JP2017154086A - Coating apparatus and coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被塗布部材に塗膜を形成するための塗布装置及び塗布方法に関する。 The present invention relates to a coating apparatus and a coating method for forming a coating film on a member to be coated.
カラー液晶用ディスプレイは、カラーフィルタ、TFT用アレイ基板等により構成されている。これらカラーフィルタやTFT用アレイ基板の製造には、被塗布部材である基板に対して塗布液(液体材料)を塗布し乾燥させ塗膜を形成する工程が含まれている。 The color liquid crystal display includes a color filter, a TFT array substrate, and the like. Manufacturing of these color filters and TFT array substrates includes a step of applying a coating liquid (liquid material) to a substrate as a member to be coated and drying it to form a coating film.
このように基板に塗膜を形成するための塗布装置として、スリットコータが用いられており、スリットコータは細長い吐出口を有する塗布器(ノズルともいう。)を備えている。このスリットコータによる塗布方法は、基板に対して吐出口を接近させ、基板と塗布器とを相対的に移動させながら吐出口から塗布液を吐出させることで行われる。これにより、基板上に塗膜を形成することが可能となる。 As described above, a slit coater is used as a coating apparatus for forming a coating film on a substrate, and the slit coater includes an applicator (also referred to as a nozzle) having an elongated discharge port. This coating method using a slit coater is performed by causing the discharge port to approach the substrate and discharging the coating liquid from the discharge port while relatively moving the substrate and the applicator. Thereby, a coating film can be formed on the substrate.
ここで、基板上に塗膜を形成して高品質な製品を製造するためには、基板への塗布開始から塗布終了までの領域で膜厚を均一にすることが望ましい。そこで、基板と塗布器との相対移動の速度を一定とし、また、吐出口から吐出する塗布液の流量(単位時間あたりの液量)を一定にすればよく、そのために、塗布器へ塗布液を供給する流量を高精度に一定とすることが可能であるピストンポンプ(シリンジポンプともいう。)が用いられている。 Here, in order to produce a high-quality product by forming a coating film on the substrate, it is desirable to make the film thickness uniform in the region from the start of application to the substrate to the end of application. Therefore, the relative movement speed between the substrate and the applicator may be kept constant, and the flow rate of the coating liquid discharged from the discharge port (the amount of liquid per unit time) may be kept constant. A piston pump (also referred to as a syringe pump) is used that can make the flow rate of supplying the water constant with high accuracy.
しかし、ピストンポンプを用いて塗布器へ塗布液を一定の流量で供給しても、塗布開始してからのわずかな領域(塗布開始位置から数ミリメートルの範囲:以下、この領域を塗布開始端部という)の膜厚は、中間領域の膜厚と比較して、大きく(許容値を越えて)異なっており、塗布開始端部ではいわゆる不良膜厚となってしまう。これは、基板の中間領域を塗布している間は、吐出口と基板との間に塗布液のビードが定常的に一定の大きさで存在するため、安定した塗布が維持されるのに対して、塗布開始端部では、吐出口から吐出させた塗布液でビードを形成しながら塗布が開始されることから、塗布液が不足して不良膜厚となるためである。 However, even if the coating liquid is supplied to the applicator at a constant flow rate using a piston pump, a slight area after the start of application (range from the application start position to several millimeters: hereinafter, this area is referred to as the application start end. The film thickness of the intermediate region is greatly different from the film thickness of the intermediate region (exceeding the allowable value), and a so-called defective film thickness is obtained at the coating start end. This is because while the intermediate region of the substrate is being applied, the coating liquid bead is constantly present in a constant size between the discharge port and the substrate, so that stable application is maintained. This is because, at the application start end, application is started while forming a bead with the application liquid discharged from the discharge port, so that the application liquid becomes insufficient and the film thickness becomes poor.
そこで、特許文献1では、塗布開始端部において不良膜厚となるのを防ぐために、ピストンポンプから塗布器に塗布液を一定の流量で供給することで行われる「定量吐出」に加えて、ビードを形成するために必要な量の塗布液を塗布器に余分に供給することで行われる「余剰吐出」を行っている。特許文献1に記載のスリットコータの場合、前記余剰吐出を実現するために、塗布器に塗布液を圧送する機構が設けられており、この機構は、塗布器と配管を通じて接続された塗布液を溜めるタンクと、このタンクの塗布液を加圧する加圧手段とを備えている。これにより、タンクの塗布液を加圧することで塗布器に対して塗布液を圧送し、前記余剰吐出を行うことが可能となる。 Therefore, in Patent Document 1, in order to prevent a defective film thickness at the coating start end, in addition to the “quantitative discharge” performed by supplying the coating liquid from the piston pump to the applicator at a constant flow rate, The “excess discharge” is performed by supplying an extra amount of the coating liquid necessary for forming the liquid to the applicator. In the case of the slit coater described in Patent Document 1, in order to realize the excessive discharge, a mechanism for pumping the coating liquid to the applicator is provided, and this mechanism is configured to apply the coating liquid connected to the applicator through a pipe. A tank to be stored and a pressurizing means for pressurizing the coating liquid of the tank are provided. As a result, it is possible to pressurize the coating liquid in the tank to pump the coating liquid to the applicator and perform the excessive discharge.
特許文献1に記載のスリットコータによれば、塗布液のビード形成に必要な量の塗布液を圧送によって瞬時に供給することが可能となり、基板の塗布開始端部に対して所望の塗布液量で塗布を開始することができる。これにより、塗布開始端部での膜厚不良部を小さくし、高品質である製品領域を広くして生産性を高めている。 According to the slit coater described in Patent Document 1, it becomes possible to instantaneously supply the coating liquid in an amount necessary for forming a bead of the coating liquid by pressure feeding, and a desired coating liquid amount to the coating start end of the substrate. Application can be started. As a result, the defective film thickness portion at the coating start end is reduced, and the product area of high quality is widened to increase productivity.
基板において、不良膜厚となる領域を可及的に小さくして有効範囲を広くするためには、塗布開始端部での膜厚不良部の長さを極小化すればよい。しかし、例えば、温度変化に起因して塗布液の粘度が変化したり、吐出口付近で微細な異物が詰まったりする場合、塗布開始のために圧送により余剰吐出を行っても吐出量が不安定になり、膜厚不良となる部分の長さ(範囲)が変動する可能性がある。具体的に説明すると、図7(A)に示すように、塗布液の粘度が比較的高いと、基板90の塗布開始端部91における膜厚不良部92の長さL1は短くなるが、塗布液の粘度が比較的低いと、同じ圧送圧力では余剰吐出の量が多くなり、図7(B)に示すように、膜厚不良部92の長さL2は長くなる(L2>L1)。なお、塗布液の粘度が温度によって変化する原因の一つとして、連続生産する場合に、運転初期では装置温度は低いが、運転を継続して行っていると装置温度が若干高まり、この装置温度が塗布液の温度に影響を与えることが考えられる。
In the substrate, in order to reduce the region where the defective film thickness is as small as possible and widen the effective range, the length of the defective film thickness portion at the coating start end may be minimized. However, for example, if the viscosity of the coating solution changes due to temperature changes or clogged with fine foreign matter near the discharge port, the discharge amount is unstable even if excessive discharge is performed by pumping to start coating. Therefore, there is a possibility that the length (range) of the portion where the film thickness is defective varies. Specifically, as shown in FIG. 7A, when the viscosity of the coating solution is relatively high, the length L1 of the film
前記のようなスリットコータ(塗布装置)を用いて連続生産を行うためには、塗布液の粘度が例えば時間経過によって変動したり、微小な異物が吐出口付近に付着したりしても、塗布器に対して塗布液を圧送により適切な量を安定供給して、吐出口から余剰吐出させることで、塗布開始端部で膜厚不良部を極小化することが必要とされている。 In order to perform continuous production using the slit coater (coating device) as described above, even if the viscosity of the coating liquid fluctuates with time, for example, even if a minute foreign matter adheres to the vicinity of the discharge port, It is necessary to minimize the film thickness defect portion at the coating start end by stably supplying an appropriate amount of the coating liquid by pressure to the container and discharging it excessively from the discharge port.
そこで、本発明は、塗布開始の際、塗布器に対してポンプにより塗布液を供給する他に、圧送を併用する場合において、塗布開始端部における膜厚不良部を安定して極小化させることを目的とする。 Therefore, the present invention stably minimizes the film thickness defective portion at the coating start end when supplying the coating liquid to the applicator by a pump at the start of coating and also using pressure feeding. With the goal.
本発明の塗布装置は、被塗布部材に対して塗布液を吐出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器と前記被塗布部材とを当該被塗布部材の被塗布面に平行な方向に相対移動させる移動手段と、所定量の塗布液を前記塗布器に供給可能であるポンプと、塗布液に圧力を付与することで前記塗布器に塗布液を供給可能である圧送手段と、前記被塗布部材に塗布液を塗布するために前記移動手段による前記相対移動を行いながら前記ポンプ及び前記圧送手段を制御する制御装置と、前記ポンプから前記吐出口までの間の塗布液の圧力を測定する圧力センサと、を備え、前記制御装置は、塗布開始のために前記ポンプと前記圧送手段とを併用して塗布液を前記塗布器に供給する第一動作と、塗布開始後において前記圧送手段による塗布液の供給を停止した状態で前記ポンプを用いて塗布液を前記塗布器に供給する第二動作と、を含む塗布動作の制御を実行可能であり、前記制御装置は、更に、前記第二動作において前記圧力センサが取得した圧力値を用いて前記圧送手段が塗布液に付与するための圧力を補正し、補正した当該圧力を用いて後の塗布動作における前記第一動作を実行する。 The coating apparatus of the present invention includes a coating device having a discharge port for discharging a coating liquid to a coating member, and the coating device and the coating member in a direction parallel to a coating surface of the coating member. A moving means for moving; a pump capable of supplying a predetermined amount of coating liquid to the applicator; a pressure feeding means capable of supplying the coating liquid to the applicator by applying pressure to the coating liquid; A control device for controlling the pump and the pressure feeding means while performing the relative movement by the moving means to apply the coating liquid to the member, and a pressure for measuring the pressure of the coating liquid between the pump and the discharge port A first operation of supplying a coating liquid to the applicator by using the pump and the pressure feeding unit together for starting coating, and coating by the pressure feeding unit after starting coating. Stop supplying liquid A second operation of supplying a coating liquid to the applicator using the pump in a state where the pressure sensor is in a state where the pressure sensor is further operated in the second operation. Using the acquired pressure value, the pressure applied by the pumping means to the coating liquid is corrected, and the first operation in the subsequent coating operation is executed using the corrected pressure.
この塗布装置によれば、塗布動作を繰り返し行う場合において、例えば、塗布液の粘度が変化したり、塗布器において詰まりが発生したりしても、その影響を後の塗布動作に与えにくくすることができ、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出し、塗布開始端部で膜厚不良部を安定して極小化させることが可能となる。 According to this coating apparatus, when the coating operation is repeatedly performed, for example, even if the viscosity of the coating liquid changes or clogging occurs in the coating device, it is difficult to affect the subsequent coating operation. In the first operation at the start of application, an appropriate amount of application liquid can be discharged from the applicator to the application target member, and the defective film thickness portion can be stably minimized at the application start end.
また、前記圧送手段により塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値、及び、前記圧力センサが取得した圧力値を記憶可能である記憶手段を、更に備え、前記制御装置は、下記の式(1)を満たす圧送圧力値Pa(n)を用いて、後の塗布動作における前記第一動作を実行可能であるのが好ましい。
Pa(n)=Pa/Pb×Pb(n−1) ・・・ 式(1)
ただし、
Pa(n):後の塗布動作の前記第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値
Pb(n−1):実行された前記第二動作で前記圧力センサにより取得された圧力値
Pa:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記圧送手段により塗布液に圧力を付与するための圧送圧力値
Pb:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記第二動作において前記圧力センサにより取得された圧力値
In addition, the control device further includes a storage unit capable of storing a pumping pressure value generated for applying pressure to the coating liquid by the pumping unit, and a pressure value acquired by the pressure sensor. It is preferable that the first operation in the subsequent application operation can be performed using the pumping pressure value Pa (n) satisfying the expression (1).
Pa (n) = Pa / Pb × Pb (n−1) (1)
However,
Pa (n): a pumping pressure value generated in order to apply pressure to the coating liquid in the first operation of the subsequent application operation Pb (n-1): acquired by the pressure sensor in the executed second operation Pressure value Pa: a reference value stored in the storage means, and a pressure-feeding pressure value for applying pressure to the coating liquid by the pressure-feeding means Pb: a reference value stored in the storage means, Pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation
この構成によれば、実行された塗布動作における第二動作で圧力センサにより取得された圧力値Pb(n−1)が、大きくなっていれば、後の塗布動作における第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値Pa(n)も、大きくする(補正する)ことができ、例えば、塗布液の粘度が高くなったり、塗布器において詰まりが発生したりした場合であっても、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出することができる。これとは反対に、前記圧力値Pb(n−1)が小さくなっていれば、前記圧送圧力値Pa(n)も小さくなり(補正することができ)、例えば、塗布液の粘度が低くなっていても、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出することができる。 According to this configuration, if the pressure value Pb (n−1) acquired by the pressure sensor in the second operation in the performed coating operation is large, the coating liquid is used in the first operation in the subsequent coating operation. The pumping pressure value Pa (n) generated in order to apply pressure can also be increased (corrected), for example, when the viscosity of the coating liquid increases or clogging occurs in the applicator. Even in the first operation at the start of application, an appropriate amount of the application liquid can be discharged from the applicator to the member to be applied. On the contrary, if the pressure value Pb (n-1) is small, the pressure pressure value Pa (n) is also small (can be corrected), for example, the viscosity of the coating liquid is low. Even in this case, in the first operation at the start of application, an appropriate amount of application liquid can be discharged from the applicator to the member to be applied.
また、前記式(1)の前記Pb(n−1)は、実行された直近の塗布動作における前記第二動作で前記圧力センサにより取得された圧力値であるのが好ましい。
この塗布装置によれば、一つ前(直前)の塗布動作の際の情報に基づいて、圧送手段が塗布液に付与するための圧力(圧送圧力値)を補正することができる。そして、次の塗布動作でこの補正した圧力(圧送圧力値)を用いて第一動作を行うことができる。
Moreover, it is preferable that the Pb (n-1) in the formula (1) is a pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation in the most recent application operation that has been performed.
According to this coating apparatus, it is possible to correct the pressure (pressure feed pressure value) that the pressure feeding means applies to the coating liquid based on the information at the previous (immediately preceding) coating operation. Then, the first operation can be performed using the corrected pressure (pressure feed pressure value) in the next application operation.
本発明の塗布方法は、被塗布部材に対して塗布液を吐出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器と前記被塗布部材とを当該被塗布部材の被塗布面に平行な方向に相対移動させる移動手段と、所定量の塗布液を前記塗布器に供給可能であるポンプと、塗布液に圧力を付与することで前記塗布器に塗布液を供給可能である圧送手段と、前記ポンプから前記吐出口までの間の塗布液の圧力を測定する圧力センサと、を備えた塗布装置が行う塗布方法であって、前記移動手段による前記相対移動を行いながら前記ポンプ及び前記圧送手段を用いて前記被塗布部材に塗布液を塗布する塗布動作を行い、前記塗布動作には、塗布開始のために前記ポンプと前記圧送手段とを併用して塗布液を前記塗布器に供給する第一動作と、塗布開始後において前記圧送手段による塗布液の供給を停止した状態で前記ポンプを用いて塗布液を前記塗布器に供給する第二動作と、が含まれており、前記第二動作において前記圧力センサが取得した圧力値を用いて前記圧送手段が塗布液に付与するための圧力を補正し、補正した当該圧力を用いて後の塗布動作における前記第一動作を実行する。 In the coating method of the present invention, an applicator having a discharge port for discharging a coating liquid to a member to be coated, and the applicator and the member to be coated are relative to each other in a direction parallel to the surface to be coated of the member to be coated. A moving means for moving; a pump capable of supplying a predetermined amount of coating liquid to the applicator; a pressure feeding means capable of supplying the coating liquid to the applicator by applying pressure to the coating liquid; and the pump. And a pressure sensor that measures the pressure of the coating liquid up to the discharge port. The coating method is performed using the pump and the pressure feeding unit while performing the relative movement by the movement unit. A coating operation is performed to apply a coating liquid to the coated member, and the coating operation includes a first operation of supplying the coating liquid to the coating device in combination with the pump and the pumping means for starting coating. The pressure after the start of application A second operation of supplying the application liquid to the applicator using the pump in a state where supply of the application liquid by the means is stopped, and the pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation is included. The pressure applied by the pumping unit to the coating liquid is corrected, and the first operation in the subsequent coating operation is performed using the corrected pressure.
この塗布方法によれば、塗布動作を繰り返し行う場合において、例えば、塗布液の粘度が変化したり、塗布器において詰まりが発生したりしても、その影響を後の塗布動作に与えにくくすることができ、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出し、塗布開始端部で膜厚不良部を安定して極小化させることが可能となる。 According to this coating method, when the coating operation is repeatedly performed, for example, even if the viscosity of the coating liquid changes or clogging occurs in the coating device, the effect is less likely to be exerted on the subsequent coating operation. In the first operation at the start of application, an appropriate amount of application liquid can be discharged from the applicator to the application target member, and the defective film thickness portion can be stably minimized at the application start end.
また、前記塗布方法において、前記塗布装置は、前記圧送手段により塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値、及び、前記圧力センサが取得した圧力値を記憶可能である記憶手段を、更に備え、下記の式(1)を満たす圧送圧力値Pa(n)を用いて、後の塗布動作における前記第一動作を実行可能であるのが好ましい。
Pa(n)=Pa/Pb×Pb(n−1) ・・・ 式(1)
ただし、
Pa(n):後の塗布動作の前記第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値
Pb(n−1):実行された前記第二動作で前記圧力センサにより取得された圧力値
Pa:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記圧送手段により塗布液に圧力を付与するための圧送圧力値
Pb:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記第二動作において前記圧力センサにより取得された圧力値
Further, in the coating method, the coating apparatus includes a storage unit capable of storing a pressure-feeding pressure value generated for applying pressure to the coating solution by the pressure-feeding unit, and a pressure value acquired by the pressure sensor. Furthermore, it is preferable that the first operation in the subsequent application operation can be executed using a pumping pressure value Pa (n) satisfying the following expression (1).
Pa (n) = Pa / Pb × Pb (n−1) (1)
However,
Pa (n): a pumping pressure value generated in order to apply pressure to the coating liquid in the first operation of the subsequent application operation Pb (n-1): acquired by the pressure sensor in the executed second operation Pressure value Pa: a reference value stored in the storage means, and a pressure-feeding pressure value for applying pressure to the coating liquid by the pressure-feeding means Pb: a reference value stored in the storage means, Pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation
この方法によれば、実行された塗布動作における第二動作で圧力センサにより取得された圧力値Pb(n−1)が、大きくなっていれば、後の塗布動作における第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値Pa(n)も、大きくする(補正する)ことができ、例えば、塗布液の粘度が高くなったり、塗布器において詰まりが発生したりした場合であっても、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出することができる。これとは反対に、前記圧力値Pb(n−1)が小さくなっていれば、前記圧送圧力値Pa(n)も小さくなり(補正することができ)、例えば、塗布液の粘度が低くなっていても、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出することができる。 According to this method, if the pressure value Pb (n−1) acquired by the pressure sensor in the second operation in the performed application operation is large, the coating liquid is applied in the first operation in the subsequent application operation. The pumping pressure value Pa (n) generated in order to apply pressure can also be increased (corrected), for example, when the viscosity of the coating liquid increases or clogging occurs in the applicator. Even in the first operation at the start of application, an appropriate amount of the application liquid can be discharged from the applicator to the member to be applied. On the contrary, if the pressure value Pb (n-1) is small, the pressure pressure value Pa (n) is also small (can be corrected), for example, the viscosity of the coating liquid is low. Even in this case, in the first operation at the start of application, an appropriate amount of application liquid can be discharged from the applicator to the member to be applied.
また、前記式(1)の前記Pb(n−1)は、実行された直近の塗布動作における前記第二動作で前記圧力センサにより取得された圧力値であるのが好ましい。
この塗布方法によれば、一つ前(直前)の塗布動作の際の情報に基づいて、圧送手段が塗布液に付与するための圧力(圧送圧力値)を補正することができる。そして、次の塗布動作でこの補正した圧力(圧送圧力値)を用いて第一動作を行うことができる。
Moreover, it is preferable that the Pb (n-1) in the formula (1) is a pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation in the most recent application operation that has been performed.
According to this coating method, it is possible to correct the pressure (pressure feed pressure value) that the pressure feeding means applies to the coating liquid based on the information at the previous (immediately preceding) coating operation. Then, the first operation can be performed using the corrected pressure (pressure feed pressure value) in the next application operation.
本発明によれば、塗布動作を繰り返し行う場合において、例えば、塗布液の粘度が変化したり、塗布器において詰まりが発生したりしても、その影響を後の塗布動作に与えにくくすることができ、塗布開始の第一動作において、塗布器から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出し、塗布開始端部における膜厚不良部を安定して極小化させることが可能となる。この結果、塗膜が形成された被塗布部材の有効領域を広くして生産性を高めることができる。 According to the present invention, when the coating operation is repeatedly performed, for example, even if the viscosity of the coating liquid changes or clogging occurs in the coating device, it is difficult to affect the subsequent coating operation. In the first operation at the start of application, an appropriate amount of application liquid is discharged from the applicator to the application target member, and the film thickness defect portion at the application start end can be stably minimized. As a result, the effective area of the member to be coated on which the coating film is formed can be widened to increase productivity.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の塗布装置5の概略構成を示す模式図である。この塗布装置5は、被塗布部材に塗布液を吐出して塗膜を形成するための装置である。本実施形態における被塗布部材は、帯状の基板Wであり、塗布装置5が行う塗布動作により、この基板W上に塗布液による塗膜が形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a coating apparatus 5 of the present invention. The coating apparatus 5 is an apparatus for forming a coating film by discharging a coating liquid onto a member to be coated. The member to be coated in the present embodiment is a strip-shaped substrate W, and a coating film is formed on the substrate W by a coating operation performed by the coating device 5.
塗布装置5は、塗布器10(ノズル、スリットダイともいう)を備えており、この塗布器10から塗布液を吐出し、基板Wの上面に塗布液を塗布する。基板Wの上面が、塗布液が塗布される被塗布面となり、この被塗布面が上向きとなる姿勢で基板Wはステージ9上に支持され、その状態で塗布が行われる。
塗布装置5は、塗布液を吐出する前記塗布器10の他に、基板Wと塗布器10とを相対的に移動させる移動手段20と、塗布器10に塗布液を一定の流量で供給可能であるポンプ30と、塗布液に圧力を付与することで塗布器10に塗布液を供給可能である圧送手段40と、各種制御を行うコンピュータからなる制御装置50と、塗布液の圧力を測定する圧力センサ60とを備えている。
The coating apparatus 5 includes an applicator 10 (also referred to as a nozzle or a slit die). The coating liquid is discharged from the
The coating device 5 can supply the coating solution to the
塗布器10について説明する。図2(A)に示すように、塗布器10は、一方向に長い直線状のノズルからなり、その下端に、塗布液を吐出する吐出口11が設けられている。図2(A)は、塗布器10の斜視図であり、図2(B)は、この塗布器10の断面図である。塗布器10は、更に、その内部に、塗布液が溜められる溜め部(マニホールドともいう。)13、及び、溜め部13と吐出口11とを繋ぐスリット状流路12を有している。これら溜め部13、スリット状流路12及び吐出口11は、一方向(図2(B)の紙面に直交する方向)に沿って長く形成されている。溜め部13は、吐出口11から吐出させる塗布液を一旦溜めるために拡大させた領域である。スリット状流路12の下端が吐出口11となっている。基板Wに対して吐出口11から塗布液が下向きに吐出される。後述する塗布動作の際、溜め部13、スリット状流路12は、塗布液で満たされた状態(つまり、充満状態)となる。
The
図1において塗布装置5は、装置基台6、及び、この装置基台6に搭載され基板Wを上に載せるステージ9を備えている。ステージ9上の基板Wの被塗布面は水平となる。そして、ステージ9に固定されている基板Wと塗布器10とは移動手段20によって相対的に移動可能となる。
本実施形態の移動手段20は、装置基台6に設けられているレール21、このレール21に沿って水平方向に移動する可動ブロック22、及び、可動ブロック22を移動させるリニアアクチュエータ23を備えている。そして、塗布器10は可動ブロック22に搭載されている。この移動手段20により、固定状態にあるステージ9上の基板Wに対して、塗布器10が水平方向に移動可能となる。なお、移動手段20は、塗布器10と基板Wとを、基板Wの被塗布面に平行な方向に相対移動させる構成であればよく、図示しないが、固定状態にある塗布器10に対してステージ9(基板W)を移動させる構成であってもよい。
In FIG. 1, the coating apparatus 5 includes an
The moving means 20 of this embodiment includes a
移動手段20は、塗布器10を上下方向に移動させる昇降アクチュエータ24を備えている。これにより、基板Wに対する塗布器10(吐出口11)の高さを調整することが可能となる。移動手段20は、制御装置50によって制御され、所定の速度(具体的には一定速度)で基板Wと塗布器10とを相対的に移動させることができる。
The moving means 20 includes an elevating
ポンプ30は、塗布器10に塗布液を供給する機能を有している。ポンプ30は、任意の流量の塗布液を精度よく送り出すことが可能であり、例えば、シリンジポンプ(定量ポンプ)である。塗布器10とポンプ30とは第一の配管81を通じて接続されており、この配管81には開閉切り換えバルブ71(以下、第一バルブ71という)が設けられている。ポンプ30は、制御装置50によって制御され、単位時間当たりの塗布液の送り量が制御されて、所定量の塗布液が塗布器10に供給される。本実施形態では、一定の送り量で塗布液が塗布器10に供給されるようにポンプ30は制御される。ポンプ30によって塗布器10に塗布液が一定の送り量で供給されることで、この塗布器10の吐出口11から塗布液が一定の吐出量で吐出される。
The
塗布装置5は、塗布液を溜めるタンク35(以下、第一タンク35という。)を更に備えている。このタンク35は、前記第一の配管81から延長された第三の配管83を通じてポンプ30と接続されている。第三の配管83には開閉切り換えバルブ73が設けられている。タンク35に溜めることができる塗布液の容量は、ポンプ30の容量よりも大きく、タンク35に溜められている塗布液は、ポンプ30に補充するための塗布液となる。
The coating device 5 further includes a tank 35 (hereinafter referred to as a first tank 35) for storing a coating solution. The
圧送手段40は、タンク41(以下、第二タンク41という)及び圧力調整器42を含む。タンク41は、塗布液を溜めていると共に、第二の配管82を通じて塗布器10と接続されている。本実施形態では、第二の配管82は、第一の配管81の途中部と繋がっており、これら配管81,82を介して、タンク41は塗布器10と繋がる構成となる。第二の配管82には開閉切り換えバルブ72(以下、第二バルブ72という。)が設けられており、第一バルブ71が開状態で、第二バルブ72を開くことで、タンク41から塗布器10(溜め部13)へ塗布液を供給可能となる。
圧力調整器42は、レギュレータ(圧空源と繋がる電空レギュレータ)からなり、タンク41の塗布液に作用させる圧力を変化させる。圧力調整器42は、制御装置50によって制御され、タンク41の塗布液の圧力(内圧)を調整する。第二バルブ72を閉じた状態で、圧力調整器42がタンク41の塗布液を加圧する。具体的には、ポンプ30によって塗布液が供給されている状態の塗布器10内の塗布液の圧力よりも高い圧力となるように、タンク41の塗布液を加圧する。これにより、第一バルブ71が開状態で、第二バルブ72を開くと、タンク41の塗布液を圧力差で塗布器10側に供給することができる。このような圧力差に起因する塗布液の供給を、塗布液の圧送という。
The pressure feeding means 40 includes a tank 41 (hereinafter referred to as a second tank 41) and a
The
以上より、圧送手段40によって、タンク41の塗布液に圧力が付与されることで塗布器10に塗布液が供給される。圧送手段40によって塗布器10に塗布液が供給されることで、この塗布器10の吐出口11から塗布液が吐出される。タンク41の塗布液に圧力を付与するためにレギュレータ42により発生させる圧力値を「圧送圧力値」という。この圧送圧力値は、制御装置50の設定により可変であり、制御装置50からの指令信号によってレギュレータ42は所定の圧送圧力値でタンク41の塗布液に圧力を付与することができる。
As described above, the application liquid is supplied to the
圧力センサ60は、ポンプ30から塗布器10の吐出口11までの間の塗布液の圧力を測定するセンサである。本実施形態では、圧力センサ60は、塗布器10と第一バルブ71との間の流路の途中に設けられており、これら塗布器10と第一バルブ71との間の塗布液の圧力を測定している。圧力センサ60によって塗布液の圧力が測定される箇所を「圧力測定の対象位置」という。この対象位置は、ポンプ30から塗布器10の吐出口11までの間の塗布液の圧力を測定できる箇所であれば、別の位置であってもよい。
The
制御装置50は、移動手段20(リニアアクチュエータ23)を制御して、基板Wと塗布器10とを一定速度で相対的に移動させながら、ポンプ30及び圧送手段40を制御する。この制御装置50を備えている塗布装置5が行う塗布方法には、基板Wへ塗布液の塗布を開始する動作(以下、第一動作という。)と、この塗布開始(第一動作)後に続けて行われる動作として、塗布器10から基板Wへ塗布液を一定の吐出量で吐出する動作(以下、第二動作という。)とが含まれる。
The
第一動作では、基板Wと塗布器10とを相対的に移動させながら、基板Wに塗布液を塗布するためにポンプ30及び圧送手段40によって塗布液が塗布器10に供給される。つまり、第一動作では、ポンプ30によって塗布器10に塗布液が一定の流量で供給されることで行われる「定量吐出」に加えて、基板Wと吐出口11との間にビードを形成するために必要な量の塗布液を圧送手段40によって塗布器10に余分に供給することで行われる「余剰吐出」が実行される。これにより、塗布開始端部において不良膜厚となるのを防ぐことができる。
In the first operation, the coating liquid is supplied to the
第二動作では、基板Wと塗布器10とを相対的に移動させながら、基板Wに塗布液を塗布するためにポンプ30のみによって塗布液が塗布器10に供給される。つまり、第二動作での吐出では、ポンプ30によって塗布器10に塗布液が一定の流量で供給されることで行われる「定量吐出」が実行される。
In the second operation, the coating liquid is supplied to the
このように、制御装置50は、基板Wに塗布液を塗布するために移動手段20による前記移動を行いながら、ポンプ30及び圧送手段40を制御する。このために、制御装置50が備えている記憶手段51に記憶されているコンピュータプログラムには、前記第一動作及び前記第二動作を実行するためのプログラムが含まれており、制御装置50によってこれらプログラムが実行されることで塗布動作が行われる。なお、記憶手段51は、制御装置50と別に設けられていてもよい。この制御装置50によれば、塗布開始のためにポンプ30と圧送手段40とが併用されて塗布液を塗布器10に供給する第一動作と、塗布開始後において圧送手段40による塗布液の供給を停止した状態でポンプ30を用いて塗布液を塗布器10に供給する第二動作と、を含む塗布動作の制御が実行可能となる。
As described above, the
以上の構成を備えている塗布装置5によって行われる塗布方法について説明する。
なお、塗布装置5は、一枚の基板Wに対して塗布液の塗布を1回終えると、この塗布済みの基板Wを未塗布の基板Wと取り換えるようにして塗布を繰り返し行う構成であってもよいが、本実施形態では、基板Wは、塗布を行う一方向(塗布方向)に長く当該方向に直交する幅方向の寸法が一定である帯状であり、この一方向に長い基板Wに対して間欠的に塗布を繰り返し行う場合として説明する。このため、一つの帯状の基板W上に複数の塗膜(塗布領域)が形成される。この複数の塗膜(塗布領域)のうち、最初の塗膜を形成する動作が、第一回目の塗布動作であり、その後、第二回目、第三回目・・・と繰り返し塗布動作が行われる。各回の塗布動作は同じである。
A coating method performed by the coating apparatus 5 having the above configuration will be described.
Note that the coating apparatus 5 is configured to repeatedly apply the coating solution so that the coated substrate W is replaced with the uncoated substrate W when coating of the coating liquid is finished once on the single substrate W. However, in this embodiment, the substrate W has a strip shape that is long in one direction (coating direction) in which coating is performed and has a constant dimension in the width direction perpendicular to the direction. The case where the application is intermittently repeated will be described. For this reason, a plurality of coating films (application regions) are formed on one strip-shaped substrate W. Of the plurality of coating films (coating regions), the operation of forming the first coating film is the first coating operation, and thereafter, the second coating operation, the third coating operation, and the like are repeatedly performed. . Each application operation is the same.
第一回目の塗布動作のために、図3に示すように、塗布器10の高さ位置を、ステージ9上の基板Wに対して所定の位置とする。塗布器10の高さ調整は、昇降アクチュエータ24(図1参照)によって行われる。また、リニアアクチュエータ23(図1参照)によって、基板Wの塗布開始位置(基板Wの縁部)の直上に吐出口11が位置するように塗布器10を移動させる(以上を、準備移動工程という)。この準備移動工程では、バルブ71,72,73は閉じた状態である。
For the first coating operation, as shown in FIG. 3, the height position of the
この準備移動工程が完了するまでの間において、第二タンク41の塗布液の圧力を所定の圧力に設定する処理(以下、事前処理という)が行われる。事前処理では、第二タンク41の塗布液の圧力を所定の値に設定するために、圧送手段40(レギュレータ41)は、所定の圧送圧力値(Pa)で第二タンク41に溜められている塗布液に圧力を付与する。この圧送圧力値(Pa)は、制御装置50に設定されている値であって、(バルブ71,72が開の状態で)第二タンク41と繋がる塗布器10の塗布液の圧力を高め、この圧力によって塗布液を吐出口11から吐出させるための値である。
Until this preparatory movement process is completed, a process of setting the pressure of the coating liquid in the
この事前処理により、前記準備移動工程までは、少なくとも第二バルブ72は閉状態であって、この状態では第二タンク41の塗布液の圧力は、塗布器10の塗布液の圧力に影響を与えないが、後に説明するが、バルブ71,72が開状態となって第二タンク41と塗布器10とが連通すると、第二タンク41の塗布液の圧力を塗布器10の塗布液に作用させ、塗布器10の塗布液を瞬時に加圧し、吐出口11から塗布液を吐出(前記余剰吐出)させることができる。
By this pre-processing, at least the
次に、基板Wへ塗布液の塗布を開始する第一動作が行われる。この第一動作では、図4に示すように、移動手段20によって塗布器10と基板Wとを相対的に移動させながら、ポンプ30により塗布器10に塗布液を一定の流量で供給し、かつ、圧送手段40により塗布器10の塗布液を加圧する。このために、まず第二バルブ72を開状態とした後に、ポンプ30の動作を開始する。ポンプ30の加速が完了し、ポンプ速度が一定速度となったところで、第一バルブ71を開状態とする。前記のとおり事前処理では圧送手段40が所定の圧送圧力値Paでタンク41の塗布液を加圧していることから、バルブ71,72が共に開状態となるタイミングで、塗布器10の塗布液を瞬時に加圧する。
これにより、ポンプ30による塗布液の供給と圧送手段40による加圧とが同時に行われる。この第一動作により、吐出口11と基板Wとの間に塗布液のビード3が形成される(以上を、第一動作工程という。)。
Next, a first operation for starting application of the coating liquid onto the substrate W is performed. In this first operation, as shown in FIG. 4, while the
Thereby, the supply of the coating liquid by the
塗布液のビード3が形成されると、第二バルブ72を閉じる。第一バルブ71は開状態を維持していることから、ポンプ30による塗布液の供給は継続して行われる。この第二バルブ72を閉じる動作が、塗布器10から基板Wへ塗布液を一定の吐出量で吐出する第二動作の開始となる。
第二動作では、図5に示すように、移動手段20によって塗布器10と基板Wとを相対的に一定速度で移動させながら、ポンプ30により塗布器10に塗布液を一定の流量で供給し、吐出口11から基板Wに対して塗布液を吐出させる(前記定量吐出)。この第二動作の間、圧力センサ60によって圧力測定の対象位置における塗布液の圧力が検出される。圧力センサ60の計測信号は、制御装置50に入力され、制御装置50は、圧力測定の対象位置における塗布液の圧力値Pbを取得すると共に、後に説明する補正処理を行う。
When the
In the second operation, as shown in FIG. 5, the application liquid is supplied to the
そして、塗布終了位置に塗布器10(吐出口11)が到達すると、ポンプ30による塗布液の供給が停止される(図6参照、以上を、第二動作工程という。)。以上が、第一回目の塗布動作となる。
Then, when the applicator 10 (discharge port 11) reaches the application end position, the supply of the application liquid by the
ここで、制御装置50の記憶手段51には、基準値として、前記圧送圧力値Paと、前記圧力測定の対象位置での塗布液の圧力値Pbとが記憶されている。この基準値としての前記圧送圧力値Paは、前記第一回目の前記事前動作で設定され、かつ、塗布動作に含まれる第一動作の際に圧送手段40において用いられた圧送圧力値である。また、この基準値としての前記圧力値Pbは、前記第一回目の塗布動作に含まれ、前記圧送圧力値Paにより行われた第一動作に続く第二動作において圧力センサ60によって測定された圧力値である。
Here, in the
そして、第二回目の塗布動作が行われる。
この第二回目の塗布動作は、第一回目の塗布動作と同じであり、前記のように準備移動工程(図3参照)、事前処理、第一動作工程(図4参照)、第二動作工程(図5)が実行される。この第二回目の塗布動作の第一動作において、圧送手段40が採用する圧送圧力値は前回と同じ値(Pa)であり、第二回目の塗布動作の第二動作において、圧力センサ60によって前記圧力測定の対象位置での圧力値が取得される。つまり、第一回目と第二回目との事前処理では、タンク41の塗布液の加圧値は同じである。そして、第二回目の塗布動作において取得された圧力値Pb(2)とする。
Then, a second application operation is performed.
This second application operation is the same as the first application operation, and as described above, the preparation movement step (see FIG. 3), the pre-processing, the first operation step (see FIG. 4), and the second operation step. (FIG. 5) is executed. In the first operation of the second coating operation, the pumping pressure value adopted by the pumping means 40 is the same value (Pa) as the previous time. In the second operation of the second coating operation, the
この圧力値Pb(2)は、第一回目の塗布動作の際の圧力値Pbと異なる場合がある。その原因の一つとして、塗布液の粘度(粘性)の変化や、塗布液の詰まりがある。例えば、塗布器10内において異物が詰まると、塗布装置5を流れる塗布液の圧力損失が僅かに変化する。このように、塗布装置5を流れる塗布液の圧力損失が変化するような現象(以下、状態変化という。)が生じていると、次の(第三回目の)塗布動作の際に、圧送手段40がそれまで(第一回目や第二回目)と同じ圧送圧力値Paを用いて塗布液を加圧しても、圧力損失が大きくなっていることから、塗布器10(吐出口11)では所望の吐出圧が確保されず、吐出量不足が発生するおそれがある。つまり、塗布器10から適切な量の塗布液を基板Wに吐出することができなくなり、基板Wの塗布開始端部で膜厚不良部の範囲(長さ)がそれまで(第一回目や第二回目)と異なるおそれがある。つまり、前記状態変化が発生すると、膜厚不良部の範囲(長さ)が不安定となり、膜厚不良部の範囲が広くなってしまうこともある。
This pressure value Pb (2) may be different from the pressure value Pb in the first application operation. One of the causes is a change in viscosity (viscosity) of the coating liquid and clogging of the coating liquid. For example, when foreign matter is clogged in the
そこで、制御装置50は、塗布動作を1回行う毎に、圧送手段40における圧送圧力値を補正する補正処理を行う。本実施形態の場合、第二回目の塗布動作の際に圧力値Pbの変化が検出されていることから、第三回目の塗布動作における第一動作のために補正処理を行う。
Therefore, the
補正処理を具体的に説明する。前記のとおり、制御装置50の記憶手段51には、基準値として、圧送圧力値Paと、圧力測定の対象位置での塗布液の圧力値Pbとが既に記憶されている。そして、前回(第二回目)の塗布動作で、圧力センサ60により、さらにその前の塗布動作(第一回目の塗布動作)から変化した圧力値Pb(2)が取得されている。この圧力値Pb(2)についても、記憶手段51に記憶される。
The correction process will be specifically described. As described above, the
この場合、制御装置50は次の処理を行う。すなわち、制御装置50は、今回(第三回目)の塗布動作の第一動作のために、下記の式(1)を満たす圧送圧力値Pa(n)を求める。
Pa(n)=Pa/Pb×Pb(n−1) ・・・ 式(1)
In this case, the
Pa (n) = Pa / Pb × Pb (n−1) (1)
この式(1)におけるPa(n)、Pb(n−1)、Pa及びPbは、次のとおりである。
Pa(n):第三回目の塗布動作の第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値
Pb(n−1):実行された第二回目の第二動作で圧力センサ60により取得された圧力値(本実施形態では、圧力値Pb(2))
Pa:記憶手段51に記憶されている基準値であって既に行われた第一回目の第一動作において圧送手段40により塗布液に圧力を付与するために採用された圧送圧力値
Pb:記憶手段51に記憶されている基準値であって既に行われた第一回目の第二動作において圧力センサ60により取得された圧力値
なお、nは、自然数であり、塗布動作の試行回数を示す。つまり、本実施形態では、第三回目のための圧送圧力値Pa(n)を求めることから、n=3である。
Pa (n), Pb (n-1), Pa and Pb in the formula (1) are as follows.
Pa (n): Pressure feed pressure value generated to apply pressure to the coating liquid in the first operation of the third application operation Pb (n-1): Pressure sensor in the second operation executed for the second time The pressure value acquired by 60 (in this embodiment, the pressure value Pb (2))
Pa: a reference value stored in the storage means 51, and a pumping pressure value employed for applying pressure to the coating liquid by the pressure feeding means 40 in the first operation already performed for the first time Pb: storage means 51 is a reference value stored in the pressure value obtained by the
ここで、既に行われた塗布動作(第一回目の塗布動作)の際に圧力センサ60によって取得された圧力値Pbと比較して、その次に行った塗布動作(第二回目の塗布動作)の際に圧力センサ60から取得された圧力値Pb(2)が、変化していない場合、つまり、塗布器10等において詰まりが発生しておらず前記状態変化が生じていない場合、基準値である圧力値Pbと、取得された圧力値Pb(2)とは同じ(Pb=Pb(2))である。このため、前記式(1)により求められる圧送圧力値Pa(n)は、基準値である圧送圧力値Paと同じ値になる。この場合、第三回目の塗布動作における第一動作で採用される圧送圧力値は、そのまま「Pa」となる。つまり、圧送圧力値を変更する補正は行われていない。
これに対して、前記状態変化が生じており、基準値である圧力値Pbと、取得された圧力値Pb(2)とが異なる場合(Pb<Pb(2))、前記式(1)により求められる圧送圧力値Pa(n)は、基準値である圧送圧力値Paよりも大きな値となる。この場合、第三回目の塗布動作における第一動作で採用される圧送圧力値は、式(1)により求められた「Pa(3)」となる。つまり、前記状態変化に起因して補正された圧送圧力値Pa(3)が、次回(第三回目)の塗布動作の第一動作で用いられる。なお、前記式(1)により求められた「Pa(3)」は、記憶手段51に記憶される。
Here, compared with the pressure value Pb acquired by the
On the other hand, when the state change has occurred and the pressure value Pb which is the reference value is different from the acquired pressure value Pb (2) (Pb <Pb (2)), the equation (1) The required pumping pressure value Pa (n) is larger than the pumping pressure value Pa, which is a reference value. In this case, the pumping pressure value employed in the first operation in the third application operation is “Pa (3)” obtained by the equation (1). That is, the pumping pressure value Pa (3) corrected due to the state change is used in the first operation of the next (third) application operation. Note that “Pa (3)” obtained by the equation (1) is stored in the
このように、塗布動作を終える毎に取得されたPb(n−1)の値を用いて圧送圧力値Pa(n)の補正を行うことで、前記状態変化が経時的に生じても、その状態変化に応じて補正した圧送圧力値Pa(n)が得られる。また、ここでは圧送圧力値Pa(n)を、Pb(n−1)の値と補正係数Pa/Pbの積から求め、補正係数のうち基準値Pbの値は、第一回目の第二動作において圧力センサ60により取得した圧力値を用いたが、これに限らず、過去の塗布の知見から補正係数Pa/Pbの値を事前に定めてもよい。 Thus, even if the state change occurs over time by correcting the pumping pressure value Pa (n) using the value of Pb (n-1) acquired every time the coating operation is finished, A pumping pressure value Pa (n) corrected according to the state change is obtained. Further, here, the pumping pressure value Pa (n) is obtained from the product of Pb (n−1) and the correction coefficient Pa / Pb, and the reference value Pb value among the correction coefficients is the first second operation. However, the present invention is not limited to this, and the value of the correction coefficient Pa / Pb may be determined in advance based on past application knowledge.
以上のように、本実施形態の塗布装置5によって行われる塗布方法では、移動手段20によって基板Wと塗布器10との相対移動を行いながら、ポンプ30及び圧送手段40を用いて基板Wに塗布液を塗布する塗布動作を行う。特に、この塗布動作には、塗布開始のためにポンプ30と圧送手段40とを併用して塗布液を塗布器10に供給する第一動作と、塗布開始後において圧送手段40による塗布液の供給を停止した状態でポンプ30を用いて塗布液を塗布器10に供給する第二動作と、が含まれている。そこで、制御装置50は、第二動作において圧力センサ60が取得した圧力値を用いて、圧送手段40が塗布液に付与するための圧力を補正し、補正したこの圧力を用いて後の塗布動作における第一動作を実行する。
つまり、第二動作において、ポンプ30が一定の送り量で塗布器10に塗布液を供給することにより、この塗布器10から一定の吐出量で吐出口11から塗布液が吐出されている状態で、圧力測定の対象位置における塗布液の圧力を圧力センサ60によって計測することで、制御装置50は、塗布動作毎の圧力変化を監視している。そして、圧力変化が生じていると、圧送手段40による圧送圧力値を補正することで、圧送手段40による圧送で塗布器10から吐出される塗布液の吐出量が変動しないようにする制御を行っている。
As described above, in the coating method performed by the coating apparatus 5 according to the present embodiment, the substrate W and the
That is, in the second operation, the
そして、この補正を行うために、記憶手段51には、圧送手段40によりタンク41の塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値、及び、圧力センサ60が取得した圧力値が記憶される。そして、制御装置50は、この記憶手段51に記憶されている値、及び、前記の式(1)を満たす圧送圧力値Pa(n)を用いて、後の塗布動作における第一動作を実行する。
In order to perform this correction, the storage means 51 stores the pressure feed pressure value generated by the pressure feed means 40 to apply pressure to the coating liquid in the
この構成によれば、実行された塗布動作における第二動作で圧力センサ60により取得された圧力値Pb(n−1)が、大きくなっていれば、後の塗布動作における第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値Pa(n)も大きくする(補正する)ことができる。例えば、塗布装置5を流れる塗布液の粘度が高くなったり、塗布器10において詰まりが発生したりした場合であっても、塗布開始の第一動作において、塗布器10から適切な量の塗布液を基板Wに吐出することができる。
また、これとは反対に、前記圧力値Pb(n−1)が小さくなっていれば、圧送圧力値Pa(n)も小さくなり(補正することができ)、例えば、塗布液の粘度が低くなっていても、塗布開始の第一動作において、塗布器10から適切な量の塗布液を被塗布部材に吐出することができる。
According to this configuration, if the pressure value Pb (n−1) acquired by the
On the other hand, if the pressure value Pb (n-1) is small, the pumping pressure value Pa (n) is small (can be corrected), for example, the viscosity of the coating liquid is low. Even in this case, an appropriate amount of the coating liquid can be discharged from the
このように、制御装置50は、第二動作において圧力センサ60が取得した圧力値(Pb(n−1))を用いて、圧送手段40が塗布液に付与するための圧力を補正し、補正したこの圧力を用いて後の塗布動作における第一動作を実行する構成であるため、塗布動作を、第一回目、第二回目、第三回目・・・と繰り返し行う場合において、塗布液の粘度が変化したり、塗布器において詰まりが発生したりしても、その影響を後の塗布動作に与えにくくすることができる。したがって、塗布開始の第一動作において、塗布器10から適切な量の塗布液を基板Wに吐出することができ、基板Wの塗布開始端部で膜厚不良部を安定して極小化させることが可能となる。この結果、基板Wの有効領域を広くして生産性を高めることができる。
As described above, the
例えば塗布器10等において異物の詰まりが発生している場合であっても、次に行う塗布動作の際に、基板Wに対して安定した膜厚を得るための塗布が可能となる理由は、次のとおりである。すなわち、第二動作の際に塗布器10等で異物の詰まりが発生している場合、圧力センサ60によって検出される圧力は高くなる。そこで、次の基板Wの塗布開始の際の圧送手段40による出力(圧送圧力値)を、圧力センサ60によって計測された圧力値に基づいて高く設定する(補正する)。これにより、所望の圧力で塗布器10から塗布液が吐出され、安定した膜厚を得ることができる。なお、このような補正が行われない場合、塗布器10等において異物の詰まりが発生していても、圧送手段40による出力(圧送圧力値)が一定であると(補正しない場合)、詰まりによる圧力損失が原因となって所望の吐出が行われず、塗布液の不足が生じてしまう。
For example, even when a foreign substance is clogged in the
特に本実施形態では、第三回目の塗布動作の第一動作における圧送圧力値を補正するために、第二回目の塗布動作の第二動作で圧力センサ60により取得された圧力値を用いて、前記式(1)による補正を行っている。つまり、前記式(1)の前記Pb(n−1)は、実行された直近の塗布動作における第二動作で圧力センサ60により取得された圧力値である。これにより、一つ前(直前)の塗布動作の際の情報に基づいて、圧送手段40が塗布液に付与するための圧力(圧送圧力値)を補正することができる。そして、次の塗布動作でこの補正した圧力(圧送圧力値)を用いて第一動作を行うことができる。この結果、前記状態変化が発生していても、迅速にその変化に応じた圧送圧力値が設定され、適切な余剰吐出を行うことが可能となる。
In particular, in this embodiment, in order to correct the pumping pressure value in the first operation of the third application operation, the pressure value acquired by the
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の塗布装置5は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
前記実施形態では、被塗布部材が、塗布を行う一方向(塗布方向)に長く当該一方向に直交する幅方向の寸法が一定である帯状の基板Wとして説明したが、被塗布部材はこれ以外であってもよく、基板Wは枚葉状であってもよい。この場合、枚葉状の基板Wに対して塗布動作を一回行う毎に基板Wを入れ替えることで連続生産する塗布装置5であってもよい。
The embodiments disclosed above are illustrative in all respects and not restrictive. That is, the coating device 5 of the present invention is not limited to the illustrated form, and may be in another form within the scope of the present invention.
In the above-described embodiment, the member to be coated has been described as the belt-like substrate W that is long in one direction (coating direction) in which coating is performed and has a constant dimension in the width direction perpendicular to the one direction. The substrate W may be a single wafer. In this case, the coating apparatus 5 that continuously produces the substrate W by replacing the substrate W every time the coating operation is performed on the sheet-like substrate W may be used.
5:塗布装置 10:塗布器 11:吐出口
20:移動手段 30:ポンプ 40:圧送手段
50:制御装置 51:記憶手段 60:圧力センサ
W:基板(被塗布部材)
5: coating device 10: applicator 11: discharge port 20: moving means 30: pump 40: pressure feeding means 50: control device 51: storage means 60: pressure sensor W: substrate (member to be coated)
Claims (6)
前記塗布器と前記被塗布部材とを当該被塗布部材の被塗布面に平行な方向に相対移動させる移動手段と、
所定量の塗布液を前記塗布器に供給可能であるポンプと、
塗布液に圧力を付与することで前記塗布器に塗布液を供給可能である圧送手段と、
前記被塗布部材に塗布液を塗布するために前記移動手段による前記相対移動を行いながら前記ポンプ及び前記圧送手段を制御する制御装置と、
前記ポンプから前記吐出口までの間の塗布液の圧力を測定する圧力センサと、
を備え、
前記制御装置は、塗布開始のために前記ポンプと前記圧送手段とを併用して塗布液を前記塗布器に供給する第一動作と、塗布開始後において前記圧送手段による塗布液の供給を停止した状態で前記ポンプを用いて塗布液を前記塗布器に供給する第二動作と、を含む塗布動作の制御を実行可能であり、
前記制御装置は、更に、前記第二動作において前記圧力センサが取得した圧力値を用いて前記圧送手段が塗布液に付与するための圧力を補正し、補正した当該圧力を用いて後の塗布動作における前記第一動作を実行する、塗布装置。 An applicator having a discharge port for discharging a coating liquid to a member to be coated;
Moving means for relatively moving the applicator and the coated member in a direction parallel to the coated surface of the coated member;
A pump capable of supplying a predetermined amount of coating liquid to the applicator;
A pumping means capable of supplying the coating liquid to the coating device by applying pressure to the coating liquid;
A control device for controlling the pump and the pressure feeding means while performing the relative movement by the moving means in order to apply a coating liquid to the member to be coated;
A pressure sensor for measuring the pressure of the coating liquid between the pump and the discharge port;
With
The control device stops the supply of the coating liquid by the pressure feeding means after the first operation for supplying the coating liquid to the applicator by using the pump and the pressure feeding means together for starting the coating. A second operation of supplying a coating liquid to the applicator using the pump in a state, and control of the coating operation can be executed.
The control device further corrects the pressure applied to the coating liquid by the pressure feeding unit using the pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation, and uses the corrected pressure to perform the subsequent coating operation. The coating apparatus which performs said 1st operation | movement in.
前記制御装置は、下記の式(1)を満たす圧送圧力値Pa(n)を用いて、後の塗布動作における前記第一動作を実行可能である、請求項1に記載の塗布装置。
Pa(n)=Pa/Pb×Pb(n−1) ・・・ 式(1)
ただし、
Pa(n):後の塗布動作の前記第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値
Pb(n−1):実行された前記第二動作で前記圧力センサにより取得された圧力値
Pa:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記圧送手段により塗布液に圧力を付与するための圧送圧力値
Pb:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記第二動作において前記圧力センサにより取得された圧力値 A storage unit capable of storing a pressure-feeding pressure value generated to apply pressure to the coating liquid by the pressure-feeding unit, and a pressure value acquired by the pressure sensor;
The said control apparatus is a coating device of Claim 1 which can perform said 1st operation | movement in subsequent application | coating operation | movement using the pumping pressure value Pa (n) which satisfy | fills following formula (1).
Pa (n) = Pa / Pb × Pb (n−1) (1)
However,
Pa (n): a pumping pressure value generated in order to apply pressure to the coating liquid in the first operation of the subsequent application operation Pb (n-1): acquired by the pressure sensor in the executed second operation Pressure value Pa: a reference value stored in the storage means, and a pressure-feeding pressure value for applying pressure to the coating liquid by the pressure-feeding means Pb: a reference value stored in the storage means, Pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation
前記移動手段による前記相対移動を行いながら前記ポンプ及び前記圧送手段を用いて前記被塗布部材に塗布液を塗布する塗布動作を行い、
前記塗布動作には、塗布開始のために前記ポンプと前記圧送手段とを併用して塗布液を前記塗布器に供給する第一動作と、塗布開始後において前記圧送手段による塗布液の供給を停止した状態で前記ポンプを用いて塗布液を前記塗布器に供給する第二動作と、が含まれており、
前記第二動作において前記圧力センサが取得した圧力値を用いて前記圧送手段が塗布液に付与するための圧力を補正し、補正した当該圧力を用いて後の塗布動作における前記第一動作を実行する、塗布方法。 An applicator having a discharge port for discharging a coating liquid to a member to be coated; a moving means for relatively moving the applicator and the member to be coated in a direction parallel to a surface to be coated of the member to be coated; A pump capable of supplying a constant amount of coating liquid to the applicator, a pressure feeding means capable of supplying the coating liquid to the applicator by applying pressure to the coating liquid, and a space between the pump and the discharge port A pressure sensor for measuring the pressure of the coating liquid, and a coating method performed by a coating apparatus comprising:
While performing the relative movement by the moving means, performing a coating operation to apply a coating liquid to the coated member using the pump and the pressure feeding means,
In the coating operation, the first operation of supplying the coating liquid to the applicator by using the pump and the pressure feeding means together for starting the coating, and stopping the supply of the coating liquid by the pressure feeding means after the coating is started. A second operation of supplying a coating liquid to the applicator using the pump in a state where
Using the pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation, the pressure applied by the pumping means to the coating liquid is corrected, and the first operation in the subsequent coating operation is executed using the corrected pressure. Application method.
下記の式(1)を満たす圧送圧力値Pa(n)を用いて、後の塗布動作における前記第一動作を実行可能である、請求項4に記載の塗布方法。
Pa(n)=Pa/Pb×Pb(n−1) ・・・ 式(1)
ただし、
Pa(n):後の塗布動作の前記第一動作において塗布液に圧力を付与するために発生させる圧送圧力値
Pb(n−1):実行された前記第二動作で前記圧力センサにより取得された圧力値
Pa:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記圧送手段により塗布液に圧力を付与するための圧送圧力値
Pb:前記記憶手段に記憶されている基準値であって前記第二動作において前記圧力センサにより取得された圧力値 The coating apparatus further includes a storage unit capable of storing a pressure-feeding pressure value generated in order to apply pressure to the coating liquid by the pressure-feeding unit, and a pressure value acquired by the pressure sensor,
The coating method according to claim 4, wherein the first operation in a subsequent coating operation can be performed using a pumping pressure value Pa (n) that satisfies the following expression (1).
Pa (n) = Pa / Pb × Pb (n−1) (1)
However,
Pa (n): a pumping pressure value generated in order to apply pressure to the coating liquid in the first operation of the subsequent application operation Pb (n-1): acquired by the pressure sensor in the executed second operation Pressure value Pa: a reference value stored in the storage means, and a pressure-feeding pressure value for applying pressure to the coating liquid by the pressure-feeding means Pb: a reference value stored in the storage means, Pressure value acquired by the pressure sensor in the second operation
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JP2020040046A (en) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate treatment device, substrate treatment method, and computer program for substrate treatment |
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2016
- 2016-03-02 JP JP2016039987A patent/JP2017154086A/en active Pending
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