JP2004141744A - 塗布液供給装置及び方法 - Google Patents

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Toshiki Kurokawa
黒川　稔記
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岡田　浩人
Masanori Ikuma
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Abstract

【課題】スリットコート式塗布装置において、その塗布液供給系にダイヤフラムポンプ等のポンプを用いた場合、塗布を開始してから流量が所望の流量に到達するまでの立ち上がり時間を極小化させ、製品の有効エリアを拡大すること。
【解決手段】スリット状開口部を備えた塗布ヘッドを用いて、スリット状開口部から一定量の所定塗布液を基板上に吐出しつつ、塗布ヘッド側もしくは基板側を一定速度で相対移動することで均一な薄膜を形成するスリットコート式塗布装置に用いる塗布液供給装置であって、ポンプと、ポンプから塗布ヘッドに至る配管とを備え、配管は、塗布バルブを有し、配管は、ポンプから塗布バルブまでの間に圧力センサを有し、圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値にするようにポンプを制御する手段を具備することを特徴とする塗布液供給装置。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリットコート式塗布装置に用いられる塗布液供給装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、基板上に、レジスト液などの各種薬液を塗布液として塗布する装置として、スリット状開口部を備えた塗布ヘッドを用いて、スリット状開口部から一定量の所定塗布液を基板上に吐出しつつ、塗布ヘッド側もしくは基板側を一定速度で相対移動することで均一な薄膜を形成するスリットコート式塗布装置が知られている。
【０００３】
また、塗布ヘッドに、塗布液を供給する手段としては、例えば、ダイヤフラムポンプ、プランジャポンプ等のポンプによるものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スリットコート式塗布装置において、その塗布液供給系に例えばダイヤフラムポンプを用いた場合、図１に示すように、塗布を開始してから流量が所望の流量に到達するまでの立ち上がり時間が長いため、不安定領域が長くなってしまい、製品の有効エリアが狭くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、係る従来技術の問題に鑑みてなされたもので、スリットコート式塗布装置において、その塗布液供給系にダイヤフラムポンプ等のポンプを用いた場合、塗布を開始してから流量が所望の流量に到達するまでの立ち上がり時間を極小化させ、製品の有効エリアを拡大することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明では、スリット状開口部を備えた塗布ヘッドを用いて、スリット状開口部から一定量の所定塗布液を基板上に吐出しつつ、塗布ヘッド側もしくは基板側を一定速度で相対移動することで均一な薄膜を形成するスリットコート式塗布装置に用いる塗布液供給装置であって、
ポンプと、ポンプから塗布ヘッドに至る配管とを備え、
配管は、塗布バルブを有し、
配管は、ポンプから塗布バルブまでの間に圧力センサを有し、
圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値にするようにポンプを制御する手段を具備することを特徴とする塗布液供給装置としたものである。
【０００７】
また請求項２の発明では、ポンプが、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１に記載の塗布液供給装置としたものである。
【０００８】
また請求項３の発明では、スリット状開口部を備えた塗布ヘッドを用いて、スリット状開口部から一定量の所定塗布液を基板上に吐出しつつ、塗布ヘッド側もしくは基板側を一定速度で相対移動することで均一な薄膜を形成するスリットコート式塗布装置に用いる塗布液供給装置であって、
ダイヤフラムポンプと、ダイヤフラムポンプから塗布ヘッドに至る配管と、ダイヤフラムポンプの作動油圧を感知する圧力センサとを備え、
配管は、塗布バルブを有し、
圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値にするようにダイヤフラムポンプを制御する手段を具備することを特徴とする塗布液供給装置としたものである。
【０００９】
また請求項４の発明では、請求項１〜３の何れか１項に記載の塗布液供給装置を用いる塗布液供給方法であって、
塗布バルブが閉じられたままの状態で、圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値に保持させた後、塗布バルブが開けられて塗布がなされることを特徴とする塗布液供給方法としたものである。
【００１０】
また請求項５の発明では、塗布バルブが閉じられたままの状態で、圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値に保持させる前に、プリディスペンス（予備吐出）またはダミー塗布が行われていることを特徴とする請求項４に記載の塗布液供給方法としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図を参照しながら説明する。
【００１２】
図５に、本実施形態の塗布液供給装置の一例を備えたスリットコート式塗布装置を示す。
【００１３】
本実施形態の塗布液供給装置は、図５に示すように、ダイヤフラムポンプと、ダイヤフラムポンプから塗布ヘッドに至る配管とを備え、その配管は塗布バルブを有する。スリットコート式塗布装置で塗布を行なうとき、ダイヤフラムポンプは、薬液吸入ラインから、レジスト液などの各種薬液を塗布液として吸入し、配管を経由して、塗布ヘッドに、塗布液を供給する。
【００１４】
また本実施形態の塗布液供給装置は、ダイヤフラムポンプの作動油側、又はダイヤフラムポンプから塗布バルブまでの間の配管に設置された圧力センサを備える。図５の例では、ダイアフラムポンプの作動油側に、作動油圧を感知する圧力センサ（Ｐ）を備える。
【００１５】
また本実施形態の塗布液供給装置は、コントローラと、シーケンサとを備える。コントローラに入力した設定値もしくはコントローラの電圧出力をシーケンサ側に入力し、ダイヤフラムポンプの作動油側、又はダイヤフラムポンプから塗布バルブまでの間の配管に設置された圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値になるようにダイヤフラムポンプを制御する。この制御により、ダイヤフラムポンプから塗布バルブ迄の間の配管内部の塗布液に予備圧をかけ、予備圧の管理を行なう。
【００１６】
本実施形態の塗布液供給装置は、塗布バルブを閉じた状態のまま、作動油側ピストンでダイヤフラムに圧をかけることで予備圧を保持できる。作動油側のピストンの駆動はサーボモータで行う。
【００１７】
次に、本実施形態の塗布液供給装置を備えたスリットコート式塗布装置で、実際の塗布を開始するまでに行なう予備作業を、以下に説明する。
【００１８】
まず、塗布直前に、塗布始めの膜厚の安定化を保つためにプリディスペンス（予備吐出）またはダミー塗布を行う。図６に、プリディスペンス（予備吐出）を行なう装置の一例を示す。図６に示す装置では、塗布ヘッドのスリット状開口部先端を回転するローラーに近接させて、予備吐出を行なう。予備吐出が行なわれたローラーの表面は、回転するについて、洗浄液が滴下され、さらに洗浄液に浸漬されて付着した塗布液が落とされた後、付着した洗浄液がドクターで掻き落とされ、窒素ガス（Ｎ２）が吹き付けられて乾燥状態となり、再度予備吐出が行なわれる。
【００１９】
このプリディスペンスまたはダミー塗布の完了後、塗布バルブを閉めた状態で、作動油側のピストンで押し込みをかけて、ダイヤフラムポンプの作動油側、又はダイヤフラムポンプから塗布バルブまでの間の配管に設置された圧力センサが感知する圧力の値が、設定値に達したところでピストンの押し込みをストップさせ、予備圧を保持させる。
【００２０】
予備圧が保持できたことを確認し、塗布バルブを開けて、実際のスリットコートを行う。
【００２１】
図３と図４との対比から分るように、塗布直前に、ダイヤフラムポンプから塗布バルブまでの間に予備圧をかけて保持したことにより、実際の塗布開始後即座に、ダイヤフラムポンプの作動油側、又はダイヤフラムポンプから塗布バルブまでの間の配管に設置された圧力センサは、一定の安定した圧力を感知するようになる。この結果、図１と図２との対比から分るように、塗布を開始してから流量が所望の流量に到達するまでの立ち上がり時間が極小化され、図７に示されるように、塗布開始時の膜厚を安定化させることが可能になり、製品の有効エリアが拡大する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明には、スリットコート式塗布装置において、その塗布液供給系にダイヤフラムポンプ等のポンプを用いた場合に、塗布を開始してから流量が所望の流量に到達するまでの立ち上がり時間を極小化させ、製品の有効エリアを拡大するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】予備圧の管理を行なわない場合の流量特性の一例を表わすグラフ。
【図２】予備圧の管理を行なう場合の流量特性の一例を表わすグラフを示す図。
【図３】予備圧の管理を行なわない場合の圧力特性の一例を表わすグラフを示す図。
【図４】予備圧の管理を行なう場合の圧力特性の一例を表わすグラフを示す図。
【図５】本実施形態の塗布液供給装置の一例を備えたスリットコート式塗布装置を説明する図。
【図６】プリディスペンス（予備吐出）を行なう装置の一例を説明する図。
【図７】予備圧管理の有無による膜厚特性の相違を表わすグラフを示す図。
【符号の説明】
Ｐ…圧力センサ（圧力計）
ＰＣ…パソコン

Claims (5)

  1. スリット状開口部を備えた塗布ヘッドを用いて、スリット状開口部から一定量の所定塗布液を基板上に吐出しつつ、塗布ヘッド側もしくは基板側を一定速度で相対移動することで均一な薄膜を形成するスリットコート式塗布装置に用いる塗布液供給装置であって、
    ポンプと、ポンプから塗布ヘッドに至る配管とを備え、
    配管は、塗布バルブを有し、
    配管は、ポンプから塗布バルブまでの間に圧力センサを有し、
    圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値にするようにポンプを制御する手段を具備することを特徴とする塗布液供給装置。
  2. ポンプが、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１に記載の塗布液供給装置。
  3. スリット状開口部を備えた塗布ヘッドを用いて、スリット状開口部から一定量の所定塗布液を基板上に吐出しつつ、塗布ヘッド側もしくは基板側を一定速度で相対移動することで均一な薄膜を形成するスリットコート式塗布装置に用いる塗布液供給装置であって、
    ダイヤフラムポンプと、ダイヤフラムポンプから塗布ヘッドに至る配管と、ダイヤフラムポンプの作動油圧を感知する圧力センサとを備え、
    配管は、塗布バルブを有し、
    圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値にするようにダイヤフラムポンプを制御する手段を具備することを特徴とする塗布液供給装置。
  4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の塗布液供給装置を用いる塗布液供給方法であって、
    塗布バルブが閉じられたままの状態で、圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値に保持させた後、塗布バルブが開けられて塗布がなされることを特徴とする塗布液供給方法。
  5. 塗布バルブが閉じられたままの状態で、圧力センサが感知する圧力の値を、所望の設定値に保持させる前に、プリディスペンス（予備吐出）またはダミー塗布が行われていることを特徴とする請求項４に記載の塗布液供給方法。
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