(57)【要約】【課題】捕捉貯留部の開口部の上方を閉塞しても吸引排出ノズルによる余剰塗布液の吸引排出を確実にかつ効率よく行う。【解決手段】蓋７が回転テーブル４の外周に設けられた捕捉貯留部５の第１貯留部５ａの開口部５ｃを覆うとともに、捕捉貯留部５の上面との間に隙間１１を形成している。第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂがこの隙間１１を通して捕捉貯留部５内に進入している。このとき、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂはそれぞれ捕捉貯留部５の径方向に移動可能であるとともに、第１部分９ａ1,９ｂ1を中心に回動可能とされている。これにより、第１吸引排出ノズル９ａの吸込み口９′が捕捉貯留部５の第２貯留部５ｂ内に設定可能となる。【選択図】図４
2009044045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記基板を水平面内で回転させて前記基板の表面の塗布液を拡げる円盤状の回転テーブルと、前記回転テーブルの外周に沿いかつ前記回転テーブルと一体回転可能に設けられかつ前記基板から飛散する余剰塗布液を捕捉して貯留する円環状の捕捉貯留部と、前記捕捉貯留部に貯留された余剰塗布液を吸引して排出する吸引ノズルとを備え、前記基板の回転による遠心力で前記基板上の塗布液を拡げることにより前記基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
前記捕捉貯留部は前記回転テーブルの外周に沿いかつ前記回転テーブルと一体回転可能に設けられているとともに上方に開放する開口部を有し、
前記捕捉貯留部の開口部の上方を覆うとともに前記捕捉貯留部の上面との間に前記捕捉貯留部の開口部を前記捕捉貯留部の径方向に開放する隙間を形成する覆い部材を備えており、
前記吸引ノズルが隙間を通って前記捕捉貯留部の径方向に移動可能でかつ回動可能に設けられて前記捕捉貯留部内に進入可能とされていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
上下動可能に設けられ、下降したとき前記回転テーブル上に前記基板を含む密閉空間を形成する円盤状の蓋を備え、
前記覆い部材は前記蓋の外周縁部で構成されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記吸引ノズルは複数本、前記捕捉貯留部の外周に沿って配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記捕捉貯留部は、前記回転テーブルの外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの軸方向に延設される円環状の第１貯留部と、前記第１貯留部の外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの径方向に延設される円環状の第２貯留部とを有し、
前記複数本の吸引ノズルのうち、所定本数の第１吸引ノズルの吸込み口がそれらの吸引位置で前記第２貯留部内に設定されるとともに、前記複数本の吸引ノズルのうち、残りの第２吸引ノズルの吸込み口がそれらの吸引位置で前記第１貯留部内に設定されることを特徴とする請求項３記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記捕捉貯留部は、前記回転テーブルの外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの軸方向に延設される円環状の第１貯留部と、前記第１貯留部の外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの径方向に延設される円環状の第２貯留部とを有し、
前記吸引ノズルの吸込み口がその吸引位置で前記第２貯留部内に設定されることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記捕捉貯留部に、前記吸引ノズルを洗浄するための洗浄液を供給する所定数の洗浄液供給ノズルを備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体素子製造用のマスク基板、液晶表示パネル、ＣＤ、あるいはＤＶＤ等における基板に薄膜を形成するための薄膜形成装置の技術分野に関し、特に、基板上に滴下された例えばフォトレジスト等の塗布液を、基板の回転による遠心力で拡げて基板の表面をコーティングすることにより、基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体素子製造用のマスク基板、液晶表示パネル、ＣＤ、あるいはＤＶＤ等における基板に薄膜を形成する方法の１つとしてスピンコーティング法があり、このスピンコーティング法では薄膜形成装置として、基板上に薄膜の材料である例えばフォトレジスト等の塗布液を滴下した後、この基板を回転させて塗布液を遠心力で拡げることにより、基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置が用いられている。
【０００３】
ところで、このような薄膜形成装置においては、基板の回転に伴い、基板の端縁に向かって拡がった基板上の塗布液のうち、余剰の塗布液が基板の端縁から外側に飛散する。そこで、基板の外側に飛散した余剰塗布液を、回転テーブルの外周側に設けた捕捉貯留部で捕捉して溜めるとともに、この捕捉貯留部に貯留した余剰塗布液をノズルで吸引して回収することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、この特許文献１に開示の捕捉貯留部を備える薄膜形成装置を模式的にかつ部分的に示す図である。図中、１は薄膜形成装置、２は基板、３は基板２を真空吸着する吸着テーブル、４は吸着テーブル３を同芯状に支持してこれと一体に回転する略円盤状の回転テーブル、５は回転テーブル４の外周縁にこの回転テーブル４と同芯状にかつ一体回転可能に設けられ、かつ回転テーブル４の外周縁に沿って回転テーブル４の略軸方向（図において略上下方向）に凹むようにして延設された円環状の第１貯留部５ａとこの第１貯留部５ａに外側に隣接してテーブル４の略径方向（図において略左右方向）に凹むようにして延設された円環状の第２貯留部５ｂとを有する円環状の捕捉貯留部、６は回転テーブル４の外周縁部の上面に接離可能に設けられるリング部材、７はリング部材６の上面に載置可能な円盤状の蓋、８はリング部材６と回転テーブル４との間に周方向に所定の間隔を置いて形成されてリング部材６の内側と外側とを連通する所定数の隙間、９は上下移動可能に設けられ、かつ捕捉貯留部５内に貯留した余剰塗布液を吸引して薄膜形成装置１の外部に排出する吸引排出ノズルである。
【０００５】
この特許文献１に開示の薄膜形成装置１では、捕捉貯留部５に第１貯留部５ａを上方に開放する開口部５ｃが設けられており、開口部５ｃを通して吸引排出ノズル９の先端部が第１貯留部５ａ内に進入できるようにされている。その場合、蓋７の外周縁７ａはリング部材６の外周縁６ａより内側に（つまり、蓋７の外径がリング部材６の外径より小さく）なるようにされていて、蓋７がリング部材６の上面に載置された状態でも捕捉貯留部５の開口部５ｃは常時上方に開放されるようにされている。そして、吸引排出ノズル９は、その先端の吸込み口９′が第１貯留部５ａから脱出した二点鎖線で示す非作動位置と第１貯留部５ａ内に進出した実線で示す作動位置との間で上下移動可能となっている。
【０００６】
基板２に塗布液を塗布して薄膜を形成する方法について説明すると、まず、吸引排出ノズル９を非作動位置に設定しかつ蓋７を上昇させた状態で、吸着テーブル３上に基板２を真空吸着により支持させる。次いで、塗布液供給手段である図示しない塗布ノズルの吐出口を基板２の中心部に位置させてこの塗布ノズルから所定量の塗布液を滴下し、その後蓋７を下降させて図８に示すようにリング部材６に載置する。これにより、蓋７は基板２を覆うようにして回転テーブル４上にほぼ密閉空間を形成する。このように、蓋７がリング部材６に載置されても、開口部５ｃは塞がれない。次いで、吸引排出ノズル９を下降して、吸引排出ノズル９の先端部を開口部５ｃを通して第１貯留部５ａ内に進入させ、吸引排出ノズル９を作動位置に設定する。このとき、図９に示すように吸引排出ノズル９の先端の吸込み口９′が第１貯留部５ａの底部に接近した位置となる。
【０００７】
次に、この状態で、回転テーブル４を、吸着テーブル３、捕捉貯留部５、リング部材６および蓋７とともに回転させる。すると、基板２も回転するため、基板２上に供給された塗布液が遠心力で基板２の上面を基板２の外周縁に向かって拡がる。基板２の外周縁に拡がった塗布液の一部は余剰塗布液として基板２の外周縁から基板２外に飛散する。更に、基板２外に飛散した余剰塗布液は回転による遠心力で回転テーブル４の上面を回転テーブル４の外周縁に向かって移動する。そして、この余剰塗布液はリング部材６に到達すると、更に隙間８を通ってリング部材６の外側に飛散する。図９に示すように、隙間８から飛散した余剰塗布液１０は、捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂに捕捉されて貯留される。捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に貯留した余剰塗布液１０は、吸引排出ノズル９によって吸引されかつ外部に排出されて回収される。こうして、余剰塗布液が吸引排出ノズル９によって吸引されながら、回転テーブル４の回転による基板２上の塗布液の拡大が行われる。
【０００８】
所要時間回転テーブル４を回転させた後、回転テーブル４の回転を停止する。このとき、基板２上には均一の膜厚の塗布液膜が形成されている。次いで、蓋７を再び上昇させるとともに、吸着テーブル３上への基板２の真空吸着を解除する。その後、基板２を吸着テーブル３から取り出す。こうして、上面に塗布液の均一な薄膜が形成された基板２が製造される。
【特許文献１】特許３６２８８３０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この特許文献１に記載の薄膜形成装置１では、吸引排出ノズル９が進退移動する開口部５ｃを通して、捕捉貯留部５の第１貯留部５ａが常時上方に大きく開放される。この開口部５ｃにより、捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に不要な空気が流入するとともに、パーチクルが侵入するおそれがある。このため、図９に示す開口部５ｃの幅Ｗ′を大きくすることはできず、吸引排出ノズル９の進退移動をスムーズに安定して行うことは難しくなる。
【００１０】
そこで、蓋７の外周縁７ａをリング部材６の外周縁６ａより外側に延出させて第１貯留部５ａの開口部５ｃの上方を覆うようにすることが考えられる、しかし、このように第１貯留部５ａの開口部５ｃの上方を蓋７で単純に覆ったのでは、吸引排出ノズル９を第１貯留部５ａ内に進入させて作動位置に設定することはできない。このため、回転テーブル４を回転させて基板２上面に薄膜を形成しつつ、第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に貯留した余剰塗布液１０を吸引排出ノズル９で吸引することができなくなる。
【００１１】
また、回転テーブル４を回転させつつ、吸引排出ノズル９の吸引動作を行うようにした場合、図９に示すように余剰塗布液１０は回転による遠心力で、その大部分が第２貯留部５ｂ内に偏って貯留されるようになり、第１貯留部５ａに貯留される余剰塗布液１０は少ない。このため、特許文献１に記載の薄膜形成装置１のように吸引排出ノズル９の吸込み口９′を第１貯留部５ａに位置させたのでは、余剰塗布液１０を効果的にかつ迅速に吸引することは難しい。したがって、特許文献１に記載の薄膜形成装置１は、余剰塗布液１０の吸引効率が必ずしも良好でないものとなっている。
【００１２】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、捕捉貯留部の開口部の上方を閉塞しても吸引排出ノズルによる余剰塗布液の吸引排出を確実にかつ効率よく行うことのできる薄膜形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前項の課題を解決するために、請求項１に係る発明の薄膜形成装置は、基板の表面に塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記基板を水平面内で回転させて前記基板の表面の塗布液を拡げる円盤状の回転テーブルと、前記回転テーブルの外周に沿いかつ前記回転テーブルと一体回転可能に設けられかつ前記基板から飛散する余剰塗布液を捕捉して貯留する円環状の捕捉貯留部と、前記捕捉貯留部に貯留された余剰塗布液を吸引して排出する吸引ノズルとを備え、前記基板の回転による遠心力で前記基板上の塗布液を拡げることにより前記基板上に薄膜を形成する薄膜形成装置において、前記捕捉貯留部が前記回転テーブルの外周に沿いかつ前記回転テーブルと一体回転可能に設けられているとともに上方に開放する開口部を有し、前記捕捉貯留部の開口部の上方を覆うとともに前記捕捉貯留部の上面との間に前記捕捉貯留部の開口部を前記捕捉貯留部の径方向に開放する隙間を形成する覆い部材を備えており、前記吸引ノズルが隙間を通って前記捕捉貯留部の径方向に移動可能でかつ回動可能に設けられて前記捕捉貯留部内に進入可能とされていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の薄膜形成装置は、上下動可能に設けられ、下降したとき前記回転テーブル上に前記基板を含む密閉空間を形成する円盤状の蓋を備え、前記覆い部材が前記蓋の外周縁部で構成されていることを特徴としている。
更に、請求項３に係る発明の薄膜形成装置は、前記吸引ノズルが複数本、前記捕捉貯留部の外周に沿って配置されていることを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項４に係る発明の薄膜形成装置は、前記捕捉貯留部が、前記回転テーブルの外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの軸方向に延設される円環状の第１貯留部と、前記第１貯留部の外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの径方向に延設される円環状の第２貯留部とを有し、前記複数本の吸引ノズルのうち、所定本数の第１吸引ノズルの吸込み口がそれらの吸引位置で前記第２貯留部内に設定されるとともに、前記複数本の吸引ノズルのうち、残りの第２吸引ノズルの吸込み口がそれらの吸引位置で前記第１貯留部内に設定されることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項５に係る発明の薄膜形成装置は、前記捕捉貯留部が、前記回転テーブルの外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの軸方向に延設される円環状の第１貯留部と、前記第１貯留部の外周に沿って配置されかつ前記回転テーブルの径方向に延設される円環状の第２貯留部とを有し、前記吸引ノズルの吸込み口がその吸引位置で前記第２貯留部内に設定されることを特徴としている。
更に、請求項６に係る発明の薄膜形成装置は、  前記捕捉貯留部に、前記吸引ノズルを洗浄するための洗浄液を供給する所定数の洗浄液供給ノズルを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
このように構成された本発明の薄膜形成装置によれば、円環状の捕捉貯留部の開口部の上方を覆い部材で覆うとともに、捕捉貯留部と覆い部材との間に捕捉貯留部の開口部を外部へ捕捉貯留部の径方向に開放する円環状の隙間を形成し、更に吸引ノズルをこの隙間を通して捕捉貯留部の径方向から捕捉貯留部内に進入可能としているので、捕捉貯留部の開口部の上方を覆い部材で覆っても吸引ノズルを捕捉貯留部内に確実に進入させることができる。したがって、回転テーブルを回転させて基板上の塗布液を遠心力で拡げつつ、捕捉貯留部内に貯留される余剰塗布液を吸引ノズルで吸引排出することができる。
【００１８】
また、捕捉貯留部の開口部の上方を覆うことで、捕捉貯留部内に不要な空気が流入するのを抑制することができるとともに、パーチクルが侵入するのも抑制することができる。しかも、捕捉貯留部の開口部の幅を比較的大きく設定することができ、吸引ノズルの吸込み口を捕捉貯留部内によりスムーズにかつより安定して進入させることができる。
【００１９】
更に、吸引ノズルの吸引位置で、吸引ノズルの吸込み口を、回転テーブルの径方向に延設される第２貯留部内に設定することで、捕捉貯留部の回転時に余剰塗布液が遠心力で第２貯留部側に偏って貯留されても、第２貯留部内の多量の余剰塗布液をこの吸引ノズルで効率よく吸引排出することができる。
【００２０】
更に、吸引ノズルの吸引位置で、吸引ノズルの吸込み口を、回転テーブルの軸方向に延設される第１貯留部内に進入させているので、捕捉貯留部の停止時に余剰塗布液が第１貯留部側に移動して貯留されても、この第１貯留部内の余剰塗布液をこの吸引排出ノズルで効率よく吸引排出することができる。
【００２１】
そして、第２貯留部内に設定される吸引ノズルと第１貯留部内に設定される吸引ノズルとの２種類の吸引ノズルを設けることで、回転テーブルの回転時にもまた回転テーブルの停止時にも、捕捉貯留部内に貯留された余剰塗布液を効果的に吸引し排出することができる。
更に、洗浄液供給ノズルで供給される洗浄液で吸引ノズルおよび捕捉貯留部を洗浄することで、これらの吸引ノズルおよび捕捉貯留部をそれぞれ長期にわたって使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明に係る薄膜形成装置の実施の形態の一例を模式的に示すかつ部分的に示す平面図、図２は図１におけるII−II線に沿う断面図、図３は図１におけるIII−III線に沿う断面図である。なお、前述の図８および図９に示す従来の薄膜形成装置の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
図１ないし図３に示すように、この例の薄膜形成装置１は、前述の図８に示す従来例の薄膜形成装置と同様に、基板２を真空吸着する吸着テーブル３、吸着テーブル３を同芯状に支持してこれと一体に回転する略円盤状の回転テーブル４、回転テーブル４の外周縁にこの回転テーブル４と同芯状にかつ一体回転可能に設けられ、かつ回転テーブル４の外周縁に沿って回転テーブル４の略軸方向（図において、略上下方向）に凹むようにして延設される円環状の第１貯留部５ａとこの第１貯留部５ａに外側に隣接しかつ第１貯留部５ａの外周縁に沿って回転テーブル４の略径方向（図において、略左右方向）に凹むようにして延設される円環状の第２貯留部５ｂとを有する円環状の捕捉貯留部５、回転テーブル４の外周縁部の上面に設けられるリング部材６、リング部材６に載置可能な円盤状の蓋７、リング部材６と回転テーブル４との間に周方向に所定の間隔を置いて形成されてリング部材６の内部と外部とを連通する所定数の隙間８、および上下移動可能に設けられ、かつ捕捉貯留部５内に貯留した余剰塗布液を吸引して薄膜形成装置１の外部に排出する吸引排出ノズル９（本発明の吸引ノズルに相当）を備えている。
【００２４】
その場合、この例の薄膜形成装置１では、図２、図３、および図４（ａ）,（ｂ）に示すように、蓋７の外周縁７ａが捕捉貯留部５の外周縁５ｄと径方向に同じに位置するかあるいはこの外周縁５ｄより若干外方に位置するようにして設けられている。したがって、捕捉貯留部５の第１貯留部５ａの開口部５ｃが円盤状の蓋７によって上下方向に覆われている。このとき、蓋７の外周縁部の下面７ｂと捕捉貯留部５の上面５ｅとの間に所定の幅の円環状の隙間１１が形成されている。捕捉貯留部５の第１貯留部５ａの開口部５ｃはこの隙間１１を介して捕捉貯留部５の径方向に開放されている。
【００２５】
また、この例の薄膜形成装置１では４本の吸引排出ノズル９が設けられており、図１に示すようにこれらの吸引排出ノズル９は二対の第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂからなっている。一方の一対の第１吸引排出ノズル９ａは、互いに捕捉貯留部５の中心（つまり、回転テーブル４の中心）に関して点対称に（回転テーブル４の直径方向に対向して）配置されている。図４（ａ）に示すように、各第１吸引排出ノズル９ａは、いずれも、捕捉貯留部５の径方向に延びる第１部分９ａ1と、この第１部分９ａ1から直交方向に延びる第２部分９ａ2と、この第２部分９ａ2から第１部分９ａ1の方向に、第１および第２部分９ａ1,９ａ2を含む平面内で所定角に傾斜して延びる第３部分９ａ3とから、略「し」字状に形成されている。
【００２６】
また、図１に示すように他方の一対の第２吸引排出ノズル９ｂも、互いに捕捉貯留部５の中心に関して点対称に（回転テーブル４の直径方向に対向して）配置されている。その場合、これらの第２吸引排出ノズル９ｂは、第１吸引排出ノズル９ａに対して捕捉貯留部５の周方向に９０度回転した位置に配置されている。したがって、４本の吸引排出ノズル９は、捕捉貯留部５の周方向に等間隔にかつ第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂが交互になるようにして配置されている。図４（ｂ）に示すように、各第２吸引排出ノズル９ｂは、いずれも、捕捉貯留部５の径方向に延びる第１部分９ｂ1と、この第１部分９ｂ1から直交方向に延びる第２部分９ｂ2とから、Ｌ字状に形成されている。
【００２７】
第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂは、隙間１１を通って捕捉貯留部５の径方向に移動可能でかつ回動可能に設けられて、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの先端部がいずれも捕捉貯留部５内に進入可能とされているとともに、捕捉貯留部５内でのこれらの先端部の径方向および回動の各位置が調整可能となっている。その場合、隙間１１は、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの第１部分９ａ1,９ｂ1が捕捉貯留部５の径方向に移動可能に貫通できる大きさであればよく、それほど大きく設定する必要はない。
【００２８】
これらの第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂは、それぞれ、それらの各先端部が捕捉貯留部５の内部において、図５（ａ）および（ｂ）に二点鎖線で示す待機位置（非作動位置）αと、図５（ａ）および（ｂ）に実線で示す吸引位置（作動位置）βのと間で移動可能になっている。すなわち、図２および図３に示すように、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂは、それぞれ、捕捉貯留部５の外周を囲むようにかつ捕捉貯留部５同芯状に配設された、円環状のカップ部材１２の外周壁１２ａに密封支持部材１３で径方向に摺動可能にかつ第１部分９ａ1,９ｂ1を中心に回動可能に支持されている。
【００２９】
そして、図４（ａ）に示すように各第１吸引排出ノズル９ａが吸引位置βに設定されたとき、各第１吸引排出ノズル９ａの先端部が捕捉貯留部５の内部に進入し、更に第３部分９ａ3の先端の吸込み口９′が第２貯留部５ｂ内に進入するようになっている。このとき、第３部分９ａ3の先端の吸込み口９′が第２貯留部５ｂの底部にきわめて接近するようにされている。また、図４（ｂ）に示すように各第２吸引排出ノズル９ｂが吸引位置βに設定されたとき、各第２吸引排出ノズル９ｂの第２部分９ｂ2の先端の吸込み口９′が捕捉貯留部５の第１貯留部５ａ内に進入するようになっている。このとき、第２部分９ｂ2の先端の吸込み口９′が第１貯留部５ａの底部にきわめて接近するようにされている。
【００３０】
図６は第２吸引排出ノズルの前述の径方向の移動および回動を行う吸引排出ノズル駆動装置を示し、（ａ）は第２吸引排出ノズルの回動を行う吸引排出ノズル回動装置を模式的に示す図、（ｂ）は第２吸引排出ノズルの径方向の移動を行う吸引排出ノズル径方向移動装置を模式的に示す図である。
【００３１】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、第２吸引排出ノズル９ｂの吸引排出ノズル駆動装置１４は、吸引排出ノズル回動装置１５と吸引排出ノズル径方向移動装置１６とからなっている。なお、図６（ａ）および（ｂ）には第２吸引排出ノズルの吸引排出ノズル駆動装置１４について示されているが、第１吸引排出ノズル９ａの吸引排出ノズル駆動装置も第２吸引排出ノズルの吸引排出ノズル駆動装置１４とまったく同じであり、吸引排出ノズル回動装置と吸引排出ノズル径方向移動装置とからなる。以下の説明では、第２吸引排出ノズル９ｂの吸引排出ノズル駆動装置１４について代表して説明し、第１吸引排出ノズル９ａの吸引排出ノズル駆動装置についての説明は省略する。
【００３２】
吸引排出ノズル駆動装置１４の吸引排出ノズル回動装置１５は、薄膜形成装置１の装置本体のフレーム（不図示）に固定された、例えばエアシリンダあるいは油圧シリンダ等の第１流体圧シリンダ１７を備えている。この第１流体圧シリンダ１７のピストンロッド１７ａの先端には支持台１８が取り付けられており、この支持台１８はピストンロッド１７ａの伸縮運動に伴い、装置本体のフレーム上を摺動するようになっている。
【００３３】
吸引排出ノズル駆動装置１４の吸引排出ノズル径方向移動装置１６は、支持台１８上に固定された、例えばエアシリンダあるいは油圧シリンダ等の第２流体圧シリンダ１９を備えている。この第２流体圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａの先端には、平板からなるレバー状のフォーク２０が取り付けられている。その場合、フォーク２０の一端側に形成された長孔２０ａにピストンロッド１９ａが貫通している。そして、フォーク２０はピストンロッド１９ａに、ピストンロッド１９ａの軸方向の移動に対してはピストンロッド１９ａと一体に移動可能に連結される。また、フォーク２０はピストンロッド１９ａに、ピストンロッド１９ａがフォーク２０に対して相対回転可能にかつフォーク２０の長孔２０ａに沿ってに相対移動可能に連結される。
【００３４】
更に、フォーク２０の他端側に第２吸引排出ノズル９ｂの第１部分９ｂ1が貫通して連結されている。その場合、第２吸引排出ノズル９ｂに固定された一対の円板からなる連結部材２１の間にフォーク２０の他端側が挟持されて連結されている。そして、フォーク２０が第２吸引排出ノズル９ｂの第１部分９ｂ1を中心に回動可能となっている。したがって、図６（ａ）に示すように、第１流体圧シリンダ１７のピストンロッド１７ａの伸縮運動に伴ってフォーク２０が実線で示す位置と二点鎖線で示す位置との間で第１部分９ｂ1を中心に９０度回動すると、このフォーク２０の回動に伴って、連結部材２１および第２吸引排出ノズル９ｂも第１部分９ｂ1を中心に一体に回動する。その場合、フォーク２０が実線で示す位置にあるときは、第２吸引排出ノズル９ｂは吸引位置βに設定され、その第２部分９ｂ2は図６（ａ）において下方（鉛直方向）に向くようにされて、図４（ｂ）に示すように第１貯留部５ａ内に進入する。また、フォーク２０が二点鎖線で示す位置にあるときは、第２吸引排出ノズル９ｂは待機位置αに設定され、その第２部分９ｂ2は図６（ａ）において左右方向（水平方向）に向くようにされて、図５（ｂ）に示すように第２吸引排出ノズル９ｂの第１および第２部分９ｂ1,９ｂ2はともに同一水平面内に位置される。
【００３５】
一方、図６（ｂ）に示すように、第２流体圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａの伸張運動に伴ってフォーク２０が実線で示す位置の方から二点鎖線で示す位置の方へ第１部分９ｂ1の長手方向（すなわち、捕捉貯留部５の径方向）に沿って移動すると、このフォーク２０の移動に伴って、連結部材２１および第２吸引排出ノズル９ｂも同方向に一体に移動する。同様にして、第２流体圧シリンダ１９のピストンロッド１９ａの縮小運動に伴ってフォーク２０が二点鎖線で示す位置の方から実線で示す位置の方へ第１部分９ｂ1の長手方向（すなわち、捕捉貯留部５の径方向）に沿って移動すると、このフォーク２０の移動に伴って、連結部材２１および第２吸引排出ノズル９ｂも同方向に一体に移動する。
【００３６】
このようにして、第１流体シリンダ１７の駆動により第２部分９ｂ2の回動位置が調整可能となっているとともに、第２流体シリンダ１９の駆動により第２部分９ｂ2の、捕捉貯留部５の径方向位置が調整可能となっている。
【００３７】
更に、待機位置αは、第１吸引排出ノズル９ａでは、第１ないし第３部分９ａ1,９ａ2,９ａ3が同一水平面内に位置されるとともに、第２吸引排出ノズル９ｂでは、第１および第２部分９ｂ1,９ｂ2が同一水平面内に位置される。しかも、これらの第１ないし第３部分９ａ1,９ａ2,９ａ3および第１および第２部分９ｂ1,９ｂ2は、いずれも、第１貯留部５ａの上方に位置しかつ隙間８から大きく離れた位置となっている。したがって、この待機位置αは、隙間８から飛散する余剰塗布液１０がこれらの第１ないし第３部分９ａ1,９ａ2,９ａ3および第１および第２部分９ｂ1,９ｂ2のいずれにも付着しない位置に設定されている。また、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの待機位置αでは、第３部分９ａ3および第２部分９ｂ2の先端の各吸込み口９′が第２貯留部５ｂの上壁５ｂ1（図４（ａ）,（ｂ）に図示）に干渉しないようになっている。
【００３８】
図１に示すように、捕捉貯留部５の外周近傍には、洗浄液供給ノズル２２が設けられている。洗浄液供給ノズル２２は、第２吸引排出ノズル９ｂとまったく同じサイズで、同じＬ字状に形成されている。また、洗浄液供給ノズル２２は、第２吸引排出ノズル９ｂと同様に捕捉貯留部５の径方向に位置調整が可能にされるとともに、回動方向に位置調整可能とされている。その場合、図示しないが、洗浄液供給ノズル２２の洗浄液供給ノズル駆動装置は、第２吸引排出ノズル９ｂの吸引排出ノズル駆動装置１４とまったく同じ構成を有しており、吸引排出ノズル回動装置１５と吸引排出ノズル径方向移動装置１６と同様の洗浄液供給ノズル回動装置と洗浄液供給ノズル径方向移動装置とからなっている。これにより、洗浄液供給ノズルは、第２吸引排出ノズル９ｂの待機位置αと同位置に設定された待機位置と、第２吸引排出ノズル９ｂの吸引位置βと同位置に設定された洗浄液供給位置との間で回動される。この洗浄液供給ノズル２２は、捕捉貯留部５内に洗浄液をするようになっている。
【００３９】
なお、図２および図３において、符号２２はカップ部材１２の上方開口部を塞ぐ第２の蓋である。この例の薄膜形成装置１の他の構成は、実質的に特許文献１に記載の薄膜形成装置と同じである。
【００４０】
次に、この例の薄膜形成装置１による基板２上への薄膜形成作動について説明する
まず、薄膜形成装置１の非作動時には、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂがともに待機位置αに設定されている。また、洗浄液供給ノズル２２も第２吸引排出ノズル９ｂと同様に待機位置に設定されている。
【００４１】
次に、蓋７および第２の蓋２２をそれぞれ二点鎖線で示す位置に上昇させて吸着テーブル３の上方を大きく開放した後、吸着テーブル３上に基板２を真空吸着により支持させる。次いで、塗布液供給手段である図示しない塗布ノズルの吐出口を基板２の中心部に位置させてこの塗布ノズルから所定量の塗布液を滴下する。その後、蓋７および第２の蓋２２をそれぞれ下降させてリング部材６およびカップ部材１２に載置する。これにより、蓋７は基板２を覆うようにして回転テーブル４上にほぼ密閉空間を形成するとともに、蓋７の外周縁部が第１貯留部の開口部５ｃの上方を覆い、かつ捕捉貯留部５の上面との間に隙間１１を形成する。したがって、蓋７は第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂに当たることはない。また、第２の蓋２２はカップ部材１２内を実質的に密閉する。
【００４２】
次に、この状態で、回転テーブル４を、吸着テーブル３、捕捉貯留部５、リング部材６および蓋７とともに回転させる。すると、基板２も回転するため、基板２上に供給された塗布液が遠心力で基板２の上面を基板２の外周縁に向かって拡がる。そして、前述の従来例と同様に、余剰塗布液は隙間８を通ってリング部材６の外側に飛散し、捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂに捕捉されて貯留される。捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に貯留した余剰塗布液１０は、捕捉貯留部５の回転により図４（ａ）に示すように第２貯留部５ｂ側に偏り、その大部分が第２貯留部５ｂに貯留され、残りのわずかの部分が第１貯留部５ａに貯留される。
【００４３】
所要時間回転テーブル４を回転させることで、基板２上には均一の膜厚の塗布液膜が形成される。その後、回転テーブル４の回転速度を減少させる。この回転テーブル４の回転速度の減少のタイミングで、第１流体圧シリンダ１７を駆動する。すると、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂがともに９０度回動して、第１吸引排出ノズル９ａの第２および第３部分９ａ2,９ａ3および第２吸引排出ノズル９ｂの第２部分９ｂ2が、いずれも鉛直方向となる。これにより、第２吸引排出ノズル９ｂの第２部分９ｂ2が図４（ｂ）に示す吸引位置βに設定される。更に、第１吸引排出ノズル９ａの第２流体圧シリンダ１９を駆動して、第１吸引排出ノズル９ａを捕捉貯留部５の外部に向けて径方向に所定量移動する。これにより、第１吸引排出ノズル９ａの第２および第３部分９ａ2,９ａ3が図４（ａ）に示す吸引位置βに設定される。したがって、第１吸引排出ノズル９ａの吸込み口９′が第２貯留部５ｂの底部にきわめて接近した位置に設定されるとともに、第２吸引排出ノズル９ｂの吸込み口９′が第１貯留部５ａの底部にきわめて接近した位置に設定される。その後、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂによる余剰塗布液１０の吸引排出が開始される。
【００４４】
前述のように、回転テーブル４および捕捉貯留部５の回転で、捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に貯留した余剰塗布液１０の大部分が第２貯留部５ｂに貯留されるので、第１吸引排出ノズル９ａは第２貯留部５ｂに貯留される多くの余剰塗布液１０を効果的に吸引して排出するようになる。なおこのとき、第２吸引排出ノズル９ｂは第１貯留部５ａに貯留される余剰塗布液を吸引して排出する。
【００４５】
第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂによる余剰塗布液の吸引排出が所定時間行われると、回転テーブル４の回転が停止される。すると、捕捉貯留部５の回転も停止するので、捕捉貯留部５内の余剰塗布液は遠心力が加えられなくなるので、図４（ｂ）に示すように第１貯留部５ａ側に移動する。その場合、第１貯留部５ａ内に貯留する余剰塗布液１０の量は前述の余剰塗布液の吸引排出によって少なくなっている。そして、この第１貯留部５ａ内の余剰塗布液１０が、第２吸引排出ノズル９ｂによって効果的に吸引されて排出される。なお、捕捉貯留部５の回転停止時に、第２貯留部５ｂ内にも余剰塗布液１０が存在する場合は、第１吸引排出ノズル９ａによって吸引排出される。
【００４６】
次いで、蓋７および第２の蓋２２を再び上昇させるとともに、吸着テーブル３上への基板２の真空吸着を解除する。その後、基板２を吸着テーブル３から取り出す。こうして、上面に塗布液の均一な薄膜が形成された基板２が製造される。
【００４７】
基板２上への薄膜形成作動が終了すると、第１吸引排出ノズル９ａの第２流体圧シリンダ１９を駆動して、第１吸引排出ノズル９ａを捕捉貯留部５の内部に向けて径方向に所定量移動し、第１吸引排出ノズル９ａの吸込み口９′が第２貯留部５ｂの上壁５ｂ１に干渉しない位置に設定する。最後に、すべての第１流体圧シリンダ１７を駆動して、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂをそれぞれ待機位置αに設定する。
【００４８】
続いて、次の基板２上に薄膜を形成する場合には、次の新しい基板２を吸着テーブル３上に吸着支持する。以下、前述の薄膜形成作動の場合とまったく同じ、余剰塗布液の吸引排出を伴う薄膜形成作動が行われる。
【００４９】
この基板２上への薄膜形成作動が所定回数行われると、洗浄液供給ノズル２２を、第２吸引排出ノズル９ｂの吸引位置βと同じ位置である洗浄液供給位置に設定する。そして、洗浄液供給ノズル２２により捕捉貯留部５内に所定量の洗浄液を供給する。その後洗浄液供給ノズル２２を待機位置に設定する。
【００５０】
次いで、第１吸引排出ノズル９ａを洗浄する場合には、図７（ａ）に示すように基板２上に薄膜を形成する場合と同様に、回転テーブル４および捕捉貯留部５を回転する。この回転による遠心力で、洗浄液２３が前述の余剰塗布液１０の場合と同様に第２貯留部５ｂ内に主に偏って位置するようになる。そして、前述の第１吸引排出ノズル９ａの場合と同様に、第１吸引排出ノズル９ａを吸引位置βと同じ位置に前述と同様の方法で設定する。これにより、第１吸引排出ノズル９ａの外周部の所定部位が効果的に洗浄される。また、このとき、捕捉貯留部５の内面（余剰塗布液１０が貯留される面）も洗浄液で洗浄される。その後、第１吸引排出ノズル９ａで捕捉貯留部５から洗浄液２３を第１吸引排出ノズル９ａの内部を洗浄しながら吸引排出する。洗浄終了後、第１吸引排出ノズル９ａを待機位置αに前述と同様の方法で設定するとともに、回転テーブル４の回転を停止させる。
【００５１】
続いて、再び洗浄液供給ノズル２２を、前述と同様にして洗浄液供給位置に設定し、かつ洗浄液供給ノズル２２で捕捉貯留部５内に所定量の洗浄液を供給し、その後洗浄液供給ノズル２２を待機位置に設定する。次に、図７（ｂ）に示すように第２吸引排出ノズル９ｂをその吸引位置βと同じ位置に同様の方法で設定する。これにより、第２吸引排出ノズル９ｂの外周部の所定部位が洗浄液２３に浸漬されて、この部位が洗浄される。その場合、回転テーブル４をきわめて低速で回転させて洗浄液２３の第２吸引排出ノズル９ｂに対する相対流れを生じさせることで、第２吸引排出ノズル９ｂの洗浄をより効果的に行うようにすることもできる。また、このとき、捕捉貯留部５の内面も洗浄液で洗浄される。その後、同様にして第２吸引排出ノズル９ｂで捕捉貯留部５から洗浄液２３を第２吸引排出ノズル９ｂの内部を洗浄しながら吸引排出し、最後に第２吸引排出ノズル９ｂを待機位置にαに設定する。
【００５２】
こうして、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの各所定部位がそれぞれ洗浄液２３によって洗浄されるとともに、捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂの内面も洗浄液２３で洗浄される。洗浄が終了すると、第２吸引排出ノズル９ｂを待機位置αに前述と同様の方法で設定するとともに、洗浄液供給ノズル２２が前述の第２吸引排出ノズル９ｂと同様にして待機位置αに設定される。
【００５３】
なお、洗浄液２３は第１吸引排出ノズル９ａを前述と同様の方法で洗浄した後、第１吸引排出ノズル９ａで洗浄液２３を吸引排出せずに、同じ洗浄液２３で第２吸引排出ノズル９ｂを前述と同様の方法で洗浄し、その後第２吸引排出ノズル９ｂで吸引排出することもできる。また、洗浄液供給ノズル２２で洗浄液２３を供給しつつ、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂをそれぞれ前述と同様の方法で洗浄しかつ吸引排出するようにすることもできる。
【００５４】
この例の薄膜形成装置１によれば、円環状の捕捉貯留部５における第１貯留部５ａの開口部５ｃの上方を蓋７によって覆うとともに、捕捉貯留部５とリング部材６に載置された蓋７との間に、第１および第２貯留部５ａ,５ｂを外部へ捕捉貯留部５の径方向に開放する隙間１１を形成しているので、捕捉貯留部５の開口部５ｃの上方を蓋７で覆うことができる。したがって、捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に不要な空気が流入するのを抑制することができるとともに、パーチクルが侵入するのも抑制することができる。その場合、捕捉貯留部５の開口部５ｃの上方を蓋７で覆うことができることから、開口部５ｃの幅Ｗを比較的大きく設定することができ、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの吸込み口９′をそれぞれ捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内によりスムーズにかつより安定して進入させることができる。
【００５５】
また、捕捉貯留部５とリング部材６に載置された蓋７との間に形成される隙間１１を通して、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂを捕捉貯留部５の径方向に移動可能にかつ回動可能にして捕捉貯留部５の第１および第２貯留部５ａ,５ｂ内に進入させているので、捕捉貯留部５の開口部５ｃの上方を蓋７で覆っても、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの吸込み口９′を吸込み位置βに設定することができる。これにより、捕捉貯留部５の開口部５ｃの上方を蓋７で覆っても、回転テーブル４を回転して基板２上の塗布液を遠心力で拡大しつつ、余剰塗布液１０を第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂで確実に吸引し排出することができる。
【００５６】
更に、第１吸引排出ノズル９ａの吸引位置βでは、第１吸引排出ノズル９ａの吸込み口９′を第２貯留部５ｂ内に進入させているので、捕捉貯留部５の回転時に余剰塗布液１０が遠心力で第２貯留部５ｂ側に偏って貯留されても、第２貯留部５ｂ内の多量の余剰塗布液１０を第１吸引排出ノズル９ａで効率よく吸引排出することができる。
【００５７】
更に、第２吸引排出ノズル９ｂの吸引位置βでは、第２吸引排出ノズル９ｂの吸込み口９′を第１貯留部５ａ内に進入させているので、捕捉貯留部５の停止時に余剰塗布液１０が第１貯留部５ａ側に移動して貯留されても、この第１貯留部５ａ内の余剰塗布液１０を第２吸引排出ノズル９ｂで効率よく吸引排出することができる。
【００５８】
このようにして、第２貯留部５ｂ内に設定される第１吸引排出ノズル９ａと第１貯留部５ａ内に設定される第２吸引排出ノズル９ｂとの２種類の吸引排出ノズルを設けることで、回転テーブル４の回転時にもまた回転テーブル４の停止時にも、捕捉貯留部５内に貯留された余剰塗布液１０を効果的に吸引し排出することができる。
更に、洗浄液供給ノズル２２で供給される洗浄液２３で第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂと捕捉貯留部５とをそれぞれ洗浄することで、これらの第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂと捕捉貯留部５とをそれぞれ長期にわたって使用することができる。
【００５９】
なお、前述の例では、同数の第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂを周方向に等間隔にかつ交互に配置するものとしているが、本発明は第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂのいずれか一方を多く配置することもできる。また、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂを必ずしも交互にあるいは等間隔に配置する必要はなく、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの配置順あるいは配置間隔は任意に設定することができる。更に、本発明は第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂのいずれか一方のみを設けることもできる。
更に、洗浄液供給ノズル２２は１本に限らず、捕捉貯留部５の外周に沿って１本以上の所定数設けることもできる。
【００６０】
更に、前述の例では、第２吸引排出ノズル９ｂを捕捉貯留部５ｂの径方向に移動可能にかつ回動可能に設けているが、第２吸引排出ノズル９ｂは待機位置αと吸引位置βとを設定できさえすればよいので、必ずしも径方向に移動可能にする必要はなく、少なくとも回動可能でありさえすればよい。
【００６１】
更に、前述の例では、捕捉貯留部５の開口部５ｃをの上方を蓋７で覆うようにしているが、蓋７とは別の覆い部材で捕捉貯留部５の開口部５ｃを覆うとともに捕捉貯留部５の上面５ｅとの間に隙間１１を形成することもできる。
更に、前述の例では、第１および第２吸引排出ノズル９ａ,９ｂの径方向の移動および回動のための駆動装置として流体圧シリンダ１７,１９を用いているが、これらの流体圧シリンダ１７,１９に代えてサーボモータ等の他の駆動手段を用いることもできる。
【００６２】
更に、前述の例では、本発明を特許文献１に記載された薄膜形成装置に適用して説明しているが、基板上に滴下された塗布液を、基板の回転による遠心力で拡げて基板の表面をコーティングする際に余剰塗布液を回収する必要のある薄膜形成装置であれば、どのような薄膜形成装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る薄膜形成装置は、例えば半導体素子製造用のマスク基板、液晶表示パネル、ＣＤ、あるいはＤＶＤ等における基板上に滴下された例えばフォトレジスト等の塗布液を、基板の回転による遠心力で拡げて基板の表面をコーティングすることにより、基板上に薄膜を形成するための薄膜形成装置に、好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る薄膜形成装置の実施の形態の一例を模式的に示すかつ部分的に示す平面図である。
【図２】図１におけるII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）は吸引位置での第１吸引排出ノズルを模式的に示す断面図、（ｂ）は吸引位置での第２吸引排出ノズルを模式的に示す断面図である。
【図５】（ａ）は第１吸引排出ノズルの挙動を説明する図、（ｂ）は第２吸引排出ノズルの挙動を説明する図である。
【図６】（ａ）は第２吸引排出ノズルの回動を説明する図、（ｂ）は第２吸引排出ノズルの径方向の移動を説明する図である。
【図７】（ａ）は第１吸引排出ノズルの洗浄を説明する図、（ｂ）は第２吸引排出ノズルの洗浄を説明する図である。
【図８】従来の薄膜形成装置の一例を模式的に示すかつ部分的に示す平面図である。
【図９】図８に示す従来の薄膜形成装置における吸引排出ノズルを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…薄膜形成装置、２…基板、３…吸着テーブル、４…回転テーブル、５…捕捉貯留部、５ａ…第１貯留部、５ｂ…第２貯留部、６…リング部材、７…蓋、８…隙間、９…吸引排出ノズル、９′…吸込み口、９ａ…第１吸引排出ノズル、９ａ1…第１部分、９ａ2…第２部分、９ａ3…第３部分、９ｂ…第２吸引排出ノズル、９ｂ1…第１部分、９ｂ2…第２部分、１０…余剰塗布液、１１…隙間、１２…カップ部材、１３…密封支持部材、１４…吸引排出ノズル駆動装置、１５…吸引排出ノズル回動装置、１６…吸引排出ノズル径方向移動装置、１７…第１流体圧シリンダ、１９…第２流体圧シリンダ、２０…フォーク、２１…連結部材、２２…洗浄液供給ノズル、２３…洗浄液
【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】
2009044045.tif 000008
【図７】
2009044045.tif 000009
【図８】
2009044045.tif 000010
【図９】
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