JP4133063B2 - Solution coating apparatus and supply method - Google Patents

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JP4133063B2 JP2002211329A JP2002211329A JP4133063B2 JP 4133063 B2 JP4133063 B2 JP 4133063B2 JP 2002211329 A JP2002211329 A JP 2002211329A JP 2002211329 A JP2002211329 A JP 2002211329A JP 4133063 B2 JP4133063 B2 JP 4133063B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はノズルヘッドを用いて溶液を基板に噴射塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に配向膜、レジスト、カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンスなどの機能性薄膜を形成する成膜プロセスがある。この成膜プロセスでは、上記溶液を塗布するためにインクジェット方式によって溶液を噴射塗布するノズルヘッドを備えた塗布装置が用いられる。
【0003】
上記塗布装置は、基板を搬送する搬送テーブルを有し、この搬送テーブルの上方には、搬送テーブルの移動方向と交差する方向に沿って複数のノズルヘッドが並設されている。各ノズルヘッドには複数のノズルが穿設されたノズルプレートが設けられ、各ノズルからはノズルヘッドに供給された溶液がピエゾ素子によって加圧されて噴射されるようになっている。
【0004】
ノズルヘッドの修理交換をしたり、基板に塗布する溶液を種類の異なる溶液に交換する場合などには、ノズルヘッドや配管に残留する溶液を除去し、新たな溶液を供給しなければならない。
【0005】
新たな溶液が供給された塗布装置を使用する前には、各ノズルヘッドから溶液が均一に噴射されるようにするため、溶液が流れる管路の気泡抜きを行なわなければならない。
【0006】
具体的には、上記ノズルヘッドに溶液を供給する給液管、この給液管によって溶液が供給されるノズルヘッド内の空間部、さらにノズルヘッドに形成されたノズルの気泡抜きが行なわれる。
【0007】
気泡抜きを行なう場合、上述した機能性薄膜は非常に高価であるから、ノズルヘッドや給液管に供給された溶液を排液管を用いて回収するようにしている。排液管は、上記ノズルヘッドに上記給液管と並列に接続されている。
【0008】
ノズルヘッドや給液管の気泡抜きを行なうと、ノズルヘッドに形成された複数のノズルから溶液を基板に向けて均一に噴射することができるようになるから、基板に対する溶液の塗布精度を向上させることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
給液管に複数のノズルヘッドを接続すると、給液方向の上流側に位置するノズルヘッドの方が下流側に位置するノズルヘッドよりも溶液が流入し易くなる。そのため、複数のノズルヘッドに溶液を均等に供給することができないということがある。
【0010】
そこで、給液管の管径を太くし、複数のノズルヘッドに溶液を均等に供給できるようにするということが行なわれている。しかしながら、給液管を太くすると、この給液管に残留する溶液の量も多くなる。
【0011】
ところで、ノズルヘッドの修理交換をしたり、基板に塗布する溶液を異なる種類の溶液に交換する際などは、給液管に残留する溶液を廃棄することになる。
【0012】
しかしながら、上述した理由によって給液管の管径を太くすると、給液管に残留する溶液の量が多くなるから、廃棄される溶液の量も多くなり、大幅なコストアップを招くということがある。
【0013】
しかも、給液管を太くしても、複数のノズルヘッドが給液管に給液方向に沿って順次並列に接続されているため、給液方向上流側のノズルヘッドの方が下流側に位置するノズルヘッドよりも溶液が流れ易いということが避けられない。その結果、複数のノズルヘッドに溶液を均等に供給することができず、それによって基板の幅方向に対して溶液を均一に塗布できないこともある。
【0014】
この発明は、給液管の管径を太くせずに、この給液管に接続された複数のノズルヘッドに、溶液をほぼ均等に供給することができるようにした溶液の塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、所定方向に搬送される基板の板面に溶液を塗布する塗布装置において、
上記溶液を貯えた給液部と、
この給液部に一端が接続され給液部に貯えられた溶液が供給される給液管と、
この給液管にそれぞれ給液バルブを介して並列に接続された複数のノズルヘッドと、
各ノズルヘッドが排液バルブを介して並列に接続され上記給液管から上記ノズルヘッドに供給された溶液を排出する排液管と、
上記基板に溶液を塗布するときに上記給液部から上記給液管の一端に供給された溶液の一部を上記排液管に分流させる分流バルブと、
この分流バルブによって上記排液管に分流された溶液を上記給液管の他端から上記ノズルヘッドに流入させる流入バルブを具備し、
上記給液バルブ、排液バルブ及び上記分流バルブを閉じ、上記流入バルブを開いて上記給液管に供給した溶液を上記排液管に流すことで、上記給液管と排液管の気泡抜きを行い、
上記給液バルブと排液バルブを開いて上記分流バルブと流入バルブを閉じて上記給液管に供給した溶液を上記ノズルヘッドに流すことで、このノズルヘッドの気泡抜きを行うことを特徴とする溶液の塗布装置にある。
【0016】
請求項2の発明は、上記排液管には、上記ノズルヘッドから上記排液管に排出される溶液を回収する戻りタンクが接続され、
上記排液管には、上記分流バルブによって上記排液管に分流された溶液が上記戻りタンクに流れるのを阻止する閉鎖バルブが設けられていることを特徴とする請求項1記載の溶液の塗布装置にある。
【0017】
請求項3の発明は、給液部から溶液が供給される給液管と、この給液管に供給された排液管とに複数のノズルヘッドを並列に接続し、各ノズルヘッドから上記基板に溶液を噴射して塗布する溶液の塗布方法において、
各ノズルヘッドから溶液を噴射して基板に塗布するとき、上記給液管の一端と他端とから溶液を供給する工程と、
上記給液部から上記給液管に供給される溶液が上記ノズルヘッドに流れるのを阻止して上記排液管に流して上記給液管と排液管との気泡抜きを行う工程と、
上記給液管に供給される溶液を上記ノズルヘッドから上記排液管に流して上記ノズルヘッドの気泡抜きを行う工程と
を具備したことを特徴とする溶液の塗布方法にある
【0018】
この発明によれば、ノズルヘッドの気泡抜きに用いる排液管を利用して給液管の一端と他端とから溶液を供給するため、給液管を太くせずに、この給液管に接続された複数のノズルヘッドに溶液をほぼ均等に供給することが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。
【0020】
図1はこの発明の一実施の形態に係る溶液の塗布装置の概略的構成を示し、この塗布装置は基板Wの搬送装置1を備えている。この搬送装置1はベース2を有し、このベース2の上面の幅方向両端部には、一対のガイドレール3が平行に設けられている。
【0021】
上記ガイドレール3には搬送テーブル4が移動可能に設けられている。この搬送テーブル4は図示しない駆動機構によって上記ガイドレール3に沿って往復駆動されるようになっている。上記搬送テーブル4の上面には複数の支持ピン5によって上記基板Wが支持されている。基板Wは、たとえば液晶表示パネル用の矩形状のガラス基板である。なお、基板Wは半導体ウエハであってもよい。
【0022】
上記搬送テーブル4の上方には、複数、この実施の形態では3つのノズルヘッド7が上記基板Wの搬送方向と交差する方向に沿って所定間隔で並設されている。ノズルヘッド7は本体7a及びこの本体7aの下端面に設けられたノズルプレート7bを有し、ノズルプレート7bには基板Wの搬送方向と交差する方向に沿って複数のノズル7cが所定間隔で穿設されている。
【0023】
各ノズルヘッド7には給液装置11によって上述したように基板Wに配向膜、レジスト、カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンスなどの機能性薄膜を形成する溶液が供給されるようになっている。
【0024】
上記給液装置11は給液部としての給液タンク12を有する。この給液タンク12には上記溶液Lが貯えられている。給液タンク12に貯えられた溶液Lの液面Fは、上記ノズルヘッド7のノズルプレート7bの下面と同等若しくはわずかに高くなるよう制御される。それによって、給液タンク12の溶液は、後述するように溶液Lの液面とノズルプレート7bとの高さの差による圧力で各ノズルヘッド7に供給されるようになっている。
【0025】
給液タンク12の底部には給液管13の一端が接続されている。この給液管13からは複数のノズルヘッド7と対応する数の給液分岐管14が所定間隔で分岐されている。各給液分岐管14は給液バルブ15を介して各ノズルヘッド7に接続されている。
【0026】
上記給液タンク12には窒素などの加圧気体の給気管16が給気バルブ17を介して接続されている。給気管16から給液タンク12に加圧気体を供給し、この給液タンク12内の溶液Lを加圧すると、溶液は給液管13から給液分岐管14に設けられた給液バルブ15を通ってノズルヘッド7内の空間部(図示せず)に供給可能となっている。
【0027】
ノズルヘッド7の空間部に供給された溶液は、各ノズル7cに対向して設けられたピエゾ素子(図示せず)によって加圧され、インクジェット方式によって上記ノズル7cから噴射される。それによって、溶液はノズルヘッド7の下方を搬送される基板Wに塗布されることになる。
【0028】
各ノズルヘッド7にはそれぞれ排液バルブ21が設けられた排液分岐管22の一端が接続されている。各排液分岐管22は、上記給液管13と並列に配置された排液管23に接続されている。
【0029】
上記給液管13と、上記排液管23との一端部側の中途部は分流バルブ24を有する分岐管25によって接続されている。上記給液管13の他端と、上記排液管23の他端とは、流入バルブ26を有する連通管27によって接続されている。つまり、給液管13と排液管23との一端側中途部と他端とは、分流バルブ24と流入バルブ26とによって接続され、閉鎖状をなしている。
【0030】
上記排液管23の一端、つまり上記分岐管25が接続された箇所よりも末端は閉鎖バルブ28を介して戻しタンク29に接続されている。この戻しタンク29の底部には戻し管31の一端が接続されている。この戻し管31の他端は戻しバルブ32を介して上記給液タンク12の底部に接続されている。
【0031】
それによって、後述するごとく上記各ノズルヘッド7及び給液管13に溶液Lを供給して気泡抜きを行なう際、各ノズルヘッド7に供給された溶液Lを上記戻しタンク29に貯え、必要に応じて上記給液タンク12へ戻すことができるようになっている。
【0032】
なお、戻しタンク29の戻った溶液Lは、給液タンク12に、この給液タンク12の液面Fに応じて供給される。それによって、給液タンク12の液面Fが一定の高さに維持されるようになっている。
【0033】
つぎに、上記構成の塗布装置を用いて基板Wに溶液を塗布する際の手順を図2乃至図4を参照して説明する。
【0034】
基板Wに溶液を塗布する前に、給液管13と排液管23との配管系統、ノズルヘッド7内の空間部及びノズル7cの気泡抜きが行なわれる。まず、図2に黒く塗りつぶして示すように、給液バルブ15、排液バルブ21、分流バルブ24及び戻しバルブ32を閉じ、給気バルブ17と流入バルブ26とは開放する。
【0035】
給気バルブ17を開放すると、給液タンク12内に加圧気体が供給され、給液タンク12内の溶液Lが加圧されるから、同図に矢印で示すように、溶液Lが給液管13に供給される。
【0036】
給液管13に供給された溶液Lは、連通管27及び流入バルブ26を通って排液管23に流れ、この排液管23の一端部に設けられた閉鎖バルブ28を通って戻しタンク29に回収されることになる。このような溶液Lの流れによって、給液管13と排液管23との気泡抜きが行なわれることになる。
【0037】
給液管13と排液管23との気泡抜きが終わったならば、図3に黒く塗りつぶして示すように分流バルブ24、流入バルブ26及び戻しバルブ32を閉じ、他のバルブは開いた状態で、給液タンク12内の溶液Lを気体で加圧して給液管13に供給する。
【0038】
給液タンク12から給液管13に供給された溶液Lは、同図に矢印で示すように、この給液管13と各ノズルヘッド7とを接続した給液分岐管14に分流し、給液バルブ15を通ってノズルヘッド7内の空間部に流入する。
【0039】
ノズルヘッド7内の空間部に流入した溶液Lは、このノズルヘッド7内の気泡とともに排液分岐管22の排液バルブ21を通って排液管23に流れ、この排液管23に設けられた閉鎖バルブ28を通って戻りタンク29に戻ることになる。それによって、複数のノズルヘッド7内の空間部の気泡抜きを行なうことができる。
【0040】
ノズルヘッド7内の空間部はノズル7cに連通している。しかしながら、溶液がノズル7cから流出する流路抵抗は、溶液がノズルヘッド7内を通って排液管23に流れる抵抗に比べて十分に大きいから、溶液はノズル7cから流出することなく、排液管23に排出される。
【0041】
一方、ノズル7cの気泡抜きを行なう場合には、図3に示す状態において、各ノズルヘッド7に接続された排液分岐管22に設けられた排液バルブ21を閉じる。それによって、ノズルヘッド7内の空間部に供給された溶液は、排液管23に流れずにノズル7cから噴出するから、ノズル7cの気泡抜きを行なうことができる。
【0042】
このようにして塗布装置の各部の気泡抜きを行なったならば、溶液Lを基板Wに塗布する。その場合、図4に示すように給液バルブ15、分流バルブ24及び流入バルブ26を開き、黒く塗りつぶした他のバルブは閉じておく。
【0043】
各バルブの開閉状態を上述したごとく設定したのち、給液タンク12を図示しないバルブなどの開放手段によって大気に開放すると、給液タンク12の溶液Lは、その液面とノズルヘッド7下面との高さの差による圧力差によって給液管13に供給される。給液管13に供給された溶液Lは、給液バルブ15を通って給液管13の上流側に接続されたノズルヘッド7から下流側に位置するノズルヘッド7に順次流入する。
【0044】
また、給液管13に供給された溶液Lの一部は、分流バルブ24を通って排液管23に分流し、この排液管23の他端と給液管13の下流端とを接続した流入バルブ26を通って給液管13の他端に流入する。
【0045】
そして、排液管23から給液管13の下流端(他端)に流入した溶液Lは、給液管13の下流側に接続されたノズルヘッド7から上流側に接続されたノズルヘッド7に順次流入する。
【0046】
各ノズルヘッド7内に流入した溶液Lは、これらノズルヘッド7の下方を搬送テーブル4によって搬送される基板Wが通過するときに、所定のタイミングでピエゾ素子が作動することで基板Wに向けて噴射され、この基板Wの板面に塗布される。
【0047】
このように、排液管23を利用することで、給液管13に接続された複数のノズルヘッド7に対し、この給液管13の上流側と、下流側との両方から溶液Lを供給することができる。
【0048】
たとえば、ノズルヘッド7が3つ設けられている場合を考えると、給液管13の最上流に接続されたノズルヘッド7には、給液管13の上流からだけ溶液Lが供給される。給液管13の最下流に接続されたノズルヘッド7には、排液管23から給液管13の下流に流入した溶液Lだけが供給される。中央に位置するノズルヘッド7には、給液管13の上流から流入した溶液Lと、下流から流入した溶液Lとが供給される。その結果、3つのノズルヘッド7には給液管13の太さに影響を受けることなく、溶液Lがほぼ均等に供給されることになる。
【0049】
すなわち、給液管13に接続された複数のノズルヘッド7には、給液管13に対する接続箇所が上流側或いは下流側のいずれであっても、溶液Lをほぼ均等に供給することが可能となる。
【0050】
このように、給液管13や排液管23を大径化せずに、各ノズルヘッド7に溶液Lをほぼ均等に供給することができるから、これら給液管13や排液管23に残留する溶液Lの量を少なくすることができる。
【0051】
そのため、ノズルヘッド7を修理点検したり、基板Wに塗布する溶液Lの種類を変える際、上記給液管13や排液管23に残留する溶液Lの量を少なくすることができるから、廃棄される溶液の量も少なくなり、経済的である。つまり、機能性薄膜を形成する種々の溶液Lは非常に高価であるが、その高価な溶液Lの廃棄量を少なくし、効率よく使用することができる。
【0052】
上記一実施の形態では、給液管13に3つのノズルヘッド7が接続されている場合について説明したが、ノズルヘッド7の数は3つに限られず、複数であればよく、その数は基板Wの幅寸法によっても異なる。最近では基板Wが大型化する傾向にあるため、数十個のノズルヘッドが並設されることもあり、このようにノズルヘッド7の数が多くなった場合にもこの発明は有効である。
【0053】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、基板に溶液を塗布するときには、気泡抜きに用いる排液管を利用することで、給液管の一端と他端との両方から溶液を供給できるようにした。
【0054】
そのため、給液管や排液管を太くせずに、複数のノズルヘッドに溶液をほぼ均等に供給することが可能となるから、溶液の種類を変える場合などに、廃棄する溶液の量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態に係る溶液の塗布装置の概略的構成図。
【図2】給液管と排液管との空気抜きを行なうときの説明図。
【図3】ノズルヘッドの空気抜きを行なうときの説明図。
【図4】基板に溶液を塗布するときの説明図。
【符号の説明】
7…ノズルヘッド
12…給液タンク(給液部)
13…給液管
23…排液管
24…分岐バルブ
26…流入バルブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus and a coating method for spray-coating a solution onto a substrate using a nozzle head.
[0002]
[Prior art]
For example, in a manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, there is a film forming process in which a functional thin film such as an alignment film, a resist, a color filter, and organic electroluminescence is formed on a substrate such as a glass substrate or a semiconductor wafer. In this film forming process, a coating apparatus including a nozzle head that sprays and applies a solution by an ink jet method is used to apply the solution.
[0003]
The coating apparatus has a transport table for transporting a substrate, and a plurality of nozzle heads are arranged in parallel above the transport table along a direction intersecting the moving direction of the transport table. Each nozzle head is provided with a nozzle plate in which a plurality of nozzles are perforated, and a solution supplied to the nozzle head is pressurized and ejected from each nozzle by a piezo element.
[0004]
When the nozzle head is repaired or replaced, or when the solution applied to the substrate is replaced with a different type of solution, the solution remaining in the nozzle head or piping must be removed and a new solution must be supplied.
[0005]
Before using a coating apparatus to which a new solution is supplied, it is necessary to degas bubbles in the pipeline through which the solution flows in order to uniformly spray the solution from each nozzle head.
[0006]
Specifically, a liquid supply pipe for supplying a solution to the nozzle head, a space in the nozzle head to which the solution is supplied by the liquid supply pipe, and air bubbles from the nozzles formed in the nozzle head are removed.
[0007]
When the bubbles are removed, the above-described functional thin film is very expensive, and the solution supplied to the nozzle head and the liquid supply pipe is collected using the drainage pipe. The drainage pipe is connected to the nozzle head in parallel with the liquid supply pipe.
[0008]
When bubbles are removed from the nozzle head and the liquid supply pipe, the solution can be sprayed uniformly from the plurality of nozzles formed on the nozzle head toward the substrate, so that the accuracy of application of the solution to the substrate is improved. be able to.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
When a plurality of nozzle heads are connected to the liquid supply pipe, the nozzle head located on the upstream side in the liquid supply direction is more likely to flow the solution than the nozzle head located on the downstream side. As a result, the solution cannot be evenly supplied to the plurality of nozzle heads.
[0010]
In view of this, the diameter of the liquid supply pipe is increased so that the solution can be uniformly supplied to a plurality of nozzle heads. However, when the liquid supply pipe is thickened, the amount of the solution remaining in the liquid supply pipe also increases.
[0011]
By the way, when the nozzle head is repaired or replaced, or when the solution applied to the substrate is replaced with a different type of solution, the solution remaining in the liquid supply pipe is discarded.
[0012]
However, if the pipe diameter of the liquid supply pipe is increased due to the above-described reason, the amount of the solution remaining in the liquid supply pipe increases, so that the amount of the solution to be discarded also increases, resulting in a significant increase in cost. .
[0013]
Moreover, even if the liquid supply pipe is thickened, the plurality of nozzle heads are sequentially connected in parallel along the liquid supply direction to the liquid supply pipe, so that the nozzle head on the upstream side in the liquid supply direction is located on the downstream side. It is inevitable that the solution flows more easily than the nozzle head. As a result, the solution cannot be uniformly supplied to the plurality of nozzle heads, and thus the solution may not be uniformly applied in the width direction of the substrate.
[0014]
The present invention relates to a solution coating apparatus and a coating method capable of supplying a solution almost uniformly to a plurality of nozzle heads connected to the liquid supply pipe without increasing the pipe diameter of the liquid supply pipe. Is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a coating apparatus for applying a solution to a plate surface of a substrate conveyed in a predetermined direction.
A liquid supply unit storing the above solution;
One end is connected to this liquid supply part, and the liquid supply pipe to which the solution stored in the liquid supply part is supplied,
A plurality of nozzle heads connected in parallel to each of the liquid supply pipes via liquid supply valves;
A drain pipe to each nozzle head for discharging the solution supplied to the nozzle head from the connected upper Symbol liquid supply pipe in parallel via drainage valve,
A diversion valve for diverting a part of the solution supplied from the liquid supply unit to one end of the liquid supply pipe to the drainage pipe when applying the solution to the substrate;
An inflow valve for allowing the solution diverted to the drainage pipe by the diversion valve to flow into the nozzle head from the other end of the liquid supply pipe;
The liquid supply valve, the drainage valve, and the diversion valve are closed, the inflow valve is opened, and the solution supplied to the liquid supply pipe is caused to flow through the drainage pipe, thereby removing bubbles from the liquid supply pipe and the drainage pipe. And
The liquid supply valve and the drainage valve are opened, the flow dividing valve and the inflow valve are closed, and the solution supplied to the liquid supply pipe is caused to flow through the nozzle head, whereby bubbles are removed from the nozzle head. In the solution applicator.
[0016]
In the invention of claim 2, a return tank for collecting the solution discharged from the nozzle head to the drainage pipe is connected to the drainage pipe,
2. The solution application according to claim 1, wherein the drainage pipe is provided with a closing valve for preventing the solution diverted to the drainage pipe by the diversion valve from flowing into the return tank. In the device.
[0017]
According to a third aspect of the present invention , a plurality of nozzle heads are connected in parallel to a liquid supply pipe to which a solution is supplied from a liquid supply section and a drain pipe supplied to the liquid supply pipe, and the substrate is connected to each of the nozzle heads. In the method of applying the solution by spraying the solution onto the coating method,
Supplying a solution from one end and the other end of the liquid supply pipe when spraying the solution from each nozzle head and applying the solution to the substrate;
Preventing the solution supplied from the liquid supply unit to the liquid supply pipe from flowing to the nozzle head and flowing the liquid to the drain pipe to remove bubbles from the liquid supply pipe and the drain pipe;
In solution method for coating, characterized by comprising a step of performing a bubble purging of the nozzle head of a solution to be supplied to the liquid supply tube to flow into the drain pipe from the nozzle head.
[0018]
According to the present invention, since the solution is supplied from one end and the other end of the supply pipe using the drain pipe used for removing air bubbles from the nozzle head, the supply pipe is not made thick, It becomes possible to supply the solution to the plurality of connected nozzle heads almost evenly.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a solution coating apparatus according to an embodiment of the present invention, and this coating apparatus includes a substrate W transfer apparatus 1. The transport device 1 has a base 2, and a pair of guide rails 3 are provided in parallel at both ends in the width direction of the upper surface of the base 2.
[0021]
A conveyance table 4 is movably provided on the guide rail 3. The transport table 4 is driven to reciprocate along the guide rail 3 by a driving mechanism (not shown). The substrate W is supported on the upper surface of the transfer table 4 by a plurality of support pins 5. The substrate W is, for example, a rectangular glass substrate for a liquid crystal display panel. The substrate W may be a semiconductor wafer.
[0022]
Above the transfer table 4, a plurality of, in this embodiment, three nozzle heads 7 are juxtaposed at predetermined intervals along a direction intersecting the transfer direction of the substrate W. The nozzle head 7 has a main body 7a and a nozzle plate 7b provided on the lower end surface of the main body 7a, and a plurality of nozzles 7c are formed in the nozzle plate 7b at predetermined intervals along a direction intersecting the transport direction of the substrate W. It is installed.
[0023]
Each nozzle head 7 is supplied with a solution for forming a functional thin film such as an alignment film, a resist, a color filter, and organic electroluminescence on the substrate W by the liquid supply device 11 as described above.
[0024]
The liquid supply apparatus 11 has a liquid supply tank 12 as a liquid supply unit. The solution L is stored in the liquid supply tank 12. The liquid level F of the solution L stored in the liquid supply tank 12 is controlled to be equal to or slightly higher than the lower surface of the nozzle plate 7b of the nozzle head 7. Thereby, the solution in the liquid supply tank 12 is supplied to each nozzle head 7 with a pressure due to the difference in height between the liquid surface of the solution L and the nozzle plate 7b, as will be described later.
[0025]
One end of a liquid supply pipe 13 is connected to the bottom of the liquid supply tank 12. From the liquid supply pipe 13, a plurality of liquid supply branch pipes 14 corresponding to the plurality of nozzle heads 7 are branched at a predetermined interval. Each liquid supply branch pipe 14 is connected to each nozzle head 7 via a liquid supply valve 15.
[0026]
An air supply pipe 16 for pressurized gas such as nitrogen is connected to the liquid supply tank 12 via an air supply valve 17. When pressurized gas is supplied from the supply pipe 16 to the supply tank 12 and the solution L in the supply tank 12 is pressurized, the solution is supplied from the supply pipe 13 to the supply branch pipe 14. It can be supplied to a space portion (not shown) in the nozzle head 7 through.
[0027]
The solution supplied to the space of the nozzle head 7 is pressurized by a piezo element (not shown) provided to face each nozzle 7c, and is ejected from the nozzle 7c by an ink jet method. As a result, the solution is applied to the substrate W transported under the nozzle head 7.
[0028]
Each nozzle head 7 is connected to one end of a drain branch pipe 22 provided with a drain valve 21. Each drainage branch pipe 22 is connected to a drainage pipe 23 arranged in parallel with the liquid supply pipe 13.
[0029]
And the liquid supply pipe 13, an intermediate portion of one end of the aforementioned drain pipe 23 is connected by a branch pipe 25 having a diverter valve 24. The other end of the liquid supply pipe 13 and the other end of the drainage pipe 23 are connected by a communication pipe 27 having an inflow valve 26. That is, the one end side middle part and the other end of the liquid supply pipe 13 and the drainage pipe 23 are connected by the diversion valve 24 and the inflow valve 26 to form a closed shape.
[0030]
One end of the drainage pipe 23, that is, the end of the drainage pipe 23 is connected to a return tank 29 via a closing valve 28 rather than a portion where the branch pipe 25 is connected. One end of a return pipe 31 is connected to the bottom of the return tank 29. The other end of the return pipe 31 is connected to the bottom of the liquid supply tank 12 through a return valve 32.
[0031]
As a result, as described later, when the solution L is supplied to each nozzle head 7 and the liquid supply pipe 13 to remove bubbles, the solution L supplied to each nozzle head 7 is stored in the return tank 29, and if necessary. Thus, the liquid can be returned to the liquid supply tank 12.
[0032]
The solution L returned from the return tank 29 is supplied to the liquid supply tank 12 according to the liquid level F of the liquid supply tank 12. Thereby, the liquid level F of the liquid supply tank 12 is maintained at a constant height.
[0033]
Next, a procedure for applying a solution to the substrate W using the application apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
[0034]
Before applying the solution to the substrate W, the piping system of the liquid supply pipe 13 and the drainage pipe 23, the space in the nozzle head 7 and the bubbles of the nozzle 7c are removed. First, as shown in black in FIG. 2, the liquid supply valve 15, the drain valve 21, the flow dividing valve 24 and the return valve 32 are closed, and the air supply valve 17 and the inflow valve 26 are opened.
[0035]
When the air supply valve 17 is opened, pressurized gas is supplied into the liquid supply tank 12, and the solution L in the liquid supply tank 12 is pressurized. As shown by the arrows in FIG. It is supplied to the tube 13.
[0036]
The solution L supplied to the liquid supply pipe 13 flows to the drainage pipe 23 through the communication pipe 27 and the inflow valve 26, and returns to the return tank 29 through the closing valve 28 provided at one end of the drainage pipe 23. Will be collected. By such a flow of the solution L, bubbles are removed from the liquid supply pipe 13 and the drainage pipe 23.
[0037]
When the air supply pipe 13 and the drain pipe 23 have finished removing air bubbles, the flow dividing valve 24, the inflow valve 26 and the return valve 32 are closed and the other valves are opened as shown in black in FIG. The solution L in the liquid supply tank 12 is pressurized with gas and supplied to the liquid supply pipe 13.
[0038]
The solution L supplied from the liquid supply tank 12 to the liquid supply pipe 13 is diverted to the liquid supply branch pipe 14 connecting the liquid supply pipe 13 and each nozzle head 7 as indicated by arrows in FIG. It flows into the space in the nozzle head 7 through the liquid valve 15.
[0039]
The solution L flowing into the space in the nozzle head 7 flows into the drainage pipe 23 through the drainage valve 21 of the drainage branch pipe 22 together with the bubbles in the nozzle head 7, and is provided in the drainage pipe 23. Return to the return tank 29 through the closed valve 28. Thereby, bubbles can be removed from the spaces in the plurality of nozzle heads 7.
[0040]
A space in the nozzle head 7 communicates with the nozzle 7c. However, since the flow resistance of the solution flowing out from the nozzle 7c is sufficiently larger than the resistance of the solution flowing through the nozzle head 7 and flowing into the drainage pipe 23, the solution does not flow out of the nozzle 7c. It is discharged to the tube 23.
[0041]
On the other hand, when air bubbles are removed from the nozzle 7c, the drain valve 21 provided in the drain branch pipe 22 connected to each nozzle head 7 is closed in the state shown in FIG. As a result, the solution supplied to the space in the nozzle head 7 is ejected from the nozzle 7c without flowing into the drainage pipe 23, so that bubbles can be removed from the nozzle 7c.
[0042]
If air bubbles are removed from each part of the coating apparatus in this way, the solution L is applied to the substrate W. In this case, as shown in FIG. 4, the liquid supply valve 15, the diversion valve 24 and the inflow valve 26 are opened, and the other valves painted black are closed.
[0043]
After the opening / closing state of each valve is set as described above, when the liquid supply tank 12 is opened to the atmosphere by an opening means such as a valve (not shown), the solution L in the liquid supply tank 12 is formed between the liquid surface and the lower surface of the nozzle head 7. The liquid is supplied to the liquid supply pipe 13 by the pressure difference due to the height difference. The solution L supplied to the liquid supply pipe 13 sequentially flows into the nozzle head 7 located on the downstream side from the nozzle head 7 connected to the upstream side of the liquid supply pipe 13 through the liquid supply valve 15.
[0044]
A part of the solution L supplied to the liquid supply pipe 13 is diverted to the drainage pipe 23 through the diversion valve 24, and the other end of the drainage pipe 23 is connected to the downstream end of the liquid supply pipe 13. It flows into the other end of the liquid supply pipe 13 through the inflow valve 26.
[0045]
Then, the solution L that has flowed into the downstream end (the other end) of the liquid supply pipe 13 from the drainage pipe 23 is transferred from the nozzle head 7 connected to the downstream side of the liquid supply pipe 13 to the nozzle head 7 connected to the upstream side. It flows in sequentially.
[0046]
The solution L that has flowed into each nozzle head 7 is directed toward the substrate W by operating the piezoelectric element at a predetermined timing when the substrate W transported by the transport table 4 passes under the nozzle head 7. Sprayed and applied to the plate surface of the substrate W.
[0047]
In this way, by using the drainage pipe 23, the solution L is supplied from both the upstream side and the downstream side of the liquid supply pipe 13 to the plurality of nozzle heads 7 connected to the liquid supply pipe 13. can do.
[0048]
For example, considering the case where three nozzle heads 7 are provided, the solution L is supplied only from the upstream of the liquid supply pipe 13 to the nozzle head 7 connected to the uppermost stream of the liquid supply pipe 13. Only the solution L that has flowed from the drainage pipe 23 to the downstream side of the liquid supply pipe 13 is supplied to the nozzle head 7 connected to the most downstream side of the liquid supply pipe 13. The nozzle head 7 located at the center is supplied with the solution L flowing in from the upstream side of the liquid supply pipe 13 and the solution L flowing in from the downstream side. As a result, the solution L is supplied almost uniformly to the three nozzle heads 7 without being affected by the thickness of the liquid supply pipe 13.
[0049]
That is, the solution L can be supplied almost uniformly to the plurality of nozzle heads 7 connected to the liquid supply pipe 13 regardless of whether the connection to the liquid supply pipe 13 is on the upstream side or the downstream side. Become.
[0050]
Thus, since the solution L can be supplied to each nozzle head 7 almost uniformly without increasing the diameter of the liquid supply pipe 13 and the drainage pipe 23, the liquid supply pipe 13 and the drainage pipe 23 are supplied. The amount of the remaining solution L can be reduced.
[0051]
Therefore, when the nozzle head 7 is repaired and inspected, or the type of the solution L applied to the substrate W is changed, the amount of the solution L remaining in the liquid supply pipe 13 and the drainage pipe 23 can be reduced, so that the disposal The amount of solution produced is also small and economical. In other words, the various solutions L forming the functional thin film are very expensive, but the amount of the expensive solution L discarded can be reduced and used efficiently.
[0052]
In the above embodiment, the case where the three nozzle heads 7 are connected to the liquid supply pipe 13 has been described. However, the number of the nozzle heads 7 is not limited to three, and may be any number, and the number may be a substrate. It also depends on the width dimension of W. Recently, since the substrate W tends to increase in size, several tens of nozzle heads may be arranged in parallel, and the present invention is effective even when the number of nozzle heads 7 is increased.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the solution is applied to the substrate, the solution can be supplied from both one end and the other end of the liquid supply pipe by using the drain pipe used for removing bubbles. .
[0054]
Therefore, it is possible to supply the solution almost uniformly to the plurality of nozzle heads without increasing the thickness of the supply pipe or the drain pipe. Therefore, when changing the type of the solution, the amount of the discarded solution is reduced. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solution coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view when air is vented from a liquid supply pipe and a drain pipe.
FIG. 3 is an explanatory diagram when air is released from a nozzle head.
FIG. 4 is an explanatory diagram when a solution is applied to a substrate.
[Explanation of symbols]
7 ... Nozzle head 12 ... Liquid supply tank (liquid supply part)
13 ... Supply pipe 23 ... Drain pipe 24 ... Branch valve 26 ... Inflow valve

Claims (3)

所定方向に搬送される基板の板面に溶液を塗布する塗布装置において、
上記溶液を貯えた給液部と、
この給液部に一端が接続され給液部に貯えられた溶液が供給される給液管と、
この給液管にそれぞれ給液バルブを介して並列に接続された複数のノズルヘッドと、
各ノズルヘッドが排液バルブを介して並列に接続され上記給液管から上記ノズルヘッドに供給された溶液を排出する排液管と、
上記基板に溶液を塗布するときに上記給液部から上記給液管の一端に供給された溶液の一部を上記排液管に分流させる分流バルブと、
この分流バルブによって上記排液管に分流された溶液を上記給液管の他端から上記ノズルヘッドに流入させる流入バルブを具備し、
上記給液バルブ、排液バルブ及び上記分流バルブを閉じ、上記流入バルブを開いて上記給液管に供給した溶液を上記排液管に流すことで、上記給液管と排液管の気泡抜きを行い、
上記給液バルブと排液バルブを開いて上記分流バルブと流入バルブを閉じて上記給液管に供給した溶液を上記ノズルヘッドに流すことで、このノズルヘッドの気泡抜きを行うことを特徴とする溶液の塗布装置。
In a coating apparatus that applies a solution to a plate surface of a substrate conveyed in a predetermined direction,
A liquid supply unit storing the above solution;
One end is connected to this liquid supply part, and the liquid supply pipe to which the solution stored in the liquid supply part is supplied,
A plurality of nozzle heads connected in parallel to each of the liquid supply pipes via liquid supply valves;
A drain pipe to each nozzle head for discharging the solution supplied to the nozzle head from the connected upper Symbol liquid supply pipe in parallel via drainage valve,
A diversion valve for diverting a part of the solution supplied from the liquid supply unit to one end of the liquid supply pipe to the drainage pipe when applying the solution to the substrate;
An inflow valve for allowing the solution diverted to the drainage pipe by the diversion valve to flow into the nozzle head from the other end of the liquid supply pipe;
The liquid supply valve, the drainage valve, and the diversion valve are closed, the inflow valve is opened, and the solution supplied to the liquid supply pipe is caused to flow through the drainage pipe, thereby removing bubbles from the liquid supply pipe and the drainage pipe. And
The liquid supply valve and the drainage valve are opened, the flow dividing valve and the inflow valve are closed, and the solution supplied to the liquid supply pipe is caused to flow through the nozzle head, whereby bubbles are removed from the nozzle head. Solution applicator.
上記排液管には、上記ノズルヘッドから上記排液管に排出される溶液を回収する戻りタンクが接続され、
上記排液管には、上記分流バルブによって上記排液管に分流された溶液が上記戻りタンクに流れるのを阻止する閉鎖バルブが設けられていることを特徴とする請求項1記載の溶液の塗布装置。
A return tank for collecting the solution discharged from the nozzle head to the drain pipe is connected to the drain pipe,
2. The solution application according to claim 1, wherein the drainage pipe is provided with a closing valve for preventing the solution diverted to the drainage pipe by the diversion valve from flowing into the return tank. apparatus.
給液部から溶液が供給される給液管と、この給液管に供給された排液管とに複数のノズルヘッドを並列に接続し、各ノズルヘッドから上記基板に溶液を噴射して塗布する溶液の塗布方法において、
各ノズルヘッドから溶液を噴射して基板に塗布するとき、上記給液管の一端と他端とから溶液を供給する工程と、
上記給液部から上記給液管に供給される溶液が上記ノズルヘッドに流れるのを阻止して上記排液管に流して上記給液管と排液管との気泡抜きを行う工程と、
上記給液管に供給される溶液を上記ノズルヘッドから上記排液管に流して上記ノズルヘッドの気泡抜きを行う工程と
を具備したことを特徴とする溶液の塗布方法。
A plurality of nozzle heads are connected in parallel to a liquid supply pipe to which a solution is supplied from a liquid supply section and a drain pipe supplied to the liquid supply pipe, and the solution is sprayed onto the substrate from each nozzle head and applied. In the method of applying the solution
Supplying a solution from one end and the other end of the liquid supply pipe when spraying the solution from each nozzle head and applying the solution to the substrate;
Preventing the solution supplied from the liquid supply unit to the liquid supply pipe from flowing to the nozzle head and flowing the liquid to the drain pipe to remove bubbles from the liquid supply pipe and the drain pipe;
And a step of discharging bubbles from the nozzle head by flowing a solution supplied to the liquid supply pipe from the nozzle head to the drain pipe .
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