JP2006205022A - Substrate treating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体製造装置及び有機EL表示、液晶表示、プラズマ表示などのFPD(Flat Panel Display)製造装置などに用いられる各種基板(以下、単に「基板」という)に対してノズルから処理液を吐出して所定の処理を施す基板処理装置に関するものである。特に、基板に対してノズルから処理液として塗布液を吐出して基板に塗布液を塗布する基板処理装置に関する。 The present invention applies a processing solution from a nozzle to various substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”) used in semiconductor manufacturing apparatuses and FPD (Flat Panel Display) manufacturing apparatuses such as organic EL displays, liquid crystal displays, and plasma displays. The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs predetermined processing by discharging. In particular, the present invention relates to a substrate processing apparatus that applies a coating liquid to a substrate by discharging the coating liquid as a processing liquid from a nozzle to the substrate.
従来より基板に塗布液を塗布する装置として次のようなものがある。例えば特許文献1に記載の装置は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)材料を含む溶液を塗布液としてノズルから吐出させながらノズル移動機構部によりノズルを移動させて塗布液を基板上の微小領域に塗布している。具体的には、ノズルに塗布液を圧送することでノズル先端部から塗布液を連続的に吐出させつつ、基板上に形成された微小な溝(例えば溝の幅寸法が100μm以下)に沿ってノズルをほぼ直線的に移動させることによって塗布液をストライプ状に塗布している。
Conventionally, there are the following apparatuses for applying a coating solution to a substrate. For example, the apparatus described in
また、この装置では、ノズル内にフィルタが設けられている。詳しくは、ノズルは、その先端部が開口されたノズル本体と、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に固定される固定キャップ(ノズルキャップ)とを備えており、ノズル本体に固定キャップを外装することでフィルタの周縁を固定キャップで押さえ付けて、該ノズル本体の内部空間内でフィルタを保持している。なお、この種のフィルタは、例えば特許文献2に記載されているように、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの樹脂で形成されており、塗布液から異物やゲル化溶質(塗布液中の溶質が圧送されることでゲル化したもの)を捕集してノズル先端部における目詰まりを防止している。
In this apparatus, a filter is provided in the nozzle. Specifically, the nozzle includes a nozzle body having an opening at the tip thereof, and a fixing cap (nozzle cap) that is provided at the tip of the nozzle and is fixed to the nozzle body. Thus, the periphery of the filter is pressed with a fixing cap, and the filter is held in the internal space of the nozzle body. In addition, this type of filter is formed of a resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) as described in
ところで、基板上に形成された微小な溝に沿って塗布液を塗布するためには、ノズルから塗布液を微小流量で吐出させることが必要となる。しかしながら、この場合、ノズルから吐出される塗布液の量が微小となるため、ノズルから吐出された塗布液が液柱の状態で安定的に吐出している距離が短くなり、ノズルから離れると塗布液が霧状となってしまう。その結果、基板上の所望の位置に塗布液を塗布することができなくなる。したがって、ノズルから塗布液を液柱の状態で安定的に吐出させるために、ノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離を高精度に調整することが重要なポイントとなっている。 By the way, in order to apply the coating liquid along the minute groove formed on the substrate, it is necessary to discharge the coating liquid from the nozzle at a minute flow rate. However, in this case, since the amount of the coating liquid discharged from the nozzle becomes minute, the distance at which the coating liquid discharged from the nozzle is stably discharged in the state of the liquid column is shortened, and when the nozzle is separated from the nozzle, the coating is performed. The liquid becomes foggy. As a result, the coating liquid cannot be applied to a desired position on the substrate. Therefore, in order to stably discharge the coating liquid from the nozzle in a liquid column state, it is important to adjust the distance between the nozzle (nozzle tip) and the substrate with high accuracy.
しかしながら、従来装置のようにして、ノズル本体に固定キャップを外装することでフィルタの周縁を固定キャップにより押さえ付けてフィルタを保持させる場合には、次のような問題が発生する場合があった。すなわち、特許文献2に記載されているように、フィルタの材質としては、樹脂製の材料が使用されるが、この場合、ノズル本体に固定キャップを外装する際に、固定キャップがフィルタを押さえ付ける力の加減によってフィルタの
変形が生じることがあった。具体的には、固定キャップをノズル本体に外装して固定した場合に、固定キャップによって押さえ付けられるフィルタ周縁の厚みが変化する場合があった。そのため、フィルタの変形の度合いによってノズル先端部に設けられた固定キャップの高さ方向の位置が定まらなくなる。その結果、ノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離が変わってしまい、該距離を高精度に調整することが困難となっていた。
However, when the filter is held by pressing the periphery of the filter with the fixed cap by mounting the fixed cap on the nozzle body as in the conventional apparatus, the following problems may occur. That is, as described in
さらに、基板に対する処理時間を短縮するために、複数本のノズルを1つのノズル保持機構(ノズルホルダ)に搭載する場合、例えば赤、緑、青の各色の有機EL材料に対して各色ごとにノズルを搭載する場合あるいは赤色のみを3本等搭載する場合があるが、この場合、各ノズルごとにノズルと基板との間の距離を個別に調整することは困難である。 Furthermore, in order to shorten the processing time for the substrate, when mounting a plurality of nozzles on one nozzle holding mechanism (nozzle holder), for example, nozzles for each color with respect to organic EL materials of each color of red, green, and blue In some cases, it is difficult to individually adjust the distance between the nozzle and the substrate for each nozzle.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルと基板との間の距離を高精度に調整することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of the said subject, and it aims at providing the substrate processing apparatus which can adjust the distance between a nozzle and a board | substrate with high precision.
この発明にかかる基板処理装置は、ノズルホルダに保持されたノズルの先端部から基板に向けて処理液を吐出することにより該基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、ノズルは、ノズルホルダに保持されるノズル本体と、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップとを備え、ノズルホルダはノズルキャップと当接可能な当接面を有し、該当接面にノズルキャップを当接させることで、ノズル先端部の位置を位置決めすることを特徴としている。 A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus for performing a predetermined process on a substrate by discharging a processing liquid from a tip portion of a nozzle held by a nozzle holder toward the substrate. In order to achieve the above, the nozzle includes a nozzle body that is held by the nozzle holder, and a nozzle cap that is provided at the tip of the nozzle and is attached to the nozzle body, and the nozzle holder can contact the nozzle cap And the position of the nozzle tip is positioned by bringing the nozzle cap into contact with the corresponding contact surface.
このように構成された発明では、ノズルホルダがノズル本体を保持するとともに、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップと当接可能な当接面を有している。そのため、ノズルホルダの当接面とノズルキャップとを当接させることで、ノズル先端部の位置が位置決めされる。つまり、ノズルホルダの当接面を基準としてノズル先端部の位置が位置決めされる。このため、ノズル本体に、ノズル先端部に設けられたノズルキャップを装着する際に、ノズルキャップの位置を常に一定の位置とすることができる。したがって、ノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離を高精度に調整することが可能となる。 In the invention configured as described above, the nozzle holder holds the nozzle body, and has a contact surface provided at the tip of the nozzle and capable of contacting the nozzle cap attached to the nozzle body. Therefore, the position of the nozzle tip is positioned by bringing the contact surface of the nozzle holder into contact with the nozzle cap. That is, the position of the nozzle tip is positioned with reference to the contact surface of the nozzle holder. For this reason, when the nozzle cap provided at the nozzle tip portion is attached to the nozzle body, the position of the nozzle cap can always be a constant position. Therefore, the distance between the nozzle (nozzle tip) and the substrate can be adjusted with high accuracy.
ここで、ノズル先端部に、ノズルキャップに着脱自在に支持され、処理液を基板に向けて吐出するノズル孔が穿設されたノズルシートを備えるようにすると、ノズルシートを支持するノズルキャップの位置がノズルホルダの当接面を基準として位置決めされることから、ノズルシートがノズルホルダの当接面を基準に取り付けられることとなる。したがって、ノズル孔から基板までの距離を高精度に調整することが可能となる。しかも、ノズルシートが着脱自在であることから、予め互いに異なる直径のノズル孔が穿設された複数のノズルシートを準備しておくことにより、ノズルシートを取り替えるだけで、処理領域に応じてノズル孔の直径を容易に変更することができる。 Here, when a nozzle sheet that is detachably supported by the nozzle cap and has a nozzle hole that ejects the processing liquid toward the substrate is provided at the tip of the nozzle, the position of the nozzle cap that supports the nozzle sheet Since the nozzle sheet is positioned with reference to the contact surface of the nozzle holder, the nozzle sheet is attached with reference to the contact surface of the nozzle holder. Therefore, the distance from the nozzle hole to the substrate can be adjusted with high accuracy. In addition, since the nozzle sheet is detachable, by preparing a plurality of nozzle sheets having nozzle holes with different diameters in advance, the nozzle holes can be changed according to the processing area simply by replacing the nozzle sheets. The diameter can be easily changed.
さらに、ノズル孔に連通されて処理液をノズル孔に流通させる流路上に、フィルタを備えるようにすると、処理液とともにノズル内に流通する異物などがノズル孔に到達するまでにフィルタに捕集されてノズル目詰まりを防止することができる。しかも、ノズルシートがノズルホルダの当接面を基準に取り付けられることから、「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、フィルタの変形によってノズルシートの位置が変わってしまうようなことがない。 Furthermore, if a filter is provided on the flow path that communicates with the nozzle hole and allows the processing liquid to flow through the nozzle hole, foreign matter that flows in the nozzle together with the processing liquid is collected by the filter before reaching the nozzle hole. Nozzle clogging can be prevented. In addition, since the nozzle sheet is attached with reference to the contact surface of the nozzle holder, the position of the nozzle sheet may change due to the deformation of the filter, as described in the section “Problems to be solved by the invention”. There is nothing.
また、ノズルは、ノズルキャップに対してノズルホルダを挟んで配置され、ノズル本体に螺嵌されることでノズル本体に装着されたノズルキャップをノズルホルダの当接面に押さえ付ける押さえリングを備えると、押さえリングによってノズルホルダの当接面にノズルキャップが確実に固定される。ここで、押さえリングをノズルキャップおよびノズルホルダに比較して剛性が劣る材質で形成すると、ノズルホルダに歪みが生じている場合であっても、押さえリングによってノズルホルダの当接面にノズルキャップを押し当てる際に、押さえリングがその歪みを吸収してノズルキャップを規定の位置、つまりノズルホルダに歪みがない場合のノズルキャップ位置に固定することができる。 In addition, the nozzle is disposed with the nozzle holder sandwiched with respect to the nozzle cap, and includes a pressing ring that presses the nozzle cap attached to the nozzle body against the contact surface of the nozzle holder by being screwed into the nozzle body. The nozzle cap is securely fixed to the contact surface of the nozzle holder by the pressing ring. Here, if the holding ring is made of a material that is inferior in rigidity compared to the nozzle cap and the nozzle holder, the nozzle cap is attached to the contact surface of the nozzle holder by the holding ring even when the nozzle holder is distorted. When pressing, the presser ring absorbs the distortion, and the nozzle cap can be fixed at a predetermined position, that is, the nozzle cap position when the nozzle holder is not distorted.
ここで、ノズルホルダはノズルを複数個保持することが可能となっており、各ノズルのノズルキャップをノズルホルダの当接面にそれぞれ当接させることで、各ノズル先端部の位置を位置決めさせてもよい。この構成によれば、各ノズルの先端部が同一の基準面、つまりノズルホルダの当接面を基準として位置決めされるので、各ノズルごとにノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離を個別に調整することが容易となる。また、複数個のノズルを同一形状のノズルとすると、各ノズル間でノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離をばらつきなく、揃えることができる。 Here, the nozzle holder can hold a plurality of nozzles, and the nozzle cap of each nozzle is brought into contact with the contact surface of the nozzle holder so that the position of each nozzle tip is positioned. Also good. According to this configuration, the tip portion of each nozzle is positioned with reference to the same reference surface, that is, the contact surface of the nozzle holder, so that the distance between the nozzle (nozzle tip portion) and the substrate is set for each nozzle. It becomes easy to adjust individually. In addition, when a plurality of nozzles are the same shape, the distance between the nozzles (nozzle tip) and the substrate can be made uniform among the nozzles without variation.
また、ノズルホルダを昇降可能に支持するノズルホルダステーと、ノズルホルダとノズルホルダステーにそれぞれ螺合され、ノズルホルダの昇降方向に伸びる軸を中心に回転させることでノズルホルダステーに対するノズルホルダの高さ位置を調整する高さ調整ネジとをさらに備えるように構成すると、ノズルホルダを基準にノズル先端部を位置決めした状態で、高さ調整ネジの調整のみによってノズルホルダの高さ位置を調整することができる。これにより、ノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離を正確に調整することができる。特に、ノズルホルダに複数個のノズルを保持させた場合には、個々にノズルの高さ位置を調整した状態で、ノズルホルダ全体の高さを調整することができ、個々のノズルの高さ位置をばらつきなく調整することが可能となる。 In addition, the nozzle holder stay that supports the nozzle holder so that the nozzle holder can be moved up and down, and the nozzle holder stays high relative to the nozzle holder stay by rotating about a shaft that is screwed into the nozzle holder and the nozzle holder stay and extends in the lifting direction of the nozzle holder. If it is configured to further include a height adjusting screw for adjusting the height position, the height position of the nozzle holder can be adjusted only by adjusting the height adjusting screw in a state where the nozzle tip is positioned with respect to the nozzle holder. Can do. As a result, the distance between the nozzle (nozzle tip) and the substrate can be accurately adjusted. In particular, when a plurality of nozzles are held in the nozzle holder, the height of the entire nozzle holder can be adjusted with the height positions of the nozzles individually adjusted. Can be adjusted without variation.
ここで、高さ調整ネジは、ノズルホルダステーに螺合するネジ溝の方向とノズルホルダに螺合するネジ溝の方向とが同方向となるように各々のネジ溝が螺刻されるとともに、ノズルホルダステーに螺合するネジ溝のピッチとノズルホルダに螺合するネジ溝のピッチとが互いに異なるようにしてもよい。この構成によれば、高さ調整ネジをノズルホルダの昇降方向に伸びる軸を中心に1回転させることで、ノズルホルダステーに螺合するネジ溝のピッチとノズルホルダに螺合するネジ溝のピッチの差分に応じて高さ方向(ノズルホルダの昇降方向)にノズルホルダの高さを調整することができる。そのため、各々のネジ溝のピッチを適宜調整することで、ノズルホルダの高さを微調整することが可能となる。 Here, each screw groove is threaded so that the height adjustment screw is in the same direction as the direction of the screw groove screwed into the nozzle holder stay and the direction of the screw groove screwed into the nozzle holder, The pitch of the thread groove screwed into the nozzle holder stay may be different from the pitch of the screw groove threaded into the nozzle holder. According to this configuration, the pitch of the screw groove to be screwed to the nozzle holder stay and the pitch of the screw groove to be screwed to the nozzle holder are made by rotating the height adjusting screw once around the axis extending in the ascending / descending direction of the nozzle holder. The height of the nozzle holder can be adjusted in the height direction (the up-and-down direction of the nozzle holder) according to the difference. Therefore, the height of the nozzle holder can be finely adjusted by appropriately adjusting the pitch of each screw groove.
この発明によれば、ノズルホルダはノズル本体を保持するとともに、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップに当接可能な当接面を有しているので、該当接面にノズルキャップを当接させることで、ノズル先端部の位置を位置決めすることができる。これにより、ノズル(ノズル先端部)と基板との間の距離を高精度に調整することが可能となる。 According to this invention, the nozzle holder holds the nozzle body, and is provided at the nozzle tip, and has a contact surface that can contact the nozzle cap attached to the nozzle body. By bringing the nozzle cap into contact with each other, the position of the nozzle tip can be determined. As a result, the distance between the nozzle (nozzle tip) and the substrate can be adjusted with high accuracy.
図1は、この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。この基板処理装置は、基板1上に形成された溝11に液体状の有機層(正孔輸送層や有機EL層)を形成するための材料を含む塗布液(以下、単に「塗布液」という)を本発明の「処理液」として塗布する基板処理装置である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus is a coating liquid containing a material for forming a liquid organic layer (hole transport layer or organic EL layer) in the groove 11 formed on the substrate 1 (hereinafter simply referred to as “coating liquid”). ) As a “treatment liquid” of the present invention.
この基板処理装置では、基板1を載置するテーブル2が設けられている。このテーブル2はY方向にスライド自在で、しかも垂直軸Zに対してθ方向に回動自在となっている。また、テーブル2にはテーブル移動機構21が接続されており、装置全体を制御する制御部3からの動作指令に応じてテーブル移動機構21が作動することでテーブル2をY方向に移動させたり、θ方向に回転させてテーブル2上の基板1を位置決めすることができる。
In this substrate processing apparatus, a table 2 on which a
また、このテーブル2の上方には、3本のノズル4が配設されている。このノズル4はノズルホルダ5に保持されており、該ノズルホルダ5に接続されたノズル移動機構61が制御部3からの動作指令に応じて作動することでノズル4をX方向に往復移動可能となっている。したがって、ノズル4を基板1上の溝11に対向させた状態でノズル4をX方向に移動させると、ノズル4は溝11に沿って移動することとなる。
Three
各ノズル4は塗布液の供給源たる液供給部62と配管接続されており、この液供給部62から圧送されてくる塗布液を基板1に向けて連続的に吐出可能となっている。このため、ノズル4から塗布液を吐出させると、ノズル4からの塗布液はまっすぐ下方に吐出され、基板1に供給される。したがって、ノズル4が溝11と対向している場合には、ノズル4から吐出される塗布液を溝11に塗布することができる。
Each
次に、上記のように構成された基板処理装置に設けられたノズルホルダ5の構成について説明する。図2は、図1の基板処理装置に設けられたノズルホルダの構成を示す正面図である。また、図3は、図2のノズルホルダのA−A’側断面図である。なお、図2、図3および以降の各図には、それらの方向関係を明確にするために、図1に対応して適宜、XYZ直交座標系を付している。
Next, the configuration of the
この基板処理装置は、ノズルホルダ5を昇降自在に支持するノズルホルダステー6と、ノズルホルダステー6とノズルホルダ5にそれぞれ螺合され、ノズルホルダステー6に対するノズルホルダ5の高さ位置を調整する高さ調整ネジ7と、高さ調整ネジ7が螺挿されるとともに、ノズルホルダ5を昇降自在に支持してノズルホルダ5の高さを調整する調整ブラケット8とを備えている。なお、ノズルホルダステー6に対するノズルホルダ5の高さ位置の調整については後で詳述する。
The substrate processing apparatus includes a
ノズルホルダ5は、3本のノズル4を保持することが可能となっており、これら3本のノズル4は同一形状、同一構成を有している。各ノズル4は、ノズル本体41と、ノズル4の先端部(下端部)に設けられ、該ノズル本体41に外装されるノズルキャップ42と、ノズル本体41をノズルホルダ5に固定する押さえリング43と、ノズル本体41の後端部(上端部)に固着されたナット44とを備えている。なお、ナット44は液供給部62からの塗布液をノズル本体41に供給するための接合部としての機能を果たす。
The
このノズルホルダ5は、図3に示すように、逆L字形状に形成され、水平方向(この実施形態では、−Y方向)に伸びる延出部5Eの下面(底面)5aがテーブル2(図1)の表面と平行な平面を構成している。一方、ノズルキャップ42の上面42aについても、テーブル2の表面と平行な平面を構成しており、ノズルキャップ42の上面42aをノズルホルダ5の下面5aに密接させた状態で当接可能となっている。このように、この実施形態では、ノズルホルダ5の下面5aが、本発明の「当接面」に相当している。
As shown in FIG. 3, the
そして、ノズルホルダ5の下面5aとノズルキャップ42の上面42aとを当接させることにより、ノズルキャップ42の下面42bからノズルホルダ5の下面5aまでの距離をノズルキャップ42の高さ(Z方向におけるノズルキャップ42の厚み)とすることができる。つまり、ノズルキャップ42の下面42bの高さ位置(Z方向の位置)をノズルホルダ5の下面5aからノズルキャップ42の高さ分だけ離れた位置に位置決めすることができる。このように、ノズルホルダ5の下面5aを基準面としてノズル4の先端部のノズルキャップ42の下面42bの高さ位置が位置決めされる。このため、ノズル本体41に、ノズルキャップ42を装着する際に、ノズルキャップ42の下面42bの高さ位置を常に一定の位置に、つまりノズルホルダ5の下面5aからノズルキャップ42の高さ分だけ離れた位置にすることができる。
Then, by bringing the
ここで、3本のノズル4は同一形状であることから、各ノズル4のノズルキャップ42の上面42aをノズルホルダ5の下面5a(当接面)にそれぞれ当接させることで、各ノズル4のノズルキャップ42の下面42bの高さ位置が、同一の基準面であるノズルホルダ5の下面5aを基準として位置決めされる。その結果、各ノズル4間で各ノズル4のノズルキャップ42の下面42bの高さ位置を確実に揃えることができる。
Here, since the three
次に、ノズル4の内部の構成について図4を参照しつつ説明する。図4は、ノズルホルダに保持されたノズルの断面図である。このノズル4は、ノズルホルダ5を高さ方向(Z方向)に貫通するように配設されたノズル本体41の底部(先端部)にフィルタ45と、ノズルシート46とがこの順序で挿入される。そして、ノズル本体41の先端側(同図の下側)からその先端部にノズルキャップ42が外装されることで、フィルタ45と、ノズルシート46とがノズルキャップ42に支持される。このノズルシート46には、略中央部にノズル孔46aが穿設されている。
Next, the internal configuration of the
ここで、フィルタ45およびノズルシート46を支持するノズルキャップ42の高さ位置はノズルホルダ5の下面5aを基準として位置決めされる。具体的には、ノズル本体41に外装されたノズルキャップ42の上面42aがノズルホルダ5の下面5aに当接することで、ノズルキャップ42の下面42bの高さ位置はノズルホルダ5の下面5aからノズルキャップ42の高さHだけ離れた位置に位置決めされる。このため、フィルタ45およびノズルシート46はノズルホルダ5の下面5aを基準として取り付けられることとなる。このため、「発明が解決する課題」の項で説明したように、ノズルキャップ42がフィルタ45を押さえ付ける力の加減によってフィルタ45の厚みが変化して、ノズルシート46の位置が変わってしまうようなことがない。したがって、ノズルホルダ5の高さ位置を設定することにより、ノズルシート46に穿設されたノズル孔46aから基板1までの距離を高精度に調整することが可能となる。
Here, the height position of the
また、ノズルキャップ42をノズル本体41の先端部から取外すと、ノズルシート46を取外すことができ、さらにフィルタ46を取出すことが可能となっている。なお、ノズルキャップ42およびノズル本体41の先端部にそれぞれ雌ネジおよび雄ネジを螺刻し、ノズルキャップ42をノズル本体41の先端部に螺合させて固定するようにしてもよく、これにより、固定力を高めることができるとともに、ノズルキャップ42の着脱が容易になる。
When the
上記のようにして組み立てられたノズル4では、ノズル本体41の後端側(同図の上側)からノズル4の先端部に連通するようにノズル本体41に貫通孔41aが設けられており、液供給部62から塗布液がその貫通孔41aを介してノズル4の先端部に向けて圧送されてくる。そして、ノズル4の先端部に圧送されてきた塗布液は、フィルタ45を透過した後、ノズルシート46のノズル孔46aを通過して吐出される。
In the
このように、ノズル4の先端部に連通されて塗布液をノズル孔46aに流通させる流路上に、フィルタ45を設けているので、液供給部62からノズル4に圧送されてきた塗布液内の異物やゲル化溶質などがノズル孔46aに到達するまでにフィルタ45に捕集されてノズル目詰まりを防止することができる。フィルタ材質として例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)を用い、ろ過精度が10μmのものを採用している。この「ろ過精度」とは、ろ過効率が99.9%以上となるところの粒子径を示すものである。
Thus, since the filter 45 is provided on the flow path that communicates with the tip of the
また、ノズル孔46aが穿設されたノズルシート46をノズル本体41に着脱可能に構成しているので、予め互いに異なる直径のノズル孔46aが穿設された複数のノズルシート46を準備しておけばよい。これによって、ノズルシート46を取り替えるだけで、基板1上の溝11の幅に応じてノズル孔46aの直径を容易に変更することができる。
In addition, since the nozzle sheet 46 with the nozzle holes 46a is detachably attached to the
上記したようにノズルキャップ42が装着されたノズル本体41は、ノズルキャップ42に対してノズルホルダ5の水平方向に伸びる延出部5Eを挟んで配設された押さえリング43によって、ノズルホルダ5に保持される。具体的には、押さえリング43のリング内部とノズル本体41の中腹に、それぞれ雌ネジおよび雄ネジが螺刻されており、押さえリング43をノズル本体41に螺嵌させることにより、つまり押さえリング43を下方(−Z方向)に締め付けることにより、ノズル本体41に外装されたノズルキャップ42の上面42aをノズルホルダ5の下面5aに押さえ付けることができる。これにより、ノズルホルダ5の下面5aとノズルキャップ42の上面42aとを密接させた状態で、ノズルキャップ42がノズルホルダ5に固定される。
As described above, the
ここで、押さえリング43は、ノズルキャップ42およびノズルホルダ5に比較して剛性が劣る材質で形成されるのが望ましい。例えば、金属製のノズルキャップ42およびノズルホルダ5に比較して剛性が劣る、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂で形成するのが望ましい。これにより、次のような作用効果が得られる。
Here, it is desirable that the holding
図5は、押さえリングの動作を説明するための図である。この図は、ノズルホルダ5に歪みが生じている場合において、該ノズルホルダ5にノズルキャップ42を装着したノズル本体41を保持させた状態を示している。図5に示すように、ノズルホルダ5に歪みがあると、例えば、下面5aが水平(ステージ2の表面に平行)とならずに(同図の実線で示すノズルホルダ5)、水平状態から傾斜してしまう(同図の実線で示すノズルホルダ5)。なお、図5では、ノズルホルダ5の下面5aが右上がりに傾斜している場合を示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the pressing ring. This figure shows a state in which the
このような場合、押さえリング43が、ノズルキャップ42およびノズルホルダ5と剛性が同等の(あるいは勝る)材質で形成されているとすると、押さえリング43全体がノズルホルダ5の歪みに合わせて傾斜してノズル本体41をノズルホルダ5に保持させることとなり、その結果として、ノズル本体41に装着されたノズルキャップ42が位置ずれを起こしてしまう。これにより、ノズル孔46aから基板1までの距離ばかりか、水平方向における塗布液の塗布位置まで変わってしまうこととなる。
In such a case, if the
一方で、この発明のように、押さえリング43の剛性をノズルキャップ42およびノズルホルダ5に比較して劣る材質で形成することにより、押さえリング43によってノズルホルダ5の下面5a(当接面)にノズルキャップ42を押し当てる際に、押さえリング43がノズルホルダ5の歪みを吸収することができる。具体的には、図5に示すように、押さえリング43の下面43aがノズルホルダ5の傾斜に沿って傾斜することにより、ノズルキャップ42を規定の位置、つまりノズルホルダ5に歪みがない場合のノズルキャップ位置に固定することができる。
On the other hand, by forming the rigidity of the
次に、上記のようにしてノズル4を保持したノズルホルダ5の高さ位置の調整について図2および図3に戻って説明を続ける。
Next, the adjustment of the height position of the
ノズルホルダ5は、固定ネジ51を介して剛性体のノズルホルダステー6に所定の高さに取り付けられ、ノズルホルダステー6に昇降自在に支持されている。すなわち、ノズルホルダ5の上方部とノズルホルダステー6には、固定ネジ51が挿通可能なネジ孔が形成されており、このうちノズルホルダ5の上方部側のネジ孔52は、固定ネジ51が昇降自在となるように高さ方向に伸びる長孔状に形成されている。このため、固定ネジ51をネジ孔52の所定の位置に締着させることで、ノズルホルダステー6に対してノズルホルダ5を所望の高さ位置に固定的に取り付けることができる一方、固定ネジ51(および後述する固定ネジ53)を緩めることで、ノズルホルダ5をネジ孔52の高さ範囲内で昇降可能となっている。なお、固定ネジ51およびネジ孔52は、重量バランスを考慮して図2に示すノズルホルダ5の中心線(A−A’線)を挟んで、左右対称にそれぞれ2箇所設けられている。
The
このようにノズルホルダ5を支持したノズルホルダステー6はノズル移動機構61(図1)に接続されており、ノズル移動機構61が制御部3からの動作指令に応じて作動することで、ノズルホルダステー6に支持されたノズルホルダ5をX方向に往復移動させることが可能となっている。
The
さらに、ノズルホルダステー6に対するノズルホルダ5の高さ位置を調整するために、高さ調整ネジ7がノズルホルダ5の昇降方向(−Zおよび+Z方向)に伸びる軸Jを回転軸としてノズルホルダ5とノズルホルダステー6とに螺合するように設けられている。この高さ調整ネジ7は、正逆に回転されることにより、ノズルホルダステー6に対するノズルホルダ5の高さ位置を微調整(例えば+/−1mmの調整範囲)可能に構成されている。
Further, in order to adjust the height position of the
高さ調整ネジ7には、上方部にノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aが形成される一方、下方部にノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bが形成されている。ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aの方向と、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bの方向とは同方向となるように、各部のネジ溝がそれぞれ螺刻されている。例えば、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aが右方向に、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bが右方向に螺刻される。
The
また、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aのピッチと、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bのピッチとが互いに異なるように形成されている。例えば、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aがM4細目ピッチで形成される一方で、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bがM3細目ピッチで形成される。このように、1ランクだけ異なる細めピッチのネジ溝を選択することにより、後述するように調整ネジ1回転当たりの高さ調整量を微小とすることができる。
Further, the pitch of the
ノズルホルダステー6とノズルホルダ5との間には、両者の相対的な高さ位置を調整するための隙間GP(図3)が設けられており、この隙間GPに高さ調整ネジ7を高さ方向に螺挿可能な調整ブラケット8が設けられている。詳しくは、ノズルホルダ5と螺合するネジ溝7bと螺合するように、調整ブラケット8には高さ方向にねじ孔8a(図3)が形成されている。また、調整ブラケット8とノズルホルダ5には、固定ネジ53が水平方向(Y方向)に挿通可能なネジ孔が、ノズルホルダ5の中心線(A−A’線)を挟んで左右にそれぞれ1箇所ずつ形成されている。このうち、調整ブラケット8のネジ孔8b(図2)は、固定ネジ53が昇降自在となるように高さ方向に伸びる長孔状に形成されている。
A gap GP (FIG. 3) for adjusting the relative height positions of the
このように形成された高さ調整ネジ7および調整ブラケット8によりノズルホルダ5の高さが次のように調整される。高さ調整ネジ7を回転軸Jを中心に回転させることで、調整ブラケット8を挟んで隙間GPが広げられたり、狭められたりすることでノズルホルダ5とノズルホルダステー6との間隔が可変される。つまり、ノズルホルダステー6に対するノズルホルダ5の高さ位置が変更される。ここで、高さ調整ネジ7を回転軸Jを中心に1回転させることで、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aのピッチとノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bのピッチとの差分に応じてノズルホルダ5の高さ位置が変化する。つまり、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aをM4細目ピッチで、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bをM3細目ピッチで形成すると、高さ調整ネジ7を1回転させることで、各ネジ溝のピッチの差分に応じた量(0.15mm)を高さ方向に微調整することが可能となる。
The height of the
以上のように構成することで、ノズル4の高さ位置は次のようにして調整される。先ず、各ノズル4をノズルホルダ5の所定位置に取り付ける。すなわち、ノズル本体41に装着したノズルキャップ42の上面42aをノズルホルダ5の下面5a(当接面)に当接させる。そして、その状態でノズル本体41に外装(螺合)させた押さえリング43を締め付けることで、ノズル本体41とノズルキャップ42とをノズルホルダ5に固定する。これによって、ノズルキャップ42の下面42bの高さ位置はノズルホルダ5の下面5aからノズルキャップ42の高さHだけ離れた位置に位置決めされる。つまり、各ノズル4のノズルキャップ42に支持されるノズルシート46が、ノズルホルダ5の下面5a(当接面)を基準にして取り付けられることとなる。
With the configuration described above, the height position of the
この実施形態では、3本のノズルは同一形状で構成されているため、3本のノズルが同一の基準面であるノズルホルダ5の下面5a(当接面)を基準として位置決めされることで、各ノズル4のノズルシート46の高さ位置が揃えられることとなる。すなわち、各ノズル4のノズル孔46aの高さ位置が揃えられる。
In this embodiment, since the three nozzles are configured in the same shape, the three nozzles are positioned with reference to the
このように各ノズル4の高さが揃えられた状態で、3本のノズル4を保持したノズルホルダ5全体の高さを次のようにして調整する。ノズルホルダ5のノズルホルダステー6への取り付け位置決めは、ノズルホルダ5の下面5aと基板1の間に位置決め治具を挿入することで、固定ネジ51と固定ネジ53とによって固定される。基板1が異なる厚さの基板になったときの高さ調整として、以下の微調整が行われる。先ず、ノズルホルダ5とノズルホルダステー6とを連結する固定ネジ51(2箇所)を緩めた状態とし、調整ブラケット8とノズルホルダ5ととを連結する固定ネジ53(2箇所)を締めた状態としておく。これにより、ノズルホルダ5とノズルホルダステー6とは高さ調整ネジ7と調整ブラケット8とによって連結される状態となり、高さ調整ネジ7に関係なくノズルホルダステー6に対してノズルホルダ5が動くのが防止される。
The height of the
なお、高さ調整ネジ7にて微調整するのではなく、ノズルホルダ5の高さ位置を大きく変えたい時や初期調整時には、固定ネジ53を緩めることで、粗く調整することが可能となる。
Instead of fine adjustment with the
この状態で高さ調整ネジ7を回転軸Jを中心に回転させることで、1回転ごとにノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aのピッチと、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bのピッチとの差分に応じた量だけノズルホルダ5を高さ方向に微調整することができる。すなわち、高さ調整ネジ7を正逆に回転させてノズルホルダ5の高さ位置を調整するだけで、3本のノズルすべての基板1からの距離を個々のノズル間においてバラツキ無く調整することができる。各ノズルと基板1との間の距離は、例えば、基板1上の溝に塗布液を確実に塗布するために、すなわちノズルから吐出された塗布液がノズルから離れて霧状となることなく液柱の状態で供給されるように、1mm以下、望ましくは0.5mmに設定される。
By rotating the
こうしてノズル4と基板1との間の距離が調整されると、固定ネジ51を締め付けることにより、ノズルホルダ5をノズルホルダステー6に確実に固定する。つまり、固定ネジ51を締め付けることにより、高さ調整ネジ7は回転(調整)できない状態となる。したがって、ノズルホルダ5の自重あるいは経時的要因によりノズル4と基板1との間の距離が変化するのが防止される。
When the distance between the
次に、各ノズルの水平方向、詳しくはY方向における位置調整について、図6を参照しつつ説明する。図6は、図2のノズルホルダを上方から見た上面図である。ノズルホルダ5には、図6(a)に示すように、左右からそれぞれ中央部に向かって所定の長さで空隙部APが設けられている。これにより、ノズルホルダ5は左右の両端部がそれぞれ空隙部APを挟んで前面部5Fと背面部5Rとに分離されている。また、空隙部APを介して前面部5Fと背面部5Rとを螺挿するボルト54が、ノズルホルダ5の左右の両端部にそれぞれ設けられており、各ボルト54が前面部5Fのノズル側(同図の下方側)でナット55によって締結されている。
Next, position adjustment of each nozzle in the horizontal direction, specifically, the Y direction will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a top view of the nozzle holder of FIG. 2 as viewed from above. As shown in FIG. 6A, the
ボルト54には、前面側(同図の下方側)に前面部5Fに螺合するネジ溝54aが形成される一方、背面側(同図の上方側)に背面部5Rに螺合するネジ溝54bが形成されている。この前面部5Fに螺合するネジ溝54aと、背面部5Rに螺合するネジ溝54bとは螺合するネジ溝の方向が同方向となるようにネジ溝が螺刻されるとともに互いにネジ溝のピッチが異なるように形成されている。例えば、前面部5Fに螺合するネジ溝54aがM4細目ピッチで形成される一方で、背面部5Rに螺合するネジ溝54bがM3細目ピッチで形成される。このため、ボルト54に締結されたナット55を締めたり、緩めたりすることで、空隙部APがちょうど板バネの役割を果たして、前面部5Fに螺合するネジ溝54aのピッチと、背面部5Rに螺合するネジ溝54aのピッチとの差分に応じて空隙部APのY方向における間隔を前面部5Fおよび背面部5Rの弾性変形範囲内で可変することができる。
The
これにより、ノズルホルダ5の中心線(B−B’線)を基準として3本のノズル4のうち左右に位置するノズル4のY方向の位置を微調整することができる。具体的には、左手側のナット55を調整することで、図6(b)に示すように、3本のノズルのうち左手側に位置するノズル4と中央に位置するノズル4とのY方向におけるピッチP1を調整することができ、また、右手側のナット55を調整することで、3本のノズルのうち右手側に位置するノズル4と中央に位置するノズル4とのY方向におけるピッチP2を調整することができる。これにより、基板1上の溝11のピッチに合わせて適宜、ノズル4の位置を調整することが可能となる。なお、図6(b)においては、左手側のノズル4を+Y方向に、右手側のノズル4を−Y方向に移動させているが、中央のノズル4に対して+Y方向および−Y方向のいずれに移動させてもよい。
This makes it possible to finely adjust the position in the Y direction of the
以上のように、この実施形態によれば、ノズルホルダ5がノズル本体41を保持するとともに、ノズルホルダ5の下面5aは、ノズル4の先端部に設けられノズル本体41に外装されるノズルキャップ42の上面42aに当接可能な当接面となっている。そのため、ノズルホルダ5の下面5aにノズルキャップ42の上面42aを当接させることで、ノズル4の先端部(ノズルキャップ42の下面42b)の位置が位置決めされる。つまり、ノズルホルダ5の下面5a(当接面)を基準としてノズル4の先端部の位置が位置決めされる。したがって、ノズル4(ノズル先端部)と基板1との間の距離が高精度に調整することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the
ノズル4の先端部には、フィルタ45と、ノズル孔46aが穿設されたノズルシート46とが、ノズル本体41の先端部(底部)に挿入された状態で該ノズル本体41にノズルキャップ42が外装されることでノズルキャップ42に支持されている。ここで、ノズルシート46を支持するノズルキャップ42の高さ位置は、ノズルホルダ5の下面5a(当接面)を基準として位置決めされることから、ノズルシート46がノズルホルダ5の下面5aを基準に取り付けられたこととなる。したがって、ノズル孔46aから基板1までの距離を高精度に調整することが可能となる。しかも、このようにノズルシート46がノズルホルダ5の下面5aを基準に取り付けられることから、フィルタ45の変形によってノズル孔46aの高さ位置が変わってしまうようなことがない。
A
また、この実施形態によれば、ノズルキャップ42に対してノズルホルダ5を挟んで配置され、ノズル本体41に螺嵌されることでノズル本体41に装着されたノズルキャップ42をノズルホルダ5の下面5a(当接面)に押さえ付ける押さえリング43を備えているので、押さえリング43によってノズルホルダ5の下面5aにノズルキャップ42が確実に固定される。しかも、押さえリング43は、ノズルキャップ42およびノズルホルダ5に比較して剛性が劣る材質で形成されているので、ノズルホルダ5に歪みが生じている場合であっても、押さえリング43によってノズルホルダ5の下面5aにノズルキャップ42を押し当てる際に、押さえリング43がその歪みを吸収してノズルキャップ42を規定の位置、つまりノズルホルダ5に歪みがない場合のノズルキャップ位置に固定することができる。
In addition, according to this embodiment, the
また、この実施形態によれば、ノズルホルダ5は3本のノズル4を保持して各ノズル4のノズルキャップ42をノズルホルダ5の下面5a(当接面)にそれぞれ当接させているので、各ノズル4の高さ位置が同一の基準面を基準として位置決めされる。このため、各ノズルごとにノズル4と基板1との間の距離を個別に調整することが容易となる。ここで、3本のノズル4は同一形状で構成されているため、各ノズル間でノズル4と基板1との間の距離をばらつきなく、揃えることができる。
Further, according to this embodiment, the
また、この実施形態によれば、ノズルホルダ5を昇降可能に支持するノズルホルダステー6と、ノズルホルダ5とノズルホルダステー6にそれぞれ螺合され、ノズルホルダ5の昇降方向に伸びる回転軸Jを中心に回転させることでノズルホルダステー6に対するノズルホルダ5の高さ位置を調整する高さ調整ネジ7とを備えているので、高さ調整ネジ7を調整するだけで、個々にノズル4の高さ位置を調整した状態でノズルホルダ5全体の高さを調整することができ、個々のノズル4の高さをばらつきなく調整することが可能となる。
Further, according to this embodiment, the
しかも、高さ調整ネジ7は、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aの方向とノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bの方向とが同方向となるように各々のネジ溝が螺刻されるとともに、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aのピッチとノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bのピッチとが互いに異なるように構成しているので、高さ調整ネジ7を回転軸Jを中心に1回転させることで、ノズルホルダステー6に螺合するネジ溝7aのピッチと、ノズルホルダ5に螺合するネジ溝7bのピッチとの差分に応じて高さ方向(ノズルホルダの昇降方向)にノズルホルダ5の高さを調整することができる。そのため、各々のネジ溝のピッチを適宜調整することで、ノズルホルダ5の高さを微調整することが可能となる。
In addition, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、「処理液」として、有機層(正孔輸送層や有機EL層)を形成するための材料を含む塗布液を基板1上に塗布しているが、これに限定されない。例えば、半導体ウエハ、ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板にフォトレジスト液、現像液、エッチング液などをノズル先端部から吐出する基板処理装置に対して適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, a coating liquid containing a material for forming an organic layer (a hole transport layer or an organic EL layer) is applied on the
また、上記実施形態では、ノズルホルダ5に3本のノズル4を保持させているが、ノズルホルダ5に保持させるノズルの本数は任意である。すなわち、ノズル4は単数であってもよく、また、6本、9本のようにさらに数を増やすようにしてもよい。また、ノズルを複数本とした場合には、複数本のノズルは同一形状とする場合に限らず、処理領域に応じて個々にノズルの形状を変更するようにしてもよい。この場合においても、各ノズルのノズルキャップをノズルホルダ5の当接面に当接させることで、各ノズル(ノズル先端部)の高さ位置を当接面を基準として位置決めすることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the three
また、上記実施形態では、ノズルシート46に単一のノズル孔46aを形成したノズルに対して本発明を適用しているが、ノズルシート46に形成するノズル孔46aの個数、配置および形状などは任意である。 In the above embodiment, the present invention is applied to a nozzle in which a single nozzle hole 46a is formed in the nozzle sheet 46. However, the number, arrangement, and shape of the nozzle holes 46a formed in the nozzle sheet 46 are as follows. Is optional.
また、ノズル4は液を流下するフロータイプに対して本発明を適用しているが、液を飛翔させるインクジェットタイプ、液を噴霧するスプレータイプであっても良い。
Moreover, although the present invention is applied to the flow type in which the
この発明は、半導体ウエハ、ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板に対してノズルホルダに保持されたノズルから処理液を吐出して所定の処理を施す基板処理装置に適用することができる。 The present invention performs predetermined processing by discharging processing liquid from nozzles held by a nozzle holder to various substrates such as semiconductor wafers, glass substrates, glass substrates for liquid crystal displays, glass substrates for plasma displays, and substrates for optical disks. The present invention can be applied to a substrate processing apparatus to be applied.
1…基板
4…ノズル
5…ノズルホルダ
5a…ノズルホルダの下面(当接面)
6…ノズルホルダステー
7…高さ調整ネジ
7a…ノズルホルダステーに螺合するネジ溝
7b…ノズルホルダに螺合するネジ溝
41…ノズル本体
42…ノズルキャップ
43…押さえリング
45…フィルタ
46…ノズルシート
46a…ノズル孔
DESCRIPTION OF
6 ... Nozzle holder stay 7 ...
Claims (9)
前記ノズルは、前記ノズルホルダに保持されるノズル本体と、前記ノズル先端部に設けられ、前記ノズル本体に装着されるノズルキャップとを備え、
前記ノズルホルダは前記ノズルキャップと当接可能な当接面を有し、該当接面に前記ノズルキャップを当接させることで、前記ノズル先端部の位置を位置決めすることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for performing a predetermined process on a substrate by discharging a processing liquid from a tip portion of a nozzle held by a nozzle holder toward the substrate,
The nozzle includes a nozzle body held by the nozzle holder, and a nozzle cap provided at the nozzle tip and attached to the nozzle body.
The nozzle holder has a contact surface capable of contacting the nozzle cap, and the position of the nozzle tip is positioned by contacting the nozzle cap to the contact surface. .
各ノズルの前記ノズルキャップを前記ノズルホルダの当接面にそれぞれ当接させることで、各ノズル先端部の位置を位置決めする請求項1ないし5のいずれかに記載の基板処理装置。 The nozzle holder can hold a plurality of the nozzles,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the nozzle cap of each nozzle is brought into contact with the contact surface of the nozzle holder, thereby positioning the tip of each nozzle.
前記ノズルホルダと前記ノズルホルダステーにそれぞれ螺合され、前記ノズルホルダの昇降方向に伸びる軸を中心に回転させることで前記ノズルホルダステーに対する前記ノズルホルダの高さ位置を調整する高さ調整ネジと
をさらに備える請求項1ないし7のいずれかに記載の基板処理装置。 A nozzle holder stay that supports the nozzle holder to be movable up and down;
A height adjusting screw that adjusts the height position of the nozzle holder relative to the nozzle holder stay by rotating about an axis that is screwed into the nozzle holder and the nozzle holder stay and extends in the up-and-down direction of the nozzle holder; The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising:
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