(57)【要約】【課題】基材の角部における風切りを抑制する構造を有するスピンコート装置において、基材端部の側面と側面の全周囲に沿って基材の主平面の延長平面を作る周辺プレートとの隙間に塗布液が浸入することを防ぎ、異物の発生や後工程での装置汚染が生じることを防止できるスピンコート装置を提供すること。【解決手段】平板状の基材を載せて回転させる機構と、前記基材を回転軸上に固定するための固定冶具と、基材の主平面と同じ高さの全方位に平面を延長し、かつ前記基材の端部となる側面と側面同士が接触する周辺プレートと、前記基材の主平面に塗布液を滴下する機構とを有し、基材と接触する前記周辺プレートの側面が撥液性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基材を載せて回転させる機構と、
前記基材を回転軸上に固定するための固定冶具と、
基材の主平面と同じ高さの全方位に平面を延長し、かつ前記基材の端部となる側面と側面同士が接触する周辺プレートと、
前記基材の主平面に塗布液を滴下する機構と、
を有し、基材と接触する前記周辺プレートの側面が撥液性を有することを特徴とするスピンコート装置。
【請求項２】
前記周辺プレートの撥液性が、フッ素樹脂系コーティング剤の塗布により実現されることを特徴とする請求項１に記載のスピンコート装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスピンコート装置を用いて、側面に撥液性を付与した基材に塗布することを特徴とするスピンコート方法。
【請求項４】
前記基材に付与した撥液性が、フッ素樹脂系コーティング剤の塗布により実現されることを特徴とする請求項３に記載のスピンコート方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクブランクスなどの板状基材に対し、回転による遠心力で流動物を塗布するスピンコート装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体回路の製造プロセスは微細化が進み、小面積に膨大な回路（パターン）を形成することが可能となっている。このパターンを形成するプロセスにおいては、選択的に露光／非露光の領域を区分けするフォトマスクが必要とされる。パターンが微細かつ複雑化するに従って、より多くの高精度のフォトマスクが必要となる。
【０００３】
フォトマスクの遮光膜のパターンは、ガラス、石英等の平坦な透明基板上に薄く均一に設けた遮光膜の上に感光性を有する均一なレジストが塗布されたフォトマスクブランクスを加工することで得られる。レジストが塗布されたフォトマスクブランクスに所望のパターンを有するマスターマスクを用いて露光を行い、現像によりレジストのパターンを形成し、このレジストパターンを耐エッチング被膜としてレジスト開口部の遮光膜を選択的にエッチングした後に、レジストパターンを剥膜することでフォトマスクが作製できる。
【０００４】
上記フォトマスクブランクスのレジスト塗布工程では主にスピンコーターが用いられる。基材をステージに吸引吸着し、レジスト液を基材上に滴下し、ステージを回転させることで遠心力によって基材上の液が広がり、乾燥させると基材表面にある程度均一なレジスト膜が形成される。しかし、このようなスピンコート方法による塗布方法においては、四角形などの角のある基材を用いる場合、基材の角の部分での風切りの影響により、不均一な液拡散と乾燥が発生し、乾燥時に多少不均一なレジスト膜が形成されることが知られている。この影響を防ぐために、特許文献１のような基材の形状に合わせた凹部を形成したチャック機構が提案されている。
【０００５】
しかし、前記チャック機構においては、基材の裏面とチャック凹部にレジスト液が回り込み、付着したレジストが異物の原因となったり、後工程での装置汚染を生じるといった問題を起こすため、量産装置には適していない。そこで、特許文献２のようなチャックの構造が提案されている。この構造では、基材の裏面とチャックとの接触する部分にリング状のシール部材を設け、液が浸入することを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２２９８２３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、基材の形状に合わせた凹部を形成したチャック機構により基材の角部における風切りを抑制する場合、基材側面とチャックの凹部側面を接触させる必要があり、そうすることによって、レジスト液の回り込みを極力抑えることができるものの、この接触面にも塗布したレジスト液が浸入するという現象が避けられない。また、レジスト液の浸入を防止する目的で設けるシール部材もその効果は限定的である。浸入したレジスト液は乾燥工程を経ても十分に乾燥せず、チャックから基材を取り外す際にレジスト液が糸のように伸びて基材の表面や裏面を汚染することがあった。
【０００８】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、基材の角部における風切りを抑制する構造を有するスピンコート装置において、基材端部の側面と側面の全周囲に沿って基材の主平面の延長平面を作る周辺プレートとの隙間に塗布液が浸入することを防ぎ、異物の発生や後工程での装置汚染が生じることを防止できるスピンコート装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、平板状の基材を載せて回転させる機構と、前記基材を回転軸上に固定するための固定冶具と、基材の主平面と同じ高さの全方位に平面を延長し、かつ前記基材の端部となる側面と側面同士が接触する周辺プレートと、前記基材の主平面に塗布液を滴下する機構と、を有し、基材と接触する前記周辺プレートの側面が撥液性を有することを特徴とするスピンコート装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記周辺プレートの撥液性が、フッ素樹脂系コーティング剤の塗布により実現されることを特徴とする請求項１に記載のスピンコート装置である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のスピンコート装置を用いて、側面に撥液性を付与した基材に塗布することを特徴とするスピンコート方法である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記基材に付与した撥液性が、フッ素樹脂系コーティング剤の塗布により実現されることを特徴とする請求項３に記載のスピンコート方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、平板状の基材を載せて回転させる機構と、前記基材を回転軸上に固定するための固定冶具と、基材の主平面と同じ高さの全方位に平面を延長し、かつ前記基材の端部となる側面と側面同士が接触する周辺プレートと、前記基材の主平面に塗布液を滴下する機構と、を有し、基材と接触する前記周辺プレートの側面が撥液性を有することを特徴とするスピンコート装置であるので、基材の角部における風切りを抑制する構造を有するスピンコート装置において、基材端部の側面と側面の全周囲に沿って基材の主平面の延長平面を作る周辺プレートとの隙間に塗布液が浸入することを防ぎ、異物の発生や後工程での装置汚染が生じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の装置の概要を説明するためにスピンコート装置の稼動時の状態を示す模式図であって、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に従って、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明のスピンコート装置の稼動時の状態を示す模式図であり、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、上面図である。
【００１６】
本発明のスピンコート装置は、平板状の基材３をステージ１に載せて稼動させるものであり、従来と同様に、ステージ１を固定して支える回転支柱５が回転軸７を中心に回転できる機構と、図示していない吸引吸着等の手段により前記基材３をステージ１上で回転軸上に固定するための固定冶具を有する。さらに、基材３の主平面と同じ高さの全方位に平面を延長し、かつ基材３の端部となる側面と側面同士が接触するように周辺プレート９をステージ１上の周辺部に設けてなり、前記基材の主平面に塗布液を滴下する塗布液滴下部６よりなる滴下機構を作動して塗布液８を滴下することができる。また、本発明のスピンコート装置は、基材３と接触する前記周辺プレート９の側面に周辺プレートの撥液処理面１１を設けることにより、基材と周辺プレート間の隙間への塗布液の浸入を抑えるように、撥液性を有することを特徴とする。
【００１７】
一般的に撥液性とは、素材表面に液滴を接触させたときに、素材表面と液滴とで形成される接触角がπ／２以上になる場合に、素材が液滴に対して撥液性を有すると言う。
【００１８】
ステージ１は基材３を載せ、該基材との接触面を吸引するなどして該基材を回転軸上に固定する。ただし、吸引の影響により該基材の表面に不都合な温度分布が形成されることがあり、あえて吸引をしない場合もある。
【００１９】
支柱５は前工程や後工程との基材の授受のために昇降する機構を加えて、回転軸７を基準に基材を回転する機構を備えることができる。
【００２０】
周辺プレート９は、その側面が基材３の側面と接触し、該基材の被塗布面の延長平面を形成する。このようにすることで、例えば正方形の基材などで塗膜に発生する４角の風切りパターンの発生を低減することができる。また、該基材を挟み込むように該周辺プレートを接触させることで、吸引を行わなくても該基材を回転軸上に固定することができるので、周辺プレートが基材を固定するための固定冶具を兼ねることができる。
【００２１】
周辺プレート９の形態は、前述の従来技術と同様に、基材の形状に合わせた凹部を形成したチャック機構とすることもできるが、多様な形態への対応と側面への撥液処理への対応のために、周辺プレートを単独で製作し、平板状のステージ１の上面に位置決めして取り付けることが望ましい。周辺プレートの外周部は下支えするステージの領域を越えて拡がっても良い。
【００２２】
周辺プレート９は、基材３との接触面となる側面に撥液処理面１１を設けることにより、撥液性を有することができる。該撥液処理の方法としては、フッ素樹脂系コーティング剤を塗布する方法がある。これはフッ素樹脂を溶剤に溶解させた液を塗布し、乾燥させてフッ素樹脂の撥液膜を形成するものである。大掛かりな装置を必要とせず、容易に加工が行える。次に、フッ素イオンをプラズマで表面に打ち込む方法がある。これはフルオロカーボンなどのプラズマを発生させ、イオンを打ち込む対象表面に電圧を印加して表面にフッ素イオンを注入する方法である。この方法であれば、様々な対象に対して撥液性を付与することができるが、真空装置など大掛かりな処理装置が必要である。次に、ナノ構造フルオロカーボン膜を形成する方法がある。これは被処理面に触媒を塗布し、ＣＶＤ法によってナノ構造のフルオロカーボン膜を成長させるものである。フッ素系のナノ構造であることから最も高い撥液性が期待できる。ただし、前記イオン注入法と同様に大掛かりな処理装置が必要である。
【００２３】
なお、周辺プレート９の側面に設ける撥液処理面１１は、基材の被塗布面の延長平面を形成することになる周辺プレート上面には設けないことが好ましい。スピンコート装置において、ステージを回転させることで遠心力によって基材上の液が広がり均一なレジスト膜が形成されることを、周辺部上面の撥液性表面により乱すことを極力避けるためである。撥液処理を周辺プレートの各面の内選択的な面のみに行うには、上述の各種の撥液性形成方法において、通常のマスキング手段を事前に適用することで、容易に実現できる。
【００２４】
また、本発明のスピンコート装置を用いて、基材３の側面に撥液処理面１３を形成した基材を用いることで、前記周辺プレートの撥液処理面１１との組み合わせにより、基材側からプレート側へ遠心力によって流れていく液が撥液処理面１１、１３によってはじかれ、基材側面と周辺プレート側面との接触面に液が浸入することをさらに強く防止することができる。該基材への撥液処理の方法としては前記周辺プレートの撥液処理面１１と同様の方法が挙げられる。基材の側面以外の撥液性が不要な面に撥液処理を行わないようにすることは、前述の周辺プレートの場合と同様に容易に実現できる。
【００２５】
＜実施例＞
以下に本発明の具体的実施例について説明する。
図１のような構成のスピンコート装置を用いてレジストの塗布実験を行った。ステージはΦ１５０ｍｍの商品名テフロン（登録商標）で知られるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製で、中央部分に基材固定のための吸引穴があるものを用いた。基材には正方形５インチ（１２７ｍｍ）角で厚さ１０ｍｍの石英ガラス基板にクロム膜を形成したものを用いた。また、この基材の側面にフッ素皮膜コーティング剤（ＦＳ−１０６０：（株）フロロテクノロジー）を塗布した。周辺プレートは基材と同一の厚さのＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）製で、図１（ｂ）のように基材の４辺に耳をつけて全体で平面視円形となるようにした。周辺プレートのガラス基板側面と接触する側面には前記フッ素皮膜コーティング剤を塗布した。４つに分割した周辺プレートのそれぞれをネジでステージに固定し、基材を挟み込んだ。
【００２６】
上記のようにセッティングを終えたスピンコート装置の基材中央に、ピペットを使用してフォトレジスト剤（粘度２ｃＰ、固形分１７ｗｔ．％）５ｍｌを滴下した。フォトレジスト剤の滴下終了後、回転数５００ｒｐｍで５秒間、引き続き２０００ｒｐｍで２秒間、引き続き１００ｒｐｍで２０秒間、ステージを回転させ、レジストの塗布を行った。
【００２７】
上記塗布を行った後、基材を取り外してその側面を観察すると、液の付着がないことが確認できた。また、上記塗布実験を１０回繰り返しても、液が基材の被塗布面以外に付着せず、連続的に運用ができることが確認できた。
【００２８】
本発明はフォトマスクブランクスなどの基材にレジストを塗布するために用いるスピンコート装置において、基材を回転ステージに固定するためのチャック機構の一部に撥液性を持たせ、塗布液が基材の所望の面以外に付着するのを抑制し、異物の発生や、フォトマスクブランクス製造工程上の装置がレジストによって汚染されることを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・ステージ
３・・・基材
５・・・回転支柱
６・・・塗布液滴下部
７・・・回転軸
８・・・塗布液
９・・・周辺プレート
１１・・・周辺プレートの撥液処理面
１３・・・基材の撥液処理面
【図１】
2014078682.tif 000003