JP2004313873A

JP2004313873A - Slit nozzle and treating liquid feeding device using the slit nozzle

Info

Publication number: JP2004313873A
Application number: JP2003108952A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Shimai; 太島井; Shigeru Kawada; 茂河田
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: KR20040089562A; CN1541779A; TWI286673B; JP3838990B2; TW200506541A; CN100376330C; KR101070041B1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slit nozzle capable of simply machining the slit nozzle and generating no capillary phenomenon, and a treating liquid feeding device using the slit nozzle. <P>SOLUTION: In the slit nozzle, the treating liquid is fed onto a surface of the object to be treated in a predetermined width. The above slit nozzle 1 is constituted by joining left and right half bodies 2, 3 to each other. One of them is made of a metal material and the other is made of a resin material. In the treating liquid feeding device provided with the slit nozzle, the slit nozzle is provided at a predetermined position of a circulation route 8 of the temperature-controlled treating liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右半体の材質が異なるスリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来にあって、ノズル自体に所定幅の塗布液吐出口を開口せしめ、被処理物に対しノズルを相対的に移動することで被処理物表面に所定幅で塗布液を塗布するスリットノズルが知られている。この所定幅の塗布液吐出口を有するスリットノズルを用いれば、塗布液の無駄をなくし且つ効率的に塗布を行えるのである。
【０００３】
しかしながら、被処理物の大型化に伴い、一本のスリットノズルではその供給時間及び供給量に限界がある。例えば、処理液の供給開始から供給終了まで時間がかかりすぎると、処理ムラが生じてしまう。これは処理液を厚く供給するときにも同じことが起こる。
【０００４】
そこで、処理液を厚く供給する場合には、左右半体の部品を合わせていた塗布ヘッド（即ち、スリットノズル）を二つ用いて、塗布対象物に２回塗布液が塗布されることが記載されている。（特許文献１）
【０００５】
また、塗膜の中央部分だけではなく、塗膜端部を定められた短い範囲で処理ムラが生じなくて所定の膜厚プロファイル形状に形成するために、スリットの幅の異なる左右半体の部品を合わせていた塗布ダイ（即ち、スリットノズル）を二つ用いることで、幅方向での塗布液の塗布位置がずれて塗布面積が異なり、その結果幅方向での膜厚プロファイルの形成が可能であることが記載されている。（特許文献２）
【０００６】
更に、塗布器から吐出された塗布液が被塗布部材上で重ならないように左右半体の部品を合わせた二つの塗布ダイから同時に塗布液を被塗布部材に塗布することが記載されている。（特許文献３）
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２３６７０３号（第４頁〜第６頁、図９）
【特許文献２】
特開平２０００−１０２７５９号公報（第５頁〜第１０頁、図４）
【特許文献３】
特開平２００１−９０７号公報（第４頁〜第８頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際処理液が吐出されるスリットノズルの吐出口及び吐出幅は極めて精密なものであるため、スリットノズルの材質は硬質なステンレスやＳＵＳといった金属材を精度よく加工していた。この加工には多大な時間と労力が必要であり、高価である。
【０００９】
更に、際限なく加工精度を高くしても、スリットノズルの幅が広いため合わせた面にはごく微小の隙間が一部にはできてしまい、そこから毛細管現象を起こして処理液が染み込んでしまっていた。このごく僅かな処理液が固化するとパーティクル等の原因になる。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スリットノズルの加工が簡単にできて、且つ毛細管現象が起こらないスリットノズル及びそのスリットノズルを用いる処理液供給装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本願発明のスリットノズルは、左右の半体を合わせて構成され、その片方の材質を金属材とし、もう一方の材質を樹脂材とした。
【００１２】
このように、スリットノズルの片方の材質は、硬い材質（金属材）を使用し、もう一方の材質は、軟らかい材質（樹脂材）を使用することで、両方を合わせたときに軟らかい材質の方が硬い材質の方へ密着するので、毛細管現象を起こすような隙間を形成しないと共に、従来ほど加工精度を必要としないことから、加工に要する時間も短くすることができる。
【００１３】
また、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを複数個備える処理液供給装置を使用することで、処理液の供給時間を短縮すると共に、厚い塗膜でも短時間内に完成することができる。
【００１４】
更に、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを、温調された処理液の循環経路に設けることで、処理液の供給時間を短縮すると共に、処理液を所定の温度に短時間内に調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明に係るスリットノズルの斜視図及び拡大断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明に係るスリットノズルを複数用いて、処理液を供給する簡略図、図３は、本願発明に係るスリットノズル、及び温度調整器を備える直接温調の簡略図である。図４は従来装置に係る間接温調の簡略図である。
【００１６】
図１に示すように、スリットノズル１は、チタン製の左半体２とＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製の右半体３を合わせて構成している。右半体３には、マニホールド（横方向流路）を形成するための凹部４と、この凹部４底面よりも浅くなった縦方向の流路を形成するフラット面５が設けられている。なお、左半体２は、ステンレス製でも良い。
【００１７】
このように、左半体２を金属系、右半体３を樹脂系とすることで、柔らかい樹脂系が抵抗なく硬質な金属系に密着するので、隙間が生じず毛細管現象も起こらない。また、図１の円Ｃで示す部分の合わせ面が密着すればよいので、左半体２を樹脂系、右半体３を金属系とし、金属系側にマニーホールドを形成してもよい。
【００１８】
従来、スリットノズルは、厳密な精度を必要とするために、比較的硬い材質であるステンレス等の金属材を使用してきた。その構成としては、左右半体の部材を合わせて形成されている。この場合スリット状の開口を形成するためにシムを挟んだり、半体の左右どちらか又は両方に凹凸をつけたりしていた。しかし、図１の円Ｃで示す部分には、金属同士だといくら精度よく平面にしてもノズルの幅が横方向に長いため、その合わせ面から微小な隙間が生じ、処理液が毛細管現象で染み出していたが、本発明の構成とすることで、この不利が解消される。
【００１９】
図２の（Ａ）に示すように、スリットノズル１、１′を二つ用いて処理液６を供給する場合には、大型基板７に対して処理液６の供給時間を長くせずに済む。即ち、基板７の異なる位置から同じ膜厚で同時に処理液６を供給すれば、基板が大型化しても時間は同じである。例えば、１１００ｘ１３００ｍｍ以上の大型基板の供給開始点を２箇所にすることで、５５０ｘ６５０ｍｍの小型基板と同じ時間で処理液６を供給することができる。
【００２０】
また、図２の（Ｂ）に示すように、スリットノズル１、１′を二つ用いて、処理液６を基板７の同位置から供給を開始する場合は、供給量を調節して、大量の処理液６を同じ時間で供給する。即ち、最初から一本のスリットノズルで厚く塗るよりは、複数のスリットノズルで多層に重ねれば、厚膜でも供給時間を長くせずに済む。
【００２１】
スリットノズル１を備える循環型配管８を図３に示す。循環型配管８の途中にタンク９、ポンプ１０、温度調整器１１、及びバルブ１２が設けられている。また、図４には、スリットノズル１を備える一方通行型配管１３を示す。この一方通行型配管１３の途中にタンク９、ポンプ１０、温度調整器１１、及びバルブ１２が設けられている。
【００２２】
このように、温度調整器１１で所定温度に温調された処理液６が循環型配管８を循環するのを図３に示す。処理液６は、温度調整器１１から２３℃に温調して、循環型配管８を循環して、また温度調整器１１に戻ってきた時は、２３℃より若干低くなっているとしても、再び２３℃に温調されて循環するので、図５及び表１に示すように短時間で循環型配管８全体が２３℃になる。これは、所謂直接温調である。
【００２３】
また、温度調整器１１で所定温度に温調された処理液６が一方通行型配管１３を通ってスリットノズル１に供給されるのを図４に示す。タンク９からポンプ１０を通った処理液６は、温度調整器１１によって２３℃に温調され、スリットノズル１に到達した時は、２３℃より低い。このように次々と新しい処理液６が供給されるので、図５及び表１に示すように時間をかけても一方通行型配管１３はなかなか２３℃にならない。これは、所謂間接温調である。
【００２４】
【表１】

【００２５】
同じく、図６及び表２に示すように、２０℃を目標として設定した場合でも、上述の直接温調、及び間接温調の現象を再現していた。
【００２６】
【表２】

【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、スリットノズルの片方の材質は、硬い材質（金属材）を使用し、もう一方の材質は、軟らかい材質（樹脂材）を使用することで、両方を合わせたときに軟らかい材質の方が硬い材質の方へ密着するので、毛細管現象を起こすような隙間を形成しないと共に、加工に要する時間も短くすることができる。
【００２８】
また、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを複数個備える処理液供給装置を使用することで、処理液の供給時間を短縮すると共に、厚い塗膜でも短時間内に完成することができる。
【００２９】
更に、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを、温調された処理液の循環経路の所定個所に設けることで、処理液を所定の温度に短時間内に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は本願発明に係るスリットノズルの斜視図及び拡大断面図
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は本願発明に係るスリットノズルを複数用いて処理液を供給する簡略図
【図３】本願発明に係るスリットノズルを用いる直接温調の簡略図
【図４】スリットノズルを用いる間接温調の簡略図
【図５】設定温度を２３℃にした直接温調及び間接温調による循環型配管の温度分布
【図６】設定温度を２０℃にした直接温調及び間接温調による循環型配管の温度分布
【符号の説明】
１、１’…スリットノズル、２…チタン製の左半体、３…ＰＰＳ製の右半体、４…凹部、５…フラット面、６…処理液、７…基板、８…循環型配管、９…タンク、１０…ポンプ、１１…温度調整器、１２…バルブ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a slit nozzle in which the left and right halves are made of different materials and a processing liquid supply apparatus using the slit nozzle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a slit nozzle is known in which a coating liquid discharge port having a predetermined width is opened in the nozzle itself, and the nozzle is moved relatively to the processing object to apply the coating liquid with a predetermined width to the surface of the processing object. Have been. By using the slit nozzle having the coating liquid discharge port having the predetermined width, the coating liquid can be efficiently applied without waste of the coating liquid.
[0003]
However, as the size of the workpiece increases, the supply time and the supply amount of one slit nozzle are limited. For example, if it takes too much time from the start of the supply of the processing liquid to the end of the supply, processing unevenness occurs. The same occurs when the processing solution is supplied thickly.
[0004]
Therefore, when supplying the processing liquid thickly, it is described that the coating liquid is applied twice to the application target by using two coating heads (that is, slit nozzles) in which the left and right halves are combined. Have been. (Patent Document 1)
[0005]
Also, in order to form a predetermined film thickness profile without processing unevenness in a predetermined short range not only in the center portion of the coating film but also in a predetermined short range, left and right half parts having different slit widths. By using two coating dies (that is, slit nozzles), the coating position of the coating liquid in the width direction is shifted and the coating area is different, so that a film thickness profile in the width direction can be formed. It is stated that there is. (Patent Document 2)
[0006]
Furthermore, it describes that a coating liquid is simultaneously applied to a member to be coated from two coating dies which are combined with right and left halves so that the coating liquid discharged from the coating device does not overlap on the member to be coated. (Patent Document 3)
[0007]
[Patent Document 1]
Patent No. 3236703 (pages 4 to 6, FIG. 9)
[Patent Document 2]
JP-A-2000-102759 (pages 5 to 10, FIG. 4)
[Patent Document 3]
JP-A-2001-907 (pages 4 to 8, FIG. 2)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the discharge port and discharge width of the slit nozzle from which the processing liquid is actually discharged are extremely precise, the material of the slit nozzle has been precisely machined from hard metal such as stainless steel or SUS. This processing requires a great deal of time and labor, and is expensive.
[0009]
Furthermore, even if the processing accuracy is increased without limit, the width of the slit nozzle is wide, so that a very small gap is partially formed on the mating surface, causing a capillary phenomenon and causing the treatment liquid to permeate. I was When this very small amount of the processing liquid solidifies, it causes particles and the like.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a slit nozzle which can easily process a slit nozzle and does not cause a capillary phenomenon, and a processing liquid supply device using the slit nozzle. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the slit nozzle of the present invention is configured by combining left and right halves, one of which is made of a metal material, and the other is made of a resin material.
[0012]
As described above, one material of the slit nozzle is made of a hard material (metal material), and the other material is made of a soft material (resin material). Is tightly adhered to a hard material, so that a gap that causes a capillary phenomenon is not formed, and the processing time can be shortened because processing accuracy is not required as in the related art.
[0013]
In addition, by using a processing liquid supply device having a plurality of slit nozzles made of the above-described different materials, the supply time of the processing liquid can be reduced, and a thick coating film can be completed in a short time.
[0014]
Further, by providing a slit nozzle made of the above-mentioned different materials in the circulation path of the temperature-controlled processing liquid, the processing liquid supply time is reduced, and the processing liquid is adjusted to a predetermined temperature within a short time. be able to.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, FIGS. 1A and 1B are a perspective view and an enlarged cross-sectional view of a slit nozzle according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are a plurality of slit nozzles according to the present invention. FIG. 3 is a simplified diagram of a direct temperature control provided with a slit nozzle and a temperature controller according to the present invention. FIG. 4 is a simplified diagram of the indirect temperature control according to the conventional apparatus.
[0016]
As shown in FIG. 1, the slit nozzle 1 is configured by combining a left half 2 made of titanium and a right half 3 made of PPS (polyphenylene sulfide). The right half 3 is provided with a concave portion 4 for forming a manifold (lateral flow path) and a flat surface 5 for forming a vertical flow path shallower than the bottom surface of the concave portion 4. The left half 2 may be made of stainless steel.
[0017]
As described above, since the left half 2 is made of a metal and the right half 3 is made of a resin, the soft resin adheres tightly to the hard metal without resistance, so that no gap is formed and no capillary phenomenon occurs. In addition, since the mating surface of the portion indicated by the circle C in FIG. 1 only needs to be in close contact, the left half 2 may be made of a resin and the right half 3 may be made of a metal, and a manifold may be formed on the metal side.
[0018]
Conventionally, since a slit nozzle requires strict accuracy, a relatively hard metal material such as stainless steel has been used. The structure is formed by combining the left and right half members. In this case, a shim is sandwiched in order to form a slit-shaped opening, or irregularities are formed on one or both sides of the half body. However, in the portion indicated by the circle C in FIG. 1, even if the metal is flat, the width of the nozzle is long in the horizontal direction even if it is flat, so that a minute gap is generated from the mating surface, and the processing liquid is caused by capillary action. Although it has oozed out, the disadvantage of the present invention is eliminated by adopting the configuration of the present invention.
[0019]
As shown in FIG. 2A, when the processing liquid 6 is supplied using two slit nozzles 1 and 1 ', the supply time of the processing liquid 6 to the large substrate 7 does not need to be lengthened. . That is, if the processing liquid 6 is simultaneously supplied from different positions on the substrate 7 with the same film thickness, the time is the same even if the substrate is enlarged. For example, by setting the supply start point of a large substrate of 1100 × 1300 mm or more to two locations, the processing liquid 6 can be supplied in the same time as a small substrate of 550 × 650 mm.
[0020]
Further, as shown in FIG. 2B, when the supply of the processing liquid 6 is started from the same position on the substrate 7 using two slit nozzles 1 and 1 ', the supply amount is adjusted and Are supplied at the same time. That is, if a plurality of slit nozzles are stacked in multiple layers rather than thickly applied with a single slit nozzle from the beginning, the supply time does not need to be long even for a thick film.
[0021]
FIG. 3 shows a circulation pipe 8 having the slit nozzle 1. A tank 9, a pump 10, a temperature controller 11, and a valve 12 are provided in the middle of the circulation pipe 8. FIG. 4 shows a one-way pipe 13 including the slit nozzle 1. A tank 9, a pump 10, a temperature regulator 11, and a valve 12 are provided in the one-way pipe 13.
[0022]
FIG. 3 shows that the processing liquid 6 whose temperature has been adjusted to the predetermined temperature by the temperature controller 11 circulates through the circulation pipe 8 in this manner. When the temperature of the treatment liquid 6 is adjusted to 23 ° C. from the temperature controller 11, circulates through the circulation pipe 8, and returns to the temperature controller 11, even if the temperature is slightly lower than 23 ° C. Since the temperature is again adjusted to 23 ° C. and circulated, as shown in FIG. This is a so-called direct temperature control.
[0023]
FIG. 4 shows that the processing liquid 6 whose temperature has been adjusted to a predetermined temperature by the temperature controller 11 is supplied to the slit nozzle 1 through the one-way pipe 13. The temperature of the processing liquid 6 that has passed through the pump 10 from the tank 9 is adjusted to 23 ° C. by the temperature controller 11, and is lower than 23 ° C. when the processing liquid 6 reaches the slit nozzle 1. Since the new processing liquid 6 is supplied one after another in this manner, the one-way pipe 13 does not easily reach 23 ° C. even if it takes time as shown in FIG. 5 and Table 1. This is a so-called indirect temperature control.
[0024]
[Table 1]

[0025]
Similarly, as shown in FIG. 6 and Table 2, even when the target was set at 20 ° C., the above-described phenomena of direct temperature control and indirect temperature control were reproduced.
[0026]
[Table 2]

[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, one material of the slit nozzle uses a hard material (metal material), and the other material uses a soft material (resin material). When they are combined, the softer material adheres more closely to the harder material, so that a gap that causes a capillary phenomenon is not formed and the time required for processing can be shortened.
[0028]
In addition, by using a processing liquid supply device having a plurality of slit nozzles made of the above-described different materials, the supply time of the processing liquid can be reduced, and a thick coating film can be completed in a short time.
[0029]
Further, by providing the slit nozzles made of the above-mentioned left and right different materials at predetermined locations in the circulation path of the temperature-controlled processing liquid, the processing liquid can be adjusted to the predetermined temperature in a short time.
[Brief description of the drawings]
1 (A) and 1 (B) are a perspective view and an enlarged sectional view of a slit nozzle according to the present invention. FIGS. 2 (A) and (B) show processing liquid using a plurality of slit nozzles according to the present invention. FIG. 3 is a simplified diagram of direct temperature control using a slit nozzle according to the present invention. FIG. 4 is a simplified diagram of indirect temperature control using a slit nozzle. FIG. 5 is a direct temperature control with a set temperature of 23 ° C. Temperature distribution of circulating pipe by direct and indirect temperature control [Figure 6] Temperature distribution of circulating pipe by direct and indirect temperature control with set temperature set to 20 ° C [Description of symbols]
1, 1 'slit nozzle, 2 left half made of titanium, 3 right half made of PPS, 4 recess, 5 flat face, 6 treatment liquid, 7 substrate, 8 circulation pipe, 9: tank, 10: pump, 11: temperature controller, 12: valve.

Claims

In a slit nozzle that supplies a processing liquid with a predetermined width to the surface of the processing object, the slit nozzle is configured by combining left and right halves, one half is made of a metal material, and the other half is made of a metal material. A slit nozzle characterized by being made of a resin material.

2. A processing liquid supply device provided with the slit nozzle according to claim 1, wherein the slit nozzle is provided in a circulation path of the processing liquid whose temperature has been adjusted.

3. The processing liquid supply device according to claim 2, further comprising a plurality of said slit nozzles.