(57)【要約】【課題】  簡単な構造で塗布対象液体の基板裏面への廻り込みを防ぐことができるスピンコータを提供する。【解決手段】  スピンコータは、長方形の基板１を下方から保持するためのものであり、基板１の下方に完全に隠れ得る大きさの吸着部５と、吸着部５を取り囲んで広がり、基板１の下面とほぼ同一高さの上面６ｕを有する整流板６と、吸着部５および整流板６を回転させるための回転駆動部５１と、吸着部５に保持された基板１の上面１ｕに塗布対象液体を供給するための供給機構５２と、整流板６の上面６ｕのうち、吸着部５に基板１を設置したときに基板１の長辺に隣接する領域において、長辺の一部に沿うように配置された廻り込み防止板８とを備える。【選択図】        図１
2006324453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の基板を下方から保持するためのものであり、前記基板の下方に完全に隠れ得る大きさの吸着部と、
前記吸着部を取り囲んで広がり、前記基板の下面とほぼ同一高さの上面を有する整流板と、
前記吸着部および前記整流板を回転させるための回転駆動部と、
前記吸着部に保持された前記基板の上面に塗布対象液体を供給するための供給機構と、
前記整流板の上面のうち、前記吸着部に前記基板を設置したときに前記基板の長辺に隣接する領域において、前記長辺の一部に沿うように配置された廻り込み防止板とを備える、スピンコータ。
【請求項２】
前記回転駆動部は前記吸着部および前記整流板を上から見て右回りに回転させるためのものであり、前記廻り込み防止板は、前記整流板の上面のうち、前記吸着部に前記基板を設置して長辺が上下方向、短辺が左右方向に延びる姿勢で視界に入るように上方から見たときに視界の右側にある前記長辺の上半分および視界の左側にある前記長辺の下半分に配置されている、請求項１に記載のスピンコータ。
【請求項３】
前記回転駆動部は前記吸着部および前記整流板を上から見て左回りに回転させるためのものであり、前記廻り込み防止板は、前記整流板の上面のうち、前記吸着部に前記基板を設置して長辺が上下方向、短辺が左右方向に延びる姿勢で視界に入るように上方から見たときに視界の右側にある前記長辺の下半分および視界の左側にある前記長辺の上半分に配置されている、請求項１に記載のスピンコータ。
【請求項４】
前記廻り込み防止板は、前記吸着部に前記基板を設置したときに前記長辺に対して０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の間隙を介して前記長辺に平行に沿うように配置されている、請求項１から３のいずれかに記載のスピンコータ。
【請求項５】
前記廻り込み防止板の上面は、前記吸着部に前記基板を設置したときに前記基板の上面よりも低くなる位置にあり、前記基板の上面と前記廻り込み防止板の上面との高低差は、前記基板の厚みの１／２倍以下である、請求項１から４のいずれかに記載のスピンコータ。
【請求項６】
前記廻り込み防止板は、線分状の部材であり、前記吸着部に前記基板を設置したときに前記長辺に対向する側の端部においては前記整流板の上面に対してほぼ垂直に立つ端面を有し、前記長辺に対向する側とは反対側の端部においては前記整流板の上面と前記廻り込み防止板の上面とをつなぐ斜面を有する、請求項１から５のいずれかに記載のスピンコータ。
【請求項７】
前記吸着部に前記基板を設置するための搬送ユニットを備える、請求項１から６のいずれかに記載のスピンコータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストを基板表面に均一に塗布する目的などに用いられるスピンコータに関するものである。このようなスピンコータは、フォトリソグラフィ工程において用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな種類の膜において微細加工の目的でフォトリソグラフィ工程が用いられる。「フォトリソグラフィ工程」とは、膜が形成された基板表面にレジストを均一に塗布した後、露光、現像、ベーク処理を順に行なってレジストをパターニングする工程である。フォトリソグラフィー工程の中ではレジストを塗布する際にスピンコータと呼ばれる装置が用いられる。「スピンコータ」とは、図１２に示すように吸着部５によって基板１を定位置に水平保持し、基板１の上面にレジストを供給し、回転させることで、レジストを遠心力で拡散し均一な膜厚のレジスト膜を得るための装置である。回転による気流および拡散されたレジストの乱れを抑えるために、吸着部の周辺には整流板６が設置されている場合もある。余分なレジストは整流板６の上を通りコータカップ周縁部から排出される。
【０００３】
スピンコータに関する技術は、特開２００４−２７３８４６号公報（特許文献１）、特開平６−１５２１７号公報（特許文献２）、特開平５−２３６３５号公報（特許文献３）、特開平１１−４７６７５号公報（特許文献４）、特開２００２−２６３５５４号公報（特許文献５）に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２７３８４６号公報
【特許文献２】特開平６−１５２１７号公報
【特許文献３】特開平５−２３６３５号公報
【特許文献４】特開平１１−４７６７５号公報
【特許文献５】特開２００２−２６３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１２に示すようなスピンコータにおいて基板１の上面にレジストを供給して回転させた場合、遠心力によってレジストは外側に向かって進行し、図１３に示すように、基板１の端まで広がったレジスト１０ｅは矢印１１ａ，１１ｂに沿ってさらに外側に向かって進行するだけでなく、一部が基板１の端面を経て矢印１５に示すように基板１の裏側に廻り込む現象がしばしば発生する。こうして基板１の裏面にレジストが付着してしまう。このようにして基板の上面以外の不所望な部分に付着したレジストを除去するためには「端面洗浄」と呼ばれる工程が行なわれる。しかし、端面洗浄では、基板の端から３ｍｍ以内の範囲は洗浄可能であるが、それよりも内側にまでレジストが入り込んで付着している場合は、洗浄しきれずにそのままレジストが残ってしまうことになる。
【０００５】
このようにして裏面に残ってしまった不所望なレジストは、以後の工程で剥がれる場合がある。すなわち、裏面に残るレジストは発塵源といえる。このような裏面のレジストの存在は基板のパターニング不良の原因となり、歩留りに悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００６】
裏面への廻り込みを防ぐための技術は、特許文献２，３，４，５にも開示されている。しかし、複雑な構造が必要であるなど問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、簡単な構造で塗布対象液体の基板裏面への廻り込みを防ぐことができるスピンコータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に基づくスピンコータは、長方形の基板を下方から保持するためのものであり、上記基板の下方に完全に隠れ得る大きさの吸着部と、上記吸着部を取り囲んで広がり、上記基板の下面とほぼ同一高さの上面を有する整流板と、上記吸着部および上記整流板を回転させるための回転駆動部と、上記吸着部に保持された上記基板の上面に塗布対象液体を供給するための供給機構と、上記整流板の上面のうち、上記吸着部に上記基板を設置したときに上記基板の長辺に隣接する領域において、上記長辺の一部に沿うように配置された廻り込み防止板とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、遠心力によって拡がる塗布対象液体が基板の長辺に達したときに、基板の長辺に隣接する領域には長辺の一部に沿うように廻り込み防止板が配置されているので、塗布対象液体は基板の上面から廻り込み防止板の上面へと円滑に流れることができ、塗布対象液体の基板裏面への廻り込みを防ぐことができる。しかも、これは簡単な構造で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータについて説明する。このスピンコータ１０１は、図１に示すように、長方形の基板１を下方から保持するためのものであり、基板１の下方に完全に隠れ得る大きさの吸着部５と、吸着部５を取り囲んで広がり、基板１の下面１ｎとほぼ同一高さの上面６ｕを有する整流板６と、吸着部５および整流板６を回転させるための回転駆動部５１と、吸着部５に保持された基板１の上面１ｕに塗布対象液体を供給するための供給機構５２と、整流板６の上面６ｕのうち、吸着部５に基板１を設置したときに基板１の長辺に隣接する領域において、長辺の一部に沿うように配置された廻り込み防止板８とを備える。整流板６の外側を取り囲むようにコータカップ７が配置されている。吸着部５は、真空チャックであってよい。
【００１１】
このスピンコータ１０１は、図２に示すように、吸着部５に基板１を搬送するための搬送ユニットを備える。ここでいう「搬送ユニット」は、搬送アーム２を含む。搬送アーム２は、基板１を載せるための突出部２ａ，２ｂを備える。搬送ユニットには、図３に示す搬送ユニット筐体４も含まれる。
【００１２】
（動作）
図２の状態に先立って搬送アーム２に基板１を乗せる際には、図３に示すように、搬送ユニット筐体４の内部に搬送アーム２を配置し、突出部２ａ，２ｂの上に基板１を載せた後に、基板１の周囲に設けられた位置決めピン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇを基板１に押し当てることによって、搬送アーム２に対する基板１の位置を高精度に定める。図２に示すように、基板１を載せた搬送アーム２を移動させることによって、図４に示す状態となる。この状態で、吸着部５を上昇させて、基板１を吸着部５に設置する。なお、吸着部５の上昇とは、図４において吸着部５が紙面手前方向に移動することを意味する。
【００１３】
その後、搬送アーム２は退避させ、吸着部５は元の高さに下降させる。こうして図５に示す状態となる。図１に示した回転駆動部５１は、吸着部５および整流板６を上から見て右回り、すなわち図５における矢印９の向き、に回転させるためのものである。廻り込み防止板８は、整流板６の上面のうち、吸着部５に基板１を設置して長辺が上下方向、短辺が左右方向に延びる姿勢で視界に入るように上方から見たときに、すなわち、図５に示すように見たときに、視界の右側にある長辺の上半分および視界の左側にある長辺の下半分に配置されている。図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視端面図を図６に示す。
【００１４】
図１に示した供給機構５２を用いて図７に示すように、基板１の中央にレジスト１０を供給する。この時点ではレジスト１０は基板１上でほぼ円形に存在している。その後、図７に示す矢印９の向きに吸着部５および整流板６の回転を開始させる。図８は、回転開始当初のごく短い時間の範囲内でのレジスト１０ｅの基板１に対する相対的な挙動を示したものである。図８に示すように、レジスト１０ｅは、３６０°にわたって均一な速度で拡がっていくのではなく、実際には互いに１８０°をなす２つの向きすなわち矢印１１の向きには大きく拡がり、矢印１１と垂直な矢印１２の向きには小さくしか広がらない。矢印１１は、基板１を、長辺が上下方向、短辺が左右方向に延びる姿勢で視界に入るように上方から見たときに、右上と左下に向かう向きである。
【００１５】
その結果、レジスト１０ｅは、円形ではなく、一定の長手方向を有する長円形に拡がっていく。ここでもし、スピンコータ１０１に、従来のスピンコータのように廻り込み防止板８がない場合、矢印１１に沿って延び拡がったレジスト１０ｅは、やがて基板１の端部に達し、基板１の裏面に侵入してしまう。したがって基板１の各長辺に１ヶ所ずつ存在する領域１３において裏面への廻り込みが発生してしまう。
【００１６】
しかし、本実施の形態におけるスピンコータ１０１では、図９に示すように、一定の条件によって定められた廻り込み防止板８が配置されている。廻り込み防止板８の詳細な条件について以下に説明する。
【００１７】
（廻り込み防止板の好ましい条件）
図９に示すように、基板１の長辺の長さをＡ、廻り込み防止板８の長さをＢとすると、Ｂ＝Ａ／２の関係が成り立っていることが好ましい。図９におけるＸ−Ｘ線に関する矢視断面図を図１０に示す。
【００１８】
図１０に示すように、吸着部５に基板１を設置したときに基板１の長辺と廻り込み防止板８との間に生じる間隙の大きさをＥとする。間隙Ｅが０．３ｍｍ未満であると、基板１と廻り込み防止板８とが接触するおそれがあるため、間隙Ｅは０．３ｍｍ以上であることが好ましい。間隙Ｅが０．８ｍｍより広いと、この間隙にレジストが入り込み、裏面への廻り込みが発生してしまうので、間隙Ｅは０．８ｍｍ以下であることが好ましい。このような理由から本実施の形態では、廻り込み防止板８は、吸着部５に基板１を設置したときに基板１の長辺に対して０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の間隙Ｅを介して長辺に平行に沿うように配置されている。
【００１９】
図１０に示すように、廻り込み防止板８の上面８ｕは、吸着部５に基板１を設置したときに基板１の上面１ｕよりも低くなる位置にあることが好ましい。そうでないと、レジストが基板１の上面１ｕから廻り込み防止板８の上面８ｕに流れ込む際に引っ掛かりが生じてレジストの流れが乱れてしまうからである。また、基板１の上面１ｕと廻り込み防止板８の上面８ｕとの高低差は、基板１の厚みの１／２倍以下であることが好ましい。これは、図１０に示すように整流板６の上面６ｕに対する基板１の上面１ｕの相対的高さをＣとし、整流板６の上面６ｕに対する廻り込み防止板８の上面８ｕの相対的高さをＤとするときに、Ｃ−Ｄが基板１の厚みの１／２倍以下であるということである。このようになっていれば、レジストの上面１ｕから上面８ｕへの流れが円滑に進むからである。
【００２０】
廻り込み防止板８は、線分状の部材であり、吸着部５に基板１を設置したときに長辺に対向する側の端部においては図１０に示すように整流板６の上面６ｕに対してほぼ垂直に立つ端面８ｖを有し、長辺に対向する側とは反対側の端部においては整流板６の上面６ｕと廻り込み防止板８の上面８ｕとをつなぐ斜面８ｔを有することが好ましい。このような斜面８ｔを有することとすれば、レジストの流れが乱れることを防止できるからである。
【００２１】
（作用・効果）
本実施の形態では、整流板の上面に、上述のような条件の廻り込み防止板が配置されているので、回転によって遠心力が作用したときには、図１１に示すように、レジスト１０ｅは矢印１６に沿って、基板１の上面１ｕから廻り込み防止板８の上面を経て斜面８ｔへと円滑に流れる。基板１と廻り込み防止板８との間の間隙は十分に小さいので、レジスト１０ｅの裏面への廻り込みは防止される。
【００２２】
基板１の回転を開始したとき、レジスト１０ｅは、図８に示したように一定の長手方向を有する長円形に拡がっていく性質を有するので、本実施の形態で説明したような条件で廻り込み防止板８を配置することによって、レジスト１０ｅを最小限の部材によって効率良く受けることができる。廻り込み防止板８は、長辺の全長にわたって設ける必要はなく、限られた区間に設けるだけであるので、材料費を抑えることができ、設置が簡単である。また、基板１の搬入・搬出の際に廻り込み防止板８が邪魔になる程度も低く抑えることができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、回転駆動部５１が吸着部５および整流板６を上から見て右回りに回転させるためのものとしたが、回転駆動部５１の回転の向きが逆向きであっても廻り込み防止板８の配置を逆にすることで本発明を適用することができる。回転駆動部５１が上述の例と逆向き、すなわち吸着部５および整流板６を上から見て左回りに回転させるためのものである場合は、廻り込み防止板８は、整流板６の上面のうち、吸着部５に基板１を設置して長辺が上下方向、短辺が左右方向に延びる姿勢で視界に入るように上方から見たときに視界の右側にある長辺の下半分および視界の左側にある長辺の上半分に配置されていることが好ましい。
【００２４】
本実施の形態では、塗布対象液体がレジストである例を示したが、塗布対象液体はレジストに限らず他の液体であってもよい。
【００２５】
本実施の形態では、スピンコータ１０１が搬送ユニットを含む構成を示したが、搬送ユニットが含まれない構成であってもよい。搬送ユニットがあった方が基板の入れ替え作業を効率良く行なうことができるので好ましいが、本発明に基づくスピンコータにとって搬送ユニットを備えていることは、必須の要件ではない。
【００２６】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの動作の第１の説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータに含まれる搬送ユニットの動作の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの動作の第２の説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの動作の第３の説明図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視端面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの動作の第４の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの動作の第５の説明図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータの廻り込み防止板の配置条件の説明図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線に関する矢視断面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態１におけるスピンコータで生じるレジストの流れの説明図である。
【図１２】従来技術に基づくスピンコータの断面図である。
【図１３】従来技術に基づくスピンコータで生じるレジストの流れの説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板、１ｕ  （基板の）上面、１ｎ  （基板の）下面、２  搬送アーム、２ａ，２ｂ  突出部、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ  位置決めピン、４  搬送ユニット筐体、５  吸着部、６  整流板、６ｕ  （整流板の）上面、７  コータカップ、８  廻り込み防止板、８ｔ  （廻り込み防止板の）斜面、８ｕ  （廻り込み防止板の）上面、８ｖ  端面、９  （回転の向きを示す）矢印、１０  （滴下された）レジスト、１０ｅ  （拡がる）レジスト、１１，１１ａ，１１ｂ，１２，１６  （レジストの拡がりを示す）矢印、１３  （裏面への廻り込みが生じる）領域、１５  （裏面に廻り込むレジストの動きを示す）矢印、１４  間隙、５１  回転駆動部、５２  供給機構、１０１  スピンコータ。
【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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