(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布基材を回転させながら前記塗布基材上に塗布材料を塗布するスピンコート方法であって、
前記塗布基材への塗布後、スピンカップ蓋上（１ａ）及びスピンカップ蓋下（１ｂ）からなるスピンカップ蓋（１）の移動開始時刻ｔ1をスピンチャック（２）の移動開始時刻ｔ2より早くし、かつ、
スピンカップ蓋下（１ｂ）の直径をＤ、スピンチャック（２）の直径をｄ、スピンカップ蓋下（１ｂ）とスピンチャック（２）の空間距離をＨとしたとき、スピンカップ蓋（１）の移動量が、
Δｈ*＝Ｈ（Ｄ2−ｄ2）／ｄ2
で表せる臨界移動量Δｈ*以下のときにスピンチャック（２）の移動を開始することを特徴とするスピンコート方法。
【請求項２】
塗布基材を回転させながら前記塗布基材上に塗布材料を塗布するスピンコート装置であって、
前記塗布基材を保持して回転可能なスピンチャック（２）と、
前記スピンチャック（２）とその上に保持された前記塗布基材の上部に配置され、スピンカップ蓋上（１ａ）及びスピンカップ蓋下（１ｂ）からなるスピンカップ蓋（１）と、
前記スピンチャック（２）の下部に配置されるスピンナー土台（４）およびスピンカップ（５）と、を有し、
前記塗布基材への塗布後、スピンカップ蓋（１）の移動開始時刻ｔ1をスピンチャック（２）の移動開始時刻ｔ2より早くし、かつ、
スピンカップ蓋下（１ｂ）の直径をＤ、スピンチャック（２）の直径をｄ、スピンカップ蓋下（１ｂ）とスピンチャック（２）の空間距離をＨとしたとき、スピンカップ蓋（１）の移動量が、
Δｈ*＝Ｈ（Ｄ2−ｄ2）／ｄ2
で表せる臨界移動量Δｈ*以下のときにスピンチャック（２）の移動を開始することを特徴とするスピンコート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトロニクス分野等における感光性材料、樹脂材料等のスピンコート方法及びスピンコート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタ、半導体、光ディスク等を製造する際の感光層、絶縁層等の形成にはスピンコーターを用いたスピンコート方法が適用されている。このスピンコート方法ではコート・スピン（塗布材料を滴下した後回転塗布した直後の状態）後、スピンカップ蓋を開け、塗布膜が形成された塗布基材を取り出す。この時、多くの塗布膜はまだ濡れた状態であり、スピンカップ蓋内にコンタミが入ってくると、塗布膜が汚染される。
【０００３】
図５（ａ）〜（ｃ）に、スピンコーターを用いた従来のスピンコート方法の実施の形態の一例を模式的に示したスピンコーターの構成断面図を示す。
従来のスピンコート方法について説明する。
まず、スピンチャック２に載置された塗布基材３上に塗布材料を塗工（コート）し、スピンチャック２を所定回転数で回転し、コート・スピンして塗布基材３上に所定厚の塗布膜を形成し、スピンチャック２の回転を停止する（図５（ａ）参照）。この状態では塗布膜はまだ塗れた状態である。
ここで、回転する装置単位は塗布基材３、スピンチャック２、スピンナー土台４及びスピンカップ蓋下１ｂである。初期状態では、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５とのギャップ９とスピンカップ蓋下１ｂとスピンナー土台４とのギャップ８はかなり狭い状態になっており、外部からの汚染された空気の流れはスピンコーター内部には発生し難い状態になっている。
【０００４】
次に、塗布膜が形成された塗布基材３を次のプロセスへ搬送するため、スピンカップ蓋1が上方に移動する（図５（ｂ）参照）。この際、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５との間にギャップ９ｄ及びスピンカップ蓋上１ｂとスピンナー土台４との間にギャップ８ｄが形成され、このギャップ９ｄ及びギャップ８ｄよりスピンカップ周辺の空気がスピンカップ内で空気の流れ１１を発生させ、空気が汚染されていたり、スピンカップ内に飛散した塗液の残留物がある場合、塗布膜がまだ濡れた状態であるため塗布膜が汚染されることになる。
【０００５】
次に、塗布膜が形成された塗布基材３が載置されたスピンチャック２を上昇させ、塗布膜が形成された塗布基材３をロボット(アームなど)により取り出す（図５（ｃ）参照）。
上記のように、スピンコート後のスピンカップ蓋１の移動時刻とスピンチャック２の上方への移動時刻には時刻差がある場合が多い。このため、スピンカップ周辺の雰囲気が汚染されている場合やカップ内に飛散した塗液の残留物がある場合、スピンカップ内の空気の流れ１４により、塗布基材３上の塗布膜が汚染されるという問題を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、コート・スピン後のスピンカップ蓋及びスピンチャック移動時に塗布膜が汚染されないスピンコート方法及びスピンコート装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、塗布基材を回転させながら前記塗布基材上に塗布材料を塗布するスピンコート方法であって、
前記塗布基材への塗布後、スピンカップ蓋上（１ａ）及びスピンカップ蓋下（１ｂ）からなるスピンカップ蓋（１）の移動開始時刻ｔ1をスピンチャック（２）の移動開始時刻ｔ2より早くし、かつ、
スピンカップ蓋下（１ｂ）の直径をＤ、スピンチャック（２）の直径をｄ、スピンカップ蓋下（１ｂ）とスピンチャック（２）の空間距離をＨとしたとき、スピンカップ蓋（１）の移動量が、
Δｈ*＝Ｈ（Ｄ2−ｄ2）／ｄ2
で表せる臨界移動量Δｈ*以下のときにスピンチャック（２）の移動を開始することを特徴とするスピンコート方法、としたものである。
【０００８】
また、請求項２においては、塗布基材を回転させながら前記塗布基材上に塗布材料を塗布するスピンコート装置であって、
前記塗布基材を保持して回転可能なスピンチャック（２）と、
前記スピンチャック（２）とその上に保持された前記塗布基材の上部に配置され、スピンカップ蓋上（１ａ）及びスピンカップ蓋下（１ｂ）からなるスピンカップ蓋（１）と、
前記スピンチャック（２）の下部に配置されるスピンナー土台（４）およびスピンカップ（５）と、を有し、
前記塗布基材への塗布後、スピンカップ蓋（１）の移動開始時刻ｔ1をスピンチャック（２）の移動開始時刻ｔ2より早くし、かつ、
スピンカップ蓋下（１ｂ）の直径をＤ、スピンチャック（２）の直径をｄ、スピンカップ蓋下（１ｂ）とスピンチャック（２）の空間距離をＨとしたとき、スピンカップ蓋（１）の移動量が、
Δｈ*＝Ｈ（Ｄ2−ｄ2）／ｄ2
で表せる臨界移動量Δｈ*以下のときにスピンチャック（２）の移動を開始することを特徴とするスピンコート装置、としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のスピンコート方法はコート・スピン後のスピンカップ蓋１及びスピンチャック２の移動開始時刻、移動速度を調整してスピンカップに入り込む外部空気の流れを変えて、塗布基材上の塗布膜のコンタミ等での汚染を防止するものである。
図1にスピンコーター１０の構成概略図を、図２（ａ）〜（ｃ）にスピンコーター１０を用いて本発明のスピンコート方法の実施の形態を模式的に示した説明図を、それぞれ示す。
スピンコータ１０はスピンカップ蓋上１ａ及びスピンカップ蓋下１ｂからなるスピンカップ蓋１と、スピンチャック２と、塗布基材３と、スピンナー土台４と、スピンカップ５と、排気口６とから構成されており、回転する装置単位は塗布基材３、スピンチャック２、スピンナー土台４及びスピンカップ蓋下１ｂである。さらに、スピンチャック２とスピンカップ蓋下１ｂとの間の空間７ａを、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５との間にギャップ９ａを、スピンカップ蓋下１ｂとスピンナー土台４との間にギャップ８ａを有している（図１参照）。
【００１３】
参考技術１の方法は、図２（ａ）に示すように、コート・スピン後のスピンカップ蓋１の移動時刻ｔ1及びスピンチャック２の移動時刻ｔ2を同じにして、スピンカップ蓋１の移動速度v1とスピンチャックの移動速度v2を同じにすることにより、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５との間のギャップ９ａ及びスピンカップ蓋下１ｂとスピンナー土台４との間のギャップ８ａより流入した空気の流れ１１を発生し難くして、塗布基材３上の塗布膜が汚染されるのを防止している。
【００１４】
参考技術２の方法は、図２（ｂ）に示すように、コート・スピン後のスピンカップ蓋１の移動時刻ｔ1及びスピンチャック２の移動時刻ｔ2を同じにして、スピンチャック２の移動速度v2をスピンカップ蓋１の移動速度v1より早くすることにより、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５との間のギャップ９ｂ及びスピンカップ蓋上１ｂとスピンナー土台４との間のギャップ８ｂより流入した空気の流れ１２がスピンチャック２の下側を通過することにより塗布基材３上の塗布膜が汚染されるのを防止している。ここで、スピンチャック２の移動速度ｖ2をスピンカップ蓋１の移動速度ｖ1より早くしてあるため、そのままの条件で推移するとスピンチャック２がスピンカップ蓋下１ｂにぶつかる。これを防止するため、スピンチャック２がスピンカップ蓋下１ｂに一定距離近づいたら、これ以上接近しないようにスピンチャック２の移動速度ｖ2をスピンカップ蓋１の移動速度ｖ1になるようにしてある。
【００１５】
請求項１の装置および請求項２の方法は、図２（ｃ）に示すように、コート・スピン後のスピンカップ蓋１の移動時刻ｔ1をスピンチャック２の移動時刻ｔ2より早くして、スピンカップ蓋１の臨界移動量Δｈ*以下でスピンチャック２が移動を開始することにより、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５との間のギャップ９ｃ及びスピンカップ蓋上１ｂとスピンナー土台４との間のギャップ８ｃより流入した空気の流れ１３をスピンチャック２の下側を通過させることにより塗布基材３上の塗布膜が汚染されるのを防止している。
【００１６】
スピンカップ蓋１の臨界移動量Δｈ*に関して、図３（ａ）及び（ｂ）にスピンカップ蓋１及びスピンチャック２をモデル化した模式図を示す。スピンチャック２が移動する前にスピンカップ蓋1の移動量Δｈが大きいと多くの空気をスピンカップ内に取り込み塗布基材３上の塗布膜が汚染される。これを防止するために臨界移動量Δｈ*を規定したものである。
図３（ａ）に示すように、スピンカップ蓋1及びスピンチャック２は円形とし、スピンカップ蓋下１ｂの直径をＤ、スピンチャック２の直径をｄ、スピンカップ蓋下１ｂとスピンチャック２の距離をＨとしたとき、図３（ｂ）に示す体積Ｓ2よりＳ1が小さい時にスピンチャック２が移動を開始することである。
スピンカップ蓋１内のスピンチャック２上を除く体積Ｓ2、スピンカップ蓋1が移動量Δｈ移動したときのスピンチャック２上の体積Ｓ1はそれぞれ、
Ｓ1＝Δｈ（π（ｄ／２）2）、Ｓ2＝Ｈ（π（Ｄ／２）2−π（ｄ／２）2）
となり、これが等しいときに臨界移動量Δｈ*が求まる。すなわち、
Δｈ*＝Ｈ（Ｄ2−ｄ2）／ｄ2
となる。このように、スピンカップ蓋1が移動を開始した後臨界移動量Δｈ*以下でスピンチャック２を移動させることにより、スピンカップ蓋上１ａとスピンカップ５との間のギャップ９ｃ及びスピンカップ蓋下１ｂとスピンナー土台４との間にギャップ８ｃを制御して、ギャップ９ｃ及びギャップ８ｃより流入する空気の流れ１３をスピンチャック２の下側を通過させることにより塗布基材３上の塗布膜が汚染されるのを防止している。
【００１７】
本発明のスピンコート装置１００は、図４に示すように、スピンコーター１０と、スピンコーター制御装置２０と、塗布液供給手段３０と、回転制御手段４０と、スピンカップ蓋制御手段５０と、スピンチャック制御手段６０とを備えた構成としても良い。スピンコーター制御装置２０に、請求項１のスピンコート方法（スピンカップ蓋移動時刻、スピンチャック移動時刻、スピンカップ蓋移動速度、スピンチャック移動速度等）がプログラム化されており、スピンカップ蓋制御手段５０及びスピンチャック制御手段６０にて実行されることにより、本発明のスピンコート方法を具現化できるようになっている。
【００１８】
【発明の効果】
上記したように、本発明のスピンコート方法及びスピンコート装置を用いることにより、コート・スピン後の塗布基材上の塗布膜の汚染を防ぐことができ、エレクトロニクス分野等の感光性材料、樹脂材料等のスピンコート分野において、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】スピンコーター１０の構成概略図を示す。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のスピンコート方法の実施の形態を模式的に示した説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、本発明のスピンコート方法の臨界移動量Δｈ*の関係式を導くための説明図である。
【図４】本発明のスピンコート装置の構成を示す構成概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、従来のスピンコート方法の実施の形態の一例を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１……スピンカップ蓋
１ａ……スピンカップ蓋上
１ｂ……スピンカップ蓋下
２……スピンチャック
３……塗布基材
４……スピンナー土台
５……スピンカップ
６……排気口
７……スピンチャックとスピンカップ蓋下との間の空間
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ……スピンカップ蓋下とスピンナー土台との間のギャップ
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ……スピンカップ蓋上とスピンカップとの間のギャップ
１１、１２、１３、１４……空気の流れ
１０……スピンコーター
２０……スピンコーター制御装置
３０……塗布液供給手段
４０……回転制御手段
５０……スピンカップ蓋制御手段
６０……スピンチャック制御手段
１００……スピンコート装置
ｔ1……スピンカップ蓋移動時刻
ｔ2……スピンチャック移動時刻
ｖ1、ｖ3……スピンカップ蓋移動速度
ｖ2、ｖ4……スピンチャック移動速度
Ｄ……スピンカップ蓋の直径
ｄ……スピンチャックの直径
Ｈ……スピンカップ蓋とスピンチャックの距離
Ｓ1……スピンカップ蓋が移動量Δｈ移動したときのスピンチャック上の体積
Ｓ2……スピンカップ蓋内のスピンチャック上を除く体積
Δｈ……スピンカップ蓋の移動量
【図１】
0004631160.tif 000002
【図２】
0004631160.tif 000003
【図３】
0004631160.tif 000004
【図４】
0004631160.tif 000005
【図５】
0004631160.tif 000006