent in-plane thickness uniformity is used. The coating film can be formed. Therefore, an improvement in throughput can be expected by performing the processing with the spraying device 61 specialized for spraying and heating and the rotating device 81 specialized for rotation.

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例1では、基板Wを真空吸着によって載置台15に固定したが、基板の端縁を保持ピンなどで係止する、いわゆるメカ式チャックを用いた装置であっても本発明方法を実施することができる。   (1) In the above-described first embodiment, the substrate W is fixed to the mounting table 15 by vacuum suction. However, even in an apparatus using a so-called mechanical chuck that locks the edge of the substrate with a holding pin or the like. Inventive methods can be implemented.

(2)上述した各実施例1〜3では、基板Wの噴霧過程において基板Wを加熱しているが、塗布液の粘度や、周囲環境の温湿度によっては加熱を行わなくてもよい。   (2) In each of the first to third embodiments described above, the substrate W is heated in the process of spraying the substrate W, but it may not be heated depending on the viscosity of the coating liquid and the temperature and humidity of the surrounding environment.

(3)上述した各実施例1〜3では、加熱温度を40℃としているが、本発明において加熱を行う場合、この温度に限定されるものではない。   (3) In each of Examples 1 to 3 described above, the heating temperature is set to 40 ° C., but the heating is not limited to this temperature in the present invention.

噴霧過程における加熱温度は、膜厚の均一性を向上させる流動性を得るために好適な粘度にするためである。例えば、加熱温度は、室温より高い温度から、基板Wに供給された塗布液の流動性を緩やかに下げる温度の範囲であればよい。   The heating temperature in the spraying process is to make the viscosity suitable for obtaining fluidity that improves the uniformity of the film thickness. For example, the heating temperature may be in a range from a temperature higher than room temperature to a temperature that gently reduces the fluidity of the coating liquid supplied to the substrate W.

これは、加熱温度が室温以下であると、噴霧された塗布液の流動性が高く流動が生じるので、被膜の厚さを均一にできないからである。その一方、基板Wに供給された塗布液の流動性を緩やかに下げる温度より高い温度であると、塗布膜の溶剤が殆ど蒸発し、その後の回転過程で溶剤を蒸発できず、薄膜を形成できないからである。   This is because when the heating temperature is room temperature or less, the sprayed coating liquid has high fluidity and fluidity occurs, and thus the thickness of the coating cannot be made uniform. On the other hand, when the temperature is higher than the temperature at which the fluidity of the coating liquid supplied to the substrate W is gradually lowered, the solvent of the coating film is almost evaporated, and the solvent cannot be evaporated in the subsequent rotation process, so that a thin film cannot be formed. Because.

具体的な加熱温度の範囲としては、例えば、30〜50℃が挙げられる。但し、塗布液の粘度や、塗布液に含まれる溶媒の特性、周囲環境に温湿度によって好適な温度が異なるので、予め実験を行って好適な加熱温度を求めておくのが好ましい。   As a specific range of the heating temperature, for example, 30 to 50 ° C. may be mentioned. However, since a suitable temperature differs depending on the temperature and humidity of the viscosity of the coating liquid, the characteristics of the solvent contained in the coating liquid, and the surrounding environment, it is preferable to conduct experiments in advance to obtain a suitable heating temperature.

ここで、図8を参照する。なお、図8は、載置台温度と溶媒蒸発量の関係の一例を示すグラフである。このグラフは、塗布被膜RF0を形成した基板W(200mm径)について、加熱温度で所定時間にわたって加熱する前と後における基板Wの重量差を測定した結果である。   Reference is now made to FIG. FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the mounting table temperature and the solvent evaporation amount. This graph shows the result of measuring the weight difference between the substrate W (200 mm diameter) on which the coating film RF0 is formed before and after heating at a heating temperature for a predetermined time.

上述した好ましい加熱温度の範囲30〜50℃は、基板Wの塗布被膜RF0の溶媒が0.05〜0.1[g]の範囲で蒸発する程度の温度であることを示す。したがって、塗布被膜RF0の粘度や溶媒の揮発度合いや周囲環境の温湿度によって加熱温度は異なるものの、ヒータ19による基板Wの加熱で蒸発する溶媒の重さが上記範囲であればよい。   The above-described preferable heating temperature range of 30 to 50 ° C. indicates that the solvent of the coating film RF0 of the substrate W evaporates in the range of 0.05 to 0.1 [g]. Therefore, although the heating temperature varies depending on the viscosity of the coating film RF0, the degree of volatilization of the solvent, and the temperature and humidity of the surrounding environment, the weight of the solvent evaporated by heating the substrate W by the heater 19 may be in the above range.

1、1A、1B … 基板塗布装置
W … 基板
3 … 回転支持部
5 … 受渡機構
7 … 噴霧部
9 … カバー部
15 … 載置台
19 … ヒータ
23 … 受渡ピン
25 … 昇降駆動部
27 … スプレーノズル
35 … 電動モータ
41 … 内壁部
43 … 外壁部
45 … 制御部
RF0,RF1 … 塗布被膜
51 … ランプ
61 … 噴霧装置
71 … 搬送装置
81 … 回転装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B ... Substrate coating device W ... Substrate 3 ... Rotation support part 5 ... Delivery mechanism 7 ... Spraying part 9 ... Cover part 15 ... Mounting table 19 ... Heater 23 ... Delivery pin 25 ... Elevating drive part 27 ... Spray nozzle 35 ... Electric motor 41 ... Inner wall part 43 ... Outer wall part 45 ... Control part RF0, RF1 ... Coating film 51 ... Lamp 61 ... Spraying device 71 ... Conveying device 81 ... Rotating device

Claims (8)

表面に凹凸部を有する基板に対して塗布液を供給する塗布液塗布方法において、
基板の表面全体に塗布液を噴霧する噴霧過程と、
前記基板を回転させて塗布膜の溶剤を蒸発させる回転過程と、
をその順に実施することを特徴とする塗布液塗布方法。
In a coating liquid coating method for supplying a coating liquid to a substrate having an uneven portion on the surface,
A spraying process in which the coating liquid is sprayed on the entire surface of the substrate;
A rotating process of rotating the substrate to evaporate the solvent of the coating film;
Are applied in that order.
請求項1に記載の塗布液塗布方法において、
前記噴霧過程では、前記基板を所定の加熱温度で加熱することを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to claim 1,
In the spraying process, the substrate is heated at a predetermined heating temperature.
請求項2に記載の塗布液塗布方法において、
前記所定の加熱温度は、室温より高い温度から、基板に供給された塗布液の流動性を緩やかに下げる温度の範囲であることを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to claim 2,
The coating liquid coating method, wherein the predetermined heating temperature is in a range from a temperature higher than room temperature to a temperature that gently lowers the fluidity of the coating liquid supplied to the substrate.
請求項3に記載の塗布液塗布方法において、
前記所定の加熱温度は、30〜50℃の範囲であることを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to claim 3,
The said predetermined heating temperature is the range of 30-50 degreeC, The coating liquid coating method characterized by the above-mentioned.
請求項2から4のいずれかに記載の塗布液塗布方法において、
前記噴霧過程は、前記基板を支持している回転支持部をヒータで加熱することを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to any one of claims 2 to 4,
In the spraying process, the rotating support part supporting the substrate is heated with a heater.
請求項2から4のいずれかに記載の塗布液塗布方法において、
前記噴霧過程は、前記基板をランプで加熱することを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to any one of claims 2 to 4,
In the spraying process, the substrate is heated with a lamp.
請求項1から6のいずれかに記載の塗布液塗布方法において、
前記噴霧過程と前記回転過程は、同一装置で実施されることを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to any one of claims 1 to 6,
The spraying process and the rotating process are performed by the same apparatus.
請求項1から6のいずれかに記載の塗布液塗布方法において、
前記噴霧過程と前記回転過程は、別体の装置で実施されることを特徴とする塗布液塗布方法。
In the coating liquid coating method according to any one of claims 1 to 6,
The spraying process and the rotating process are performed by a separate apparatus.
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