JP2001212492A - スピンコーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布液による基板裏面、さらに基板保持台の
汚染を防止し、品質不良の発生を低減したスピンコータ
ーを提供することである。 【解決手段】基板４を上面に保持し該基板４の面に対し
て略垂直な回転軸２が下面に取り付けられた基板保持台
１と、この基板保持台１上に保持された基板４の上面に
塗布液を供給するための塗布液供給手段とを備えたもの
であって、前記基板保持台１は、基板４の縁部下面に当
接する上面に縁部に沿って塗布液浸入防止用の溝５が形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
等の製造に使用されるスピンコーターに関し、より詳し
くは基板上に塗布液を供給し、ついで基板を回転させて
基板上に均一な薄膜を形成するスピンコーターの改良に
関する。

【従来の技術】

【０００２】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフ
ィルターは、ガラス基板等の基板上に、赤色、緑色、青
色等に着色された透明着色層を規則的に配列したもので
ある。各着色層は、基板上にそれぞれの色の顔料を含有
したフォトレジスト液を塗布し、ついで選択的に露光、
現像することにより形成される。

【０００３】一般に、着色層の分光特性は層厚の影響を
受けるため、分光特性の良好な着色層を得るには、その
層厚が均一であることが必要である。このため、従来よ
り、着色層の形成にはスピンコーターを用いるスピンコ
ート法が採用されている。スピンコート法は基板上に前
記フォトレジスト液等の塗布液を供給したのち、基板を
高速度で回転させることにより、均一な厚さの薄膜を形
成する方法である。

【０００４】図８は着色層の形成に通常使用されるスピ
ンコーターを示しており、チャンバ３０内には、基板３
１を上面に保持し該基板３１の面に対して略垂直な回転
軸３２が下面に取り付けられた基板保持台３３が設けら
れ、さらにこの基板保持台３３上に保持された基板３１
の上面に塗布液を供給するための塗布液供給管３４（塗
布液供給手段）が設けられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スピンコート法にて基
板の表面に薄膜を形成する場合、図９に示すように、基
板３１上に供給された塗布液３５の９０％以上は振り切
られて基板３１から流れ落ちるが、流れ落ちた塗布液３
５の一部は矢印で示すように基板３１の裏面に回り込
み、基板３１の裏面を汚染し、品質不良を生じさせる。
さらに、基板３１を保持した基板保持台３３も塗布液３
５で汚染されるため、同じ基板保持台３３で連続的にス
ピンコート処理を行うと、後続する基板３１も連続的に
汚染されることになる。

【０００６】本発明の目的は、塗布液による基板裏面、
さらに基板保持台の汚染を防止し、品質不良の発生を低
減したスピンコーターを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のスピンコーターは、基板を上面に保持し該基
板の面に対して略垂直な回転軸が下面に取り付けられた
基板保持台と、この基板保持台上に保持された基板の上
面に塗布液を供給するための塗布液供給手段とを備え、
前記基板保持台は、基板の縁部下面に当接する上面に縁
部に沿って塗布液浸入防止用の溝が形成されていること
を特徴とする。

【０００８】このように、本発明では、基板保持台に塗
布液浸入防止用の溝を形成したため、基板から回り込ん
だ塗布液が基板裏面へ浸入するのを阻止することができ
るため、塗布液による基板裏面、さらに基板保持台の汚
染が防止される。

【０００９】本発明における前記溝は、基板保持台のう
ち基板の縁部下面に当接する上面に形成したものであっ
てもよく、あるいは基板保持台の本体端面に溝形片を取
り付けて形成したものであってもよい。

【００１０】また、本発明における基板保持台は、基板
の縁部下面に当接する上面に縁部に沿って塗布液浸入防
止用のシール材および溝を並設したものであってもよ
く、このシール材と溝とによって塗布液の基板裏面への
浸入をより一層確実に阻止することができる。前記のよ
うに、基板保持台の本体端面に溝形片を取り付けて溝を
形成する場合には、略Ｌ形片の前記基板の縁部下面との
当接面にシール材を設けるのがよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図４を参照して説明する。図１に示すように、この実
施形態にかかる基板保持台１は、基板４を上面に保持し
該基板４の面に対して略垂直な回転軸２が下面に取り付
けられた本体１１と、この本体１１の端面に取り付けら
れた溝形片３とを備え、溝形片３によって基板４の縁部
下面に当接する基板保持台１の上面に塗布液浸入防止用
の溝５が形成される。

【００１２】基板４としては、カラーフィルターの製造
に使用されるガラス基板等が挙げられ、このものは通
常、長方形の板状体である。基板保持台１は上面に複数
のエアー吸引孔（図示せず）が設けられており、これに
よって基板保持台１の上面に配置された基板４を吸引保
持する。

【００１３】図２は、前記溝形片３を取り付けた基板保
持台１を示している。基板保持台１の本体１１は基板４
の板状体とほぼ対応する大きさの長方形板状体であり、
その長辺の一部（すなわち長辺の端部から全長の少なく
とも１／２まで）に前記溝形片３，３が取り付けられて
いる。このように、溝形片３を長辺の一部にのみ設ける
のは、図２に矢印で示すように基板保持台１を回転させ
た場合、上面に保持された基板４から流れ落ちる塗布液
は長辺の全長の１／２程度の領域だからである。しか
し、長辺の全長から短辺、さらに全周にわたって溝形片
３を設けてもよいことは勿論である。

【００１４】図２に示した溝形片３は、図３（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、基板保持台１の本体１１への取
付け片３ａとこの取付け片３ａから突設したＬ形片３ｂ
とからなり、これらを一体成形等にて形成したものであ
る。溝５は取付け片３ａとＬ形片３ｂとによって形成さ
れている。溝５は幅０．５〜５０ｍｍ程度、深さ０．５
〜１０ｍｍ程度であるのが適当である。なお、図３
（ａ）および（ｂ）において、６で示される部位は本体
１１の面取りされたコーナ部に当接する部位である。前
記取付け片３ａは本体１１の端面に、例えば接着剤、両
面粘着テープ、ビス止め等の任意の手段にて取り付けら
れる。

【００１５】次に、図１〜図３に示す基板保持台１を備
えたスピンコーターを用いて基板４の表面に薄膜を形成
する方法を説明する。図１に示すように基板保持台１の
上面に基板４を保持した状態で、塗布液供給管（図８に
示す３４）から所定量の塗布液を基板４上に塗布する。
ついで、回転軸２を駆動させて基板保持台１を回転させ
基板４の表面に均一な薄膜を形成する。薄膜の形成は、
基板保持台１の回転速度４００〜２０００ｒｐｍで１０
〜３０秒間行うのが適当である。

【００１６】基板保持台１の回転により基板４の縁部か
ら振り切られた塗布液は、一部が基板４の裏面に回り込
むが、基板４の縁部裏面には前記溝形片３により溝５が
形成されているので、塗布液は溝５を越えてそれ以上浸
入できない。このため、基板４、さらに基板保持台１の
汚染が防止できる。

【００１７】なお、この実施形態では、基板保持台１の
本体１１の端面に溝形片３を取り付けたが、このような
溝形片３を使用せずに、図４に示すように基板保持台１
２の縁部上面（すなわち基板４の縁部下面に当接する上
面）に縁部に沿って前記と同様な溝７を形成しても同様
の効果が得られる。

【００１８】本発明の他の実施形態を図５〜図７を参照
して説明する。図５に示すように、この実施形態におけ
る基板保持台２０は、回転軸を有する本体２１と、この
本体２１の端面に取り付けられた溝形片８とを備え、こ
の溝形片８によって基板４の縁部下面に当接する上面に
溝９が形成されると共に、溝形片８は基板４の外縁部下
面との当接面１０にシール材１３が設けられている。

【００１９】シール材１３はゴム等の弾性体からなり、
前記当接面１０に凹設されたシール材嵌入溝１４に一部
が該溝１４から突出した状態で嵌入される。図６（ａ）
および（ｂ）に示すように、溝形片８は本体２１への取
付け片８ａとＬ形片８ｂとからなり、Ｌ形片８ｂの先端
にシール材１３を嵌入する溝１４が形成される。

【００２０】この実施形態では、シール材１３と溝１４
とが並設されているので、基板４から振り切られた塗布
液の一部が基板４の裏面に回り込んでも、シール材１３
および溝１４で確実に浸入を阻止することができる。そ
の他は前述の実施形態と同じである。

【００２１】なお、この実施形態においても、溝形片８
を用いずに、図７に示すように基板保持台２２の縁部上
面（すなわち基板４の縁部下面に当接する上面）に縁部
に沿って前記と同様に溝１５およびシール材１６を並設
しても同様の効果が得られる。また、シール材として、
板状のシール材を溝形片の先端面または基板保持台２２
の縁部上面に貼着したものであってもよい。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
のスピンコーターを詳細に説明する。

【００２３】実施例１ 図１に示すように本体１１（３５０ｍｍ×４５０ｍｍ）
の端面に溝形片３を固定した基板保持台１の上面にガラ
ス基板（３７０ｍｍ×４７０ｍｍ×０．７ｍｍ）を保持
させ、図８に示すようにチャンバ３０内にて、塗布液供
給管３４よりカラーフィルター用赤色フォトレジスト液
をガラス基板の表面に供給し、基板保持台１を８００ｒ
ｐｍで１５秒間回転させて、ガラス基板の表面に赤色の
レジスト膜（膜厚１．０μｍ）を形成した。使用した溝
形片３は全長が２３０ｍｍ、幅６．０ｍｍで、かつ溝の
幅２．０ｍｍ、深さ２．０ｍｍであり、この溝形片３を
図２に示すようにして基板保持台１の長辺側端面に取り
付けた。以上のようにして１００枚のガラス基板にカラ
ーレジスト膜を順次形成した。このとき、ガラス基板の
裏面への着色フォトレジスト液の回り込みによる汚れに
起因する基板の不良率は０％であった。

【００２４】実施例２ 溝形片３に代えて、図５および図６に示す溝形片８を端
面に取り付けた基板保持台８を使用した以外は、実施例
１と同様にして１００枚のガラス基板にカラーレジスト
膜を形成した。使用した溝形片８は溝が幅７．３ｍｍ、
深さ２ｍｍであり、またシール材はフッ素樹脂（テフロ
ン）からなる直径２ｍｍのものを溝形片８の先端面に形
成した深さ１．６ｍｍの溝内に嵌入したものを使用し
た。その結果、ガラス基板の裏面への着色フォトレジス
ト液の回り込みによる汚れに起因する基板の不良率は０
％であった。

【００２５】比較例 実施例１，２で使用した基板保持台１，８に代えて、溝
形片を端面に有しない、図８，図９に示す基板保持台３
３（３７０ｍｍ×４７０ｍｍ）を使用して、実施例１，
２と同様にして１０枚のガラス基板にカラーレジスト膜
を形成した。このとき、ガラス基板の裏面への着色フォ
トレジスト液の回り込みによる汚れに起因する基板の不
良率は９０％であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、基板保持台に塗布液浸
入防止用の溝を形成したため、基板から回り込んだ塗布
液が基板裏面へ浸入するのが阻止され、基板裏面の汚
染、さらに基板保持台の汚染をも防止することができ
る。また、溝とシール材とを並設することにより、より
一層確実に汚染を防止することができる。従って、本発
明のスピンコーターは、カラーフィルター等の製造にお
ける不良率の低減に大きく寄与するものであり、その工
業的意義はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す部分断面図である。

【図２】基板保持台への溝形片の取付け状態を示す斜視
図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は溝形片の平面図およびそ
の側面図である。

【図４】図１に示す実施形態における他の例を示す部分
断面図である。

【図５】本発明の他の実施形態における要部を示す部分
断面図である。

【図６】（ａ）および（ｂ）は図５に示す溝形片の平面
図およびその側面図である。

【図７】図５に示す実施形態における他の例を示す部分
断面図である。

【図８】通常のスピンコーターを示す概略説明図であ
る。

【図９】従来のスピンコーターにおける薄膜形成状態を
示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 基板保持台 ２ 回転軸 ３ 溝形片 ４ 基板 ５ 溝 １１ 本体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を上面に保持し、該基板の面に対して
   略垂直な回転軸が下面に取り付けられた基板保持台と、 この基板保持台上に保持された基板の上面に塗布液を供
   給するための塗布液供給手段とを備えたスピンコーター
   において、 前記基板保持台は、基板の縁部下面に当接する上面に縁
   部に沿って塗布液浸入防止用の溝が形成されていること
   を特徴とするスピンコーター。
2. 【請求項２】前記基板保持台は、前記回転軸が取り付け
   られた本体と、この本体の端面に取り付けられた溝形片
   とを備え、この溝形片によって基板の縁部下面に当接す
   る上面に前記溝が形成されている請求項１記載のスピン
   コーター。
3. 【請求項３】基板を上面に保持し、該基板の面に対して
   略垂直な回転軸が下面に取り付けられた基板保持台と、 この基板保持台上に保持された基板の上面に塗布液を供
   給するための塗布液供給手段とを備えたスピンコーター
   において、 前記基板保持台は、基板の縁部下面に当接する上面に縁
   部に沿って塗布液浸入防止用のシール材および溝が並設
   されていることを特徴とするスピンコーター。
4. 【請求項４】前記基板保持台は、前記回転軸が取り付け
   られた本体と、この本体の端面に取り付けられた溝形片
   とを備え、この溝形片によって基板の縁部下面に当接す
   る上面に前記溝が形成されると共に、溝形片は基板の縁
   部下面との当接面にシール材が設けられている請求項３
   記載のスピンコーター。