专利名称：圆形或环形涂层膜的形成方法
技术领域：
本发明涉及在一基片上形成一圆形或环形涂层膜的方法。
背景技术：
传统上，诸如用旋转涂层器进行涂层的方法已经被认为是将一大致呈圆形的保护层液施加于大致呈圆形的晶片的方法。然而，根据该方法，大多数涂层液(约95％)无法回收而只能丢弃，导致收益极为不佳。
此外，在日本专利公开No.10-99764中已经提出了一种采用模具涂层器的涂层方法，通过在模具主体的一缝隙中设置一填隙片(节流板)，该填隙片可沿缝隙的纵向前进和后退，并且通过填隙片在涂层过程中连续地前进和后退，同时水平地移动模具主体或晶片(基片)，将圆形的保护层液施加于一晶片。
在该方法中，为了防止涂层液从填隙片与缝隙之间渗出，不得不将填隙片保持在缝隙中，以便精确、平稳地移动该填隙片。因此，在制造并设置填隙片和缝隙时，不仅需要相当高的精确度，而且由于磨损较严重，必须频繁地更换填隙片。此外，在该方法中，由于填隙片的移动会导致沿缝隙的宽度方向的供给压力不均匀，因此无法获得沿宽度方向的涂层膜的均匀薄膜厚度。
因此，近年来，提出了一种使模具主体的缝隙长度与晶片的半径相等的方法，从而将缝隙的相对两端分别定位在晶片的中心和边缘处，没有浪费地施加涂层液。然而，在该方法中，由于晶片的中心处形成缝隙的叠接部分，涂层膜厚度在该叠接部分处的厚度增加，因此产生无法获得厚度均匀的涂层膜的问题。
此外，上述涂层方法具有一无法形成环形涂层膜的问题。
发明内容
本发明已经实现了消除这些和其它问题的目的，本发明的一目的是提供一种形成一圆形或环形涂层膜的方法，该方法可使用结构简单的装备以获得厚度均匀的薄膜，而且不会浪费涂层流体。
为了实现上述目的，本发明使用一涂层装置，构成该涂层装置的是一可旋转的工作台，通过抽真空将一基片水平地保持在该工作台上；以及一喷嘴，该喷嘴可以在工作台上方垂直及水平地移动，其末端部设有一排放孔，通过沿工作台的一旋转中心与预定外部位置之间的预定间隔中的一方向移动喷嘴，从排放孔直线地向基片提供涂层液，在该状态下，旋转工作台，并将喷嘴保持在离旋转工作台的一预定高度处。
根据本发明，仅通过相对于旋转的基片直线地移动喷嘴能够形成一圆形或环形的涂层膜，涂层装置中没有设置任何复杂的机构，而且与基片的结构无关。另外，本发明可以产生诸如消除涂层液浪费的效果。
附图示出了用来完成本发明的一涂层装置A。
如
图1所示，该涂层装置A大致由一工作台1和一喷嘴10构成。如图2所示，将工作台1安装于贯穿基部6的一空心轴4的一端，并用设置在基部6的贯穿部分的轴承5来保持该工作台，以使其与空心轴4共同旋转。空心轴4的另一端借助一旋转接头7与图中未示出的真空泵相连。将一齿轮8设置于基部6的底面上的空心轴4的突起部分，用一电动机M1来驱动与齿轮8啮合的齿轮9以使工作台1旋转。
工作台1的表面具有预定的平整度，例如，2微米或更小的平整度。工作台1的内部径向地设有一集管2，以使其与空心轴4中的空间4a连通，以及设有多个抽真空孔3，以使其从每一集管2通向工作台1的表面。因此，驱动真空泵可以矫正基片W的弯曲和起伏，以便通过工作台1的表面上的抽真空来保持基片W。
如图1和2所示，图中未示出的、用于水平传送的一机构来回地移动基座11，将该基座安装在排列于基部6的宽度的相对两侧的两轨道R上，以使其通过工作台1相互面对。此外，通过支承横梁14的两端部的升高杆13，将一横梁14设置在基座11上，每一升高杆13由一步进电动机M2和一无间隙的滚珠螺杆12构成。将喷嘴10固定于横梁14的预定位置，也就是说，在基座11来回移动时，使喷嘴10的一排放孔10a通过工作台1的旋转中心的位置。
因此，与工作台1的表面保持一预定高度的喷嘴10的排放孔10a沿工作台1的旋转中心和基片W上的预定外部位置之间的一方向来回移动是可能的。
同时，如图3所示，形成喷嘴10的排放孔10a以便向基片W直线地提供涂层液，通过抽真空将所述基片保持在工作台1上。
然后，将叙述具有以上结构的涂层装置A的使用方法。
首先，用图中未显示的、用于水平传送的机构来传送基座11，以便将喷嘴10定位在图1所示的基部6的一端部上。此后，将诸如一晶片的基片W放置在工作台1上，真空泵的驱动可通过抽真空使基片W保持在工作台1上。
此外，当电动机M1驱动工作台1旋转时，用于水平传送的机构移动基座11，以使喷嘴10的排放孔10a定位在图4的双点划线所示的工作台1的旋转中心的上方。
随后，步进电动机M2、M2驱动喷嘴10向下移动，以便调节喷嘴10的末端和工作台1的表面之间相互隔开一预定距离(基准间隙)。
此后，驱动图中未显示的、用于提供涂层液的一装置，向喷嘴10提供涂层液，使涂层过程开始。然后，在完成涂层时，将基座11(喷嘴10)移动至图4所示的基片W上的一预定外部位置。
在该情况下，在工作台1旋转一转的过程中，喷嘴10移动的距离基本上与喷嘴10的排放孔10a的宽度(即，涂层液的排放宽度)相同。然而，根据涂层液的特性，喷嘴10移动的距离可大于排放孔10a的宽度(即，涂层液的排放宽度)。
例如，这里所述的涂层液的特性是整平特性。在施加整平特性较差的涂层液时，涂层液在基片表面上扩散的可能性较小，在该情况下较为适当的是在工作台旋转一转的过程中，喷嘴10移动的距离与排放孔10a的宽度相同，以使从排放孔10a提供的直线涂层液的侧面与前一转所形成的涂层膜的侧面接触。与此相反，在施加整平特性较好的涂层液时，涂层液在基片表面上扩散的可能性较大，在该情况下较为适当的是在工作台1旋转一转的过程中，工作台1移动的距离大于排放孔10a的宽度，以使前一转所形成的涂层膜的侧面与从排放孔10a提供的直线涂层液的侧面之间形成一间隙。
此时，涂层液的整平特性意味着涂层液自身的流动性。因此，在涂层液的整平特性较好的情况下，当基片上的涂层在经过一预定时间后时，涂层液自身的流动性使所形成的涂层膜均匀地扩散在基片的表面上，其涂层状态良好，而且没有条纹和不均匀性。因而，一般地说，涂层液的粘度越低，涂层液的整平特性越高。然而，即使涂层液的粘度较低，例如，如果涂层液使用一具有较高挥发性的溶剂，将该涂层液施加于基片，溶剂的挥发并干燥可能发生在靠涂层液自身的流动性使涂层膜均匀地扩散在基片的表面上之前，因而产生条纹、不均匀性或类似情况。尽管这种涂层液的粘度较低，但是其有关的整平特性并不佳。
也就是说，由于基片W正在旋转，从排放孔10a向下流动的直线涂层流体似乎正沿着唱片表面上的槽进行流动，以便借助基于基片W旋转的离心力和涂层液的整平特性在基片W上形成一厚度均匀的圆形涂层膜。
然后，在喷嘴10水平地通过与所需圆形涂层膜的半径相等的一距离之后，除了停止工作台1的旋转以外，还停止涂层液的供应。随后，旋转步进电动机M2、M2，以便将喷嘴10提升至一预定位置，并进一步地驱动水平传送机构，以使喷嘴10后退至基部6的一预定位置，因而使喷嘴10为随后的步骤待命(见图1)。
在上面的步骤之后，基片W上形成一圆形涂层膜，此后停止真空泵，并用图中未示出的一装置将基片W传送至随后的过程。然后，将下一基片W放置在工作台1上，再次重复前面的涂层过程。
在上面的叙述中，假定基片W是一圆形晶片。然而，基片W并不限于晶片，基片结构也并不限于圆形。此外，排放孔10a的横截面形状可以是圆形或矩形。
此外，如上所述，从工作台1的旋转中心向基片W上的一外部位置直线地移动喷嘴10。相反地，也可从基片W上的预定外部位置向旋转中心移动喷嘴10。
在前面的涂层过程中，当喷嘴10的位置从工作台1的中心向基片W上的一外部位置向外移动，或从外部位置向中心位置向内移动时，排放孔10a下面的基片W的圆周速度发生变化。因此，根据圆周速度的变化，逐渐地增加或减少涂层液的供应量。此外，通过改变工作台1的旋转速度可使涂层位置处的圆周速度总是可以保持恒定。
此时，涂层膜的上述外形是圆形。然而，从排放孔以直线状态向基片提供涂层液、同时喷嘴10沿一方向通过工作台1的旋转中心与基片上的预定外部位置之间的一预定间隔可以形成一环形涂层膜。此外，在相同基片上以任意间隔形成环形涂层膜也可以形成条纹式样的涂层膜。
示例由于在以下条件下应用了本发明的方法，因此形成了一令人满意的、薄膜厚度为10微米的涂层膜(1)基片直径200毫米旋转速度60转/分(2)喷嘴内径1.0毫米移动速度1.0毫米/秒移动方向朝基片的中心移动范围从基片的直径为192毫米的位置到基片中心(直径0毫米)间隙60微米(基片与喷嘴末端之间的距离)排放数量在涂层的开始位置处100％在涂层的结束位置处0％(3)涂层液粘度10泊(1000厘泊)
权利要求
1.使用一涂层装置来形成一圆形或环形涂层膜的方法，构成所述涂层装置的是一可旋转的工作台，通过抽真空将一基片水平地保持在所述工作台上；以及一喷嘴，所述喷嘴可以在所述工作台上方垂直及水平地移动，其末端部设有一排放孔，其中，沿在所述工作台的一旋转中心与预定外部位置之间的预定间隔中的一方向移动所述喷嘴，以便从排放孔直线地向基片提供涂层液，在该状态下，旋转工作台，并将所述喷嘴保持在离所述旋转工作台的一预定高度处。
全文摘要
一种使用一装置在一基片(W)上形成一圆形或环形涂层膜的方法,该装置的结构较为简单,而且不会浪费地使用涂层液,所述方法包括以下步骤:使用一涂层装置(A),构成该装置的是:可抽吸地水平保持基片(W)的一可旋转工作台(1),以及一水平移动的喷嘴(10),该喷嘴可相对于工作台(1)升高,其顶端部分具有一传送孔(10a),旋转工作台(1),以直线状态从传送孔(10a)向基片(W)提供涂层液,并同时沿工作台(1)的旋转中心与外部特定位置之间的一特定间隔中的一方向移动喷嘴(10),使喷嘴(1)被保持在相对于旋转工作台(1)的一特定高度处,以便在基片(W)上形成一圆形或环形的涂层膜。
文档编号B05C5/02GK1365302SQ00810892
公开日2002年8月21日 申请日期2000年7月17日 优先权日1999年7月29日
发明者横山卓也 申请人:中外炉工业株式会社