JP4020471B2

JP4020471B2 - 回転カップ式塗布装置

Info

Publication number: JP4020471B2
Application number: JP29828697A
Authority: JP
Inventors: 宏仁佐合; 重美藤山; 宏宇野
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Tazmo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Tazmo Co Ltd
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: JPH11128810A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル用のガラス基板等のように矩形状をした被処理物表面に対して、現像液を塗布したり、被膜形成用液を塗布する際に使用する回転カップ式塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗布雰囲気に乱流を起こさない装置として特開平３−２９３０５５号公報に回転カップ式の処理装置が提案されている。
この処理装置は固定されたアウターカップ内にインナーカップを配置し、上記インナーカップの中心部には被処理基板の下面を吸着保持するチャックを設け、このチャック上に被処理物をセットし、被処理物表面に現像液や塗布液を滴下し、この後インナーカップの上面開口を蓋体で閉塞した状態で、インナーカップを回転せしめることで、遠心力でインナーカップ内を減圧し塗布液中に溶存している気体を除去するとともに遠心力で塗布液を被処理物表面に均一に拡散するようにしたものである。
【０００３】
上記のインナーカップは高さの低い有底円筒状をなし、特にガラス基板のような矩形状をなす被処理基板に塗布するために、インナーカップ上面に矩形枠を設けるか或いは矩形状凹部を設け、この矩形枠内或いは矩形状凹部内にガラス基板をセットし、出来るだけ乱れが生じない雰囲気中で塗布処理が行えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来にあってはインナーカップの外形形状を変えることなく内側に矩形枠を設ける等の手段によって、矩形状をなす被処理基板に対処している。
しかしながら、インナーカップのうち矩形枠よりも外側の部分については、矩形状被処理基板に塗布する場合には、余分な部分であり、この部分だけ重量が嵩んでしまう。
特に最近では、液晶基板の寸法が大きくなる傾向にあり、液晶基板の寸法が大きくなっても所定枚数の液晶基板を１枚のガラス基板から得るには、ガラス基板自体の寸法（一辺）が１ｍを超えるものとなり、このような大寸法のガラス基板に合わせて従来のインナーカップを製造すると、大重量のインナーカップとなってしまい、インナーカップの回転速度を所定値まで上げるための時間（立上がり時間）が長くなってしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本願の請求項１に記載の発明は、アウターカップ内に回転可能なインナーカップを配置し、これらアウターカップ及びインナーカップの上面開口を別々の蓋体で閉塞するとともに、インナーカップ用蓋体はインナーカップと一体的に回転するように支持した回転カップ式塗布装置において、前記インナーカップ及びインナーカップ用蓋体は外形形状を被処理基板の形状と略相似の非円形状とした。
インナーカップを被処理基板の形状に合せて矩形状とすることにより、インナーカップの軽量化を図ることができ、結果として立上がり時間が短縮される。
【０００６】
また、本願の請求項２に記載の発明は、前記インナーカップをインナーカップ用蓋体で閉塞した状態で、インナーカップ用蓋体の上方には隙間を介して上部整流板が配置され、インナーカップの下方には隙間を介して下部整流板が配置された構成とした。
インナーカップの外形形状を被処理基板に合せた矩形状等にすることで、インナーカップ外側とアウターカップ内側の空間では、雰囲気が乱れることが予想されるが、インナーカップを上下の整流板間に位置せしめることで、その影響を最小限に抑えることが可能になる。
【０００７】
また、前記インナーカップの構造としては、内側縁部に廃液回収路を設けた構造、或いはインナーカップの各隅部に一段深くなった廃液回収部を設けた構造とすることで、廃液の回収を効率よく行うようにすることが可能である。
【０００８】
また、インナーカップの裏面にその直径がインナーカップの短辺の長さよりも若干短い円形状のリブを設け、この円形状のリブを境にして内側領域には第１の放射状リブを設け、また円形状のリブを境にして外側領域には第１の放射状リブとそのピッチを異にする第２の放射状リブを設けることで、必要な強度を維持しつつインナーカップの軽量化を達成することができる。
【０００９】
更に、アウターカップ及びインナーカップの上面開口を閉塞する蓋体については、進退動可能且つ昇降動可能なフレームに支持することで、メンテナンス性が向上し、特にフレームを門型にすれば、大重量の蓋体であっても充分に支持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る回転カップ式塗布装置の正面図、図２は同回転カップ式塗布装置の側面図、図３はアウターカップ用蓋体が上昇した状態を示す側面図である。
【００１１】
回転カップ式塗布装置はベース１上にアウターカップ２が取り付けられ、このアウターカップ２の上面開口がアウターカップ用蓋体３にて閉塞される構造になっている。
【００１２】
アウターカップ用蓋体３は門型フレーム４に支持され、この門型フレーム４は以下に述べる機構により昇降動及び前後動を行う。
即ち、ベース１の左右の側面には前後方向にガイドレール５が設けられ、このガイドレール５にスライド部材６及び中空支柱７が移動可能に係合している。
【００１３】
スライド部材６には第１アーム８が基端部を中心として回動自在に支持され、この第１アーム８の先端に２本の第２アーム９，１０が回動自在に取り付けられ、一方の第２アーム９の先端は前記門型フレーム４に連結し、他方の第２アーム１０の先端は前記中空支柱７に連結している。
【００１４】
また、前記ガイドレール５と平行にベルト１１が配置され、このベルト１１に前記スライド部材６を決着し、プーリ１３を介してモータ１２の駆動力でベルト１１を走行せしめることで、スライド部材６がガイドレール５に沿って往復動する。
【００１５】
一方、中空支柱７内には上下方向のガイドレール１４が設けられ、このガイドレール１４に前記門型フレーム４が上下動可能に係合し、更に中空支柱７内にはシリンダユニット１５が上下方向に配置され、このシリンダユニット１５のロッド１６が前記門型フレーム４に結着せしめられている。
【００１６】
而して、中空支柱７を固定した状態で、モータ１２を駆動し、図２において、スライド部材６を右方向に移動せしめると、第１アーム８が上方に回動し、第２アーム９，１０が徐々に広がり、最終的には図３に示す位置まで、門型フレーム４が上昇して停止する。この状態でアウターカップ２からアウターカップ用蓋体３は上方に離れている。
【００１７】
そして、スライド部材６が中空支柱７に当たるまで移動した後、スライド部材６に中空支柱７を係合せしめてから中空支柱７のロック状態を解除する。この状態で、スライド部材６を図３において左方向に移動せしめることで、図の想像線で示す位置までアウターカップ用蓋体３が移動し、アウターカップ２上面が開放される。そこで、必要なメンテナンス等を行う。
【００１８】
ここで、シリンダユニット１５も門型フレーム４を昇降動せしめるが、本実施例にあってはモータ１２の駆動力が主で、シリンダユニット１５の駆動力は補助的なものである。
【００１９】
次に、アウターカップ及びインナーカップの縦断面図である図４及びインナーカップの平面図である図５に基づいてアウターカップ及びインナーカップ内の構造について説明する。
アウターカップ２の底面中央部にはベアリング２０を介して中空回転軸２１が支持され、中空回転軸２１内には真空ポンプにつながる吸引パイプ２２が挿通され、また中空回転軸２１の上端にはインナーカップ２３が固着されている。
【００２０】
インナーカップ２３の外形形状は矩形状をなし中央部には吸着用の吸引穴２３ｂが多数形成され、またインナーカップ２３の内側周縁部には廃液回収路２４が形成され、更に廃液回収路２４の一部をなす四隅には周りから１段低くなった廃液回収部２５が形成され、塗布終了後に蓋を開け、廃液回収部２５に吸引パイプを上方から差込んで廃液の回収を行うようにしている。
またインナーカップ２３は全体の重量を軽量化するため、その肉厚を薄くするとともにリブにて補強している。
【００２１】
即ち、図５に示すように、インナーカップ２３の裏面にはその直径がインナーカップの短辺の長さよりも若干短い円形状のリブ２３ａが設けられ、この円形状のリブを境にして内側領域には第１の放射状リブ２３ａ-1が設けられ、また円形状のリブ２３ａを境にして外側領域には第１の放射状リブ２３ａ-1とそのピッチを異にする第２の放射状リブ２３ａ-2が設けられている。
このように、第１の放射状リブ２３ａ-1と第２の放射状リブ２３ａ-2のピッチを異ならせることで、必要な強度を維持しつつ軽量化を図ることができる。
【００２２】
また、アウターカップ２の底面でベアリング２０よりも外側にはセンサ２６を設け、このセンサ２６にて中空回転軸２１に取り付けたプレート２７を検知することで、インナーカップ２３が所定の位置で停止したか否かを判断するようにし、アウターカップ２の底面の周縁部には排気管２８を接続し、更にアウターカップ２の底面から若干上方位置には下部整流板２９をインナーカップ２３下面との間に隙間を開けて配置している。
【００２３】
一方、前記門型フレーム４には中空ブロック３０が取り付けられ、この中空ブロック３０に前記アウターカップ用蓋体３が取り付けられ、またアウターカップ用蓋体３よりも下方位置にて、中空ブロック３０にインナーカップ用蓋体３１を取り付けている。
【００２４】
インナーカップ用蓋体３１は中空ブロック３０に対し所定長さだけ上下方向に移動可能に支持されている。このような構造とすることで、門型フレーム４を下降させ、インナーカップ用蓋体３１でインナーカップ２３の上面開口を閉塞し、この後若干アウターカップ用蓋体３が下降してアウターカップ２の上面開口を閉塞することが可能になる。
【００２５】
また、中空ブロック３０の下端には、上部整流板３２を取り付け、前記下部整流板２９と上部整流板３２との間にインナーカップ２３が位置するようにしている。
【００２６】
而して、図４に示すようにインナーカップ２３内にガラス基板Ｗをセットし、アウターカップ２及びインナーカップ２３を夫々の蓋体３，３１で閉塞し、インナーカップ２３を回転せしめて、ガラス基板Ｗの表面に滴下した液体を均一に塗布するのであるが、このとき非円形状のインナーカップ２３は下部整流板２９と上部整流板３２との間の限られた空間内で回転するため、乱流の発生が抑制される。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、回転カップ式塗布装置のインナーカップの外形形状を被処理基板の形状に相似形の非円形状としたので、インナーカップの軽量化を図ることができ、結果として立上がり時間が短縮される。
【００２８】
また、インナーカップの内側周縁部の各隅部に、一段深くなった廃液回収部を形成することで、上記の効果に加え、回転によって廃液が隅部に集中するので回収が効率よく行える。
【００２９】
また、本願の請求項２に記載の発明は、前記インナーカップをインナーカップ用蓋体で閉塞した状態で、インナーカップ用蓋体の上方には隙間を介して上部整流板が配置され、インナーカップの下方とアウターカップ底面との隙間には下部整流板が配置された構成、即ち、インナーカップを上下の整流板間に位置せしめる構成とした。
このような構成とすることで、インナーカップの外形形状を非円形状とした不利を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転カップ式塗布装置の正面図
【図２】同回転カップ式塗布装置の側面図
【図３】アウターカップ用蓋体が上昇した状態を示す側面図
【図４】アウターカップ及びインナーカップの縦断面図
【図５】インナーカップの平面図
【符号の説明】
１…ベース、２…アウターカップ、３…アウターカップ用蓋体、４…門型フレーム、５，１４…ガイドレール、６…スライド部材、７…中空支柱、８…第１アーム、９，１０…第２アーム、１１…ベルト、１５…シリンダユニット、２０…ベアリング、２１…中空回転軸、２３…インナーカップ、２３ａ…リブ、２４…廃液回収路、２５…廃液回収部、２９…下部整流板、３０…中空ブロック、３１…インナーカップ用蓋体、３２…上部整流板。

Claims

アウターカップ内に回転可能なインナーカップを配置し、これらアウターカップ及びインナーカップの上面開口を別々の蓋体で閉塞するとともに、インナーカップ用蓋体はインナーカップと一体的に回転するように支持した回転カップ式塗布装置において、前記アウターカップはベースに取り付けられ、このベースの左右の側面には前後方向のレールが設けられ、このレールにはスライド部材が移動可能に取り付けられ、また前記レールには前記スライド部材に係合するまでは前記レールに対してロックされ前記スライド部材に係合することでスライド部材とともに移動する支柱が取り付けられ、この支柱には門型フレームが昇降自在に取り付けられ、この門型フレームに前記アウターカップ用蓋体が支持され、さらに前記スライド部材には第１アームの基端部が回動自在に取り付けられ、この第１アームの先端部に２本の第２アームの基端部が回動自在に取り付けられ、一方の第２アームの先端部は前記門型フレームに連結し、他方の第２アームの先端部は前記支柱に連結していることを特徴とする回転カップ式塗布装置。