JP2004335728A - Apparatus and method for substrate coating - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の被塗布面を下方に向けた状態でフォトレジストなどの塗布液を塗布する基板塗布装置及び基板塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フォトレジストなどの塗布液をシリコンウエハ等の基板に塗布する基板塗布装置(コータ)として、通常、基板の中央に塗布液を滴下し、次いで基板を高速回転させることにより、遠心力の作用によって塗布液を伸展させ基板表面に塗布膜を形成するスピンコータが使用されてきた。
【0003】
ところで、上記スピンコータは、基板の周縁部にレジストのフリンジと呼ばれる盛り上がりが発生してしまうことがあった。特に、液晶表示装置や液晶表示装置製造用のフォトマスクにおいては、大型基板(例えば、一辺が300mm以上の基板)にレジストを塗布する必要があり、フリンジの発生が顕著であった。
そこで、近年におけるパターンの高精度化や、基板サイズの大型化にともない、大型基板に均一なレジスト膜を塗布する技術の開発が望まれていた。
【0004】
大型基板に均一なレジスト膜を塗布する技術として、CAPコータ(塗工装置)の技術が提供されている(たとえば、特許文献1)。
このCAPコータは、塗布液が溜められた液槽に毛管状隙間を有するノズルを沈めておき、被塗布面が下方を向いた姿勢で保持されている基板の当該被塗布面近傍までノズルを上昇させて毛管状隙間から塗布液を接液し、次いでノズルを被塗布面にわたって走査させることにより塗布膜を形成するものである。
【0005】
具体的には、所定の高さまでレジストが満たされている液槽のレジスト中に完全に沈んだ状態のノズルを、液槽ごと被塗布基板の下方まで上昇させる。次いで、制御部は、液槽の上昇を一端停止させ、液槽からノズルのみを突出させる。
ここで、ノズルはレジストに完全に沈んでいたので、毛管状隙間はレジストで満たされている。すなわち、ノズルは、毛管状隙間の先端までレジストが満たされた状態で上昇する。
【0006】
次いで、制御部は、ノズルのみの上昇を停止させ、再び液槽を上昇させることにより、フォトマスクブランクの被塗布面にレジストを接液する。すなわち、制御部は、ノズルの毛管状隙間に満たされているレジストを被塗布面に接触させる。
このようにして、レジストをフォトマスクブランクの被塗布面に接液した状態で、ノズルとともに液槽を塗布高さの位置まで下降させ、かつ、フォトマスクブランクスを移動させてノズルを被塗布面全体にわたって走査させることによってレジスト膜を形成する。
この装置を用いれば、基板の周縁部にフリンジを発生させずに、均一な膜厚のレジスト膜を形成することができる。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−62370号公報
【0008】
ところで、液晶パネルを製造するために用いるフォトマスク基板は、基板の板厚が規格化されておらず、機種ごとに様々な板厚となっている。
このため、オペレータは、生産機種が切り替わるごとに、基板の板厚及び所望する塗布膜の膜厚を制御部に手入力していた。そして、上記板厚及び膜厚が入力された制御部は、液槽の垂直方向の位置を調整して、被塗布面とノズルとの間隙を制御していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このCAPコータは、上記のように板厚の異なる基板に対応することができるものの、実際の基板の板厚と異なる板厚データが誤って入力される危険性があった。
そして、誤った板厚データが入力されると、接液のためにノズルを上昇させる際、ノズルが基板に十分接近しないために接液できないといった問題や、あるいは、ノズルが基板に衝突し基板を破損してしまうといった問題があった。
また、上記問題が発生しない場合であっても、誤った板厚データが入力されると、基板の被塗布面とノズルとの間隙を正しく制御することができなくなり、所望する膜厚の塗布膜を形成することができないといった問題があった。
そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、原点位置から基板までの距離を自動的に測定し、測定データにもとづいて、被塗布面とノズルとの間隙を制御することが可能な基板塗布装置及び基板塗布方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の基板塗布装置は、ノズルからの塗布液を下方に向けられた基板の被塗布面に接液させ、前記基板と前記ノズルを相対的に移動させることによって、前記被塗布面に塗布膜を形成する基板塗布装置であって、前記基板の被塗布面の下方に設けられた任意の原点位置から前記基板の被塗布面までの距離を測定する測定手段と、前記ノズルを昇降させる昇降手段と、前記測定手段の測定結果にもとづいて、前記昇降手段を制御する制御手段と、を具備した構成としてある。
このように、基板の被塗布面の下方に設けられた任意の原点位置(例えば、測定手段の原点位置)から基板の被塗布面までの距離を測定すると、この距離から基板の板厚を算出でき、算出された板厚にもとづいて被塗布面とノズルとの間隙を制御することができるので、人為的な測定ミスや入力ミスを防止し、ノズルが基板に衝突し基板が損傷を受けるといった不具合等を確実に防止できる。また、板厚を算出しなくても、前記原点位置から基板の被塗布面までの距離にもとづいて、直接的に昇降手段を制御することもできる。
【0011】
また、この基板塗布装置は、前記ノズルの毛細管現象により、前記塗布液を上昇させる構成としてある。
このようにすると、塗布液の上昇を精度よく制御することができ、薄くかつ均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0012】
また、好ましくは、前記測定手段を、前記ノズルを収納する液槽に設けた構成としてある。
このようにすると、液槽と基板との距離を直接的に測定することができるので、ノズルと基板の被塗布面との間隙を精度よく制御することができる。
【0013】
また、この基板塗布装置は、前記基板をフォトマスクブランクとし、かつ、前記塗布膜をレジストとした場合に好適に実施することができる。このようにすると、高品質の基板を効率よく大量生産することができる。
【0014】
上記目的を達成するため、本発明の基板塗布方法は、ノズルからの塗布液を下方に向けられた基板の被塗布面に接液させ、前記基板と前記ノズルを相対的に移動させることによって、前記被塗布面に塗布膜を形成する基板塗布方法であって、前記基板の被塗布面の下方に設けられた任意の原点位置から前記基板の被塗布面までの距離を測定手段によって測定し、この測定結果にもとづいて前記ノズルを昇降手段によって昇降させ、前記被塗布面と前記ノズルとが所定の間隙となるよう調整する方法としてある。
このように、本発明は、基板塗布方法としても有効であり、オペレータが基板の板厚を測定しなくてもすむので、人為的な測定ミスや入力ミスを防止でき、ノズルが基板に衝突するといった不具合等を防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。
[基板塗布装置]
まず、本発明の基板塗布装置の実施形態を、図1及び図2を参照して説明する。
【0016】
図1は、基板塗布装置の概略側面図であり、図2は基板塗布装置における塗布手段の要部の概略拡大断面図を示している。
図1に示すように、基板塗布装置1は、ベースフレーム11に設けられた塗布手段2と、移動フレーム12に設けられた吸着手段3と、移動フレーム12をベースフレーム11上で水平方向に移動させる移動手段4と、基板10を着脱自在に保持し吸着手段3に装着する保持手段5、及び制御手段6を備えている。
【0017】
塗布手段2は、矩形箱状のベースフレーム11のほぼ中央部に設けてある。この塗布手段2は、従来の技術におけるCAPコータの塗布手段にリニアゲージ7を設けた構成としてある。
具体的には、図2に示すように、塗布手段2は、支持プレート21を昇降させるモータ駆動方式の昇降部22と,毛細管隙間23を備えたノズル24と,支持プレート21の上端部に固定され、ノズル24を塗布液20に浸漬させた状態で収納する液槽25と,ノズル24を液槽25から所定高さまで突出させるエアシリンダ駆動方式のノズル昇降部26を備え、さらに、基板10の板厚を測定する測定手段としてリニアゲージ7を液槽25の側部に設けた構造としてある。
【0018】
昇降部22は、制御手段6によって制御されるモータ(図示せず)により、支持プレート21の高さを微調節可能な昇降機構を備えている。すなわち、昇降部22が、ノズル24と基板10の被塗布面との間隙を制御しながら、ノズル24を昇降させる昇降手段となる。
また、ノズル昇降部26は、制御手段6によって制御されるエアシリンダ(図示せず)により、ノズル24を、液槽25に収納された状態から先端部を突出させる状態まで、一定の距離Hc(図4参照)だけ上昇させる昇降機構を備えている。
【0019】
ここで、支持プレート21の上部には、液槽25が固定されており、液槽25の側面にリニアゲージ7が固定されており、さらに、ノズル24は、ノズル昇降部26によって、液槽25に対して一定の距離Hc(図4参照)だけ上昇する構成としてある。したがって、昇降部22が支持プレート21の高さを制御すると、リニアゲージ7,液槽25及び突出状態のノズル24の高さを同時に制御することとなる。
【0020】
測定手段としてのリニアゲージ7は、液槽25の吸着位置側の側面に固定されている。
このリニアゲージ7は、制御手段6から測定開始信号を入力すると、測定端子71が自動的に上昇し、基板10と当接した位置(リニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離h1(図4参照))を測定し、測定結果を制御手段6に出力する。
【0021】
制御手段6は、図3に示すように、CPUからなる情報処理部61,情報を記憶する記憶部62,アナログ−デジタルコンバータ機能を備えた信号入力部63及びデジタル−アナログコンバータ機能を備えた信号出力部64とからなっている。
この制御手段6は、信号入力部63が、操作パネル60及びリニアゲージ7と接続されており、操作信号及び上記距離h1の測定結果を入力する。また、信号出力部64が、保持手段5,吸着手段3,塗布手段2,移動手段4,及びリニアゲージ7と接続されており、これらに制御信号を出力する。
【0022】
制御手段6は、吸着手段3が基板10を吸着すると、移動手段4のモータを駆動制御し、移動フレーム12(すなわち、基板10)を吸着位置から塗布位置側へ移動させる。
また、制御手段6は、昇降部22のモータを駆動制御することにより液槽25を昇降させ、さらに、ノズル昇降部26のエアシリンダを駆動制御することにより、液槽25に対してノズル24を昇降させる。
また、制御手段6は、リニアゲージ7を制御することにより、リニアゲージ7に基板10までの距離h1を測定させる。そして、入力した測定結果にもとづいて、昇降部22を制御し液槽25を昇降させることによって、ノズル24と基板10の被塗布面との間隙を制御する。
【0023】
制御手段6は、図4に示すように、液槽25が液槽の原点位置G1にあり、かつ、ノズル昇降部26によりノズル24が上昇しノズルの原点位置G2にあるときの、ノズル24と吸着手段3の吸着面との距離(H),及び,リニアゲージの原点位置G3から吸着手段3の吸着面までの距離(h0)をあらかじめ記憶してある。また、ノズル24の塗布液20を基板10に接液させる際、被塗布面にノズル24が衝突せず、かつ、被塗布面に確実に接液させることの可能な最適な隙間ΔSを記憶している。
【0024】
そして、制御手段6は、リニアゲージ7が測定した、リニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離(h1)を入力すると、基板10の板厚(=h0−h1)を算出し、算出した板厚データにもとづいて、接液させるための液槽25の上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)を算出する。また、制御手段6は、接液後、あらかじめ入力された膜厚Tの塗布液20を形成するために、接液させるための液槽25の下降量(=T−ΔS)を算出する。
【0025】
上記構成の基板塗布装置1の動作について、図5を参照して説明する。
図5は、基板塗布装置の動作を説明する概略図を示している。
同図(a)において、基板塗布装置1は、基板10が吸着手段3に吸着されると、移動手段4が、基板10の塗布位置側の端部がリニアゲージ7上に位置するまで、基板10を塗布位置側に移動させる。
また、塗布手段2の昇降部22は、支持プレート21を昇降させ、液槽25を液槽の原点位置G1にセットする。
そして、制御手段6から測定開始信号を入力したリニアゲージ7が、測定端子71を上昇させて接触させ、リニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離(h1)を測定し、測定結果(当接位置データ)を制御手段6に出力し、測定端子71を降下させる。
【0026】
制御手段6は、当接位置データを入力すると、あらかじめ入力されているリニアゲージの原点位置G3から吸着手段3の吸着面までの距離(h0)から当接位置データ(h1)を減算し、基板10の板厚(h0−h1)を算出する。そして、接液させるための液槽25の上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)を算出する。
【0027】
次に、同図(b)に示すように、移動手段4が、基板10の塗布開始位置がノズル24の真上に位置するまで、基板10を移動させる。続いて、昇降部22が、制御手段6により算出された上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)だけ液槽25を上昇させる。
【0028】
次に、同図(c)に示すように、ノズル昇降部26がノズル24を一定の上昇量Hcだけ上昇させると、ノズル24と基板10の被塗布面との距離がΔSとなり、ノズル24の毛細管現象により上昇してきた塗布液20が、基板10の被塗布面と接液する。
続いて、昇降部22が、形成する塗布膜の膜厚Tに応じて、液槽25ごとノズル24を下降量(=T−ΔS)だけ降下させ、移動手段4が基板10を水平方向に移動すると、均一な膜厚Tの塗布膜を被塗布面に形成することができる(図4参照)。
【0029】
このように、本実施形態の基板塗布装置1によれば、リニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離h1を自動的に測定し、この測定結果にもとづいて液槽25を上昇させるので、上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)だけ上昇した液槽25から、ノズル24をノズル昇降部26により一定量Hcだけ上昇させると、ノズル24上の塗布液20を被塗布面に好適に接液させることができる。すなわち、ノズル24が基板10に衝突したり、接液が行なわれない又は接液が部分的にしか行なわれないといった不具合を回避することができる。
【0030】
また、基板10ごとに被塗布面までの距離h1を測定し、測定結果にもとづいて、ノズル24と被塗布面との間隙を調整することができるので、基板10の板厚がばらついている場合であっても、所望する膜厚Tの塗布膜を形成することができる。
さらに、基板塗布装置1は、リニアゲージ7を液槽25に取り付けてあり、液槽25と基板10との距離を直接的に測定することができるので、ノズル24と被塗布面との間隙を精度よく調整することができる。
また、基板塗布装置1は、基板10をフォトマスクブランクとし、かつ、塗布膜をレジストとした場合に、高品質の基板10を効率よく大量生産することができる。
【0031】
[塗布方法]
また、本発明は、基板塗布方法としても有効であり、本発明における基板塗布方法は、上述した基板塗布装置1に各処理を実行させる。
図6は、基板塗布方法の概略フローチャート図である。
同図において、基板塗布方法は、まず、基板10を保持手段5にセットする(ステップS1)。そして、保持手段5は、基板10の被塗布面が下方を向くように、基板10を吸着手段3に装着し、吸着手段3が基板10を吸着する(ステップS2)。なお、基板10を吸着するまでの方法は、図示してないが、公知の方法により容易に行なうことができる。
【0032】
移動手段4が、基板10の測定ポイントがリニアゲージ7の真上に位置するように、基板10を塗布位置側に移動させ(ステップS3)、塗布手段2の昇降部22が、液槽25を、液槽の原点位置G1にセットする(ステップS4)。
そして、リニアゲージ7は、測定端子71を上昇させ、リニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離h1、すなわち、被塗布面と当接した位置(当接位置データ)を測定し(ステップS5)、制御手段6に出力する。
【0033】
次に、当接位置データを入力した制御手段6は、当接位置データを入力すると、あらかじめ入力されているリニアゲージの原点位置G3から吸着手段3の吸着面までの距離(h0)から当接位置データ(h1)を減算し、基板10の板厚(h0−h1)を算出する(ステップS6)。
そして、制御手段6は、測定された板厚にもとづいて、ノズル24から好適に接液させるための液槽25の上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)を算出する。
【0034】
次に、移動手段4が、基板10の塗布開始位置がノズル24の真上に位置するように、基板10を塗布位置側に移動させ、さらに、昇降部22が、液槽25を算出された上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)だけ上昇させる(ステップS7)。
【0035】
次に、液槽25内の塗布液に浸かっていたノズル24がノズル昇降部26によって一定量Hcだけ上昇し、ノズル24上部の塗布液20が基板10の被塗布面に接液する(ステップS8)。
ここで、上昇した後のノズル24と基板10の被塗布面との距離が、接液に最適な隙間ΔSとなるように、リニアゲージ7による当接位置データにもとづいて、制御手段6が液槽25の最適上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)を算出してある。したがって、ノズル24が上昇すると、確実に接液することができ、しかも、ノズル24が基板10に衝突することはない。
【0036】
次に、制御手段6は、形成する膜厚Tに応じて、液槽25ごとノズル24を下降量(=T−ΔS)だけ降下させ(ステップS9)、移動手段4が基板10を水平方向に移動すると、均一な膜厚Tの塗布膜を被塗布面に形成することができる(ステップS10)。
この際、リニアゲージ7によって測定された当接位置データにもとづいて液槽25の昇降量を算出しているので、たとえ、同機種の基板10の板厚に微妙なばらつきがある場合であっても、板厚のばらつき応じて、ノズル24と被塗布面との間隙を修正することができ、均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
【0037】
なお、上記実施形態では、制御手段6が、上述したH,h0をあらかじめ記憶し、基板10の板厚(h0−h1)を算出し、液槽25の上昇量(=H−(h0−h1)−ΔS)を算出しているが、この方法に限定されるものではない。
【0038】
図7は、基板塗布方法の他の例における、基板との位置関係を説明する要部の概略拡大断面図である。
同図において、制御手段6は、リニアゲージの原点位置G3とノズルの原点位置G2との一定距離Hdをあらかじめ記憶してある。
そして、リニアゲージ7が、測定端子71を上昇させ、リニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離(h1)を測定し、測定結果(当接位置データ)を制御手段6に出力すると、制御手段6は、接液させるための液槽25の上昇量をより直接的に(h1−Hd−ΔS)と算出する。
なお、その他の方法は、上記実施形態の基板塗布方法とほぼ同様としてある。
【0039】
この基板塗布方法によれば、制御手段6により昇降部22が液槽25を、液槽の原点位置G1から(h1−Hd−ΔS)だけ上昇させ、続いて、ノズル昇降部26がノズル24を一定の上昇量Hcだけ上昇させると、ノズル24と基板10の被塗布面との距離がΔSとなり、ノズル24の毛細管現象により上昇してきた塗布液20が、基板10の被塗布面と接液する。
次に、昇降部22が、形成する塗布膜の膜厚Tに応じて、液槽25ごとノズル24を下降量(=T−ΔS)だけ降下させ、移動手段4が基板10を水平方向に移動すると、均一な膜厚Tの塗布膜を被塗布面に形成することができる。
【0040】
このように、本発明の基板塗布方法によれば、オペレータが基板10の板厚を測定しなくてもすむので、人為的な測定ミスや入力ミスを防止でき、ノズル24が基板10に衝突するといった不具合等を防止することができる。
【0041】
なお、オペレータが基板10の板厚をあらかじめ測定し、その結果にもとづいて、リニアゲージ7の被塗布面付近への上昇量を制御してもよい。このようにすると、まず、オペレータがあらかじめ測定した基板10の板厚にもとづいて、液槽25を液槽の原点位置G1に上昇させ、さらに、リニアゲージ7をリニアゲージの原点位置G3に上昇させる。その後、リニアゲージ7が測定したリニアゲージの原点位置G3から基板10の被塗布面までの距離(h1)にもとづいて、液槽25ごとノズル24を昇降させ、均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。
この際、オペレータによる基板10の板厚測定結果と、測定手段(リニアゲージ7)による板厚測定結果とが許容範囲を超える場合に、エラーとして警告を発する安全装置を付加してもよく、このようにすると、さらに信頼性の高い塗布を行なうことができる。
【0042】
以上、本発明の基板塗布装置及び基板塗布方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る基板塗布装置及び基板塗布方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、上記他の例の基板塗布方法において、ノズルの原点位置G2とリニアゲージの原点位置G3を同じ高さに調整すると、Hd=0となり、液槽25の上昇量を(h1−ΔS)とより簡単に算出することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基板の被塗布面の下方に設けられた任意の原点位置から基板の被塗布面までの距離を測定し、測定データにもとづいて、被塗布面とノズルとの間隙を制御するので、ノズルが基板に十分接近しないために接液できないといった不具合や、あるいは、ノズルが基板に衝突し基板を破損してしまうといった不具合を回避することができ、さらに、所望する膜厚の塗布膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる基板塗布装置の概略側面図である。
【図2】本発明にかかる基板塗布装置における塗布手段の要部の概略拡大断面図である。
【図3】本発明にかかる基板塗布装置における制御手段の概略ブロック図である。
【図4】本発明にかかる基板塗布装置における、基板との位置関係を説明する要部の概略拡大断面図である。
【図5】図5は、基板塗布装置の動作を説明する概略図であり、(a)は距離測定時の側面図を、(b)は液槽高さ調整時の側面図を、(c)は接液時の側面図を示している。
【図6】本発明にかかる基板塗布方法の概略フローチャート図である。
【図7】本発明にかかる基板塗布方法の他の例における、基板との位置関係を説明する要部の概略拡大断面図である。
【符号の説明】
1 基板塗布装置
2 塗布手段
3 吸着手段
4 移動手段
5 保持手段
6 制御手段
7 リニアゲージ
10 基板
11 ベースフレーム
12 移動フレーム
20 塗布液
21 支持プレート
22 昇降部
23 毛細管隙間
24 ノズル
25 液槽
26 ノズル昇降部
60 操作パネル
61 情報処理部
62 記憶部
63 信号入力部
64 信号出力部
71 測定端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate coating apparatus and a substrate coating method for applying a coating liquid such as a photoresist with a substrate to be coated facing downward.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a substrate coating apparatus (coater) for applying a coating liquid such as a photoresist to a substrate such as a silicon wafer, usually, a coating liquid is dropped at the center of the substrate, and then the substrate is rotated at a high speed, so that a centrifugal force acts. A spin coater has been used in which a coating solution is stretched to form a coating film on a substrate surface.
[0003]
By the way, in the spin coater, a bulge called a fringe of a resist may be generated at a peripheral portion of the substrate. In particular, in the case of a liquid crystal display device or a photomask for manufacturing a liquid crystal display device, it is necessary to apply a resist to a large substrate (for example, a substrate having a side of 300 mm or more), and fringes are remarkably generated.
Therefore, with the recent increase in the precision of patterns and the increase in the size of substrates, the development of a technique for applying a uniform resist film to a large substrate has been desired.
[0004]
As a technique for applying a uniform resist film on a large substrate, a technique of a CAP coater (coating apparatus) is provided (for example, Patent Document 1).
In this CAP coater, a nozzle having a capillary gap is submerged in a liquid tank in which a coating liquid is stored, and the nozzle is lifted up to near the coating surface of the substrate held with the coating surface facing downward. Then, the coating liquid is brought into contact with the capillary gap, and then the nozzle is scanned over the surface to be coated to form a coating film.
[0005]
Specifically, the nozzle, which is completely immersed in the resist in the liquid tank filled with the resist to a predetermined height, is raised together with the liquid tank to below the substrate to be coated. Next, the controller stops the lifting of the liquid tank once, and causes only the nozzle to protrude from the liquid tank.
Here, since the nozzle was completely submerged in the resist, the capillary gap was filled with the resist. That is, the nozzle rises with the resist filled up to the tip of the capillary gap.
[0006]
Next, the control unit stops the rising of only the nozzle and raises the liquid tank again, thereby bringing the resist into contact with the surface to be coated of the photomask blank. That is, the control unit brings the resist filled in the capillary gap of the nozzle into contact with the surface to be coated.
In this way, with the resist in contact with the surface to be coated of the photomask blank, the liquid tank is lowered together with the nozzle to the coating height position, and the photomask blank is moved to move the nozzle over the entire surface to be coated. To form a resist film.
By using this apparatus, a resist film having a uniform thickness can be formed without generating fringes at the peripheral portion of the substrate.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-62370
By the way, the thickness of a photomask substrate used for manufacturing a liquid crystal panel is not standardized, and the thickness is various depending on the model.
Therefore, every time the production model is switched, the operator manually inputs the thickness of the substrate and the desired thickness of the coating film to the control unit. Then, the control unit to which the above-mentioned plate thickness and film thickness are input adjusts the vertical position of the liquid tank to control the gap between the coating surface and the nozzle.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, although this CAP coater can cope with substrates having different plate thicknesses as described above, there is a risk that plate thickness data different from the actual substrate thickness is erroneously input.
When incorrect plate thickness data is input, when raising the nozzle for liquid contact, the nozzle does not approach the substrate enough to prevent liquid contact, or the nozzle collides with the substrate, There was a problem of being damaged.
Even when the above problem does not occur, if the wrong thickness data is input, the gap between the coating surface of the substrate and the nozzle cannot be correctly controlled, and the coating film having a desired film thickness cannot be controlled. Cannot be formed.
In view of the above problems, the present invention automatically measures a distance from an origin position to a substrate, and can control a gap between a surface to be coated and a nozzle based on measurement data. And a method of applying a substrate.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the substrate coating apparatus of the present invention is configured such that a coating liquid from a nozzle is brought into contact with a coating surface of a substrate directed downward, and the substrate and the nozzle are relatively moved. A substrate coating apparatus that forms a coating film on the surface to be coated, a measuring unit that measures a distance from an arbitrary origin position provided below the surface to be coated of the substrate to the surface to be coated of the substrate, The apparatus includes an elevating means for elevating and lowering the nozzle, and a control means for controlling the elevating means based on a measurement result of the measuring means.
As described above, when the distance from an arbitrary origin position (for example, the origin position of the measuring means) provided below the coating surface of the substrate to the coating surface of the substrate is measured, the thickness of the substrate is calculated from this distance. It is possible to control the gap between the surface to be coated and the nozzle based on the calculated plate thickness, preventing artificial measurement errors and input errors, and causing the nozzle to hit the substrate and damage the substrate. Problems can be reliably prevented. In addition, it is also possible to directly control the elevating means based on the distance from the origin position to the surface to be coated of the substrate without calculating the plate thickness.
[0011]
Further, the substrate coating apparatus is configured to raise the coating liquid by a capillary phenomenon of the nozzle.
In this case, the rise of the coating liquid can be controlled with high precision, and a thin and uniform coating film can be formed.
[0012]
Preferably, the measuring means is provided in a liquid tank containing the nozzle.
In this case, the distance between the liquid tank and the substrate can be directly measured, so that the gap between the nozzle and the surface to be coated of the substrate can be accurately controlled.
[0013]
Further, this substrate coating apparatus can be suitably implemented when the substrate is a photomask blank and the coating film is a resist. In this case, high-quality substrates can be efficiently mass-produced.
[0014]
In order to achieve the above object, the substrate coating method of the present invention is to bring the coating liquid from the nozzle into contact with the coating surface of the substrate directed downward, by relatively moving the substrate and the nozzle, A substrate coating method for forming a coating film on the coating surface, wherein a distance from an arbitrary origin position provided below the coating surface of the substrate to the coating surface of the substrate is measured by a measuring unit, Based on the measurement result, the nozzle is moved up and down by an elevating unit, and the nozzle is adjusted so as to have a predetermined gap between the surface to be coated and the nozzle.
As described above, the present invention is also effective as a substrate coating method, and it is not necessary for an operator to measure the thickness of the substrate, so that artificial measurement errors and input errors can be prevented, and the nozzle collides with the substrate. And the like can be prevented.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Substrate coating device]
First, an embodiment of the substrate coating apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 1 is a schematic side view of a substrate coating apparatus, and FIG. 2 is a schematic enlarged sectional view of a main part of a coating unit in the substrate coating apparatus.
As shown in FIG. 1, a
[0017]
The coating means 2 is provided at substantially the center of a rectangular box-shaped
More specifically, as shown in FIG. 2, the
[0018]
The elevating unit 22 includes an elevating mechanism capable of finely adjusting the height of the support plate 21 by a motor (not shown) controlled by the
Further, the nozzle elevating unit 26 uses an air cylinder (not shown) controlled by the
[0019]
Here, a
[0020]
The
When a measurement start signal is input from the control means 6, the measurement terminal 71 automatically rises, and the
[0021]
As shown in FIG. 3, the control means 6 includes an
In the control means 6, the
[0022]
When the suction means 3 sucks the
Further, the control means 6 raises and lowers the
Further, the control means 6 controls the
[0023]
As shown in FIG. 4, the control means 6 controls the
[0024]
Then, when the distance (h1) from the origin position G3 of the linear gauge to the surface to be coated of the
[0025]
The operation of the
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the operation of the substrate coating apparatus.
In FIG. 1A, when the
The elevating unit 22 of the
Then, the
[0026]
When the
[0027]
Next, as shown in FIG. 3B, the moving
[0028]
Next, as shown in FIG. 3C, when the nozzle elevating unit 26 raises the
Subsequently, the elevating unit 22 lowers the
[0029]
As described above, according to the
[0030]
In addition, since the distance h1 to the surface to be coated is measured for each
Further, in the
Further, the
[0031]
[Coating method]
The present invention is also effective as a substrate coating method, and the substrate coating method according to the present invention causes the above-described
FIG. 6 is a schematic flowchart of the substrate coating method.
In the figure, in the substrate coating method, first, the
[0032]
The moving means 4 moves the
Then, the
[0033]
Next, upon inputting the contact position data, the control means 6, upon inputting the contact position data, determines the contact position from the distance (h0) from the origin position G3 of the linear gauge to the suction surface of the suction means 3 which has been input in advance. The position data (h1) is subtracted to calculate the thickness (h0-h1) of the substrate 10 (step S6).
Then, the control means 6 calculates the amount of rise (= H− (h0−h1) −ΔS) of the
[0034]
Next, the moving
[0035]
Next, the
Here, the control means 6 controls the liquid based on the contact position data by the
[0036]
Next, the control means 6 lowers the
At this time, since the amount of elevation of the
[0037]
In the above embodiment, the control means 6 previously stores H and h0, calculates the thickness (h0-h1) of the
[0038]
FIG. 7 is a schematic enlarged cross-sectional view of a main part illustrating a positional relationship with a substrate in another example of the substrate coating method.
In the figure, the control means 6 stores in advance a fixed distance Hd between the origin position G3 of the linear gauge and the origin position G2 of the nozzle.
Then, the
Other methods are almost the same as the substrate coating method of the above embodiment.
[0039]
According to this substrate coating method, the elevating unit 22 raises the
Next, the raising / lowering unit 22 lowers the
[0040]
As described above, according to the substrate coating method of the present invention, it is not necessary for the operator to measure the thickness of the
[0041]
Note that the operator may measure the thickness of the
At this time, a safety device that issues a warning as an error when the result of the thickness measurement of the
[0042]
As described above, the substrate coating apparatus and the substrate coating method of the present invention have been described with reference to the preferred embodiments, but the substrate coating apparatus and the substrate coating method according to the present invention are not limited to only the above-described embodiments, It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the present invention.
For example, in the substrate coating method of the above another example, if the origin position G2 of the nozzle and the origin position G3 of the linear gauge are adjusted to the same height, Hd = 0, and the rising amount of the
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the distance from an arbitrary origin position provided below the coating surface of the substrate to the coating surface of the substrate is measured, and the coating surface and the nozzle are measured based on the measurement data. Controlling the gap between the nozzle and the substrate, it is possible to avoid a problem that the nozzle cannot come in contact with the substrate because the nozzle is not sufficiently close to the substrate, or a problem that the nozzle collides with the substrate and damages the substrate. A coating film having a desired thickness can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a substrate coating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged sectional view of a main part of a coating means in the substrate coating apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic block diagram of a control unit in the substrate coating apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic enlarged cross-sectional view of a main part for explaining a positional relationship with a substrate in the substrate coating apparatus according to the present invention.
5A and 5B are schematic diagrams for explaining the operation of the substrate coating apparatus. FIG. 5A is a side view at the time of distance measurement, FIG. 5B is a side view at the time of adjusting the height of the liquid tank, and FIG. ) Shows a side view at the time of liquid contact.
FIG. 6 is a schematic flowchart of a substrate coating method according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic enlarged sectional view of a main part for explaining a positional relationship with a substrate in another example of the substrate coating method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板の被塗布面の下方に設けられた任意の原点位置から前記基板の被塗布面までの距離を測定する測定手段と、
前記ノズルを昇降させる昇降手段と、
前記測定手段の測定結果にもとづいて、前記昇降手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする基板塗布装置。A substrate coating apparatus for forming a coating film on the coating surface by bringing a coating liquid from a nozzle into contact with the coating surface of the substrate facing downward and moving the nozzle relative to the substrate. hand,
Measuring means for measuring a distance from an arbitrary origin position provided below the coating surface of the substrate to the coating surface of the substrate,
Lifting means for raising and lowering the nozzle,
Control means for controlling the elevating means based on the measurement result of the measuring means,
A substrate coating apparatus, comprising:
前記基板の被塗布面の下方に設けられた任意の原点位置から前記基板の被塗布面までの距離を測定手段によって測定し、
この測定結果にもとづいて前記ノズルを昇降手段によって昇降させ、前記被塗布面と前記ノズルとが所定の間隙となるよう調整することを特徴とする基板塗布方法。A substrate coating method in which a coating liquid from a nozzle is brought into contact with a coating surface of a substrate directed downward, and the substrate and the nozzle are relatively moved to form a coating film on the coating surface. hand,
The distance from an arbitrary origin position provided below the coated surface of the substrate to the coated surface of the substrate is measured by a measuring unit,
A method of coating a substrate, wherein the nozzle is moved up and down by an elevating means based on a result of the measurement so as to adjust a predetermined gap between the surface to be coated and the nozzle.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007050606A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Wakasanuri Center:Kk | Decorating device and forming method of projecting decorating part |
KR100739305B1 (en) | 2005-09-15 | 2007-07-12 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | Coating film forming method |
JP2009251497A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Hoya Corp | Manufacturing method of photomask blank and manufacturing method of photomask |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006294820A (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Hoya Corp | Coating device and manufacturing method of photomask blank |
JP4803714B2 (en) * | 2005-09-21 | 2011-10-26 | 東京応化工業株式会社 | Coating apparatus and coating method |
JP4673180B2 (en) * | 2005-10-13 | 2011-04-20 | 東京エレクトロン株式会社 | Coating apparatus and coating method |
KR101441142B1 (en) * | 2005-11-30 | 2014-09-17 | 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 | Method of adjusting nozzle clearance of liquid coater and liquid coater |
KR102415684B1 (en) * | 2014-09-16 | 2022-07-05 | 에이씨엠 리서치 (상하이) 인코포레이티드 | Coater with automatic cleaning function and coater automatic cleaning method |
JP6786162B2 (en) * | 2016-12-20 | 2020-11-18 | 東京応化工業株式会社 | Coating device and coating method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5455062A (en) * | 1992-05-28 | 1995-10-03 | Steag Microtech Gmbh Sternenfels | Capillary device for lacquering or coating plates or disks |
JPH07221008A (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | Spinner type coating apparatus |
EP1210984B1 (en) * | 1994-12-22 | 2004-06-16 | Steag HamaTech AG | Process and device for lacquering or coating a substrate |
JP3334045B2 (en) * | 1999-08-31 | 2002-10-15 | 株式会社ヒラノテクシード | Coating method and coating device |
JP2002153792A (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-28 | Hitachi Industries Co Ltd | Paste coating machine |
JP3658355B2 (en) * | 2001-10-03 | 2005-06-08 | Hoya株式会社 | Coating film drying method, coating film forming method, and coating film forming apparatus |
-
2003
- 2003-05-07 JP JP2003129371A patent/JP2004335728A/en active Pending
-
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- 2004-04-30 CN CNA2006101083204A patent/CN1974028A/en active Pending
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007050606A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Wakasanuri Center:Kk | Decorating device and forming method of projecting decorating part |
KR100739305B1 (en) | 2005-09-15 | 2007-07-12 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | Coating film forming method |
JP2009251497A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Hoya Corp | Manufacturing method of photomask blank and manufacturing method of photomask |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN1550264A (en) | 2004-12-01 |
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