JP3525487B2 - 回転塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転塗布方式にて、ガ
ラス基板、プラスチック基板等の板状のワーク面に、感
光液やフォトレジスト液、あるいはコーティング液等の
樹脂液を塗布するための回転塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板、プラスチック基板等の板状
のワーク面に、感光液やコーティング液等の塗布液を塗
布するための従来のスピンコーターなどの回転塗布装置
は、円筒状の側板と、該側板下端に排液管と、底板とか
らなる塗布カップ部内に、ガラス基板等の板状のワーク
を保持して、電動モーターにて駆動回転する水平回転テ
ーブルを備えている。

【０００３】水平回転テーブル上にワークを取付け保持
した後、所定回転数にて、水平回転テーブルを回転さ
せ、塗布カップ部内の水平回転テーブル上方に進入動作
した供給ノズルより、回転するワーク面上に、塗布液を
供給滴下し、ワーク面上に滴下された塗布液を、ワーク
面上で均一になるように、回転遠心力によって拡張させ
て塗布するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記回転塗布装置にお
いては、供給された塗布液の大部分は、遠心力によって
ワーク面より外側に水平方向に飛散し、円筒状の側板内
面に付着して、乾燥固化し、装置内部に固形物として付
着残存し、回転塗布装置内部を汚損する。

【０００５】このような回転塗布装置内に発生する飛散
した塗布液による付着固形物は、装置の故障原因になる
とともに、付着固形物が剥離して、ワーク面に再付着し
たりすると、塗布膜厚の均一性に影響を与えるものであ
る。

【０００６】そのため、回転塗布装置内で飛散して付着
する塗布液や固形物は、一定期間をおいて除去しなけれ
ばならないが、除去操作においては、当該装置、及びそ
れに付帯する生産設備を一旦停止させなければならない
し、一旦乾燥固化した固形物は、溶解除去にかなりの時
間と手間が掛かるものであった。

【０００７】本発明は、回転塗布装置内に付着した塗布
液を、乾燥固化する以前に、自動的に洗浄除去すること
ができるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、塗布カップ部Ａと、該塗布カップ部Ａ内にてワ
ークｗを回転させるワーク保持回転部Ｂと、前記塗布カ
ップ部Ａ内の上部開口部を施蓋する施蓋部Ｃと、塗布カ
ップ部Ａ内に進入及び後退動作する塗布液供給部Ｄとを
備えた回転塗布装置において、施蓋部Ｃに、塗布カップ
部Ａ内に洗浄液を供給する洗浄液供給水平盤２３を備
え、施蓋部Ｃが塗布カップ部Ａの上部開口部を施蓋した
際における前記水平盤２３周端部２３ａと塗布カップ部
Ａの側板１上端内周１ａとの間には、洗浄液を側板１内
周面１ａに沿って流下させる間隙部Ｅが形成され、側壁
１下端には、排液管３と、該排液管３より排出される排
液を回収する排液回収路４とを備え、該排液回収路４内
には、洗浄液を送流する補助供給管６を備えることを特
徴とする回転塗布装置である。

【０００９】本発明の請求項２に係る発明は、上記請求
項１に係る発明の回転塗布装置において、前記側壁１上
端に、側壁１上端内周１ａより大きい径の内周を有する
凸堤部１ｂを備えることを特徴とする回転塗布装置であ
る。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【実施例】本発明の回転塗布装置を、図１の実施例に従
って説明すれば、側板１と、側板１下端に排液管３と、
底板２とからなる塗布カップ部Ａと、底板２中央下方に
備える軸受１１と、該軸受１１に回転可能に軸支した垂
直支軸１２と、該垂直支軸１２上端に取付けられ且つ塗
布カップ部Ａ内にてワークｗを保持して回転する水平回
転テーブル１３とからなるワーク保持回転部Ｂと、前記
塗布カップ部Ａの上部開口部を施蓋する可動アーム２１
に取付支持された水平蓋板２２と、該水平蓋板２２下面
に取付け支持された洗浄液を供給する水平盤２３とから
なる施蓋部Ｃと、塗布カップ部Ａ内に進入及び後退動作
する塗布液ｂを供給する供給管３１及び供給ノズル３２
からなる塗布液供給部Ｄとを備えた回転塗布装置におい
て、施蓋部Ｃの水平蓋板２２が施蓋された際における洗
浄液供給水平盤２３の周端部２３ａと塗布カップ部Ａの
側板１上端内周１ａとの間に、洗浄液を側板１内面に沿
って流下させる間隙部Ｅが形成されるようにした回転塗
布装置である。

【００１３】本発明を、図１の実施例に従って、以下に
詳細に説明すれば、上記本発明装置は、側板１と、該側
板１下端に排液管３と、底板２とからなる塗布カップ部
Ａを備える。

【００１４】該塗布カップ部Ａの底板２中央下方には、
軸受１１を備え、該軸受１１に回転可能に軸支した垂直
支軸１２と、該垂直支軸１２上端に取付けられ且つ塗布
カップ部Ａ内にてワークｗを保持して回転する水平回転
テーブル１３とからなるワーク保持回転部Ｂを備える。

【００１５】前記塗布カップ部Ａの上部には、塗布カッ
プ部Ａの上部開口部を施蓋する可動アーム２１に取付支
持された水平蓋板２２と、該水平蓋板２２下面に取付け
支持された洗浄液を供給する水平盤２３とからなる施蓋
部Ｃを備える。

【００１６】塗布カップ部Ａの側方には、該塗布カップ
部Ａ内に進入及び後退動作する塗布液ｂを供給する供給
管３１及び供給ノズル３２からなる塗布液供給部Ｄとを
備える。

【００１７】上記本発明の回転塗布装置においては、図
１に示すように、施蓋部Ｃの水平蓋板２２が施蓋された
際に、側板１の上端内周１ａと、洗浄液供給水平盤２３
の周端部２３ａとの間には、洗浄液を側板１内面に沿っ
て流下させる間隙部Ｅが形成されるようにしたものであ
る。

【００１８】また、上記本発明の回転塗布装置における
一実施例としては、前記側壁１上端に、側壁１上端内周
１ａより大きい径の内周を有する凸堤部１ｂを備えるよ
うにしてもよい。

【００１９】また、上記本発明の回転塗布装置における
他の実施例としては、前記側板１下端の排液管３より排
出される排液を回収する排液回収路４を、塗布カップ部
Ａの下端外周に備えるようにしてもよい。

【００２０】また、上記本発明の回転塗布装置における
その他の実施例としては、前記排液回収路４内に洗浄液
を送流する補助供給管６を備えるようにしてもよい。

【００２１】上記本発明の回転塗布装置を、図１に示す
一実施例に従って以下に詳細に説明する。

【００２２】塗布カップ部Ａは、円筒状の側板１と、側
板１下端の底板２とにより構成される。該側板１下端の
１個所乃至数個所には排液管３を備える。また、塗布カ
ップ部Ａの底部２は、前記支軸１２上端の水平回転テー
ブル１３下部に対して一体的に接続支持され、支軸１２
の回転によって、水平回転テーブル１３と、塗布カップ
部Ａの円筒状の側板１及び側板１下端の底板２とは、一
体的に回転する。塗布カップ部Ａの側板１外周には、円
筒状の外側板５を備え、該外側板５は、装置本体フレー
ムＦ側に、固定状態で取付け支持されている。あるい
は、図示しないが、塗布カップ部Ａの下部（底板２）
を、装置本体フレームＦに直接的に取付け支持するよう
にして、塗布カップ部Ａの円筒状の側板１及び側板１下
端の底板２に対して、水平回転テーブル１３のみを塗布
カップ部Ａ内にて回転可能にしてもよい。

【００２３】円筒状の側板１内面は、ほぼ垂直面であ
り、側板１の上端には、上端内周１ａの直径よりも大径
の内周面を有する凸堤部１ｂを備えている。また、円筒
状の側板１の下端には、上端内周１ａの直径よりも大径
の内周面を有する裾部を備えるようにしてもよい。

【００２４】上記底板２の内端部は、側板１側に低く傾
斜しており、塗布液などの排液が流れ易くなっている。

【００２５】塗布カップ部Ａの側板１外側下端に設けた
排液管３の出口下側には、排液を回収するための排液回
収路４を備え、該回収路４の一部に、下向きにドレイン
管７を備える。また、排液回収路４上側の１乃至数個所
には、該回収路４内に、補助的に洗浄液を供給するため
の補助供給管６を、装置本体フレームＦ側に取付け支持
されている。

【００２６】ワーク保持回転部Ｂは、装置本体フレーム
Ｆに取付け支持された軸受１１に、回転可能に支持され
た垂直支軸１２の上端に、塗布カップ部Ａと一体的に、
水平回転テーブル１３が軸支固定されている。垂直支軸
１２は電動モーター（図示せず）によって駆動回転す
る。

【００２７】塗布カップ部Ａの底部２中央下方には、装
置本体フレームＦに取付け支持された軸受１１を備え、
該軸受１１に回転可能に垂直支軸１２が軸支され、該垂
直支軸１２上端が、水平回転テーブル１３を軸支固定
し、該テーブル１３下部によって、塗布カップ部Ａの底
部２中央部の上部を取付け支持している。

【００２８】水平回転テーブル１３は、その上面に、ガ
ラス板などの板状のワークｗを吸着保持するための、複
数のエアー吸引小孔（図示せず）、若しくは掴み爪など
のクランプなど、チャック機構を備えている。吸引小孔
の場合は、吸引小孔と連通する垂直支軸１２内部に装備
したエアー流路を通ってバキューム吸引される。板状の
ワークｗは、図１に示すように水平回転テーブル１３上
面に載置固定される。

【００２９】施蓋部Ｃは、前記塗布カップ部Ａの上部開
口部を施蓋するものであり、塗布カップ部Ａの真上にて
昇降動作可能であって、エアーシリンダ、ラックアンド
ピニオンなどの駆動により、垂直リニアガイド（図示せ
ず）に沿って垂直方向に昇降動作する可動アーム２１を
備え、外可動アーム２１に、水平蓋板２２が取付支持さ
れている。

【００３０】該水平蓋板２２下面に対して平行に一体的
に、接続部２４を介して洗浄液を供給する水平盤２３が
取付け支持されている。水平蓋板２２及び水平盤２３か
らなる施蓋部Ｃの上昇動作によって、塗布カップ部Ａの
上部開口部が開放され、一方、下降動作によって、塗布
カップ部Ａの上部開口部は閉鎖される。

【００３１】前記水平盤２３の内部は、中空部２５が形
成されており、該中空部２５と、水平蓋板２２上部に一
体的に取付け支持された洗浄液供給管２６とは、接続部
２４を介して連通しており、洗浄液供給管２６から送流
される洗浄液を、中空部２５内に送流できるようになっ
ている。

【００３２】また、水平盤２３の外周端縁は、中空部２
５より外側に開放しており、中空部２５内に送流される
洗浄液は、水平盤２３の外周端縁より外方に放出できる
ようになっている。

【００３３】施蓋部Ｃが下降動作して下止位置にくる
と、水平蓋板２２の外周端縁と外側板５上端が蜜接し
て、塗布カップ部Ａの上部開口部は閉鎖され、同時に、
水平盤２３下面の外周端縁と側板１の上端内周１ａとの
間に、洗浄液を、側板１内面に沿って流下させるための
僅かの間隙部Ｅが形成される。

【００３４】塗布液供給部Ｄは、塗布カップ部Ａ内に進
入及び後退動作する塗布液供給管３１及び供給ノズル３
２を備えている。

【００３５】塗布液供給管３１（及びその先端部にある
供給ノズル３２）は、図１に示すように、塗布カップ部
Ａの側方から、図２に示すように、上記施蓋部Ｃが上昇
して上止位置に停止し、塗布カップ部Ａの上部開口部が
開放している間に、塗布カップ部Ａ内に進入して、感光
液、その他コーティング液などの塗布液を、ワークｗ面
に、一定量供給滴下し、滴下終了後は、直ちに、図１に
示す元の位置に復帰動作する。

【００３６】該塗布液供給管３１は、エアーシリンダ、
ラックアンドピニオンなどの駆動により、リニアガイド
に沿って、水平なＸ方向と垂直なＺ方向とに、それぞれ
直線移動動作が可能であり、施蓋部Ｃが上昇動作する
と、塗布液供給管３１は、図１に示す原点位置から、水
平Ｘ方向に移動して、塗布カップ部Ａ内のワークｗ真上
に進入し、その後、垂直Ｚ方向に僅かに下降動作して
（図２参照）、回転する水平回転テーブル１３上のワー
クｗ面に、塗布液を滴下する。滴下終了後は、直ちに、
塗布液供給管３１は、垂直Ｚ方向に一旦持ち上げられ
て、水平Ｘ方向に後退移動して、図１に示す元の位置に
復帰するとともに、直ちに、施蓋部Ｃは、図１に示す位
置に下降動作して、塗布カップ部Ａの上部開口部を閉鎖
して、継続回転する水平回転テーブル１３によって滴下
された塗布液はワークｗ面に均一に塗布される。

【００３７】なお図３は、本発明装置の水平盤２３上か
ら見た概要平面図であり、塗布カップ部Ａと、ワーク保
持回転部Ｂとの配置を示すものであり、また、塗布カッ
プ部Ａの側板１と外側板５との平面的配置を示すもので
あり、また、塗布カップ部Ａとその外周に形成された排
液回収路４との平面的配置を示すものであり、また、塗
布カップ部Ａの側板１の上端内周１ａと水平盤２３の下
面端縁２３ａとの平面的配置を示すものであり、また、
上端内周１ａと下面端縁２３ａの間に形成される僅かな
間隙部Ｅを平面的に示すものである。また、塗布液供給
部Ｄは、図３に示すように、他の例として、例えば、塗
布液供給管３１の長手方向に対して直交する水平Ｘ方向
に進入・後退動作するように構成したものでもよいし、
あるいは塗布液供給管３１の長手方向一端部を中心に回
動させて進入・退出動作するように構成したものでもよ
い。

【００３８】施蓋部Ｃにより塗布カップ部Ａの上部開口
部を閉鎖中に、継続回転する水平回転テーブル１３によ
って、滴下された塗布液がワークｗ面に均一に塗布され
ている間（図１参照）において、洗浄液供給管２６よ
り、洗浄液量調整バルブ（図示せず）を介して、適量の
洗浄液（塗布液溶媒）を、水平盤２３の中空部２５内を
通って、水平盤２３の外周端縁より放出する。

【００３９】水平盤２３の外周端縁より放出された洗浄
液は、水平盤２３下面の外周端縁と側板１の上端内周１
ａとの間の間隙部Ｅを通って、側板１内面を流下するこ
とにより、ワークｗの回転遠心力によって水平外方に飛
散し、塗布カップ部Ａの側板１内面に付着する塗布液を
洗い流すものである。

【００４０】側板１内面を流下した洗浄排液は、排液管
３を通って、排液回収路４に回収され、ドレイン管７よ
り排出されるものである。また、本発明装置は、排液回
収路４を通過する洗浄排液を洗い流すために、補助供給
管６より、同時に、又は前後して、洗浄液を、回収路４
内に供給するようにしてもよい。

【００４１】図４は、本発明装置の他の実施例であり、
洗浄排液が、排液回収路４内に回収された後において、
排液回収路４より、塗布カップ部Ａの底部２下側に排液
が溢れ出した場合は、塗布カップ部Ａの底板２の直下に
設けた受皿部８（装置本体フレームＦに取付け支持）に
収容して、補助ドレイン管９より排出するようにしたも
のである。

【００４２】

【作用】本発明の回転塗布装置は、塗布カップ部Ａの上
部開口部を施蓋部Ｃが施蓋した際における洗浄液供給水
平盤２３の周端部２３ａと、塗布カップ部Ａ側板１の上
端内周１ａとの間に、洗浄液を側板１内面に沿って流下
させる間隙部Ｅが形成されるので、塗布カップ部Ａの上
部開口部を施蓋部Ｃによって施蓋して塗布カップ部Ａ内
にてワークｗを回転させ、滴下した塗布液を均一に塗布
している間に、前記水平盤２３の周端部２３ａより流出
した洗浄液は、前記間隙部Ｅを通って、側板１上端内周
１ａより、側板１内面に沿って流下する。

【００４３】そのため、回転塗布中に、水平盤２３の周
端部２３ａより洗浄液を流出した際に、塗布カップ部Ａ
の側板１内面に付着する飛散した塗布液は、流下する洗
浄液によって洗い流される。

【００４４】また、本発明装置において、側壁１上端よ
り上部に、該側壁１の上端内周１ａより大きい径の内周
を有する凸堤部１ｂを備えることによって、水平盤２３
の周端部２３ａより流出させた洗浄液を、側板１より外
側に溢れさせずに、側板１内面に沿って流下させること
ができる。

【００４５】また、本発明装置において、側板１下端に
設けた排液管３より排出される排液を回収する排液回収
路４を備えることによって、排液管３より外部に排出さ
れる洗浄排液を回収することができる。

【００４６】また、本発明装置において、排液回収路４
内に、洗浄液を送流する補助供給管６を備えることによ
って、排液回収路４に付着する洗浄排液を、洗浄液によ
って洗い流すことができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の回転塗布装置は、塗布カップ部
内にて、回転遠心力によってワーク面より外側に水平方
向に飛散し、側板内面に付着する飛散塗布液を、乾燥固
化する前に、洗浄液によって洗い流すことができ、乾燥
固化した固形物を溶解除去する必要がなく迅速に洗浄除
去ができる。

【００４８】また、付着する塗布液が、装置内部に固形
物として付着残存して回転塗布装置内部を汚損したり、
装置故障の原因となったりすることがないし、装置内に
付着した乾燥固形物が剥離して、ワーク面に再付着し
て、塗布膜厚の均一性に影響を与えることを防止でき
る。

【００４９】また、本発明の回転塗布装置は、塗布液を
回転塗布中に洗浄操作を行なうことができるので、洗浄
操作のために、当該装置、及びそれに付帯する生産設備
の稼動を、一旦中止することなく洗浄操作ができ、能率
的な回転塗布、及び洗浄操作を行なうことができるスピ
ンコーターなどの回転塗布装置として効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転塗布装置の一実施例を説明する側
断面図である。

【図２】本発明の回転塗布装置の一実施例を説明する側
断面図である。

【図３】本発明の回転塗布装置の一実施例を説明する概
要平面図である。

【図４】本発明の回転塗布装置の他の実施例を説明する
側断面図である。

【符号の説明】

Ａ…塗布カップ部 Ｂ…ワーク保持回転部 Ｃ…施蓋部
Ｄ…塗布液供給部 Ｅ…間隙部 ｗ…ワーク Ｆ…装置本体フレーム １…側板 １ａ…上端内周 １ｂ…凸堤部 ２…底板
３…排液管 ４…排液回収路 ５…外側板 ６…補助供給管 ７…ド
レイン管 ８…受皿部 ９…補助ドレイン管 １１…軸受 １２…支軸 １３…水平回転テーブル ２１…可動アーム ２２…水平蓋板 ２３…水平盤 ２
３ａ…外周端縁 ２４…接続部 ２５…中空部 ２６…洗浄液供給管 ３１…塗布液供給管 ３２…塗布液供給ノズル

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗布カップ部Ａと、該塗布カップ部Ａ内に
   てワークｗを回転させるワーク保持回転部Ｂと、前記塗
   布カップ部Ａ内の上部開口部を施蓋する施蓋部Ｃと、塗
   布カップ部Ａ内に進入及び後退動作する塗布液供給部Ｄ
   とを備えた回転塗布装置において、施蓋部Ｃに、塗布カ
   ップ部Ａ内に洗浄液を供給する洗浄液供給水平盤２３を
   備え、施蓋部Ｃが塗布カップ部Ａの上部開口部を施蓋し
   た際における前記水平盤２３周端部２３ａと塗布カップ
   部Ａの側板１上端内周１ａとの間には、洗浄液を側板１
   内周面１ａに沿って流下させる間隙部Ｅが形成され、側
   壁１下端には、排液管３と、該排液管３より排出される
   排液を回収する排液回収路４とを備え、該排液回収路４
   内には、洗浄液を送流する補助供給管６を備えることを
   特徴とする回転塗布装置。
2. 【請求項２】前記側壁１上端に、側壁１上端内周１ａよ
   り大きい径の内周を有する凸堤部１ｂを備えることを特
   徴とする請求項１記載の回転塗布装置。