JP2015112511A - Coating film formation method and coating film formation device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating film formation method and a coating film formation device capable of forming continuously, stably and repeatedly a coating film having a uniform film thickness on a circular substrate by using a slit die, while maintaining a far higher coating liquid utilization rate than a spin coat method.SOLUTION: In a coating film formation method, a mask material with a thickness of 50 μm or less having a similar figure to a substrate and a smaller opening part than the substrate is placed on the substrate so that the opening part is opened only to the upside of the substrate, and after forming each film of coating liquid having approximately the same thickness on the substrate exposed to the opening part and on the mask material, the film of the coating liquid formed on the mask material is removed together with the mask material.

Description

本発明は、半導体装置の製造において、基板上への塗布膜形成方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a coating film on a substrate in the manufacture of a semiconductor device.

半導体装置の製造において、塗布液を基板表面のほぼ全面に塗布して、フォトレジスト等の感光性被膜、層間絶縁膜、異方性導電膜や絶縁性接着材等の塗布膜を形成する場合がある。その際、基板表面に塗布液を滴下等の方法で供給し、基板を吸着保持しつつ回転させ、遠心力で塗布液を基板表面に広げるスピンコート法が古くから採用されてきた。   In the manufacture of semiconductor devices, a coating solution may be applied to almost the entire surface of a substrate to form a photosensitive film such as a photoresist, an interlayer insulating film, an anisotropic conductive film or an insulating adhesive. is there. At that time, a spin coating method has been used for a long time, in which a coating solution is supplied to the substrate surface by a method such as dropping, rotated while adsorbing and holding the substrate, and spreading the coating solution on the substrate surface by centrifugal force.

しかし、スピンコート法は、均一な膜厚分布で塗布膜を形成できるものの、（１）高価な塗布液の利用率が極端に低い、（２）膜厚分布の制御が困難、（３）適用可能な塗布液に粘度や溶媒の制約が多い、（４）基板の大型化・大径化に伴い装置が大型化する、等の問題があるため、代替する方法としてダイコート法が提案されている。   However, although the spin coating method can form a coating film with a uniform film thickness distribution, (1) the utilization rate of the expensive coating solution is extremely low, (2) it is difficult to control the film thickness distribution, (3) application Die coating methods have been proposed as an alternative method because there are problems such as many restrictions on the viscosity and solvent of possible coating liquids, and (4) the size of the apparatus increases as the substrate size and diameter increase. .

ダイコート法は、スリットダイと基板とのすきま、すなわちクリアランスを一定に保ち、スリットダイの長手方向に均一な間隙のスリットから塗布液を一定幅で矩形の基板上に一様に吐出し、スリットダイと基板間に液溜りであるビードを形成しつつ、スリットダイを基板に対して相対的に移動させて塗布膜を形成する方法である。この方法では、吐出された塗布液がそのまま基板上で塗布膜を形成するので塗布液の利用効率が高く、比較的容易に均一な膜厚が得られる、という特長がある。しかし、ウェハ等の円形基板へ適用する際には、刻々と塗布幅が変化する基板に対して、ビードを安定して形成する等の工夫が必要である。   In the die coating method, the clearance between the slit die and the substrate, that is, the clearance is kept constant, and the coating liquid is uniformly discharged onto a rectangular substrate with a constant width from a slit having a uniform gap in the longitudinal direction of the slit die. And forming a coating film by moving the slit die relative to the substrate while forming a bead as a liquid pool between the substrate and the substrate. This method is characterized in that since the discharged coating liquid forms a coating film on the substrate as it is, the utilization efficiency of the coating liquid is high and a uniform film thickness can be obtained relatively easily. However, when applied to a circular substrate such as a wafer, it is necessary to devise such as stably forming beads on a substrate whose coating width changes every moment.

特許文献１には、スリットの出口である吐出口の幅を、円形基板に対応して刻々と変化させながら塗布液を吐出して、円形基板に塗布する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a technique for discharging a coating liquid while changing the width of a discharge port, which is an exit of a slit, in correspondence with a circular substrate and applying the coating liquid to the circular substrate.

また特許文献２には、円形基板を載置するステージの落とし込んだ部分の内壁の塗布液接触角を規定することで、安定して均一な塗布が可能な技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 discloses a technique that enables stable and uniform application by defining the contact angle of the coating liquid on the inner wall of the dropped portion of the stage on which the circular substrate is placed.

スリットダイで円形基板上に塗布膜を形成するのは難度が高いため、特許文献３には、円形基板の周縁部位を除く全面に塗布液を塗布するための大きな開口を有するマスクを平面基板に重ね合わせた状態で、ブレードで塗布液を移動させて開口内に流し込み円形基板上に塗布する技術が示されている。   Since it is difficult to form a coating film on a circular substrate with a slit die, Patent Document 3 discloses that a flat substrate is provided with a mask having a large opening for coating the coating liquid on the entire surface excluding the peripheral portion of the circular substrate. A technique is shown in which a coating liquid is moved by a blade in a superposed state, poured into an opening, and coated on a circular substrate.

特開平１０−９９７６４号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-99764 特開２００５−７１７号公報JP-A-2005-717 特開２００６−２２４０５９号公報JP 2006-224059 A

しかしながら先に説明した従来技術には、次のような問題点がある。   However, the prior art described above has the following problems.

まず特許文献１の手段では、塗布幅が刻々と変化するために、メニスカス（ビード）が安定せず、幅方向（スリットダイの長手方向）に膜厚が均一な塗布膜が形成できない。   First, in the means of Patent Document 1, since the coating width changes every moment, the meniscus (bead) is not stable, and a coating film having a uniform film thickness cannot be formed in the width direction (longitudinal direction of the slit die).

また特許文献２の手段では、落とし込んだ部分の内壁に一度塗布液が付着すると所期の接触角を維持できず、連続して均一な塗布が行えず、さらにまた円形基板裏面への塗布液の付着（裏回り）もゼロにできない。さらに特許文献３のブレードによる塗布液移動やマスクで区画された領域である開口内への流し込みでは、スリットダイのように全面にわたって均一な膜厚の塗布膜を形成できない。   Further, in the method of Patent Document 2, once the coating liquid adheres to the inner wall of the dropped portion, the intended contact angle cannot be maintained, continuous uniform coating cannot be performed, and furthermore, the coating liquid on the back surface of the circular substrate cannot be maintained. Adhesion (back) cannot be reduced to zero. Further, when the coating liquid is moved by the blade of Patent Document 3 or poured into an opening that is a region partitioned by a mask, a coating film having a uniform film thickness cannot be formed over the entire surface like a slit die.

この発明は、上述の事情に基づいて行ったもので、その目的とするところは、
スリットダイを用いて、スピンコート法よりもはるかに高い塗布液利用率を維持しつつ、円形基板上に均一な膜厚の塗布膜を、繰り返し連続して安定に形成できる手段を提供することにある。 This invention was made based on the above-mentioned circumstances, and its intended place is:
To provide means capable of repeatedly and stably forming a coating film having a uniform film thickness on a circular substrate while maintaining a coating liquid utilization rate much higher than that of a spin coating method using a slit die. is there.

上記本発明の目的は、以下に述べる手段によって達成される。   The object of the present invention is achieved by the means described below.

本発明の塗布膜形成方法は、基板と相似形で前記基板よりも小さい開口部を有する厚さ５０μｍ以下のマスク材を前記開口部が前記基板上のみに開口するように前記基板上に載置する工程と、前記開口部に露出する前記基板とマスク材の上に、前記基板とマスク材に対して相対移動するスリットダイから塗布液を吐出して、略同一厚さの前記塗布液の膜を形成する工程と、前記基板表面周縁部を覆う前記マスク材とその上に形成された前記塗布液の膜を共に除去する工程と、を含むことを特徴とする。   In the coating film forming method of the present invention, a mask material having a thickness similar to that of a substrate and having an opening smaller than the substrate and having a thickness of 50 μm or less is placed on the substrate so that the opening opens only on the substrate. And a coating liquid is ejected from a slit die that moves relative to the substrate and the mask material onto the substrate and the mask material exposed to the opening, thereby forming a film of the coating liquid having substantially the same thickness. And a step of removing both the mask material covering the peripheral edge of the substrate surface and the film of the coating liquid formed thereon.

ここで、前記略同一厚さの前記塗布液の膜を形成する工程の後に、前記塗布液の膜の液流動性を減じるように塗布液を乾燥または硬化する工程をさらに含むことが好ましい。   Here, it is preferable that the method further includes a step of drying or curing the coating solution so as to reduce the fluidity of the coating solution film after the step of forming the coating solution film having substantially the same thickness.

本発明の塗布膜形成装置は、基板と相似形で前記基板よりも小さい開口部を有する厚さ５０μｍ以下のマスク材を前記開口部が前記基板上のみに開口するように前記基板上に載置する載置手段と、前記基板の基板支持部と前記マスク材を支持するマスク支持部とを備えるテーブルと、前記基板とマスク材の上に塗布液を吐出して略同一厚さの前記塗布液の膜を形成するスリットダイと、前記スリットダイと前記テーブルを相対移動させる駆動装置と、塗布後に前記マスク材を上下方向に保持するマスク保持装置と、略同一厚さに塗布されたマスク材と基板を引き離すために前記マスク材と前記テーブルを上下方向に相対的に移動させる昇降装置と、を備えたことを特徴とする。   In the coating film forming apparatus of the present invention, a mask material having a thickness similar to that of a substrate and having an opening smaller than the substrate and having a thickness of 50 μm or less is placed on the substrate so that the opening opens only on the substrate. And a table having a substrate support part of the substrate and a mask support part for supporting the mask material, and the coating liquid having substantially the same thickness by discharging a coating liquid onto the substrate and the mask material. A slit die that forms the film, a drive device that relatively moves the slit die and the table, a mask holding device that holds the mask material in the vertical direction after application, and a mask material that is applied to substantially the same thickness An elevating device that moves the mask material and the table relative to each other in the vertical direction to separate the substrate is provided.

さらに前記塗布液の膜の液流動性を減じる塗布液の乾燥または硬化手段を備えることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to provide a coating solution drying or curing means for reducing the fluidity of the coating solution film.

本発明によれば、円形基板よりも小さい円形開口部のマスク材を円形基板に載置してから、スリットダイから塗布液を吐出して円形基板とマスク材上に一定幅で略同一で均一な膜厚の塗布膜を形成するのであるから、マスク材とその上に形成された塗布膜を共に除去することにより、円形基板上に全面に均一膜厚の円形の塗布膜を残すことができる。また新たに円形基板とマスク材を供給することにより、繰り返し連続して円形基板上に均一な膜厚の円形の塗布膜を安定して形成することが可能となる。   According to the present invention, a mask material having a circular opening smaller than the circular substrate is placed on the circular substrate, and then the coating liquid is discharged from the slit die so that the circular substrate and the mask material are substantially identical and uniform on the circular substrate and the mask material. Since a coating film having a uniform thickness is formed, by removing both the mask material and the coating film formed thereon, a circular coating film having a uniform thickness can be left on the entire surface of the circular substrate. . Further, by newly supplying a circular substrate and a mask material, a circular coating film having a uniform film thickness can be stably formed on the circular substrate continuously and continuously.

さらに円形基板とマスク材上に形成された塗布膜の液流動性を乾燥または硬化により減じてからマスク材とその上に形成された塗布膜を共に除去できるようにもしたので、円形基板とマスク材の境界部で塗布膜が容易に分離し、より一層均一な膜厚の円形の塗布膜を円形基板上に形成することが可能となる。   Furthermore, since the liquid fluidity of the coating film formed on the circular substrate and the mask material is reduced by drying or curing, both the mask material and the coating film formed thereon can be removed. The coating film is easily separated at the boundary between the materials, and a circular coating film having a more uniform film thickness can be formed on the circular substrate.

またさらに円形基板の直径をよりわずかに大きな塗布幅寸法の矩形状に塗布膜を形成できるので、マスク材上の塗布膜を除去しても、スピンコート法よりもはるかに高い塗布液利用率が実現し、低コストでの塗布膜形成が可能となる。   Furthermore, since the coating film can be formed in a rectangular shape with a slightly larger coating width dimension than the diameter of the circular substrate, even if the coating film on the mask material is removed, the coating liquid utilization rate is much higher than that of the spin coating method. This realizes the formation of a coating film at a low cost.

本発明の塗布膜形成装置である塗布装置１を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the coating device 1 which is a coating film formation apparatus of this invention. テーブル４０上のマスク材１０を示す拡大斜視図である。3 is an enlarged perspective view showing a mask material 10 on a table 40. FIG. 本発明の塗布膜形成方法を枚葉状のマスク材１０に適用してステップ的に示す説明図である。It is explanatory drawing shown in steps by applying the coating film formation method of this invention to the sheet-like mask material. マスク材３００の構成を示す拡大斜視図である。4 is an enlarged perspective view showing a configuration of a mask material 300. FIG. 本発明の別の塗布膜形成装置である塗布装置１００を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the coating device 100 which is another coating film forming apparatus of this invention. 連続マスク材１１０の構成を示す拡大斜視図である。3 is an enlarged perspective view showing a configuration of a continuous mask material 110. FIG. 本発明の塗布膜形成方法を連続マスク材１１０に適用してステップ的に示す説明図である。It is explanatory drawing shown in steps by applying the coating film formation method of this invention to the continuous mask material 110. FIG.

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の塗布膜形成装置である塗布装置１を示す正面断面図、図２はテーブル４０上のマスク材１０を示す拡大斜視図、である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front sectional view showing a coating apparatus 1 which is a coating film forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a mask material 10 on a table 40.

まず図１を参照して塗布装置１は、塗布機本体３と、枚葉状のマスク材１０を保持して搬送するマスク材載置機６０とから構成されている。さらに塗布機本体３は、円形状の基板２とマスク材１０を支持するテーブル４０、テーブル４０を上下方向に自在に昇降させる昇降装置５０、基板２とマスク材１０上に塗布液を吐出して塗布膜を形成するスリットダイ２０、スリットダイ２０を保持する門型ガントリー７０を備えている。門型ガントリー７０は、テーブル４０の幅方向(紙面に垂直な方向)であるＹ方向両側に一対あるガイドレール４に、一対のリニア軸受７２を介して係合し、図示されない駆動装置によって、矢印で示すＸ方向にスリットダイ２０をテーブル４０に対して自在に相対移動させることができる。なお一対のガイドレール４は、複数の支柱６に支えられている。また門型ガントリー７０は、一対のリニア軸受７２上に固定されている一対の柱７４と、一対の柱７４をＹ方向に連結するステー７６とを備えて、門型に構成されている。一対の柱７４には、それぞれに上下方向であるＺ方向に移動する一対のＺ軸受７８が備えられている。この一対のＺ軸受７８はＹ方向に延びるＬ型ブラケット８０で連結されており、Ｌ型ブラケット８０に固定されているスリットダイ２０を、図示されない駆動装置によってＺ方向に自在に往復動させることができる。   First, referring to FIG. 1, a coating apparatus 1 includes a coating machine main body 3 and a mask material placing machine 60 that holds and conveys a sheet-like mask material 10. Further, the coating machine main body 3 discharges the coating liquid onto the circular substrate 2 and the table 40 that supports the mask material 10, the lifting device 50 that lifts and lowers the table 40 freely in the vertical direction, and the substrate 2 and the mask material 10. A slit die 20 for forming a coating film and a portal gantry 70 for holding the slit die 20 are provided. The portal gantry 70 is engaged with a pair of guide rails 4 on both sides in the Y direction, which is the width direction of the table 40 (direction perpendicular to the paper surface), via a pair of linear bearings 72, and an arrow (not shown) The slit die 20 can be freely moved relative to the table 40 in the X direction indicated by. The pair of guide rails 4 are supported by a plurality of support columns 6. The portal gantry 70 includes a pair of columns 74 fixed on the pair of linear bearings 72 and a stay 76 that connects the pair of columns 74 in the Y direction, and is configured in a portal shape. Each of the pair of pillars 74 is provided with a pair of Z bearings 78 that move in the Z direction, which is the vertical direction. The pair of Z bearings 78 are connected by an L-shaped bracket 80 extending in the Y direction, and the slit die 20 fixed to the L-shaped bracket 80 can be freely reciprocated in the Z direction by a driving device (not shown). it can.

スリットダイ２０は、フロントリップ２２とリアリップ２４をＸ方向に重ね合わせて構成されている。フロントリップ２２内には長手方向であるＹ方向に伸びるマニホールド２６が設けられており、このマニホールド２６の下方にスリット２８が連通して形成されている。スリット２８のＸ方向の間隔がリップ間隙となる。このスリット２８もスリットダイ２０の長手方向に伸びている。スリット２８の下端がスリットダイ２０の最下端面、すなわち最も下側に位置する先端部である吐出口面３２で開口して、吐出口３０を形成する。   The slit die 20 is configured by overlapping a front lip 22 and a rear lip 24 in the X direction. A manifold 26 extending in the Y direction, which is the longitudinal direction, is provided in the front lip 22, and a slit 28 is formed below the manifold 26 so as to communicate therewith. An interval in the X direction of the slit 28 is a lip gap. The slit 28 also extends in the longitudinal direction of the slit die 20. The lower end of the slit 28 opens at the lowermost end surface of the slit die 20, that is, the discharge port surface 32, which is the tip portion located on the lowermost side, thereby forming the discharge port 30.

このスリットダイ２０を基板２と小さなすきま（クリアランス）を形成するまで基板２に近接させる。そして、図示しない供給装置から塗布液を供給して吐出口３０から吐出し、スリットダイ２０の先端の吐出口面３２と基板２の間で液溜りであるビードを形成しながらスリットダイ２０をＸ方向に一定速度で移動させると、吐出口３０のＹ方向長さである塗布幅Ｗにて、マスク材１０と基板２上に一定厚さの塗布膜を形成することができる。   The slit die 20 is brought close to the substrate 2 until a small gap (clearance) is formed with the substrate 2. Then, the coating liquid is supplied from a supply device (not shown) and discharged from the discharge port 30, and the slit die 20 is moved to X while forming a bead as a liquid pool between the discharge port surface 32 at the tip of the slit die 20 and the substrate 2. When the film is moved in the direction at a constant speed, a coating film having a certain thickness can be formed on the mask material 10 and the substrate 2 with the coating width W that is the length of the discharge port 30 in the Y direction.

次に図２（ａ）を見ると、テーブル４０に吸着保持されている基板２とマスク材１０が拡大して斜視図で示されている。図２（ｂ）では、テーブル４０からマスク材１０を上下方向に持ち上げた状態が示されているが、これより基板２とテーブル４０のマスク材保持面４２の上にマスク材１０があることがわかる。またマスク材１０には開口部となる円形の開口１２が設けられており、その直径ｄｍは基板２の直径ｄＳよりも小さい。すなわち、基板２はその相似形となる開口１２の直径ｄｍのみに開口して外部に露出することになる。基本的にはマスク材１０は基板２の表面周縁部を覆い、その開口１２によって基板２の表面中央部を露出する。このような位置関係になるように、マスク材載置機６０がマスク材１０を保持して基板２上に載置するので、マスク材載置機６０が載置手段となる。   Next, referring to FIG. 2A, the substrate 2 and the mask material 10 held by suction on the table 40 are enlarged and shown in a perspective view. FIG. 2B shows a state in which the mask material 10 is lifted up and down from the table 40. From this, the mask material 10 is present on the substrate 2 and the mask material holding surface 42 of the table 40. Recognize. The mask material 10 is provided with a circular opening 12 serving as an opening, and the diameter dm is smaller than the diameter dS of the substrate 2. That is, the substrate 2 opens only to the diameter dm of the opening 12 having a similar shape and is exposed to the outside. Basically, the mask material 10 covers the periphery of the surface of the substrate 2, and the central portion of the surface of the substrate 2 is exposed through the opening 12. Since the mask material placing machine 60 holds the mask material 10 and places it on the substrate 2 so as to have such a positional relationship, the mask material placing machine 60 becomes the placing means.

再び図１を参照するとテーブル４０の上部には、円形の基板２の下面９を図示しない吸着孔によって吸着保持する基板保持面４６と、マスク材１０の下面１６をこれまた図示しない吸着孔によって吸着保持するマスク材保持面４２が設けられている。基板保持面４６がテーブル４０の基板支持部、マスク材保持面４２がマスク材１０を支持するマスク支持部となる。基板保持面４６とマスク材保持面４２は上下方向におおよそ基板２の厚さ分だけ高さの差があり、マスク材保持面４２の方が上方にある。この構成によって基板２の上面８とマスク材保持面４２はほぼ同じ高さにあるので、マスク材保持面４２と面接触するマスク材１０の下面１６は、基板２の上面８とほぼ同じ高さとなって、周縁部で基板２の上面８と面接触する。また円形の基板２はシリコンウェハやガラスが用いられるが、その直径ｄＳよりも基板保持面４６は０．１〜２ｍｍだけ直径が大きな面となっている。これに対して、マスク材１０の開口１２の直径ｄｍは、基板２の直径ｄＳよりも、好ましくは０．１ｍｍから５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍから２ｍｍ小さくなっている。この開口１２では、基板２の上面８とマスク材１０の上面１４とでは、マスク材１０の厚さ分だけ段差がある。また基板２の上面８に対してマスク材保持面４２の上下方向位置は、きっちり一致していなくてもよく、好ましくは１ｍｍ低い位置から１ｍｍ高い位置の範囲に、より好ましくは０．５ｍｍ低い位置から０．５ｍｍ高い位置の範囲になるようにする。この範囲であれば、基板２の上面８とマスク材１０の上面１４との間の段差が小さく、さらにマスク材１０の厚さも５０μｍ以下で柔軟性があるので、マスク材１０の下面１６が基板２の上面８に密着して、両面間のシール性がえられる。この結果、マスク材１０の下面１６への塗布液の浸入を防止することができる。そしてこのようにテーブル４０に支持された基板２とマスク材１０に対して、スリットダイ２０がＸ方向に相対移動する。なおマスク材１０の下面１６に接着性や粘着性を付与して、基板２の上面８との密着をし易くしてシール性を向上させてもよい。   Referring again to FIG. 1, on the upper part of the table 40, the substrate holding surface 46 for sucking and holding the lower surface 9 of the circular substrate 2 by suction holes (not shown) and the lower surface 16 of the mask material 10 are sucked by the suction holes (not shown). A mask material holding surface 42 to hold is provided. The substrate holding surface 46 becomes a substrate support portion of the table 40, and the mask material holding surface 42 becomes a mask support portion that supports the mask material 10. There is a difference in height between the substrate holding surface 46 and the mask material holding surface 42 in the vertical direction by the thickness of the substrate 2, and the mask material holding surface 42 is on the upper side. With this configuration, since the upper surface 8 of the substrate 2 and the mask material holding surface 42 are substantially at the same height, the lower surface 16 of the mask material 10 in surface contact with the mask material holding surface 42 is substantially the same height as the upper surface 8 of the substrate 2. Thus, the peripheral surface comes into surface contact with the upper surface 8 of the substrate 2. In addition, a silicon wafer or glass is used for the circular substrate 2, but the substrate holding surface 46 has a diameter larger by 0.1 to 2 mm than the diameter dS. On the other hand, the diameter dm of the opening 12 of the mask material 10 is preferably 0.1 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 2 mm smaller than the diameter dS of the substrate 2. In the opening 12, there is a level difference between the upper surface 8 of the substrate 2 and the upper surface 14 of the mask material 10 by the thickness of the mask material 10. Further, the vertical position of the mask material holding surface 42 may not exactly coincide with the upper surface 8 of the substrate 2, and is preferably in the range of 1 mm lower position to 1 mm higher position, more preferably 0.5 mm lower position. In the range of 0.5 mm higher. Within this range, the level difference between the upper surface 8 of the substrate 2 and the upper surface 14 of the mask material 10 is small, and the thickness of the mask material 10 is also flexible at 50 μm or less. 2 is in close contact with the upper surface 8 to provide a sealing property between both surfaces. As a result, it is possible to prevent the coating liquid from entering the lower surface 16 of the mask material 10. The slit die 20 moves in the X direction relative to the substrate 2 and the mask material 10 supported by the table 40 in this way. Note that adhesiveness or tackiness may be imparted to the lower surface 16 of the mask material 10 to facilitate close contact with the upper surface 8 of the substrate 2 to improve sealing performance.

さらに基板保持面４６の下部には、基板２の下面９を支持して自在にＺ方向に昇降するリフトピン４８が設けられている。またテーブル４０の下部には、昇降装置５０があって、これを構成するピストン部５２とシリンダー部５４によって、テーブル４０を支持してＺ方向に自在に昇降させることができる。可動するピストン部５２の昇降動作は圧縮空気によって行われるが、モータ駆動で行ってもよい。リフトピン４８は、マスク材１０をマスク材載置機６０に保持して別のところに搬送し、上下方向に基板と干渉するものをなくしてから、駆動して基板２を昇降するようにする。なおリフトピン４８で持ち上げられた基板２は、図示しないハンドによりすくいあげられて次の工程に搬送される。またリフトピン４８だけを上昇させて、そこに図示しないハンドにより基板２を載置する時には、次にリフトピン４８を下降させて、基板２をテーブル４０の基板保持面４６上に載置する。   Further, below the substrate holding surface 46, lift pins 48 that support the lower surface 9 of the substrate 2 and freely move up and down in the Z direction are provided. Further, there is an elevating device 50 at the lower portion of the table 40, and the piston 40 and the cylinder 54 constituting the elevating device 50 can support the table 40 and elevate it freely in the Z direction. The raising / lowering operation of the movable piston portion 52 is performed by compressed air, but may be performed by motor driving. The lift pins 48 hold the mask material 10 on the mask material placing machine 60 and transport it to another place, remove the one that interferes with the substrate in the vertical direction, and then drive to raise and lower the substrate 2. The substrate 2 lifted by the lift pins 48 is picked up by a hand (not shown) and transferred to the next step. When only the lift pins 48 are raised and the substrate 2 is placed thereon by a hand (not shown), the lift pins 48 are lowered and the substrate 2 is placed on the substrate holding surface 46 of the table 40.

上記でマスク材１０を保持して搬送するマスク材載置機６０は、その本体であるハンド６２と、その下側にあるマスク吸着保持部６４より構成されている。マスク材載置機６０のハンド６２は、図示されない駆動部に接続されており、Ｚ方向とＸ方向に自在に移動可能である。またマスク吸着保持部６４の下部は、実際にマスク材１０の上面１４を吸着により保持する吸着面６６となっており、図示しない真空源へ配管、バルブを介して接続されている。吸着面６６は真空源と接続された時にマスク材１０を吸着保持し、真空源と遮断され圧縮空気が送りこまれた時に、吸着保持を解除することができる。   The mask material placing machine 60 that holds and conveys the mask material 10 as described above includes a hand 62 that is a main body thereof and a mask suction holding unit 64 that is provided below the hand 62. The hand 62 of the mask material placing machine 60 is connected to a drive unit (not shown) and can freely move in the Z direction and the X direction. The lower part of the mask suction holding part 64 is actually a suction surface 66 that holds the upper surface 14 of the mask material 10 by suction, and is connected to a vacuum source (not shown) via a pipe and a valve. The suction surface 66 sucks and holds the mask material 10 when connected to a vacuum source, and can release the suction and hold when compressed air is fed after being cut off from the vacuum source.

さらに昇降装置５０は、スリットダイ２０により基板２とマスク材１０の上面１４に塗布を行う時は、ピストン部５２は上限位置にある。スリットダイ２０による塗布を終了後に、マスク材載置機６０のマスク吸着保持部６４の吸着面６６が、マスク材１０の塗布されていない面を吸着保持してから、昇降装置５０を駆動してピストン部５２を下降させる。この時、マスク材載置機６０は塗布後にマスク材１０を吸着保持して上下方向に位置固定するマスク保持装置となる。   Further, when the lifting device 50 performs coating on the substrate 2 and the upper surface 14 of the mask material 10 by the slit die 20, the piston portion 52 is at the upper limit position. After finishing the application by the slit die 20, the suction surface 66 of the mask suction holding unit 64 of the mask material placing machine 60 sucks and holds the surface to which the mask material 10 is not applied, and then the lifting device 50 is driven. The piston part 52 is lowered. At this time, the mask material placing machine 60 is a mask holding device that sucks and holds the mask material 10 after application and fixes the position in the vertical direction.

このようにマスク材載置機６０によりマスク材１０が上下方向に保持されて固定化した状態で、基板２がテーブル４０とともに下降するので、基板２上からはマスク材１０とその上に塗布された塗布液の膜が共に除去されるとともに、引き離されていくマスク材１０上の塗布液と基板２上の塗布液が切断され、基板２上に円形に塗布された塗布液が残存する。この時昇降装置５０は、マスク材載置機６０が保持しているマスク材１０に対して、基板２を保持しているテーブル４０を上下方向であるＺ方向に相対的に移動して下降させることで、マスク材１０と基板２を引き離す装置となる。なお塗布後にマスク材載置機６０の吸着面６６が、マスク材１０の塗布されていない面を吸着保持してから、ハンド６２を上昇させてマスク材１０を上昇させることで、マスク材１０上の塗布液と基板２上の塗布液を切断し、基板２上に円形に塗布された塗布液を残存させてもよい。   Since the substrate 2 is lowered together with the table 40 in a state where the mask material 10 is held and fixed in the vertical direction by the mask material placing machine 60 in this way, the mask material 10 and the mask material 10 are applied onto the substrate 2 from above. The coating liquid on the mask material 10 and the coating liquid on the substrate 2 that are being separated are cut off, and the coating liquid that has been applied in a circle on the substrate 2 remains. At this time, the elevating device 50 moves the table 40 holding the substrate 2 relative to the mask material 10 held by the mask material placing machine 60 relative to the vertical direction Z direction and lowers it. Thus, the mask material 10 and the substrate 2 are separated. After the application, the suction surface 66 of the mask material placing machine 60 sucks and holds the surface on which the mask material 10 is not applied, and then the hand 62 is raised to raise the mask material 10, thereby The coating solution on the substrate 2 and the coating solution on the substrate 2 may be cut to leave the coating solution applied in a circle on the substrate 2.

次に本発明の塗布膜形成方法を、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の塗布膜形成方法を枚葉状のマスク材１０に適用してステップ的に示す説明図である。より具体的には、直径ｄＳのシリコンウェハーである基板２上を枚葉状のマスク材１０で覆い、マスク材１０の円形の開口１２より露出する基板２の上面８とマスク材１０の上面１４に、スリットダイ２０から塗布液を吐出し、最終的に基板２の上面８にのみ直径ｄｍの塗布膜を形成する過程を、ステップを追って示している。   Next, the coating film forming method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing stepwise application of the coating film forming method of the present invention to the sheet-like mask material 10. More specifically, the substrate 2, which is a silicon wafer having a diameter dS, is covered with a sheet-like mask material 10, and is exposed on the upper surface 8 of the substrate 2 and the upper surface 14 of the mask material 10 exposed from the circular opening 12 of the mask material 10. The process of discharging the coating liquid from the slit die 20 and finally forming the coating film having the diameter dm only on the upper surface 8 of the substrate 2 is shown step by step.

まず、リフトピン４８を上昇させて、図示しないハンドで基板２をリフトピン４８上に載置させる。この時マスク材載置機６０のハンド６２はテーブル４０右側上の待機位置にある。（図３（ａ）の状態）。   First, the lift pins 48 are raised, and the substrate 2 is placed on the lift pins 48 with a hand (not shown). At this time, the hand 62 of the mask material placing machine 60 is in a standby position on the right side of the table 40. (State of FIG. 3A).

次にリフトピン４８を下降し、基板２をテーブル４０の基板保持面４６上に載置して、吸着固定する。同時にマスク材載置機６０は、図示しない保管場所にある枚葉状の新たなマスク材１０をマスク吸着保持部６４の吸着面６６に吸着して搬出し、テーブル４０の右側上にある待機位置で待機する。（図３（ｂ）の状態）。   Next, the lift pins 48 are lowered, and the substrate 2 is placed on the substrate holding surface 46 of the table 40 and fixed by suction. At the same time, the mask material placing machine 60 sucks and unloads a new sheet-like mask material 10 in a storage place (not shown) onto the suction surface 66 of the mask suction holding unit 64, and at a standby position on the right side of the table 40. stand by. (State of FIG. 3B).

マスク材載置機６０のマスク吸着保持部６４がマスク材１０を吸着保持した状態で、マスク材載置機６０が移動し、載置手段としてマスク材１０の基板２に対する位置合わせを行いながら、マスク材１０をテーブル４０のマスク材保持面４２に載置する。つづいて、マスク材１０はマスク材保持面４２で吸着保持される（図３（ｃ）の状態）。   In a state where the mask suction holding unit 64 of the mask material placing machine 60 sucks and holds the mask material 10, the mask material placing machine 60 moves and performs positioning of the mask material 10 with respect to the substrate 2 as placement means, The mask material 10 is placed on the mask material holding surface 42 of the table 40. Subsequently, the mask material 10 is sucked and held by the mask material holding surface 42 (state shown in FIG. 3C).

マスク材載置機６０は吸着面６６での吸着を解除してマスク材１０を解放してから上昇し、テーブル４０の右側となる待機位置に移動する。それとあわせて塗布液を充填したスリットダイ２０を、マスク材１０の塗布開始位置の直上まで、Ｘ方向に移動させる。（図３（ｄ）の状態）。   The mask material placing machine 60 lifts after releasing the suction on the suction surface 66 and releasing the mask material 10, and moves to a standby position on the right side of the table 40. At the same time, the slit die 20 filled with the coating liquid is moved in the X direction to the position immediately above the coating start position of the mask material 10. (State of FIG. 3D).

スリットダイ２０の吐出口面３２と、マスク材１０の間のすきまであるクリアランスを一定の値に設定した後に、スリットダイ２０から一定の吐出速度で塗布液を吐出し、スリットダイ２０の吐出口面３２とマスク材１０や基板２との間でビードを形成しながら、スリットダイ２０をＸ方向に一定速度で塗布終了位置まで移動させる。これによって、マスク材１０と基板２の上に、一定Ｗｅｔ（液）厚さの塗布液の膜である塗布膜Ｃが形成される。この時、塗布膜Ｃはマスク材１０上と基板２上で略同一厚さとなる。（図３（ｅ）の状態）。   After setting a certain clearance between the discharge port surface 32 of the slit die 20 and the mask material 10 to a constant value, the coating liquid is discharged from the slit die 20 at a constant discharge speed, and the discharge port of the slit die 20 is discharged. While forming a bead between the surface 32 and the mask material 10 or the substrate 2, the slit die 20 is moved to the coating end position in the X direction at a constant speed. As a result, a coating film C that is a coating liquid film having a constant wet (liquid) thickness is formed on the mask material 10 and the substrate 2. At this time, the coating film C has substantially the same thickness on the mask material 10 and the substrate 2. (State of FIG. 3E).

塗布終了位置で塗布液の吐出を停止するとともに、スリットダイ２０を上昇させて塗布液を断ち切った後、終点位置まで同じ速度でＸ方向に移動後、スリットダイ２０のＸ方向の移動を停止させる。その後スリットダイ２０をＸ方向の逆方向に移動開始し、テーブル４０の左側にある図示しない待機位置まで移動させる。それからマスク材載置機６０を駆動して、Ｘ方向の左側に移動させ、マスク材１０の直上で停止させる。（図３（ｆ）の状態）。   The discharge of the coating liquid is stopped at the coating end position, the slit die 20 is raised to cut off the coating liquid, and then moved to the end position in the X direction at the same speed, and then the movement of the slit die 20 in the X direction is stopped. . Thereafter, the slit die 20 starts to move in the direction opposite to the X direction and is moved to a standby position (not shown) on the left side of the table 40. Then, the mask material placing machine 60 is driven to move to the left side in the X direction, and is stopped immediately above the mask material 10. (State of FIG. 3F).

続いてマスク材保持面４２の吸着を解除後に、マスク材載置機６０の吸着面６６からの吸引を開始するとともに、マスク材載置機６０を下降させて、吸着面６６をマスク材１０の塗布されていない表面に接触させる。つづいて真空吸引を開始して吸着面６６でマスク材１０の接触した部分を吸着保持してから、昇降装置５０を駆動して、ピストン部５２を下降させてテーブル４０全体を下降させる。これによって、基板２とマスク材１０が上下方向に引き離されるので、塗布膜Ｃを構成する塗布液が断ち切られて、マスク材１０上に残存する塗布液９２と、基板２上に残存する塗布液９０に分離する。なおここに示す工程が、基板２の表面である上面８の周縁部を覆うマスク材１０と、その上に形成された塗布液の塗布膜９２を共に除去する工程となる。（図３（ｇ）の状態）。   Subsequently, after the suction of the mask material holding surface 42 is released, suction from the suction surface 66 of the mask material placing machine 60 is started, and the mask material placing machine 60 is moved down so that the suction surface 66 is moved to the mask material 10. Contact uncoated surface. Subsequently, vacuum suction is started, and the portion where the mask material 10 is in contact with the suction surface 66 is sucked and held, and then the lifting device 50 is driven to lower the piston portion 52 and lower the entire table 40. As a result, the substrate 2 and the mask material 10 are separated in the vertical direction, so that the coating liquid constituting the coating film C is cut off, and the coating liquid 92 remaining on the mask material 10 and the coating liquid remaining on the substrate 2 are separated. 90. The process shown here is a process of removing both the mask material 10 covering the peripheral edge of the upper surface 8 which is the surface of the substrate 2 and the coating film 92 of the coating liquid formed thereon. (State of FIG. 3G).

マスク材載置機６０は塗布されたマスク材１０を吸着保持した状態で、テーブル４０の右側上にある待機位置へＸ方向に移動する。この後、昇降装置５０を逆側に駆動してピストン部５２の上昇によりテーブル４０を上昇させ、もとの位置に戻す。さらに基板保持面４６の吸着を解除してから、リフトピン４８を上昇させて、塗布された基板２を上昇させる。（図３（ｈ）の状態）。   The mask material placing machine 60 moves in the X direction to a standby position on the right side of the table 40 while the applied mask material 10 is sucked and held. Thereafter, the lifting and lowering device 50 is driven to the opposite side to raise the table 40 by raising the piston portion 52 and return it to the original position. Further, after the suction of the substrate holding surface 46 is released, the lift pins 48 are raised to raise the coated substrate 2. (State of FIG. 3 (h)).

図示されないハンドにより、塗布された基板２を下面９側からすくい上げて、次の工程に搬出する。これと同時に、マスク材載置機６０を駆動して、マスク吸着保持部６４の吸着面６６で吸着保持していている塗布されたマスク材１０を、図示されていない保管場所に移動して載置し、その後に、マスク材載置機６０をテーブル４０の右側上の待機位置に戻す。（図３（ｉ）の状態）。   The coated substrate 2 is scooped up from the lower surface 9 side by a hand (not shown) and carried out to the next step. At the same time, the mask material placing machine 60 is driven to move the applied mask material 10 sucked and held by the suction surface 66 of the mask suction holding unit 64 to a storage location not shown. After that, the mask material placing machine 60 is returned to the standby position on the right side of the table 40. (State of FIG. 3 (i)).

以降、新たな基板２をリフトピン４８上に載置して（図３（ａ）の状態）、同じ手順を繰り返す。   Thereafter, a new substrate 2 is placed on the lift pins 48 (state shown in FIG. 3A), and the same procedure is repeated.

以上図３（ｇ）の状態で、テーブル４０を下降させて基板２上に残存する塗布液９０とマスク材１０上に残存する塗布液９２に、塗布膜Ｃを構成する塗布液を断ち切って分離したが、テーブル４０の上下方向位置はそのままで、マスク材載置機６０を上昇させ、マスク材１０を上昇させることで、基板２上に残存する塗布液９０とマスク材１０上に残存する塗布液９２に分離してもよい。   In the state shown in FIG. 3G, the table 40 is lowered and the coating liquid constituting the coating film C is cut off and separated into the coating liquid 90 remaining on the substrate 2 and the coating liquid 92 remaining on the mask material 10. However, the vertical position of the table 40 is kept as it is, and the mask material placing machine 60 is raised and the mask material 10 is raised, so that the coating liquid 90 remaining on the substrate 2 and the coating remaining on the mask material 10 are obtained. The liquid 92 may be separated.

なおマスク材１０は、上記の実施態様では、１枚の基板２への塗布ごとに新しいマスク材を使用するが、一度使用して塗布液が塗布されたマスク材１０を清掃して再利用してもよい。ただし、安価なマスク材であるなら、基板ごとに新たなマスク材を使用する方が好ましい。それは、塗布されたマスク材の清掃コストの方が高く、再利用のメリットがないためである。   In the above embodiment, the mask material 10 uses a new mask material every time it is applied to one substrate 2. However, the mask material 10 that has been used once and applied with the coating liquid is cleaned and reused. May be. However, if the mask material is inexpensive, it is preferable to use a new mask material for each substrate. This is because the cleaning cost of the applied mask material is higher and there is no merit of reuse.

また上記の実施態様では、マスク材１０と基板２のそれぞれの上に略同一厚さで形成された塗布膜Ｃを、マスク材１０と基板２を上下方向に相対移動させることで、液体の状態で分離したが、液体の塗布膜Ｃの液流動性が減じるように、好ましくは液流動性がなくなる程度に塗布液を乾燥または硬化し、それからマスク材１０と基板２を上下方向に相対移動させて、塗布膜Ｃを分離してもよい。この場合、塗布膜の液流動性がないために、塗布膜Ｃがマスク材１０と基板２の境界部でお互いに影響を与えることなく容易に分離し、境界部とその近傍の塗布膜の厚さ分布が、分離前後でほとんど変化しない。したがって基板２上に端部まで均一分布の膜厚の塗布膜が残されることになる。なお液体の塗布膜の液流動性を減じる乾燥手段としては、真空乾燥、加熱乾燥等があり、また硬化手段としてはＵＶ硬化等があり、これらを含むいかなる乾燥または硬化手段を用いてもよい。   Further, in the above embodiment, the coating film C formed on the mask material 10 and the substrate 2 with substantially the same thickness is relatively moved in the vertical direction by moving the mask material 10 and the substrate 2 in the vertical direction. However, the coating liquid is preferably dried or cured to such an extent that the liquid fluidity is lost so that the liquid fluidity of the liquid coating film C is reduced, and then the mask material 10 and the substrate 2 are relatively moved in the vertical direction. Then, the coating film C may be separated. In this case, since the coating film does not have liquid fluidity, the coating film C is easily separated without affecting each other at the boundary between the mask material 10 and the substrate 2, and the thickness of the coating film in the boundary and the vicinity thereof is reduced. The thickness distribution hardly changes before and after separation. Therefore, a coating film having a uniform distribution thickness is left on the substrate 2 to the end. The drying means for reducing the fluidity of the liquid coating film includes vacuum drying and heat drying, and the curing means includes UV curing. Any drying or curing means including these may be used.

マスク材１０の材質は特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）など任意のものを用いることができる。またさらに、上記以外の合成樹脂や、鉄、ステンレス、アルミ等の金属の箔状の薄板を用いてもよい。塗布膜を加熱乾燥後に、マスク材１０と基板２の塗布膜に分離する場合は、塗布膜の加熱乾燥温度で、マスク材に収縮等の変形が小さい材質のものを用いることが好ましい。   The material of the mask material 10 is not particularly limited, and any material such as polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone, polyimide, polyethylene (PE), and polyvinyl acetate (PVA) can be used. Furthermore, a synthetic resin other than the above, or a foil-like thin plate of metal such as iron, stainless steel, or aluminum may be used. When the coating film is heat-dried and then separated into the mask material 10 and the coating film of the substrate 2, it is preferable to use a material having a small deformation such as shrinkage at the heating and drying temperature of the coating film.

マスク材１０の厚さは、基板２とマスク材１０の境界部の段差となる。したがって基板２とマスク材１０の境界部でもスリットダイ２０の吐出口面３２との間で安定した同じ形状のビードを維持して均一厚さで塗布できるように、境界部の段差は小さくするのがよい。そのためにマスク材の厚さは、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下にする。またマスク材の厚さが５０μｍを越えると基板２とマスク材１０の境界部での段差が大きくなりすぎ、境界部で塗布ビード形状が変化するために、境界部で均一な膜厚が得られなくなる区間が長くなってしまう。また、マスク材１０の厚さが上記の値なら、適度に柔軟性があるために、マスク材１０の下面１６が基板２の上面８に沿って接触して、下面１６と上面８の間に塗布液が侵入するのを防止するシール性がえられる。   The thickness of the mask material 10 is a step at the boundary between the substrate 2 and the mask material 10. Therefore, the step of the boundary portion is made small so that a bead having a stable shape can be maintained between the substrate 2 and the mask material 10 at the boundary between the discharge port surface 32 of the slit die 20 and a uniform thickness can be applied. Is good. Therefore, the thickness of the mask material is preferably 50 μm or less, more preferably 25 μm or less. If the thickness of the mask material exceeds 50 μm, the step at the boundary between the substrate 2 and the mask material 10 becomes too large, and the coating bead shape changes at the boundary, so that a uniform film thickness can be obtained at the boundary. The section that disappears becomes longer. If the thickness of the mask material 10 is the above value, the lower surface 16 of the mask material 10 contacts the upper surface 8 of the substrate 2 so that the mask material 10 is appropriately flexible. A sealing property that prevents the coating liquid from entering can be obtained.

なおマスク材１０の厚さが１５μｍ未満ではマスク材１０の剛性が小さくなり、単独ではハンドリングが困難となるので、図４に示すマスク材３００のような構成にすることが好ましい。図４はマスク材３００の構成を示す拡大斜視図である。図４（ａ）を参照して、直径ｄｍの開口３０２を備えて１５μｍ未満となる厚さｔｍのマスク部３０４と、厚さｔｍより大きな厚さｔｂで剛性をもたせるとともに直径ｄｍよりも大きな直径ｄｂの開口３０６を備えた補強部３０８とを、厚さ方向に重ね合わせて、接着や熱融着等により固定化したのが、図４（ｂ）に示すマスク材３００である。マスク材３００では、厚さｔｍが小さく剛性の小さなマスク部３０４が、剛性のある補強部３０８に保持されているので、厚さが１５μｍ以上のマスク材１０と同様にマスク材３００を塗布装置１で使用して、その機能を発揮させることができる。なお補強部３０８の材質については、マスク部３０４と同じく合成樹脂等でもよいが、金属、セラミックス等の硬い材料を使用して、厚さｔｂをｔｍ以下になるほどに小さくても、剛性がマスク部３０４よりも大きくなるようにしてもよい。なお塗布装置１で、マスク材１０の替わりにマスク材３００を使用する場合は、開口３０６の直径ｄｂを基板２の直径ｄＳよりも大きくし、基板保持面４６とマスク材保持面４２間のＺ方向の距離を調整して、マスク部３０４の下面３１０が基板２の上面８と接するようにすることが好ましい。   If the thickness of the mask material 10 is less than 15 μm, the rigidity of the mask material 10 becomes small, and handling alone becomes difficult. Therefore, it is preferable to adopt a configuration like the mask material 300 shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the configuration of the mask material 300. Referring to FIG. 4A, a mask portion 304 having an opening 302 having a diameter dm and having a thickness tm of less than 15 μm and a thickness tb larger than the thickness tm are provided with rigidity and a diameter larger than the diameter dm. The reinforcing member 308 provided with the db opening 306 is overlapped in the thickness direction and fixed by adhesion, heat fusion, or the like, as a mask material 300 shown in FIG. 4B. In the mask material 300, since the mask portion 304 having a small thickness tm and a small rigidity is held by the rigid reinforcing portion 308, the mask material 300 is applied to the coating apparatus 1 in the same manner as the mask material 10 having a thickness of 15 μm or more. Can be used to exert its function. The material of the reinforcing portion 308 may be a synthetic resin or the like, similar to the mask portion 304, but the rigidity of the mask portion is not limited even if a hard material such as metal or ceramics is used and the thickness tb is as small as tm or less. It may be larger than 304. When the mask material 300 is used in the coating apparatus 1 instead of the mask material 10, the diameter db of the opening 306 is made larger than the diameter dS of the substrate 2, and the Z between the substrate holding surface 46 and the mask material holding surface 42 is set. It is preferable to adjust the distance in the direction so that the lower surface 310 of the mask portion 304 is in contact with the upper surface 8 of the substrate 2.

なお開口１２、３０２については、円形の基板２の相似形となる円形としたが、基板２の形状にあわせて形成すればよい。基板２の相似形となるなら、開口１２、３０２は矩形形状でもよいが、本発明の塗布膜形成装置ならびに塗布膜形成方法が最もその効果を発揮するのは、多角形、楕円等の非矩形形状である。   The openings 12 and 302 have a circular shape similar to the circular substrate 2, but may be formed in accordance with the shape of the substrate 2. The openings 12 and 302 may have a rectangular shape as long as the substrate 2 has a similar shape, but the coating film forming apparatus and the coating film forming method of the present invention are most effective in non-rectangular shapes such as polygons and ellipses. Shape.

以上の塗布に使用する塗布液は、粘度を好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以上にする。これよりも低い粘度の塗布液では、マスク材１０の下面１６と基材２の上面８が接している間に塗布液が浸透し（いわゆる裏回り）、マスク材１０と基板２の境界で均一な膜厚分布がえられないためである。   The coating solution used for the above coating preferably has a viscosity of 100 mPa · s or more, more preferably 1000 mPa · s or more. With a coating solution having a viscosity lower than this, the coating solution penetrates (so-called reverse) while the lower surface 16 of the mask material 10 and the upper surface 8 of the substrate 2 are in contact with each other, and is uniform at the boundary between the mask material 10 and the substrate 2. This is because a thick film thickness distribution cannot be obtained.

次に図５と図６を参照して、本発明の別の塗布膜形成装置である塗布装置１００について説明する。図５は本発明の別の塗布膜形成装置である塗布装置１００を示す正面断面図、図６は連続マスク材１１０の構成を示す拡大斜視図である。   Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the coating apparatus 100 which is another coating film forming apparatus of this invention is demonstrated. FIG. 5 is a front sectional view showing a coating apparatus 100 as another coating film forming apparatus of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a configuration of the continuous mask material 110.

図５に示される塗布装置１００は、塗布装置１で使用した枚葉状のマスク材１０を無限長さの連続マスク材１１０に変更して、それに対応できるようにしたものである。そのために塗布装置１００では、図１に示される塗布装置１に対して、マスク材載置機６０をマスク材搬送機１５０に変更するとともに、出側ガイドロール１３０、入側ガイドロールユニット１４０、塗布液の膜の液流動性を減じる塗布液の乾燥または硬化手段として加熱ユニット１２０が追加されている。それ以外では塗布装置１００は塗布装置１と全く同じである。図６では連続マスク材１１０が、テーブル４０に保持されている基板２とマスク材保持面４２に重ねられた状態で示されている。このように、連続マスク材１１０は合成樹脂製のフィルムのような連続基材Ｆに、直径ｄｍの開口１１４を矢印で示すＸ方向に略一定ピッチで多数設けた構成にしている。連続マスク材１１０のテーブル４０のマスク保持面４２に吸着保持される部分と開口１１４を含む部分がマスク部１１２となり、これが枚葉状のマスク材１０と全く同様に機能する。   A coating apparatus 100 shown in FIG. 5 is configured such that the single-wafer-shaped mask material 10 used in the coating apparatus 1 is changed to a continuous mask material 110 having an infinite length so as to cope with it. Therefore, in the coating apparatus 100, the mask material placement machine 60 is changed to a mask material transport machine 150 with respect to the coating apparatus 1 shown in FIG. 1, and the exit side guide roll 130, the entrance side guide roll unit 140, and the coating are applied. A heating unit 120 is added as means for drying or curing the coating solution that reduces the fluidity of the liquid film. Otherwise, the coating apparatus 100 is exactly the same as the coating apparatus 1. In FIG. 6, the continuous mask material 110 is shown in a state of being superimposed on the substrate 2 held on the table 40 and the mask material holding surface 42. Thus, the continuous mask material 110 has a configuration in which a large number of openings 114 having a diameter dm are provided at a substantially constant pitch in the X direction indicated by arrows on a continuous base material F such as a film made of synthetic resin. The portion of the continuous mask material 110 that is sucked and held on the mask holding surface 42 of the table 40 and the portion that includes the opening 114 serve as the mask portion 112, which functions in the same manner as the single-wafer mask material 10.

再び図５に戻ると、本発明の塗布装置１００に加えて、連続基材Ｆに直径ｄｍの穴である開口１１４を多数形成して連続マスク材１１０を作るカット装置２００と、連続基材Ｆの巻出機２２０と、連続マスク材１１０の巻取機２３０も示されている。すなわち、連続基材Ｆを巻出機２２０から巻出し、それをカット装置２００で多数の開口１１４を設けて連続マスク材１１０にし、入側ガイドロールユニット１４０、テーブル４０上部、出側ガイドロール１３０、を経て巻取機２３０で巻き取る構成をとっている。これによって、カット装置２００で連続基材Ｆから連続マスク材１１０に成形し、マスク部１１２をマスク材搬送機１５０でテーブル４０上に吸着保持している基板２とマスク材保持面４２の上に置き、スリットダイ２０によるマスク部１１２と基板２上への塗布後に、マスク部１１２と基板２を上下方向に分離して、マスク部１１２とそこに塗布された塗布液を巻取機２３０に巻き取る、という一連のプロセスが実行可能となる。以上で、マスク材搬送機１５０がマスク材１１０の一部であるマスク部１１２を、開口１１４で基板２上のみで開口するように基板２上に載置する載置手段となる。   Returning to FIG. 5 again, in addition to the coating apparatus 100 of the present invention, a cutting apparatus 200 for forming a continuous mask material 110 by forming a large number of openings 114 having a diameter dm in the continuous base material F, and the continuous base material F. The unwinder 220 and the winder 230 of the continuous mask material 110 are also shown. That is, the continuous base material F is unwound from the unwinding machine 220, and is provided with a large number of openings 114 by the cutting device 200 to form the continuous mask material 110. The entrance side guide roll unit 140, the upper portion of the table 40, the exit side guide roll 130. After that, the winder 230 takes up the winder. As a result, the cutting device 200 forms the continuous mask material 110 from the continuous base material F into the continuous mask material 110, and the mask portion 112 is held on the table 2 and the mask material holding surface 42 by suction and holding on the table 40 by the mask material transport device 150. Then, after coating on the mask part 112 and the substrate 2 by the slit die 20, the mask part 112 and the substrate 2 are separated in the vertical direction, and the mask part 112 and the coating liquid applied thereto are wound around the winder 230. A series of processes can be executed. As described above, the mask material transfer device 150 serves as a mounting means for mounting the mask portion 112, which is a part of the mask material 110, on the substrate 2 so as to open only on the substrate 2 through the opening 114.

さらに塗布装置１００では、上記したように塗布装置１から追加された加熱ユニット１２０が、その加熱面１２２をテーブル４０の下側に密着するように取り付けられて、テーブル４０とともに基板２を所定の温度に加熱することができる。これによって基板２に塗布される塗布液を塗布直後から加熱乾燥させることができる。加熱ユニット１２０は一種のホットプレートであり、加熱面１２２の温度が好ましくは３０〜３００℃、より好ましくは５０〜１５０℃に制御される。   Furthermore, in the coating apparatus 100, the heating unit 120 added from the coating apparatus 1 as described above is attached so that the heating surface 122 is in close contact with the lower side of the table 40, and the substrate 2 is placed at a predetermined temperature together with the table 40. Can be heated. Thereby, the coating liquid applied to the substrate 2 can be heated and dried immediately after the coating. The heating unit 120 is a kind of hot plate, and the temperature of the heating surface 122 is preferably controlled to 30 to 300 ° C, more preferably 50 to 150 ° C.

また塗布装置１の場合と同じように、直径がｄＳの基板２はテーブル４０の吸着保持面４６上に吸着保持され、基板２とテーブル４０のマスク材保持面４２の上に、連続マスク材１１０のマスク部１１２が載置されている。マスク部１１２の直径ｄｍの開口１１４の周囲はマスク材保持面４２に吸着保持される。開口１１４の直径ｄｍは基板２の直径ｄＳよりも、好ましくは０．１から５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍから２ｍｍ小さくする。   Similarly to the case of the coating apparatus 1, the substrate 2 having a diameter dS is sucked and held on the suction holding surface 46 of the table 40, and the continuous mask material 110 is placed on the substrate 2 and the mask material holding surface 42 of the table 40. The mask portion 112 is placed. The periphery of the opening 114 having a diameter dm of the mask portion 112 is sucked and held by the mask material holding surface 42. The diameter dm of the opening 114 is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 2 mm smaller than the diameter dS of the substrate 2.

これにより、直径ｄＳの基板２の直径ｄｍの部分が開口１１４により露出して、基板２のこの部分だけに塗布される。なお基板２、連続マスク材１１０、吸着保持面４６、マスク材保持面４２の、矢印で示すＺ方向の位置関係とその作用については、塗布装置１で枚葉状のマスク材１０を使用した場合と全く同じである。   As a result, the portion of the substrate 2 having the diameter dS and having the diameter dm is exposed through the opening 114 and is applied only to this portion of the substrate 2. The positional relationship in the Z direction indicated by the arrows of the substrate 2, the continuous mask material 110, the suction holding surface 46, and the mask material holding surface 42 and the operation thereof are the same as when the sheet-like mask material 10 is used in the coating apparatus 1. Exactly the same.

またテーブル４０のＸ方向の左側には、出側ガイドロール１３０が、右側には入側ガイドロールユニット１４０が、連続マスク材１１０の走行を案内するために設けられている。出側ガイドロール１３０と入側ガイドロールユニット１４０のガイドロールＡ１４２の最上部の上下方向位置、すなわちＺ方向位置は、テーブル４０のマスク材保持面４２の上下方向位置と略同一にしている。なお入側ガイドロールユニット１４０のガイドロールＢ１４４は、通常はマスク材搬送機１５０がＸ方向に自在に往復動できるように、これと干渉しない上下方向の高い位置にある。しかし、塗布後の連続マスク材１１０と基板２を上下方向に分離する時等、連続マスク材１１０に張力を作用させる必要がある場合には、ガイドロールＢ１４４は下降し、ガイドロールＡ１４２に連続マスク材１１０を所定角度だけ巻きつかせる。   Further, an exit guide roll 130 is provided on the left side of the table 40 in the X direction, and an entrance guide roll unit 140 is provided on the right side for guiding the running of the continuous mask material 110. The vertical position of the uppermost portion of the guide roll A 142 of the exit side guide roll 130 and the entry side guide roll unit 140, that is, the Z direction position is substantially the same as the vertical position of the mask material holding surface 42 of the table 40. Note that the guide roll B144 of the entry-side guide roll unit 140 is normally at a high position in the vertical direction so as not to interfere with the mask material transport device 150 so as to freely reciprocate in the X direction. However, when it is necessary to apply tension to the continuous mask material 110, such as when the continuous mask material 110 and the substrate 2 after application are separated in the vertical direction, the guide roll B144 is lowered and the guide roll A142 is moved to the continuous mask material 142. The material 110 is wound by a predetermined angle.

次にマスク材搬送機１５０は、カット装置２００で成形された連続マスク材１１０のマスク部１１２を、その開口１１４の形状が変わらないように、テーブル４０のマスク材保持面４２まで搬送して載置するものである。連続マスク材１１０が、厚さが小さな合成樹脂製のフィルムより作りだされ、剛性がなくて開口１１４の形状が変わり易い場合等に、特にマスク材搬送機１５０は有効である。このマスク材搬送機１５０は、図示されない駆動部に接続されて、上下方向とＸ方向に自在に移動可能であるハンド１５２、連続マスク材１１０のマスク部１１２の開口１１４の周囲を吸着保持するためハンド１５２より下側に突出している吸着保持部１５４、吸着保持部１５４の部分であって実際にマスク部１１２を吸着により保持する吸着面１５６、より構成されている。吸着面１５６には微小な吸着孔が多数設けられていて、これが図示しない真空源へ配管、バルブを介して接続されているので、真空源と接続された時に吸着面として作用する。そして吸着孔が真空源と遮断され圧縮空気が送りこまれた時に、吸吸着面１５６は吸着保持を解除することができる。また吸着面１５６の下側から見た形状については、直径ｄｍの開口１１４の周囲を吸着可能とする同心円状（ドーナツ状）の形状や、マスク部１１２に相当する四角形状に直径ｄｍより大きな円形の穴があいている形状等、マスク部１１２を安定して保持できるなら、いかなる形状であってもよい。   Next, the mask material conveyance device 150 conveys the mask portion 112 of the continuous mask material 110 formed by the cutting device 200 to the mask material holding surface 42 of the table 40 so that the shape of the opening 114 does not change. It is a thing to put. The mask material transfer device 150 is particularly effective when the continuous mask material 110 is made of a synthetic resin film having a small thickness, is not rigid, and the shape of the opening 114 is easily changed. This mask material transfer machine 150 is connected to a drive unit (not shown), and sucks and holds the periphery of the hand 152 that can move freely in the vertical direction and the X direction, and the opening 114 of the mask portion 112 of the continuous mask material 110. The suction holding unit 154 protrudes below the hand 152, and the suction holding unit 154, which is a suction surface 156 that actually holds the mask 112 by suction. The adsorption surface 156 is provided with a large number of minute adsorption holes, and these are connected to a vacuum source (not shown) via piping and valves, so that they function as an adsorption surface when connected to the vacuum source. When the suction hole is cut off from the vacuum source and compressed air is sent in, the suction / adsorption surface 156 can release the suction holding. The shape viewed from the lower side of the suction surface 156 is a concentric (doughnut) shape capable of sucking around the opening 114 having a diameter dm, or a circular shape larger than the diameter dm corresponding to the mask portion 112. Any shape may be used as long as the mask portion 112 can be stably held, such as a shape having a hole.

次に巻出機２２０から供給される連続基材Ｆに、開口１１４を加工により形成して連続マスク材１１０にするカット装置２００は、ベース２１０、ベース２１０の紙面手前と奥側に合計４本立てられ昇降ブロック２０２を上下方向に案内する円筒状の案内支柱２１４、
昇降ブロック２０２の下側に固定されている円形形状のカット刃２０４、カット刃２０４が連続基材Ｆを円形形状にカットする時の受け台となる合成樹脂製の受け板２０８、連続基材Ｆをカット装置２００のＸ方向左右でそれぞれ案内する一対のガイドロール２１２Ａ、Ｂ、より構成される。以上で受け台２０８はベース２１０上に固定されており、この上に連続基材Ｆを載置した後に、図示されない駆動装置で昇降ブロック２０２を下降させることでカット刃２０４も下降する。これによってカット刃２０４の先端に設けられている外周直径がｄｍの刃先２０６が、連続基材Ｆを突き抜けて受け台２０８に至る（いわゆるトムソン刃）ことで、直径ｄｍの開口１１４に相当する円形切り屑と、連続基材Ｆに直径ｄｍの開口１１４を備えた連続マスク材１１０とに、連続基材Ｆを分離することができる。円形切り屑は、図示されない吸着搬送装置により、連続基材Ｆより分離して搬出され、これも図示されない屑置き場へ搬送される。残された開口１１４のある連続基材Ｆが連続マスク材１１０となる。また連続基材Ｆ、連続マスク材１１０を案内するガイドロール２１２Ａ、Ｂの最上部は、受け台２０８の上面より０．５〜２ｍｍ高い位置にあるように調整される。 Next, a total of four cutting devices 200 are formed on the continuous base material F supplied from the unwinder 220 to form the continuous mask material 110 by forming the openings 114 on the front side and the back side of the base 210. A cylindrical guide post 214 for guiding the lifting block 202 in the vertical direction;
A circular cutting blade 204 fixed to the lower side of the elevating block 202, a synthetic resin receiving plate 208 that serves as a receiving base when the cutting blade 204 cuts the continuous base material F into a circular shape, and the continuous base material F Is composed of a pair of guide rolls 212A and 212B that respectively guide the left and right sides of the cutting device 200 in the X direction. The cradle 208 is fixed on the base 210 as described above, and after placing the continuous base material F thereon, the cutting blade 204 is also lowered by lowering the elevating block 202 by a driving device (not shown). As a result, the cutting edge 204 provided at the tip of the cutting blade 204 passes through the continuous base material F and reaches the cradle 208 (so-called Thomson blade) so that a circular shape corresponding to the opening 114 having the diameter dm is obtained. The continuous base material F can be separated into the chips and the continuous mask material 110 provided with the opening 114 having a diameter dm in the continuous base material F. The circular chips are separated from the continuous base material F by an adsorption conveyance device (not shown) and are also conveyed to a waste storage place (not shown). The remaining continuous base material F having the openings 114 becomes the continuous mask material 110. Further, the uppermost portions of the guide rolls 212 </ b> A and 212 that guide the continuous base material F and the continuous mask material 110 are adjusted so as to be 0.5 to 2 mm higher than the upper surface of the cradle 208.

次に図７を参照しながら、連続マスク材１１０を用いて、直径ｄＳのウェハーである基板２上に、直径ｄｍの塗布膜を形成する塗布膜形成方法を、ステップを追って説明する。図７は本発明の塗布膜形成方法を連続マスク材１１０に適用してステップ的に示す説明図である。   Next, a coating film forming method for forming a coating film with a diameter dm on the substrate 2 which is a wafer with a diameter dS using the continuous mask material 110 will be described step by step with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory view showing stepwise application of the coating film forming method of the present invention to the continuous mask material 110.

図７を見ると、基板２上に連続マスク材１１０を載置して、円形の開口１１４の周囲と基板２上に塗布液を塗布する状況を、（ａ）から（ｊ）のステップで示している。図７では簡略化して、テーブル４０、出側ガイドロール１３０、ガイドロールＡ１４２、ガイドロールＢ１４４、マスク材搬送機１５０等の塗布装置１００の一部と、連続マスク材１１０のみが示されている。   FIG. 7 shows steps (a) to (j) in which the continuous mask material 110 is placed on the substrate 2 and the coating liquid is applied around the circular opening 114 and on the substrate 2. ing. In FIG. 7, only a part of the coating apparatus 100 such as the table 40, the exit guide roll 130, the guide roll A 142, the guide roll B 144, the mask material transport machine 150, and the continuous mask material 110 are shown in a simplified manner.

まず、昇降装置５０を駆動して、リフトピン４８が内部に収まっているテーブル４０を下限位置まで下降させる。つづいて基板２を載置した図示しないハンドをテーブル４０上の上側に静止させる。この時図示されないハンドはリフトピン４８が上昇しても干渉しない位置にある。それからリフトピン４８を上昇させて、図示しないハンドから基板２をリフトピン４８ですくいあげて、リフトピン４８上に受け取る。基板２を受け渡したら、図示しないハンドは初期位置まで退避する。この時マスク材搬送機１５０はテーブル４０右側上の待機位置にある。また、ガイドロールＢ１４４は上下方向の最上位置にある。さらに加熱ユニット１２０は稼動していて、テーブル４０は所定温度に加熱されている。（図７（ａ）の状態）。   First, the lifting device 50 is driven to lower the table 40 in which the lift pins 48 are housed to the lower limit position. Subsequently, a hand (not shown) on which the substrate 2 is placed is stopped on the upper side of the table 40. At this time, the hand (not shown) is in a position where it does not interfere even when the lift pin 48 is raised. Then, the lift pins 48 are raised, and the substrate 2 is picked up by the lift pins 48 from a hand (not shown) and received on the lift pins 48. When the substrate 2 is delivered, the hand (not shown) is retracted to the initial position. At this time, the mask material transfer device 150 is in a standby position on the right side of the table 40. Further, the guide roll B144 is at the uppermost position in the vertical direction. Furthermore, the heating unit 120 is operating, and the table 40 is heated to a predetermined temperature. (State of FIG. 7A).

次にリフトピン４８を下降して、基板２をテーブル４０の基板保持面４６上に載置して、吸着保持する。これと同時にカット装置２００で、昇降ブロック２０２を下降させてカット刃２０４の刃先２０６で、連続基材Ｆに直径ｄｍの切れ目を作り、分離された円形切り屑をカット装置２００外に搬出する。その後にマスク材搬送機１５０を駆動して、カット装置２００で形成された開口１１４の周囲となる連続マスク材１１０のマスク部１１２を、マスク材搬送機１５０の吸着保持部１５４の吸着面１５６に吸着させて搬出し、テーブル４０の右側で停止させる。この時連続マスク材１１０は、Ｘ方向の左右は巻取機２３０、巻出機２２０につながっている。そして、マスク材搬送機１５０による搬出途中で連続マスク材１１０（連続基材Ｆそのもの）がたるまないように、連続マスク材１１０の巻取機２３０から吸着面１５６で吸着保持されている部分までの区間と、吸着面１５６で吸着保持されている部分から巻出機２２０までの区間では、連続マスク材１１０には張力が付与されている。（図７（ｂ）の状態）。   Next, the lift pins 48 are lowered to place the substrate 2 on the substrate holding surface 46 of the table 40 and hold it by suction. At the same time, with the cutting device 200, the lifting block 202 is lowered and the cutting edge 204 of the cutting blade 204 is used to make a cut with a diameter dm in the continuous base material F, and the separated circular chips are carried out of the cutting device 200. Thereafter, the mask material transport device 150 is driven, and the mask portion 112 of the continuous mask material 110 around the opening 114 formed by the cutting device 200 is placed on the suction surface 156 of the suction holding portion 154 of the mask material transport device 150. Adsorb and carry out, and stop on the right side of the table 40. At this time, the continuous mask material 110 is connected to the winder 230 and the winder 220 on the left and right sides in the X direction. Then, the continuous mask material 110 (the continuous base material F itself) does not sag in the middle of unloading by the mask material transport machine 150, from the winder 230 of the continuous mask material 110 to the portion that is sucked and held by the suction surface 156. Tension is applied to the continuous mask material 110 in the section and the section from the portion suctioned and held by the suction surface 156 to the unwinder 220. (State of FIG. 7B).

マスク材搬送機１５０の吸着保持部１５４の吸着面１５６に吸着保持された状態で、連続マスク材１１０のマスク部１１２を基板２の直上まで移動させ、開口１１４の基板２に対する位置合わせを行う。（図７（ｃ）の状態）。   The mask portion 112 of the continuous mask material 110 is moved to the position immediately above the substrate 2 in a state where it is sucked and held on the suction surface 156 of the suction holding portion 154 of the mask material transport device 150, and the opening 114 is aligned with the substrate 2. (State of FIG. 7C).

つづいて、昇降装置５０を駆動してテーブル４０を上昇させ、テーブル４０のマスク材保持面４２にマスク部１１２の下面を接触させた後、マスク材保持面４２に吸着を作用させてマスク部１１２の下面を吸着保持する。そして吸着保持部１５４の吸着面１５６の吸着を解除し、マスク材搬送機１５０からマスク材保持面４２に、連続マスク材１１０を受け渡す。（図７（ｄ）の状態）。   Subsequently, the elevating device 50 is driven to raise the table 40, the lower surface of the mask portion 112 is brought into contact with the mask material holding surface 42 of the table 40, and then the mask material holding surface 42 is sucked to act on the mask portion 112. Adsorb and hold the lower surface of the. Then, the suction of the suction surface 156 of the suction holding unit 154 is released, and the continuous mask material 110 is transferred from the mask material transport device 150 to the mask material holding surface 42. (State of FIG. 7D).

つづいてマスク材搬送機１５０を上昇させるとともにＸ方向にも駆動して、テーブル４０の右側上となる待機位置に移動させる。それとあわせて塗布液を充填したスリットダイ２０を、連続マスク材１１０のマスク部１１２の塗布開始位置の直上まで、Ｘ方向に移動させる。（図７（ｅ）の状態）。   Subsequently, the mask material transfer device 150 is raised and driven in the X direction to move to a standby position on the right side of the table 40. At the same time, the slit die 20 filled with the coating liquid is moved in the X direction to just above the coating start position of the mask portion 112 of the continuous mask material 110. (State in FIG. 7E).

スリットダイ２０の吐出口面３２と連続マスク材１１０の間のすきまであるクリアランスを一定の値にした後に、スリットダイ２０から一定の吐出速度で塗布液を吐出し、吐出口面３２と連続マスク材１１０や基板２との間でビードを形成しながら、スリットダイ２０をＸ方向に一定速度で塗布終了位置まで移動させる。これによって、連続マスク材１１０のマスク部１１２と基板２の上に、一定Ｗｅｔ厚さの塗布液の膜である塗布膜Ｃが形成される。この時、塗布膜Ｃはマスク材１１０のマスク部１１２上と基板２上で略同一厚さとなる。なお基板２と連続マスク材１１０のマスク部１１２はテーブル４０を介して、加熱ユニット１２０により一定温度に加熱されているので、塗布直後から塗布膜の乾燥が開始される。（図７（ｆ）の状態）。   After setting a certain clearance between the discharge port surface 32 of the slit die 20 and the continuous mask material 110 to a constant value, the coating liquid is discharged from the slit die 20 at a constant discharge speed, and the discharge port surface 32 and the continuous mask are discharged. While forming a bead between the material 110 and the substrate 2, the slit die 20 is moved at a constant speed in the X direction to the coating end position. As a result, a coating film C that is a coating liquid film having a constant wet thickness is formed on the mask portion 112 of the continuous mask material 110 and the substrate 2. At this time, the coating film C has substantially the same thickness on the mask portion 112 of the mask material 110 and the substrate 2. Since the substrate 2 and the mask portion 112 of the continuous mask material 110 are heated to a constant temperature by the heating unit 120 via the table 40, drying of the coating film is started immediately after coating. (State in FIG. 7F).

塗布終了位置で塗布液の吐出を停止するとともに、スリットダイ２０を上昇させて塗布液を断ち切った後、終点位置まで同じ速度でＸ方向に移動後、スリットダイ２０のＸ方向の移動を停止させる。その後スリットダイ２０をＸ方向の逆方向に移動開始し、テーブル４０の左側にある待機位置まで移動させる。それからガイドロールＢ１４４を下降させてガイドロールＡ１４２に連続マスク材１１０が一定角度巻きつくようにする。そして巻取機２３０からと巻出機２２０からとで、テーブル４０のマスク材保持面４２に吸着保持されているマスク部１１２を間にして、連続マスク材１１０に一定張力Ｔを付与する。（図７（ｇ）の状態）。   The discharge of the coating liquid is stopped at the coating end position, the slit die 20 is raised to cut off the coating liquid, and then moved to the end position in the X direction at the same speed, and then the movement of the slit die 20 in the X direction is stopped. . Thereafter, the slit die 20 starts to move in the direction opposite to the X direction and is moved to the standby position on the left side of the table 40. Then, the guide roll B144 is lowered so that the continuous mask material 110 is wound around the guide roll A142 at a certain angle. A constant tension T is applied to the continuous mask material 110 between the winder 230 and the unwinder 220 with the mask portion 112 held by suction on the mask material holding surface 42 of the table 40 interposed therebetween. (State in FIG. 7G).

続いて塗布終了後から一定時間たって塗布膜Ｃが液流動しなくなる程度に乾燥してから、マスク材保持面４２の吸着を解除し、昇降装置５０を駆動してピストン部５２を下降させて、基板２を含めたテーブル４０全体を下降させる。マスク材保持面４２の吸着を解除して、連続マスク材１１０のマスク部１１２がマスク保持面４２から離れても、マスク部１１２にはＸ方向の左右から一定張力Ｔが付与されているので、連続マスク材１１０は出側ガイドロール１３０とガイドロールＡ１４２の間で一直線状態を保つ。したがってマスク部１１２に一定張力を付与している巻出機２２０と巻取機２３０が、連続マスク材１１０を上下方向に保持するマスク保持装置となる。連続マスク材１１０と基板２を引き離すために昇降装置５０によって連続マスク材１１０とテーブル４０が上下方向に相対的に下降移動するのであるから、ある程度乾燥した塗布膜Ｃが上下方向に断ち切られて、連続マスク材１１０のマスク部１１２上に残存する塗布膜１６２と、基板２上に残存する塗布膜１６０に分離する。なおここに示す工程が、基板２の表面である上面８の周縁部を覆う連続マスク材１１０のマスク部１１２と、その上に形成された塗布液の塗布膜１６２を共に除去する工程となる。（図７（ｈ）の状態）。   Subsequently, after drying to such an extent that the coating film C does not flow in a certain time after the application is completed, the suction of the mask material holding surface 42 is released, and the piston unit 52 is lowered by driving the elevating device 50, The entire table 40 including the substrate 2 is lowered. Even if the suction of the mask material holding surface 42 is released and the mask portion 112 of the continuous mask material 110 is separated from the mask holding surface 42, the mask portion 112 is given a constant tension T from the left and right in the X direction. The continuous mask material 110 maintains a straight line state between the exit side guide roll 130 and the guide roll A 142. Therefore, the unwinder 220 and the winder 230 that apply a constant tension to the mask portion 112 serve as a mask holding device that holds the continuous mask material 110 in the vertical direction. Since the continuous mask material 110 and the table 40 are relatively moved downward in the vertical direction by the lifting device 50 in order to separate the continuous mask material 110 and the substrate 2, the coating film C that has been dried to some extent is cut off in the vertical direction. The coating film 162 remaining on the mask portion 112 of the continuous mask material 110 and the coating film 160 remaining on the substrate 2 are separated. The step shown here is a step of removing both the mask portion 112 of the continuous mask material 110 covering the peripheral portion of the upper surface 8 which is the surface of the substrate 2 and the coating film 162 of the coating liquid formed thereon. (State of FIG. 7 (h)).

巻取機２３０を駆動して、連続マスク材１１０のマスク部１１２とその上に残存する塗布膜１６２を、Ｘ方向の左側に所定長さだけ移動させる。つづいてリフトピン４８を上昇させて、塗布された基板２を上昇させる。（図７（ｉ）の状態）。   The winder 230 is driven to move the mask portion 112 of the continuous mask material 110 and the coating film 162 remaining thereon by a predetermined length to the left in the X direction. Subsequently, the lift pins 48 are raised to raise the coated substrate 2. (State of FIG. 7 (i)).

図示されないハンドを基板２の下側でリフトピン４８と干渉しない位置に入れてから、リフトピン４８を下降させて、基板２を図示されないハンドに受け渡す。図示されないハンドは塗布された基板２を次の工程に搬出する。またガイドロールＢ１４４を最上位置まで上昇させる。（図７（ｊ）の状態）。   A hand (not shown) is placed on the lower side of the substrate 2 so as not to interfere with the lift pins 48, and then the lift pins 48 are lowered to transfer the substrate 2 to a hand (not shown). A hand (not shown) carries the coated substrate 2 to the next step. Further, the guide roll B144 is raised to the uppermost position. (State of FIG. 7 (j)).

以降、図示されないハンドから新たな基板２を、リフトピン４８上に受け取り（図７（ａ）の状態）、同じ手順を繰り返す。   Thereafter, a new substrate 2 is received on the lift pins 48 from a hand (not shown) (the state shown in FIG. 7A), and the same procedure is repeated.

以上の塗布膜形成方法では加熱ユニット１２０を稼動させて、塗布膜をある程度乾燥させて塗布液の液流動性を低下させてから、連続マスク材１１０のマスク部１１２と基板２を上下方向に引き離し、塗布膜Ｃを分離するようにしたので、マスク部１１２と基板２との境界での塗布膜厚分布が分離前後でほとんど変化しない。これによって基板２上には、端部まで均一膜厚の塗布膜が基板２上に残されて、形成されることになる。また加熱ユニット１２０を稼動させず、常温状態で塗布を行い、液体の状態で連続マスク材１１０と基板２の上の塗布膜を分離してもよい。さらに塗布膜の特性によっては、乾燥または硬化させる手段を用いて完全に塗布膜を乾燥または硬化させてから、連続マスク材１１０のマスク部１１２と基板２を上下方向に引き離して、塗布膜Ｃを分離するようにしてもよい。特に乾燥または硬化後に容易に引き裂ける塗布膜なら、これによってもマスク部１１２と基板２との境界での塗布膜厚分布が、分離後も均一になる。またさらに分離後に、連続マスク材１１０のマスク部１１２上に残存する塗布膜１６２を完全に乾燥または硬化させ、支障なく巻取機２３０に巻取れるように、塗布装置１００から巻取機２３０の間の区間に乾燥または硬化装置を設けてもよい。以上の乾燥手段としては、熱風加熱、赤外線加熱、真空乾燥等、または硬化手段としてはＵＶ照射等、が好ましく用いられる。   In the coating film forming method described above, the heating unit 120 is operated to dry the coating film to some extent to lower the fluidity of the coating liquid, and then the mask portion 112 of the continuous mask material 110 and the substrate 2 are pulled apart in the vertical direction. Since the coating film C is separated, the coating film thickness distribution at the boundary between the mask portion 112 and the substrate 2 hardly changes before and after the separation. As a result, a coating film having a uniform film thickness is left on the substrate 2 to be formed on the substrate 2. Alternatively, the heating unit 120 may not be operated, and the coating may be performed at room temperature, and the coating film on the continuous mask material 110 and the substrate 2 may be separated in a liquid state. Furthermore, depending on the characteristics of the coating film, the coating film is completely dried or cured using a means for drying or curing, and then the mask portion 112 of the continuous mask material 110 and the substrate 2 are separated in the vertical direction to form the coating film C. You may make it isolate | separate. In particular, in the case of a coating film that is easily torn after drying or curing, the coating film thickness distribution at the boundary between the mask portion 112 and the substrate 2 becomes uniform even after the separation. Further, after separation, the coating film 162 remaining on the mask portion 112 of the continuous mask material 110 is completely dried or cured, and can be wound around the winder 230 without any trouble. A drying or curing device may be provided in this section. As the above drying means, hot air heating, infrared heating, vacuum drying or the like, or UV irradiation or the like as the curing means is preferably used.

また上記の塗布膜形成方法で、連続マスク材１１０の好ましい形態は、マスク材１０と材質、厚さとも同じである。さらに塗布液も、塗布装置１を使用した時の塗布膜形成方法に求められた同じ特性であることが好ましい。   In the above-described coating film forming method, the preferred form of the continuous mask material 110 is the same as that of the mask material 10 in terms of material and thickness. Further, the coating liquid preferably has the same characteristics as those required for the coating film forming method when the coating apparatus 1 is used.

以下実施例により本発明を具体的に説明する。   The present invention will be specifically described below with reference to examples.

＜実施例１＞
塗布装置１を使用して基板２上に塗布を行なった。基板２には、直径３００ｍｍで、厚さが７５０μｍのシリコンウェハを用いた。マスク材１０には、サイズが３６０ｍｍ×３６０ｍｍで厚さ１８μｍのＰＥＴフィルムの中央に直径ｄｍ＝２９５ｍｍの開口を設けたものを用いた。スリットダイ２０には、リップ間隙が１００μｍでスリットの幅が３２０ｍｍのものを用いた。またマスク材載置機６０のマスク吸着保持部６４の吸着面６６は、３６０×３６０ｍｍの外矩形と３２５×３２５ｍｍの内矩形にはさまれた形状の面で、直径０．５ｍｍの吸着孔を多数設けて全面で吸着できるようにした。またテーブル４０の外形は、Ｘ方向に４００ｍｍ、Ｙ方向に３８０ｍｍであった。テーブル４０の基板保持面４６は直径３０１ｍｍの円形面で、これも直径０．５ｍｍの吸着孔を多数設けて全面で吸着できるようにした。またマスク材保持面４２は、テーブル４０の最上面で外形３６０×３６０ｍｍと直径３０１ｍｍの基板保持面４６にはさまれる領域にした。このマスク材保持面４２の領域にも直径０．５ｍｍの吸着孔を多数設け、全面で吸着できるようにした。基板２やマスク材１０の吸着には１００ｈＰａの真空が作用するようにし、吸着解除時には真空を断ち切るとともに、０．１ＭＰａの圧空が作用するようにした。基板保持面４６とマスク材保持面４２とのＺ方向の段差は０．７５ｍｍであった。 <Example 1>
Coating was performed on the substrate 2 using the coating apparatus 1. As the substrate 2, a silicon wafer having a diameter of 300 mm and a thickness of 750 μm was used. The mask material 10 used was a PET film having a size of 360 mm × 360 mm and a thickness of 18 μm provided with an opening having a diameter dm = 295 mm at the center. A slit die 20 having a lip gap of 100 μm and a slit width of 320 mm was used. The suction surface 66 of the mask suction holder 64 of the mask material placement machine 60 is a surface sandwiched between an outer rectangle of 360 × 360 mm and an inner rectangle of 325 × 325 mm, and has a suction hole having a diameter of 0.5 mm. Many were provided so that adsorption was possible on the entire surface. The outer shape of the table 40 was 400 mm in the X direction and 380 mm in the Y direction. The substrate holding surface 46 of the table 40 is a circular surface having a diameter of 301 mm, and this is also provided with a large number of suction holes having a diameter of 0.5 mm so that the entire surface can be sucked. Further, the mask material holding surface 42 is an area that is sandwiched between the uppermost surface of the table 40 and the substrate holding surface 46 having an outer diameter of 360 × 360 mm and a diameter of 301 mm. A large number of suction holes having a diameter of 0.5 mm are also provided in the region of the mask material holding surface 42 so that the suction can be performed on the entire surface. A vacuum of 100 hPa is applied to the adsorption of the substrate 2 and the mask material 10, and the vacuum is cut off when releasing the adsorption and a pressure of 0.1 MPa is applied. The step in the Z direction between the substrate holding surface 46 and the mask material holding surface 42 was 0.75 mm.

また塗布液は、ＪＥＲ１００９（三菱化学（株）製）を３２．８ｇ、ＹＬ９８０（三菱化学（株）製）を３８．３ｇ、Ｎ８６５（ＤＩＣ（株）製）を３７．７ｇ、ＳＥ２０５０−ＫＮＫ（（株）アドマテックス製）を３７０．０ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを１９．０ｇを１Ｌポリ容器に添加し、室温下、ボールミル架台上で７２時間攪拌し、その調合液を１０μｍサイズフィルターを用いて加圧ろ過し、粘度を１２００ｍＰａ・ｓに調整した。   The coating solution was 32.8 g of JER1009 (Mitsubishi Chemical Corporation), 38.3 g of YL980 (Mitsubishi Chemical Corporation), 37.7 g of N865 (manufactured by DIC Corporation), SE2050-KNK ( 370.0 g (manufactured by Admatechs Co., Ltd.) and 19.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate are added to a 1 L plastic container, and the mixture is stirred for 72 hours on a ball mill mount at room temperature. The mixture was filtered under pressure to adjust the viscosity to 1200 mPa · s.

以上の準備をして、図３にステップを示した塗布膜形成方法で、基板２とマスク材１０上に塗布をした。この時の塗布厚さは３４μｍ、塗布幅３２０ｍｍ、塗布長さ３２０ｍｍ、スリットダイ２０の吐出口面３２と基板２の間のすきまであるクリアランスは１００μｍ、塗布速度５０ｍｍ／ｓであった。基板２を塗布後取出し、ホットプレートにて８０℃で１０分乾燥させた。なお基板２の下面９（裏面）やテーブル４０のいずれの場所にも塗布液が付着していないことを確認した。また、塗布膜厚分布を測定したところ、直径３００ｍｍの中央の直径２９５ｍｍの部分に塗布膜が形成されており、その塗布端部から１ｍｍの地点の膜厚は３２μｍ、２ｍｍの地点の膜厚は３４μｍ、その他の地点の膜厚は３４±１μｍと良好であった。さらに塗布に使用した塗布液量に対して、実際に基板上に塗布された塗布液量の比率である塗布液利用率は６７％となり、スピンコート法で塗布した時の１０％よりもはるかに向上した。   With the above preparation, coating was performed on the substrate 2 and the mask material 10 by the coating film forming method shown in the steps of FIG. At this time, the coating thickness was 34 μm, the coating width was 320 mm, the coating length was 320 mm, the clearance between the discharge port surface 32 of the slit die 20 and the substrate 2 was 100 μm, and the coating speed was 50 mm / s. The substrate 2 was taken out after coating and dried on a hot plate at 80 ° C. for 10 minutes. It was confirmed that the coating solution did not adhere to any position on the lower surface 9 (back surface) of the substrate 2 or the table 40. Further, when the coating film thickness distribution was measured, a coating film was formed in a central portion of 295 mm in diameter of 300 mm, and the film thickness at a point 1 mm from the coating end was 32 μm, and the film thickness at a point 2 mm was The film thickness at 34 μm and other points was as good as 34 ± 1 μm. Furthermore, the coating liquid utilization rate, which is the ratio of the coating liquid amount actually applied on the substrate to the coating liquid amount used for coating, is 67%, much more than 10% when applied by the spin coating method. Improved.

本発明は、半導体製造に使用される円形のシリコンウェハー等、主に非矩形形状の基板内に、塗布液を無駄なく効率的に塗布膜を形成する製造分野での利用が可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing field in which a coating film is efficiently formed on a non-rectangular substrate such as a circular silicon wafer used for semiconductor manufacturing without waste.

１ 塗布装置
２ 基板
３ 塗布機本体
４ ガイドレール
６ 支柱
８ 上面
９ 下面
１０ マスク材
１２ 開口
１４ 上面
１６ 下面
２０ スリットダイ
２２ フロントリップ
２４ リアリップ
２６ マニホールド
２８ スリット
３０ 吐出口
３２ 吐出口面
４０ テーブル
４２ マスク材保持面
４６ 基板保持面
４８ リフトピン
５０ 昇降装置
５２ ピストン部
５４ シリンダー部
６０ マスク材載置機
６２ ハンド
６４ マスク吸着保持部
６６ 吸着面
７０ 門型ガントリー
７２ リニア軸受
７４ 柱
７６ ステー
７８ Ｚ軸受
８０ Ｌ型ブラケット
９０ （基板２上に残存する）塗布液
９２ （マスク材１０上に残存する）塗布液
１００ 塗布装置
１１０ 連続マスク材
１１２ マスク部
１１４ 開口
１２０ 加熱ユニット
１２２ 加熱面
１３０ 出側ガイドロール
１４０ 入側ガイドロールユニット
１４２ ガイドロールＡ
１４４ ガイドロールＢ
１５０ マスク材搬送機
１５２ ハンド
１５４ 吸着保持部
１５６ 吸着面
１６０ （基板２上に残存する）塗布膜
１６２ （マスク部１１２上に残存する）塗布膜
２００ カット装置
２０２ 昇降ブロック
２０４ カット刃
２０６ 刃先
２０８ 受け台
２１０ ベース
２１２Ａ、Ｂ ガイドロール
２１４ 案内支柱
２２０ 巻出機
２３０ 巻取機
３００ マスク材
３０２ 開口
３０４ マスク部
３０６ 開口
３０８ 補強部
３１０ 下面
Ｃ 塗布膜
ｄｂ 開口３０６の直径
ｄｍ 開口１２、開口１１４、開口３０２の直径
ｄＳ 基板２の直径
Ｆ 連続基材
ｔｂ 補強部３０８の厚さ
ｔｍ マスク部３０４の厚さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating device 2 Board | substrate 3 Coating machine main body 4 Guide rail 6 Support | pillar 8 Upper surface 9 Lower surface 10 Mask material 12 Opening 14 Upper surface 16 Lower surface 20 Slit die 22 Front lip 24 Rear lip 26 Manifold 28 Slit 30 Discharge port 32 Discharge port surface 40 Table 42 Mask Material holding surface 46 Substrate holding surface 48 Lift pin 50 Lifting device 52 Piston part 54 Cylinder part 60 Mask material placement machine 62 Hand 64 Mask suction holding part 66 Adsorption surface 70 Gate type gantry 72 Linear bearing 74 Column 76 Stay 78 Z bearing 80 L Mold bracket 90 Coating liquid (remaining on the substrate 2) 92 Coating liquid 100 (remaining on the mask material 10) Coating device 110 Continuous mask material 112 Mask portion 114 Opening 120 Heating unit 122 Heating surface 130 Outlet guide roll 140 Side guide roll unit 142 guide roll A
144 Guide roll B
150 Mask Material Transfer Machine 152 Hand 154 Suction Holding Part 156 Suction Surface 160 Coating Film 162 (Remaining on the Substrate 2) Coating Film 200 (Remaining on the Mask Part 112) Cutting Device 202 Lifting Block 204 Cutting Blade 206 Cutting Edge 208 Receiving Table 210 Base 212A, B Guide roll 214 Guide strut 220 Unwinder 230 Winder 300 Mask material 302 Opening 304 Mask portion 306 Opening 308 Reinforcement portion 310 Bottom surface C Coating film db Diameter dm of opening 306 Opening 12, opening 114, opening 302 diameter dS substrate 2 diameter F continuous base material tb thickness of reinforcing part 308 tm thickness of mask part 304

Claims (4)

基板と相似形で前記基板よりも小さい開口部を有する厚さ５０μｍ以下のマスク材を前記開口部が前記基板上のみに開口するように前記基板上に載置する工程と、前記開口部に露出する前記基板とマスク材の上に、前記基板とマスク材に対して相対移動するスリットダイから塗布液を吐出して、略同一厚さの前記塗布液の膜を形成する工程と、前記基板表面周縁部を覆う前記マスク材とその上に形成された前記塗布液の膜を共に除去する工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。 Placing a mask material having a thickness similar to that of the substrate and having an opening smaller than the substrate and having a thickness of 50 μm or less on the substrate such that the opening opens only on the substrate; and exposing to the opening A step of discharging a coating liquid from a slit die that moves relative to the substrate and the mask material to form a film of the coating liquid having substantially the same thickness on the substrate and the mask material; And a step of removing both the mask material covering the peripheral portion and the film of the coating liquid formed thereon. 前記略同一厚さの前記塗布液の膜を形成する工程の後に、前記塗布液の膜の液流動性を減じるように塗布液を乾燥または硬化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の塗布膜形成方法。 2. The method of claim 1, further comprising a step of drying or curing the coating solution so as to reduce a fluidity of the coating solution film after the step of forming the coating solution film having the substantially same thickness. The coating film formation method of description. 基板と相似形で前記基板よりも小さい開口部を有する厚さ５０μｍ以下のマスク材を前記開口部が前記基板上のみに開口するように前記基板上に載置する載置手段と、前記基板の基板支持部と前記マスク材を支持するマスク支持部とを備えるテーブルと、前記基板とマスク材の上に塗布液を吐出して略同一厚さの前記塗布液の膜を形成するスリットダイと、前記スリットダイと前記テーブルを相対移動させる駆動装置と、塗布後に前記マスク材を上下方向に保持するマスク保持装置と、略同一厚さに塗布されたマスク材と基板を引き離すために前記マスク材と前記テーブルを上下方向に相対的に移動させる昇降装置と、を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。 A mounting means for mounting a mask material having a thickness similar to that of the substrate and having an opening smaller than the substrate and having a thickness of 50 μm or less on the substrate such that the opening opens only on the substrate; A table provided with a substrate support part and a mask support part for supporting the mask material; a slit die for discharging a coating liquid onto the substrate and the mask material to form a film of the coating liquid of substantially the same thickness; A driving device for relatively moving the slit die and the table; a mask holding device for holding the mask material in a vertical direction after application; and a mask material for separating the substrate from the mask material applied to substantially the same thickness; A coating film forming apparatus, comprising: an elevating device that relatively moves the table in the vertical direction. さらに前記塗布液の膜の液流動性を減じる塗布液の乾燥または硬化手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の塗布膜形成装置。 4. The coating film forming apparatus according to claim 3, further comprising a coating liquid drying or curing means for reducing the fluidity of the coating liquid film.

Images