JPH11186143A - 塗布装置、滴下装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘度の異なる複数種類の薬液を、配管の交換
をせずに、所望の良好な特性で滴下することができる塗
布装置及び塗布方法を提供する。 【解決手段】 薬液の滴下において、制御部１１は、予
め、チューブ圧搾弛緩機構部６を制御して、図２に示す
ように、チューブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂを矢
印方向に移動させることで、薬液配管チューブ７の形状
を変化させてその断面積を所望の値にしておく。また、
制御部１１は、図３に示すように、チューブ圧搾弛緩可
動機構３１ａ、３１ｂ矢印方向に変化させることで、薬
液配管チューブの円筒形状をほぼ保ったまま、その内径
ｄを所望の値にしておいてもよい。これにより、制御部
１１は、薬液の滴下前に、薬液配管チューブ７または滴
下ノズルチューブ１０の形状または内径を所望の値にし
ておくことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハー等
にレジスト等の薬液を塗布するのに好適な塗布装置及び
塗布方法に関し、特に、配管を交換せずに粘度の異なる
薬液を良好に塗布することができる塗布装置及び塗布方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程は、一般に、
まず被処理体としての半導体ウェハー（以下、ウェハー
という）にフォトレジスト薬液（以下、薬液という）を
塗布する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いて回路
パターンを縮小してフォトレジストに転写し、これを現
像処理する一連の処理が施される。

【０００３】フォトレジスト薬液をウェハーに塗布する
塗布装置としては、図４に示すような構成の塗布装置が
ある。この従来の塗布装置は、スピンチャック４１と、
回転系４２と、薬液供給容器４３と、薬液圧送ポンプ４
４と、フィルター４５と、薬液配管チューブ４７と、ノ
ズル移動アーム４８と、ノズルユニット４９と、滴下ノ
ズルチューブ５０と、ＣＰＵ５１と、を備える。

【０００４】次に、その従来の塗布装置の動作について
説明する。まず、スピンチャック４１の上面にウェハー
５５を吸着させる。スピンチャック４１は、ウェハー５
５と共に回転系４２によって回転させられる。

【０００５】ノズル移動アーム４８は、回転系４２の回
転軸と滴下ノズルチューブ５０の中心軸とが同一直線上
に位置するように、移動させられる。その後、所定量の
薬液が滴下ノズルチューブ５０から滴下される。その薬
液の滴下は、薬液圧送ポンプ４４が、薬液供給容器４３
に充填された薬液を、フィルター４５、薬液配管チュー
ブ４７及び滴下ノズルチューブ５０に渡って移動させる
ことで行う。

【０００６】滴下ノズルチューブ５０から滴下された薬
液は、スピンチャック４１と共に回転するウェハー５５
の上面に落ちる。これにより、ウェハー５５上にほぼ均
一なレジスト膜が形成される。

【０００７】また、従来の塗布装置としては、特開昭６
０−０４１２１９号公報、特開平０１−０６７９１６号
公報、特公平０５−０６８０９５号公報、特開平０７−
３２６５６５号公報に記載されているものがある。

【０００８】特開昭６０−０４１２１９号公報に記載さ
れている塗布装置は、レジストを供給ポンプより管内径
１ｍｍ以上のホースで供給し、０．１から０．５ｍｍの
管内径で１００から２５０ｍｍの管長を持つ滴下ノズル
から該レジストをウェハーに滴下するものである。

【０００９】特開平０１−０６７９１６号公報に記載さ
れている塗布装置のレジスト吐出ノズルは、管体先端部
表面の肉厚を他の部分の肉厚よりも薄くしたものであ
る。

【００１０】特公平０５−０６８０９５号公報に記載さ
れている塗布装置は、薬液タンクと薬液ノズルとに接続
されたエアー駆動式のダイヤフラムポンプと、そのダイ
ヤフラムポンプを駆動する加圧エアーを供給する加圧エ
アー供給装置と、その加圧エアー供給装置の供給エアー
圧力を電気的に制御する制御装置とを備えたものであ
る。

【００１１】特開平０７−３２６５６５号公報に記載さ
れている塗布装置は、処理液の供給を適正に管理して、
スループットの向上及び歩留まりの向上を図るものであ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の塗布装置では、薬液配管の内径が一定であるの
で、薬液配管系に加わる薬液圧送時の配管内部の圧力
が、限られた範囲の粘度に対してのみ安定し、他の範囲
の粘度に対しては安定しないという第１の問題点があっ
た。

【００１３】例えば、従来の塗布装置の０．５から１．
５ｍｍのなかの一つの値の内径をもつ薬液配管では、粘
度が４０ｃＰ以下の薬液に対しては、良好なサックバッ
クが得られ、所定時間内の薬液流量も安定している。し
かし、粘度が６０ｃＰを越える薬液に対しては、配管内
径の大きさが足りず、単位時間の薬液滴下量が不足して
しまう。また、この場合は、薬液配管系、特に薬液ポン
プに対する負荷が過大となり、配管系そのものの劣化も
早く進行してしまう。逆に、内径の大きい薬液配管を用
いて低粘度の薬液を滴下するとすれば、サックバック効
果が劣化して、薬液の垂れ落ちムラまたはパーティクル
の発生を誘発させてしまう。

【００１４】また、上述の従来の塗布装置では、薬液の
粘度に適した薬液配管系とするために、薬液配管を別の
内径の薬液配管に交換をしなければならず、その交換に
コスト及び工数を要するという第２の問題点がある。

【００１５】薬液配管の交換は、塗布装置の稼働率の低
下を招き、半導体製造装置全体の稼働率の低下を招いて
しまう。半導体デバイスの製造においては、近年、微細
化及び多層配線化が進み、レジスト薬液に対する要求
も、解像度、密着性、耐熱性、ストリエーション対策、
ハレーション対策、ｉ線からＫｒＦへの変更対策など、
多様化する一方である。その一方で、半導体生産ライン
の設置スペースには限りがあるので、その多様な要求を
満たすだけの各種の塗布装置を半導体生産ラインに設置
することはできない。そのため、従来では、１台の塗布
装置に多数種類の薬液配管系を備え、複数種類の薬液を
同時に使用している。

【００１６】しかし、従来の塗布装置は、最近のレジス
トの所要サイクルが短くなってきているので、多数のレ
ジスト配管を備えながら、更に新たなレジストとの交換
を重ねて稼働を続けていかなければならない。また、従
来の塗布装置は、薬液配管系が装置導入時の内径仕様の
ままであり、一時的に高粘度レジストの種類が増えた場
合は、低粘度レジスト用の細い薬液配管を用いなければ
ならない。また、薬液配管系を総入れ替えする必要があ
る場合は、塗布装置の稼働率が低下してしまう。

【００１７】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、粘度の異なる複数種類の薬液を、配管の交換をせず
に、所望の良好な特性で滴下することができる塗布装
置、滴下装置、及び塗布方法を提供することを目的とす
る。

【００１８】更に本発明は、粘度の異なる複数種類の薬
液を滴下するときに、薬液配管系及び薬液圧送ポンプが
過負荷になることを防ぐことができる塗布装置、滴下装
置及び塗布方法を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点に係る塗布装置は、滴下対象
の薬液が流される配管と、前記配管の一端に配置され、
前記薬液の吐出口となる薬液滴下ノズルと、前記配管及
び前記薬液滴下ノズルの少なくとも一つの断面形状を変
化させて、該配管及び該薬液滴下ノズルの少なくとも一
つの流路の断面積を変化させる圧搾弛緩手段と、を備え
る、ことを特徴とする。

【００２０】このような構成によれば、配管及び薬液滴
下ノズルの交換をせずに、その配管または薬液滴下ノズ
ルの所定の位置の断面積を変化させることができる。従
って、例えば、薬液の粘度に応じて断面積を制御するこ
とにより、適切なサックバック効果を得て、薬液のたれ
落ちやパーティクルの発生を防止できる。また、薬液の
搬送前に断面積を制御しておくこと等により、薬液搬送
用のポンプの過負荷を防止できる。

【００２１】前記圧搾弛緩手段は、前記配管及び前記薬
液滴下ノズルの少なくとも一つの断面形状を、相似形を
維持しつつ変化させて、該配管及び該薬液滴下ノズルの
少なくとも一つの流路の断面積を変化させる、ものとし
てもよい。

【００２２】前記配管及び前記薬液滴下ノズルは、円筒
形状をしていると共に、弾性体の部材で形成されてお
り、前記圧搾弛緩手段は、円筒形状をしていて、該円筒
内を前記配管及び前記薬液滴下ノズルの少なくとも一つ
が貫通するチューブ固定手段と、前記チューブ固定手段
に移動可能に取り付けられた部材を備える圧搾弛緩可動
手段と、を備え、前記圧搾弛緩可動手段の前記部材の移
動は、前記チューブ固定手段の円筒形状の中心軸に近づ
くまたは遠のく移動であり、前記圧搾弛緩可動手段の前
記部材が移動することで、前記固定手段の円筒を貫通す
る前記配管及び前記薬液滴下ノズルの少なくとも一つ
を、該部材で圧搾弛緩する、ものとしてもよい。

【００２３】このような構成によれば、圧搾弛緩可動手
段の部材がチューブ固定手段の円筒形状の中心軸に近づ
く移動をすることで、固定手段の円筒を貫通する配管ま
たは薬液滴下ノズルをその部材が圧搾する。これによ
り、圧搾弛緩可動手段は、配管または薬液滴下ノズルの
断面積を小さくすることができる。また、圧搾弛緩可動
手段は、その圧搾弛緩可動手段の部材がチューブ固定手
段の円筒形状の中心軸から遠のく移動をすることで、固
定手段の円筒を貫通する配管または薬液滴下ノズルをそ
の部材が弛緩する。これにより、圧搾弛緩可動手段は、
配管または薬液滴下ノズルの断面積を大きくすることが
できる。

【００２４】前記配管及び前記薬液滴下ノズルの少なく
とも一つは、弾性材質の長方形状のシート部材が、円筒
形状に巻かれて形成されたものを備えてもよい。この構
成によれば、圧搾弛緩可動手段が配管または薬液滴下ノ
ズルを圧搾することで、配管または薬液滴下ノズルの円
筒形状を維持しつつ、その円筒形状の内径を小さくする
ことができる。また、圧搾弛緩可動手段が配管または薬
液滴下ノズルを弛緩することで、配管または薬液滴下ノ
ズルの円筒形状を維持しつつ、その円筒形状の内径を大
きくすることができる。

【００２５】前記圧搾弛緩手段は、該配管及び該薬液滴
下ノズルの少なくとも一つの流路の断面積を、外部から
の指示信号が指示する断面積であって、前記薬液の粘度
に応じた断面積に変化させる、ものとしてもよい。

【００２６】このような構成によれば、塗布する薬液を
変更するときに、ＣＰＵなどを備えた制御手段にコンソ
ールなどからその変更する粘度を入力することによっ
て、圧搾弛緩手段に指示信号を送ることで、その圧搾弛
緩手段が配管または該薬液滴下ノズルの断面積を、薬液
の粘度に応じた断面積に、変化させる。従って、このよ
うな構成によれば、粘度の異なる複数種類の薬液をこの
塗布装置で塗布する場合に、配管等の交換をせずに、簡
易に、配管または該薬液滴下ノズルの断面積を、薬液の
粘度に応じた断面積にすることができ、粘度の異なる複
数種類の薬液をその粘度に応じた所望の良好な特性で滴
下することができる。また、このような構成によれば、
粘度の高い薬液を用いて塗布するときに、圧搾弛緩手段
が配管または該薬液滴下ノズルの断面積を大きくするこ
とができるので、薬液配管系及び薬液圧送ポンプが過負
荷になることを防ぐことができる。

【００２７】前記圧搾弛緩手段は、前記薬液の粘度が低
い方が、前記配管及び該薬液滴下ノズルの少なくとも一
方の断面積が小さくなるように、前記配管及び該薬液滴
下ノズルの少なくとも一方を変形させる手段を備えても
よい。最適なサックバック効果を得るためには、粘度の
高い方が断面積が大きく、粘度の低い方が断面積が小さ
いことが望ましい。この構成によれば、薬液の粘度に応
じて、適切なサックバック効果を得ることが可能にな
る。

【００２８】前記配管及び該薬液滴下ノズルは、例え
ば、高粘度の薬液に対応しうる最大内径を有してもよ
い。この場合、前記圧搾弛緩手段は、前記薬液の粘度に
応じて、前記配管及び薬液滴下ノズルの少なくとも一方
の断面積を小さくするように、前記配管及び該薬液滴下
ノズルの少なくとも一方の断面形状を変形させる手段を
備えてもよい。一般に、好適なサックバック効果は、管
径が０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍ程度の時に得られる。こ
の構成によれば、高い粘度の薬液に対応できるように、
前記配管及び該薬液滴下ノズルは、例えば、１．５ｍｍ
以上の内径を有し、使用される薬液の粘度に応じて、そ
の断面積を制御することにより、低粘度の場合でも、適
切な粘度を得ることが可能となる。

【００２９】この発明の塗布装置は、前記薬液滴下ノズ
ルの下側に、前記薬液の塗布対象である半導体ウエハ、
液晶表示素子のガラス基板等を載置してスピンするスピ
ン手段を備えてもよい。

【００３０】また、この発明の第２の観点にかかる滴下
装置は、滴下対象の薬液が流される配管と、前記配管の
一端に配置され、前記薬液の吐出口となる薬液滴下ノズ
ルと、前記薬液の粘度に応じて所定のサックバック効果
が得られるように、前記配管及び前記薬液滴下ノズルの
少なくとも一つの断面形状を変化させて、該配管及び該
薬液滴下ノズルの少なくとも一つの流路の断面積を変化
させる手段と、を備えることを特徴とする。この構成に
よれば、滴下対象の薬液の粘度によらず、適切なサック
バック効果を得ることができる。

【００３１】上記目的を達成するため、この発明の第３
の観点に係る塗布方法は、滴下対象の薬液が流される配
管と、前記配管の一端に配置されて、前記薬液の吐出口
となる薬液滴下ノズルと、を備える滴下装置を用いて、
薬液を塗布する塗布方法において、前記配管及び前記薬
液滴下ノズルの少なくとも一つの流路の断面積を、前記
薬液の粘度に応じた断面積に、変化させる、前記圧搾弛
緩ステップを備える、ことを特徴とする。このような方
法によれば、粘度の異なる複数種類の薬液をこの塗布方
法で塗布する場合に、配管等の交換をせずに、簡易に、
配管または該薬液滴下ノズルの断面積を、薬液の粘度に
応じた断面積にすることができ、粘度の異なる複数種類
の薬液をその粘度に応じた良好な特性で滴下することが
できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施の形態にかかる
塗布装置について以下図面を参照して説明する。

【００３３】この塗布装置は、図１に示すように、スピ
ンチャック１と、回転系２と、薬液供給容器３と、薬液
圧送ポンプ４と、フィルター５と、チューブ圧搾弛緩機
構部６と、薬液配管チューブ７と、ノズル移動アーム８
と、ノズルユニット９と、滴下ノズルチューブ１０と、
制御部１１と、を備える。

【００３４】スピンチャック１は、この塗布装置によっ
て薬液を塗布されるウェハー１５を吸着する。回転系２
は、スピンチャック１を回転させ、スピンチャック１に
吸着されたウェハー１５を回転である。

【００３５】薬液供給容器３は、種々の用途に応じて予
め選択された粘度の薬液を蓄えている。薬液圧送ポンプ
４は、薬液供給容器３に充填されている薬液を、フィル
ター５、チューブ圧搾弛緩機構部６、薬液配管チューブ
７及び滴下ノズルチューブ１０に渡って圧送して、滴下
ノズルチューブ１０からその薬液を滴下させる。

【００３６】フィルター５は、薬液に含まれるゴミ及び
不要物を除去する。薬液配管チューブ７は、弾性効果の
高いチューブから形成され、薬液供給容器３から薬液圧
送ポンプ４、フィルター５、チューブ圧搾弛緩機構部６
及び滴下ノズルチューブ１０の相互間を接続して、その
相互間の薬液の通路となる。薬液配管チューブ７は、高
粘度の薬液を所定の時間内に適正量滴下できる流量を得
ることができる内径、例えば、１．５ｍｍ以上の内径を
有する。

【００３７】ノズル移動アーム８は、滴下ノズルチュー
ブ１０の中心軸が回転系２の回転軸に同一直線上に位置
するように、滴下ノズルチューブ１０を移動する。ノズ
ルユニット９は、滴下ノズルチューブ１０をノズル移動
アーム８に固定する。滴下ノズルチューブ１０は、薬液
配管チューブ７等を介して送られてきた薬液を滴下す
る。例えば、滴下ノズルチューブ１０は、１．５ｍｍ以
上の内径に形成されている。滴下された薬液は、スピン
チャック１と共に回転するウェハー１５上に落ち、ウェ
ハー１５上でほぼ均一なレジスト膜となる。

【００３８】チューブ圧搾弛緩機構部６は、薬液配管チ
ューブ７の断面の形状を変化させる機構であり、薬液配
管チューブ７の断面の形状を変化させることで、薬液配
管チューブ７の内径または断面積を変化させる。チュー
ブ圧搾弛緩機構部６は、例えば図２に示す構成を有す
る。

【００３９】このチューブ圧搾弛緩機構部６は、チュー
ブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂと、チューブ固定治
具２２と図示せぬアクチュエータとを備える。チューブ
固定治具２２は、円筒形状をしており、その円筒内を薬
液配管チューブ７が貫通する構造を有する。チューブ固
定治具２２の円筒内を貫通する薬液配管チューブ７は、
弾性効果の高いチューブから形成される。

【００４０】チューブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂ
は、それぞれチューブ固定治具２２に移動可能に取り付
けられており、図示せぬアクチュエータにより、それぞ
れ図２に示す矢印方向に移動可能となっている。

【００４１】チューブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂ
が共にチューブ固定治具２２の円筒形状の中心軸に向か
って移動した場合は、薬液配管チューブ７がチューブ圧
搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂにより圧迫され、薬液配
管チューブ７の形状が変化してその断面積が小さくな
る。これにより、薬液配管チューブ７の内径が等価的に
小さくなる。逆に、チューブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、
２１ｂがューブ固定治具２２の円筒形状の中心軸から離
れるように移動した場合は、チューブ圧搾弛緩可動機構
２１ａ、２１ｂが薬液配管チューブ７を弛緩することと
なり、薬液配管チューブ７の形状が円筒形状に近づき、
その断面積が大きくなる。これにより、薬液配管チュー
ブ７の内径が等価的に大きくなる。

【００４２】チューブ圧搾弛緩機構部６は、その円筒内
を滴下ノズルチューブ１０が貫通する構造としてもよ
い。この場合は、チューブ圧搾弛緩機構部６は、ノズル
ユニット１に取り付けられ、滴下ノズルチューブ１０の
内径を等価的に変化させる。

【００４３】チューブ圧搾弛緩機構部６は、図３に示す
ような構成のチューブ圧搾弛緩機構部６’とすることも
できる。図３（ａ）は、チューブ圧搾弛緩機構部６’及
び滴下ノズルチューブ１０の中心軸に垂直な断面を示
し、図３（ｂ）は、チューブ圧搾弛緩機構部６’及び滴
下ノズルチューブ１０の中心軸に沿った断面を示す。チ
ューブ圧搾弛緩機構部６’は、チューブ圧搾弛緩可動機
構３１ａ、３１ｂと、チューブ固定治具３２とを備え
る。

【００４４】チューブ固定治具３２は、円筒形状をして
おり、その円筒内を滴下ノズルチューブ１０が貫通する
構造となっている。ここで、滴下ノズルチューブ１０
は、図３に示すように、円筒を形成するチューブ側面の
長手方向に切れ目がある構造に形成されている。そし
て、滴下ノズルチューブ１０は、その切れ目を端辺とし
て、弾性率の高い有機樹脂を材質とした長方形のシート
が、円筒形状に巻かれた構造に形成されている。

【００４５】チューブ圧搾弛緩可動機構３１ａ、３１ｂ
は、それぞれチューブ固定治具３２に移動可能に取り付
けられており、それぞれ、図示せぬアクチュエータによ
り、図３に示す矢印方向に移動可能となっている。

【００４６】チューブ圧搾弛緩可動機構３１ａ、３１ｂ
のそれぞれがチューブ固定治具３２の円筒形状の中心軸
に向かって移動した場合は、滴下ノズルチューブ１０を
そのチューブ圧搾弛緩可動機構３１ａ、３１ｂが圧迫す
ることとなり、滴下ノズルチューブ１０は円筒形状をほ
ぼ保ったまま、その内径ｄが小さくなる。逆に、チュー
ブ圧搾弛緩可動機構３１ａ、３１ｂのそれぞれがチュー
ブ固定治具３２の円筒形状の中心軸から離れていくよう
に移動した場合は、滴下ノズルチューブ１０をそのチュ
ーブ圧搾弛緩可動機構３１ａ、３１ｂが弛緩することと
なり、滴下ノズルチューブ１０は円筒形状をほぼ保った
まま、その内径ｄが大きくなる。従って、チューブ圧搾
弛緩可動機構３１ａ、３１ｂがそれぞれ図３に示す矢印
方向に移動することで、薬液滴下ノズルチューブ１０
は、円筒形の断面の相似形を維持しつつ、その内径ｄが
変化して、流路の断面積が変化する。

【００４７】制御部１１は、回転系２の回転速度を制御
する。また、制御部１１は、薬液圧送ポンプ４の薬液を
圧送する圧力を制御する。また、制御部１１は、ノズル
移動アーム８を所定の位置に移動させる。更に、制御部
１１は、アクチュエータを駆動して、チューブ圧搾弛緩
機構部６の動作を制御する。

【００４８】次に、ウェハーに薬液を塗布するときのこ
の塗布装置の動作について、図１、図２、図３を参照し
て説明する。

【００４９】まず、ウェハー１５は、スピンチャック１
の上面に置かれ、スピンチャック１の上面にウェハー１
５を吸着される。その後、制御部１１は、回転系１を所
定の速度で回転させる。これにより、ウェハー１５は、
スピンチャック１と共に所定の速度で回転させられる。

【００５０】制御部１１は、ノズル移動アーム８を制御
して、回転系２の回転軸と滴下ノズルチューブ１０の中
心軸とが同一直線上に位置するように、ノズル移動アー
ム８を移動させる。

【００５１】その後、制御部１１は、薬液圧送ポンプ４
を制御して、所定量の薬液を滴下ノズルチューブ１０か
ら滴下させる。その薬液の滴下は、薬液圧送ポンプ４
が、薬液供給容器３に充填された薬液を、フィルター
５、チューブ圧搾弛緩機構部６、薬液配管チューブ７及
び滴下ノズルチューブ１０に渡って移動させることで行
う。

【００５２】この薬液の滴下において、制御部１１は、
予め、チューブ圧搾弛緩機構部６を制御して、図２に示
すように、チューブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂを
矢印方向に移動させることで、薬液配管チューブ７の形
状を変化させてその断面積を所望の値にしておく。ま
た、制御部１１は、図３に示すように、チューブ圧搾弛
緩可動機構３１ａ、３１ｂ矢印方向に変化させること
で、薬液配管チューブの円筒形状をほぼ保ったまま、そ
の内径ｄを所望の値にしておいてもよい。

【００５３】また、制御部１１は、薬液配管チューブ７
の代わりに、滴下ノズルチューブ１０の形状または内径
を、予め所望の形状または内径にしておいてもよい。

【００５４】これにより、制御部１１は、薬液の滴下動
作をさせる前に、薬液配管チューブ７または滴下ノズル
チューブ１０の形状または内径を所望の値にしておくこ
とができ、薬液配管チューブ７または滴下ノズルチュー
ブ１０の内径を等価的に所望の値に設定することができ
る。

【００５５】薬液滴下直後に滴下ノズルチューブ１０の
先端から薬液が表出することなどを防ぐサックバック効
果は、一般に、滴下ノズルチューブ１０の内径が０．５
ｍｍから１．５ｍｍの場合に良好である。この塗布装置
では、１．５ｍｍ以上の内径をもつ滴下ノズルチューブ
１０を構成要素として、高粘度の薬液の塗布にも対応し
ている。

【００５６】そこで、制御部１１は、薬液供給容器３に
低粘度の薬液が充填された場合には、チューブ圧搾弛緩
機構部６を制御して、滴下ノズルチューブ１０または薬
液配管チューブ７を圧搾させ、滴下ノズルチューブ１０
または薬液配管チューブ７の内径を等価的に小さくす
る。

【００５７】一方、制御部１１は、薬液供給容器３に６
０ｃＰを越える高粘度の薬液が充填された場合には、チ
ューブ圧搾弛緩機構部６を制御して、滴下ノズルチュー
ブ１０または薬液配管チューブ７を弛緩させさせ、滴下
ノズルチューブ１０または薬液配管チューブ７の内径を
等価的に大きくする。

【００５８】これらにより、この塗布装置は、チューブ
圧搾弛緩機構部が滴下ノズルチューブまたは薬液配管チ
ューブの内径を等価的に変化させることができるので、
粘度の異なる複数種類の薬液を滴下するときに、滴下ノ
ズルチューブ及び薬液配管チューブの交換をせずに、良
好なサックバック効果を持ちながら及び十分な滴下量
で、薬液を滴下することができる。

【００５９】また、この塗布装置は、高粘度の薬液を塗
布するときに、配管系、特に薬液圧送ポンプが過負荷に
なることを防ぐことができ、配管系の劣化を抑制するこ
とができる。

【００６０】この理由を次に説明する。例えば、４０ｃ
Ｐ以下の低粘度の薬液に合わせた比較的内径の細い滴下
ノズルチューブまたは薬液配管チューブを用いて、６０
ｃＰを越える高粘度の薬液を滴下する場合は、単位時間
あたりに配管系に加わる圧力が過大なものとなりやす
い。

【００６１】本実施形態の塗布装置では、予め、６０ｃ
Ｐを越える高粘度の薬液に合わせた比較的内径の太い滴
下ノズルチューブまたは薬液配管チューブで配管系を構
成し、滴下する薬液の変更に応じて、チューブ圧搾弛緩
機構部が滴下ノズルチューブまたは薬液配管チューブの
内径を等価的に変化させるので、配管系に加わる圧力が
過大なものとなることを防ぐことができる。

【００６２】次に、制御部１１による、チューブ圧搾弛
緩機構部６の制御の具体的な手法について説明する。例
えば、制御部１１は、滴下すべき薬液を指示するコンソ
ールに接続されると共に、内部に各薬液とチューブ圧搾
弛緩可動機構２１ａ、２１ｂの適切な間隔とを対応付け
るテーブルを記憶してもよい。この場合、コンソールよ
り、滴下すべき薬液が指示されると、制御部１１は、薬
液圧送ポンプ４を制御して指示された薬液を圧送すると
共に前記テーブルを参照してチューブ圧搾弛緩可動機構
２１ａ、２１ｂの適切な間隔を読み出し、図示せぬアク
チュエータを制御して、チューブ圧搾弛緩可動機構２１
ａ、２１ｂの間隔を所期の値に設定する。

【００６３】また、制御部１１は、滴下すべき薬液を指
示するコンソールに接続されると共に、内部に各薬液と
その粘度をと対応付ける粘度テーブル及び各粘度とチュ
ーブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂの適切な間隔とを
対応付ける間隔テーブルを記憶してもよい。この場合、
コンソールより、滴下すべき薬液が指示されると、制御
部１１は、粘度テーブルを参照して対応する粘度を判別
し、間隔テーブルからこの粘度に対応するチューブ圧搾
弛緩可動機構２１ａ、２１ｂの間隔を読み出し、アクチ
ュエータを制御して、チューブ圧搾弛緩可動機構２１
ａ、２１ｂの間隔を所期の間隔に設定してもよい。

【００６４】さらに、制御部１１は、粘度計（粘度セン
サ）等に接続されてもよい。この場合、粘度計より、滴
下対象薬液の粘度が指示されると、制御部１１は、粘度
に対応する圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂの間隔をテ
ーブルから読み出し、チューブ圧搾弛緩可動機構２１
ａ、２１ｂを移動して、その間隔を所期の値に設定す
る。

【００６５】また、この発明のチューブ圧搾弛緩機構部
６は、図２及び図３に示すようなチューブ圧搾弛緩可動
機構２１ａ、２１ｂを備える構成に限定されず、薬液配
管チューブ７又は滴下ノズルチューブ１０の断面積を制
御できるならば、任意の構成を使用可能である。例え
ば、チューブ圧搾弛緩可動機構２１ａ、２１ｂと同様の
第３、第４・・・の可動部材を設け、これらで薬液配管チ
ューブ７等を側面から押圧して、その断面を制御しても
よい。

【００６６】薬液配管チューブ７又は滴下ノズルチュー
ブ１０の断面積は、連続的に制御されても、或いは、段
階的に制御されてもよい。例えば、粘性に応じて、断面
積を２段階又は３段階に変化させてもよく、或いは、ア
ナログ的に粘度に応じて連続的に断面積を変化させても
よい。

【００６７】また、薬液配管チューブ７と滴下ノズルチ
ューブ１０を外側面から押圧して、その断面形状を変形
させる場合に限らず、薬液の通路自体を制御する等して
もよい。例えば、薬液配管チューブ７と滴下ノズルチュ
ーブ１０との管路を複数の領域（複数の通路）に分割
し、薬液の粘度に応じて、一部の通路を開閉することに
より、実質的な断面積を制御する等してもよい。

【００６８】なお、この発明は、半導体ウェハー上に薬
液を塗布する塗布装置に限定されず、液晶表示素子の基
板上に薬液を塗布する装置、電極表面への薬液の塗布装
置等の任意の塗布対象物への薬液の塗布装置に適用可能
である。また、塗布装置に限定されず、液だれ等が無
く、薬液を滴下する必要がある任意の滴下装置に適用可
能である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配管及び薬液滴下ノズルの少なくとも一つの流路の断面
積を変化させる圧搾弛緩手段を備えるので、粘度の異な
る複数種類の薬液を、配管の交換をせずに、所望の良好
な特性で滴下することができ、粘度の異なる複数種類の
薬液を滴下するときに、薬液配管系及び薬液圧送ポンプ
が過負荷になることを防ぐことができる塗布装置及び塗
布方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る塗布装置の構
成を示す説明図である。

【図２】図１に示す塗布装置のチューブ圧搾弛緩機構部
の具体的な構成を示す断面図である。

【図３】図１に示す塗布装置の他のチューブ圧搾弛緩機
構部の具体的な構成を示す断面図であり、（ａ）は、チ
ューブ圧搾弛緩機構部の中心軸に垂直な断面を示し、
（ｂ）は、チューブ圧搾弛緩機構部の中心軸に沿った断
面を示す。

【図４】従来の塗布装置の一つの構成例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ スピンチャック ２ 回転系 ３ 薬液供給容器 ４ 薬液圧送ポンプ ５ フィルター ６ チューブ圧搾弛緩機構部 ７ 薬液配管チューブ ８ ノズル移動アーム ９ ノズルユニット １０ 滴下ノズルチューブ １１ 制御部 ２１ａ、２１ｂ チューブ圧搾弛緩可動機構 ３１ａ、３１ｂ チューブ圧搾弛緩可動機構

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】滴下対象の薬液が流される配管と、 前記配管の一端に配置され、前記薬液の吐出口となる薬
   液滴下ノズルと、 前記配管及び前記薬液滴下ノズルの少なくとも一つの断
   面形状を変化させて、該配管及び該薬液滴下ノズルの少
   なくとも一つの流路の断面積を変化させる圧搾弛緩手段
   と、 を備える、ことを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】前記圧搾弛緩手段は、前記配管及び前記薬
   液滴下ノズルの少なくとも一つの断面形状を、相似形を
   維持しつつ変化させて、該配管及び該薬液滴下ノズルの
   少なくとも一つの流路の断面積を変化させる、 ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 【請求項３】前記配管及び前記薬液滴下ノズルは、円筒
   形状をしていると共に、弾性体の部材で形成されてお
   り、 前記圧搾弛緩手段は、 円筒形状をしていて、該円筒内を前記配管及び前記薬液
   滴下ノズルの少なくとも一つが貫通するチューブ固定手
   段と、 前記チューブ固定手段に移動可能に取り付けられた部材
   を備える圧搾弛緩可動手段と、を備え、 前記圧搾弛緩可動手段の前記部材の移動は、前記チュー
   ブ固定手段の円筒形状の中心軸に近づくまたは遠のく移
   動であり、 前記圧搾弛緩可動手段の前記部材が移動することで、前
   記固定手段の円筒を貫通する前記配管及び前記薬液滴下
   ノズルの少なくとも一つを、該部材で圧搾弛緩する、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
4. 【請求項４】前記配管及び前記薬液滴下ノズルの少なく
   とも一つは、弾性材質の長方形状のシート部材が、円筒
   形状に巻かれて形成されたものを備える、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の塗布装置。
5. 【請求項５】前記圧搾弛緩手段は、該配管及び該薬液滴
   下ノズルの少なくとも一つの流路の断面積を、外部から
   の指示信号が指示する前記薬液の粘度に応じた断面積に
   変化させる、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
   の塗布装置。
6. 【請求項６】前記圧搾弛緩手段は、前記薬液の粘度が低
   い方が、前記配管及び該薬液滴下ノズルの少なくとも一
   方の断面積が小さくなるように、前記配管及び該薬液滴
   下ノズルの少なくとも一方を変形させる手段を備える、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
   の塗布装置。
7. 【請求項７】前記配管及び該薬液滴下ノズルは、高粘度
   の薬液に対応しうる最大内径を有し、 前記圧搾弛緩手段は、前記薬液の粘度に応じて、前記配
   管及び薬液滴下ノズルの少なくとも一方の断面積を小さ
   くするように、前記配管及び該薬液滴下ノズルの少なく
   とも一方を変形させる手段を備える、 ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
   の塗布装置。
8. 【請求項８】前記薬液滴下ノズルの下側に、前記薬液の
   塗布対象を載置してスピンするスピン手段を備える、 ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載
   の塗布装置。
9. 【請求項９】滴下対象の薬液が流される配管と、 前記配管の一端に配置され、前記薬液の吐出口となる薬
   液滴下ノズルと、 前記薬液の粘度に応じて所定のサックバック効果が得ら
   れるように、前記配管及び該薬液滴下ノズルの少なくと
   も一つの流路の断面積を変化させる手段と、 を備える、ことを特徴とする滴下装置。
10. 【請求項１０】滴下対象薬液が流される配管と、前記配
    管の一端に配置されて、前記薬液の吐出口となる薬液滴
    下ノズルと、を備える滴下装置を用いて、前記薬液を塗
    布する塗布方法において、 前記配管及び前記薬液滴下ノズルの少なくとも一つの流
    路の断面積を、前記薬液の粘度に応じた断面積に変化さ
    せるステップを備える、 ことを特徴とする塗布方法。