JP5560273B2 - 塗布装置、塗布方法及び電子デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、回転テーブル上に保持された塗布対象物を回転させると共に、この塗布対象物の上方に塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布する塗布装置、塗布方法及び上記の塗布装置又は塗布方法によって製造される電子デバイスに関するものである。特に、上記のようにして回転される塗布対象物の表面に塗布液を塗布するにあたり、塗布対象物の表面に塗布ノズルから塗布液を一定した厚みで均一に塗布できるようにした点に特徴を有するものである。
従来から、半導体デバイス等の電子デバイスを製造するにあたっては、半導体ウエハ等の塗布対象物の表面に、塗布装置により塗布液を塗布することが行われている。
そして、このような塗布装置の一つとして、特許文献１〜３等に示されるように、塗布対象物を水平に保持して回転させると共に、この塗布対象物の上方に設けた筒状の塗布ノズルを回転する塗布対象物の半径方向に移動させながら、この塗布ノズルの先端から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布するようにしたものが用いられている。
また、上記のようにして塗布液を塗布対象物の表面に塗布するにあたり、上記の塗布ノズルとしては、特許文献１，２に示されるように、先端部がテーパー状に収縮されたものや、特許文献３に示されるように、筒状で先端面が平坦になったものが使用されている。
ここで、図１に示すように、先端部がテーパー状に収縮された塗布ノズル１を用いて塗布液２を回転する塗布対象物３の表面に塗布するようにした場合、この塗布ノズル１の先端部における平坦な部分の面積が非常に小さいため、この塗布ノズル１の先端のノズル孔１ａから回転する塗布対象物３の表面に供給された塗布液２を十分に平坦にすることができず、塗布対象物３の表面に塗布された塗布液２の厚みや幅等にばらつきが生じるという問題があった。
また、図２に示すように、筒状で先端面が平坦になった塗布ノズル１を用いて塗布液２を回転する塗布対象物３の表面に塗布するようにした場合、この塗布ノズル１の先端部における平坦な部分の面積が大きいため、この塗布ノズル１の先端のノズル孔１ａから回転する塗布対象物３の表面に供給された塗布液２が塗布対象物３の表面に平坦に塗布されるようになる。
しかし、このように筒状で先端面が平坦になった塗布ノズル１を用いた場合、図２に示すように、塗布ノズル１の先端のノズル孔１ａから塗布対象物３の表面に供給される塗布液２の一部が、塗布対象物３に塗布液２を供給する位置より上流側における塗布ノズル１の先端部に導かれ、この塗布液２が表面張力等により塗布対象物３に塗布液２を供給する位置より上流側における塗布ノズル１の先端部に溜まって盛り上がるようになる。
そして、このように盛り上がった塗布液２が塗布対象物３に流れ落ちて、図２及び図３に示すように、塗布対象物３に塗布液２の部分的な盛り上がり２ａが生じ、図４に示すように、塗布液２が塗布された塗布対象物３に、塗布液２の部分的な盛り上がり２ａが分散された状態で存在し、塗布対象物３の表面に塗布液２を均一に塗布させることが困難になるという問題があった。
特許第３７７６７４５号公報 特開２００１−３１０１５５号公報 特開２００３−１１７４７７号公報
本発明は、塗布対象物を水平に保持して回転させると共に、この塗布対象物の上方に塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを回転する塗布対象物の半径方向に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布する場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
すなわち、本発明においては、上記のようにして回転される塗布対象物の表面に塗布液を塗布するにあたり、塗布対象物の表面に塗布ノズルから塗布液を一定した厚みで均一に塗布できるようにすることを課題とするものである。
本発明においては、上記のような課題を解決するため、回転テーブル上に保持された塗布対象物を回転させると共に、この塗布対象物の上方に先端面が平坦になった筒状の塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布する塗布装置において、塗布液を吐出させる塗布ノズルの先端部の一部に傾斜した切欠き部を形成すると共に、この塗布ノズルにおける切欠き部が回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側に位置するように塗布ノズルの回転を制御させる回転制御手段を設け、上記の回転制御手段によって塗布ノズルの回転を制御するにあたり、塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させる塗布ノズルの送り速度ベクトルと、塗布ノズルから塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルとの合成ベクトルの方向と同じ側に塗布ノズルの切欠き部が位置するように、塗布ノズルを回転させるようにした。
また、上記の塗布装置においては、上記の塗布ノズルの平坦な先端面に対する切欠き部の傾斜角αを１０°〜７０°の範囲にすることが好ましく、より好ましくは、切欠き部の傾斜角αが２０°〜６０°の範囲になるようにする。
また、上記の塗布装置において、上記の塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布対象物の表面に供給される塗布液が、その表面張力等によって塗布対象物に塗布液を供給する位置より上流側における塗布ノズルの先端部に盛り上がるのをさらに抑制するため、切欠き部が形成された上記の塗布ノズル先端の外周に沿って切欠き部より小さい角取り部を形成することが好ましい。
また、上記の塗布装置において、上記の塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させるにあたっては、塗布ノズルを回転する塗布対象物の回転中心部から外周側に向けて半径方向外方に相対的に移動させる他、回転する塗布対象物の外周側から回転中心部に向けて半径方向内方に相対的に移動させるようにすることができる。なお、塗布対象物の回転中心部における塗布液の厚みを適切に制御する等の観点からは、塗布ノズルを回転する塗布対象物の回転中心部から外周側に向けて半径方向外方に相対的に移動させることが好ましい。
また、本発明の塗布方法においては、上記のような課題を解決するため、回転テーブル上に保持された塗布対象物を回転させると共に、この塗布対象物の上方に先端面が平坦になった筒状の塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布するにあたり、塗布液を吐出させる塗布ノズルの先端部の一部に傾斜した切欠き部を形成し、この塗布ノズルにおける切欠き部が、回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側であって、前記の塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させる塗布ノズルの送り速度ベクトルと、塗布ノズルから塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルとの合成ベクトルの方向と同じ側に位置するように、塗布ノズルを回転させるようにした。
また、本発明の電子デバイスにおいては、上記の塗布装置又は塗布方法により、塗布対象物に塗布液を塗布させて製造するようにした。
本発明によれば、塗布液を塗布対象物の表面に平坦かつ均一に塗布できるようになる。
従来の塗布装置において、先端部がテーパー状に収縮された塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、回転する塗布対象物の表面に塗布液を塗布させた状態を示した概略説明図である。 従来の塗布装置において、筒状で先端面が平坦になった塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、回転する塗布対象物の表面に塗布液を塗布させる状態を示した概略説明図である。 図２に示した塗布装置により塗布液を塗布対象物に塗布した場合に、塗布対象物に塗布液の部分的な盛り上がりが生じる状態を示した部分説明図である。 図２に示した塗布装置により塗布液を塗布対象物に塗布した場合に、塗布対象物に塗布液の部分的な盛り上がりが分散されて存在する状態を示した概略平面図である。 本発明の一実施形態において、水平に保持されて回転する塗布対象物の表面に塗布液を塗布する塗布装置の概略正面図である。 同実施形態における塗布装置の概略側面図である。 同実施形態における塗布装置において使用した塗布ノズルの部分説明図である。 同実施形態における塗布装置において、塗布ノズルの先端部に設けられた切欠き部が回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側に位置するようにして塗布対象物に塗布液を塗布する状態を示した概略説明図である。 同実施形態における塗布装置において、塗布ノズルの先端部に設けられた切欠き部を回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側に位置させて、この塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、回転する塗布対象物の表面に塗布液を塗布させた状態を示した部分説明図である。 塗布ノズルの外径Ｄに対するノズル孔の直径ｄの比（ｄ／Ｄ）が小さすぎる場合に、塗布対象物に塗布される塗布液が途切れたり、かすれたりする状態を示した部分説明図である。 塗布ノズルの外径Ｄに対するノズル孔の直径ｄの比（ｄ／Ｄ）が大きすぎる場合に、塗布対象物に対して先に塗布された塗布液の部分と、次に塗布される塗布液の部分との接触部分が盛り上がった状態になることを示した部分説明図である。 塗布ノズルの外径Ｄに対するノズル孔の直径ｄの比（ｄ／Ｄ）と、塗布液の粘度とを変更させて、塗布対象物に塗布液を塗布させた実験例の結果を示した図である。 同実施形態における塗布装置において、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布対象物の表面に供給される塗布液の状態の例を示した部分説明図である。 同実施形態における塗布装置において使用する塗布ノズルの変更例を示した部分説明図である。
本発明における塗布装置及び塗布方法においては、上記のように回転テーブル上に保持された塗布対象物を回転させると共に、この塗布対象物の上方に先端面が平坦になった筒状の塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布するにあたり、塗布液を吐出させる先端面が平坦になった塗布ノズルの先端部の一部に傾斜した切欠き部を形成し、回転制御手段により、この塗布ノズルにおける切欠き部が、回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側であって、塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させる塗布ノズルの送り速度ベクトルと、塗布ノズルから塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルとの合成ベクトルの方向と同じ側に位置するように、すなわち未塗布側に位置させるように塗布ノズルを回転させるようにした。このようにすると、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布対象物に吐出された塗布液が、切欠き部が設けられていない塗布ノズルの平坦な先端面により塗布対象物の表面に平坦な状態で供給されるようになる。
また、上記のように回転制御手段により塗布ノズルを回転させて、塗布ノズルの先端部における切欠き部が、回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側であって、塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させる塗布ノズルの送り速度ベクトルと、塗布ノズルから塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルとの合成ベクトルの方向と同じ側に位置するようにしたため、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を塗布対象物の表面に供給する際に、塗布対象物に塗布液を供給する位置より上流側の塗布ノズルの先端部に塗布液が導かれても、この塗布液が上記の切欠き部によって塗布液を塗布対象物の表面に供給する正常な位置に戻されるようになる。このため、塗布液が表面張力等により塗布対象物に塗布液を供給する位置より上流側における塗布ノズルの先端部に溜まって一時的に塗布対象物の表面に供給されるのが防止される。
この結果、本発明における塗布装置及び塗布方法においては、上記のようにして回転される塗布対象物の表面に塗布液を塗布するにあたり、塗布対象物の表面に塗布ノズルから塗布液を一定した厚みで均一に塗布できるようになる。
また、本発明における塗布装置及び塗布方法において、上記の塗布ノズルの平坦な先端面に対する切欠き部の傾斜角αを１０°〜７０°の範囲、特に２０°〜６０°の範囲にすると、塗布液が塗布対象物に塗布液を供給する位置より上流側で塗布ノズルの先端部に溜まることがより一層抑制されて、塗布対象物の表面に塗布される塗布液に部分的な盛り上がりの発生が防止され、塗布ノズルから塗布対象物の表面に塗布液をより一定した厚みで均一に塗布させることができるようになる。
また、本発明における塗布装置及び塗布方法において、切欠き部が形成された上記の塗布ノズル先端の外周に沿って切欠き部より小さい角取り部を形成すると、表面張力等によって切欠き部に導かれる塗布液が塗布ノズル先端の外周に沿って形成された角取り部により塗布対象物に塗布液を供給する正常な位置に戻されるようになり、塗布液が切欠き部に滞留するのが一層抑制され、塗布液を塗布対象物の表面にさらに平滑かつ均一に塗布できるようになる。
次に、この発明の実施形態に係る塗布装置、塗布方法及び電子デバイスを添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る塗布装置及び塗布方法は下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
この実施形態における塗布装置においては、図５及び図６に示すように、基台１０から上方に延出された回転装置１１の回転軸１１ａの先端に回転テーブル１２を取り付けている。そして、この回転テーブル１２の上に塗布液３１を塗布するウエハ等の塗布対象物１３を水平に吸引保持させ、この状態で、回転装置１１によって回転軸１１ａの先端に取り付けられた回転テーブル１２を回転させるようにしている。
また、上記の回転テーブル１２の両側における基台１０上に走行レール１４を設け、この一対の走行レール１４上を移動装置１７によって架台１５を走行させるようにしている。そして、この架台１５間に、塗布液３１を吐出させる塗布ノズル２０を回転可能に保持する保持部材１６を昇降可能に取り付け、この保持部材１６に保持された上記の塗布ノズル２０に対して、塗布液供給装置３０から適当量の塗布液３１を調整しながら供給するようにしている。
また、保持部材１６に回転可能に保持された塗布ノズル２０の回転を制御する回転制御手段４０として、上記の保持部材１６に上記の塗布ノズル２０を回転させるモータやプーリを用いたノズル回転装置４１と、このノズル回転装置４１による塗布ノズル２０の回転を制御する制御装置４２とを設けている。
また、この実施形態においては、上記の塗布ノズル２０として、図７に示すように、ノズル孔２１から塗布液３１を吐出させる先端面が平坦になった筒状の塗布ノズル２０であって、その先端部の一部に傾斜した切欠き部２２が設けられたものを用いている。ここで、上記の塗布ノズル２０の先端部の一部に傾斜して設ける切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αや、塗布ノズル２０の外径Ｄに対するノズル孔２１の直径ｄの比（ｄ／Ｄ）については後述する。なお、上記の塗布ノズル２０の先端面の形状は円形、矩形、その他の形状であってもよく、またノズル孔２１の形状も円形、矩形、その他の形状であってもよい。
ここで、この実施形態において、上記の回転テーブル１２の上に吸引保持された基板からなる塗布対象物１３を回転装置１１によって回転させると共に、この塗布対象物１３の上方に設けた上記の塗布ノズル２０を移動装置１７によって回転する塗布対象物１３の半径方向に移動させ、この塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布液３１を吐出させて、塗布液３１を塗布対象物１３の表面に塗布する場合について説明する。
先ず、上記の移動装置１７によって架台１５を走行レール１４に沿って走行させ、上記の塗布ノズル２０を回転テーブル１２の上に保持された塗布対象物１３の回転中心部の上方に導くと共に、この架台１５に取り付けられた上記の保持部材１６を架台１５に沿って下降させ、塗布液３１を吐出させる塗布ノズル２０の先端を、上記の塗布対象物１３を回転中心部の上方に所要間隔を介するようにセットする。
そして、上記の回転装置１１によって回転テーブル１２に保持された塗布対象物１３を回転させると共に、上記の移動装置１７によって架台１５を走行レール１４に沿って走行させ、塗布ノズル２０の先端を塗布対象物１３の回転中心部から外周側に向けて半径方向外方に移動させる。また、この塗布ノズル２０の先端部に設けられた上記の切欠き部２２が、回転する塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置の上流側に位置するように、上記の制御装置４２によりノズル回転装置４１による塗布ノズル２０の回転を制御しながら、この塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布液３１を塗布対象物１３に吐出させて、塗布液３１を塗布対象物１３の表面に塗布させるようにする。
ここで、この実施形態において、上記の制御装置４２により、塗布ノズル２０の先端部に設けられた上記の切欠き部２２が回転する塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置の上流側に位置するように、上記のノズル回転装置４１による塗布ノズル２０の回転を制御するにあたっては、上記の塗布ノズル２０の半径方向への送り速度ベクトルＶｒと、塗布ノズル２０から塗布液３１が供給される位置における塗布対象物１３の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルＶθとの合成ベクトルＶｔの方向を求める。そして、塗布ノズル２０の先端部に設けられた切欠き部２２が、この合成ベクトルＶｔの方向と同じ側に位置するように、ノズル回転装置４１による塗布ノズル２０の回転を制御するようにしている。なお、塗布ノズル２０自体は、塗布対象物１３の回転方向に移動しないが、塗布対象物１３が図８の矢印に示すＸ方向に回転移動するため、塗布ノズルの相対移動速度ベクトルＶθは、塗布対象物１３の矢印に示すＸ方向とは逆方向に向かうようになる。
そして、塗布ノズル２０の先端が塗布対象物１３の回転中心点から半径方向外方に移動されるのに伴って、上記の制御装置４２により塗布ノズル２０をノズル回転装置４１によって徐々に回転させ、図８に示すように、塗布ノズル２０の先端が任意の点Ａの位置に導かれた場合には、塗布ノズル２０の先端部における切欠き部２２を、塗布ノズル２０の半径方向への送り速度ベクトルＶｒとこの点Ａの位置における塗布対象物１３の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルＶθとの合成ベクトルＶｔの方向と同じ方向に位置させるようにする。さらに、塗布ノズル２０が半径方向外方に移動されて塗布を終了する最終位置に達した場合には、塗布ノズル２０から塗布液３１を吐出させるのを停止する。
このように塗布ノズル２０の先端部に設けられた切欠き部２２を、回転する塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置の上流側に位置させ、この塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布液３１を吐出させて、塗布対象物１３の表面に塗布液３１を塗布させると、図９に示すように、塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布対象物１３に吐出された塗布液３１が、切欠き部２２が設けられていない塗布ノズル２０の平坦な先端面により塗布対象物１３の表面に平坦な状態で供給されるようになる。
また、塗布対象物１３に供給される塗布液３１が、塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置より上流側の塗布ノズル２０の先端部に導かれても、この塗布液３１がその上流側に位置する切欠き部２２によって塗布液３１を塗布対象物１３の表面に供給する正常な位置に戻される。このため、塗布液３１が表面張力等により上流側における塗布ノズル２０の先端部に溜まって盛り上がるのが防止される。
この結果、塗布ノズル２０の上流側に盛り上がった塗布液３１が一時的に塗布ノズル２０の先端部から塗布対象物１３の表面に供給されて、塗布対象物１３の表面に塗布された塗布液３１の厚みや幅などに部分的にむらが生じるということがなく、塗布液３１の厚みや幅などが一定した状態で塗布対象物１３の表面に塗布液３１が均一に塗布されるようになる。
なお、図７に示すように、塗布ノズル２０の先端部の一部に傾斜した切欠き部２２を設けるにあたり、この切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αが大きくなりすぎると、塗布ノズル２０の上流側に導かれた塗布液３１が切欠き部２２によって塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置に戻される作用が低下する。一方、切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αが小さくなりすぎると、切欠き部を設けていない図２に示した従来のものと同様になる。このため、切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αが大きくなりすぎても、小さくなりすぎても、塗布液が表面張力等によって塗布ノズルの上流側に溜まって盛り上がるようになる。
この結果、従来の図３及び図４に示したように、盛り上がった塗布液が塗布対象物に流れ落ちて、塗布液が塗布された塗布対象物に塗布液の部分的な盛り上がりが生じるようになる。
ここで、塗布ノズル２０の先端部の一部に傾斜して設ける切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αを変更させた各塗布ノズル２０を用い、それぞれ直径が３００ｍｍの塗布対象物１３に塗布液３１を塗布させて、塗布対象物１３における塗布液３１の部分的な盛り上がりの状態を調べた。
そして、部分的な盛り上がりが全く発生していない場合を◎、部分的な盛り上がりが３つ以下の場合を○、部分的な盛り上がりが４つ以上の場合を×として、その結果を下記の表１に示した。
Figure 0005560273
この結果、切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αを１０°〜７０°の範囲にすることが好ましく、さらに傾斜角αを２０°〜６０°の範囲にすることがより好ましいということが分かった。
次に、図７に示す塗布ノズル２０において、塗布ノズル２０の外径Ｄに対するノズル孔２１の直径ｄの比（ｄ／Ｄ）について検討した。
この結果、上記のｄ／Ｄの値が小さくなりすぎると、塗布ノズル２０のノズル孔２１から吐出される塗布液３１の量が少なくなり、図１０に示すように、塗布対象物１３に塗布される塗布液３１が途切れたり、かすれたりして、塗布液３１が塗布されない部分や塗布液３１の厚みが薄くなった部分が生じる。一方、上記のｄ／Ｄの値が大きくなりすぎると、図１１に示すように、塗布対象物１３に対して先に塗布された塗布液３１の部分と、次に塗布対象物１３に対して塗布される塗布液３１の部分との接触部分が盛り上がった状態になる。
ここで、外径Ｄが５ｍｍ、切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αが４５°になった塗布ノズル２０を用い、この塗布ノズル２０におけるノズル孔２１の直径ｄ及び上記の塗布液３１の粘度を変更して、塗布対象物１３に塗布液３１を塗布させ、上記のような塗布液３１の途切れや塗布液３１の接触部分の盛り上がりを調べる実験を行った。
そして、図１２に示すように、ｄ／Ｄの値をｘ軸に、塗布液の粘度をｙ軸にして、上記のような塗布液の途切れや塗布液の接触部分の盛り上がりが生じた点を▲で、これらが生じなかった点を●で示した。
この結果、外径Ｄが５ｍｍ、切欠き部２２の水平面に対する傾斜角αが４５°になった塗布ノズル２０を用いた場合、塗布液３１の粘度が一般的に用いられる範囲であると、ｄ／Ｄの値が０．１６＜ｄ＜０．８の条件を満たすことが好ましく、特に、０．２≦ｄ／Ｄ≦０．６の条件を満たすことがより好ましいということが分かった。また、ｄ／Ｄの値と塗布液３１の粘度との関係を考慮すると、塗布液の粘度をｙ、ｄ／Ｄの値をｘとした場合、ｘ６．９０９７×８×１０６≦ｙ≦１．６４４１ｅ１２．５２７ｘの条件を満たすことが好ましいことが分かった。
また、上記のように回転する塗布対象物１３に対して、上記の塗布ノズル２０を塗布対象物１３の回転中心部から半径方向外方に移動させて、塗布液３１を塗布対象物１３の表面に塗布させるにあたっては、塗布液３１の粘度等の特性を考慮して、上記の塗布対象物１３の回転速度と上記の塗布ノズル２０の半径方向への送り速度とを適切に制御させることができる。例えば、図１３（Ａ）に示すように、塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布対象物１３に供給される塗布液３１が順々に密接した状態になるようにして、塗布液３１を塗布対象物１３に供給させるようにしたり、図１３（Ｂ）に示すように、塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布対象物１３に供給される塗布液３１の一部が重なるようにして、塗布液３１を塗布対象物１３に供給させるようにするにことができる。特に、図１３（Ｂ）に示すように、塗布液３１の一部が重なるようにして塗布対象物１３に塗布液３１を塗布する場合、上記の塗布ノズル２０の切欠き部２２が、すでに塗布液３１が塗布された部分と塗布ノズル２０から吐出される塗布液３１の合流する部分に位置するため、塗布液３１の量が増加しても、塗布ノズル２０への塗布液３１の盛り上がりを抑制することができる。さらに、塗布液３１の重なり部分を大きくすることにより、塗布液３１の塗布厚みのバラツキを抑制することができる。
なお、この実施形態においては、塗布ノズル２０の先端部の一部に傾斜した切欠き部２２を設けた塗布ノズル２０を用いるようにしたが、図１４に示すように、切欠き部２２が形成された塗布ノズル２０の先端の外周に沿って切欠き部２２より小さい角取り部２３を形成した塗布ノズル２０を用いるようにすることもできる。
そして、このように切欠き部２２が形成された塗布ノズル２０の先端の外周に沿って切欠き部２２より小さい角取り部２３を形成した塗布ノズル２０を用いると、塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置より塗布ノズル２０の上流側における上記の切欠き部２２に導かれた塗布液３１が、この角取り部２３により塗布対象物１３に塗布液３１を供給する正常な位置に戻されるようになる。この結果、塗布液３１が切欠き部２２に滞留するのが抑制され、塗布液３１を塗布対象物１３の表面にさらに平滑かつ均一に塗布できるようになる。
また、この実施形態においては、塗布液３１を塗布対象物１３の表面に塗布させるにあたり、回転する塗布対象物１３に対して、上記の塗布ノズル２０を塗布対象物１３の回転中心部から外周側に向けて半径方向外方に移動させるようにしたが、上記の塗布ノズル２０を回転する塗布対象物１３の外周側から回転中心部に向けて半径方向内方に移動させるようにすることも可能である。
そして、このように塗布ノズル２０を回転する塗布対象物１３の外周側から回転中心部に向けて半径方向内方に移動させる場合においても、上記のように塗布ノズル２０の先端部に設けられた切欠き部２２を、回転する塗布対象物１３に塗布液３１を供給する位置の上流側に位置させるようにして、この塗布ノズル２０の先端のノズル孔２１から塗布液３１を吐出させて、塗布対象物１３の表面に塗布液３１を塗布させると、上記の場合と同様に、表面張力等によって塗布液３１が塗布ノズル２０の上流側に盛り上がるのが防止される。この結果、塗布液３１の厚みや幅などが一定した状態で、塗布液３１が塗布対象物１３の表面に均一に塗布されるようになる。
また、塗布液３１の塗布を開始するにあたり、塗布ノズル２０のノズル孔２１を、塗布対象物１３の回転中心部より塗布ノズル２０の移動方向と逆方向にずらした位置から塗布を開始させるようにすると、塗布液３１がノズル孔２１から吐出されるまでの遅延を補正することができる。
また、塗布ノズル２０を半径方向に移動させる場合、移動速度がある程度一定の速度である場合、塗布液３１は見かけ上、塗布対象物１３の表面に螺旋状に塗布されるようになる。
なお、本実施形態においては、上記の塗布対象物１３として、セラミックス基板、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、金属板等を用いることができる。
また、上記のようにして塗布液３１が塗布された塗布対象物１３は、電子デバイス、バイオチップなどの医療デバイス等に有効に使用することができる。
１０ 基台
１１ 回転装置
１１ａ 回転軸
１２ 回転テーブル
１３ 塗布対象物
１４ 走行レール
１５ 架台
１６ 保持部材
１７ 移動装置
２０ 塗布ノズル
２１ ノズル孔
２２ 切欠き部
２３ 角取り部
３０ 塗布液供給装置
３１ 塗布液
４０ 回転制御手段
４１ ノズル回転装置
４２ 制御装置
α 切欠き部の傾斜角
Ｄ 塗布ノズルの外径
ｄ ノズル孔の直径
Ｖｒ 塗布ノズルの半径方向への送り速度ベクトル
Ｖθ 塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズの相対移動速度ベクトル
Ｖｔ 合成ベクトル

Claims (8)

  1. 回転テーブル上に保持された塗布対象物を回転させると共に、この塗布対象物の上方に先端面が平坦になった筒状の塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布する塗布装置において、塗布液を吐出させる塗布ノズルの先端部の一部に傾斜した切欠き部を形成すると共に、この塗布ノズルにおける切欠き部が回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側に位置するように塗布ノズルの回転を制御させる回転制御手段を設け、上記の回転制御手段によって塗布ノズルの回転を制御するにあたり、塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させる塗布ノズルの送り速度ベクトルと、塗布ノズルから塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルとの合成ベクトルの方向と同じ側に塗布ノズルの切欠き部が位置するように、塗布ノズルを回転させる塗布装置。
  2. 請求項１に記載の塗布装置において、上記の塗布ノズルの平坦な先端面に対する切欠き部の傾斜角αが１０°〜７０°の範囲である塗布装置。
  3. 請求項２に記載の塗布装置において、上記の塗布ノズルの平坦な先端面に対する切欠き部の傾斜角αが２０°〜６０°の範囲である塗布装置。
  4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の塗布装置において、切欠き部が形成された上記の塗布ノズル先端の外周に沿って切欠き部より小さい角取り部が形成された塗布ノズルを用いた塗布装置。
  5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の塗布装置において、上記の塗布ノズルを回転する塗布対象物の回転中心部から半径方向に外方に移動させながら塗布液を吐出させる塗布装置。
  6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の塗布装置において、上記の塗布ノズルから塗布対象物に塗布する塗布液を、先に塗布された塗布液の少なくとも一部と重なるように塗布する塗布装置。
  7. 回転テーブル上に保持された塗布対象物を回転させると共に、この塗布対象物の上方に先端面が平坦になった筒状の塗布ノズルを導き、この塗布ノズルを塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させながら、塗布ノズルの先端のノズル孔から塗布液を吐出させて、塗布液を塗布対象物の表面に塗布する塗布方法において、塗布液を吐出させる塗布ノズルの先端部の一部に傾斜した切欠き部を形成し、この塗布ノズルにおける切欠き部が、回転する塗布対象物に塗布液を供給する位置の上流側であって、前記の塗布対象物の回転方向と交差する方向に相対的に移動させる塗布ノズルの送り速度ベクトルと、塗布ノズルから塗布液が供給される位置における塗布対象物の法線方向に対する塗布ノズルの相対移動速度ベクトルとの合成ベクトルの方向と同じ側に位置するように、塗布ノズルを回転させる塗布方法。
  8. 請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の塗布装置又は請求項７に記載の塗布方法により、塗布対象物に塗布液が塗布されて製造された電子デバイス。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102698930A (zh) * 2012-06-25 2012-10-03 张家港市光学仪器有限公司 一种点胶机
JP6177055B2 (ja) 2012-10-29 2017-08-09 キヤノン株式会社 塗工装置、塗工方法、定着部材の製造装置、定着部材の製造方法
CN104668168B (zh) * 2015-03-12 2017-04-05 金华职业技术学院 一种圆柱形套类零件外表面螺旋色条的喷涂方法
JP7112917B2 (ja) * 2018-09-12 2022-08-04 タツモ株式会社 塗布装置及び塗布方法
WO2020112816A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-04 Surmodics, Inc. Apparatus and methods for coating medical devices
US11819590B2 (en) 2019-05-13 2023-11-21 Surmodics, Inc. Apparatus and methods for coating medical devices
CN113814118A (zh) * 2021-09-22 2021-12-21 湖南芷江正向科技有限公司 一种自动化电子元器件高效涂胶设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211045A (ja) * 2002-01-24 2003-07-29 Three Bond Co Ltd 材料塗布装置
JP2005111295A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Tokyo Electron Ltd 塗布膜形成方法及び塗布膜形成装置
JP2006130429A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Nitto Denko Corp クリーニング機能付き搬送部材の製造方法
JP2008194635A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Honda Motor Co Ltd 接着剤塗布装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6261367B1 (en) * 1999-05-10 2001-07-17 Nordson Corporation Method and apparatus for dispensing liquid material
JP4145468B2 (ja) 1999-07-29 2008-09-03 中外炉工業株式会社 円形塗布膜および環状塗布膜の形成方法
JP3776745B2 (ja) 2001-04-25 2006-05-17 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法及びその装置
JP4041301B2 (ja) 2001-10-18 2008-01-30 シーケーディ株式会社 液膜形成方法
US6869234B2 (en) * 2002-03-28 2005-03-22 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Developing apparatus and developing method
TWI302333B (en) * 2005-04-28 2008-10-21 Shibaura Mechatronics Corp Apparatus for applying paste and method of applying paste
JP4673180B2 (ja) * 2005-10-13 2011-04-20 東京エレクトロン株式会社 塗布装置及び塗布方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211045A (ja) * 2002-01-24 2003-07-29 Three Bond Co Ltd 材料塗布装置
JP2005111295A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Tokyo Electron Ltd 塗布膜形成方法及び塗布膜形成装置
JP2006130429A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Nitto Denko Corp クリーニング機能付き搬送部材の製造方法
JP2008194635A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Honda Motor Co Ltd 接着剤塗布装置

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