JP7092508B2 - 塗布方法 - Google Patents
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Description
図1を参照する。塗布装置1は、保持回転部2、溶剤ノズル3および2つの薬液ノズル4,5を備えている。なお、薬液ノズル4は本発明の第1薬液ノズルに相当し、薬液ノズル5は本発明の第2薬液ノズルに相当する。
次に、図3に示すフローチャートを参照して、塗布装置1の動作、すなわち塗布方法について説明する。まず、図示しない搬送機構は、保持回転部2上に基板Wを搬送する。保持回転部2のスピンチャック7は、基板Wの裏面を真空吸着して基板Wを保持する。
制御部51は、保持回転部2によって複数の凹部Hを有する基板Wを回転させながら、基板W上に溶剤ノズル3から溶剤SLを吐出する。これにより、基板Wの凹部Hに溶剤SLを入れつつ基板W上に溶剤膜SLを形成する。なお、図4(a)に示すように、基板Wの表面には、複数の凹部Hが形成されている。凹部Hは、例えばスペース、ホール、およびトレンチの少なくともいずれかである。ホールは、例えばビア(via)、スルーホールおよびコンタクトホールの少なくともいずれかである。
移動吐出工程は、基板Wの中心CTの上方に溶剤ノズル3を移動させた後に行われる。まず、開閉弁V1を開き、吐出用速度で回転する基板W上に溶剤ノズル3から溶剤SLを吐出する。溶剤SLが基板W上に到達後、回転する基板W上に溶剤ノズル3から溶剤SLを吐出しながら、溶剤ノズル移動機構25によって基板Wの中心CTの上方から基板Wの周縁部E(端部またはエッジ)の上方に溶剤ノズル3を移動させる。なお、吐出用速度は、0rpmより大きく500rpm未満であるが、0rpmより大きく300rpm以下が好ましい。また、吐出用速度は、100rpm以上200rpm以下がより好ましい。
図5(a)は、液盛り工程を説明するための図である。液盛り工程は、基板Wの周縁部Eの上方まで溶剤ノズル3を移動させた後、すなわち移動吐出工程の後に行われる。まず、保持回転部2は、吐出用速度よりも小さい液盛り用速度に基板Wの回転速度を落として、基板W外に飛散(排出)する溶剤SLの量を抑える。これにより、保持回転部2は、溶剤SLを基板W上に保持させる。このとき、所定のタイミングで、開閉弁V1を閉じて溶剤ノズル3からの溶剤SLの吐出を停止する。その後、液盛り用速度で基板Wを回転させてから予め設定された時間が経過するまで、基板W上に溶剤SLを保持する。これにより、溶剤SLは各凹部Hに一層容易に入ることができる。なお、液盛り用速度は、0rpm以上(静止を含む)10rpm以下が好ましい。
図5(b)は、逆移動吐出工程を説明するための図である。逆移動吐出工程は、液盛り工程の後に行われる。逆移動吐出工程は、移動吐出工程の移動方向と逆方向に溶剤ノズル3を移動させる工程である。保持回転部2は、液盛り用速度から上述の吐出用速度に基板Wの回転速度を戻す。再度、開閉弁V1を開き、吐出用速度で回転する基板W上に溶剤ノズル3から溶剤SLを吐出する。溶剤SLが基板W上に到達後、回転する基板W上に溶剤ノズル3から溶剤SLを吐出しながら、溶剤ノズル移動機構25によって基板Wの周縁部Eの上方から基板Wの中心CTの上方に溶剤ノズル3を移動させる。これにより、溶剤SLが満たされていない凹部Hを減少させることができる。
図5(c)は、薄膜化工程を説明するための図である。薄膜化工程は、逆移動吐出工程の後に行われる。保持回転部2は、吐出用速度よりも大きい薄膜化用速度で基板Wを回転させる。このとき、所定のタイミングで、開閉弁V1を閉じて溶剤ノズル3からの溶剤SLの吐出を停止する。薄膜化用速度で基板Wが回転されることにより、余分な溶剤SLが基板W外に飛散される。この後、基板Wの回転は停止され、溶剤ノズル3は待機位置に戻される。薄膜化用速度は、数百rpm~数千rpmであり、回転時間は例えば1秒である。
制御部51は、溶剤膜SLを形成した後に、基板Wの半径方向に薬液ノズル4を移動させずに、回転する基板Wの溶剤膜SL上に薬液ノズル4から第1薬液C1を吐出する。これにより、基板Wの周縁部Eに接するようにリング状に第1薬液C1を置く。
制御部51は、溶剤膜SLを形成し、かつリング状に第1薬液C1を置いた後、基板Wの半径方向に薬液ノズル4を移動させながら、回転する基板Wの溶剤膜SL上に薬液ノズル4から第1薬液C1を吐出する。これにより、基板Wの溶剤膜SL上に隙間なく渦巻き状に第1薬液C1を置く(図8参照)。すなわち、ステップS02のリング状の第1薬液膜C1の内側に渦巻き状の第1薬液膜C1を形成する。なお、図8に示す渦巻きの実線は、本ステップの薬液ノズル4の軌跡を示す。図8に示す一点鎖線は、ステップS02の薬液ノズル4の軌跡を示す。なお、基板Wの中心CTの上方に薬液ノズル4が移動された後、開閉弁V2を閉じて第1薬液C1の供給を停止する。
第1薬液C1を吐出した薬液ノズル4は、基板Wの上方から待機位置に移動される。薬液ノズル4に代わって、基板Wの上方には、薬液ノズル5が移動される。第2薬液ノズル移動機構29は、基板W外の待機位置から基板Wの中心CTの上方位置に薬液ノズル5を移動させる。その後であって、第1薬液C1を隙間なく渦巻き状に形成した後に、制御部51は、第1速度で回転する基板Wの中心CTに向けて第1薬液膜C1上に、第1薬液C1よりも高粘度の第2薬液C2を薬液ノズル5から吐出する。すなわち、図1に示す開閉弁V3を開くことで、図13(a)に示すように、薬液ノズル5から基板Wの中心CTを狙って第1薬液C1上に第2薬液C2の吐出を開始する。
図13(a)~図13(d)を参照して第2薬液C2が広がる様子を説明する。制御部51は、図13(a)に示すように、薬液ノズル5から吐出された第2薬液C2が第1薬液膜C1上に到達した後に、第2薬液C2を吐出しながら、第1速度よりも大きい第2速度で基板Wを回転させる。より詳しくは、第1薬液C1上に到達された第2薬液C2が基板Wの中心CTの第1薬液C1に張り付いた後に、第2速度で基板Wを回転させる。これにより、第1薬液C1を基板の周縁部E側に広げて余分な第1薬液C1を基板W外に飛散させつつ、第2薬液膜C2を周縁部E側に広げる。なお、第2速度は、例えば1000rpmである。
第2薬液膜C2(あるいは第1薬液膜C1および第2薬液膜C2)を平坦化させた後に、制御部51は、第3速度で基板Wを回転させる。これにより、第2薬液膜C2(あるいは第1薬液膜C1および第2薬液膜C2)の厚みを調整する。第3速度は、数百rpm(例えば400~500rpm)である。第3速度は、所望の膜厚により変更される。所定の時間かつ第3速度で基板Wを回転させた後、保持回転部2は、回転を停止する。
本発明において、基板Wの表面(上面)の全域に第1薬液膜C1を形成している。これにより、第2薬液C2を基板W上に広がりやすくすると共に、第1薬液C1を凹部Hに満たしている。第1薬液C1の粘度が第2薬液C2の粘度と同じ1000cP以上である場合は、図6に示す溶剤膜SLを形成しても凹部Hへの埋め込みが困難である。そのため、第1薬液C1は、第2薬液C2よりも低粘度のものを用いるが、第1薬液C1の粘度が700cP以下の場合は、凹部Hへの第1薬液C1の入り込みが更に容易になる。
3 … 溶剤ノズル
4 … 薬液ノズル
5 … 薬液ノズル
5a … 吐出口
25 … 溶剤ノズル移動機構
27 … 第1薬液ノズル移動機構
51 … 制御部
AX1 … 回転軸
SL … 溶剤(または溶剤膜)
C1 … 第1薬液(または第1薬液膜)
C2 … 第2薬液(または第2薬液膜)
Claims (6)
- 表面に複数の凹部を有する円形基板を回転させながら、前記円形基板上に溶剤ノズルから溶剤を吐出することにより、前記凹部に溶剤を入れつつ前記円形基板上に溶剤膜を形成する工程と、
前記溶剤膜を形成した後に、前記円形基板の半径方向に第1薬液ノズルを移動させながら、13rpm以上40rpm以下の第1回転速度で前記第1薬液ノズルに対して相対回転する前記円形基板の前記溶剤膜上に前記第1薬液ノズルから前記第1薬液を吐出することにより、前記円形基板の前記溶剤膜上に前記第1薬液を隙間なく渦巻き状に置く工程と、
前記第1薬液を隙間なく渦巻き状に置いた後に、前記円形基板の中心に向けて前記第1薬液上に、前記第1薬液よりも高粘度の第2薬液を第2薬液ノズルから吐出する工程と、
前記第1回転速度よりも大きい第2回転速度で前記円形基板を回転させることにより、前記円形基板の周縁部側に向けて前記第1薬液と前記第2薬液とを共に広げる工程と、
を備えていることを特徴とする塗布方法。 - 請求項1に記載の塗布方法において、
前記第1薬液と前記第2薬液とを共に広げる工程は、前記第2薬液ノズルから吐出された前記第2薬液が前記第1薬液上に到達した後に、前記第2薬液を吐出しながら前記第2回転速度で前記円形基板を回転させることを特徴とする塗布方法。 - 請求項1に記載の塗布方法において、
前記第1薬液と前記第2薬液とを共に広げる工程は、前記第2薬液を予め設定された量だけ吐出して前記第2薬液の吐出を停止した後に、前記第2回転速度で前記円形基板を回転させることを特徴とする塗布方法。 - 請求項1から3のいずれかに記載の塗布方法において、
前記第2薬液ノズルは、円形または正多角形の吐出口を有することを特徴とする塗布方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載の塗布方法において、
前記第2薬液は、前記第1薬液と同じ種類の薬液であることを特徴とする塗布方法。 - 請求項1から5のいずれかに記載の塗布方法において、
前記溶剤膜を形成する工程は、前記円形基板の半径方向に前記溶剤ノズルを移動させながら、回転する前記円形基板上に前記溶剤ノズルから溶剤を吐出することを特徴とする塗布方法。
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