KR101301820B1

KR101301820B1 - 도포 장치

Info

Publication number: KR101301820B1
Application number: KR1020110020949A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 다카기
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2013-08-29
Also published as: CN102211068A; JP2011230112A; TW201138989A; KR20110112196A; CN102211068B

Abstract

도포액의 도포 시에 있어서의 기판의 대전을 방지함으로써, 기판 상에 형성된 패턴 등에 대해 정전 파괴 등의 손상이 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 도포 장치를 제공한다.
기판(100)을 그 하면으로부터 지지하는 스테이지(41)와, 이 스테이지(41)에 지지된 기판(100)에 대해 상대적으로 이동함으로써 기판(100)에 대해 도포액을 도포하는 도포액 공급부를 구비한 도포 장치에 있어서, 금속제로 구성되어 도포액을 도포하는 슬릿 노즐(42)과, 이 슬릿 노즐(42)을 절연체(35)를 통해 지지하는 지지 부재(44)를 구비한다.

Description

도포 장치{COATING APPARATUAS}

본 발명은, 유기 EL 표시 장치용 유리 기판, 액정 표시 장치용 유리 기판, PDP용 유리 기판, 태양 전지용 기판, 전자 페이퍼용 기판 혹은 반도체 제조 장치용 마스크 기판 등의 기판에 도포액을 도포하는 도포 장치에 관한 것이다.

이러한 도포 장치에 있어서는, 기판을 스테이지 상에 올려놓은 상태로, 기판의 폭 방향으로 이동하는 슬릿이 형성된 슬릿 노즐로부터 기판의 표면을 향해 도포액을 토출함과 더불어, 이 슬릿 노즐과 스테이지 상에 올려놓여진 기판을 상대적으로 이동시킴으로써, 기판의 표면에 도포액을 도포하는 구성이 채용되어 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2001-310147호 공보 [특허문헌 2] 일본국 특허공개 2004-167476호 공보

이러한 도포 장치에 있어서, 스테이지의 표면에 기판을 올려놓은 상태로 도포 노즐을 사용하여 도포액의 도포를 행하고, 그런 후에, 기판을 스테이지 상으로부터 반출하고자 하였을 때에, 기판의 대전에 의한 정전기에 의해, 기판에 대해 정전 파괴 등의 손상이 발생한다는 문제가 있다.

도 10(a), (b) 및 도 11(a), (b)는, 기판(100)에 대한 정전기의 영향을 모식적으로 설명하기 위한 설명도이다.

도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 대전하고 있지 않은 기판(100)이 지지 핀(74)에 의해 지지된 상태에서는, 기판(100)의 내부에서 플러스의 전하와 마이너스의 전하가 균형을 이루고 있다. 이 상태로부터, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 지지 핀(74)을 하강시켜, 기판(100)을 스테이지(41) 상에 올려놓은 경우에 있어서는, 스테이지(41)(예를 들면 석제)와 기판(100)(예를 들면 유리제)의 접촉에 의해 접촉 대전이 발생하지만, 기판(100) 내부의 마이너스 전하가 이동하는 일은 없다. 또, 도 10(b)에 나타낸 상태로부터 지지 핀(74)이 상승하여, 도 10(a)에 나타낸 상태가 된 경우에 있어서도, 기판(100)의 스테이지(41)로부터의 박리 시에, 약간의 마이너스 전하가 스테이지(41)의 플러스 전하와 결합하는 것 이외에는, 기판(100)이 대전하는 일은 없다.

이에 반해, 도 11(a)에 나타낸 바와 같이, 스테이지(41) 상에 올려놓여진 기판(100)의 표면에 대해, 슬릿 노즐(42)에 의해 도포액(43)을 도포한 경우에는, 기판(100)에 대해 마이너스의 전하가 공급되는 현상이 발생한다. 즉, 스테이지(41) 상에 올려놓여진 기판(100)의 표면은, 유전(誘電) 분리에 의해 플러스로 대전하고 있다. 이 상태에서, 슬릿 노즐(42)에 의해 도포액(43)을 도포한 경우에는, 슬릿 노즐(42)은 통상 금속으로 구성되어 있으며, 또, 도포 장치 본체와 전기적으로 접촉하고 있으므로(접지되어 있다), 도 11(a)에 나타낸 바와 같이, 슬릿 노즐(42)을 통해, 도포액(43)이 도포된 기판(100)의 표면에 마이너스 전하가 공급된다.

그리고, 기판(100)에 대한 도포액(43)의 도포 후에, 도 11(b)에 나타낸 바와 같이, 기판(100)을 지지 핀(74)으로 상승시킨 경우에는, 기판(100)이 마이너스로 대전한 상태가 된다. 이 때문에, 도 11(a)에 나타낸 상태로부터 도 11(b)에 나타낸 상태까지 기판(100)을 상승시킬 때, 스파크 등이 발생하여, 기판(100) 상에 형성된 패턴 등이 정전 파괴 등의 손상을 받게 된다. 이러한 현상은, 기판(100)의 상승 속도가 빠를수록 발생하기 쉽고, 또, 기판(100)의 상승 거리가 클수록 발생하기 쉽다.

또한, 기판(100)으로서 유리 기판을 사용한 경우에는, 슬릿 노즐(42)의 이동 거리에 비례하여, 즉, 도포액(43)의 도포 면적에 비례하여, 대전량이 커진다. 또, 기판(100)으로서, 적어도 그 표면이 금속으로 구성된 메탈 기판을 사용한 경우에는, 도포액(43)의 도포 면적에 상관없이, 대전량은 커진다.

이러한 문제에 대응하기 위해, 이오나이저 등의 제전(除電) 장치를 사용하는 것도 가능하지만, 대전량이 많아진 경우에는, 제전에 극히 긴 시간을 요하게 되어, 완전히 제전을 행하는 것은 곤란해진다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 도포액의 도포 시에 있어서의 기판의 대전을 방지함으로써, 기판 상에 형성된 패턴 등에 대해 정전 파괴 등의 손상이 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 기판을 그 하면으로부터 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지에 지지된 기판에 대해 상대적으로 이동함으로써, 상기 기판에 대해 도포액을 도포하는 도포액 공급부를 구비한 도포 장치에 있어서, 금속제의 도포액 도포 노즐과, 상기 도포액 도포 노즐을, 절연체를 통해 지지하는 지지 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 스테이지는 절연성을 갖는 재료로 구성된다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 스테이지는 석정반(石定盤)이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 기판은 유리 기판이다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 기판은 적어도 그 표면이 금속으로 구성된 메탈 기판이다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 도포액 도포 노즐은, 상기 스테이지에 지지된 기판에 대한 상대적인 이동 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 슬릿을 가지며, 당해 슬릿으로부터 도포액을 토출하는 슬릿 노즐이다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 슬릿 노즐이, 상기 스테이지에 지지된 기판과 대향하지 않는 위치에 배치되었을 때에, 상기 슬릿 노즐을 제전하는 제전 수단을 구비한다.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 7에 기재된 발명에 있어서, 상기 제전 수단은 접지된 프리디스펜스 기구이다.

청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 도포액 도포 노즐은, 상기 기판에 대해, 주주사 방향과, 이 주주사 방향에 직교하는 부주사 방향으로 상대적으로 이동하면서 도포액을 토출하는 노즐이다.

청구항 1 내지 청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 절연체의 작용으로 도포액 도포 노즐을 사용한 도포액의 도포 시에 있어서의 기판의 대전을 방지함으로써, 기판 상에 형성된 패턴 등에 대해 정전 파괴 등의 손상이 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능해진다.

청구항 7 및 청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 절연체의 작용에 의해 절연 상태가 된 도포액 도포 노즐이 대전한 경우여도, 제전 수단의 작용에 의해 대전 상태를 해소하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도포 장치의 사시도이다.
도 2는, 슬릿 노즐(42)의 노즐 지지부(44)에 의한 지지 상태를, 스테이지(41) 및 기판(100)과 함께 도시한 개요도이다.
도 3은, 슬릿 노즐(42)의 노즐 지지부(44)에 의한 지지 상태를, 스테이지(41) 및 기판(100)과 함께 도시한 개요도이다.
도 4는, 슬릿 노즐(42)의 노즐 지지부(44)에 의한 지지 상태를, 스테이지(41) 및 기판(100)과 함께 도시한 개요도이다.
도 5는, 노즐 조정부(40)의 구성을 도시한 -Y측으로부터의 측면도이다.
도 6(a), (b)는, 기판(100)에 대한 정전기의 영향을 모식적으로 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도포 장치의 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도포 장치의 정면도이다.
도 9(a), (b)는, 노즐(23)의 도포 헤드(20)에 의한 지지 상태를, 기판 유지부(10) 및 기판(100)과 함께 도시한 개요도이다.
도 10(a), (b)는, 기판(100)에 대한 정전기의 영향을 모식적으로 설명하기 위한 설명도이다.
도 11(a), (b)는, 기판(100)에 대한 정전기의 영향을 모식적으로 설명하기 위한 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도포 장치의 사시도이다.

이 도포 장치는, 기판(100)의 표면에 처리액인 레지스트액을 도포하는 슬릿 코터라고도 호칭되는 도포 장치이며, 기판(100)의 표면에 형성된 전극층 등을 형성하는 프로세스 등에 이용된다. 도포 장치의 도포 대상이 되는 기판(100)은, 대표적으로는, 액정 표시 장치의 화면 패널을 제조하기 위한 각형의 유리 기판이지만, 유기 EL 표시 장치용 유리 기판, PDP용 유리 기판, 반도체 기판, 필름 액정용 플렉서블 기판, 포토마스크용 기판, 컬러 필터용 기판 등의 다른 기판이어도 된다.

이 도포 장치는, 기판(100)을 그 하면으로부터 지지하기 위한 스테이지(41)와, 이 스테이지(41) 상에 지지된 기판(100)에 도포액을 도포하기 위한 슬릿 노즐(42)과, 도포액의 도포에 앞서 이 슬릿 노즐(42)의 조정 처리를 실행하는 노즐 조정부(40)를 구비한다.

스테이지(41)는, 대략 직육면체의 형상을 갖는 화강암 등의 석재로 이루어지는 석정반으로 구성되어 있다. 이 석재는 절연성을 갖는 재료이다. 또한, 석정반을 대신하여 알루미늄의 표면을 알루마이트(산화알루미늄)로 한 정반(定盤) 등, 다른 절연성을 갖는 재료로 이루어지는 스테이지를 사용해도 된다. 이 스테이지(41)의 표면은, 대략 수평으로 평탄하게 가공되어 기판(100)의 지지면으로서 기능한다. 도 1에 있어서 도시는 생략하지만, 이 스테이지(41)의 표면에는, 기판(100)을 승강하기 위한 복수의 지지 핀이 배치됨과 더불어, 다수의 진공 흡착구가 분산되어 형성되어 있다. 기판(100)은, 지지 핀에 의해 지지되어 스테이지(41) 상에 반입·반출됨과 더불어, 진공 흡착구에 의해 기판(100)이 흡착됨으로써, 도포 처리 시에 기판(100)이 소정의 위치에 수평 상태로 유지된다.

슬릿 노즐(42)은, 도시 외의 공급 기구로부터 공급되는 레지스트액을, 슬릿형상의 토출구로부터 기판(100)의 상면으로 토출하기 위한 것이다. 이 슬릿 노즐(42)은, 그 토출구가 스테이지(41)의 표면에 대해 대략 평행한 Y축 방향을 따라 연장되고, 또한, 연직 아래쪽(-Z측)을 향해 레지스트액을 토출 가능하게, 노즐 지지부(44)에 의해 지지된다. 노즐 지지부(44)는, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 카본 파이버 보강 수지 등의 판형상 부재에 의해 구성된다. 그리고, 노즐 지지부(44)의 양단부는, 한 쌍의 승강 기구(51)에 의해 승강 가능하게 지지되어 있다.

또한, 슬릿 노즐(42)은, 가공 정밀도를 높게 유지할 수 있으며, 또, 가공 비용이 저렴해지므로, 일반적으로, 그 재질로서는 금속이 채용되고 있다.

한 쌍의 승강 기구(51)는, 각각 그 내부에 모터 및 볼 나사 등을 구비하고, 노즐 지지부(44) 및 거기에 지지된 슬릿 노즐(42)을 연직 방향(Z축 방향)으로 승강하는 구성으로 되어 있다. 이들 한 쌍의 승강 기구(51)에 의해, 슬릿 노즐(42)의 하단부와 스테이지(41)에 지지된 기판(100)의 표면의 간격(갭)이나, 기판(100)에 대한 슬릿 노즐(42)의 자세 등이 조정된다.

한 쌍의 승강 기구(51)는, 스테이지(41)의 양단부에 배치된 한 쌍의 가이드 레일(52)을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 한 쌍의 승강 기구(51)는, 가이드 레일(52)을 따라 배치된 고정자(53a)와, 승강 기구(51)에 부설된 이동자(53b)로 이루어지는 리니어 모터(53)의 구동에 의해 이동한다. 한 쌍의 승강 기구(51)가 동기하여 이동함으로써, 노즐 지지부(44)에 지지된 슬릿 노즐(42)이, 스테이지(41)에 지지된 기판(100)의 표면을 따라 이동한다. 한 쌍의 승강 기구(51)의 위치는, 리니어 모터(53)의 고정자(53a)의 아래쪽에 배치된 스케일부(54a)와, 리니어 모터(53)의 이동자(53b)에 부설된 검출부(54b)로 이루어지는 리니어 인코더(54)에 의해 검출된다.

도 2, 도 3 및 도 4는, 슬릿 노즐(42)의 노즐 지지부(44)에 의한 지지 상태를, 스테이지(41) 및 기판(100)과 함께 도시한 개요도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 슬릿 노즐(42)은, 절연체(35)를 통해 노즐 지지부(44)의 하면에 부설되어 있다. 이 절연체(35)로서는, 예를 들면, 그 두께가 5mm 정도인 수지로 구성된다. 또, 이 슬릿 노즐(42)을, 절연체(35)를 통해 노즐 지지부(44)에 부착하기 위해서는, 그 표면을 절연 처리한 볼트 등이 사용된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 슬릿 노즐(42)을, 브래킷(38)을 통해, 노즐 지지부(44)에 부설해도 된다. 이 경우에는, 브래킷(38)을, 절연체(35)를 통해 노즐 지지부(44)의 하면에 부설하면 된다. 이 실시 형태에 있어서도, 절연체(35)로서는, 두께가 5mm 정도인 수지를 사용할 수 있으며, 또, 이 브래킷(38)을, 절연체(35)를 통해 노즐 지지부(44)에 부착하기 위해서는, 그 표면을 절연 처리한 볼트 등이 사용된다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 절연체(35)를 배치하는 대신에, 브래킷 자체를 절연체로 해도 된다. 요컨대, 슬릿 노즐(42)과, 이 노즐(42)에 대해 체적이 큰 부재(도포 장치의 본체부 등) 사이의 전기적 접속을 절연하면 되고, 그 절연 방법으로서는 그 밖의 여러 가지의 방법을 채용할 수 있다.

도 4는, 도 2 및 도 3과는 다른 실시 형태를 나타내고 있다. 이 실시 형태에 있어서의 노즐 지지부(44)는, 스테인리스강(SUS) 또는 알루미늄 주물에 의해 구성되고, 그 노즐측의 면은, 슬릿 노즐(42)의 위치 정밀도를 높이기 위해, 기계 가공이 실시되어 있다. 그리고, 기계 가공된 면과 슬릿 노즐(42)의 사이에는, 절연성과 높은 치수 정밀도를 유지하기 위해, 세라믹제의 절연체(35)가 배치되어 있다. 또, 슬릿 노즐(42)은, 스테인리스강제의 볼트(71)에 의해 노즐 지지부(44)에 고정되어 있다. 이 볼트(71)에는, 체결에 필요한 나사부를 제외하고, 절연 피복(72)이 실시되어 있다. 이 절연 피복(72)으로서는, 수지 코팅이나, 열 수축 튜브를 이용할 수 있다. 또, 열 수축 튜브로서는, PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체), FEP(테트라플루오로에틸렌·헥사플루오로프로필렌 공중합체), 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 또한, 볼트(71)의 헤드부와 노즐 지지부(44) 사이의 절연체(73)로서는, 세라믹제의 것을 사용하는 것 외에, 소정의 경도를 갖는 수지 와셔 등을 사용해도 된다.

도 5는, 노즐 조정부(40)의 구성을 도시한 -Y측으로부터의 측면도이다.

이 도포 장치는, 도포 처리를 행하기 전에, 슬릿 노즐(42)의 선단부를 정상 상태로 조정하기 위한 노즐 조정부(40)를 구비하고 있다. 노즐 조정부(40)는, 대피 위치로 이동한 슬릿 노즐(42)에 대해 처리가 가능하도록, 도 1에 나타낸 스테이지(41)의 안쪽 아래쪽에 배치되어 있다. 또, 이 노즐 조정부(40)는, 슬릿 노즐(42)을 제전하기 위한 본 발명에 따른 제전 수단으로서도 기능한다.

이 노즐 조정 처리는, 슬릿 노즐(42)을 세정액으로 세정하는 세정 처리와, 슬릿 노즐(42)에 일정량의 레지스트액을 토출시키는 예비 도포 처리의 2단계로 행해진다. 이 때문에, 노즐 조정부(40)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 세정 처리를 행하는 세정 처리부(61)와, 예비 도포 처리를 행하는 예비 도포부(62)를 구비하고 있다.

세정 처리부(61)는, 슬릿 노즐(42)의 선단부의 형상에 맞춘 세정 공간(63)과, 이 세정 공간(63) 내에 있어서 슬릿 노즐(42)의 선단부에 세정액을 분출하기 위한 복수의 분출부(64)로 구성된다.

한편, 예비 도포부(62)는, 세정액(67)을 저류하는 하우징(66)과, 이 하우징(66) 내에 있어서 그 하단부가 세정액(67) 중에 침지되고, 슬릿 노즐(42)로부터 도포액이 토출되는 접지된 프리디스펜스 롤러(65)와, 이 프리디스펜스 롤러(65)의 표면으로부터 도포액 및 세정액을 제거하기 위한 닥터 블레이드(68)와, 프리디스펜스 롤러(65)와 닥터 블레이드(68)의 접촉부에 세정액을 분출하는 세정 노즐(69)을 구비한다.

프리디스펜스 롤러(65)는, 슬릿 노즐(42)의 Y축 방향의 사이즈보다 약간 긴 대략 원통형상의 부재이며, 그 축심 방향이 Y축 방향을 따르도록 배치되어 있다. 프리디스펜스 롤러(65)의 재질은 철이며, 그 외주면을 포함하는 표면에는 표면 처리가 실시되어 있다. 프리디스펜스 롤러(65)는, 그 축심을 중심으로 하여 시계 방향으로 회전 가능하게 되어 있다.

노즐 조정 처리를 실행할 때에는, 우선, 세정 처리를 행하기 위해, 슬릿 노즐(42)이, 그 선단부가 세정 처리부(61)의 세정 공간(63)에 들어가는 위치(도 5에서 가상선으로 나타낸 위치)까지 이동된다. 그리고, 세정 처리부(61)의 복수의 분출구(64)로부터 슬릿 노즐(42)의 선단부에 대해 세정액이 분출된다. 이에 의해, 슬릿 노즐(42)의 선단부의 측면 등에 부착된 레지스트액이 제거된다.

세정 처리가 완료되면, 다음에, 예비 도포 처리를 행하기 위해, 슬릿 노즐(42)은, 프리디스펜스 롤러(65)의 바로 위쪽 위치(도 5에서 실선으로 나타낸 위치)까지 이동되고, 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면과 소정의 갭을 두고 배치된다. 이어서, 프리디스펜스 롤러(65)의 회전이 개시되고, 이 회전하고 있는 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면에 대해 슬릿 노즐(42)로부터 일정 시간, 일정량의 레지스트액이 토출된다. 이에 의해, 예비 도포 처리가 실행된다.

예비 도포 처리에 있어서 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면 중 레지스트액이 토출된 부분은, 프리디스펜스 롤러(65)의 회전에 의해 하우징(66)의 하부에 저류되어 있는 세정액(67)에 순차적으로 침지된다. 이에 의해, 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면에 부착된 레지스트액과 세정액(67)이 혼합되어, 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면으로부터 레지스트액이 대체로 제거된다. 또한 프리디스펜스 롤러(65)가 회전하면, 세정액(67)에 침지된 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면은, 세정액(67)으로부터 끌어올려진 후, 닥터 블레이드(68)에 접촉한다. 이에 의해, 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면으로의 부착물(주로 세정액이나 레지스트액의 잔류물 등)이 닥터 블레이드(68)에 의해 긁어내어져, 프리디스펜스 롤러(65)의 외주면으로부터 부착물이 제거된다. 제거된 부착물은, 세정 노즐(69)로부터 토출되는 세정액에 의해, 세정 제거된다.

이상과 같은 구성을 갖는 도포 장치에 있어서는, 기판(100)에 대해 도포액을 도포하는 동작에 앞서, 상술한 노즐 조정 처리가 실행된다. 그리고, 이것에 이어서, 도포 처리가 실행된다. 이 경우에는, 우선, 기판(100)이 반입되어 스테이지(41) 상에 지지된다. 그리고, 슬릿 노즐(42)이 기판(100)의 단부의 바로 위쪽 위치에 배치됨과 더불어, 슬릿 노즐(42)의 토출구로부터 레지스트액의 토출이 개시된다. 그리고, 이 레지스트액을 토출한 상태를 유지한 채로, 슬릿 노즐(42)은 정면측(+X측)을 향해 소정의 속도로 이동된다. 이에 의해, 기판(100)에 대한 슬릿 노즐(42)에 의한 주사(토출 주사)가 이루어져, 기판(100)에 대해 도포액이 도포된다.

그리고, 슬릿 노즐(42)이 기판(100)의 정면측(+X측)의 단부의 바로 위쪽 위치까지 이동하면, 토출 주사는 완료되고, 슬릿 노즐(42)로부터의 레지스트액의 토출이 정지된다. 이러한 처리에 의해, 기판(100)의 대략 전면에 걸쳐 균일하게 레지스트액이 도포되고, 기판(100)의 표면 상에 소정 막두께의 레지스트액의 층이 형성된다. 그 후, 슬릿 노즐(42)이 대피 영역으로 대피되고, 스테이지(41)로부터 처리 후의 기판(100)이 반출된다. 이에 의해, 하나의 기판(100)에 대한 일련의 도포 처리가 완료된다.

도 6(a), (b)는, 상술한 도포 동작 시에 있어서의 기판(100)에 대한 정전기의 영향을 모식적으로 설명하기 위한 설명도이다.

도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 대전하고 있지 않은 기판(100)을 스테이지(41) 상에 올려놓은 상태에 있어서는, 기판(100)의 내부에서 플러스의 전하와 마이너스의 전하가 균형을 이루고 있다. 이 때문에, 기판(100)의 표면은, 유전 분리에 의해 플러스로 대전하고 있다. 이 상태에 있어서, 슬릿 노즐(42)에 의해 도포액(43)을 도포한 경우에는, 종래의 장치에 있어서는, 슬릿 노즐(42)은 통상 금속으로 구성되어 있으며, 또, 도포 장치 본체와 전기적으로 접촉하고 있으므로(접지되어 있다), 슬릿 노즐(42)을 통해, 도포액(43)이 도포된 기판(100)의 표면에 마이너스 전하가 공급되게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 도포 장치에 있어서는, 슬릿 노즐(42)과 도포 장치 본체의 사이에는, 도 2~도 4에 나타낸 바와 같이, 절연체(35)가 개재되어 있다. 이 때문에, 기판(100)의 표면에 마이너스 전하가 공급되는 일은 없다. 따라서, 도 6(a)에 나타낸 상태로부터 지지 핀(74)이 상승하여, 도 6(b)에 나타낸 상태가 된 경우에 있어서도, 기판(100)의 스테이지(41)로부터의 박리 시에, 약간의 마이너스 전하가 스테이지(41)의 플러스 전하와 결합하는 것 이외에는, 기판(100)이 대전하는 일은 없다.

또한, 본 발명에 따른 도포 장치에 있어서는, 슬릿 노즐(42)과 도포 장치 본체의 사이에는, 도 2~도 4에 나타낸 바와 같이, 절연체(35)가 개재되어 있으므로, 슬릿 노즐(42)은 도포 장치 본체에 대해 절연 상태로 되어 있다. 이 때문에, 도포를 장시간 계속한 경우에 있어서는, 슬릿 노즐(42) 자체가 대전하는 경우가 있다.

그러나, 이 도포 장치에 있어서는, 도포액을 도포하는데 앞서, 노즐 조정 처리가 실행되고, 이 노즐 조정 처리 시에는, 슬릿 노즐(42)로부터 노즐 조정부(40)에 있어서의 프리디스펜스 롤러(65)로 도포액이 연속적으로 토출된다. 그리고, 프리디스펜스 롤러(65)는 접지되어 있다. 이 때문에, 이 노즐 조정 처리 시에, 슬릿 노즐(42)의 대전이 해소된다.

다음에, 본 발명의 다른 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 7은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 도포 장치의 평면도이며, 도 8은 그 정면도이다.

이 도포 장치는, 직사각형 형상의 기판(100)에 대해 도포액을 도포하기 위한 것이며, 기판(100)을 이동시키기 위한 기판 이동 기구(11)를 구비한다. 이 기판 이동 기구(11)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판(100)을 그 이면으로부터 유지하는 기판 유지부(10)를 갖는다. 이 기판 유지부(10)는, 한 쌍의 레일(12)을 따라 이동하는 기대(基臺)(13)와, 이 기대(13) 상에 배치된 회전대(14)에 의해 지지되어 있다. 이 때문에, 이 기판 유지부(10)는, 도 7에 나타낸 Y 방향으로, 기판(100)의 표면과 평행하게 이동 가능하게 되어 있다. 또, 이 기판 유지부(10)는, 연직 방향(도 7에 있어서의 Z 방향)을 향하는 축을 중심으로, 회전 가능하게 되어 있다.

기판 유지부(10)에 유지된 기판(100)의 표면을 향해 도포액을 토출하는 도포 헤드(20)는, 헤드 이동 기구(21)에 의해, 한 쌍의 가이드부(22)를 따라, 기판(100) 표면에 평행한 주주사 방향(도 7에 있어서의 X 방향)으로 왕복 이동된다. 이 도포 헤드(20)에는, 동일 종류의 도포액을 연속적으로 토출하기 위한 복수의 노즐(23)이 부주사 방향에 관해 소정의 피치로 배치되어 있다. 이 노즐(23)은, 도포액을 액기둥 형상으로 연직 방향 하향으로 토출하는 것이다. 또한, 도 7 및 도 8에 있어서는 도시의 형편 상, 5개의 노즐(23)만을 도시하고 있지만, 노즐(23)의 개수는, 더욱 다수여도 되고, 또, 1개여도 된다.

도포 헤드(20)는, 에어 공급관 및 복수의 도포액 공급관을 하나로 합친 공급관군(26)을 통해, 도포액 저류부(24) 및 에어 공급원(25)과 접속되어 있다. 이 도포 장치는, 도포 헤드(20)를 유지하는 슬라이더(31)의 이동 기구로서, 에어를 이용한 비접촉 이동 기구를 채용하고 있으며, 에어 공급관은 이 비접촉 이동 기구에 에어를 공급하는 목적으로 사용된다. 또, 복수의 도포액 공급관은, 각 노즐(23)에 도포액을 공급하는 목적으로 사용된다.

도포 헤드(20)의 왕복 이동 방향(X 방향)에 관해 기판 유지부(10)의 양측에는, 도포 헤드(20)에 있어서의 노즐(23)로부터의 도포액을 받는 2개의 수액부(受液部)(17, 18)가 배치되어 있다.

한 쌍의 가이드부(22)의 양단부 부근에는, Z축 방향을 향하는 축을 중심으로 회전 가능한 한 쌍의 풀리(33)가 배치되어 있다. 이 한 쌍의 풀리(33)에는, 무단(無端) 형상의 동기 벨트(34)가 감겨져 있다. 도포 헤드(20)를 유지하는 슬라이더(31)의 일단은, 이 동기 벨트(34)에 고정되어 있다. 한편, 슬라이더(31)의 타단에는, 상술한 도포 헤드(20)가 고정되어 있다. 이 때문에, 도시 생략의 모터의 구동에 의해 동기 벨트(34)를 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전시킴으로써, 도포 헤드(20)를 (-X) 방향 또는 (+X) 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

도 9(a), (b)는, 노즐(23)의 노즐 지지부로서의 도포 헤드(20)에 의한 지지 상태를, 기판 유지부(10) 및 기판(100)과 함께 도시한 개요도이다.

도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 노즐(23)은, 절연체(36)를 통해 도포 헤드(20)에 부설되어 있다. 이 절연체(36)는, 예를 들면, 그 두께가 수mm 정도인 수지로 구성된다. 이 노즐(23)은, 절연체(36)에 의해 그 주위가 감겨진 상태로, 도포 헤드(20)에 부착되어 있다.

또한, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 노즐(23)을, 브래킷(39)을 통해, 도포 헤드(20)에 부설해도 된다. 이 경우에는, 브래킷(39)을, 절연체(37)를 통해 도포 헤드(20)의 하면에 부설하면 된다. 이 경우에 있어서는, 절연체(37)로서는, 두께가 5mm 정도인 수지를 사용할 수 있으며, 또, 이 브래킷(39)을, 절연체(37)를 통해 도포 헤드(20)에 부착하기 위해서는, 그 표면을 절연 처리한 볼트 등이 사용된다.

이 실시 형태에 있어서도, 절연체(37)를 배치하는 대신에, 브래킷 자체를 절연체로 해도 된다. 요컨대, 노즐(23)과, 이 노즐(23)에 대해 체적이 큰 부재(도포 장치의 본체부 등) 사이의 전기적 접속을 절연하면 되고, 그 절연 방법으로서는 그 밖의 여러 가지의 방법을 채용할 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 도포 장치에 있어서, 도포액의 도포를 개시하는 경우에 있어서는, 처음에, 기판(100)이 기판 유지부(10)에 유지된다. 그리고, 기판(100)에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 그 검출 결과에 의거해 기판 유지부(10)가 이동 및 회전하여, 기판(100)이 도 7에서 실선으로 나타낸 도포 개시 위치에 배치된다. 이 상태에 있어서, 도포 헤드(20)에 있어서의 복수의 노즐(23)로부터 도포액의 토출이 개시됨과 더불어, 헤드 이동 기구(21)에 의해 도포 헤드(20)가 주주사 방향으로 이동된다.

그리고, 복수의 노즐(23)의 각각으로부터 기판(100)의 표면을 향해 도포액이 일정한 유량으로 연속적으로 토출됨과 더불어, 도포 헤드(20)가 주주사 방향으로 연속적으로 일정한 속도로 이동하여, 기판(100)의 도포 영역의 복수의 선형상 영역에 도포액이 스트라이프 형상으로 도포된다.

도포 헤드(20)가 도 7 및 도 8 중에 2점 쇄선으로 나타낸 수액부(18)와 대향하는 대기 위치까지 이동함으로써, 도포액에 의한 스트라이프 형상의 패턴이 형성되면, 도포 헤드(20)가 대기 위치까지 이동하고, 기판 이동 기구(11)가 구동되어, 기판(100)이 기판 유지부(10)와 함께 부주사 방향으로 이동한다.

이 제2 실시 형태에 있어서도, 노즐(23)과 도포 장치 본체의 사이에는, 절연체(36, 37)가 개재되어 있다. 이 때문에, 기판(100)의 표면에 마이너스 전하가 공급되는 일은 없다. 따라서, 기판(100)의 기판 유지부(10)로부터의 박리 시에, 약간의 마이너스 전하가 스테이지(41)의 플러스 전하와 결합하는 것 이외에는, 기판(100)이 대전하는 일은 없다. 이 때문에, 기판에 대해 정전 파괴 등의 손상이 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능해진다.

10 : 기판 유지부 11 : 기판 이동 기구
20 : 도포 헤드 21 : 헤드 이동 기구
23 : 노즐 35 : 절연체
36 : 절연체 37 : 절연체
38 : 브래킷 39 : 브래킷
40 : 노즐 조정부 41 : 스테이지
42 : 슬릿 노즐 44 : 노즐 지지부
51 : 승강 기구 52 : 가이드 레일
53 : 리니어 모터 54 : 리니어 인코더
61 : 세정 처리부 62 : 예비 도포부
65 : 프리디스펜스 롤러 66 : 하우징
74 : 지지 핀 100 : 기판

Claims

기판을 그 하면으로부터 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지에 지지된 기판에 대해 상대적으로 이동함으로써, 상기 기판에 대해 도포액을 도포하는 도포액 공급부를 구비한 도포 장치에 있어서,
금속제의 도포액 도포 노즐과,
상기 도포액 도포 노즐을, 절연체를 통해 지지하는 지지 부재를 구비하고,
상기 도포액 도포 노즐은, 상기 스테이지에 지지된 기판에 대한 상대적인 이동 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 슬릿을 가지며, 당해 슬릿으로부터 도포액을 토출하는 슬릿 노즐이며,
상기 슬릿 노즐이, 상기 스테이지에 지지된 기판과 대향하지 않는 위치에 배치되었을 때에, 상기 슬릿 노즐을 제전(除電)하는 제전 수단을 구비하는, 도포 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스테이지는 절연성을 갖는 재료로 구성되는, 도포 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 스테이지는 석정반(石定盤)인 도포 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 기판은 유리 기판인, 도포 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 기판은 적어도 그 표면이 금속으로 구성된 메탈 기판인, 도포 장치.
삭제
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청구항 1에 있어서,
상기 제전 수단은 접지된 프리디스펜스 기구인, 도포 장치.
청구항 2 또는 청구항 8에 있어서,
상기 도포액 도포 노즐은, 상기 기판에 대해, 주주사 방향과, 이 주주사 방향에 직교하는 부주사 방향으로 상대적으로 이동하면서 도포액을 토출하는 노즐인, 도포 장치.