JP2012071268A - Coating apparatus and coating method - Google Patents

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Muneaki Oya
宗明 大宅
Yukihiro Takamura
幸宏 高村
Shuichi Sagara
秀一 相良
Ryusuke Ito
隆介 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the uniformity of the film thickness of an applied coating liquid.SOLUTION: The coating apparatus in which a discharge part which discharges a coating liquid is relatively moved to a substrate, and which thereby applies the coating liquid to the substrate and forms a coating film includes: a discharge part which discharges the coating liquid to the substrate; a moving mechanism which makes the discharge part relatively move to the substrate; an acquisition part which acquires the film thickness information of the coating film formed in a trial manner using the discharge part and the moving mechanism; and a speed change part. In addition, the speed change part changes the moving speed of the discharge part under the relative movement to the substrate based on the film thickness information.

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(Plasma Display Panel)用ガラス基板、有機EL表示パネル用ガラス基板、太陽光発電用基板、磁気或は光ディスク用のガラス或はセラミック基板、電池用の電極材料が塗布される金属箔等の各種被処理基板に塗布液を塗布する塗布技術に関する。   The present invention includes a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a PDP (Plasma Display Panel), a glass substrate for an organic EL display panel, a substrate for photovoltaic power generation, a glass for glass of magnetism or optical disk or a ceramic substrate, The present invention relates to a coating technique for coating a coating liquid on various substrates to be treated such as a metal foil to which a battery electrode material is coated.

有機EL(Electro Luminescence)材料を利用した有機EL表示装置の製造において、有機EL材料を含む流動性材料(以下、「有機EL液」と称する)などを、表示装置用のガラス基板(以下、単に「基板」と称する)上に形成された複数の隔壁間の溝にストライプ状に塗布する塗布装置が用いられている。   In the manufacture of an organic EL display device using an organic EL (Electro Luminescence) material, a fluid material containing the organic EL material (hereinafter referred to as “organic EL liquid”) or the like is used as a glass substrate for the display device (hereinafter simply referred to as “organic EL liquid”). 2. Description of the Related Art A coating apparatus that applies stripes to grooves between a plurality of partition walls formed on a substrate is referred to as a “substrate”.

従来、この種の塗布装置として特許文献1に開示のものが知られている。   Conventionally, the thing of patent document 1 is known as this kind of coating device.

特許文献1には、基板に向けて有機EL液を連続的に吐出する複数のノズルを備えた塗布ヘッドを、基板上に形成された隔壁間の溝に沿った主走査方向に移動させるとともに、塗布ヘッドの主走査方向への移動が行われる毎に基板を塗布ヘッドに対して副走査方向に移動する移動機構と、塗布ヘッドに対して副走査方向における相対位置が固定され、複数のノズルから吐出された有機EL液が流動性を有する間に有機EL液に光を照射して有機EL液の乾燥を促進する光照射部とを有する塗布装置が開示されている。   In Patent Document 1, an application head including a plurality of nozzles that continuously discharge organic EL liquid toward a substrate is moved in a main scanning direction along a groove between partition walls formed on the substrate, and Each time the coating head is moved in the main scanning direction, a moving mechanism that moves the substrate in the sub scanning direction with respect to the coating head, and a relative position in the sub scanning direction with respect to the coating head is fixed, and a plurality of nozzles are fixed. A coating apparatus is disclosed that includes a light irradiation unit that irradiates light to the organic EL liquid while the discharged organic EL liquid has fluidity to promote drying of the organic EL liquid.

有機EL表示装置においては、有機ELを発光させるときの輝度ムラを防止するために基板上に形成される有機EL層の乾燥後の膜厚を均一化することが求められており、特許文献1に記載の塗布装置では、基板に塗布された複数のラインの有機EL液の乾燥速度の均一性を向上させることによって、該複数のラインの有機EL液の乾燥後における膜厚の均一性の向上が図られている。   In the organic EL display device, in order to prevent luminance unevenness when the organic EL emits light, it is required to make the thickness of the organic EL layer formed on the substrate uniform after drying. In the coating apparatus described in 1., the uniformity of the film thickness after drying of the organic EL liquids of the plurality of lines is improved by improving the uniformity of the drying speed of the organic EL liquids of the plurality of lines applied to the substrate. Is planned.

特開2009−123585号公報JP 2009-123585 A

特許文献1の塗布装置において、基板上に塗布された有機EL液の乾燥後における膜厚の均一性を向上させるためには、塗布された有機EL液の膜厚の均一性を向上させる必要がある。   In the coating apparatus of Patent Document 1, in order to improve the uniformity of the film thickness after drying the organic EL liquid applied on the substrate, it is necessary to improve the uniformity of the film thickness of the applied organic EL liquid. is there.

従来この種の塗布装置においては、各吐出口のそれぞれから基板の上面に向けて塗布液を一定の吐出流量にて連続的に吐出しつつ、塗布ヘッドを主走査方向に連続的に一定の速度にて移動することによって、塗布された塗布液の膜厚の均一化を図っていた。   Conventionally, in this type of coating apparatus, the coating head is continuously discharged in the main scanning direction at a constant speed while the coating liquid is continuously discharged from each of the discharge ports toward the upper surface of the substrate at a constant discharge flow rate. The film thickness of the applied coating solution was made uniform by moving in step (1).

しかしながら、例えば、MFC(Mass Flow Controller)を用いて吐出流量を一定化する制御を試みたとしても、塗布ヘッドの移動にともなってスキャンチューブが屈曲することによるスキャンチューブ内の体積変動や、塗布液にかかる慣性力などによって吐出流量を一定にすることは困難であるため、塗布された塗布液の膜厚の均一性を向上させることは困難であるという問題があった。   However, for example, even if control for making the discharge flow rate constant using an MFC (Mass Flow Controller) is attempted, volume variation in the scan tube due to bending of the scan tube as the coating head moves, coating liquid Since it is difficult to keep the discharge flow rate constant due to the inertial force applied to the film, there is a problem that it is difficult to improve the uniformity of the film thickness of the applied coating liquid.

本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、塗布された塗布液の膜厚の均一性を改善できる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the uniformity of the film thickness of the applied coating solution.

上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、塗布液を吐出している吐出部を基板に対して相対移動させることによって該基板に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布装置であって、基板に塗布液を吐出する吐出部と、前記吐出部を前記基板に対して相対移動させる移動機構と、前記吐出部と前記移動機構とを用いて試行的に形成された塗布膜の膜厚情報を取得する取得部と、前記基板に対して相対移動中の前記吐出部の移動速度を前記膜厚情報に応じて変更する速度変更部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is a coating that forms a coating film by applying a coating liquid to a substrate by moving a discharge unit that discharges the coating solution relative to the substrate. An apparatus, a discharge unit that discharges a coating liquid onto a substrate, a movement mechanism that moves the discharge unit relative to the substrate, and a coating that is formed on a trial basis using the discharge unit and the movement mechanism An acquisition unit that acquires film thickness information of a film, and a speed change unit that changes a moving speed of the discharge unit that is moving relative to the substrate according to the film thickness information.

また、請求項2の発明は、請求項1に記載の塗布装置であって、前記吐出部の移動速度と、前記塗布膜の膜厚との間に負の相関があり、前記速度変更部は、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも厚い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも速くし、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも薄い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも遅くすることを特徴とする。   The invention of claim 2 is the coating apparatus according to claim 1, wherein there is a negative correlation between the moving speed of the discharge unit and the film thickness of the coating film, and the speed changing unit is , For the portion of the substrate where the film thickness information is thicker than a reference film thickness, the movement speed of the discharge section is made faster than the movement speed of the discharge section when the coating film is formed on a trial basis, For a portion of the substrate where the film thickness information is thinner than a reference film thickness, the movement speed of the ejection section is made slower than the movement speed of the ejection section when the coating film is formed on a trial basis. To do.

また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の塗布装置であって、前記移動機構は、前記吐出部を前記基板に対して所定の往路方向と往路方向とに交互に相対移動させる主走査を行い、前記吐出部は、前記主走査の往路と、復路とにおいて前記基板に前記塗布液を吐出し、前記速度変更部は、前記主走査の往路における前記吐出部の移動速度の速度分布と、前記主走査の復路における前記吐出部の移動速度の速度分布とを、相互に異なるように設定することを特徴とする。   Further, the invention of claim 3 is the coating apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the moving mechanism is configured so that the ejection unit is alternately arranged in a predetermined forward direction and a forward direction with respect to the substrate. Relatively moving main scanning is performed, the ejection unit ejects the coating liquid onto the substrate in the main scanning forward path and the backward path, and the speed changing unit moves the ejection section in the main scanning forward path. The speed distribution of the speed and the speed distribution of the moving speed of the ejection unit in the return path of the main scanning are set to be different from each other.

また、請求項4の発明は、請求項1に記載の塗布装置であって、前記吐出部の移動速度と、前記塗布膜の膜厚との間に正の相関があり、前記速度変更部は、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも厚い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも遅くし、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも薄い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも速くすることを特徴とする。   The invention of claim 4 is the coating apparatus according to claim 1, wherein there is a positive correlation between the moving speed of the discharge unit and the film thickness of the coating film, and the speed changing unit is The movement speed of the discharge part is made slower than the movement speed of the discharge part when the coating film is formed on a trial basis for a portion of the substrate where the film thickness information is thicker than a reference film thickness, For a portion of the substrate where the film thickness information is thinner than a reference film thickness, the movement speed of the discharge section is made faster than the movement speed of the discharge section when the coating film is formed on a trial basis. To do.

また、請求項5の発明は、塗布液を吐出している吐出部を基板に対して相対移動させる所定の塗布装置を用いて該基板に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布方法であって、前記塗布装置を用いて試行的に形成された塗布膜の膜厚情報を取得する取得工程と、前記基板に対して相対移動中の前記吐出部の移動速度を前記膜厚情報に応じて変更する速度変更工程と、を備えることを特徴とする。   Further, the invention of claim 5 is a coating method in which a coating film is formed by coating a coating liquid on the substrate using a predetermined coating apparatus that moves a discharge section discharging the coating liquid relative to the substrate. According to the film thickness information, the acquisition step of acquiring the film thickness information of the coating film formed on a trial basis using the coating apparatus, and the moving speed of the discharge unit during relative movement with respect to the substrate And a speed changing step for changing.

請求項1の発明によれば、基板に塗布液を吐出しつつ基板に対して相対移動中の吐出部の移動速度を、予め形成された塗布膜から取得した該塗布膜の膜厚情報に応じて変更するので、塗布された塗布液の膜厚の均一性を改善できる。   According to the first aspect of the present invention, the moving speed of the discharge portion that is moving relative to the substrate while discharging the coating liquid onto the substrate is determined according to the film thickness information of the coating film obtained from the previously formed coating film. Therefore, the uniformity of the coating film thickness can be improved.

実施形態に係る塗布装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the coating device which concerns on embodiment. 同上の塗布装置を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the coating device same as the above. 塗布液の吐出流量と、塗布膜の膜厚との関係の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the relationship between the discharge flow volume of a coating liquid, and the film thickness of a coating film. 基板に形成された塗布膜の膜厚分布の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the film thickness distribution of the coating film formed in the board | substrate. 1の点における吐出部の移動速度と、膜厚との関係の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the relationship between the moving speed of the discharge part in 1 point, and a film thickness. 同上の関係の他の1例を示す図である。It is a figure which shows another example of a relationship same as the above. 吐出部の移動速度と、膜厚変動との関係の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the relationship between the moving speed of a discharge part, and a film thickness fluctuation | variation. 同上の関係の他の1例を示す図である。It is a figure which shows another example of a relationship same as the above. 同上の関係の他の1例を示す図である。It is a figure which shows another example of a relationship same as the above. 同上の関係の他の1例を示す図である。It is a figure which shows another example of a relationship same as the above. 実施形態に係る塗布装置の動作フローを説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement flow of the coating device which concerns on embodiment. 実施形態に係る塗布装置の動作フローを説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement flow of the coating device which concerns on embodiment.

<全体構成について:>
以下、実施形態に係る塗布装置について説明する。図1は実施形態に係る塗布装置20を示す概略平面図であり、図2は塗布装置20を示す概略正面図である。なお、説明の便宜上、後述する主走査方向に沿った方向をX方向、当該X方向及び上下方向に直交する方向をY方向、上下方向をZ方向として説明することがある。この塗布装置20は、基板10に対して塗布液を塗布する装置である。基板10としては、例えば、平面表示装置用の方形状のガラス基板、電池用の電極材料が塗布される金属箔等が想定される。また、塗布液としては、基板10に形成すべきパターン等の形成材料、例えば、有機EL表示装置の製造を想定した場合には、有機EL材料及びその溶媒等を含む液等が想定される。また、例えば、電池の製造を想定した場合には、塗布液として、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物のような正極活物質、導電材、結着剤、及び増粘剤を溶媒に加えて混練分散した電極形成用の塗料等が想定される。
<About the overall configuration:>
Hereinafter, the coating apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic plan view showing a coating apparatus 20 according to the embodiment, and FIG. 2 is a schematic front view showing the coating apparatus 20. For convenience of explanation, a direction along a main scanning direction, which will be described later, may be described as an X direction, a direction orthogonal to the X direction and the vertical direction may be referred to as a Y direction, and a vertical direction may be described as a Z direction. The coating device 20 is a device that applies a coating solution to the substrate 10. As the substrate 10, for example, a rectangular glass substrate for a flat display device, a metal foil to which an electrode material for a battery is applied, and the like are assumed. Further, as the coating liquid, a forming material such as a pattern to be formed on the substrate 10, for example, a liquid containing an organic EL material and a solvent thereof is assumed when an organic EL display device is manufactured. In addition, for example, when manufacturing a battery is assumed, as a coating solution, for example, a positive electrode active material such as a lithium transition metal composite oxide, a conductive material, a binder, and a thickener are added to a solvent and kneaded. Dispersed electrode-forming paints and the like are assumed.

この塗布装置20は、基板保持部30と、ガイド部40と、主走査駆動機構44と、可動塗布ユニット50と、カウンタ用ガイド部70と、カウンタ用スライダ74と、配管部材80、81、82と、取得部86と、制御部90とを主に備えて構成されている。   The coating apparatus 20 includes a substrate holding unit 30, a guide unit 40, a main scanning drive mechanism 44, a movable coating unit 50, a counter guide unit 70, a counter slider 74, and piping members 80, 81, 82. And the acquisition part 86 and the control part 90 are mainly provided and comprised.

○基板保持部30:
基板保持部30は、基板10を略水平姿勢で保持可能に構成されている。ここでは、基板保持部30は、一主面を所定高さ位置で上向き略水平姿勢に配設したステージ32を有している。そして、基板10の一主面をステージ32の上向き主面に当接させるように基板10をステージ32上に載置することで、基板10が一定位置及び姿勢で保持可能に構成されている。基板保持部は、その他、基板の周囲を把持することで当該基板を保持する構成であってもよい。
○ Substrate holder 30:
The substrate holding unit 30 is configured to be able to hold the substrate 10 in a substantially horizontal posture. Here, the substrate holding part 30 has a stage 32 in which one main surface is arranged in a substantially horizontal posture upward at a predetermined height position. Then, by placing the substrate 10 on the stage 32 so that one main surface of the substrate 10 is brought into contact with the upward main surface of the stage 32, the substrate 10 can be held at a fixed position and posture. In addition, the substrate holding unit may be configured to hold the substrate by gripping the periphery of the substrate.

また、基板保持部30の下方には、可動塗布ユニット50に対して基板10をY方向(副走査方向)に沿って相対移動させる基板移動機構34が設けられている。ここでは、基板移動機構34は、上方にステージ32を支持する台部36と、一対のスライド受部37とを有している。スライド受部37は、台部36の下端部に設けられ、Y方向に沿って延びる副走査方向ガイド部39上をスライド移動可能に構成されている。そして、リニアモータ等の基板移動駆動部(図示省略)からの駆動力を受けることで、基板移動機構34が、上記ステージ32及び基板10と共に、Y方向に沿って移動する構成とされている。なお、基板10をY方向に沿って移動させる代りに、上記ガイド部40及び可動塗布ユニット50等を、基板10に対してY方向に沿って移動させる構成であってもよい。   A substrate moving mechanism 34 that moves the substrate 10 relative to the movable coating unit 50 along the Y direction (sub-scanning direction) is provided below the substrate holding unit 30. Here, the substrate moving mechanism 34 includes a base portion 36 that supports the stage 32 and a pair of slide receiving portions 37. The slide receiving portion 37 is provided at the lower end portion of the base portion 36 and is configured to be slidable on the sub-scanning direction guide portion 39 extending along the Y direction. The substrate moving mechanism 34 is configured to move along the Y direction together with the stage 32 and the substrate 10 by receiving a driving force from a substrate movement driving unit (not shown) such as a linear motor. Instead of moving the substrate 10 along the Y direction, the guide unit 40 and the movable coating unit 50 may be moved along the Y direction with respect to the substrate 10.

また、上記ステージ32は、基板10が載置される部分に設けられた不図示の吸着孔によって基板10を吸着保持している。なお、上記ステージ32には、必要に応じて、基板10を加熱する加熱機構が設けられていてもよい。また、上記ステージ32は、基板移動機構34に対して鉛直軸周りに回転駆動可能に構成されていてもよい。   The stage 32 sucks and holds the substrate 10 through a suction hole (not shown) provided in a portion where the substrate 10 is placed. The stage 32 may be provided with a heating mechanism for heating the substrate 10 as necessary. Further, the stage 32 may be configured to be rotatable around the vertical axis with respect to the substrate moving mechanism 34.

○ガイド部40:
ガイド部40は、基板10の上方位置で、基板10に対して略平行な主走査方向(X方向)に沿って延びる、例えば、略角棒状部材などに形成された長尺状部材であり、その上面に、上方に開口しかつX方向に沿って延びる凹溝が形成されている。
○ Guide part 40:
The guide portion 40 is a long member formed, for example, in a substantially rectangular bar-like member, extending along the main scanning direction (X direction) substantially parallel to the substrate 10 at a position above the substrate 10. A concave groove that opens upward and extends along the X direction is formed on the upper surface.

○主走査駆動機構44:
主走査駆動機構44は、可動塗布ユニット50及びカウンタ用スライダ74をX方向に沿って往復移動駆動する駆動機構であり、ガイド部40の両端部に設けられた一対のプーリ体46、46と、一対のプーリ体46、46に巻掛けられた駆動ベルト48と、一方のプーリ体46を正逆両方向に回転駆動可能なモータ49とを有している。一対のプーリ体46、46間を走行する2経路の駆動ベルト48のうち一方側(下側)には、上記スライダ52のベルト取付ブラケットが連結固定されている。また、一対のプーリ体46、46間を走行する2経路の駆動ベルト48のうち他方側(上側)には、上記カウンタ用スライダ74が連結固定されている。なお、カウンタ用スライダ74は、可動塗布ユニット50の往復移動範囲の中央位置(通常は、一対のプーリ体46、46の中央位置)を挟んで可動塗布ユニット50と略対称位置に配設されるように、駆動ベルト48に連結固定されている。そして、回転方向及び回転速度、回転量等を制御しつつモータ49を回転駆動することで、スライダ52及び可動塗布ユニット50がX方向に沿って往復移動駆動される。また、この際、カウンタ用スライダ74は、可動塗布ユニット50に対して、前記中央位置を挟んで対称位置を保ちつつ、X方向に沿って往復移動するようになっている。
○ Main scanning drive mechanism 44:
The main scanning drive mechanism 44 is a drive mechanism that drives the movable coating unit 50 and the counter slider 74 to reciprocate along the X direction, and includes a pair of pulley bodies 46 and 46 provided at both ends of the guide portion 40, A drive belt 48 wound around a pair of pulley bodies 46, 46 and a motor 49 capable of rotationally driving one pulley body 46 in both forward and reverse directions are provided. A belt mounting bracket of the slider 52 is connected and fixed to one side (lower side) of the two paths of the drive belt 48 that travels between the pair of pulley bodies 46 and 46. The counter slider 74 is connected and fixed to the other side (upper side) of the two paths of the drive belt 48 that travels between the pair of pulley bodies 46, 46. The counter slider 74 is disposed at a substantially symmetrical position with respect to the movable coating unit 50 with the central position of the movable coating unit 50 in the reciprocating range (usually the central position of the pair of pulley bodies 46, 46) interposed therebetween. Thus, the drive belt 48 is connected and fixed. The slider 52 and the movable coating unit 50 are driven to reciprocate along the X direction by rotationally driving the motor 49 while controlling the rotational direction, rotational speed, rotational amount, and the like. At this time, the counter slider 74 is configured to reciprocate along the X direction while maintaining a symmetrical position with respect to the movable coating unit 50 with the central position in between.

なお、可動塗布ユニット50及びカウンタ用スライダ74を駆動する機構としては、上記例に限られず、モータ以外の各種回転駆動装置を用いることができ、また、駆動力も直接伝達される場合だけでなく、種々のギア等の伝達機構を介して伝達される構成であってもよい。   The mechanism for driving the movable coating unit 50 and the counter slider 74 is not limited to the above example, and various rotation driving devices other than a motor can be used. The transmission may be performed via a transmission mechanism such as various gears.

○可動塗布ユニット50:
可動塗布ユニット50は、スライダ52と吐出部60とを有しており、上記ガイド部40によりX方向に沿って往復移動可能に支持されている。
○ Movable application unit 50:
The movable application unit 50 includes a slider 52 and a discharge unit 60, and is supported by the guide unit 40 so as to be capable of reciprocating along the X direction.

・スライダ52:
スライダ52は、ガイド部40を挿通配置可能な内部空間を有する略直方体状の部材であり、該内部空間の内周面にはエア吐出部が形成されており、外部より後述する配管部材80を介して供給されるエアが該エア吐出部から吐出されるようになっている。
Slider 52:
The slider 52 is a substantially rectangular parallelepiped member having an internal space in which the guide portion 40 can be inserted and arranged. An air discharge portion is formed on the inner peripheral surface of the internal space. The air supplied through the air discharge section is discharged from the air discharge section.

また、該内部空間の上部面(+Z側の面)には、略直方体状のベルト取付ブラケットが、スライダ52に挿通配置されたガイド部40の凹溝内で−Z方向に突設されている。該ベルト取付ブラケットと、該凹溝とには僅かな隙間があり、該ベルト取付ブラケットの下面(−Z側の面)には、当該凹溝に沿ってスライダ52を駆動するための駆動ベルト48が取付けられている。   A substantially rectangular parallelepiped belt mounting bracket projects from the upper surface (+ Z side surface) of the internal space in the −Z direction in the concave groove of the guide portion 40 inserted and arranged in the slider 52. . There is a slight gap between the belt mounting bracket and the groove, and a drive belt 48 for driving the slider 52 along the groove on the lower surface (the surface on the −Z side) of the belt mounting bracket. Is installed.

そして、可動塗布ユニット50のスライダ52は、その内部空間と、ガイド部40との間に吐出されたエア層を介在させることによってガイド部40の外周面に対して非接触で支持された状態で、駆動ベルト48によりX方向に沿って高速高加速移動されることになる。   The slider 52 of the movable application unit 50 is supported in a non-contact manner with respect to the outer peripheral surface of the guide portion 40 by interposing an air layer discharged between the internal space and the guide portion 40. The drive belt 48 moves at high speed and high acceleration along the X direction.

もっとも、上記各構成は必須ではない。例えば、ガイド部は、単純な角棒状或は丸棒状で、スライダ内には当該単純な角棒状或は丸棒状よりも一回り大きな内部空間が形成された構成であってもよい。また、ガイド部は、複数の棒状部材により構成されていてもよい。さらに、ガイド部とスライダとの間にエア層が介在している場合には、それらの間に噴出されたエア圧の作用による場合の他、磁力の反発力等他の力の作用による場合を含む。また、例えば、スライダが、リニアガイドなどによって接触支持された状態でX方向に沿って移動される構成が採用されても良い。   However, each of the above configurations is not essential. For example, the guide portion may have a simple square bar shape or a round bar shape, and a configuration in which a slightly larger internal space than the simple square bar shape or the round bar shape is formed in the slider. Moreover, the guide part may be comprised by the some rod-shaped member. In addition, when an air layer is interposed between the guide portion and the slider, the case where the force is caused by the action of other forces such as the repulsive force of the magnetic force as well as the case of the action of the air pressure ejected between them. Including. Further, for example, a configuration in which the slider is moved along the X direction in a state where the slider is contact-supported by a linear guide or the like may be employed.

・吐出部60:
吐出部60は、上記スライダ52によって支持されると共に、基板10に対して塗布液を吐出可能に構成されている。ここでは、吐出部60は、ノズル支持部62と少なくとも一つのノズル64とを有しており、上記スライダ52の各側面のうちX−Z平面に略平行な一側面に、厚板状の介在取付部材55を介して取付固定されている。
-Discharge unit 60:
The discharge unit 60 is supported by the slider 52 and is configured to discharge the coating liquid onto the substrate 10. Here, the discharge section 60 has a nozzle support section 62 and at least one nozzle 64, and a thick plate-like interposition is provided on one side face substantially parallel to the XZ plane among the side faces of the slider 52. It is fixedly attached via an attachment member 55.

ノズル支持部62には、複数(ここでは3つ)のノズル64が、X方向及びY方向に位置をずらしつつ取付固定されている。なお、ノズル64の数は、1つ以上であればよく、より多数のノズルが設けられていてもよい。各ノズル64は、それぞれ塗布液を吐出可能な吐出口を有しており、当該吐出口を下向き(−Z方向)にした姿勢で、ノズル支持部62に固定されている。また、エア供給源96から配管部材80を介して上記スライダ52にエアが供給されると共に、塗布液供給源98から配管部材80、81を介して各ノズル64に塗布液が供給されるようになっている。そして、上記スライダ52をX方向に移動させつつ、各ノズル64から塗布液を吐出することで、当該塗布液がステージ32上に載置された基板10に塗布されるようになっている。なお、ノズル64から吐出される塗布液は、通常、基板10上に形成された複数の隔壁間の溝にストライプ状に塗布されるが、隔壁が設けられていない基板上に塗布液が塗布されたとしても本発明の有用性を損なうものではない。   A plurality of (here, three) nozzles 64 are fixedly attached to the nozzle support portion 62 while shifting their positions in the X direction and the Y direction. In addition, the number of the nozzles 64 should just be one or more, and more nozzles may be provided. Each nozzle 64 has a discharge port capable of discharging the coating liquid, and is fixed to the nozzle support portion 62 in a posture in which the discharge port faces downward (−Z direction). In addition, air is supplied from the air supply source 96 to the slider 52 via the piping member 80, and the coating liquid is supplied from the coating liquid supply source 98 to the nozzles 64 via the piping members 80 and 81. It has become. The application liquid is applied to the substrate 10 placed on the stage 32 by discharging the application liquid from each nozzle 64 while moving the slider 52 in the X direction. The coating liquid discharged from the nozzle 64 is usually applied in a stripe pattern in a groove between a plurality of partition walls formed on the substrate 10, but the coating liquid is applied to a substrate on which no partition walls are provided. Even if it does not impair the usefulness of the present invention.

○カウンタ用ガイド部70:
カウンタ用ガイド部70は、X方向に沿って延びる2本の長尺棒状部材であり、ガイド部40の上方(Z方向に沿った上方)に設けられて、カウンタ用スライダ74を移動可能に支持している。
○ Counter guide section 70:
The counter guide portion 70 is two long rod-like members extending along the X direction, and is provided above the guide portion 40 (above the Z direction) to support the counter slider 74 so as to be movable. is doing.

○カウンタ用スライダ74:
カウンタ用スライダ74は、カウンタ用ガイド部70を挿通可能な内部空間を有する部材である。該内部空間の内周面には、エア吐出部が形成されており、エア供給源96から配管部材82を介して供給されるエアが、該エア吐出部より吐出されるようになっている。カウンタ用スライダ74は、該内部空間内にカウンタ用ガイド部70を挿通した状態で、該エア吐出部よりエアを吐出させることによって、カウンタ用ガイド部70との間にエア層を介在させた状態で(つまり、カウンタ用ガイド部70の外周面に対して浮いた状態で)、X方向に沿って移動可能に支持される。また、カウンタ用スライダ74の下面(−Z側面)には、一対のプーリ体46、46間を走行する2経路の駆動ベルト48のうち上側が連結固定されており、カウンタ用スライダ74は、駆動ベルト48によってX方向に沿って往復移動される。
○ Counter slider 74:
The counter slider 74 is a member having an internal space through which the counter guide portion 70 can be inserted. An air discharge portion is formed on the inner peripheral surface of the internal space, and air supplied from the air supply source 96 via the piping member 82 is discharged from the air discharge portion. The counter slider 74 is in a state in which an air layer is interposed between the counter slider 74 and the counter guide portion 70 by discharging air from the air discharge portion while the counter guide portion 70 is inserted into the internal space. (That is, in a state where it floats with respect to the outer peripheral surface of the counter guide portion 70) and is supported so as to be movable along the X direction. The upper side of the two-path drive belt 48 that travels between the pair of pulley bodies 46 and 46 is connected and fixed to the lower surface (−Z side surface) of the counter slider 74. The belt 48 reciprocates along the X direction.

なお、カウンタ用スライダは、例えば、長尺状のカウンタ用ガイド部に対して、他の低摩擦部材、転動体等を介して接触した状態で、移動自在に支持される構成であってもよい。   For example, the counter slider may be configured to be movably supported in contact with the elongated counter guide portion via another low friction member, a rolling element, or the like. .

○配管部材80、81:
配管部材80は、可動塗布ユニット50の複数のノズル64それぞれに流体として塗布液を導く複数の塗布液用の配管のうち一部の配管と、スライダ52に対して流体としてエアを導くエア用の配管とが束ねられて、一つの配管部材として構成されている。また、配管部材81は、残りの複数の塗布液用の配管が束ねられて、一つの配管部材として構成されている。
○ Piping members 80 and 81:
The piping member 80 is a part of the plurality of coating liquid pipings that guides the coating liquid as a fluid to each of the plurality of nozzles 64 of the movable coating unit 50 and the air for guiding air as a fluid to the slider 52. The pipes are bundled to form one pipe member. Further, the piping member 81 is configured as a single piping member by bundling the remaining plurality of coating liquid pipings.

これらの配管部材80、81は、しなるように変形可能な可撓性ある線状部材であり、配管部材80、81の一端部(流体の送り方向上流側の端部)は、ガイド部40の一端部(−X側端部)上方位置に設けられた取付フレーム22によって片持ち状に支持された2つの配管固定部84に、X軸方向に延在する姿勢でそれぞれ固定されるとともに、配管部材80の他端部と、配管部材81の他端部とは、可動塗布ユニット50に対してガイド部40の軸を挟んで両側に分けられて当該可動塗布ユニット50にそれぞれ固定されている。これらの配管部材80、81は、メインスキャンチューブとも呼ばれる。なお、配管固定部84とエア供給源96或は塗布液供給源98との間は、配管部材80、81の延長部分或は別の配管によって接続されている。また、ガイド部40の軸は、ガイド部40の幅方向中心位置であり、通常、可動塗布ユニット50のY方向の重心と一致している。   These piping members 80 and 81 are flexible linear members that can be deformed so that one end of the piping members 80 and 81 (the end on the upstream side in the fluid feeding direction) is the guide portion 40. Are fixed to the two pipe fixing portions 84 supported in a cantilever manner by the mounting frame 22 provided at an upper position of one end portion (−X side end portion) of the X-axis, The other end portion of the piping member 80 and the other end portion of the piping member 81 are divided on both sides of the movable coating unit 50 with the shaft of the guide portion 40 interposed therebetween, and are fixed to the movable coating unit 50, respectively. . These piping members 80 and 81 are also called main scan tubes. The pipe fixing portion 84 and the air supply source 96 or the coating liquid supply source 98 are connected by an extended portion of the pipe members 80 and 81 or another pipe. Further, the axis of the guide part 40 is the center position in the width direction of the guide part 40 and normally coincides with the center of gravity of the movable application unit 50 in the Y direction.

また、スライダ52の両側部(Y方向における両側部)に、当該スライダ52の上方に延出するようにしてスライダ側配管固定部58、59が取付固定されている。そして、上記配管部材80の他端部(流体の送り方向下流側の端部)が、吐出部60側のスライダ側配管固定部58の外面側に略鉛直姿勢(Z方向に沿った姿勢)で固定され、その固定部分さらにスライダ52或は各ノズル64に向けて引回されて、それらスライダ52或は各ノズル64に各流体を供給可能に接続されている。また、配管部材81の他端部(流体の送り方向下流側の端部)が、ノズルカウンタ56側のスライダ側配管固定部59の外面側に略鉛直姿勢(Z方向に沿った姿勢)で固定され、その固定部分さらに各ノズル64に向けて引回されて、各ノズル64に流体を供給可能に接続されている。なお、配管部材80、81の固定箇所は、上記例に限られず、スライダ52に直接固定されていてもよいし、或は、吐出部60に固定されていてもよい。   In addition, slider side pipe fixing portions 58 and 59 are attached and fixed to both sides of the slider 52 (both sides in the Y direction) so as to extend above the slider 52. The other end of the piping member 80 (the end on the downstream side in the fluid feeding direction) is in a substantially vertical posture (attitude along the Z direction) on the outer surface side of the slider-side piping fixing portion 58 on the discharge portion 60 side. The fixed portion is further drawn toward the slider 52 or each nozzle 64, and is connected to the slider 52 or each nozzle 64 so that each fluid can be supplied. Further, the other end portion (the end portion on the downstream side in the fluid feeding direction) of the piping member 81 is fixed to the outer surface side of the slider-side piping fixing portion 59 on the nozzle counter 56 side in a substantially vertical posture (attitude along the Z direction). The fixed portion is further routed toward each nozzle 64 and connected to each nozzle 64 so that fluid can be supplied. The fixing points of the piping members 80 and 81 are not limited to the above example, and may be directly fixed to the slider 52 or may be fixed to the discharge unit 60.

また、エア用の配管と、塗布液用の配管との可動塗布ユニット50への配設形式は、上記配管部材80、81の例に限られず、エア用の配管と、塗布液用の配管とが、スライダ52およびノズル64に対してエアおよび塗布液をそれぞれ供給可能なようにX方向に沿って移動する可動塗布ユニット50にそれぞれ配設されていれば、本発明の有用性を損なうものではない。   The arrangement of the air pipe and the coating liquid pipe in the movable coating unit 50 is not limited to the example of the pipe members 80 and 81, and the air pipe and the coating liquid pipe However, if the movable coating unit 50 is moved along the X direction so that air and coating liquid can be supplied to the slider 52 and the nozzle 64, respectively, the usefulness of the present invention is not impaired. Absent.

○配管部材82:
配管部材82は、しなるように変形可能な可撓性ある線状部材であり、カウンタ用スライダ74に対して流体としてエアを導くカウンタ用配管を有している。
○ Piping member 82:
The piping member 82 is a flexible linear member that can be deformed so as to have a counter piping that guides air as a fluid to the counter slider 74.

通常、この配管部材82は、1本の配管を有している。この配管部材82の一端部(流体の送り方向上流側の端部)は、ガイド部40の一端部(+X側端部)上方位置に設けられた取付フレーム22によって片持ち状に支持された配管固定部84に、X軸方向に沿って延在する姿勢で固定されるとともに、配管部材82の他端部は、カウンタ用スライダ74にエアを供給可能な状態で接続及び固定されている。なお、配管固定部84とエア供給源96との間は、配管部材82の延長部分或は別の配管によって接続されている。   Usually, this piping member 82 has one piping. One end of the pipe member 82 (the end on the upstream side in the fluid feeding direction) is a pipe supported in a cantilever manner by the mounting frame 22 provided at a position above the one end (+ X side end) of the guide part 40. While being fixed to the fixing portion 84 in a posture extending along the X-axis direction, the other end portion of the piping member 82 is connected and fixed in a state where air can be supplied to the counter slider 74. The pipe fixing portion 84 and the air supply source 96 are connected by an extended portion of the pipe member 82 or another pipe.

前述した構成によって、上記配管部材80、81、82は、可動塗布ユニット50の移動に伴って、X方向を含む面(ここではX方向を含む鉛直面、つまり、X−Z平面、以下、単に鉛直面という場合がある)に沿って曲るように配設されている。なお、ここで、配管部材が鉛直面に沿って曲るとは、隣設する配管部材間での干渉を抑制できる範囲内で、主として鉛直面内で曲る場合をいい、厳密に当該鉛直面に沿った方向のみで曲る必要はない。   With the above-described configuration, the piping members 80, 81, and 82 move along the plane including the X direction (here, the vertical plane including the X direction, that is, the XZ plane, hereinafter simply as the movable coating unit 50 moves). It is arranged to bend along a vertical plane). Here, the pipe member bending along the vertical plane means a case where the pipe member is bent mainly in the vertical plane within a range in which interference between adjacent pipe members can be suppressed. There is no need to bend only along the direction.

ここでは、可動塗布ユニット50への配管部材80、81は、同方向に凸となるように、より具体的には、ガイド部40の他端側(+X方向)に凸となって湾曲するように配設されている。また、カウンタ用スライダ74への配管部材82は、上記配管部材80、81の間で、上記とは異なる方向に凸となるように、より具体的には、ガイド部40の一端側(−X方向)に凸となって湾曲するように配設されている。   Here, the piping members 80 and 81 to the movable coating unit 50 are curved so as to be convex in the same direction, more specifically, convex to the other end side (+ X direction) of the guide portion 40. It is arranged. More specifically, the pipe member 82 to the counter slider 74 protrudes in a direction different from the above between the pipe members 80 and 81, more specifically, one end side (−X And curved so as to be convex in the direction).

○取得部86:
取得部86は、例えばUSBインタフェースなどの入出力インタフェース、マルチメディアドライブ、およびネットワークアダプタなどのLANやインターネットに接続するためのインタフェースなどを備えて構成され、制御部90との間でデータの授受を行うものである。また、取得部86は、干渉計などの膜厚測定機を用いて測定された基板上の塗布膜の膜厚データ2(図2)を、取得部86に接続された膜厚測定機から直接取得すること、膜厚データ2が記録された光ディスクなどの記憶媒体88を受け付けること、またはネットワーク経由で取得することなどによって取得し、制御部90へと供給する。
○ Acquisition unit 86:
The acquisition unit 86 includes, for example, an input / output interface such as a USB interface, a multimedia drive, and an interface for connecting to a LAN and the Internet such as a network adapter, and exchanges data with the control unit 90. Is what you do. Further, the acquisition unit 86 directly receives the film thickness data 2 (FIG. 2) of the coating film on the substrate measured using a film thickness measuring device such as an interferometer from the film thickness measuring device connected to the acquisition unit 86. The information is acquired, received by receiving a storage medium 88 such as an optical disk in which the film thickness data 2 is recorded, or acquired via a network, and supplied to the control unit 90.

○制御部90:
制御部90は、CPU、ROMおよびRAM等を備える一般的なマイクロコンピュータによって構成されており、予め格納されたソフトウェアプログラムに従って塗布装置20の動作制御を行うことによって、塗布装置20全体の動作制御を司る。ここでは、制御部90は、後述するエア供給源96からエアを供給すると共に、塗布液供給源98からの塗布液供給を開始して各ノズル64から塗布液を吐出させた状態で、可動塗布ユニット50をX方向に沿って移動させるように、モータ49を駆動制御する処理を行うように構成されている。また、制御部90は、モータ49の駆動制御による可動塗布ユニット50の移動に際して、取得部86から取得した膜厚データ2に基づいて、モータ49の駆動制御を行うことによって、基板上に塗布される塗布液の膜厚の均一性を向上させる制御を行う。該制御については、後述する。
○ Control unit 90:
The control unit 90 is configured by a general microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and performs operation control of the entire coating apparatus 20 by performing operation control of the coating apparatus 20 according to a software program stored in advance. Control. Here, the control unit 90 supplies air from an air supply source 96 (to be described later), starts supplying the coating liquid from the coating liquid supply source 98, and discharges the coating liquid from each nozzle 64. A process for driving and controlling the motor 49 is performed so as to move the unit 50 along the X direction. In addition, when the movable coating unit 50 is moved by driving control of the motor 49, the control unit 90 performs driving control of the motor 49 based on the film thickness data 2 acquired from the acquiring unit 86, so that the coating is performed on the substrate. Control to improve the uniformity of the film thickness of the coating solution. This control will be described later.

<膜厚の変動と、該変動への対策について:>
○塗布膜の膜厚の変動について:
図3は、塗布液の吐出流量と、塗布膜の膜厚との関係の1例を示す図である。より詳細には、図3は、基板10が副走査方向における所定位置に停止した状態で吐出部60の主走査方向への移動(単に、「主走査」とも称する)が1回行われる過程における、吐出部60の移動速度の変動、ノズル64から吐出される塗布液の吐出流量の変動、および基板10に形成された塗布膜の膜厚の変動をそれぞれ示している。
<About film thickness variation and countermeasures against the variation:>
○ About fluctuation of coating film thickness:
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the discharge flow rate of the coating liquid and the film thickness of the coating film. More specifically, FIG. 3 shows a process in which the movement of the ejection unit 60 in the main scanning direction (also simply referred to as “main scanning”) is performed once with the substrate 10 stopped at a predetermined position in the sub-scanning direction. 4 shows a change in the moving speed of the discharge unit 60, a change in the discharge flow rate of the coating liquid discharged from the nozzle 64, and a change in the film thickness of the coating film formed on the substrate 10, respectively.

図3に示される移動速度分布7aは、主走査方向に移動する吐出部の、主走査方向の各位置における移動速度の変動を例示している。また、座標x1、およびx2は、主走査方向における基板10の両端部の座標をそれぞれ示している。移動速度分布7aに示されるように、吐出部60は、主走査方向へ移動するときに、先ず、停止状態から加速されて座標x1で一定速度になった後に、基板10が存在する区間(x1〜x2)を通過し、その後、減速されて停止している。   The moving speed distribution 7a shown in FIG. 3 illustrates the movement speed variation at each position in the main scanning direction of the ejection unit moving in the main scanning direction. Coordinates x1 and x2 indicate the coordinates of both ends of the substrate 10 in the main scanning direction, respectively. As shown in the movement speed distribution 7a, when the ejection unit 60 moves in the main scanning direction, first, the ejection unit 60 is accelerated from the stop state and reaches a constant speed at the coordinate x1, and then the section (x1) where the substrate 10 exists. ˜x2) and then decelerated and stopped.

また、図3に示される流量変動線6は、吐出部60が移動速度分布7aに沿って移動速度を変動させつつ主走査方向に移動する過程において吐出部60から吐出される塗布液の吐出流量の変動を例示している。ここで、塗布液供給源98には、例えば、MFCが備えられており、該MFCによって、ノズル64から吐出される塗布液の吐出流量の一定化が図られているが、塗布液供給源98から吐出部60へと塗布液を供給する配管部材80、81が、吐出部60の主走査方向への移動にともなって屈曲することにより発生する配管部材内の体積変動や、吐出部60の加減速時に塗布液にかかる慣性力などのために、ノズル64から実際に吐出される塗布液の吐出流量を一定にすることは困難であり、塗布液の吐出流量は、例えば、流量変動線6に示されるように変動する。   Further, the flow rate fluctuation line 6 shown in FIG. 3 indicates the discharge flow rate of the coating liquid discharged from the discharge unit 60 in the process of moving the discharge unit 60 in the main scanning direction while changing the movement speed along the movement speed distribution 7a. This illustrates the fluctuations. Here, the coating liquid supply source 98 is provided with, for example, an MFC, and the MFC makes the discharge flow rate of the coating liquid discharged from the nozzle 64 constant. The pipe members 80 and 81 that supply the coating liquid from the pipe to the discharge unit 60 bend as the discharge unit 60 moves in the main scanning direction, and the volume variation in the pipe member that occurs when the discharge member 60 is bent, Due to the inertial force applied to the coating liquid at the time of deceleration, it is difficult to make the discharge flow rate of the coating liquid actually discharged from the nozzle 64 constant. Fluctuate as shown.

なお、主走査の過程における塗布液の吐出流量の変動態様は、主走査における吐出部60の移動方向、すなわち、吐出部60が、往路方向へと主走査されるか、あるいは復路方向へと主走査されるかによって異なるとともに、吐出部に対する基板の副走査方向の各位置によっても異なったものとなる。しかしながら、主走査の過程における塗布液の吐出流量の変動態様には、吐出部60の主走査方向に沿った移動方向毎、および吐出部に対する基板の副走査方向の各位置毎に再現性がある。従って、塗布装置20が、同一の制御によって基板10に塗布膜を形成する場合、基板10上の各部位における塗布膜の膜厚にも再現性がある。   It should be noted that the variation of the discharge flow rate of the coating liquid in the main scanning process is such that the movement direction of the discharge unit 60 in the main scan, that is, the discharge unit 60 is main-scanned in the forward direction or main-direction in the return direction. This differs depending on whether the scanning is performed, and also varies depending on each position of the substrate in the sub-scanning direction with respect to the ejection unit. However, the variation mode of the discharge flow rate of the coating liquid in the main scanning process has reproducibility for each movement direction along the main scanning direction of the discharge unit 60 and for each position in the sub-scanning direction of the substrate with respect to the discharge unit. . Therefore, when the coating apparatus 20 forms a coating film on the substrate 10 by the same control, the thickness of the coating film in each part on the substrate 10 is also reproducible.

図3に示された断面4aは、主走査によって塗布液の吐出流量が流量変動線6に沿って変動したときに、該変動に応じて基板10に形成される塗布膜の主走査方向の断面を示している。基板10の上方区間(移動速度分布7aの座標x1から座標x2の区間)では、吐出部60は等速度であるため、塗布膜の膜厚は、断面4aに例示されるように変動する。   The cross section 4a shown in FIG. 3 is a cross section in the main scanning direction of the coating film formed on the substrate 10 in accordance with the fluctuation when the discharge flow rate of the coating liquid fluctuates along the flow rate fluctuation line 6 by the main scanning. Is shown. In the upper section of the substrate 10 (the section from the coordinate x1 to the coordinate x2 of the moving speed distribution 7a), since the ejection unit 60 has a constant speed, the film thickness of the coating film varies as illustrated in the cross section 4a.

なお、基板10に形成される塗布膜の平均膜厚は、通常、数umであり、塗布膜の膜厚の変動量は、通常、平均膜厚の数%程度である。図3に示される断面4aの膜厚の変動量、および塗布液の吐出流量の変動量は、理解を容易にするために誇張して示されている。また、本願の他の図面(図7〜図10)においても同様に、膜厚の変動量が平均膜厚に対して適宜誇張して示されている。   In addition, the average film thickness of the coating film formed on the substrate 10 is usually several um, and the variation amount of the film thickness of the coating film is usually about several percent of the average film thickness. The fluctuation amount of the film thickness of the cross section 4a shown in FIG. 3 and the fluctuation amount of the discharge flow rate of the coating liquid are exaggerated for easy understanding. Similarly, in the other drawings (FIGS. 7 to 10) of the present application, the fluctuation amount of the film thickness is appropriately exaggerated with respect to the average film thickness.

図4は、基板10に形成された塗布膜4の膜厚分布の1例を示す図である。主走査ライン3は、1回の主走査において吐出部60が基板10の一端から他端まで主走査方向(X軸方向)に移動するときの基板10上での吐出部60の移動経路を示す線である。主走査ライン3は、基板10が吐出部60に対して副走査方向(Y軸方向)に相対的にステップ移動するにつれて、例えば、基板10の+Y側の一端から−Y側の一端まで矢印12に沿って移動する。図3を参照しつつ上述したように、塗布膜4の膜厚は、例えば、等高線5に示されるように基板10上の部位によって変動するため、主走査ライン3に沿った塗布膜の断面形状、例えば、図3に示された断面4aの形状は、通常、主走査ライン3の副走査方向の各位置毎に変化する。このような塗布膜の膜厚の変動は、例えば、干渉計などの膜厚測定機を用いて測定することができ、測定結果は、膜厚データとして取得することができる。なお、基板10に形成された塗布膜の膜厚が不均一であることは、例えば、有機EL液を塗布液として塗布することにより製造される有機EL表示装置においては、有機ELを発光させるときの輝度ムラを発生させる原因となる。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the film thickness distribution of the coating film 4 formed on the substrate 10. The main scanning line 3 indicates a movement path of the ejection unit 60 on the substrate 10 when the ejection unit 60 moves from one end to the other end of the substrate 10 in the main scanning direction (X-axis direction) in one main scanning. Is a line. The main scanning line 3 is, for example, an arrow 12 from one end on the + Y side to one end on the −Y side of the substrate 10 as the substrate 10 moves stepwise relative to the ejection unit 60 in the sub-scanning direction (Y-axis direction). Move along. As described above with reference to FIG. 3, the film thickness of the coating film 4 varies depending on, for example, a portion on the substrate 10 as indicated by the contour line 5, so that the cross-sectional shape of the coating film along the main scanning line 3. For example, the shape of the cross section 4a shown in FIG. 3 usually changes for each position of the main scanning line 3 in the sub-scanning direction. Such a variation in the film thickness of the coating film can be measured using a film thickness measuring device such as an interferometer, for example, and the measurement result can be acquired as film thickness data. Note that the film thickness of the coating film formed on the substrate 10 is non-uniform when, for example, the organic EL display device manufactured by applying the organic EL liquid as a coating liquid emits the organic EL. Cause uneven brightness.

○塗布膜の膜厚の変動への対策について:
塗布装置20では、塗布液の吐出流量、吐出部60の主走査方向の移動速度、および基板10の副走査方向へのステップ移動量などについての所定の制御条件に基づいて、予め塗布液を基板10上に吐出しつつ吐出部60を基板10に対して相対的に移動させることによって基板10上に塗布膜を形成する試行動作を行い、試行動作によって形成された塗布膜の膜厚データを取得する。そして、塗布装置20は、試行動作に係る膜厚データおよび制御条件に基づいて、塗布膜を所望の膜厚で形成するための吐出部60の移動速度を、吐出部60の主走査方向の各位置毎、および基板10に対する吐出部60の副走査方向の各位置毎に移動速度データとして算出する。塗布装置20は、膜厚の均一性が改善された塗布膜を形成する本動作においては、算出された移動速度データに基づいて吐出部60の移動速度の制御を行うことによって基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を改善する。なお、実施形態に係る塗布装置20においては、制御部90が設定に基づいて以下に説明する改善手法1および改善手法2を選択的に適用可能に構成されている。
○ Measures against fluctuations in coating film thickness:
In the coating device 20, the coating liquid is preliminarily applied to the substrate based on predetermined control conditions such as the discharge flow rate of the coating liquid, the moving speed of the discharging unit 60 in the main scanning direction, and the step movement amount of the substrate 10 in the sub-scanning direction. A trial operation for forming a coating film on the substrate 10 is performed by moving the ejection unit 60 relative to the substrate 10 while ejecting the film on the substrate 10, and film thickness data of the coating film formed by the trial operation is acquired. To do. Then, the coating apparatus 20 determines the moving speed of the ejection unit 60 for forming the coating film with a desired film thickness in the main scanning direction of the ejection unit 60 based on the film thickness data and the control conditions related to the trial operation. The moving speed data is calculated for each position and for each position of the ejection unit 60 with respect to the substrate 10 in the sub-scanning direction. The coating apparatus 20 is formed on the substrate 10 by controlling the movement speed of the discharge unit 60 based on the calculated movement speed data in the present operation for forming a coating film with improved uniformity of film thickness. To improve the uniformity of the coating film thickness. In addition, in the coating device 20 which concerns on embodiment, the control part 90 is comprised so that the improvement method 1 and the improvement method 2 which are demonstrated below can be applied selectively based on a setting.

・改善手法1:
既述したように、塗布膜の平均膜厚に対する膜厚の変動量は、通常、平均膜厚の数%程度である。そこで、改善手法1では、吐出部60の主走査方向への移動速度が変動したとしても基板10上の各点毎の塗布液の吐出流量は変動しないと仮定して、基板10上の各点において塗布膜の膜厚の均一性を改善するための吐出部60の移動速度データを求める。
・ Improvement method 1:
As described above, the fluctuation amount of the film thickness with respect to the average film thickness of the coating film is usually about several percent of the average film thickness. Therefore, in the improvement method 1, it is assumed that the discharge flow rate of the coating liquid at each point on the substrate 10 does not change even if the moving speed of the discharge unit 60 in the main scanning direction changes. Then, the moving speed data of the ejection part 60 for improving the uniformity of the coating film thickness is obtained.

図5は、塗布液の吐出流量が変動しないと仮定した場合に、基板10上の一の点について、吐出部60の主走査方向への移動速度と、塗布膜の膜厚との関係を曲線8aとして例示する図である。塗布液の吐出流量が変動しないと仮定すると、該一の点における吐出部60の主走査方向への移動速度と、塗布膜の膜厚とは、曲線8aに示されるように反比例の関係となる。すなわち、吐出部60の主走査方向への移動速度と、塗布膜の膜厚との間には負の相関がある。   FIG. 5 shows a curve of the relationship between the moving speed of the discharge unit 60 in the main scanning direction and the film thickness of the coating film at one point on the substrate 10 on the assumption that the discharge flow rate of the coating liquid does not fluctuate. It is a figure illustrated as 8a. Assuming that the discharge flow rate of the coating liquid does not fluctuate, the moving speed of the discharge unit 60 at the one point in the main scanning direction and the film thickness of the coating film have an inversely proportional relationship as shown by the curve 8a. . That is, there is a negative correlation between the moving speed of the ejection unit 60 in the main scanning direction and the thickness of the coating film.

図5において点9aは、吐出部60の主走査方向への移動速度がv1であり、塗布膜の膜厚がd1である。この場合、塗布膜の膜厚がdgとなる点9gについての吐出部60の主走査方向への移動速度vgは、(1)式によって与えられる。   In FIG. 5, at point 9a, the moving speed of the ejection unit 60 in the main scanning direction is v1, and the thickness of the coating film is d1. In this case, the moving speed vg in the main scanning direction of the discharge section 60 at the point 9g where the coating film thickness is dg is given by the equation (1).

Figure 2012071268
Figure 2012071268

従って、先ず、試行動作によって基板10上に形成された塗布膜の膜厚データを干渉計などの膜厚測定機を用いて測定し、次に、該膜厚データに基づいて取得される基板10上の一の点における膜厚d1を特定するとともに、試行動作における吐出部60の制御情報に基づいて該一の点での吐出部60の移動速度v1を特定して(1)式に代入することによって、本動作において該一の点で基準の膜厚dgを得るための吐出部60の移動速度vgが算出される。基板10上の他の点についても同様にして基準の膜厚dgを得るための吐出部60の移動速度が算出することによって、基板10上の各点において基準の膜厚dgを得るため吐出部60の移動速度パターンを求めることができる。   Therefore, first, the film thickness data of the coating film formed on the substrate 10 by the trial operation is measured using a film thickness measuring machine such as an interferometer, and then the substrate 10 acquired based on the film thickness data. The film thickness d1 at one point is specified, and the moving speed v1 of the discharge unit 60 at the one point is specified based on the control information of the discharge unit 60 in the trial operation, and is substituted into the equation (1). Thus, in this operation, the moving speed vg of the discharge unit 60 for obtaining the reference film thickness dg at the one point is calculated. Similarly, for other points on the substrate 10, the moving speed of the discharge unit 60 for obtaining the reference film thickness dg is calculated in the same manner, thereby obtaining the reference film thickness dg at each point on the substrate 10. 60 moving speed patterns can be obtained.

次に、改善手法1によって、本動作における膜厚の均一性の改善を図る例を説明する。図7および図9は、試行動作における吐出部60の主走査方向への移動速度分布と、塗布膜の膜厚変動との関係の1例をそれぞれ示す図である。図7および図9においては、吐出部60の主走査方向への移動は、移動速度分布7aに示される移動速度分布で行われており、主走査方向(X軸方向)における基板10の存在区間x1〜x2での吐出部60の移動速度v1は一定である。   Next, an example of improving the film thickness uniformity in this operation by the improvement method 1 will be described. FIG. 7 and FIG. 9 are diagrams each showing an example of the relationship between the moving speed distribution of the ejection unit 60 in the main scanning direction and the film thickness variation of the coating film in the trial operation. 7 and 9, the movement of the ejection unit 60 in the main scanning direction is performed according to the movement speed distribution indicated by the movement speed distribution 7a, and the existence section of the substrate 10 in the main scanning direction (X-axis direction). The moving speed v1 of the discharge unit 60 at x1 to x2 is constant.

図7においては、基板10に形成された塗布膜の主走査方向の断面4bの形状は台形状であり、基板10の−X側の端部、すなわち主走査方向の座標x1の位置において塗布膜の膜厚は最も厚いdgであり、基板10上での主走査方向の座標が増加するにつれて、塗布膜の膜厚は、直線的に減少し、主走査方向の座標x2において最も薄くなっている。   In FIG. 7, the shape of the cross section 4b in the main scanning direction of the coating film formed on the substrate 10 is a trapezoidal shape, and the coating film is located at the end on the −X side of the substrate 10, that is, at the position of the coordinate x1 in the main scanning direction. The film thickness of the coating film is the thickest dg, and as the coordinate in the main scanning direction on the substrate 10 increases, the film thickness of the coating film decreases linearly and becomes the thinnest at the coordinate x2 in the main scanning direction. .

また、図9においては、塗布膜の主走査方向の断面4dは、主走査方向における座標x1〜x2の中央からやや+X側の位置において膜厚が最大値dgとなり、該位置から塗布膜のX座標が減少するにつれて膜厚は減少するとともに、該位置から塗布膜のX座標が増加するにつれて膜厚は減少している。なお、図7および図9において、膜厚dgは、塗布膜形成の本動作における所望の膜厚(基準の膜厚)となっている。   In FIG. 9, the cross section 4d of the coating film in the main scanning direction has a maximum film thickness dg at a position slightly on the + X side from the center of the coordinates x1 to x2 in the main scanning direction. The film thickness decreases as the coordinate decreases, and the film thickness decreases as the X coordinate of the coating film increases from the position. 7 and 9, the film thickness dg is a desired film thickness (reference film thickness) in the actual operation of forming the coating film.

図8および図10は、図7および図9にそれぞれ示された試行動作での塗布膜の膜厚分布の均一性が、改善手法1を適用した本動作においてそれぞれ改善された例を示す図であり、膜厚分布の均一性改善後における吐出部60の主走査方向への移動速度分布と、塗布膜の膜厚変動との関係をそれぞれ示している。   FIGS. 8 and 10 are diagrams showing examples in which the uniformity of the coating film thickness distribution in the trial operation shown in FIGS. 7 and 9 is improved in this operation using the improvement method 1, respectively. The graph shows the relationship between the movement speed distribution of the ejection unit 60 in the main scanning direction and the variation in the film thickness of the coating film after the uniformity of the film thickness distribution is improved.

図8において、移動速度分布7bは、本動作における吐出部60の移動速度分布を示している。移動速度分布7bのうち基板10の主走査方向の座標がx1〜x2となる区間の各位置における吐出部60の移動速度は、図7における吐出部60の移動速度分布および塗布膜の膜厚分布と、所望の膜厚dgとに基づいて、(1)式によって算出されている。そして、断面4b(図7)に示される膜厚が、基板上でのX座標が増加するにつれて直線的に減少していることに対応して、移動速度分布7bにおける基板10の上方区間についての吐出部60の移動速度分布は、基板上でのX座標が増加するにつれて速度v1から直線的に減少している。   In FIG. 8, the moving speed distribution 7b shows the moving speed distribution of the discharge part 60 in this operation. In the movement speed distribution 7b, the movement speed of the ejection unit 60 at each position in the section where the coordinates in the main scanning direction of the substrate 10 are x1 to x2 is the movement speed distribution of the ejection unit 60 and the coating film thickness distribution in FIG. And the desired film thickness dg is calculated by the equation (1). Then, corresponding to the fact that the film thickness shown in the cross section 4b (FIG. 7) linearly decreases as the X coordinate on the substrate increases, the upper section of the substrate 10 in the moving speed distribution 7b. The movement speed distribution of the discharge unit 60 linearly decreases from the speed v1 as the X coordinate on the substrate increases.

また、移動速度分布7bにおいては、吐出部60の加速区間および減速区間での移動速度分布と、基板10の上方区間での移動速度分布とは、区間の境界部において段差を生じないように設定される。   Further, in the moving speed distribution 7b, the moving speed distribution in the acceleration section and the deceleration section of the discharge unit 60 and the moving speed distribution in the upper section of the substrate 10 are set so as not to cause a step at the boundary of the section. Is done.

図8に太線によって示される断面4cは、膜厚の均一性が改善された塗布膜の断面である。断面4cの形状は、移動速度分布7bに対応して形成されており、塗布膜の膜厚は、主走査方向の全域にわたって、所望の膜厚dgに略等しくなっている。また、膜厚分布の比較のために試行動作での断面4b(斜線部)が本動作での断面4cに重ねて表示されている。   A cross section 4c indicated by a bold line in FIG. 8 is a cross section of the coating film with improved film thickness uniformity. The shape of the cross section 4c is formed corresponding to the movement speed distribution 7b, and the film thickness of the coating film is substantially equal to the desired film thickness dg over the entire region in the main scanning direction. Further, for comparison of the film thickness distribution, the section 4b (shaded portion) in the trial operation is displayed so as to overlap the section 4c in the main operation.

同様に、図10において、移動速度分布7cは、本動作における吐出部60の移動速度分布を示している。移動速度分布7cのうち基板10の主走査方向の座標がx1〜x2となる区間の各位置における吐出部60の移動速度は、図9における吐出部60の移動速度分布および塗布膜の膜厚分布と、所望の膜厚dgとに基づいて、(1)式によって算出されている。そして、断面4d(図9)に示される膜厚が、基板上でのX座標が増加するにつれて徐々に増加してピーク値dgとなった後、徐々に減少していることに対応して、移動速度分布7cにおける基板10の上方区間についての吐出部60の移動速度分布は、基板上でのX座標が増加するにつれて徐々に増加して最速の速度v1となった後、徐々に減少している。   Similarly, in FIG. 10, the moving speed distribution 7c shows the moving speed distribution of the discharge section 60 in the present operation. In the movement speed distribution 7c, the movement speed of the ejection unit 60 at each position in the section where the coordinates in the main scanning direction of the substrate 10 are x1 to x2 is the movement speed distribution of the ejection unit 60 and the coating film thickness distribution in FIG. And the desired film thickness dg is calculated by the equation (1). Then, the film thickness shown in the cross section 4d (FIG. 9) gradually increases as the X coordinate on the substrate increases to reach the peak value dg, and then gradually decreases. The movement speed distribution of the discharge section 60 in the upper section of the substrate 10 in the movement speed distribution 7c gradually increases as the X coordinate on the substrate increases to reach the fastest speed v1, and then gradually decreases. Yes.

また、移動速度分布7cにおいては、吐出部60の加速区間および減速区間での移動速度分布は、移動速度分布7bと同様に、基板10の上方区間での移動速度分布と、区間の境界部において段差を生じないように設定される。   Further, in the movement speed distribution 7c, the movement speed distribution in the acceleration section and the deceleration section of the discharge unit 60 is similar to the movement speed distribution 7b in the upper section of the substrate 10 and the boundary portion of the section. It is set so as not to cause a step.

図10に太線によって示された断面4eは、膜厚の均一性が改善された塗布膜の断面である。断面4eの形状は、移動速度分布7cに対応して形成されており、塗布膜の膜厚は、主走査方向の全域にわたって、所望の膜厚dgに略等しくなっている。また、膜厚分布の比較のために試行動作での断面4d(斜線部)が本動作での断面4eに重ねて表示されている。   A cross section 4e indicated by a bold line in FIG. 10 is a cross section of the coating film with improved film thickness uniformity. The shape of the cross section 4e is formed corresponding to the moving speed distribution 7c, and the film thickness of the coating film is substantially equal to the desired film thickness dg over the entire region in the main scanning direction. Further, for comparison of the film thickness distribution, the section 4d (shaded portion) in the trial operation is displayed so as to overlap the section 4e in the main operation.

上述したように、改善手法1によれば、試行動作における塗布膜の膜厚が基準値よりも薄い部分では、吐出部60の移動速度を試行動作時よりも遅くすることによって、該部分に塗布される塗布液の量を試行動作時よりも増加させ、逆に、試行動作における塗布膜の膜厚が基準値よりも厚い部分では、吐出部60の移動速度を試行動作時よりも速くすることによって、該部分に塗布される塗布液の量を試行動作時よりも減少させることが可能となるので、本動作において基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を試行動作時よりも改善することができる。   As described above, according to the improvement method 1, in the portion where the thickness of the coating film in the trial operation is thinner than the reference value, the moving speed of the discharge unit 60 is made slower than that in the trial operation, thereby applying the coating to the portion. The amount of the applied liquid is increased compared to the trial operation, and conversely, the moving speed of the discharge unit 60 is made faster than the trial operation in the portion where the coating film thickness in the trial operation is thicker than the reference value. This makes it possible to reduce the amount of the coating liquid applied to the portion as compared with the trial operation, so that the uniformity of the film thickness of the coating film formed on the substrate 10 in this operation is more than that during the trial operation. Can be improved.

なお、例えば、図3、図7〜図10の移動速度分布7a〜7cでは、位置(X座標)に対する吐出部60の移動速度の関係を表示しているが、時間軸に対する吐出部60の移動速度の関係を用いても良いことは言うまでもない。   For example, in the moving speed distributions 7a to 7c in FIGS. 3 and 7 to 10, the relationship of the moving speed of the discharge unit 60 to the position (X coordinate) is displayed, but the movement of the discharge unit 60 with respect to the time axis is displayed. Needless to say, the speed relationship may be used.

・改善手法2:
改善手法2では、吐出部60の主走査方向への移動速度が変動したとしても基板10上の各点毎の塗布液の吐出流量は変動しないという改善手法1での仮定を行うことなく、試行動作における吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との複数通りの組み合わせに基づいて、本動作において所望の膜厚を得るための吐出部60の移動速度を算出する。
・ Improvement method 2:
The improvement method 2 is a trial without assuming the improvement method 1 that the discharge flow rate of the coating liquid at each point on the substrate 10 does not change even if the moving speed of the discharge unit 60 in the main scanning direction changes. Based on a plurality of combinations of the movement speed of the discharge unit 60 in the operation and the film thickness of the coating film, the movement speed of the discharge unit 60 for obtaining a desired film thickness is calculated in this operation.

図6は、基板10上の一の点について、吐出部60の主走査方向への移動速度と、塗布膜の膜厚との関係を曲線8bとして例示する図である。曲線8b上の点9b、9c、および9dにおける吐出部60の移動速度と塗布膜の膜厚とは、試行動作において、該一の点において3通りの吐出部60の移動速度に対応してそれぞれ形成される塗布膜の膜厚データを取得することによってそれぞれ取得される。   FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the moving speed of the ejection unit 60 in the main scanning direction and the film thickness of the coating film as a curve 8b at one point on the substrate 10. In FIG. The moving speed of the discharge unit 60 and the film thickness of the coating film at points 9b, 9c, and 9d on the curve 8b correspond to the three moving speeds of the discharge unit 60 at the one point in the trial operation, respectively. Each is acquired by acquiring the film thickness data of the coating film to be formed.

曲線8b、すなわち、該一の点における吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係は、試行動作によって得られた点9b、9c、および9dに基づいて吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係を表現する関数をカーブフィッティングなどによって特定することによって取得される。そして、本動作において所望の膜厚dgを得るための吐出部60の移動速度vgは、特定された曲線8bによって算出される。従って、塗布装置20は、改善手法2を適用することによって基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を改善することができる。   The relationship between the curve 8b, that is, the moving speed of the discharge unit 60 at the one point and the film thickness of the coating film is based on the points 9b, 9c, and 9d obtained by the trial operation. And a function expressing the relationship between the thickness of the coating film and the thickness of the coating film is specified by curve fitting or the like. In this operation, the moving speed vg of the ejection unit 60 for obtaining a desired film thickness dg is calculated by the specified curve 8b. Therefore, the coating apparatus 20 can improve the uniformity of the thickness of the coating film formed on the substrate 10 by applying the improvement method 2.

なお、図6では、カーブフィッティングによって吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係を特定しているが、例えば、折れ線近似によって、該関係を特定したとしても本発明の有用性を損なうものではない、また、例えば、2つ点9bおよび9cでのデータに基づいて、吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係を直線近似することによって、本動作において所望の膜厚dgを得るための吐出部60の移動速度vgを算出したとしても本発明の有用性を損なうものではない。   In FIG. 6, the relationship between the moving speed of the ejection unit 60 and the thickness of the coating film is specified by curve fitting. However, even if the relationship is specified by, for example, broken line approximation, the usefulness of the present invention is determined. Further, for example, based on the data at the two points 9b and 9c, a linear approximation of the relationship between the moving speed of the discharge unit 60 and the film thickness of the coating film is desirable in this operation. Even if the moving speed vg of the discharge section 60 for obtaining the film thickness dg is calculated, the usefulness of the present invention is not impaired.

また、実際の塗布膜形成動作においては、吐出部60の移動速度が低下すると、配管部材80、81に対する変形の加速度が低下することなどによって、塗布液の吐出量が低下する場合もある。すなわち、吐出部60の主走査方向への移動速度と、塗布膜の膜厚との間に正の相関がある場合もある。ここで、改善手法2によれば、予め、吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係が反比例の関係、すなわち負の相関関係であるとの仮定を行うことなく吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係を取得することができる。従って、例えば、主走査ラインに沿った基板10の一の点についての吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚とが上述のように比例関係、すなわち、正の相関関係であったとしても、改善手法2を適用することによって試行動作における塗布膜の膜厚が基準値よりも薄い部分では、吐出部60の移動速度を試行動作時よりも速くすることによって、該部分に塗布される塗布液の量を試行動作時よりも増加させ、逆に、試行動作における塗布膜の膜厚が基準値よりも厚い部分では、吐出部60の移動速度を試行動作時よりも遅くすることによって、該部分に塗布される塗布液の量を試行動作時よりも減少させることが可能となるので、本動作において基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を試行動作時よりも改善することができる。   Further, in the actual coating film forming operation, when the moving speed of the discharge unit 60 decreases, the discharge rate of the coating liquid may decrease due to a decrease in the acceleration of deformation of the piping members 80 and 81. That is, there may be a positive correlation between the moving speed of the ejection unit 60 in the main scanning direction and the thickness of the coating film. Here, according to the improvement method 2, the ejection unit 60 is assumed in advance without assuming that the relationship between the moving speed of the ejection unit 60 and the film thickness of the coating film is an inversely proportional relationship, that is, a negative correlation. It is possible to acquire the relationship between the movement speed of the film and the film thickness of the coating film. Therefore, for example, it is assumed that the moving speed of the ejection unit 60 for one point of the substrate 10 along the main scanning line and the film thickness of the coating film have a proportional relationship, that is, a positive correlation as described above. However, by applying the improvement method 2, in a portion where the coating film thickness in the trial operation is thinner than the reference value, the moving speed of the discharge unit 60 is made higher than that in the trial operation to apply to the portion. By increasing the amount of the coating liquid compared to the trial operation, and conversely, in the portion where the coating film thickness in the trial operation is thicker than the reference value, the moving speed of the discharge unit 60 is made slower than that during the trial operation, Since the amount of the coating liquid applied to the portion can be reduced compared to the trial operation, the uniformity of the film thickness of the coating film formed on the substrate 10 in this operation is improved as compared to the trial operation. be able to.

<塗布装置20の動作について:>
次に、実施形態に係る塗布装置20の動作について説明する。図11および図12は、実施形態に係る塗布装置20の動作フローを説明する図である。
<About operation | movement of the coating device 20:>
Next, the operation of the coating apparatus 20 according to the embodiment will be described. 11 and 12 are diagrams for explaining the operation flow of the coating apparatus 20 according to the embodiment.

膜厚の均一性が改善された塗布膜を基板10上に形成する本動作を開始させる操作などに応答して、塗布装置20は本動作を開始し(ステップS100)、取得部86は、試行動作によって予め基板10に形成された塗布膜についての膜厚データを取得する(ステップS110)。次に、制御部90は、本動作における制御部90の移動速度データの算出処理を開始する(ステップS120)。   In response to an operation of starting the main operation for forming a coating film with improved film thickness uniformity on the substrate 10, the coating apparatus 20 starts the main operation (step S100), and the acquisition unit 86 performs a trial. Film thickness data is obtained for the coating film previously formed on the substrate 10 by the operation (step S110). Next, the control part 90 starts the calculation process of the moving speed data of the control part 90 in this operation | movement (step S120).

本動作における制御部90の移動速度データの算出処理において、制御部90は、先ず、取得部86を介して試行動作での基板10上の各点における吐出部60の移動速度データを取得する(ステップS121)とともに、予め記憶された所望の膜厚(膜厚の目標値)をRAMなどから読み取ることによって取得する(ステップS122)。   In the calculation process of the movement speed data of the control unit 90 in this operation, the control unit 90 first acquires the movement speed data of the ejection unit 60 at each point on the substrate 10 in the trial operation via the acquisition unit 86 ( Along with step S121), a desired film thickness (target value of film thickness) stored in advance is acquired by reading from RAM or the like (step S122).

次に、制御部90は、吐出部60の移動速度を算出する主走査ライン3を設定する(ステップS123)。なお、主走査ライン3の設定は、吐出部60の基板10に対する副走査方向の相対座標を指定することなどによって行われる。   Next, the control unit 90 sets the main scanning line 3 for calculating the moving speed of the ejection unit 60 (step S123). The main scanning line 3 is set by specifying relative coordinates in the sub-scanning direction of the ejection unit 60 with respect to the substrate 10.

処理対象の主走査ライン3が設定されると、制御部90は、試行動作での塗布膜の膜厚データおよび吐出部60の移動速度データに基づいて、主走査ライン3の各位置における試行動作での塗布膜の膜厚と、吐出部60の移動速度とを取得する(ステップS124)。   When the main scanning line 3 to be processed is set, the control unit 90 performs the trial operation at each position of the main scanning line 3 based on the coating film thickness data and the movement speed data of the ejection unit 60 in the trial operation. The film thickness of the coating film and the moving speed of the discharge section 60 are acquired (step S124).

次に、制御部90は、例えば、図3〜図10を参照して既述した改善手法1または改善手法2などを適用することによって、本動作において形成される塗布膜の膜厚の均一性を改善するための吐出部60の移動速度データを、主走査ライン3の各位置について算出し(ステップS125)、該移動速度データを、時刻に対する吐出部60の移動速度の関係を示す移動速度データに変換する(ステップS126)。   Next, the control unit 90 applies, for example, the improvement method 1 or the improvement method 2 described above with reference to FIGS. 3 to 10 to make the uniformity of the film thickness of the coating film formed in this operation. Speed data of the ejection unit 60 for improving the movement is calculated for each position of the main scanning line 3 (step S125), and the movement speed data is used to indicate the relationship of the movement speed of the ejection unit 60 with respect to time. (Step S126).

主走査ライン3についての移動速度データの算出処理が完了すると、制御部90は、移動速度データの算出対象となる主走査ライン3を変更し(ステップS127)、基板10上の全ての主走査ライン3についての吐出部60の移動速度データの算出処理が完了したか否かを確認する(ステップS128)。   When the calculation processing of the moving speed data for the main scanning line 3 is completed, the control unit 90 changes the main scanning line 3 that is the calculation target of the moving speed data (step S127), and all the main scanning lines on the substrate 10 are changed. 3 is checked whether or not the calculation process of the moving speed data of the ejection unit 60 for 3 is completed (step S128).

全ての主走査ライン3についての該算出処理が完了していなければ、制御部90は、処理をステップS125へと戻して、新たな主走査ライン3についての吐出部60の移動速度データの算出処理を行い、全ての主走査ライン3についての吐出部60の移動速度データの算出処理が完了していれば、制御部90は、処理をステップと129へと移す(ステップS128)。ステップS129において、制御部90は、本動作における吐出部60の移動速度データをRAMなどに記憶し、処理をステップS130に移す。   If the calculation processing for all the main scanning lines 3 has not been completed, the control unit 90 returns the processing to step S125 to calculate the movement speed data of the ejection unit 60 for the new main scanning line 3. If the calculation process of the moving speed data of the ejection unit 60 for all the main scanning lines 3 is completed, the control unit 90 moves the process to step 129 (step S128). In step S129, the control unit 90 stores the movement speed data of the ejection unit 60 in the main operation in a RAM or the like, and moves the process to step S130.

次に、制御部90は、本動作の制御を開始し、吐出部60の主走査方向の位置、および基板10に対する吐出部60の副走査方向での相対的な位置をそれぞれ初期化する(ステップS130)。   Next, the control unit 90 starts control of this operation, and initializes the position of the discharge unit 60 in the main scanning direction and the relative position of the discharge unit 60 in the sub-scanning direction with respect to the substrate 10 (step). S130).

吐出部60についての初期化が完了すると、制御部90は、試行動作における吐出流量の制御情報に基づいて吐出部60からの塗布液の吐出を開始し、算出された本動作についての吐出部60の移動速度データのうち主走査ライン3についての移動速度データに基づいて、吐出部60を往路方向に主走査する(ステップS140)。   When the initialization of the discharge unit 60 is completed, the control unit 90 starts discharging the coating liquid from the discharge unit 60 based on the discharge flow rate control information in the trial operation, and the discharge unit 60 for the calculated main operation. Based on the moving speed data for the main scanning line 3 among the moving speed data, the ejection section 60 is main-scanned in the forward direction (step S140).

吐出部60の往路方向への主走査が完了すると、制御部90は、基板10を吐出部60に対して副走査方向に所定量のステップ移動する処理を行い(ステップS150)、該ステップ移動が完了すると、算出された本動作についての吐出部60の移動速度データのうち該ステップ移動後の主走査ライン3についての移動速度データに基づいて、吐出部60を復路方向に主走査する(ステップS160)。吐出部60の復路方向への主走査が完了すると、制御部90は、基板10を吐出部60に対して副走査方向に所定量のステップ移動する処理を行う(ステップS170)。   When the main scanning in the forward direction of the discharge unit 60 is completed, the control unit 90 performs a process of moving the substrate 10 by a predetermined amount in the sub-scanning direction with respect to the discharge unit 60 (step S150). When completed, based on the movement speed data for the main scanning line 3 after the step movement of the calculated movement speed data of the ejection section 60 for the main operation, the ejection section 60 is main-scanned in the backward direction (step S160). ). When the main scanning in the backward direction of the ejection unit 60 is completed, the control unit 90 performs a process of moving the substrate 10 by a predetermined amount in the sub-scanning direction with respect to the ejection unit 60 (step S170).

次に、制御部90は、基板10上に塗布液の塗布膜を形成するために必要な所定ライン数の主走査ライン3についての主走査が完了したか否かを確認し(ステップS180)、必要な主走査が全て完了していれば、本動作を終了し、必要な主走査が全て完了していなければ、処理をステップS140に戻して、吐出部60の往路方向への主走査を開始する。   Next, the control unit 90 confirms whether or not the main scanning for the predetermined number of main scanning lines 3 necessary for forming the coating film of the coating solution on the substrate 10 is completed (step S180). If all necessary main scans have been completed, this operation is terminated. If all necessary main scans have not been completed, the process returns to step S140 to start main scan in the forward direction of the ejection unit 60. To do.

上述した動作によって、塗布装置20は、試行動作での塗布膜の膜厚データおよび吐出部60の移動速度データに基づいて、塗布膜の膜厚の均一性を改善するための吐出部60の移動速度データを算出し、本動作においては算出された移動速度データに基づいて吐出部60の移動制御を行うことによって、基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を試行動作時よりも改善することができる。   By the above-described operation, the coating apparatus 20 moves the ejection unit 60 to improve the uniformity of the coating film thickness based on the coating film thickness data and the movement speed data of the ejection unit 60 in the trial operation. By calculating the speed data and performing the movement control of the discharge unit 60 based on the calculated movement speed data in this operation, the uniformity of the film thickness of the coating film formed on the substrate 10 is more than in the trial operation. Can be improved.

<変形例について:>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
<About modification:>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.

例えば、上述した改善手法1および改善手法2においては、試行動作において、基板10の上方区間では吐出部60は等速度で移動されていた(図7および図9)。しかし、試行動作において該区間で吐出部60が等速で移動されていない場合であっても、上述した改善手法1または改善手法2などを適用することによって、本動作において基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を試行動作時よりも改善することができる。   For example, in the improvement method 1 and the improvement method 2 described above, in the trial operation, the ejection unit 60 was moved at a constant speed in the upper section of the substrate 10 (FIGS. 7 and 9). However, even if the ejection unit 60 is not moved at a constant speed in the section in the trial operation, it is formed on the substrate 10 in the present operation by applying the improvement method 1 or the improvement method 2 described above. The uniformity of the coating film thickness can be improved as compared with the trial operation.

また、上述した改善手法1および改善手法2においては、吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚との関係に基づいて吐出部60の移動速度を求めているが(図5および図6)、吐出部60の移動速度と、塗布膜の膜厚とから、吐出部からの塗布液に吐出流量を算出することで、算出された吐出流量と、吐出部60の移動速度との関係を特定し、該関係に基づいて、本動作において基板10に形成される塗布膜の膜厚の均一性を改善するための吐出部60の移動速度データを算出したとしても本発明の有用性を損なうものではない。   In the improvement method 1 and the improvement method 2 described above, the movement speed of the ejection unit 60 is obtained based on the relationship between the movement speed of the ejection unit 60 and the film thickness of the coating film (FIGS. 5 and 6). ) By calculating the discharge flow rate for the coating liquid from the discharge unit from the moving speed of the discharge unit 60 and the film thickness of the coating film, the relationship between the calculated discharge flow rate and the moving speed of the discharge unit 60 is obtained. Even if the moving speed data of the ejection unit 60 for improving the uniformity of the film thickness of the coating film formed on the substrate 10 in this operation is calculated based on this relationship, the usefulness of the present invention is impaired. It is not a thing.

また、上述した動作フローにおいては、各主走査ライン毎に吐出部60の移動速度データを求め、本動作においては各主走査ライン毎に対応した吐出部60の移動速度データによって吐出部60の主走査が行われているが、形成された塗布膜の副走査方向についての膜厚の変動が少ない場合や、塗布膜の膜厚の均一性についての要求仕様によっては、例えば、所定の主走査ラインについての吐出部60の主走査に係る制御を全ての主走査ラインに適用しても良い。   In the operation flow described above, the movement speed data of the ejection unit 60 is obtained for each main scanning line, and in this operation, the main speed of the ejection unit 60 is determined based on the movement speed data of the ejection unit 60 corresponding to each main scanning line. Although scanning is performed, depending on the required specifications for the uniformity of the coating film thickness, for example, a predetermined main scanning line may vary depending on the thickness of the coating film formed in the sub-scanning direction. The control related to the main scanning of the ejection unit 60 may be applied to all the main scanning lines.

また、試行動作における吐出部60の加速度と塗布膜の膜厚との関係、または吐出部60の加速度と塗布液の吐出流量との関係に基づいて、改善手法2と同様の手法によって本動作における塗布膜の膜厚均一性を改善するための吐出部60の加速度を算出し、さらに吐出部60の移動速度データを算出したとしても本発明の有用性を損なうものではない。例えば、試行動作において形成された塗布膜の膜厚が目標値よりも薄かった基板10上の所定部位について、吐出部60の加速度に着目した該手法で試行動作における制御データおよび膜厚データを処理した結果、該所定部位においては、吐出部60が所定の加速移動を行うことによって、塗布液にかかる慣性力などに起因した吐出流量の増加による膜厚の増加効果が、吐出部60の加速による吐出部60の該所定部位の通過時間の短縮による膜厚の減少効果を上回るという特性が得られた場合には、該所定部位については、吐出部60の移動速度を加速することによって塗布膜の膜厚を増加させ、所望の膜厚が得られることとなる。   Further, based on the relationship between the acceleration of the ejection unit 60 and the film thickness of the coating film in the trial operation, or the relationship between the acceleration of the ejection unit 60 and the ejection flow rate of the coating liquid, Even if the acceleration of the discharge unit 60 for improving the film thickness uniformity of the coating film is calculated and the movement speed data of the discharge unit 60 is further calculated, the usefulness of the present invention is not impaired. For example, the control data and the film thickness data in the trial operation are processed with respect to a predetermined portion on the substrate 10 where the film thickness of the coating film formed in the trial operation is thinner than the target value by using the technique focusing on the acceleration of the discharge unit 60. As a result, at the predetermined portion, the discharge unit 60 performs a predetermined acceleration movement, and thus the effect of increasing the film thickness due to the increase in the discharge flow rate due to the inertial force applied to the coating liquid is due to the acceleration of the discharge unit 60. When the characteristic of exceeding the effect of reducing the film thickness due to the shortening of the passage time of the predetermined portion of the discharge unit 60 is obtained, the coating portion of the coating film is accelerated by accelerating the moving speed of the discharge unit 60 for the predetermined portion. The desired film thickness can be obtained by increasing the film thickness.

なお、例えば、塗布装置20が、カウンタ用ガイド部70、カウンタ用スライダ74、および配管部材82を備えていないとしても、本発明の有用性を損なうものではない。   For example, even if the coating apparatus 20 does not include the counter guide portion 70, the counter slider 74, and the piping member 82, the usefulness of the present invention is not impaired.

2 膜厚データ
3 主走査ライン
4 塗布膜
5 等高線
10 基板
20 塗布装置
30 基板保持部
40 ガイド部
44 主走査駆動機構
50 可動塗布ユニット
52 スライダ
60 吐出部
64 ノズル
70 カウンタ用ガイド部
74 カウンタ用スライダ
80、81、82 配管部材
84 配管固定部
96 エア供給源
98 塗布液供給源
2 Film thickness data 3 Main scanning line 4 Coating film 5 Contour line 10 Substrate 20 Coating device 30 Substrate holding unit 40 Guide unit 44 Main scanning drive mechanism 50 Movable coating unit 52 Slider 60 Discharge unit 64 Nozzle 70 Counter guide unit 74 Counter slider 80, 81, 82 Piping member 84 Piping fixing part 96 Air supply source 98 Coating liquid supply source

Claims (5)

塗布液を吐出している吐出部を基板に対して相対移動させることによって該基板に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布装置であって、
基板に塗布液を吐出する吐出部と、
前記吐出部を前記基板に対して相対移動させる移動機構と、
前記吐出部と前記移動機構とを用いて試行的に形成された塗布膜の膜厚情報を取得する取得部と、
前記基板に対して相対移動中の前記吐出部の移動速度を前記膜厚情報に応じて変更する速度変更部と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
A coating apparatus that forms a coating film by applying a coating solution to a substrate by moving a discharge unit that discharges the coating solution relative to the substrate,
A discharge unit for discharging the coating liquid onto the substrate;
A moving mechanism for moving the ejection unit relative to the substrate;
An acquisition unit that acquires film thickness information of a coating film formed on a trial basis using the discharge unit and the moving mechanism;
A speed changing unit that changes a moving speed of the discharge unit in a relative movement with respect to the substrate according to the film thickness information;
A coating apparatus comprising:
請求項1に記載の塗布装置であって、
前記吐出部の移動速度と、前記塗布膜の膜厚との間に負の相関があり、
前記速度変更部は、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも厚い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも速くし、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも薄い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも遅くすることを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 1,
There is a negative correlation between the moving speed of the discharge part and the film thickness of the coating film,
The speed changing unit is configured to set a moving speed of the discharging unit for a portion of the substrate where the film thickness information is thicker than a reference film thickness, based on a moving speed of the discharging unit when the coating film is formed on a trial basis. And the moving speed of the discharge section is slower than the moving speed of the discharge section when the coating film is formed on a trial basis for a portion of the substrate where the film thickness information is thinner than a reference film thickness. A coating apparatus characterized by:
請求項1または請求項2に記載の塗布装置であって、
前記移動機構は、前記吐出部を前記基板に対して所定の往路方向と往路方向とに交互に相対移動させる主走査を行い、
前記吐出部は、前記主走査の往路と、復路とにおいて前記基板に前記塗布液を吐出し、
前記速度変更部は、前記主走査の往路における前記吐出部の移動速度の速度分布と、前記主走査の復路における前記吐出部の移動速度の速度分布とを、相互に異なるように設定することを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 1 or 2,
The moving mechanism performs main scanning in which the ejection unit is alternately moved relative to the substrate in a predetermined forward direction and a forward direction,
The ejection unit ejects the coating liquid onto the substrate in the forward path and the backward path of the main scanning,
The speed changing unit sets the velocity distribution of the movement speed of the ejection unit in the forward path of the main scanning and the velocity distribution of the movement speed of the ejection unit in the return path of the main scanning so as to be different from each other. A characteristic coating apparatus.
請求項1に記載の塗布装置であって、
前記吐出部の移動速度と、前記塗布膜の膜厚との間に正の相関があり、
前記速度変更部は、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも厚い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも遅くし、前記基板のうち前記膜厚情報が基準膜厚よりも薄い部分について、前記吐出部の移動速度を、前記塗布膜を試行的に形成したときの前記吐出部の移動速度よりも速くすることを特徴とする塗布装置。
The coating apparatus according to claim 1,
There is a positive correlation between the moving speed of the discharge unit and the film thickness of the coating film,
The speed changing unit is configured to set a moving speed of the discharging unit for a portion of the substrate where the film thickness information is thicker than a reference film thickness, based on a moving speed of the discharging unit when the coating film is formed on a trial basis. The moving speed of the discharge section is higher than the moving speed of the discharge section when the coating film is formed on a trial basis for a portion of the substrate where the film thickness information is thinner than the reference film thickness. A coating apparatus characterized by:
塗布液を吐出している吐出部を基板に対して相対移動させる所定の塗布装置を用いて該基板に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布方法であって、
前記塗布装置を用いて試行的に形成された塗布膜の膜厚情報を取得する取得工程と、
前記基板に対して相対移動中の前記吐出部の移動速度を前記膜厚情報に応じて変更する速度変更工程と、
を備えることを特徴とする塗布方法。
A coating method for forming a coating film by applying a coating solution to a substrate using a predetermined coating apparatus that moves a discharge unit that discharges the coating solution relative to the substrate,
An acquisition step of acquiring film thickness information of a coating film formed on a trial basis using the coating apparatus;
A speed changing step of changing the moving speed of the ejection unit in relative movement with respect to the substrate according to the film thickness information;
A coating method comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013191604A (en) * 2012-03-12 2013-09-26 Toray Eng Co Ltd Coating applicator

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