JP5313366B2 - 基板用塗布装置及び基板塗布方法 - Google Patents

基板用塗布装置及び基板塗布方法 Download PDF

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Description

この発明は、ガラス基板等の板状の基板に対してノズルを相対的に一方向に走査させ、ノズルからレジスト液等の塗布液を吐出して基板の塗布面に塗布液を塗布する基板用塗布装置に関する。
ガラス基板等の板状の基板の表面に塗布液を塗布する場合、スリット状のノズルを基板の表面との間に間隙を設けた状態で、スリットに直交する所定の走査方向に沿って、基板の表面に対して相対的に走査させる基板用塗布装置が用いられる。
大型の基板の生産性の向上のために、コンベアを介して複数枚の基板を順にノズルが配置された塗布処理位置に搬送し、塗布処理後の基板を次の処理位置に搬送することが考えられる。
基板の表面に所望の厚さで塗布液を均一に塗布するためには、ノズルの先端と基板の表面との間隔を一定に維持する必要がある。このため、塗布処理位置には、上面が平滑な精密ステージが配置される。精密ステージ上に載置した基板に対して、ノズルから塗布液が塗布される。
従来の基板用塗布装置として、スリット状のノズルを移動させるレールを、載置台と称される精密ステージを配置した塗布処理位置に、基板と干渉しない状態で、基板搬送方向に直交する方向に配置したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に記載された構成では、スリット状のノズルが長手方向を基板搬送方向に沿って配置され、精密ステージ上に搬送された基板に対して、スリット状のノズルがレールに沿って基板搬送方向に直交する方向に移動する。
特開2004−298775号公報
しかし、特許文献1に記載された基板用塗布装置は、塗布処理位置で搬送方向への移動を停止した基板に対してノズルを基板搬送方向に直交する方向に移動させるため、塗布処理中に基板を搬送方向に移動させることができず、塗布処理作業のタクトタイムが長時間化する。
一方、精密ステージが配置された塗布処理位置に、搬送用ロボットやユニット間搬送機構を用いた場合でも、塗布処理作業中は基板の移動を停止させる必要があり、塗布処理作業のタクトタイムが長時間化する。
この発明の目的は、搬送経路に沿って基板を移動させつつ基板の表面に塗布液を塗布できるようにし、塗布処理作業のタクトタイムを短縮することができる基板用塗布装置を提供することにある。
この発明に係る基板用塗布装置は、ステージ、ノズル、コンベア、ステージ移動手段、ノズル昇降手段、コンベア昇降手段、制御手段を備えている。ステージは、基板を載置する載置面を水平にして備え、搬送方向に沿って上流端と下流端との間で往復移動自在にされている。コンベアは、基板をその表面が水平面内に位置するように所定の搬送方向に沿ってステージの載置面を経由して搬送し、少なくとも所定範囲の長さの中間部が昇降自在にされている。ステージ移動手段は、ステージを所定範囲内の上流端と下流端との間に往復移動させる。コンベア昇降手段は、コンベアの中間部を、搬送面がステージの載置面に一致する搬送位置と搬送面がステージ記の載置面より下方の非搬送位置との間に昇降させる。制御手段は、コンベアによって搬送された基板を載置面に載置したステージが上流端から下流端に移動する間に、基板の表面に対してノズルから塗布液が吐出されるように、ステージ移動手段及びコンベア昇降手段の動作を制御するように構成されている。
この発明によれば、基板の搬送方向の移動を停止することなく基板の表面に対する塗布処理を行うことができ、塗布処理作業のタクトタイムを短縮することができる。
この発明の実施形態に係る基板用塗布装置の平面図である。 同基板用塗布装置の正面図である。 同基板用塗布装置のコントロール部のブロック図である。 同制御部の処理手順を示すフローチャートである。 (A)〜(E)は、この発明の基板塗布方法を説明する図である。
以下に、この発明の実施形態に係る基板用塗布装置について、図を参照しつつ説明する。
図1及び図2に示すように、この発明の実施形態に係る基板用塗布装置10は、メインフレーム1、サブフレーム2、第1上流側コンベア3、第2上流側コンベア4、第1下流側コンベア5、第2下流側コンベア6、精密ステージ7、ノズル8、プライミングローラ9、コントロール部100を備えている。
メインフレーム1は、上面にサブフレーム2、第1上流側コンベア3、第2上流側コンベア4、第1下流側コンベア5、第2下流側コンベア6を保持している。また、メインフレーム1は、支持部材11,12を介してノズル8、プライミングローラ9を保持している。メインフレーム1の上面には、レール13が配置されている。
サブフレーム2は、メインフレーム1に昇降自在に保持され、中間コンベア21を支持している。中間コンベア21は、この発明のコンベアの中間部であり、複数のローラ211で構成されている。
第1上流側コンベア3、第2上流側コンベア4、第1下流側コンベア5、第2下流側コンベア6は、中間コンベア21とともに、この発明のコンベアを構成している。各コンベア3〜6は、それぞれ複数のローラ31,41,51,61によって構成されている。コンベア3〜6及び中間コンベア21は、基板を上流側から下流側に向けて直線上に搬送する。ローラ31,41,51,61,211は、基板の底面における搬送方向に平行な両端部に当接する。基板の搬送方向は、レール13の長手方向に一致している。
なお、各コンベア3〜6,21は、複数のローラ31,41,51,61,211で構成されたローラハースに限るものではなく、ベルト又はチェーン等、基板の搬送に適した機構を用いることができる。
精密ステージ7は、この発明のステージであり、レール13の長手方向に沿って上流端と下流端との間の所定範囲内で往復移動自在にされている。精密ステージ7の上面は、平滑な水平面にされており、基板が載置される。精密ステージ7が往復移動する所定範囲は、基板搬送方向でサブフレーム内に設定されている。なお、精密ステージ7は、上面に基板を吸着せさるものであってもよい。
ノズル8は、下面に開放したスリットから塗布液を吐出する。ノズル8は、支持部材11によって精密ステージ7の上方で吐出位置と退避位置との間に昇降自在に支持されている。ノズル8は、スリットの長手方向を水平面内で基板搬送方向に直交させて配置されている。
プライミングローラ9は、この発明の清掃部材であり、ノズル8のスリットに周面を当接させて回転する。プライミングローラ9は、プライミングローラ用モータとともにプライミングユニット12によって精密ステージ7の上方で基板搬送方向に沿って清掃位置と待機位置との間に往復移動自在にされている。清掃部材としてのプライミングローラ9は、ノズル8による塗布液の吐出状態を安定化させるために設けられているものであり、ノズル8から基板表面の全面に塗布液を安定して吐出できることを条件に省略できる。
図3に示すように、コントロール部100は、ROM102及びRAM103を備えたCPU101に、モータドライバ104〜111、バルブドライバ112を接続して構成されている。コントロール部100は、この発明の制御部に相当し、メインフレーム1から離間した位置に設置されたボックス内に収納されている。CPU101は、ROM102が記憶しているプログラムにしたがってモータドライバ104〜111及びバルブドライバ112に駆動データを出力する。この間に入出力されるデータがRAM103に一時格納される。
モータドライバ104〜111はそれぞれコンベアモータ301〜303、ノズル用モータ304、プライミングローラ用モータ305、プライミングユニット用モータ310、ステージ用モータ306、サブフレーム昇降用モータ307に接続されており、バルブドライバ112は、塗布液用バルブ308に接続されている。
ノズル用モータ304、ステージ用モータ306、サブフレーム昇降用モータ307は、それぞれこの発明のノズル昇降手段、ステージ移動手段、コンベア昇降手段に相当する。ノズル昇降手段、ステージ移動手段、コンベア昇降手段は、モータに限るものではなく、エアシリンダやリニアモータ等の任意の駆動源を用いることができる。
図4に示すように、CPU101は、基板塗布作業時にモータドライバ104〜106に駆動信号を出力し、コンベアモータ301〜303を所定の基板搬送速度で回転させる(S1)。これによって、ローラ31,41,51,61,211が回転を開始し、図5(A)に示すように、基板Wが矢印Xで示す基板搬送方向に搬送される。
図5(A)に示すように、サブフレーム2は、基板塗布作業の開始時に、上下方向において中間コンベア21の搬送面がコンベア3〜6の搬送面に一致する搬送位置に位置している。また、精密ステージ7は矢印X方向の上流端に位置しており、ノズル8は基板Wから離間した退避位置に位置しており、プライミングローラ9はノズル8のスリットに当接する清掃位置に位置している。また、矢印X方向におけるノズル8の位置は、上流端に位置する精密ステージ7の下流端に略一致している。
CPU101は、基板Wの下流端が精密ステージ7の下流端の位置に達すると(S2)、モータドライバ107,109,111に駆動信号を出力し、ノズル用モータ304、プライミングユニット用モータ310、サブフレーム昇降用モータ307をそれぞれ所定量正転させる(S3〜S5)。これによって、図5(B)に示すように、プライミングローラ9を搭載したプライミングユニット12が退避位置に移動し、ノズル8が塗布位置に下降し、サブフレーム2が非搬送位置に下降する。
CPU101は、さらに、モータドライバ110及びバルブドライバ112に駆動信号を出力し、ステージ用モータ306を正転させるとともに(S6)、塗布液用バルブ308を開成する(S7)。これによって、精密ステージ7が上流端から下流端に向かって矢印X方向に移動を開始するとともに、ノズル8から塗布液が塗布される。ノズル8が塗布位置に位置している状態で、ノズル8のスリットと基板Wの上面との間には、塗布液の塗布に最適な間隔が形成される。基板Wは、平滑に形成された精密ステージ7の上面に載置された状態で、ノズル8から吐出される塗布液が、表面の全面に均一に塗布される。
CPU101は、図5(C)に示すように、精密ステージ7が下流端に到達し、基板Wの上流端がノズル8のスリット位置に達すると(S8)、バルブドライバ112に駆動信号を出力して塗布液用バルブを閉成する(S9)。さらに、CPU101は、モータドライバ107、108、111に駆動信号を出力し、ノズル用モータ304、ステージ用モータ306、サブフレーム昇降用モータ307をそれぞれ所定量だけ逆転させる(S10〜S12)。これによって、図5(D)に示すように、ノズル8が退避位置に上昇し、精密ステージ7が上流端に向かって移動し、サブフレーム2が搬送位置に上昇する。さらに、CPU101は、ノズル8が退避位置に到達した後(S13)、モータドライバ109に駆動信号を出力し、プライミングユニット用モータ310を所定量だけ逆転させる(S14)。これによって、図5(E)に示すように、プライミングローラ9を搭載したプライミングユニット12が清掃位置に移動する。CPU01は、モータドライバ108を介してプライミングローラ用モータ305を駆動し、プライミングローラ9を回転させてノズル8を清掃する。
CPU101は、次の基板Wが無くなるまでステップS2〜S14の処理を繰り返し実行し(S15)、複数枚の基板Wに対する塗布液の塗布作業を順次実行する。
1枚の基板Wに対する塗布作業が完了した後、精密ステージ7が下流端から上流端に移動する間までに、次の基板Wの下流端が矢印X方向におけるノズル8の配置位置に到達しないように、各基板Wの間に空間を設ける。これによって、各基板Wの搬送を停止することなく、複数枚の基板に対する塗布液の塗布を順次行うことができ、基板塗布作業のタクトタイムを短縮することができる。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1−メインフレーム
2−サブフレーム
3−第1上流側コンベア
4−第2上流側コンベア
5−第1下流側コンベア
6−第2下流側コンベア
7−精密ステージ
8−ノズル
9−プライミングローラ
10−基板用塗布装置
100−制御部
W−基板

Claims (6)

  1. 基板を載置する載置面を水平にして備え、搬送方向に沿って所定範囲内で往復移動自在にされたステージと、
    塗布液を下方に吐出するスリットであって前記搬送方向に直交するスリットを備えたノズルと、
    基板を表面が水平面内に位置するように前記搬送方向に沿って前記載置面を経由して搬送し、少なくとも前記所定範囲の長さの中間部が昇降自在にされたコンベアと、
    前記ステージを前記所定範囲内の上流端と下流端との間に往復移動させるステージ移動手段と、
    前記コンベアの中間部を、搬送面が前記載置面に一致する搬送位置と搬送面が前記載置面より下方の非搬送位置との間に昇降させるコンベア昇降手段と、
    前記コンベアによって搬送された基板を前記載置面に載置した前記ステージが前記上流端から前記下流端に移動する間に、基板の表面に対して前記ノズルから塗布液が吐出されるように、前記ステージ移動手段及び前記コンベア昇降手段の動作を制御するように構成された制御部と、を備えた基板用塗布装置。
  2. 前記制御は、
    前記ステージを、前記載置面に基板を載置して前記上流端から前記下流端に向けて往動させ、前記載置面に基板を載置せずに前記下流端から前記上流端に復動させるように、前記ステージ移動手段の動作を制御し、
    前記コンベアの中間部を、前記上流端に位置している前記ステージの上方に基板が到達した時に前記非搬送位置に下降させ、前記載置面に基板を載置した前記ステージが前記下流端に到達した時に前記搬送位置に上昇させるように、前記コンベア昇降手段の動作を制御する、請求項1に記載の基板用塗布装置。
  3. 前記ノズルは、前記ステージの上方で上下方向に往復移動自在にされ、
    前記ノズルを、前記載置面に載置された基板の表面に対する塗布液の吐出に最適な吐出位置とより上方の退避位置との間に昇降させるノズル昇降手段を備え、
    前記制御部は、前記ノズルを、前記コンベアの中間部が前記非搬送位置に下降した後に前記吐出位置に下降させ、前記載置面に基板を載置した前記ステージが前記下流端に到達した時に前記退避位置に上昇させるように、前記ノズル昇降手段の動作を制御する請求項2に記載の基板用塗布装置。
  4. 記ノズルのスリットを清掃する清掃手段であって前記搬送方向に沿って往復移動自在にされた清掃部材と、前記清掃部材を前記ノズルに当接する清掃位置と当接しない待機位置との間に移動させる清掃部材移動手段と、をさらに備え、
    前記制御部は、前記清掃部材を、前記ノズルが前記塗布位置から前記退避位置まで上昇した時に前記清掃位置に移動させ、前記ノズルが前記退避位置から前記塗布位置に移動する前に前記待機位置に位置するように、前記清掃部材移動手段を動作させる請求項3に記載の基板用塗布装置。
  5. 前記コンベアは、基板における搬送方向に平行な2側面の近傍に接触する請求項1乃至4の何れかに記載の基板用塗布装置。
  6. コンベアを介して基板を所定の搬送方向に沿って水平に搬送し、ノズルから吐出した塗布液を基板の表面に塗布する基板塗布方法であって、
    基板を載置する載置面を水平にして備え、搬送方向に沿って上流端と下流端との間で往復移動自在にされたステージと、基板を表面が水平面内に位置するように前記搬送方向に沿って前記載置面を経由して搬送し、少なくとも前記所定範囲の長さの中間部が搬送面の高さを前記載置面に一致する搬送位置とより下方の非搬送位置との間で昇降自在にされたコンベアと、を準備し、
    前記コンベアによって搬送された第1の基板が前記上流端に位置する前記ステージの載置面上に到達した時に、前記コンベアの中間部を前記搬送位置から前記非搬送位置に下降させる工程と、
    前記第1の基板を搭載した前記ステージを前記上流端から前記下流端に移動させつつ、前記第1の基板の表面に対して前記ノズルから塗布液を吐出する工程と、
    前記ステージが前記下流端に達した後に、前記コンベアの中間部を前記非搬送位置から前記搬送位置に上昇させる工程と、
    前記コンベアによって搬送された第2の基板が前記上流端に達する前に、前記ステージを前記下流端から前記上流端に復動させる工程と、
    を含む基板塗布方法。
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