(57)【要約】【課題】塗布対象物の表面に高い段差やアスペクト比の大きい開口部が形成されている場合であっても、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる塗布装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る塗布装置１は、塗布対象物５０を加熱する加熱手段２０と、前記加熱手段２０によって加熱された前記塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する噴霧手段１０と、を備える。【選択図】図１
2015115462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧手段と、
を備えた塗布装置。
【請求項２】
前記加熱手段による前記塗布対象物の加熱温度を調節する温度調節手段を含む
請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記噴霧手段は、
前記塗布液が供給されるノズルと、
前記ノズルと対向して設けられた対向電極と、
前記ノズルと前記対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加手段と、を含む
請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記ノズルと前記塗布対象物とを相対移動させる移動手段を含む
請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
塗布対象物を加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップによって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧ステップと、
を含む塗布方法。
【請求項６】
前記加熱ステップでは、前記塗布対象物を３０℃以上１００℃以下の温度に加熱する
請求項５に記載の塗布方法。
【請求項７】
前記噴霧ステップは、
ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給ステップと、
前記ノズルと、前記ノズルと対向して設けられた対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加ステップと、
を含む請求項５または６に記載の塗布方法。
【請求項８】
塗布対象物を加熱して前記塗布対象物の温度を第一の温度に制御する第一の温度制御ステップと、
前記第一の温度制御ステップによって前記第一の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する第一の噴霧ステップと、
前記第一の噴霧ステップによって前記塗布液が噴霧された前記塗布対象物の温度を前記第一の温度よりも低い第二の温度に制御する第二の温度制御ステップと、
前記第二の温度制御ステップによって前記第二の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の前記塗布液を噴霧する第二の噴霧ステップと、
を含む塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布対象物の表面に塗布液を塗布する方法として、特許文献１ないし３に記載の方法が知られている。この塗布方法は、ノズルに供給された塗布液を静電気力によって微粒子化し、塗布対象物に噴霧するものである。例えば、特許文献１および２に記載の塗布方法では、ノズルと対向電極との間に電圧を印加し、ノズルの先端部に形成されるメニスカスに表面張力を上回る静電誘引力を作用させる。ノズルの先端部に供給された塗布液は、この静電誘引力によってノズルの外部に誘引される。ノズルの先端部から誘引された塗布液は、曳糸状に飛翔し、やがて分裂霧化して塗布対象物に噴霧される。塗布液の飛ぶ形状は、ノズルの先端部から連続した一本の液柱状である。液柱状の塗布液は、やがて液体の微粒子群となって飛散し、塗布対象物に付着する。そのため、塗布液の周囲への飛散が少なく、塗着効率のよい方法となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５１２５４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６３５３号公報
【特許文献３】特開２００８−９３６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の方法は、半導体基板の表面にレジストを塗布する方法として用いることが検討されている。しかしながら、半導体基板の表面には、高い段差やアスペクト比の大きい開口部（以下、「段差等」と称する）が形成される場合があり、それらの段差等の表面に切れ目なくレジストを形成することは難しかった。特に、段差等の角部は、レジストの膜厚が薄くなる傾向にあり、この部分でレジストの切れ目が発生すると、その後のエッチングに悪影響がでる。
【０００５】
本発明の目的は、塗布対象物の表面に段差等が形成されている場合であっても、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる塗布装置および塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る塗布装置は、塗布対象物を加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧手段と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、塗布対象物に付着した塗布液を加熱によって乾燥することにより、塗布液中の溶質または分散質を塗布液の付着位置の近傍に確実に堆積させることができる。
【０００８】
例えば、塗布対象物の一面に段差等が形成されていると、噴霧された塗布液の一部は段差等の角部に付着する。このとき、塗布対象物を加熱せずに塗布液を噴霧し続けると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、互いに結合して液状の膜を形成し、自重によって角部の周囲に大きく濡れ広がる。そのため、角部には、溶質または分散質の膜（塗布膜）は形成されにくくなる。
【０００９】
一方、塗布対象物を加熱した状態で塗布液を噴霧すると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、周囲に大きく濡れ広がる前に乾燥する。そのため、塗布液中の溶質または分散質は付着位置の近傍に堆積しやすくなる。よって、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる。
【００１０】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記加熱手段による前記塗布対象物の加熱温度を調節する温度調節手段を含むことができる。
【００１１】
この構成によれば、塗布液の沸点や塗布対象物の濡れ性などに応じて塗布対象物の温度を適切に制御することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記噴霧手段は、前記塗布液が供給されるノズルと、前記ノズルと対向して設けられた対向電極と、前記ノズルと前記対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加手段と、を含むことができる。
【００１３】
この構成によれば、ノズルと対向電極との間の電界によって、塗布液を直線的に噴霧することができる。よって、塗布対象物の一面にアスペクト比の大きい開口部が存在しても、開口部の奥まで確実に塗布液を塗布することができる。
【００１４】
本発明の一態様に係る塗布装置においては、前記ノズルと前記塗布対象物とを相対移動させる移動手段を含むことができる。
【００１５】
この構成によれば、塗布対象物が大きい場合でも、塗布対象物全体を均一に塗布することができる。
【００１６】
本発明の一態様に係る塗布方法は、塗布対象物を加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップによって加熱された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する噴霧ステップと、を含む。
【００１７】
この構成によれば、塗布対象物に付着した塗布液を加熱によって乾燥することにより、塗布液中の溶質または分散質を塗布液の付着位置の近傍に確実に堆積させることができる。
【００１８】
例えば、塗布対象物の一面に段差等が形成されていると、噴霧された塗布液の一部は段差等の角部に付着する。このとき、塗布対象物を加熱せずに塗布液を噴霧し続けると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、互いに結合して液状の膜を形成し、自重によって角部の周囲に大きく濡れ広がる。そのため、角部には、溶質または分散質の膜（塗布膜）は形成されにくくなる。
【００１９】
一方、塗布対象物を加熱した状態で塗布液を噴霧すると、角部に付着した微粒子状の塗布液は、周囲に大きく濡れ広がる前に乾燥する。そのため、塗布液中の溶質または分散質は付着位置の近傍に堆積しやすくなる。よって、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる。
【００２０】
本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記加熱ステップでは、前記塗布対象物を３０℃以上１００℃以下の温度に加熱することができる。
【００２１】
前述のように、塗布対象物の一面に形成される塗布膜の均一性や、段差等の角部に形成される塗布膜の厚みは、塗布液を噴霧する際の塗布対象物の温度によって変化する。塗布対象物の温度が高いと、塗布液の濡れ広がりは抑制されるため、段差等の角部に形成される塗布膜の厚みは増えるが、塗布膜の厚みは不均一になりやすい。一方、塗布対象物の温度が低いと、塗布液が濡れ広がりやすくなるため、塗布膜の均一性は高まるが、段差等の角部に形成される塗布膜の厚みは小さくなりやすい。
【００２２】
本塗布方法においては、このような性質を利用して、塗布対象物の一面に形成される塗布膜の厚みを均一化することができる。例えば、塗布対象物の温度を１００℃よりも高くすると、塗布液の濡れ広がりは殆ど生じなくなり、塗布膜の厚みむらは大きくなる。一方、塗布対象物の温度を３０℃よりも低くすると、塗布液の濡れ広がりが大きくなり、段差等の角部に十分な厚みの塗布膜を形成することができなくなる。塗布対象物の温度を３０℃以上１００℃以下の範囲に制御すれば、塗布膜の厚みむらを抑制しつつ、段差等の角部に十分な厚みの塗布膜を形成することができる。
【００２３】
本発明の一態様に係る塗布方法においては、前記噴霧ステップは、ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給ステップと、前記ノズルと、前記ノズルと対向して設けられた対向電極との間に、前記ノズルに供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加ステップと、を含むことができる。
【００２４】
この構成によれば、ノズルと対向電極との間の電界によって、塗布液を直線的に噴霧することができる。よって、塗布対象物の一面にアスペクト比の大きい開口部が存在しても、開口部の奥まで確実に塗布液を塗布することができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係る塗布方法は、塗布対象物を加熱して前記塗布対象物の温度を第一の温度に制御する第一の温度制御ステップと、前記第一の温度制御ステップによって前記第一の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の塗布液を噴霧する第一の噴霧ステップと、前記第一の噴霧ステップによって前記塗布液が噴霧された前記塗布対象物の温度を前記第一の温度よりも低い第二の温度に制御する第二の温度制御ステップと、前記第二の温度制御ステップによって前記第二の温度に制御された前記塗布対象物の一面に、電荷を帯びた微粒子状の前記塗布液を噴霧する第二の噴霧ステップと、を含む。
【００２６】
この構成によれば、まず、第一の噴霧ステップにおいて、比較的高い温度（第一の温度）に塗布対象物を制御した状態で塗布液の噴霧が行われる。これにより、段差等の角部に十分な厚みの第一の塗布層が形成される。そして、第二の噴霧ステップにおいて、比較的低い温度（第二の温度）に塗布対象物を制御した状態で塗布液の噴霧が行われる。これにより、第一の塗布層の表面に第二の噴霧ステップにおいて噴霧された塗布液が付着し、これが濡れ広がることによって、第一の塗布層の表面に、その厚みのむらを相殺するような厚みの第二の塗布層が形成される。よって、第一の塗布層と第二の塗布層によって形成される塗布膜の厚みは均一なものとなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、塗布対象物の表面に段差等が形成されている場合であっても、塗布対象物全体に切れ目なく塗布膜を形成することができる塗布装置および塗布方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る塗布装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。
【図３】塗布対象物の一面に塗布膜が形成されるメカニズムを示す図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第一の実施の形態］
以下、図１ないし図３を参照しながら、本発明の第一の実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る塗布装置１の概略構成を示す図である。
本実施形態の塗布装置１は、噴霧手段１０と、加熱手段２０と、温度調節手段３０と、を備えている。
【００３１】
噴霧手段１０は、塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する。噴霧方式としては、エア霧化方式、エアレス霧化方式および静電霧化方式などの公知の噴霧方式を用いることができる。エア霧化方式は、塗布液を圧縮エアによって噴射して微粒子化し、微粒子化された塗布液に電荷を付与する方式である。エアレス霧化方式は、塗布液を機械的圧力によって噴射して微粒子化し、微粒子化された塗布液に電荷を付与する方式である。静電霧化方式は、塗布液を静電気の力で微粒子化し、この微粒子化され電荷を帯びた塗布液をクーロン力によって噴霧させる方式である。
【００３２】
塗布対象物５０としては、例えば、半導体ウエハ、ガラス基板およびプラスチック基板などが用いられるが、塗布対象物５０はこれに限定されない。塗布対象物５０の塗布液１５が塗布される面５０ａには、高い段差やアスペクト比の大きい開口部（以下、「段差等」と称する）が設けられていてもよい。
【００３３】
本実施形態では、噴霧手段１０として、例えば、静電霧化方式が用いられる。静電霧化方式は、エア霧化方式やエアレス霧化方式に比べて、周囲への塗布液１５の飛散が少ない。また、塗布液１５の直進性が高いので、塗布対象物５０の一面５０ａにアスペクト比の高い開口部が存在しても、開口部の奥まで塗布液１５を塗布することができる。
【００３４】
噴霧手段１０は、例えば、ノズル１１と、対向電極１２と、電圧印加手段１３と、移動手段１４と、を含む。
【００３５】
ノズル１１は、導電性を有する材料で形成されている。ノズル１１には、図示略の塗布液タンクからシリンジポンプを介して塗布液が供給される。ノズル１１から吐出される塗布液の吐出量は、シリンジポンプによって、例えば、０．００１〜０．１ｍｌ／ｍｉｎの範囲、好ましくは、０．００５〜０．０５ｍｌ／ｍｉｎの範囲で安定的に制御される。対向電極１２は、ノズル１１の先端から鉛直下方側に所定の距離だけ離間した位置で、ノズル１１と対向して設けられている。対向電極１２は、例えば、１本の棒状電極を略Ｃ字状に折り曲げて形成されており、対向電極１２の両端の間には、ノズル１１から誘引される塗布液を通過させるための間隙が設けられている。なお、対向電極１２の構成は、塗布液１５の飛翔を妨げない形状であれば、これに限定されるものではない。
【００３６】
電圧印加手段１３は、ノズル１１と対向電極１２との間に、ノズル１１に供給された塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する。電圧印加手段１３は、例えば、ノズル１１を負極とし、対向電極１２を正極として電圧を印加する。電圧の大きさは、例えば、１ｋＶ〜１０ｋＶである。電圧の大きさをこの範囲とすることで、塗布液１５の平均粒子径（Ｄ３２）を１〜２０μｍ、平均粒子速度を０．１〜１０ｍ／ｓの範囲でコントロールすることができる。尚、ノズル１１を正極、対向電極１２を負極としてもよい。
【００３７】
電圧印加手段１３は、ノズル１１と対向電極１２との間に電圧を印加し、ノズル１１の先端部に形成されるメニスカスに表面張力を上回る静電誘引力を作用させる。ノズル１１の先端部に供給された塗布液は、この静電誘引力によってノズル１１の外部に誘引される。ノズル１１の先端部から誘引された塗布液は、曳糸状に飛翔し、やがて分裂霧化して塗布対象物５０に噴霧される。塗布液の飛ぶ形状は、ノズル１１の先端部から連続した一本の液柱状である。液柱状の塗布液は、やがて液体の微粒子群となって飛散し、塗布対象物５０に付着する。
【００３８】
移動手段１４は、塗布対象物５０とノズル１１とを塗布対象物５０の一面５０ａと平行な方向に相対移動させる。ノズル１１からは塗布液１５が塗布対象物５０に向けて直線的に噴霧される。移動手段１４は、塗布対象物５０の塗布対象領域全体に塗布が行われるように、ノズル１１と塗布対象物５０とを相対移動させる。
【００３９】
加熱手段２０は、塗布対象物５０を加熱する。加熱手段２０による塗布対象物５０の加熱温度は、温度調節手段３０によって可変に調節される。噴霧手段１０は、加熱手段２０によって加熱された塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する。加熱手段２０としては、例えば、ホットプレートが用いられるが、加熱手段２０はこれに限定されない。加熱手段２０としては、塗布対象物５０に赤外線やマイクロ波を照射して塗布対象物５０を加熱するものを用いてもよい。
【００４０】
図２は、本発明の第一の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。図３は、塗布対象物５０の一面５０ａに塗布膜が形成されるメカニズムを示す図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態の塗布方法は、塗布対象物５０を加熱する加熱ステップＳ１と、加熱ステップＳ１によって加熱された塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する噴霧ステップＳ２と、を含む。
【００４２】
本実施形態では、塗布対象物５０に付着した塗布液１５を加熱によって乾燥することにより、塗布液１５中の溶質または分散質を塗布液１５の付着位置の近傍に確実に堆積させることができる。
【００４３】
例えば、図３（ａ）に示すように、塗布対象物５０の一面５０ａに段差等５１が形成されていると、噴霧された塗布液１５の一部は段差等５１の角部５１ａに付着する。このとき、塗布対象物５０を加熱せずに塗布液１５を噴霧し続けると、角部５１ａに付着した微粒子状の塗布液１５は、互いに結合して液状の膜１６を形成し、自重によって角部５１ａの周囲に大きく濡れ広がる。そのため、角部５１ａには、溶質または分散質の膜（塗布膜：膜１６を乾燥または硬化したもの）は形成されにくくなる。
【００４４】
一方、図３（ｂ）に示すように、塗布対象物５０を加熱した状態で塗布液１５を噴霧すると、角部５１ａに付着した微粒子状の塗布液１５は、周囲に大きく濡れ広がる前に乾燥する。そのため、塗布液１５中の溶質または分散質は付着位置の近傍に堆積しやすくなる。よって、塗布対象物５０全体に切れ目なく塗布膜１７を形成することができる。
【００４５】
加熱ステップＳ１では、塗布対象物５０を加熱手段２０によって第一の温度Ｔ１に加熱する。塗布対象物５０は、例えば、第一の温度Ｔ１に設定された加熱手段２０（ホットプレート等）に搬送され、設置される。噴霧ステップＳ２では、塗布対象物５０の温度が第一の温度Ｔ１まで高められている状態で、塗布対象物５０の一面５０ａに塗布液１５を噴霧する。第一の温度Ｔ１は、例えば、３０℃以上１００℃以下が好ましい。
【００４６】
前述のように、塗布対象物５０の一面５０ａに形成される塗布膜１７の均一性や、段差等５１の角部５１ａに形成される塗布膜１７の厚みは、塗布液１５を噴霧する際の塗布対象物５０の温度によって変化する。塗布対象物５０の温度が高いと、塗布液１５の濡れ広がりは抑制されるため、段差等５１の角部５１ａに形成される塗布膜１７の厚みは増えるが、塗布膜１７の厚みは不均一になりやすい。一方、塗布対象物５０の温度が低いと、塗布液１５が濡れ広がりやすくなるため、塗布膜１７の均一性は高まるが、段差等５１の角部５１ａに形成される塗布膜１７の厚みは小さくなりやすい。
【００４７】
本塗布方法においては、このような性質を利用して、塗布対象物５０の一面５０ａに形成される塗布膜１７の厚みを均一化することができる。例えば、塗布対象物５０の温度を１００℃よりも高くすると、塗布液１５の濡れ広がりは殆ど生じなくなり、塗布膜１７の厚みむらは大きくなる。一方、塗布対象物５０の温度を３０℃よりも低くすると、塗布液１５の濡れ広がりが大きくなり、段差等５１の角部５１ａに十分な厚みの塗布膜１７を形成することができなくなる。塗布対象物５０の温度を３０℃以上１００℃以下の範囲に制御すれば、塗布膜１７の厚みむらを抑制しつつ、段差等５１の角部５１ａに十分な厚みの塗布膜１７を形成することができる。
【００４８】
塗布膜１７の均一性と角部５１ａの被覆性を両立するための最適な温度は、塗布液１５の沸点や、塗布対象物５０の濡れ性（塗布液１５との親和性）などによって変化する。よって、加熱ステップＳ１では、塗布対象物５０の加熱温度を温度調節手段３０によって調節することが好ましい。これにより、塗布液の沸点や塗布対象物５０の濡れ性などに応じて塗布対象物５０の温度を適切に制御することができる。
【００４９】
なお、塗布対象物５０の温度は、塗布液１５を噴霧している期間中常に一定の温度に固定されている必要はない。塗布対象物５０の温度は、塗布液１５を噴霧している期間において変動してもよい。また、塗布液１５の噴霧は、塗布対象物５０の温度が塗布対象物５０の周囲の温度（室温。例えば２５℃）よりも高い状態で行われればよく、塗布液１５を噴霧している期間中常に加熱手段２０で加熱し続けている必要はない。例えば、塗布液１５を噴霧している最中に加熱手段２０による加熱を停止してもよい。
【００５０】
噴霧ステップＳ２は、例えば、ノズル１１に塗布液を供給する塗布液供給ステップと、ノズル１１と、ノズル１１と対向して設けられた対向電極１２との間に、ノズル１２に供給された前記塗布液が微粒子化されるような電圧を印加する電圧印加ステップと、を含む。
【００５１】
この構成によれば、ノズル１１と対向電極１２との間の電界によって、塗布液１５を直線的に噴霧することができる。よって、塗布対象物５０の一面５０ａにアスペクト比の大きい開口部が存在しても、開口部の奥まで確実に塗布液１５を塗布することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態の塗布装置１および塗布方法においては、塗布対象物５０を加熱した状態で塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する。そのため、塗布対象物５０の表面に段差等５１が形成されている場合であっても、塗布対象物５０全体に切れ目なく塗布膜１７を形成することができる。
【００５３】
本実施形態では、塗布液１５に高電圧を印加して微粒子化するため、塗布液１５の平均粒子径（Ｄ３２）は非常に小さく、最大粒子径や標準偏差（ＲＭＳ）のばらつきも小さい。そのため、塗布対象物５０に対する均一な成膜が可能となる。また、塗布液１５を噴霧する際にキャリアガスが用いられない。塗布液１５には、ノズル１１からの吐出圧力と、ノズル１１と対向電極１２との間に働くクーロン力のみが作用する。そのため、ノズル１１から塗布対象物５０に向かう塗布液１５の速度は非常に遅くなる。よって、塗布対象物５０の表面で跳ね返る塗布液１５の巻き上がりが少なくなり、段差等５１の表面に確実に塗布を行うことができる。
【００５４】
例えば、液体の供給にエアを用いない本実施形態の静電霧化方式と、液体の供給にエアを用いる回転霧化方式とを比較すると、両者の間では、液体の粒子径や液体粒子の供給速度が、以下のように異なる。なお、以下の数値は、液体としてエタノールを用いた場合の数値である。ノズルの内径は０．３４ｍｍ、ノズルの先端側の端面のノズル中心軸線に対する傾斜角度は３０°である。
【００５５】
＜静電霧化方式＞
・粒子径Ｄ３２…１０．６５μｍ
・粒子径ＭＡＸ…１３．２１μｍ
・粒子径ＭＩＮ…２．４７μｍ
・粒子飛行速度（ＡＶＥ）…１．１１ｍ／ｓ
【００５６】
＜回転霧化方式＞
・粒子径Ｄ３２…１５．８２μｍ
・粒子径ＭＡＸ…３０．７０μｍ
・粒子径ＭＩＮ…６．１０μｍ
・粒子飛行速度（ＡＶＥ）…１９．６６ｍ／ｓ
【００５７】
なお、「Ｄ３２」は、ザウター平均粒子径（Sauter Mean Diameter ; SMD）を意味する。「Ｄ３２」は、全粒子の全表面積に対する全粒子の全体積と同じ表面積対体積率を有する粒子径を意味する。「粒子径ＭＡＸ」は、最大粒子径を意味する。「粒子径ＭＩＮ」は、最小粒子径を意味する。「粒子飛行速度（ＡＶＥ）」は、液体粒子の飛行速度の単純平均を意味する。
【００５８】
上述のように、本実施形態で用いる静電霧化方式は、粒子径Ｄ３２、粒子径ＭＡＸ、粒子径ＭＩＮおよび粒子飛行速度（ＡＶＥ）の値が、全て回転霧化方式よりも小さくなっている。上述した数値は、液体としてエタノールを用いた結果だが、レジストなどの他の液体を用いた場合でも、同様の結果が得られると期待される。よって、静電霧化方式は、段差等への塗布方法として、優れた方法であることがわかる。
【００５９】
［第二の実施の形態］
図４は、本発明の第二の実施の形態に係る塗布方法を示す図である。
本実施形態の塗布方法は、塗布対象物５０を加熱して塗布対象物５０の温度を第一の温度Ｔ１に制御する第一の温度制御ステップＳ１１と、第一の温度制御ステップＳ１１によって第一の温度Ｔ１に制御された塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する第一の噴霧ステップＳ１２と、第一の噴霧ステップＳ１２によって塗布液１５が噴霧された塗布対象物５０の温度を第一の温度Ｔ１よりも低い第二の温度Ｔ２に制御する第二の温度制御ステップＳ１３と、第二の温度制御ステップＳ１３によって第二の温度Ｔ２に制御された塗布対象物５０の一面５０ａに、電荷を帯びた微粒子状の塗布液１５を噴霧する第二の噴霧ステップＳ１４と、を含む。
【００６０】
第一の温度制御ステップＳ１１では、塗布対象物５０を加熱手段２０によって第一の温度Ｔ１に加熱する。塗布対象物５０は、例えば、第一の温度Ｔ１に設定された加熱手段２０（ホットプレート等）に搬送され、設置される。第一の噴霧ステップＳ１２では、塗布対象物５０の温度が第一の温度Ｔ１まで高められている状態で、塗布対象物５０の一面５０ａに塗布液１５を噴霧する。第一の温度Ｔ１は、例えば、３０℃以上１００℃以下が好ましい。
【００６１】
第二の温度制御ステップＳ１３では、加熱手段２０の加熱温度を低下または加熱を停止することにより、塗布対象物５０の温度を第一の温度Ｔ１よりも低い第二の温度Ｔ２に制御する。塗布対象物５０は、例えば、第二の温度Ｔ１に設定された加熱手段２０（ホットプレート等）に設置される。第二の噴霧ステップＳ１４では、塗布対象物５０の温度が第二の温度Ｔ２まで低下した状態で、塗布対象物５０の一面５０ａに塗布液１５を噴霧する。
【００６２】
この構成によれば、まず、第一の噴霧ステップＳ１２において、比較的高い温度（第一の温度Ｔ１）に塗布対象物５０を制御した状態で塗布液１５の噴霧が行われる。これにより、段差等５１の角部５１ａに十分な厚みの第一の塗布層が形成される。そして、第二の噴霧ステップＳ１４において、比較的低い温度（第二の温度Ｔ２）に塗布対象物５０を制御した状態で塗布液１５の噴霧が行われる。これにより、第一の塗布層の表面に第二の噴霧ステップＳ１４において噴霧された塗布液１５が付着し、これが濡れ広がることによって、第一の塗布層の表面に、その厚みのむらを相殺するような厚みの第二の塗布層が形成される。よって、第一の塗布層と第二の塗布層によって形成される塗布膜１７の厚みは均一なものとなる。
【００６３】
第一の噴霧ステップＳ１２において、塗布対象物５０の温度は、塗布液１５を噴霧している期間中常に一定の温度に固定されている必要はない。塗布対象物５０の温度は、塗布液１５を噴霧している期間において変動してもよい。また、第一の噴霧ステップＳ１２において、塗布液１５の噴霧は、塗布対象物５０の温度が塗布対象物５０の周囲の温度（室温。例えば２５℃）よりも高い状態で行われればよく、塗布液１５を噴霧している期間中常に加熱手段２０で加熱し続けている必要はない。例えば、塗布液１５を噴霧している最中に加熱手段２０による加熱を停止してもよい。
【００６４】
第二の噴霧ステップＳ１４において、塗布対象物５０の温度は、塗布液１５を噴霧している期間中常に一定の温度に固定されている必要はない。塗布対象物５０の温度は、塗布液１５を噴霧している期間において変動してもよい。また、第二の噴霧ステップＳ１４において、塗布液１５の噴霧は、塗布対象物５０の温度が塗布対象物５０の周囲の温度（室温。例えば２５℃）よりも高い状態で行われる必要はない。例えば、塗布対象物５０の温度を塗布対象物５０の周囲の温度と同じか、それよりも低い温度にした状態で塗布液１５の噴霧を行ってもよい。
【００６５】
第一の噴霧ステップＳ１２における塗布対象物５０の温度Ｔ１を、Ａ１≦Ｔ１≦Ａ２とし、第二の噴霧ステップＳ１４における塗布対象物５０の温度Ｔ２を、Ａ３≦Ｔ２≦Ａ４とすると、Ａ１ないしＡ４は、Ａ３≦Ａ４＜Ａ１≦Ａ２の関係を満たしていればよい。
【００６６】
以上のように、本実施形態の塗布方法によれば、段差等５１の角部５１ａに十分な厚みの塗布膜を形成しつつ、塗布膜の均一性を高めることができる。
【実施例】
【００６７】
塗布液を噴霧する際の塗布対象物の温度を異ならせた３種類のサンプルについて、段差等の角部の被覆状態と塗布膜の均一性を評価した。表１にその結果を示す。
【００６８】
【表１】
2015115462.tif 000003
【００６９】
サンプル１ないし３は、８インチのベアＳｉ基板の一面に、一辺８０μｍ、深さ８０μｍの正方形の開口部を形成し、その一面に、図１の噴霧手段を用いてレジストを噴霧したものである。
【００７０】
レジストは、ＰＭＥＲ  Ｐ−ＬＡ９００  ＰＭ（製品名：東京応化工業株式会社製）、ＯＫ７３シンナー（製品名：東京応化工業株式会社製）を用いて、固形分濃度１５％に調整したものを用いた。
【００７１】
ノズルからのレジストの吐出量は０．０１ｃｃ／ｍｉｎ、ノズルと対向電極との間の電圧は２．８ｋＶ、対向電極の両端の間の間隙は５ｍｍ、ノズルの先端と塗布対象物の一面との距離は８ｍｍ、移動手段によるノズルの移動ピッチは０．５ｍｍ、移動手段による移動速度は３０ｍｍ／ｓｅｃ、塗布回数は２回、塗布エリアは１００ｍｍ四方の領域である。
【００７２】
レジストを噴霧しているときの塗布対象物の温度は、サンプル１が５０℃、サンプル２が９０℃、サンプル３が室温（２５℃）である。サンプル３では、噴霧時に塗布対象物を加熱していない。
【００７３】
表１に示すように、塗布対象物を加熱せずに塗布液の噴霧を行ったサンプル３では、塗布膜の均一性は良好であるものの、段差の角部に塗布膜で被覆されていない部分ができた。一方、塗布対象物を加熱しながら塗布液の噴霧を行ったサンプル１および２では、塗布膜の切れ目はなく、角部全体が塗布膜で覆われた。
【００７４】
サンプル１および２では、加熱温度が相対的に低いサンプル１のほうが塗布膜の均一性はよかった。このことから、塗布液を噴霧するときの塗布対象物の温度を所定の温度範囲に制御することにより、塗布膜の均一性と角部の被覆性を高めることができることが分かった。
【符号の説明】
【００７５】
１…塗布装置、１０…噴霧手段、１１…ノズル、１２…対向電極、１３…電圧印加手段、１４…移動手段、１５…電荷を帯びた微粒子状の塗布液、２０…加熱手段、３０…温度調節手段、５０…塗布対象物、５０ａ…塗布対象物の一面
【図１】
2015115462.tif 000004
【図２】
2015115462.tif 000005
【図３】
2015115462.tif 000006
【図４】
2015115462.tif 000007