KR101422912B1 - 스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 스파이럴 도포 장치는, 스테이지와, 회전 기구와, 도포 노즐과, 이동 기구부와, 노즐 위치 검출부와, 위치 조정부를 구비한다. 스테이지는, 도포 대상물이 적재되는 적재면을 갖는다. 회전 기구는, 상기 스테이지를 상기 적재면에 따른 회전 방향으로 회전시킨다. 도포 노즐은, 스테이지 위의 상기 도포 대상물에 재료를 토출해서 도포한다. 이동 기구부는, 상기 스테이지와 상기 도포 노즐을 상기 회전 방향에 교차하는 교차 방향으로 상기 적재면에 따라 상대 이동시킴과 함께 상기 회전의 축 방향으로 상대 이동 가능하게 한다. 노즐 위치 검출부는, 상기 회전의 축 방향에 있어서의 상기 도포 노즐의 저면의 위치 정보를 검출한다. 위치 조정부는, 상기 도포 노즐의 위치 정보에 기초하여 상기 도포 노즐과 상기 적재면과의 상기 축 방향의 위치 조정을 행한다.

Description

스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법{SPIRAL COATING APPARATUS AND SPIRAL COATING METHOD}
본 발명의 실시 형태는 스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법에 관한 것이며, 예를 들어 도포 대상물 위에 재료를 도포해서 도포막을 형성하는 스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법에 관한 것이다.
반도체 등의 분야에 있어서 기판에 원 형상의 막을 형성하는 방법으로서 스파이럴 도포 방법이 있다. 이 스파이럴 도포 방법은, 원 형상의 회전 스테이지 위에 원반 형상의 기판을 고정하고, 도포 노즐의 토출면과 기판 표면의 거리(갭)를 소정의 값으로 유지하고, 그 회전 스테이지를 회전시켜 유량을 제어 가능한 정량 펌프로 도포 노즐로부터 재료를 토출시키면서, 이 도포 노즐을 기판 중앙으로부터 기판 외주를 향해 직선상으로 이동시키고, 나선 형상(소용돌이 형상)의 도포 궤적을 그림으로써 기판 전체면에 막 형성을 행하는 방법이다.
스파이럴 도포에 의한 도포 장치 및 도포 방법에서는, 예를 들어 노즐과 일체로 설치한 변위계로 기판 표면까지의 거리를 측정하고, 측정한 거리가 미리 설정한 값이 되도록 노즐의 높이 방향의 위치를 조정함으로써 노즐 선단과 기판 표면의 거리를 일정하게 유지하도록 제어하고 있다(갭 제어).
예를 들어 노즐 이동의 재현성, 치수 편차, 노즐의 열 신장 등의 영향에 의해 노즐의 토출면의 위치가 변화되는 경우가 있지만, 이러한 경우에는 상술한 기술로는 갭을 고정밀도로 제어하는 것이 곤란해진다.
스파이럴 도포 장치는 스테이지와, 회전 기구와, 도포 노즐과, 이동 기구부와, 노즐 위치 검출부와, 위치 조정부를 구비한다. 스테이지는, 도포 대상물이 적재되는 적재면을 갖는다. 회전 기구는, 상기 스테이지를 상기 적재면에 따른 회전 방향으로 회전시킨다. 도포 노즐은, 스테이지 위의 상기 도포 대상물에 재료를 토출해서 도포한다. 이동 기구부는, 상기 스테이지와 상기 도포 노즐을 상기 회전 방향에 교차하는 교차 방향으로 상기 적재면에 따라 상대 이동시킴과 함께 상기 회전의 축 방향으로 상대 이동 가능하게 한다. 노즐 위치 검출부는, 상기 회전의 축 방향에 있어서의 상기 도포 노즐의 저면의 위치 정보를 검출한다. 위치 조정부는, 상기 도포 노즐의 위치 정보에 기초하여 상기 도포 노즐과 상기 적재면과의 상기 축 방향의 위치 조정을 행한다.
본 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법에 의하면, 고정밀도의 갭 제어, 고정밀도에서의 위치 결정이 가능해진다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치의 구성을 나타내는 개략 설명도.
도 2는 동 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 방법의 제어 순서를 나타내는 흐름도.
도 3은 동 스파이럴 도포 방법의 스테이지 위치 검출 공정을 도시하는 설명도.
도 4는 동 스파이럴 도포 방법 스테이지 위치 검출 공정을 도시하는 설명도.
도 5는 동 스파이럴 도포 방법 노즐 위치 검출 공정을 도시하는 설명도.
도 6은 동 스파이럴 도포 방법 노즐 위치 검출 공정을 도시하는 설명도.
도 7은 제2 실시 형태에 관한 도포 장치의 구성을 나타내는 개략 설명도.
도 8은 동 도포 장치의 제어 순서를 나타내는 흐름도.
도 9는 제3 실시 형태에 관한 도포 장치의 구성을 나타내는 개략 설명도.
도 10은 동 도포 장치의 제어 순서를 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명의 일 실시 형태 관한 스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법에 대해서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 각 도면 중 화살표 X, Y, Z는 각각 서로 직교하는 3 방향을 나타낸다. 또한, 각 도면에 있어서 설명을 위해 적절히 구성을 확대, 축소 또는 생략해서 나타내고 있다.
도 1에 도시하는 스파이럴 도포 장치(1)는, 도포 대상물로서의 기판(W)이 적재되는 스테이지(2)와, 이 스테이지(2)를 수평면 내에서 회전시키는 회전 기구(3)와, 스테이지(2) 위의 기판(W)에 선단으로부터 재료를 토출해서 도포하는 도포 노즐(4)과, 이 도포 노즐(4)과 스테이지(2)를 수평면 방향(X축) 및 높이 방향(Z축)으로 상대 이동 가능하게 하는 이동 기구(5)(이동 기구부)와, 도포 노즐(4)에 도포 재료를 공급하는 공급부(7)와, 라인 센서(11)(위치 검출부)와, 변위 센서(12)(위치 검출부)와, 온도 검출부(13)와, 각 부를 제어하는 제어부(10)(위치 조정부)를 구비하고 있다.
스테이지(2)는, 예를 들어 원 형상으로 형성되어 있으며, 회전 기구(3)에 의해 수평면 내에서 회전 가능하게 구성되어 있다. 이 스테이지(2)는, 적재된 기판(W)을 흡착하는 흡착 기구를 구비하고 있으며, 이 흡착 기구에 의해 스테이지(2)의 적재면(2a) 위에 도포 대상물로서의 기판(W)을 고정해서 유지한다. 이 흡착 기구로서는, 예를 들어 에어 흡착 기구 등이 사용된다.
회전 기구(3)는, 스테이지(2)를 수평면 내에서 회전 가능하게 지지하고 있으며, 스테이지 중심을 회전 중심으로 하여 스테이지(2)를 모터 등의 구동원에 의해 수평면 내에서 회전시키는 기구이다. 이에 의해, 스테이지(2) 위에 적재된 기판(W)은 수평면 내에서 회전하게 된다.
도포 노즐(4)은 도포막(M)이 되는 재료를 토출하는 노즐이며, 선단(저면)에 노즐면(4a)을 갖고 있다. 이 도포 노즐(4)은, 압력에 의해 그 선단(4a)으로부터 재료를 연속적으로 토출하고, 그 재료를 스테이지(2) 위의 기판(W)에 도포한다.
이 도포 노즐(4)에는, 재료를 공급하는 공급부(7)가 연통관(8)의 유로를 통해 접속되어 있다. 공급부(7)는, 재료를 저류하는 공급 탱크나 공급용 펌프, 유량 조정 밸브 등을 갖고 있다. 이 공급부(7)가 제어부(10)에 의해 제어되어, 도포 노즐(4)로부터의 재료 토출량이 조정된다. 도포 처리시에는 재료가 공급용 펌프의 작동에 의해 공급 탱크로부터 도포 노즐(4)에 공급된다. 연통관(8)은 예를 들어 튜브나 파이프로 구성되어, 도포 노즐(4)과, 공급부(7)의 공급 탱크 내를 연통하고 있다.
노즐(4)에는 온도 검출부(13)가 설치되어 있다. 온도 검출부(13)는, 예를 들어 노즐(4)의 측벽에 설치되어 있다. 온도 검출부(13)는 열전대 등의 온도 센서이며, 노즐(4)의 측벽 온도를 검출해서 노즐(4)의 온도를 측정하고, 온도 정보를 제어부(10)에 보낸다.
이동 기구(5)는, 도포 노즐(4)을 지지해서 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동 기구(5a)와, 이 Z축 이동 기구(5a)를 통해 도포 노즐(4)을 지지해서 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동 기구(5b)를 구비하고 있다. 이 이동 기구(5)는 도포 노즐(4)을 스테이지(2)의 상방에 위치 결정하고, 이 도포 노즐(4)을 스테이지(2)에 대하여 상대 이동시킨다. Z축 이동 기구(5a) 및 X축 이동 기구(5b)로서는, 예를 들어 리니어 모터를 구동원으로 하는 리니어 모터 이동 기구나 모터를 구동원으로 하는 이송 나사 이동 기구 등이 사용된다.
스테이지(2)의 측방에는 위치 검출부로서의 라인 센서(11)가 설치되어 있다. 라인 센서(11)는, 예를 들어 투광부(11a)와 수광부(11b)와, 스테이지(2)를 향해 수평으로 연장되어 상하 이동 가능하게 설치된 위치 검출용 플레이트(11c)를 구비하고 있다.
라인 센서(11)는, 위치 검출용 플레이트(11c)를 상하 이동시켜서 스테이지(2) 상면에 접촉시킨 상태에서 투광부(11a)로부터 광을 조사하고, 위치 검출용 플레이트(11c)를 개재하여 수광부(11b)에서 받는 광의 정보에 기초하여 위치 검출용 플레이트(11c)의 위치 정보를 취득하고, 이 위치 정보에 기초하여 스테이지(2)의 적재면(2a)을 기준으로 하는 Z 방향에 있어서의 위치 정보(높이 정보)를 검출하여, 제어부(10)에 보낸다.
또한, 라인 센서(11)는, 소정의 측정 대상 범위 내에 노즐(4)을 설치한 상태에서 투광부(11a)로부터 광을 조사하고, 노즐(4)을 통해 수광부(11b)에서 수광한 광의 정보에 기초하여 노즐면(4a)의 Z 방향에 있어서의 위치 정보를 취득하여, 제어부(10)에 보낸다.
이동 기구(5)에는, 도포 노즐(4)과 함께 스테이지용 변위 센서(12)가 설치되어 있다. 이동 기구(5)의 동작에 의해 도포 노즐(4) 및 스테이지용 변위 센서(12)가 모두 X 방향 및 Z 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
변위 센서(12)는 반사형 레이저 센서 등이며, Z축 이동 기구(5a)와 함께 X축 이동 기구(5b)에 의해 X축 방향으로 이동하고, 대향 배치된 스테이지(2)의 적재면(2a) 또는 조정용 기판(W2)에 광을 조사해서 그 반사광을 검출함으로써 스테이지(2)의 적재면(2a) 또는 조정용 기판(W2)과의 이격 거리를 측정한다. 이에 의해, 스테이지(2)의 적재면(2a) 또는 조정용 기판(W2)의 Z 방향에 있어서의 위치 정보를 취득하여, 제어부(10)에 보낸다.
제어부(10)는, 각 부를 집중적으로 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 각종 프로그램이나 각종 정보 등을 기억하는 기억부를 구비하고 있다. 기억부로서는, 메모리나 하드디스크 드라이브(HDD) 등이 사용된다.
제어부(10)는, 예를 들어 각종 프로그램이나 각종 정보(위치 정보ㆍ온도 정보 등)에 기초하여 연산 처리를 행하여 갭값이나 보정값을 결정한다. 또한, 제어부(10)는, 예를 들어 각종 프로그램이나 각종 정보(도포 조건 정보 등)에 기초하여 회전 기구(3)나 이동 기구(5)를 제어하고, 스테이지(2) 위에 소정의 갭을 유지해서 도포 노즐(4)을 위치 결정하는 위치 조정부로서 기능한다. 또한, 제어부(10)는 기판(W)이 적재된 스테이지(2)를 회전시키고, 도포 노즐(4)의 선단(4a)으로부터 재료를 토출시키면서 그 도포 노즐(4)을 기판 중앙(혹은 기판 외주)으로부터 기판 외주(혹은 기판 중앙)를 향해 직선상으로 이동시키고, 소용돌이 형상의 도포 궤적을 그림으로써 기판 전체면에 막 형성을 행한다(스파이럴 도포).
이하, 도포 장치(1)의 동작에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 제어부(10)는, 우선 라인 센서(11)를 사용하여 스테이지(2)의 상면의 높이 정보를 검출한다(ST1). 예를 들어 도 2, 3에 도시한 바와 같이 검출용 플레이트(11c)를 상하 방향으로 이동시켜서 스테이지(2)의 상면에 접촉시킨 상태에서 투광부(11a)로부터 광을 조사하고, 수광부(11b)에서 검출한 광의 정보에 기초하여 스테이지(2)의 적재면(2a)의 위치를 검출하여, 적재면의 높이 기준을 설정한다.
이어서, 라인 센서(11)를 사용하여 노즐면(4a)의 높이 정보를 검출하고(ST2), 적재면(2a)의 높이 정보, 노즐면(4a)의 높이 정보, 설정갭값 G1, 기판(W)의 두께 t1 등의 정보에 기초하여 노즐을 이동시킨다(ST3).
여기에서는, 우선 예를 들어 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 이동 기구(5)를 동작시켜서 노즐(4)의 선단의 노즐면(4a)이 스테이지(2)의 적재면(2a)과 동일한 높이가 되도록 이동시킨다. 이때, 노즐(4)을 투광부(11a)와 수광부(11b) 사이의 측정 범위 내에 배치한 상태에서 투광부(11a)로부터 광을 조사하고, 수광부(11b)에서 검출한 광의 정보에 기초하여 노즐면(4a)의 위치를 검출하면서 위치를 정렬시킨다. 그리고, 제어부(10)에 의해 이동 기구(5)의 이동 정보를 기록한다.
또한, 기판(W1)과 동 두께를 갖는 조정용의 기판(W2)을 스테이지(2) 위에 설치하고, 기판(W)의 두께 t1, 설정갭값 G1 등에 기초하여 목표로 하는 노즐면(4a)의 Z 방향의 목표 위치를 산출하고, 이 산출 결과에 기초하여 이동 기구(5)를 작동시켜 노즐(4)을 Z 방향으로 이동시킨다. 예를 들어, 노즐면(4a)이 스테이지면(2a)과 동일한 높이에 있는 상태로부터 기판(W)의 두께 t1, 센서 기준값 설정 높이 G2의 합계값만큼 노즐(4)을 상방으로 이동시켜, 기판(W) 위의 임의의 점에서 노즐면(4a)을 Z 방향에 있어서의 목표 위치(목표 높이)에 설치한다. 이때 이동 기구(5)에 의한 이동 거리 정보를 제어부(10)에 기억시킨다.
이어서, 이동 기구(5)에 설치된 노즐(4)과 함께 변위 센서(12)를 XY 평면 위에서 이동시키고, 변위 센서(12)에 의해 적재면(2a)의 변위를 측정하는 측정 위치까지 이동시킨다. 갭 설정 범위가 센서의 측정 범위 내가 되도록 노즐에 대한 상대 이동 수단으로 Z 방향으로 이동시켜 조정한다. 이때 이동 기구(5)에 의한 이동 거리 정보를 제어부(10)에 기억시킨다.
이 상태에서 변위 센서(12)에 의해 센서(12)로부터 조정용 기판(W2a)까지의 변위 G2를 측정하고(ST4), 이 G2를 센서 기준값으로서 설정한다(ST5). 이상에 따라, 도포 장치(1)에 있어서의 변위 센서(12)와 노즐면(4a)과의 높이 방향의 위치 관계를 고려한 센서 기준값이 결정된다. 센서 기준값을 결정하면 조정용의 기판(W2)을 제거한다.
또한, 온도 센서(13)로 노즐(4)의 온도를 측정하고, 기준 온도 Tb로서 제어부(10)에 기억시킨다(ST6).
이어서, 도포 대상물로서의 기판(W)이 로봇 핸들링 등의 반송 기구에 의해 스테이지(2) 위에 반입된다(ST7). 기판(W)은 스테이지(2) 위에 흡착 기구에 의해 고정된다. 그리고, ST7에서 구해진 센서 기준값에 기초하여 센서(12) 및 노즐(4)을 일체로 구비한 이동 기구(5)에 의해 센서(12) 및 노즐(4)의 높이 위치를 조정한다(ST8). 이때, 센서(12)로부터 기판(W)의 상면(Wa)의 거리가 G2가 되도록 이동 기구(5)를 사용해서 세트한다.
계속해서, 보정 처리를 행한다. 보정 처리로서는, 우선, 온도 검출 수단에 의해 노즐(4)의 온도 Tm을 취득한다(ST9). 그리고, ST6에서 설정된 기준 온도 Ti에 기초하여 열 신장을 고려한 높이 방향의 보정량 ΔZ를 산출하고(ST10), 도포 노즐(4)이 Z축 이동 기구(5a)에 의해 Z축 방향으로 ΔZ의 거리만큼 이동한다(ST11). 여기에서는, 예를 들어 사전에 측정한 기준 온도 Ti와 노즐의 신장 데이터 테이블을 제어부(10)에 기억해 두고, 이 데이터 테이블로부터 노즐의 신장을 산출한 데이터를 사용해서 보정량을 산출한다. 예를 들어 보정량 ΔZ는 하기 수학식 1로 구해진다.
[수학식 1]
보정량 ΔZ=선팽창 계수 α(계측 온도 Tm-기준 온도 Ti)ㆍ노즐 헤드 밑 길이 L
예를 들어 선팽창 계수 α는 노즐(4)의 재질에 따라 결정된다. 또한, 본 실시 형태에서는 노즐(4)은 예를 들어 PEEK로 구성되며, 그 선팽창 계수 α=50×10-6/℃이다.
그리고, 변위 센서(12)로부터 기판(W)의 도포면(Wa)까지의 거리 G3은 G2+ΔZ가 된다.
즉, 보정 전의 거리 G2보다도 온도 변화에 의해 노즐(4)이 하방으로 열 신장한 길이 ΔZ의 치수만큼 센서(12)로부터의 거리를 크게 취하게 된다. 이상에 의해, 도포 노즐(4)과 기판(W)의 도포면(Wa)과의 거리가 노즐(4)의 열 신장 정도도 고려한 원하는 값으로 조정된다.
계속해서, 도포 처리가 행해진다(ST12). 도포 처리에 있어서는 스테이지(2)가 회전 기구(3)에 의해 회전하고, 이 스테이지(2) 위의 기판(W)이 회전하고 있는 상태에서 도포 노즐(4)이 기판(W)의 중앙인 원점 위치로부터 Z축 이동 기구(5a)와 함께 X축 이동 기구(5b)에 의해 X축 방향으로, 즉 기판(W)의 중심으로부터 외주를 향해 등속으로 이동한다.
이때, 공급용 펌프를 작동시켜 도포 재료를 공급함으로써 도포 노즐(4)은 이동하면서 선단(4a)으로부터 재료를 연속해서 기판(W)의 도포면에 토출하고, 이 도포면 위에 소용돌이 형상으로 재료를 도포한다(스파이럴 도포). 이에 따라, 기판(W)의 도포면(Wa) 위에 도포막(M)이 형성된다.
기판(W) 위의 소정의 영역에 도포막(M)이 형성되면, 도포를 종료하고 기판을 취출한다(ST13). 그 후, Z축 이동 기구(5a)에 의해 도포 노즐(4)을 상승시키고, 도포 처리를 종료한다. 그리고, ST7 내지 ST13까지의 처리를 반복하여 행하고, 일정 수량의 기판에 도포 처리를 행하여(ST14) 처리를 종료한다.
본 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치 및 스파이럴 도포 방법에 의하면, 노즐면(4a)의 높이 정보를 취득하고, 이것을 고려해서 갭 조정을 행함으로써, 고정밀도의 갭 조정이 가능해진다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 공통된 라인 센서(11)를 사용함으로써 스테이지(2)의 적재면(2a)과 노즐면(4a)의 높이 위치를 고정밀도로 정렬시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 온도 변화에 의한 노즐(4)의 열 신장을 고려해서 보정을 행하기로 하였기 때문에, 보다 고정밀도에서의 위치 결정이 가능해진다.
[제2 실시 형태]
이하, 제2 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치(100) 및 스파이럴 도포 방법에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 노즐 위치를 검출하는 위치 검출부로서 스테이지(2)에 매립된 변위 센서를 사용한 점 이외에는 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 공통된 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치(100)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이 스테이지(2)의 적재면(2a)의 소정 위치에 변위 센서(14)가 매립되어 있다. 변위 센서(14)는 반사형 레이저 센서 등이며, 스테이지(2)의 적재면(2a)으로부터 도포 노즐(4)의 노즐면(4a)과의 이격 거리 G5를 측정한다. 이에 따라, 노즐면(4a)의 높이 정보를 취득하는 것이 가능하다.
이 실시 형태에 관한 도포 방법에서는, 도 8에 도시한 바와 같이 우선 변위 센서(14)로 상방에 대향하는 노즐면(4a)까지의 이격 거리 G4를 측정하면서(ST21) 노즐(4)을 이동시키고, 이격 거리 G4와 기판(W)의 두께 t1에 기초하여, 노즐면(4a)과 기판(W)의 도포면(Wa)과의 사이의 갭이 미리 설정된 갭값 G1이 되도록 노즐(4)의 위치 조정을 행한다(ST22). 그 후, 상기 제1 실시 형태의 ST4 이후와 마찬가지로, 노즐(4)과 일체로 동작하는 변위 센서(12)에 의해 대향 배치되는 스테이지(2)의 적재면(2a)까지의 거리 G5를 측정하여, 센서 기준값을 설정한다. ST4 이후의 동작은 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 한다.
본 실시 형태에 관한 도포 장치(100) 및 도포 방법에 의하면, Z 방향으로 이동하지 않는 스테이지(2)측에 설치된 센서(14)에 의해 스테이지(2)의 적재면(2a)으로부터 노즐면(4a)까지의 이격 거리를 구하고, 이 측정값에 기초하여 센서 기준을 설정함으로써, Z 방향으로 이동 가능한 노즐(4)의 재현성에 영향을 받기 어렵기 때문에, 고정밀도에서의 갭 제어가 가능해진다.
[제3 실시 형태]
이하, 제3 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치(110) 및 스파이럴 도포 방법에 대해서 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 장치(110)는, 도 9에 도시한 바와 같이 노즐(4)의 주변 온도를 일정하게 유지하는 송풍 기구(15)를 구비하고 있다. 송풍 기구(15)는, 예를 들어 온도 조정된 공기를 송풍하는 덕트 기구로 구성되어, 노즐(4)의 측방에 설치되어 있다. 송풍부는 제어부(10)의 제어에 따라 노즐(4)을 향해서 송풍을 행함으로써, 도포 장치(110)의 외곽을 구성하는 챔버(16) 내부의 온도를 조정한다.
송풍의 온도나 풍량 등의 조건은, 예를 들어 온도 센서(13)에 의해 측정한 노즐(4)의 온도에 따라 결정된다. 예를 들어 노즐(4)의 온도를 기준 온도 Ti로 유지하는 조건으로 송풍이 이루어진다.
본 실시 형태에 관한 스파이럴 도포 방법에서는, 도 10에 도시한 바와 같이 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 ST9까지의 처리를 행한 후, ST10, ST11의 노즐의 위치 보정 처리 대신에 송풍 기구(15)에 의해 노즐(4)을 향해 소정 온도의 공기를 공급하고(ST23), 도포 장치(110) 내의 온도를 미리 설정된 기준 온도로 유지함으로써, 노즐(4)의 치수를 기준값으로 되돌려 노즐(4)의 열 신장에 의한 영향을 방지한다.
본 실시 형태에 관한 도포 장치(110) 및 도포 방법에 의하면, 소정 온도의 송풍에 의해 노즐(4)의 치수를 유지하고, 노즐(4)의 열 신장에 의한 치수로의 영향을 저감할 수 있으며, 고정밀도로 갭을 조정할 수 있다.
본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함되는 것이다.
예를 들어 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 온도 센서(13)를 노즐(4)의 측부에 설치해서 노즐(4)의 벽의 온도를 검출하는 것으로 했지만, 온도 센서(13)의 개수나 온도 측정 대상은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 온도 센서(13)를 복수 개소에 설치해도 좋고, 온도를 측정하는 대상도 노즐(4)의 측벽이 아닌 노즐(4)을 지지하는 이동 기구(5)나 토출 재료가 저류되는 공급부(7) 등이어도 좋다. 복수의 온도 센서를 설치하는 경우에는, 노즐, 이동 기구(5), 회전 기구(3)를 지지하고 있는 베이스 플레이트의 온도를 계측한다. 계측 데이터로부터 열 신장을 산출하고(노즐 열 신장 ΔZ1, 이동 기구 열 신장 ΔZ2, 베이스 플레이트 열 신장 ΔZ3), Z 방향으로 노즐과 기판(W)의 상대 신장을 산출한다(ΔZ=ΔZ1+ΔZ2+ΔZ3).
본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시 형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

Claims (12)

  1. 스파이럴 도포 장치로서,
    도포 대상물이 적재되는 적재면을 갖는 스테이지와,
    상기 스테이지를 상기 적재면에 따른 회전 방향으로 회전시키는 회전 기구와,
    상기 스테이지 위의 상기 도포 대상물에 재료를 토출해서 도포하는 도포 노즐과,
    상기 스테이지와 상기 도포 노즐을 상기 회전 방향에 교차하는 교차 방향으로 상기 적재면에 따라 상대 이동시킴과 함께 상기 회전의 축 방향으로 상대 이동 가능하게 하는 이동 기구부와,
    상기 회전의 축 방향에 있어서의 상기 도포 노즐의 저면의 위치 정보를 검출하는 노즐 위치 검출부와,
    상기 도포 노즐의 위치 정보에 기초하여 상기 도포 노즐과 상기 적재면과의 상기 축 방향의 위치 조정을 행하는 위치 조정부와,
    상기 도포 노즐의 온도를 검출하는 온도 검출부를 구비하고,
    상기 위치 조정부는, 상기 도포 노즐의 온도에 기초하여 상기 도포 노즐의 열 신장량을 산출하여, 상기 도포 노즐과 상기 적재면의 높이 방향의 위치 관계를 보정하는 보정 처리를 행하는 스파이럴 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 위치 검출부는 상기 스테이지에 설치되는 변위 센서를 구비하고, 상기 변위 센서는 상기 변위 센서로부터 상기 도포 노즐의 선단까지의 변위를 측정하는 스파이럴 도포 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 노즐 위치 검출부는 상기 스테이지의 측방에 설치되며, 상기 도포 노즐의 선단의 상기 축 방향의 위치를 검출하는 라인 센서를 구비하는 스파이럴 도포 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이동 기구부에 상기 도포 노즐과 일체로 설치되며 상기 도포 노즐과 함께 이동하는 변위 센서를 구비하고, 상기 변위 센서는 상기 스테이지에 대향한 상태에서 상기 변위 센서로부터 상기 적재면까지의 거리를 측정하고,
    상기 위치 조정부는 상기 도포 노즐의 위치 정보와, 상기 이동 기구부에 의한 상기 도포 노즐의 이동 정보와, 상기 변위 센서로 측정한 상기 적재면까지의 거리에 기초하여 상기 위치 조정을 행하는 스파이럴 도포 장치.
  5. 삭제
  6. 스파이럴 도포 장치로서,
    도포 대상물이 적재되는 적재면을 갖는 스테이지와,
    상기 스테이지를 상기 적재면에 따른 회전 방향으로 회전시키는 회전 기구와,
    상기 스테이지 위의 상기 도포 대상물에 재료를 토출해서 도포하는 도포 노즐과,
    상기 스테이지와 상기 도포 노즐을 상기 회전 방향에 교차하는 교차 방향으로 상기 적재면에 따라 상대 이동시키는 이동 기구와,
    상기 도포 노즐의 온도를 검출하는 온도 검출부와,
    상기 도포 노즐의 위치 정보에 기초하여 상기 도포 노즐과 상기 적재면과의 축 방향의 위치 조정을 행하는 위치 조정부를 구비하고,
    상기 위치 조정부는 상기 도포 노즐의 온도에 기초하여 상기 도포 노즐의 열 신장량을 산출하여, 상기 도포 노즐 및 상기 적재면의 축 방향의 위치 관계를 보정하는 스파이럴 도포 장치.
  7. 스파이럴 도포 장치로서,
    도포 대상물이 적재되는 적재면을 갖는 스테이지와,
    상기 스테이지를 상기 적재면에 따른 회전 방향으로 회전시키는 회전 기구와,
    상기 스테이지 위의 상기 도포 대상물에 재료를 토출해서 도포하는 도포 노즐과,
    상기 스테이지와 상기 도포 노즐을 상기 회전 방향에 교차하는 교차 방향으로 상기 적재면에 따라 상대 이동시키는 이동 기구와,
    상기 도포 노즐의 온도를 검출하는 온도 검출부와,
    상기 도포 노즐의 설치 분위기에 소정 온도의 기체를 공급하여, 상기 도포 노즐의 온도를 조정하는 것에 의해 상기 도포 노즐의 열 신장량을 조정하는 온도 조절부를 구비하는 스파이럴 도포 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 온도 검출부는 복수 개소에 설치되어, 상기 도포 노즐, 상기 도포 노즐을 지지하는 지지 기구 및 상기 도포 노즐에 공급되는 재료 중 어느 1개 이상의 온도를 측정하는 스파이럴 도포 장치.
  9. 스파이럴 도포 방법으로서,
    도포 대상물을 적재하는 적재면 위에 대향 배치되는 도포 노즐의 높이 방향에 있어서의 위치 정보를 검출하고,
    상기 도포 노즐의 위치 정보에 기초하여 스테이지와 상기 도포 노즐의 상대 위치를 조정해서 위치 결정하고,
    상기 도포 노즐의 온도를 검출하고, 상기 도포 노즐의 온도에 기초하여 상기 도포 노즐의 열 신장량을 산출하여, 상기 도포 노즐과 상기 적재면의 축 방향의 위치 관계를 보정하는 스파이럴 도포 방법.
  10. 스파이럴 도포 방법으로서,
    도포 대상물을 적재하는 적재면에 설치된 변위 센서로, 상기 변위 센서로부터 상기 적재면에 대향 배치되는 도포 노즐의 선단까지의 거리를 검출하고,
    상기 도포 노즐까지의 거리에 기초하여 스테이지와 상기 도포 노즐의 상대 위치를 조정해서 위치 결정하고,
    상기 도포 노즐의 온도를 검출하고, 상기 도포 노즐의 온도에 기초하여 상기 도포 노즐의 열 신장량을 산출하여, 상기 도포 노즐과 상기 적재면의 축 방향의 위치 관계를 보정하는 스파이럴 도포 방법.
  11. 스파이럴 도포 방법으로서,
    도포 대상물을 적재하는 적재면을 갖는 스테이지의 측방에 설치된 라인 센서에 의해 상기 적재면의 상하 방향의 위치 정보를 검출하고,
    상기 라인 센서로 도포 노즐의 선단의 상하 방향의 위치 정보를 검출하고, 도포 노즐을 이동시켜 상기 도포 노즐의 선단을 상기 적재면과 동일한 높이로 정렬시키고,
    조정용 기판을 상기 적재면 위에 설치하고,
    미리 설정된 갭 값을 포함하는 갭 정보에 기초하여 상기 도포 노즐을 소정 거리 이동시켜 목표 높이에 위치 결정하고,
    상기 도포 노즐을 상기 적재면에 대향 배치시키고,
    상기 도포 노즐과 일체로 설치되어 상기 도포 노즐과 함께 이동하는 변위 센서에 의해 상기 변위 센서로부터 상기 적재면에 설치된 상기 조정용 기판까지의 거리를 측정하고,
    측정된 상기 조정용 기판까지의 거리에 기초하여, 상기 도포 노즐의 선단과 상기 적재면의 위치 결정을 행하고,
    상기 도포 노즐의 온도를 검출하고, 상기 도포 노즐의 온도에 기초하여 상기 도포 노즐의 열 신장량을 산출하여, 상기 도포 노즐과 상기 적재면의 축 방향의 위치 관계를 보정하는 스파이럴 도포 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 위치 결정 후에 상기 적재면 위에 상기 도포 대상물을 설치하고,
    상기 도포 대상물이 적재된 상기 스테이지를 회전 기구에 의해 회전시키면서, 이동 기구에 의해 상기 스테이지와 상기 도포 노즐을 교차 방향으로 상기 적재면에 따라 상대 이동시키고, 상기 도포 노즐에 의해 상기 스테이지 위의 도포 대상물에 재료를 도포하는 스파이럴 도포 방법.
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