JP4657855B2 - 塗布装置 - Google Patents

Description

本発明はガラス基板等の基板表面に塗布液を塗布する塗布装置に関する。

ステージ上に載置された基板上を、所定のギャップを維持しながらスリットノズルを移動させて基板表面にレジスト液等の塗布液を塗布する装置は従来から知られている。
このような塗布装置において、基板上に異物が付着していると、スリットノズルがこの異物上を通過する際に異物と接触し、スリットノズルの吐出口に小さな傷をつけてしまう。そして吐出口に傷がつくとそれ以降の塗膜に筋が入ってしまう。斯かる不利を解消する手段が特許文献１及び２に開示されている。

特許文献１には、スリットノズルの相対的な進行方向前面に板部材を上下動可能に取り付け、この板部材に振動検出部材を設け、スリットノズルの相対的な移動につれて基板表面に付着している異物が前記板部材の下端に当たると、板部材が振動し、この振動を前記振動検出部材で検出し、塗布を強制的に停止せしめるようにしている。

特許文献２には、レーザによる検出手段で基板表面の隆起部分或いは異物を検出し、隆起部分や異物がスリットノズルに当たる前にスリットノズルを退避せしめるようにしている。
特開２０００−０２４５７１号公報 特開２００２−００１１９５号公報

特許文献１に開示される手段にあっては、ノズルに直接板部材と振動検出部材が取り付けられているため、メンテナンス性に劣る。また板部材と基板との間隔を大きく設定すると、大きな異物が通過しノズルを傷つけてしまい、逆に小さく設定すると、必要以上に強制停止が発生してしまう。

特許文献２に開示される手段にあっては、レーザによる検出手段を用いているため、比較的大きな異物しか検出できず、小さな異物がスリットノズルの吐出口に当たり、傷をつけるおそれがある。

上記課題を解決すべく請求項１に係る塗布装置は、一対の平行なレール間に基板載置ステージを配置し、この基板載置ステージを跨ぐようにスリットノズルを備えた門型移動機構を前記レール間に走行可能に架け渡した塗布装置において、前記門型移動機構は、前記一対の平行なレールのそれぞれに係合する走行体と、これら走行体間を連結する連結ビームと、前記走行体間に昇降動可能に支持されたノズルベースプレートとを備え、前記スリットノズルによる塗布方向を基準として前方となる前記ノズルベースプレートの一部に基板上に存在する微細な異物をスリットノズルの水平方向の移動に伴って排除するプロテクターが取り付けられ、このプロテクターよりも更に前方となる連結ビームまたは走行体の一部に基板上に存在する大きな異物を検出して前記走行体を停止させる信号を出力するセンサが取り付けられた構成とした。

前記連結ビームは１本でもよいが、平面視で前記ノズルベースプレートを挟んで前後にそれぞれ配置することも可能である。前後に２本配置した場合には走行体間に連結することで全体として枠状フレームを構成し、走行中の歪みが少なくなり、また前記連結ビームを前記門型移動機構が走行する際に基板及び基板載置ステージに接触しない限度において、下方位置に取り付けることでピッチングを抑制でき、正確な異物検出が行える。

本発明によれば、比較的大きな異物が基板に付着している場合には、スリットノズルの相対移動が直ちに停止し、小さな異物が基板に付着している場合には、スリットノズルの移動を停止することなく、プロテクターでそれを排除するため、スリットノズルの吐出口が傷つくことを防止しつつノズルの走行が頻繁に停止することがない。

以下に本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る塗布装置の全体平面図、図２は図１のＡ−Ａ方向から見た拡大図、図３は一方の走行体の部分の拡大平面図、図４は一方の走行体の部分の拡大側面図である。

塗布装置は床面上にベースフレーム１を介して支持されている。このベースフレーム１上には一対のレール２，２を水平方向に且つ平行に設けている。これら一対のレール２には門型移動機構３が係合している。

また、ベースフレーム１上にはガラス基板Ｗなどを載置する基板載置ステージ４を設けている。尚ステージ４は床面などに固定してもよい。また、基板載置ステージ４から離れる方向を基準として、プリディスペンス部５、洗浄部６及びディップ槽７がこの順番で配置されている

前記門型移動機構３はレール２を抱持する形状のガントリーフレーム８を有している。このガントリーフレーム８の内側面にはレール２との間に隙間を形成するエアパッド９を備えている。

左右のガントリーフレーム８，８は２本の連結ビーム１０，１１にて連結一体化され、平面視で枠状をなしている。このように枠状をなすことで走行中の歪を少なくできるが、連結ビーム１０，１１については１本のみとしてもよい。

また、左右のガントリーフレーム８はそれぞれ図示しないリニアモータの可動部(コア部)に連結され、左右のリニアモータを同期して駆動することで、門型移動機構３はレール２に沿って振動なく移動する。ここで、連結ビーム１０，１１はガントリーフレーム８の上面に取り付けられているが、この位置は走行時に連結ビーム１０，１１が基板(基板載置ステージ４)に緩衝しない範囲で最も低い位置である。このように連結ビーム１０，１１の高さを低くすることで、走行時のピッチングを抑制することができる。

左右のガントリーフレーム８の上面にはシリンダユニットなどで構成されるノズル昇降機構１２を固設し、左右のノズル昇降機構１２間にノズルベースプレート１３を水平且つ昇降自在に架設し、このノズルベースプレート１３にスリットノズル１４を取り付けている。而して、昇降機構１２を駆動することでノズルベースプレート１３とスリットノズル１４は一体的に昇降動する。

またノズルベースプレート１３の一部で塗布方向を基準としてスリットノズル１４よりも前方となる部分にはスキージとして機能するプロテクター１５を取り付けている。このプロテクター１５の長さはスリットノズル１４の幅よりも長く設定されている。またノズルベースプレート１３にはスリットノズル１４の下端と基板Ｗとの間隔を測定するレーザセンサ１６を取り付けている。

前記プロテクター１５の下端部は尖っており、スリットノズル１４の吐出口とプロテクター１５の下端部との水平方向の間隔は７０〜７５ｍｍに設定し、垂直方向において、スリットノズル１４下端の吐出口よりもプロテクター１５の下端部の方が１００〜５０μｍ下がるように設定している。

更に塗布方向を基準として左右のガントリーフレーム８，８の前面には、異物検出用のセンサ１７，１７を取り付けている。これらセンサ１７，１７は例えば一方を発光素子とし他方を受光素子とする。センサ１７，１７はプロテクター１５よりも前方の領域の異物を検出し、感知し得る最小の異物径は１００μｍに設定されている。

即ち、図５に示すように、ノズルベースプレート１３を下げてスリットノズル１４下端の吐出口と基板Ｗとの間隔を例えば１００μｍに設定する。この状態から、リニアモータを駆動して門型移動機構３を図中右方向に移動させつつスリットノズル１４下端の吐出口からガラス基板Ｗ表面に塗布液を塗布する。

そしてこの時、走行方向前方にセンサ１７が感知し得る径寸法の異物Ｇ１が基板Ｗ上に付着していると、センサ１７はそれを感知した時点でリニアモータに停止信号を出力し、門型移動機構３の走行を直ちに停止する。

一方、走行方向前方にセンサ１７が感知し得ない径寸法の異物Ｇ２が基板Ｗ上に付着している場合には、リニアモータには停止信号が出力されないので、門型移動機構３はそのまま走行する。そして、異物Ｇ２はプロテクター１５によって排除される。また、異物Ｇ２の寸法が極めて小さい場合にはプロテクター１５によって排除できないが、この場合にはスリットノズル１４を傷つけるおそれもない。

尚、実施例にあってはガントリーフレーム８，８の前面にセンサ１７を取り付けたが、前方の連結ビーム１１にセンサ１７を取り付けてもよい。

本発明の塗布装置は各種ディスプレイ装置に組み込むガラス基板に、塗膜を形成するための塗布装置として利用することができる。

本発明に係る塗布装置の全体平面図 図１のＡ−Ａ方向から見た拡大図 一方の走行体周囲の拡大平面図 一方の走行体周囲の拡大側面図 本発明の作用を説明した図

符号の説明

１…ベースフレーム、２…レール、３…門型移動機構、４…基板載置ステージ、５…プリディスペンス部、６…洗浄部、７…ディップ槽、８…ガントリーフレーム、９…エアパッド、１０，１１…連結ビーム、１２…ノズル昇降機構、１３…ノズルベースプレート、１４…スリットノズル、１５…プロテクター、１６…レーザセンサ、１７…異物検出用のセンサ、Ｇ１…センサが感知し得る径寸法の異物、Ｇ２…センサが感知し得ない径寸法の異物、Ｗ…基板。

Claims (3)

1. 一対の平行なレール間に基板載置ステージを配置し、この基板載置ステージを跨ぐようにスリットノズルを備えた門型移動機構を前記レール間に走行可能に架け渡した塗布装置において、
   前記門型移動機構は、前記一対の平行なレールのそれぞれに係合する走行体と、これら走行体間を連結する連結ビームと、前記走行体間に昇降動可能に支持されたノズルベースプレートとを備え、前記スリットノズルによる塗布方向を基準として前方となる前記ノズルベースプレートの一部に基板上に存在するセンサが感知し得ない径寸法の異物をスリットノズルの水平方向の移動に伴って排除するプロテクターが取り付けられ、このプロテクターよりも更に前方となる連結ビームまたは走行体の一部に基板上に存在する１００μｍ以上の径の異物を検出して前記走行体を停止させる信号を出力するセンサが取り付けられていることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置において、前記連結ビームは平面視で前記ノズルベースプレートを挟んで前後に配置され、これら前後の連結ビームを前記走行体間に連結することで全体として枠状フレームを構成することを特徴とする塗布装置。
3. 請求項１に記載の塗布装置において、前記連結ビームは前記門型移動機構が走行する際に基板及び基板載置ステージに接触しない限度において、下方位置に取り付けたことを特徴とする塗布装置。