JP2014057930A - Coating device and operation method of coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、平板状の塗布対象物に対し液体材料を塗布する塗布装置に関し、特に、当該塗布装置を待機状態から復帰させる際の動作制御に関する。 The present application relates to a coating apparatus that applies a liquid material to a flat coating target, and more particularly, to operation control when the coating apparatus is returned from a standby state.
例えば、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を当該表示装置用のガラス基板上に設定された塗布対象領域に塗布する場合などにおいては、多数のノズルから塗布液を同時に吐出させつつ塗布対象物とノズルとを相対移動させることにより塗布対象物に塗布液をストライプ状に塗布する塗布装置が、広く用いられる(例えば、特許文献1参照)。 For example, in the manufacture of an organic EL display device using an organic EL (Electro Luminescence) material, a fluid material containing the organic EL material is applied to a coating target region set on the glass substrate for the display device. Is widely used as a coating apparatus that applies a coating liquid to a coating object in a stripe shape by relatively moving the coating object and the nozzle while simultaneously discharging the coating liquid from a large number of nozzles (for example, Patent Document 1). reference).
特許文献1に開示されたような従来の塗布装置においては、通常、塗布動作を行わない間(待機時)も、ノズルから塗布液を吐出する状態が維持される。これは、仮に吐出を停止した場合に生じる、塗布液がノズル内部で乾燥することによるノズルの目詰まりや、ノズルの先端部付近に塗布液が付着することによる液柱崩壊(液柱の形成が断続する現象)の発生を避けるためである。
In the conventional coating apparatus as disclosed in
ただし、この場合、吐出される塗布液は使用されないので、吐出される塗布液の量は、液柱崩壊が生じない範囲で出来るだけ抑制される必要がある。 However, in this case, since the discharged coating liquid is not used, the amount of the discharged coating liquid needs to be suppressed as much as possible within a range where the liquid column does not collapse.
一方で、新たな塗布処理動作を行うには、吐出量を抑制した待機状態から塗布処理可能な状態へと塗布装置を復帰させる必要があるが、係る復帰に時間を要すると生産性が低下する。 On the other hand, in order to perform a new coating processing operation, it is necessary to return the coating apparatus from a standby state in which the discharge amount is suppressed to a state where coating processing is possible. However, if time is required for such recovery, productivity decreases. .
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、待機状態における塗布液の吐出量を低減しつつ、待機状態から塗布処理の開始までの復帰が早い塗布装置を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a coating apparatus that can quickly return from the standby state to the start of the coating process while reducing the discharge amount of the coating liquid in the standby state.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置であって、基板を保持する保持部と、塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、前記塗布液を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された前記塗布液に対し圧力を加えることで塗布液流路を通じて前記ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給部と、を備え、前記基板に対する前記塗布液の塗布は、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御した後、前記塗布液流路の開度を一定に保った状態で前記ノズルから前記塗布液を連続的に吐出させつつ前記基板の上方において前記ノズルを移動させることにより行い、前記塗布液の塗布の終了後、新たな塗布を行うまでの待機時においては、前記塗布液流路の開度を前記塗布液の塗布時と同じに保ったまま、前記ノズルからの前記塗布液の連続的な吐出状態を保ちつつ前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時よりも抑制し、前記新たな塗布は、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時と同じに戻した後、再び、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御したうえで行う、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の塗布装置であって、前記塗布液流路を流れる塗布液の流量を測定する流量測定部と、前記塗布液流路の開度を規定する開度規定部と、前記流量測定部における前記塗布液の流量の測定結果に基づいて前記開度規定部における前記塗布液流路の開度を制御する開度制御部と、を備え、前記基板に対する前記塗布液の塗布は、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記開度制御部が前記開度規定部における前記塗布液流路の開度を制御した後、前記開度制御部による前記開度規定部の制御を停止させて前記塗布液流路の開度を一定に保った状態で前記ノズルから前記塗布液を連続的に吐出させつつ前記基板の上方において前記ノズルを移動させることにより行い、前記塗布液の塗布の終了後、新たな塗布を行うまでの待機時においては、前記開度制御部による前記開度規定部の制御を停止させることで前記塗布液流路の開度を前記塗布液の塗布時と同じに保ったまま、前記ノズルからの前記塗布液の連続的な吐出状態を保ちつつ前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時よりも抑制し、前記新たな塗布は、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時と同じに戻した後、再び、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記開度制御部が前記開度規定部における前記塗布液流路の開度を制御したうえで行う、ことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the coating apparatus according to the first aspect, wherein a flow rate measuring unit that measures a flow rate of the coating liquid flowing through the coating liquid channel and an opening that defines an opening degree of the coating liquid channel. An opening degree control unit that controls the opening degree of the coating liquid flow path in the opening degree defining part based on the measurement result of the flow rate of the coating liquid in the flow rate measurement part, and for the substrate The application liquid is applied after the opening degree control unit controls the opening degree of the application liquid flow path in the opening degree defining part so that the flow rate of the application liquid substantially matches a predetermined target value. The nozzle is disposed above the substrate while the coating liquid is continuously discharged from the nozzle while the control of the opening degree defining unit by the degree control unit is stopped and the opening degree of the coating liquid channel is kept constant. Is performed, and after the application of the coating liquid, During standby until a new application is performed, the opening degree of the coating liquid channel is kept the same as that during the application of the coating liquid by stopping control of the opening degree defining unit by the opening degree control unit. While maintaining the continuous discharge state of the coating liquid from the nozzle, the pressure applied to the coating liquid in the coating liquid supply unit is suppressed more than that during the coating, and the new coating is applied to the coating liquid supply unit. After the pressure applied to the coating liquid is returned to the same as that at the time of coating, the opening degree control unit re-applies the application at the opening degree defining unit so that the flow rate of the coating liquid substantially coincides with a predetermined target value. It is characterized by controlling the opening of the liquid flow path.
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、前記待機時においては、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を塗布時の0.75倍以上の範囲に抑制する、ことを特徴とする。
Invention of
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の塗布装置であって、前記ノズルに接続され、前記ノズル移動機構による前記ノズルの移動に追従して変形する塗布液供給チューブ、を備え、前記塗布液供給チューブが前記塗布液流路の一部を構成する、ことを特徴とする。
Invention of Claim 4 is a coating device in any one of
請求項5の発明は、ノズルを移動させつつ前記ノズルから塗布液を吐出して基板に塗布液を塗布する塗布装置の動作方法であって、前記ノズルに対する前記塗布液の供給は、塗布液流路を通じて前記ノズルと接続された貯留部に貯留されてなる前記塗布液に対し圧力を加えることで行い、前記基板に対する前記塗布液の塗布は、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御した後、前記塗布液流路の開度を一定に保った状態で前記ノズルから前記塗布液を連続的に吐出させつつ前記基板の上方において前記ノズルを移動させることにより行い、前記塗布液の塗布の終了後、新たな塗布を行うまでの待機時においては、前記塗布液流路の開度を前記塗布液の塗布時と同じに保ったまま、前記ノズルからの前記塗布液の連続的な吐出状態を保ちつつ前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時よりも抑制し、前記新たな塗布は、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時と同じに戻した後、再び、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御したうえで行う、ことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is an operating method of a coating apparatus that applies a coating liquid onto a substrate by discharging a coating liquid from the nozzle while moving the nozzle, and the supply of the coating liquid to the nozzle Applying pressure to the coating liquid stored in a reservoir connected to the nozzle through a path, and applying the coating liquid to the substrate substantially matches the flow rate of the coating liquid with a predetermined target value. After controlling the opening degree of the coating liquid channel so that the opening degree of the coating liquid channel is kept constant, the coating liquid is continuously discharged from the nozzle while the opening degree of the coating liquid channel is kept constant. This is performed by moving the nozzle, and after the application of the coating liquid is completed and in a standby state until a new application is performed, the opening degree of the coating liquid channel is kept the same as that during the application of the coating liquid. Before from the nozzle The pressure applied to the coating liquid in the coating liquid supply unit is kept lower than that during the coating while maintaining a continuous discharge state of the coating liquid, and the new coating is applied to the coating liquid in the coating liquid supply unit Is performed after the opening degree of the coating liquid flow path is controlled so that the flow rate of the coating liquid substantially coincides with a predetermined target value.
請求項1ないし請求項5の発明によれば、塗布処理終了後の待機状態における塗布液の吐出量を低減しつつ、待機動作から新たな塗布の開始までの復帰が早い塗布装置が実現される。 According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to realize a coating apparatus that can quickly return from the standby operation to the start of a new coating while reducing the discharge amount of the coating liquid in the standby state after the coating process is completed. .
特に、請求項3の発明によれば、液柱崩壊を生じさせることなく、待機状態における塗布液の吐出量の低減を実現できる。
In particular, according to the invention of
<塗布装置の概略構成>
図1および図2は、それぞれ、本実施の形態に係る塗布装置1の概略的な構成を示す平面図および正面図である。本実施の形態に係る塗布装置1は、平面視で矩形状の基板100に対して、用途に応じた所定の塗布液を塗布する装置である。
<Schematic configuration of coating apparatus>
FIG. 1 and FIG. 2 are a plan view and a front view showing a schematic configuration of a
図1および図2に示すように、塗布装置1は、基板100を保持する基板保持部10と、基板保持部10を移動させることで基板100を移動させる基板移動機構11と、基板保持部10に保持された基板100の塗布対象面100sに塗布液を塗布するための塗布ヘッド20と、塗布ヘッド20を水平面内において往復自在に移動させるヘッド移動機構21と、塗布液が貯留される塗布液貯留部である加圧タンク24と、塗布装置1の各構成要素の動作を制御する制御部8とを、主として備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、以下においては、塗布ヘッド20の往復移動方向を主走査方向とし、水平面内において主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。また、図1および図2においては、主走査方向をX軸方向とし、副走査方向をY軸方向とし、鉛直方向(上下方向)をZ軸方向とする右手系のXYZ座標を付している(図3および図4においても同様)。
In the following, the reciprocating direction of the
本実施の形態においては、基板100が有機EL表示装置用のガラス基板であり、塗布装置1が、係る基板100に対して揮発性の溶媒や発光材料としての有機EL材料を含む塗布液を塗布する場合を対象として、説明を行う。係る場合において、基板100の塗布対象面100sには、複数の直線状の塗布対象領域が所定のピッチ(例えば、100μm〜150μm)で設定されてなり、かつ、それぞれの塗布対象領域は、一対の隔壁(図示せず)に挟まれて区画された溝部として設けられてなるとする。ただし、隔壁を設ける態様は必須のものではなく、隔壁がなく一様に平坦な塗布対象面100sに塗布対象領域が設定され、係る塗布対象領域に対し塗布液の塗布が行われる態様であってもよい。
In the present embodiment, the
ただし、塗布装置1は、電子機器用その他、種々の用途のガラス基板や他の材質の基板を塗布対象とすることも可能である。係る場合、基板の種類や用途に応じた塗布液が適宜に選択されて塗布される。
However, the
基板保持部10は、その上面10sに基板100を略水平姿勢にて保持する載置部である。図1および図2に示すように、基板100は、塗布対象面100sがz軸正方向を向くように、かつ、塗布対象領域の延在方向が主走査方向であるX軸方向と合致するように、基板保持部10に載置される。
The
基板移動機構11は、X軸方向に所定間隔をあけて設けられ、Y軸方向に沿って延在する2本の(一対の)レール12と、レール12によって案内されることでY軸方向に移動自在とされてなる基台13と、基台13の上面に設けられ、基板保持部10を支持するとともに水平面内で回転可能とされてなる回転台14とを備える。
The
基板保持部10は、基台13がY軸方向に移動することで、副走査方向であるY軸方向に移動可能となっている。また、基板保持部10は、回転台14が鉛直方向(Z軸方向)を軸にして所定範囲で回転することにより、水平面内で回転可能とされてなる。
The
塗布ヘッド20は、加圧タンク24に貯留された塗布液を連続的に吐出するための複数のノズル23を備える。複数のノズル23は、先端を鉛直下方(Z軸負方向)に向けた状態で副走査方向に関して等間隔に並べられて、塗布ヘッド20に搭載されている。また、詳細は後述するが、加圧タンク24とそれぞれのノズル23との間は、塗布液供給チューブ64その他の配管類によって接続されてなる。なお、図1に示すように、塗布液供給チューブ64は、ノズル23との接続部分近傍を除いて1つに束ねられている。以降、複数の塗布液供給チューブ64および後述するエア供給チューブを束ねた状態のものをチューブ群26と称する。
The
なお、本実施形態では、塗布ヘッド20が5個のノズル23を搭載している場合を例示しているが、塗布ヘッド20におけるノズル23の搭載数はこれに限られるものではなく、少なくとも1以上のノズル23が塗布ヘッド20に搭載されていればよい。また、それぞれのノズル23は、必ずしも等間隔に並べられていなくてもよい。
In the present embodiment, the case where the
図3は、塗布ヘッド20が主走査方向を移動することによって塗布液が塗布された基板100を概略的に示す平面図である。塗布装置1においては、ヘッド移動機構21の作用によって塗布ヘッド20が主走査方向を移動する都度、すなわち、X軸方向に関して基板100の一方端部側から他方端部側へと移動する都度、それぞれのノズル23から対応する塗布対象領域に対して塗布液が連続的に吐出され、当該塗布対象領域に対する塗布が行われる。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the
より詳細に言えば、ノズル23の先端から鉛直下方に向けて塗布液が吐出されることで形成される塗布液の流れ(液柱)が連続的に形成される状態を保ちつつ、塗布ヘッド20を移動させることによって液柱の先端の塗布対象面における到達位置を移動させることで、直線状の塗布対象領域に対する塗布液の塗布が実現される。
More specifically, the
図3に示すように、本実施の形態の場合であれば、塗布ヘッド20が主走査方向に移動する都度、5つの塗布対象領域に対する塗布が行われ、5つの塗布膜がストライプ状に形成される。
As shown in FIG. 3, in the case of the present embodiment, every time the
より詳細には、塗布装置1は、X軸方向における基板保持部10の両側端部に隣接する態様にて2つの受液部17、18を備えており、基板100に対する塗布壁の塗布は、一方の受液部17と他方の受液部18との間で、塗布ヘッド20を移動させることによって行われる。受液部17、18は、ノズル23の移動経路に対応する位置に、開口部を有しており、該開口部によってノズル23から基板100の表面外に吐出した塗布液を受け止めて、その内部に貯留できるようになっている。受液部17、18に貯留された塗布液は、廃棄される態様であってもよいし、適宜に回収されて再利用される態様であってもよい。
More specifically, the
なお、上述した塗布ヘッド20の移動に好適に追随すべく、チューブ群26を構成するそれぞれの塗布液供給チューブ64等は、可撓性のある素材によって構成されてなる。
In order to suitably follow the movement of the
制御部8は、いずれも図示を省略する、CPU、ROMなどのプログラム記憶媒体、RAMなどがバス接続された、一般的なコンピューターで構成されてなる。塗布装置1においては、ROMなどの記憶媒体に格納されたプログラムが読み出されてCPUにおいて実行されることで、各部の動作が、制御部8によって制御される。これにより、塗布装置1における塗布処理動作が実現される。好ましくは、制御部8は、図示しない入力手段を介したオペレータからの指示入力に応じて、各構成要素の制御内容を適宜変更できるように構成される。制御部8とその制御対象たる塗布装置1の構成要素との間の出来的な接続は、有線によるものであってもよいし、無線によるものであってもよい。
The control unit 8 is configured by a general computer, which is not shown in the figure, and is connected to a program storage medium such as a CPU and a ROM, a RAM, and the like by a bus. In the
好ましくは、塗布装置1は、基板保持部10の上方に一対の撮像部15を備える。撮像部15は、基板100の塗布対象面100sにあらかじめ形成されてなる図示しないアライメントマークを撮像するために、基板100の塗布対象面100sにおけるアライメントマークの形成位置に対応させて設けられる。図1および図2においては、塗布対象面100sのX軸方向の両端部にアライメントマークが形成されてなることに対応させて、撮像部15を、基板保持部10の上方において、X軸方向に互いに離間して配置した場合を例示している。撮像部15は、例えばCCDカメラを含んで構成されている。
Preferably, the
<塗布ヘッドの移動の詳細>
次に、ヘッド移動機構21による塗布ヘッド20の移動態様について、より詳細に説明する。図4は、ヘッド移動機構21の構成要素をYZ平面で切断して示した概略断面図である。ヘッド移動機構21は、X軸方向に延在する一対のガイド部22を備える。また、ヘッド移動機構21は、略直方体状のスライダー31を備える。スライダー31には、X軸方向に貫通する2つの貫通孔32がY軸方向に離間させて設けられており、各貫通孔32にガイド部22がそれぞれ遊挿されている。
<Details of application head movement>
Next, the movement mode of the
加えて、スライダー31には、図1に示すエア供給源25からチューブ群26に併せて束ねられたエア供給チューブを介して所定圧力のエアが供給されるようになっている。該エアは、図4において矢印A1にて示すように、貫通孔32の内周面に設けられた複数の噴出孔32hからガイド部22の外周面に向けて噴出される。これにより、スライダー31とガイド部22とは互いに非接触な状態を保っている。
In addition, air of a predetermined pressure is supplied to the
一方で、図1に示したように、ヘッド移動機構21は、一対のガイド部22の両端部付近に、Z軸方向を回転軸として回転可能に構成された一対のプーリー33を備える。一対のプーリー33には、無端状の同期ベルト34が張設状態にて巻回されてなる。さらには、同期ベルト34にはスライダー31が取り付けられている。より詳細には、図4に示すように、スライダー31は、Y軸方向に関して一方側に塗布ヘッド20が取り付けられており、他方側に同期ベルト34が取り付けられてなる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
以上のような構成を有することで、塗布装置1においては、図示しないモーターを駆動して同期ベルト34を時計回りまたは反対周りに回転させることによって、塗布ヘッド20をX軸方向に往復運動させることができるようになっている。係る場合においては、上述のように、スライダー31とガイド部22とは互いに非接触な状態にあるので、移動速度が比較的大きい場合であっても、塗布ヘッド20の移動は滑らかなものとなる。
With the above configuration, in the
なお、上述したヘッド移動機構21の構成はあくまで例示に過ぎず、塗布装置1は、他の手法によって塗布ヘッド20を移動させるように構成されていてもよい。
The configuration of the
<塗布液の吐出動作の詳細>
続けて、ノズル23からの塗布液の吐出動作について、より詳細に説明する。図5は、加圧タンク24と複数のノズル23との間の接続関係を示した模式図である。
<Details of coating liquid discharge operation>
Subsequently, the discharge operation of the coating liquid from the
図5に示すように、加圧タンク24には、塗布液を圧送して、ノズル23に塗布液を送液するための電空レギュレーター61が接続されている。電空レギュレーター61には、図示しない供給源から圧力調整用のガス(例えば、窒素ガス)が供給される。電空レギュレーター61は、供給された窒素ガスの圧力を所定の値に調整して、加圧タンク24へと供給する。
As shown in FIG. 5, an
加圧タンク24は、図示を省略するが、塗布液が貯留された樹脂パックを有している。加圧タンク24では、電空レギュレーター61から供給された窒素ガスにより内部圧力が高められ、樹脂パックが圧縮される。これにより、樹脂パックに貯留されていた塗布液が、加圧タンク24に加えられた圧力(印加圧力)に応じた流量で配管241aから加圧タンク24外へと供給される。なお、加圧タンク24内に塗布液を貯留した容器を配置し、窒素ガスによる内部圧力により容器内の塗布液の液面を押圧することで、容器に接続された配管から加圧タンク外へ塗布液を供給する構成としてもよい。これらの場合における、加圧タンク24に対する印加圧力を、元圧とも称する。
Although not shown, the
配管241aは下流側で複数(ノズル23の個数に相当する数)の分岐管241bに分岐する。それぞれの分岐管241bの途中には、マスフローコントローラー(MFC:Mass Flow Controller)62が設けられている。さらに、分岐管241bの先端部分には電磁開閉弁(オペレーションバルブ)63が設けられており、該電磁開閉弁63の下流側に塗布液供給チューブ64が接続されてなる。係る塗布液供給チューブ64は、上述のように、ノズル23に接続されてなる。すなわち、塗布装置1においては、加圧タンク24、配管241a、分岐管241b、塗布液供給チューブ64、およびノズル23がこの順に、塗布液流路を形成してなる。なお、塗布液流路のうち、塗布液供給チューブ64を除く部分は、塗布装置1において固定的に設けられてなり、可撓性を有してはいない。
The
加圧タンク24に貯留された塗布液は、電空レギュレーター61の作用により、マスフローコントローラー62に向けて圧送される。そしてこの塗布液は、マスフローコントローラー62において流量を調整された後、電磁開閉弁63及び塗布液供給チューブ64を介して、ノズル23に供給される。
The coating liquid stored in the
図6は、マスフローコントローラー62の構成を示した模式図である。マスフローコントローラー62は、塗布液流路を流れる塗布液の流量を測定する流量測定部であるマスフローメーター621と、塗布液流路の開度を可変可能な開度規定部であるコントロールバルブ622と、コントロールバルブ622を制御する開度制御部であるバルブ制御部623とを備えている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the
なお、図6では、マスフローコントローラー62内においてコントロールバルブ622が上流側に設けられ、マスフローメーター621が下流側に設けられる構成を例示しているが、両者の配置は適宜変更が可能であり、上流側にマスフローメーター621が設けられていてもよい。
6 illustrates a configuration in which the
いずれにせよ、マスフローメーター621は、塗布液供給チューブ64よりも塗布液流路の上流側の位置で塗布液の流量を測定するようになっている。すなわち、マスフローメーター621は、ノズル23の移動に伴う塗布液供給チューブ64の変形の影響が比較的小さい位置で流量測定を実施するように、配置されてなる。
In any case, the
マスフローメーター621は、例えば、熱式流量センサーであり、塗布液流路内の上流側と下流側との温度差を検出して所定演算を行うことにより、塗布液流路内を通過する塗布液の流量を測定する。ただし、マスフローメーター621は、圧力差に基づいて測定する差圧式流量計や、羽根車を使って測定する羽根車式流量計など、その他の方式で流量を測定するように構成されていてもよい。
The
コントロールバルブ622は、例えば、電動バルブで構成される流量制御バルブである。このようなバルブを設けることによって、塗布液流路の開度(開口面積)を良好に調節できる。なお、開度規定部は、必ずしもコントロールバルブ622のようなバルブによって構成される必要なく、塗布液流路の開度を調整することができるのであれば、どのような構成であってもよい。例えば、塗布液流路の一部を可撓性のチューブで構成し、チューブを外側から押圧する力を調節することで、当該応圧部分の断面における塗布液流路の開度を調節する態様であってもよい。
The
バルブ制御部623は、いずれも図示を省略する、CPU、ROMなどのプログラム記憶媒体、RAMなどがバス接続された、一般的なコンピューターで構成されている。バルブ制御部623においては、ROMなどの記憶媒体に格納されたプログラムが読み出されてCPUおいて実行されることで、マスフローメーター621において得られた測定結果を表す検出信号に基づいたコントロールバルブ622の制御が実現される。なお、塗布装置1は、係るバルブ制御部623の機能の全部または一部を制御部8が備えているように、構成されていてもよい。
The
バルブ制御部623がコントロールバルブ622を制御して、その開度を調節する場合、流量値を表す検出信号がマスフローメーター621からバルブ制御部623に出力される。バルブ制御部623は、該検出信号に基づき、コントロールバルブ622を制御して、塗布液流路内の開度を調整する。具体的は、流量の検出信号と理想的な流量を示す基準信号とが比較される。そして、バルブ制御部623は、この比較結果に応じて、塗布液流路(具体的には分岐管241b)内の開度を大きくしたり、または、小さくしたりするように、コントロールバルブ622を制御する。
When the
本実施の形態においては、このように、バルブ制御部623がマスフローメーター621における流量の検出信号に基づいてコントロールバルブ622を制御する状態を、「サーボ状態」と称する。
In the present embodiment, the state in which the
一方、バルブ制御部623によるコントロールバルブ622の制御が停止され、塗布液流路内の開度が固定された状態のことを、「ホールド状態」と称する。
On the other hand, a state in which the control of the
電磁開閉弁63は、分岐管241bの開閉を担う部位である。電磁開閉弁63の開閉動作は、制御部8によって制御される。電磁開閉弁63は、分岐管241bを開状態とすることにより塗布液を通過させ、また、閉状態とすることにより塗布液の通過を禁止する。分岐管241bのそれぞれに電磁開閉弁63を設けることで、複数のノズル23のそれぞれからの塗布液の吐出のオン・オフを制御することができる。ただし、電磁開閉弁63を分岐管241bに設ける態様は必須のものではない。電磁開閉弁63は、例えば、配管241aの途中に設けられていてもよい。
The electromagnetic on-off
なお、分岐管241bは、コントロールバルブ622を制御することによって開閉することが可能である。したがって、電磁開閉弁63は、省略することも可能である。ただし、電磁開閉弁63を設けることによって、より確実に、塗布液の通過を遮断することができる。
Note that the
ただし、本実施の形態においては、通常、塗布動作を行わない間(待機時)も、ノズル23から塗布液を連続的に吐出させるようにする。その詳細については後述する。それゆえ、塗布装置1において塗布液の吐出を停止するのは、長期休業や、部品交換、検査等のための長期の装置停止時など、例外的な場合に限られる。
However, in the present embodiment, normally, the coating liquid is continuously discharged from the
<塗布処理動作>
図7は、塗布装置1が行う塗布処理の手順を示す図である。なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、塗布装置1の各構成要素の動作は、制御部8によって制御されるものとする。また、基板保持部10への基板100の載置および塗布処理可能な位置への基板100の移動動作と、塗布装置1の後述する待機状態からの復帰動作は、図7に示す手順を開始する前に既に完了しているものとする。
<Coating operation>
FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure of a coating process performed by the
オペレータによって塗布処理の実行指示が与えられると、初めに、塗布ヘッド20の位置の初期化が行われる(ステップS11)。具体的には、ヘッド移動機構21が塗布ヘッド20を受液部17の上方の初期位置へと移動させる。なお、このとき、受液部18の上方が初期位置と定められていてもよい。また、このとき、基板保持部10は、塗布ヘッド20がX軸方向へ移動すればノズル23から対応する塗布対象領域に対し塗布液が吐出されるように、Y軸方向における配置位置が調整されてなる。
When the execution instruction of the coating process is given by the operator, first, the position of the
塗布ヘッド20の位置が初期化されると、ノズル23から吐出される塗布液の流量制御が開始される(ステップS12)。詳細にいえば、元圧が規定値よりも低下している場合には電空レギュレーター61を調整することによってこれを規定値にまで高めたうえで、元圧が規定値をみたしている場合にはこれを維持して、コントロールバルブ622がサーボ状態とされる。そして、バルブ制御部623が、マスフローメーター621の検出信号に基づいて、ノズル23に供給される塗布液の流量が目標値となるようにコントロールバルブ622の開度を調節する。すなわち、バルブ制御部623によるコントロールバルブ622の開度調節は、ノズル23を基板100の塗布対象面100sから外れた位置に停止させた状態で行われる。
When the position of the
なお、係る流量調整制御の間、ノズル23から吐出される塗布液は、受液部17(もしくは受液部18)によって回収される。
During the flow rate adjustment control, the coating liquid discharged from the
制御部8が、マスフローメーター621によって検出される流量が目標値に略一致したと判断すると(例えば、検出した流量と目標値との差分が所定の値より小さくなったと判断すると)、流量調整制御は終了し、コントロールバルブ622は、サーボ状態からホールド状態へと切り替えられる(ステップS13)。すなわち、バルブ制御部623による、コントロールバルブ622の制御が停止され、コントロールバルブ622の開度が固定される。例えば、マスフローメーター621によって検出される流量と目標値との差が10kPa以下となれば流量調整制御を終了する、といった対応が好適である。
When the control unit 8 determines that the flow rate detected by the
流量調整制御が終了すると、基板100の上方において塗布ヘッド20の主走査方向への移動が開始される(ステップS14)。具体的には、ヘッド移動機構21が駆動されることによって、塗布ヘッド20が、受液部17(もしくは受液部18)上の位置から、反対側の受液部18(もしくは受液部17)上の位置までX軸正方向に(もしくはX軸負方向に)移動する。係る塗布ヘッド20の移動の間、複数のノズル23から基板100の塗布対象面100sに対し塗布液が吐出される。これにより、複数のノズル23の数に相当する複数の塗布対象領域に対し塗布液が塗布される。
When the flow rate adjustment control is completed, the movement of the
このように、本実施の形態においては、ノズル23による塗布液の塗布に先立ち、サーボ状態における流量調整制御によって所定流量の塗布液が吐出されるようにしつつも、ノズル23による塗布液の塗布自体は、ノズル23の上流に備わるコントロールバルブ622の開度を固定したホールド状態で行うようになっている。これは、塗布液を塗布している間のノズル23から基板100に対する吐出量の変動を抑制するためである。
As described above, in the present embodiment, prior to application of the application liquid by the
より詳細に言えば、塗布処理中は、塗布ヘッド20が周期的に主走査方向へ移動するため、これに追従する塗布液供給チューブ64が屈曲変形されることや、塗布ヘッド20や塗布液供給チューブ64内の塗布液が主走査方向に加減速されることが原因となって、塗布液流路に周期的な体積変動が生じたり、塗布液供給チューブ64内の塗布液に周期的に慣性力が作用したりする。この体積変動や慣性力は、ノズル23からの塗布液の吐出量を変動させる要因となる。
More specifically, during the coating process, since the
仮に、サーボ状態を保って塗布液を塗布しようとすると、それら体積変動や慣性力の影響によって、ノズル23から吐出される実際の塗布液の吐出量と、ノズル23よりも上流に備わるマスフローメーター621の検出信号が示す流量とに差が生じ、ノズル23からの吐出量を適正に制御できなくないという不具合が生じる。
If it is attempted to apply the coating liquid while maintaining the servo state, due to the influence of these volume fluctuations and inertial force, the actual discharge volume of the coating liquid discharged from the
そこで、本実施形態では、上述のように基板100に対する塗布液の塗布は、ホールド状態で行うようになっている。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the coating liquid is applied to the
好ましくは、ヘッド移動機構21は、移動開始直後からノズル23が受液部17(もしくは受液部18)上にある間は塗布ヘッド20を加速しつつ移動させ、ノズル23が基板100上方にあるときは、塗布ヘッド20を一定速度(例えば3m/秒〜5m/秒)で移動させる。塗布ヘッド20が一定速度で移動する間に、ノズル23から塗布液が吐出されて、基板100に塗布される。基板100の上方を通過後、塗布ヘッド20は減速され、受液部18(もしくは受液部17)上で停止する。これにより、塗布液が塗布対象領域に対し比較的均一に塗布される。なお、塗布ヘッド20の速度は、塗布時に必ずしも一定とされなくともよく、速度変更が適宜行われてもよい。
Preferably, the
塗布ヘッド20が受液部17(もしくは受液部18)上で停止すると、制御部8は、基板100に設定された全ての塗布対象領域への塗布が完了したか否かを判断する。具体的には、全ての塗布対象領域への塗布が完了する所定回数の塗布ヘッド20の主走査方向への移動が完了したか否かを判断する(ステップS15)。当該回数は、ノズル23の数と塗布すべき塗布対象領域の数とに応じて定まる。
When the
全ての塗布対象領域への塗布が完了していない場合は(ステップS15においてNo)、基板移動機構11が基板100を保持している基板保持部10を副走査方向に所定ピッチだけ移動させ、Y軸方向において、次に塗布液を塗布すべき塗布対象領域の位置とノズル23の位置とを一致させる。そして、再び、塗布ヘッドを主走査方向へと移動させて、塗布液の塗布を実行する。係る場合、主走査方向における塗布ヘッド20の移動方向は、直前の塗布の際の移動方向とは反対となる。すなわち、塗布装置1においては、塗布ヘッド20が受液部17と受液部18との間を交互に移動する都度、新たな塗布対象領域に対し塗布液を塗布することができるようになっている。
If the application to all the application target areas has not been completed (No in step S15), the
全ての塗布対象領域への塗布が完了したと判断される場合には、つまりは、所定回数の塗布ヘッド20の主走査方向への移動が完了した場合には(ステップS15においてYes)、塗布処理動作は終了する。
When it is determined that the application to all the application target regions is completed, that is, when the movement of the
塗布動作が終了すると、塗布処理された基板100は、基板移動機構11が基板保持部10を移動させることによって所定の搬出位置へと搬送され、その後、装置外部へと搬出される。
When the coating operation is completed, the
<待機状態時の動作制御と復帰動作>
上述したように、本実施の形態においては、塗布装置1が、一連の塗布処理動作が完了した後、次の塗布処理を行うまでの間の待機状態にあるときも、ノズル23からの塗布液の吐出は停止されることなく維持される。
<Operation control and return operation in standby state>
As described above, in the present embodiment, the coating liquid from the
これは、仮に吐出を完全に停止した場合に生じる、塗布液がノズル23内部で乾燥することによるノズル23の目詰まりや、ノズル23の先端部付近に塗布液が付着することによる液柱崩壊(液柱の形成が断続する現象)の発生や、塗布処理可能な状態への復帰に時間を要し生産性が低下するといった問題の発生を避けるためである。なお、液柱崩壊は、例えば、数十μl/min〜200μl/min程度の吐出流量で塗布液を吐出するノズルを、せいぜい10〜20秒というわずかな時間だけ閉じるような場合であっても、一定の頻度で起こり得る。
This is caused by clogging of the
図8は、本実施の形態における、塗布処理の終了から待機状態を経て次の塗布処理が開始されるまでの間の、加圧タンク24の元圧と、コントロールバルブ622の状態との設定態様を示す図である。また、図9は、対比のために示す、本実施の形態とは異なる設定態様を例示する図である。図9に示す設定態様は、特許文献1において想定されていると判断される態様である。なお、図8および図9において、Vhとはコントロールバルブ622がホールド状態にあることを示しており、Vsとはコントロールバルブ622がサーボ状態にあることを示している。
FIG. 8 shows how the original pressure in the
図8に示すように、本実施の形態の場合、塗布処理動作が終了し、待機状態に移行する時点で、コントロールバルブ622はホールド状態(Vh)のまま維持しつつも、加圧タンク24の元圧が、塗布処理の際の値Pから、液柱崩壊が生じない程度に小さい値P(L)まで抑制(低下)される。これにより、塗布処理を行っている間よりも単位時間当たりの吐出量が抑制された状態で、ノズル23からの塗布液の連続的な吐出は維持される。すなわち、本実施の形態における塗布装置1の待機状態とは、コントロールバルブ622の開度は制御せず塗布処理時のままを保つ一方で、加圧タンク24の元圧を抑制させることで、液柱崩壊を抑制しつつ塗布液の吐出量を抑制してなる状態であるということになる。なお、このような本実施の形態において行う待機状態の実現手法を、「元圧抑制待機」と称することとする。
As shown in FIG. 8, in the case of the present embodiment, the
このような元圧抑制待機による待機状態の途中で、塗布装置1に対し新たな塗布処理の実行指示が与えられると、加圧タンク24の元圧を、待機状態のときの値P(L)から定常状態の値Pまで上昇させる。この間、コントロールバルブ622はまだホールド状態(Vh)で維持したままである。そして、元圧の値がPに復帰した時点で、コントロールバルブ622をサーボ状態(Vs)に切り替える。以降は、上述のように、ノズル23に供給される塗布液の流量が目標値となるようにコントロールバルブ622の開度を調節し、流量が目標値と略一致した時点で、コントロールバルブ622を再度ホールド状態に切り替えて、塗布処理動作を実行する。すなわち、本実施の形態の場合、原則として、サーボ状態は、塗布処理を行うに先立って、ノズル23に供給される塗布液の流量を調整する場合にのみ適用されることになる。
When a new application processing execution instruction is given to the
これに対して、図9に示す場合は、塗布処理動作が終了し、待機状態に移行する時点で、コントロールバルブ622は直ちにサーボ状態とされる。ただし、待機状態における塗布液の吐出量を(液柱崩壊が生じない程度に)抑制するために、ノズル23に供給される塗布液の目標値は、塗布処理を行う場合に比して抑制される。図9においては、係る状態をVs(L)と表して、塗布処理を行う場合のサーボ状態と区別している。係る場合、抑制された目標値を達成するためにコントロールバルブ622の開度は塗布処理を行う場合よりも小さくなる。一方で、加圧タンク24の元圧は塗布処理を行うときと同じ値Pに維持されたままである。よって、図9に示す場合における待機状態とは、加圧タンク24の元圧を維持する一方で、コントロールバルブ622を、塗布処理を行う場合よりも開度が小さいサーボ状態とすることで、液柱崩壊を抑制しつつ塗布液の吐出量を抑制してなる状態であるということになる。このような態様での待機状態の実現手法を、「流量抑制待機」と称することとする。
On the other hand, in the case shown in FIG. 9, the
図8に示す本実施の形態の場合と、図9に示す場合とを対比すると、待機状態における液柱崩壊の抑制と吐出の制限とを目指すという点ではいずれも同じであるが、塗布処理の実行指示があってから、実際に塗布処理が可能となるまでに要する時間において、有意な差異があり、本実施の形態の場合の方が、他の場合に比して、より短時間で塗布処理が実行可能な状態を実現することができる。具体的にいえば、図8に示す本実施の形態の場合において塗布処理の実行指示から塗布処理動作を開始するまでの時間をΔT1とし、図9に示す場合において塗布処理の実行指示から塗布処理動作を開始するまでの時間をΔT2とするときに、ΔT1<ΔT2という関係が成り立つ。 If the case of this embodiment shown in FIG. 8 and the case shown in FIG. 9 are compared, both are the same in terms of aiming to suppress the collapse of the liquid column and limit the discharge in the standby state. There is a significant difference in the time required from when the execution instruction is given until the actual application processing is possible, and in the case of this embodiment, application is performed in a shorter time than in other cases. A state in which processing can be performed can be realized. Specifically, in the case of the present embodiment shown in FIG. 8, the time from the application process execution instruction to the start of the application process operation is ΔT1, and in the case shown in FIG. 9, the application process execution instruction is changed to the application process. When the time until the operation is started is ΔT2, the relationship ΔT1 <ΔT2 is established.
これは、図8に示す本実施の形態の場合、塗布処理が終了した後、次の塗布処理のために流量調整制御がなされるまでの間、コントロールバルブ622の開度がそのまま維持されているので、流量調整制御の際にさほど開度を変化させなくとも、流量が目標値に近づくのに対し、図9に示す場合は、流量調整制御を開始する時点で従前の塗布処理の時とコントロールバルブ622の開度が大きく異なっていることから、開度を調整して流量を目標値に近づけるのに時間を要してしまう、という相違点によるものである。
In the case of this embodiment shown in FIG. 8, the opening degree of the
図10は、元圧抑制待機の場合におけるノズル23での吐出圧力の変化の具体例である。図11は、対比のために示す、流量抑制待機の場合におけるノズル23での吐出圧力の変化の具体例である。いずれも、待機時間(元圧抑制待機の場合は元圧抑制時間、流量抑制大気の場合は流量抑制時間)WTは同じとしている。
FIG. 10 is a specific example of the change in the discharge pressure at the
図10に示す元圧抑制待機の場合も図11に示す流量抑制待機の場合もともに、待機状態の終了後ほどなくして、吐出圧力は装置動作上の許容範囲とされる±0.01MPa以内の範囲にまで回復する。ところが、元圧抑制待機の場合には、図10に示すように待機状態の終了から15秒で待機直前の吐出圧力の±0.002MPa以内の範囲にまで吐出圧力が回復するのに対して、流量抑制待機の場合は、図11に示すように、待機直前の吐出圧力の±0.002MPa以内の範囲にまで吐出圧力が回復するのには、約25秒程度の時間を要する。 Both in the standby state for suppressing the original pressure shown in FIG. 10 and in the standby state for suppressing the flow rate shown in FIG. 11, the discharge pressure is within a range within ± 0.01 MPa, which is an allowable range for the operation of the apparatus. Recover up to. However, in the case of standby pressure suppression standby, as shown in FIG. 10, the discharge pressure recovers to within ± 0.002 MPa of the discharge pressure immediately before standby in 15 seconds from the end of the standby state, In the case of the flow rate suppression standby, as shown in FIG. 11, it takes about 25 seconds for the discharge pressure to recover to within a range of ± 0.002 MPa of the discharge pressure immediately before the standby.
なお、図示は省略するが、元圧抑制待機の場合と流量抑制待機の場合のいずれも、±0.002MPa以内の範囲にまで塗布圧力が回復するのに要する時間は、待機時間WTの値によらずほぼ同じとなる。よって、元圧抑制待機を採用した場合、待機時間の長短によらず、ノズル23の吐出状態を流量抑制待機の場合の約3/5の時間で待機前とほぼ同じにすることが可能となる。
Although illustration is omitted, the time required for the application pressure to recover to within a range of ± 0.002 MPa is the value of the standby time WT in both cases of the standby suppression and the standby of the flow rate. It is almost the same regardless. Therefore, when the original pressure suppression standby is adopted, the discharge state of the
すなわち、本実施の形態に係る塗布装置1は、元圧抑制待機を行うことにより、待機状態における塗布液の吐出量を低減しつつ、待機動作から塗布処理の開始までの復帰が早いという点で、優れたものとなっている。しかも、係る利点は、備わるノズル23の数が多いほど有効に作用する。なぜならば、ノズル23の数が多いほど、本実施の形態の場合よりも図9に示す場合の方が、個々のノズル23において流量調整に要する時間にばらつきが生じやすくなり、結果として、塗布処理の実行指示がなされてから塗布処理動作が可能となるまでの時間が長くなるからである。
In other words, the
好ましくは、元圧抑制待機においてはP(L)/P≧0.75である。すなわち、P(L)/P=0.75とすれば、液柱崩壊を生じさせない範囲で最大限に塗布液の吐出を抑制することができる。流量にもよるが、P(L)/P=0.75の場合、元圧を低下させない場合に比して、15%〜25%程度の吐出量の抑制が可能となる。 Preferably, P (L) /P≧0.75 in standby pressure suppression standby. In other words, if P (L) /P=0.75, the discharge of the coating liquid can be suppressed to the maximum without causing the liquid column to collapse. Although depending on the flow rate, when P (L) /P=0.75, it is possible to suppress the discharge amount by about 15% to 25% compared to the case where the original pressure is not reduced.
図12は、元圧抑制待機の際の元圧抑制の度合いとノズルからの塗布液の吐出挙動との関係を例示する図である。具体的には、吐出流量および待機時間(元圧抑制時間)WTは一定とし、P(L)/Pの値を0.75、0.65、0.55、0.45の4水準に違えて、単位時間あたりの吐出流量値の変化を調べた。なお、図12においては、単位時間あたりの吐出流量値を、定常状態(元圧を抑制しない状態)における値を1として規格化して示している。 FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the degree of suppression of the source pressure during standby for suppressing the source pressure and the discharge behavior of the coating liquid from the nozzle. Specifically, the discharge flow rate and the standby time (source pressure suppression time) WT are constant, and the value of P (L) / P is changed to four levels of 0.75, 0.65, 0.55, and 0.45. Thus, the change in the discharge flow rate value per unit time was examined. In FIG. 12, the discharge flow rate value per unit time is standardized with a value in a steady state (a state in which the original pressure is not suppressed) being set to 1.
図12(a)に示すように、P(L)/P=0.75の場合は、元圧の抑制によっていったん低下した変化量が再び元に戻り、ほぼ安定するが、図12(b)〜(d)に示すP(L)/P<0.75の場合はいずれも、いったん低下した後の変化量は不安定となる。すなわち、図12は、P(L)/P<0.75とすると、新たな塗布処理動作を開始する際にノズル23からの塗布液の吐出状態が安定しにくくなり、さらには、液柱崩壊が生じやすくなるため好ましくないということを指し示している。
As shown in FIG. 12 (a), in the case of P (L) /P=0.75, the amount of change once reduced by the suppression of the original pressure returns to the original again and becomes almost stable, but FIG. 12 (b) In all cases of P (L) / P <0.75 shown in (d), the amount of change after being lowered becomes unstable. That is, in FIG. 12, when P (L) / P <0.75, the discharge state of the coating liquid from the
以上、説明したように、本実施の形態によれば、待機状態における塗布液の吐出量を低減しつつ、待機動作から塗布処理の開始までの復帰が早い塗布装置が実現される。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize a coating apparatus that can quickly return from the standby operation to the start of the coating process while reducing the discharge amount of the coating liquid in the standby state.
<実験装置による定量評価>
以下、本実施の形態に係る塗布装置1においてノズル23からの吐出条件を変化させた場合に生じる塗布液の吐出状況の変化を実験的かつ定量的に評価できる、実験装置1000について、その概略を説明する。図13は、実験装置1000の構成を概略的に示す図である。
<Quantitative evaluation using experimental equipment>
Hereinafter, an outline of the
実験装置1000は、模擬塗布液としての有機溶剤(以降においては塗布液と称する)が貯留された加圧タンク1024と、加圧タンク1024に接続された金属製の配管1241と、配管1241に接続されてなり、可撓性のある素材で構成された塗布液供給チューブ1064と、塗布液供給チューブ1064の先端部に接続された15μm径のノズル1023とを主として備える。また、配管1241の途中には、フィルタ1242と、マスフローコントローラー1062と、電磁開閉弁1063とが設けられている。
The
加えて、配管1241の途中であって塗布液供給チューブ1064との接続部分の近傍には、塗布液供給チューブ1064の上流側における塗布液の圧力を測定するための第1圧力計1001が設けられてなる。一方、塗布液供給チューブ1064の途中であってノズル1023の近傍には、塗布液供給チューブ1064の上流側における塗布液の圧力を測定するための第2圧力計1002が設けられてなる。さらに、ノズル1023の下方には、ノズル1023から吐出される塗布液を秤量するための電子天秤1003が備わっている。電子天秤1003は、ノズル1023から吐出された塗布液の重量を一定時間ごとに測定することが出来るようになっている。すなわち、実験装置1000は、単位時間あたりの吐出重量変化を定量的に評価することが可能な装置である。
In addition, a
実験装置1000は、ノズル1023を1つ備えるのみであるので、複数のノズル23を備える塗布装置1とは相違するが、ノズルからの塗布液の吐出条件および吐出挙動については、塗布装置1と同様の内容を再現するものであり、充分にその評価を行えるものである。
Since the
例えば、図14は、実験装置1000において、一定流量で(つまりは塗布液の単位時間あたりの吐出重量値を一定として)塗布液を吐出しているノズルを一定時間CTだけ閉じた場合の、吐出重量値の経時変化を例示する図である。なお、図14においては、単位時間あたりの吐出流量値を、定常状態(元圧を抑制しない状態)における値を1として規格化して示している。
For example, FIG. 14 shows a discharge in the
図14においては、実線で示すグラフの場合、閉じていたノズルを再び開いた後、重量変化値が初期値とほぼ同じ値に復帰しているのに対して、破線で示すグラフの場合、重量値が0になるなど、大きく変動が生じている。前者については、液柱崩壊は生じていないと判断される。後者については、液柱崩壊が生じたと判断される。係る結果は、時間CTだけノズルを完全に閉じた場合に、液柱崩壊が起こり得ることを示している。 In FIG. 14, in the case of the graph shown by the solid line, the weight change value returns to the same value as the initial value after the closed nozzle is opened again, whereas in the case of the graph shown by the broken line, the weight changes. A large fluctuation occurs, for example, the value becomes zero. For the former, it is judged that no liquid column collapse has occurred. About the latter, it is judged that the liquid column collapse occurred. Such a result shows that the collapse of the liquid column can occur when the nozzle is completely closed by the time CT.
また、図10ないし図12に例示するような評価についても、実験装置1000を用いて行うことが可能である。すなわち、一定流量で塗布液を吐出している途中、所定時間だけ元圧や流量を変化させたときの吐出重量値の変化を、電子天秤1003にて測定することで、上述のような評価を行うことができる。
Further, the evaluation illustrated in FIGS. 10 to 12 can also be performed using the
1 塗布装置
8 制御部
10 基板保持部
11 基板移動機構
12 レール
13 基台
14 回転台
15 撮像部
17、18 受液部
18 受液部
20 塗布ヘッド
21 ヘッド移動機構
22 ガイド部
23、1023 ノズル
24、1024 加圧タンク
241a、1241 配管
241b 分岐管
25 エア供給源
26 チューブ群
31 スライダー
32 貫通孔
32h 噴出孔
33 プーリー
34 同期ベルト
61 電空レギュレーター
62、1062 マスフローコントローラー
63、1063 電磁開閉弁
64、1064 塗布液供給チューブ
100 基板
100s 塗布対象面
621 マスフローメーター
622 コントロールバルブ
623 バルブ制御部
1000 実験装置
1002 第2圧力計
1003 電子天秤
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基板を保持する保持部と、
塗布液を吐出するノズルと、
前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、
前記塗布液を貯留する貯留部と、
前記貯留部に貯留された前記塗布液に対し圧力を加えることで塗布液流路を通じて前記ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給部と、
を備え、
前記基板に対する前記塗布液の塗布は、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御した後、前記塗布液流路の開度を一定に保った状態で前記ノズルから前記塗布液を連続的に吐出させつつ前記基板の上方において前記ノズルを移動させることにより行い、
前記塗布液の塗布の終了後、新たな塗布を行うまでの待機時においては、前記塗布液流路の開度を前記塗布液の塗布時と同じに保ったまま、前記ノズルからの前記塗布液の連続的な吐出状態を保ちつつ前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時よりも抑制し、
前記新たな塗布は、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時と同じに戻した後、再び、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御したうえで行う、
ことを特徴とする塗布装置。 A coating apparatus for applying a coating liquid to a substrate,
A holding unit for holding the substrate;
A nozzle for discharging the coating liquid;
A nozzle moving mechanism for moving the nozzle;
A reservoir for storing the coating liquid;
A coating liquid supply section for supplying the coating liquid to the nozzle through a coating liquid flow path by applying pressure to the coating liquid stored in the storage section;
With
In applying the coating liquid to the substrate, after controlling the opening of the coating liquid channel so that the flow rate of the coating liquid substantially matches a predetermined target value, the opening of the coating liquid channel is kept constant. The nozzle is moved above the substrate while continuously discharging the coating liquid from the nozzle in a maintained state,
At the time of waiting until a new application is performed after the application of the application liquid, the application liquid from the nozzle is maintained with the opening of the application liquid flow path being kept the same as that during the application of the application liquid. The pressure applied to the coating liquid in the coating liquid supply unit while maintaining a continuous discharge state of
In the new application, after the pressure applied to the application liquid in the application liquid supply unit is returned to the same as that during the application, the application liquid is again set so that the flow rate of the application liquid substantially matches a predetermined target value. Performed after controlling the opening of the flow path,
An applicator characterized by that.
前記塗布液流路を流れる塗布液の流量を測定する流量測定部と、
前記塗布液流路の開度を規定する開度規定部と、
前記流量測定部における前記塗布液の流量の測定結果に基づいて前記開度規定部における前記塗布液流路の開度を制御する開度制御部と、
を備え、
前記基板に対する前記塗布液の塗布は、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記開度制御部が前記開度規定部における前記塗布液流路の開度を制御した後、前記開度制御部による前記開度規定部の制御を停止させて前記塗布液流路の開度を一定に保った状態で前記ノズルから前記塗布液を連続的に吐出させつつ前記基板の上方において前記ノズルを移動させることにより行い、
前記塗布液の塗布の終了後、新たな塗布を行うまでの待機時においては、前記開度制御部による前記開度規定部の制御を停止させることで前記塗布液流路の開度を前記塗布液の塗布時と同じに保ったまま、前記ノズルからの前記塗布液の連続的な吐出状態を保ちつつ前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時よりも抑制し、
前記新たな塗布は、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時と同じに戻した後、再び、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記開度制御部が前記開度規定部における前記塗布液流路の開度を制御したうえで行う、
ことを特徴とする塗布装置。 The coating apparatus according to claim 1,
A flow rate measuring unit for measuring the flow rate of the coating liquid flowing through the coating liquid flow path;
An opening degree defining part for regulating the opening degree of the coating liquid flow path;
An opening degree control unit for controlling the opening degree of the coating liquid channel in the opening degree defining unit based on the measurement result of the flow rate of the coating liquid in the flow rate measurement unit;
With
The coating liquid is applied to the substrate after the opening degree control unit controls the opening degree of the coating liquid channel in the opening degree defining unit so that the flow rate of the coating liquid substantially matches a predetermined target value. The control of the opening degree defining unit by the opening degree control unit is stopped and the coating liquid is continuously discharged from the nozzle while the opening degree of the coating liquid channel is kept constant. By moving the nozzle in
After waiting for a new application after the application of the application liquid, the opening degree of the application liquid channel is controlled by stopping control of the opening degree defining unit by the opening degree control unit. While maintaining the same as the time of application of the liquid, while maintaining the continuous discharge state of the application liquid from the nozzle, suppress the pressure applied to the application liquid in the application liquid supply unit than during the application,
In the new application, after the pressure applied to the application liquid in the application liquid supply unit is returned to the same as that during the application, the opening degree is again set so that the flow rate of the application liquid substantially coincides with a predetermined target value. The control unit performs after controlling the opening degree of the coating liquid channel in the opening degree defining part,
An applicator characterized by that.
前記待機時においては、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を塗布時の0.75倍以上の範囲に抑制する、
ことを特徴とする塗布装置。 The coating apparatus according to claim 1 or 2,
During the standby, the pressure applied to the coating liquid in the coating liquid supply unit is suppressed to a range of 0.75 times or more that during coating,
An applicator characterized by that.
前記ノズルに接続され、前記ノズル移動機構による前記ノズルの移動に追従して変形する塗布液供給チューブ、
を備え、
前記塗布液供給チューブが前記塗布液流路の一部を構成する、
ことを特徴とする塗布装置。 A coating apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A coating liquid supply tube connected to the nozzle and deformed following the movement of the nozzle by the nozzle moving mechanism;
With
The coating liquid supply tube constitutes a part of the coating liquid flow path;
An applicator characterized by that.
前記ノズルに対する前記塗布液の供給は、塗布液流路を通じて前記ノズルと接続された貯留部に貯留されてなる前記塗布液に対し圧力を加えることで行い、
前記基板に対する前記塗布液の塗布は、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御した後、前記塗布液流路の開度を一定に保った状態で前記ノズルから前記塗布液を連続的に吐出させつつ前記基板の上方において前記ノズルを移動させることにより行い、
前記塗布液の塗布の終了後、新たな塗布を行うまでの待機時においては、前記塗布液流路の開度を前記塗布液の塗布時と同じに保ったまま、前記ノズルからの前記塗布液の連続的な吐出状態を保ちつつ前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時よりも抑制し、
前記新たな塗布は、前記塗布液供給部において前記塗布液に加える圧力を前記塗布時と同じに戻した後、再び、前記塗布液の流量が所定の目標値と略一致するように前記塗布液流路の開度を制御したうえで行う、
ことを特徴とする塗布装置の動作方法。 An operation method of a coating apparatus that applies a coating liquid onto a substrate by discharging a coating liquid from the nozzle while moving the nozzle,
The supply of the coating liquid to the nozzle is performed by applying pressure to the coating liquid stored in a storage unit connected to the nozzle through a coating liquid flow path,
In applying the coating liquid to the substrate, after controlling the opening of the coating liquid channel so that the flow rate of the coating liquid substantially matches a predetermined target value, the opening of the coating liquid channel is kept constant. The nozzle is moved above the substrate while continuously discharging the coating liquid from the nozzle in a maintained state,
At the time of waiting until a new application is performed after the application of the application liquid, the application liquid from the nozzle is maintained with the opening of the application liquid flow path being kept the same as that during the application of the application liquid. The pressure applied to the coating liquid in the coating liquid supply unit while maintaining a continuous discharge state of
In the new application, after the pressure applied to the application liquid in the application liquid supply unit is returned to the same as that during the application, the application liquid is again set so that the flow rate of the application liquid substantially matches a predetermined target value. Performed after controlling the opening of the flow path,
A method for operating the coating apparatus.
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