JP2018051521A - 塗布装置、及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高さが異なる面を有する基板を精度よく塗布すること。【解決手段】塗布装置１は、基板Ｓの第１面Ｑ１及び第１面Ｑ１と高さが異なる第２面Ｑ２に液状体Ｌを塗布する装置であって、基板Ｓを載置するステージ４と、ステージ４に載置された基板Ｓに液状体Ｌを塗布する塗布部６と、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置を計測する計測部９と、基板と塗布部との間隔を調整する昇降駆動部７と、ステージ４と塗布部６とを相対的に移動させる駆動部５と、予め基板Ｓの全長にわたって計測部９が移動して取得した第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置の情報に基づいて、塗布部６による液状体Ｌの塗布に際して第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２のそれぞれに対して塗布部６が所定の間隔Ｄ１を形成するように昇降駆動部７を制御する制御部３と、を備える【選択図】図１

Description

本発明は、塗布装置、及び塗布方法に関する。

ステージに載置された基板に対向する位置にノズルを配置し、基板とノズルを相対移動させながらノズルから液状体を吐出させることにより、基板上に液状体を塗布する塗布装置が知られている。このような塗布装置は、塗布時のノズルと基板との間隔が塗布精度に大きな影響を及ぼす。このため、基板の高さを検出することにより、ノズルと基板との間隔を制御する機構を有する塗布装置が提案されている（例えば、下記の特許文献１）。

特開２００２−１８６８９３号公報

例えば、近年要求されている小型の半導体等に用いられるファンアウト型ウエハレベルパッケージ等においては、その製造過程において、高さが異なる面が形成される基板に対して、塗布装置の塗布による処理が行われる。基板の高さが異なる面どうしの境界には段差が存在し、段差の部分は塗布の精度が不良になることがある。

以上のような事情に鑑み、本発明は、高さが異なる面を有する基板を精度よく塗布することが可能な塗布装置、及び塗布方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、基板の第１面及び第１面と高さが異なる第２面に液状体を塗布する装置であって、基板を載置するステージと、ステージに載置された基板に液状体を塗布する塗布部と、第１面及び第２面の高さ及び位置を計測する計測部と、基板と塗布部との間隔を調整する昇降駆動部と、ステージと塗布部とを相対的に移動させる駆動部と、予め基板の全長にわたって計測部が移動して取得した第１面及び第２面の高さ及び位置の情報に基づいて、塗布部による液状体の塗布に際して第１面及び第２面のそれぞれに対して塗布部が所定の間隔を形成するように昇降駆動部を制御する制御部と、を備える塗布装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、基板の第１面及び第１面と高さが異なる第２面に、塗布部により液状体を塗布する方法であって、基板をステージに載置することと、計測部により基板の全長にわたって第１面及び第２面の高さ及び位置の情報を取得することと、ステージと塗布部とを相対的に移動させながら、情報に基づいて第１面及び第２面のそれぞれと塗布部とを所定の間隔に設定して液状体を塗布することと、を含む塗布方法が提供される。

本発明によれば、高さが異なる面を有する基板を精度よく塗布することができる。

実施形態に係る塗布装置の一例を示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、計測部による計測時の各部の動作の一例を示す図である。 計測部による計測の一例を示す図である。 制御部の一例を示す図である。 （Ａ）は高さプロファイル情報の一例を示す図であり、（Ｂ）は駆動情報の一例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、駆動情報の説明図である。 塗布部の下端の変位の一例を示す図である。 実施形態に係る塗布方法の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、塗布装置の動作の一例を示す図である。 図９に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）は、塗布装置の動作の一例を示す図である。 図１０に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）は、塗布装置の動作の一例を示す図である。 図１１に続いて、（Ａ）及び（Ｂ）は、塗布装置の動作の一例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、スリットノズルによる塗布の説明図である。 図１３に続いて、スリットノズルによる塗布の説明図 （Ａ）から（Ｃ）は、スリットノズルの例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、塗布部の下端の変位の他の例を示す図である。

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。以下の説明において、適宜、図１などに示すＸＹＺ直交座標系を参照する。このＸＹＺ直交座標系は、Ｘ方向およびＹ方向が水平方向（横方向）であり、Ｚ方向が鉛直方向である。また、各方向において、適宜、矢印の先端と同じ側を＋側（例、＋Ｚ側）、矢印の先端と反対側を−側（例、−Ｚ側）と称す。例えば、鉛直方向（Ｚ方向）において、上方が＋Ｚ側であり、下方が−Ｚ側である。なお、図面においては、実施形態を説明するため、一部または全部を模式的に記載するとともに、一部分を大きくまたは強調して記載する等適宜縮尺を変更して表現した部分を含む。

図１は、第１実施形態に係る塗布装置の一例を示す図である。本実施形態の塗布装置１は、例えば、フレーム２と、制御部３と、ステージ４と、ステージ駆動部５（駆動部）と、塗布部６と、昇降駆動部７と、液状体供給部８と、計測部９と、を備える。塗布装置１は、基板Ｓの第１面Ｑ１及び第１面Ｑ１と高さが異なる第２面Ｑ２に液状体Ｌ（図１０参照）を塗布する。基板Ｓは、矩形板状の第１面Ｑ１の上に、上方から見て第１面Ｑ１よりも小さい矩形板状の第２面Ｑ２が積層されている。第１面Ｑ１と第２面Ｑ２との高さの差は、特に限定されないが、例えば、第１面Ｑ１と第２面Ｑ２との高さの差が５０μｍ以上１０００μｍ以下の場合、塗布装置１により、より精度よく塗布することができる。

なお、基板Ｓの材料（第１面Ｑ１、第２面Ｑ２）は、特に限定されず、任意である。また、液状体Ｌは、特に制限されず、任意である。また、基板Ｓは、図１に示すものに限定されない。例えば、基板Ｓは、第１面Ｑ１上に複数の第２面Ｑ２を有するものでもよいし、それぞれの高さが異なる少なくとも３つ以上の面を有するものでもよい。

フレーム２は、各部を支持する。フレーム２は、例えば、基台１１と、ガントリ１２と、を含む。基台１１は、例えば、塗布装置１の最下部に配置される。基台１１は、例えば、床面に設置される。基台１１は、例えば、上方から見て、矩形状である。基台１１は、例えば、ステージ４及びガントリ１２を支持する。ガントリ１２（支持部）は、一対の支柱部１２ａと、架橋部１２ｂとを有する。支柱部１２ａはステージ４をＹ方向に挟んで２つ設けられている。各支柱部１２ａは、それぞれ、基台１１に固定されている。各支柱部１２ａは、架橋部１２ｂを支持する。架橋部１２ｂは、Ｙ方向と平行な方向に延びている。架橋部１２ｂは、その両端が、それぞれ、各支柱部１２ａの上端側（＋Ｚ側）の側面に接続されている。架橋部１２ｂは、後に説明する塗布部６を支持する。なお、ガントリ１２は移動可能でもよい。例えば、ガントリ１２は、基台１１に対してＸ方向に移動可能な構成でもよい。

制御部３は、各部の制御、各種情報の処理を行う。制御部３は、塗布装置１の各部と通信可能に接続される。制御部３については、後に図４〜図７において説明する。

ステージ４は、基板Ｓを載置する。ステージ４は、基台１１の上方に配置される。ステージ４は、例えば、基台１１に対してＸ方向と平行な方向に移動可能に、ガイド（図示せず）等を介して、基台１１に支持されている。ステージ４は、例えば、上方から見て矩形状である。ステージ４は、例えば、ＸＹ平面（水平面）と平行な上面を含む。上面は、例えば、定盤で形成される。基板Ｓは、上面に載置されることにより、基板ＳはＸＹ平面と平行（水平面）な面に配置される。基板Ｓは、例えば、ステージ４に設けられる位置決め機構（図示せず）により位置決めされて、上面に設けられる吸着部（図示せず）により吸着されることにより、上面に支持される。

ステージ駆動部５（駆動部）は、塗布部６に対してステージ４を移動させる。ステージ駆動部５は、例えば、電動モータ等である。ステージ駆動部５は、例えば、ステージ４を基台１１に対してＸ方向と平行な方向に移動させる。ステージ駆動部５は、例えば、制御部３と通信可能に接続され、制御部３に制御される。ステージ駆動部５は、例えば、駆動のタイミング、駆動量、駆動方向、駆動の速度などが制御部３に制御され、ステージ４を所定位置に移動させる。制御部３によるステージ駆動部５の制御については、後に説明する。

塗布部６は、ステージ４上の基板Ｓに液状体Ｌを塗布する。塗布部６は、例えば、スリットノズル６ａである。塗布部６は、液状体Ｌを吐出する吐出口６ｂを有し、吐出口から液状体Ｌを吐出することにより基板Ｓに液状体を塗布する。吐出口６ｂは、下方向に向いた開口であり、Ｙ方向と平行な方向に配置されている。スリットノズル６ａの形状等については、後に図１３〜図１５において説明する。なお、塗布部６は、スリットノズル６ａに限定されず、任意である。例えば、塗布部６は、バーコーター等でもよい。

塗布部６は、例えば、ステージ４の上方に配置される。塗布部６は、例えば、塗布部６を鉛直方向（Ｚ方向と平行な方向）にガイドするガイド部１４を介して、ガントリ１２に対して鉛直方向（Ｚ方向と平行な方向）に移動可能に支持される。塗布部６は、例えば、昇降駆動部７と接続され、昇降駆動部７の駆動により鉛直方向に移動する。

昇降駆動部７は、塗布部６を基板Ｓに対して昇降させる。昇降駆動部７は、例えば、電動モータ等である。昇降駆動部７は、基板Ｓと吐出口６ｂとの間隔を調整して塗布部６を駆動する。例えば、昇降駆動部７は、塗布の際には、吐出口６ｂが基板Ｓに対して所定の間隔になるように、基板Ｓと吐出口６ｂとの間隔を調整する。また、昇降駆動部７は、塗布以外の動作の際には、塗布部６の吐出口６ｂが基板Ｓから離れて退避するように、塗布部６を駆動する。昇降駆動部７は、例えば、制御部３と通信可能に接続され、その駆動が制御部３に制御される。昇降駆動部７は、例えば、駆動のタイミング、駆動量、駆動方向、駆動の速度などが制御部３に制御される。制御部３による昇降駆動部７の制御については、後に説明する。

また、塗布部６は、例えば、配管（図示せず）により、液状体供給部８と接続される。液状体供給部８は、塗布部６に液状体Ｌを供給する。液状体供給部８は、例えば、液状体Ｌを保持する液状体保持部（図示せず）と、ポンプ（図示せず）と、を有する。液状体供給部８は、制御部３と通信可能に接続され、制御部３によりその動作が制御される。液状体供給部８は、例えば、塗布部６に液状体Ｌを供給するタイミング、塗布部６に供給する液状体Ｌの量などが、制御部３により制御される。液状体供給部８は、例えば、制御部３の制御により、ポンプが駆動して、液状体保持部に保持された所定の量の液状体Ｌを、塗布部６に供給する。制御部３による液状体供給部８の制御については、後に説明する。

塗布部６は、昇降駆動部７により吐出口６ｂの下端と基板Ｓとの間隔が調整された状態で、液状体供給部８により所定量の液状体Ｌが供給されることにより、吐出口６ｂから所定量の液状体Ｌを基板Ｓに対して吐出して、液状体Ｌを基板Ｓに塗布する。制御部３による塗布部６の制御については、後に説明する。

次に、計測部９について説明する。計測部９は、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置を計測する。計測部９は、例えば、対象となる面の高さと、位置と、を計測可能である。計測部９は、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さを計測する。計測部９は、例えば、ガントリ１２（支持部）の架橋部１２ｂに取り付けられている。計測部９は、例えば、反射型レーザ距離センサなどの距離を測定可能なセンサを備える。計測部９は、例えば、計測部９の直下に位置する物体との距離を計測することにより、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さを計測する（図２（Ａ）参照）。また、計測部９は、例えば、複数のセンサ（図示せず）を備えてもよい。計測部９のセンサは、例えば、Ｙ方向と平行な方向に２つ配置されている。なお、計測部９のセンサの数は、２つに限定されない。例えば、計測部９のセンサの数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

また、計測部９は、ステージ４の位置を検出する。計測部９、例えば、Ｘ方向と平行な方向に対するステージ４の位置を検出する。計測部９は、例えば、制御部３に接続され、検出したステージ４の位置を制御部３に出力する。なお、１つの計測部９で高さ及び位置の双方を検出することに限定されない。例えば、計測部９は、高さを計測する高さ計測部と、位置を計測する位置計測部とが別々に配置されてもよい。計測部９を高さ計測部と位置計測部とで個別に配置する場合、例えば、高さ計測部はガントリ１２に配置され、位置計測部はステージ４の側方（例えばステージ４の＋Ｙ側）に配置されてもよい。

次に、計測部９による計測について説明する。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、計測部による計測時の各部の動作の一例を示す図である。計測部９による第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置の計測は、制御部３の制御により、塗布部６による塗布の前に、予め行われる。計測部９による計測は、ステージ駆動部５を用いることにより、計測部９が塗布部６とともに基板Ｓ上を相対的に移動することにより行われる。例えば、図２（Ｂ）に示すように、制御部３の制御によりステージ駆動部５が駆動して、ステージ４及び基板Ｓが−Ｘ方向に移動することにより、計測部９は塗布部６とともに基板Ｓ上を相対的に移動する。ステージ駆動部５は、基板ＳのＸ方向と平行な方向の全長にわたって、計測部９に計測されるように、ステージ４を駆動する。以下の説明において、「基板ＳのＸ方向と平行な方向の全長」を単に「基板Ｓの全長」と称す。計測部９は、図２（Ｂ）に示すように、−Ｘ方向に移動する基板Ｓにおける、計測部９の直下の部分との距離を計測する。計測部９は、高さに関する計測結果を制御部３に出力する。なお、計測部９による高さの計測結果を「高さ情報」と称す。また、高さの計測とともに、計測部９は、Ｘ方向と平行な方向におけるステージ４の位置を計測する。計測部９は、位置に関する計測結果を制御部３に出力する。なお、計測部９による位置の計測結果を「位置情報」と称す。計測部９は、例えば、高さを計測したときのステージ４の位置を測定することにより、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置をそれぞれ計測する。

次に、計測部９による計測の例を示す。図３は、計測部９による計測の一例を示す図である。なお、以下の説明において、位置Ｘ０〜位置Ｘ５は、それぞれ、Ｘ方向と平行な方向に設定されるものとする。ステージ４が位置Ｘ０から位置Ｘ１に進んだ後、ステージ４の位置Ｘ１から位置Ｘ２において、計測部９により位置Ｘ１から位置Ｘ２の各位置が検出されるとともに、計測部９により第１面Ｑ１の高さである高さＨ１が計測される。続いて、ステージ４の位置Ｘ２から位置Ｘ３において、計測部９により位置Ｘ２から位置Ｘ３の各位置が検出されるとともに、計測部９により第２面Ｑ２の高さである高さＨ２が計測される。続いて、ステージ４の位置Ｘ３から位置Ｘ４において、計測部９により位置Ｘ３から位置Ｘ４の各位置が検出されるとともに、計測部９により第１面Ｑ１の高さである高さＨ１が計測される。続いて、ステージ４は、位置Ｘ４から位置Ｘ５に進む。計測部９により計測された高さ情報及び位置情報は、例えば、制御部３の処理により、ステージ４の各位置における高さを示す情報に変換される。なお、ステージ４の位置Ｘ０から位置Ｘ１、及び位置Ｘ４から位置Ｘ５では、計測部９による計測は行っていない。例えば、ステージ４上の基板Ｓの大きさ及び載置した位置を予め制御部３が取得しており、ステージ４が進んで計測部９が基板ＳのＸ側の端部である位置Ｘ１に達したときに計測部９による計測を開始し、位置Ｘ４で計測部９による計測を終了するように制御部３により制御されている。ただし、位置Ｘ０から位置Ｘ１、及び位置Ｘ４から位置Ｘ５の間において、計測部９により各位置の高さ（例えば図３に示す高さＨ０）等を計測してもよい。

なお、計測部９は、ステージ４の位置を検出可能であれば、構成は任意である。例えば、計測部９による位置の検出は、リニアエンコーダあるいはレーザを用いる距離センサなどが用いられてもよい。また、計測部９を配置する位置は任意である。例えば、計測部９は、フレーム２あるいは基台１１に支持部材を介して取り付けられてもよい。また、計測部９は、静止したステージ４あるいは基板Ｓに対して移動可能に形成されてもよい。例えば、計測部９は、静止したステージ４あるいは基板Ｓに対して移動することにより、ステージ４あるいは基板Ｓの高さ、位置を検出する構成でもよい。また、計測部９は、上記の例では、ステージ４に対して相対的にＸ方向に移動する例を示したが、ステージ４に対して相対的にＸ方向及びＹ方向に移動する構成でもよい。この構成の場合、例えば、計測部９は、基板ＳのＸ方向と平行な方向の各位置において、Ｙ方向と平行な方向に移動することにより、Ｙ方向の異なる位置で高さ情報を取得してもよい。また、計測部９は、位置を測定する機能を有しなくてもよい。例えば、ステージ駆動部５の駆動情報等に基づいてステージ４の位置情報を取得可能な場合、計側部９に位置測定機能を備えなくてもよい。

次に、制御部３について説明する。図４は、制御部の一例を示す図である。制御部３は、各部の制御、各種情報の処理を行う。制御部３は、例えば、演算部３ａを備える。制御部３は、例えば、ＣＰＵ（図示せず）を備えるコンピュータ装置により構成され、塗布装置１の各部の制御及び各種情報の処理を行うプログラムを実行可能である。また、制御部３は、データを記憶可能な記憶部１６と通信可能に接続され、各種データを記憶部１６に記憶し、記憶部１６に記憶された各種データを記憶部１６から読み出すことができる。記憶部１６は、例えば、メモリ、ハードディスク等の記憶装置である。なお、制御部３は、例えば、データ、動作指令等を入力可能なキーボード、マウス、タッチパネル等入力装置と接続されてもよいし、また、ディスプレイ等の表示装置と接続されてもよい。

次に、制御部３による塗布の制御について説明する。本実施形態の制御部３は、所定の制御により各部を制御することにより、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の塗布を制御する。例えば、制御部３は、予め計測部９が取得した高さ情報及び位置情報に基づいて、塗布部６による塗布に際して、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２のそれぞれに対して塗布部６が所定の間隔を形成するように昇降駆動部を制御する。また、制御部３は、第１面Ｑ１と塗布部６との間隔と、第２面Ｑ２と塗布部６との間隔とが同一またはほぼ同一となるように昇降駆動部７を制御する。また、制御部３は、第１面Ｑ１と第２面Ｑ２との境界または境界近傍でステージ４と塗布部６との相対的な移動を停止させずに、昇降駆動部７により第１面Ｑ１または第２面Ｑ２と塗布部６との間隔を制御する。これらの制御については、後に図５〜図７により説明する。

制御部３は、例えば、上記のような第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の塗布の制御を、高さ情報及び位置情報に基づいて第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の塗布を制御する駆動情報を生成し、生成した駆動情報を液状体供給部８、昇降駆動部７及びステージ駆動部５に対して出力して、これらの動作を制御することにより実行する。この駆動情報は、制御部３の演算部３ａにより生成する。駆動情報は、例えば、塗布を開始する前に予め生成され、記憶部１６に記憶される。なお、駆動情報は、塗布を開始する前に予め生成されなくてもよい。例えば、制御部３は、駆動情報を生成とともに塗布動作の制御をしてもよい。また、この場合等において、記憶部１６はなくてもよい。

演算部３ａは、高さ情報及び位置情報に基づいて、駆動情報を生成する。演算部３ａは、例えば、高さ情報及び位置情報に基づいて、ステージ４のＸ方向の各位置における高さを示す情報（高さプロファイル情報）を生成する。図５（Ａ）は、高さプロファイル情報の一例を示す図である。高さプロファイル情報は、例えば、ステージ４のＸ方向の各位置に対して、その位置の高さ情報が関連付けられたデータを含む。例えば、演算部３ａは、図３に示した位置情報および高さ情報に基づいて、図５（Ａ）に示す高さプロファイル情報を生成する。高さプロファイル情報は、例えば、記憶部１６（図４参照）に記憶される。

演算部３ａは、例えば、高さプロファイル情報に基づいて、駆動情報を生成する。駆動情報は、例えば、塗布開始から終了までの一連の動作における各部の駆動を制御する情報である。図５（Ｂ）は駆動情報の一例を示す図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、駆動情報の説明図である。駆動情報は、例えば、図５（Ｂ）に示すように、塗布開始、塗布部の上昇開始、塗布部の上昇停止、塗布部の下降開始、塗布部の下降停止、及び塗布停止、などの塗布動作を制御する制御情報であり、これらの制御情報を出力するタイミングを示すステージ４のＸ方向の位置（Ｐ１〜Ｐ６）などの情報を含む。

例えば、塗布開始の制御情報は、基板Ｓに対しての塗布動作を開始する制御情報である。塗布開始の制御情報は、例えば、液状体供給部８に対しての所定量の液状体Ｌの塗布部６への供給を開始する指令、昇降駆動部７に対しての塗布部６を所定位置に駆動する指令、ステージ駆動部５に対してのステージ４の駆動速度を所定の速度にする指令を含む。塗布開始の制御情報により、ステージ４の駆動により所定の速度で駆動する基板Ｓに対して塗布部６の吐出口６ｂから所定量の液状体Ｌを吐出して塗布する動作が開始される。

塗布開始の制御情報が各部に送信されるステージ４の位置Ｐ１は、例えば、図６（Ａ）に示すように、高さプロファイル情報から得られる第１面Ｑ１の−Ｘ側の末端位置Ｘ１の、近傍に設定される。位置Ｐ１は、例えば、位置Ｘ１から数ｍｍ程度離れた位置に設定される。また、上記塗布部６を駆動する所定位置は、例えば、図６（Ａ）に示すように、第１面Ｑ１と塗布部６の下端との間隔がＤ１になるように設定される。第１面Ｑ１と塗布部６の下端との間隔が所定の間隔に設定される場合、塗布膜を精度よく形成することができる。この間隔Ｄ１は、例えば、数１０μｍ〜数１００μｍ程度に設定される。また、上記ステージ４の駆動速度は、例えば、塗布部６による液状体Ｌの基板Ｓへの塗布が可能な速度に設定される。このステージ４の駆動速度は、例えば、予め予備実験などにより設定することができる。なお、この駆動情報において、液状体供給部８による所定量の液状体Ｌの塗布部６への供給、及び、所定の速度でのステージ４の駆動は、後に説明する塗布終了の制御情報が送信されるまで、継続される。

続いて、塗布部上昇開始の制御情報は、例えば、昇降駆動部７に対しての塗布部６の所定の速度での上方への駆動を開始する指令である。また、塗布部上昇停止の制御情報は、例えば、昇降駆動部７に対しての塗布部６の駆動を停止する指令である。塗布部上昇開始の制御情報により、昇降駆動部７による塗布部６の所定の速度での上方への駆動が開始し、塗布部上昇停止の制御情報により塗布部６は上方への駆動を停止する。

塗布部上昇開始の制御情報が各部に送信されるステージ４の位置Ｐ２は、例えば、高さプロファイル情報から得られる第１面Ｑ１と第２面Ｑ２との境界の位置Ｘ２に対して−Ｘ側の所定位置に設定される。また、塗布部上昇停止の制御情報が各部に送信されるステージ４の位置Ｐ３は、例えば、高さプロファイル情報等に基づいて、第１面Ｑ１と第２面Ｑ２との境界の位置Ｘ２に設定される。位置Ｐ３は、例えば、位置Ｘ２から数ｍｍ程度離れた位置に設定される。また、この位置Ｐ３における塗布部６の下端の位置は、例えば、第１面Ｑ１と塗布部６の下端との間隔Ｄ１と同様に、第２面Ｑ２と塗布部６の下端との間隔が間隔Ｄ１になるように設定される。また、上記塗布部６を上方に駆動する速度は、例えば、一定の値に設定される。

また、上記位置Ｐ２、位置Ｐ３、塗布部６を上方に駆動する速度、及び、位置Ｐ２から位置Ｐ２までステージ４を駆動する速度は、それぞれ、塗布部６が第１面Ｑ１と第２面Ｑ２の−Ｘ側の端部との境界部Ｒ１を液状体Ｌの液切れがなく塗布可能な値に設定される。この値は、例えば、予備実験により設定することができる。なお、境界部Ｒ１は、第１面Ｑ１と第２面Ｑ２の−Ｘ側の端部との境界とこの境界近傍を含む部分である。

なお、上記塗布部６を上方に駆動する速度は、一定の値でなくてもよく、例えば、変化する値でもよい。また、制御部３は、塗布部上昇開始から塗布部上昇停止までにおいて、ステージ４を駆動する速度を変えて制御してもよいし、また、液状体Ｌを塗布部６に供給する量を変えて制御してもよい。

続いて、塗布部下降開始の制御情報は、例えば、昇降駆動部７に対しての塗布部６を下方に所定の速度で駆動する制御を開始する指令である。塗布部下降停止の制御情報は、例えば、昇降駆動部７に対しての塗布部６の駆動を停止する指令である。塗布部下降開始の制御情報により、昇降駆動部７による塗布部６の所定の速度での下方への駆動が開始し、塗布部下降停止の制御情報により塗布部６は下方への駆動を停止する。

塗布部下降開始の制御情報が各部に送信されるステージ４の位置Ｐ４は、例えば、図６（Ｂ）に示すように、高さプロファイル情報から得られる第１面Ｑ１と第２面Ｑ２との境界の位置Ｘ３に設定される。また、塗布部下降停止の制御情報が各部に送信されるステージ４の位置Ｐ５は、例えば、高さプロファイル情報から得られる第２面Ｑ２の＋Ｘ側の末端位置Ｘ３の近傍の所定位置に設定される。位置Ｐ５は、例えば、位置Ｘ３から数ｍｍ程度離れた位置に設定される。また、位置Ｐ５における塗布部６の下端の位置は、例えば、第１面Ｑ１と塗布部６の下端との間隔が間隔Ｄ１に設定される。また、塗布部６を下方に駆動する速度は、例えば、一定の値に設定される。

なお、位置Ｐ４、位置Ｐ５、塗布部６を下方に駆動する速度、及び、位置Ｐ４から位置Ｐ５までステージ４を駆動する速度は、それぞれ、塗布部６が第１面Ｑ１と第２面Ｑ２の＋Ｘ側の端部との境界部Ｒ２を液状体Ｌの液切れがなく塗布可能な値に設定される。この値は、例えば、予備実験により設定することができる。なお、境界部Ｒ２は、第１面Ｑ１と第２面Ｑ２の＋Ｘ側の端部との境界と、この境界近傍と、を含む部分である。

なお、上記塗布部６を下降に駆動する速度は、一定の値でなくてもよく、例えば、変化する値でもよい。また、制御部３は、塗布部下降開始から塗布部下降停止までにおいて、ステージ４を駆動する速度を変えて制御してもよいし、また、液状体Ｌを塗布部６に供給する量を変えて制御してもよい。

次に、塗布停止の制御情報は、例えば、液状体供給部８に対しての液状体Ｌの塗布部６への供給を停止する指令である。塗布停止の制御情報により、塗布部６による基板Ｓへの塗布は終了する。塗布停止の制御情報が各部に送信されるステージ４の位置Ｐ６は、例えば、図６（Ｂ）に示すように、高さプロファイル情報から得られる第１面Ｑ１の＋Ｘ側の末端Ｘ４の近傍の所定位置に設定される。位置Ｐ６は、例えば、位置Ｘ４から数ｍｍ程度離れた位置に設定される。

続いて、塗布動作における塗布部の下端の変位について説明する。図７は、塗布部の下端の変位の一例を示す図である。塗布開始の制御から塗布部上昇開始の制御までの間、塗布部６の下端は、位置Ｐ１から位置Ｐ２まで一定の高さＨ１＋Ｄ１で水平に移動する。また、塗布部上昇開始の動作指令から塗布部上昇停止までの間、塗布部６の下端は、位置Ｐ２の高さＨ１＋Ｄ１から位置Ｐ３の高さＨ２＋Ｄ１に直線的に上昇する。また、塗布部上昇停止の動作指令から塗布部下降開始の動作指令までの間、塗布部６の下端は、位置Ｐ３から位置Ｐ４まで一定の高さＨ２＋Ｄ１で水平に移動する。また、塗布部下降開始の動作指令から塗布部下降停止の動作指令までの間、塗布部６の下端は、位置Ｐ４の高さＨ２＋Ｄ１から位置Ｐ５の高さＨ１＋Ｄ１に直線的に下降する。また、塗布部下降停止の動作指令から塗布終了の動作指令までの間、塗布部６の下端は、ステージ４に対して相対的に、位置Ｐ５から位置Ｐ６まで一定の高さＨ１＋Ｄ１で水平に移動する。

次に、塗布装置１の動作に基づいて、本実施形態に係る塗布方法を説明する。図８は、本実施形態に係る塗布方法の一例を示すフローチャートである。図９〜図１３は、それぞれ、塗布装置の動作の一例を示す図である。なお、図８を説明する際、適宜、図１〜図７を参照する。

本実施形態の塗布方法は、基板Ｓの第１面Ｑ１及び第１面Ｑ１と高さが異なる第２面Ｑ２に、塗布部６により液状体Ｌを塗布する方法である。本実施形態の塗布方法は、まず、図８に示すステップＳ１において、図９（Ａ）に示すように、第１面Ｑ１及び第１面Ｑ１と高さが異なる第２面Ｑ２を有する基板Ｓをステージ４に載置する。例えば、基板Ｓをステージ４に位置決めして載置する。なお、基板Ｓの載置は、例えば、ユーザが人力により行ってもよいし、搬送装置等の装置により行ってもよい。

続いて、図８に示すステップＳ２において、計測部９により基板Ｓの全長にわたって第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置の情報を取得する。例えば、計測部９は、図９（Ｂ）に示すように、ステージ４に対して相対的に＋Ｘ方向に移動して、基板Ｓの全長にわたって第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置情報を取得する。例えば、計測部９は、上記した図２及び図３の説明と同様にして、基板Ｓの全長にわたって第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置の情報を取得する。

続いて、図８に示すステップＳ３において、制御部３により駆動情報を作成する。例えば、制御部３は、上記した図５〜図７の説明と同様にして、演算部３ａにより、計測部９が取得した高さ情報及び位置情報に基づいて、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の塗布動作を制御する駆動情報を作成する。ステップＳ２及びステップＳ３により、塗布部６から液状体Ｌを塗布しない状態で、計測部９が塗布部６と一体となってステージ４に対して相対的に移動することにより、基板Ｓの全長にわたって第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２の高さ及び位置の情報を取得するので、第１面Ｑ１及び第２面Ｑ２に対して適した塗布の条件を設定することができる。

続いて、図８に示すステップＳ４において、第１面Ｑ１に対して塗布部６を所定の高さに設定する。例えば、制御部３は、上記した塗布開始の制御情報により、昇降駆動部７（図１参照）を制御して、図６（Ａ）に示すように、位置Ｐ１において、第１面Ｑ１と塗布部６の下端との間隔を所定の間隔Ｄ１にする。

続いて、図８に示すステップＳ５において、ステージ４と塗布部６とを相対的に移動させて、第１面Ｑ１に液状体Ｌを塗布する。例えば、制御部３は、上記した駆動情報により、図１０（Ａ）に示すように、ステージ駆動部５（図１参照）によりステージ４を−Ｘ方向に移動させながら、液状体供給部８により所定の量の液状体Ｌを塗布部６に供給し、液状体Ｌを吐出口６ｂから吐出して第１面Ｑ１に液状体Ｌを塗布する。例えば、制御部３は、ステージ駆動部５によりステージ４を、図６（Ａ）に示す位置Ｐ１から位置Ｐ２まで駆動して、第１面Ｑ１の位置Ｐ１から位置Ｐ２まで塗布する。この塗布は、第１面Ｑ１と塗布部６との下端の間隔を一定の間隔Ｄ１に制御して行われる。第１面Ｑ１と塗布部６との下端の間隔を一定の間隔Ｄ１に制御して塗布を行うので、第１面Ｑ１の膜厚を均一にして精度よく塗布できる。

続いて、図８に示すステップＳ６において、所定位置で塗布部６を上昇させる。例えば、図１０（Ｂ）に示すように、制御部３は、上記した塗布部上昇開始の制御情報により、図６（Ａ）に示す境界部Ｒ１の−Ｘ側の所定位置Ｐ２において昇降駆動部７により、位置Ｐ３において第２面Ｑ２と塗布部６との下端の間隔が所定の間隔Ｄ１になるように塗布部６を所定の速度で上昇させる。

続いて、図８に示すステップＳ７において、所定位置で塗布部６の上昇を停止して、第２面Ｑ２に液状体を塗布する。例えば、制御部３は、図１０（Ｂ）に示すように、上記した塗布部上昇停止の制御情報により、第２面Ｑ２の−Ｘ側の端部の位置Ｐ３において、昇降駆動部７の駆動を停止して塗布部６の上昇を停止する。塗布部６の上昇の開始から停止までの間は、上記したように制御部３により境界部Ｒ１の塗布に適した各部の制御がされるので、境界部Ｒ１は液状体Ｌの液切れがなく精度よく塗布される。また、この間、塗布装置１はステージ４と塗布部６との相対的な移動を停止させずに塗布をするので、高速で塗布をすることができる。

続いて、制御部３は、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上記した駆動情報により、ステージ駆動部５によりステージ４の相対位置を、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す位置Ｐ３から位置Ｐ４まで駆動して、第２面Ｑ２の位置Ｐ３から位置Ｐ４まで塗布する。例えば、この塗布は、第２面Ｑ２と塗布部６との下端の間隔を、第１面Ｑ１の塗布と同様に、間隔Ｄ１に制御して行われる。第２面Ｑ２と塗布部６との下端の間隔を、第１面Ｑ１の塗布と同様に、間隔Ｄ１に制御して塗布を行うので、第１面Ｑ１と第２面Ｑ２とを膜厚を均一にして精度よく塗布できる。

続いて、図８に示すステップＳ８において、所定位置で塗布部６を下降させる。例えば、制御部３は、図１２（Ａ）に示すように、上記した塗布部下降開始の制御情報により、図６（Ｂ）に示す第２面Ｑ２の＋Ｘ側の端部の位置Ｐ４において、昇降駆動部７により、位置Ｐ５において第１面Ｑ１と塗布部６との下端の間隔が所定の間隔Ｄ１になるように塗布部６を所定の速度で下降させる。

続いて、図８に示すステップＳ９において、所定位置で塗布部６の下降を停止して、次の第１面Ｑ１に液状体を塗布する。例えば、制御部３は、図１２（Ａ）に示すように、上記した塗布部下降停止の制御情報により、図６（Ｂ）に示す位置Ｐ５において、昇降駆動部７の駆動を停止して塗布部６の下降を停止する。塗布部６の下降の開始から停止までの間は、上記したように制御部３により境界部Ｒ２の塗布に適した各部の制御がされるので、境界部Ｒ２は液状体Ｌの液切れがなく精度よく塗布される。また、この間、塗布装置１はステージ４と塗布部６との相対的な移動を停止させずに塗布をするので、高速で塗布をすることができる。

続いて、制御部３は、例えば、図１２（Ｂ）に示すように、上記した駆動情報により、ステージ駆動部５によりステージ４の相対位置を、図６（Ｂ）に示す位置Ｐ４から位置Ｐ５まで駆動して、第１面Ｑ１の位置Ｐ４から位置Ｐ５まで塗布する。この塗布は、第１面Ｑ１と塗布部６との下端の間隔をＤ１に制御して行われる。第１面Ｑ１と塗布部６との下端の間隔を一定の間隔Ｄ１に制御して塗布を行うので、第１面Ｑ１の膜厚を均一に精度よく塗布できる。続いて、制御部３は、上記した塗布停止の制御情報により、液状体供給部８による液状体Ｌの供給を停止するように制御して、塗布は終了する。

ここで、スリットノズルによる塗布について説明する。図１３（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図１４は、スリットノズルによる塗布の説明図であり、図１３（Ａ）は上方から見た図であり、図１３（Ｂ）はスリットノズルの正面方向から見た図である。図１４は、第１面と第２面の境界部の塗布の状態の一例を示す図である。図１５（Ａ）から（Ｃ）は、スリットノズルの例を示す図である。

上記したように本実施形態の塗布部６はスリットノズル６ａである。例えば、スリットノズル６ａは、吐出口６ｂのＹ方向と平行な方向の長さＷ２は、第２面Ｑ２のＹ方向と平行な方向の長さＷ１より長くなるように設定される。例えば、本実施形態のスリットノズル６ａの吐出口６ｂは、図１５（Ａ）に示すように、長さがＷ２でスリットの間隔がＤ３の矩形状に形成され、長さＷ２は、Ｗ１＋２Ｌに設定される。すなわち、このスリットノズル６ａは、吐出口６ｂの＋Ｙ方向の端部が、第２面Ｑ２の＋Ｙ方向の端部に対して、第１面Ｑ１の端部方向に（＋Ｙ方向）に、長さＬはみ出すように設定されている。この場合、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２面Ｑ２における吐出口６ｂの長手方向と平行な方向（Ｙ方向）の端部と第１面Ｑ１との境界部Ｒ３（図１３（Ｂ）参照）に対しても塗布を行うことができる。本実施形態の塗布装置１の場合、この境界部Ｒ３の塗布は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す境界部Ｒ１、Ｒ２と異なり、昇降駆動部７による塗布部６の昇降制御を行わずに塗布される。このため、例えば、図１５（Ａ）に示すスリットノズル６ａを用いて塗布する場合、境界部Ｒ３に吐出する液状体Ｌの量が多すぎると、図１４に示すように、塗布の精度が不良になることがある。この境界部Ｒ３の塗布の精度の不良は、例えば、スリットノズル６ａの吐出口６ｂの＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の端部から吐出する液量を調整することにより、境界部Ｒ３の塗布の精度の不良を抑制することができる。例えば、吐出口６ｂの＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の端部から吐出する液量を減らす場合、吐出口６ｂの＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の端部の開口の面積を、それ以外の部分の面積に対して、小さくなるように形成する。例えば、図１５（Ｂ）に示すように、吐出口６ｂは、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向のそれぞれの末端から長さＬの部分において、スリットの幅をＤ４に形成してもよい。また、例えば、図１５（Ｃ）に示すように、吐出口６ｂは、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向のそれぞれの末端から長さＬの部分の形状を三角形状にしてもよい。なお、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示す長さＬは、第２面Ｑ２の端部に対して、吐出口６ｂの＋Ｙ方向の端部が、第１面Ｑ１の端部方向にはみ出す部分である。また、図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）の吐出口６ｂは、例えば、シムなどの調整部材を用いて形成（調整）してもよい。

以上のように、本実施形態の塗布装置１及び本実施形態の塗布方法は、高さが異なる面を有する基板を精度よく塗布することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。

例えば、上述の実施形態では、塗布装置１が、塗布部６に対して、ステージ４が移動する構成を例に説明したが、塗布装置１の構成はこれに限定されない。例えば、塗布装置１は、ステージ４に対して、塗布部６が移動する構成でもよい。

例えば、上述の実施形態では、塗布装置１が、ステージ４に対して、塗布部６が昇降駆動する構成を例に説明したが、塗布装置１の構成はこれに限定されない。例えば、塗布装置１は、塗布部６に対して、ステージ４が昇降駆動する構成でもよい。

例えば、上述の実施形態では、計測部９及び塗布部６が、ステージ４に対して相対的に移動する方向が同じである場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、計測部９及び塗布部６が、ステージ４に対して相対的に移動する方向は異なっていてもよい。この場合、計測部９がステージ４に対して＋Ｘ方向に移動して計測を行い、塗布部６がステージ４に対して−Ｘ方向に移動して塗布を行ってもよい。この場合、ステージ４の移動距離が短くなるので、塗布に要する時間を短縮することができる。

例えば、上述の実施形態では、塗布部６が上昇を停止する位置Ｐ３が、第２面Ｑ２の−Ｘ側の端部位置Ｘ２である例を説明したが（図６（Ａ）参照）、塗布部６が上昇を停止する位置Ｐ３はこの位置に限定されない。図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、塗布部の下端の変位の他の例を示す図である。例えば、塗布部６が上昇を停止する位置Ｐ３は、図１６（Ａ）に示すように、第２面Ｑ２の−Ｘ側の末端Ｘ２よりも−Ｘ側の位置でもよいし、図１６（Ｂ）に示すように、第２面Ｑ２の−Ｘ側の末端Ｘ２よりも＋Ｘ側の位置でもよい。

例えば、上述の実施形態では、塗布部６が下降を開始する位置Ｐ４が、第２面Ｑ２の＋Ｘ側の端部位置Ｘ３である例を説明したが（図６（Ｂ）参照）、塗布部６が下降を開始する位置Ｐ４はこの位置に限定されない。例えば、塗布部６が下降を開始する位置Ｐ４は、図１６（Ａ）に示すように、第２面Ｑ２の＋Ｘ側の末端Ｘ３よりも＋Ｘ側の位置でもよいし、図１６（Ｂ）に示すように、第２面Ｑ２の＋Ｘ側の末端Ｘ３よりも−Ｘ側の位置でもよい。

また、例えば、塗布装置１は、塗布部６をメンテナンスするメンテナンス部を備えてもよい。例えば、メンテナンス部は、ノズルのディップ、ノズルからの液状体の予備吐出等を行うものである。例えば、塗布装置１は、ステージ４の＋Ｘ側あるいは−Ｘ側にメンテナンス部を配置し、ステージ駆動部５の駆動により、塗布部６をメンテナンス部に移動させて、塗布部６のメンテナンスを行ってもよいし、また、ガントリ１２が移動可能な場合には、ガントリ１２が移動することにより、塗布部６のメンテナンスを行ってもよい。また、例えば、塗布装置１は、塗布部６に対して、移動可能なメンテナンス部を備えてもよい。

１・・・塗布装置
３・・・制御部
４・・・ステージ
５・・・ステージ駆動部（駆動部）
６・・・塗布部
６ａ・・・スリットノズル
７・・・昇降駆動部
８・・・液状体供給部
９・・・計測部
Ｌ・・・液状体
Ｓ・・・基板
１１・・・基台
１２・・・ガントリ（支持部）
１２ａ・・・支柱部（支持部）
１２ｂ・・・架橋部（支持部）
１６・・・記憶部
Ｒ１・・・境界部（境界）
Ｒ２・・・境界部（境界）
Ｄ１・・・間隔

Claims (13)

1. 基板の第１面及び前記第１面と高さが異なる第２面に液状体を塗布する装置であって、
   基板を載置するステージと、
   前記ステージに載置された基板に液状体を塗布する塗布部と、
   前記第１面及び前記第２面の高さ及び位置を計測する計測部と、
   前記基板と前記塗布部との間隔を調整する昇降駆動部と、
   前記ステージと前記塗布部とを相対的に移動させる駆動部と、
   予め前記基板の全長にわたって前記計測部が移動して取得した前記第１面及び前記第２面の高さ及び位置の情報に基づいて、前記塗布部による液状体の塗布に際して前記第１面及び前記第２面のそれぞれに対して前記塗布部が所定の間隔を形成するように前記昇降駆動部を制御する制御部と、を備える、塗布装置。
2. 前記塗布部は、スリットノズルを有する、請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記計測部は、前記塗布部を支持する支持部に取り付けられ、前記駆動部を用いることにより前記塗布部とともに前記基板上を相対的に移動する、請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記昇降駆動部は、前記塗布部を前記基板に対して昇降させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の塗布装置。
5. 前記制御部は、前記第１面と前記塗布部との間隔と、前記第２面と前記塗布部との間隔とが同一またはほぼ同一となるように前記昇降駆動部を制御する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の塗布装置。
6. 前記制御部は、前記第１面と前記第２面との境界または境界近傍で前記ステージと前記塗布部との相対的な移動を停止させずに、前記昇降駆動部により前記第１面または前記第２面と前記塗布部との間隔を制御する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の塗布装置。
7. 前記第１面と前記第２面との高さの差が５０μｍから１０００μｍである、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の塗布装置。
8. 前記駆動部は、前記塗布部に対して前記ステージを移動させる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の塗布装置。
9. 基板の第１面及び前記第１面と高さが異なる第２面に、塗布部により液状体を塗布する方法であって、
   前記基板をステージに載置することと、
   計測部により前記基板の全長にわたって前記第１面及び前記第２面の高さ及び位置の情報を取得することと、
   前記ステージと前記塗布部とを相対的に移動させながら、前記情報に基づいて前記第１面及び前記第２面のそれぞれと前記塗布部とを所定の間隔に設定して液状体を塗布することと、を含む、塗布方法。
10. 前記塗布部から液状体を塗布しない状態で、前記計測部が前記塗布部と一体となって前記ステージに対して相対的に移動することにより、前記基板の全長にわたって前記第１面及び前記第２面の高さ及び位置の情報を取得することを含む、請求項９に記載の塗布方法。
11. 前記塗布部が前記ステージに対して昇降することにより前記間隔を設定することを含む、請求項９または請求項１０に記載の塗布方法。
12. 前記ステージが前記塗布部に対して移動することにより液状体を塗布することを含む、請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の塗布方法。
13. 前記第１面と前記第２面との境界または境界近傍で前記ステージと前記塗布部との相対的な移動を停止させずに液状体を塗布することを含む、請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の塗布方法。

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