(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の基板を回転駆動可能に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の回転中心相当箇所に塗布液を供給する塗布液供給手段と、
表面に回転塗布によって薄膜を形成した後の基板の外周縁部に溶解液を吐出して基板外周縁部の不要薄膜を溶解除去する薄膜溶解ノズルと、
前記薄膜溶解ノズルを、平面視で基板外周縁部よりも外方に位置する待機位置と平面視で基板に重複する基板外周縁部の吐出位置とにわたって水平方向に移動するノズル移動手段と、
を備えた回転式基板塗布装置において、
前記基板の回転方向および径方向に対する基板表面への吐出角度を鉛直方向から傾斜させる状態で前記薄膜溶解ノズルをアームに設け、前記薄膜溶解ノズルから吐出された溶解液の前記基板の表面レベルでの到達点の移動軌跡が前記基板の半径よりも大きい半径の円弧状の移動軌跡になるとともに、前記移動軌跡の仮想延長線が前記基板の回転中心またはその近傍を通過するように前記アームを回転可能に設けて前記ノズル移動手段を構成し、かつ、前記薄膜溶解ノズルから吐出された溶解液の基板の表面レベルにおける到達点となるべき位置を設定入力する設定入力手段と、前記設定入力手段での設定入力に基づいて前記ノズル移動手段の移動量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする回転式基板塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板や光ディスク用の基板などの円形の基板の表面に回転塗布によって形成されたフォトレジスト、感光性ポリイミド、ドーパント材、シリカ系被膜形成用塗布液などの薄膜の外周縁の不要薄膜を除去するために、円形の基板を回転駆動可能に保持する基板保持手段と、その基板保持手段に保持された基板の回転中心相当箇所に塗布液を供給する塗布液供給手段と、表面に回転塗布によって薄膜を形成した後の基板の外周縁部に溶解液を吐出して基板外周縁部の不要薄膜を溶解除去する薄膜溶解ノズルと、その薄膜溶解ノズルを、平面視で基板外周縁部よりも外方に位置する待機位置と平面視で基板に重複する基板外周縁部の吐出位置とにわたって水平方向に移動するノズル移動手段とを備えた回転式基板塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のように、基板の外周縁の不要薄膜を除去処理するものとして、例えば、実開昭６２−８９１３４号公報に開示されているものが知られている。
すなわち、この従来例によれば、薄膜溶解ノズルの位置を径方向に変化させることにより、待機位置と吐出位置とにわたって移動させ、かつ、その移動構成を用いることにより、処理する基板のサイズの違いなどにも対応できるように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例において、処理する基板のサイズの違いなどに対応させるために薄膜溶解ノズルの吐出位置を径方向に移動させているが、その吐出位置の移動に伴って基板表面に対する薄膜溶解ノズルの吐出方向が変化する欠点があった。
詳述すれば、薄膜溶解ノズルの吐出方向が鉛直方向であれば問題は無いが、基板の回転方向や基板の径方向に対して傾斜しているのが一般的であり、その各方向に対する傾斜角度が変化してしまうのである。
【０００４】
この結果、サイズの異なる基板どうしとか、また、多層コーティングの場合に１層目と２層目とで溶解液が薄膜に到達する基板外周端縁からの位置を変えようとする場合において、基板の外周縁に対する不要薄膜の除去具合が変化して品質が低下する欠点があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１に係る発明の回転式基板塗布装置は、薄膜溶解ノズルの吐出位置の移動にかかわらず、基板表面に対する薄膜溶解ノズルの吐出方向を一定に維持できるようにするとともに、容易な操作で精度良く基板の外周縁の不要薄膜を除去できるようにし、かつ、装置スペースを小さくできるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、円形の基板を回転駆動可能に保持する基板保持手段と、その基板保持手段に保持された基板の回転中心相当箇所に塗布液を供給する塗布液供給手段と、表面に回転塗布によって薄膜を形成した後の基板の外周縁部に溶解液を吐出して基板外周縁部の不要薄膜を溶解除去する薄膜溶解ノズルと、その薄膜溶解ノズルを、平面視で基板外周縁部よりも外方に位置する待機位置と平面視で基板に重複する基板外周縁部の吐出位置とにわたって水平方向に移動するノズル移動手段とを備えた回転式基板塗布装置において、基板の回転方向および径方向に対する基板表面への吐出角度を鉛直方向から傾斜させる状態で薄膜溶解ノズルをアームに設け、薄膜溶解ノズルから吐出された溶解液の基板の表面レベルでの到達点の移動軌跡が基板の半径よりも大きい半径の円弧状の移動軌跡になるとともに、移動軌跡の仮想延長線が基板の回転中心またはその近傍を通過するようにアームを回転可能に設けてノズル移動手段を構成し、かつ、薄膜溶解ノズルから吐出された溶解液の基板の表面レベルにおける到達点となるべき位置を設定入力する設定入力手段と、その設定入力手段での設定入力に基づいてノズル移動手段の移動量を制御する制御手段とを備えて構成する。
【０００７】
（削除）
【０００８】
【作用】
請求項１に係る発明の回転式基板塗布装置の構成によれば、アームの回転により薄膜溶解ノズルの位置を移動させるときに、どの位置にあっても、その位置と基板の回転中心とを結んだ半径の仮想円の接線方向に対して、基板表面上での薄膜溶解ノズルから吐出される溶解液の到達点の移動軌跡が直交する状態になり、鉛直方向から傾斜させる状態で薄膜溶解ノズルから基板表面に吐出される溶解液の吐出方向が変化しないようにでき、しかも、薄膜溶解ノズルから吐出された溶解液の基板表面への到達点の位置を所望の箇所に自動的に位置させることができる。
【０００９】
（削除）
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る回転式基板塗布装置の実施例を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線から見た断面図であり、電動モータ１の駆動によって鉛直方向の軸芯Ｐ周りで回転する回転軸２の上端に、基板Ｗを真空吸着保持する回転台３が一体回転可能に取り付けられ、基板Ｗを鉛直方向の軸芯（基板の回転中心）Ｐ周りで回転駆動可能に保持する基板保持手段４が構成されている。
【００１１】
基板保持手段４の上方に、フォトレジスト液などの塗布液を基板Ｗ上に供給する塗布液供給手段としての塗布液供給ノズル（図示省略）が設けられ、そして、基板保持手段４の周囲には、回転塗布時に飛散した塗布液を受け止める飛散防止カップ５が配設され、塗布液供給ノズルから基板Ｗの表面の回転中心箇所に塗布液を滴下供給し、基板Ｗを回転させることにより遠心力によって基板表面全面に拡げ、基板表面に薄膜を形成するように構成されている。
【００１２】
飛散防止カップ５の外側方のベース部材６に、図３の要部の一部切欠正面図、図４の要部の背面図、および、図５の要部の斜視図に示すように、ノズル移動手段を構成するパルスモータ７が設けられるとともに、そのパルスモータ７のモータ軸７ａにスプライン嵌合構成により鉛直方向にのみ摺動可能に支持ブロック８が取り付けられ、その支持ブロック８に取り付けられた支柱部材９の上端に、水平方向のアーム１０とアングル形状の支持ブラケット１１とノズル保持部材１２とを介して薄膜溶解ノズル１３が取り付けられている。
【００１３】
前記支持ブロック８に相対回転のみ可能に取り付けられたプレート部材１４に、ベース部材６に鉛直方向にのみ摺動可能に設けられたガイドロッド１５とエアシリンダ１６とが連結されている。
【００１４】
これらの構成により、パルスモータ７を駆動してモータ軸７ａの軸芯Ｐ１周りで回転させ、薄膜溶解ノズル１３を、平面視で基板外周縁部よりも外方に位置する待機位置と平面視で基板Ｗに重複する基板外周縁部の吐出位置とにわたって移動させ、かつ、飛散防止カップ５上を移動するときにはエアシリンダ１６を伸長して高い位置に位置させ、一方、吐出位置では、エアシリンダ１６を短縮して下降させ、薄膜溶解ノズル１３の先端位置を基板表面上所定レベルに近づいた位置に位置させることができるようになっている。
【００１５】
図１に示すように、モータ軸７ａの軸芯Ｐ１と回転台３に保持された基板Ｗの回転中心Ｐとを結んだ直線の長さと、モータ軸７ａの軸芯Ｐ１と吐出位置にある状態で薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点Ｑとを結んだ直線の長さとが等しくなるように設定され、薄膜溶解ノズル１３を吐出位置にある状態で水平方向に移動するときに、薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点Ｑの移動軌跡Ｔ（一点鎖線で示す）の仮想延長線Ｌ（二点鎖線で示す）が基板Ｐの回転中心を通過するようにノズル移動手段が構成されている。
【００１６】
アーム１０は、支柱部材９側の第１のアーム１０ａと先端側の第２のアーム１０ｂとで構成され、第２のアーム１０ｂが第１のアーム１０ａに摺動可能に外嵌されるとともに、第２のアーム１０ｂに形成されたアーム長手方向に向かう長穴（図示せず）を介して一対のボルト１７，１７により固定され、アーム１０の長さを調整できるようになっている。
【００１７】
図５に示すように、支持ブラケット１１は、第２のアーム１０ｂにアーム長手方向の軸芯と角度を調整することができるように、アーム長手方向の軸芯周りで回転可能に取り付けられるとともに、支持ブラケット１１に形成された軸芯Ｒを中心とする円弧形状の長穴１８を介してボルト１９により固定され、基板Ｗの回転方向に対する薄膜溶解ノズル１３の基板表面への吐出角度を調整できるようになっている。例えば、一般的な基板Ｗの回転方向である反時計周りに基板Ｗを回転させる場合には、基板Ｗの回転方向に対する薄膜溶解ノズル１３の基板表面への吐出角度は、図１に示すように、鉛直方向から15°程度に設定されるが、この角度を調整できるのである。
【００１８】
ノズル保持部材１２は、支持ブラケット１１にアーム長手方向に直交する軸芯周りで回転可能に取り付けられるとともに、支持ブラケット１１に形成された軸芯Ｓを中心とする円弧形状の長穴２０を介してボルト２１により固定され、基板Ｗの径方向に対する薄膜溶解ノズル１３の基板表面への吐出角度を調整できるようになっている。通常、基板Ｗの径方向に対する薄膜溶解ノズル１３の基板表面への吐出角度は、図６（図１のＢ−Ｂ線矢視図）に示すように、鉛直方向から15°程度に設定されるが、この角度を調整できるのである。
【００１９】
上述構成により、基板Ｗの回転方向および径方向それぞれに対する薄膜溶解ノズル１３の基板表面への吐出角度を調整するに伴って、アーム１０の長さを調整し、吐出位置にある状態で薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点Ｑとモータ軸７ａの軸芯Ｐ１とを結んだ直線の長さを一定に維持できるようになっている。
【００２０】
前記モータ軸７ａの上部に、上下方向にセンサを並設してモータ軸７ａの回転角度を検出する原点センサ、リミットセンサとしての角度検出手段２２が設けられている。
【００２１】
図７のブロック図に示すように、コントローラ２３に設定器２４が接続されるとともに、パルスモータ７が接続され、そして、コントローラ２３に、位置設定手段２６およびメモリ２７が備えられている。
【００２２】
設定器２４では、６インチウエハ、８インチウエハ、多層コーティングなど不要薄膜を溶解除去する処理形態を入力設定するようになっており、これにより前記薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルにおける到達点となるべき位置が設定される。この設定器２４が特許請求の範囲における設定入力手段に相当する。位置設定手段６では、設定器２４で入力設定された処理形態に基づき、あらかじめ求められている停止すべき到達点までのパルスモータ７の設定パルス数をメモリ２７から読み出し、その設定パルス数でパルスモータ７を駆動するようになっている。
【００２３】
そして、設定パルス数のパルスモータ７の動作が終了することにより、薄膜溶解ノズル１３の移動を自動的に停止するようになっている。このことにより、薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗへの到達点の位置が設定位置に移動されることになる。
【００２４】
以上の構成により、６インチウエハと８インチウエハといったような基板Ｗのサイズの違いとか、多層コーティングの場合に、例えば、外周縁の盛り上がり部分を順次除去していくために少しずつ外周縁から基板Ｗの回転中心Ｐ側に位置を変えていくといったときに、薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗへの到達点の位置を自動的に設定位置に操作簡単にかつ精度良く移動できるようになっている。
【００２５】
また、上記実施例では、モータ軸７ａの軸芯Ｐ１と回転台３に保持された基板Ｗの回転中心Ｐとを結んだ直線の長さと、モータ軸７ａの軸芯Ｐ１と吐出位置にある状態で薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点Ｑとを結んだ直線の長さとが等しくなるように設定されるとともに、薄膜溶解ノズル１３を吐出位置にある状態で水平方向に移動するときに、薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点Ｑの移動軌跡の仮想延長線Ｌが基板Ｗの回転中心Ｐを通過するように移動手段を構成したので、基板サイズが異なる場合や、多層コーティングの場合など溶解液の吐出位置を違えたい場合でも、薄膜溶解ノズルの基板の回転方向や基板の径方向に対する傾斜角度を一定に保ったままで溶解液の吐出を行うことができる。そのため、溶解液の基板上に対する吐出位置によって、基板外周縁に対する不要薄膜の除去具合の品質を保つことができる。
なお、溶解液の吐出位置を違えたい場合に薄膜溶解ノズルの基板の回転方向や基板の径方向に対する傾斜角度をある程度一定に一定に保ちうる範囲で、薄膜溶解ノズル１３を吐出位置にある状態で水平方向に移動するときに、薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点Ｑの移動軌跡の仮想延長線Ｌが基板Ｗの回転中心Ｐ近傍を通過するように移動手段を構成するようにしてもよい。
【００２６】
上記実施例では、薄膜溶解ノズル１３から吐出された溶解液の基板Ｗの表面レベルでの到達点の移動軌跡Ｔの仮想延長線が基板Ｗの回転中心Ｐを通過するように構成するのに、先端に薄膜溶解ノズル１３を設けたアーム１０をパルスモータ７で回転させ、基板Ｗの半径よりも大きい半径の円弧状の移動軌跡Ｔになるように構成しているが、パルスモータ７に代えてサーボモータとかロッドレスシリンダを利用した揺動構成などの回転駆動構成を用いても良い。このような円弧状の移動軌跡Ｔとなるように構成すれば、装置スペースを小さくできる利点が有る。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明の回転式基板塗布装置によれば、鉛直方向から傾斜させる状態で薄膜溶解ノズルから基板表面に吐出される溶解液の基板表面の到達点の位置の移動にかかわらず、薄膜溶解ノズルから基板表面への溶解液の吐出方向が変化しないから、基板サイズの違いに対応させたり、多層コーティングの場合で層ごとに位置を変えたりしても、同じ状態で薄膜に溶解液を吐出でき、品質を向上できるようになった。
しかも、基板サイズの違いに対応させるための薄膜溶解ノズルからの溶解液の到達点の位置変更や多層コーティングの場合の層ごとにおける薄膜溶解ノズルからの溶解液の到達点の位置変更などに際し、薄膜溶解ノズルから吐出された溶解液の基板表面レベルにおける到達点となるべき位置を、設定入力手段から設定しなおすだけで、ノズル移動手段の移動量が制御され、その到達点の位置が自動的に設定位置になるように制御される。したがって、容易な操作でもって精度良く基板の外周縁の不要薄膜を除去できるようになった。
そのうえ、アームの回転により薄膜溶解ノズルの位置を移動させるから、装置スペースを小さくできる。
【００２８】
（削除）
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る回転式基板塗布装置の実施例を示す平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図３】  要部の一部切欠正面図である。
【図４】  要部の背面図である。
【図５】  要部の斜視図である。
【図６】  図１のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図７】  ブロック図である。
【符号の説明】
４…基板保持手段
７…ノズル移動手段を構成するパルスモータ
１０…アーム
１３…薄膜溶解ノズル
２２…角度検出手段
２３…制御手段としてのコントローラ
Ｌ…移動軌跡の仮想延長線
Ｐ…基板の回転軸芯
Ｑ…到達点
Ｔ…移動軌跡
Ｗ…基板
【図１】
0003890393.tif 000002
【図２】
0003890393.tif 000003
【図６】
0003890393.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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