特許 7219562 塗布方法及び塗布装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-31

(45)【発行日】2023-02-08

(54)【発明の名称】塗布方法及び塗布装置

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/26 20060101AFI20230201BHJP

   B05C 5/02 20060101ALI20230201BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20230201BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20230201BHJP

【ＦＩ】

B05D1/26 Z

B05C5/02

B05C11/00

B05C11/10

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018135697

(22)【出願日】2018-07-19

(65)【公開番号】P2020011199

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-05-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 義則

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 暁雄

(72)【発明者】

【氏名】堀 邦仁

【審査官】磯部 洋一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４８７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２５３５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０６２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０１１８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５０３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９２９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４１９５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｄ １／２６

Ｂ０５Ｃ ５／０２

Ｂ０５Ｃ １１／００

Ｂ０５Ｃ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

幅方向に長い塗布器が有する当該幅方向に細長い吐出口を、基板の被塗布面に接近させ、前記塗布器と前記被塗布面とを前記幅方向に交差する方向に相対移動させながら、前記被塗布面に対して前記吐出口から塗布液を吐出して行なう塗布方法であって、
前記相対移動の方向に沿って、枚葉状である第一の基板と枚葉状である第二の基板とを隣接して並べ、
前記第二の基板は、塗布開始側の端部から塗布終了側に向かって前記幅方向の寸法が拡大する形状を有し、
前記第一の基板の前記幅方向の寸法は、前記第二の基板の前記幅方向の寸法以上であり、
当該第一の基板から当該第二の基板へとビードが途切れることなく塗布液を前記吐出口より吐出させる、塗布方法。

【請求項2】

前記塗布器の先端面で開口する前記吐出口から吐出された塗布液が前記被塗布面に付着した状態で、前記塗布器と前記被塗布面とを相対移動させると、前記先端面と前記被塗布面とで形成される隙間を埋める分のみ、前記吐出口から塗布液が引き出されて塗布を行うキャピラリ塗布である、請求項１に記載の塗布方法。

【請求項3】

幅方向に長い塗布器が有する当該幅方向に細長い吐出口を、基板の被塗布面に接近させ、前記塗布器と前記被塗布面とを前記幅方向に交差する方向に相対移動させながら、前記被塗布面に対して前記吐出口から塗布液を吐出して行なう塗布方法であって、
前記相対移動の方向に沿って、枚葉状である第一の基板と、当該第一の基板の後に続けて二枚以上の枚葉状である第二の基板と、をそれぞれ隣接して並べ、
前記第二の基板それぞれの前記幅方向の隣に、第三の基板を配置し、複数の当該第三の基板を前記第一の基板の後に続けて前記相対移動の方向に隣接して並べた状態で、
当該第一の基板から当該第二の基板へとビードが途切れることなく塗布液を前記吐出口より吐出させると共に、二枚以上の前記第二の基板それぞれの間においてもビードが途切れることなく塗布液を前記吐出口より吐出させ、
前記第三の基板に対して、前記第二の基板とあわせて塗布液を前記吐出口より吐出させる、
塗布方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板に塗布液を塗布する方法、及び、基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体の製造工程では、半導体ウエハ（シリコンウエハ）にフォトレジスト液が塗布される。この塗布の方法として、スピンコートが知られているが、近年、フォトレジスト液の利用効率向上の観点から、スリットが設けられた塗布器によるスリットコートが提案されている。スリットは、塗布器が有するノズル部の先端面で開口し、塗布器と半導体ウエハとを相対的に移動させながら、スリットから塗布液を吐出する。特許文献１には、前記塗布器を備えた塗布装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１９２９８４公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１２は、基板（半導体ウエハ）９０の平面図である。半導体の製造工程では、基板９０の利用効率を高めるために、基板９０の外周端９１付近までが半導体チップの形成領域Ｐとされる。このため、基板９０では、外周端９１からの塗布液の膜厚不良の範囲Ｑをできるだけ狭くするのが好ましい。

【0005】

前記のようなスリットコートによる塗布方法の一例として、キャピラリ塗布が知られている。この方法は、塗布器内の塗布液を大気圧に対して負圧に保持して行われる。これにより、塗布器から吐出された塗布液が基板に付着した状態で、塗布器と基板とを相対移動させると、塗布器の先端面と基板とで形成される隙間を埋める分のみ、塗布液がスリットから引き出されて塗布が行われる。また、このような塗布方法では、基板に塗布した塗布液の膜厚を一定とするために、塗布器と基板との相対移動の速度を一定とする。ただし、塗布を開始するためには、図１３（Ａ）に示されるように、基板９０の端部９２の直上に塗布器９９のスリット９８を位置させ、停止状態とする。停止状態で、スリット９８から塗布液Ｒを少し吐出させて、基板９０（被塗布面９３）に対して液付けを行なう。液付けを終えると、塗布器９９と基板９０とを相対移動を開始させ、スリット９８から塗布液Ｒを吐出させる（図１３（Ｂ）参照）。例えば、塗布器９９を移動させる場合、速度がゼロである移動開始から、移動速度が一定となるまでの初期の短時間では、つまり、基板９０の端部９２では、図１３（Ｃ）に示されるように、塗布液Ｒの膜厚ｔは薄くなるという問題点がある。これは、塗布液Ｒの粘度が高い場合により顕著となる。なお、このような問題点は、キャピラリ塗布による塗布方法以外であっても発生する可能性がある。

【0006】

塗布開始時において膜厚ｔが薄くなるのを改善するために、図１４に示されるように、塗布開始にあわせて、ポンプ９５によって塗布液を追加的に塗布器９９に供給する方法が考えられる。なお、基板（半導体ウエハ）９０は円形であることから、塗布開始の際には、スリット９８のうちの基板９０が対向して存在する領域９０ａで、被塗布面９３に対する前記液付けがされるが、塗布開始の際に、スリット９８のうちの基板９０が対向して存在しない領域９０ｂでは、液付けがされない。このため、前記のようにポンプ９５による追加的な塗布液の供給が過多になると、スリット９８のうちの基板９０が対向して存在しない領域９０ｂから、塗布液Ｒが部分的に吐出されてしまう。このまま、塗布を継続すると、前記領域９０ｂから部分的に吐出されていた塗布液Ｒによって、塗布膜にスジが生じ、品質不良となってしまう。塗布開始時において膜厚ｔが薄くなるのを改善するために、ポンプ９５によって塗布液Ｒを追加的に塗布器９９に供給する方法は有効であるが、場合によっては限界がある。

【0007】

図１３（Ｃ）に示されるように、基板９０の塗布開始側の端部９２において塗布液Ｒの膜厚ｔが薄くなる範囲Ｑが広くなると、半導体チップの形成領域Ｐ（図１２参照）とすべきである範囲、つまり、塗布膜が均一となる範囲が減ってしまう。

【0008】

そこで、本発明の目的は、被塗布面における塗布開始側の端部で塗布膜が薄くなるのを抑えることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、幅方向に長い塗布器が有する当該幅方向に細長い吐出口を、基板の被塗布面に接近させ、前記塗布器と前記被塗布面とを前記幅方向に交差する方向に相対移動させながら、前記被塗布面に対して前記吐出口から塗布液を吐出して行なう塗布方法であって、前記相対移動の方向に沿って、枚葉状である第一の基板と枚葉状である第二の基板とを隣接して並べ、当該第一の基板から当該第二の基板へとビードが途切れることなく塗布液を前記吐出口より吐出させる。

【0010】

この塗布方法によれば、第二の基板については、第一の基板からビードが途切れることなく連続的に塗布が行われることから、第二の基板の被塗布面における塗布開始側の端部で塗布膜が薄くなるのを抑えることが可能となる。なお、第一の基板については、塗布のための補助基板（ダミー基板）とすることができる。つまり、第一の基板は製品として用いられず、第二の基板が製品として用いられる。

【0011】

また、前記塗布方法は、前記塗布器の先端面で開口する前記吐出口から吐出された塗布液が前記被塗布面に付着した状態で、前記塗布器と前記被塗布面とを相対移動させると、前記先端面と前記被塗布面とで形成される隙間を埋める分のみ、前記吐出口から塗布液が引き出されて塗布を行うキャピラリ塗布であるのが好ましい。このようなキャピラリ塗布によれば、第一の基板から第二の基板へとビードが途切れることなく連続して塗布液を塗布しても、両基板の間を通じて第一の基板及び第二の基板の裏面側に塗布液が回り込まないようにすることができる。この結果、基板の裏面にまで塗布液が付着するのを防ぐことが可能となる。なお、この方法は、例えば、吐出口が下向き成分を有して開口する場合、前記塗布器内の塗布液の圧力を負圧に調整して塗布を行なうことで実現される。

【0012】

また、前記第二の基板は、塗布開始側の端部から塗布終了側に向かって前記幅方向の寸法が拡大する形状を有し、前記第一の基板の前記幅方向の寸法は、前記第二の基板の前記幅方向の寸法以上であるのが好ましい。この場合、第二の基板において、幅方向に均一の膜厚を得ることができる。

【0013】

本発明は、幅方向に長い塗布器が有する当該幅方向に細長い吐出口を、基板の被塗布面に接近させ、前記塗布器と前記被塗布面とを前記幅方向に交差する方向に相対移動させながら、前記被塗布面に対して前記吐出口から塗布液を吐出して行なう塗布方法であって、前記相対移動の方向に沿って、枚葉状である第一の基板と、当該第一の基板の後に続けて二枚以上の枚葉状である第二の基板と、をそれぞれ隣接して並べ、当該第一の基板から当該第二の基板へとビードが途切れることなく塗布液を前記吐出口より吐出させると共に、二枚以上の前記第二の基板それぞれの間においてもビードが途切れることなく塗布液を前記吐出口より吐出させる。

【0014】

この塗布方法によれば、第一の基板に隣接する第二の基板については、第一の基板からビードが途切れることなく連続的に塗布が行われ、また、第二の基板の間においてもビードが途切れることなく連続的に塗布が行われることから、第二の基板の各被塗布面における塗布開始側の端部で塗布膜が薄くなるのを抑えることが可能となる。なお、第一の基板については、塗布のための補助基板（ダミー基板）とすることができる。つまり、第一の基板は製品として用いられず、第二の基板が製品として用いられる。

【0015】

また、第一の基板と二枚以上の第二の基板とを隣接して並べて行なう前記塗布方法において、更に、前記第二の基板それぞれの前記幅方向の隣に、第三の基板を配置し、複数の当該第三の基板を前記第一の基板の後に続けて前記相対移動の方向に隣接して並べた状態で、前記第三の基板に対して、前記第二の基板とあわせて塗布液を前記吐出口より吐出させるのが好ましい。この場合、塗布器と基板との相対移動を１ストローク行なうことで、多くの基板の塗布が可能となる。

【0016】

本発明の塗布装置は、枚葉状である基板を載置させるステージと、前記基板の幅方向の寸法よりも長い塗布液の吐出口を有する塗布器と、前記塗布器と前記ステージとを前記幅方向に交差する方向に相対移動させる移動手段と、を備え、前記ステージは、枚葉状である第一の基板を配置させる第一領域と、枚葉状である第二の基板を前記第一の基板と隣接して前記相対移動の方向に沿って並べて配置させる第二領域とを含む。

【0017】

この塗布装置によれば、前記相対移動の方向に沿って、枚葉状である第一の基板と枚葉状である第二の基板とを隣接して並べ、当該第一の基板から当該第二の基板へとビードが途切れることなく連続して塗布液を前記吐出口より吐出させることができる。これにより、第二の基板については、第一の基板からビードが途切れることなく連続的に塗布が行われることから、第二の基板の被塗布面における塗布開始側の端部で塗布膜が薄くなるのを抑えることが可能となる。

【0018】

また、前記塗布装置は、前記塗布器内の塗布液の圧力を負圧に調整する圧力調整器を、更に備えるのが好ましい。この場合、前記塗布装置が行なう塗布方法は、塗布器の先端面で開口する吐出口から吐出された塗布液が被塗布面に付着した状態で、塗布器と被塗布面とを相対移動させると、先端面と被塗布面とで形成される隙間を埋める分のみ、塗布液が吐出口から引き出されて塗布が行われる方法となる。そして、第一の基板から第二の基板へとビードが途切れることなく連続して塗布液を塗布しても、両基板の間を通じて第一の基板及び第二の基板の裏面側に塗布液が回り込まないようにすることができる。この結果、基板の裏面にまで塗布液が付着するのを防ぐことが可能となる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、被塗布面における塗布開始側の端部で塗布膜が薄くなるのを抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】塗布装置の概略構成図である。

【図2】ステージ上に保持されている基板、及び塗布器を上方から見た説明図である。

【図3】ステージ上に保持されている基板、及び塗布器を上方から見た説明図である。

【図4】図２のステージ、基板、及び塗布器を側方から見た説明図である。

【図5】図３のステージ、基板、及び塗布器を側方から見た説明図である。

【図6】ステージ上に保持されている基板、及び塗布器を上方から見た説明図である。

【図7】図６のステージ、基板、及び塗布器を正面から見た説明図である。

【図8】塗布方法の他の形態を説明する図であり、ステージ上に保持されている基板、及び塗布器を上方から見た図である。

【図9】塗布方法の他の形態を説明する図であり、ステージ上に保持されている基板、及び塗布器を側方から見た図である。

【図10】塗布方法の更に別の形態を説明する図であり、ステージ上に保持されている基板、及び塗布器を上方から見た図である。

【図11】第一の基板及び第二の基板を拡大して示す説明図である。

【図12】基板（半導体ウエハ）の平面図である。

【図13】（Ａ）は、基板及び塗布器を側方から見た図であって液付けの説明図であり、（Ｂ）は、基板及び塗布器を側方から見た図であって塗布中の説明図である。

【図14】基板及び塗布器を正面から見た説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

〔塗布装置、及び塗布方法について〕
図１は、塗布装置５の概略構成図である。塗布装置５は、塗布器（スリットダイともいう）１０、移動手段２０、装置基台３０、供給手段４０、及び制御装置４５を備える。装置基台３０は、枚葉状である基板７を保持するステージ３１を有する。なお、後にも説明するが、ステージ３１には複数枚の基板７が同一面状となって載置される。制御装置４５はコンピュータ装置により構成される。本実施形態の基板７には、半導体ウエハ（シリコンウエハ）が含まれ、基板７は、塗布液（フォトレジスト液）Ｒが塗布される被塗布面８を有する。

【0022】

塗布器１０は、幅方向（図１において紙面に直交する方向）に長い部材により構成されている。塗布器１０は、その内部に、塗布液Ｒが溜められる溜め部１４と、この溜め部１４と繋がるスリット（スリット状の流路）１５とを有する。スリット１５は塗布器１０が有するノズル部１７の先端面１３において開口し、この開口が塗布液Ｒの吐出口１６となる。つまり、溜め部１４の塗布液Ｒは、スリット１５を通じて吐出口１６から吐出される。溜め部１４、及びスリット１５は、塗布器１０の幅方向に沿って長く設けられている。吐出口１６（スリット１５）は、幅方向に細長く、基板７の幅方向の寸法よりも長い。塗布器１０は基板７の上方に位置し、吐出口１６から塗布液Ｒは下向きに吐出される。基板７の上面側が、塗布液Ｒが塗布される被塗布面８となる。塗布器１０は圧力センサ４６を有する。圧力センサ４６は、塗布器１０内（溜め部１４）の塗布液Ｒの圧力を計測する。

【0023】

移動手段２０は、塗布器１０の幅方向に交差する方向（本実施形態では直交する方向）、つまり、図１では左右方向に移動可能である移動体２２と、移動体２２を移動させるリニアアクチュエータ２３とを有する。移動体２２に塗布器１０が搭載されている。移動手段２０は、被塗布面８と先端面１３との隙間Ｋを一定に保ちつつ、塗布器１０を基板７に対して移動させる。なお、本実施形態の移動手段２０は、固定状態にある基板７に対して、塗布器１０を移動させる構成であるが、移動手段２０は、塗布器１０と基板７とを相対移動させる構成であればよく、図示しないが、固定状態にある塗布器１０に対してステージ３１（基板７）を移動させる構成であってもよい。

【0024】

供給手段４０は、タンク４１と圧力調整器４２とを有する。タンク４１は、塗布液Ｒを溜めると共に、配管４３を通じて塗布器１０（溜め部１４）と接続される。タンク４１は、塗布器１０よりも高い位置に設けられる。配管４３には開閉切り換えバルブ４４が設けられ、バルブ４４が開状態で、タンク４１と塗布器１０（溜め部１４）との間で塗布液Ｒが流通可能となる。このため、塗布器１０から塗布液Ｒが吐出され塗布液Ｒが消費されると、タンク４１から塗布器１０へ塗布液Ｒが補充される。圧力調整器４２は、制御装置４５によって制御されるレギュレータからなり、タンク４１の塗布液Ｒの圧力を変化させる（圧力を調整する）。タンク４１と塗布器１０とは配管４３を通じて接続されていることから、タンク４１の塗布液Ｒの圧力が調整されると、塗布器１０（溜め部１４）の塗布液Ｒの圧力が所定の値に調整される（つまり制御される）。本実施形態では、タンク４１内が吸引されており、圧力調整器４２によって、タンク４１の塗布液Ｒの圧力（ゲージ圧）が負圧に調整される。これにより、塗布器１０（溜め部１４）の塗布液の圧力（ゲージ圧）が負圧になる。圧力調整器４２は、塗布器１０内の塗布液Ｒの圧力を所定の値（負圧）に保つように、タンク４１に溜めている塗布液Ｒの圧力を調整する。この調整は、圧力センサ４６の検出結果に基づいて行われる。

【0025】

塗布器１０内の塗布液Ｒの圧力が（大気圧に対して）負圧の所定の値に調整されることで、塗布装置５は、基板７に対してキャピラリ塗布が可能となる。本実施形態の塗布方法は、下向きのキャピラリ塗布方法となる。つまり、塗布器１０の先端面１３と被塗布面８とを接近させた状態とする。先端面１３でスリット１５が開口している。スリット１５から塗布液Ｒが先端面１３と被塗布面８との間における毛細管現象（表面張力）によって引き出されることで、基板７に塗布液Ｒが塗布される。更に詳しく説明すると、スリット１５（吐出口１６）からの塗布液Ｒが被塗布面８に接触すると、先端面１３と被塗布面８との間に塗布液Ｒの液溜まり（以下「ビード」と称する。）が形成される。この状態で、基板７に対して塗布器１０を移動させると、先端面１３と被塗布面８との隙間Ｋを埋める分のみ吐出口１６から塗布液Ｒが引き出され、基板７に対して連続的に塗布液Ｒが塗布される。

【0026】

以上のように、本実施形態の塗布装置５は、枚葉状である基板７を載置させるステージ３１と、塗布液が吐出される吐出口１６を有する塗布器１０と、塗布器１０とステージ３１とを相対移動させる移動手段２０とを備える。この塗布装置５によって行われる塗布方法は、吐出口１６（先端面１３）を、基板７の被塗布面８に接近させ、塗布器１０と被塗布面８とを相対移動させながら、被塗布面８に対して吐出口１６から塗布液Ｒを吐出して行なう方法となる。また、塗布装置５は、圧力調整器４２を更に備える。圧力調整器４２は、塗布器１０内の塗布液Ｒの圧力を大気圧に対して負圧に調整する。

【0027】

図２は、ステージ３１上に保持されている基板７、及び塗布器１０を上方から見た説明図である。なお、図２（後述する図３）では、塗布器１０を想像線（二点鎖線）で示している。以下の説明において、基板７と塗布器１０との相対移動の方向を「移動方向」と称する。図２等の各図において、この移動方向が矢印Ｘで示され、移動方向に直行する幅方向が矢印Ｙで示される。ステージ３１は、複数枚の基板７を載置可能とする広さを有する。ステージ３１、及びステージ３１に配置される基板７について、具体的に説明する。ステージ３１が有する基板７を載置可能とする領域には、第一領域Ｑ１と第二領域Ｑ２とが含まれる。第一領域Ｑ１には、枚葉状である基板７が配置される。第一領域Ｑ１の基板７を「第一の基板７ａ」と称する。第二領域Ｑ２には、枚葉状である基板７が配置される。第二領域Ｑ２の基板７を「第二の基板７ｂ」と称する。第一領域Ｑ１と第二領域Ｑ２とは移動方法に沿って連続している。枚葉状である第二の基板７ｂが、第一の基板７ａと隣接して移動方向に沿って並べて配置されている。前記「隣接」とは、隣り合う二つの基板７ａ，７ｂそれぞれの側面の（少なくとも）一部が隙間の無い状態で接触している状態を意味する。

【0028】

本実施形態の場合、平面視において、第一の基板７ａは矩形であり、第二の基板７ｂは円形である。このため、第二の基板７ｂの一部が、第一の基板７ａの一辺に接した状態となる。第二の基板７ｂは、円形であることから、塗布開始側の端部５１から塗布終了側（図２では左側）に向かって幅方向の寸法が徐々に拡大する形状を有していると言える。そして、第二の基板７ｂの後半部分は、塗布終了側（図２では左側）に向かって幅方向の寸法が徐々に縮小する形状を有していると言える。

【0029】

図２及び図３に示されるように、第一の基板７ａ及び第二の基板７ｂに塗布液Ｒが塗布される。第二の基板７ｂは被塗布面８の全面に塗布液Ｒが塗布される。第一の基板７ａは被塗布面８の全面に塗布液Ｒが塗布されなくてよい。つまり、第一の基板７ａの被塗布面８には塗布液Ｒが部分的に塗布される。第二の基板７ｂがシリコンウエハであり最終的に製品となる。これに対して、第一の基板７ａは、製品としない基板である。第一の基板７ａは、第二の基板７ｂの塗布のために用いられる補助基板であり、ダミー基板とも呼ばれる。ただし、第一の基板７ａへの塗布液Ｒの塗布と第二の基板７ｂへの塗布液Ｒの塗布とを同じ環境（同じ条件）で行なうために、第一の基板７ａは、第二の基板７ｂと同じ材質からなるのが好ましい。なお、第一の基板７ａの形状は、第二の基板７ｂと同じであってもよい。

【0030】

このようにステージ３１に配置された基板７ａ，７ｂに対して塗布液Ｒの塗布を行なう方法は、次のとおりとなる。図２から図３に示されるように、移動方向に沿って、枚葉状である第一の基板７ａと枚葉状である第二の基板７ｂとを隣接して並べ、塗布器１０を第一の基板７ａ上から第二の基板７ｂ上へと水平移動させ、第一の基板７ａから第二の基板７ｂへとビードＲａが途切れることなく連続して塗布液Ｒを塗布器１０の吐出口１６（スリット１５）より吐出させる。塗布方法の具体例については後に説明する。

【0031】

図２に示される実施形態では、ステージ３１に二枚の基板７（７ａ，７ｂ）が配置されるが、後で説明する図８、図９、及び図１０に示されるように、ステージ３１は、三枚以上の基板７を載置可能とする広さに構成されていてもよい。

【0032】

〔塗布方法について〕
前記構成を備える塗布装置５によって行われる塗布方法の具体例について説明する。この塗布方法には、準備工程、液付け工程、及び塗布工程が含まれる。

【0033】

準備工程では、ステージ３１上において、移動方向に沿って、枚葉状である第一の基板７ａと枚葉状である第二の基板７ｂとを隣接して並べる（図２参照）。これにより、第二の基板７ｂの一部である塗布開始側の端部５１が、第一の基板７ａの一辺に接した状態となる。

【0034】

液付け工程では、第一の基板７ａの被塗布面８に対して、塗布器１０の吐出口１６から吐出させた塗布液Ｒを付ける。この処理を「液付け」と称する。液付けを実行する前に、塗布器１０内の塗布液Ｒの圧力が大気圧に対して負圧に調整される。この調整は、前記圧力調整器４２によって行われる。図２及び図４に示されるように、塗布器１０の吐出口１６を第一の基板７ａの上方に位置させ、停止状態とする。図４は、図２のステージ３１、基板７ａ，７ｂ、及び塗布器１０を側方から見た説明図である。停止状態のまま、図外のポンプから塗布液Ｒを塗布器１０（溜め部１４）に追加的に供給する。この供給により、吐出口１６から少量の塗布液Ｒが吐出され、第一の基板７ａに対する液付けが行われる（図４参照）。液付けにより、塗布器１０の先端面１３と、第一の基板７ａの被塗布面８との間に、塗布液ＲのビードＲａが形成される。

【0035】

図２において、第一の基板７ａに対する液付けは、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ以上の範囲とされる。つまり、第一の基板７ａにおいて形成されるビードＲａの幅方向の寸法Ｗａは、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ以上とされる（Ｗａ≧Ｗｂ）。本実施形態では、吐出口１６の幅方向の全長にわたって、第一の基板７ａとの間にビードＲａが形成される。このために、第一の基板７ａの幅方向の寸法Ｗｃは、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂよりも大きく（Ｗｃ≧Ｗｂ）、更に、吐出口１６の幅方向の寸法（Ｗａ）よりも大きい（Ｗｃ≧Ｗａ）。前記幅方向の寸法についてまとめると、Ｗｃ≧Ｗａ≧Ｗｂとなる。以上より、液付け工程が終了となる。

【0036】

液付け工程が終了すると、塗布工程が開始される。つまり、ステージ３１と塗布器１０との相対移動を開始する（図５参照）。本実施形態では、塗布器１０を移動させる。塗布器１０を移動させる間においても、継続して、塗布器１０内の塗布液Ｒの圧力が大気圧に対して負圧に調整される。この移動により、スリット１５から塗布液Ｒが先端面１３と被塗布面８との間における毛細管現象（表面張力）によって引き出されることで、まず、第一の基板７ａに塗布液Ｒが塗布され、次に第二の基板７ｂに塗布液Ｒが連続して塗布される。塗布器１０の移動は、一定の速度で行われ、塗布は第一の基板７ａから第二の基板７ｂへビードＲａが途切れることなく連続的に行われる。つまり、第一の基板７ａと第二の基板７ｂとの間でビードＲａは連続し、これらの間でビードＲａは消滅しない。塗布器１０から塗布液Ｒが吐出されると、つまり、塗布によって塗布液Ｒが消費されると、図外のポンプ及び／又はタンク４１から塗布器１０へ塗布液Ｒが供給される。塗布器１０の移動は、先端面１３が、第二の基板７ｂの終端５２（図３参照）を移動方向に越えるまで継続される。以上より、塗布工程が終了する。このように、塗布工程では、塗布液Ｒを液付けした第一の基板７ａから第二の基板７ｂへとビードＲａが途切れることなく塗布液Ｒを吐出口１６より吐出させる。

【0037】

〔本実施形態の塗布方法について〕
以上のように、本実施形態の塗布方法は、移動方向に沿って、枚葉状である第一の基板７ａと枚葉状である第二の基板７ｂとを隣接して並べ、第一の基板７ａから第二の基板７ｂへと連続して塗布液Ｒを吐出口１６より吐出させることで行われる。前記「連続して」とは、塗布器１０の先端面１３と被塗布面８との間に形成されたビードＲｂが、塗布器１０の移動によって第一の基板７ａから第二の基板７ｂへと移行する間、そのまま先端面１３と被塗布面８との間に形成され続けている状態にあることを意味する。つまり、本実施形態の塗布方法は、第一の基板７ａから第二の基板７ｂへとビードＲａが途切れることなく塗布液Ｒを吐出口１６より吐出させることで行われる。

【0038】

この塗布方法によれば、第二の基板７ｂについては、第一の基板７ａからビードＲａが途切れることなく連続的に塗布が行われることから、第二の基板７ｂの被塗布面８における塗布開始側の端部５１で塗布膜が薄くなるのを抑えることが可能となる。なお、前記のとおり、第一の基板７ａについては、塗布のための補助基板（ダミー基板）となる。つまり、第一の基板７ａは製品として用いられず、第二の基板７ｂが製品として用いられる。
以上より、第二の基板７ｂにおいて外周端からの膜厚不良の範囲Ｑ（図１２参照）が狭くなり、半導体チップの形成領域Ｐとすべきである範囲、つまり、塗布膜が均一となる範囲を増やすことが可能となる。

【0039】

第二の基板７ｂの塗布が完了とすると、塗布済みの第二の基板７ｂがステージ３１から取り出され、未塗布の第二の基板７ｂがステージ３１に、第一の基板７ａと隣接して載せられる。本実施形態では、塗布液Ｒが塗布された第一の基板７ａについても、ステージ３１から取り出され、未塗布の第一の基板７ａがステージ３１に未塗布の第二の基板７ｂと隣接して載せられる。この場合、第一の基板７ａは使い捨てとなる。この変形例として、第一の基板７ａについては再利用してもよい。この場合、第一の基板７ａに塗布された塗布液Ｒが、図外の機構によって除去される。また、この場合、第一の基板７ａは、ステージ３１に固定されていてもよい。

【0040】

本実施形態の塗布方法は、塗布器１０内の塗布液Ｒの圧力を負圧に調整して塗布を行なう方法である。このため、本実施形態の塗布方法は（図４及び図５参照）、吐出口１６から吐出された塗布液Ｒが被塗布面８に付着した状態で、塗布器１０を移動させると、先端面１３と被塗布面８とで形成される隙間Ｋを埋める分のみ、吐出口１６から塗布液Ｒが引き出されて塗布を行うキャピラリ塗布方法となる。このようなキャピラリ塗布方法によれば、第一の基板７ａから第二の基板７ｂへとビードＲａが途切れることなく連続して塗布液Ｒを塗布しても、両基板７ａ，７ｂの間を通じて第一の基板７ａ及び第二の基板７ｂの裏面５３側（つまり、ステージ３１側）に塗布液Ｒが回り込まないようにすることができる。この結果、基板７ａ，７ｂの裏面５３にまで塗布液Ｒが付着するのを防ぐことが可能となる。

【0041】

本実施形態（図２参照）の第二の基板７ｂの輪郭形状は、円形である。このため、第二の基板７ｂの直径が、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂとなる。そして、第一の基板７ａの幅方向の寸法Ｗｃは、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ以上とされている（Ｗｃ≧Ｗｂ）。このため、第一の基板７ａに対する塗布液Ｒの液付けが、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ、つまり、第二の基板７ｂの被塗布面８の幅方向（Ｗｂ）以上の範囲で行われる。

【0042】

これに対して、図６に示されるように、第一の基板７ａの幅方向の寸法Ｗｃが、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ未満である場合（Ｗｃ＜Ｗｂ）、次のとおりとなる。第一の基板７ａに対する液付けは、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ未満の範囲Ｓ１（「第一範囲Ｓ１」と称する）でしか行われない。このため、第一の基板７ａへの液付けのために、この第一の基板７ａのうちの第一範囲Ｓ１でのみビードＲａが形成され、第一範囲Ｓ１の両側の範囲（「第二範囲Ｓ２」と称する）ではビードＲａが形成されない。塗布器１０を第二の基板７ｂ側へ移動させると、第二の基板７ｂの塗布開始側の端部５１では、ビードＲａが第一の基板７ａから継続して形成される。しかし、キャピラリ塗布の場合、塗布器１０（吐出口１６）が第一の基板７ａの上方から第二の基板７ｂ側へ移動すると、前記第一範囲Ｓ１のうちの前記端部５１以外の範囲（「第三範囲Ｓ３」と称する）では、ビードＲａが一旦消滅する。すると、図７に示されるように、幅方向に長い吐出口１６のうち、ビードＲａが一旦消滅した第三範囲Ｓ３では、塗布液Ｒが先端面１３から僅かに露出した状態となって維持される。これに対して、吐出口１６のうち、はじめからビードＲａが形成されていない前記第二範囲Ｓ２では、塗布液Ｒは先端面１３から塗布器１０の内側に引き込まれた状態で維持される。このような吐出口１６の状態で、第一の基板７ａから第二の基板７ｂへとビードＲａが途切れることなく連続的に塗布が行われると、第三範囲Ｓ３と第二範囲Ｓ２との間を境として、塗布液Ｒの状態が異なり、第二の基板７ｂにおいて、幅方向に均一の膜厚が得られない部分が発生する可能性がある。つまり、第二の基板７ｂの塗布膜に移動方向のスジが発生する場合がある。

【0043】

しかし、本実施形態では（図２参照）前記のとおり、第一の基板７ａの幅方向の寸法Ｗｃは、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ以上とされている（Ｗｃ≧Ｗｂ）。このため、第一の基板７ａに対する塗布液Ｒの液付けが、第二の基板７ｂの幅方向の寸法Ｗｂ以上の範囲で行われる。よって、第二の基板７ｂの塗布開始側の端部５１以外の領域でビードＲａが一旦消滅しても、その後、第二の基板７ｂにおいて、塗布液Ｒの吐出は幅方向に同じ状態であり、均一の膜厚を得ることができる。よって、第二の基板７ｂの塗布膜に移動方向のスジが発生するのを防ぐことが可能となる。

【0044】

〔他の形態について〕
図２及び図３により説明した塗布方法は、ステージ３１上に二枚の基板７ａ，７ｂを配置して行なう方法である。他の形態として、ステージ３１上に三枚以上の基板７を移動方向に並べて配置して行なう塗布方法であってもよい（図８及び図９参照）。更に、別の形態として、ステージ３１上に、複数の基板７を移動方向に並べて配置するとともに、幅方向にも基板７を並べて配置して行なう塗布方法であってもよい（図１０参照）。これらの場合、ステージ３１において基板７を載置する領域が広くなる。また、幅方向に複数の基板７を並べる場合（図１０の場合）、これに応じて、図２に示す形態と比較して、塗布器１０が幅方向に長く構成される。

【0045】

図８及び図１０それぞれの場合の塗布方法は、次のとおりとなる。すなわち、塗布方法は、幅方向に長い塗布器１０が有する幅方向に細長い吐出口１６（図９参照）を、基板７の被塗布面８に接近させ、塗布器１０と被塗布面８とを幅方向に交差する方向（直交する方向）に相対移動させながら、被塗布面８に対して吐出口１６から塗布液Ｒを吐出して行なう方法である。この点は、前記実施形態（図２及び図３）と同じである。また、前記準備工程、前記液付け工程、及び前記塗布工程をこの順で行なう点、及び、キャピラリ塗布を行なう点についても、前記実施形態と同じである。

【0046】

図８及び図１０それぞれの場合の塗布方法では、移動方向に沿って、枚葉状である第一の基板７ａと、この第一の基板７ａの後に続けて二枚以上（図例では三枚）の枚葉状である第二の基板７ｂとがそれぞれ隣接して並べられている。そして、第一の基板７ａから第二の基板７ｂへとビードＲａが途切れることなく連続して塗布液Ｒを吐出口１６より吐出させると共に、二枚以上（図例では三枚）の第二の基板７ｂそれぞれの間においてもビードＲａが途切れることなく連続して塗布液Ｒを吐出口１６より吐出させる。

【0047】

この塗布方法によれば、前記実施形態と同様、第一の基板７ａに隣接する第二の基板７ｂについては、第一の基板７ａからビードＲａが途切れることなく連続的に塗布が行われる。そして、隣接する第二の基板７ｂ，７ｂの間においてもビードＲａが途切れることなく連続的に塗布が行われる。このため、第二の基板７ｂの各被塗布面８における塗布開始側の端部５１で塗布膜が薄くなるのを抑えることが可能となる。この塗布方法においても、第一の基板７ａについては、塗布のための補助基板（ダミー基板）となる。つまり、第一の基板７ａは製品として用いられず、複数の第二の基板７ｂが製品として用いられる。

【0048】

更に、図１０の場合の塗布方法では、第一の基板７ａと二枚以上の第二の基板７ｂとを隣接して移動方向に並べて行なうと共に、更に、次のように行われる。つまり、第二の基板７ｂそれぞれの幅方向両側の隣に、第三の基板７ｃを配置する。つまり、中央の列Ｌ１の幅方向の一方側（図１０では、上側）において複数（三枚）の第三の基板７ｃを第一の基板７ａの後に続けて移動方向に隣接して並べ、中央の列Ｌ１の幅方向の他方側（図１０では、下側）において複数（三枚）の第三の基板７ｃを第一の基板７ａの後に続けて移動方向に隣接して並べた状態とする。つまり、第一の基板７ａと、最初の第三の基板７ｃとも隣接した状態にあり、複数の第三の基板７ｃ，７ｃ同士も隣接した状態にある。この状態で、六枚の第三の基板７ｃに対しても、三枚の第二の基板７ｂとあわせて、順に塗布液Ｒを吐出口１６より吐出させる。なお、図１０に示されるように、この塗布方法のために、第一の基板７ａの幅方向の寸法Ｗｃは、第二の基板７ｂと第三の基板７ｃとが幅方向に配置された領域の幅方向の寸法Ｗｄ以上であるのが好ましい（Ｗｃ≧Ｗｄ）。この塗布方法によれば、塗布器１０の移動を１ストローク行なうことで、多く（図例では九枚）の基板７（７ｂ，７ｃ）の塗布が可能となる。

【0049】

図８及び図１０の場合のステージ３１に関して、第一の基板７ａを配置する領域が、第一領域Ｑ１であり、第二の基板７ｂ（及び第三の領域７ｃ）を配置する領域が、第二領域である。図例では、第三の基板７ｃと第二の基板７ｂとは同じ形状であるが、異なっていてもよい。なお、図１０の場合において、移動方向に並ぶ基板７，７同士は隣接するが、幅方向に並ぶ第二の基板７ｂと第三の基板７ｃとの間には、隙間があってもよく、隣接していてもよい。

【0050】

図示しないが、前記各形態において、第二の基板７ｂの移動方向の終わり側の隣に、さらなる別のダミー基板（補助基板）が配置されていてもよい。この場合、第二の基板７ｂ（及び第三の基板７ｃ）の移動方向の終端５２を、前記ダミー基板と接触させた状態とする。そして、第二の基板７ｂ（及び第三の基板７ｃ）から前記ダミー基板へとビードＲａが途切れることなく連続的に塗布液の塗布が行われる。この場合、第二の基板７ｂ（及び第三の基板７ｃ）において、塗布の終了側の端部においても、塗布の途中と同じ一定厚さの塗布膜を得ることが可能となる。

【0051】

図１１に示されるように、ステージ３１上の第一の基板７ａの被塗布面８と、第二の基板７ｂの被塗布面８とは、同じ高さとされる。本実施形態では、ステージ３１の上面が水平な平面により構成されており、前記第一領域Ｑ１と前記第二領域Ｑ２とが同じ高さであることから、第一の基板７ａと第二の基板７ｂとを同じ厚さの基板とすればよい。これにより、第一の基板７ａに対する塗布の環境（条件）と、第二の基板７ｂに対する塗布の環境（条件）とが同じとなる。なお、第二の基板７ｂの周縁に面取り部５５が設けられていても、この面取り部５５を除く平面部５６の高さが、第一の基板７ａの被塗布面８と同じ高さとなる。また、第一の基板７ａには、面取り部が形成されていないのが好ましい。つまり、第一の基板７ａのおもて面となる被塗布面８と、その周囲の側面５９とは直角で交わる形状となる。
また、図８（及び図１０）の場合、第二の基板７ｂ（及び第三の基板７ｃ）が配置される領域が、第二領域Ｑ２となる。この場合、ステージ３１上の第一の基板７ａ、第二の基板７ｂ（及び第三の基板７ｃ）それぞれの被塗布面８は、同じ高さとされる。

【0052】

〔その他〕
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、基板７（第二の基板７ｂ及び第三の基板７ｃ）は、円形以外であってもよい。

【符号の説明】

【0053】

５：塗布装置 ７：基板 ７ａ：第一の基板
７ｂ：第二の基板 ７ｃ：第三の基板 ８：被塗布面
１０：塗布器 １３：先端面 １６：吐出口
２０：移動手段 ３１：ステージ ４２：圧力調整器
５１：塗布開始側の端部 Ｑ１：第一領域 Ｑ２：第二領域
Ｒ：塗布液 Ｗｂ：第二の基板の幅方向寸法
Ｗｃ：第一の基板の幅方向寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】