(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンコーティング方法において、板状被塗物を１００〜５００ｒｐｍで低速回転させつつ該板状被塗物に対し、先ず塗液をエアレスのコーンスプレイノズル（１）よりコーン状（ＳＰｃ）パターンでスプレイ塗布し、該コーン状（ＳＰｃ）パターンの該ノズルから該被塗物までの高さ（Ｈ）を１００ｍｍ以下、円形（Ｐｃ）の塗布パターンの直径（ｄ）を７０ｍｍ以下とし、それにより概ね膜状に塗布された液膜を、１０００〜５０００ｒｐｍの高速回転による遠心力により極薄膜状化し塗着せしめることを特徴とするスプレイ塗布によるスピンコーテイング方法。
【請求項２】
スピンコーティング方法において、板状被塗物を１００〜５００ｒｐｍで低速回転させつつ該板状被塗物に対し、先ず塗液をエアレスの非対称パターンスプレイノズル（３）より非対称パターン即ち楔状（Ｐｗ）で該楔状（Ｐｗ）の尖鋭部が板状被塗物の回転中心部（Ｏ）に向けられつつスプレイ塗布し、それにより概ね膜状に塗布された液膜を、１０００〜５０００ｒｐｍの高速回転による遠心力により極薄膜状化し塗着せしめることを特徴とするスプレイ塗布によるスピンコーテイング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液体のスピンコーティングにおける液体の供給及び塗布をスプレイによって行う方法とそのスピンコータに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
元来、スピンコーティングとは、高速回転により塗液の極薄膜を均一に塗布することである。その方法として、従来は図１５に見られるように、液体滴下器即ちディスペンサ（２４１）などにより板状被塗物面（Ｗ以下略して単に被塗物と称す）上の、その回転中心部にに向けて塗液を滴下（Ｌｄ）し、そのうず高くなった塗液の塊り（Ｌｂ）を上記被塗物（Ｗ）と共に高速をもって回転（１，０００〜５，０００ｒｐｍ）し、上記塊り（Ｌｂ）を遠心力にて全方向にはじき飛ばし、その遠心力と塗液の被塗物に対する付着力とのバランスの下に付着している極く僅かの塗液による極く薄い膜を、均一に、被塗物の面上に塗着せしめる方法である。
【０００３】
しかし、スピンコーティングとは、上述の如く被塗物の中央部に置かれた塗液の塊りを、遠心力によって被塗物の外周辺に、その殆どをはじき飛ばすものであって、その逸散率即ち廃棄率は高く（約９９％）、塗着される量は極く僅か（約１％）であり、不経済極まるものであった。本発明者は、それを解決するために、種々のテストを試みた。その一つは、上述の滴下された塗液の塊りが遠心力により、先ず拡散してフイルム状になる段階のあるのに着目し、上記滴下により塗液の塊りを作る段階を省いて、直接液状フイルムを塗布し（図１６参照）、しかる後、遠心力をかけて最後の仕上げをすることを試みたのである。その結果は、期待した如く、その塗着率は３０％までアップすることができた（特許出願番号平０５−２５２２０１）。しかし、まだ他の一般の塗布方法に比べると、まだ塗着率は低いものであった。
【０００４】
又、他方、塗着率をアップする方法として超音波式霧化方法によるスピンコータが公開されている。それは図１７に見られるように、液体の霧化をスプレイによらずして、超音波（同発生器２５１）によるものとし、それによって得られた微粒子（Ｍ）を配管（２５５）内を移動し被塗物の面上まで導いて重力落下即ち自然沈降させて被塗物（Ｗ）面上に塗着させるものである。これは確かに逸散率を零とすることができる。しかし、時間的には恐らく数十分を要するものと思われる。現在のスピンコータにおける３０秒前後に比べると格段の開きがあり、実用的には問題があるように思われる。現在の所、スピンコータにおける大勢は、矢張り、冒頭にとり上げた液体滴下方式が採用されているのが実情である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く、スピンコーティングにおける滴下方式においては塗液の塗着率は約１％であり、改良された前述のフイルムコーティング方式においても３０％止りであった。これは一般の他の種々のコーティング方式においても、余り見られない低い塗着率というべきである。本発明は、それを改善し、より以上の塗着率を上げようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
元来、コーティングと言えば、スプレイによるものが最も簡便であり、一般に広く用いられているものである。しかるに、スピンコーティングにおいては、スプレイは全く採用されていなかった。理由は次のように推測される。比較的小型な平板（例えば、シリコンウエハー、記憶デスクなど）上に、極薄膜（サブミクロン台）を均一（±１％）に塗布するには、スピンコーティング方式が最適であることは、大分以前より知られ、行われてきた所である。そしてそのスピンコーティングにおける液体の供給も、ディスペンサなどによる塗液滴下方式に対しても不都合な点は見られず、これが最良の方式であるとの認識が定着し、慣習化して、それ以外の方式などは考えも及ばなかったのではないかと思われる。また、その低い塗着率の件であるが、以前はこれらの製品は小量生産であり、品質だけに重点が置かれ、塗着率などは余り問題とはならなかった。これが、今日まで滴下式が継続して使われてきた理由のように思われる。
【０００７】
所が、本発明者はその低い塗着率を改善すべく、前項「従来の技術」においても述べたように、従来のディスペンサによる塗液滴下方式に代わって、スリットダイによるフイルムコーティングを試みた。その結果予想以上の良データを得、塗着率３０％まで引き上げることができたのである。今回は更に、その率を上げるべく、スプレイコーティングの採用に挑戦し実験を試みた。実験対象の塗液として、たまたま手許にあったＵＶ硬化樹脂をとりあげた。同塗液をエアレススプレイにより一次コーテイングし、次にスピンをかけて仕上の極薄膜化を試みた。その結果予想以上の良質のスピンコーティング製品が得られたのである（極薄膜厚さ３μ，均一性±２％）。これは従来の滴下式の場合と殆ど同様の結果であった。即ち塗液滴下方式でなくとも、スプレイ方式でも十分にスピンコーティングはできるという自信を得たのである。
【０００８】
しかも、一次回転即ちほぼ平らな塗液膜を得るまでの時間が、図５，（Ａ）及び（Ｂ）に見られるように、５秒（Ｒａ１  ）から１秒（Ｒｂ１  ）に短縮され、更に引き続いての二次回転即ちスピニングによる極薄均一性塗布膜を得るまでの時間が、従来の２０秒（Ｒａ２  ）から１５秒（Ｒｂ２  ）へと、それらの総合時間も従来の約２５秒から約１６秒と約３６％も短縮されたのである。そして問題の塗着率は従来の約１％から５０％と桁違いにアップされたのである。勿論極薄塗布膜の精度も従来のものと全く同様の結果が得られたのである。
【０００９】
上記実験に供したＵＶ硬化樹脂はハードコーティング用溶媒レス塗液を対象としたものであったが、今度はそれとは異なる溶媒をより多く即ち８０％をも含むフォトレジスト液を対象としてスプレイ塗布によるスピンコーティングの実験を行った。所が、上記一次回転及び二次回転を、前出の図５（Ｂ）の時間及び回転数本発明における条件にて行った所、目視にても判別できる不良製品が得られたのである。よって従来の条件（図５（Ａ））に戻り実験を行った所、一応製品は得られたが、それを測定して見た所、膜厚３μ±１０％という実用には供されない不合格製品が得られたのである。この原因を探究するに、スプレイ塗布中、塗液中に含まれている溶媒が蒸発して、スピンコーティングの際、塗液膜が増粘し、レベリング作用が十分に行われなかったことによるものと考えられる。
【００１０】
これに対し、前述したＵＶ硬化樹脂において好結果の得られた理由は、同塗液には最初より溶媒は含まれておらず（溶媒を加えなくてもスピンコーティングには適切な粘度を有している）、従ってスプレイ作業中は勿論、塗液膜の状態においても、溶媒の蒸発ということはないので、終始不変の粘度を有しているからである。よって、スプレイ塗布によるスピンコーティングにおいて、溶媒を含む塗液を対象とする場合においては、その粘度を一定に保つことが必要であり、そのためには、その蒸発を抑止すればよいということになる。これらの対策については、後述することとし、次にそのスプレイについて述べる。スプレイ方式はエアスプレイよりもエアレススプレイの方が望ましい。理由は後者はミストの飛散が前者に比して少ないからである。サブミクロン台のスピンコート製品を得るには、スピンコート用チャンバ内部には汚濁した空気の存在は、望まれないからである。
【００１１】
なお、本発明の方法におけるスプレイ方式におけるスプレイパターンには各種形状のものが適用される。即ち▲１▼コーン状▲２▼フラット状▲３▼フラット状の塗布されたパターンの横幅を被塗物の半径に合わせたもの▲４▼上記▲３▼項の塗布パターンの断面が非対称パターン即ち楔状でその尖鋭部が被塗物の回転中心部に向けられているものなどである。これら各種のスプレイパターンの使用上の特失をあげると、▲１▼のコーンスプレイパターン（ＳＰＣ  ）における塗布パターンの直径は比較的小であるため図１に見られるように小型の被塗物に適しており、▲２▼のフラットスプレイパターン（ＳＰｆ）における塗布パターン（Ｐｓ）の横幅（ｌ）は比較的長いので、それと同直径（Ｄ１  ）の被塗物は半回転することによって（図２参照）全面塗布ができるので、上記コーン状の場合よりも広面積を塗布することができ、▲３▼上記フラットスプレイパターンの横幅（ｌ）を被塗物の半径（Ｒ）に合わせて１回転すれば（図３参照）４倍の面積を塗布することができ▲４▼更に上記半径の１回転塗布において楔状塗布パターン（Ｐｗ）の尖鋭部を被塗物の中心部に向けて塗布すれば（図４参照）、全面均一厚さに塗布することができるのである。
【００１２】
前述の如く、溶媒の含まれていないＵＶ硬化樹脂又は比較的溶媒含有量の少ない場合には、スプレイ塗布により良質のスピンコート製品を得ることができるが、溶媒の比較的多い場合には少なからず支障をもたらすことになるのである。それは前にも述べたように、スプレイ塗布後、塗液の粘度上昇が起こるということである。その理由を説明する。スプレイ即ち塗液が霧化される場合には、それらの微粒子化によって塗液粒子の総合表面積は増大すると共に、噴出する高速度によって、溶媒の気化条件は大となり、これが重なって該塗液中に含まれている溶媒は、より多く蒸発することになる。その蒸発はますます粘度を増大することになるのである。そもそも粘度が増大するということは最も忌避されるべきことである。しかるに、液体のスプレイによる塗布においては、その行程において、塗液中に含まれている溶媒は蒸発し、従って塗布された塗液の粘度は増大し、上述したような遠心力による薄肉拡張分散には不適な粘度となって、均一性の極薄膜のコート製品を得ることを難しくするのである。そもそも、以前はスピンコーティングの対象となる塗液は、種類及び量は少ない上に、それらの殆どは溶媒の含まれているものが多かった。これらの場合には上述の如く増粘という問題が発生するので、スプレイによる塗布などは全く考えられなかったのかも知れない。従ってスプレイ塗布式のスピンコータなども実用化されなかったものと推測される。しかるに今日においては、電子部品などスピンコート製品が急増し、それらに対する対象物も多様化し、それらへの塗布材料の種類及び数量も飛躍的に増加してきた。そして、これらの中には、従来見られなかった無溶媒の塗液なども現出して来、これらは上述の如く、スプレイ塗布により容易にスピンコーティングが可能となったのである。さりとて、溶媒の含まれている塗液を、本発明の対象から除外する必要はない。何故なら、本発明の目的である塗着率の格段のアップは、溶媒含有塗液に対しても適用されるからである。そのためには塗液中の溶媒の蒸発を抑止してやればよいことになる。
【００１３】
それには大体つ三つの手段が考えられる。▲１▼スプレイするチャンバ内の気体の湿度を、塗液中に含まれる溶媒の飽和状態とすることが望ましい。又、飽和していなくとも、その飽和度においても、それぞれそれ相応の効果、即ち溶媒の蒸発をそれなりに抑えるのでそれらを供給しても良い。▲２▼チャンバ内の空気の温度を必要量を降下せしめる。▲３▼チャンバ内の空気を必要量加圧する等である。これらの手段により、チャンバ内にスプレイされる塗液の微粒子内の溶媒の蒸発は未然に防止され、それによってその粘度の上昇を防止し、即ち塗布前の調合された塗液の粘度を保ちつつ、スピニングによる均一性極薄膜の形成を、より効果的に行う事ができるということになるのである。
【００１４】
次に上述したスプレイ式スピンコーティングの基本的方法と、同スプレイ塗布中に発生する溶媒の蒸発発生の未然防止の三方法即ち計四法とに基く装置の各々の基本構造について説明する。
（１）  スプレイ塗布によるスピンコータ
図９参照、従来のスピンコーティング用チャンバ（１１以下略してチャンバと称す）における同チャンバ（１１）内上部に設けられた塗液滴下器（ディスペンサ）に代はって、スプレイノズル（１５）の設けられたものである。即ち同スプレイノズル（１５）は、バキュウムチャック盤（１７）の上方同一中心軸線上に設けられ、かつチャンバ（１１）内底部には残余塗液及び溶媒の排液口（１８）及び同チャンバ（１１）内上部には入れ替え用空気吹き込み口（１６）と残余塗液微粒子及び溶媒蒸気排気口（１９）、更に被塗物出入口（２３）がチャンバ（１１）側壁に又は上部に設けられたものである。
【００１５】
（２）  上記（１）項において、入れ替え用空気吹き込み口（１６）の代わりに図１０に示すように、溶媒飽和蒸気吹き込み口（１０６）及びそれに連なる溶媒蒸気発生装置（１１０）の設けられたものである。その他は全て上記（１）項の各種取付物と同様である。
【００１６】
（３）  前記第（１）項における入れ替え用空気吹き込み口（１６）の代わりに、図１１に示すように、冷却エア吹き込み口（１７６）及びそれに連なるエア冷却装置（１８０）の設けられたものである。他はすべて前記（１）項と同様である。
【００１７】
（４）  前記第（１）項におけるチャンバ（１１）を耐圧容器（１４１）となしたるものである。そして、同（１）項における入れ替え用空気吹き込み口（１６）の代わりに、図１２に示すように加圧エア吹き込み口（１４６）及びそれに連なるエア加圧装置（１６０）の設けられたものである。
【００１８】
【作用】
（１）  方法において
１）  スプレイ方法  スプレイ方式はエアレススプレイが望ましい。理由は同スプレイの特長であるミストの飛散が比較的少なく、かつ微粒子の粒度をより微細化することができるからである。ただし、上記事項の必要のない場合には一般に広く使われているエアスプレイでも可である。ノズルは固定してワンショットでスプレイすることが望ましいが、被塗物の形状や大きさがより大なる場合には、ノズルをスキャニングさせてもよい。被塗物は従来と同じく一次回転即ち低速回転においては１００〜５００ｒｐｍとするが、その時間は図５に示すように１秒位でよい。従来の滴下式の約５秒に比べるとはるかに少ないのである。その理由は、従来の滴下式においては、塊状となったものを（図１５参照）概ね平坦にするまで約５秒要したのであるが、スプレイ塗布によれば、即、平らな薄い液状の塗布膜がワンショットでも形成されるからである。
【００１９】
図１はスプレイパターンがコーン状の場合を示している。この場合、円形の塗布面積を大きくするとその周囲が疎となり、均一な塗布膜を得ることは難しくなる。よってより大きな面積に均一に塗布する必要ある場合には、フラットスプレイノズルを使用すれば、より幅の広いフラットスプレイパターン（図２参照）を得ることができるので、その幅（ｌ）を直径（Ｄ１  ）として、被塗物（Ｗ）を半回転すれば、全面に均一な液膜を塗布することができる。更に、その幅（ｌ）を被塗物の半径（Ｒ）とすれば、図３に示すように１回転によって上図における４倍の広い面積を全面塗布することができる。更に又、その塗布パターンが楔状（図４）になるノズルを使用すれば円形塗布膜の中央部と周縁部間の厚さをより均一とすることができるのである。
【００２０】
２）  塗液中に含まれる溶媒の蒸発防止方法
スプレイ塗布において、特に溶媒含有量の比較的多い塗液の場合、最も重大な問題は、そのスプレイ中に、塗液中に含まれている溶媒が多量に蒸発し、折角塗布された液膜の粘度が上昇し、そのために、次に来るスピニング行程において、肝心の極薄膜化が困難になるということである。それを防止するには、上述した溶媒の蒸発を防ぎ、塗液の増粘化を防止する以外になく、それにはチャンバ内部を溶媒蒸気飽和状態に保つことである。なおその手段としては前述したように▲１▼チャンバ内部に溶媒飽和蒸気を吹き込むこと、▲２▼チャンバ内部の温度を室温より下げること、▲３▼チャンバ内部を加圧すること、とによって得られるものである。
【００２１】
（２）  装置において
１）  スプレイ塗布によるスピンコータ
図９参照。被塗物（Ｗ）を一次回転（低速１００〜５００ｒｐｍ）しつつスプレイ塗布する。時間は約１秒間で（従来の塗液滴化式では約５秒を要した）塗膜は液状で概ね平坦なものが得られる。高速回転（従来と同じ１，０００〜５，０００ｒｐｍ）に上げ、上記塗膜を極薄膜（サブミクロンないしミクロン台）状化し、かつ均一化する。その時間は約１５秒（従来の２０秒より短くなる）である。なお、必要に応じ、ノズルの選択により、スプレイパターンをコーン状、フラット状、同フラットの幅を被塗物の半径に合わせたもの、或いは又、同半径における条状塗布パターンの形状を楔状とするものなどとする。またスピニング終了後、チャンバ内部に残存する塗液の微粒子及び溶媒蒸気などを、チャンバ（１１）上部の入れ替え用エア吹き込み口（１６）よりエア吹き込みによりチャンバ外にパージし、新鮮な空気と入れ替え、次の作業に備える。この際のエア圧は、入れ替え速度に見合った圧力を加えてやればよく、特に限定はしない。
【００２２】
２）  溶媒飽和蒸気吹き込み装置付きのスプレイ塗布によるスピンコータ
図１０参照。上記１）項における空気吹き込みに代わって溶媒飽和蒸気（ＳＳ）を吹き込んでチャンバ（１０１）内部を溶媒飽和蒸気をもって充満せしめるものである。それによってスプレイ時に、塗液中に含まれる溶媒の蒸発を防止し、塗膜の液体の増粘を未然に防止するものである。
【００２３】
３）  冷却エア吹き込み装置付きのスプレイ塗布によるスピンコータ
図１１参照。前記１）項における空気吹き込みに代わって冷却エア（ＣＡ）を吹き込んでチャンバ（１７１）内部を常温より低温化するものである。それによって溶媒の蒸発は抑止され、前記２）項におけるが如く、塗膜の液体の増粘は未然に防止されるのである。
【００２４】
４）  加圧エア吹き込み装置付きのスプレイ塗布によるスピンコータ
図１２参照。前記１）項における空気吹き込みに代わって加圧エア（ＰＡ）を吹き込んでチャンバ（１４１）内部を加圧するものである。ただし同チャンバ（１４１）は耐圧容器であることを要す。それによって常温下における溶媒の蒸発は抑止され、上記２）項におけるが如く、塗膜の液体の増粘は未然に防止されるのである。
【００２５】
【実施例】
第１実施例  本第１実施例より第８実施例までは、本発明の方法に基づく各様の実施例を示すものである。本第１実施例はその基本方法を示す。図１を参照されたい。塗液はノズル（１）を介してスプレイされる。スプレイ方式はエアレススプレイが望ましいが、エアスプレイでもよい。理由は、前者は後者に比し、スプレイ時に発生するミストの量が少なく、かつ微粒子をより微細化できるからである。
【００２６】
上記スプレイ塗布により、被塗物面上には、概ね平な液膜が塗布され、それに要する時間は約１秒ですむのである（前出の図５参照）。そしてそのスプレイ塗布膜の厚さは、４吋ウエハーに対するフォトレジスト塗布のウエット状態において、重量による算出によれば１４ミクロン±４ミクロンであった。従来は、滴下された塗液の塊りが、一次の低速回転により概ね平坦な液膜となるまでには約５秒を要し、その膜厚は２００〜３００ミクロンであった。即ち従来の５秒が１秒に短縮されるのである。これら平坦化した液膜から出発する仕上げの二次高速回転即ちスピニングによる極薄膜化までの時間は約１５秒と従来の場合（２０秒）より短縮される。即ちスタートから仕上がりまで要した総時間約２５秒が、約１６秒ですむことになり約３６％の時間短縮ということになる。
【００２７】
更に本方法の大きな特長は塗着率（歩留り）が極めて高いということである。従来の滴下式にては、塗着率が僅か１％前後であったものが、本スプレイ式では、それが５０％と、桁違いに高いということである。その理由は、上述したスプレイ塗布による平な液膜形成により、スピニングによる極薄膜形成化に当たっては、はじき飛ばされる余剰液体分が少なくてすむということに因る。また、大型の板状被塗物（例液晶パネル）などを塗布する場合には、前出のフラットスプレイパターンノズルを、トラバースしながら塗布することは従来と同様に可能である。
【００２８】
第２実施例  本実施例におけるスプレイパターンは、一般に広く使われているコーン状（ＳＰｃ）である。同じく図１を参照されたい。ただしそのコーンは小型とすることが望ましく、その高さ（Ｈ）は１００ｍｍ以下、塗布パターンは円形（Ｐｃ）でその直径（ｄ）は７０ｍｍφ以下とすることが望ましい。これ以上大きくすると、コーンスプレイパターンのボリュウムが大きくなり、塗布パターンの周縁も不鮮明となり、同塗布パターンの塗布膜の厚さが、中心部と外周部とでは不均一となる。そればかりではなく、上述の如くスプレイのボリュウムが大となるため、ミストの飛散が多くなり、小さなチャンバ内には過剰のミストが充満し、それが降下して、スピンコートされた極薄膜上に付着し、折角サブミクロン台にコートされた膜厚をミクロン台のミスト即ち微粒子で汚損し、高品質のスピンコート製品を台無しにしてしまうのである。従って本実施例における方法によっては、上記寸法より大なるスピンコート製品に対しては不向きということになるのである。より大きい製品に対するスプレイ塗布方法については、次の第３実施例以降第５実施例において述べる。
【００２９】
第３実施例  本実施例は、そのスプレイパターンを図２に示すように、フラット状（ＳＰｆ）とするものである。本フラットスプレイパターン（ＳＰｆ）は、フラットスプレイパターンノズル（２）により得られ、そのスプレイパターンはファン（扇子）状で、その塗布パターンは直線的条状（Ｐｓ）である。ただし、このフラットスプレイパターンの場合は、上記コーンパターンと同じ高さ（Ｈ）として、その塗布パターンの条状の長さ（ｌ）は約１５０ｍｍと、上記コーンパターンの場合の直径（ｄ）７０ｍｍφの２倍以上の長さを得ることができる。この場合、図２に示すように、条状の長さ（ｌ）を円形被塗物（シリコンウエハーなど）の直径（Ｄ１  ）の位置に当て、それを半回転すれば全面塗布することができるのである。また面積においては上記コーンパターンの場合の約４倍の塗布面を得ることになる。
【００３０】
また被塗物が上記の如く円形ではなく、角型又は長方形の場合には、上記フラットスプレイパターンノズル（２）を横方向にトラバースしすれば相当の大型被塗物（液晶パネル）をも塗布することができる。以上の如く、本実施例の方法によれば、上記第１実施のコーンスプレイ塗布の場合よりも、大型の被塗物のコーティングに適するものである。
【００３１】
第４実施例  本実施例は、上項第３実施例におけるフラットスプレイパターン（ＳＰｆ）による塗布パターンである条状（Ｐｓ）の一方端を、図３に示すように、被塗物（Ｗ）の回転する中心点（Ｏ）に位置させ、上項塗布パターン条状（Ｐｓ）の横幅（ｌ）を回転する被塗物（Ｗ）の半径（Ｒ）に合わせ、１回転させると、その全面に一様に塗布されるもりである。即ち上項第３実施例における場合の４倍、第２実施例における場合の１６倍の広い面積を塗布することになるのである。
【００３２】
第５実施例  本実施例は、上項第４実施例における条状塗布パターン（Ｐｓ）の形状を、図４に示す如く、非対称パターン即ち楔型（Ｐｗ）とし、その尖鋭部を、回転する被塗物（Ｗ）の中心部（Ｏ）に当てて回転塗布するものである。本実施例の特長は、上項第４実施例における一般のフラットスプレイパターンで塗布した場合に発生する塗布膜中央部の肉厚化とその外周縁部の肉薄化とを防ぎ、全塗膜の均一化した良質のスピンコート製品を得ることである。なお上記非対称パターン塗布は、米国ノードソンコーポレーションの特許である、非対称模様の吹付けスプレイノズル（特公昭５４−６２５６）を使用することによって得られる。
【００３３】
第６実施例  上記第１実施例より第５実施例の各項において述べた如く、スプレイ式スピンコーティングにおいては、特に溶媒の比較的多量に含まれている塗料を使用する場合には、そのスプレイ作動中及び塗布された液膜面からは、それらに含まれている溶媒が蒸発し、液膜の粘度を増大させ、そのスピニング前に液膜の厚いまま固化初期の状態となり、次のスピニング行程におけるレベリング作用を不十分ならしめ、極薄膜の均一にコートされた製品を得ることを難しくするということであった。
【００３４】
本第６実施例以降第８実施例の方法においては、スプレイ中に発生す塗液中に含まれる溶媒の蒸発を抑止し、スプレイ前にスピンコーティングに適切なるように調合された塗液の粘度を、スプレイ塗布後までも保って、その適正な粘度の下に、スピンコーティングを効果的に確実に行うとするものである。
【００３５】
本第６実施例においては、先ずチャンバ内の気体を、塗液スプレイ直前に上記塗液中に含まれているのと同種の溶媒の飽和蒸気圧又はそれにできるだけ近い状態とすることである。その状態とするために、その溶媒の飽和蒸気を、上記チャンバ内に吹き込み、その状態の下に、所要の塗液をスプレイするのである。それによって、スプレイされた塗液の微粒子中の溶媒も又、塗布膜中の溶媒の蒸発もすることなく、即ちスプレイ前の塗液と同じ粘度を有する、最適の粘度の下に、スピニングされ、十分にレベリングされて、所望する極薄膜の塗布された製品を得ることができるのである。
【００３６】
次に溶媒の飽和蒸気を供給する設定方法について述べる。チャンバ内の飽和蒸気を完全にパージした場合には、チャンバ内の湿度は室内空気と同一となり、供給すべき飽和蒸気量は図６のｐ−Ｔ曲線及び図７の飽和蒸気密度曲線により算出して、溶媒をチャンバ内に供給してやればよい。ただし実際作業上、例えばスピンコート製品の品質上、或いは作業時間の経済性上、前記の如く完全にパージする必要のない場合にはチャンバ内部に若干の溶媒の残存しているものに加えて、外部より溶媒を補給して、飽和状態にもって行けばよい。その場合の算出法を次に説明する。先ず、事前に少なくとも１回以上実際にスピンコーティングを行う。そして被塗物を取り出し、次の被塗物をセットし、チャンバを閉鎖し、次のコーティングを開始しようとする直前、チャンバー内部の溶媒の湿度即ち不飽和蒸気の状態の量を調べる。その不飽和蒸気の状態の量を調べる手段として先ず同チャンバ内の湿度を相対湿度計により検出する。次の式は相対湿度Ｈ（％）を求める式である。
Ｈ（％）＝ｐ１  ×１００／ｐ
Ｈ（％）は湿度計により、又ｐ（飽和蒸気圧）は、その時の室温におけるｐ−Ｔ曲線（図６）により得られるので、ｐ１  （同温度下におけるチャンバ内の不飽和蒸気圧）の値は算出される。また、ｐにおける蒸気の量（ｇ／Ｍ３  ）は図７（ただし同図は水蒸気）により得られるので、ｐ−ｐ１  の量の蒸気をチャンバ内部に補給してやれば、チャンバ内の不飽和蒸気は飽和蒸気となる。即ちチャンバ内部は溶媒蒸気が飽和状態となるので、塗液中の溶媒の蒸発を防ぐことができるのである。
【００３７】
第７実施例  本実施例は塗液スプレイ直前に、チャンバ内の空気の温度を低くし、スプレイされた塗液中の溶媒の蒸発を抑えるものである。チャンバ内の気体を低温化すれば、蒸発する量は減少する。それを示すグラフを図６に示す。即ちｐ−Ｔ曲線である。エタノールを例にとる。例えば２０℃にてチャンバ内の温度を１０℃下げたとする。飽和蒸気圧は４５ｍｍＨｇから２４ｍｍＨｇへと下がる。即ち液面からの蒸発する量を減少せしめることができるのである。ただしここにおいて注意すべきことは、上述の如く温度を下げた場合、それが過度になると、塗布された液膜の表面が固化し、次行程におけるレベリング作用が効かなくなることである。どうしても過度に下げる必要がある場合には、上記液膜を上方から高周波などで加熱するか、又はバキュウム式チャッキング盤を電熱加熱するなどの手段を講ずる必要がある。
【００３８】
第８実施例  本実施例は、チャンバ内の気体を、塗液のスプレイ直前に加圧し、スプレイにより塗液中の溶媒の蒸発を抑止するものである。元来、液体の表面より蒸発する蒸気の量は、同面上に加わる外圧に反比例するものである。水の場合における外圧−飽和蒸気圧曲線を図８に示す。即ち本例における方法は、チャンバ内を加圧して、飽和蒸気圧（沸点）を上げ、常温における蒸発の量を抑止することである。これによって、スプレイされた塗液及び塗膜中に含まれる溶媒の蒸発を少なく抑えることができるのである。
【００３９】
第９実施例  本第９実施例から第１２実施例までは、前述した本発明における特定発明と、その実施態様である三方法とに基づいてそれぞれ構成された四種の実施例であり、本第９実施例はその特定発明に基づくものである。先ずその構成について説明する。本装置の要点を上げると、従来のスピンコータにおいて、そのチャンバ上部中央部に設けられた液体滴下器即ちディスペンサに代わってスプレイノズルの設けられたものである。よってそれに重点を置いて説明する。図９を参照されたい。
【００４０】
チャンバ（１１）の上部中央部には、その内側下方向きにスプレイノズル（１５）が設けられる。同スプレイノズル（１５）は同図上にてはエアレススプレイノズルが示されているが、一般のエアスプレイノズルでもよい。同スプレイノズル（１５）は、ガン（１４）に直結され、同ガンは上記チャンバ（１１）の上方部に設けられ、塗液供給装置（３０）に配管（４１，３１）接続される。また上記チャンバ（１１）上部には、入れ替え用エア吹き込み口（１６）が取り付けられ、それに対応する排気口（１９）が、同チャンバ下方部側壁上に取り付けられる。
【００４１】
上記スプレイノズル（１５）の中心線下方部のチャンバ（１１）内部には被塗物セッティング用バキュウム式チャック盤（１７）が設けられる。そして上記チャンバ（１１）底板の最低部には塗液排出口（１８）が取り付けられる。また、上記バキュウム式チャック盤（１７）上面の横方向への延長線上に当たるチャンバ（１１）側壁面上には被塗物出入口（２３）が開けられる。なお、同出入口を同チャンバ（１１）の上方部に設けて、上記スプレイノズル（１５）と相互に位置交代可能の可動式することもできる。
【００４２】
上記は、本特定発明の方法に基づく本体即ちチャンバ（１１）上に直接取り付けられる諸機器について記述したが、これらは、いうまでもなく、それらの作動用装置にそれぞれ接続される。先ず、スプレイノズル（１５）は前述したようにエアレススプレイノズルが示されており、その取り付けられるガン（１４）も、またそれに接続される塗液供給装置（３０）も同じくエアレススプレイ用である。同装置はいうまでもなく公知のものであり、一般に使われている代表的な一例を同図に示した。よって説明は簡略にするが、塗液タンク（３２）から液体圧送ポンプ（３３）、蓄圧タンク（３４）、ソレノイド式液体四方切り換え弁（３７）を介して開閉用ガン（１４）へ、またガン（１４）開閉操作エア回路用として、エア圧縮器（４２）からエア蓄圧タンク（４３）、ソレノイド式エア四方切り換え弁（４７）を介して開閉用ガン（１４）の作動弁へと配管（４１）接続され、更に上記両ソレノイド式四方切り換え弁（３７，４７）のソレノイド部（３６，４６）はコントローラ（３８）へと配線接続されている。
【００４３】
次に上記被塗物セッティング用バキュウム式チャック盤（１７）は、その回転駆動中空軸（２１）を介してスピン駆動兼バキュウム装置（５０）に接続される。同装置においては、駆動モータ（５１）軸（５８）上に二連のスプロケット（５２，５６）が取り付けられ、その中間部には電磁クラッチ（５４）が、又上記回転駆動中空軸（２１）上にも、上記二連のスプロケットチエンに連なる二個のスプロケット（５３，５７）が、そしてその中間部には電磁クラッチ（５５）が、更にその上方部にはバキュウム継ぎ手（６１）が取り付けられ、同継ぎ手はソレノイドバルブ（６２）及び真空タンク（６４）を介してバキュウム装置（６３）に配管接続されている。
【００４４】
前記入れ替え用エア吹き込み口（１６）は集合管（７９）及びソレノイドバルブ（７５）を介して圧縮エア発生装置（７０）に配管（７８）接続されている。同圧縮エア発生装置は汎用のエアコンプレッサ（７１，７３）でよい。また、上記入れ替え用エアの排気口（１９）は、後記の溶媒回収装置（８０）に配管接続されている。前記残余の塗液排液口（１８）は塗液及び溶媒回収装置（９０）に配管接続される。同装置は先ず液体ポンプ（９５）にて遠心分離機（９３）に、そして同分離器により回収された塗液は塗液タンク（３２）に、また溶媒は分離溶媒タンク（９１）に、そして又上記排気口（１９）は溶媒回収回路（８８）を通じ、ソレノイドバルブ（８９）、バキュウムタンク（８５）、気体圧送ポンプ（８７）及びコンデンサ（８６）、液圧タンク（８３）、ソレノイドバルブ（８２）を介して溶媒回収タンク（８１）へと配管接続される。
【００４５】
上記被塗物出入口（２３）の外側には、自動開閉扉（２６）が取り付けられている。そしてその外方には、被塗物出し入れ装置（２００）が別置されている。上記被塗物出し入れ装置（２００）においても、己に各種の様式のものが公知となっているが、その一例を示す。横型と縦型とがあるが先ず横型について説明する。
【００４６】
図１３を参照されたい。被塗物（Ｗ）の送り出し機（２０５）は、積み重ね式とする。同送り出し機の上方には、電磁式チャック（２０３）を待機させ、それは出し入れ作動器であるエアシリンダ（２０１）のロッド（２０２）先端部に取り付けられている。上記チャック（２０３）の最伸長位置は前記チャンバ（１１）内のバキュウム式チャック盤（１７）上方部の位置（２０３’）とする。そして上記チャンバ（１１）と積み重ね式送出し機（２０５）の中間部には被塗物受け入れ用コンベア（２０９）が位置している。
【００４７】
次に縦型式の一例を示す。図１４を参照されたい。同図における被塗物チャックとしては電磁式とバキュウム式との二種があるが、同図にては後者が示されている。チャンバ（１１）は上部開口（２１４）とし、被塗物の出し入れ時には、同開口部には縦型被塗物出し入れ装置のバキュウム式チャック（２１１）が位置し（同図（Ａ）参照）、スプレイ時には同チャック（２１１）は揚上し、チャンバ上部開口部（２１４）を越えた位置で横方向にターニングして、それに代わってスプレイノズル（２２５）が交代して上記位置（同図（Ｃ）参照）にくるように構成されている。
【００４８】
上記ターニング用のテーブル（２１５，２２０）は、上下二段の二枚より構成され、何れも同形のほぼ三角形状とし、その下段（２１５）の板の第１角側には、上記バキュウム式チャック（２１１）及びその保持内筒（２１３）の上下用ガイド外筒（２１６）が固定され、また該チャック上下用エアシリンダ（２２６）の下部フランジが取り付けられる。更に又ターニングテーブル上板（２２０）にはエアシリンダの上部フランジが、またその下面にはバキュウムチャック（２１１）上下用シャフト（２１２）をスライドさせるガイド筒（２２３）が、取り付けられている。
【００４９】
更に該ターニングテーブル上板（２２０）の上方には、上記エアシリンダロッド（２２３）の連結板（２１９）が上記上板に平行に配設され、同連結板上には、上記ロッド（２２３）を中心としてその両側に、バキュウム式チャック上下用シャフト（２１２）とスプレイガン（２２４）上下用シャフト（２２２）とのそれぞれが取り付けられれている。また、上記ターニングテーブル上下両板（２１５，２２０）の三角形状の頂点側は要部となってターニング用シャフト（２２１）の軸受けとなっている。そして又、上記ターニングテーブル下板（２１５）の他の第２角側上には、ガン（２２４）上下用ガイド外筒（２３０）が固定され、その内部にはその内側をスライドするガン保持内筒（２２９）が設けられ、該内筒（２２９）上部に直結された上下用シャフト（２２２）及び上記連結板（２１９）、ロッド（２２３）等を介してエアシリンダ（２２６）に連結されている。そして上記ターニング用シャフト（２２１）は連結杆（２３３）を介してエアシリンダ（２３１）ロッド（２３２）に連結されている。
【００５０】
次に本第９実施例の装置の作用について説明する。再び図１３及び図９を参照されたい。先ず被塗物出し入れ装置（２００）により被塗物（Ｗ）を掴んだ電磁式チャック（２０３）が前進し、チャンバ（１１）内に進入、同被塗物（Ｗ）を開放して（Ｗ’）バキュウム式チャック盤（１７）面上に置き（Ｗ”）、電磁式チャック（２０３）は後退してチャンバ外に出ると、被塗物出入口（２３）の自動開閉扉（２６）が閉じる。その直後上記被塗物（Ｗ”）をチャックしたバキュウム式チャック盤（１７）は、スピン駆動兼バキュウム装置（５０）により始動する。そして先ず一次の低速回転（１００〜５００ｒｐｍ）をする。と同時にスプレイノズル（１５）より塗液がスプレイされる。同図にては、スプレイノズル（１５）はエアレススプレイ系の回路を示しているが、一般に広く使われているエアスプレイノズルでもよい。又、そのスプレイのパターンはコーン状、フラット状、同フラット状の塗布パターンの一端を回転する被塗物の中心部に当て、又はそれを楔状となし、それぞれ使用目的に応じてパターンは選択される。
【００５１】
そして約１秒間のスプレイ塗布により、被塗物（Ｗ）面上には平な液状塗膜が得られる。その直後、上記バキュウム式チャック盤（１７）は二次の高速回転（１，０００〜５，０００ｒｐｍ）に移る。即ちスピニングに入るのである。それによって上記塗布された平な塗膜の液体の、被塗物（Ｗ）面上の余剰の分は、被塗物の外周外にはじき飛ばされ、約１５秒後、被塗物面との付着力により付着している液体のみが残る。これは極めて僅少であり、いわゆるサブミクロン台の液体の極薄膜として残るのである。そして上記バキュウム式チャック盤（１７）の回転は停止する。その後、同チャンバ（１１）内部の入れ替え用エアが吹き込まれ、上記スプレイ中に発生した塗液内の溶媒の蒸気及びスプレイされた塗液の残留微粒子の充満しているエアをパージし、新鮮なエアと入れ替え、パージされたエアは、排気口（１９）より、回収回路（８８）に流入し、エアポンプ（８７）を通してコンデンサ（８６）内に入り、溶媒と塗液の混合した液体を遠心分離機（９３）に供給した後、溶媒と塗液とに分離してそれぞれのタンク（３２，９１）へ送り、回収されるのである。
【００５２】
第１０実施例  本実施例は前記第６実施例の方法に基づく装置（１００）である。先ず、その構造について説明する。図１０を参照されたい。説明の理解を容易にするために、先ず上項第９実施例の装置と本実施例との相違点を説明する。それは上記第９実施例におけるチャンバ内部に設けられた入れ替え用エア吹き込み口（図９上の（１６））の代わりに、溶媒飽和蒸気吹き込み口（１０６）と、それに接続する溶媒飽和蒸気発生装置（１１０）の設けられたものである。よってそれ以外は上項第９実施例に付帯している各種装置即ち塗液供給装置（３０）、バキュウムチャック兼スピン駆動装置（５０）、排気回収装置（８０）及び排液回収装置（９０）なども同様に付帯しているものである。
【００５３】
よって、先ず第９実施例と相違している上記溶媒飽和蒸気発生装置（１１０）について説明する。同装置は一般に広く知られているもので、種類が多く、特に限定するものではないが、それらを構成する基本的構造の一例をあげ、それについて簡単に説明する。溶媒飽和蒸気発生器（１２６）の内部にはベンチュリ管式（１１７，１２５）が設けられ、上記発生器の容器（１２６）は溶媒飽和蒸気蓄積タンクを兼ね、同タンクの外周には加熱器（１１６）及び冷却器（１１８）が取り付けられている。
【００５４】
ベンチュリ管のエア側のノズル（１１７）は加圧エア回路（１２０）に接続され、同回路上にはエア加圧ポンプ（１１１）から始まり、エア蓄圧タンク（１１２）、流量調整弁（１１４）、加熱兼冷却器（１１３）等が配設されている。又、溶媒側のノズル（１２５）は溶媒供給回路（１２３）に接続され、同回路（１２３）は溶媒タンク（１２１）から始まり、流量調整弁（１２２）、加熱兼冷却器（１１５）等が配設されている。溶媒飽和蒸気発生器（１２６）よりのチャンバ（１０１）への供給回路（１２８）上は、流量調整弁（１２９）を通り、上記の集合管（１１９）を介してチャンバ（１０１）内部へ向けられた溶媒飽和蒸気吹き込み口（１０６）に至る。
【００５５】
次に本実施例の作用について説明する。先ず、スプレイノズル（１５）からスプレイされる直前に、上記溶媒飽和蒸気（ＳＳ）をチャンバ（１０１）内に吹き込む。その蒸気は上記溶媒飽和蒸気発生器（１２６）において作られる。先ずベンチュリ管のエアノズル（１１７）よりのエア噴出により、またその溶媒ノズル（１２５）からは、同ノズルに接続されている溶媒供給回路（１２３）を通して、溶媒タンク（１２１）より吸い上げられた溶媒が噴出霧化更に気化して、溶媒飽和蒸気発生器兼蓄積タンク（１２６）内は過飽和蒸気によって満たされる。
【００５６】
この際、その飽和量を調節するために、上記エアの噴出量及び溶媒の吸い上げ量を、調整及び又はそれらの温度を調整（１１３，１１５）しつつ、更に、上記溶媒飽和蒸気発生器の容器（１２６）の温度をも調整して、所要の温度を有する溶媒飽和蒸気（ＳＳ）をチャンバ（１０１）内に吹き込み、同チャンバ（１０１）内は、その時の諸条件に適応した溶媒飽和蒸気でチャンバ（１０１）内は充満されるのである。その適応せしめる具体的手段は、先ずチャンバ（１０１）内に取り付けた湿度計（１０７）により、相対湿度を検出し、前記第６実施例にて述べた要領により、上記諸調整しつつ実施するのである。
【００５７】
そして、チャンバ（１０１）を十分に溶媒蒸気の飽和状態となった時点において、初めて上記スプレイノズル（１５）より塗液をスプレイする。同チャンバ（１０１）内部は溶媒蒸気が飽和状態にあるので、スプレイされた塗液の微粒子内の溶媒は蒸発することなく、即ちスプレイ前に調合された最適の粘度をもって被塗物（Ｗ）面上にスプレイ塗布される。適度に塗布された後スプレイは中止し、被塗物（Ｗ）は高速回転即ちスピニングに入る。上記塗布された液膜も、上述の調合前と全く同じ最適の粘度を持っているので、スピニング作用により、好条件の下に液膜は極薄膜化されるのである。その後は、スピニング中止し、排気口（１９）が開いて、チャンバ（１０１）内部に充満している溶媒飽和蒸気（ＳＳ）はエアと共に溶媒回収装置（８０）に入り、溶媒の回収されること、その他、塗液供給装置（３０）、スピン駆動装置（５０）、排液回収装置（９０）も前項第９実施例におけると同様につき説明は省略する。
【００５８】
第１１実施例  本実施例は第７実施例の方法に基づく装置（１７０）である。先ず、その構造について説明する。図１１を参照されたい。前記第９実施例との相違点は、同例における入れ替え用エア吹き込み口の代わりに、冷却エア吹き込み口（１７６）の設けられたものである。同吹き込み口（１７６）の集合管（１７５）は、冷却エア供給回路（１８８）によって冷却エア装置（１８０）に接続される。同装置は一般に広く使用されているもので種類も多数あるが、それらの中の基本的構造の一例をあげて簡単に説明する。先ずエア冷却器（１８３）は熱交換式とし、同器の内部にはエア用導管が螺旋状に又は蛇行状に内設されており、それらの間の空間は、気化した冷媒の通路となっている。
【００５９】
上記冷媒の循環回路（１９１）は上記エア冷却器（１８３）から配管（１９１）によりコンプレッサ（１９２）、液化タンク（１９３）及び気化器（１９５）とが配列されて再び上記エア冷却器（１８３）に戻される。次に上記エア冷却装置（１８０）の作動を説明する。先ず、外部の空気をフィルタ（１８７）を通して吸入し、三方切り換え弁（１８２）を通過し、流量調整弁（１８１）を介してエア冷却器（１８３）内の導管（１８４）内を流れる。同時に、同導管の外部を流れる気化した冷媒により、該導管（１８４）内のエアは冷却され、エア加圧ポンプ（１９７）により圧送されて冷却エアタンク（１８５）内に蓄圧される。同タンクよりの上記冷却エア吹き込み口（１７６）への配管（１８８）上のソレノイドバルブ（１８６）の開により、冷却エアが上記チャンバ（１７１）内に吹き込まれ、同チャンバ内の温度は低下せしめられるのである。
【００６０】
その他塗液供給装置（３０）、バキュウム兼スピン駆動装置（５０）、排液回収装置（９０）及び排気装置（８０）は前記第９実施例において述べたものとほぼ同様であり、説明は省略するが、ただ、上記排気装置（８０）においては一部追加する箇所がある。それは、排気中に溶媒蒸気及び塗液の微粒子が含まれていると同時に、冷却エアも含まれているので、それらを回収するために同装置（８０）中の溶媒タンク（８１）の上蓋部の通気孔を配管（８９）により、全出の外部空気導入配管上の三方切り換え弁（１８２）の一方口と接続して、冷却エアを回収して再使用するものである。
【００６１】
次に本実施例の特長である塗液スプレイ塗布における作用について説明する。同じく図１１を参照されたい。先ずスプレイ開始直前に、冷却エア回路（１８８）上のソレノイドバルブ（１８６）を開いて冷却エアタンク（１８５）内部の冷却エアをチャンバ（１７１）内に、冷却エア吹き込み口（１７６）より吹き込む。温度計（１７７）により、所定の温度までの降下を確認して、上記ソレノイドバルブ（１８６）を閉とする。その直後、ノズル（１５）より塗液をスプレイする。塗液は微粒子化されるが、チャンバ（１７１）内部の温度が室温よりはるかに低いため、微粒子の塗液中に含まれている溶媒は蒸発し難い状態におかれている。これらの理論については前出の第８実施例の項で詳細に述べたので説明は省略する。従って被塗物（Ｗ）面上に塗布された液膜の粘度は、塗布前即ち調合時とほぼ同等の状態にあるのでスピニングにおいても、均一に拡張し、極薄膜化が形成されるのである。
【００６２】
第１２実施例  本実施例は第８実施例の方法に基づく装置（１４０）である。先ずその構造について説明する。図１２を参照されたい。本実施例の第９実施例との相違点は、チャンバが耐圧容器であることと、上記第９実施例の入れ替え用エア吹き込み口の代わりに加圧エア吹き込み口（１４６）とが設けられることとの二点である。加圧エアの圧力は蒸発抑止上は高い程良いが、実際問題としては図８に見られるように、沸点−外圧曲線は０から７気圧までが急勾配で、そり以降は緩くなっている。よって７気圧までで十分であると思われる。耐圧容器及びその付属機器類も一般に広く使われている低圧容器即ち７ｋｇ／ｃｍ２  用で十分であると思う。
【００６３】
加圧エア供給装置（１６０）は、エア圧縮機（１６１）及び圧縮エアタンク（１６３）等により成るものであり、これらはソレノイドバルブ（１６５）を介して上記耐圧容器（１４１）の上部に設けられた加圧エア吹き込み口（１４６）に配管（１６８）接続され、又、チャンバ内壁上には圧力検出器（１５７）が取り付けられる。他の塗液供給装置（３０）、スピン駆動装置（５０）、排液回収装置（９０）及び排気装置（８０）は、上記第９実施例におけるものと同様につき説明は省略する。
【００６４】
次に本実施例の作用について説明する。本例におけるスプレイはエアレススプレイであることを必須条件とする。何故なら、エアスプレイにおけるエア圧は、一般に２〜７ｋｇ／ｃｍ２  であり、それに近い加圧エア（ＰＡ）がチャンバ（１４１）内にかけられたのでは、エアスプレイが不能となるからである。（エアレススプレイにおける液圧は３０〜９０ｋｇ／ｃｍ２  ）。該加圧エア（ＰＡ）は、とくに夏期においては、冷却されて（蓄圧タンク（１６３）上の冷却器（１６４）により）供給されることが望ましい。理由は溶媒の蒸気を抑止するためである。供給された加圧エア（ＰＡ）は圧力検出器（１５７）により検知され、その信号によりソレノイドバルブ（１６５）を閉じ、チャンバ（１４１）内部は一定圧に保たれる。同時にバキュウム式チャック盤（１７）が始動一次回転し、スプレイが約１秒間行われて閉止、同チャック盤は二次回転のスピニングに入ることは、前記各実施例の場合と同様である。
【００６５】
【発明の効果】
元来、本発明の動機は、従来の方式即ちディスペンサによる液滴滴下方式によるスピンコーティングの歩留り（塗着率）が、驚くほど低い、即ち１％前後という低率の改善にあった。このような低歩留りは他の作業では全く見られないものである。これが今日まで放置されてきた理由は、前記「課題を解決するための手段」の項にても述べたように、長い慣習による惰性と、同製品の希少性から、量より質ということに重点が置かれ、経済性など無視されてきたかのように思われる。
【００６６】
しかるに、今日の如きコンピュータ部品需要の爆発的膨張に伴い、その認識を改め、上記歩留り向上に着目し、平成５年９月には、上記従来の液滴滴下方式を液膜塗布方式に改善し（特願平５−２５２２０１）、塗着率を３０％台までに上げることに成功した。しかし、今回の発明は、それを更に上回るべく、上記液膜塗布方式をスプレイ塗布方式とし、塗着率を５０％まで上げることに成功したものである。更に、スピンコーティングの総時間も、上記従来の約２５秒から、本発明の約１６秒までと約３６％の短縮がはかれることになったのである。更に又、従来のスピンコーティング対象の記憶ディスクなどの小型製品から、液晶パネルなどの大型製品までおも対象とすることが容易となったのである。
【００６７】
なお、本スプレイ塗布方式においては、塗布直後の即ちスピン時の、その塗布液膜の粘度の増大が重大問題として懸念されていたが、本発明にては、その増粘問題も解消された。それはスプレイ時に、塗布液微粒子中に含まれる溶媒の蒸発を未然に防止する手段即ちスプレイチャンバ内部の気体を、その溶媒飽和蒸気で充満すること又は、同内部を冷却すること、加圧することなどの簡単な手段が講ぜられていることである。以上のように、スプレイ塗布における諸問題を解決しつつ、高経済性の下に、大小各種の製品を、高品質の極薄膜化製品を提供するのが本発明の方法とそのスピンコータである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスプレイ塗布によるスピンコーティングの方法及びそのスプレイパターンがコーン状のものの斜視図である。
【図２】同上のスプレイパターンがフラット状のものである。
【図３】同上のスプレイパターンによる塗布パターンの条状の一端部を被塗物の回転中心部に当てて塗布するものである。
【図４】同上条状の塗布パターンの形状を偏パターン即ち楔状としたものである。
【図５】スピンコーティングにおける従来の液滴滴下方式と本発明のスプレイ塗布方式とのそれぞれにおける回転数と時間との関係図である。
【図６】各種溶媒の飽和蒸気圧（ｐ）−温度（Ｔ）曲線図である。
【図７】飽和水蒸気密度と温度との曲線図である。
【図８】各種溶媒の沸点と外圧との曲線図である。
【図９】本発明のスプレイ塗布によるスピンコータの構成図である。
【図１０】同上図において溶媒飽和蒸気吹き込み装置付きの構成図である。
【図１１】前図、図９において冷却エア吹き込み装置付きの構成図である。
【図１２】前図、図９において加圧エア吹き込み装置付きの構成図である。
【図１３】前図、図９のスピンコータに対する横型板状被塗物出し入れ装置である。
【図１４】前図、図９のスピンコータに対する縦型板状被塗物出し入れ装置である。
【図１５】従来のスピンコータにおける液滴滴下方式の斜視的説明図である。
【図１６】従来のスピンコータにおける液膜塗布方式の斜視的説明図である。
【図１７】従来の超音波方式によるスピンコータの断面説明図である。
【符号の説明】
１，２，３，１５…スプレイノズル
１０…スプレイ塗布によるスピンコータ
１１，１０１，１４１，１７１…チャンバ
１４…ガン
１６…入れ替え用エア吹き込み口
１７…バキュウム式チャック
１８…排液口
１９…排気口
２１…バキュウム式チャック駆動中空軸
２３…板状被塗物出入口
２６…自動開閉扉
３０…塗液供給装置
５０…バキュウム兼スピン駆動中空軸
７０…入れ替え用エア供給装置
８０…排気回収装置
９０…排液回収装置
１０６…溶媒飽和蒸気吹き込み口
１１０…溶媒飽和蒸気供給装置
１４６…加圧エア吹き込み口
１６０…加圧エア供給装置
１７６…冷却エア吹き込み口
１８０…冷却エア供給装置
２００…横型板状被塗物出し入れ装置
２１０…縦型板状被塗物出し入れ装置
ＣＡ…冷却エア
ＰＡ…加圧エア
Ｐｃ…コーンスプレイパターンによる円形の塗布パターン
Ｐｓ…フラットスプレイパターンによる条状の塗布パターン
Ｐｗ…非対称パターンによる楔状の塗布パターン
ｒ…被塗物の回転半径
ＳＰｃ…コーンスプレイパターン
ＳＰｆ…フラットスプレイパターン
ＳＰｗ…偏パターン
ＳＳ…溶媒飽和蒸気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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