JP2012250206A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板が薄く大型化しても静電気により基板が割れるのを抑えることができる塗布装置を提供する。
【解決手段】基板を載置する石材製のステージと、前記ステージに載置された基板に対し相対的に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、を有しており、前記ステージの基板が載置される載置面には、載置された基板を前記載置面に吸着させる吸着溝が形成されており、この吸着溝にはアース接続された導電材が埋設されている構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、塗布液を吐出する塗布ユニットと基板とを相対的に移動させて、基板上に塗布膜を形成する塗布装置に関するものである。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス等からなる基板上にレジスト液等の塗布液が塗布されたもの（塗布基板という）が使用されている。この塗布基板は、塗布液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。この塗布装置は、基板を載置するステージと、塗布液を吐出する塗布ユニットとを有しており、塗布ユニットのスリットノズルから塗布液を吐出させながら、基板と塗布ユニットとを相対的に移動させることにより、均一厚さの塗布膜が形成された基板が形成されるようになっている。

この塗布装置のステージには、基板が載置される載置面に基板を吸着保持できるように構成されている。具体的には、載置面全体には吸着溝が格子状に形成されており、吸着溝内に形成された吸着孔と真空ポンプとが接続されている。そして、基板が載置面に載置された状態で真空ポンプを作動させると、吸着孔を通じて吸着溝全体に吸引力が発生し、基板を載置面に吸着保持することができる。そして、基板を吸着した状態で塗布動作が完了すると、吸着孔から空気を供給して吸着破壊させることにより吸着溝に発生していた吸引力を解除し、塗布基板がステージから排出される。

このように、吸着破壊によりステージに吸着された基板を剥離させると、基板とステージとの間に剥離帯電による静電気が発生する。そして、塗布動作において供給された基板を吸着保持し、塗布動作が終ると吸着破壊して基板を排出するという基板保持動作を繰り返すと、石材のステージにも静電気が蓄積される。その結果、吸着破壊を行っても静電気で基板がステージに張り付いた状態になるため、基板排出に伴う基板持ち上げの際に基板が割れてしまうという問題が生じる。従来の塗布装置では、この問題を回避するために、ステージにイオナイザーを設け、吸着孔から吸着破壊による空気の供給と同時にイオンを供給することにより、静電気の蓄積を緩和し基板が載置面に張り付くのを防止していた（下記特許文献１参照）。

特開２０００−２９４４７２

しかし、イオナイザーを使用してイオン供給を行っても基板が割れる問題を解消できないという問題があった。すなわち、イオナイザーは、イオンを発生する導体針がステージ内に設けられており、導体針で発生したイオンが吸着孔を通じて放出されることにより基板がイオン雰囲気に曝されて静電気が除去される構成であるため、ステージに設けられた複数の吸着孔に十分なイオンが供給されない場合には、十分な徐電効果を得ることができない。特に近年では、基板が薄く大型化しているため、基板の端部までイオンが行き渡らず、基板に帯電した静電気を除去しきれないことにより、基板持ち上げの際に基板が割れてしまうという問題が顕著になっていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、基板が薄く大型化しても静電気により基板が割れるのを抑えることができる塗布装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、基板を載置する石材製のステージと、前記ステージに載置された基板に対し相対的に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、を有しており、前記ステージの基板が載置される載置面には、載置された基板を前記載置面に吸着させる吸着溝が形成されており、この吸着溝にはアース接続された導電材が配設されていることを特徴としている。

上記塗布装置によれば、吸着溝にアース接続された導電材が配設されているため、剥離帯電によりステージに蓄積された静電気を導電材を通じて逃がすことができる。そして、吸着溝はステージのほぼ全面に設けられており、この吸着溝全体に導電材を設けることにより、ステージに載置される基板の端部に発生する静電気を導電材を通じて逃がすことができる。したがって、基板端部まで十分に徐電できなかった従来に比べて、基板が薄く大型化しても基板端部に発生する静電気を除去することができ、基板が割れるのを抑えることができる。

また、前記吸着溝には、載置された基板の端部位置に該当する部分に、吸着溝を埋める封止部材が設けられており、この封止部材は、ステージの載置面と同じ高さに形成されており、吸着溝内の導電材は前記封止部材を介してアース接続されている構成としてもよい。

この構成によれば、基板が載置された吸着溝は、基板の端部位置の封止部材により密封空間として形成されるため、吸引溝にロスなく吸引力を発生させ、基板を載置面に吸着させることができる。そして、吸着溝に配置される導電材が封止部材を介してアースされるため、吸引力を低下させることなくステージに蓄積される静電気を逃がすことができる。

本発明の塗布装置によれば、基板が薄く大型化しても静電気により基板が割れるのを抑えることができる。

本発明の一実施形態における塗布装置の外観を概略的に示す斜視図である。 上記塗布装置におけるステージの載置面を示す図である。 上記載置面の一部を拡大した図である。 上記ステージの側面図である。 図３におけるＡ−Ａ断面図である。 他の実施形態における載置面の一部を拡大した図である。

図１は、本発明の一実施形態における塗布装置の外観を概略的に示す斜視図である。

塗布装置１は、基板１０上に薬液やレジスト液等の液状物（以下、塗布液と称す）の塗布膜を形成するものであり、基台２と、基板１０を載置するためのステージ２１と、このステージ２１に対し特定方向に移動可能に構成される塗布ユニット３０とを備えている。そして、ステージ２１に基板１０が供給されると、基板１０上を塗布ユニット３０が移動し、塗布ユニット３０から塗布液が吐出されると基板１０上に均一厚さの塗布膜が形成される。

なお、以下の説明では、この塗布ユニット３０が移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

塗布ユニット３０は、基板１０上に塗布液を吐出して塗布膜を形成するものである。この塗布ユニット３０は、図１に示すように、基台２と連結される脚部３１とＹ軸方向に延びる口金部３４とを有しており、基台２上をＹ軸方向に跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。具体的には、基台２のＹ軸方向両端部分にはそれぞれＸ軸方向に延びるレール２２が設けられており、脚部３１がこのレール２２にスライド自在に取り付けられている。そして、脚部３１にはリニアモータ３３が取り付けられており、このリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０がＸ軸方向に移動し、任意の位置で停止することができる。

また、塗布ユニット３０の脚部３１には、図２に示すように、塗布液を塗布する口金部３４が取り付けられている。具体的には、この脚部３１にはＺ軸方向に延びるレール３７と、このレール３７に沿ってスライドするスライダ３５が設けられており、これらのスライダ３５と口金部３４とが連結されている。そして、スライダ３５にはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータを駆動制御することにより、スライダ３５がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、口金部３４が、ステージ２１に保持された基板１０に対して接離可能に支持されている。

口金部３４は、塗布液を吐出して基板１０上に塗布膜を形成するものである。この口金部３４は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット３０の走行方向とほぼ直交するように設けられている。この口金部３４には、ステージ２１と対向する面に長手方向に延びるスリットノズルが形成されており、口金部３４に供給された塗布液がスリットノズルから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリットノズルから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット３０をＸ軸方向に走行させることにより、スリットノズルの長手方向に亘って基板１０上に一定厚さの塗布膜が形成されるようになっている。

また、基台２には、その中央部分にステージ２１が配置されている。このステージ２１は、搬入された基板１０を載置するものである。ステージ２１は、石材製の直方体形状に形成されており、基板を載置させる載置面２１ａがほぼ平坦状に形成されている。

ステージ２１には、基板１０を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。具体的には、ステージ２１の載置面２１ａには複数のピン孔４１が形成されており、このピン孔４１にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン（不図示）が埋設されている。すなわち、ステージ２１の表面からリフトピンを突出させた状態で基板１０が搬入されるとリフトピンの先端部分が基板１０に当接して基板１０を保持することができる。そして、その状態からリフトピンを下降させてピン孔４１に収容させることにより、基板１０をステージ２１の載置面２１ａに載置することができるようになっている。

また、このステージ２１には、基板保持手段が設けられており、この基板保持手段により基板１０が保持されるようになっている。基板保持手段は、ステージ２１の載置面２１ａに形成される複数の吸着孔５１と吸着溝５２とで形成されており、この吸着孔５１と吸着溝５２に吸引力を発生させることにより基板を載置面２１ａに吸着させて保持することができるようになっている。

ここで、図３は、ステージ２１における載置面２１ａの拡大図の一部であり、図４は、ステージ２１の側面図、図５は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。図３〜図５に示すように、吸着溝５２は、所定の深さで形成される溝であり、図５に示す例では断面矩形状に形成されている。また、吸着溝５２は、直線状に形成されており、それぞれの吸着溝５２の端部は、ステージ２１の端部まで連続して設けられている。そして、吸着溝５２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に複数本ほぼ等間隔で配置されている。すなわち、ステージ２１の載置面２１ａ全体に亘って格子状に配置されている。

また、吸着溝５２が交差する部分には、吸着溝５２の幅よりも大きな経を有する吸着孔５１が設けられており、この吸着孔５１と図示しない真空ポンプ及びコンプレッサー等の吸排気ユニットとが配管を通じて連結されている。そして、その配管に設けられた吸気弁を開くと、吸着孔５１に吸引力が発生し、吸着溝５２全体に亘って吸引力が発生する。また、配管に設けられた圧空弁を開くと吸着孔５１に空気が供給され、吸着溝５２の吸引力が解除される（吸着破壊）。これにより、ステージ２１の載置面２１ａに基板１０が載置された状態で圧空弁を閉じ吸気弁を開くと、吸着溝５２全体に吸引力が発生し基板１０が載置面２１ａに吸着保持される。そして、この状態から吸気弁を閉じて圧空弁を開くと載置面２１ａと基板１０との間に空気が供給されることにより吸着溝５２の吸引力が解除され、保持状態であった基板１０が載置面２１ａから解放される。

また、吸着孔５１には、導電材６０が設けられている。この導電材６０は、ステージ２１に蓄積された静電気を逃がすためのものである。本実施形態では、導電材６０として、導電性のワイヤーが用いられている。すなわち、図５に示すように、導電性ワイヤー６１が吸着溝５２の底面部分に配置されており、格子状に配置された吸着溝５２全体に亘って導電性ワイヤー６１が設けられている。具体的には、直線状の吸着溝５２に対して１本の導電性ワイヤー６１が配置されており、吸着溝５２同士が交差する部分では、導電性ワイヤー６１も互いに交差する状態で配置されている。なお、吸着溝５２が交差する部分には吸着孔５１が形成されているが、上述のように吸着孔５１は吸着溝５２幅よりも大きく形成されており、導電性ワイヤー６１は吸着溝５２幅よりも小さいため、吸着孔５１上で導電性ワイヤー６１が交差した状態であっても吸着孔５１における吸引及び排気は十分に行えるようになっている。

また、これらの導電材６０は、アース接続されている。具体的には、ステージ２１に配置されたすべての導電性ワイヤー６１は、ステージ２１の端部における吸着溝５２から取り出され、工場内に接地されているアースの取れる部分に接続されている。これにより、ステージ２１に蓄積された静電気をアースに逃がすことができる。すなわち、基板保持機構により基板１０の吸着動作及び吸着破壊を繰り返すことにより、石材製のステージ２１に静電気が蓄積する。この蓄積した静電気はステージ２１の載置面２１ａから導電性ワイヤー６１を通じてアースに逃がすことができる。

また、吸着溝５２には、吸引力低下を防止する封止部材７０が設けられている。この封止部材７０は、例えば接着剤であり、各吸着溝５２に充填されている。具体的には、導電性ワイヤー６１が存在する状態で隙間なく充填されており、かつ、その上面は、載置面２１ａと同じ高さで平面状に形成されている。そして、これらの封止部材７０は、載置面２１ａに基板１０が載置された状態で基板１０の端部位置付近に位置するように設けられている。すなわち、封止部材７０は、載置される基板１０の大きさに合わせて基板１０の端部位置に位置するすべての吸着溝５２に設けられている。これにより、載置面２１ａに基板１０が載置された状態では、基板１０が載置される領域における吸着溝５２は、基板１０及び封止部材７０によって密封空間Ｓとして形成される。したがって、載置面２１ａに基板１０を載置した状態で吸着孔５１に吸引力を発生させると、基板１０が載置される領域における吸着溝５２全体に吸引力がロスすることなく発生することにより、基板１０を載置面２１ａに安定して吸着保持させることができる。

上記実施形態における塗布装置によれば、吸着溝５２にアース接続された導電材６０が埋設されているため、剥離帯電によりステージ２１に蓄積された静電気を導電材６０を通じて逃がすことができる。そして、吸着溝５２はステージ２１のほぼ全面に設けられており、この吸着溝５２全体に導電材６０を設けることにより、ステージ２１に載置される基板１０の端部に発生する静電気を導電材６０を通じて逃がすことができる。したがって、基板１０端部まで十分に徐電できなかった従来に比べて、基板１０が薄く大型化しても基板１０端部に発生する静電気を除去することができ、基板１０が割れるのを抑えることができる。

また、上記実施形態では、導電材６０として導電性ワイヤー６１を用いる例について説明したが、導電性の接着剤を用いるものであってもよい。この場合であっても、ステージ２１に蓄積された静電気を導電性の接着剤を通じてアースに逃がすことができる。具体的には、図６に示すように、吸着溝５２に一定量の導電性の接着剤６２が塗布されている。導電性接着剤６２は、吸着溝５２の約半分の深さまで充填されており、吸着溝５２全体に亘って連続状になるように設けられている。そして、載置される基板１０の端部に相当する部分には、封止部材７０が設けられており、この封止部材７０は、吸着溝５２の深さを満たす量の非導電性の接着剤で構成されている。すなわち、吸着溝５２の約半分の深さまで充填された導電性接着剤６２の上に封止部材７０としての接着剤が載置面２１ａの面位置まで充填されている。そして、吸着溝５２の端部がアース接続される。このような構成であっても、ステージ２１に蓄積された静電気を導電性接着剤６２を通じて逃がすことができる。なお、この実施形態では、封止部材７０について導電性接着剤６２と非導電性の接着剤とを積層したものを例に説明したが、導電性接着剤６２のみで吸着溝５２の深さを全て満たすもので形成してもよい。

また、上記実施形態では、吸着溝５２が断面矩形状のものについて説明したが、断面三角形状のものや台形状のものであってもよく、特に限定されない。仮に、底面部が幅狭になる形状とした場合には、導電性ワイヤー６１が吸着溝５２で固定されるため安定して配置される。

また、上記実施形態では、導電材６０としての導電性ワイヤー６１が吸着溝５２の底面部上に設けられる例について説明したが、底面部に配設されていればよく、導電性ワイヤーを底面部に所定量埋め込んで配設したものであってもよい。

また、上記実施形態では、封止部材７０として接着剤を用い導電性ワイヤー６１を吸着溝５２に埋める例について説明したが、封止部材７０を弾性変形可能な導電性の接続部材を用いるものであってもよい。そして、この導電性の接続部材に導電性ワイヤー６１を連結し、その対向面側にアース接続された被覆導線を接続する。このような構成であっても、ステージ２１に蓄積された静電気を導電性ワイヤー６１、導電性接続部材、被覆導線を通じてアースに逃がすことができる。そして、弾性変形可能であるため、吸着溝５２のどの位置でも取付けることができる。これにより、生産される基板の大きさに合わせて封止部材７０の位置を適宜変更することができる。

また、上記実施形態では、全ての導電材６０がアース接続される例について説明したが、ステージ２１に配置された導電材６０を１本にまとめ、まとめた導電材６０のみをアース接続する構成であってもよい。例えば、ステージ２１の最外周に導電材６０が配置されたダミー溝をすべての吸着溝５２と交差するように形成し、吸着溝５２に配置された導電材６０すべてをダミー溝の導電材６０に導通させる。そして、ダミー溝の導電材６０のみをアース接続させる。このような構成であっても吸着溝５２の導電材６０をアース接続させることができる。

１ 塗布装置
１０ 基板
２１ ステージ
３０ 塗布ユニット
３４ 口金部
５１ 吸着孔
５２ 吸着溝
６０ 導電材
７０ 封止部材

Claims (2)

1. 基板を載置する石材製のステージと、
   前記ステージに載置された基板に対し相対的に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、
   を有しており、
   前記ステージの基板が載置される載置面には、載置された基板を前記載置面に吸着させる吸着溝が形成されており、この吸着溝にはアース接続された導電材が配設されていることを特徴とする塗布装置。
2. 前記吸着溝には、載置された基板の端部位置に該当する部分に、吸着溝を埋める封止部材が設けられており、この封止部材は、ステージの載置面と同じ高さに形成されており、吸着溝内の導電材は前記封止部材を介してアース接続されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。

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