JP6196916B2 - Nozzle and application equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ノズルおよび塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a nozzle and a coating apparatus.
液晶ディスプレイなどの表示パネルを構成するガラス基板上には、配線や電極、カラーフィルタなどの微細なパターンが形成されている。一般的にこのようなパターンは、フォトリソグラフィなどの手法によって形成される。フォトリソグラフィ法では、ガラス基板上にレジスト材料で形成された膜(レジスト膜)を塗布形成する塗布工程、このレジスト膜をパターン露光する露光工程、その後に当該レジスト膜を現像する現像工程がそれぞれ行われる。 On a glass substrate constituting a display panel such as a liquid crystal display, fine patterns such as wirings, electrodes, and color filters are formed. In general, such a pattern is formed by a technique such as photolithography. In the photolithography method, a coating process for coating and forming a film (resist film) formed of a resist material on a glass substrate, an exposure process for pattern exposure of the resist film, and a development process for developing the resist film are performed. Is called.
このうち塗布工程では、多くの場合、スリットノズルを有する塗布装置が用いられる。このような塗布装置として、例えばスリットノズルの下方を通過するようにガラス基板を搬送しつつ、レジスト材料を含む塗布液を塗布する構成が知られている。以下、レジスト材料を含む塗布液のことを「レジスト液」と称する。 Of these, in the coating process, in many cases, a coating apparatus having a slit nozzle is used. As such a coating apparatus, for example, a configuration is known in which a coating liquid containing a resist material is coated while a glass substrate is conveyed so as to pass under a slit nozzle. Hereinafter, the coating liquid containing the resist material is referred to as “resist liquid”.
スリットノズルは、例えば長尺状に形成されたノズル本体に、塗布液の吐出口が設けられた構成になっている。ノズル本体の内部には、吐出口に接続され塗布液を流通させる流路が形成されている。また、ノズル本体には、流路内に塗布液を供給する供給口が設けられている。 The slit nozzle has a configuration in which, for example, a nozzle body formed in a long shape is provided with a discharge port for a coating liquid. Inside the nozzle body, a flow path is formed that is connected to the discharge port and allows the coating liquid to flow therethrough. The nozzle body is provided with a supply port for supplying the coating liquid into the flow path.
さらに、スリットノズルとしては、流路内の気泡を排出するための気泡排出口を有する構成が知られている(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、流路内の気泡は、流路内の塗布液において浮力により上昇し、ノズル上方に設けられた気泡排出口から排出される。このような気泡排出口を有するスリットノズルでは、気泡が吐出口から排出されにくくなるため、塗膜に気泡に起因したスジムラが形成されにくく、良好な塗膜が形成可能である。 Furthermore, as a slit nozzle, the structure which has the bubble discharge port for discharging | emitting the bubble in a flow path is known (for example, refer patent document 1). In the configuration described in Patent Document 1, bubbles in the flow path rise due to buoyancy in the coating liquid in the flow path, and are discharged from a bubble discharge port provided above the nozzle. In the slit nozzle having such a bubble discharge port, it is difficult for bubbles to be discharged from the discharge port. Therefore, it is difficult to form uneven stripes due to bubbles in the coating film, and a good coating film can be formed.
塗布液内に混入した気泡のうち相対的に小さい気泡は、浮力が小さいことから塗布液内を流動しにくく、塗布液内に滞留したままとなることが多い。例えば、レジスト液は高粘度のものが多く、上記特許文献1に記載されたスリットノズルを用いても、塗布液に含まれる小さな気泡を除去することが困難となっていた。そのため、塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルの構成が求められていた。 Of the bubbles mixed in the coating solution, relatively small bubbles are less likely to flow in the coating solution due to their low buoyancy, and often remain in the coating solution. For example, many resist solutions have high viscosity, and even if the slit nozzle described in Patent Document 1 is used, it is difficult to remove small bubbles contained in the coating solution. Therefore, there has been a demand for a nozzle configuration that can effectively remove bubbles contained in the coating liquid.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、流路内を流動する塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルを提供することを目的とする。また、このようなノズルを有し、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成可能な塗布装置を提供することをあわせて目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a nozzle capable of effectively removing bubbles contained in a coating liquid flowing in a flow path. Another object of the present invention is to provide a coating apparatus that has such a nozzle, can suppress the occurrence of unevenness, and can form a high-quality coating film.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、長尺のノズル本体と、前記ノズル本体の内部において前記ノズル本体の長手方向に沿って形成され、塗布液を流通させる流路と、前記ノズル本体において、前記長手方向に沿って前記流路の下方に形成され、前記流路と接続して前記塗布液を吐出する吐出口と、前記ノズル本体の内部において、前記長手方向に沿って前記流路の上方に形成され、前記長手方向で連続して前記流路と接続する脱気路と、を備え、前記流路と前記脱気路との離間距離は、前記長手方向における前記ノズル本体の一端側よりも、前記長手方向における前記ノズル本体の他端側の方が大きいノズルを提供する。 In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention includes a long nozzle body, a flow path that is formed along the longitudinal direction of the nozzle body inside the nozzle body, and circulates a coating liquid, In the nozzle body, formed below the flow path along the longitudinal direction, connected to the flow path to discharge the coating liquid, and inside the nozzle body, along the longitudinal direction A deaeration path formed above the flow path and continuously connected to the flow path in the longitudinal direction, and a separation distance between the flow path and the deaeration path is the nozzle body in the longitudinal direction The nozzle of the other end side of the nozzle body in the longitudinal direction is larger than the one end side of the nozzle.
本発明の一態様においては、前記ノズル本体の内部において、前記流路と前記脱気路との間で前記長手方向に沿って形成され、前記流路と前記脱気路とを接続する第1接続路をさらに有し、前記流路は、前記流路の内壁における最も高い位置が、前記第1接続路と前記流路との接続位置となるように形成されている構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the nozzle body is formed between the flow path and the deaeration path along the longitudinal direction, and connects the flow path and the deaeration path. It is good also as a structure which further has a connection path and the said flow path is formed so that the highest position in the inner wall of the said flow path may become a connection position of the said 1st connection path and the said flow path.
本発明の一態様においては、前記ノズル本体の内部において、前記流路と前記吐出口との間で前記長手方向に沿って形成され、前記流路と前記吐出口とを接続する第2接続路をさらに有し、前記流路は、前記流路の内壁における最も低い位置が、前記第2接続路と前記流路との接続位置よりも低くなるように形成されている構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, a second connection path that is formed along the longitudinal direction between the flow path and the discharge port inside the nozzle body and connects the flow path and the discharge port. The flow path may be configured such that the lowest position on the inner wall of the flow path is lower than the connection position between the second connection path and the flow path.
本発明の一態様においては、前記離間距離が、前記一端側から前記他端側に漸増する構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the separation distance may gradually increase from the one end side to the other end side.
本発明の一態様においては、前記流路が直線状に形成されている構成としてもよい。 In one embodiment of the present invention, the flow path may be formed in a linear shape.
本発明の一態様においては、前記脱気路が直線状に形成されている構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the deaeration path may be formed in a straight line.
また、本発明の一態様は、基板を搬送する基板搬送部と、上記のノズルを有し、搬送される前記基板に前記ノズルから塗布液を塗布する塗布部と、を備える塗布装置を提供する。 Another embodiment of the present invention provides a coating apparatus including a substrate transport unit that transports a substrate and an application unit that includes the nozzle and applies a coating liquid from the nozzle to the substrate to be transported. .
本発明によれば、流路内を流動する塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルを提供することができる。また、このようなノズルを有し、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成可能な塗布装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nozzle which can remove effectively the bubble contained in the coating liquid which flows through the inside of a flow path can be provided. Further, it is possible to provide a coating apparatus that has such a nozzle, can suppress the occurrence of unevenness, and can form a high-quality coating film.
以下、図1〜図8を参照しながら、本実施形態に係るノズルおよび塗布装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。 Hereinafter, the nozzle and the coating apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
<塗布装置>
図1は、本実施形態に係る塗布装置1Aの概略斜視図である。図に示すように、本実施形態に係る塗布装置1Aは、例えば液晶パネルなどに用いられるガラス基板などの基板S上にレジスト液を塗布する塗布装置であり、基板搬送部2と、塗布部3と、管理部4とを主要な構成要素としている。
<Coating device>
FIG. 1 is a schematic perspective view of a
塗布装置1Aでは、基板搬送部2によって基板Sが搬送され、塗布部3によって基板S上にレジスト液が塗布され、管理部4によって塗布部3の状態が管理されるようになっている。塗布装置1Aは、例えばクリーンルーム内など清浄な環境下に配置されて用いられることが好ましい。
In the
図2は塗布装置1Aの側面図である。以下、図1,2を参照して、塗布装置1Aの詳細な構成を説明する。
FIG. 2 is a side view of the
塗布装置1Aの構成を説明するにあたり、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。基板搬送部2の長手方向であって基板Sの搬送方向をX方向と表記する。平面視でX方向に直交する方向をY方向と表記する。X方向軸及びY方向軸を含む平面に垂直な方向をZ方向と表記する。なお、X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向と同方向が+方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。
In describing the configuration of the
[基板搬送部]
図1に示すように、基板搬送部2は、フレーム21と、ステージ22と、2つの搬送機構23とを有している。基板搬送部2では、2つの搬送機構23によって基板Sがステージ22上を+X方向に搬送されるようになっている。+X方向は、塗布装置1Aにおける基板搬送方向である。
[Substrate transport section]
As shown in FIG. 1, the
(フレーム)
図1,2に示すように、フレーム21は、フレーム中央部21a、および2つのフレーム側部21b,21cのあわせて3つの部分に分割されている。また、当該3つの部分はY方向に配列されている。フレーム21は、例えば床面上に載置されると共にステージ22及び搬送機構23を支持する支持部材である。
(flame)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
フレーム中央部21aは、分割された3つの部分のうちY方向の中央に配置される部分であり、ステージ22を支持している。
The
2つのフレーム側部21b,21cは、平面視でフレーム中央部21aを挟持するように配置されている。本実施形態においては、フレーム側部21bは、フレーム中央部21aの−Y方向側に配置されており、搬送機構23を支持している。また、フレーム側部21cは、フレーム中央部21aの+Y方向側に配置されており、搬送機構23を支持している。フレーム側部21bとフレーム中央部21aとの間、およびフレーム側部21cとフレーム中央部21aとの間であって、フレーム21の+Z方向側には隙間が設けられている。
The two
フレーム中央部21a、フレーム側部21b及びフレーム側部21cはX方向が長手になっており、各部のX方向の寸法はほぼ同一になっている。
The
(搬送機構)
図1,2に示すように、搬送機構23は、基板Sを保持して+X方向に搬送する機構を有しており、フレーム側部21b及びフレーム側部21cの上部に一対設けられている。この一対の搬送機構23は、ステージ22のY方向中央に対して線対称の構成になっており、当該線対称である点を除いては同一の構成となっている。したがって、以下、フレーム側部21bに設けられる搬送機構23を例に挙げて説明する。
(Transport mechanism)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
搬送機構23は、搬送機23aと、基板保持部23bと、レール23cとを有している。搬送機23aは内部に例えばリニアモータが設けられた構成になっており、当該リニアモータが駆動することによって、搬送機23aがレール23c上をY方向に移動可能になっている。
The
基板保持部23bは、図2に示すように、基板Sのうち−Y方向側の側縁部を保持する部材である。基板保持部23bが保持する基板Sの当該側縁部は、平面視でステージ22から−Y方向にはみ出した部分であり、基板搬送方向(X方向)に沿った一の側部である。基板保持部23bは、搬送機23aの+Y方向側の面上にX方向に並んで例えば4つ設けられている。各基板保持部23bには吸着パッドが設けられており、当該吸着パッドによって基板Sを吸着して保持するようになっている。図では、基板保持部23bが、基板Sを片持ちで保持する様子を示している。
As shown in FIG. 2, the
レール23cは、フレーム側部21b上に設けられており、ステージ22の側方においてX方向に延在している。当該レール23cを移動することで搬送機23aがステージ22に沿って移動できるようになっている。
The
なお、フレーム側部21b及びフレーム側部21cに設けられた各搬送機構23は、独立して基板Sを搬送できるようになっている。例えば、フレーム側部21bに設けられた搬送機構23と、フレーム側部21cに設けられた搬送機構23とで異なる基板Sを保持させることができるようになっている。この場合、各搬送機構23によって基板Sを交互に搬送することが可能となるため、スループットが向上することになる。
In addition, each
また、上記の基板Sの半分程度の面積を有する基板を搬送する場合には、例えば2つの搬送機構23で1枚ずつ保持し、これら2つの搬送機構23を+X方向に並進させることによって、2枚の基板を同時に搬送させることもできるようになっている。
Further, when a substrate having an area about half the size of the substrate S is transported, for example, the two
[塗布部]
塗布部3は、基板S上にレジスト液を塗布する部分であり、図1,2に示すように、門型フレーム31と、ノズル32と、センサ33とを有している。
[Applying part]
The application unit 3 is a part that applies a resist solution onto the substrate S, and includes a
(門型フレーム)
図2に示すように、門型フレーム31は、一対の支柱部材31aと、架橋部材31bとを有している。支柱部材31aはステージ22をY方向に挟むように1つずつ設けられている。各支柱部材31aは、それぞれフレーム側部21b及びフレーム側部21cに支持されており、上端部の高さ位置が揃うように設けられている。また、架橋部材31bは、Y方向に延在しており、両端が各支柱部材31aの上端側(+Z方向側)の側面に接続されている。これにより、門型フレーム31は、ステージ22をY方向に跨ぐように設けられている。また、架橋部材31bは、支柱部材31aに対して昇降可能となっている。
(Gate type frame)
As shown in FIG. 2, the
この門型フレーム31は移動機構34に接続されている。移動機構34は、レール部材35及び駆動機構36を有している。レール部材35はフレーム側部21b及びフレーム側部21cの溝21d内に例えば1本ずつ設けられており、それぞれX方向に延在している。各レール部材35は、それぞれステージ22上に配置されている管理部4よりも−X方向側に延在するように設けられている。駆動機構36は、門型フレーム31に接続され塗布部3をレール部材35に沿ってX方向に移動させる。なお、図1においては、塗布部3がX方向に移動可能であることを両矢印で示している。
The
(ノズル)
ノズル32は、一方向が長手の長尺状に構成されており、門型フレーム31の架橋部材31bの下方(−Z方向側)に着脱可能に取り付けられている。
(nozzle)
The
図3は、ノズル32を+X方向に見たときの側面図である。図に示すように、ノズル32は、長尺のノズル本体32Aと、ノズル本体32Aの長手方向の両端に設けられた第1サイドプレート324および第2サイドプレート325と、を有している。以下の説明においては、ノズル本体32Aの長手方向における第2サイドプレート325側を「一端側」、第1サイドプレート324側を「他端側」と称することがある。
FIG. 3 is a side view of the
図に示すように、ノズル32は、ノズル本体32Aと、ノズル本体32Aの内部においてノズル本体32Aの長手方向に沿って形成され、レジスト液(塗布液)を流通させる流路32aと、ノズル本体32Aにおいて、長手方向に沿って流路32aの下方に形成され、流路32aと接続してレジスト液を吐出する吐出口320と、ノズル本体32Aの内部において、長手方向に沿って流路32aの上方に形成され、長手方向で連続して流路32aと接続する脱気路32bと、を備えている。
As shown in the figure, the
また、ノズル32において、流路32aと脱気路32bとの離間距離は、長手方向におけるノズル本体32Aの一端側よりも、長手方向におけるノズル本体32Aの他端側の方が大きいものとなっている。本実施形態のノズル32では、流路32aおよび脱気路32bはいずれも直線状に形成されている。また、流路32aと脱気路32bとの離間距離は、ノズル本体32Aの一端側からノズル本体32Aの他端側に漸増している。
In the
流路32aは、Y方向に延在しY軸と平行に形成されている。脱気路32bは、Y方向に延在しY軸に傾斜して形成されている。脱気路32bは、Z方向において、一端側の端部が最も低くなっている。流路32aに対する脱気路32bの傾斜角度は、好ましくは、0度より大きく10度以下であり、より好ましくは0度より大きく5度以下であり、さらに好ましくは1度以上3度以下である。ノズル32において、上記傾斜角度は2度である。
The
ノズル本体32Aは、ノズル本体32Aの内部において、流路32aと脱気路32bとの間で長手方向に沿って形成され、流路32aと脱気路32bとを接続する第1接続路32xをさらに有している。
The
また、ノズル本体32Aは、ノズル本体32Aの内部において、流路32aと吐出口320との間で長手方向に沿って形成され、流路32aと吐出口320とを接続する第2接続路32yをさらに有している。
The
図4は、ノズル32の斜視図であり、図4(a)はノズル32の外観を示す概略斜視図、図4(b)は、ノズル32の分解斜視図である。図5は、図3の線分V−Vにおける断面図である。
4 is a perspective view of the
図4,5に示すように、ノズル本体32Aは、第1部材321と、第2部材322と、シム323と、を有している。
As illustrated in FIGS. 4 and 5, the nozzle
第1部材321は、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された長尺の部材である。第1部材321は、第2部材322と対向する面321pに、ノズル32において流路32aを構成する凹部321aと、ノズル32において脱気路32bを構成する凹部321bと、が設けられている。
The
第2部材322は、第1部材321と同様に、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された長尺の部材である。第2部材322は、第1部材321と対向する面322pが平面状に設けられている。なお、面322pには、ノズル32を組み立てた際に、第1部材321に設けられた凹部321aと対向する凹部や、凹部321bと対向する凹部が設けられていてもよい。このような凹部は、ノズルを組み立てた際に流路32aや脱気路32bの一部を構成する。
Similarly to the
シム323は、第1部材321と同様に、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された長尺の部材である。シム323は、長手方向の両端を上底および下底とする台形状の形状を呈している。
Similar to the
ノズル本体32Aは、第1部材321の面321pと、第2部材322の面322pと、を対向させ、第1部材321と第2部材322との間にシム323を挟持した状態で組み上げられている。
The
図4(b)および図5に示すように、シム323は、ノズル本体32Aに組み込まれた際に、凹部321bよりも+Z方向側に配置されている。また、台形状であるシム323の斜辺を凹部321bの+Z方向側の縁に沿わせるように配置されている。これにより、ノズル本体32Aにおいては、シム323で凹部321bを塞ぐことなく、面321pと面322pとの間がシム323の厚み分だけ離間した状態で構成される。
As shown in FIGS. 4B and 5, the
このように組み上げられたノズル本体32Aでは、凹部321aと面322pとで囲まれた空間が流路32aとなる。また、凹部321bと面322pとで囲まれた空間が脱気路32bとなる。
In the
さらに、面321pと面322pとの間の隙間であって、流路32aと脱気路32bとの間に形成される隙間は、第1接続路32xとなる。面321pと面322pとの間の隙間であって、流路32aと吐出口320との間に形成される隙間は、第2接続路32yとなる。
Furthermore, a gap between the
吐出口320は、第1部材321と第2部材322とシム323とが組み合わされた状態において流路32aの−Z側端部に形成された開口部であり、基板S上に塗布するレジスト液を吐出する部分である。吐出口320は、ノズル32の長手方向に沿ってスリット状に形成されている。吐出口320の長手方向の寸法は基板SのY方向の寸法よりも小さくなっており、基板Sの周辺領域にレジスト液が塗布されないようになっている。
The
ノズル本体32Aにおいては、厚みが異なる複数のシム323を用意しておくと、シム323を適宜取り替えることで、流路32aや脱気路32bの径を変更することができる。また、シム323を取り換えることで、第1接続路32xや第2接続路32yのX方向の幅、吐出口320のX方向の開口幅も変更することができる。
In the
図5に示すように、ノズル本体32Aにおいては、流路32aの内壁における最も高い位置が、第1接続路32xと流路32aとの接続位置32nとなっている。また、流路32aの内壁における最も低い位置32lが、第2接続路32yと流路32aとの接続位置32mよりも低くなるように形成されている。
As shown in FIG. 5, in the
第1サイドプレート324および第2サイドプレート325は、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された部材であり、ノズル本体32AをY方向に見た断面の輪郭形状と同様の形状を有している。
The
第1サイドプレート324には、第1サイドプレート324を厚み方向に貫通し、ノズル本体32Aの流路32aと連通する貫通孔324aと、同様に脱気路32bと連通する貫通孔324bとが設けられている。
The
第2サイドプレート325は、流路32aおよび脱気路32bの一端側を閉じる板材である。
The
このようなノズル32には、第1サイドプレート324の貫通孔324aに連通するように配管100が接続され、貫通孔324bに連通するように配管110が接続される。使用時には、第1サイドプレート324に接続された配管100を介して流路32a内に供給されるレジスト液を吐出口320から吐出する。また、ノズル32は、流路32aに流入するレジスト液に含まれる気泡は、浮力によって脱気路32bの方に浮上し、脱気路32bおよび第1サイドプレート324に接続された配管110を介して排出する。ノズル32がレジスト液を吐出する様子について、詳しくは後述する。
The
(センサ)
図1,2に示すように、架橋部材31bの下面には、ノズル32の吐出口320側の先端と、当該ノズル先端に対向する対向面、例えばノズル32の下方に配置された基板Sとの間のZ方向上の距離を測定するセンサ33が取り付けられている。センサ33は、Y方向に沿って例えば3つ設けられている。
(Sensor)
As shown in FIGS. 1 and 2, the lower surface of the bridging
[管理部]
図1,2に示すように、管理部4は、基板Sに吐出されるレジスト液の吐出量が一定になるようにノズル32を管理する部位であり、基板搬送部2のうち塗布部3に対して−X方向側に設けられている。この管理部4は、予備吐出機構41と、ディップ槽42と、ノズル洗浄装置43と、これらを収容する収容部44と、当該収容部を保持する保持部材45とを有している。予備吐出機構41、ディップ槽42及びノズル洗浄装置43は、−X方向側へこの順で配列されている。
[Management Department]
As shown in FIGS. 1 and 2, the management unit 4 is a part that manages the
予備吐出機構41は、レジスト液を予備的に吐出する部分である。当該予備吐出機構41は塗布部3が塗布処理領域27S上に配置されている状態でノズル32に最も近くなる位置に設けられている。
The
ディップ槽42は、内部にシンナーなどの溶剤が貯留された液体槽である。
The
ノズル洗浄装置43は、ノズル32の吐出口320近傍をリンス洗浄する装置であり、Y方向に移動する図示しない洗浄機構と、当該洗浄機構を移動させる図示しない移動機構とを有している。この移動機構は、洗浄機構よりも−X方向側に設けられている。ノズル洗浄装置43は、移動機構が設けられる分、予備吐出機構41及びディップ槽42に比べてX方向の寸法が大きくなっている。
The
なお、予備吐出機構41、ディップ槽42、ノズル洗浄装置43の配置については、本実施形態の配置に限られず、他の配置であっても構わない。
In addition, about arrangement | positioning of the
収容部44のY方向の寸法は上記門型フレーム31の支柱部材31a間の距離よりも小さくなっており、上記門型フレーム31が収容部44の+Z方向側で収容部44を跨いでX方向に移動できるようになっている。また、門型フレーム31は、収容部44内に設けられる予備吐出機構41、ディップ槽42及びノズル洗浄装置43について、これらの各部を跨ぐようにアクセスできるようになっている。
The dimension of the
保持部材45は、管理部移動機構46に接続されている。管理部移動機構46は、レール部材47及び駆動機構48を有している。レール部材47は、フレーム側部21b及びフレーム側部21cの溝21e内にそれぞれ設けられており、それぞれX方向に延在している。各レール部材47は、塗布部3の門型フレーム31に接続される一対のレール部材35の間に配置されている。各レール部材47の−X方向の端部は、例えばフレーム側部21b及びフレーム側部21cの−X方向の端部まで設けられている。駆動機構48は、保持部材45に接続され管理部4をレール部材47上に沿ってX方向に移動させる。なお、図1においては、管理部4がX方向に移動可能であることを両矢印で示している。
本実施形態の塗布装置1Aは、以上のような構成となっている。
The holding
The
<塗布動作>
図6は、塗布装置1Aの動作過程を示す平面図である。図では管理部4(図1参照)の図示を省略した。また、門型フレーム31を破線で示し、ノズル32及びセンサ33の構成を判別しやすくした。
<Application operation>
FIG. 6 is a plan view showing an operation process of the
以下に示す塗布装置1Aの塗布動作においては、短手方向が搬送方向(X方向)に平行になるように基板Sをステージ22に搬入し、搬送機構23を用いて基板Sを搬送しつつレジスト液を塗布し、その後、レジスト液を塗布した基板Sを搬出する。このような動作を、一対の搬送機構23を用いて交互に行う。
In the coating operation of the
まず、一対の搬送機構23のうち一方の搬送機構23(例えば、フレーム側部21b上に設けられた搬送機構23)において、レール23cの−X方向側の端部に搬送機23aを配置させる。次いで、例えば図示しない搬送アームなどによって外部から搬入される基板Sを搬送機23aで保持する。具体的には、基板保持部23bの吸着パッドを基板Sの裏面に吸着させて基板Sを保持する。なお、ステージ22には、搬入された基板Sを基板保持部23bで保持する前に、基板Sをエアや複数のピンで+Z方向に持ち上げ保持する機構を有していてもよい。
First, in one transport mechanism 23 (for example, the
その後、搬送機23aをレール23cに沿って+X方向に移動させる。基板Sは、搬送機23aの移動に伴って+X方向に移動する。
Thereafter, the
基板Sの搬送方向先端がノズル32の吐出口320(図5参照)の位置に到達したら、ノズル32の吐出口320から基板Sへ向けてレジスト液を吐出する。レジスト液の吐出は、ノズル32の位置を固定させ搬送機23aによって基板Sを搬送させることで、吐出口320と基板Sの上面との相対位置を変更しながら行う。
When the front end of the substrate S in the transport direction reaches the position of the discharge port 320 (see FIG. 5) of the
図7は、レジスト液を吐出する際のノズル32内の様子を示す説明図である。
まず、図7(a)に示すように、不図示のポンプを用いノズル32に接続された配管100を介して、ノズル32の流路32aにレジスト液Lが供給される。流路32a内に供給されたレジスト液Lは、素早く流路32aの一端側にまで充填される。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the inside of the
First, as illustrated in FIG. 7A, the resist solution L is supplied to the
また、レジスト液Lは不図示のポンプにより加圧されているため、シム323(図5参照)の厚みと同じ開口幅を有する第1接続路32xおよび第2接続路32yに向けて押し出される。図7(a)では、第1接続路32xに向けて押し出されるレジスト液を符号LBで示し、第2接続路32yに向けて押し出されるレジスト液を符号LAで示している。
Further, since the resist solution L is pressurized by a pump (not shown), the resist solution L is pushed toward the
このとき、ノズル32は、図5の断面図で示すように、流路32aの内壁における最も低い位置32lが、第2接続路32yと流路32aとの接続位置32mよりも低くなるように形成されている。このような構造のノズル32では、例えば流路32aの内壁における最も低い位置が第2接続路32yと流路32aとの接続位置32mである場合よりも、流路32a内が加圧されないとレジスト液Lが第2接続路32yの中に流入し始めない。そのため、流路32a内に供給されたレジスト液Lがすぐに第2接続路32yに流入することなく、まず流路32aの一端側にまで充填され内圧が高まったうえで第2接続路32yに流入することとなる。したがって、吐出口320の長手方向の一端側と他端側とでレジスト液Lの吐出量に差が出にくく、ムラなくレジスト液を塗布することができる。
At this time, as shown in the sectional view of FIG. 5, the
また、ノズル32は、図5の断面図で示すように、流路32aの内壁における最も高い位置が、第1接続路32xと流路32aとの接続位置32nとなっている。このような構造では、流路32a内においてレジスト液Lに含まれる気泡が滞留する部分がなく、気泡は第1接続路32xと流路32aとの接続位置32nに向けて浮力により浮上する。そのため、レジスト液Lに含まれる気泡を脱気路32bに向けて排出しやすい。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5, the highest position of the
さらに、上述のように、ノズル32においては、流路32aの内壁における最も低い位置32lが、第2接続路32yと流路32aとの接続位置32mよりも低くなるように形成されており、流路32a内に充填されたレジスト液Lの圧力が高まりやすい。高まった圧力は、レジスト液Lを好適に第1接続路32xに向けて押し出し、図7(a)に示すように、レジスト液LBと共に気泡の排出を促す。
Further, as described above, in the
次いで、図7(b)に示すように、ノズル32においては、流路32aと脱気路32bとの離間距離が、長手方向におけるノズル本体32Aの一端側(第2サイドプレート325側)よりも他端側(第1サイドプレート324側)の方が大きくなっている。そのため、ノズル32の長手方向の全面に亘って第1接続路32xに流入したレジスト液LBのうち、一端側に近いレジスト液LBが他端側に近いレジスト液LBよりも先に脱気路32bに到達し、脱気路32bの一端側から他端側に脱気路32b内を流動し始める。すなわち、脱気路32b内のレジスト液LBは、脱気路32bにおいて、流路32aと脱気路32bとの離間距離が最も短い位置を起点として、当該離間距離が増加する方向に向けて流動する。
Next, as shown in FIG. 7B, in the
次いで、図7(c)に示すように、ノズル32においては流路32aと脱気路32bとの離間距離が一端側から他端側に漸増しているため、第1接続路32xに流入したレジスト液LBは、一端側から他端側に向けて徐々に脱気路32bに到達することになる。その際、脱気路32bにおいては、すでに一端側から他端側に向けてレジスト液LBの流れが形成されているため、段階的に脱気路32bに到達したレジスト液LBも脱気路32b内に形成されているレジスト液LBの流れに押し流される。
Next, as shown in FIG. 7C, in the
レジスト液LBは、このように脱気路32b内を流動し、配管110を介して外部に排出される。
In this way, the resist solution LB flows in the
一方で、流路32a内にレジスト液Lを供給するポンプが、流路32a内のレジスト液Lを加圧し、この加圧によってレジスト液Lが第2接続路32yに押し出される。第2接続路32yに押し出されたレジスト液LAは、吐出口320から吐出される。上述のようにレジスト液Lに含まれる気泡は、第1接続路32xに押し出されるレジスト液LBと共に、脱気路32bを介して外部に排出されるため、吐出口320からは、好適に気泡が除かれたレジスト液LAを吐出する。
On the other hand, a pump that supplies the resist liquid L into the
ノズル32においては、流路32aおよび脱気路32bがそれぞれ直線状に形成されているため、以上のようなレジスト液L,LA,LBの流動が滞りなく円滑に行われる。
In the
図6に示すように、ノズル32から吐出されるレジスト液は、基板Sの移動に伴い、基板S上に塗布される。すなわち、基板Sがレジストを吐出する吐出口320の下を通過することにより、基板Sの所定の領域にレジスト膜Rが形成される。
As shown in FIG. 6, the resist solution discharged from the
レジスト膜Rの形成された基板Sは、搬送機23aによってレール23cの+X方向側の端部(ステージ22の+X方向側の端部)へと搬送される。次いで、基板Sは、例えば図示しない搬送アームなどによって外部へ搬出される。なお、ステージ22には、基板Sを搬出する前に、基板保持部23bから脱離させた基板Sをエアや複数のピンで+Z方向に持ち上げ保持する機構を有していてもよい。
The substrate S on which the resist film R is formed is transported to the end on the + X direction side of the
基板Sを搬送アームに渡した後、搬送機23aを再びレール23cの−X方向側の端部まで戻し、次の基板Sが搬送されるまで待機させる。
After the substrate S is transferred to the transfer arm, the
次の基板Sの搬送を行う場合には、例えば一対の搬送機構23のうち他方の搬送機構23(例えば、フレーム側部21c上に設けられた搬送機構23)によって基板Sを保持して搬送するようにする。次の基板Sが搬送されてくるまでの間、塗布部3では、ノズル32の吐出状態を保持するための予備吐出が行われる。図8に示すように、レール部材35によって門型フレーム31を管理部4の位置まで−X方向へ移動させる。
When transporting the next substrate S, for example, the other transport mechanism 23 (for example, the
管理部4の位置まで門型フレーム31を移動させた後、門型フレーム31の位置を調整してノズル32の先端をノズル洗浄装置43にアクセスさせ、当該ノズル洗浄装置43によってノズル先端32cを洗浄する。
After the
ノズル先端32cの洗浄後、当該ノズル32を予備吐出機構41にアクセスさせる。予備吐出機構41では、吐出口320と予備吐出面との間の距離を測定しながらノズル32の先端の吐出口320をZ方向上の所定の位置に移動させ、ノズル32を−X方向又は+X方向へ移動させながら吐出口320からレジスト液を予備吐出する。
After cleaning the nozzle tip 32 c, the
予備吐出動作を行った後、門型フレーム31を元の位置に戻す。フレーム側部21c上に設けられた搬送機構23によって次の基板Sが搬送されてきたら、ノズル32をZ方向上の所定の位置に移動させる。このように、基板Sにレジスト膜Rを塗布する塗布動作と予備吐出動作とを繰り返し行わせることで、基板Sには良質なレジスト膜Rが形成されることになる。
After performing the preliminary discharge operation, the
なお、必要に応じて、例えば管理部4(図1参照)に所定の回数アクセスする毎に、当該ノズル32をディップ槽42(図1参照)内にアクセスさせても良い。ディップ槽42では、ノズル32の吐出口320をディップ槽42に貯留された溶剤(シンナー)の蒸気雰囲気に曝すことでノズル32の乾燥を防止する。
本実施形態の塗布装置1Aでは、以上のようにして塗布動作を行う。
If necessary, for example, each time the management unit 4 (see FIG. 1) is accessed a predetermined number of times, the
In the
以上のような構成のノズル32によれば、流路32a内を流動するレジスト液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルとすることができる。
According to the
また、以上のような構成の塗布装置1Aによれば、上述のようなノズル32を有し、スジムラの発生を抑え、高品質のレジスト膜Rを形成可能な塗布装置とすることができる。
Moreover, according to the
(変形例)
また、本実施形態においては、ノズル32を有する塗布装置として、ノズル32の位置を固定させ搬送機23aによって基板Sを搬送させることで、吐出口320と基板Sの上面との相対位置を変更しながらレジスト液の塗布を行う塗布装置1Aを用いることとしたが、ノズル32を適用可能な塗布装置の構成は、これに限らない。
(Modification)
Further, in the present embodiment, as a coating apparatus having the
例えば、基板Sの位置を固定させ、ノズル32を搬送させることにより、吐出口320と基板Sの上面との相対位置を変更する塗布装置に、本実施形態のノズル32を適用することとしてもよい。
For example, the
図9,10は、本実施形態の変形例に係る塗布装置1Bを示す説明図である。図9は、塗布装置1Bの平面図であり、図10は、塗布装置1Bの側面図である。塗布装置1Bは、基板搬送部5と、塗布部6と、を主要な構成要素としている。
9 and 10 are explanatory views showing a
図9,10においては、図1〜8とは異なるXYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。基板搬送部5により設定される基板Sの搬送方向をX方向と表記する。平面視でX方向に直交する方向をY方向と表記する。X方向軸及びY方向軸を含む平面に垂直な方向をZ方向と表記する。なお、X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向と同方向が+方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。
9 and 10, directions in the drawings will be described using an XYZ coordinate system different from those in FIGS. 1 to 8. The transport direction of the substrate S set by the
図9,10に示すように、基板搬送部5は、複数のローラー51と、処理ステージ52と、を有している。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
複数のローラー51は、X方向に二列に配置されている。各列に配置されるローラー51は、それぞれ基板Sの+Y側端辺及び−Y側端辺を支持する。基板Sを支持した状態で各ローラー51をY軸周りに時計回り又は反時計回りに回転させることにより、各ローラー51によって支持される基板SがX方向(+X方向又は−X方向)に搬送される。
The plurality of
処理ステージ52は、複数のローラー51で形成するローラーの列の途中に設けられている。処理ステージ52では、塗布処理の対象となる基板Sが載置され、レジスト液の塗布が行われる。処理ステージ52の+Z側の面は、基板Sを載置する基板載置面となっている。当該基板載置面は、XY平面に平行に形成されている。処理ステージ52は、例えばステンレスなどを用いて形成されている。
The
塗布部6は、固定子60と、ノズル32を保持する可動子61と、支持フレーム69と、を有している。可動子61は、固定子60に沿って移動可能である。
The application unit 6 includes a
固定子60は、処理ステージ52と平面的に重なり、処理ステージ52をY方向に跨ってY方向に延在されており、両端が一対の支持フレーム69で支持されている。一対の支持フレーム69は、平面視で処理ステージ52を挟む位置に配置されており、固定子60の両端を支持している。このような固定子60は、可動子61が移動する際のレールとして機能する。
The
可動子61は、固定子60の延在方向(Y方向)に沿って一対の支持フレーム69の間をY方向に移動可能である。そのため、可動子61に保持されるノズル32は、処理ステージ52をY方向に跨いで移動する。
The
可動子61は、ノズル支持部材611及び昇降部612を有する。ノズル支持部材611は、+Z方向側から固定子60に被さるように形成され、固定子60の下側(固定子60に対して−Z方向側)においてノズル32を保持する保持部611aを有している。ノズル32は、例えば治具329に取り付けられ、治具329を介して保持部611aに保持される。
The
また、ノズル支持部材611は、昇降部612によりZ方向に移動する。これにより、ノズル32の吐出口の位置をZ方向で変更可能となっている。
The
なお、可動子61は、ノズル支持部材611をY方向及びZ方向に移動させる不図示の駆動源を有している。
The
メンテナンス部7は、ノズル32のメンテナンスを行う部分である。メンテナンス部7は、ノズル待機部71及びノズル管理部72を有している。
The
ノズル待機部71は、ノズル32の吐出口近傍(ノズル先端)が乾燥しないようにノズル先端をディップさせる不図示のディップ部と、ノズル32を交換する場合やノズル32に供給する液状体を交換する場合にノズル32内に保持された液状体を排出する不図示の排出部とを有している。
The
ノズル管理部72は、ノズル先端及びその近傍を洗浄したり、ノズル32の吐出口から予備的に吐出したりすることで、ノズルのコンディションを整える部分である。ノズル管理部72は、ノズル32の吐出口を払拭する払拭部72aと、当該払拭部72aをX方向に案内するガイドレール72bと、を有している。払拭部72aは、ノズル先端に接触した状態で、不図示の駆動源などによりX方向に移動することで、ノズル先端を払拭する。
The
また、ノズル管理部72には、ノズル32から排出された液状体や、ノズル32の洗浄に用いられた洗浄液などを収容する廃液収容部72cが設けられている。
In addition, the
このような構成の塗布装置1Bにおいては、基板搬送部5によって処理ステージ52に搬送された基板Sを処理ステージ52上で固定し、塗布部6の可動子61をY方向に移動させる。処理ステージ52においては、ノズル32の吐出口と基板Sの上面との相対位置を変更しながら、ノズル32からレジスト液を吐出させることで、基板S上にレジスト液が塗布され、基板Sの所定の領域にレジスト膜が形成される。
In the
以上のような構成の塗布装置1Bによっても、上述のようなノズル32を有することで、スジムラの発生を抑え、高品質のレジスト膜を形成可能な塗布装置とすることができる。
Even with the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1…塗布装置、2…基板搬送部、3…塗布部、S…基板、32…ノズル、32A…ノズル本体、32a…流路、32b…脱気路、32l…流路の内壁における最も低い位置、32m…第2接続路と流路との接続位置、32n…第1接続路と流路との接続位置、32x…第1接続路、32y…第2接続路、320…吐出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Application | coating apparatus, 2 ... Board | substrate conveyance part, 3 ... Application | coating part, S ... Board | substrate, 32 ... Nozzle, 32A ... Nozzle main body, 32a ... Flow path, 32b ... Deaeration path, 32l ... The lowest position in the inner wall of a flow path , 32m ... connection position between the second connection path and the flow path, 32n ... connection position between the first connection path and the flow path, 32x ... first connection path, 32y ... second connection path, 320 ... discharge port
Claims (7)
前記ノズル本体の内部において前記ノズル本体の長手方向に沿って形成され、塗布液を流通させる流路と、
前記ノズル本体において、前記長手方向に沿って前記流路の下方に形成され、前記流路と接続して前記塗布液を吐出する吐出口と、
前記ノズル本体の内部において、前記長手方向に沿って前記流路の上方に形成され、前記長手方向で連続して前記流路と接続する脱気路と、を備え、
前記流路と前記脱気路との離間距離は、前記長手方向における前記ノズル本体の一端側よりも、前記長手方向における前記ノズル本体の他端側の方が大きいノズル。 A long nozzle body;
A flow path that is formed along the longitudinal direction of the nozzle body inside the nozzle body and distributes the coating liquid;
In the nozzle body, a discharge port that is formed below the flow path along the longitudinal direction, is connected to the flow path, and discharges the coating liquid;
In the interior of the nozzle body, a deaeration path formed above the flow path along the longitudinal direction and continuously connected to the flow path in the longitudinal direction, and
The distance between the flow path and the deaeration channel is a nozzle that is larger on the other end side of the nozzle body in the longitudinal direction than on one end side of the nozzle body in the longitudinal direction.
前記流路は、前記流路の内壁における最も高い位置が、前記第1接続路と前記流路との接続位置となるように形成されている請求項1に記載のノズル。 In the inside of the nozzle body, the first main body further includes a first connection path that is formed along the longitudinal direction between the flow path and the deaeration path, and connects the flow path and the deaeration path,
The nozzle according to claim 1, wherein the flow path is formed such that a highest position on an inner wall of the flow path is a connection position between the first connection path and the flow path.
前記流路は、前記流路の内壁における最も低い位置が、前記第2接続路と前記流路との接続位置よりも低くなるように形成されている請求項1または2に記載のノズル。 In the inside of the nozzle body, the nozzle body further includes a second connection path formed along the longitudinal direction between the flow path and the discharge port, and connecting the flow path and the discharge port.
The nozzle according to claim 1, wherein the flow path is formed such that a lowest position on an inner wall of the flow path is lower than a connection position between the second connection path and the flow path.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のノズルを有し、搬送される前記基板に前記ノズルから塗布液を塗布する塗布部と、を備える塗布装置。 A substrate transport section for transporting the substrate;
An application apparatus comprising: the application unit that includes the nozzle according to any one of claims 1 to 6 and applies an application liquid from the nozzle to the substrate to be conveyed.
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