CN100569686C

CN100569686C - 涂敷装置和涂敷方法

Info

Publication number: CN100569686C
Application number: CNB2006101270041A
Authority: CN
Inventors: 高濑真治; 楫间淳生
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Ameco Technology Co ltd; Process Equipment Business Division Preparation Co ltd
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: KR20070033279A; TWI308085B; TW200716264A; JP2007083131A; KR100739310B1; CN1935722A; JP4803714B2

Abstract

本发明提供一种可容易地确定狭缝喷嘴的平行基准及高度基准、并可准确地进行涂敷时基板表面与狭缝喷嘴下端之间距离的微调的涂敷装置。该涂敷装置，在基板放置部(3)的涂敷开始位置侧的侧面的宽度方向的两端，分别安装有用于确定狭缝喷嘴(5)的水平基准及高度基准的基准夹具(6、6)。该基准夹具(6)具有可升降的测长触头(8)，该测长触头(8)利用弹簧等向上方施力，将其下止点设为测长触头(8)的上表面与基板放置部(3)的上表面齐平的位置，并以该位置作为高度方向的基准点。

Description

涂敷装置和涂敷方法

技术领域

本发明涉及一种对玻璃基板、半导体晶片等基板涂敷显影液、清洗液、SOG溶液及抗蚀剂等的涂敷装置和涂敷方法。

背景技术

在液晶(LCD)、PDP(等离子体显示器)、半导体元件等的制造过程中，为了在基板上形成各种覆层，或者为了涂敷清洗液或显影液，而使用具有狭缝喷嘴的涂敷装置。

近来，伴随基板尺寸的大型化倾向，增加了一种边使宽幅的狭缝喷嘴相对于基板在一个方向相对地移动边进行涂敷的涂敷装置来取代边使基板旋转边进行涂敷的以往的旋转涂敷。具有这样的狭缝喷嘴的涂敷装置，其优点在于，即使是大型基板也可在其表面形成均匀的厚膜。但是，也具有一些其它的问题。

例如，难以适当调整涂敷时基板表面与狭缝喷嘴下端的距离、即涂敷间隙，就是问题之一。其原因在于，必须对宽幅的狭缝喷嘴的整个宽度设定相同的涂敷间隙，并且，狭缝喷嘴受到将涂敷液排出到基板时的反作用而上下移动，从而使涂敷间隙变得不稳定，导致涂膜产生起伏等。

以往，在狭缝喷嘴的移动部设置基准夹具，将狭缝喷嘴放置在该基准夹具上，由此确定狭缝喷嘴的水平，之后，使用塞尺(厚度计)用肉眼对狭缝喷嘴与基板放置平台之间的空隙，即、涂敷间隙进行微调。因此，存在因人为因素而引起的误差较大，且欠缺准确性的问题。

为了解决该问题，专利文献1中公开了一种单片涂敷方法及装置：通过厚度传感器测量被涂敷部件(基板)的厚度，考虑该厚度来使涂料排出装置下降，使得涂料排出装置和被涂敷部件之间的间隔成为与要形成的涂膜厚度相对应的间隔。

另外，在专利文献2中公开了一种台式金属涂敷机(die coater)：在基板放置平台的规定位置，形成与平台表面(基准面)具有相同水平的凸状部，并夹着凸状部相对配置测量凸状部与狭缝喷嘴前端部之间的间隙量的非接触式间隙测量传感器，由此提高对直接通过该间隙的激光的检测精度。

【专利文献1】JP特开平8-182953号公报

【专利文献2】JP特开2001-9341号公报

然而，在专利文献1中，由于基板的厚度传感器和狭缝喷嘴是分体构成的，因此需要对厚度传感器和狭缝喷嘴支承部件进行调整。

另外，在专利文献2中，当狭缝喷嘴前端与凸状部接触时，有可能发生损伤或变形。此种情况下，在狭缝的长度方向上难以进行均匀的涂敷。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种可容易地确定狭缝喷嘴的平行基准及高度基准、且可准确确定并保持涂敷时基板表面与狭缝喷嘴下端之间的距离的涂敷装置及涂敷方法。

本发明涉及的涂敷装置，从可与基板非接触地相对移动的狭缝喷嘴向放置于基板放置部上的基板排出涂敷液，在基板上形成涂膜，该涂敷装置的特征在于，在基板放置部的涂敷开始侧的宽度方向的两端部，设置有用于确定狭缝喷嘴的水平基准及高度基准的基准夹具，基准夹具具有可升降的测长触头，该测长触头被控制为其上表面停在与基板放置部表面具有相同的表面高度的位置。

根据本发明涉及的涂敷装置，在基板放置部的涂敷开始侧的宽度方向的两端部，设置有用于确定狭缝喷嘴的水平基准及高度基准的基准夹具，基准夹具具有可升降的测长触头，该测长触头被控制为其上表面停在与基板放置部表面具有相同的表面高度的位置，因此，在实际向基板上进行涂敷时，狭缝喷嘴不会发生损伤或变形，可使狭缝喷嘴保持水平，且可容易地调整狭缝喷嘴的高度。

本发明涉及的涂敷方法，在上述涂敷装置中，以受控的与基板放置部表面具有相同的表面高度的位置为基准，确定狭缝喷嘴的待机位置，以该待机位置为基准，确定基板与狭缝喷嘴的间隔，并开始涂敷。

根据本发明涉及的涂敷方法，由于在上述涂敷装置中，以受控制的与基板放置部表面具有相同的表面高度的位置为基准，确定狭缝喷嘴的待机位置，以该待机位置为基准，确定基板与狭缝喷嘴的间隔，并开始涂敷，因此，狭缝喷嘴不会发生损伤或变形，可使狭缝喷嘴保持水平，且可容易地调整狭缝喷嘴的高度。由此可以进行均匀的涂敷。

具体而言，依照以下的步骤(1)～(5)实施上述涂敷方法。

(1)使狭缝喷嘴下降，使该狭缝喷嘴下端与位于上升位置的上述基准夹具的测长触头上端相接触。

(2)保持(1)的状态，并使上述狭缝喷嘴与上述测长触头一同下降，直至测长触头上表面与基板放置部表面具有相同的表面高度为止，并确定上述狭缝喷嘴的水平基准、高度基准、以及测距传感器的基准。

(3)使狭缝喷嘴上升到待机位置。

(4)用狭缝喷嘴所具有的非接触式测距传感器来测量基板上表面与狭缝喷嘴下端的间隔。

(5)基于测距传感器所测定的值，使狭缝喷嘴下降，直至基板上表面与狭缝喷嘴下端的间隔达到作为目标位置的涂敷开始位置为止。

另外，在上述涂敷方法中，优选将基板送入并放置于基板放置部，使上升到待机位置的狭缝喷嘴移动至涂敷开始位置，在通过测距传感器测量了到基板表面的距离数据后，将该距离数据反馈给狭缝喷嘴升降控制部进行计算，由此确定涂敷间隙，并使狭缝喷嘴下降到所确定的涂敷间隙位置。

根据本发明，对玻璃基板和半导体晶片等基板涂敷如显影液、清洗液、SOG溶液及抗蚀剂等涂敷液时，可以容易地确定狭缝喷嘴的平行基准及基准高度位置。

由此，可以准确地进行涂敷时的基板表面与狭缝喷嘴下端的距离的微调，并可确认涂敷时的狭缝喷嘴的上下移动，从而防止涂敷起伏。

因此，可以实现一种高性能且高可靠性的涂敷装置，以及适于形成均匀的涂膜的涂敷方法。

附图说明

图1表示本发明的涂敷装置的一个实施方式的俯视图。

图2是图1所示的涂敷装置的主要部分的侧视图。

图3是图2的A向向视图。

图4是表示本发明的涂敷方法的一个实施方式的工序图(之一)。

图5是表示本发明的涂敷方法的一个实施方式的工序图(之二)。

图6是表示本发明的涂敷方法的一个实施方式的工序图(之三)。

图7是表示本发明的涂敷方法的一个实施方式的工序图(之四)。

附图符号说明：

1基台，2导轨，3基板放置部，4门形移动机构，5狭缝喷嘴，6基准夹具，7非接触式的测距传感器，8测长触头，W玻璃基板

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明涉及的涂敷装置的一个实施方式的俯视图，图2是图1主要部分的侧视图，图3是图2的A向向视图。

在本实施方式的基板涂敷装置中，如图1所示，在基台1上设置有一对平行的导轨2、2，在导轨2、2的中间位置、即基台1表面的中央，固定有用于放置基板W的基板放置部3。并且，门形移动机构4跨越基板放置部3，可移动地架设在导轨2、2之间，在该门形移动机构4上通过升降装置安装有狭缝喷嘴5。

并且，在本实施方式中，尤其在基板放置部3中，在涂敷开始位置侧的侧面的宽度方向的两端，分别安装有用于确定狭缝喷嘴5的水平基准及高度基准的基准夹具6、6。

基准夹具6具有可升降的测长触头8，该测长触头8通过弹簧等向上方施力，其下止点为测长触头8的上表面与基板放置部3的上表面具有相同的表面高度的位置，以该位置作为高度方向的基准点。

测长触头8被控制为其上表面停在与基板放置部3的上表面具有相同的表面高度的位置。

在以狭缝喷嘴5的移动方向为基准的前面，左右设置有非接触式的测距传感器7。

即，玻璃基板W等，每一个的厚度都有些不同，为了应对这样的情形，需要设置非接触式的测距传感器7来检测狭缝喷嘴5下端与基板W上表面之间的实际间隔。

由此，对于厚度不同的各玻璃基板W，可以知道其狭缝喷嘴5下端与基板W上表面之间的实际间隔。

在使用这样的结构的涂敷装置对基板W进行涂敷时，假定从本图的左侧向右侧移动狭缝喷嘴5。

其次，参照图2～图7来说明使用了图1所示的涂敷装置的涂敷方法。

首先，为了设定狭缝喷嘴5的平行基准及高度基准，如图2及图3所示，使狭缝喷嘴5从规定位置下降，并使狭缝喷嘴5的下端与左右两个测长触头8的上表面相接触。

此时，由于测长触头8是可以升降的，因此可以缓解与狭缝喷嘴5抵接时的冲击，而不会使狭缝喷嘴5的下端受损。

其次，如图4所示，将狭缝喷嘴5与测长触头8一同押下，直到测长触头8的上表面与基板放置部3的上表面齐平为止。

通过该操作可以确认狭缝喷嘴5是否水平，并且可以确定狭缝喷嘴5的下端的基准高度的位置。

在本实施方式中，将测距传感器7在进行该确定时所测量的值(测量值)设定为0μm，并由狭缝喷嘴升降控制部进行计算处理。

由此，确定狭缝喷嘴5的水平基准及高度基准(基准高度的位置)以及测距传感器的基准，并将这些数据存储到狭缝喷嘴升降控制部。这些操作在安装狭缝喷嘴时进行。

其次，在将基板W送入并放置于基板放置部3后，如图5所示，使狭缝喷嘴5上升到待机位置。虽然该待机位置是任意的，但是，例如在对厚度约为500～1000μm的基板W进行涂敷时，优选从基板放置部3的表面，即、从上述假定为0μm的基准高度位置向上3000～5000μm的位置。

并且，将待机位置与基准高度位置的距离也存储到狭缝喷嘴升降控制部内。

其后，如图6所示，使狭缝喷嘴5沿导轨2、2在水平方向移动，使狭缝喷嘴5位于基板W的涂敷开始点的上方。并且，在该时刻，通过测距传感器7测量到基板W上表面(基板W表面)的距离。

例如，在待机位置的高度为3500μm、基板W的厚度为700μm时，其计算结果应为3500-700＝2800μm，但由于基板W存在厚度偏差，并且受到来自基板W的反射等的影响，因此，实测值与2800μm相比会稍微多一些或少一些。

然后，进行数据的校正。即，在实测值例如为2790μm时，算出该值减去预定涂敷开始位置(例如30μm)所得到的值2760μm，如图7所示，使狭缝喷嘴升降控制部下降2760μm，并以此为涂敷间隙。这样，可以进行考虑了每个基板W的略微不同的厚度的涂敷间隙的设定。

通过以上方法确定涂敷间隙，使狭缝喷嘴5下降到该涂敷间隙位置(作为目标的涂敷开始位置)，并在维持涂敷间隙的同时进行基板W的涂敷。

这里，在涂敷开始到结束的期间，通过测距传感器7来监视基板上表面与狭缝喷嘴5下端的间隔(涂敷间隙)的变动，并且，在涂敷间隙超出容许范围而发生变动时，发出警报或亮灯。由此，可以知道涂敷间隙是否超出了容许范围而发生了变动。

根据本发明的实施方式，在将基板送入并放置于基板放置部，使上升到待机位置的狭缝喷嘴移动至涂敷开始位置，通过测距传感器测量了到基板表面的距离数据后，将该距离数据反馈给狭缝喷嘴升降控制部进行计算，由此确定涂敷间隙，使狭缝喷嘴下降到所确定的涂敷间隙位置，并在维持涂敷间隙的同时进行基板W的涂敷，因此，即使在基板W上进行涂敷，狭缝喷嘴也不会发生损伤或变形，可以使狭缝喷嘴保持水平，并且能容易地进行狭缝喷嘴的高度调整。

在上述的本发明方式中，在确定水平基准及高度基准时，虽然是将狭缝喷嘴5押下来进行调整，但也可以从低于基准点的位置将狭缝喷嘴5上推来进行调整。

另外，本发明并不限于上述实施方式，只要是在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以采取其它各种结构。

本发明的涂敷装置及涂敷方法，由于可以容易地进行利用狭缝喷嘴对大型基板的涂敷，因此可以适用于在液晶、等离子显示器、半导体元件等的基板上形成各种覆层，以及在磁记录介质上形成各种覆层。

Claims

1.一种涂敷装置，从可与基板非接触地相对移动的狭缝喷嘴向放置于基板放置部上的基板排出涂敷液，在上述基板上形成涂膜，该涂敷装置的特征在于，

在上述基板放置部的涂敷开始侧的宽度方向的两端部，设置有用于确定上述狭缝喷嘴的水平基准及高度基准的基准夹具，上述基准夹具具有可升降的测长触头，该测长触头被控制为其上表面停在与上述基板放置部表面具有相同的表面高度的位置，

以上述狭缝喷嘴在涂敷时的移动方向为基准，在该狭缝喷嘴的前面安装了非接触式的测距传感器，其中，该测距传感器用于测量放置于上述基板放置部上的上述基板上表面与上述狭缝喷嘴下端之间的间隔。

2.一种涂敷方法，其特征在于，

在权利要求1所述的涂敷装置中，以受控的与基板放置部表面具有相同的表面高度的位置为基准，确定狭缝喷嘴的待机位置，以该待机位置为基准，确定基板与狭缝喷嘴的间隔，并开始涂敷，

在涂敷开始到涂敷结束的期间，通过测距传感器来监视上述基板上表面与上述狭缝喷嘴下端的间隔的变动，并且，通过警报或亮灯来通知该间隔的异常状态。