(57)【要約】      （修正有）【課題】効率よく、かつ低コストで溶液を大型基板上に安全かつ省スペースで塗布する装置を提供する。【解決手段】溶液塗布装置は、基板Ｓを溶液に浸漬させるための浸漬槽１と、前記溶液を貯留するための貯留槽２と、前記貯留槽から前記浸漬槽に溶液を供給するための溶液供給手段３と、前記浸漬槽から前記貯留槽に溶液を移送するための溶液移送手段４と、を備えていることを特徴とする。  本発明に係る溶液塗布装置によると大型・大面積の基板でも安全かつ省スペースで溶液を塗布することができる。また、乾燥は半密閉された浸漬槽内で行うため基板を動かす必要がなく、ホコリも付着しにくい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（Ｓ）を溶液に浸漬させるための浸漬槽（１）と、前記溶液を貯留するための貯留槽（２）と、前記貯留槽から前記浸漬槽に溶液を供給するための溶液供給手段（３）と、前記浸漬槽から前記貯留槽に溶液を移送するための溶液移送手段（４）と、を備えていることを特徴とする溶液塗布装置。
【請求項２】
前記浸漬槽（１）は、シャッター（２１）が設けられると共に、側面中央部が支持部材（２３）によって両側から回転可能に支持され、この支持部材の支持部が回転中心となり、浸漬槽（１）の全体が大きく横倒しできるように構成されることを特徴とする請求項１記載の溶液塗布装置。
【請求項３】
前記溶液移送手段（４）には流量調整手段（４ｃ）が設られ、予め求めた流速値と膜厚との関係に基づいて流速制御を行いながら浸漬槽から貯留槽へ溶液が移送されることを特徴とする請求項１記載の溶液塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超大型、大面積の基材（基板）の上にレジスト膜等の粘度の高い溶液を均一塗布する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジスト溶液やその他のコート溶液等を塗布する装置或いは塗布方法については種々のものが知られている（例えば下記特許文献１乃至３参照）。
【０００３】
しかし、塗布対象となる基材が大型になるとレジスト溶液のように比較的粘度の高い液体を安全かつ省スペースで均一に効率よく塗布することは非常に難しい。例えば、一辺の長さが２メートルを超えるような超大型ディスプレイ装置用のマスク用のガラス基板の表面にレジスト溶液を効率よく塗布することは、直径３００ｍｍの半導体ウエハーの上に塗布することと比べると大変難しい技術である。
【０００４】
半導体基板への代表的なレジスト塗布方法として基板を高速回転させながら塗布溶液を滴下する回転塗布法が知られる。しかし、矩形で厚みもある超大型ガラス基板は大変重く（例えば２ｍ×２．５ｍ×５ｍｍの重さは約６０ｋｇにも達する）、このような大型の重量物を高速回転することは回転駆動のためのモーターの負荷、作業者の安全性、塗布溶液の無駄、ガラス基板破損のリスクのいずれの点をとっても非現実的であり、回転塗布法を大型ガラス基板に適用することは事実上不可能であると考えられる。
【０００５】
一方、大型の基板にも適用可能な塗布方法の一つに浸漬法（ディップ法）と呼ばれる方法が知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３３３８６９号公報
【特許文献２】特開平８−６４５２１号公報
【特許文献３】特開平９−１２２５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
浸漬法とは、大きな槽の中に塗布する溶液を入れ基板を槽内の溶液中に浸漬させて引き上げることにより基板の表面に溶液を塗布する方法であるが、基板は多くの場合ガラス製であるため破損し易く、その取扱いには困難を伴う。また、基板を引き上げるための空間が必要であるために基板が大型化するほど必然的に塗布装置も大型化する。
【０００８】
また、浸漬法では、液だれを防止し均一に塗布するために極めて遅い速度で基板を引き上げる。このため、基板の引き上げには相当の時間を要する。さらに、引き上げ直後は基板表面が乾燥していないために埃（ホコリ）が付着し易く、基板が大型化するほど引き上げ時間が長くなるのでそれだけ多くのホコリが付着することになり、品質や歩留まりの面でも問題が生じている。
【０００９】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、効率よく、かつ低コストで溶液を大型基板上に安全かつ省スペースで塗布する装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明に係る溶液塗布装置は、基板Ｓを溶液に浸漬させるための浸漬槽１と、前記溶液を貯留するための貯留槽２と、前記貯留槽から前記浸漬槽に溶液を供給するための溶液供給手段３と、前記浸漬槽から前記貯留槽に溶液を移送するための溶液移送手段４と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
溶液供給手段３及び溶液移送手段４は、具体的には配管及びポンプなどであるが、経路にフィルタや流量計等の装置が接続されていてもよい。また、溶液供給手段３と溶液移送手段４を共通の設備で構成してもよい。
【００１２】
また、前記浸漬槽１は、シャッター２１が設けられると共に、側面中央部が支持部材２３によって両側から回転可能に支持され、この支持部材の支持部が回転中心となり、浸漬槽１の全体が大きく横倒しできるように構成されていてもよい。このようにすれば、基板Ｓは浸漬槽１が横倒しされた状態で出し入れされるため基板を扱いやすく、また前工程或いは次工程との整合性もよい。さらに、シャッターによって浸漬槽内を半密閉状態とすることができるために溶液塗布時の溶剤（稀釈剤）の蒸発を防ぐと共に溶液塗布後の基板乾燥時にホコリ等の異物が浸漬槽内に侵入し難いという利点もある。
【００１３】
また、前記溶液移送手段４には流量調整手段４ｃが設られ、予め求めた流速値と膜厚との関係に基づいて流速制御を行いながら浸漬槽から貯留槽へ溶液が移送されるように構成する。このようにすれば、塗布膜厚を精密に制御することができる。また、塗布と乾燥の各工程を所定の膜厚が得られるまで繰り返し行ってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る溶液塗布装置によると大型・大面積の基板でも安全かつ省スペースで溶液を塗布することができる。また、乾燥は半密閉された浸漬槽内で行うため基板を動かす必要がなく、ホコリも付着しにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明に係る溶液塗布装置について説明する。
【００１６】
（装置構成）
図１は本発明に係る溶液塗布装置のシステム構成図の一例を示している。このシステムは、大きく分けると、浸漬槽１と貯留槽２とが２系統の配管（溶液供給手段３と、溶液移送手段４）で接続された構成よりなる。なお、後述する実施例のようにシステムをより簡略化して２系統の配管を共通の配管で接続し、１系統の配管で構成してもよい。
【００１７】
溶液供給手段３のうち、供給配管３ａは溶液供給用の配管であり、途中にバルブ３ｂ、流量計３ｃ、ポンプ３ｄ、フィルタ３ｅが接続されている。溶液移送手段４のうち、移送配管４ａは溶液移送用（抜き取り用）の配管であり、途中にフィルタ４ｂ、流量調整器４ｃ、バルブ４ｄ、ポンプ４ｅ、フィルタ４ｆが接続されている。また、浸漬槽１及び貯留槽２には、溶液を廃棄するためのドレン５，６と、温度計７，８と、温度調節器（ヒーター）９，１０が設けられている。
【００１８】
さらに、浸漬槽１の上部にはオーバーフローした溶液を廃棄或いは貯留槽に回収するオーバーフロー溶液回収手段１１が設けられていてもよい。オーバーフロー溶液回収手段のうち、オーバーフロー配管１１ａはオーバーフロー溶液回収用の配管であり、途中にリザーバータンク１１ｂ、フィルタ１１ｃが接続されている。リザーバータンク１１ｂには、溶液を廃棄するためのドレン１２が設けられている。
【００１９】
貯留槽２には、フォトレジスト溶液やその他のコート溶液等が貯留されている。必要により、内部に攪拌装置１３、或いは、溶液の粘度調整手段、例えば溶剤供給装置（図示を省略する）が設けられていてもよい。
【００２０】
（実施例）
図２（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る溶液塗布装置の浸漬槽１の構成例を示している。この浸漬槽１は、上部にシャッター２１が設けられ、底部に溶液供給／移送共通配管２２（＝３ａ＋４ａ）が設けられ（他端はポンプ等を介して貯留槽に接続される）、浸漬槽１の側面中央部が支持部材２３によって両側から回転可能に支持されている。この支持部材の支持部が回転中心となり、浸漬槽１の全体が大きく横倒しできるように構成されている。基板Ｓは浸漬槽１が横倒しされた状態で出し入れされる。
【００２１】
図２（ａ）は浸漬槽１を正立させた状態を示しており、同図（ｂ）は浸漬槽１を横倒しさせた状態を示している。
【００２２】
この装置による溶液塗布工程の手順は概ね次の通りである。最初、浸漬槽には溶液が入っていない状態（空状態）であり、塗布溶液は貯留槽に貯えられている。この状態でまず図２（ｂ）のように浸漬槽１を横倒しして基板Ｓを浸漬槽１の内部に挿入する。挿入後はシャッター２１を閉じ、半密閉状態とする。シャッターの代わりに蓋体などで半密閉状態を形成してもよい。
【００２３】
次に、浸漬槽１を正立させた後、溶液供給手段（配管及びポンプ等）を用いて貯留槽の溶液を基板Ｓが納められた浸漬槽に予め設定した量の溶液を供給することで、基板Ｓを塗布溶液中に浸漬させる。次に、溶液移送手段（配管及びポンプ等）を用いて浸漬槽から貯留槽に溶液を移送することで、浸漬槽内の溶液を抜き取り、基板Ｓに溶液を塗布する。すなわち、基板の引き上げ引き下げではなく基板は静止しておいて溶液の供給と移送（抜き取り）による液面の上昇下降によって塗布するのである。なお、一旦浸漬槽から抜き取られて貯留槽に移送された溶液は再利用することができるので、本発明に係る溶液塗布方法は例えば回転塗布法と比較して溶液の無駄が極めて少ないという利点がある。
【００２４】
溶液の塗布膜厚を調整するには、溶液の粘度を調節することのほか、予め溶液移送時の流量と塗布される膜厚との関係を求め、流量調整器によって速度制御を行いながら浸漬槽から貯留槽へ溶液が移送されるようにする。このようにすれば、精密に塗布膜厚を制御することができる。
【００２５】
浸漬槽１に設置された基板Ｓは浸漬槽内に溶液が供給／移送される工程を経ることで溶液が基板Ｓの表面に塗布される。そして、溶液が移送された後は浸漬槽を再び横倒しして、そのまま浸漬槽内で乾燥をする（正立させた状態で乾燥してもよい。）。乾燥は通常は自然乾燥で行うが、シャッター２１によって半密閉状態（ホコリ等の異物が入りにくいように蓋をした状態を意味する）の空の浸漬槽内で基板Ｓを静置したまま自然乾燥（風乾）するため、ホコリが付着しにくい。また、シャッター２１には溶液の蒸発（揮発）を抑える作用もある。なお必要により、溶液移送時に浸漬槽内に空気その他の乾燥気体を取り込むための孔を別途、浸漬槽１の一部に別途設けてもよい。その際、浸漬槽内への異物混入を避けるためフィルター等を設けることが好ましい。
【００２６】
この塗布装置は、塗布準備（基板設置）から塗布・乾燥に至るまでの工程において、基板をほとんど移動させる必要がないため、取扱いが容易であるという利点がある。
【００２７】
ところで、溶液塗布工程の前工程（例えば基板洗浄工程）或いは次工程（例えばベーキング工程）で用いられる装置は、基板を横倒しにした状態で出し入れするものがほとんどであるところ、従来の浸漬法による溶液塗布の場合、前工程において横倒しされた状態で取り出された基板を一旦起こして（正立させて）浸漬槽までクレーン等によりつり上げ、浸漬槽内で浸漬（塗布）のために基板を下降させ、浸漬ののち再び基板を取り出すためにゆっくりと上昇させて乾燥し、その後さらにまた横倒しに向きを変えて、次工程の装置（ベーキング装置等）に移送されていた。このため各工程間の移動にも長時間を要し、かつ、重量物の移動に伴う安全性の面でも問題があった。
【００２８】
ところが、この実施例に示す浸漬槽では基板を横倒しにした状態で浸漬槽内に出し入れできるため、すべての工程（例えば洗浄・塗布・乾燥といった一連の工程）を基板を横倒しにしたまま処理でき、前工程からの処理の連続性或いは次工程への処理の連続性の点で極めて整合性がよく、効率的でしかも安全である。
【００２９】
また、浸漬槽は基板を納める最小限の大きさでよく、貯留槽はタンクなど、もともとコンパクトなものであるため、本発明に係る溶液塗布装置は従来の溶液塗布装置と比較して非常に小さいことが特徴である。一方、貯留槽と浸漬槽とは配管で接続される構造であるため、両者を離れた位置に設置して配管で接続すれば工場内のレイアウトの自由度が向上する。
【００３０】
浸漬槽の形状は上記実施例のように必ずしも上部が開口している構造に限られず、片面全面が大きく全開するようにしたり、上記実施例以外の種々の形態も可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る溶液塗布装置は大型基板に安全かつ省スペースで効率よく溶液を塗布することができ、また、塗布と乾燥の工程を半密閉された一つの浸漬槽内で行うことができるなど、種々の点において実用性が高く、本発明の産業上利用可能性は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は本発明に係る溶液塗布装置のシステム構成図の一例を示す図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る溶液塗布装置の浸漬槽１の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  浸漬槽
２  貯留槽
３  溶液供給手段
３ａ  供給配管
３ｂ  バルブ
３ｃ  流量計
３ｄ  ポンプ
３ｅ  フィルタ
４  溶液移送手段
４ａ  移送配管
４ｃ  流量調整器
４ｄ  バルブ
４ｅ  ポンプ
４ｆ  フィルタ
５、６  ドレン
７、８  温度計
９、１０  温度調節手段
１１  オーバーフロー溶液回収手段
１１ａ  オーバーフロー配管
１１ｂ  リザーバータンク
１１ｃ  フィルタ
１２  ドレン
１３  攪拌装置
２１  シャッター（蓋体）
２２  溶液供給／移送共通配管
２３  支持部材
【図１】
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【図２】
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