JP6821444B2 - 静電塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク上に薄膜の形成又は点、線描画が可能な静電塗布装置に関する。

従来から、ワーク上に薄膜を形成可能な静電塗布装置が知られている。例えば特許文献１には、複数のノズル部を含むスプレーノズルを用いて、シールド層などの薄膜の形成又は点、線描画が可能な静電方式の塗布装置が開示されている。更に特許文献１には、複数のノズル部のそれぞれに印加される電圧を独立に制御することや、複数のノズル部の配置を所定の領域ごとに変更することが開示されている。

特開２０１６−１１５７２２号公報

ところで、静電塗布装置は、形状やサイズなどが互いに異なる種々のワークに対して静電塗布処理を行う必要がある。しかしながら、特許文献１に開示された静電方式の塗布装置では、このような種々のワークに対して効率的な静電塗布処理を行うこと、すなわち生産効率を向上させることが困難である。

そこで本発明は、生産効率を向上させることが可能な静電塗布装置および静電塗布方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての静電塗布装置は、ワークに対して静電塗布を行う複数のノズル部と、前記複数のノズル部の間隔を変更する変更手段と、前記複数のノズル部の先端を挿入することが可能なノズル濡らし機構とを有し、前記ノズル濡らし機構は、前記複数のノズル部の先端部の乾燥を抑制するための溶液または溶剤雰囲気で満たされた収容部を有する。

本発明の他の側面としての静電塗布装置は、ワークを載置するテーブルと、前記テーブルに載置した前記ワークに対して静電塗布を行うノズルとを有し、前記ノズルは、電源装置を用いて該ノズルと前記テーブルとの間に所定の電圧を印加することにより、前記ワークへ向けて所定の溶媒を吐出して前記静電塗布を行い、前記ノズルは、第１の軸、および、該第１の軸と垂直な第２の軸に沿った方向に移動可能であり、前記テーブルは、前記第１の軸と前記第２の軸とのそれぞれに垂直な第３の軸に沿った方向に移動可能であるとともに、該第１の軸と該第３の軸とを含む平面内で回転可能である。

本発明のその他の目的及び効果は以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、生産効率を向上させることが可能な静電塗布装置および静電塗布方法を提供することができる。

本実施形態における静電塗布装置の平面図である。 本実施形態における静電塗布装置の正面図である。 本実施形態における静電塗布装置の側面図である。 本実施形態におけるマルチノズルおよびピッチ変更部の拡大平面図である。 本実施形態におけるマルチノズルおよびピッチ変更部の拡大正面図である。 本実施形態におけるマルチノズルおよびピッチ変更部の拡大平面図である。 本実施形態におけるマルチノズルおよびピッチ変更部の拡大側面図であり、（ａ）はタンクタイプ、（ｂ）はシリンジタイプである。 本実施形態における静電塗布装置の第１の変形例である。 本実施形態における静電塗布装置の第２の変形例である。 本実施形態における静電塗布装置の第３の変形例である。 本実施形態におけるノズル濡らし機構およびマルチノズルの平面図である。 本実施形態におけるノズル濡らし機構およびマルチノズルの正面図である。 本実施形態におけるワークの載置構成図である。 本実施形態におけるワークの載置構成の変形例である。 本実施形態における静電塗布方法の説明図である。 本実施形態における静電塗布方法の第１の変形例である。 本実施形態における静電塗布方法の第２の変形例である。 本実施形態におけるワークの上面および側面に対する静電塗布方法の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態は、ワークに対して静電塗布を行う静電塗布装置に関する。なお本実施形態において、静電塗布の語は、静電噴霧や静電コーティング、静電塗装など、静電方式によりワークの表面処理を行う技術一般を含むものとして用いられる。このため、本実施形態の静電塗布装置とは、ワークに対して静電噴霧を行う静電噴霧装置や静電コーティングを行う静電コーティング装置などのいわゆる静電処理装置一般を代表する語として用いられているのであり、静電塗布装置の語を限定的に解釈されるべきではない。

まず、図１乃至図３を参照して、本実施形態における静電塗布装置について説明する。図１は、静電塗布装置１の平面図であり、静電塗布装置１を上側（＋Ｚ軸方向）から見た全体構成図を示している。図２は、静電塗布装置１の正面図であり、静電塗布装置１を前側（−Ｙ軸方向）から見た図を示している。図３は、静電塗布装置１の側面図であり、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面を基準として静電塗布装置１を右側（＋Ｘ軸方向）から見た図を示している。

チャックテーブル２（テーブル）の上には、後述のように薄膜が形成される前のワーク１３が載置される。チャックテーブル２の側面にはチャック３が４か所に設けられている。チャック３を用いてワーク１３を固定するとともにポーラスで吸着することにより、ワーク１３はチャックテーブル２上に確実に固定される。チャックテーブル２は、Ｙ軸ガイド４によりＹ軸方向（第３の軸（Ｙ軸）に沿った方向）に移動することが可能である。Ｙ軸ガイド４は、架台９０の上に設けられており、カバー９１により覆われている。またチャックテーブル２は、不図示の回転駆動部によりθ方向に回転することが可能（第１の軸と第３の軸とを含む平面内で回転可能）である。本実施形態において、チャックテーブル２は、接地されている（ＧＮＤ接続）。またチャックテーブル２は、不図示の電源装置に接続されており、ワーク１３を載置した状態でチャックテーブル２と後述のマルチノズル２０とを相対的に移動させながら、ワーク１３への静電塗布が行われる。

カメラ７（撮像装置）は、チャックテーブル２の上に載置されたワークを撮像することが可能であり、ワーク１３の位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向のそれぞれの位置）を確認または判定するために用いられる。カメラ７は、薄膜形成後（静電塗布後）のワーク１３の状態を確認するために用いることもできる。レーザ変位計８は、ワーク１３の厚さを測定するために用いられる。カメラ７およびレーザ変位計８は、立設架台１０に設けられた右Ｘ軸駆動ガイド部１１ａ（第３の駆動手段）および右Ｚ軸駆動ガイド部１２ａ（第４の駆動手段）により、Ｘ軸方向（第１の軸（Ｘ軸）に沿った方向）およびＺ軸方向（第２の軸（Ｚ軸）に沿った方向）にそれぞれ移動することが可能である。本実施形態において、カメラ７またはレーザ変位計８をチャックテーブル２までＸ方向に移動させ、ワーク１３を載置した状態でチャックテーブル２をカメラ７またはレーザ変位計８の下部へ移動させることにより、カメラ７またはレーザ変位計８は、ワークの位置確認や測定を行うことができる。

マルチノズル２０（複数のノズル部２６）は、後述のように、接地されたチャックテーブル２との間に所定の電圧（例えばパルス電圧）を印加することにより、所定の溶媒（塗布液）をマルチノズル２０のそれぞれの先端からワークへ向けて吐出し、ワーク１３の表面（上面または側面）に対して静電塗布（静電噴霧）を行う。マルチノズル２０には、不図示の電源装置が接続されている。電源装置は、接地されたチャックテーブル２とマルチノズル２０に印加する電圧の大きさや極性を適宜設定することにより、静電気力によって塗布液を霧化させると共にワーク１３に引き付けて付着させ、均一な塗布を行うことができる。また本実施形態において、ワーク１３の上に液剤を均一に形成するため、複数のノズル部２６のそれぞれに印加される電圧（パルス電圧）を独立に制御することができる。電圧の大きさを設定することによって、液剤の薄膜の厚さをより均一に形成することが可能となる。なお本実施形態において、マルチノズル２０に代えて、一つのノズル部のみを備えたノズルを用いてもよい。

ピッチ変更部３０（変更手段）は、マルチノズル２０（複数のノズル部２６）のピッチ（間隔）、すなわち隣接するノズルの間のピッチを変更（調整）する。本実施形態において、ピッチ変更部３０は、モータ３５（ステッピングモータやサーボモータなど）を用いて、モータ３５の回転量に応じてマルチノズル２０のピッチを変更（調整）するように構成されるが、これに限定されるものではない。このような構成において、ピッチ変更部３０は、例えば複数のワーク１３のピッチに合わせてマルチノズル２０のピッチを変更することができる。マルチノズル２０およびピッチ変更部３０は、立設架台１０に設けられた左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂ（第１の駆動手段）および左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂ（第２の駆動手段）により、Ｘ軸方向（第１の軸（Ｘ軸）に沿った方向）およびＺ軸方向（第２の軸（Ｚ方向）に沿った方向）にそれぞれ移動することが可能である。左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂおよび左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂは、互いに独立してマルチノズル２０およびピッチ変更部３０を移動させることが可能である。

本実施形態において、ピッチ変更部３０は、ユーザがカメラ７を用いて複数のワーク１３のピッチを把握した上で、複数のノズル部２６のピッチをワーク１３のピッチと一致するように変更することができる。または、ピッチ変更部３０は、カメラ７により取得された画像データに基づいて複数のワーク１３のピッチを画像認識技術により判定し、画像データに基づいて判定されたワーク１３のピッチと一致するようにモータ３５の回転量を決定して複数のノズル部２６のピッチを自動的に変更（制御）するようにしてもよい。

ノズル濡らし機構４０は、マルチノズル２０の先端部を挿入することが可能であり、マルチノズル２０の先端部の乾燥を抑制するための溶剤（有機溶剤など）または溶剤雰囲気で満たされた収容部４１（タンク）を有する。ノズル濡らし機構４０を使用していない場合、溶液または溶剤雰囲気が揮発するのを抑制するため、収容部４１はその上面に設けられたカバー４２により覆われている。このため、ノズル濡らし機構４０を使用する際には、カバー４２を収容部４１から取り外す必要がある。本実施形態では、ノズル濡らし機構４０はＸ軸駆動ガイド部４５を有し、ノズル濡らし機構４０を使用する際には、カバー４２がＸ軸駆動ガイド部４５に沿ってＸ軸方向に移動することにより、カバー４２をスライドさせて収容部４１から取り外すことができる。また、ノズル濡らし機構４０を使用する際において、マルチノズル２０は左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂにより−Ｘ軸方向に移動し、マルチノズル２０がノズル濡らし機構４０の収容部４１の直上に到達する。そしてマルチノズル２０は、左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂを用いて−Ｚ軸方向に移動する（下降する）ことにより、カバー４２が取り外された収容部４１の内部に挿入される。このとき、ノズルは最小ピッチに戻り、ノズルのピッチに合わせた孔４４にノズルを挿入する。

接触Ｚ軸高さ出し部５０（位置調整手段）は、マルチノズル２０の高さ方向の位置を調整する。本実施形態において、接触Ｚ軸高さ出し部５０は、Ｚ軸方向に延びたプローブを有し、マルチノズル２０の先端（すなわち、複数のノズル部２６のそれぞれの先端）をこのプローブの先端に接触させることにより、マルチノズル２０の高さ（ノズル高さ）を正確に測定することができる。複数のノズル部の高さにばらつきがある場合、このばらつきが小さくなるように高さ調整を行うことができる。例えば、所定の公差以上高さが異なるノズル部がある場合、そのノズル部の高さが所定の公差内になるように高さ調整を行い、複数のノズル部２６の高さを合わせる。または、複数のノズル部２６の高さの平均値を用いて静電塗布を行ってもよい。イオナイザ６０は、イオン化したエアを静電塗布処理後のワーク（最終製品）に吹き付けることにより、ワークから静電気を除去することができる。

次に、図４乃至図６を参照して、本実施形態におけるマルチノズル２０およびピッチ変更部３０の構成について詳述する。図４は、マルチノズル２０およびピッチ変更部３０の拡大平面図であり、図１の拡大図に相当する。図５は、マルチノズル２０およびピッチ変更部３０の拡大正面図であり、図２の拡大図に相当する。図６は、図４と同様に、マルチノズル２０およびピッチ変更部３０の拡大平面図である。図４はマルチノズル２０のノズルピッチを小さくした状態を示し、図６はノズルピッチを大きくした状態を示している。

図４乃至図６に示されるように、ピッチ変更部３０は、ピッチ変更機構部３１（ピッチチェンジャー）、ガイド軸３２、ガイドホルダ３３、モータ３５、および、ユニバーサルジョイント３６を備えて構成される。ガイドホルダ３３はマルチノズル２０のノズルホルダ２３、２５を保持し、ガイド軸３２はガイドホルダ３３をＸ軸方向に移動可能にガイドする。ガイドホルダ３３は、ノズルピッチを変更するために必要な数だけ設けられる。本実施形態において、マルチノズル２０は、図４中の横方向に８本、縦方向に２本の合計１６本のノズル部２６を有する。このため本実施形態において、ピッチ変更部３０は８つのガイドホルダ３３を有する。ただし、ノズル部２６の本数や配置（レイアウト）はこれに限定されるものではなく、ノズル部２６の本数を８以外の複数の本数にすることや、横８×縦２のノズル配置以外の配置構成を採用してもよい。また、ノズル部２６の本数や配置に応じて、ガイドホルダ３３の個数は変更される。

モータ３５はステッピングモータまたはサーボモータであり、モータ３５の回転量（回転角）がユニバーサルジョイント３６（連結部）を介して、ピッチ変更機構部３１へ伝達される。本実施形態において、ピッチ変更機構部３１は、モータ３５の回転量（回転角）に応じて、８つのガイドホルダ３３のそれぞれのピッチ（間隔）を変更する。すなわちピッチ変更機構部３１は、モータ３５の回転角に応じて複数のガイドホルダ３３が隣接するそれぞれのガイドホルダの間隔を変更するようにガイド軸３２に沿って変位する。このような構成により、マルチノズル２０は、図４に示されるようなノズルピッチが小さい状態から、図６に示されるようにノズルピッチが大きい状態へ、または、ノズルピッチが大きい状態から小さい状態へ変更することができる。

図５に示されるように、本実施形態のマルチノズル２０は、８本のノズル部を有する。複数のノズルはそれぞれ、電極２１、背圧エア入口部２２（背圧エアカプラ）、ノズルホルダ２３、２５、シリンジ２４、および、ノズル部２６を有する。本実施形態において、電極２１にパルス電圧などの所定の電圧を印加することにより、電極２１とワークを載置して接地されたチャックテーブル２との間に電位差を生じさせる。その結果、シリンジ２４の内部に設けられた溶剤（塗布液）がイオン化してノズル部２６の先端部２７からワークへ向けて吐出することにより、静電塗布（静電噴霧または静電コーティング）が行われる。このとき、背圧エア入口部２２からシリンジ２４の内部の溶剤に対して所定の背圧を加える。これにより、シリンジ２４の内部の溶剤（塗布液）をよりスムーズに吐出することができる。本実施形態において、シリンジ２４の内部の溶剤として、例えば銀ペーストを含有する溶剤を用いるが、これに限定されるものではない。

ノズル部２６には、シリンジ２４から液剤（塗布液）が供給される。液剤は、ワーク１３上に形成される薄膜の種類に応じて適宜選択される。すなわち、ワーク１３に形成する膜の原料を液剤として選択する。液剤は、ワーク１３に形成する膜の材料が溶け込んでいるもの、その材料の微粒子が溶剤などに分散されているもの、または、その材料の錯体や前駆体が溶媒中に存在するものである。

例えば、静電塗布によりワーク１３の表面に薄膜としてのシールド層を成膜するには、液剤として、電磁波シールド成形用のインクまたはペーストとして調製され市販されるものを用いることができる。このような液剤は、例えば、導電性または磁性を有するシールド材、シールド材を被塗布物に固着させるためのバインダ樹脂、これらの材料を含みインク状またはペースト状などの所定の粘度に調製するための溶媒および任意の機能を付加させるための添加剤を含む。シールド材としては、銀、鉄、ニッケル、銅、金またはパラジウムなどの金属や、フェライトのようなセラミックス、カーボンファイバまたはグラファイトなどの炭素材料などの各種材料の微粒を用いることができる。例えば、ナノオーダに成粒された銀ナノ粒子を用いることが可能である。また、シールド材はこれらの混合物、化合物、複合物であってもよく、例えば金属コーティングした樹脂粒などを用いることもできる。また、シールド材としては、磁性材料を用いることで磁気シールドとして機能させることができる。この場合、Ｆｅ−Ｎｉ合金のような鉄とニッケルを主とした合金を用いることができ、例えばパーマロイやスーパマロイを用いることが可能である。

バインダ樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂や各種合成樹脂を用いることができる。一例として、ワーク１３の樹脂成形に用いる樹脂と同種の熱硬化性樹脂をバインダ樹脂として用いることで、剥離やひび割れの発生を抑制することが可能である。なお、ワーク１３の樹脂成形に用いる樹脂とバインダ樹脂とを共に熱硬化性樹脂とすることで、ワーク１３に成形された樹脂の加熱硬化工程により、バインダ樹脂も加熱硬化させることができ、別途の硬化工程を不要とすることが可能である。

溶媒としては、例えば、水、アルコール、アミン、アセテート、エーテル、ケトン、アルデヒドのような各種の溶剤や溶媒を用いることができる。また、添加物としては、分散剤、レベリング剤、消泡剤、顔料、又は粘度調整剤などの各種の材質を添加してもよい。
なお、静電塗布に関する原理、塗布条件、および制御は、特開２０１６−１１５７２２に記載されているため、ここでの説明は省略する。

本実施形態において、薄膜としてのシールド層を半導体チップとしてのワーク１３に形成することにより、半導体チップの誤作動、データの破損、半導体素子の破損や信号の改ざんなどの不具合または不適正な処理の発生を防止し、半導体チップを効果的に保護することができる。また、ＭＲＡＭのように磁気的な情報記録機構を有する記録装置として用いられる半導体チップに形成されたシールド層は、磁気シールドとして機能するため、半導体チップの保護がより効果的に行われる。

なお本実施形態において、ワーク１３の表面に形成可能な薄膜（機能層）は、シールド層に限定されるものではなく、シールド層以外の他の薄膜として、波長変換層（蛍光体膜）、反射防止膜、または、フィルタ層などの任意の光学機能を有する膜や層を独立して、またはシールド層に付加して形成することができる。また、レジスト膜、透明配線層、短波長高透過率絶縁膜、絶縁膜などの膜や層を形成することも可能である。

また、ワークは半導体チップ、光デバイス、電子機器に限定される必要は無く、金属、ガラス、プラスチップ、セラミック等多種のものに塗布が可能である。更に、本実施例は薄膜を形成する場合を説明しているが、特開２０１４−０８３７８２号公報に記載されているように、バンプなどの点や配線の線描画を行うことも可能である。

次に、図７を参照して、マルチノズル２０の変形例について説明する。図７（ａ）は、前述のマルチノズル２０の断面図であり、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面を示している。図７（ｂ）は、変形例としてのマルチノズル２００の断面図であり、図７（ａ）に対応する位置における断面を示している。図７（ａ）はシリンジタイプのマルチノズル２０であり、図７（ｂ）はタンクタイプのマルチノズル２００である。

図７（ａ）に示されるようなシリンジタイプのマルチノズル２０では、シリンジ２４の内部に溶剤を蓄えておく。そして、シリンジ２４の内部に蓄えられた溶剤を用いて静電塗布を行う。静電塗布の際にシリンジ２４の内部の溶剤がなくなると（所定の量よりも少なくなると）、マルチノズル２０とピッチ変更部３０とからなる構造体の全体を新たな構造体と交換する必要がある。

一方、図７（ｂ）に示されるように、変形例としてのマルチノズル２００は、背圧エア入口部２２０（背圧エアカプラ）、タンク２９０、複数のノズル部２６、並びに、複数のノズル部２６のそれぞれに対応する複数の電極２１および複数のフレキシブル配管２４０を有する。このようにマルチノズル２００には、複数のノズル部２６のそれぞれに対応する複数のフレキシブル配管２４０に対して共通の一つのタンク２９０が設けられている。タンク２９０には、静電塗布のために用いられる溶剤が蓄えられている。静電塗布処理の際にタンク２９０に蓄えられていた溶剤が少なくなると、タンク２９０の中に溶剤を継ぎ足すことができる。このため、静電塗布処理の際に溶剤が少なくなっても、シリンジタイプのマルチノズル２０とは異なり、マルチノズル２００およびピッチ変更部３０を交換する必要がない。

次に、図８を参照して、静電塗布装置の第１の変形例について説明する。図８は、第１の変形例としての静電塗布装置１ａの平面図である。静電塗布装置１ａにおいて、静電塗布装置１と同様に、マルチノズル２０およびピッチ変更部３０は、立設架台１０に設けられた左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂおよび左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂにより、Ｘ軸方向およびＺ軸方向にそれぞれ移動することが可能である。一方、静電塗布装置１ａにおいて、静電塗布装置１とは異なり、カメラ７およびレーザ変位計８も、左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂおよび左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂにより、Ｘ軸方向およびＺ軸方向にそれぞれ移動することが可能である。すなわち静電塗布装置１ａにおいて、マルチノズル２０、カメラ７、および、レーザ変位計８の全てが左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂおよび左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂに取り付けられている。このため静電塗布装置１ａには、図１に示される右Ｘ軸駆動ガイド部１１ａおよび右Ｚ軸駆動ガイド部１２ａが設けられていない。

次に、図９を参照して、静電塗布装置の第２の変形例について説明する。図９は、第２の変形例としての静電塗布装置１ｂの平面図である。静電塗布装置１ｂには、マルチノズル２０ａ、２０ｂ、ピッチ変更部３０ａ、３０ｂ、ノズル濡らし機構４０ａ、４０ｂ、カメラ７ａ、７ｂ、および、レーザ変位計８ａ、８ｂの組み合わせが左右それぞれに一つずつ設けられている。すなわち、マルチノズル２０ａ、カメラ７ａ、および、レーザ変位計８ａは、右Ｘ軸駆動ガイド部１１ａおよび右Ｚ軸駆動ガイド部１２ａに取り付けられている。また、マルチノズル２０ｂ、カメラ７ｂ、および、レーザ変位計８ｂは、左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂおよび左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂに取り付けられている。

マルチノズル２０ａ、２０ｂは互いに９０度異なるように配置されている。マルチノズル２０ａは、ピッチ変更部３０ａにより、縦方向（Ｙ軸方向）のピッチを変更することが可能である。マルチノズル２０ｂは、ピッチ変更部３０ｂにより、横方向（Ｘ軸方向）のピッチを変更することができる。このような構成により、縦方向のノズルピットと横方向のノズルピッチとを互いに異ならせることができるため、ワーク１３の形状やサイズに合わせてより効率的な静電塗布を行うことが可能となる。

次に、図１０を参照して、静電塗布装置の第３の変形例について説明する。図１０は、第３の変形例としての静電塗布装置１ｃの平面図である。静電塗布装置１ｃは、前述の各静電塗布装置とは異なり、Ｘ軸駆動ガイド部およびＺ軸駆動ガイド部を用いてマルチノズル２０、ノズル濡らし機構４０、カメラ７、および、レーザ変位計８をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させる代わりに、ロボットアーム１１０を用いてマルチノズル２０、ノズル濡らし機構４０、カメラ７、および、レーザ変位計８をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させる。このようにＸ軸駆動ガイド部およびＺ軸駆動ガイド部を設けなくても、静電塗布方法を実現することが可能である。

次に、図１１および図１２を参照して、本実施形態におけるノズル濡らし機構４０の構成および機能について説明する。図１１は、ノズル濡らし機構４０およびマルチノズル２０の平面図（＋Ｚ軸方向から見た図）であり、図１１（ａ）〜（ｃ）の順に、ノズル濡らし機構４０およびマルチノズル２０の動作を時系列で示している。図１２は、ノズル濡らし機構４０およびマルチノズル２０の正面図（−Ｙ軸方向から見た図）であり、図１２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１１（ａ）、（ｃ）に対応している。

図１１（ａ）および図１２（ａ）に示されるように、ノズル濡らし機構４０は、メチルアルコールなどの有機溶剤または溶剤雰囲気で満たされた収容部４１がカバー４２で覆われた状態にある。また、マルチノズル２０とノズル濡らし機構４０はＺ軸方向において互いに異なる位置にある。

続いて図１１（ｂ）に示されるように、ノズル濡らし機構４０は、Ｘ軸駆動ガイド部４５によりカバー４２が収容部４１に対して左方向（−Ｘ軸方向）に移動し、カバー４２が収容部４１から取り外される。ノズル濡らし機構４０には、収容部４１の上に上面プレート４３が設けられている。上面プレート４３は、収容部４１に複数のノズル部２６の先端部２７を挿入するために複数のノズル部２６のそれぞれに対応する複数の孔４４（ノズル挿入孔）が形成されている。カバー４２が収容部４１から取り外されることにより、上面プレート４３（複数の孔４４）が露出する。なお本実施形態において、収容部４１に対してカバー４２が移動するが、これに限定されるものではなく、カバー４２に対して収容部４１が移動するように構成してもよい。すなわち、収容部４１とカバー４２とが互いに相対的に移動可能であればよい。

続いて図１１（ｃ）および図１２（ｂ）に示されるように、マルチノズル２０は、左Ｘ軸駆動ガイド部１１ｂおよび左Ｚ軸駆動ガイド部１２ｂにより、左方向（−Ｘ軸方向）および下方向（−Ｚ軸方向）にそれぞれ移動する。これにより、マルチノズル２０の先端（複数のノズル部２６の先端部２７）を複数の孔４４に挿入して収容部４１に満たされた溶媒または溶媒雰囲気中に浸すことができる。好ましくは、静電塗布処理中でない場合（マルチノズル２０を使用していない状態）において、マルチノズル２０はノズル濡らし機構４０により常にノズル部２６の先端部２７が溶媒または溶媒雰囲気中に浸されている。

次に、図１３を参照して、チャックテーブル２上にワーク１３を載置するための構成について説明する。図１３は、ワーク１３の載置構成図であり、チャックテーブル２の上にワーク１３を載置した状態を示している。図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は断面図をそれぞれ示し、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の線Ａ−Ａに沿った断面に相当する。

図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示されるように、複数のワーク１３は、マトリクス状に載置された状態でＵＶテープ１４の上に貼り付けられる。リングキャリア１５は、複数のワーク１３を取り囲むように設けられ、ＵＶテープ１４に貼り付けられている。リングキャリア１５は、チャックテーブル２の周囲の４か所に設けられたチャック３により固定される。このため、複数のワーク１３をチャックテーブル２の上に確実に固定することができる。
ＵＶテープ１４は、ＵＶ（紫外線）を照射することにより粘着力を失う性質を有する。このため、ＵＶを照射することにより、ワーク１３をＵＶテープ１４から剥がすことができる。

本実施形態において、ワーク１３は、半導体チップ（ベアチップ）や、半導体チップを樹脂封止した半導体パッケージなどの半導体デバイスであるが、これらに限定されるものではなく、半導体デバイス以外の対象物をワークとしてもよい。また、ワーク１３の個数は、複数ではなく単数であってもよい。また、ワーク１３の形状は、正方形や長方形の四角形に限定されるものではなく、三角形、丸形、または、多角形などの他の形状であってもよい。

次に、図１４を参照して、チャックテーブル２上にワーク１３を載置するための構成の変形例について説明する。図１４は、ワーク１３の載置構成の変形例であり、チャックテーブル２の上にワーク１３を載置した状態を示している。図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は断面図をそれぞれ示し、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿った断面に相当する。

図１４（ａ）に示されるように、図１３（ａ）と同様に複数のワーク１３がマトリクス状に載置される。また図１４（ｂ）に示されるように、ＵＶテープ等の接着層とリングを介さず、チャックテーブル２の上には、金属プレート１７およびゴム１６の積層構造部材が搭載されている。金属プレート１７およびゴム１６には、複数の吸引孔１８が形成されている。複数の吸引孔１８のそれぞれに対応するように、ゴム１６の上に複数のワーク１３が載置されている。複数の吸引孔１８は、チャックテーブル２に形成された吸引孔１０２に接続されている。このような構成において、不図示の吸引装置が吸引孔１８、１０２を介して吸引することにより、複数のワーク１３をチャックテーブル２の上に確実に固定することができる。

次に、図１５を参照して、本実施形態における静電塗布方法（マルチノズル２０の移動の仕方）について説明する。図１５（ａ）〜（ｄ）は、静電塗布方法の説明図であり、静電塗布処理中において複数のワーク１３に対するマルチノズル２０（複数のノズル部２６）の動きを示す断面図である。図１５（ａ）〜（ｄ）は、複数のノズル部２６の動きを時系列で示している。本実施形態において、図１５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、複数のノズル部２６は、特定の列（例えばＸ軸方向）のワーク１３に対する静電塗布処理中において、図中の矢印方向（左方向、Ｘ軸方向）に常に所定の速度で移動する。すなわち複数のノズル部２６は、複数のワーク１３に対して相対的に移動しながら静電塗布を行う。このように図１５（ａ）〜（ｄ）は、８本のノズル部２６の配列方向と同じ方向（Ｘ軸方向）に移動させながら静電塗布を行う場合を示している。

図１５（ａ）は、複数のノズル部２６がそれぞれ対応するワーク１３の間に位置している状態を示す。このとき複数のノズル部２６はそれぞれ、対応するワーク１３の上面へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３の上面に所望の薄膜（シールド層など）を形成することができる。一方、図１５（ｂ）は、複数のノズル部２６が矢印方向に移動して隣接する２つのワーク１３の間に位置している状態を示す。このとき複数のノズル部２６はそれぞれ、対応するワーク１３の側面へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３の側面に所望の薄膜（シールド層など）を形成することができる。

図１５（ｂ）の状態に続いて、図１５（ｃ）の状態、および、図５（ｄ）の状態へと順に変化する。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）と同様に、複数のノズル部２６がワーク１３の真上に位置している状態を示す。図１５（ｄ）は、図１５（ｃ）と同様に、複数のノズル部２６のそれぞれが２つのワーク１３の間に位置している状態を示す。図１５（ｃ）における複数のノズル部２６と複数のワーク１３との位置関係は、複数のノズル部２６がそれぞれ１つだけ１個のワーク分だけ矢印方向へ移動したことにより、図１５（ａ）と同様の位置関係となっている。また、図１５（ｄ）における複数のノズル部２６と複数のワーク１３との位置関係は、複数のノズル部２６がそれぞれ１つだけ１個のワーク分だけ矢印方向へ移動したことにより、図１５（ｂ）と同様の位置関係となっている。なお、所定の列のワーク１３に対する薄膜形成（静電塗布）が完了すると、異なる列のワーク１３に対して薄膜を形成するため、複数のノズル部２６を異なる列のワーク１３へ向けて（例えば、Ｙ軸方向に）移動し、図１５（ａ）〜（ｄ）と同様の動作により静電塗布を行う。これにより、全てのワーク１３の上面および側面のそれぞれに所望の薄膜を形成することができる。

本実施形態において、同じ位置（領域）に対して１回の静電塗布では、十分な厚さの薄膜を形成することができない場合がある。このため必要に応じて、図１５（ａ）〜（ｄ）の動作を複数回行ってもよい（すなわち、同一の列の走査を所定回数往復して静電塗布を行ってもよい）。

本実施形態において、ワーク１３に対するノズル部２６の移動速度は、ノズル部２６がワーク１３の真上に位置する場合（ワーク１３の上面に薄膜を形成しようとする場合）と、ノズル部２６が隣接するワーク１３の間に位置する場合（ワーク１３の側面に薄膜を形成しようとする場合）とで、互いに異なる速度となるように制御してもよい。また、必要に応じてノズル部２６を一時的に停止させて静電塗布を行うこともできる。

次に、図１６を参照して、本実施形態における静電塗布方法の第１の変形例について説明する。図１６（ａ）〜（ｆ）は、第１の変形例としての静電塗布方法の説明図であり、静電塗布処理中において複数のワーク１３に対するマルチノズル２０（複数のノズル部２６）の動きを示す断面図である。図１６（ａ）〜（ｆ）は、複数のノズル部２６の動きを時系列で示している。本変形例において、図１６（ａ）〜（ｆ）に示されるように、複数のノズル部２６は、特定の列（例えばＹ軸方向）のワーク１３に対する静電塗布処理中において、図中の紙面に垂直な方向（Ｙ軸方向）に常に所定の速度で移動する。すなわち複数のノズル部２６は、図１５（ａ）〜（ｄ）の場合と同様に、複数のワーク１３に対して相対的に移動しながら静電塗布を行う。このように図１６（ａ）〜（ｆ）は、８本のノズル部２６の配列方向と垂直な方向（Ｙ軸方向）に移動させながら静電塗布を行う場合を示している。

図１６（ａ）は、複数のノズル部２６がそれぞれ対応するワーク１３の右端（右側面の近傍）に位置している状態を示す。このとき、複数のノズル部２６はそれぞれ対応するワーク１３の右側面へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３の右側面に所望の薄膜を形成することができる。

図１６（ｂ）は、複数のノズル部２６がそれぞれ対応するワーク１３の右端と中央部との間に位置している状態を示す。このとき、複数のノズル部２６はそれぞれ対応するワーク１３の右端と中央部との間の上面領域へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３のこの領域およびその近傍に所望の薄膜を形成することができる。

図１６（ｃ）は、複数のノズル部２６がそれぞれ対応するワーク１３の中央部（ワーク１３の真上）に位置している状態を示す。このとき、複数のノズル部２６はそれぞれ対応するワーク１３の中央部（真下）へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３の上面の中央部およびその近傍に所望の薄膜を形成することができる。

図１６（ｄ）は、複数のノズル部２６がそれぞれ対応するワーク１３の左端と中央部との間に位置している状態を示す。このとき、複数のノズル部２６はそれぞれ対応するワーク１３の左端と中央部との間の上面領域へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３のこの領域およびその近傍に所望の薄膜を形成することができる。

図１６（ｅ）は、複数のノズル部２６がそれぞれ対応するワーク１３の左端（左側面の近傍）に位置している状態を示す。このとき、複数のノズル部２６はそれぞれ対応するワーク１３の左側面へ向けて静電塗布を行う。このため、ワーク１３の左側面に所望の薄膜を形成することができる。図１６（ｅ）の状態で特定の列（Ｙ軸方向）に配置された複数のワーク１３に対する静電塗布が完了すると、複数のノズル部２６は図１６（ｆ）に示されるように移動して静電塗布を行う。図１６（ｆ）の状態は図１６（ａ）の状態と同様である。このように、全てのワーク１３に対する静電塗布が完了するまで、列を変更して図１６（ａ）〜図１６（ｅ）を繰り返す。なお、ノズルの位置を右端、右端と中央、中央、左端と中央部、左端で塗布するように設定しているが、ワークの大きさ、ワークの高さ、ノズル径、ワークとノズルの位置、溶剤、電位、制御方法等の条件によるため、必ずしも上記の位置に寄らず、必要に応じて変更することができる。

所定の方向（Ｙ軸方向）に沿って移動しながら全てのワーク１３に対する静電塗布が完了すると、ターンテーブル２をθ方向へ回転することにより、複数のワーク１３を９０度回転させる。そして、回転後の全ての列のワーク１３に対して、図１６（ａ）〜（ｅ）に示されるように静電塗布を行う。また、同一の列の走査を所定回数往復して静電塗布を行ってもよい。これにより、マトリクス状に配置された全てのワーク１３の上面および４つの側面に対する薄膜形成（静電塗布）を行うことができる。

次に、図１７を参照して、本実施形態における静電塗布方法の第２の変形例について説明する。図１７（ａ）〜（ｃ）は、第２の変形例としての静電塗布方法の説明図であり、静電塗布処理中において複数のワーク１３と各ノズル部２６との関係を示す断面図である。

図１７（ａ）は、複数のワーク１３の間隔（ワークピッチＰ_Ｗ）が複数のノズル部２６の間隔（ノズルピッチ）の最大値（ピッチ変更部３０により設定可能な最大ノズルピッチＰ_Ｎｍａｘ）よりも大きい場合（Ｐ_Ｗ＞Ｐ_Ｎｍａｘ）を示している。この場合、ノズル部２６ごとに独立して静電塗布を行うか否か（各ノズルのＯＮ／ＯＦＦ）を制御することができる。図１７（ａ）の例では、ワークピッチＰ_Ｗが最大ノズルピッチＰ_Ｎｍａｘの３倍であるため、複数のノズル部２６を３つおきにＯＮする。

図１７（ｂ）、（ｃ）は、複数のワーク１３の間隔（ワークピッチＰ_Ｗ）が複数のノズル部２６の間隔（ノズルピッチ）の最小値（ピッチ変更部３０により設定可能な最大ノズルピッチＰ_Ｎｍｉｎ）よりも小さい場合（Ｐ_Ｗ＜Ｐ_Ｎｍｉｎ）を示している。この場合、図１７（ｂ）の例では、ワークピッチＰ_Ｗが最大ノズルピッチＰ_Ｎｍａｘの１／２であるため、一例として塗布しないノズルに電位をかけないことにより、複数のノズル部２６を１列とばして静電塗布を行う。静電塗布が行われない隣接するワーク１３に関しては、続く工程において各ノズル部２６を１つだけ移動させた後に同様の静電塗布を行うことができる。また、図１７（ｃ）の例では、ワークピッチＰ_Ｗが最大ノズルピッチＰ_Ｎｍａｘの１／３であるため、複数のノズル部２６を２列とばして静電塗布を行う。静電塗布が行われない２列のワーク１３に関しては、続く工程において各ノズル部２６を１つだけ移動させた後に同様の静電塗布を行い、更に続く工程において各ノズル部２６を１つだけ移動させた後の同様に静電塗布を行うことができる。

次に、図１８を参照して、ワーク１３の上面および側面のそれぞれに所望の薄膜を形成する方法について説明する。図１８は、ワーク１３の上面１３１および側面１３２に対する静電塗布方法の説明図であり、ワーク１３およびノズル部２６の断面図を示している。

制御手段１５０は、ピッチ変更部３０を制御するとともに、ワーク１３の上面１３１および側面１３２のそれぞれに対して静電塗布を行うようにノズル部２６の動作を制御する。ワーク１３の側面１３２に関しては、上面１３１と比較して、薄膜を形成しにくい。このため本実施形態において、制御手段１５０は、ワーク１３の上面１３１に対して静電塗布を行う場合よりも、ワーク１３の側面１３２に対して静電塗布を行う場合において、ノズル部２６の先端からワーク１３までの距離を小さくする。

好ましくは、ワーク１３の上面１３１に対して静電塗布を行う場合におけるノズル部２６の先端からワーク１３の上面１３１までの距離をｄ、ワーク１３の側面１３２に対して静電塗布を行う場合におけるノズル部２６の先端の延長線からワーク１３の側面１３２までの距離をｄ１、ワーク１３の側面１３２に対して静電塗布を行う場合におけるノズル部２６の先端からワーク１３の上面１３１の延長線までの距離をｄ２とするとき、以下の条件式（１）を満たす。

ｄ＞ｄ１かつｄ＞ｄ２ … （１）
このように本実施形態によれば、生産効率を向上させることが可能な静電塗布装置および静電塗布方法を提供することができる。

以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。ただし、本発明は、上記実施形態にて説明した事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で、一例としてワークとノズルが相対的に移動し、必要な個所のみ塗布できればよい等、適宜変更可能である。

１ 静電塗布装置
２ チャックテーブル
７ カメラ
８ レーザ変位計
１３ ワーク
２０ マルチノズル
２６ ノズル部
３０ ピッチ変更部（変更手段）
３１ ピッチ変更機構部
３５ モータ
４０ ノズル濡らし機構
５０ 接触Ｚ軸高さ出し部（位置調整手段）
１００ 制御手段

Claims (6)

1. ワークに対して静電塗布を行う複数のノズル部と、
   前記複数のノズル部の間隔を変更する変更手段と、
   前記複数のノズル部の先端を挿入することが可能なノズル濡らし機構と、を有し、
   前記ノズル濡らし機構は、前記複数のノズル部の先端部の乾燥を抑制するための溶液または溶剤雰囲気で満たされた収容部を有することを特徴とする静電塗布装置。
2. 前記ノズル濡らし機構は、
   前記収容部に前記複数のノズル部の先端部を挿入するために該複数のノズル部のそれぞれに対応する複数の孔が形成された上面プレートと、
   上面プレートを覆うカバーと、を有することを特徴とする請求項１に記載の静電塗布装置。
3. ワークを載置するテーブルと、
   前記テーブルに載置した前記ワークに対して静電塗布を行うノズルと、を有し、
   前記ノズルは、電源装置を用いて該ノズルと前記テーブルとの間に所定の電圧を印加することにより、前記ワークへ向けて所定の溶媒を吐出して前記静電塗布を行い、
   前記ノズルは、第１の軸、および、該第１の軸と垂直な第２の軸に沿った方向に移動可能であり、
   前記テーブルは、前記第１の軸と前記第２の軸とのそれぞれに垂直な第３の軸に沿った方向に移動可能であるとともに、該第１の軸と該第３の軸とを含む平面内で回転可能であることを特徴とする静電塗布装置。
4. 前記ノズルは、複数のノズル部を有するマルチノズルであることを特徴とする請求項３に記載の静電塗布装置。
5. 前記第１の軸に沿った方向に前記ノズルを移動させる第１の駆動手段と、
   前記第２の軸に沿った方向に前記ノズルを移動させる第２の駆動手段と、を有し、
   前記第１の駆動手段および前記第２の駆動手段は互いに独立して前記ノズルを移動させることが可能であることを特徴とする請求項３または４に記載の静電塗布装置。
6. 前記ワークの位置を判定するカメラと、
   前記ワークの厚さを測定するレーザ変位計と、
   前記第１の軸に沿った方向に前記カメラおよび前記レーザ変位計を移動させる第３の駆動手段と、
   前記第２の軸に沿った方向に前記カメラおよび前記レーザ変位計を移動させる第４の駆動手段と、を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の静電塗布装置。