JPWO2013015157A1 - 基板製造装置及び基板製造方法 - Google Patents

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    • H05K3/0091Apparatus for coating printed circuits using liquid non-metallic coating compositions

Abstract

第1の塗布ステーションにおいて、下地基板の片面に、液状の薄膜材料が塗布され、下地基板に塗布された薄膜材料に光を照射して薄膜材料の表層部が硬化される。第1の塗布ステーションで薄膜材料が塗布された下地基板が反転ステーションに搬入される。反転ステーションで、下地基板に塗布された薄膜材料に光を照射して薄膜材料の内部まで硬化させるとともに、下地基板の裏表を反転させる。搬送装置が、第1の塗布ステーションと反転ステーションとの間で下地基板を搬送する。制御装置が、第1の塗布ステーション、反転ステーション、及び搬送装置を制御する。制御装置は、搬送装置を制御して、第1の塗布ステーションで処理された下地基板を反転ステーションに搬送する。

Description

本発明は、薄膜材料の液滴を吐出して下地基板上に薄膜を形成する基板製造装置に関する。
プリント配線板等の下地基板の表面に、薄膜パターン形成用の材料(薄膜材料)の液滴をノズル孔から吐出して、下地基板上に薄膜パターンを形成する技術が知られている。薄膜パターンは、例えば、ソルダーレジストのパターンである。
コンピュータグラフィックスの画像情報をもとに、基板上に直接、液状樹脂を吹き付け、パターン形成を行う液状樹脂噴射装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の液状樹脂噴射装置により、薄膜パターンを容易に形成することができる。また、フォトリソグラフィーでパターン形成を行う場合に比べ、プロセスの短時間化及び生産コストの削減を実現することができる。
特許第3544543号公報
下地基板の両面に、より簡便に薄膜パターンを形成することが可能な技術が望まれる。本発明の目的は、簡易な構成で下地基板の両面に薄膜パターンを形成することが可能な基板製造装置を提供することである。
本発明の一観点によると、
下地基板の片面に、液状の薄膜材料を塗布し、前記下地基板に塗布された薄膜材料に光を照射して薄膜材料の表層部を硬化させる第1の塗布ステーションと、
前記第1の塗布ステーションで薄膜材料が塗布された下地基板が搬入され、下地基板に塗布された薄膜材料に光を照射して薄膜材料の内部まで硬化させるとともに、前記下地基板の裏表を反転させる反転ステーションと、
前記第1の塗布ステーションと前記反転ステーションとの間で下地基板を搬送する搬送装置と、
前記第1の塗布ステーション、前記反転ステーション、及び前記搬送装置を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記第1の塗布ステーションで処理された下地基板を前記反転ステーションに搬送する基板製造装置が提供される。
本発明の他の観点によると、
下地基板を第1の塗布ステーションに搬入し、前記第1の塗布ステーションにおいて、前記下地基板の第1の面に、液状の薄膜材料を塗布して、前記下地基板に塗布された薄膜材料の表層部を硬化させる工程と、
前記第1の塗布ステーションから前記下地基板を取り出して本硬化部に搬入し、前記本硬化部において、前記下地基板の前記第1の面に塗布された薄膜材料を、その内部まで硬化させる工程と、
前記下地基板を、前記本硬化部から反転部まで搬送し、前記反転部において、前記下地基板の裏表を反転させる工程と、
前記反転部から前記下地基板を取り出し、前記下地基板の上下が反転した状態で、前記下地基板を前記第1の塗布ステーションまで搬送し、前記第1の塗布ステーションにおいて、前記下地基板の第1の面とは反対側の第2の面に、液状の薄膜材料を塗布して、前記下地基板の前記第2の面に塗布された薄膜材料の表層部を硬化させる工程と、
前記下地基板を、前記第1の塗布ステーションから前記本硬化部まで搬送し、前記本硬化部において、前記下地基板の前記第2の面に塗布された薄膜材料を、その内部まで硬化させる工程と
を有する基板製造方法が提供される。
反転ステーションで、片面に薄膜パターンが形成された下地基板の裏表を反転させることにより、もう一方の面に、容易に薄膜パターンを形成することが可能になる。
図1は、実施例1による基板製造装置を示す概略図である。 図2Aは、アライメントステーションに備えられたアライメント装置の概略図であり、図2B及び図2Cは、アライメントステーション内の下地基板を示す平面図である。 図3A及び図3Bは、塗布ステーションに備えられた液滴吐出装置の概略図である。 図4Aは、ノズルユニットを示す概略図であり、図4Bは、ノズルユニットの液滴吐出面を示す底面図であり、図4Cは、ノズルユニットの配置を示す概略的な平面図である。 図5A〜図5Dは、反転ステーションに備えられた基板反転装置及び紫外線照射装置の概略図である。 図6A、図6C、及び図6Eは、基板保持器の概略的な平面図であり、図6B、図6D、及び図6Fは、基板保持器の概略的な側面図である。 図7は、実施例2による基板製造装置の概略図である。 図8は、実施例3による基板製造装置の概略図である。 図9は、実施例4による基板製造装置の概略図である。 図10は、実施例5による基板製造装置の概略図である。 図11は、実施例6による基板製造装置の概略図である。 図12A〜図12Eは、実施例7による基板製造装置の反転ステーションの概略図である。 図13A〜図13Dは、実施例8による基板製造装置の反転ステーションの概略図である。 図14は、実施例9による基板製造装置の塗布ステーションの概略平面図である。 図15A〜図15Dは、実施例9による塗布ステーションで薄膜パターンを形成する手順を説明するための塗布ステーション内の概略平面図である。 図15E〜図15Hは、実施例9による塗布ステーションで薄膜パターンを形成する手順を説明するための塗布ステーション内の概略平面図である。 図16A〜図16Cは、実施例10による基板製造装置の反転ステーションの概略図である。 図16D〜図16Fは、実施例10による基板製造装置の反転ステーションの概略図である。 図17は、実施例11による基板製造装置の概略図である。 図18A〜図18Cは、実施例11による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図18D〜図18Eは、実施例11による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図18F〜図18Gは、実施例11による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図19Aは、実施例12による基板製造装置の概略図であり、図19Bは、一時蓄積装置の概略側面図である。 図20A〜図20Cは、実施例12による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図20D〜図20Eは、実施例12による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図21は、実施例13による基板製造装置の概略図である。 図22A、図22B、及び図22Cは、それぞれ2段目の塗布ステーションが故障している場合の基板の経路の第1、第2、及び第3の例を示す概略図である。 図23A、図23B、及び図23Cは、それぞれ1段目の塗布ステーションが故障している場合の基板の経路の第1、第2、及び第3の例を示す概略図である。 図24A〜図24Bは、実施例14による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図24C〜図24Dは、実施例14による基板製造装置で基板の処理を行うときの処理手順を説明するための概略図である。 図25は、実施例15による基板製造装置の概略図である。 図26は、実施例15の変形例による基板製造装置の概略図である。
[実施例1]
図1に、実施例1による基板製造装置の概略図を示す。実施例1による基板製造装置は、筐体18の内部に配置されたアライメントステーション2、塗布ステーション3、反転ステーション4、アライメントステーション5、塗布ステーション6、紫外線照射装置8、9、及び、リフタ11〜14を含む。基板製造装置の筐体18に、基板の搬出入口1及び7が設けられている。実施例1による基板製造装置は、例えば矩形状のプリント配線板である下地基板21〜27の両面(第1の面と第2の面)に、ソルダーレジストの薄膜パターンを形成するために用いられる。本明細書において、薄膜パターンが形成されていない下地基板を単に「基板」という場合がある。
基板製造装置は、コンベア15、16、及び制御装置20を含む。コンベア15は、基板21〜27を、筐体18の外部から内部に搬入する。リフタ11〜14が、筐体18内のステーションの間で、基板21〜27を搬送する。コンベア16は、筐体18の内部から外部に基板21〜27を搬出する。実施例1による基板製造装置の通常運転時においては、基板搬出入口1から基板が搬入され、基板搬出入口7から、基板が搬出される。筐体18内の各装置の動作及びコンベア15、16の動作は、制御装置20によって制御される。制御装置20は記憶装置20aを含む。
基板21〜27は、コンベア15に載せられて、搬出入口1を通って筐体18内に搬入される。このとき、基板21〜27の第1の面が、図の上方(Z軸の正方向)を向いている。
鉛直上方をZ軸の正方向とするXYZ直交座標系を定義する。以下の説明において、アライメントステーション2から塗布ステーション6までの5つのステーションは、順にX軸の正方向に向かって配置されている。搬出入口1から筐体18内に搬入された基板21〜27は、各ステーション2〜6を経由して、全体としてX軸の正方向に向かって搬送され、搬出入口7から筐体18の外部へ搬出される。
まず、実施例1による基板製造装置の通常運転時の動作について説明する。筐体18の内部に導入された基板21〜27は、リフタ11によって、アライメントステーション2に搬送される。アライメントステーション2においては、基板21〜27の表面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基づいて、基板21〜27のアライメント(位置合わせ)が行われる。
アライメントが行われた基板21〜27は、リフタ11によって、塗布ステーション3に搬送される。塗布ステーション3において、基板21〜27の第1の面にソルダーレジストの薄膜パターンが形成される。塗布ステーション3で形成された薄膜パターンは、その表層部のみが硬化した状態であり、薄膜パターンの内部は液状のままである。表層部のみが硬化する現象を「仮硬化」といい、内部まで硬化する現象を「本硬化」ということとする。
第1の面に薄膜パターンが形成された基板21〜27は、リフタ12により、塗布ステーション3から反転ステーション4に搬送される。反転ステーション4において、基板21〜27の表裏が反転される。この結果、基板21〜27の第2の面が、Z軸の正方向を向くことになる。また、反転ステーション4において、基板21〜27の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。
表裏が反転され、かつ第1の面の薄膜パターンが本硬化された基板21〜27は、リフタ13で、反転ステーション4から2番目のアライメントステーション5に搬送される。2番目のアライメントステーション5においては、基板21〜27の第2の面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基づいて、基板21〜27のアライメントが行われる。
基板21〜27は、リフタ13によって、アライメントステーション5から2番目の塗布ステーション6に搬送される。2番目の塗布ステーション6において、基板21〜27の第2の面にソルダーレジストの薄膜パターンが形成される。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板21〜27は、リフタ14によって、塗布ステーション6からコンベア16に搬送される。コンベア16は、基板21〜27を、搬出入口7から筐体18の外部へ搬出する。基板21〜27がコンベア16の上に載せられた状態で、紫外線照射装置9により、基板21〜27の第2の面の全体に紫外線が照射される。紫外線照射により、基板21〜27の第2の面に形成された薄膜パターンが本硬化する。紫外線照射装置9は、コンベア16の上に載せられた基板21〜27の上方を通過するように、筐体18内を移動する。紫外線照射装置9が基板21〜27の上方を通過するときに、基板21〜27の第2の面に紫外線を照射する。または、紫外線照射装置9を筐体18内に固定し、基板21〜27がコンベア16に載せられて、紫外線照射装置9の下方を通過するときに、紫外線照射装置9から基板21〜27に紫外線が照射される構成としてもよい。基板21〜27への紫外線の照射は、制御装置20によって制御される。
実施例1による基板製造装置においては、アライメントステーション2、塗布ステーション3、反転ステーション4、アライメントステーション5、塗布ステーション6の各ステーションで、処理が並行して行われる。例えば、アライメントステーション2で、基板22の第1の面に形成されたアライメントマークの検出、及び基板22のアライメントが行われている期間に、塗布ステーション3において、他の基板23の第1の面に薄膜パターンが形成される。この間、反転ステーション4では、他の基板24の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、基板24の表裏の反転が行われ、アライメントステーション5では、他の基板25の第2の面に形成されたアライメントマークの検出、及び基板25のアライメントが行われる。塗布ステーション6においては、他の基板26の第2の面に薄膜パターンが形成される。なお、この間に、コンベア15は、薄膜パターン未形成の他の基板21を筐体18内に搬入し、コンベア16は、薄膜パターンが両面に形成された基板27を、筐体18から搬出する。このように、処理が並行して行われるため、生産効率の向上を実現することができる。
図2A〜図2Cを参照して、アライメントステーション2について説明する。図2Aは、アライメントステーション2に備えられたアライメント装置の概略図を示す。アライメント装置は、ベース(基台)31の上に、ベース31側から順に配置されるYステージ32、θステージ33、チャックプレート34を含む。チャックプレート34は、リフタ11(図1)によって、アライメントステーション2に搬送された基板22を吸着保持する。
Yステージ32は、θステージ33及びチャックプレート34と共に、基板22をY軸方向に移動させる。θステージ33は、Z軸に平行な軸を回転中心として、チャックプレート34と共に基板22を回転させる。本明細書において、Yステージ32、θステージ33、及びチャックプレート34をまとめて「移動ステージ」という。チャックプレート34による基板22の吸着、Yステージ32及びθステージ33による基板22の移動は、制御装置20によって制御される。
アライメント装置は、CCDカメラ35〜38を含む。CCDカメラ35〜38は、チャックプレート34に保持された基板22の表面に形成されているアライメントマークを撮像する。CCDカメラ35〜38による撮像は、制御装置20によって制御される。また、CCDカメラ35〜38によって得られた画像データ(検出結果)は、制御装置20に送信される。
図2Bは、アライメントステーション2に備えられた移動ステージ、及びチャックプレート34に吸着保持された基板22の平面図を示す。基板22の第1の面に、アライメントマーク22a〜22dが形成されている。アライメントマーク22a〜22dは、例えばそれぞれ四隅の近傍に配置されている。
リフタ11によってチャックプレート34の上まで搬送された基板22は、チャックプレート34に吸着保持される。チャックプレート34に保持された基板22は、Yステージ32により、アライメントステーション2内をY軸の負の方向に移動される。図2Bにおいては、移動された後のチャックプレート34及び基板22を括弧内に示した。
CCDカメラ35〜38は、リフタ11から基板22を受け取るときのチャックプレート34の位置よりも、Y軸の負の側に配置されている。また、CCDカメラ35〜38は、それぞれアライメントマーク22a〜22dを同時に撮像可能なように相対位置関係を有する。基板22は、Yステージ32によってCCDカメラ35〜38の下方に移動され、CCDカメラ35〜38が、それぞれ基板22の第1の面に形成されたアライメントマーク22a〜22dを撮像する。撮像された画像データが、制御装置20に送信される。
制御装置20は、CCDカメラ35〜38によって取得された画像データを解析し、基板22の位置、及び、Z軸に平行な軸を回転中心とした回転方向の位置(姿勢)を算出する。その後、基板22の回転方向の位置を補正する。回転方向の位置の補正を「θ補正」という。
図2Bには、一例として、基板22に、XY平面の回転方向に関して、目標位置から反時計回りに角度αだけ位置ずれが生じている場合を示した。この場合、アライメントマーク22aに対応する頂点と、アライメントマーク22dに対応する頂点とを結ぶ辺は、後者の頂点を基準として、X軸の正方向から反時計回りに角度αだけ傾いていることになる。この位置ずれは、CCDカメラ35〜38によって取得された画像データに基づいて、制御装置20が算出する。制御装置20は、θステージ33を時計回りに角度αだけ回転させることによって、θ補正を行う。
図2Cに、θ補正後のチャックプレート34及び基板22の平面図を示す。θ補正の結果、矩形状の基板22の各辺は、X軸またはY軸に平行となる。基板22のθ補正を行った後、制御装置20は、Yステージ32を駆動して、基板22をY軸の正の方向に移動させる。Yステージ32の移動距離は、図2Bに示した工程において、Yステージ32をY軸の負の方向に移動させた距離と等しい。
図2Cの括弧内に、Y軸の正の方向に移動した後のチャックプレート34及び基板22を示す。θ補正が施された基板22は、リフタ11(図1)により、アライメントステーション2から塗布ステーション3(図1)に搬送される。リフタ11は、θステージ33の回転によって、θ補正後の基板22の回転方向の位置(姿勢)を維持して、塗布ステーション3まで搬送する。
図1に示したアライメントステーション2でθ補正が完了しているため、塗布ステーション3では、基板22のθ補正を行うことなく、基板22の第1の面への、薄膜パターンの形成を開始することができる。塗布ステーション3でθ補正を行い、その後に薄膜パターンを形成する場合と比べると、塗布ステーション3での処理時間を短くすることができる。その結果、タクトタイムの短縮、及び生産効率の向上を実現することが可能である。
基板22に、伸び歪が発生している場合がある。伸び歪が発生していると、薄膜パターン形成時点における基板の寸法が設計値とは異なる。制御装置20は、アライメントステーション2で取得された画像データに基づき、基板22の寸法を算出する。算出された基板の寸法に基づいて、塗布ステーション3で薄膜パターンを形成するときに使用される吐出制御用画像データを生成する。生成された吐出制御用画像データは、制御装置20の記憶装置20aに格納される。
図3A及び図3Bに、塗布ステーション3(図1)に備えられた液滴吐出装置70の概略図を示す。図3Aに示すように、液滴吐出装置70は、XY平面に平行な姿勢で設置されたベース(基台)41、及び、ベース41上に、ベース41側から順に配置されたXステージ43、Yステージ44、チャックプレート45を含む。チャックプレート45は、リフタ11(図1)によって、塗布ステーション3に搬送された基板23を吸着保持する。
Xステージ43は、Yステージ44及びチャックプレート45と共に、基板23をX軸方向に移動させる。Yステージ44は、チャックプレート44と共に、基板23をY軸方向に移動させる。Xステージ43、Yステージ44、及びチャックプレート45をまとめて、「移動ステージ」という。チャックプレート45による基板23の吸着、Xステージ43及びYステージ44による基板23の移動は、制御装置20によって制御される。
なお、移動ステージとして、Xステージ43、Yステージ44、及びチャックプレート45の機能を有する高機能ステージを用いてもよい。
ベース41にフレーム42が固定されている。フレーム42は、2本の支柱42a、42b、及び梁42cを含む。支柱42a、42bは、ベース41のY軸方向の略中央に取り付けられている。梁42cは、X軸方向に沿うように、支柱42a、42bに支持される。ノズルユニット47a〜47fが、フレーム42により、チャックプレート44の上方に支持されている。
ノズルユニット47a〜47fは、連結部材46を介して、フレーム42の梁42cに支持されている。ノズルユニット47a〜47fは、それぞれ複数のノズルヘッド及び紫外光源を含む。ノズルヘッドは、例えば紫外線硬化型の薄膜材料の液滴を、チャックプレート44に保持された基板23の第1の面に向けて吐出する。薄膜材料の吐出は、基板23をY軸方向に移動させながら行われる。吐出された薄膜材料により、基板23の第1の面に所定の平面形状を有する薄膜パターンが形成される。紫外光源から出射される紫外線により、薄膜パターンが仮硬化する。
制御装置20の記憶装置20aに、基板23の第1の面に形成すべき薄膜パターンの平面形状を定義する画像データ(パターン定義データ)が記憶されている。パターン定義データは、例えばガーバフォーマットで与えられる。さらに、記憶装置20aに、移動ステージによる基板23の移動量とノズルヘッドからのインクの吐出時期との関係(吐出タイミング)を示すデータが記憶されている。これらのデータは、基板23が歪を生じていないという前提で与えられた設計データである。基板23に歪が生じている場合には、この設計データをそのまま使用することはできない。
制御装置20は、これらの設計データから、アライメントステーション2(図1)で撮像された基板23の画像データに基づき、吐出制御用画像データを生成する。吐出制御用画像データは、例えばラスタフォーマットで与えられる。以下、吐出制御用画像データの生成手順について説明する。制御装置20が、アライメントステーション2で取得された画像データから、基板23のX方向、Y方向の伸縮量を算出する。X方向及びY方向について、基板23のX方向及びY方向の伸縮量に応じて、パターン定義データを補正する。補正後のパターン定義データに基づいて、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。
制御装置20は、記憶装置20aに保存された吐出制御用画像データに基づいて、基板23の第1の面の所定領域に薄膜材料が塗布されるように、ノズルユニット47a〜47fからの薄膜材料の吐出、及び移動ステージによる基板23の移動を制御する。基板23が、Y軸方向に沿って移動し、ノズルユニット47a〜47fの鉛直下方(Z軸の負の方向)を通過する時に、基板23の第1の面に薄膜材料が塗布される。
図3Bに、液滴吐出装置70のノズルユニット47a〜47fの近傍の概略図を示す。ノズルユニット47a〜47fは、同一の構成を有し、X軸方向に沿って等間隔に連結部材46に固定されている。連結部材46は、フレームの梁42cに、Z軸方向に移動可能に取り付けられている。連結部材46をZ軸方向に移動させることにより、ノズルユニット47a〜47fと、基板23との間の距離を変化させることができる。連結部材46によるノズルユニット47a〜47fのZ軸方向への移動は、制御装置20によって制御される。なお、ノズルユニット47a〜47fは、連結部材46を介さず、直接フレームの梁42cに固定されていてもよい。
図4Aに、ノズルユニット47aの斜視図を示す。ノズルユニット47aは、ノズルホルダ47acに、Y軸方向に沿って交互に組み付けられたノズルヘッド47a1〜47a4、及び紫外光源47a5〜47a9を含む。各ノズルヘッド47a1〜47a4は、Y軸方向に沿って配置される2列のノズル列を備える。各ノズル列は、X軸方向に沿って配列する複数、例えば192個のノズル孔によって構成される。各ノズル列のX軸方向に沿う長さは、たとえば約30mmである。このためノズルユニット47aのX軸方向に沿う長さも約30mmである。各ノズル孔から紫外線硬化型の薄膜材料が吐出される。
紫外光源47a5〜47a9は、例えば発光ダイオード(LED)を含んで構成され、紫外域の波長の光を発光する。ノズルヘッド47a1〜47a4の各ノズル孔から基板23に吐出された紫外線硬化型の薄膜材料は、紫外光源47a5〜47a9から発せられる光によって仮硬化される。紫外光源47a5〜47a9からの紫外光の出射は、制御措置20によって制御される。
図4Bに、ノズルユニット47a(ノズルヘッド47a1〜47a4)の底面図を示す。図4Bでは、紫外光源47a5〜47a9の記載は省略した。
ノズルヘッド47a1〜47a4の1つのノズル列に着目すると、ノズル孔はX軸方向に沿って160μm間隔で配置される。各ノズルヘッド47a1〜47a4において、Y軸の正側のノズル列のノズル孔は、Y軸の負側のノズル列のノズル孔に対し、X軸の正方向に80μmずれている。このため各ノズルヘッド47a1〜47a4は、X軸方向に80μm間隔で千鳥状(ジグザク)に配列される384個のノズル孔を含み、約300dpiに相当する解像度を有する。各ノズル孔に圧電素子が配置されており、圧電素子に電圧を印加することにより薄膜材料がノズル孔から吐出される。圧電素子への電圧の印加は制御装置20によって制御される。すなわち、制御装置20によって薄膜材料の吐出が制御される。なお、実施例1においては、ノズルヘッド47a1〜47a4の各々に2列のノズル列を配置したが、ノズル列の本数は、1列でもよいし、3列以上でもよい。
ノズルヘッド47a1〜47a4は、順に相対位置をX軸の正の方向にずらされながら、全体としてY軸方向に沿って配置される。すなわち、ノズルヘッド47a2はノズルヘッド47a1に対し、20μmだけX軸の正の方向にずれて配置される。同様にノズルヘッド47a3、a4は、それぞれノズルヘッド47a2、a3に対し、20μmだけX軸の正の方向にずれて配置される。ノズルユニット47aは、X軸方向に20μm間隔(約1200dpiに相当する解像度)で配置される複数のノズル孔を備える。
図4Cに、ノズルユニット47a〜47fの概略的な平面図を示す。上述のように、各ノズルユニット47a〜47fは、X軸方向に沿う約30mmの範囲に、液滴吐出能力を有する。また、複数のノズルユニット47a〜47fは、X軸方向に沿って等間隔に配置される。隣り合うノズルユニット47a〜47f間の距離は、たとえば約60mmである。
塗布ステーション3(図1)における処理について説明する。リフタ11が基板23を搬送し、チャックプレート45(図3A)の上に載せる。チャックプレート45に保持された基板23をY軸の負の方向に移動させながら、各ノズルユニット47a〜47fの下方のY軸方向に沿う奇数列領域(図4Cにおいて丸印を付した領域)の着弾目標位置(薄膜材料を塗布すべき位置)に向けて、ノズルユニット47a〜47fから薄膜材料を吐出する。奇数列領域の着弾目標位置への塗布が終了したら、Xステージ43(図3A)で基板23をX軸の正の方向に、たとえば10μmだけ移動させる。その後、基板23をY軸の正の方向に移動させながら、各ノズルユニット47a〜47fの下方のY軸方向に沿う偶数列領域(図4Cにおいてバツ印を付した領域)の着弾目標位置に向けて、ノズルユニット47a〜47fから薄膜材料を吐出する。基板23の移動の往路と復路とで、それぞれ奇数列領域と偶数列領域の目標位置に薄膜材料を着弾させることができる。これにより、約2400dpiに相当する高解像度で薄膜パターンを形成することができる。
偶数列領域への薄膜材料の塗布が終了すると、Xステージ43を駆動し、基板23を、X軸の正の方向に約30mm移動させる。Yステージ44により、基板23をY軸方向に往復させ、往路と復路とで、それぞれ奇数列領域と偶数列領域の描画を行う。
更にもう一度同様の処理を行い、Y軸方向に沿って基板23を合計3往復させることにより、基板23の第1の面への薄膜パターンの形成を完了する。
図3A〜図4Cに示した液滴吐出装置70は、6つのノズルユニット47a〜47fを備える。ノズルユニットの数は6つに限られない。例えば、ノズルユニットの個数を1つとしてもよい。
図5A〜図5Dに、反転ステーション4(図1)に備えられた基板反転装置50及び紫外線照射装置(薄膜材料固化装置)60の概略図を示す。図5Aに示すように、基板反転装置50は、反転ステーション4に搬送された基板21〜27を保持する基板保持器51、及び基板保持器51を支持する棒状の支持部材52を含む。基板保持器51は、長方形の4つの辺のうち1つの短辺を除去した残りの3つの辺に沿う棒状の部材で構成される。相互に平行な2本の長辺に沿う部分を「腕」といい、1本の短辺に沿う部分を「連結部分」ということとする。支持部材52は、連結部分の中点に接続されており、2本の腕とは反対向きに伸びる。基板保持器51は、支持部材52を回転軸として回転可能である。支持部材52による基板保持器51の回転は、制御装置20によって制御される。
紫外線照射装置60は、支持部材61及び紫外光源62を含む。支持部材61は、基板反転装置50の支持部材52の延在方向と平行な方向に延在している。紫外光源62は、ランプまたはLEDを含み、紫外線領域の波長の光を発光する。紫外光源62は、ノズルユニットに含まれる紫外光源47a5〜47a9(図4A)よりも高出力である。紫外光源2から放射される紫外光の波長は、ノズルユニットの紫外光源から出射される紫外光の波長と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
紫外光源62は、支持部材61に、その延在方向に移動可能に支持されている。紫外光源62からの紫外光の出射、及び紫外光源62の支持部材61に沿う移動は、制御装置20によって制御される。
図5Bに示すように、塗布ステーション3(図1)で第1の面に薄膜パターンが形成された基板21〜27、一例として基板24は、リフタ12(図1)によって反転ステーション4に搬送される。基板24は、リフタ12によって、基板保持器51に、基板24の第1の面(薄膜パターンが形成された面)が上向きとなるように(Z軸の正の方向を向くように)載せられる。基板保持器51は基板24を、吸着、押圧、クランプ等することによって固定的に保持する。すなわち基板24は、基板保持器51に対して相対的に移動しないように保持される。基板保持器51による基板24の固定的な保持及びその解除は、制御装置20によって制御される。
図5Cに示すように、紫外光源62から紫外光を出射させながら、紫外光源62を支持部材61に沿って移動させる。紫外光源62を支持部材61に沿って移動させるとき、紫外光源62が、基板保持器51に保持された基板24の上方を通過し、紫外光源62から出射された紫外光が、少なくとも基板24の薄膜パターンが痙性された領域、例えば基板24の第1の面の全域に照射される。紫外光源62から出射された紫外光は、例えば1000mJ/cmのエネルギ密度で、基板24の第1の面全体に照射される。紫外光の照射により、基板24の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。薄膜パターンの本硬化を行うときは、仮硬化を行うときに比べて、強いエネルギ密度で基板24に紫外光が照射される。
図5Dに示すように、基板24の第1の面の薄膜パターンを本硬化させた後、支持部材52を回転軸として、基板保持器51を180°回転させる。これによって、基板保持器51に保持された基板24の表裏が反転される。表裏が反転された基板24は、リフタ13(図1)によってアライメントステーション5に搬送される。アライメントステーション5での処理が終了すると、基板24は、塗布ステーション6に搬送される。リフタ13による搬送が行われる前には、基板保持器51による基板24の保持は解除される。
図6A〜図6Fを参照して、基板保持器51の基板保持構造について説明する。図6A、図6C、及び図6Eは、基板保持器51の概略的な平面図を示し、図6B、図6D、及び図6Fは、基板保持器51の概略的な側面図を示す。
図6A及び図6Bに示す例では、基板保持器51は、腕の表面に、真空吸着パッド53を備える。図6A及び図6Bには、2本の腕の上面に複数の真空吸着パッド53が形成されている例を示した。基板24はリフタ12(図1)によって、真空吸着パッド53の上に載せられ、真空吸着パッド53からの吸引力により、基板保持器51に吸着保持される。
図6C及び図6Dに示す例では、基板保持器51は、2本の腕の上に、腕と平行に延在する押さえローラ54が備えられている。リフタ12(図1)によって、基板保持器51の上面に載せられた基板24の縁の上に、押さえローラ54が移動する。基板24は押さえローラ54に押圧されることによって、基板保持器51に固定的に保持される。
図6E及び図6Fに示す例では、基板保持器51がクランプ機構55を備える。クランプ機構55は、2本の腕に平行な方向に伸びる立ち上がり部分を有し、その一部(クランプ先)が内側に倒れるように、例えば90°屈曲する。基板保持器51の上に載せられた基板24の縁がクランプ機構55に挟まれることにより、基板24が基板保持器51に保持される。
図6A〜図6Fのいずれの構成例においても基板保持器51は、薄膜パターンの形成されていない部分において基板24に接触する。
上述の例においては、紫外光を照射し、基板24の第1の面の薄膜パターンを本硬化させた後、基板保持器51を回転させて、基板24の表裏を反転させた。基板24の表裏を反転させた後、Z軸の負の側から基板24の第1の面に紫外光を照射して本硬化を行ってもよい。また、紫外光の照射による本硬化と、基板保持器51の回転による基板24の反転とを同時平行的に行ってもよい。この場合、たとえば回転中の基板24の第1の面に所定強度の紫外光が照射されるように、紫外光源62を、基板24の回転と同期させて回転移動させる等の構成を採用する。基板24を反転させる期間に本硬化を行うことにより、反転ステーション4での処理時間を短くすることができる。
第1の面の薄膜パターンの本硬化、及び、表裏の反転が行われた基板24は、リフタ13(図1)により、アライメントステーション5(図1)に搬送される。
アライメントステーション5は、アライメントステーション2と同様の構成と機能を備える。基板24の第1の面とは反対側の第2の面に形成されたアライメントマークがCCDカメラで検出され、θ補正が行われる。また、撮像された画像データから、第1の面の薄膜パターン形成が完了した基板24の寸法を算出し、基板24の第2の面に薄膜パターンを形成する際に用いる吐出制御用画像データを、新たに生成する。さらに、アライメントステーション5内で基板24のθ補正を行う。
リフタ13(図1)が、θ補正後の基板24を、その回転方向の向きを維持して、塗布ステーション6(図1)のステージまで搬送する。
塗布ステーション6は、塗布ステーション3と同様の構成と機能を備える。塗布ステーション6においては、第2の面の吐出制御用画像データに基づいて、基板24の第2の面に薄膜パターンが形成される。
なお、第2の面の吐出制御用画像データは、1段目のアライメントステーション2で取得された画像データに基づいて作成することもできる。この場合、アライメントステーション5で得られる画像データは、たとえばθ補正にのみ使用される。
基板24のθ補正を、アライメントステーション5で行うため、塗布ステーション6ではθ補正の必要がない。このため、塗布ステーション6に搬送された基板24に対して、回転方向の位置合わせを行うことなく、第2の面への薄膜パターンの形成を開始することができる。これにより、塗布ステーション6での処理時間を短くすることができ、タクトタイムの短縮、生産効率の向上を図ることが可能である。
第2の面への薄膜パターンの形成が終了した基板24は、リフタ14(図1)によって、コンベア16に搬送される。コンベア16上に載せられた基板24の第2の面に、紫外線照射装置9を出射した紫外線が照射されることにより、薄膜パターンの本硬化が行われる。その後、基板24は、コンベア16によって、搬出入口7から筐体18の外部へ搬出される。
実施例1による基板製造装置では、塗布ステーション3(図1)における基板24の第1の面への薄膜パターンの形成終了から、塗布ステーション6(図1)のステージに基板24を載せるまでの間に、反転ステーション4において、基板24の第1の面に形成された薄膜パターンを本硬化させる。塗布ステーション3で基板24の第1の面に形成された薄膜パターンは、どこにも接触することなく、反転ステーション4で本硬化される。
薄膜パターンが本硬化のなされていない状態では、薄膜パターンにタック(べたつき)が発生する。基板24の第1の面の薄膜パターンの本硬化を実施しないまま、基板24の第2の面の薄膜パターンの形成を行うと、例えばリフタ13(図1)による基板24のハンドリングの際や、塗布ステーション6で基板24の第2の面に薄膜パターンを形成する時に、第1の面の薄膜パターンに傷等の痕跡がつく場合がある。また、タックに起因して、種々の処理に不具合が生じる場合もある。
基板24の第1の面の薄膜パターン形成終了時から、塗布ステーション6のステージに基板24を載せるまでの間に、基板24の第1の面に形成された薄膜パターンを本硬化させることで、基板24の第1の面の薄膜パターンに傷や痕跡がつくことを防止することができる。このため高品質の薄膜パターンを形成することが可能である。
また、紫外線照射装置9を出射した紫外線によって、基板24の第2の面の薄膜パターンの本硬化が行われるため、筐体18の外部に搬出された後に、基板24の第2の面の薄膜パターンに傷や痕跡がつくことを防止することができる。
図1を参照して、実施例1による基板製造装置の非通常運転時の動作について説明する。非通常運転時とは、たとえば、塗布ステーション3、6に配置される液滴吐出装置の一方が故障中、またはメンテナンス中であって、他方の塗布ステーションしか使用できない状態をいう。
2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置に不具合が生じている期間や、液滴吐出装置のメンテナンスを行う期間における基板製造装置の動作について説明する。この動作は、制御装置20からの制御によって実現される。
筐体18の内部に導入された基板に対するアライメントステーション2、塗布ステーション3、及び反転ステーション4における処理は通常運転時と同じである。すなわち、アライメントステーション2において、基板の第1の面に形成されたアライメントマークを検出し、検出結果に基づいて、基板のθ補正を行う。また、アライメントステーション2において取得された画像データに基づき、基板のサイズを算出し、把握されたサイズに応じて、吐出制御用画像データを生成する。リフタ11が、基板の回転方向の位置(姿勢)を維持した状態で塗布ステーション3のステージに搬送する。塗布ステーション3において、吐出制御用画像データに基づいて、基板の第1の面に、薄膜パターンが形成される。リフタ12が、基板を塗布ステーション3から反転ステーション4に搬送する。反転ステーション4において、基板の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。
第1の面の薄膜パターンの本硬化、及び表裏の反転が行われた基板は、リフタ12または11により、1段目のアライメントステーション2に搬送される。アライメントステーション2においては、CCDカメラ35〜38(図2A)によって、基板の第2の面に形成されたアライメントマークが検出される。検出結果に基いて、基板のθ補正が行われる。また、CCDカメラ35〜38によって取得された画像データに基づき、基板のサイズを算出し、算出されたサイズに応じて、基板の第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データを生成する。
なお、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データは、第1の面のアライメントマークを撮像した画像データに基づいて生成することもできる。この場合、基板反転後に、アライメントステーション2で得られる画像データは、θ補正にのみ使用される。
θ補正が施された基板は、リフタ11により、塗布ステーション3に搬送される。
塗布ステーション3において、液滴吐出装置により、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データに基づいて、基板の第2の面に薄膜パターンを形成する。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板は、リフタ11によって、コンベア15に搬送される。コンベア15は、搬出入口1から筐体18の外部へ基板を搬出する。塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時においては、基板搬出入口1は、基板の搬入及び搬出に使用される。コンベア15上に載置された状態で、紫外線照射装置8により、基板の第2の面の全域に紫外線が照射され、第2の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。紫外線照射装置8は、コンベア15に載せられた基板の上方を通過するように、筐体18内を移動可能であり、基板の上方を通過しながら、基板の第2の面に紫外線を照射する。なお、紫外線照射装置8を筐体18内に固定的に配置し、基板をコンベア15で搬送する期間に、基板が紫外線照射装置8の下方を通過するようにしてもよい。基板への紫外線の照射は、制御装置20によって制御される。
実施例1による基板製造装置においては、塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置を用いて、基板の第1の面及び第2の面の両方に薄膜パターンを形成する。このように、2段目の塗布ステーション6が使用できない状態でも、1段目の塗布ステーション3を使用して薄膜パターンの形成作業を継続することができる。
通常運転時は、各ステーション2〜4で同時平行的に基板を処理するが、2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、基板は同時平行的ではなく、1枚ずつ処理される。例えば1枚の基板に対する処理が終了し、基板が筐体18から搬出された後に、他の基板が筐体18内に搬入される。このため、非通常運転時には、通常運転時に比べて、生産効率は低くなる。
事情に応じ、第2の面への薄膜パターンの形成を行わず、塗布ステーション3での薄膜パターン形成終了後に、リフタ11を用いて基板をコンベア15に搬送することもできる。第1の面への薄膜パターン形成終了後、反転ステーション4で第1の面の薄膜パターンの本硬化を行い、その後、リフタ12または11を用いて基板をコンベア15に搬送することも可能である。さらに、反転ステーション4では、薄膜パターンの本硬化だけでなく、基板の表裏の反転を行ってもよい。
上述のように、2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置を用いて薄膜材料の塗布を行う。1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置を用いて、薄膜材料の塗布を行う。
次に、1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置に不具合が生じている期間や、液滴吐出装置のメンテナンスを行う期間の基板製造装置の動作について説明する。
コンベア16が、搬出入口7から筐体18内に基板を搬入する。基板搬出入口7は、基板の搬出用のみならず、基板搬入用としても使用される。なお、搬入時、基板の第1の面がZ軸の正方向を向いている。
筐体18の内部に導入された基板は、リフタ14または13によって、アライメントステーション5に搬送される。アライメントステーション5において、基板の第1の面に形成されたアライメントマークが検出される。検出結果に基いて基板のθ補正が行われる。また、アライメントステーション5において取得された画像データに基づき、基板のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データが生成される。
θ補正が行われた基板が、リフタ13によって、塗布ステーション6のステージまで搬送される。生成された吐出制御用画像データに基づいて、基板の第1の面に薄膜パターンが形成される。その後、基板は、リフタ13によって反転ステーション4に搬送され、第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。
第2の面がZ軸の正方向を向いた状態の基板が、リフタ13により、再びアライメントステーション5に搬送される。アライメントステーション5において、基板の第2の面面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基いて、基板のθ補正が行われる。また、アライメントステーション5で取得された画像データに基づき、基板のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データが生成される。
なお、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データは、第1の面のアライメントマークの検出結果に基づいて作成することもできる。
θ補正が施された基板は、リフタ13により、塗布ステーション6のステージまで搬送される。
塗布ステーション6において、液滴吐出装置により、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データに基づいて、第2の面に薄膜パターンが形成される。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板は、リフタ14によって、コンベア16に搬送される。コンベア16は、搬出入口7から筐体18の外部へ基板を搬出する。コンベア16の上に載せられた状態で、紫外線照射装置9により、基板の第2の面の全域に紫外線が照射され、薄膜パターンの本硬化が行われる。
1枚の基板に対する処理が終了し、基板が筐体18から搬出された後に、次に処理すべき基板が筐体18内に搬入される。
事情に応じ、第2の面に薄膜パターンを形成せず、塗布ステーション6での第1の面の薄膜パターンの形成終了後に、リフタ14を用いて基板をコンベア16に搬送することもできる。第1の面の薄膜パターンの形成終了後、反転ステーション4で第1の面の薄膜パターンの本硬化を行い、その後、リフタ13または14で基板をコンベア16に搬送することも可能である。さらに、反転ステーション4では、薄膜パターンの本硬化だけでなく、基板の表裏の反転を行ってもよい。
なお、塗布ステーション3、6の液滴吐出装置の一方が使用不可能な場合に、第1の面、第2の面の順に薄膜パターンを形成する例を説明したが、第2の面、第1の面の順に薄膜パターンを形成することもできる。また、第1の面だけに薄膜パターンを形成する例について示したが、第2の面だけに薄膜パターンを形成してもよい。
実施例1による基板製造装置においては、2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置を用いて、薄膜材料の塗布を行い、1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置を用いて、薄膜材料の塗布を行う。このため、実施例1による基板製造装置は、作業の継続性にすぐれている。
[実施例2]
図7に、実施例2による基板製造装置の概略図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例2においては、アライメントステーション2、5が、θ補正を行うためのアライメント装置を含まない。その代わりに、塗布ステーション3、6の液滴吐出装置がθステージ49及びCCDカメラ63〜66を含む。
実施例2による基板製造装置の通常運転時の動作について説明する。
実施例2のアライメントステーション2、5には、θ補正を伴わない簡易的なアライメントを行うアライメント装置である仮置ステージ48が配置される。基板21〜27は、リフタ11、13によって、アライメントステーション2、5の仮置ステージ48の上に載せられる。基板21〜27は、固定ピンへの押し当て等の簡易的なアライメントを施された後、塗布ステーション3、6に搬送される。
塗布ステーション3、6の液滴吐出装置は、Yステージ44とチャックプレート45との間にθステージ49を含む。θステージ49は、チャックプレート45に保持された基板21〜27を、Z軸に平行な直線を回転中心として回転させることが可能である。液滴吐出装置は、基板21〜27の上方を向く面に形成されたアライメントマークを検出するCCDカメラ63〜66を含む。
塗布ステーション3、6に搬送された基板21〜27は、チャックプレート45に吸着保持され、CCDカメラ63〜66によって、上方を向く面のアライメントマークが検出される。検出結果、すなわち撮影された画像データが、制御装置20に送信される。
制御装置20は検出結果を解析し、基板21〜27のX及びY方向の位置、及び、回転方向の位置(姿勢)を算出する。算出された結果に基づき、θステージ49を駆動することで、基板21〜27のθ補正を行う。また、制御装置20は、CCDカメラ63〜66の検出結果に基いて、基板21〜27のサイズを算出し、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データを生成する。
実施例2による基板製造装置においては、アライメントステーション2、5で基板21〜27のθ補正を行わず、塗布ステーション3、6で、基板21〜27のθ補正を行う。さらに、生成した吐出制御用画像データに基づいて、基板21〜27に薄膜パターンを形成する。
実施例2による基板製造装置の非通常運転時の動作について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置が故障やメンテナンスで使用できないときには、実施例2による基板製造装置の動作は、制御装置20によって、以下のように制御される。
搬出入口1から筐体18の内部に導入された基板は、アライメントステーション2の仮置ステージ48の上に載せられ、簡易的なアライメントが施される。その後、アライメントステーション2から塗布ステーション3のチャックプレート45まで搬送される。
基板はチャックプレート45に吸着保持され、CCDカメラ63〜66によって第1の面のアライメントマークが検出される。検出結果は制御装置20に送信される。制御装置20は検出結果を解析し、基板の位置、及び、回転方向の姿勢を検出する。検出結果に基づいて、基板のθ補正を行う。また制御装置20は、CCDカメラ63〜66の検出結果に基いて、基板のサイズを算出し、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データを生成する。その後、生成された吐出制御用画像データに基づいて、基板の第1の面に薄膜パターンを形成する。
基板はリフタ12によって反転ステーション4に搬送され、基板の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。その後、アライメントステーション2の仮置ステージ48に載せることにより、簡易的なアライメントを行なう。簡易的なアライメントを行なった後、再び、塗布ステーション3の液滴吐出装置のチャックプレート45の上に戻される。
塗布ステーション3では、CCDカメラ63〜66によって基板の第2の面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基いて、基板のθ補正が行われる。また、CCDカメラ63〜66によって取得された画像データに基づき、基板のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、基板の第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データが生成される。第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データに基づいて、基板の第2の面に薄膜パターンを形成する。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板は、コンベア15に搬送され、紫外線照射装置8により、第2の面の薄膜パターンの本硬化が行われる。その後、コンベア5が、搬出入口1から筐体18の外部へ基板を搬出する。
1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置が使用できないときには、基板製造装置は制御装置20によって、以下のように制御される。
基板は搬出入口7から筐体18の内部に導入される。筺体18内に導入された基板は、リフタ14、13により、アライメントステーション5の仮置ステージ48まで搬送され、簡易的なアライメントが行われる。その後、アライメントステーション5から塗布ステーション6の液滴吐出装置のチャックプレート45まで搬送される。
チャックプレート45に吸着保持された基板の第1の面のアライメントマークが、CCDカメラ63〜66によって検出され、検出結果が制御装置20に送信される。制御装置20は検出結果を解析し、基板の位置、及び回転方向の姿勢を検出し、θ補正を行う。また制御装置20は、CCDカメラ63〜66の検出結果に基づいて、基板のサイズを算出し、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データを生成する。その後、生成された吐出制御用画像データに基づいて、基板の第1の面に薄膜パターンを形成する。
第1の面に薄膜パターンが形成された基板は、リフタ13によって反転ステーション4に搬送され、第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。その後、アライメントステーション5の仮置ステージ48で簡易的なアライメントを行い、再び塗布ステーション6の液滴吐出装置のチャックプレート45の上に戻される。
塗布ステーション6では、CCDカメラ63〜66によって、基板の第2の面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基いて、基板のθ補正が行われる。また、CCDカメラ63〜66によって取得された画像データに基づき、基板のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、基板の第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データが生成される。第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データに基づいて、第2の面に薄膜パターンを形成する。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板は、コンベア16に搬送され、紫外線照射装置9により、第2の面の薄膜パターンの本硬化が行われる。本硬化後の基板は、搬出入口7から筐体18の外部へ搬出される。
実施例2による基板製造装置も、塗布ステーション3、6の液滴吐出装置の一方が使用不可能なときには、他方の塗布ステーションを用いて薄膜パターンを形成することができる。これにより、作業の継続性を確保することができる。
[実施例3]
図8に、実施例3による基板製造装置の概略図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例3は、紫外線照射装置8(図1)を含まない点、及び、反転ステーション4が、基板搬出口17を備える点で実施例1と相違する。実施例3による基板製造装置の通常運転時の動作は、実施例1のそれに等しい。非通常運転時においては、実施例3による基板製造装置は、基板の片面、例えば第1の面に薄膜パターンを形成する。
2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時、またはメンテナンス時に、実施例3による基板製造装置は、制御装置20によって以下のように制御される。
筐体18の内部に導入された基板21〜24に対するアライメントステーション2、塗布ステーション3、及び反転ステーション4における処理は、通常運転時の処理と同一である。
第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われた基板21〜24は、基板搬出口17から筐体18の外部へ搬出される。搬出はコンベアを用いて行ってもよいし、人手で行ってもよい。
なお、反転ステーション4に搬送した基板21〜24について、表面に形成された薄膜パターンの本硬化及び基板の反転の一方または双方を行わず、基板搬出口17から基板21〜24を搬出することもできる。
実施例1では、塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用できない場合には、1枚の基板に対する処理が終了し、基板が筐体18から搬出された後に、他の基板を筐体18内に搬入した。実施例3においては、各ステーション2〜4で基板の処理を同時並行的に行うことができる。このため、塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用できない場合でも、高い生産効率を維持することが可能である。
塗布ステーション3の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、塗布ステーション6の液滴吐出装置を用い、制御装置20の制御によって、同様に、基板片面、例えば基板第1の面に薄膜パターンを形成する。
基板は、コンベア16で搬送され、搬出入口7から筐体18内に導入される。筐体18の内部に導入された基板は、リフタ14、13によって、アライメントステーション5に搬送される。アライメントステーション5において、基板のθ補正が行われる。また、アライメントステーション5において取得された画像データに基づき、基板のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、第1の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データが生成される。
リフタ13が、θ補正後の基板を、アライメントステーション5から塗布ステーション6のステージの上まで搬送する。生成された吐出制御用画像データに基づいて、第1の面に薄膜パターンを形成する。基板は、リフタ13によって反転ステーション4に搬送され、第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。その後、基板は搬出口17から、例えばコンベアまたは人手によって、筐体18の外部へ搬出される。
基板を反転ステーション4に搬送した後、薄膜パターンの本硬化及び基板の反転の一方または双方を行わず、搬出口17からの搬出を行ってもよい。
実施例3においては、塗布ステーション3の液滴吐出装置が使用できない場合にも、反転ステーション4でソルダーレジストの本硬化と基板の反転を行っている期間に、アライメントステーション5におけるアライメント、または、塗布ステーション6における薄膜材料の塗布を行うことができる。このため、実施例1において、塗布ステーション3の液滴吐出装置が使用できない場合よりも、生産効率を高くすることが可能である。
実施例3による基板製造装置は、塗布ステーション3、6の液滴吐出装置の一方が使用できない際には、他方の塗布ステーションを用いて基板片面への薄膜パターンの形成を行い、片面の処理が完了した基板を搬出口17から筐体18の外部へ搬出する。このため、実施例3による基板製造装置も、塗布ステーションの故障時に継続して作業を行うことが可能である。なお、搬出口17は、塗布ステーション3と塗布ステーション6とを結ぶ基板搬送経路から、基板を、基板製造装置の外部(筐体18の外部)に取り出すことができる。
[実施例4]
図9に、実施例4による基板製造装置の概略図を示す。以下、実施例2との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例4は、紫外線照射装置8(図7)を含まない点、及び、反転ステーション4が、基板搬出口17を備える点で実施例2と相違する。実施例4による基板製造装置の通常運転時の動作は、実施例2のそれに等しい。非通常運転時においては、実施例4による基板製造装置は、実施例3と同様に、基板の片面のみ、例えば第1の面に薄膜パターンを形成する。
塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時、またはメンテナンス時には、実施例4による基板製造装置は、制御装置20によって、以下のように制御される。
筐体18の内部に導入された基板21〜24に対するアライメントステーション2、塗布ステーション3、及び反転ステーション4における処理は通常運転時と等しい。
第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われた基板21〜24が、搬出口17から筐体18の外部へ搬出される。搬出はコンベアを用いて行ってもよいし、人手で行ってもよい。
なお、反転ステーション4に搬送された基板21〜24の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化、及び基板の反転の一方または双方を行わず、搬出口17からの搬出を行うこともできる。
実施例2では、塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用できない場合には、1枚の基板に対する処理が終了し、基板が筐体18から搬出された後に、他の基板を筐体18に搬入した。実施例4においては、各ステーション2〜4で基板の処理を同時並行的に行うことができる。このため、塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用できない場合でも、高い生産効率を維持することが可能である。
1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、塗布ステーション6の液滴吐出装置を用い、制御装置20の制御によって、同様に、基板片面、例えば第1の面に薄膜パターンを形成する。
基板は、コンベア16で搬送され、搬出入口7から筐体18内に導入される。筐体18の内部に導入された基板は、リフタ14、13によって、アライメントステーション5に搬送され、簡易的なアライメントが行われる。その後、基板は、塗布ステーション6の液滴吐出装置のチャックプレート45まで搬送される。塗布ステーション6において、CCDカメラ63〜66によって、基板の第1の面のアライメントマークが検出される。制御装置20は、検出結果に基づき、基板21〜24の位置、及び回転方向の姿勢を検出し、基板のθ補正を行う。また、制御装置20は、基板のサイズを算出し、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データを生成する。その後、生成された吐出制御用画像データに基づいて、基板の第1の面に薄膜パターンを形成する。薄膜パターンが痙性された基板は、リフタ13によって反転ステーション4に搬送され、第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。その後、基板は搬出口17から、例えばコンベアまたは人手によって、筐体18の外部へ搬出される。
2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用できない場合と同様に、反転ステーション4において、薄膜パターンの本硬化、及び基板の反転の一方または双方を行わず、搬出口17から基板を搬出してもよい。
実施例4においては、1段目の塗布ステーション3の液滴吐出装置が使用できない場合にも、反転ステーション4で薄膜パターンの本硬化と基板の反転を行っている期間に、アライメントステーション5におけるアライメント、または、塗布ステーション6における薄膜材料の塗布を行うことができる。このため、実施例2において、塗布ステーション3の液滴吐出装置が使用できない場合よりも、生産効率を高くすることが可能である。
実施例4による基板製造装置も、実施例3と同様に、塗布ステーション3、6の液滴吐出装置の一方が使用できない際には、他方の塗布ステーションを用いて基板片面に薄膜パターンを形成する。片面に薄膜パターンが痙性された基板を搬出口17から基板製造装置の外部(筐体18の外部)へ搬出する。実施例4による基板製造装置も、塗布ステーションの故障時に継続して作業を行うことが可能である。
[実施例5]
図10に、実施例5による基板製造装置の概略図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例5は、図1に示したアライメントステーション5、塗布ステーション6、紫外線照射装置9、リフタ13、14、及びコンベア16を含まない点で実施例1と相違する。また、実施例5による基板製造装置は、筐体18が基板搬出入口7(図1)を備えない。さらに、制御装置20による制御の内容が、実施例1と異なる。実施例5による基板製造装置においては、実施例1による基板製造装置の塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用不可能な場合に、基板の両面に薄膜パターンを形成する手順と同一の手順で基板の両面に薄膜パターンが形成される。
基板21が、コンベア15で搬送され、搬出入口1から筐体18内に導入される。基板21の第1の面は、上方(Z軸の正の方向)を向いている。基板21は、リフタ11でコンベア15からアライメントステーション2に搬送される。
アライメントステーション2において、基板21の第1の面に形成されたアライメントマークが検出される。検出結果に基づいて、基板21のθ補正が行われる。また、アライメントステーション2において取得された画像データに基づき、基板21のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データが生成される。
θ補正が行われた基板21が、リフタ11によって、塗布ステーション3に搬送される。塗布ステーション3においてはθ補正を行わず、基板21の第1の面に、吐出制御用画像データに基づいて薄膜パターンを形成する。
薄膜パターンが形成された基板21は、リフタ12によって反転ステーション4に搬送される。反転ステーション4において、基板21の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、基板21の反転とが行われる。
反転された基板21は、リフタ12、11により、アライメントステーション2に搬送される。アライメントステーション2において、基板21の第2の面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基づいて、基板21のθ補正が行われる。また、CCDカメラ35〜38によって取得された画像データに基づき、基板21のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、基板の第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データが生成される。
なお、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データの生成に、基板21の第1の面のアライメントマークの検出結果を利用してもよい。この場合、基板21の第2の面のアライメントマークの撮像結果は、θ補正にのみ使用される。
θ補正が施された基板21は、リフタ11により、塗布ステーション3に搬送される。
塗布ステーション3において、θ補正を行わず、液滴吐出装置により、基板21の第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データに基づいて、基板21の第2の面に薄膜パターンを形成する。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板21は、リフタ11によってコンベア15に搬送され、紫外線照射装置8からの紫外線の照射によって、第2の面の薄膜パターンの本硬化が行われる。コンベア15は、基板21を搬出入口1から筐体18の外部へ搬出する。
実施例5による基板製造装置の構成は、実施例1による基板製造装置と比べて簡易であり、装置の低コスト化を図ることが可能である。
[実施例6]
図11に、実施例6による基板製造装置の概略図を示す。以下、実施例2との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例6は、図7に示したアライメントステーション5、塗布ステーション6、紫外線照射装置9、リフタ13、14、及びコンベア16を含まない点で実施例2と相違する。また、実施例6による基板製造装置は、筐体18が基板搬出入口7を備えない。さらに、制御装置20による制御の内容が、実施例2と異なる。実施例6による基板製造装置においては、実施例2による基板製造装置の塗布ステーション6の液滴吐出装置が使用不可能な場合に、基板の両面に薄膜パターンを形成する手順と同一の手順で、基板の両面に薄膜パターンが形成される。
基板21がコンベア15で搬送され、搬出入口1から筐体18内に導入される。基板21の第1の面は、上方(Z軸の正の方向)を向いている。筺体18内に導入された基板21は、リフタ11でアライメントステーション2に搬送される。
アライメントステーション2において、基板21の簡易的なアライメントを行う。アライメント終了後、基板21は、塗布ステーション3に搬送される。
塗布ステーション3において、基板21の第1の面に薄膜パターンを形成する。第1の面に薄膜パターンが形成された基板21は、リフタ12によって反転ステーション4に搬送される。反転ステーション4において、基板の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、基板の反転とが行われる。
その後、基板21はアライメントステーション2に搬送される。アライメントステーション2で簡易的なアライメントが行われた後、基板21は、再び、塗布ステーション3に搬送される。
塗布ステーション3では、基板21の第2の面に薄膜パターンを形成する。第2の面に薄膜パターンが形成された基板21は、リフタ11により、コンベア15に搬送され、第2の面の薄膜パターンの本硬化が行われる。その後、基板21は、搬出入口1から筐体18の外部へ搬出される。
実施例6による基板製造装置の構成は、実施例2による基板製造装置の構成と比べて、簡易であり、装置の低コスト化を図ることが可能である。
[実施例7]
図12A〜図12Eに、実施例7による基板製造装置の反転ステーションの概略図を示す。この反転ステーションは、上記実施例1〜実施例6による基板製造装置の反転ステーション4(図1、図7〜図11)に適用することができる。
図12Aに示すように、Y軸方向に長い紫外光源62の両側に、一対の半円周状のガイド56が設置されている。紫外光源62は両側のガイド56に案内されて移動可能である。紫外光源62の移動は制御装置20によって制御される。基板24の回転前の状態では、薄膜パターンが形成された面がZ軸の正の方向を向いている。紫外光源62を出射した紫外光は、基板24の薄膜パターンが形成された面に照射される。なお、図12A〜図12Eに示す例においては、紫外光源62は、発散する紫外光を出射する。
図12B〜図12Eに示すように、制御装置20は、支持部材52を回転軸として基板24を、一定の角速度で回転させる。基板24の回転に同期させて、回転中の基板24の薄膜パターン形成面に所定強度以上の紫外光が照射されるように、紫外光源62をガイド56に沿って一定速度で移動させる。紫外光の照射は、図7Eに示すように、基板24の薄膜パターン形成面がZ軸の負の方向を向いたときに終了する。
実施例7においては、基板の反転と、紫外線照射とを並行して行うことができる。このため、反転ステーション4での処理時間を短縮することができる。
[実施例8]
図13A〜図13Dに、実施例8による基板製造装置の反転ステーションの概略図を示す。この反転ステーションは、上記実施例1〜実施例6による基板製造装置の反転ステーション4(図1、図7〜図11)に適用することができる。以下、実施例7との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
図13A〜図13Dに示す実施例8においては、紫外光源62は、集束する紫外光を出射する。図13Aに示すように、Y軸方向に長い支持部材61の両端に一対のガイド56が設置されている。支持部材61に、X軸方向に長い紫外光源62が、その一端において支持されている。支持部材61は両端のガイド56に案内されて移動可能である。支持部材61の移動は制御装置20によって制御される。
図13A〜図13Dに示すように、制御装置20は、支持部材52を回転軸として基板24を一定の角速度で回転させる。基板24の回転に同期させて、支持部材61をガイド56に沿って一定速度で移動させる。さらに、紫外光源62を支持部材61に沿ってY軸方向に一定速度で移動させる。基板24の薄膜パターン形成面がZ軸の正の方向に向いている状態を図13Aに示す。基板24が徐々に回転して、基板24の薄膜パターン形成面がZ軸の負の方向を向く状態を図13Dに示した。図13Aに示す状態では、紫外光源62は、紫外光を基板24のY軸の正側の端部に照射する。図13Dに示す状態に至るまでに、紫外光源62は、紫外光を基板24のY軸の負側の端部に照射する位置まで移動する。紫外光の照射は、基板24の薄膜パターン形成面がZ軸の正の方向を向いているときに開始され、基板24の薄膜パターン形成面がZ軸の負の方向を向いたときに終了する。
実施例8においても、実施例7と同様に、反転ステーション4での処理時間を短縮することができる。
上記実施例1〜実施例8においては、ノズルユニットに対する基板の移動(XY平面内での移動)をステージのみによって行ったが、フレーム42(図3A)をY軸方向に移動可能とし、ノズルユニット47a〜47f(図3A)を、フレーム42にX軸方向及びZ軸方向に移動可能としてもよい。ノズルユニットと基板とは、相対的に移動させればよい。ただし、基板のみをXY平面内で移動させる構成の方が、ノズルユニットをもXY平面方向に移動させる構成に比べて、薄膜パターンの位置精度を高めることができる。
また、実施例1〜実施例8においては、基板製造装置によって、プリント配線板上にソルダーレジストの薄膜パターンを形成したが、実施例1〜実施例8による基板製造装置は、その他の薄膜パターンの形成にも適用することができる。例えば、実施例1〜実施例8による基板製造装置は、ガラス基板上に絶縁膜を形成するタッチパネルの製造に利用することができる。
さらに、仮置ステージ48(図7等)を備える実施例において、基板を液滴吐出装置に搬送する前に、仮置ステージを経由させることは必須ではない。例えば、実施例2の塗布ステーション6(図8)の液滴吐出装置が故障中またはメンテナンス中の時に、反転ステーション4から、アライメントステーション2を経由することなく、塗布ステーション3に基板を搬送してもよい。アライメントステーション2による処理を省略することにより、タクトタイムの増加を抑制することができる。この点は、実施例6による基板製造装置の通常動作等においても同様である。
また、実施例1〜実施例8において、アライメント機能をリフタや基板反転装置にもたせてもよい。さらに、実施例5や実施例6において、塗布ステーション3(図10、図11)と反転ステーション4(図10、図11)との間に、アライメントステーションを設けてもよい。反転ステーション4で処理された基板を、アライメントステーション2を経由して塗布ステーション3に搬送する代わりに、塗布ステーション3と反転ステーション4との間に設けたアライメントステーションを経由して塗布ステーション3に搬送することにより、タクトタイムの短縮を図ることができる。
また、実施例1〜実施例8においては、各ステーションを直線的に配置したが、たとえば各ステーションを多角形の頂点に当たる位置に設置してもよい。このような構成とすることにより、例えばアライメントに伴って生じるタクトタイムの増大を抑制することが可能である。
[実施例9]
図14に、実施例9による基板製造装置の塗布ステーション3の概略平面図を示す。この塗布ステーション3は、実施例1〜実施例8による基板製造装置の1段目の塗布ステーション3(図1、図7〜図11)及び2段目の塗布ステーション6(図1、図7〜図9)に適用することができる。なお、実施例9による塗布ステーション3は、基板のアライメント機能を備えているため、実施例1〜実施例8に、実施例9による塗布ステーション3を適用した場合には、アライメントステーション2、5(図1、図7〜図11)が省略される。
図14に示すように、塗布ステーション3に、第1の塗布ステージ85A及び第2の塗布ステージ85Bが備えられている。第1の塗布ステージ85Aは、塗布ステーション3内の第1の受け渡し領域80A、第1のアライメント領域81A、及び塗布領域82の間で移動可能である。第2の塗布ステージ85Bは、塗布ステーション3内の第2の受け渡し領域80B、第2のアライメント領域81B、及び塗布領域82の間で移動可能である。塗布領域82は、第1の塗布ステージ85Aと第2の塗布ステージ85Bとで共用される。
第1及び第2の受け渡し領域80A、80Bの上方をリフタ11が通過可能である。第1の塗布ステージ85Aが第1の受け渡し領域80Aに配置されている状態で、リフタ11から第1の塗布ステージ85Aに、またはその逆に、基板を受け渡すことができる。同様に、第2の塗布ステージ85Bが第2の受け渡し領域80Bに配置されている状態で、リフタ11から第2の塗布ステージ85Bに、またはその逆に、基板を受け渡すことができる。
第1のアライメント領域81A及び第2のアライメント領域81Bに、それぞれ複数台の撮像装置83が配置されている。第1の塗布ステージ85Aが第1のアライメント領域81Aに配置された状態で、第1の塗布ステージ85Aに保持された基板のアライメントマークが撮像装置83によって撮像される。撮像結果を解析することにより、基板のθ補正を行うとともに、X方向及びY方向の伸縮量を算出することができる。同様に、第2の塗布ステージ85Bが第2のアライメント領域81Bに配置された状態で、第2の塗布ステージ85Bに保持された基板のθ補正を行うとともに、X方向及びY方向の伸縮量を算出することができる。
塗布領域82に、ノズルユニット47a〜47fが備えられている。第1の塗布ステージ85Aを塗布領域82に配置して、ノズルユニット47a〜47fに対して基板を走査することにより、第1の塗布ステージ85Aに保持されている基板の上面に薄膜パターンを形成することができる。同様に、第2の塗布ステージ85Bを塗布領域82に配置することにより、第2の塗布ステージ85Bに保持されている基板の上面に薄膜パターンを形成することができる。
次に、塗布ステーション3で基板に薄膜パターンを形成する手順について説明する。図15Aに示すように、第1の塗布ステージ85A及び第2の塗布ステージ85Bが、それぞれ第1の受け渡し領域80A及び第2の受け渡し領域80Bに配置されている。この状態で、リフタ11(図14)が、未処理の基板21を第1の塗布ステージ85Aに載せる。
図15Bに示すように、第1の塗布ステージ85Aを第1のアライメント領域81Aまで移動させる。この状態で、基板21の上面に形成されたアライメントマークを撮像装置83(図14)で撮像する。撮像結果に基づいて、基板21のθ補正を行うとともに、薄膜パターンを形成するための吐出制御用画像データを生成する。
図15Cに示すように、第1の塗布ステージ85Aを塗布領域82まで移動させ、基板21に対する薄膜材料の塗布処理を行う。並行して、リフタ11が、次に処理すべき基板22を第2の塗布ステージ85Bに載せる。
図15Dに示すように、第2の塗布ステージ85Bを第2のアライメント領域81Bに移動させる。この状態で、第2の塗布ステージ85Bに保持されている基板22の上面に形成されたアライメントマークを撮像装置83(図14)で撮像する。撮像結果に基づいて、基板22のθ補正を行うとともに、吐出制御用画像データを生成する。第1の塗布ステージ85Aに保持されている基板21に対しては、薄膜材料の塗布処理が継続して行われている。
図15Eに示すように、基板21への薄膜材料の塗布が完了した後、第1の塗布ステージ85Aを塗布領域82から第1の受け渡し領域80Aまで移動させる。並行して、第2の塗布ステージ85Bを第2のアライメント領域81Bから塗布領域82まで移動させる。
図15Fに示すように、第2の塗布ステージ85Bに保持された基板22の上面に薄膜材料を塗布する。並行して、リフタ12(図1)が、第1の塗布ステージ85Aに保持されている基板21を、塗布ステーション3から搬出する。
図15Gに示すように、リフタ11(図14)が、次に処理すべき基板23を、第1の塗布ステージ85Aに載せる。このとき、塗布領域82では、第2の塗布ステージ85Bに保持されている基板22の上面への薄膜材料の塗布処理が継続している。
図15Hに示すように、第1の塗布ステージ85Aを第1のアライメント領域81Aまで移動させる。この状態で、基板23の上面に形成されているアライメントマークを撮像する。撮像結果に基づいて、基板23のθ補正を行うとともに、吐出制御用画像データを生成する。このとき、塗布領域82では、第2の塗布ステージ85Bに保持されている基板22の上面への薄膜材料の塗布処理が継続している。
第2の塗布ステージ85Bに保持されている基板22への薄膜材料の塗布が完了すると、第2の塗布ステージ85Bを第2の受け渡し領域80Bまで移動させ、基板22を塗布ステーション3から搬出する。並行して、図15Cに示した工程と同様に、第1の塗布ステージ85Aを、塗布領域82まで移動させるとともに、第2の塗布ステージ85Bに、次に処理すべき基板を載せる。その後、図15Dから図15まで処理を繰返し実行する。
上述のように、実施例9においては、塗布ステーション3内において、1枚の基板に対する薄膜材料の塗布が行われている期間に、次に処理すべき基板のθ補正、及び吐出制御用画像データの生成が並行して行われる。このため、処理時間を短縮することができる。
[実施例10]
図16A〜図16Fに、実施例10による基板製造装置の反転ステーション4の概略図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例10の反転ステーション4は、実施例1〜実施例9の基板製造装置の反転ステーション4(図1、図7〜図11)に適用される。
図16Aに示すように、反転ステーション4内にローラコンベア90が備えられている。ローラコンベア90の上流端から下流端に向かって、搬入部4A、本硬化部4B、反転部4C、及び搬出部4Dが画定されている。塗布ステーション2(図1、図7〜図11)で薄膜材料が塗布された基板21が、リフタ12(図1、図7〜図11)により、ローラコンベア90の搬入部4Aの上に載せられる。薄膜材料が塗布された第1の面21Aが上方を向き、反対側の第2の面21Bがローラコンベア90に接触する。
本硬化部4Bのローラコンベア90の上方に、本硬化用光源91が配置されている。本硬化用光源91は、ローラコンベア90により、その下方を通過する基板21の上面に紫外線を照射する。
反転部4Cでは、ローラコンベア90が、基板21を下から支持する第1のローラ90Aと、基板21の上面に接する第2のローラ90Bとを含む。第1のローラ90Aと第2のローラ90Bとの上下関係を逆転させることにより、基板21の裏表を反転させることができる。基板21を反転させると、薄膜材料が塗布された第1の面21Aが下方を向き、薄膜材料が塗布されていない第2の面が上方を向く。
ローラコンベア90の搬出部4Dまで搬送された基板21が、リフタ13(図1、図7〜図9)により、反転ステーション4から搬出され、2段目の塗布ステーション6(図1、図7〜図9)等に搬入される。
図16Bに示すように、搬入部4Aのローラコンベア90に載せられた基板21が、本硬化部4Bを通過して反転部4Bに向けて搬送される。本硬化部4Bを通過するときに、本硬化用光源91からの紫外線に照射され、基板21の第1の面21Aに塗布されている薄膜材料が本校化する。制御装置20が、基板21の送り速度を記憶した記憶装置20bを含む。記憶装置20bに記憶されている送り速度は、基板21の第1の面21Aに投入される光エネルギ密度が、薄膜材料を本硬化させるのに十分な大きさになるように設定されている。なお、記憶装置20bに、光照射時間を記憶させておいてもよい。この場合には、制御装置20は、記憶装置20bに記憶されている照射時間から、基板21の送り速度を算出する。
図16Cに示すように、基板21が反転部4Cのローラコンベア90まで搬送される。第1のローラ90Aと第2のローラ90Bとの間に基板21が挟まれた状態で、第1のローラ90A、第2のローラ90B、及び基板21を、搬送方向と平行な直線を回転中心として180°回転させる。図16Dに、第1のローラ90A、第2のローラ90B、及び基板21を90°回転させた状態の側面図を示す。基板21の第1の面21Aが手前を向いている。
図16Eに、第1のローラ90A、第2のローラ90B、及び基板21を90°回転させた状態の側面図を示す。第1のローラ90Aと第2のローラ90Bとの上下関係が逆転し、基板21の第2の面21Bが上方を向く。図16Fに示すように、裏表が反転された基板21を、ローラコンベア90の搬出部4Dまで搬送する。
実施例10のように、ローラコンベア90を用いて、本硬化と基板の反転を行うことも可能である。
[実施例11]
図17に、実施例11による基板製造装置の概略図を示す。基板ストッカ93に、複数の基板が蓄積される。塗布ステーション3で、基板に所定の平面形状を有する薄膜パターンが形成される。塗布ステーション3で形成された薄膜パターンは、仮硬化の状態であり、本硬化は行われていない。反転ステーション4が、本硬化部4B及び反転部4Cを含む。本硬化部4Bで、基板に塗布された薄膜材料が本硬化される。反転ステーション4Cで、基板の裏表が反転される。実施例11による基板製造装置には、本硬化部4Bの他に、本硬化ステーション94が配置されている。本硬化ステーション94でも、基板に塗布された薄膜材料の本硬化が行われる。
搬送装置100が、基板ストッカ93、本硬化ステーション94、塗布ステーション3、反転ステーション4の本硬化部4Bと反転部4Cとの間で、基板を搬送する。搬送装置100には、ローラコンベア、基板の上面を吸着して保持するリフタ、基板を下から支えるロボットアーム等が用いられる。搬送装置100、及び各ステーション内の装置は、制御装置20により制御される。図17において、基板が処理される時の基板の移動経路を、矢印を付した曲線で示す。
基板ストッカ93に蓄積されている未処理基板が、搬送装置100によって塗布ステーション3に搬送される。塗布ステーション3で基板の一方の表面である第1の面に薄膜パターンが形成される。薄膜パターンが形成された基板が、搬送装置100によって反転ステーション4の本硬化部4Bに搬送される。本硬化部4Bで、薄膜パターンが本硬化される。その後、反転ステーション4Cで、基板が反転される。反転された基板が、搬送装置100で塗布ステーション3に搬送される。塗布ステーション3で、基板の第1の面とは反対側の第2の面に、薄膜パターンが形成される。第2の面に薄膜パターンが形成された基板が、搬送装置100で本硬化ステーション94に搬送される。本硬化ステーション94は、基板の第2の面に形成された薄膜パターンを本硬化させる。第2の面の薄膜パターンが本硬化された後、基板は、搬送装置100によって基板ストッカ93まで搬送される。次に、図18A〜図18Gを参照して、基板に薄膜パターンを形成する方法について、より詳細に説明する。
図18Aに示した反転ステーション4の搬入部4A、本硬化部4B、及び反転部4Cの構成は、図16Aに示した実施例10による基板製造装置のものと同一の構成を有する。基板ストッカ93(図17)から基板21が塗布ステーション3に搬送される。塗布ステーション3で、基板21の第1の面21Aに薄膜パターンが形成される。薄膜パターンが形成された基板21が、搬送装置100(図17)により、反転ステーション4の搬入部4Aに搬入される。薄膜パターンが形成された第1の面21Aが上方を向いている。
図18Bに示すように、ローラコンベア90を駆動することにより、基板21が、本硬化部4Bを経由して反転部4Cまで搬送する。ローラコンベア90は、塗布ステーション3から本硬化部4Bまで、及び本硬化部4Bから反転部4Cまで、基板21を搬送する搬送装置100(図17)として機能する。基板21の第1の面21Aに形成された薄膜パターンは、本硬化部4Bで本硬化用光源91の下を通過する時に、紫外光の照射によって硬化される。
図18Cに示すように、基板21が反転ステーション4Cの第1のローラ90Aと第2のローラ90Bとの間に挟まれる。図18Dに示すように、第1のローラ90Aと第2のローラ90Bとの上下を逆転させる。これにより、基板21の第2の面21Bが上方を向く。
図18Eに示すように、ローラコンベア90を駆動して、基板21を搬入部4Aまで搬送する。このとき、本硬化部4Bでは何ら処理は行われず、基板21は本硬化部4Bを単に通過するのみである。
図18Fに示すように、搬送装置100(図17)が、基板21を反転ステーション4から塗布ステーション3に搬送する。塗布ステーション3で、基板21の第2の面21Bに薄膜パターンを形成する。
図18Gに示すように、搬送装置100(図17)が、基板21を、塗布ステーション3から本硬化ステーション94まで搬送する。本硬化ステーション94では、基板21の第2の面21Bに形成されている薄膜パターンに、本硬化用光源92から紫外線が照射される。これにより、第2の面21Bに形成されている薄膜パターンが本硬化される。第2の面の薄膜パターンが本硬化された基板21は、搬送装置100(図17)によって基板ストッカ93まで搬送される。
実施例11では、図18Fに示した工程で、基板21の第2の面21Bに薄膜パターンを形成した後、基板21を反転ステーション4に戻すことなく、本硬化ステーション94で薄膜パターンの本硬化を行うことができる。
図17に示したように、塗布ステーション3は、基板が図17において左向きに搬送されるとき、すなわち第1の面に薄膜パターンを形成するとき、及び基板が右向きに搬送されるとき、すなわち第2の面に薄膜パターンが形成されるときの両方で使用される。図17において基板が左向きに搬送される経路を「往路」といい、右向きに搬送される経路を「復路」ということとする。
塗布ステーション3に、図14に示した実施例9による塗布ステーション3を採用することが好ましい。実施例9による塗布ステーション3は、第1の塗布ステージ85A(図14)と第2の塗布ステージ85B(図14)とを備えている。例えば、往路で第1の塗布ステージ85Aを使用し、復路で第2の塗布ステージ85Bを施用することができる。このため、往路を搬送される基板と、復路を搬送される基板とが、塗布ステーション3内ですれ違うことができる。これにより、基板ストッカ93から搬出された基板が往路及び復路を経由して基板ストッカ93に戻ってくる前に、次に処理すべき基板を、往路に送り出すことができる。
[実施例12]
図19Aに、実施例12による基板製造装置の概略図を示す。実施例12による基板製造装置は、基板ストッカ93、塗布ステーション3、反転ステーション4、及び一時蓄積装置95を含む。反転ステーション4は、実施例11の反転ステーション4(図18A)と同様の構成を有し、本硬化部4Bと反転部4Cとを含む。搬送装置100が、基板ストッカ93、塗布ステーション3、反転ステーション4の本硬化部4B、反転ステーション4の反転部4C、及び一時蓄積装置95との間で基板を搬送する。搬送装置100、及び各ステーション内の装置は、制御装置20により制御される。
図19Bに、一時蓄積装置95の概略側面図を示す。一時蓄積装置95は、基板を載せるテーブルを有する。このテーブルの上に、複数の基板21が積み重ねられる。搬送装置100によって一時蓄積装置95に搬入された基板は、既に蓄積されている基板の最も上に載せされる。また、搬送装置100は、一時蓄積装置95に積み重ねられている基板21のうち最も上の基板を保持して、一時蓄積装置95から搬出する。
図20A〜図20Eを参照して、実施例12による基板製造装置による基板の処理方法について説明する。
図20Aに示すように、基板製造装置の動作開始時点では、処理すべきすべての基板21が基板ストッカ93に蓄積されており、一時蓄積装置95には、基板が蓄積されていない。基板ストッカ93に蓄積されている基板21は、第1の面が上方を向く姿勢で積み重ねられている。
図20Bに示すように、搬送装置100が、基板ストッカ93に蓄積されている基板を1枚ずつ取り出して、塗布ステーション3、反転ステーション4の本硬化部4B、及び反転ステーション4の反転部4Cを経由し、一時蓄積装置95まで搬送する。基板ストッカ93から一時蓄積装置95まで搬送する経路を「往路」ということとする。塗布ステーション3で、基板21の第1の面に薄膜パターンが形成される。本硬化部4Bで、基板21の第1の面に形成された薄膜パターンが本硬化される。反転部4Cで、基板21の第2の面が上方を向くように、基板の裏表が反転される。一時蓄積装置95において、基板21は、第2の面が上方を向く姿勢で積み重ねられる。
図20Cに、基板ストッカ93に蓄積されていたすべての基板21が搬出され、一時蓄積装置95に一時的に蓄積された状態を示す。
図20Dに示すように、搬送装置100は、一時蓄積装置95に蓄積されている基板21を1枚ずつ搬出し、塗布ステーション3、反転ステーション4の本硬化部4Bを経由して、基板ストッカ93まで搬送する。一時蓄積装置95から基板ストッカ93まで搬送する経路を「復路」ということとする。塗布ステーション3で、基板21の第2の面に薄膜パターンが形成される。本硬化部4Bで、第2の面に形成されている薄膜パターンが本硬化される。
図20Eに示すように、一時蓄積装置95に一時的に蓄積されていた基板21が、すべて基板ストッカ93に搬送される。基板ストッカ93に蓄積された基板21は、両面に薄膜パターンが形成されている。
実施例12では、図20Bに示した往路を搬送される基板と、図20Dに示した復路を搬送される基板とのすれ違いが生じない。このため、1枚の基板が往路を搬送されている期間に、次に処理すべき基板を基板ストッカ93から往路に送り出すことができる。
[実施例13]
図21に、実施例13による基板製造装置の概略図を示す。未処理の基板が、搬入側の基板ストッカ93に蓄積されている。搬送装置100が、1段目の塗布ステーション3、反転ステーション4の本硬化部4B、反転ステーション4の反転部4C、中間ストッカ98、2段目の塗布ステーション6、本硬化ステーション96、及び搬出側の基板ストッカ97の間で、基板を搬送する。塗布ステーション3、6には、例えば図14に示した実施例9による塗布ステーションが採用される。反転ステーション4には、図16Aに示した実施例10による反転ステーションが採用される。本硬化ステーション96は、例えば実施例1による基板製造装置のローラコンベア16及び紫外線照射装置8を含む。搬送装置100、及び各ステーション内の装置は、制御装置20により制御される。
搬送装置100、及び各ステーション内の装置は、制御装置20に制御される。制御装置20は、記憶装置20cを含む。記憶装置20cは、1段目の塗布ステーション3、及び2段目の塗布ステーション6の故障の有無を記憶する。塗布ステーション3、6が故障していない場合には、基板ストッカ93に蓄積された基板が、搬送装置100により、1段目の塗布ステーション3、反転ステーション4の本硬化部4B、反転ステーション4の反転部4C、2段目の塗布ステーション6、本硬化ステーション96、を経由して、搬出側の基板ストッカ97まで搬送される。これにより、基板の両面に薄膜パターンが形成される。中間ストッカ98は使用されない。
中間ストッカ98は、反転ステーション4と2段目の塗布ステーション6との間に配置されている。中間ストッカ98は、複数の基板を蓄積することができる。また、中間ストッカ98に蓄積された基板は、基板製造装置の外部に搬出することができる。逆に、基板製造装置の外部から中間ストッカ98に基板を搬入することも可能である。
図22A、図22B、及び図22Cに、それぞれ2段目の塗布ステーション6が故障している場合の基板の経路の第1、第2、及び第3の例を示す。図22Aに示した第1の例では、2段目の塗布ステーション6及び本硬化ステーション96に基板が搬入されるが、何も処理することなく搬出される。図22Bに示した第2の例では、反転ステーション4から搬出された基板が、2段目の塗布ステーション6及び本硬化ステーション96を経由することなく、直接、搬出用の基板ストッカ97まで搬送される。図22Cに示した第3の例では、反転ステーション4で反転処理された基板が、搬送装置100により、中間ストッカ98に搬送される。処理済の基板は、中間ストッカ98から外部に取り出される。
図23A、図23B、及び図23Cに、それぞれ1段目の塗布ステーション3が故障している場合の基板の経路の第1、第2、及び第3の例を示す。図23Aに示した第1の例では、1段目の塗布ステーション3及び反転ステーション4に基板が搬入されるが、何も処理することなく搬出される。図23Bに示した第2の例では、搬入側の基板ストッカ93から搬出された基板が、1段目の塗布ステーション3及び反転ステーション4を経由することなく、直接、2段目の塗布ステーション6まで搬送される。図23Cに示した第3の例では、搬入側の基板ストッカ93を使用せず、未処理の基板が中間ストッカ98に準備されている。未処理の基板は、中間ストッカ98から2段目の塗布ステーション6に搬送される。
図22A〜図23Cに示したように、塗布ステーション3、6のうち一方が故障している場合でも、基板の片面に薄膜パターンを形成することができる。
[実施例14]
図24A〜図24Dを参照して、実施例14による基板製造装置について説明する。以下、実施例13との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例14では、実施例13の搬入用の基板ストッカ93及び中間ストッカ98(図21)に代えて、移動ストッカ99A、99Bが配置される。移動ストッカ99A、99Bは、搬送装置100の搬送経路から取り外して移動することができる。図24A〜図24Dには、2段目の塗布ステーション6が故障しているときの基板の処理の流れを示す。
図24Aに示すように、搬入用の移動ストッカ99Aに、複数の未処理の基板が蓄積されている。他方の移動ストッカ99Bには、基板が蓄積されていない。移動ストッカ99A及び99Bが、それぞれ図21の搬入用の基板ストッカ93及び中間ストッカ98の位置に配置されている。搬送装置100は、移動ストッカ99Aから、1段目の塗布ステーション3、反転ステーション4を経由して、もう一方の移動ストッカ99Bまで基板を搬送する。これにより、基板の第1の面に薄膜パターンが形成される。移動ストッカ99Aに蓄積されていたすべての基板が、もう一方の移動ストッカ99Bに搬送された後、図24Bに示すように、移動ストッカ99A、99Bを搬送装置100の搬送経路から取り外す。
図24Cに示すように、空になった移動ストッカ99Aを、中間ストッカ98(図21)の位置に配置し、片面に薄膜パターンが形成された基板を蓄積している移動ストッカ99Bを、搬入用の基板ストッカ93(図21)の位置に配置する。移動ストッカ99A、99Bの移動は、人手で行なってもよいし、移動ストッカ99A、99Bに自動運転機能を持たせてもよい。
図24Dに示すように、移動ストッカ99Bから、塗布ステーション3、及び反転ステーション4の本硬化部4Bを経由して、もう一方の移動ストッカ99Aまで基板を搬送する。これにより、基板の第2の面に、薄膜パターンが形成される。反転ステーション4に、図16Aに示した実施例10による反転ステーション4が採用されている場合には、反転部4Cを基板が通過するが、反転動作は行われない。
実施例14では、搬送装置100により基板を一方向に搬送するのみで、両面に薄膜パターンを形成することができる。1段目の塗布ステーション3が故障している場合には、図21に示した中間ストッカ98及び搬出用の基板ストッカ97を、それぞれ移動ストッカ99A、99Bに置き換えればよい。
[実施例15]
図25に、実施例15による基板製造装置の概略図を示す。以下、図21に示した実施例13との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例15では、図21に示した中間ストッカ98及び本硬化ステーション96が配置されない。すなわち、2つの塗布ステーション3、6に対して、1つの本硬化部4Bが配置される。
搬入用の基板ストッカ93から2段目の塗布ステーション6までの基板の流れは、図21に示した実施例13と同一である。実施例15では、2段目の塗布ステーション6で第2の面に薄膜パターンが形成された基板が、搬送装置100によって反転ステーション4の本硬化部4Bに戻される。本硬化部4Bで、基板の第2の面の薄膜パターンが本硬化される。その後、基板は、本硬化部4Bから搬出用の基板ストッカ97に搬送される。
塗布ステーション3、6における薄膜材料の塗布処理時間に比べて、本硬化部4Bにおける本硬化処理が短い場合には、実施例15のように、1つの本硬化部4Bで、第1の面及び第2の面の薄膜パターンの本硬化を行うようにしてもよい。
図26に、実施例15の変形例による基板製造装置の各ステーションの平面レイアウトの一例を示す。図26に示すように、搬入用の基板ストッカ93、1段目の塗布ステーション3、本硬化部4B、反転部4C、2段目の塗布ステーション6、及び搬出用の基板ストッカ97が、円周に沿って配置されている。この円周の中心部に、搬送装置100が配置されている。搬送装置100には、例えば回転伸縮アームを用いることができる。
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
1 搬出入口
2 アライメントステーション
3 塗布ステーション
4 反転ステーション
4A 搬入部
4B 本硬化部
4C 反転部
4D 搬出部
5 アライメントステーション
6 塗布ステーション
7 搬出入口
8、9 紫外線照射装置
11〜14 リフタ
15、16 コンベア
17 搬出口
18 筐体
20 制御装置
20a、20b、20c 記憶装置
21〜27 基板
22a〜22d アライメントマーク
31 ベース
32 Yステージ
33 θステージ
34 チャックプレート
35〜38 CCDカメラ
41 ベース
42 フレーム
42a、42b 支柱
42c 梁
43 Xステージ
44 Yステージ
45 チャックプレート
46 連結部材
47a〜47f ノズルユニット
47a1〜47a4 ノズルヘッド
47a5〜47a9 紫外光源
47ac ノズルホルダ
48 仮置ステージ
49 θステージ
50 基板反転装置
51 基板保持器
52 支持部材
53 真空吸着パッド
54 押さえローラ
55 クランプ機構
56 ガイド
60 紫外線照射装置
61 支持部材
62 紫外光源
63〜66 CCDカメラ
70 液滴吐出装置
80A 第1の受け渡し領域
80B 第2の受け渡し領域
81A 第1のアライメント領域
81B 第2のアライメント領域
82 塗布領域
83 撮像装置
85A 第1の塗布ステージ
85B 第2の塗布ステージ
90 ローラコンベア
90A 第1のローラ
90B 第2のローラ
91、92 本硬化用光源
93 基板ストッカ
94 本硬化ステーション
95 一時蓄積装置
96 本硬化ステーション
97 基板ストッカ
98 中間ストッカ
99A、99B 移動ストッカ
100 搬送装置
Xステージ43は、Yステージ44及びチャックプレート45と共に、基板23をX軸方向に移動させる。Yステージ44は、チャックプレート45と共に、基板23をY軸方向に移動させる。Xステージ43、Yステージ44、及びチャックプレート45をまとめて、「移動ステージ」という。チャックプレート45による基板23の吸着、Xステージ43及びYステージ44による基板23の移動は、制御装置20によって制御される。
ベース41にフレーム42が固定されている。フレーム42は、2本の支柱42a、42b、及び梁42cを含む。支柱42a、42bは、ベース41のY軸方向の略中央に取り付けられている。梁42cは、X軸方向に沿うように、支柱42a、42bに支持される。ノズルユニット47a〜47fが、フレーム42により、チャックプレート45の上方に支持されている。
ノズルユニット47a〜47fは、連結部材46を介して、フレーム42の梁42cに支持されている。ノズルユニット47a〜47fは、それぞれ複数のノズルヘッド及び紫外光源を含む。ノズルヘッドは、例えば紫外線硬化型の薄膜材料の液滴を、チャックプレート45に保持された基板23の第1の面に向けて吐出する。薄膜材料の吐出は、基板23をY軸方向に移動させながら行われる。吐出された薄膜材料により、基板23の第1の面に所定の平面形状を有する薄膜パターンが形成される。紫外光源から出射される紫外線
により、薄膜パターンが仮硬化する。
紫外光源47a5〜47a9は、例えば発光ダイオード(LED)を含んで構成され、紫外域の波長の光を発光する。ノズルヘッド47a1〜47a4の各ノズル孔から基板23に吐出された紫外線硬化型の薄膜材料は、紫外光源47a5〜47a9から発せられる光によって仮硬化される。紫外光源47a5〜47a9からの紫外光の出射は、制御装置20によって制御される。
紫外線照射装置60は、支持部材61及び紫外光源62を含む。支持部材61は、基板反転装置50の支持部材52の延在方向と平行な方向に延在している。紫外光源62は、ランプまたはLEDを含み、紫外線領域の波長の光を発光する。紫外光源62は、ノズルユニットに含まれる紫外光源47a5〜47a9(図4A)よりも高出力である。紫外光源62から放射される紫外光の波長は、ノズルユニットの紫外光源から出射される紫外光の波長と等しくてもよいし、異なっていてもよい。
図5Cに示すように、紫外光源62から紫外光を出射させながら、紫外光源62を支持部材61に沿って移動させる。紫外光源62を支持部材61に沿って移動させるとき、紫外光源62が、基板保持器51に保持された基板24の上方を通過し、紫外光源62から出射された紫外光が、少なくとも基板24の薄膜パターンが形成された領域、例えば基板24の第1の面の全域に照射される。紫外光源62から出射された紫外光は、例えば1000mJ/cmのエネルギ密度で、基板24の第1の面全体に照射される。紫外光の照射により、基板24の第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。薄膜パターンの本硬化を行うときは、仮硬化を行うときに比べて、強いエネルギ密度で基板24に紫外光が照射される。
上述の例においては、紫外光を照射し、基板24の第1の面の薄膜パターンを本硬化さ
せた後、基板保持器51を回転させて、基板24の表裏を反転させた。基板24の表裏を反転させた後、Z軸の負の側から基板24の第1の面に紫外光を照射して本硬化を行ってもよい。また、紫外光の照射による本硬化と、基板保持器51の回転による基板24の反転とを同時並行的に行ってもよい。この場合、たとえば回転中の基板24の第1の面に所定強度の紫外光が照射されるように、紫外光源62を、基板24の回転と同期させて回転移動させる等の構成を採用する。基板24を反転させる期間に本硬化を行うことにより、反転ステーション4での処理時間を短くすることができる。
通常運転時は、各ステーション2〜4で同時平行的に基板を処理するが、2段目の塗布ステーション6の液滴吐出装置の故障時またはメンテナンス時には、基板は同時並行的ではなく、1枚ずつ処理される。例えば1枚の基板に対する処理が終了し、基板が筐体18から搬出された後に、他の基板が筐体18内に搬入される。このため、非通常運転時には、通常運転時に比べて、生産効率は低くなる。
第2の面がZ軸の正方向を向いた状態の基板が、リフタ13により、再びアライメントステーション5に搬送される。アライメントステーション5において、基板の第2のに形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基いて、基板のθ補正が行われる。また、アライメントステーション5で取得された画像データに基づき、基板のサイズが算出され、算出されたサイズに応じて、第2の面に形成する薄膜パターンの吐出制御用画像データが生成される。
第2の面に薄膜パターンが形成された基板は、コンベア15に搬送され、紫外線照射装置8により、第2の面の薄膜パターンの本硬化が行われる。その後、コンベア15が、搬出入口1から筐体18の外部へ基板を搬出する。
基板は、コンベア16で搬送され、搬出入口7から筐体18内に導入される。筐体18
の内部に導入された基板は、リフタ14、13によって、アライメントステーション5に搬送され、簡易的なアライメントが行われる。その後、基板は、塗布ステーション6の液滴吐出装置のチャックプレート45まで搬送される。塗布ステーション6において、CCDカメラ63〜66によって、基板の第1の面のアライメントマークが検出される。制御装置20は、検出結果に基づき、基板21〜24の位置、及び回転方向の姿勢を検出し、基板のθ補正を行う。また、制御装置20は、基板のサイズを算出し、算出されたサイズに応じて、吐出制御用画像データを生成する。その後、生成された吐出制御用画像データに基づいて、基板の第1の面に薄膜パターンを形成する。薄膜パターンが形成された基板は、リフタ13によって反転ステーション4に搬送され、第1の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、表裏の反転とが行われる。その後、基板は搬出口17から、例えばコンベアまたは人手によって、筐体18の外部へ搬出される。
実施例4による基板製造装置も、実施例3と同様に、塗布ステーション3、6の液滴吐出装置の一方が使用できない際には、他方の塗布ステーションを用いて基板片面に薄膜パターンを形成する。片面に薄膜パターンが形成された基板を搬出口17から基板製造装置の外部(筐体18の外部)へ搬出する。実施例4による基板製造装置も、塗布ステーションの故障時に継続して作業を行うことが可能である。
第2の塗布ステージ85Bに保持されている基板22への薄膜材料の塗布が完了すると、第2の塗布ステージ85Bを第2の受け渡し領域80Bまで移動させ、基板22を塗布ステーション3から搬出する。並行して、図15Cに示した工程と同様に、第1の塗布ステージ85Aを、塗布領域82まで移動させるとともに、第2の塗布ステージ85Bに、次に処理すべき基板を載せる。その後、図15Dから図15まで処理を繰返し実行する。
図16Aに示すように、反転ステーション4内にローラコンベア90が備えられている。ローラコンベア90の上流端から下流端に向かって、搬入部4A、本硬化部4B、反転部4C、及び搬出部4Dが画定されている。塗布ステーション(図1、図7〜図11)で薄膜材料が塗布された基板21が、リフタ12(図1、図7〜図11)により、ローラコンベア90の搬入部4Aの上に載せられる。薄膜材料が塗布された第1の面21Aが上方を向き、反対側の第2の面21Bがローラコンベア90に接触する。
図16Bに示すように、搬入部4Aのローラコンベア90に載せられた基板21が、本硬化部4Bを通過して反転部4Cに向けて搬送される。本硬化部4Bを通過するときに、本硬化用光源91からの紫外線に照射され、基板21の第1の面21Aに塗布されている薄膜材料が本硬化する。制御装置20が、基板21の送り速度を記憶した記憶装置20bを含む。記憶装置20bに記憶されている送り速度は、基板21の第1の面21Aに投入される光エネルギ密度が、薄膜材料を本硬化させるのに十分な大きさになるように設定されている。なお、記憶装置20bに、光照射時間を記憶させておいてもよい。この場合には、制御装置20は、記憶装置20bに記憶されている照射時間から、基板21の送り速度を算出する。
塗布ステーション3に、図14に示した実施例9による塗布ステーション3を採用することが好ましい。実施例9による塗布ステーション3は、第1の塗布ステージ85A(図14)と第2の塗布ステージ85B(図14)とを備えている。例えば、往路で第1の塗布ステージ85Aを使用し、復路で第2の塗布ステージ85Bを使用することができる。このため、往路を搬送される基板と、復路を搬送される基板とが、塗布ステーション3内ですれ違うことができる。これにより、基板ストッカ93から搬出された基板が往路及び復路を経由して基板ストッカ93に戻ってくる前に、次に処理すべき基板を、往路に送り出すことができる。

Claims (10)

  1. 下地基板の片面に、液状の薄膜材料を塗布し、前記下地基板に塗布された薄膜材料に光を照射して薄膜材料の表層部を硬化させる第1の塗布ステーションと、
    前記第1の塗布ステーションで薄膜材料が塗布された下地基板が搬入され、下地基板に塗布された薄膜材料に光を照射して薄膜材料の内部まで硬化させるとともに、前記下地基板の裏表を反転させる反転ステーションと、
    前記第1の塗布ステーションと前記反転ステーションとの間で下地基板を搬送する搬送装置と、
    前記第1の塗布ステーション、前記反転ステーション、及び前記搬送装置を制御する制御装置と
    を有し、
    前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記第1の塗布ステーションで処理された下地基板を前記反転ステーションに搬送する基板製造装置。
  2. 前記反転ステーションは、前記下地基板に塗布された薄膜材料の内部まで硬化させた後、前記下地基板の裏表を反転させる請求項1に記載の基板製造装置。
  3. 前記反転ステーションで、前記下地基板に塗布されている薄膜材料に照射される光のエネルギ密度が、前記第1の塗布ステーションで、前記下地基板に塗布された薄膜材料に照射される光のエネルギ密度よりも高い請求項1または2に記載の基板製造装置。
  4. 前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記反転ステーションで反転された下地基板を、前記第1の塗布ステーションに再搬入する請求項1に記載の基板製造装置。
  5. さらに、
    複数枚の下地基板を蓄積する一時蓄積装置を有し、
    前記搬送装置は、前記反転ステーションと前記一時蓄積装置との間で下地基板を搬送し、
    前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記反転ステーションから前記一時蓄積装置まで下地基板を搬送して、前記一時蓄積装置に複数枚の下地基板を順番に蓄積し、前記一時蓄積装置に蓄積された複数枚の下地基板を順番に取り出して、前記第1の塗布ステーションまで搬送する請求項4に記載の基板製造装置。
  6. さらに、下地基板の片面に、液状の薄膜材料を塗布して、前記下地基板に塗布された薄膜材料の表層部を硬化させる第2の塗布ステーションを有し、
    前記搬送装置は、前記反転ステーションで反転された下地基板を、前記第2の塗布ステーションまで搬送する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基板製造装置。
  7. さらに、
    前記制御装置は、前記第1の塗布ステーション及び前記第2の塗布ステーションに故障が発生しているか否かを記憶する記憶装置を有し、前記第1の塗布ステーション及び前記第2の塗布ステーションの一方に故障が発生しているとき、前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、故障が発生している塗布ステーションに搬入された下地基板に薄膜材料を塗布することなく、当該下地基板を、故障が発生している塗布ステーションから搬出する請求項6に記載の基板製造装置。
  8. さらに、前記反転ステーションから搬出された下地基板を蓄積する中間ストッカを有し、
    前記第2の塗布ステーションが故障しているとき、前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記反転ステーションから搬出された下地基板を前記中間ストッカに蓄積する請求項7に記載の基板製造装置。
  9. さらに、前記第2の塗布ステーションに搬送する下地基板を蓄積する中間ストッカを有し、
    前記第1の塗布ステーションが故障しているとき、前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記中間ストッカに蓄積されている下地基板を前記第2の塗布ステーションまで搬送する請求項5に記載の基板製造装置。
  10. 下地基板を第1の塗布ステーションに搬入し、前記第1の塗布ステーションにおいて、前記下地基板の第1の面に、液状の薄膜材料を塗布して、前記下地基板に塗布された薄膜材料の表層部を硬化させる工程と、
    前記第1の塗布ステーションから前記下地基板を取り出して本硬化部に搬入し、前記本硬化部において、前記下地基板の前記第1の面に塗布された薄膜材料を、その内部まで硬化させる工程と、
    前記下地基板を、前記本硬化部から反転部まで搬送し、前記反転部において、前記下地基板の裏表を反転させる工程と、
    前記反転部から前記下地基板を取り出し、前記下地基板の上下が反転した状態で、前記下地基板を前記第1の塗布ステーションまで搬送し、前記第1の塗布ステーションにおいて、前記下地基板の第1の面とは反対側の第2の面に、液状の薄膜材料を塗布して、前記下地基板の前記第2の面に塗布された薄膜材料の表層部を硬化させる工程と、
    前記下地基板を、前記第1の塗布ステーションから前記本硬化部まで搬送し、前記本硬化部において、前記下地基板の前記第2の面に塗布された薄膜材料を、その内部まで硬化させる工程と
    を有する基板製造方法。
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