JP2020116519A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この場合、検出装置としてカメラが用いられる。塗布器から前記隙間に吐出された塗布液が被塗布面に付着すると、その直前と比べて、前記隙間における塗布液の像の占める割合及び/又は塗布液以外の像の占める割合が変化する。この変化により、検出処理部は、被塗布面への液付けが完了したことの検出が可能となる。液付けの完了が検出されると、液付け動作を終了し、動作制御部は、次の動作として、例えば塗布器と被塗布面との相対移動を開始させる。
この場合、検出装置として透過型のセンサが用いられる。塗布器から前記隙間に吐出された塗布液が被塗布面に付着すると、この塗布液によって発光部の光が遮断され、受光部からの受光信号が変化する。なお、この変化には、受光信号が出力されていた状態から、出力されない状態に変化する場合も含まれる。この変化により、検出処理部は、被塗布面への液付けが完了したことの検出が可能となる。液付けの完了が検出されると、液付け動作を終了し、前記動作制御部は、次の動作として、例えば塗布器と被塗布面との相対移動を開始させる。
この場合、検出装置として反射型のセンサが用いられる。塗布器から前記隙間に吐出された塗布液が被塗布面に付着すると、この塗布液によって発光部の光が反射され、受光部はこの反射した光を受光し受光信号を検出処理部へ出力する。これにより、検出処理部は、被塗布面への液付けが完了したことの検出が可能となる。液付けの完了が検出されると、液付け動作を終了し、前記動作制御部は、次の動作として、例えば塗布器と被塗布面との相対移動を開始させる。
この場合、検出装置としてカメラが用いられる。塗布器から塗布液の吐出が開始されると、前記隙間における塗布液の像の占める割合及び/又は塗布液以外の像の占める割合が変化する。この変化により、検出処理部は、塗布器から塗布液の吐出が開始されたことを検出できる。そして、塗布液の吐出が開始されたタイミングでの塗布器内の圧力計測値が、塗布動作のための基準圧力に設定される。これにより、塗布液が塗布器から吐出される/吐出されないの境界(塗布器内の圧力の境界)が設定される。この結果、圧力計測の経時ばらつきが補正されたり、大気圧変化による塗布液の吐出量変化等を抑制したりできる。
この場合、検出装置として透過型センサが用いられる。塗布器から塗布液の吐出が開始されると、この塗布液によって発光部の光が遮断され、受光部からの受光信号が変化する。なお、この変化には、受光信号が出力されていた状態から、出力されない状態に変化する場合も含まれる。これにより、塗布器から塗布液の吐出が開始されたことの検出が可能となる。そして、塗布液の吐出が開始されたタイミングでの塗布器内の圧力計測値が、塗布動作のための基準圧力に設定される。これにより、塗布液が塗布器から吐出される/吐出されないの境界(塗布器内の圧力の境界)が設定される。この結果、圧力計測の経時ばらつきが補正されたり、大気圧変化による塗布液の吐出量変化等を抑制したりできる。
この場合、検出装置として反射型センサが用いられる。塗布器から塗布液の吐出が開始されると、この塗布液によって発光部の光が反射され、受光部はこの反射した光を受光し受光信号を検出処理部へ出力する。これにより、検出処理部は、塗布器から塗布液の吐出が開始されたことの検出が可能となる。そして、塗布液の吐出が開始されたタイミングでの塗布器内の圧力計測値が、塗布動作のための基準圧力に設定される。これにより、塗布液が塗布器から吐出される/吐出されないの境界(塗布器内の圧力の境界)が設定される。この結果、圧力計測の経時ばらつきが補正されたり、大気圧変化による塗布液の吐出量変化等を抑制したりできる。
例えば、塗布器内の塗布液にエアが混入していると、エアの混入が無い場合と比較して、塗布液の吐出が遅れる。そこで、前記経過情報が取得されることで、動作制御部は、塗布装置における異常(例えば、エアの混入)を検出することができる。異常(エアの混入)が検出されると、動作制御部は、次の動作として、その異常を解消するための動作(エアを排出するための動作)を実行する。
なお、前記「隙間に塗布液が存在している状態」は、塗布器から塗布液が吐出開始されることで、少量の塗布液が隙間に存在している(液付け前の)状態であってもよく、塗布器から隙間に吐出された塗布液が被塗布面に付着した状態(液付け完了の状態)であってもよい。
この構成によれば、必要最小限の処理で済む場合があり、検出の迅速化が可能となる。また、前記隙間の塗布液の検出誤りを減らすことが可能となる。
図1は、塗布装置10の概略構成図である。塗布装置10は、基板7に塗布液Rを塗布する装置である。塗布装置10は、塗布器(スリットダイともいう)12、移動手段14、装置基台16、供給手段18、及び制御装置20を備える。本開示の基板7は、円形板状の部材であり、半導体ウエハ(シリコンウエハ)である。装置基台16は、基板7を保持するステージ22を有する。制御装置20はコンピュータ装置により構成される。
カメラ52は、隙間Kであって、被塗布面8の前記着液部9と、塗布器12の先端面11の内の当該着液部9に対向する対向位置との間を含む範囲を撮影する。図3は、カメラ52による撮影画像Pを示す説明図である。撮影は液付け動作の開始から、つまり、定量ポンプ42の動作開始(又はタンク36からの塗布液Rの供給開始)から、液付けの完了後まで継続して行われる。この撮影により、撮影画像Pが継続的に得られ、制御装置20は撮影画像Pを取得する。
前記の液付け完了検出の場合と同様、カメラ52は、隙間Kであって、被塗布面8の前記着液部9と、塗布器12の先端面11の内の当該着液部に対向する対向位置との間を含む範囲を撮影する(図3参照)。撮影は液付け動作の開始から、つまり、定量ポンプ42の動作開始(又はタンク36からの塗布液Rの供給開始)から、液付けの完了後まで継続して行われる。この撮影により、撮影画像Pが継続的に得られ、制御装置20は撮影画像Pを取得する。
以上の再設定の処理は、新たな基板7がステージ22に搬入され、その基板7に対する塗布動作を開始する前ごとに行われてもよいが、複数の塗布動作ごとに間欠的に行われてもよい。
前記実施形態では、隙間Kに向けられた受光部を有する検出装置が、カメラ52である場合について説明した。検出装置は他の構成であってもよい。例えば、検出装置は、透過型のセンサ又は反射型のセンサであってもよい。検出装置が透過型のセンサである場合について説明する。
前記構成を備える透過型のセンサ58を用いた液付け完了検出は、次のようにして行われる。塗布器12から塗布液Rが吐出されていない状態(図6参照)では、発光部60からの光を受光部62が検出する。塗布器12より隙間Kに対して塗布液Rが吐出され始めると、この塗布液Rによって隙間Kの一部が遮られる。隙間Kを通過する発光部60からの光が減少するが、液付け完了までの間、受光部62は一部の光を検出する。塗布液Rが吐出されていない状態と、吐出され始めた状態とで、受光信号に変化が生じるが、制御装置20の検出処理部54は、受光信号を取得している間、液付けがまだ完了していないと判定する。
透過型のセンサ58の構成は、前記のとおりである。受光部62は、発光部60の光を受光すると受光信号を検出処理部54へ出力可能である。受光部62は、発光部60の光が隙間Kの内の少なくとも塗布器12の先端面11側において遮断されると、受光信号が変化するように構成されている。
以上の再設定の処理は、新たな基板7がステージ22に搬入され、その基板7に対する塗布動作を開始する前ごとに行われてもよいが、複数の塗布動作ごとに間欠的に行われてもよい。
検出装置が、反射型のセンサである場合について説明する。反射型のセンサ(反射型光電センサ)の構成について説明する。図8において、反射型のセンサ64は、光を発する発光素子66aを有する発光部66と、受光部68とを有する。受光部68は、発光素子66aからの光の反射光を受光する受光素子68aを有する。発光部66からの光が対象物で反射し、この光(反射光)を受光部68が受光すると、受光部68は受光信号を制御装置20へ出力する。対象物が存在しておらず、発光部66からの光の反射が無い場合、受光部68は受光できず、受光信号が出力されない。
前記構成を備える反射型のセンサ64を用いた液付け完了検出は、次のようにして行われる。塗布器12から塗布液Rが吐出されていない状態(図8参照)では、発光部66からの光(反射光)を受光部68は検出できない。塗布器12より塗布液Rが吐出され始めると、受光部68は、塗布液Rからの反射光を検出する。受光部68が光を検出すると、受光信号が制御装置20へ出力される。塗布液Rの吐出が継続され、塗布液Rが被塗布面8に到達すると、この場合でも、受光部68は、塗布液Rからの反射光を検出し、受光信号を制御装置20へ出力する。
反射型のセンサ64の構成は、前記のとおりである。受光部62は、発光部60が発し隙間Kの塗布液Rで反射した光を受光すると受光信号を検出処理部54へ出力可能である。受光部62は、発光部60の光が隙間Kの内の少なくとも塗布器12の先端面11側において反射され、それを受光すると、受光信号が変化するように構成されている。
前記再設定の処理は、新たな基板7がステージ22に搬入され、その基板7に対する塗布動作を開始する前ごとに、行われてもよいが、複数の塗布動作ごとに間欠的に行われてもよい。
検出装置が、カメラ52であっても(図1)、透過型のセンサ58であっても(図6)、反射型のセンサ64であっても(図8)、前記液付け完了の検出では、塗布液Rが被塗布面8に到達した(着液した)タイミング(瞬間)を捉えることができる。また、前記圧力の再設定処理では、塗布器12から塗布液Rが吐出開始されたタイミング(瞬間)を捉えることができる。そこで、制御装置20の動作制御部56は、前記液付け動作の開始、つまり、定量ポンプ42の動作開始(又はタンク36からの塗布液Rの供給開始)から、前記タイミング(瞬間)までに要した時間をカウントする。
以上のように、前記各形態の塗布装置10は、先端面11でスリット26が開口する塗布器12を備える。塗布器12と被塗布面8とが相対的に移動しながら、塗布器12の開口28から塗布液Rが吐出されることで、被塗布面8に塗布液Rが塗布される。塗布装置10は、カメラ52等により構成される検出装置と、検出処理部54と、動作制御部56とを備える。前記検出装置は、先端面11と被塗布面8との間の隙間Kに向けられた受光部を有する。検出処理部54は、前記検出装置からの検出信号に基づいて隙間Kの塗布液Rを検出する。動作制御部56は、検出処理部54の検出結果に基づいて塗布のための次の動作を実行する。
隙間Kにおける塗布液Rの検出をより確実とするために、検出装置がカメラ52である場合も、光源(発光部)が設けられるのが好ましい。
前記各形態のようにカメラ52等の検出装置が用いられる塗布装置10は、キャピラリ塗布以外に、他の塗布方法にも適用可能である。他の塗布方法としては、例えば、定量ポンプ等で塗布液を塗布器に供給することによって、塗布液を強制的に塗布器から吐出させて行う塗布方法であってもよい。
基板7が円形である場合について説明したが、矩形であってもよい。
11:先端面 12:塗布器 26:スリット
28:開口 52:カメラ(検出装置) 53:撮像素子(受光部)
54:検出処理部 56:動作制御部 58:透過型のセンサ(検出装置)
60:発光部 62:受光部 64:反射型のセンサ(検出装置)
66:発光部 68:受光部 K:隙間
R:塗布液
Claims (10)
- 先端面でスリットが開口する塗布器を備え、当該塗布器と被塗布面とが相対的に移動しながら前記塗布器の開口から塗布液が吐出されることで当該被塗布面に塗布液を塗布する装置であって、
前記先端面と前記被塗布面との間の隙間に向けられた受光部を有する検出装置と、
前記検出装置からの検出信号に基づいて前記隙間の塗布液を検出する検出処理部と、
前記検出処理部の検出結果に基づいて塗布のための次の動作を実行する動作制御部と、
を備える、塗布装置。 - 前記検出装置は、前記受光部として撮像素子を有するカメラであり、
前記検出処理部は、前記カメラの撮影画像を画像処理し、前記隙間における塗布液の像の占める割合と塗布液以外の像の占める割合との内の少なくとも一方の割合に基づいて、前記隙間の塗布液が前記被塗布面に付着したことを検出する、請求項1に記載の塗布装置。 - 前記検出装置は、前記隙間を経て前記受光部に向かう光を発する発光部を更に有していて、
前記受光部は、前記発光部の光を受光すると受光信号を前記検出処理部へ出力可能であって、当該光が前記隙間において遮断されると当該受光信号が変化する構成であり、
前記検出処理部は、前記受光信号の変化に基づいて、前記隙間の塗布液が前記被塗布面に付着したことを検出する、請求項1に記載の塗布装置。 - 前記検出装置は、前記隙間に向かって光を発する発光部を更に有していて、
前記受光部は、前記発光部が発し前記隙間の塗布液で反射した光を受光すると受光信号を前記検出処理部へ出力可能であり、
前記検出処理部は、前記受光信号に基づいて、前記隙間の塗布液が前記被塗布面に付着したことを検出する、請求項1に記載の塗布装置。 - 前記検出装置は、前記受光部として撮像素子を有するカメラであり、
前記検出処理部は、前記カメラの撮影画像を画像処理し、前記隙間における塗布液の像の占める割合と塗布液以外の像の占める割合との内の少なくとも一方の割合に基づいて、前記塗布器から塗布液の吐出が開始されたことを検出し、
塗布液の吐出開始が検出されると、前記動作制御部は、塗布液の吐出が開始されたタイミングでの前記塗布器内の圧力計測値を、塗布動作のための基準圧力に設定する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗布装置。 - 前記検出装置は、前記隙間を経て前記受光部に向かう光を発する発光部を更に有していて、
前記受光部は、前記発光部の光を受光すると受光信号を前記検出処理部へ出力可能であって、当該光が前記隙間の内の少なくとも前記塗布器の前記先端面側において遮断されると当該受光信号が変化する構成であり、
前記検出処理部は、前記受光信号の変化に基づいて、前記塗布器から塗布液の吐出が開始されたことを検出し、
塗布液の吐出開始が検出されると、前記動作制御部は、塗布液の吐出が開始されたタイミングでの前記塗布器内の圧力計測値を、塗布動作のための基準圧力に設定する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗布装置。 - 前記検出装置は、前記隙間に向かって光を発する発光部を更に有していて、
前記受光部は、前記発光部が発し前記隙間の塗布液で反射した光を受光すると受光信号を前記検出処理部へ出力可能であり、
前記検出処理部は、前記受光信号に基づいて、前記塗布器から塗布液の吐出が開始されたことを検出し、
塗布液の吐出開始が検出されると、前記動作制御部は、塗布液の吐出が開始されたタイミングでの前記塗布器内の圧力計測値を、塗布動作のための基準圧力に設定する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗布装置。 - 前記動作制御部は、前記隙間に塗布液が存在してない状態から、当該隙間に塗布液が存在している状態となるまでの、当該塗布装置の動作に関する経過情報を取得し、
前記動作制御部は、当該経過情報が示す値と閾値とを比較することで、前記次の動作として、当該塗布装置における異常を検出する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の塗布装置。 - 前記検出装置は、前記受光部として撮像素子を有するカメラであり、
前記カメラの撮像対象は、前記被塗布面の内の塗布液の着液部と、前記塗布器の前記先端面の内の前記着液部に対向する対向位置との間の隙間を含む範囲であり、
前記検出処理部は、前記カメラの撮影画像を画像処理し、
前記隙間の塗布液を検出するために前記検出処理部が画像処理に用いる処理対象は、前記撮像画像の内の一部であって、前記隙間における、前記着液部の少なくとも一部と、前記対向位置の少なくとも一部との間の領域である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の塗布装置。 - 先端面でスリットが開口する塗布器と、被塗布面と、が相対的に移動しながら当該塗布器の開口から塗布液が吐出されることで当該被塗布面に塗布液を塗布する方法であって、
前記先端面と前記被塗布面との間の隙間に検出装置の受光部が向けられていて、
前記検出装置の検出信号に基づいて前記隙間の塗布液を検出し、
当該検出の結果に基づいて、塗布のための次の動作を実行する、塗布方法。
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