JP2004202432A - 塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズル42を有する塗布装置において、ノズル42の滴下口の端面56及び滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されている。
【選択図】図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体材料を基板上に塗布する塗布装置に係り、特に、液体材料を基板上に滴下するためのノズルを有する塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウェーハ等の基板上にレジスト等の液体材料を塗布する塗布装置においては、ボトルに保管された液体材料をポンプ又は加圧圧送によりノズルに送り、ノズルから液体材料を基板上に滴下する方法が用いられている。液体材料をノズルから滴下する際或いは滴下した後に、基板を高速回転することで液体材料中に存在する溶剤を揮発しつつ、レジスト等よりなる薄膜が基板上に形成される。また、基板に対して液体材料をノズルから噴霧しつつ、基板又はノズルを移動することにより薄膜を基板上に形成する方法等も用いられている。
【0003】
このような液体材料の塗布装置において液体材料を滴下するためのノズルは、基板上に形成される薄膜の膜質の均一性、基板に形成する半導体装置等の信頼性を左右する重要な要素の一つとなっている。このため、液体材料を滴下するためのノズルに関し、その形状等について種々の工夫がなされている(例えば特許文献1、2を参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−228413号公報
【特許文献2】
特開平10−6222号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した塗布装置を用いて基板上に塗布されるレジスト等の液体材料は、一般的に、大気中で溶剤が揮発し、比較的短時間で固化するものである。このため、上記従来の塗布装置を用いて基板上に液体材料を塗布する場合、かかる液体材料がノズルの先端部において固化してしまう。
【0006】
ノズル先端部に生じた固化物又は半固化物は、液体材料がノズルから滴下する際の衝撃等により落下し、基板上に形成すべき薄膜の膜厚異常や、基板に形成する半導体装置等の不良の要因の一つとなっていた。
【0007】
本発明の目的は、ノズル先端部から基板上への異物の落下を抑制する塗布装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されていることを特徴とする塗布装置により達成される。
【0009】
また、上記目的は、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されていることを特徴とする塗布装置により達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による塗布装置について図1乃至図4を用いて説明する。図1は本実施形態による塗布装置の全体構成を示す上面図、図2は本実施形態による塗布装置における塗布処理部の構造を示す断面図、図3は本実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図、図4は従来の塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【0011】
本実施形態では、半導体装置の製造工程においてSOG(Spin On Glass)膜を形成する場合を例に説明するが、本発明による塗布装置は、あらゆる液体材料の塗布に適用することができる。
【0012】
本実施形態による塗布装置には、図1に示すように、液体材料の塗布前後のウェーハ10が収容される収容部12と、液体材料塗布前にウェーハ10の温度を一定にする定温化部14と、液体材料のウェーハ10上への塗布が行われる塗布処理部16と、液体材料が塗布されたウェーハ10の熱処理が行われる第1乃至第3の熱処理部18、20、22と、熱処理後のウェーハ10の冷却処理が行われる冷却処理部24とが、図中に示すウェーハの移動方向に沿って順次隣接して設けられている。
【0013】
定温化部14、塗布処理部16、第1乃至第3の熱処理部18、20、22、及び冷却処理部24の側方には、各処理部へウェーハ10を搬送するウェーハ搬送装置26が設けられている。各処理部は、例えば独立して環境設定が可能な隔室内に設けられている。
【0014】
収容部12には、液体材料の塗布前後の複数のウェーハ10が、ポッド28に収容されている。収容部12側方には、液体材料塗布前のウェーハ10をポッド28内から取り出し、また、各処理部を経た液体材料塗布後のウェーハ10をポッド28内に再収容するウェーハ搬送装置30が設けられている。ウェーハ搬送装置30は、各処理部側方を移動するウェーハ搬送装置26との間でウェーハ10の受け渡しを行う。
【0015】
定温化部14には、例えば恒温槽等により温度調節された水が内部を循環する恒温プレート32が設けられている。定温化時には、恒温プレート32上にウェーハ10が載置される。
【0016】
塗布処理部16には、図2に示すように、液体材料の塗布が内部で行われる塗布室34を構成するアウターカップ36及びインナーカップ38と、塗布室34内に設けられ、ウェーハ10を保持して水平面内で回転するチャック40とが設けられている。また、チャック40上方には、チャック40に保持されたウェーハ10上に液体材料を滴下するためのノズル42が設けられている。ノズル42には、絶縁膜形成用の液体材料が貯蔵されたボトル(図示せず)が配管(図示せず)を介して接続され、塗布処理時には、ポンプ(図示せず)によりボトルからノズル42へ液体材料が送られる。アウターカップ36及びインナーカップ38内部には、洗浄用有機溶剤が通過する配管44が設けられている。アウターカップ36及びインナーカップ38の壁面上方には、下方から上方に配管44を通過した洗浄用有機溶剤が排出される排出口46が設けられている。塗布処理時には、アウターカップ36及びインナーカップ38壁面上方の排出口46から壁面に沿って洗浄用有機溶剤が適時流される。塗布処理の際にアウターカップ36及びインナーカップ38壁面へ飛散した液体材料は、洗浄用有機溶剤とともに廃液として回収される。
【0017】
第1乃至第3の熱処理部18、20、22には、所定の温度範囲で温度制御が可能なホットプレート48、50、52がそれぞれ設けられている。第1乃至第3の熱処理部18、20、22それぞれにおける熱処理時には、ホットプレート48、50、52上にウェーハ10に載置される。例えば、第1乃至第3の熱処理部のホットプレート48、50、52の加熱温度は段階的に高温になるように設定してあり、第1乃至第3の熱処理部18、20、22により段階的に徐々にウェーハ10を所定の温度に加熱することができるようになっている。
【0018】
冷却処理部16には、例えば恒温槽等により一定温度に冷却された水が内部を循環するクーリングプレート54が設けられている。冷却処理時には、クーリングプレート54上にウェーハ10が載置される。
【0019】
こうして、本実施形態による冷却装置が構成されている。
【0020】
本実施形態による塗布装置は、ウェーハ10上に液体材料を滴下するためのノズル42の滴下口の端面が研磨加工により平滑化され、その表面粗さが、ノズル42端面での液体材料の残存が抑制されるように十分に低減されていることに主たる特徴がある。以下、本実施形態による塗布装置におけるノズル42について詳述する。
【0021】
図3(a)は、本実施形態による塗布装置におけるノズル42の図2中の点線で囲まれた先端近傍の拡大断面図である。図3(b)は、図3(a)中の点線で囲まれたノズル42端面近傍の断面図である。本実施形態による塗布装置におけるノズル42は、その滴下口の端面56が、図3(b)に示すように、研磨加工により平滑化され、その表面粗さが低減されている。
【0022】
従来、レジスト等の液体材料の塗布装置におけるノズルとしては、通常、既製の樹脂製配管を加工したもの等が用いられていた。図4は従来の塗布装置に用いられるノズルの先端部を示す断面図である。通常、図4(a)に示す円筒形状を有するものや、さらに図4(b)に示すようにテーパ形状を有するものが用いられている。
【0023】
従来のように樹脂製配管を加工してノズルを作製する場合、通常、樹脂製配管を切断することにより、ノズルを作製する。しかしながら、これまでその切断面を別途加工することは、ほとんど行われていなかった。或いは切断面を加工することがあっても、切断面をノズル周壁に対して垂直にしたり、切断面に生じるバリを除去したりする程度であった。また、樹脂製配管の切断は、通常、鋭利な刃物を用いて樹脂製配管の周壁の一方向から押し切ることにより行われていた。
【0024】
図4(c)は、図4(a)又は図4(b)の中の点線で囲まれたノズル端面近傍を拡大したものである。図示するように、樹脂製配管を切断して作製された従来のノズルの滴下口の端面58には、刃物の押し切り方向に沿って一方向に微小な溝等からなる切断痕59が形成されている。
【0025】
上述のように、従来の塗布装置におけるノズルには、液体材料の滴下口の端面に微小な溝等からなる切断痕が存在するため、毛細管現象により、液体材料が滴下口から吐出する際に切断痕に液体材料が残存する。さらに、レジストや絶縁膜形成用の液体材料は大気中で溶剤が揮発し、比較的短時間で固化するものが多い。このため、滴下口の端面に残存した液体材料の溶剤が蒸発する結果、ノズル端面に液体材料の固化物が形成される。この固化物は、液体材料の吐出時における衝撃等によりノズル端面から剥離し、ウェーハ上に落下することとなる。こうしてノズル端面からウェーハ等の基板上に落下した液体材料の固化物は、薄膜の膜厚異常を引き起こし、また、ウェーハに形成する半導体装置等の不良の一因となる。
【0026】
上述のような従来の塗布装置におけるノズルに対して、本実施形態による塗布装置におけるノズル42は、図3(c)に示すように、滴下口の端面56が研磨加工により平滑化されている。研磨加工を用いた平滑化により滴下口の端面56の表面粗さを低減することで、端面56における毛細管現象の発生が抑制される。このため、滴下口の端面56での液体材料の残存を抑制し、端面56での液体材料の固化を抑制することができる。したがって、ノズル42からのウェーハ10表面への固化物の落下を抑制することができるので、ウェーハ10上に形成すべき薄膜の膜厚異常や、ウェーハ10に形成する半導体装置等の信頼性の低下を抑制することができる。
【0027】
ノズル42の材料としては、研磨加工により滴下口の端面を平滑化することができるものであればよく、樹脂や、ステンレス等の金属等を用いることができる。かかる材料よりなるノズル42の滴下口の端面56の表面粗さが、粗さ形状のパラメータである最大高さRyで表した場合に、例えば100μm以下、より望ましくは10μm以下となるまで研磨加工により平滑化する。なお、最大高さRyは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定し、この値をマイクロメートル(μm)で表したものをいう。なお、算術平均粗さRa、十点平均粗さRz等の他の表面粗さを表すパラメータを指標に、ノズル42の滴下口の平滑化を行ってもよい。
【0028】
ノズル42の滴下口の端面56の研磨加工の方法としては、例えば機械研磨等を用いることができる。ステンレス等の金属製のノズルの場合には、電解研磨によりノズルの滴下口の端面を平滑化して表面粗さを低減してもよい。
【0029】
なお、ノズル42の滴下口の端面56の表面粗さは、上記数値範囲のものに限定されるものではない。ノズル42から滴下される液体材料の粘度、比重、分子量等の特性や、滴下される液体材料とノズル材料との接触角等に応じて、ノズル42の滴下口の端面56での液体材料の残存が抑制されるように研磨による平滑化を行えばよい。
【0030】
次に、本実施形態による塗布装置を用いた液体材料のウェーハへの塗布方法について図1を用いて説明する。
【0031】
まず、ウェーハ搬送装置30により、収容部12内のポッド28からウェーハ10を取り出し、ウェーハ搬送装置26に渡す。次いで、ウェーハ搬送装置26により、ウェーハ10を定温化部14に搬送し、定温化部14内の恒温プレート32上にウェーハ10を載置する。その後、ウェーハ10の温度が所定の温度で安定するまで、恒温プレート32上にウェーハ10を載置する。
【0032】
ウェーハ10の温度が所定の温度で安定した後、ウェーハ搬送装置26により、定温化部14から塗布処理部16にウェーハ10を搬送し、塗布処理部16のチャック40上にウェーハ10を保持する。
【0033】
次いで、チャック40により、ウェーハ10を水平面内で回転させる。続いて、ノズル42に液体材料を送り、水平面内で回転しているウェーハ10表面に所定の量の液体材料をノズル42から滴下する。こうして、スピン塗布法により、ウェーハ10表面に絶縁膜形成用の液体材料を塗布する。このとき、本実施形態による塗布装置におけるノズル42は、研磨加工により滴下口の端面56が平滑化され表面粗さが低減されているので、滴下口56の端面での液体材料の残存が抑制される。この結果、ノズル42の滴下口の端面56での液体材料の固化が抑制され、ウェーハ10上への異物の落下を抑制することができる。
【0034】
液体材料の塗布終了後、ウェーハ搬送装置26により、塗布処理部16から第1の熱処理部18にウェーハ10を搬送し、第1の熱処理部18内のホットプレート48上にウェーハ10を載置する。続いて、第1の熱処理部18内のホットプレート48により、所定の温度にウェーハ10を加熱する。
【0035】
続いて、第1の熱処理部18における熱処理と同様にして、段階的に熱処理の温度を上昇しながら、第2及び第3の熱処理部20、22によりウェーハ10の熱処理を行う。こうして、第1乃至第3の熱処理部18、20、22による段階的な熱処理によって、有機溶剤を含んだ塗布直後の液体材料を乾燥、固化していく。なお、本実施形態では3段階の熱処理を行っているが、熱処理の段階数や加熱温度等の条件は、ウェーハ10上に塗布する液体材料の種類等に応じて適宜設定することができる。
【0036】
第3の熱処理部22におけるウェーハ10の熱処理終了後、ウェーハ搬送装置26により、第3の熱処理部22から冷却処理部24にウェーハ10を搬送し、冷却処理部24内のクーリングプレート54上にウェーハ10を載置する。続いて、クーリングプレート54により、ウェーハ10を冷却する。なお、本実施形態では1段階の冷却処理を行っているが、冷却処理の段階数や冷却温度等の条件は、ウェーハ10に塗布する液体材料の種類等に応じて適宜設定することができる。
【0037】
以上のようにしてウェーハ10上に絶縁膜形成用の液体材料が塗布され、熱処理及び冷却処理を経て、ウェーハ10上に絶縁膜が形成される。
【0038】
次いで、ウェーハ搬送装置26、30により、ウェーハ10を冷却処理部24から再び収容部12へ搬送し、ポッド28内にウェーハ10を収容する。こうして、本実施形態による塗布装置を用いた液体材料の塗布を終了する。
【0039】
このように、本実施形態によれば、液体材料を滴下するためのノズル42の滴下口の端面56が研磨加工により平滑化され表面粗さが低減されているので、滴下口の端面56における液体材料の残存を抑制することができる。これにより、ノズル42の滴下口の端面56における液体材料の固化を抑制することができ、液体材料を塗布するウェーハ10上に、液体材料が固化した異物が落下するのを抑制することができる。
【0040】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による塗布装置について図5を用いて説明する。図5は本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。なお、図1及び図2に示す第1実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【0041】
本実施形態による塗布装置の基本構成は、第1実施形態による塗布装置とほぼ同様である。本実施形態による塗布装置は、液体材料を滴下するためのノズルが、成形面が平滑化された金型等を用いた射出成形により作製されたものであることに主たる特徴がある。成形面が平滑化された金型を用いた射出成形によりノズルを作製することにより、表面粗さが低減された平滑な端面を有するノズルを得ることができるので、第1実施形態による場合と同様に、ノズルの滴下口の端面での液体材料の残存を抑制することができる。
【0042】
以下、本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法について図5を用いて説明する。
【0043】
図5(a)は、本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製に用いる金型を示す断面図である。図示するように、土台60中央に、液体材料が通過するノズルの中空部を形成するためのシャフト62が垂直に設けられている。土台60上には、シャフト62を中心として、ノズルの外壁の形状を有する2つの金型64a、64bが対向して合わせられた状態で配置されている。土台60のシャフト62と、シャフト60を中心に配置された金型64a、64bとにより、ノズルの形状を有し樹脂材料が充填される環状空間部66が形成されている。土台60側の端面が、ノズルの滴下口の端面となる。環状空間部66を形成する成形面は、例えば電解研磨等により平滑化されている。
【0044】
なお、本実施形態による塗布装置におけるノズルの滴下口の端面の表面粗さは、射出成形に用いる土台60の樹脂材料と接する成形面の表面粗さにより決定される。したがって、本実施形態による塗布装置のノズルの滴下口の端面の表面粗さも、第1実施形態による場合と同様に、最大高さRyで表した場合に、所望の値、例えば100μm以下、より望ましくは10μm以下となるように、ノズル材料の樹脂と接する土台60の成形面の表面粗さを設定する必要がある。
【0045】
ノズルを作製する際には、図5(a)に示す土台60及び金型64a、64bにより形成された環状空間部66に、ノズルの材料となる液体状の樹脂材料68aを充填する(図5(b)を参照)。ノズルの材料となる樹脂材料としては、熱可塑性樹脂等を用いることができる。具体的には、例えば、PTFE(polytetrafluoroethylene)、PFA(tetrafluoroethylene-perfluoro alkyl vinyl ether copolymer)、PETFE(poly(ethylene tetrafluoroethylene))等をノズルの材料として用いることができる。
【0046】
次いで、環状空間部66に充填された液体状の樹脂材料68aが固化した後、2つの金型64a、64bを固化した樹脂材料68bの側方に引き離す(図5(c)を参照)。
【0047】
続いて、土台60を引き下げ、ノズルの形状に固化した樹脂材料68bから土台のシャフト62を引き抜く。或いは、ノズルの形状に固化した樹脂材料68bを引き上げ、樹脂材料68bから土台60のシャフト62を引き抜く。
【0048】
こうして、固化した樹脂材料68bからなる本実施形態による塗布装置のノズルが作製される。
【0049】
上述のように、本実施形態による塗布装置のノズルは、成形面が平滑化された金型を用いた樹脂材料の射出成形により作製されたものであるため、ノズルの滴下口の端面に刃物による切断痕が形成されることはない。これにより、従来の樹脂製配管を切断して作製されるノズルと比較して、ノズルの滴下口の端面の表面粗さを十分に低減することができる。この結果、ノズルの滴下口の端面での毛細管現象の発生が抑制され、滴下口の端面における液体材料の残存を抑制することができ、液体材料の滴下口の端面での固化を抑制することができる。この結果、液体材料が固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【0050】
なお、本実施形態では、樹脂材料を用いて射出成形によりノズルを形成したが、ノズルの材料は樹脂に限定されるものではなく、射出成形により形成できるものであればよい。
【0051】
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態による塗布装置について図6を用いて説明する。図6は本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。なお、図1及び図2に示す第1実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【0052】
本実施形態による塗布装置の基本構成は、図1及び図2に示す第1実施形態による塗布装置とほぼ同様である。本実施形態による塗布装置は、液体材料が滴下するためのノズルの滴下口の端面が金型を用いて平滑化され、ノズル端面の表面粗さが低減されたものであることに主たる特徴がある。
【0053】
以下、本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法について図6を用いて説明する。
【0054】
まず、樹脂等から切削加工等により作製されたノズル70を、ノズル70とほぼ同一形状の環状空間部72を有する金型74に嵌め込む(図6(a)、図6(b)を参照)。
【0055】
次いで、金型74を、ノズル70の材質が塑性変形する程度の温度にまで加熱する。この加熱により、金型74に嵌め込まれたノズル70は塑性変形する。塑性変形することにより、切削加工等によりノズル70の滴下口の端面に形成されていた加工痕は消失し、滴下口の端面は、金型面により平坦化される。
【0056】
金型74によりノズル70を所定の時間加熱した後、金型74の加熱を停止し、金型74に嵌め込まれたノズル70を冷却する。
【0057】
次いで、ノズル70が十分に冷却され固化した後、ノズル70を金型74より取り出す(図6(c)を参照)。
【0058】
こうして、本実施形態による塗布装置におけるノズルが作製される。
【0059】
上述のように、本実施形態による塗布装置におけるノズルは、金型74を用いて樹脂等からなるノズル70を塑性変形させた後に再び固化したものであるので、ノズル70の滴下口の端面に形成されていた加工痕が消失し、滴下口の端面が平滑化され表面粗さが低減されている。したがって、第1及び第2実施形態による場合と同様に、ノズルの滴下口の端面での毛細管現象の発生が抑制され、滴下口の端面での液体材料の残存を抑制することができ、滴下口の端面での液体材料の固化を抑制することができる。この結果、液体材料が固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【0060】
なお、本実施形態による塗布装置におけるノズルの滴下口の端面の表面粗さも、第2実施形態による場合と同様に、ノズル70を塑性変形するための金型の成形面の表面粗さにより決定される。したがって、本実施形態による塗布装置のノズルの滴下口の端面の表面粗さも、第1及び第2実施形態による場合と同様に、最大高さRy表した場合に、所望の値、例えば100μm以下、より望ましくは10μm以下となるように、金型74の成形面の表面粗さを設定する必要がある。
【0061】
[第4実施形態]
本発明の第4実施形態による塗布装置について説明する。図7は本実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。なお、図1及び図2に示す第1実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【0062】
本実施形態による塗布装置の基本構成は、図1及び図2に示す第1実施形態による塗布装置とほぼ同様である。本実施形態による塗布装置は、液体材料を滴下するためのノズルの滴下口の端面を含むノズル先端部が、疎水化されていることに主たる特徴がある。
【0063】
図7に示すように、本実施形態による塗布装置におけるノズルは、樹脂を切削加工することにより作製したノズル76の先端の周壁及び滴下口の端面に、例えばシリコンカーバイド(SiC)膜からなる疎水性被膜78が形成されたものである。この疎水性被膜78により、滴下口の端面を含むノズル76先端部が疎水化されている。SiC膜からなる疎水性被膜78は、例えばプラズマCVD法により、ノズル76の先端部の周壁及び滴下口の端面に形成することができる。
【0064】
このように、疎水性被膜78によってノズル76の滴下口の端面が疎水化されていることにより、ノズル76端面における液体材料の残存を抑制することができ、液体材料の端面での固化を抑制することができる。この結果、液体材料が固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【0065】
なお、本実施形態では、ノズルの滴下口の端面を含むノズル先端部分が疎水化されているが、滴下口の端面が疎水化されていればよく、滴下口の端面以外の部分が疎水化されていなくてもよい。
【0066】
また、本実施形態では、疎水性被膜78としてSiC膜からなるものを用いたが、疎水性被膜78はこれに限定されるものではなく、例えば、SiC膜の他、シリコン窒化膜等を疎水性被膜78として用いることができる。
【0067】
また、本実施形態では、樹脂を切削加工することにより作製したノズル76の滴下口の端面を含む先端部に疎水性被膜78を形成したが、第1乃至第3実施形態による場合において、本実施形態による場合と同様にして、ノズルに疎水性被膜78を形成してもよい。
【0068】
[第5実施形態]
本発明の第5実施形態による塗布装置について説明する。なお、図1及び図2に示す第1実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【0069】
ノズルから液体材料を滴下してウェーハ上に液体材料を塗布する塗布装置には、ノズル先端での液体材料の固化を防止するため、一般的に、液体材料の滴下後にノズル内の液体材料の一部を吸い上げるサックバック機構が設けられている。しかしながら、このようなサックバックにより、ノズルの滴下口近傍の内壁は大気に露出することとなり、液体材料が残存していると、滴下口近傍の内壁において液体材料が容易に固化してしまう。
【0070】
本実施形態による塗布装置におけるノズルは、サックバックにより大気に曝露されうるノズルの滴下口近傍の内壁が更に平滑化され表面粗さが低減されていることに主たる特徴がある。
【0071】
図8は、本実施形態による塗布装置におけるノズル先端部のサックバック前後の様子を示す断面図である。図8(a)は液体材料の滴下直後の様子を示し、図8(b)はサックバック後の様子を示している。
【0072】
図8(a)に示すように液体材料の滴下直後には、ノズル端部まで液体材料が満たされ、ノズル端部外側に液体材料が滴状になって付着している。
【0073】
図8(a)に示す状態からサックバックにより、図8(b)に示すように、ノズル内の液体材料の一部が吸い上げられる。これにより、ノズルの滴下口近傍の内壁80は大気に露出する。本実施形態による塗布装置におけるノズルは、このサックバックにより大気に露出しうるノズルの滴下口近傍の内壁80が平滑化され表面粗さが低減されている。
【0074】
ノズルの滴下口近傍の内壁が平滑化され表面粗さが低減されていることにより、滴下口近傍の内壁での液体材料の残存を抑制することができ、滴下口近傍の内壁での液体材料の固化を抑制することができる。これにより、液体材料が固化した異物のウェーハ上への固化物の落下を抑制することができる。
【0075】
ノズルの滴下口近傍の内壁の平滑化は、第1乃至第3実施形態による場合においてノズル端面を平滑化するために用いた手法と同様の手法により行うことができる。すなわち、ノズルの滴下口近傍の内壁を、機械研磨等の研磨加工により平滑化して表面粗さを低減してもよい。また、成形面が平滑化された金型を用いた射出成形によりノズルを作製することにより、ノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化して表面粗さを低減してもよい。さらに、切削加工等により作製したノズルを金型内で塑性変形させることにより、ノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化して表面粗さを低減してもよい。
【0076】
なお、ノズルの滴下口近傍の内壁の表面粗さは、第1乃至第3実施形態におけるノズル端面の場合と同様に、ノズルから滴下される液体材料の粘度、比重、分子量等の特性や、液体材料とノズル材料との接触角等に応じて適宜設定すればよい。例えば、ノズルの滴下口近傍の内壁の表面粗さを、最大高さRyで表した場合に、例えば100μm以下、より望ましくは10μm以下となるまで研磨加工等により平滑化する。
【0077】
なお、上述のようにノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化するとともに、或いは平滑化することに代えて、ノズルの滴下口近傍の内壁を、第4実施形態による場合と同様の手法により疎水化してもよい。ノズルの滴下口近傍の内壁が疎水化されていることにより、滴下口近傍の内壁における液体材料の残存を抑制することができ、滴下口近傍の内壁での液体材料の固化を抑制することができる。この結果、液体材料の固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【0078】
[変形実施形態]
本発明の上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【0079】
また、上記実施形態では、ウェーハ10上に液体材料を塗布する場合を例に説明したが、液晶装置等に用いるガラス基板等の種々の基板へ液体材料を塗布する塗布装置に本発明を適用することができる。
【0080】
また、本発明による塗布装置におけるノズルの形状やサイズは特に限定されるものではなく、塗布する液体材料の特性、1回の塗布量等に応じて適宜設定することができる。
【0081】
また、第1乃至第4実施形態による場合の端面が平滑化又は疎水化されているノズルについて、第5実施形態による場合と同様にして、ノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化又は疎水化してもよい。
【0082】
(付記1) 基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されていることを特徴とする塗布装置。
【0083】
(付記2) 付記1記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかは、研磨加工されていることを特徴とする塗布装置。
【0084】
(付記3) 付記1記載の塗布装置において、前記ノズルは、射出成形により作製されたものであることを特徴とする塗布装置。
【0085】
(付記4) 付記1記載の塗布装置において、前記ノズルは、加熱により塑性変形した後に再固化したものであることを特徴とする塗布装置。
【0086】
(付記5) 付記1乃至4のいずれかに記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかの表面粗さは、最大高さ100μm以下の粗さであることを特徴とする塗布装置。
【0087】
(付記6) 付記5記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかの表面粗さは、最大高さ10μm以下の粗さであることを特徴とする塗布装置。
【0088】
(付記7) 付記1乃至6のいずれかに記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されていることを特徴とする塗布装置。
【0089】
(付記8) 基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されていることを特徴とする塗布装置。
【0090】
(付記9) 付記7又は8記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかには、疎水性被膜が形成されていることを特徴とする塗布装置。
【0091】
(付記10) 基板上に液体材料を塗布するための塗布装置に用いられるノズルであって、滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化又は疎水化されていることを特徴とするノズル。
【0092】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置において、ノズルの滴下口の端面及び滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化され表面粗さが低減されているので、滴下口における液体材料の残存を抑制することができる。これにより、ノズルの滴下口の端面における液体材料の固化を抑制することができ、液体材料を塗布する基板上に、液体材料が固化した異物が落下するのを抑制することができる。
【0093】
また、本発明によれば、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置において、ノズルの滴下口の端面及び滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されているので、滴下口における液体材料の残存を抑制することができる。これにより、ノズルの滴下口の端面における液体材料の固化を抑制することができ、液体材料を塗布する基板上に、液体材料が固化した異物が落下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による塗布装置の全体構成を示す上面図である。
【図2】本発明の第1実施形態による塗布装置における塗布処理部の構造を示す断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【図4】従来の塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。
【図6】本発明の第3実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。
【図7】本発明の第4実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【図8】本発明の第5実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【符号の説明】
10…ウェーハ
12…収容部
14…定温化部
16…塗布処理部
18…第1の熱処理部
20…第2の熱処理部
22…第3の熱処理部
24…冷却処理部
26…ウェーハ搬送装置
28…ポッド
30…ウェーハ搬送装置
32…恒温プレート
34…塗布室
36…アウターカップ
38…インナーカップ
40…チャック
42…ノズル
44…配管
46…排出口
48、50、52…ホットプレート
54…クーリングプレート
56…端面
58…端面
59…切断痕
60…土台
62…シャフト
64a、64b…金型
66…環状空間部
68a、68b…樹脂材料
70…ノズル
72…環状空間部
74…金型
76…ノズル
78…疎水性被膜
80…滴下口近傍の内壁
Claims (5)
- 基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、
前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されている
ことを特徴とする塗布装置。 - 請求項1記載の塗布装置において、
前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかは、研磨加工されている
ことを特徴とする塗布装置。 - 請求項1記載の塗布装置において、
前記ノズルは、射出成形により作製されたものである
ことを特徴とする塗布装置。 - 請求項1記載の塗布装置において、
前記ノズルは、加熱により塑性変形した後に再固化したものである
ことを特徴とする塗布装置。 - 基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、
前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されている
ことを特徴とする塗布装置。
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JP2004202432A5 JP2004202432A5 (ja) | 2005-10-27 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004202432A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008119610A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Yokogawa Electric Corp | 液体供給装置 |
JP2019036410A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池の製造方法 |
JP2022526693A (ja) * | 2019-02-01 | 2022-05-26 | エックスティーピーエル エス.アー. | 流体印刷装置 |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002376676A patent/JP2004202432A/ja active Pending
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