JPH1157587A - Coating device - Google Patents

Coating device

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JPH1157587A
JPH1157587A JP22602397A JP22602397A JPH1157587A JP H1157587 A JPH1157587 A JP H1157587A JP 22602397 A JP22602397 A JP 22602397A JP 22602397 A JP22602397 A JP 22602397A JP H1157587 A JPH1157587 A JP H1157587A
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JP
Japan
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coating
substrate
liquid
film thickness
coating liquid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22602397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Ozaki
一人 尾崎
Eiji Okuno
英治 奥野
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPH1157587A publication Critical patent/JPH1157587A/en
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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent a coating from getting thin at the time of coating startup. SOLUTION: The thickness of the coating film at the start of coating can be kept constant in a prescribed desired thickness by utilizing a coating characteristic that the film thickness is thicker as a gap dimension between a nozzle member 19a and the surface of a substrate 2 to be coated made is narrower thereby canceling the thin film part at the start of coating. Since the liquid quantity supplied through a slit 26 from a coating liquid tank 23 is increased by narrowing the gap dimension in accordance with the slow moving action of the coating liquid stopped in a slit 26 to increase the reducing ratio of a liquid well applied and consumed on the substrate 2 and to strongly work the capillary phenomenon in the interval of start coating to reach the desired thickness, the prescribed fixed film thickness is obtained from the starting position of coating. Thus the coating film is surely preventented from being made thin in thickness in the section of starting the as the conventional method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示デバイス
(LCD)、プラズマ表示デバイス(PDP)、半導体
デバイスおよび各種電子部品などの製造プロセスにおい
て、LCDまたはPDP用ガラス基板、半導体基板およ
びプリント基板などの基板表面に対して、フォトレジス
ト膜、カラーフィルタ材、平坦化材、層間絶縁膜、絶縁
膜および導電膜などを形成するために各種塗布液を毛細
管現象で汲み上げて塗布する塗布装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for manufacturing a liquid crystal display device (LCD), a plasma display device (PDP), a semiconductor device, various electronic parts, and the like. The present invention relates to a coating apparatus for pumping various coating liquids by capillary action to form a photoresist film, a color filter material, a planarizing material, an interlayer insulating film, an insulating film, a conductive film, and the like on the substrate surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、基板表面に塗布液を塗布する方式
としては、回転塗布方式、ブレード塗布方式、スプレイ
塗布方式およびロールコート方式などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of applying a coating liquid on a substrate surface, there are a spin coating method, a blade coating method, a spray coating method, a roll coating method and the like.

【0003】近年、液晶表示デバイスや半導体デバイス
などの製造プロセスにおいて、基板を水平に保った状態
で回転させ、その中央部に塗布液を供給して塗布液に遠
心力を与えることで、基板表面上の中央部から外周部に
均一に塗布液を塗布する回転塗布方式が広く利用されて
いる。
In recent years, in a manufacturing process of a liquid crystal display device, a semiconductor device, or the like, a substrate is rotated while being kept horizontal, and a coating liquid is supplied to a central portion thereof to give a centrifugal force to the coating liquid. A spin coating method of uniformly applying a coating liquid from the upper central portion to the outer peripheral portion is widely used.

【0004】ところが、この回転塗布方式では、基板の
大型化や角形化の傾向とも相俟って、塗布液を遠心力で
外方に飛ばすため、使用される塗布液の有効利用という
点で無駄があり、塗布液の利用効率が悪かった。また、
角形の基板を水平姿勢で回転させることで、基板の大型
化にも伴って装置も大型化し、その設置スペースも増大
せざるを得なかった。さらに、角形の基板を高速に回転
させると、基板表面に気流の乱れが発生し易く、しか
も、その基板が大型化すると、その回転時における基板
表面上の線速度差が増大することにより、塗布むらや塗
布膜厚の均一性などの塗布品質を確保することが難しく
なっていた。
However, in this spin coating method, the coating solution is spun outward by centrifugal force in combination with the tendency of the substrate to become larger and squarer, so that the coating solution used is not effectively used. And the use efficiency of the coating liquid was poor. Also,
By rotating the rectangular substrate in a horizontal posture, the size of the apparatus is increased as the size of the substrate is increased, and the installation space has to be increased. Furthermore, when a rectangular substrate is rotated at a high speed, turbulence of the air flow easily occurs on the substrate surface. It has been difficult to ensure coating quality such as unevenness and uniformity of coating film thickness.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような回転塗布方
式の上記問題、つまり、塗布液の利用効率の低下、設置
スペースの増大および塗布膜厚の不均一を解決すべく、
基板を鉛直姿勢または傾斜した姿勢に立てて保持し、そ
の基板の幅方向(左右方向)のノズルから基板表面に対
して塗布液を吐出させつつ、そのノズルを基板上端から
下端に移動させるようにして塗布液を塗布する方式の塗
布装置が、特開平8−24740号公報「基板への塗布
液塗布装置」で提案されているが、この塗布装置につい
て、以下に説明する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the spin coating method, that is, a reduction in the use efficiency of the coating liquid, an increase in installation space, and an uneven coating film thickness,
The substrate is held in a vertical position or an inclined position, and the nozzle is moved from the upper end to the lower end of the substrate while discharging the coating liquid from the nozzle in the width direction (left and right direction) of the substrate to the substrate surface. A coating apparatus that applies a coating liquid by applying a coating liquid has been proposed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 8-24740, “Apparatus for coating liquid on substrate”. This coating apparatus will be described below.

【0006】図14は、塗布装置の概略構成を示す正面
図であり、図15は、図14の塗布装置におけるAA線
の断面図である。
FIG. 14 is a front view showing a schematic configuration of a coating apparatus, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line AA in the coating apparatus of FIG.

【0007】図14および図15において、この塗布装
置は、基板100を鉛直(垂直)方向に立てて保持する
ステージ101と、基板100の被塗布面に塗布液10
2を供給する塗布液槽を内部に有するノズル部材103
と、このノズル部材103を基板100に沿って下方に
直線移動させる移動手段(図示せず)とから構成されて
いる。このノズル部材103は、両端が閉塞され基板1
00の幅方向に延在する筒状をなしており、基板100
の被塗布面と対向する前面壁部104に槽内から外部に
貫通したスリット状の塗布液流出路105をその幅方向
に形成している。また、基板100の被塗布面と対向す
る前面壁部104の前端面106は、基板100の被塗
布面に非接触でかつ近接するように配設され、その下端
106aが塗布液流出路105の出口よりも下方で且つ
その反対側の入口よりも上方に位置し、その上端106
bが、基板100の被塗布面と前端面106との間の隙
間107を上方へ無限に延長させたと仮定した場合に塗
布液流出路105を通って隙間107内に流入した塗布
液が少なくとも毛細管現象などによって上昇するときの
到達高さ位置と塗布液流出路105の出口との間に位置
するようになっている。
In FIG. 14 and FIG. 15, this coating apparatus includes a stage 101 for holding a substrate 100 in a vertical (vertical) direction and a coating liquid 10 on a coating surface of the substrate 100.
Nozzle member 103 having a coating liquid tank for supplying the nozzle 2 therein
And a moving means (not shown) for linearly moving the nozzle member 103 downward along the substrate 100. This nozzle member 103 is closed at both ends,
00 is a tubular shape extending in the width direction of the substrate 100.
A slit-shaped coating solution outflow passage 105 penetrating from the inside of the tank to the outside is formed in the width direction of the front wall portion 104 facing the surface to be coated. Further, a front end surface 106 of the front wall portion 104 facing the coated surface of the substrate 100 is disposed so as to be in non-contact with and close to the coated surface of the substrate 100. It is located below the outlet and above the opposite inlet and has its upper end 106
Assuming that b extends the gap 107 between the coated surface of the substrate 100 and the front end face 106 infinitely upward, the coating liquid flowing into the gap 107 through the coating liquid outflow path 105 is at least a capillary. It is located between the reaching height position when ascending due to a phenomenon or the like and the exit of the coating liquid outflow passage 105.

【0008】上記構成により、塗布液槽内に塗布液流出
路105の入口と前端面106の下端106aとの間の
高さまで塗布液を注入し、塗布液槽を大気開放とする
と、塗布液槽内に供給された塗布液102は、少なくと
も毛管現象によって、塗布液流出路105を通って槽外
に流出し、ステージ101によって鉛直姿勢に保持され
た基板100の被塗布面と前端面106との間の隙間1
07内に流入する。
With the above configuration, the coating liquid is poured into the coating liquid tank to a height between the entrance of the coating liquid outflow passage 105 and the lower end 106a of the front end surface 106, and the coating liquid tank is opened to the atmosphere. The coating liquid 102 supplied into the inside flows out of the tank through a coating liquid outflow path 105 at least by a capillary phenomenon, and is formed between the coating surface of the substrate 100 and the front end surface 106 held in the vertical posture by the stage 101. Gap 1 between
07.

【0009】この隙間107内に流入した塗布液は、毛
細管現象などによってその隙間107内を前端面106
の下端106aまで下降するが、前端面106の下端1
06aから流下することはない。また、隙間107内に
流入した塗布液の上方への流動は、毛細管現象などによ
ってその隙間107内を前端面106の上端106bま
で上昇するが、前端面106の上端106bで規制され
てそれ以上には上昇しない。このようにして、基板10
0の被塗布面と前端面106との間の隙間107内に、
基板100の幅方向に延びる帯状の塗布液の液溜りが形
成されることになる。
The coating liquid that has flowed into the gap 107 moves through the gap 107 to the front end surface 106 due to capillary action or the like.
To the lower end 106a of the front end surface 106.
It does not flow down from 06a. The upward flow of the coating liquid flowing into the gap 107 rises in the gap 107 to the upper end 106b of the front end face 106 due to a capillary phenomenon or the like, but is further restricted by the upper end 106b of the front end face 106. Does not rise. Thus, the substrate 10
In the gap 107 between the surface to be coated and the front end surface 106,
A band-like liquid pool of the coating liquid extending in the width direction of the substrate 100 is formed.

【0010】さらに、この塗布液の液溜りが形成された
状態で、基板100の被塗布面と前端面106との間の
隙間107を保持したまま、基板100の縦方向(基板
100の幅方向と直交する上下方向)aにノズル部材1
03と基板100とを相対的に直動させると、基板10
0の被塗布面に塗布液が塗布されることになる。このと
き、基板100の被塗布面と前端面106の隙間107
にある液溜りの塗布液は、基板100の被塗布面に塗布
されていくに従って消費されるが、大気開放されたノズ
ル部材103の塗布液槽の塗布液にかかる大気圧と毛細
管現象などによって、その消費量とほぼ同等の塗布液が
塗布液槽内から塗布液流出路105を通ってその隙間1
07内に供給される。そのため、塗布時の隙間107内
の塗布液量は常にほぼ一定に保持されることになって、
基板100に塗布液が連続して略均一な膜厚に塗布され
ることになる。
Further, in the state where the liquid pool of the coating liquid is formed, the gap 107 between the coated surface of the substrate 100 and the front end surface 106 is maintained, and the vertical direction of the substrate 100 (the width direction of the substrate 100) is maintained. Nozzle member 1 in the vertical direction a)
03 and the substrate 100 are relatively linearly moved.
0 is to be coated with the coating liquid. At this time, the gap 107 between the coated surface of the substrate 100 and the front end surface 106
Is consumed as it is applied to the surface to be coated of the substrate 100, but due to the atmospheric pressure and the capillary phenomenon applied to the application liquid in the application liquid tank of the nozzle member 103 opened to the atmosphere, A coating liquid having substantially the same consumption amount flows from the coating liquid tank through the coating liquid outflow passage 105 to the gap 1.
07. Therefore, the amount of the coating liquid in the gap 107 at the time of coating is always kept substantially constant.
The coating liquid is continuously applied to the substrate 100 to have a substantially uniform film thickness.

【0011】このように、塗布液槽内から毛細管現象な
どによって塗布液を供給することによって、塗布に伴っ
て、基板100の被塗布面と前端面106の隙間107
内にある液溜り量を一定に保持して塗布膜厚を一定にす
ることを提案しているが、塗布液の塗布開始時近傍にお
いては、塗布膜厚が薄膜化するという問題を有してい
た。
By supplying the coating liquid from the coating liquid tank by capillary action or the like, the gap 107 between the coated surface of the substrate 100 and the front end surface 106 is supplied with the coating.
It has been proposed to keep the amount of liquid pool in the chamber constant so as to make the coating film thickness constant. However, there is a problem that the coating film thickness becomes thin near the start of coating of the coating liquid. Was.

【0012】かかる塗布開始領域近傍における薄膜化の
問題の解決を試みた特開平8−141463号公報で
は、この薄膜化の原因は、基板とノズル部材との間に形
成される塗布液のメニスカスカーブの移動の遅れにある
と考え、このメニスカスカーブの移動速度を検出し、こ
れを定常速度に保つようにノズル移動速度を高めたり、
槽内圧力を制御する手段を設けている。ところが本発明
者の研究によれば、かかる構成では塗布開始時における
薄膜化は軽減されはするものの、やはり依然として塗布
開始時の近傍位置の膜厚を目標膜厚に一定に制御するに
は充分ではなく、塗布開始時近傍では塗布膜厚がまだ薄
くなるという問題を有していた。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-141463, which has attempted to solve the problem of thinning in the vicinity of the coating start region, the thinning is caused by the meniscus curve of the coating liquid formed between the substrate and the nozzle member. Considering the delay of the movement, the movement speed of the meniscus curve is detected, and the nozzle movement speed is increased to maintain this at a steady speed.
Means for controlling the pressure in the tank is provided. However, according to the research of the present inventor, in such a configuration, although thinning at the start of coating is reduced, it is still not enough to control the film thickness at a position near the start of coating to a target film thickness. In addition, there was a problem that the thickness of the applied film was still small near the start of the application.

【0013】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、塗布開始時近傍における薄膜化を確実に防止して一
定膜厚にすることができる塗布装置を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a coating apparatus which can surely prevent thinning in the vicinity of the start of coating and can achieve a constant film thickness.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の塗布装置は、塗
布液を供給可能なノズル手段と、立設した被塗布基板と
を被塗布面に沿って相対移動させつつ、毛管現象で塗布
液槽から汲み上げられた塗布液を前記ノズル手段から供
給して基板の被塗布面に塗布する塗布装置において、塗
布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚が一定になる
ように、ノズル手段と基板の被塗布面との相対移動速
度、ノズル手段と基板の被塗布面とのギャップ寸法、お
よび塗布液槽内の液面高さのうち少なくとも何れかを可
変する制御手段を有することを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A coating apparatus of the present invention comprises a nozzle means capable of supplying a coating liquid and a standing substrate to be coated, which are relatively moved along a surface to be coated, while applying a coating liquid by a capillary phenomenon. In a coating apparatus for supplying a coating liquid pumped from a tank from the nozzle means and applying the coating liquid to the surface to be coated of the substrate, the nozzle means is controlled so that the coating film thickness becomes constant in accordance with thinning near the start of coating. Control means for changing at least one of a relative moving speed between the substrate and the substrate to be coated, a gap dimension between the nozzle means and the substrate to be coated, and a liquid level in the coating liquid tank. It is assumed that.

【0015】また具体的には、ギャップ寸法を制御して
塗布開始時近傍においても一定膜厚とした場合、好まし
くは、本発明の塗布装置は、立設した基板の被塗布面に
対して、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液
を塗布する塗布装置において、塗布液を貯留可能な塗布
液槽と、この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他
端が連通されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁
部に配設されたノズル手段と、ノズル手段と基板を被塗
布面に沿って相対移動させる移動手段と、ノズル手段と
基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させ
るギャップ可変手段と、塗布開始時近傍の薄膜化に応じ
て、塗布膜厚を一定にするべく、ノズル手段と基板の被
塗布面とのギャップ寸法を可変するようにギャップ可変
手段を制御すると共に、ノズル手段と基板を被塗布面に
沿って相対移動させるように移動手段を制御する制御手
段とを有することを特徴とするものである。また具体的
には、相対移動速度を制御して塗布開始時近傍において
も一定膜厚とした場合、好ましくは、本発明の塗布装置
は、立設した基板の被塗布面に対して、毛管現象で塗布
液槽から汲み上げられた塗布液を塗布する塗布装置にお
いて、塗布液を貯留可能な塗布液槽と、この塗布液槽に
一端が連通され外部流出口に他端が連通されて斜め上方
に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設されたノズル手
段と、ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動さ
せる移動手段と、塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗
布膜厚が一定になるように、移動手段の相対移動速度を
可変する制御手段とを有することを特徴とするものであ
る。さらに具体的には、塗布液槽内の液面高さを制御し
て塗布開始時近傍においても一定膜厚とした場合、好ま
しくは、本発明の塗布装置は、立設した基板の被塗布面
に対して、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布
液を塗布する塗布装置において、塗布液を貯留可能な塗
布液槽と、この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に
他端が連通されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面
壁部に配設されたノズル手段と、ノズル手段と基板を被
塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、塗布液槽内
の液面高さを検出する液面高さ検出手段と、塗布液槽の
液面高さを可変する液面高さ可変手段と、塗布開始時近
傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚が一定になるように、液
面高さ検出手段で検出した液面高さを基準として液面高
さ可変手段を制御すると共に、ノズル手段と基板を被塗
布面に沿って相対移動させるように移動手段を制御する
制御手段とを有することを特徴とするものである。以上
の場合、塗布液槽はノズル手段の内部にあってもよい
し、外部にあってもよい。
More specifically, when the gap size is controlled to have a constant film thickness even near the start of coating, preferably, the coating apparatus of the present invention is arranged such that the coating surface of the erected substrate is In a coating apparatus that applies a coating liquid pumped up from a coating liquid tank by a capillary phenomenon, a coating liquid tank capable of storing the coating liquid, one end of which is connected to the coating liquid tank, and the other end of which is connected to an external outlet, are inclined. Nozzle means provided with a coating liquid outflow passage extending upward on the front wall portion, moving means for relatively moving the nozzle means and the substrate along the surface to be coated, and moving or approaching the nozzle means and the surface to be coated of the substrate. Gap variable means for moving so as to be separated, and gap variable so as to vary the gap dimension between the nozzle means and the surface to be coated of the substrate in order to keep the coating film thickness constant according to thinning near the start of coating. When you control the means To, and is characterized in that a control means for controlling the moving means so as to relatively move along the coated surface of the nozzle unit and the substrate. More specifically, when the relative movement speed is controlled to have a constant film thickness even near the start of coating, preferably, the coating apparatus of the present invention provides a capillarity phenomenon for the coating surface of the erected substrate. In a coating apparatus that applies the coating liquid pumped up from the coating liquid tank, a coating liquid tank capable of storing the coating liquid, one end of which is connected to the coating liquid tank, and the other end of which is connected to the external outlet, and the diagonally upward. Nozzle means having an extending coating liquid outflow passage disposed on the front wall portion, moving means for relatively moving the nozzle means and the substrate along the surface to be coated, and coating film thickness in accordance with thinning near the start of coating. And control means for varying the relative moving speed of the moving means so that the distance becomes constant. More specifically, when the liquid level in the coating liquid tank is controlled to have a constant film thickness even near the start of coating, preferably, the coating apparatus of the present invention is provided with a coating surface of a standing substrate. In contrast, in a coating apparatus that applies a coating liquid pumped up from a coating liquid tank by capillary action, a coating liquid tank capable of storing the coating liquid, and one end connected to the coating liquid tank and the other end connected to an external outlet. A nozzle means provided on a front wall portion with a coating liquid outflow passage extending obliquely upwardly, a moving means for relatively moving the nozzle means and the substrate along the surface to be coated, and a liquid level in the coating liquid tank Liquid level height detecting means for detecting the liquid level, liquid level height changing means for varying the liquid level of the coating liquid tank, and the coating film thickness being constant in accordance with thinning near the start of coating. And controlling the liquid level height changing means based on the liquid level detected by the liquid level detecting means. Both is characterized in that a control means for controlling the moving means so as to relatively move along the coated surface of the nozzle unit and the substrate. In the above case, the coating liquid tank may be inside the nozzle means or outside.

【0016】すなわち、塗布開始時近傍の均一化のため
には、停止していたノズル手段が塗布開始と同時に基板
と相対的に動き出す際に、基板に塗布されて消費される
塗布液の液量と、塗布液槽からスリット状の塗布液流出
路を通って供給される塗布液の液量とが等しいことが望
まれるわけであるが、本発明者は、詳細なる研究の結
果、実際には、スリット状の塗布液流出路内に停止して
いた塗布液が動きだして定常速度に達するまでには、塗
布液流出路内を流れる流出抵抗がかなり大きいために時
間を要してしまうからであるということに注目した。即
ち、この塗布開始時近傍では、スリット状の塗布液流出
路を介して流出してくる塗布液が定常状態よりも少ない
ために、塗布される塗布膜厚が薄くなってしまうことに
主たる薄膜化の要因を見いだした。
That is, in order to equalize the vicinity of the start of coating, when the stopped nozzle means starts to move relative to the substrate simultaneously with the start of coating, the amount of the coating liquid consumed on the substrate is reduced. It is desired that the amount of the coating liquid supplied from the coating liquid tank through the slit-shaped coating liquid outflow path is equal.However, as a result of detailed research, This is because it takes a long time for the coating liquid that has stopped in the slit-shaped coating liquid outflow path to move and reach a steady speed because the outflow resistance flowing in the coating liquid outflow path is considerably large. I noticed that. In other words, in the vicinity of the start of coating, the amount of coating liquid flowing out through the slit-shaped coating liquid outflow path is smaller than in the steady state, so that the coating film thickness to be coated becomes thinner. Factor was found.

【0017】したがって、本発明では、ノズル手段と基
板とのギャップ寸法が狭いほど厚膜化し、ノズル手段と
基板の被塗布面との相対移動速度が早いほど厚膜化し、
塗布液槽内の液面高さが高いほど厚膜化する塗布特性を
用いて、塗布開始時近傍の薄膜化を相殺して塗布開始時
近傍の塗布膜厚を所定の膜厚に一定化する。つまり、塗
布開始位置の近傍において、スリット状の塗布液流出路
内に停止していた塗布液の動きだしが悪い分だけ、上記
ギャップ寸法を狭くしたり、相対移動速度を早くした
り、塗布液槽内の液面高さを高くしたりして、基板に塗
布されて消費される塗布液の液量と、塗布液槽からスリ
ット状の塗布液流出路を通って供給される塗布液の液量
とが等しくなるようにしている。よって、塗布開始位置
から所望の膜厚が得られ、従来のような塗布開始時近傍
における薄膜化は防止されることになる。この場合に
も、スリット状の塗布液流出路内に停止していた塗布液
が動き出して定常速度に達するまでにはある程度の時間
を要することになるが、本発明では、この定常速度に達
するまでの時間を早めると共に、この定常速度に達する
動作を、膜厚に影響するメニスカスカーブの移動位置ま
での時間内に済ませれば、塗布開始位置から所望の膜厚
が得られることになる。
Therefore, according to the present invention, the film becomes thicker as the gap dimension between the nozzle means and the substrate becomes smaller, and the film becomes thicker as the relative movement speed between the nozzle means and the surface to be coated of the substrate becomes faster.
By using the coating characteristic that the film thickness increases as the liquid level in the coating liquid tank increases, the thinning near the start of coating is canceled out, and the coating thickness near the start of coating is made constant to a predetermined film thickness. . That is, in the vicinity of the coating start position, the gap size is reduced, the relative movement speed is increased, or the coating liquid tank is stopped by the poor movement of the coating liquid stopped in the slit-shaped coating liquid outflow passage. The amount of the coating liquid that is applied to the substrate and consumed by increasing the liquid level inside, and the amount of the coating liquid that is supplied from the coating liquid tank through the slit-shaped coating liquid outflow path And are equal. Accordingly, a desired film thickness can be obtained from the coating start position, and the conventional thinning near the start of coating can be prevented. In this case as well, it takes some time for the coating liquid that has stopped in the slit-shaped coating liquid outflow path to start moving and reach a steady speed, but in the present invention, until the steady speed is reached, If the operation of reaching the steady speed is completed within the time required to move the meniscus curve, which affects the film thickness, a desired film thickness can be obtained from the application start position.

【0018】次に、さらに具体的には、ギャップ寸法、
相対移動速度および塗布液の液面高さの各制御項目のう
ち複数制御項目を制御して、従来は薄膜化していた塗布
開始時近傍においても一定膜厚とした場合、好ましく
は、本発明の塗布装置は、立設した基板の被塗布面に対
して、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を
塗布する塗布装置において、塗布液を貯留可能な塗布液
槽と、この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端
が連通されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部
に配設されたノズル手段と、ノズル手段と基板を被塗布
面に沿って相対移動させる移動手段と、ノズル手段と基
板の被塗布面を接近または離間するように移動させるギ
ャップ可変手段と、塗布液槽内の液面高さを検出する液
面高さ検出手段と、塗布液槽の液面高さを可変する液面
高さ可変手段と、塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗
布膜厚を一定にするべく、移動手段による相対移動速
度、ノズル手段と基板の被塗布面のギャップ寸法、およ
び、液面高さ検出手段で検出した液面高さを基準とした
液面高さの各制御項目のうち複数制御項目を可変するよ
うに各手段を制御する制御手段とを有することを特徴と
するものである。以上の場合にも、塗布液槽はノズル手
段の外部にあってもよいし、内部にあってもよい。
Next, more specifically, the gap size,
When a plurality of control items among the control items of the relative movement speed and the liquid level of the coating liquid are controlled to have a constant film thickness in the vicinity of the start of coating, which has conventionally been reduced in thickness, preferably the present invention The coating apparatus is a coating apparatus that applies a coating liquid pumped up from a coating liquid tank by a capillary phenomenon to a coating surface of an erected substrate. A nozzle means provided on the front wall with a coating liquid outflow path extending obliquely upward with one end communicating with the external outlet and moving the nozzle means and the substrate relatively along the surface to be coated. Moving means, a nozzle means and a gap variable means for moving the coated surface of the substrate so as to approach or separate, a liquid level height detecting means for detecting a liquid level in the coating liquid tank, A liquid level height changing means for changing the liquid level; In accordance with the thinning near the start, the relative movement speed by the moving means, the gap dimension between the nozzle means and the surface to be coated on the substrate, and the liquid detected by the liquid level height detecting means to keep the coating film thickness constant. And control means for controlling each means so as to vary a plurality of control items among the control items of the liquid surface height based on the surface height. Also in the above case, the coating liquid tank may be located outside or inside the nozzle means.

【0019】この構成により、上記したギャップ寸法、
相対移動速度および塗布液の液面高さの各制御項目のう
ち複数項目を同時に用いれば、より安定した塗布開始時
近傍の薄膜化防止効果が得られることになる。
With this configuration, the above-described gap size,
When a plurality of control items of the relative movement speed and the liquid level of the coating liquid are used simultaneously, a more stable thinning prevention effect near the start of coating can be obtained.

【0020】また、本発明における制御手段は、塗布膜
厚の変動の原因である、塗布液流出路内で塗布液が動き
出す際の流出抵抗の大きさに応じて、塗布膜厚が一定に
なるように制御を行う。
Further, the control means in the present invention makes the coating film thickness constant according to the magnitude of the outflow resistance when the coating solution starts moving in the coating solution outflow path, which is the cause of the fluctuation of the coating film thickness. Control as follows.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塗布装置の実
施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以
下に示す実施形態に限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a coating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.

【0022】(実施形態1)図1は本発明の実施形態1
における塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a coating apparatus in FIG.

【0023】図1において、壁状に構成されて立設され
た架台1の表面側中央部に、ガラス基板などの基板2の
被塗布面を外側に向けた状態で基板2を吸着して鉛直姿
勢に保持する吸着ステージ3が配設されている。この吸
着ステージ3は、用いるサイズの基板2毎の外周部に対
応した適所に、吸引可能な吸着部材としての吸盤(図示
せず)が出退自在に為されている細長い凹部3aが複数
配設されており、基板2への吸盤(図示せず)による吸
着後に吸盤(図示せず)を凹部3a内の所定位置に引き
込んで収納することで基板2を保持するようになってい
る。また、吸着部材としての吸盤(図示せず)が基板2
の中央部を保持しないのは、基板2の中央部は重要な回
路などが配置される部分であり、吸盤(図示せず)によ
る真空吸引と解除によって温度が下がったり上がったり
することで塗布むらとなるのを防止するためである。し
たがって、吸盤(図示せず)の形状も基板2の外周部だ
けを吸引すべく、細長い凹部3aと同様の細長い吸盤形
状となっている。なお、ここでは、吸着ステージ3によ
る基板2の保持は、吸盤(図示せず)による吸着の場合
を示したが、基板2の上下左右を爪状の部材でひっかけ
て保持するような構成であってもよいことは言うまでも
ないことである。
In FIG. 1, a substrate 2 such as a glass substrate is adsorbed onto a vertical portion of a gantry 1 having a wall-like shape, with the surface to be coated facing outward, with the pedestal 2 facing up. A suction stage 3 for holding the posture is provided. The suction stage 3 is provided with a plurality of elongated concave portions 3a in which suction cups (not shown) as suction members capable of being sucked and retracted are provided at appropriate positions corresponding to the outer peripheral portion of each substrate 2 of a size to be used. The sucker (not shown) is attracted to the substrate 2 by suction, and the sucker (not shown) is drawn into and stored in a predetermined position in the recess 3a to hold the substrate 2. In addition, a suction cup (not shown) as a suction member is provided on the substrate 2.
The reason why the central part of the substrate 2 is not held is that the central part of the substrate 2 is a part where important circuits and the like are arranged, and the temperature is lowered or raised by vacuum suction and release by a suction cup (not shown), and uneven coating is caused. This is to prevent the occurrence of Therefore, the suction cup (not shown) also has an elongated suction cup shape similar to the elongated recess 3a so as to suck only the outer peripheral portion of the substrate 2. Here, the case where the suction stage 3 holds the substrate 2 by suction using a suction cup (not shown) has been described, but the structure is such that the upper, lower, left, and right sides of the substrate 2 are hooked and held by claw-shaped members. Needless to say, it is possible.

【0024】また、この架台1の表面側および裏面側の
幅方向両端部の上下位置の4角部にそれぞれ4個の各ア
イドルギヤ4が左右2組回転自在に各軸受部5でそれぞ
れ軸支されて配設されている。これらの上部に位置する
左右2組の各アイドルギヤ4にそれぞれ架けられた左右
の各スチールベルト6の一方端にはそれぞれ、ベース部
材7の両端上部がそれぞれ連結されており、また、左右
の各スチールベルト6の他方端にはそれぞれ、バランス
ウェイト8の両端上部がそれぞれ連結されている。ま
た、下部に位置する左右2組の各アイドルギヤ4にそれ
ぞれ架けられた左右の各スチールベルト6の一方端には
それぞれ、ベース部材7の両端下部がそれぞれ連結され
ており、また、その左右の各スチールベルト6の他方端
にはそれぞれ、バランスウェイト8の両端下部がそれぞ
れ連結されて、ベース部材7が架台1の表面側で、バラ
ンスウェイト8が架台1の裏面側でそれぞれ水平に保持
されかつ上下に移動可能な状態で、各スチールベルト6
が、架台1の幅方向両端部の上下方向にそれぞれ左右2
組の各アイドルギヤ4をそれぞれ介して巻回されてい
る。このベース部材7上の中央部には、基板2の幅寸法
のノズル口9を有し、そのノズル口9から塗布液を吐出
可能なノズルユニット10が配設されている。これらの
ベース部材7およびノズルユニット10とバランスウェ
イト8とがそれぞれバランスが取れた静止状態で架台1
の表と裏の幅方向両端部間に水平にそれぞれ保持される
ようになっている。
Also, four idle gears 4 are respectively rotatably supported by two bearings 5 on each of four corners at upper and lower corners at both ends in the width direction on the front side and the back side of the gantry 1. It has been arranged. The upper ends of the base member 7 are connected to one end of each of the left and right steel belts 6 respectively suspended on the two sets of left and right idle gears 4 located on the upper side. The other ends of the steel belt 6 are connected to upper ends of both ends of the balance weight 8, respectively. Further, lower ends of both ends of a base member 7 are connected to one end of each of the left and right steel belts 6 respectively suspended on two sets of left and right idle gears 4 located at the lower part. The lower ends of the balance weights 8 are respectively connected to the other ends of the steel belts 6 so that the base member 7 is horizontally held on the front side of the gantry 1 and the balance weight 8 is horizontally held on the back side of the gantry 1. While being able to move up and down, each steel belt 6
But two in the vertical direction at both ends in the width direction of the gantry 1.
It is wound via each idle gear 4 of the set. At the center of the base member 7, there is provided a nozzle unit 9 having a width of the substrate 2 and a nozzle unit 10 capable of discharging a coating liquid from the nozzle unit 9. When the base member 7 and the nozzle unit 10 are balanced with the balance weight 8, the gantry 1 is
Are horizontally held between both ends in the width direction of the front and back sides.

【0025】また、架台1の表面側の両端部にはそれぞ
れ各上下方向に縦型の各リニアモータ11の固定子12
が配設されており、これら左右の各リニアモータ11は
その駆動によって、ノズルユニット10を載置したベー
ス部材7の両端部を各固定子12に沿って上下に直線移
動させる構成となっている。この移動手段としてのリニ
アモータ11は、各上下方向に配設された各スチールベ
ルト6にそれぞれ沿ってベース部材7の両端部および各
スチールベルト6の内側にそれぞれ配設されており、図
2に示すように、幅方向両端部の各レール部13間にベ
ース部14を有する固定子12と、ベース部材7の両端
部裏側の各側壁にそれぞれ各固定子12とそれぞれ対向
して配設され、各固定子12の上をスライド自在なスラ
イダ部材15とを有している。このスライダ部材15
は、その幅方向両側に各レール部13とそれぞれ嵌合し
て上下方向に案内される各リニアガイド部16と、各リ
ニアガイド部16の間に配設されると共に、固定子12
のベース部14に対向し、図示しない巻線による励磁に
よって磁力を発生させる磁気回路部17と、この磁気回
路部17の巻線(図示せず)の両端に接続されたコネク
タ18とを有しており、この磁気回路部17の励磁によ
る磁力で、スライダ部材15は固定子12の各レール部
13に各リニアガイド部16で案内されて上下に移動自
在である。このスライダ部材15が、ノズルユニット1
0を載置したベース部材7の両端部裏側にそれぞれ固着
されており、これらの各スライダ部材15の移動によっ
てベース部材7が上下に移動自在になっている。
The stators 12 of the vertical linear motors 11 are respectively provided at both ends on the front surface side of the gantry 1.
The left and right linear motors 11 are configured to linearly move up and down both ends of the base member 7 on which the nozzle unit 10 is mounted along the respective stators 12 by driving thereof. . The linear motors 11 as the moving means are provided at both ends of the base member 7 and inside each of the steel belts 6 along the respective steel belts 6 provided in the vertical direction, respectively. As shown in the drawing, a stator 12 having a base portion 14 between rail portions 13 at both ends in the width direction, and stators 12 respectively disposed on respective side walls on both sides of both end portions of the base member 7, A slider member 15 slidable on each stator 12 is provided. This slider member 15
Are disposed between the linear guide portions 16 and fitted to the rail portions 13 on both sides in the width direction thereof and guided in the vertical direction.
And a connector 18 connected to both ends of a winding (not shown) of the magnetic circuit unit 17 that generates a magnetic force by excitation by a winding (not shown). The slider member 15 is guided by the rails 13 of the stator 12 by the linear guides 16 and can move up and down by the magnetic force generated by the excitation of the magnetic circuit section 17. This slider member 15 is used for the nozzle unit 1.
The slider member 15 is fixed to the rear side of both ends of the base member 7 on which the base member 7 is mounted.

【0026】ここでは、ノズルユニット10を載置した
ベース部材7の両端部を各固定子12に沿って上下に移
動させるように構成したが、ノズルユニット10と基板
2とが被塗布面に沿って相対的に移動するように構成す
ればよく、ノズルユニット10を固定して基板2を吸着
ステージ3と共に上下にリニアモータやボールねじなど
の移動手段で移動するように構成することもできる。こ
のように、吸着ステージ3を上下に移動させる方がノズ
ルユニット10を移動させるよりも振動が少なく、その
振動による塗布むら防止などの観点から吸着ステージ3
を移動させる方がよいのであるが、吸着ステージ3を上
下に移動させると、装置の高さが倍必要となり、クリー
ンルームの天井高さには制限があるので、装置の設置が
難しくなってしまう。
Here, the both ends of the base member 7 on which the nozzle unit 10 is mounted are moved up and down along each stator 12, but the nozzle unit 10 and the substrate 2 are moved along the surface to be coated. The nozzle unit 10 may be fixed and the substrate 2 may be moved up and down together with the suction stage 3 by a moving means such as a linear motor or a ball screw. As described above, moving the suction stage 3 up and down causes less vibration than moving the nozzle unit 10, and from the viewpoint of preventing uneven coating due to the vibration, the suction stage 3 is moved.
However, if the suction stage 3 is moved up and down, the height of the apparatus is doubled, and the ceiling height of the clean room is limited, so that the installation of the apparatus becomes difficult.

【0027】さらに、ノズルユニット10は、図3に示
すように、基板2の被塗布面に対向して開口した水平方
向の細長いノズル口9から塗布液を吐出可能なノズル手
段としてのノズル部材19と、このノズル部材19のノ
ズル口9を基板2の被塗布面への対向位置Mと点線で示
す洗浄用の下方位置Nとの間で、ノズル部材19をその
長手方向を回動軸として回動させるノズル部材回動機構
部20と、ノズル部材19のノズル口9と基板2の被塗
布面との水平方向の隙間(ギャップ)を可変させるべ
く、ノズル部材19を基板2に対して接近または離間自
在に駆動するギャップ可変機構部21とを備えている。
このノズルユニット10は、塗布処理される基板2のサ
イズに合った幅寸法のノズル部材19と付け変え可能に
構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the nozzle unit 10 has a nozzle member 19 serving as a nozzle means capable of discharging a coating liquid from a horizontally elongated nozzle opening 9 opened opposite to the coating surface of the substrate 2. Between the nozzle opening 9 of the nozzle member 19 and the lower position N for cleaning, which is indicated by a dotted line, between the position M facing the surface to be coated of the substrate 2 and the nozzle member 19 with its longitudinal direction as a rotation axis. The nozzle member 19 is moved toward or away from the substrate 2 in order to change the horizontal gap (gap) between the nozzle member rotating mechanism 20 to be moved and the nozzle port 9 of the nozzle member 19 and the surface to be coated of the substrate 2. And a variable gap mechanism 21 that is driven to be freely separated.
The nozzle unit 10 is configured to be replaceable with a nozzle member 19 having a width dimension matching the size of the substrate 2 to be coated.

【0028】このノズル部材19のうち、図4(a)に
はノズル部材19aが、図4(b)には別の型のノズル
部材19bが模式的に示されている。これらのノズル部
材19a,19b内には、塗布液22を溜める塗布液槽
23が配設されており、この塗布液槽23は、両端が閉
塞され基板2の幅方向に延在する水平方向に細長い筒状
に構成されている。この塗布液槽23の中央部に塗布液
22を供給する図1の供給チューブ24が連結されてお
り、ベース部材7上に載置されたポンプ43によって供
給チューブ24を介して外部から塗布液を塗布液槽23
内に供給可能に構成している。また、基板2の被塗布面
2aと対向する前面壁部25に塗布液槽23内から外部
に斜め上向きに貫通した塗布液流出路としてスリット2
6がその幅方向に形成されている。前端面27の下端2
7aは、スリット26の出口であるノズル口9と、その
反対側の塗布液槽23内への開口との間の高さに位置す
るように形成されている。また、ノズル部材19a,1
9bの塗布液槽23には、その内部に貯留される塗布液
の液面よりも上方部分において塗布液槽23内部と連通
してその内部を加圧し、減圧し、または大気開放にする
ための圧力設定機構(図示せず)が接続されている。こ
のスリット26は、塗布液槽23の下部とノズル口9と
の間で直線状に左上向きに傾斜した状態で連結してお
り、スリット26の下方端が塗布液槽23内に開口し、
その上方端が水平方向に細長いノズル口9となってい
る。さらに、基板2の被塗布面2aと対向する前面壁部
25の前端面27は、塗布液の液溜りが形成可能なよう
に、基板2の被塗布面2aに非接触でかつ所定の隙間2
8で近接するように配置される。
FIG. 4A schematically shows the nozzle member 19a, and FIG. 4B schematically shows another type of nozzle member 19b. A coating liquid tank 23 for storing a coating liquid 22 is provided in each of the nozzle members 19a and 19b. The coating liquid tank 23 is closed at both ends and extends in the horizontal direction extending in the width direction of the substrate 2. It is configured in an elongated tubular shape. The supply tube 24 shown in FIG. 1 for supplying the coating liquid 22 is connected to the center of the coating liquid tank 23, and the pump 43 mounted on the base member 7 supplies the coating liquid from outside via the supply tube 24. Coating liquid tank 23
It can be supplied inside. Further, a slit 2 is formed as a coating liquid outflow passage which penetrates obliquely upward from the inside of the coating liquid tank 23 to the outside to the front wall 25 facing the coating surface 2a of the substrate 2.
6 are formed in the width direction. Lower end 2 of front end face 27
7 a is formed so as to be located at a height between the nozzle port 9 which is the outlet of the slit 26 and the opening into the coating liquid tank 23 on the opposite side. Further, the nozzle members 19a, 1
The coating liquid tank 23 of FIG. 9b communicates with the inside of the coating liquid tank 23 above the liquid surface of the coating liquid stored therein to pressurize, depressurize, or open the inside to the atmosphere. A pressure setting mechanism (not shown) is connected. The slit 26 is connected between the lower part of the coating solution tank 23 and the nozzle port 9 in a state of being linearly inclined upward and to the left, and the lower end of the slit 26 opens into the coating solution tank 23,
The upper end forms a horizontally elongated nozzle opening 9. Further, the front end surface 27 of the front wall portion 25 facing the application surface 2a of the substrate 2 is not in contact with the application surface 2a of the substrate 2 and has a predetermined gap 2 so that a liquid pool of the application liquid can be formed.
8 so as to be close to each other.

【0029】さらに、図4(a)のノズル部材19aで
は、この前端面27の下端27aとスリット26の塗布
液槽23内への開口上端との高さ範囲B内に塗布液槽2
3内の塗布液面が位置するように液面を設定し、その前
端面27の上端27bが、基板2の被塗布面2aと前端
面27との間の隙間28を上方へ無限に延長させたと仮
定した場合にその隙間28内に流入した塗布液22が少
なくとも毛細管現象などによって上昇できる到達高さ位
置とスリット26の出口であるノズル口9との間に位置
するようになっている。
Further, in the nozzle member 19a shown in FIG. 4 (a), the coating solution tank 2 is located within a height range B between the lower end 27a of the front end face 27 and the upper end of the slit 26 opening into the coating solution tank 23.
The liquid level is set so that the coating liquid level in 3 is positioned, and the upper end 27b of the front end surface 27 extends the gap 28 between the coated surface 2a of the substrate 2 and the front end surface 27 infinitely upward. If it is assumed that the coating liquid 22 has flowed into the gap 28, the coating liquid 22 is located at least between the reaching height position at which the coating liquid 22 can rise due to capillary action and the like and the nozzle port 9 which is the exit of the slit 26.

【0030】また、図4(b)の別の型のノズル部材1
9bでは、前端面27の下端27aとスリット26の塗
布液槽23内への開口上端との高さ範囲B内に塗布液槽
23内の塗布液面が位置するように液面を設定し、ノズ
ル口9から前端面27の前端面上部29は、上方に開く
ように傾斜している。つまり、基板2の被塗布面2aと
前端面上部29との間の隙間30は上に行くほど広がっ
ており、塗布液22が毛細管現象などによってスリット
26さらにノズル口9を介して隙間30内を上昇する液
面到達高さ位置まで来ている。
Further, another type of nozzle member 1 shown in FIG.
In 9b, the liquid level is set so that the coating liquid level in the coating liquid tank 23 is located within a height range B between the lower end 27a of the front end face 27 and the upper end of the opening of the slit 26 into the coating liquid tank 23, The front end upper portion 29 of the front end surface 27 from the nozzle port 9 is inclined so as to open upward. In other words, the gap 30 between the coated surface 2a of the substrate 2 and the upper front end surface 29 is widened upward, and the coating liquid 22 flows through the gap 30 through the slit 26 and the nozzle port 9 due to a capillary phenomenon or the like. It has reached the rising liquid level.

【0031】これらのノズル部材19a,19bの特徴
を比較すると、ノズル部材19aでは、塗布液22が毛
細管現象などによって上昇する到達高さ位置よりも低い
位置で前端面27の上端27bが形成されているため、
毛細管現象などによる塗布液22の上昇力が内在されて
おり、塗布液22の塗始めから所定膜厚に至るまでの時
間がノズル部材19bの場合よりも早く到達するという
メリットがある。つまり、ノズル部材19aでは、塗布
液22の塗始めに生じる薄い膜厚範囲が、ノズル部材1
9bの場合よりも狭いというメリットがある。
Comparing the features of the nozzle members 19a and 19b, the upper end 27b of the front end face 27 is formed at a position lower than the reaching height position where the coating liquid 22 rises due to the capillary phenomenon or the like in the nozzle member 19a. Because
The rising force of the coating liquid 22 due to a capillary phenomenon is inherent, and there is an advantage that the time from the start of coating the coating liquid 22 to the predetermined film thickness reaches earlier than in the case of the nozzle member 19b. That is, in the nozzle member 19a, the thin film thickness range generated at the beginning of the application of the coating liquid 22 depends on the nozzle member 1
There is an advantage that it is narrower than in the case of 9b.

【0032】また、ノズル部材19aでは、その前端面
27は塗布液22で常に濡れているために塗布液22が
乾くことがなく、乾くことによるコンタミネーションの
発生原因は抑えられることになる。一方、ノズル部材1
9bでは、前端面上部29の傾斜面を、塗布液22の液
面が毛細管現象などによって上昇する到達高さ位置は、
塗始めと塗終わりなどで、消費した液量差による槽内の
液面高さの低下などのため一定しておらず、液面が低下
することによって、今まで塗布液22で濡れていた前端
面上部29の傾斜面が乾いてコンタミネーションが生
じ、そこから発生したパーティクルが塗布液22中に混
入して塗布されることになって、塗布膜の品質が低下す
るという虞がある。また、ノズル部材19bでは、次に
別の基板2の被塗布面2aを塗布する場合にも同様に、
前端面上部29の傾斜面を、塗布液22の液面が毛細管
現象などによって上昇する到達高さ位置は、前回の塗布
時と比べて、基板2の被塗布面2aと前端面上部29と
の隙間30が広くなったり狭くなったりすることで一定
化しない。このため、その隙間30が広くなったギャッ
プ部分では液面到達高さ位置が低下することによって、
今まで塗布液22で濡れていた前端面上部29の傾斜面
が乾くことになる。その乾いた部分にコンタミネーショ
ンが発生し、それによるパーティクルが塗布液22中に
混入して塗布されることになって、塗布膜の品質が低下
するという虞がある。
Further, in the nozzle member 19a, the front end face 27 is always wet with the coating liquid 22, so that the coating liquid 22 does not dry, and the cause of the contamination caused by the drying can be suppressed. On the other hand, the nozzle member 1
In 9b, the reaching height position at which the liquid surface of the coating liquid 22 rises along the inclined surface of the front end surface upper portion 29 by capillary action or the like,
At the beginning and end of coating, the liquid level in the tank is not constant due to the difference in the amount of liquid consumed at the beginning and end of coating. Contamination occurs when the inclined surface of the upper surface 29 dries, and particles generated therefrom are mixed into the application liquid 22 and applied, and the quality of the applied film may be deteriorated. In addition, the nozzle member 19b similarly applies to the case where the application surface 2a of another substrate 2 is applied next.
The reaching height position at which the liquid surface of the coating liquid 22 rises on the inclined surface of the front end surface upper portion 29 by capillary action or the like is higher than that of the previous coating by the distance between the application surface 2a of the substrate 2 and the front end surface upper portion 29. The gap 30 is not fixed because it is widened or narrowed. Therefore, in the gap portion where the gap 30 is widened, the liquid level reaching height position is reduced,
The inclined surface of the front end surface upper portion 29 which has been wet with the coating liquid 22 is dried. Contamination occurs in the dried portion, and particles due to the contamination are mixed in the coating liquid 22 and applied, and there is a possibility that the quality of the coating film is reduced.

【0033】さらに、ノズル部材19aでは、基板2の
被塗布面2aと前端面27との隙間28の寸法によって
塗布する塗布液22の膜厚が変化するために、膜厚調整
用としては効力を発揮するが、細長いノズル口9と基板
2の被塗布面2aとの隙間28に、細長いノズル口9の
両端位置で、また、塗始めの位置と塗終わりの位置など
でギャップ差が生じるような場合には、その隙間28の
差が塗布膜厚差となって反映することになって、基板2
の被塗布面2aに均一な膜厚の塗布液22を塗布するこ
とができないという虞がある。これに対して、ノズル部
材19bでは、基板2の厚みが一定でなかったり基板2
の被塗布面2aと細長いノズル口9との隙間30に、基
板2が反っていたりノズル部材19bが傾いていたりし
て、細長いノズル口9の両端位置で、また、塗始めの位
置と塗終わりの位置でギャップ差があるような場合に
も、隙間30が上方に広がっているので、細長いノズル
口9の両端部などでのギャップ差が吸収されて、塗布膜
厚差が生じにくく、基板2の被塗布面2aにより均一な
膜厚の塗布液22を塗布することができるようになる。
つまり、隙間30の寸法が小さくなるほど塗布膜厚が厚
くなるが、この場合、隙間30を上昇する塗布液22の
液面到達高さ位置も上昇することになり、前端面29の
傾斜面で液面が上になるほど液面位置における隙間寸法
も増えて、細長いノズル口9の両端部などでのギャップ
差が吸収されることになる。この上昇液面位置における
隙間寸法が塗布膜厚に影響しているため、隙間30の寸
法が小さくなるほど塗布膜厚が厚くなるが、上昇液面位
置における隙間寸法は広がって塗布膜厚が薄くなって塗
布膜厚差は生じにくくなり、基板2の被塗布面2aに対
してより均一な膜厚の塗布液22を塗布することができ
るようになる。
Further, in the nozzle member 19a, the film thickness of the coating liquid 22 to be applied changes depending on the size of the gap 28 between the coating surface 2a of the substrate 2 and the front end surface 27. However, there is a gap 28 between the elongated nozzle opening 9 and the coating surface 2a of the substrate 2 at both ends of the elongated nozzle opening 9 and at a coating start position and a coating end position. In this case, the difference in the gap 28 is reflected as a difference in the coating film thickness, and the substrate 2
There is a possibility that the coating liquid 22 having a uniform film thickness cannot be applied to the surface 2a to be coated. On the other hand, in the nozzle member 19b, the thickness of the substrate 2 is not constant,
The substrate 2 is warped or the nozzle member 19b is inclined in the gap 30 between the surface to be coated 2a and the elongated nozzle port 9 at both end positions of the elongated nozzle port 9 and at the coating start position and the coating end position. In the case where there is a gap difference at the position, the gap 30 extends upward, so that the gap difference at both ends of the elongated nozzle port 9 is absorbed, and the difference in the coating film thickness hardly occurs. The coating liquid 22 having a uniform film thickness can be applied to the surface 2a to be coated.
In other words, the smaller the size of the gap 30, the thicker the coating film thickness. In this case, the height of the coating liquid 22 reaching the liquid level reaching the gap 30 is also increased, and the liquid level on the inclined surface of the front end face 29 is increased. As the surface rises, the gap size at the liquid surface position also increases, and the gap difference between both ends of the elongated nozzle port 9 is absorbed. Since the gap size at the rising liquid surface position affects the coating film thickness, the smaller the size of the gap 30, the thicker the coating film thickness. However, the gap size at the rising liquid surface position becomes wider and the coating film thickness becomes thinner. As a result, a difference in the coating film thickness hardly occurs, and the coating liquid 22 having a more uniform film thickness can be applied to the coating surface 2a of the substrate 2.

【0034】一方、図3のノズル部材回動機構部20
は、図示しない電磁弁で制御されて、ロッド先端部31
を伸長位置と収縮位置との間を移動させるエアーシリン
ダ32が、矢印方向Cにシリンダ前方部のピン32aを
回動中心として回動可能に軸支されている。このロッド
先端部31は、アーム部材33の一方端部と回動可能に
ピン連結されてリンク機構を構成しており、アーム部材
33の他方端部は駆動軸34にその長手方向に直交する
方向から回動力を伝達可能に固定されている。この駆動
軸34は、所定幅で水平方向に延びたベース部材35を
下方から支持する支持部材35aを横方向から貫通して
固定されている。このベース部材35の前方端縁上側に
はノズル部材19がそのノズル口9を基板2の被塗布面
2a側に向けた状態で、ノズル部材19の長手方向と駆
動軸34の軸方向が一致する方向になるように取り付け
られている。図3は、エアーシリンダ32のロッド先端
部31が伸長した場合であり、このとき、ノズル部材1
9のノズル口9は基板2の被塗布面2aに対向して塗布
可能な状態である。これに対して、エアーシリンダ32
のロッド先端部31が短縮した場合には、ノズル部材1
9のノズル口9は、2点鎖線で示すように下方を向いて
図示しないノズル洗浄手段によりノズル部材19が洗浄
可能な状態となる。このロッド短縮の途中で、ピン32
aを回動中心としてエアーシリンダ32が矢印方向Cに
揺動しつつロッド先端部31が短縮されることになる。
On the other hand, the nozzle member rotating mechanism 20 shown in FIG.
Is controlled by a solenoid valve (not shown) to
An air cylinder 32 that moves the cylinder between an extended position and a contracted position is pivotally supported in a direction indicated by an arrow C so as to be rotatable around a pin 32a at a front portion of the cylinder. The rod end portion 31 is rotatably pin-connected to one end of the arm member 33 to form a link mechanism. The other end of the arm member 33 is perpendicular to the drive shaft 34 in the longitudinal direction. Is fixed so as to be able to transmit rotational power from the motor. The drive shaft 34 is fixed by penetrating a support member 35a that supports a base member 35 extending in the horizontal direction with a predetermined width from below in a horizontal direction. Above the front edge of the base member 35, the longitudinal direction of the nozzle member 19 coincides with the axial direction of the drive shaft 34 in a state where the nozzle port 9 faces the coating surface 2 a of the substrate 2. It is installed so that it is in the direction. FIG. 3 shows a case where the rod tip 31 of the air cylinder 32 is extended.
The nozzle opening 9 of 9 is in a state where it can be applied facing the application surface 2 a of the substrate 2. In contrast, the air cylinder 32
When the rod tip 31 of the nozzle member is shortened,
The nozzle port 9 of 9 faces downward as indicated by a two-dot chain line, and the nozzle member 19 is in a state where it can be cleaned by a nozzle cleaning means (not shown). During this rod shortening, the pin 32
The rod tip 31 is shortened while the air cylinder 32 swings in the direction of the arrow C about the rotation center a.

【0035】また、ギャップ可変機構部21は、ステッ
ピングモータやサーボモータなどの接離モータ36と、
前後の軸受部37,38で軸支され、この接離モータ3
6の回転軸に連結部39を介して連結されたボールねじ
40と、このボールねじ40に螺合した移動部材41
と、移動部材41の上端が下面で固着されていると共に
ノズル部材回動機構部20を支持して基板2の被塗布面
2aに対してノズル部材19の前端面27が接近または
離間するようにスライド自在なスライド部材42とを備
えており、接離モータ36によるボールねじ40の回転
で、移動部材41が、ノズル部材19およびノズル部材
回動機構部20を載置した状態で前後に移動自在に構成
されている。
The variable gap mechanism 21 includes a contact / separation motor 36 such as a stepping motor or a servomotor.
The contact / separation motor 3 is supported by front and rear bearing portions 37 and 38.
6, a ball screw 40 connected to the rotating shaft via a connecting portion 39, and a moving member 41 screwed to the ball screw 40.
The upper end of the moving member 41 is fixed on the lower surface and the nozzle member rotating mechanism 20 is supported so that the front end surface 27 of the nozzle member 19 approaches or separates from the application surface 2 a of the substrate 2. The movable member 41 is freely movable back and forth with the nozzle member 19 and the nozzle member rotating mechanism 20 placed thereon by the rotation of the ball screw 40 by the contact / separation motor 36. Is configured.

【0036】ここでは、ギャップ可変機構部21は中央
部1個所として、基板2の厚さのばらつき範囲内でギャ
ップ寸法を調整するようにしているが、さらに、基板2
の厚さのばらつきだけではなく、基板2の幅方向にテー
パがあって左右両端部での厚さ寸法に差があるような場
合には、ギャップ可変機構部21をベース部材7の左右
2個所配設することで左右独立にギャップ寸法を調整す
ることができ、ノズルユニット10の左右に長いノズル
部材19を、基板2の幅両端部で厚さが異なることによ
る幅方向テーパに合わせて平行に、左右位置で等ギャッ
プ寸法として傾け得るように構成することもできる。
In this case, the gap variable mechanism 21 adjusts the gap size within a variation range of the thickness of the substrate 2 as one central portion.
In addition to variations in the thickness of the base member 7, when the taper is present in the width direction of the substrate 2 and there is a difference in the thickness dimension between the left and right ends, the gap variable mechanism 21 is attached to the left and right portions of the base member 7. By arranging the nozzle units, the gap size can be adjusted independently for the left and right sides, and the nozzle members 19 that are long on the left and right sides of the nozzle unit 10 are arranged in parallel in accordance with the widthwise taper due to the difference in thickness at both ends of the width of the substrate 2. It can also be configured so that it can be inclined as an equal gap size at the left and right positions.

【0037】図5(a)は基板とノズル部材とのギャッ
プ量と、塗布膜厚との関係を示す図である。
FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the gap amount between the substrate and the nozzle member and the coating film thickness.

【0038】図5(a)に示すように、基板2の被塗布
面2aと、ノズル口9を有するノズル部材19の前端面
27との隙間(ギャップ量)28に応じて塗布膜厚が変
化する特性があり、そのギャップ量が大きいほど、それ
に応じて塗布膜厚が薄くなる。
As shown in FIG. 5A, the coating film thickness changes according to a gap (gap amount) 28 between the coating surface 2a of the substrate 2 and the front end surface 27 of the nozzle member 19 having the nozzle port 9. The larger the gap amount, the thinner the applied film thickness.

【0039】この図5(a)のギャップ量に応じて塗布
膜厚が変化する特性で、塗布開始時近傍で薄膜化する特
性を、塗布開始位置近傍でも所望の塗布膜厚で一定化す
るように補正することができる。つまり、塗布開始位置
近傍で薄膜化に応じてギャップ量を変化させること、即
ち、ギャップ量が一定であれば塗布開始時の薄い膜厚状
態から所望の塗布膜厚になっていくが、この薄い膜厚状
態の変化を予測し、その予測した薄い膜厚状態と所望の
塗布膜厚との膜厚差に応じて塗布開始時のギャップ量を
小さなものとしておき、そのギャップ量の減少状態から
通常塗布時のギャップ量までの増加を図ることで、塗布
開始位置近傍で薄くなる塗布膜厚を是正するように制御
すれば、塗布開始位置近傍においても所望の塗布膜厚で
一定にすることが可能となる。この場合にも、スリット
26内に停止していた塗布液が動き出して定常速度に達
するまでにはある程度の時間を要することになるが、本
発明では、この塗布液流出路内で塗布液が動き出す際の
流出抵抗の大きさに応じてそれによる薄膜化を補償する
ようギャップ量を減少させることで塗布開始位置から所
望の膜厚が得られることになる。
In FIG. 5A, the characteristic that the coating film thickness changes in accordance with the gap amount, that is, the characteristic of thinning near the start of coating is constant at a desired coating film thickness even near the coating start position. Can be corrected. In other words, changing the gap amount in the vicinity of the coating start position in accordance with the thinning, that is, if the gap amount is constant, the coating thickness changes from a thin film state at the start of coating to a desired coating film thickness. A change in the film thickness state is predicted, and the gap amount at the start of coating is set small according to the film thickness difference between the predicted thin film state and the desired coating film thickness. By increasing the gap amount during coating to control the thinner coating film thickness near the coating start position, it is possible to keep the desired coating film thickness constant near the coating start position. Becomes Also in this case, it takes some time for the coating liquid stopped in the slit 26 to start moving and reach a steady speed, but in the present invention, the coating liquid starts moving in this coating liquid outflow passage. The desired film thickness can be obtained from the coating start position by reducing the gap amount so as to compensate for the thinning due to the outflow resistance at that time.

【0040】図6は、図1の塗布装置の概略制御構成を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic control configuration of the coating apparatus of FIG.

【0041】図6において、操作部52としては、数字
を入力するテンキー、電源のオン・オフを入力する電源
キー、塗布スタートキー、リニアモータ11の駆動速度
の基準値をマニュアル設定する速度設定キーおよび、接
離モータ36を駆動させて基板2の被塗布面2aとノズ
ル口9との隙間28または隙間30を調整する隙間設定
キー、基板サイズ、塗布液粘度および塗布膜厚などを設
定する各種設定キーなどで構成されている。また、この
操作部52が接続される制御部53はROM54および
RAM55に接続されており、ROM54内に登録され
た各制御プログラムで用いる制御データを、操作部52
から制御部53を介してRAM55内に書き込み可能で
ある。
In FIG. 6, a numeric keypad for inputting numbers, a power key for inputting power on / off, an application start key, and a speed setting key for manually setting a reference value of the driving speed of the linear motor 11 are used as the operation unit 52 in FIG. Also, a gap setting key for driving the contact / separation motor 36 to adjust the gap 28 or the gap 30 between the coating surface 2a of the substrate 2 and the nozzle port 9, and various settings for setting the substrate size, the coating solution viscosity, the coating film thickness, and the like. It consists of setting keys. The control unit 53 to which the operation unit 52 is connected is connected to the ROM 54 and the RAM 55, and transmits control data used in each control program registered in the ROM 54 to the operation unit 52.
Can be written into the RAM 55 via the control unit 53.

【0042】また、これらの操作部52、ROM54お
よびRAM55が接続される制御部53は、リニアモー
タ駆動回路56を介してリニアモータ11に接続されて
おり、ROM54内に登録されたリニアモータ駆動制御
プログラムと、操作部52から入力され、リニアモータ
駆動制御プログラムに対応した制御データに基づいて、
制御部53は、その制御信号をリニアモータ駆動回路5
6に出力し、リニアモータ駆動回路56がリニアモータ
11を駆動してベース部材7上のノズルユニット10を
基板2の被塗布面2aに対する所定上下位置に移動自在
である。また、制御部53は、ROM54内に登録され
たリニアモータ駆動制御プログラムと、基板サイズ、塗
布液粘度および塗布膜厚などの各種設定キーからの入力
や、操作部52の塗布スタートキーの入力によって、リ
ニアモータ駆動制御プログラムに対応した制御データに
基づいて、リニアモータ駆動回路56を介してリニアモ
ータ11を駆動して所定速度でノズル走行させつつ塗布
可能なように制御するようになっている。
A control unit 53 to which the operation unit 52, the ROM 54, and the RAM 55 are connected is connected to the linear motor 11 via a linear motor drive circuit 56, and the linear motor drive control registered in the ROM 54 is controlled. Based on the program and control data input from the operation unit 52 and corresponding to the linear motor drive control program,
The control unit 53 transmits the control signal to the linear motor drive circuit 5.
6, the linear motor drive circuit 56 drives the linear motor 11 to move the nozzle unit 10 on the base member 7 to a predetermined vertical position with respect to the coating surface 2a of the substrate 2. The control unit 53 receives a linear motor drive control program registered in the ROM 54, inputs from various setting keys such as a substrate size, a coating liquid viscosity, and a coating film thickness, and inputs a coating start key of the operation unit 52. On the basis of the control data corresponding to the linear motor drive control program, the linear motor 11 is driven via the linear motor drive circuit 56 to control the nozzles to run at a predetermined speed so that the nozzles can be applied.

【0043】さらに、これらの操作部52、ROM54
およびRAM55が接続される制御部53は、接離モー
タ駆動回路57を介して接離モータ36に接続されてお
り、ROM54内に登録された接離モータ駆動制御プロ
グラムと、操作部52から入力され、接離モータ駆動制
御プログラムに対応した制御データに基づいて、制御部
53は、その制御信号を接離モータ駆動回路57に出力
し、接離モータ駆動回路57が接離モータ36を駆動し
てベース部材7上のノズルユニット10を基板2の被塗
布面2aに対して接近または離間させて所定ギャップ位
置に移動自在に制御可能である。この制御データとして
は、塗布する塗布液の粘度や塗布速度、目標とする塗布
膜厚などに基づいて、塗布開始時に塗布液流出路内で塗
布液が動き出す際の流出抵抗の大きさとそのためにどの
様な薄膜状態になるかという実験データが、操作部52
から制御部53を介してRAM55内に予め登録されて
おり、その登録された薄膜データと所望膜厚との膜厚差
だけ厚くするように、制御部53は、接離モータ駆動制
御プログラムに基づいて基板2とノズル部材19との目
標のギャップ位置に、接離モータ駆動回路57を介して
接離モータ36を駆動させるようになっている。このよ
うにして、制御部53は、塗布開始時近傍の薄膜が所望
の目標膜厚で一定化するように、基板2に対してノズル
部材19を、塗布開始時には通常の定常状態の塗布時の
ギャップよりも近接させておいて塗布を開始し、その後
徐々にそのギャップを広くして、塗布液流出路内で塗布
液が動き出してその流出速度が定常状態になるのに対応
して通常の塗布時のギャップの大きさまで離間するよう
に制御する構成となっている。
Further, the operation unit 52 and the ROM 54
The control unit 53 to which the RAM 55 is connected is connected to the approach / separation motor 36 via the approach / separation motor drive circuit 57, and receives the approach / separation motor drive control program registered in the ROM 54 and the input from the operation unit 52. The control unit 53 outputs a control signal to the approach / separation motor drive circuit 57 based on control data corresponding to the approach / separation motor drive control program, and the approach / separation motor drive circuit 57 drives the approach / separation motor 36. The nozzle unit 10 on the base member 7 can be controlled to move freely to a predetermined gap position by approaching or separating from the coating surface 2a of the substrate 2. As the control data, the magnitude of the outflow resistance when the coating liquid starts moving in the coating liquid outflow path at the start of coating based on the viscosity of the coating liquid to be applied, the coating speed, the target coating film thickness, etc. The experimental data of whether or not the thin film state is obtained is obtained from the operation unit 52.
Is preliminarily registered in the RAM 55 via the control unit 53, and the control unit 53 performs control based on the contact / separation motor drive control program so as to increase the thickness by the thickness difference between the registered thin film data and the desired film thickness. The contact / separation motor 36 is driven via a contact / separation motor drive circuit 57 at a target gap position between the substrate 2 and the nozzle member 19. In this way, the control unit 53 applies the nozzle member 19 to the substrate 2 so that the thin film in the vicinity of the start of coating is constant at a desired target film thickness. Coating is started with the gap close to the gap, then the gap is gradually widened, and the coating liquid starts moving in the coating liquid outflow passage and the outflow speed becomes a steady state. The configuration is such that the gap is controlled up to the size of the gap at the time.

【0044】図7は塗布開始時の移動距離に対する膜厚
の関係を示し、(a)はパラメータが基板とノズル部材
との相対移動速度の場合の図、(b)はパラメータが塗
布液の粘度の場合の図である。
FIG. 7 shows the relationship between the moving distance at the start of the coating and the film thickness. FIG.

【0045】図7(a)において、基板2とノズル部材
19との被塗布面2aに沿った相対移動速度v1〜v3
は、v1<v2<v3であって、この相対移動速度が早
くなるほど薄膜領域は広くなっている。例えば相対移動
速度v1では移動距離がp1まで、相対移動速度v2で
は移動距離がp2まで、相対移動速度v3では移動距離
がp3まで薄膜となる領域であって、それ以降は相対移
動速度に応じた一定膜厚で定常領域となっている。した
がって、塗布開始時の薄膜化する区間は相対移動速度が
遅いほど短くなる。したがって、塗布膜厚を厚くする場
合には、相対移動速度を遅い状態のままで、塗布液槽2
3の液面高さや、基板2とノズル部材19のギャップ寸
法など他の塗布条件で制御する方が塗布開始時近傍の薄
膜化への影響は少なくなる。なお、相対移動速度を制御
して塗布開始時近傍の薄膜化を防止することについて
は、次の実施形態2で後述する。
In FIG. 7A, relative moving speeds v1 to v3 of the substrate 2 and the nozzle member 19 along the coating surface 2a.
Satisfies v1 <v2 <v3, and the thin film region becomes wider as the relative movement speed increases. For example, at the relative moving speed v1, the moving distance is up to p1, at the relative moving speed v2, the moving distance is up to p2, and at the relative moving speed v3, the moving distance is up to p3. It is a steady region with a constant film thickness. Therefore, the section to be thinned at the start of coating becomes shorter as the relative movement speed is lower. Therefore, when the coating film thickness is increased, the coating liquid tank 2 is kept in a state where the relative movement speed is low.
The control of other liquid application conditions such as the liquid surface height 3 and the gap size between the substrate 2 and the nozzle member 19 has less influence on the thinning near the start of the application. Controlling the relative movement speed to prevent thinning near the start of coating will be described later in a second embodiment.

【0046】図7(b)において、塗布液の粘度5c
p,10cp,15cpは、5cp<10cp<15c
pであって、この粘度が高くなるほど薄膜領域は広くな
っている。例えば粘度5cpでは移動距離がp11ま
で、粘度10cpでは移動距離がp12まで、粘度15
cpでは移動距離がp13まで薄膜となる領域であっ
て、それ以降は液粘度に応じた一定膜厚で定常領域とな
っている。したがって、塗布開始時の薄膜化する区間は
液粘度が低いほど短くなる。したがって、塗布膜厚を厚
くする場合には、塗布液の粘度を低い状態のままで、塗
布液槽23の液面高さや、基板2とノズル部材19のギ
ャップ寸法など他の塗布条件で制御する方が塗布開始時
近傍の薄膜化への影響は少なくなる。
In FIG. 7B, the viscosity of the coating solution is 5c.
p, 10 cp, and 15 cp are 5 cp <10 cp <15 c
p, the higher the viscosity, the wider the thin film region. For example, when the viscosity is 5 cp, the moving distance is up to p11, and when the viscosity is 10 cp, the moving distance is up to p12 and the viscosity is 15 p.
In the case of cp, it is a region where the moving distance becomes a thin film up to p13, and thereafter, it becomes a steady region with a constant film thickness according to the liquid viscosity. Therefore, the section where the film is thinned at the start of coating becomes shorter as the liquid viscosity becomes lower. Therefore, when increasing the thickness of the coating film, the coating liquid is controlled with other coating conditions such as the liquid surface height of the coating liquid tank 23 and the gap size between the substrate 2 and the nozzle member 19 while keeping the viscosity of the coating liquid low. The effect on thinning near the start of coating is smaller.

【0047】以上のROM54、RAM55、制御部5
3、リニアモータ駆動回路56および接離モータ駆動回
路57によって制御手段が構成されており、制御手段
は、塗布開始区間の薄膜化に応じて、塗布膜厚が一定に
なるように、ノズル部材19と基板2の被塗布面2aと
のギャップ寸法を可変するようにギャップ可変手段とし
ての接離モータ36を制御すると共に、ノズル部材19
と基板2を被塗布面2aに沿って相対移動させるように
移動手段としてリニアモータ11を制御する構成となっ
ている。つまり、制御部53は、塗布開始時近傍位置の
薄い膜厚状態から所望の塗布膜厚になる膜厚変化を予測
し、その予測した薄い膜厚と所望の塗布膜厚との差を相
殺するように、ギャップ量を減少状態から通常塗布時の
ギャップ量まで広げることで、塗布開始時近傍で薄くな
る塗布膜厚分を是正して、塗布開始時近傍においても所
望の塗布膜厚とするようになっている。
The above-described ROM 54, RAM 55, control unit 5
3. The control means is constituted by the linear motor drive circuit 56 and the contact / separation motor drive circuit 57. The control means controls the nozzle member 19 so that the coating film thickness becomes constant in accordance with the thinning of the coating start section. The contact / separation motor 36 as a gap changing means is controlled so as to change the gap dimension between the substrate 2 and the coating surface 2a of the substrate 2, and the nozzle member 19
The linear motor 11 is controlled as moving means so as to relatively move the substrate 2 along the surface to be coated 2a. That is, the control unit 53 predicts a change in the film thickness to a desired coating film thickness from the thin film state near the start of the coating and cancels the difference between the predicted thin film thickness and the desired coating film thickness. As described above, by increasing the gap amount from the reduced state to the gap amount at the time of normal application, the coating film thickness that becomes thinner near the start of coating is corrected, and the desired coating film thickness is also obtained near the start of coating. It has become.

【0048】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。ここでは、ギャップ寸法の変化に対して塗布膜厚に
差が出やすいノズル部材19aを例にとって説明する。
The operation of the above configuration will be described below. Here, a description will be given of a nozzle member 19a in which a difference in the coating film thickness is likely to appear with a change in the gap dimension.

【0049】まず、所定の塗布液を塗布処理する基板2
を搬送ロボット(図示せず)などによって搬送後に、基
板2の外周部を吸着ステージ3の複数の吸盤に対応させ
た状態で所定の位置に位置決めして、基板2の被塗布面
を外側に向けた状態で基板2を各吸盤で吸着する。さら
に、各吸盤を吸着ステージ3の凹部3a内の所定位置に
引き込んで収納することで基板2を保持する。
First, a substrate 2 on which a predetermined coating solution is applied
After being transported by a transport robot (not shown) or the like, the outer peripheral portion of the substrate 2 is positioned at a predetermined position in a state corresponding to the plurality of suction cups of the suction stage 3, and the coated surface of the substrate 2 faces outward. In this state, the substrate 2 is sucked by each suction cup. Furthermore, the substrate 2 is held by pulling each suction cup into a predetermined position in the concave portion 3a of the suction stage 3 and storing it.

【0050】次に、ノズル部材19a内の塗布液槽23
に所定量の塗布液22を、図1のベース部材7上に載置
されたポンプ43にて所定の供給速度で供給チューブ2
4を介して供給する。この塗布液槽23への塗布液22
の供給は、ノズルユニット10の停止中に行う方がよ
い。これは、塗布中に塗布液槽23に塗布液22の供給
を行えば、塗布液槽23内の塗布液22の液面が揺れ
て、その高さが変化する液面に応じた波動がノズル口9
を介して伝播して塗布むらとなる虞があるためである。
Next, the coating solution tank 23 in the nozzle member 19a
A predetermined amount of the coating liquid 22 is supplied to the supply tube 2 at a predetermined supply speed by a pump 43 mounted on the base member 7 in FIG.
Feed via 4. The coating liquid 22 in this coating liquid tank 23
Is preferably supplied while the nozzle unit 10 is stopped. This is because if the coating liquid 22 is supplied to the coating liquid tank 23 during coating, the liquid level of the coating liquid 22 in the coating liquid tank 23 fluctuates, and a wave corresponding to the liquid level whose height changes changes in the nozzle. Mouth 9
This is because there is a possibility that the coating will propagate through the substrate and cause uneven coating.

【0051】さらに、制御部53は、基板2の被塗布面
2aに対する原点位置にノズルユニット10におけるノ
ズル部材19aのノズル口9を上方向または下方向に移
動するべく、ノズルユニット10と共にベース部材7を
リニアモータ11によって移動させる。このとき、RO
M54内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラム
とその制御データに基づいて、制御部53が、その制御
信号をリニアモータ駆動回路56に出力することで、リ
ニアモータ駆動回路56がリニアモータ11を駆動して
ベース部材7上のノズルユニット10におけるノズル部
材19aを基板2の被塗布面2aに対する所定の塗始め
位置に原点復帰させることができる。この場合の制御デ
ータは、基板2の保持位置が精密な場合には、登録され
た原点データであり、また、マニュアル的に操作部52
から所定の高さ位置が入力されたデータであってもよ
い。さらに、塗布液22の塗始め位置に原点センサ(図
示せず)を設けて、その原点センサ(図示せず)がベー
ス部材7を検知する所定の塗始め位置で、制御部53が
ベース部材7を停止するようにリニアモータ駆動回路5
6を介してリニアモータ11を駆動制御してもよい。
Further, the control unit 53 together with the nozzle unit 10 moves the base member 7 together with the nozzle unit 10 to move the nozzle port 9 of the nozzle member 19a of the nozzle unit 10 upward or downward to the origin position with respect to the coating surface 2a of the substrate 2. Is moved by the linear motor 11. At this time, RO
The control unit 53 outputs a control signal to the linear motor drive circuit 56 based on the linear motor drive control program registered in the M54 and the control data, so that the linear motor drive circuit 56 drives the linear motor 11. Thus, the nozzle member 19a of the nozzle unit 10 on the base member 7 can be returned to the origin at a predetermined coating start position on the coating surface 2a of the substrate 2. The control data in this case is the registered origin data when the holding position of the substrate 2 is precise,
A predetermined height position may be input data. Further, an origin sensor (not shown) is provided at a coating start position of the coating liquid 22, and the origin sensor (not shown) detects the base member 7 at a predetermined coating start position. Linear motor drive circuit 5 to stop
The drive of the linear motor 11 may be controlled via the controller 6.

【0052】さらに、基板2の被塗布面2aとノズル部
材19aのノズル口9との所定のギャップ寸法に移動す
るべく、接離モータ36の駆動によるボールねじ40お
よび移動部材41によりノズル部材19aのノズル口9
を基板2の被塗布面に対して接近または離間するように
移動させる。このとき、ROM54内に登録された接離
モータ駆動制御プログラムとその制御データに基づい
て、制御部53が、その出力制御信号を接離モータ駆動
回路57に出力し、接離モータ駆動回路57が接離モー
タ36を駆動してベース部材7上のノズル部材19a
を、図8(a)に示すように基板2の被塗布面2aに対
する所定の近接ギャップ位置に移動させる。この場合の
制御データは、塗布液22の粘度や目標塗布膜厚、塗布
速度、液面高さなどの各種塗布条件に基づいて、塗布液
流出路内で塗布液が動き出す際の流出抵抗の大きさに応
じて塗布開始時近傍の薄膜分を補償することを考慮して
設定され登録されたギャップデータ(所定ギャップ位置
データ)であってもよく、また、これらの各種塗布条件
に基づいて塗布開始時近傍の薄膜分を補償することを考
慮した実験ギャップデータを参照してマニュアル的に操
作部52から入力されたギャップデータであってもよ
い。この目標ギャップ位置にノズル部材19aを移動さ
せたとき、前記圧力設定機構を動作させて塗布液槽23
内の圧力を大気圧とするかまたは一時的に高めるなどに
よるディスペンス動作によって基板2の被塗布面2aと
ノズル部材19aの前端面27との間には、塗布液22
が毛管現象で塗布液槽23内から汲み上げられて液溜り
が形成される。
Further, the nozzle member 19a is moved by the ball screw 40 and the moving member 41 driven by the contact / separation motor 36 so as to move to the predetermined gap dimension between the coating surface 2a of the substrate 2 and the nozzle port 9 of the nozzle member 19a. Nozzle port 9
Is moved toward or away from the application surface of the substrate 2. At this time, based on the contact / separation motor drive control program registered in the ROM 54 and its control data, the control unit 53 outputs the output control signal to the contact / separation motor drive circuit 57, and the contact / separation motor drive circuit 57 By driving the contact / separation motor 36, the nozzle member 19a on the base member 7
Is moved to a predetermined proximity gap position with respect to the coating surface 2a of the substrate 2 as shown in FIG. The control data in this case is based on various coating conditions such as the viscosity of the coating liquid 22, the target coating film thickness, the coating speed, and the liquid level, and the magnitude of the outflow resistance when the coating liquid starts moving in the coating liquid outflow path. Gap data (predetermined gap position data) set and registered in consideration of compensating for the thin film near the start of coating in accordance with the above may be used, or coating may be started based on these various coating conditions. The gap data may be manually input from the operation unit 52 with reference to the experimental gap data in consideration of compensating for the thin film near the time. When the nozzle member 19a is moved to the target gap position, the pressure setting mechanism is operated to operate the coating liquid tank 23.
The coating liquid 22 is applied between the coating surface 2a of the substrate 2 and the front end surface 27 of the nozzle member 19a by a dispensing operation such as raising the internal pressure to atmospheric pressure or temporarily increasing the pressure.
Is pumped up from the inside of the coating liquid tank 23 by capillary action, and a liquid pool is formed.

【0053】さらに、基板2の被塗布面2aに所定の塗
布膜厚で塗布するべく、操作部52のスタートキーを操
作すると、前記圧力設定機構により塗布液槽23内を大
気開放にするとともにROM54内に登録されたリニア
モータ駆動制御プログラムとその制御データ、および、
接離モータ駆動制御プログラムとその制御データに基づ
いて、制御部53は、その出力制御信号をリニアモータ
駆動回路56に出力し、リニアモータ駆動回路56がリ
ニアモータ11を駆動してベース部材7をノズルユニッ
ト10と共に基板2の被塗布面2aに対して下方向に移
動させると共に、登録されたギャップデータに基づいて
基板2とノズル部材19aとのギャップ寸法を広げる方
向にギャップ制御をしつつ所望の一定膜厚で塗布を行う
ことになる。
Further, when the start key of the operation section 52 is operated to apply a predetermined coating film thickness on the coating surface 2a of the substrate 2, the inside of the coating liquid tank 23 is opened to the atmosphere by the pressure setting mechanism and the ROM 54 is opened. Linear motor drive control program and its control data registered in the
The control unit 53 outputs the output control signal to the linear motor drive circuit 56 based on the contact / separation motor drive control program and the control data, and the linear motor drive circuit 56 drives the linear motor 11 to drive the base member 7. The nozzle unit 10 is moved downward with respect to the coating surface 2a of the substrate 2 together with the nozzle unit 10, and a desired gap is controlled while controlling the gap in the direction of increasing the gap dimension between the substrate 2 and the nozzle member 19a based on the registered gap data. The coating is performed with a constant film thickness.

【0054】このとき、この制御部53による制御ルー
プは開ループであり、目標塗布膜厚や塗布液の粘度、ギ
ャップ寸法などの各種塗布条件に基づいて、RAM55
に登録された塗布開始近傍位置の薄膜データ(実験デー
タ)と所望の目標膜厚との膜厚差だけ厚くするように基
板2とノズル部材19aとの所定のギャップ寸法を演算
してギャップデータを得るか、RAM55に登録したギ
ャップデータ(実験データ)を持つようにしておき、こ
の所定のギャップデータによる目標ギャップ位置に、制
御部53は接離モータ駆動制御プログラムによって、接
離モータ駆動回路57を介して接離モータ36を駆動さ
せてノズル部材19aを順次移動させるようになってい
る。このようにして、塗布開始時点から所望膜厚となる
までの塗布開始区間で、制御部53は、ノズル走行させ
て塗布を行いつつ、基板2の被塗布面2aに対してノズ
ル部材19aを接近状態から離間させるように制御が為
され、塗布開始区間の薄膜分を補償して一定膜厚とす
る。
At this time, the control loop by the control unit 53 is an open loop, and the RAM 55 is controlled based on various coating conditions such as a target coating film thickness, a coating solution viscosity, and a gap size.
The gap data between the substrate 2 and the nozzle member 19a is calculated by increasing the thickness of the thin film data (experimental data) in the vicinity of the coating start position registered in the above and the desired target film thickness. The control unit 53 obtains the gap data (experimental data) registered in the RAM 55 or sets the gap data (experimental data) in the target gap position based on the predetermined gap data. The nozzle member 19a is sequentially moved by driving the contact / separation motor 36 through the intermediary. In this manner, in the coating start section from the time of starting the coating to the time when the desired film thickness is obtained, the control unit 53 moves the nozzle member 19a closer to the coating surface 2a of the substrate 2 while performing the nozzle running to perform the coating. Control is performed so as to separate from the state, and the film thickness in the coating start section is compensated to have a constant film thickness.

【0055】このノズル走行において、まず、図8
(b)に示すように、ノズル部材19aの前端面27の
上端27bが基板2の塗布開始位置にくるまでの時間内
に、図8(a)に示す近接ギャップ位置から図8(b)
に示す塗布用の所定ギャップ位置までノズル部材19a
を離間するように、制御部53が接離モータ36を駆動
制御してノズル部材19aを移動させるようにする。そ
の後、図8(c)〜図8(e)に示すようにノズル部材
19aを下方向に移動させつつ同一のメニスカスカーブ
Dで同一膜厚に塗布する。
In this nozzle traveling, first, FIG.
As shown in FIG. 8B, the time from the proximity gap position shown in FIG. 8A to the position shown in FIG.
Nozzle member 19a up to the predetermined gap position for application shown in FIG.
The controller 53 controls the drive of the contact / separation motor 36 so as to move the nozzle member 19a so as to separate the nozzle member 19a. Thereafter, as shown in FIGS. 8C to 8E, the nozzle member 19a is moved downward to apply the same meniscus curve D to the same film thickness.

【0056】以上のように、本実施形態1によれば、ノ
ズル部材19と基板2の被塗布面2aとのギャップ寸法
が狭いほど厚膜化する塗布特性を用いて、塗布開始時近
傍の薄膜分を相殺して塗布開始時近傍の塗布膜厚を所定
膜厚に一定化することができる。この塗布開始時点から
所望膜厚となるまでの塗布開始区間において、スリット
26内に停止していた塗布液の動きだしが悪い分だけ、
上記ギャップ寸法を狭くすることで、基板2に塗布され
て消費される液溜り減少比率が高くなることと毛細管現
象が強く働くことによって、塗布液槽23からスリット
26を通って供給される液量を増やすことができるた
め、塗布開始位置から所望の一定膜厚を得ることがで
き、従来のような塗布開始時近傍における薄膜化を防止
することができる。
As described above, according to the first embodiment, the thin film near the start of the coating is used by using the coating characteristics that the film thickness increases as the gap dimension between the nozzle member 19 and the coating surface 2a of the substrate 2 becomes smaller. Thus, the applied film thickness in the vicinity of the start of the application can be made constant at a predetermined film thickness by canceling the components. In the application start section from the time of the application start to the desired film thickness, only the poor movement of the application liquid stopped in the slit 26,
By reducing the gap size, the reduction ratio of the liquid pool applied and consumed on the substrate 2 is increased, and the capillary action is strongly performed, so that the amount of liquid supplied from the coating liquid tank 23 through the slit 26 is increased. Therefore, a desired constant film thickness can be obtained from the coating start position, and it is possible to prevent thinning near the start of coating as in the related art.

【0057】また、従来の回転塗布方式のように基板2
を水平に支持せず基板2を立設するために、その設置ス
ペースの縮小を図ることができ、また、従来の回転塗布
方式のように基板2を回転させた遠心力で塗布液を周り
に振りきりつつ塗布するのではなく、立設した基板2に
対して、基板2の被塗布面に沿ってノズル部材19をリ
ニアモータ11で移動させつつ、毛管現象で供給された
塗布液を基板2の被塗布面に塗布するため、塗布液の節
約を図ることができる。
Also, as in the conventional spin coating method, the substrate 2
Since the substrate 2 is not erected horizontally and the substrate 2 is erected, the installation space can be reduced, and the coating solution is surrounded by the centrifugal force of rotating the substrate 2 as in the conventional spin coating method. The coating liquid supplied by capillary action is applied to the substrate 2 while moving the nozzle member 19 along the surface to be coated of the substrate 2 by the linear motor 11 on the substrate 2 instead of shaking. The coating liquid can be saved on the surface to be coated.

【0058】(実施形態2)上記実施形態1では基板2
とノズル部材19の前端面27とのギャップ寸法を制御
して塗布開始時近傍においても一定膜厚とする場合につ
いて説明したが、本実施形態2では基板2とノズル部材
19との相対移動速度を制御して塗布開始時近傍におい
ても一定膜厚とする場合である。
(Embodiment 2) In the first embodiment, the substrate 2
The case where the gap between the substrate 2 and the nozzle member 19 is controlled to control the gap size between the substrate 2 and the nozzle member 19 by controlling the gap size between the substrate 2 and the nozzle member 19 is described. This is a case where the film thickness is controlled to be constant even near the start of coating.

【0059】図5(b)は基板とノズル部材との相対移
動速度と、塗布膜厚との関係を示す図である。
FIG. 5B is a diagram showing the relationship between the relative moving speed between the substrate and the nozzle member and the coating film thickness.

【0060】図5(b)に示すように、基板2とノズル
部材19との相対移動速度である塗布速度に応じて塗布
膜厚は直線的に変化する特性があり、この塗布速度が早
くなるほど、それに応じて塗布膜厚が厚くなる。これ
は、例えば前端面27の上端27bに形成される図4の
メニスカスのカーブ形状Dが、塗布速度であるノズル走
行速度が早くなると緩く(曲率半径が大きい)なって膜
厚が厚くなり、また、そのノズル走行速度が遅くなると
きつく(曲率半径が小さい)なって膜厚が薄くなるため
である。
As shown in FIG. 5B, there is a characteristic that the coating film thickness changes linearly in accordance with the coating speed which is the relative movement speed between the substrate 2 and the nozzle member 19. Accordingly, the thickness of the applied film increases accordingly. This is because, for example, the curve D of the meniscus formed in the upper end 27b of the front end face 27 in FIG. The reason for this is that when the nozzle traveling speed is slowed down (the radius of curvature is small), the film thickness becomes thin.

【0061】この図5(b)の相対移動速度に応じて塗
布膜厚が変化する特性で、塗布開始時近傍で薄膜化する
特性を、塗布開始時近傍でも所望の塗布膜厚で一定化す
るように補正することができる。つまり、この塗布開始
時点から所望膜厚となるまでの塗布開始区間で薄膜化に
応じて相対移動速度を変化させること、即ち、相対移動
速度が一定であれば塗布開始時近傍の薄い膜厚状態から
所望の塗布膜厚になってくるが、この薄い膜厚状態の変
化を予測し、その予測した薄い膜厚状態と所望の目標膜
厚との膜厚差に応じて塗布開始時の移動速度を高速にし
た後、相対移動速度を高速状態から通常速度までの減少
させることで、塗布開始時近傍で薄くなる塗布膜厚を是
正するように制御すれば、この塗布開始時点から所望膜
厚となるまでの塗布開始区間においても所望の塗布膜厚
で一定にすることが可能となる。この場合にも、スリッ
ト26内に停止していた塗布液が動き出して定常速度に
達するまでにはある程度の時間を要することになるが、
本発明では、この塗布液流出路内で塗布液が動き出す際
の流出抵抗の大きさに応じてそれによる薄膜化を補償す
るよう相対移動速度を高速とすることで塗布開始位置か
ら所望の膜厚が得られることになる。
In FIG. 5B, the characteristic that the coating film thickness changes in accordance with the relative moving speed, that is, the characteristic of thinning near the start of coating is kept constant at the desired coating film thickness even near the start of coating. Can be corrected as follows. In other words, the relative moving speed is changed in accordance with the thinning in the coating start section from the time of starting the coating until the desired film thickness is obtained. That is, if the relative moving speed is constant, the thin film thickness near the start of the coating is applied. From this, the desired coating film thickness is obtained, but the change in the thin film thickness state is predicted, and the moving speed at the start of coating is determined according to the film thickness difference between the predicted thin film state and the desired target film thickness. After increasing the speed, the relative movement speed is reduced from the high-speed state to the normal speed, by controlling so as to correct the coating film thickness that becomes thinner near the start of coating, the desired film thickness from the time of starting this coating. It is possible to keep the desired coating film thickness constant even in the coating start section up to the point. In this case as well, it takes a certain amount of time for the coating liquid stopped in the slit 26 to start moving and reach the steady speed,
In the present invention, a desired film thickness is obtained from the coating start position by increasing the relative movement speed so as to compensate for the thinning caused by the outflow resistance when the coating liquid starts moving in the coating liquid outflow path. Is obtained.

【0062】本実施形態2の制御構成は図6の場合と、
ROM54、RAM55、制御部53、リニアモータ駆
動回路56および接離モータ駆動回路57によって制御
手段が構成されている点は同様であるが、この制御手段
の制御内容が、この塗布開始時点から所望膜厚となるま
での塗布開始区間の薄膜化分を相殺して塗布膜厚が一定
になるように、ノズル部材19と基板2との被塗布面2
aに沿った相対移動速度(塗布速度)を可変するように
移動手段としてのリニアモータ11を制御する点が異な
っている。つまり、相対移動速度が一定であれば、塗布
開始時近傍の薄い膜厚状態から所望の塗布膜厚になって
いくが、制御部53はこの膜厚変化を予測し、その予測
した薄い膜厚と所望の目標膜厚との膜厚差を相殺するよ
うに、相対移動速度を高速状態とした後に通常塗布時の
塗布速度まで減速することで、この塗布開始時点から所
望膜厚となるまでの塗布開始区間で薄くなる塗布膜厚分
を是正して、塗布開始時近傍においても所望の一定塗布
膜厚とすることができるようになっている。
The control configuration of the second embodiment is different from that of FIG.
ROM 54, RAM 55, control unit 53, linear motor drive circuit 56, and contact / separation motor drive circuit 57 are similar in that control means is configured. The coating surface 2 between the nozzle member 19 and the substrate 2 is adjusted so that the thinned portion of the coating start section until the coating thickness becomes small and the coating film thickness becomes constant.
The difference is that the linear motor 11 as a moving means is controlled so as to change the relative moving speed (coating speed) along the line a. In other words, if the relative movement speed is constant, the desired coating film thickness is obtained from the thin film state near the start of coating, but the control unit 53 predicts this change in film thickness, and In order to cancel the difference in film thickness between the desired film thickness and the desired film thickness, the relative movement speed is set to a high speed state and then reduced to the coating speed during normal coating, so that the film thickness from the start of coating to the desired film thickness is obtained. By correcting the thinner coating film thickness in the coating start section, a desired constant coating film thickness can be obtained even near the start of coating.

【0063】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。ここでは、傾斜面の前端面上部29を有するノズル
部材19bを例にとって説明する。
The operation of the above configuration will be described below. Here, the nozzle member 19b having the front end surface upper portion 29 of the inclined surface will be described as an example.

【0064】まず、所定の塗布液を塗布処理する基板2
を搬送ロボット(図示せず)などによって搬送した後
に、基板2の周囲を吸着ステージ3の複数の吸盤に対応
させた状態で所定の位置に位置決めして各吸盤(図示せ
ず)で基板2の周囲を吸着して保持する。さらに、ノズ
ル部材19b内の塗布液槽23に所定量の塗布液22
を、図1のベース部材7上に載置されたポンプ43にて
所定の供給速度で供給チューブ24を介して供給する。
さらに、制御手段53は、その基板2のサイズの被塗布
面に対する原点位置にノズル部材19bのノズル口9を
上方向または下方向に移動すべく、ノズルユニット10
と共にベース部材7をリニアモータ11によって移動さ
せるように制御する。さらに、目的とする塗布膜厚にな
るように、制御部53は、塗布液の粘度、塗布速度およ
び液面高さなどの各種塗布条件に基づいて、基板2の被
塗布面と前端面27のノズル口9との所定のギャップ寸
法を算出してギャップデータを得るかまたは、登録され
た実験データから選択してギャップデータを得る。この
ギャップデータに基づいて、制御部53は、接離モータ
36の駆動によってボールねじ40などを介してノズル
部材19bを基板2に接近または離間するように移動さ
せる。このとき、基板2の被塗布面2aとノズル部材1
9bの前端面27との間には、前記圧力設定機構を動作
させて塗布液槽23内の圧力を大気圧とするかまたは一
時的に高めるなどによるディスペンス動作によって塗布
液が毛管現象で塗布液槽23内から汲み上げられて液溜
りが形成される。
First, the substrate 2 on which a predetermined coating solution is applied
After being transported by a transport robot (not shown) or the like, the periphery of the substrate 2 is positioned at a predetermined position in a state corresponding to the plurality of suction cups of the suction stage 3, and each suction cup (not shown) transfers the substrate 2 The surroundings are absorbed and held. Further, a predetermined amount of the coating liquid 22 is stored in the coating liquid tank 23 in the nozzle member 19b.
Is supplied through the supply tube 24 at a predetermined supply speed by the pump 43 mounted on the base member 7 in FIG.
Further, the control means 53 controls the nozzle unit 10 to move the nozzle port 9 of the nozzle member 19b upward or downward to the origin position with respect to the surface of the substrate 2 to be coated.
At the same time, control is performed so that the base member 7 is moved by the linear motor 11. Further, the control unit 53 adjusts the coating surface of the substrate 2 and the front end surface 27 based on various coating conditions such as the viscosity of the coating liquid, the coating speed and the liquid level so that the target coating film thickness is obtained. Gap data is obtained by calculating a predetermined gap dimension with the nozzle port 9, or gap data is obtained by selecting from registered experimental data. Based on the gap data, the control unit 53 moves the nozzle member 19b toward or away from the substrate 2 via the ball screw 40 or the like by driving the contact / separation motor 36. At this time, the coating surface 2a of the substrate 2 and the nozzle member 1
Between the front end face 27b and the front end face 9b, the coating liquid is formed by capillary action by operating the pressure setting mechanism to bring the pressure in the coating liquid tank 23 to atmospheric pressure or temporarily increasing the pressure. The liquid is collected from the tank 23 to form a liquid pool.

【0065】次に、基板2の被塗布面2aに、目標とす
る塗布膜厚で塗布するべく、操作部52のスタートキー
を操作すると、前記圧力設定機構により塗布液槽23内
を大気開放にするとともに制御部53さらにリニアモー
タ駆動回路56を介してリニアモータ11が下方向に所
定の高速度となるよう駆動開始され、その後徐々に通常
塗布速度まで減速するように駆動されて、基板2の被塗
布面2aに塗布開始近傍位置においても所定の目標膜厚
で一定に塗布が行われる。
Next, when the start key of the operation unit 52 is operated to apply the target coating film thickness on the coating surface 2a of the substrate 2, the pressure setting mechanism opens the coating liquid tank 23 to the atmosphere. At the same time, the drive of the linear motor 11 is started downward at a predetermined high speed via the control unit 53 and the linear motor drive circuit 56, and thereafter, the linear motor 11 is driven so as to gradually reduce the speed to the normal application speed. The coating is performed at a predetermined target film thickness even at a position near the start of coating on the coating surface 2a.

【0066】つまり、この制御部53による制御ループ
は開ループであり、目標塗布膜厚や塗布液の粘度、ギャ
ップ寸法などの各種塗布条件に基づいて、RAM55に
登録された塗布開始時近傍の薄膜データ(実験データ)
と所望の目標膜厚との膜厚差だけ厚くするように基板2
とノズル部材19bとの相対移動速度を演算して速度デ
ータを得るか、RAM55に登録した相対移動速度デー
タ(実験データ)を持つようにしておき、この所定の速
度データによる相対移動速度に、制御部53はリニアモ
ータ駆動制御プログラムによって、リニアモータ駆動回
路56を介してリニアモータ11を駆動させてノズル部
材19bを下方向に移動させるようになっている。この
ようにして、塗布開始時点から所望膜厚となるまでの塗
布開始区間で、制御部53は、ノズル走行速度を高速度
から通常の塗布速度まで減速させるように制御し、塗布
開始区間の薄膜分を補充して一定膜厚とする。
That is, the control loop by the control unit 53 is an open loop, and the thin film near the start of coating registered in the RAM 55 is registered based on various coating conditions such as the target coating film thickness, the viscosity of the coating liquid, and the gap size. Data (experimental data)
The substrate 2 is made thicker by the thickness difference between the substrate 2 and the desired target thickness.
The relative movement speed of the nozzle member 19b is calculated to obtain the speed data, or the relative movement speed data (experimental data) registered in the RAM 55 is stored, and the relative movement speed is controlled by the predetermined speed data. The unit 53 drives the linear motor 11 via the linear motor drive circuit 56 to move the nozzle member 19b downward according to the linear motor drive control program. In this way, in the coating start section from the coating start point to the desired film thickness, the control unit 53 controls the nozzle traveling speed to decrease from the high speed to the normal coating speed, and controls the thin film in the coating start section. Replenish to make a constant film thickness.

【0067】このとき、まず、ノズル走行において、図
9(a)に示す塗布始めのノズル口9からの液面到達距
離xが、塗布の定常状態において液面が毛細管現象など
で上昇することができる高さyよりも低くなるように、
ノズル部材19bを基板2に対して位置させる。ノズル
部材19bを基板2に対して相対的に下降させて塗布を
開始すると、ノズル部材19bの前端面上部29を液面
が上昇しはじめ、その後に図9(b)に示すように一定
高さyとなって塗布の定常状態となるが、このようにノ
ズル部材19bの前端面上部29の通常塗布時のノズル
口9からの所定液面到達距離yにメニスカスカーブDが
くるまでの時間内に、ノズル走行速度を高速度から通常
の塗布速度まで減速させるように、制御部53がリニア
モータ11を駆動制御してノズル部材19bを下方向に
移動させるようにする。その後、図9(c)に示すよう
にノズル部材19bを下方向に移動させつつ上記所定液
面到達距離yにある同一のメニスカスカーブDで同一膜
厚に塗布されることになる。
At this time, first, in the nozzle traveling, the liquid surface reaching distance x from the nozzle orifice 9 at the start of coating shown in FIG. 9A may increase in a steady state of coating due to a capillary phenomenon or the like. So that it is lower than the height y
The nozzle member 19b is positioned with respect to the substrate 2. When the application is started by lowering the nozzle member 19b relative to the substrate 2, the liquid level of the front end upper portion 29 of the nozzle member 19b starts to rise, and thereafter, as shown in FIG. As a result, the steady state of the application is obtained, and thus the meniscus curve D comes within a predetermined liquid surface reaching distance y from the nozzle port 9 at the time of the normal application on the front end surface upper portion 29 of the nozzle member 19b. The control unit 53 controls the drive of the linear motor 11 to move the nozzle member 19b downward so that the nozzle traveling speed is reduced from the high speed to the normal application speed. Thereafter, as shown in FIG. 9 (c), the coating is applied to the same film thickness with the same meniscus curve D at the predetermined liquid surface reaching distance y while moving the nozzle member 19b downward.

【0068】このときのノズル部材19bと基板2の相
対移動速度(塗布速度)および塗布膜厚との関係を図9
(d)に示す。図9(d)では、本実施形態についての
結果を実線で、比較例として従来例として先に説明した
特開平8−141463号公報の構成についての結果を
破線で示し、それぞれのグラフは定常状態の値で正規化
してあって、目盛り1が定常状態の値を示す。
FIG. 9 shows the relationship between the relative movement speed (coating speed) of the nozzle member 19b and the substrate 2 and the coating film thickness at this time.
(D). In FIG. 9D, the result of the present embodiment is indicated by a solid line, and the result of the configuration of Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-141463 described above as a comparative example is indicated by a broken line. The scale 1 indicates a steady state value.

【0069】比較例においては塗布開始後、メニスカス
カーブの移動速度(図示せず)が一定になるようにノズ
ル部材の移動速度を一時的に定常速度よりも高め、メニ
スカスカーブの移動速度が一定になるのに応じてノズル
部材の移動速度をも定常速度に戻している。これによ
り、塗布の初期においては塗布膜厚は比較的急峻に上昇
しているが、メニスカスカーブの移動速度が一定になり
ノズル部材の移動速度が定常速度に戻っても、塗布膜厚
は依然として定常状態の値には達しておらず、薄膜化す
る傾向が残っていることがわかる。これは、メニスカス
カーブの移動速度が定常状態であっても、ノズル部材の
塗布液流出路内での塗布液の速度が、塗布液が動き出す
際の流出速度により、未だに定常速度に達していないた
めである。その後、ノズル部材の塗布液流出路内での塗
布液の速度は緩やかに上昇し、その速度が定常状態に達
したときに、塗布膜厚も定常状態の値となるが、塗布開
始時の薄膜化がかなり広い範囲で残っていることがわか
る。
In the comparative example, after the start of coating, the moving speed of the nozzle member is temporarily increased from the steady speed so that the moving speed (not shown) of the meniscus curve is constant, and the moving speed of the meniscus curve is kept constant. Accordingly, the moving speed of the nozzle member is also returned to the steady speed. As a result, the coating film thickness rises relatively steeply at the beginning of coating, but even when the movement speed of the meniscus curve becomes constant and the movement speed of the nozzle member returns to the steady speed, the coating film thickness is still steady. It can be seen that the value of the state has not been reached, and the tendency to form a thin film remains. This is because even when the movement speed of the meniscus curve is in a steady state, the speed of the coating solution in the coating solution outflow path of the nozzle member has not yet reached the steady speed due to the outflow speed when the coating solution starts moving. It is. Thereafter, the speed of the coating liquid in the coating liquid outflow passage of the nozzle member gradually increases, and when the speed reaches a steady state, the coating film thickness also becomes a steady state value. It can be seen that the formation remains in a considerably wide range.

【0070】それに対して本実施形態においては、塗布
開始時から、ノズル部材の塗布液流出路内で塗布液が動
き出す際の流出抵抗の大きさに応じて、それによる薄膜
化を補償するように、相対移動速度を比較例よりもさら
に高速としている。そして、比較例においてはメニスカ
スカーブの移動速度が一定になるとともにノズル部材の
移動速度を定常速度に戻しているとき(図9(d)中の
L1点)でも、本実施形態ではノズル部材の塗布液流出
路内での塗布液の速度が塗布液が動き出す際の流出速度
により定常速度に達していないので依然として定常状態
の塗布速度よりも大きな塗布速度を保っている。そのた
め、塗布の初期においては塗布膜厚は比較例よりも急峻
に上昇し続けて比較例よりも速く定常状態の塗布膜厚に
達する。そして、ノズル部材の塗布液流出路内での塗布
液の速度が定常状態に達した位置(図9(d)中のL2
点)において、塗布速度が定常状態の速度になるように
制御されている。これにより、本実施形態では定常状態
の塗布膜厚に達するのが比較例と比べてきわめて早く、
塗布開始時における薄膜化の発生範囲を顕著に低減して
いる。
On the other hand, in the present embodiment, from the start of the application, the thinning due to the outflow resistance when the application liquid starts moving in the application liquid outflow path of the nozzle member is compensated. In addition, the relative movement speed is higher than that of the comparative example. In the comparative example, even when the moving speed of the meniscus curve becomes constant and the moving speed of the nozzle member is returned to the steady speed (point L1 in FIG. 9D), the coating of the nozzle member is performed in the present embodiment. Since the speed of the coating liquid in the liquid outflow path has not reached the steady speed due to the flowing speed when the coating liquid starts moving, the coating speed is still maintained higher than the coating speed in the steady state. Therefore, in the initial stage of coating, the coating thickness continues to rise more sharply than in the comparative example and reaches the steady-state coating thickness faster than in the comparative example. Then, the position where the velocity of the coating liquid in the coating liquid outflow passage of the nozzle member reaches a steady state (L2 in FIG. 9D).
In (point), the application speed is controlled to be a steady state speed. As a result, in the present embodiment, the film thickness in the steady state is reached much faster than in the comparative example,
The range of occurrence of thinning at the start of coating is significantly reduced.

【0071】以上のように、本実施形態2によれば、ノ
ズル部材19と基板2との相対移動速度が早いほど厚膜
化する塗布特性を用いて、塗布開始時近傍の薄膜分を補
償して塗布開始時近傍の塗布膜厚を所定膜厚に一定化す
ることができる。この塗布開始時点から所望膜厚となる
までの塗布開始時区間において、上記相対移動速度を早
くすることで、基板2に塗布されて消費される塗布液の
液量が多くなることによって、スリット26内に停止し
ていた塗布液の動きだしがよくなるため、塗布開始位置
から所望の一定膜厚を得ることができ、従来のような塗
布開始時近傍における薄膜化を防止することができる。
As described above, according to the second embodiment, the thin film portion near the start of the coating is compensated for by using the coating characteristic of increasing the film thickness as the relative movement speed between the nozzle member 19 and the substrate 2 increases. Thus, the coating thickness near the start of coating can be made constant at a predetermined thickness. By increasing the relative movement speed in the coating start section from the start of the coating to the desired film thickness, the amount of the coating liquid consumed on the substrate 2 is increased. Since the movement of the coating solution that has been stopped inside the film is improved, it is possible to obtain a desired constant film thickness from the coating start position, and it is possible to prevent thinning near the time of the start of coating as in the related art.

【0072】(実施形態3)上記実施形態1ではギャッ
プ寸法を制御して塗布開始区間においても一定膜厚とす
る場合について説明し、上記実施形態2では相対移動速
度を制御して塗布開始区間においても一定膜厚とする場
合について説明したが、本実施形態3では、塗布液槽内
の液面高さを制御して塗布開始区間においても一定膜厚
とする場合である。
(Embodiment 3) In the first embodiment, the case where the gap size is controlled to make the film thickness constant even in the coating start section will be described. In the third embodiment, the liquid level is controlled in the application liquid tank so that the film thickness is constant even in the application start section.

【0073】図5(c)は塗布液槽内の液面高さと塗布
膜厚との関係を示す図である。
FIG. 5C is a diagram showing the relationship between the liquid level in the coating liquid tank and the coating film thickness.

【0074】図5(c)に示すように、塗布液槽内の液
面高さに応じて塗布膜厚が変化する。つまり、塗布液槽
内の液面高さが高い程、塗布膜厚も厚くなり、また、そ
の液面高さが低い程、塗布膜厚も薄くなる。
As shown in FIG. 5C, the coating film thickness changes according to the liquid level in the coating liquid tank. That is, the higher the liquid level in the coating liquid tank, the thicker the coating film thickness, and the lower the liquid level height, the thinner the coating film thickness.

【0075】この図5(c)の液面高さに応じて塗布膜
厚が変化する特性で、塗布開始時点から所望膜厚となる
までの塗布開始区間で薄膜化する特性を、塗布開始近傍
位置においても所望の目標膜厚で一定化するように補正
することができる。つまり、この塗布開始区間で薄膜化
に応じて液面高さを変化させること、即ち、液面高さが
一定であれば塗布開始時近傍の薄い膜厚状態から所望の
目標膜厚に変化するが、この薄い膜厚状態の変化を予測
し、その予測した薄い膜厚状態と所望の目標膜厚との膜
厚差に応じて塗布開始時の液面高さを高くした後、所定
の高い液面高さから通常塗布時の液面高さまでの液面高
さを低下させることで、この塗布開始区間で薄くなる塗
布膜厚を是正するように制御すれば、この塗布開始区間
においても所望の目標膜厚で一定化することが可能とな
る。
In FIG. 5C, the characteristic in which the coating film thickness changes in accordance with the liquid surface height, and the characteristic of thinning in the coating start section from the start of coating until the desired film thickness is obtained is shown in FIG. Even at the position, correction can be made so as to be constant at a desired target film thickness. In other words, the liquid level height is changed in accordance with the thinning in the coating start section, that is, if the liquid level height is constant, the state changes from a thin film state near the start of coating to a desired target film thickness. Predicts the change in the thin film thickness state, and after increasing the liquid level at the start of coating according to the film thickness difference between the predicted thin film state and the desired target film thickness, a predetermined high By controlling the liquid level from the liquid level to the liquid level at the time of normal application to correct the coating film thickness that becomes thin in this application start section, it is also desirable in this application start section. It is possible to make the target film thickness constant.

【0076】図10は、本発明の実施形態3における塗
布装置の概略構成を示す模式図であり、図1〜図3と同
様の作用効果を奏する部材には同一符号を付してその説
明を省略する。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a coating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Members having the same functions and effects as in FIGS. Omitted.

【0077】図10において、塗布液22を供給可能な
ノズル手段としてのノズル部材60には、上記塗布液槽
23の代りに、気層のない液溜り部61が形成されてい
る。この液溜り部61は、斜め上方に位置するノズル口
9に塗布液流出路としてのスリット62aを介して連結
されていると共に、その液溜り部61の下方部には塗布
液供給管62bの一端が連結されている。この塗布液供
給管62bの他端は、塗布液22を所定量貯留可能な外
部塗布液槽63の底部に連結されている。この外部塗布
液槽63の上部蓋64には塗布液供給管65が連結され
ており、外部塗布液槽63にポンプ43により塗布液2
2が供給可能となっていると共に、バルブ66によって
塗布液22が流量調整可能となっている。また、外部塗
布液槽63には、その内部に貯留される塗布液の液面よ
りも上方部分において外部塗布液槽63内部と連通して
その内部を加圧し、減圧し、または大気開放にするため
の圧力設定機構(図示せず)が接続されている。
In FIG. 10, a liquid reservoir 61 having no gas layer is formed in a nozzle member 60 as a nozzle means capable of supplying the coating liquid 22, instead of the coating liquid tank 23. The liquid reservoir 61 is connected to the nozzle port 9 located diagonally above via a slit 62a as a coating liquid outflow passage, and one end of a coating liquid supply pipe 62b is provided below the liquid reservoir 61. Are connected. The other end of the coating liquid supply pipe 62b is connected to the bottom of an external coating liquid tank 63 capable of storing a predetermined amount of the coating liquid 22. A coating liquid supply pipe 65 is connected to an upper lid 64 of the external coating liquid tank 63.
2 can be supplied, and the flow rate of the coating liquid 22 can be adjusted by the valve 66. Further, the external coating liquid tank 63 communicates with the inside of the external coating liquid tank 63 at a portion above the liquid level of the coating liquid stored therein, and pressurizes, depressurizes, or opens the inside to the outside. Pressure setting mechanism (not shown) is connected.

【0078】また、外部塗布液槽63には、塗布液22
の液面高さを検出する液面高さ検出手段としての複数の
光センサなどよりなる各液面センサ67が高さ方向に順
次配設されている。この外部塗布液槽63の下方位置に
は、外部塗布液槽63の高さを可変自在な液面高さ可変
手段としての槽高さ可変手段68が配設されている。こ
れらの液面センサ67と槽高さ可変手段68との間には
制御手段69が設けられており、制御手段69は、塗布
開始時点から所望膜厚となるまでの塗布開始区間の薄膜
分を相殺して塗布膜厚が一定になるように、液面高さ検
出手段としての各液面センサ67で検出した液面高さを
基準として槽高さ可変手段68を制御するように構成さ
れている。
The external coating liquid tank 63 contains the coating liquid 22.
Each liquid level sensor 67 including a plurality of optical sensors as liquid level height detecting means for detecting the liquid level height is sequentially arranged in the height direction. Below the external coating liquid tank 63, a tank height changing means 68 as a liquid level height changing means capable of changing the height of the external coating liquid tank 63 is provided. A control means 69 is provided between the liquid level sensor 67 and the tank height changing means 68, and the control means 69 determines a thin film amount in a coating start section from a coating start time to a desired film thickness. It is configured to control the tank height varying means 68 based on the liquid level detected by each liquid level sensor 67 as a liquid level detecting means so that the applied film thickness becomes constant by canceling. I have.

【0079】図11は、図10の槽高さ可変機構の具体
的構成を示す一部分解斜視図であり、図12は、図11
のXX線縦断面図である。
FIG. 11 is a partially exploded perspective view showing a specific structure of the tank height changing mechanism of FIG. 10, and FIG.
FIG.

【0080】図11および図12において、下板80と
上板81の間に3本のガイド軸82が立設されて固定さ
れており、これらの3本のガイド軸82がそれぞれ、可
動板83に固定された各ボールブッシュ84を貫通した
状態で下板80と上板81の間を3本のガイド軸82で
案内されて上下に移動自在に構成されている。外部に対
する防塵のために、上板81と可動板83の間の各ガイ
ド軸82の周りにはそれぞれ、伸び縮み自在なベローズ
85がそれぞれ設けられており、また、下板80上に設
けられ各ガイド軸82およびリニアアクチュエータ75
を覆う筒状部材80aと可動板83の間にも各ガイド軸
82およびリニアアクチュエータ75を覆う伸び縮み自
在なベローズ86が設けられている。また、可動板83
と上板81の間にこの可動板83の下面中央位置にスト
ッパー87が設けられている。このストッパー87にリ
ニアアクチュエータ75のアクチュエータ部88の先端
部が当接するように、リニアアクチュエータ75が上向
きに、下板80上に立設された固定部材89に固定され
ている。この場合、アクチュエータ部88の先端部は上
下に出退自在に構成されており、その先端部の上下移動
に伴って可動板83を上下に移動可能なように構成され
ている。
11 and 12, three guide shafts 82 are erected and fixed between a lower plate 80 and an upper plate 81, and these three guide shafts 82 are respectively movable plates 83 Are guided by three guide shafts 82 between the lower plate 80 and the upper plate 81 while penetrating through the ball bushings 84 fixed thereto, and are configured to be vertically movable. In order to prevent dust from the outside, bellows 85 are provided around the respective guide shafts 82 between the upper plate 81 and the movable plate 83 so as to be freely expandable and contractable. Guide shaft 82 and linear actuator 75
A movable bellows 86 is provided between the movable member 83 and the cylindrical member 80a that covers the guide shafts 82 and the linear actuator 75 so as to expand and contract. Also, the movable plate 83
A stopper 87 is provided between the upper plate 81 and the upper plate 81 at the center of the lower surface of the movable plate 83. The linear actuator 75 is fixed upward to a fixing member 89 erected on the lower plate 80 so that the tip of the actuator section 88 of the linear actuator 75 abuts on the stopper 87. In this case, the distal end of the actuator section 88 is configured to be able to move up and down freely, and the movable plate 83 is configured to be able to move up and down as the distal end moves up and down.

【0081】また、この可動板83の側面には取付け板
90を介してタンク固定部材91が固定されており、こ
のタンク固定部材91は略C型に構成されている。ま
た、この略C型の穴91aに外部塗布液槽63の外周部
を差し込み可能になっており、その略C型の穴91aに
外部塗布液槽63を差し込み後に、クリック方式のロッ
ク機構92によってその略C型の穴91aを縮径して外
部塗布液槽63を固定可能としている。また、この取付
け板90には、タンク固定部材91の略C型の穴91a
の下方位置で突き出すように2本の丸棒93が固定され
ており、これらの2本の丸棒93によって略C型の穴9
1aに外部塗布液槽63を差し込れた際にストッパーと
なって高さ方向の位置決めとなるように構成されてい
る。
A tank fixing member 91 is fixed to a side surface of the movable plate 83 via a mounting plate 90, and the tank fixing member 91 is formed in a substantially C shape. The outer peripheral portion of the external coating liquid tank 63 can be inserted into the substantially C-shaped hole 91a. After the external coating liquid tank 63 is inserted into the substantially C-shaped hole 91a, a click-type lock mechanism 92 is used. The external coating liquid tank 63 can be fixed by reducing the diameter of the substantially C-shaped hole 91a. The mounting plate 90 has a substantially C-shaped hole 91 a of the tank fixing member 91.
The two round bars 93 are fixed so as to protrude at the lower position of the hole.
When the external coating liquid tank 63 is inserted into 1a, it serves as a stopper to perform positioning in the height direction.

【0082】さらに、タンク固定部材91の下面側には
取付け板94を介して3個の液面センサ67が高さ方向
に所定間隔を置いて配設されている。この場合の各液面
センサ67は反射型の光センサであって、外部塗布液槽
63の容器を透明容器とし、光センサの投光部から出射
した光の反射率が透明容器内の液の有無で異なり、投光
部からの出射光が受光部に戻るかどうかで透明容器内の
液の有無が判別可能である。さらに、この外部塗布液槽
63の上部に設けられた上部蓋64には塗布液供給管6
5および、槽内部と外部とを連通する連通管95が連結
されており、また、外部塗布液槽63の底部には、一端
がノズル部材60に連結された塗布液供給管62bの他
端が連結されている。
Further, on the lower surface side of the tank fixing member 91, three liquid level sensors 67 are disposed at predetermined intervals in the height direction via a mounting plate 94. Each liquid level sensor 67 in this case is a reflection type optical sensor, and the container of the external coating liquid tank 63 is a transparent container, and the reflectance of the light emitted from the light projecting portion of the optical sensor is the reflection of the liquid in the transparent container. The presence or absence of the liquid in the transparent container can be determined depending on whether or not the light emitted from the light projecting unit returns to the light receiving unit. Further, a coating liquid supply pipe 6 is provided on an upper lid 64 provided above the external coating liquid tank 63.
5 and a communication pipe 95 that connects the inside and the outside of the tank to each other, and the bottom of the external coating liquid tank 63 is connected to the other end of the coating liquid supply pipe 62 b having one end connected to the nozzle member 60. Are linked.

【0083】さらに、可動板83には、可動板83の下
側に位置するベローズ86の内部と、動板83の上側に
位置する各ベローズ85の内部とをそれぞれ連通する各
呼吸孔96がそれぞれ設けられており、可動板83が上
下にスムーズに移動可能なようになっている。また、こ
の可動板83の原点高さ位置を検出する近接センサ97
が配設されており、この近接センサ97による可動板8
3の検出により、制御部71は原点高さ位置と判断する
ようになっている。さらに、筒状部材80aには、窒素
ガスの流入口98aおよび流出口98bと、リニアアク
チュエータ75と電気的に接続されるコネクタ99とが
設けられている。なお、以上の図10の槽高さ可変機構
は、図1のベース部材7上に載置されて用いられること
になる。
Further, the movable plate 83 is provided with respective breathing holes 96 for communicating the inside of the bellows 86 located below the movable plate 83 and the inside of each bellows 85 located above the movable plate 83, respectively. The movable plate 83 can be moved up and down smoothly. Also, a proximity sensor 97 for detecting the height position of the origin of the movable plate 83
Is provided, and the movable plate 8 by the proximity sensor 97 is provided.
By the detection of 3, the control unit 71 determines that the position is the height of the origin. Further, the tubular member 80a is provided with an inlet 98a and an outlet 98b for nitrogen gas, and a connector 99 electrically connected to the linear actuator 75. Note that the above-described tank height changing mechanism in FIG. 10 is used by being mounted on the base member 7 in FIG.

【0084】図13は、図10の塗布装置の概略制御構
成を示すブロック図であり、図6と同様の作用効果を奏
する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic control configuration of the coating apparatus of FIG. 10. Members having the same functions and effects as those of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0085】図13において、操作部52が接続されて
いる制御部71はROM72およびRAM73に接続さ
れており、ROM72内に登録された各制御プログラム
で用いる制御データを操作部52からRAM73内に書
き込み可能である。また、これらの操作部52、ROM
72およびRAM73が接続される制御部71は、リニ
アアクチュエータ駆動回路74を介して槽高さ可変手段
68としてのアクチュエータ75に接続されると共に、
各液面センサ67に接続されており、ROM72内に登
録されたリニアアクチュエータ駆動制御プログラムと、
操作部52から入力され、リニアアクチュエータ駆動制
御プログラムに対応した制御データに基づいて、液面セ
ンサ67で検出した塗布液22の液面位置を基準にし
て、制御部71は、その出力制御信号をリニアアクチュ
エータ駆動回路74に出力し、アクチュエータ駆動回路
74がリニアアクチュエータ75を駆動して外部塗布液
槽63の高さ位置を、塗布開始時近傍の薄膜分を補充し
て一定の目標膜厚にすることを考慮した目標液面高さ位
置から通常塗布時の高さ位置まで降下させるように外部
塗布液槽63を移動させる構成である。
In FIG. 13, a control unit 71 to which the operation unit 52 is connected is connected to the ROM 72 and the RAM 73, and writes control data used in each control program registered in the ROM 72 from the operation unit 52 to the RAM 73. It is possible. The operation unit 52 and the ROM
The control unit 71 to which the RAM 72 and the RAM 73 are connected is connected to an actuator 75 as a tank height changing unit 68 via a linear actuator driving circuit 74,
A linear actuator drive control program connected to each liquid level sensor 67 and registered in the ROM 72;
Based on control data input from the operation unit 52 and corresponding to the linear actuator drive control program, based on the liquid level position of the coating liquid 22 detected by the liquid level sensor 67, the control unit 71 Output to the linear actuator drive circuit 74, and the actuator drive circuit 74 drives the linear actuator 75 to set the height position of the external coating liquid tank 63 to a constant target film thickness by replenishing the thin film near the start of coating. In consideration of this, the external coating liquid tank 63 is moved so as to be lowered from the target liquid level position to the height position during normal coating.

【0086】この場合の制御データは、塗布液22の粘
度や目標塗布膜厚、塗布速度、ギャップ量などの各種塗
布条件に基づいて、塗布開始時近傍の薄膜分を補償する
ことを考慮して設定され登録された液面高さデータ(所
定液面高さ位置データ)であってもよく、また、これら
の各種塗布条件に基づいて塗布開始時近傍の薄膜分を補
償することを考慮した実験液面高さデータを参照してマ
ニュアル的に操作部52から入力された液面高さデータ
であってもよい。
The control data in this case is based on various coating conditions such as the viscosity of the coating liquid 22, the target coating film thickness, the coating speed, and the gap amount, taking into account the compensation of the thin film near the start of coating. It may be set and registered liquid level data (predetermined liquid level position data), or an experiment considering compensating the thin film near the start of coating based on these various coating conditions. The liquid level height data may be manually input from the operation unit 52 with reference to the liquid level height data.

【0087】つまり、塗布する塗布液の粘度、塗布速度
およびギャップ寸法、目標とする塗布膜厚に基づいて、
塗布開始時に予めどの様な薄膜状態になるかという実験
データが、操作部52から制御部71を介してRAM7
3内に登録されており、その登録された薄膜データと所
望膜厚との膜厚差だけ厚くするように、制御部71は、
リニアアクチュエータ駆動制御プログラムに基づいて外
部塗布液槽63を目標液面高さ位置まで持ち上げるよう
に、リニアアクチュエータ駆動回路74を介してリニア
アクチュエータ75を駆動させるようになっている。こ
のようにして、制御部71は、塗布開始時近傍の薄膜が
所望の目標膜厚で一定化するように、リニアアクチュエ
ータ75を所定の伸長位置(上記目標液面高さ位置)か
ら通常塗布時の長さ位置に収縮するように制御されるこ
とになる。
That is, based on the viscosity of the coating liquid to be coated, the coating speed and the gap size, and the target coating film thickness,
Experimental data that happens in advance in what kind of a thin film state at the time of application start, via a control unit 71 from the operation unit 52 RAM 7
3 so that the thickness is increased by the thickness difference between the registered thin film data and the desired thickness.
The linear actuator 75 is driven via the linear actuator drive circuit 74 so as to raise the external coating liquid tank 63 to the target liquid level position based on the linear actuator drive control program. In this way, the control unit 71 moves the linear actuator 75 from a predetermined extension position (the target liquid level position) during normal coating so that the thin film near the start of coating is kept at a desired target film thickness. Is controlled to contract to the length position.

【0088】以上のROM54、RAM55、制御部5
3、リニアモータ駆動回路56、接離モータ駆動回路5
7およびリニアアクチュエータ駆動回路74によって制
御手段が構成されており、制御手段は、塗布開始区間の
薄膜分を相殺して塗布膜厚が目標膜厚で一定になるよう
に、外部塗布液槽63の液面高さをを可変する液面高さ
可変手段としてのリニアアクチュエータ75を制御する
と共に、ノズル部材19と基板2を被塗布面2aに沿っ
て相対移動させるように移動手段としてリニアモータ1
1を制御する構成となっている。つまり、液面高さが一
定であれば、塗布開始時の薄い膜厚状態から所望の目標
膜厚になっていくが、制御部53はこの膜厚変化を予測
し、その予測した薄い膜厚と所望の目標膜厚との膜厚差
を相殺するように、塗布開始時近傍の薄膜分を補償して
一定の目標膜厚にすることを考慮した高位液面高さ位置
とした後に通常塗布時の液面高さ位置まで低下させるこ
とで、塗布開始時近傍で薄くなる塗布膜厚分を是正し
て、塗布開始時近傍においても所望の目標膜厚で一定化
するようになっている。
The above-described ROM 54, RAM 55, control unit 5
3. Linear motor drive circuit 56, contact / separation motor drive circuit 5
7 and a linear actuator drive circuit 74 constitute a control means. The control means cancels the thin film portion in the application start section so that the applied film thickness becomes constant at the target film thickness. The linear motor 75 controls a linear actuator 75 as a liquid level changing means for changing the liquid level, and moves the nozzle member 19 and the substrate 2 relative to each other along the surface 2a.
1 is controlled. In other words, if the liquid level is constant, the desired target film thickness is obtained from the thin film state at the start of coating, but the control unit 53 predicts this change in film thickness, and In order to compensate for the difference in film thickness between the target film thickness and the desired film thickness, normal coating is performed after setting the high liquid level position in consideration of compensating the thin film portion near the start of coating to obtain a constant target film thickness. By lowering to the liquid level position at the time of coating, the thickness of the coating film that becomes thinner near the start of coating is corrected, and the desired target film thickness is also kept constant near the start of coating.

【0089】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。
The operation of the above configuration will be described below.

【0090】まず、所定の塗布液を塗布処理する基板2
を搬送ロボット(図示せず)などによって搬送後に、基
板2を吸着ステージ3の複数の吸盤(図示せず)に対応
させた状態で所定の位置に位置決めして吸盤(図示せ
ず)で基板2を吸着して保持する。さらに、外部塗布液
槽63に所定量の塗布液22をポンプ43にて補充す
る。この補充は、最上位置の液面センサ67が液面を検
知するまで行われることになる。
First, the substrate 2 to be coated with a predetermined coating liquid
After being transferred by a transfer robot (not shown) or the like, the substrate 2 is positioned at a predetermined position in a state corresponding to a plurality of suction cups (not shown) of the suction stage 3, and the substrate 2 is moved by a suction cup (not shown). Is absorbed and held. Further, a predetermined amount of the coating liquid 22 is replenished to the external coating liquid tank 63 by the pump 43. This replenishment is performed until the liquid level sensor 67 at the uppermost position detects the liquid level.

【0091】次に、基板2の被塗布面に対する原点位置
にノズルユニット10におけるノズル部材60のノズル
口9を上方向または下方向に移動させるべく、ノズルユ
ニット10と共にベース部材7をリニアモータ11によ
って直線移動させる。また、基板2の被塗布面2aとノ
ズル部材60の前端面との所定のギャップ寸法に移動す
るべく、ノズル部材60を基板2に対して接離モータ3
6によってボールねじ40などを介して接近または離間
するように移動させる。
Next, the base member 7 together with the nozzle unit 10 is moved by the linear motor 11 to move the nozzle port 9 of the nozzle member 60 of the nozzle unit 10 upward or downward to the origin position with respect to the coating surface of the substrate 2. Move linearly. Further, the nozzle member 60 is moved to and away from the substrate 2 by a motor
6 is moved so as to approach or separate via a ball screw 40 or the like.

【0092】このとき、基板2の被塗布面2aとノズル
部材60の前端面との間には、前記圧力設定機構を動作
させて外部塗布液槽63内の圧力を大気圧とするかまた
は一時的に高めるなどによるディスペンス動作によって
塗布液22が毛管現象で外部塗布液槽63さらに液溜り
部61内から汲み上げられて液溜りが形成されている。
また、可動板83は外部塗布液槽63と共に、近接セン
サ97による可動板83の位置検知により原点位置に停
止しており、外部塗布液槽63内の塗布液22の液面高
さ位置は所定の原点位置となっている。
At this time, the pressure in the external coating liquid tank 63 is set to atmospheric pressure or temporarily between the coating surface 2a of the substrate 2 and the front end surface of the nozzle member 60 by operating the pressure setting mechanism. The coating liquid 22 is pumped up from the external coating liquid tank 63 and the liquid storage part 61 by a capillary action by a dispensing operation such as increasing the pressure to form a liquid pool.
The movable plate 83 is stopped at the origin position together with the external coating liquid tank 63 by detecting the position of the movable plate 83 by the proximity sensor 97, and the liquid surface height position of the coating liquid 22 in the external coating liquid tank 63 is predetermined. Origin position.

【0093】さらに、基板2の被塗布面2aに所定の塗
布膜厚で塗布するべく、操作部52のスタートキーを操
作すると、前記圧力設定機構により外部塗布液槽63内
を大気開放にするとともに制御部71さらにリニアモー
タ駆動回路56を介してリニアモータ11が下方向に、
ギャップ寸法に応じた所定の塗布速度で駆動されると共
に、制御部71が、リニアアクチュエータ75のアクチ
ュエータ部88を上方向に突き出させて可動板83を上
昇させ、所定の高位液面高さ位置になるように外部塗布
液槽63を持ち上げた位置から通常塗布時の液面高さ位
置まで低下させることで、基板2の被塗布面2aに、塗
布開始時点から所定の目標膜厚で一定に塗布が行われ
る。
Further, when the start key of the operation section 52 is operated in order to apply a predetermined coating film thickness on the coating surface 2a of the substrate 2, the inside of the external coating liquid tank 63 is opened to the atmosphere by the pressure setting mechanism. The controller 71 further moves the linear motor 11 downward through the linear motor drive circuit 56,
While being driven at a predetermined application speed according to the gap size, the control unit 71 causes the actuator unit 88 of the linear actuator 75 to protrude upward to raise the movable plate 83 and move to a predetermined high liquid level position. By lowering the external coating liquid tank 63 from the position where the external coating liquid tank 63 is raised to the liquid level position at the time of the normal coating, the coating liquid is uniformly applied to the coating surface 2a of the substrate 2 at a predetermined target film thickness from the start of the coating. Is performed.

【0094】このとき、この制御部53による制御ルー
プは開ループであり、目標とする塗布膜厚や塗布液の粘
度、ギャップ寸法および相対移動速度(塗布速度)など
の各種塗布条件に基づいて、RAM55に登録された塗
布開始時の薄膜データ(実験データ)と所望の高位膜厚
との膜厚差だけ厚くするように、外部塗布液槽63内の
液面高さを演算して高さデータを得るか、RAM55に
登録した液面高さデータ(実験データ)を持つようにし
ておき、この高さデータによる外部塗布液槽63の所定
の高位高さ位置に、制御部53はリニアアクチュエータ
駆動制御プログラムによって、リニアアクチュエータ駆
動回路74を介してリニアアクチュエータ75を駆動さ
せて、アクチュエータ部88を上方向に突き出させて可
動板83を上昇させると共に、外部塗布液槽63を持ち
上げるようになっている。このようにして、塗布開始時
点から所望膜厚となるまでの塗布開始区間で、制御部5
3は、外部塗布液槽63を上記高位高さ位置から通常塗
布時の高さ位置に外部塗布液槽63を降下させる高さ制
御を行いつつ、ノズル走行させて塗布を行って、塗布開
始区間の薄膜分を補充して所望の一定膜厚とする。
At this time, the control loop by the control unit 53 is an open loop, and based on various coating conditions such as a target coating film thickness, a viscosity of the coating solution, a gap size, and a relative moving speed (coating speed). The height of the liquid in the external coating liquid tank 63 is calculated by increasing the liquid level in the external coating liquid tank 63 so as to increase the thickness by the difference between the thin film data (experimental data) at the start of coating registered in the RAM 55 and the desired higher film thickness. Or have the liquid level height data (experimental data) registered in the RAM 55, and at a predetermined high position of the external coating liquid tank 63 based on the height data, the control unit 53 drives the linear actuator. The linear actuator 75 is driven via the linear actuator drive circuit 74 by the control program to cause the actuator section 88 to protrude upward and raise the movable plate 83. Rutotomoni, so that the lift the external coating solution tank 63. In this manner, in the coating start section from the time of starting the coating until the desired film thickness is reached, the control unit 5
3 is a coating start section in which the nozzle is moved to perform coating while controlling the height of the external coating liquid tank 63 from the above-mentioned high position to the position for normal coating. To make a desired constant film thickness.

【0095】以上のように、本実施形態3によれば、外
部塗布液槽63内の液面高さを高くするほど厚膜化する
塗布特性を用いて、塗布開始区間の薄膜分を補償して塗
布開始区間の塗布膜厚を所定膜厚に一定化することがで
きる。この塗布開始区間において、スリット26内に停
止していた塗布液の動きだしが悪い分だけ、外部塗布液
槽63内の液面高さを高くすることで、塗布液槽23か
らスリット26を通って供給される液量を多くすること
ができるため、塗布開始位置から所望の一定膜厚を得る
ことができ、従来のような塗布開始区間における薄膜化
を防止することができる。また、上記実施形態1に比べ
て本実施形態3の液面高さによる薄膜化防止制御の方が
塗布膜厚の均一性がよい。
As described above, according to the third embodiment, the thin film portion in the coating start section is compensated for by using the coating characteristics in which the film thickness increases as the liquid level in the external coating liquid tank 63 increases. Thus, the applied film thickness in the application start section can be made constant at a predetermined film thickness. In this application start section, the liquid surface height in the external coating liquid tank 63 is increased by an amount corresponding to the poor movement of the coating liquid stopped in the slit 26, so that the coating liquid passes through the slit 26 from the coating liquid tank 23. Since the supplied liquid amount can be increased, a desired constant film thickness can be obtained from the coating start position, and the conventional thinning in the coating start section can be prevented. In addition, the uniformity of the applied film thickness is better in the thinning prevention control by the liquid level according to the third embodiment than in the first embodiment.

【0096】したがって、上記本実施形態1〜3によれ
ば、上記したように膜厚制御が可能となったことで、従
来では不完全であった塗布開始部近傍位置の膜厚均一性
をさらに向上させることができる。
Therefore, according to the first to third embodiments, since the film thickness can be controlled as described above, the film thickness uniformity in the vicinity of the coating start portion, which was conventionally incomplete, can be further improved. Can be improved.

【0097】また、従来では膜厚の不均一領域が長くな
ってしまい、基板有効領域に薄膜領域が入ってしまって
採用することができなかった高速度塗布を可能にするこ
とができる。これによって、塗布時間が短縮されること
から基板のスループットが上がることになる。
In addition, it is possible to perform high-speed coating, which conventionally cannot be adopted because the region where the film thickness is non-uniform becomes long and the thin film region enters the effective region of the substrate. As a result, the throughput of the substrate is increased because the coating time is reduced.

【0098】さらに、従来では膜厚の不均一領域が長く
なってしまい、基板有効領域に薄膜領域が入ってしまっ
て採用することができなかった高粘度の塗布液の使用を
可能にすることができる。これによって、塗布液の使用
に対する自由度が向上し、塗布形成可能な膜厚値が広く
とれるようになる。
Furthermore, it has become possible to use a high-viscosity coating solution which could not be adopted because a region where the film thickness is not uniform conventionally becomes long and a thin film region enters the effective region of the substrate. it can. As a result, the degree of freedom with respect to the use of the coating liquid is improved, and the film thickness that can be formed by coating can be widened.

【0099】なお、上記実施形態1,2ではノズル部材
19内に塗布液槽23を設けたが、ノズル部材19の外
部に外部塗布液槽を設けてもよい。この場合、外部塗布
液槽であればメンテナンスも容易である。また、上記実
施形態3ではノズル部材60の外部に外部塗布液槽63
を設けたが、このノズル部材60内に内部塗布液槽を設
けてもよい。この場合、内部塗布液槽内にフロートを設
け、このフロートを上下に移動させるフロート移動手段
を設けて、このフロート移動手段によりフロートを塗布
液内に沈めることで液面を上昇させたり、また、フロー
トを塗布液外に上げて液面を下降させることもできる。
つまり、フロート移動手段は、制御手段71によって制
御されて、液面センサ67で検出した液面高さを基準と
して、塗布開始時近傍の薄膜分を補充して一定の目標膜
厚にするように、フロートを塗布液内に沈めたり、ま
た、フロートを塗布液外に出したりして液面高さを制御
するように構成すればよい。
In the first and second embodiments, the coating liquid tank 23 is provided inside the nozzle member 19, but an external coating liquid tank may be provided outside the nozzle member 19. In this case, maintenance can be easily performed with an external coating liquid tank. In the third embodiment, the external coating liquid tank 63 is provided outside the nozzle member 60.
However, an internal coating liquid tank may be provided in the nozzle member 60. In this case, a float is provided in the internal coating liquid tank, and a float moving means for moving the float up and down is provided, and the float is submerged in the coating liquid by the float moving means to raise the liquid level, or The float can be raised outside the coating liquid to lower the liquid level.
In other words, the float moving means is controlled by the control means 71 to replenish the thin film in the vicinity of the start of coating with the liquid level height detected by the liquid level sensor 67 as a reference so as to achieve a constant target film thickness. Alternatively, the float may be submerged in the coating liquid or the float may be taken out of the coating liquid to control the liquid level.

【0100】また、上記実施形態1ではギャップ寸法を
制御して塗布開始区間においても一定膜厚とする場合に
ついて説明し、上記実施形態2では相対移動速度を制御
して塗布開始区間においても一定膜厚とする場合につい
て説明し、さらには、上記実施形態3では液面高さを制
御して塗布開始区間においても一定膜厚とする場合につ
いて説明したが、これらの相対移動速度およびギャップ
寸法、液面高さの各制御条件項目のうち少なくとも何れ
か2つの制御条件項目を制御して塗布開始区間において
も一定膜厚とするように制御してもよい。つまり、塗布
開始時近傍において薄くなる塗布膜厚の変化を、基板2
とノズル部材19とのギャップ寸法による塗布膜厚の変
化と、基板2とノズル部材19との相対移動速度による
塗布膜厚の変化と、外部塗布液槽63内の液面高さによ
る塗布膜厚の変化とのうち少なくとも何れか2つの制御
条件項目で相殺するようにすれば、塗布開始時近傍にお
ける薄膜化を確実に防止することができて、一定塗布膜
厚となる。
In the first embodiment, the case where the gap size is controlled to make the film thickness constant even in the coating start section will be described. In the second embodiment, the relative movement speed is controlled to make the constant film thickness even in the coating start section. In the third embodiment, the case where the liquid level is controlled so as to have a constant film thickness even in the coating start section has been described. At least any two control condition items among the surface height control condition items may be controlled so that the film thickness is constant even in the application start section. That is, the change in the coating film thickness that becomes thinner near the start of the coating is determined by the substrate 2
Of the coating thickness due to the gap size between the nozzle member 19 and the substrate, change in the coating thickness due to the relative movement speed between the substrate 2 and the nozzle member 19, and coating thickness due to the liquid level in the external coating liquid tank 63 , It is possible to surely prevent the thinning in the vicinity of the start of the application, and to achieve a constant applied film thickness.

【0101】さらに、上記実施形態1〜3では、塗布移
動機構としてリニアモータ11を用いたが、その他に、
ボールねじによる塗布移動機構、ピニオンとラックによ
る塗布移動機構、ワイヤーとプーリおよびモータによる
塗布移動機構などであってもよい。
In the first to third embodiments, the linear motor 11 is used as the application moving mechanism.
An application moving mechanism using a ball screw, an application moving mechanism using a pinion and a rack, an application moving mechanism using a wire, a pulley, and a motor may be used.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ノズル手
段と基板の被塗布面とのギャップ寸法が狭いほど厚膜化
する塗布特性や、ノズル手段と基板との相対移動速度が
早いほど厚膜化する塗布特性、さらには、塗布液の液面
高さが高いほど厚膜化する塗布特性を用いて、塗布開始
時近傍の薄膜分を相殺して塗布開始時近傍の塗布膜厚を
所定の目標膜厚に一定化することができる。
As described above, according to the present invention, as the gap size between the nozzle means and the surface of the substrate to be coated is narrower, the coating characteristics are increased so that the film thickness is increased, and the relative movement speed between the nozzle means and the substrate is increased. Using the coating characteristics to make the film thicker, and furthermore, the coating characteristics to make the film thicker as the liquid level of the coating solution is higher, the thin film portion near the start of coating is canceled out and the coating film thickness near the start of coating is reduced. It can be made constant to a predetermined target film thickness.

【0103】また、従来の回転塗布方式のように基板を
水平に支持せず基板を立設するために、その設置スペー
スの縮小を図ることができ、また、従来の回転塗布方式
のように基板を基板を回転させた遠心力で塗布液を周り
に振りきりつつ塗布するのではなく、立設した基板に対
して、塗布方向にノズル手段を移動させつつ、毛管現象
で供給された塗布液をその被塗布面に塗布するために、
塗布液の節約を図ることができる。
Further, since the substrate is erected without supporting the substrate horizontally as in the conventional spin coating method, the installation space can be reduced. The coating liquid supplied by capillary action is applied to the standing substrate by moving the nozzle means in the coating direction instead of applying the coating liquid around the substrate with the centrifugal force of rotating the substrate. In order to apply to the surface to be coated,
The coating solution can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1における塗布装置の概略構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a coating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のリニアモータの概略構成を示す一部破断
斜視図である。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of the linear motor of FIG. 1;

【図3】図1のノズルユニットの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a nozzle unit of FIG. 1;

【図4】図1のノズル部材の概略断面構成を示す模式図
であって、(a)と(b)はそれぞれ異なるタイプを示
す図である。
FIGS. 4A and 4B are schematic diagrams showing a schematic cross-sectional configuration of the nozzle member of FIG. 1, wherein FIGS. 4A and 4B show different types, respectively.

【図5】(a)は基板とノズル部材とのギャップ量と、
塗布膜厚との関係を示す図、(b)は基板とノズル部材
との相対移動速度と、塗布膜厚との関係を示す図、
(c)は塗布液槽内の塗布液の液面高さと塗布膜厚との
関係を示す図である。
FIG. 5A shows a gap amount between a substrate and a nozzle member;
FIG. 4B is a diagram illustrating a relationship between a coating film thickness and FIG. 4B is a diagram illustrating a relationship between a relative movement speed between a substrate and a nozzle member and a coating film thickness;
(C) is a diagram showing the relationship between the coating liquid level in the coating liquid tank and the coating film thickness.

【図6】図1の塗布装置の概略制御構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic control configuration of the coating apparatus of FIG. 1;

【図7】塗布開始時近傍の移動距離に対する塗布膜厚の
関係を示し、(a)はパラメータが基板とノズル部材と
の相対移動速度の場合の図、(b)はパラメータが塗布
液の粘度の場合の図である。
7A and 7B show a relationship between a coating film thickness and a moving distance in the vicinity of the start of coating, wherein FIG. 7A shows a case where a parameter is a relative moving speed between a substrate and a nozzle member, and FIG. FIG.

【図8】(a)〜(e)はそれぞれ図4の基板およびノ
ズル部材の概略断面構成に対する各塗布動作を示す模式
図である。
8 (a) to 8 (e) are schematic diagrams showing respective coating operations with respect to the schematic sectional configurations of the substrate and the nozzle member of FIG. 4, respectively.

【図9】(a)〜(c)はそれぞれ本発明の実施形態2
における基板およびノズル部材の概略断面構成に対する
各塗布動作を示す模式図であり、(d)はノズル部材の
移動距離と塗布速度および膜厚の関係を示す図である。
9 (a) to 9 (c) show Embodiment 2 of the present invention, respectively.
7A and 7B are schematic diagrams illustrating each coating operation with respect to the schematic cross-sectional configuration of the substrate and the nozzle member in FIG.

【図10】本発明の実施形態3における塗布装置の概略
構成を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a coating apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図11】図10の槽高さ可変機構の具体的構成を示す
一部分解斜視図である。
FIG. 11 is a partially exploded perspective view showing a specific configuration of the variable tank height mechanism of FIG.

【図12】図11のXX線縦断面図である。FIG. 12 is a vertical sectional view taken along the line XX of FIG. 11;

【図13】図10の塗布装置の概略制御構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic control configuration of the coating apparatus of FIG.

【図14】本出願人による塗布装置の概略構成を示す正
面図である。
FIG. 14 is a front view showing a schematic configuration of a coating apparatus by the present applicant.

【図15】図14の塗布装置におけるAA線の断面図で
ある。
FIG. 15 is a sectional view taken along line AA in the coating apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 基板 3 吸着ステージ 9 ノズル口 10 ノズルユニット 11 リニアモータ 19,19a,19b,60 ノズル部材 21 ギャップ可変機構部 22 塗布液 23 塗布液槽 26,62a スリット 27 前端面 29 前端面上部 36 接離モータ 40 ボールねじ 41 移動部材 67 液面センサ 52 操作部 53,71 制御部 54,72 ROM 55,73 RAM 56 リニアモータ駆動回路 57 接離モータ駆動回路 61 液溜り部 62b 塗布液供給管 63 外部塗布液槽 68 槽高さ可変手段 69 制御手段 74 リニアアクチュエータ駆動回路 75 リニアアクチュエータ 88 アクチュエータ部 2 Substrate 3 Suction stage 9 Nozzle port 10 Nozzle unit 11 Linear motor 19, 19a, 19b, 60 Nozzle member 21 Variable gap mechanism unit 22 Coating liquid 23 Coating liquid tank 26, 62a Slit 27 Front end surface 29 Front end surface upper part 36 Contacting / separating motor Reference Signs List 40 ball screw 41 moving member 67 liquid level sensor 52 operation unit 53, 71 control unit 54, 72 ROM 55, 73 RAM 56 linear motor drive circuit 57 approach / separation motor drive circuit 61 liquid reservoir 62b coating liquid supply pipe 63 external coating liquid Tank 68 Tank height varying means 69 Control means 74 Linear actuator drive circuit 75 Linear actuator 88 Actuator section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/00 H01L 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/00 H01L 21/00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塗布液を供給可能なノズル手段と、立設
した被塗布基板とを被塗布面に沿って相対移動させつ
つ、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を前
記ノズル手段から供給して前記基板の被塗布面に塗布す
る塗布装置において、 塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚が一定にな
るように、前記ノズル手段と基板の被塗布面との相対移
動速度、前記ノズル手段と基板の被塗布面とのギャップ
寸法、および前記塗布液槽内の液面高さのうち少なくと
も何れかを可変する制御手段を有することを特徴とする
塗布装置。
1. A nozzle means capable of supplying a coating liquid, and a coating liquid pumped up from a coating liquid tank by a capillary phenomenon while relatively moving a standing substrate to be coated along a coating surface. A coating device that supplies the coating solution from the nozzle means and the coating surface of the substrate so that the coating film thickness becomes constant according to the thinning near the start of coating. A coating apparatus, comprising: a control unit that changes at least one of a moving speed, a gap dimension between the nozzle unit and a surface to be coated of a substrate, and a liquid level in the coating liquid tank.
【請求項2】 立設した基板の被塗布面に対して、毛管
現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を塗布する塗
布装置において、 塗布液を貯留可能な塗布液槽と、 この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端が連通
されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設
されたノズル手段と、 前記ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させ
る移動手段と、 前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間す
るように移動させるギャップ可変手段と、 塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚を一定にす
るべく、前記ノズル手段と基板の被塗布面とのギャップ
寸法を可変するように前記ギャップ可変手段を制御する
と共に、前記ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対
移動させるように移動手段を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする塗布装置。
2. A coating apparatus for applying a coating liquid pumped up from a coating liquid tank by capillary action to a coating surface of a standing substrate, comprising: a coating liquid tank capable of storing the coating liquid; A nozzle means having one end communicating with the tank and the other end communicating with the external outlet and extending obliquely upward and disposed on the front wall portion; Moving means for moving; a gap variable means for moving the nozzle means and the surface to be coated of the substrate so as to approach or separate from each other; and A control for controlling the gap changing means so as to change a gap dimension between the nozzle means and the surface to be coated of the substrate, and controlling a moving means so as to relatively move the nozzle means and the substrate along the surface to be coated. Means Coating apparatus characterized by.
【請求項3】 立設した基板の被塗布面に対して、毛管
現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を塗布する塗
布装置において、 塗布液を貯留可能な塗布液槽と、 この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端が連通
されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設
されたノズル手段と、 前記ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させ
る移動手段と、 塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚が一定にな
るように、前記移動手段の相対移動速度を可変する制御
手段とを有することを特徴とする塗布装置。
3. An application apparatus for applying an application liquid pumped up from an application liquid tank by capillary action to an application surface of an upright substrate, comprising: an application liquid tank capable of storing the application liquid; A nozzle means having one end connected to the tank and the other end connected to the external outlet and extending obliquely upward and having a coating liquid outflow passage provided on the front wall portion; A coating apparatus, comprising: moving means for moving; and control means for varying a relative moving speed of the moving means so that a coating film thickness becomes constant in accordance with thinning near the start of coating.
【請求項4】 立設した基板の被塗布面に対して、毛管
現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を塗布する塗
布装置において、 塗布液を貯留可能な塗布液槽と、 この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端が連通
されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設
されたノズル手段と、 前記ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させ
る移動手段と、 前記塗布液槽内の液面高さを検出する液面高さ検出手段
と、 前記塗布液槽の液面高さを可変する液面高さ可変手段
と、 塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚が一定にな
るように、前記液面高さ検出手段で検出した液面高さを
基準として前記液面高さ可変手段を制御すると共に、前
記ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させる
ように移動手段を制御する制御手段とを有することを特
徴とする塗布装置。
4. An application apparatus for applying an application liquid pumped up from an application liquid tank by capillary action to an application surface of a standing substrate, comprising: an application liquid tank capable of storing the application liquid; A nozzle means having one end communicating with the tank and the other end communicating with the external outlet and extending obliquely upward and disposed on the front wall portion; Moving means for moving; liquid level height detecting means for detecting the liquid level in the coating liquid tank; liquid level height changing means for changing the liquid level in the coating liquid tank; The liquid level control means is controlled based on the liquid level detected by the liquid level detecting means so that the coating film thickness becomes constant in accordance with the thinning in the vicinity, and the nozzle means To control the moving means so that the substrate and the substrate move relatively along the surface to be coated Means for coating.
【請求項5】 立設した基板の被塗布面に対して、毛管
現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を塗布する塗
布装置において、 塗布液を貯留可能な塗布液槽と、 この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端が連通
されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設
されたノズル手段と、 前記ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させ
る移動手段と、 前記ノズル手段と基板の被塗布面を接近または離間する
ように移動させるギャップ可変手段と、 前記塗布液槽内の液面高さを検出する液面高さ検出手段
と、 前記塗布液槽の液面高さを可変する液面高さ可変手段
と、 塗布開始時近傍の薄膜化に応じて、塗布膜厚を一定にす
るべく、前記移動手段による相対移動速度、前記ノズル
手段と基板の被塗布面のギャップ寸法、および、前記液
面高さ検出手段で検出した液面高さを基準とした液面高
さの各制御項目のうち複数制御項目を可変するように各
手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする塗
布装置。
5. An application apparatus for applying an application liquid pumped up from an application liquid tank by capillary action to an application surface of an erected substrate, comprising: an application liquid tank capable of storing an application liquid; A nozzle means having one end communicating with the tank and the other end communicating with the external outlet and extending obliquely upward and disposed on the front wall portion; Moving means for moving, a gap variable means for moving the nozzle means and the coated surface of the substrate so as to approach or separate from each other, a liquid level detecting means for detecting a liquid level in the coating liquid tank, A liquid level height changing means for changing the liquid level of the coating liquid tank; and a relative moving speed by the moving means, the nozzle, in order to keep the coating film thickness constant in accordance with thinning near the start of coating. The gap size between the means and the substrate And control means for controlling each means so as to vary a plurality of control items among the control items of the liquid level based on the liquid level detected by the liquid level detecting means. Coating device.
【請求項6】 前記制御手段は、塗布液槽から外部流出
口に至る塗布液流出路内で塗布液が動き出す際の流出抵
抗の大きさに応じて塗布膜厚が一定になるように制御す
る請求項1〜5の何れかに記載の塗布装置。
6. The control unit controls the coating film thickness to be constant in accordance with the magnitude of the outflow resistance when the coating liquid starts moving in the coating liquid outflow passage from the coating liquid tank to the external outlet. The coating device according to claim 1.
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