JP5462558B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Description
本発明によれば、基板がチャンバ内に配置させて加熱されるため、基板上の液状体が外気に触れるのを回避することができる。これにより、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができる。
本発明によれば、不活性ガス雰囲気下で液状体が加熱されるため、加熱ステップにおいて液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを抑制することができる。これにより、塗布膜の膜質低下を抑えることができる。
本発明によれば、基板の周囲に不活性ガスを供給することとしたので、加熱ステップにおいて容易に基板の周囲を不活性ガス雰囲気下にすることができる。
本発明によれば、基板の周囲を排気して加熱を行うこととしたので、基板の周囲に酸素や水分が滞留するのを防ぐことができる。これにより、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを抑えることができる。
本発明によれば、排気された気体を基板の周囲に循環させることとしたので、一度温度調整等を行って基板の周囲に供給した気体を再度用いることができる。このため、当該基板の周囲に供給する気体の温度等の条件を再度設定しなおす手間を省くことができる。これにより、チャンバ内に効率的に気体を供給することができる。
本発明によれば、排気した気体を基板の周囲に循環させる場合、当該気体を基板の周囲に戻す前に加熱することとしたので、気体を循環させる過程で再度気体の温度調整を行うことができる。
本発明によれば、循環前の気体を加熱する場合において、基板の周囲の余熱を用いて気体を加熱することとしたので、気体の温度を基板周囲の温度に近づけることができる。これにより、気体の温度調整が行いやすくなる。
本発明によれば、チャンバ内を300℃以下にして加熱を行うこととしたので、基板として樹脂材料からなる基板を用いた場合であっても、基板を変形させること無く加熱処理を行うことができる。これにより、基板の材料の選択の幅が広がることとなる。
本発明によれば、チャンバ内を不活性ガス雰囲気下として液状体を加熱することができるため、加熱ステップにおいて液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを抑制することができる。これにより、塗布膜の膜質低下を抑えることができる。
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本発明によれば、排気した気体を基板の周囲に循環させる場合、当該気体を基板の周囲に戻す前に加熱することができるので、気体を循環させる過程で再度気体の温度調整を行うことができる。
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本発明によれば、チャンバ内を300℃以下にして加熱を行うことができるので、基板として樹脂材料からなる基板を用いた場合であっても、基板を変形させること無く加熱処理を行うことができる。これにより、基板の材料の選択の幅が広がることとなる。
以下の各図において、本実施形態に係る塗布装置の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。当該XYZ座標系においては、図中左右方向をX方向と表記し、平面視でX方向に直交する方向をY方向と表記する。X方向軸及びY方向軸を含む平面に垂直な方向はZ方向と表記する。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
[塗布装置]
図1は、本実施形態に係る塗布装置CTRの構成を示す概略図である。
図1に示すように、塗布装置CTRは、チャンバCB、塗布部CT、環境調整部AC、加熱部DR、基板搬送部TR及び制御装置CONTを備えている。塗布装置CTRは、チャンバCB内で基板S上に液状体を塗布する装置である。
チャンバCBは、筐体10、基板搬入口11及び基板搬出口12を有している。筐体10は、内部に基板Sを収容可能に設けられている。基板搬入口11及び基板搬出口12は、筐体10に形成された開口部である。基板搬入口11は、例えば筐体10の−X側端部に形成されている。基板搬出口12は、例えば筐体10の+X側端部に形成されている。基板搬入口11及び基板搬出口12は、例えば不図示のロードロックチャンバに接続されている。
塗布部CTは、チャンバCBの筐体10内に収容されている。塗布部CTは、長尺状に形成されたスリットノズルNZを有している。スリットノズルNZは、チャンバCB内の例えば基板搬入口11の近傍に設けられている。スリットノズルNZは、例えばY方向に長手になるように形成されている。
同図に示すように、スリットノズルNZは、ノズル開口部21を有している。ノズル開口部21は、液状体を吐出する吐出口である。ノズル開口部21は、例えばスリットノズルNZの長手方向に沿ってY方向に形成されている。ノズル開口部21は、例えば長手方向が基板SのY方向の寸法とほぼ同一となるように形成されている。
図1に戻って、環境調整部ACは、酸素濃度センサ31、圧力センサ32、不活性ガス供給部33、排気部34を有している。
酸素濃度センサ31は、チャンバCB内の酸素濃度を検出し、検出結果を制御装置CONTに送信する。圧力センサ32は、チャンバCB内の圧力を検出し、検出結果を制御装置CONTに送信する。酸素濃度センサ31及び圧力センサ32は、それぞれ複数設けられている構成であっても構わない。図1においては、酸素濃度センサ31及び圧力センサ32は、チャンバCBの筐体10の天井部分に取り付けられた構成が示されているが、他の部分に設けられている構成であっても構わない。
加熱部DRは、基板S上に塗布された液状体を乾燥させる部分である。加熱部DRは、内部に赤外線装置などの加熱機構を有している。加熱部DRは、当該加熱機構を用いることにより、液状体を加熱させて乾燥させるようになっている。加熱部DRは、平面視でスリットノズルNZに重ならない位置に設けられている。具体的には、加熱部DRは、スリットノズルNZの+X側に配置されている。このため、加熱部DRの作用(例えば赤外線の照射)がスリットノズルNZに及びにくくなっており、スリットノズルNZ内の液状体が乾燥しにくい構成となっている。このように加熱部DRをスリットノズルNZの+Z側に配置しない構成にすることで、スリットノズルNZに形成されるノズル開口部21の目詰まりを防止することができ、易酸化性の金属材料を含有する液状組成物の変質を防止することができるようになっている。
基板搬送部TRは、筐体10内で基板Sを搬送する部分である。基板搬送部TRは、複数のローラ部材50を有している。ローラ部材50は、基板搬入口11から基板搬出口12にかけてX方向に配列されている。各ローラ部材50は、Y軸方向を中心軸方向としてY軸周りに回転可能に設けられている。
制御装置CONTは、塗布装置CTRを統括的に制御する部分である。具体的には、制御装置CONTは、チャンバCBのシャッタ部材11a及び12aの開閉動作、基板搬送部TRの搬送動作、塗布部CTによる塗布動作、加熱部DRによる乾燥動作、環境調整部ACによる調整動作などを制御する。調整動作の一例として、制御装置CONTは、酸素濃度センサ31及び圧力センサ32による検出結果に基づいて、不活性ガス供給部33の供給量調整部33cの開度を調整したり、回収機構62において回収動作を行わせたりする。制御装置CONTは、処理時間の計測等に用いる不図示のタイマーなどを有している。
次に、本実施形態に係る塗布方法を説明する。本実施形態では、上記のように構成された塗布装置CTRを用いて基板S上に塗布膜を形成する。塗布装置CTRの各部で行われる動作は、制御装置CONTによって制御される。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では、チャンバCBの構成及び加熱部DRの構成が第1実施形態とは異なっているため、当該相違点を中心に説明する。図6は、本実施形態に係る塗布装置CTRの構成を示す図である。
例えば、上記第1実施形態では、スリットノズルNZと加熱部DRとを同一の空間内に配置させる構成としたが、これに限られることは無く、例えば第2実施形態と同様にスリットノズルNZと加熱部DRとが異なる空間に配置されるようにチャンバCB内を仕切った構成としても構わない。また、第2実施形態について、スリットノズルNZと加熱部DRとを同一の空間内に配置させる構成としても構わない。
Claims (7)
- 易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布ステップと、
前記液状体が塗布された前記基板をチャンバ内に配置し当該チャンバのうち前記基板に対して底部側に配置された加熱部を用いて不活性ガス下で加熱する加熱ステップと
を備え、
前記加熱ステップは、
前記基板の周囲を排気する排気ステップと、
前記排気ステップで排気された気体を前記基板の周囲に戻す循環ステップと、
前記気体を前記基板の周囲に戻す前に加熱する気体加熱ステップと
を含み、
前記気体加熱ステップは、前記チャンバのうち前記基板に対して天井側に配置される蓄熱機構に蓄熱された前記基板の周囲の余熱を用いて前記気体を加熱するものであり、
前記加熱ステップは、前記蓄熱機構を用いて前記基板の天井側を加熱することを含む
ことを特徴とする塗布方法。 - 前記加熱ステップは、前記基板をチャンバ内に配置して行う
ことを特徴とする請求項1に記載の塗布方法。 - 前記加熱ステップは、前記不活性ガス雰囲気下で行う
ことを特徴とする請求項2に記載の塗布方法。 - 前記塗布ステップは、前記基板として樹脂材料からなる基板を用い、
前記加熱ステップは、前記チャンバ内を300℃以下に加熱して行う
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の塗布方法。 - 易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、
前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、
前記チャンバのうち前記基板に対して底部側に配置され、前記チャンバ内の前記基板を加熱する加熱機構と、
前記液状体を塗布された前記基板が不活性ガス下で加熱されるように前記塗布部及び前記加熱部を制御する制御部と、
前記チャンバ内を排気する排気機構と
を備え、
前記排気機構は、
排気された気体を前記基板の周囲に戻す循環経路と、
前記気体を前記循環経路上で加熱する気体加熱機構と
を有し、
前記気体加熱機構は、前記チャンバのうち前記基板に対して天井側に配置され前記チャンバ内の余熱を保持する蓄熱機構を有し、
前記蓄熱機構は、前記基板の天井側から前記基板を加熱可能な位置に配置されている
ことを特徴とする塗布装置。 - 前記チャンバ内に不活性ガスを供給する供給機構を更に備える
ことを特徴とする請求項5に記載の塗布装置。 - 前記基板として樹脂材料からなる基板を用い、
前記制御部は、前記チャンバ内を300℃以下に加熱させる
ことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の塗布装置。
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