JP5849576B2

JP5849576B2 - 塗布システム

Info

Publication number: JP5849576B2
Application number: JP2011214561A
Authority: JP
Inventors: 昌紀磯崎
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: JP2013074267A

Description

本発明は、基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置及びその周辺装置を運用する塗布システムに関する。

液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタの製造工程等では、ガラス基板にレジスト膜を形成するためダイコーターと称される塗布装置によって基板の表面にレジスト液が塗布される（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−２１６２７９号公報

こうした塗布装置は、塗布液を吐出する塗布ヘッドと基板との間隔を一定に保ちながら塗布ヘッド又は基板を移動させて塗布液を均一な厚さに塗布する。塗布ヘッドの移動速度や基板との間隔が僅かでも乱れれば塗布液の厚さの均一性が悪化する。塗布装置は製造ライン内に設置されることが一般的であり、その周辺には各種の周辺装置が設置される。周辺装置の中には振動を発する動作を行うものもあるが、こうした周辺装置が発する振動の他装置への悪影響を低減する防振対策等は各種存在する。しかし、完璧な防振対策には限界があるので、塗布装置の塗布操作に悪影響を及ぼす振動を発する周辺装置が存在する場合、塗布操作中に悪影響を受けて塗布ヘッドの移動速度や基板との間隔に乱れが生じ塗布液の厚さの均一性が悪化するおそれがある。

そこで、本発明は、塗布装置の塗布操作が周辺装置からの悪影響を受けて塗布液の厚さの均一性が悪化することを回避できる塗布システムを提供することを目的とする。

本発明の塗布システムは、基板（Ｓ）の表面（ｆ）に塗布液を塗布する塗布操作を実行する塗布装置（２）と、前記塗布装置の周辺に設置され、前記塗布装置が実行する前記塗布操作に悪影響を与える振動を発する動作であって動作開始から動作終了までの動作期間の途中で中断できない所定動作を行う周辺装置（３）と、前記塗布操作の開始時期よりも前記動作期間以上先行する時期から前記塗布操作が終了する時期までの期間中に前記所定動作の開始を禁止することにより、前記塗布装置による前記塗布操作の実行中に、前記周辺装置による前記所定動作の実行を禁止させる動作禁止手段（５）と、を備えるものである（請求項１）。

周辺装置が行う所定動作が動作期間の途中で中断できない動作は、塗布操作の実行前に所定動作が開始しても、その終了前に塗布操作が開始する可能性がある。この塗布システムによれば、塗布操作の開始時期よりも動作期間以上先行する時期から塗布操作が終了する時期までの期間中に所定動作の開始が禁止される。これにより、塗布装置による塗布操作の実行中に、塗布操作に悪影響を与える動作の実行が禁止されるので、塗布操作が周辺装置からの悪影響を受けて塗布液の厚さの均一性が悪化することを回避できる。

本発明の塗布システムの一態様において、前記動作禁止手段は、前記塗布操作が実行中か否かを判別可能な情報（Ｓｇ２）を出力する情報出力手段（２１）と、前記塗布操作の実行中に前記所定動作が禁止されるように、前記情報出力手段が出力する前記情報に基づいて前記周辺装置を制御する禁止制御手段（２２）と、を有してもよい（請求項２）。この態様によれば、塗布操作が実行中か否かを判別可能な情報に基づいて周辺装置を制御するので、塗布操作に悪影響を与える周辺装置の動作を塗布操作の実行中に確実に禁止することができる。

上記態様において、前記情報出力手段は、前記塗布操作の実行中に前記情報として禁止信号（Ｓｇ２）を出力し、前記禁止制御手段は、前記禁止信号が出力されている間に前記所定動作が禁止されるように前記周辺装置を制御してもよい（請求項３）。この場合は、禁止信号の出力と塗布操作の実行とが同期するので、禁止信号の出力の有無のみで所定動作の禁止を行なえば足りる。これにより制御内容が簡素化される。

本発明の塗布システムの一態様において、前記情報出力手段は、前記塗布操作の実行中に前記情報として禁止信号（Ｓｇ２）を出力し、前記禁止制御手段は、前記塗布操作の開始時期よりも前記動作期間以上先行する前記時期に開始し前記禁止信号の出力停止に合わせて終了する禁止制御モードを前記所定動作の開始が禁止される前記期間中に設定し、前記禁止制御モードが設定されている間に前記所定動作の開始を禁止してもよい（請求項４）。この態様によれば、塗布操作の開始時期よりも動作期間以上先行する時期に開始し禁止信号の出力停止に合わせて終了する禁止制御モードを設定し、その禁止制御モードが設定されている間に所定動作の開始を禁止することにより、所定動作の終了前に塗布操作が開始する事態を確実に回避できる。

なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上説明したように、本発明の塗布システムによれば、塗布装置による塗布操作の実行中に、塗布操作に悪影響を与える動作の実行が禁止されるので、塗布操作が周辺装置からの悪影響を受けて塗布液の厚さの均一性が悪化することを回避できる。

塗布システムの全体構成を示した図。塗布システムの制御系を示したブロック図。塗布システムが実行するタクトの一例を示したタイミングチャート。

図１に示すように、塗布システム１は、基板Ｓを矢印方向に搬送する搬送経路を持つ生産ラインに適用される。塗布システム１は、ガラス製の基板Ｓの表面ｆに塗布液であるレジスト液を塗布する塗布操作を実行する塗布装置２と、塗布装置２の周辺に設置され、搬送上流側に設置された空冷セクションＳＣで処理された基板Ｓを塗布装置２に移送する上流側移送ロボット３と、塗布装置２にてレジスト液が塗布された基板Ｓを搬送下流側の不図示の下流セクションに移送する下流側移送ロボット４と、これらの各装置を制御する制御ユニット５とを含む。

塗布装置２は、基板Ｓを水平に保持するステージ１０と、基板Ｓの表面ｆにレジスト液を塗布する塗布ヘッド１１とを含む。塗布装置２による塗布操作は、塗布ヘッド１１が所定の流量でレジスト液を吐出しながら基板Ｓとの間隔を一定に保ちつつ一方向（図の上方向）に所定速度で移動することによって実行される。塗布ヘッド１１の移動は不図示の駆動装置にて行なわれ、その駆動装置の制御は制御ユニット５にて行なわれる。なお、塗布ヘッド１１の構造は移動方向と直交する方向に延びるスリットを有する周知の構造と同じであるので説明を省略する。各移送ロボット３、４はガラス基板搬送用ロボットとして市販されているものと同じである。制御ユニット５は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置やハードディスク等の外部記憶装置を含んだコンピュータとして構成されている。

上流側移送ロボット３は、基板Ｓを上流側から下流側へ移送が完了するまでの間に複数態様の動作Ａ〜Ｄが順番に実行される。動作Ａはロボットの基板Ｓを把持する不図示のハンド部を上流側に振り向けつつ昇降させる動作である。動作Ｂは振り向けられたハンド部にて基板Ｓを把持して空冷セクションＳＣから取り出す動作である。動作Ｃは基板Ｓをハンド部にて把持しながらハンド部を下流側に振り向けつつ昇降させる動作である。動作Ｄは基板Ｓを把持したハンド部を塗布装置２の所定位置に移動させて収納する動作である。各動作Ａ〜Ｄはその開始から終了までの動作期間の途中で中断できない動作である。なお、下流側移送ロボット４も上流側移送ロボット３と同様に複数態様の動作を順番に実行する。上流側移送ロボット３が行う動作Ａ〜Ｄはいずれも振動を発する動作であるが、これら動作Ａ〜Ｄのうち、動作Ａ及び動作Ｃが塗布装置２による塗布操作に悪影響を与える振動を発するものであることが判明した。即ち、動作Ａ及びＣが塗布操作中に行なわれた場合に、塗布装置２の塗布操作が乱れて基板Ｓに塗布されたレジスト液の厚さ分布が許容限度を超えて不均一になることが明らかとなった。そこで、制御ユニット５は上述した各装置２〜４の基本的な動作制御の他に、塗布装置２の塗布操作の実行中に上流側移送ロボット３の動作Ａ及び動作Ｃの実行を禁止する以下の動作禁止制御を実行する。

制御ユニット５には動作禁止制御を実行するためのプログラムが記憶されている。制御ユニット５はこのプログラムを実行することにより、図２に示す各機能部２１〜２４がその内部に論理的に構成される。

禁止信号出力部２１は塗布装置２が塗布操作の開始とともに出力する実行信号Ｓｇ１を受信すると禁止信号Ｓｇ２を出力する。禁止制御部２２は禁止制御モード設定部２３と禁止制御実行部２４とを備えている。禁止信号Ｓｇ２は禁止制御部２２の各部２３、２４に送られる。

禁止制御モード設定部２３は、上流側移送ロボット３から出力される動作信号Ｓｇ３を参照して各動作Ａ〜Ｄの開始及び終了を特定する。禁止制御モード設定部２３は上流側移送ロボット３の動作Ｄの終了を特定した場合、その特定時から所定期間後に禁止制御モードを設定する。この所定期間は動作Ａの動作期間と塗布装置２の塗布操作とが重ならないように設定される。これにより、禁止制御モードは塗布操作の開始時期よりも動作Ａの動作期間以上先行する時期に開始される。禁止制御モード設定部２３は禁止制御モードを設定する際にモード設定信号Ｓｇ４を出力し、そのモード設定信号Ｓｇ４は禁止制御モードの設定が解除されるまで出力される。禁止制御モードの解除は、禁止信号出力部２１による禁止信号Ｓｇ２の出力停止に同期して行なわれる。

禁止制御実行部２４は、禁止信号Ｓｇ２又はモード設定信号Ｓｇ４を受信している間、上流側移送ロボット３の動作Ａ及び動作Ｃが開始されないように、上流側移送ロボット３を制御する。

次に、制御ユニット５が実行する動作禁止制御の一例を図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。基板Ｓが塗布装置２に搬入されて塗布操作後に基板Ｓが搬出されるまでのタクトＴａは時刻ｔ０から開始して時刻ｔ５にて終了する。塗布装置２は、上流側移送ロボット３から受け渡された基板Ｓの固定や塗布ヘッド１１の初期化等を含む前処理を時刻ｔ０から時刻ｔ２まで実行し、その前処理に続いて塗布操作を時刻ｔ４まで実行する。塗布操作の終了に続いて基板Ｓの固定解除等を含む後処理を時刻ｔ５まで実行する。なお、塗布操作にはいわゆる初期ビードを形成する予備塗布が含まれる。

制御ユニット５は塗布装置２の塗布操作に合わせて禁止信号を出力する。禁止制御モードは動作Ｄの終了時刻ｔ１から所定期間Ｔ１後に開始され、禁止信号の出力停止と同期して終了する。上述したように、所定期間Ｔ１は動作Ａの動作期間と塗布操作とが重ならないように設定されるので、禁止制御モードは塗布操作の開始時期ｔ２よりも動作Ａの動作期間以上先行する開始時期ｔａに開始される。従って、動作Ａが２点鎖線で示したように、仮に禁止制御モードの開始時期ｔａと同時に開始されたとしても、動作Ａは塗布操作の開始前に終了するので塗布操作に悪影響を及ぼすことはない。

禁止制御モードの設定中は動作Ａ及び動作Ｃの開始が禁止される。禁止制御モードが解除されていれば動作Ｃは動作Ｂの終了後直ちに開始される。しかし、図示の場合は禁止制御モードが設定されているので、動作Ｂの終了時刻ｔ３から禁止制御モードの解除時刻ｔ４までの制限期間Ｔ２だけ動作Ｃの開始が繰り下げられる。そして、動作Ｃの終了後、所定のインターバルを経て時刻ｔ５に動作Ｄが開始される。

以上から明らかなように、塗布システム１によれば、塗布装置２による塗布操作の実行中に、塗布操作に悪影響を与える上流側移送ロボット３の動作Ａ及び動作Ｃの実行が禁止されるので、塗布操作が上流側移送ロボット３からの悪影響を受けてレジスト液の厚さの均一性が悪化することを回避できる。しかも、塗布システム１は、上流側移送ロボット３の各動作Ａ〜Ｄが開始後に中断できない動作であることを考慮して禁止制御モードを設定し、その禁止制御モードの設定中に上流側移送ロボット３の動作Ａ及びＣを禁止しているので、動作Ａ又は動作Ｃの終了前に塗布操作が開始する事態を確実に回避できる。

本形態においては、上流側移送ロボット３が本発明に係る周辺装置に、制御ユニット５が本発明に係る動作禁止手段に、禁止信号出力部２１が本発明に係る情報出力手段に、禁止制御部２２が本発明に係る禁止制御手段に、それぞれ相当する。但し、本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。塗布操作が実行中であるか否かを識別する情報としては、その実行中に出力する禁止信号に限らない。例えば、塗布操作の不実行時に出力され実行時に出力停止される信号をこの情報として利用することもできる。上記形態は上流側移送ロボット３に対する振動対策であるが、下流側ロボット４やその他の周辺装置の動作が塗布装置の塗布操作に悪影響を及ぼすもののであれば、本発明に係る振動対策を適用することが可能である。

周辺装置の所定動作としては、動作期間中の中断が可能な動作であってもよい。この場合には禁止制御モードを設定せずに、禁止信号の有無のみで当該動作を禁止させることも可能である。また、周辺装置は複数態様の動作が段階的に実行されるものである必要はない。周辺装置の動作が単一の動作態様であり、その動作が塗布操作に悪影響を与える場合には、塗布操作の実行中に当該動作を禁止させてもよい。

上記形態では、塗布液としてレジスト液を例示したが、本発明の適用範囲はこれらに限定されない。塗布液が乾燥して形成される塗布膜の厚さの精度に一定の制約があればどのような液体でも本発明の適用対象となり得る。

１塗布システム
２塗布装置
３上流側移送ロボット（周辺装置）
５制御ユニット（動作禁止手段）
２１禁止信号出力部（情報出力手段）
２２禁止制御部（禁止制御手段）
Ｓｇ２禁止信号（情報）
Ｓ基板
ｆ表面

Claims

基板の表面に塗布液を塗布する塗布操作を実行する塗布装置と、前記塗布装置の周辺に設置され、前記塗布装置が実行する前記塗布操作に悪影響を与える振動を発する動作であって動作開始から動作終了までの動作期間の途中で中断できない所定動作を行う周辺装置と、前記塗布操作の開始時期よりも前記動作期間以上先行する時期から前記塗布操作が終了する時期までの期間中に前記所定動作の開始を禁止することにより、前記塗布装置による前記塗布操作の実行中に、前記周辺装置による前記所定動作の実行を禁止させる動作禁止手段と、を備える塗布システム。
前記動作禁止手段は、前記塗布操作が実行中か否かを判別可能な情報を出力する情報出力手段と、前記塗布操作の実行中に前記所定動作が禁止されるように、前記情報出力手段が出力する前記情報に基づいて前記周辺装置を制御する禁止制御手段と、を有する請求項１に記載の塗布システム。
前記情報出力手段は、前記塗布操作の実行中に前記情報として禁止信号を出力し、
前記禁止制御手段は、前記禁止信号が出力されている間に前記所定動作が禁止されるように前記周辺装置を制御する、請求項２に記載の塗布システム。
前記情報出力手段は、前記塗布操作の実行中に前記情報として禁止信号を出力し、
前記禁止制御手段は、前記塗布操作の開始時期よりも前記動作期間以上先行する前記時期に開始し前記禁止信号の出力停止に合わせて終了する禁止制御モードを前記所定動作の開始が禁止される前記期間中に設定し、前記禁止制御モードが設定されている間に前記所定動作の開始を禁止する、請求項２に記載の塗布システム。