KR101716509B1 - 슬릿 노즐 청소 장치 및 도포 장치 - Google Patents

슬릿 노즐 청소 장치 및 도포 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 슬릿 노즐의 슬릿 내를 파티클의 발생을 억제하면서 자동적이고 또한 효율적으로 청소하는 것이다.
슬릿 노즐 청소 장치(70)는 노즐 청소 유닛(56)과, 프라이밍 처리부의 전체를 기판 반송 방향(X방향)에서 이동시키기 위한 X방향 이동부(54)와, 케이싱(44) 중에서 노즐 청소 유닛(56)을 노즐 길이 방향(Y방향)에서 이동시키기 위한 Y방향 이동부(60)로 구성되어 있다. 노즐 청소 유닛(56)은 슬릿 노즐(32)의 슬릿(32a) 내에 외부로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 스크레이퍼(74)와, 이 스크레이퍼(74)를 보유 지지하는 보유 지지부(76)와, 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체로 슬릿 노즐(32)의 토출 방향에서 이동시키기 위한 승강 기구(78)와, 스크레이퍼(74)를 선회시키기 위한 선회 기구(82)를 구비하고 있다.

Description

슬릿 노즐 청소 장치 및 도포 장치{SLIT NOZZLE CLEANING APPARATUS AND COATING APPARATUS}
본 발명은 스핀리스 방식의 도포 장치에 관한 것으로, 특히 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 슬릿 노즐 청소 장치에 관한 것이다.
LCD 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에는, 글래스 기판 등의 피처리 기판에 대해 슬릿 형상의 토출구를 갖는 장척형의 슬릿 노즐을 상대적으로 이동시켜, 기판 상에 처리액 또는 약액 등의 도포액, 예를 들어 레지스트액을 도포하는 스핀리스의 도포법이 자주 사용되고 있다.
전형적인 스핀리스 도포법에 있어서는, 스테이지 상에 고정하여 적재되는 기판에 대해 슬릿 노즐로부터 레지스트액을 띠 형상으로 토출시키면서, 슬릿 노즐을 노즐 길이 방향과 직교하는 수평한 일방향으로 이동시킨다. 그렇게 하면, 슬릿 노즐의 토출구로부터 기판 상으로 넘친 레지스트액이 노즐 후방으로 평탄하게 연장되어, 기판 일면에 레지스트 도포막이 형성된다(예를 들어, 특허 문헌 1).
다른 대표적인 스핀리스 도포법으로서, 스테이지 상에서 기판을 공중에 뜨게 한채 수평한 일방향(스테이지 길이 방향)으로 반송하는 부상 반송 방식도 많이 사용되고 있다. 이 방식에서는, 부상 스테이지의 상방에 설치된 장척형의 슬릿 노즐이 그 바로 아래를 통과하는 기판을 향해 레지스트액을 띠 형상으로 토출함으로써, 기판 반송 방향에 있어서 기판의 전단부로부터 후단부를 향해 기판 상 일면에 레지스트 도포막이 형성된다(예를 들어, 특허 문헌 2).
일본 특허 출원 공개 평10-156255호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-236092호 공보
상기와 같은 스핀리스법의 도포 처리에 사용되는 슬릿 노즐에 있어서는, 레지스트액을 토출하는 슬릿의 갭이 매우 좁기 때문에(통상 100㎛ 이하), 레지스트 공급관 내지 슬릿 노즐 내에서 레지스트가 겔화되어 생기는 고화물이 슬릿 내에 막히기 쉽고, 슬릿 내의 어딘가에서 레지스트 고화물이 막히면 그 개소에서, 레지스트액의 유출(즉, 기판으로의 공급)이 부족해, 레지스트 도포막 상에서 도포 주사 방향으로 똑바로 연장되는 줄무늬 형상의 도포 불균일이 발생한다.
종래에는, 슬릿 노즐의 슬릿 내에 레지스트 고화물이 막히는 것을 미연에 방지하기 위해, 슬릿 노즐의 슬릿 내벽에 부착되어 있는 레지스트 고화물을 제거하는 청소 작업을 사람의 손으로 행하고 있었다. 보다 상세하게는, 금속 또는 수지로 이루어지는 얇은 판재를 슬릿 노즐의 슬릿 내에 외부(노즐 토출구측)로부터 삽입하여, 슬릿 내에서 박판재를 노즐 길이 방향으로 미끄럼 이동시켜 고화물을 긁어내도록 하고 있었다. 그러나, 이러한 종류의 슬릿 노즐의 슬릿 갭은 상기와 같이 통상 100㎛ 이하의 극세이고, 그 중에 박판재를 삽입하여 청소하는 것은 매우 번거롭고 수고가 드는 작업으로 되어 있고, 레지스트 도포 장치의 메인터넌스성 또는 가동률을 내리는 요인으로도 되고 있었다. 또한, 청소 작업이 비효율이고 장시간을 필요로 하므로, 작업 중에 주위에 흩뿌려지는 파티클이 많은 것도 문제가 되고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는 것으로, 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 슬릿 내를 파티클의 발생을 억제하면서 자동적이고 또한 효율적으로 청소하여, 슬릿 노즐에 대한 메인터넌스 기능의 개선에 의해 도포막의 품질, 수율 및 가동률의 향상을 도모하는 슬릿 노즐 청소 장치 및 스핀리스 방식의 도포 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 관점에 있어서의 슬릿 노즐 청소 장치는 도포 처리에서 사용되는 장척형 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 슬릿 노즐 청소 장치이며, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 외부로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 긁어내기 부재와, 상기 긁어내기 부재를 보유 지지하여, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입하고, 상기 슬릿 내에서 고화물의 긁어내기를 행하도록 상기 긁어내기 부재를 소정의 방향으로 이동시켜, 상기 슬릿으로부터 상기 긁어내기 부재를 빼내는 청소 기구를 갖는다.
상기 구성의 슬릿 노즐 청소 장치에 있어서는, 슬릿 노즐의 슬릿 내 청소 또는 세정에 관한 주요한 작업, 즉 슬릿 노즐에 대한 긁어내기 부재의 삽입 발출 작업 및 긁어내기 작업을 모두 자동화ㆍ정형화함으로써, 작업 효율의 향상, 파티클 발생의 억제, 소요 시간의 대폭적인 단축화를 실현할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 있어서의 슬릿 노즐 청소 장치는, 도포 처리에서 사용되는 장척형 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 슬릿 노즐 청소 장치이며, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 외부로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 긁어내기 부재와, 상기 긁어내기 부재를 보유 지지하여, 상기 슬릿 내에서 고화물의 긁어내기를 행하도록 상기 긁어내기 부재를 소정의 방향으로 이동시키는 청소 기구를 갖는다.
상기 구성의 슬릿 노즐 청소 장치에 있어서는, 슬릿 노즐의 슬릿 내 청소 또는 세정에 관한 주요한 작업의 하나인 슬릿 노즐 내의 긁어내기 작업을 자동화ㆍ정형화함으로써, 작업 효율의 향상, 파티클 발생의 억제, 소요 시간의 단축화를 실현할 수 있다.
본 발명의 도포 장치는 도포 처리 중에 피처리 기판에 대해 도포액을 띠 형상으로 토출하는 슬릿 노즐과, 도포 처리 중에 상기 슬릿 노즐에 도포액을 공급하는 도포액 공급부와, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와, 도포 처리 중에 상기 슬릿 노즐이 상기 기판 상에서 도포 주사를 행하도록, 상기 슬릿 노즐과 상기 기판 사이에서 수평한 일방향으로 상대적 이동을 행하게 하는 주사 기구와, 도포 처리의 간극에 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 본 발명의 슬릿 노즐 청소 장치를 갖는다.
상기 구성의 도포 장치는 본 발명의 상기 슬릿 노즐 청소 장치를 구비함으로써, 슬릿 노즐(32)에 대한 메인터넌스 기능을 개선하여, 레지스트 도포막의 품질, 수율 및 가동률을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 슬릿 노즐 청소 장치 또는 도포 장치에 따르면, 상기와 같은 구성 및 작용에 의해, 스핀리스법의 도포 처리에 사용하는 슬릿 노즐의 슬릿 내를 파티클의 발생을 억제하면서 자동적 또한 효율적으로 청소할 수 있다. 또한, 슬릿 노즐에 대한 메인터넌스 기능의 개선에 의해, 도포막의 품질, 수율 및 가동률의 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 슬릿 노즐 청소 장치의 적용 가능한 레지스트 도포 장치의 일구성예를 도시하는 사시도.
도 2는 상기 레지스트 도포 장치에 구비되는 노즐 리프레쉬부의 구성을 도시하는 일부 단면 정면도.
도 3은 상기 노즐 리프레쉬부에 조립되는 노즐 청소/세정부의 구성을 도시하는 사시도.
도 4는 실시 형태에 있어서의 슬릿 노즐 청소 장치의 구성을 도시하는 일부 단면 측면도.
도 5는 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 포함되는 스크레이퍼 및 보유 지지부의 구성을 도시하는 단면도.
도 6은 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 포함되는 스크레이퍼 및 보유 지지부 내의 구성을 도시하는 일부 단면 측면도.
도 7은 스크레이퍼가 변형되었을 때의 보유 지지부 내의 각 부의 상태를 도시하는 일부 단면 정면도.
도 8은 상기 레지스트 도포 장치의 주요한 구성을 블록 형식으로 도시하는 도면.
도 9는 상기 슬릿 노즐 청소 장치의 전체 동작의 수순을 도시하는 흐름도.
도 10은 실시 형태에 있어서의 슬릿 노즐 청소 처리 중의 스크레이퍼 삽입 동작을 단계적으로 도시하는 도면.
도 11은 상기 스크레이퍼 삽입 동작의 수순을 도시하는 흐름도.
도 12는 상기 스크레이퍼 삽입 동작이 능숙하게 행해지지 않았던 경우의 대응 처리의 동작을 단계적으로 도시하는 도면.
도 13은 실시 형태에 있어서의 슬릿 노즐 청소 처리 중의 긁어내기 동작의 수순을 도시하는 흐름도.
도 14는 상기 긁어내기 동작의 모습을 도시하는 분해 사시도.
도 15a는 상기 긁어내기 동작에 있어서의 1 스트로크의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 15b는 상기 긁어내기 동작에 있어서 걸림이 발생한 경우의 복귀 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 16은 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 있어서 가속도 센서를 사용하는 변위 판정부의 작용을 도시하는 도면.
도 17은 상기 가속도 센서를 사용하는 변위 판정부의 작용을 도시하는 각 부의 파형도.
도 18은 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 있어서 적합한 스크레이퍼의 형상을 도시하는 도면.
도 19는 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 있어서의 완전 비접촉식 안내부의 구성예를 도시하는 단면도.
도 20은 상기 레지스트 도포 장치의 제2 실시 형태의 주요한 구성을 블록 형식으로 도시하는 도면.
도 21은 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 포함되는 스크레이퍼 및 보유 지지부의 제2 실시 형태의 구성을 도시하는 단면도.
도 22는 상기 슬릿 노즐 청소 장치에 포함되는 스크레이퍼 및 보유 지지 부내의 제2 실시 형태의 구성을 도시하는 일부 단면도.
도 23은 스크레이퍼의 다른 실시 형태를 도시하는 도면.
이하, 첨부도를 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태를 설명한다.
도 1에 본 발명의 슬릿 노즐 청소 장치의 적용 가능한 레지스트 도포 장치의 일구성예를 도시한다.
이 레지스트 도포 장치는 피처리 기판, 예를 들어 FPD용 글래스 기판(G)을 기체의 압력에 의해 공중에 띄우는 부상 스테이지(10)와, 이 부상 스테이지(10) 상에서 공중에 떠 있는 기판(G)을 부상 스테이지 길이 방향(X방향)으로 반송하는 기판 반송 기구(20)와, 부상 스테이지(10) 상을 반송되는 기판(G)의 상면에 레지스트액을 공급하는 슬릿 노즐(32)과, 도포 처리의 간극에 슬릿 노즐(32)을 리프레쉬하는 노즐 리프레쉬부(42)를 갖고 있다.
부상 스테이지(10)의 상면에는 소정의 가스(예를 들어, 에어)를 상방으로 분사하는 다수의 가스 분사 구멍(12)이 형성되어 있고, 그들 가스 분사 구멍(12)으로부터 분사되는 가스의 압력에 의해 기판(G)이 스테이지 상면으로부터 일정한 높이로 부상하도록 구성되어 있다.
기판 반송 기구(20)는 부상 스테이지(10)를 사이에 두고 X방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(22A, 22B)과, 이들 가이드 레일(22A, 22B)을 따라서 왕복 이동 가능한 한 쌍의 슬라이더(24)와, 부상 스테이지(10) 상에서 기판(G)의 양 측단부를 착탈 가능하게 보유 지지하도록 슬라이더(24)에 설치된 흡착 패드 등의 기판 보유 지지 부재(도시하지 않음)를 구비하고 있고, 직진 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 슬라이더(24)를 반송 방향(X방향)으로 이동시킴으로써, 부상 스테이지(10) 상에서 기판(G)의 부상 반송을 행하도록 구성되어 있다.
레지스트 노즐(32)은 부상 스테이지(10)의 상방을 반송 방향(X방향)과 직교하는 수평 방향(Y방향)으로 횡단하여, 그 바로 아래를 통과하는 기판(G)의 상면(피처리면)에 대해 슬릿 형상의 토출구로부터 레지스트액(R)을 띠 형상으로 토출하도록 되어 있다. 또한, 슬릿 노즐(32)은, 예를 들어 볼 나사 기구나 가이드 부재 등을 포함하는 노즐 승강 기구(26)에 의해, 이 노즐을 지지하는 노즐 지지 부재(28)와 일체로 연직 방향(Z방향)으로 이동 가능하고 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한, 슬릿 노즐(32)은 레지스트액 용기나 송액 펌프 등으로 이루어지는 레지스트 공급부(120)(도 8)에 레지스트 공급관(30)을 통해 접속되어 있다.
슬릿 노즐(32)에 인접하여 부상 스테이지(10)의 상방에 노즐 리프레쉬부(42)가 설치되어 있다. 이 노즐 리프레쉬부(42)의 상세는, 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.
여기서, 이 레지스트 도포 장치에 있어서의 레지스트 도포 동작을 설명한다. 우선, 전단의 유닛, 예를 들어 열적 처리 유닛(도시하지 않음)으로부터 기판(G)이 소터 기구(도시하지 않음)를 통해 부상 스테이지(10)의 전단부측에 설정된 반입 에어리어로 반입되고, 거기서 대기하고 있던 슬라이더(24)가 기판(G)을 보유 지지하여 수취한다. 부상 스테이지(10) 상에서 기판(G)은 가스 분사 구멍(12)으로부터 분사되는 가스(예를 들어, 고압 에어)의 압력을 받아 대략 수평한 자세로 부상 상태를 유지한다.
이와 같이 하여 기판(G)이 수평 자세로 반송 방향(X방향)으로 일정 속도로 이동하는 것인 동시에, 슬릿 노즐(32)이 바로 아래의 기판(G)을 향해 레지스트액을 소정의 압력 또는 유량으로 띠 형상으로 토출함으로써, 기판(G)의 전단부측으로부터 후단부측을 향해 막 두께가 균일한 레지스트액의 도포막이 형성되어 간다.
기판(G)의 후단부가 슬릿 노즐(32)의 아래를 통과하면, 기판 일면에 레지스트 도포막이 형성된다. 계속해서, 기판(G)은 그 후에도 슬라이더(24)에 의해 부상 스테이지(10) 상에서 부상 반송되어, 부상 스테이지(10)의 후단부에 설정된 반출 에어리어로부터 소터 기구(도시하지 않음)를 통해 후단의 유닛(도시하지 않음)으로 보내진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 노즐 리프레쉬부(42)는 1개의 케이싱(44) 내에, 다음 회의 도포 처리를 위한 사전 준비로서 슬릿 노즐(32)에 소량의 레지스트액을 토출시켜 프라이밍 롤러(46)에 권취하는 프라이밍 처리부(48)와, 슬릿 노즐(32)의 토출구를 건조 방지의 목적으로부터 용제 증기의 분위기 중으로 유지하기 위한 노즐 버스(50)와, 슬릿 노즐(32)의 내부 및 외부(특히, 슬릿 토출구 근방)를 청소 또는 세정하기 위한 노즐 청소/세정부(52)를 병설하고 있다.
1회(기판 1매분)의 도포 처리를 종료한 슬릿 노즐(32)은 처음에 노즐 청소/세정부(52)에 의해 세정 처리를 받고, 계속해서 노즐 버스(50) 내에서 대기하고, 다음의 도포 처리가 개시되기 직전에 프라이밍 처리부(48)에 의해 프라이밍 처리를 받는다.
슬릿 노즐(32)을 노즐 리프레쉬부(42) 내의 각 부(48, 50, 52)에 부착시키기 위해서는, 예를 들어 볼 나사 기구로 이루어지는 X방향 이동부(제4 이동 기구)(54)에 의해 노즐 리프레쉬부(42)의 전체, 즉 케이싱(44)을 기판 반송 방향(X방향)에서 이동시키는 동시에, 노즐 승강 기구(26)(도 1)에 의해 슬릿 노즐(32)을 연직 방향(Z방향)에서 이동시키면 좋다.
도 3에 도시한 바와 같이, 노즐 청소/세정부(52)는 각각 독립된 노즐 청소 유닛(56) 및 노즐 세정 유닛(58)을 구비하고, 공통의 Y방향 이동부(제2 이동 기구)(60)에 의해 이들 유닛(56, 58)을 슬릿 노즐(32)의 길이 방향(Y방향)으로 일체로 이동할 수 있도록 되어 있다. Y방향 이동부(60)는, 예를 들어 랙 앤드 피니언 기구로 이루어지고, Y방향으로 연장되는 랙(62)과, 이 랙(62) 상에서 구름 이동하는 기어(도시하지 않음)를 내장하는 Y방향 캐리지(64)를 갖고 있다.
노즐 세정 유닛(58)은 상면이 개방된 단면 ㄷ자 형상의 세정 헤드(65)에, 슬릿 노즐(32)의 하단부 내지 토출구를 향해 세정액(예를 들어, 시너) 및 건조용 가스(예를 들어, N2 가스)를 각각 뿜어내는 세정 노즐(66) 및 가스 노즐(도시하지 않음)을 탑재하는 동시에, 슬릿 노즐(32)에 부딪쳐 낙하한 세정액을 배출구(68)에 받아 모아 아래로 떨어뜨리거나, 혹은 배큐엄으로 회수하도록 하고 있다.
이 실시 형태에 있어서의 슬릿 노즐 청소 장치(70)는 상기 프라이밍 처리부(42)에 조립되는 노즐 청소 유닛(56)과, 프라이밍 처리부(42)의 전체[케이싱(44)]를 기판 반송 방향(X방향)에서 이동시키기 위한 X방향 이동부(54)와, 케이싱(44) 중에서 노즐 청소 유닛(56) 전체를 노즐 길이 방향(Y방향)에서 이동시키기 위한 Y방향 이동부(60)로 구성되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 노즐 청소 유닛(56)은 Y방향 이동부(60)의 Y방향 캐리지(64)에 일체로 결합되는 단면 ㄷ자형의 지지체 또는 주프레임(72)과, 슬릿 노즐(32)의 슬릿(32a) 내에 외부(토출구측)로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 스크레이퍼(긁어내기 부재)(74)와, 이 스크레이퍼(74)의 기단부를 보유 지지하는 보유 지지부(76)와, 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체로 연직 방향, 즉 슬릿 노즐(32)의 토출 방향으로 이동시키기 위한 승강 기구(제1 이동 기구)(78)와, 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)에 설치한 피봇축(80)의 주위에서 선회시키기 위한 선회 기구(제3 이동 기구)(82)를 구비하고 있다.
보다 상세하게는, 승강 기구(78)는 주프레임(72)의 저부에 고정된 승강 구동부(84)와, 이 승강 구동부(84)의 승강 구동축(84a)에 결합되는 동시에, 주프레임(72)의 내측면에 설치된 연직된 가이드 레일(86)에 승강 이동 가능하게 결합하는 단면 L형의 승강 프레임(88)을 갖고 있다. 승강 구동부(84)는 에어 실린더를 사용해도 되지만, 응답 속도나 위치 정밀도상으로부터 바람직하게는 서보 모터와 회전/직진 변환 기구로 구성되어도 좋다.
선회 기구(82)는 승강 프레임(88) 상에 지지 부재를 통해 수평으로 설치되는 모터(90)와, 이 모터(90)의 출력축과 보유 지지부(76)를 연결하는 회전 구동축(92)과, 승강 지지체(88) 상에서 회전 구동축(92)을 지지하는 베어링(94)을 갖고 있다. 회전 구동축(92)이 상기 피봇축(80)을 형성한다.
보유 지지부(76)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 스크레이퍼(74)를 통과시키기 위한 상면 개구가 형성된 하우징(94) 내에, 스크레이퍼(74)의 기단부를 보유 지지하는 상부 지지 블록(96)과, 하우징(94)의 저면에 고정되어, 코일 스프링 또는 고무 등의 탄성 부재(98)를 통해 상부 지지 블록(96) 및 스크레이퍼(74)를 지지하는 하부 지지 블록(100)을 설치하고 있다.
상부 지지 블록(96)은 스크레이퍼(74)를 샌드위치 형상으로 양측으로부터 끼우는 한 쌍의 절반 분할 블록(96a, 96b)을 볼트(102)로 조여서 스크레이퍼(74)를 협착 고정한다. 이 실시예에서는, 스크레이퍼(74)의 선회 방향의 외력에 대한 탄성 저항력을 높이기 위한 코일 스프링(104)을 가동 블록(96)과 하우징(94)의 내벽 사이에 설치하고 있다.
스크레이퍼(74)는, 외력을 받고 있지 않을 때에는 보유 지지부(76)에 대해 수직으로 세운 상태(기준 자세)로 지지되어 있다. 그러나, 외력이 가해지면, 특히 스크레이퍼(74)의 판면과 평행한 횡방향 성분을 갖는 외력(F)이 스크레이퍼(74)의 상부 내지 중간부에 가해지면, 도 7에 도시한 바와 같이, 피봇축(80)을 회전 중심으로 하여 스크레이퍼(74) 및 상부 지지 블록(96)이 코일 스프링(98, 104)에 저항하여 선회 방향으로 변위된다(기울어진다).
이 실시 형태에서는, 보유 지지부(76)에 대한 스크레이퍼(74)의 변위, 특히 상기와 같은 선회 변위가 일정한 기준값을 초과했는지 여부를 판정하기 위해, 광학식의 제1 변위 판정부(106)와 가속도 센서를 사용하는 제2 변위 판정부(108)를 구비하고 있다.
제1 변위 판정부(106)는 스크레이퍼(74)와 바로 정면에 마주 향해 보유 지지부(76)에 설치되는 투광부(110)와, 이 투광부(110)로부터 볼 때 스크레이퍼(74)의 후방 또는 이측에서 보유 지지부(76)에 설치되는 수광부(112)를 갖고 있다. 투광부(110)는 발광 소자, 예를 들어 발광 다이오드를 갖고, 수광부(112)는 광전 변환 소자, 예를 들어 포토다이오드를 갖고, 광파이버식 광학 센서를 적절하게 사용할 수 있다.
스크레이퍼(74)의 투광부(110) 및 수광부(112)와 대향하는 부위 부근에 개구(74a)가 형성되어 있다. 스크레이퍼(74)가 기준 자세로 직립되어 있을 때에는(도 6), 투광부(110)와 수광부(112)가 개구(74a)를 통해 대향하도록 되어 있다. 이때, 투광부(110)로부터 출사 또는 투광된 광 빔(LB)은 스크레이퍼(74)의 개구(74a)를 빠져나가 수광부(112)에 도달하고, 수광부(112)로부터 출력되는 전기 신호는 광 빔(LB)이 수광된 것을 나타낸다.
스크레이퍼(74)가 외력을 받아 선회 변위되고, 그 변위량이 기준값을 초과하면(도 7), 투광부(108)로부터 투광된 광 빔(LB)은 스크레이퍼(74)의 개구(74a)로부터 벗어나 스크레이퍼(74)의 판면에 부딪치고, 수광부(110)에는 도달하지 않다. 이때, 수광부(110)는 광 빔(LB)을 수광하고 있지 않은 것을 나타내는 전기 신호를 출력한다. 또한, 상기 선회 변위의 기준값은 개구(74a)의 횡방향의 사이즈에 따라서 조절할 수 있다.
제2 변위 판정부(108)는 상부 지지 블록(96) 및 하부 지지 블록(100)에 가속도 센서(114, 116)를 각각 설치하고 있다. 이들 가속도 센서(114, 116)의 작용은 도 10을 참조하여 후술한다.
다시 도 4에 있어서, 주프레임(72)의 상부 판형상 수평 지지부에는 보유 지지부(76)의 바로 위의 위치에 스크레이퍼(74)를 승강 가능하게 관통시키는 슬릿 개구(72a)가 형성되는 동시에, 이 위에 블록 형상의 안내부(118)가 설치되어 있다. 이 안내부(118)는 주프레임(72)의 슬릿 개구(72a)와 겹치는 위치에, 상방의 슬릿 노즐(32)의 토출구를 향해 좁아지는 슬릿 형상의 공동부(118a)를 갖고 있다.
이 노즐 청소 유닛(56)에 있어서, 슬릿 노즐(32)의 슬릿(32a) 내를 청소할 때에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 안내부(118)가 그 상면을 슬릿 노즐(32)의 토출구 부근 또는 립 하단부에 결합시키도록 하여 위치 결정된다. 이 상태에서, 하부로부터 스크레이퍼(74)가 안내부(118)의 슬릿 형상 공동부(118a)를 통해 슬릿 노즐(32)의 토출구의 안측 또는 슬릿(32a) 내에 삽입되도록 되어 있다.
슬릿 노즐(32)은 노즐 길이 방향으로 평행하게 연장되는 프론트 립(33A) 및 리어 립(33B)으로 이루어지고, 이들 립(33A, 33B)을 심(35)을 사이에 두고 맞대어 볼트(도시하지 않음)로 일체 결합하고 있다. 슬릿 노즐(32) 내의 중심부에는 슬릿(32a)의 상단부와 접속하는 버퍼부 또는 매니폴드부(32b)가 형성되어 있다. 슬릿 노즐(32)의 상면에는 노즐 길이 방향의 중심부에 레지스트 도입구(32c)가 형성되고, 이 레지스트 도입구(32c)와 매니폴드부(32b)는 레지스트 도입 통로(32d)로 연결되어 있다. 레지스트 도입구(32c)에는 레지스트 공급부(120)(도 8)로부터의 레지스트 공급관(30)이 접속된다.
도 8에 이 실시 형태의 레지스트 도포 장치에 있어서의 슬릿 노즐(32) 둘레의 주요한 구성을 블록도로 도시한다. 주제어부(122)는 이 레지스트 도포 장치 내의 전체를 통괄 제어한다. 상술한 부상 스테이지(18, 28, 18'), 기판 반송 기구(20, 30, 20'), 노즐 승강 기구(26), 슬릿 노즐 청소 장치(70), 레지스트 공급부(120) 등은 모두 주제어부(122)의 제어 하에서 동작한다.
슬릿 노즐 청소 장치(70)는 국소 컨트롤러로서 노즐 청소 제어부(124)를 구비하고 있다. 노즐 청소 제어부(124)는 주제어부(122)와 제어 신호를 교환하여, 주제어부(122)로부터의 지령에 따라서 슬릿 노즐 청소 장치(70) 내의 각 부, 특히 상술한 X방향 이동 기구(54), Y방향 이동 기구(60), 승강 기구(78), 선회 기구(80)의 동작을 제어한다. 제1 및 제2 변위 판정부(106, 108)의 출력 신호는 노즐 청소 제어부(124)에 부여된다.
레지스트 공급관(30)의 도중에는 전환 밸브(126)가 설치되어 있다. 이 전환 밸브(126)는 세정액 공급부(128)로부터의 세정액 공급관(130)에도 접속되어 있고, 슬릿 노즐(32)에 대해, 레지스트 공급부(120)로부터의 레지스트액을 공급하는 위치와, 세정액 공급부(128)로부터의 세정액(시너)을 공급하는 위치 사이에서 전환 가능하게 되어 있다.
슬릿 노즐(32)의 길이 방향의 양단부에는 매니폴드(32b)와 연통하는 벤트(32e)가 설치되어 있다. 이들 벤트(32e)에는 드레인 탱크(도시하지 않음)에 통하는 액체 배출관(132)이 접속되어 있다. 액체 배출관(132)의 도중에 개폐 밸브(134)가 설치되어 있다.
다음에, 도 9 내지 도 17을 참조하여, 슬릿 노즐 청소 장치(70)의 작용을 설명한다. 슬릿 노즐 청소 장치(70)의 동작은 모두 주제어부(122) 및 노즐 청소 제어부(124)의 제어 하에서 행해진다.
도 9에 슬릿 노즐 청소 장치(70)에 있어서의 슬릿 노즐 청소 처리의 전체 동작을 도시한다. 이 슬릿 노즐 청소 처리는 정기적으로, 예를 들어 1로트 또는 수 로트 단위로 레지스트 도포 처리의 간극에 실시되어도 좋다.
최초의 초기화(스텝 S1)에서는 슬릿 노즐(32) 내에 잔류되어 있는 레지스트액을 세정액(시너액)으로 치환한다. 이 액 치환에서는, 세정액 공급부(128)로부터 세정액 공급관(130), 전환 밸브(126) 및 레지스트 공급관(30)을 통해 세정액이 슬릿 노즐(32) 내로 보내져, 슬릿 노즐(32)의 벤트(32e)로부터 액체 배출관(132) 및 온 상태의 개폐 밸브(134)를 통해 레지스트액의 대부분이 드레인 탱크로 배출된다. 또한, 레지스트액의 일부는 슬릿 노즐(32)의 토출구로부터 토출된다.
초기화(스텝 S1)에서는, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 슬릿 노즐(32)에 대한 스크레이퍼(74) 및 보유 지지부(76)의 위치 정렬(위치 결정)도 행해진다. 이 위치 정렬에는 슬릿 노즐 청소 장치(70)측의 이동 기구(54, 60, 78, 80)뿐만 아니라 노즐 승강 기구(26)도 사용된다.
계속해서, 슬릿 노즐(32)의 슬릿(32a) 내에 스크레이퍼(74)를 삽입하는 동작(스텝 S2)이 행해진다. 적합한 일 실시예에 있어서, 이 스크레이퍼 삽입 동작은, 도 10에 도시한 바와 같이 제1 스크레이퍼 선회 이동(b), 스크레이퍼 상승 이동(c) 및 제2 스크레이퍼 선회 이동(d)의 3단계로 나누어 행해진다.
도 11에 이 스크레이퍼 삽입 동작의 수순을 도시한다. 제1 스크레이퍼 선회 이동(b)은 스텝 S10 내지 S14의 수순으로 행해지고, 스크레이퍼 승강 이동(c)은 스텝 S15 내지 S18의 수순으로 행해지고, 제2 스크레이퍼 선회 이동(d)은 스텝 S19 내지 S23의 수순으로 행해진다.
제1 스크레이퍼 선회 이동(b)에서는 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체적으로 소정 스트로크(회전각)만큼 선회 이동시키는 동작을 실행한다(스텝 S12). 이 선회 이동의 동작이 원활하게 행해지는 경우에는, 동작 중의 스크레이퍼(74)의 변형, 즉 보유 지지부(76)에 대한 스크레이퍼(74)의 상대적인 선회 변위는 거의 없거나, 있어도 매우 작으므로, 변위 판정부(106, 108)로부터 실질 변위 없음(걸림 없음)의 판정 결과가 나오고(스텝 S13), 이때에는 다음의 스크레이퍼 승강 이동(c)으로 이행한다.
그러나, 스크레이퍼(74)의 선단부가 슬릿 노즐(32)의 토출구 부근에서 무언가에 부딪혀 속으로 들어가지 않는 경우에는, 스크레이퍼(74)가 변형[보유 지지부(76)에 대해 상대적으로 선회 변위]되어, 그 변형량이 기준값을 초과하면, 변위 판정부(106, 108)로부터 실질 변위 있음(걸림 있음)의 판정 결과가 나온다(스텝 S13). 이때에는, 도 12에 도시한 바와 같이, 스크레이퍼(74) 및 보유 지지부(76)를 선회 동작 직전의 원래의 위치로 복귀시켜(스텝 S14), 선회 이동의 동작을 재시행한다(스텝 S14). 그리고, 이 재시행의 횟수가 설정 횟수(is)에 도달한 경우에는, 이 단계에서 금회의 슬릿 노즐 청소 처리를 중지하고, 버저나 디스플레이를 통해 청소 불가의 알람을 낸다(스텝 S10 → S11 → S15 → S6).
스크레이퍼 승강 이동(c)은 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체적으로 소정 스트로크(거리)만큼 상승 이동시키는 동작이다(스텝 S18). 이 동작 중에서 스크레이퍼(74)의 선단부가 슬릿 노즐(32) 내의 고화물 또는 이물질에 걸렸을 때에는, 상기와 마찬가지로 변위 판정부(106, 108)로부터 실질 변위 있음(걸림 있음)의 판정 결과가 나온다(스텝 S19). 그리고, 재시행(스텝 S20)의 횟수가 설정 횟수(js)에 도달한 경우에는, 이 단계에서 금회의 슬릿 노즐 청소 처리를 중지하고, 청소 불가의 알람을 낸다(스텝 S16 → S17 → S21 → S6).
제2 스크레이퍼 선회 이동(d)은 슬릿 노즐(32) 내에서 스크레이퍼(74)의 자세를 초기 상태, 예를 들어 직립 자세로 세트하기 위해 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체적으로 소정 스트로크(회전각)만큼 선회 이동시킨다(스텝 S24). 이 선회 동작에서도, 스크레이퍼(74)의 선단부가 슬릿 노즐(32) 내의 고화물 또는 이물질에 걸렸을 때에는, 상기와 마찬가지로 변위 판정부(106, 108)로부터 실질 변위 있음(걸림 있음)의 판정 결과가 나온다(스텝 S25). 그리고, 재시행(스텝 S26)의 횟수가 설정 횟수(ms)에 도달한 경우에는, 이 단계에서 금회의 슬릿 노즐 청소 처리를 중지하고, 청소 불가의 알람을 낸다(스텝 S22 → S23 → S27 → S6).
또한, 상기 제1 및 제2 스크레이퍼 선회 이동 (b), (d)에는 주로 선회 기구(80)가 사용되고, 스크레이퍼 승강 이동 (c)에는 주로 승강 기구(78)가 사용된다. 어떤 경우라도, 스크레이퍼(74)의 선단이 슬릿 노즐(32) 내의 매니폴드(32b)의 하단부 부근에 도달할 때까지 삽입하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 3단계의 스크레이퍼 삽입 동작 (a), (b), (c)는 일례이고, 본 발명에 의한 스크레이퍼 삽입 동작에는 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 선회 기구(80)를 사용하지 않고, 승강 이동과 Y방향 이동을 조합한 스크레이퍼 삽입 동작이나, 승강 이동만의 스크레이퍼 삽입 동작도 가능하다.
상기와 같은 스크레이퍼 삽입 동작이 순조롭게 완료되었을 때에는, 다음에 슬릿 노즐(32) 내에서 레지스트 고화물 외의 이물질을 긁어내기 위해 스크레이퍼(74)를 소정의 방향으로 구동하는 동작(스텝 S3)이 행해진다. 도 13에, 이 긁어내기 동작의 수순을 도시한다. 이 긁어내기 동작은, 도 14에 도시한 바와 같이 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체로 노즐 길이 방향(Y방향)으로 이동시키는 동작을 기본 동작으로 하고, 이것에 일정 주기의 선회 동작 혹은 승강 동작 등을 조합하여, 1 스트로크 또는 1 피치의 스크레이퍼 구동을 노즐 일단부측의 종점으로부터 노즐 타단부의 종점까지 반복한다(스텝 S30 → S31 → S32 → S33 → S30 → ‥). 또한, 긁어내기 동작을 개시하기 전에, 노즐 승강 기구(38)에 의해 슬릿 노즐(32)을 약간 상승시키고, 안내부(118)를 슬릿 노즐(32)로부터 이격시킨다.
긁어내기 동작의 도중, 슬릿 노즐(32) 내에서 스크레이퍼(74)가 고화물 외의 이물질에 걸려, 크게 변형되었을 때에는, 변위 판정부(106, 108)로부터 실질 변위 있음(걸림 있음)의 판정 결과가 나오므로(스텝 S31), 예를 들어 도 15a 및 도 15b에 도시한 바와 같이 스크레이퍼(74)를 1 스트로크(1 피치) 전의 원래의 위치로 권취하여 복귀시키는 역동작에 의해 후퇴한 후(스텝 S36), 재시행 또는 재개한다(스텝 S30). 이 경우에도, 재시행 또는 후퇴(스텝 S26)의 횟수가 설정 횟수(ns)에 도달한 경우에는, 이 단계에서 금회의 슬릿 노즐 청소 처리를 중지하여, 청소 불가의 알람을 낸다(스텝 S34 → S35 → S37 → S6).
여기서, 도 16 및 도 17에 대해, 제2 변위 판정부(108)의 작용을 설명한다. 도 16에 있어서, 콤퍼레이터(140)는 양 가속도 센서(114, 116)의 출력을 비교하여, 그 차분(E)을 나타내는 신호를 출력한다. 판정 회로는 콤퍼레이터(140)로부터의 차분(E)과 소정의 기준값(TH)의 대소 관계를 나타내는 판정 신호(MS)를 출력한다. 즉, E < TH일 때에는 L 레벨의 MS를 출력하고, E > TH일 때에는 H 레벨의 MS를 출력한다. 이 판정 신호(MS)는 노즐 청소 제어부(124)(도 8)에 부여된다.
예를 들어, 상기와 같은 긁어내기 동작에 있어서, 스크레이퍼(74) 및 보유 지지부(76)는 도 17의 (a)에 도시한 바와 같은 사다리꼴 파형의 속도 특성(V)에 의해 Y방향으로 이동한다. 이때, 상부 지지 블록(96)에 설치되어 있는 가속도 센서(114)에는 스크레이퍼(74)에 가해지는 것과 동일한 가속도가 가해지고, 하부 지지 블록(100)에 설치되어 있는 가속도 센서(116)에는 보유 지지부(76)의 하우징(94)에 가해지는 것과 동일한 가속도가 가해진다.
따라서, 긁어내기 동작 중에 스크레이퍼(74)에 걸림이 없으면, 스크레이퍼(74)의 실질적인 변형 또는 변위는 거의 없어, 양 가속도 센서(114, 116)의 출력 파형은 대략 동일하고, 차분(E)은 대략 0이고, 판정 신호(MS)는 L 레벨이다.
그러나, 긁어내기 동작 중에 스크레이퍼(74)가 고화물 또는 이물질에 걸려 변형되면, 가속도 센서(114)의 출력에 부(負)의 가속도 성분(G)이 나타나, 차분(E)이 0으로 되지 않는다. 이 차분(E)이 기준값(TH)을 초과할 만큼 클 때에, 판정 신호(MS)는 H 레벨(걸림 있음)로 된다.
상기와 같은 긁어내기 동작이 순조롭게 완료되었을 때에는, 다음에 슬릿 노즐(32)로부터 스크레이퍼(74)를 빼내는 동작(스텝 S4)이 행해진다. 이 빼내기 동작에서는, 승강 기구(78)에 의해 스크레이퍼(74)를 보유 지지부(76)와 일체로 하강시킨다.
긁어내기 동작 종료 후, 도 8의 전환 밸브(126)를 세정액 공급부(128)측으로 전환하여, 슬릿 노즐(32)에 세정액을 공급한다. 동시에, 개폐 밸브(134)를 개방하여, 세정액의 대부분을 슬릿 노즐(32)의 레지스트 도입구(32c) → 레지스트 도입 통로(32d) → 매니폴드부(32b) → 벤트부(32e) → 액체 배출관(132)의 루트로 흘림으로써, 긁어 떨어뜨린 고착물을 드레인에 액체 배출한다. 이와 같이, 긁어내기 동작과 동시에 세정액을 드레인에 액체 배출함으로써, 고착 물의 배출 성능을 높일 수 있다.
빼내기 동작을 종료하면, 후처리로서, 슬릿 노즐(32) 내의 세정액을 레지스트액으로 치환하는 동작(스텝 S5)이 행해진다. 이 액 치환에서는 전환 밸브(126)가 레지스트액 공급부(120)측으로 전환되어, 레지스트액 공급부(120)로부터 레지스트액이 슬릿 노즐(32) 내로 보내져, 슬릿 노즐(32)의 벤트(32e)로부터 액체 배출관(132) 및 온 상태의 개폐 밸브(134)를 통해 세정액의 대부분이 드레인 탱크로 배출된다. 또한, 세정액의 일부는 노즐 토출구로부터 토출된다.
이 실시 형태에서 사용하는 스크레이퍼(74)의 재질은 적당한 경도와 탄성을 구비한 것이 바람직하고, 예를 들어 구리 혹은 수지를 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 스크레이퍼(74)의 형상은 임의이고, 예를 들어 도 18에 도시한 바와 같이, 작은 관에 떨어뜨리는 데 사용하는 변부를 비스듬하게 하는 스크레이퍼 형상(74B, 74C)이나, 톱날을 구비하는 스크레이퍼 형상(74A) 등도 가능하다.
또한, 스크레이퍼 삽입 동작(스텝 S2)에서 사용하는 안내부(118)를, 도 18에 도시한 바와 같이 완전 비접촉식으로 변형하는 것도 가능하다. 이 완전 비접촉식 안내부(118)는 주프레임(72)에 회전축(146) 및 코일 스프링(148)을 통해 탄성 변위 가능하게 설치된 한 쌍의 만곡판(150)에 의해, 스크레이퍼(74)의 선단부를 안내하면서 통과시키기 위해 슬릿 노즐(32)의 토출구를 향해 좁아지는 슬릿 형상의 공동부(150)를 형성하고 있다.
스크레이퍼 삽입 동작(스텝 S2)의 재시행에 있어서, 스크레이퍼(74)를 원래의 위치로 복귀시킬 때에는(스텝 S14), X방향에서 스크레이퍼(74) 및 보유 지지부(76)의 위치를 미세 조정해도 좋다.
또한, 스크레이퍼 삽입 동작(스텝 S2)에 카메라(도시하지 않음)를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 슬릿 노즐(32)의 토출구에 삽입될 때의 스크레이퍼(74)의 선단부 주위를 카메라로 촬상하여, 화상을 모니터링 내지 해석하면서 스크레이퍼 삽입 동작을 순조롭게 수행해도 좋다.
상기와 같이, 이 실시 형태의 슬릿 노즐 청소 장치(70)는 사람의 손에 의한 작업을 일절 불필요로 하는 동시에, 슬릿 노즐(32)의 슬릿 내의 청소 또는 세정 작업을 자동화ㆍ정형화하여, 작업 효율의 향상, 파티클 발생의 억제, 소요 시간의 대폭적인 단축화를 실현한다.
또한, 이 실시 형태의 레지스트 도포 장치는 슬릿 노즐 청소 장치(70)를 구비함으로써, 슬릿 노즐(32)에 대한 메인터넌스 기능을 개선하여, 레지스트 도포막의 품질, 수율 및 가동률을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태의 일 변형예로서, 슬릿 노즐 청소 장치(70)의 기능의 일부를 사람의 손으로 대체하는 것도 가능하다. 특히, 슬릿 노즐(32)에 스크레이퍼(74)를 삽입하는 작업 및 슬릿 노즐(32)로부터 스크레이퍼(74)를 빼내는 작업을 사람의 손으로 행하는 것도 가능하고, 그 경우에는 슬릿 노즐 청소 장치(70)는 긁어내기 기능으로 특화하면 되어, 장치 구성의 간소화가 도모된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 보유 지지부(76)에 대한 스크레이퍼(74)의 변위 일정의 기준값을 초과했는지 여부를 판정하기 위해 광학식의 제1 변위 판정부(106)와 가속도 센서를 사용하는 제2 변위 판정부(108)를 병용하였다. 그러나, 어느 한쪽의 변위 판정부를 사용 또는 탑재하고, 다른 쪽의 변위 판정부를 없애도 좋다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다. 또한, 전술한 실시 형태와 동일한 곳은 설명을 생략한다. 도 20에 제2 실시 형태의 슬릿 노즐(32) 주위의 주요한 구성을 블록도로 도시한다.
슬릿 노즐(32)의 길이 방향의 양단부에는 매니폴드(32b)와 연통하는 벤트(32e1)와, 벤트(32e2)가 각각 설치되어 있다. 벤트(32e1)에는 드레인 탱크(도시하지 않음)에 통하는 액체 배출관(160)이 접속되고, 벤트(32e2)에는 드레인 탱크(도시하지 않음)에 통하는 액체 배출관(161)이 접속되어 있다. 액체 배출관(160)의 도중에 전환 밸브(162)가 설치되고, 액체 배출관(161)의 도중에 전환 밸브(163)가 설치되어 있다. 전환 밸브(162)는 세정액 공급부(128)로부터의 세정액 공급관(164)에도 접속되어 있고, 전환 밸브(162)를 전환함으로써, 벤트(32e1)와 드레인 탱크를 접속할지, 혹은 세정액 공급부(128)와 벤트(32e1)를 접속할지를 전환할 수 있다. 또한, 전환 밸브(163)는 세정액 공급부(128)로부터의 세정액 공급관(165)에도 접속되어 있고, 전환 밸브(163)를 전환함으로써, 벤트(32e2)와 드레인 탱크를 접속할지, 혹은 세정액 공급부(128)와 벤트(32e2)를 접속할지를 전환할 수 있다. 또한, 전환 밸브(162, 163)는 주제어부(122)에 의해 전환이 제어된다.
다음에, 본 실시 형태의 동작에 대해 설명한다. 예를 들어, 우선, 스크레이퍼(74)를 슬릿(32a)에 삽입하지만, 이때, 도 20에 있어서의 슬릿 노즐의 좌측 단부의 위치에, 스크레이퍼(74)를 슬릿(32a)에 삽입한다.
다음에, 스크레이퍼(74)를 슬릿 노즐(32)의 우측 단부를 향해 전술한 실시 형태와 같이 이동시키면서, 전환 밸브(162)를 전환하여 세정액 공급부(128)와 벤트(32e1)를 접속하고, 또한 전환 밸브(163)를 전환하여 드레인과 벤트(32e2)를 접속한다. 따라서, 스크레이퍼(74)가 슬릿(32a)의 좌측 단부로부터 우측 단부를 향해 이동하면서, 매니폴드(32b) 내에 좌측으로부터 우측을 향해 세정액이 흐른다. 스크레이퍼(74)가 이동하면, 슬릿(32a) 내의 고화된 레지스트가 매니폴드(32b) 내로 밀어 올려져, 세정액의 흐름을 타고 매니폴드(32b) 내로부터 제거된다.
스크레이퍼(74)가 슬릿(32a)의 우측 단부에 도착하면, 스크레이퍼(74)는 정지하고, 소정 시간 매니폴드(32b) 내에 좌측으로부터 우측을 향해 세정액을 계속해서 흘린다. 다음에, 스크레이퍼(74)를 슬릿(32a)에 의해 좌측을 향해 이동시키면서, 전환 밸브(163)를 전환하여 세정액 공급부(128)와 벤트(32e2)를 접속하고, 또한 전환 밸브(162)를 전환하여 벤트(32e1)와 드레인을 접속한다. 따라서, 스크레이퍼(74)가 슬릿(32a)의 우측 단부로부터 좌측 단부를 향해 이동하면서, 매니폴드(32b) 내에 우측으로부터 좌측을 향해 세정액이 흐른다.
이와 같이, 스크레이퍼(74)가 이동하는 방향과 동일 방향으로 매니폴드(32b) 내에 세정액을 흘리므로, 효율적으로 레지스트의 고화물을 제거할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다. 상술한 실시 형태와 동일한 곳은 설명을 생략한다. 제3 실시 형태에서는, 도 21, 도 22에 도시한 바와 같이 탄성 부재(98) 대신에, 복수의 로드셀(170)을 사용한다. 로드셀이라 함은, 힘의 크기를 전기 신호로 바꾸는 변환기로, 검출 소자로서, 스트레인 게이지를 사용한다.
로드셀(170)을 사용하므로, 각각의 로드셀(170)에 작용하는 힘을 계측하는 것이 가능해지고, 전술한 실시 형태에 있어서의 제1 변위 판정부(106)가 불필요해져, 부품 개수가 적어지므로 장치의 신뢰성이 향상된다.
다음에, 스크레이퍼(74)의 다른 형상에 관하여 설명한다. 도 23에 도시한 바와 같이, 스크레이퍼(74D)의 형상은 선단이 사다리꼴형으로 되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 스크레이퍼(74D)를 수평으로 이동시킬 때에, 슬릿(32a) 내의 레지스트의 고화물(H)이 상기 사다리꼴형의 경사부에 접촉하여, 고화물(H)에 대해 상향의 힘(F)을 가할 수 있어, 고화물(H)을 매니폴드(32b)까지 밀어 올릴 수 있기 때문이다.
또한, 스크레이퍼(74)의 재료는 슬릿 노즐(32)보다도 경도가 낮은 금속 재질이 좋고, 슬릿 노즐(32)을 손상시키지 않고, 또한 강성이 있으므로 청소에 적합하다.
본 발명은 상기 실시 형태에 있어서와 같은 기판 부상 방식 혹은 스핀리스 방식의 도포 처리에 사용되는 슬릿 노즐로 한정되지 않고, 임의의 도포 처리 또는 액처리에 사용되는 슬릿 노즐을 대상으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서의 도포액으로서는, 레지스트액 이외에도, 예를 들어 층간 절연 재료, 유전체 재료, 배선 재료 등의 도포액도 가능하고, 각종 약액, 현상액이나 린스액 등도 가능하다. 본 발명에 있어서의 피처리 기판은 LCD 기판으로 한정되지 않고, 다른 플랫 패널 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, CD 기판, 포토마스크, 프린트 기판 등도 가능하다.
10 : 부상 스테이지
20 : 기판 반송 기구
26 : 노즐 승강 기구
30 : 레지스트 공급관
32 : 슬릿 노즐
58 : 노즐 세정 유닛
70 : 슬릿 노즐 청소 장치
74 : 스크레이퍼
76 : 보유 지지부

Claims (23)

  1. 도포 처리에서 사용되는 장척형 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 슬릿 노즐 청소 장치이며,
    상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 외부로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 긁어내기 부재와,
    상기 긁어내기 부재를 보유 지지하여, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입하고, 상기 슬릿 내에서 고화물의 긁어내기를 행하도록 상기 긁어내기 부재를 소정의 방향으로 이동시키고, 상기 슬릿으로부터 상기 긁어내기 부재를 빼내는 청소 기구를 구비하고,
    상기 청소 기구가,
    상기 긁어내기 부재의 기단부를 보유 지지하는 보유 지지부와,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 토출 방향으로 이동시키기 위한 제1 이동 기구와,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 길이 방향으로 이동시키기 위한 제2 이동 기구와,
    상기 보유 지지부에 설치된 상기 슬릿 노즐의 토출 방향 및 길이 방향의 어느 것과도 직교하는 방향으로 연장되는 피봇축의 주위에서 상기 긁어내기 부재를 회전시키기 위한 제3 이동 기구를 갖고,
    상기 제1, 제2 및 제3 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입하는 동작을 행하며,
    상기 제1 및 제2 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내의 긁어내기의 동작을 행하고,
    상기 제1 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿으로부터 상기 긁어내기 부재를 빼는 동작을 행하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  2. 도포 처리에서 사용되는 장척형 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 슬릿 노즐 청소 장치이며,
    상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 외부로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 긁어내기 부재와,
    상기 긁어내기 부재를 보유 지지하여, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입하고, 상기 슬릿 내에서 고화물의 긁어내기를 행하도록 상기 긁어내기 부재를 소정의 방향으로 이동시키고, 상기 슬릿으로부터 상기 긁어내기 부재를 빼내는 청소 기구를 구비하고,
    상기 청소 기구가,
    상기 긁어내기 부재의 기단부를 보유 지지하는 보유 지지부와,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 토출 방향으로 이동시키기 위한 제1 이동 기구와,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 길이 방향으로 이동시키기 위한 제2 이동 기구와,
    상기 보유 지지부에 설치된 상기 슬릿 노즐의 토출 방향 및 길이 방향의 어느 것과도 직교하는 방향으로 연장되는 피봇축의 주위에서 상기 긁어내기 부재를 회전시키기 위한 제3 이동 기구를 갖고,
    상기 제1, 제2 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입하는 동작을 행하며,
    상기 제1, 제2 및 제3 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내의 긁어내기의 동작을 행하고,
    상기 제1 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿으로부터 상기 긁어내기 부재를 빼는 동작을 행하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 청소 기구가,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 길이 방향과 직교하는 수평한 일방향으로 이동시키기 위한 제4 이동 기구를 더 갖고,
    상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입하는 동작에 상기 제4 이동 기구도 사용하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 청소 기구가, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입할 때에, 상기 긁어내기 부재의 선단부를 상기 슬릿 내로 안내하기 위한 안내부를 갖는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 안내부는, 상기 긁어내기 부재의 선단부를 안내하면서 통과시키기 위해 상기 슬릿 노즐의 토출구를 향해 좁아지는 슬릿 형상의 공동부를 갖고, 상기 슬릿 노즐에 대해 접촉하여 위치 결정되는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 안내부는, 상기 긁어내기 부재의 선단부를 안내하면서 통과시키기 위해 상기 슬릿 노즐의 토출구를 향해 좁아지는 슬릿 형상의 공동부를 갖고, 상기 슬릿 노즐에 대해 비접촉으로 위치 결정되는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보유 지지부가, 상기 긁어내기 부재를 탄성적으로 변위 가능하게 하는 탄성 부재를 갖는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 청소 기구가, 상기 보유 지지부에 대한 상기 긁어내기 부재의 상대적인 변위를 검출하여, 그 변위량이 기준값을 초과했는지 여부를 판정하는 변위 판정부를 갖는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 청소 기구가, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 상기 긁어내기 부재를 삽입할 때에, 상기 변위 판정부로부터 얻어지는 판정 결과에 기초하여, 상기 긁어내기 부재의 삽입을 확인하거나, 또는 상기 긁어내기 부재의 삽입을 재시행하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 청소 기구가, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내의 긁어내기의 동작을 행할 때에, 상기 변위 판정부로부터 얻어지는 판정 결과에 기초하여, 상기 긁어내기 동작이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 감시하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 청소 기구는, 상기 긁어내기 부재가 상기 슬릿 노즐의 길이 방향으로 일정 거리 이동할 때마다, 상기 긁어내기 동작이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 감시하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 청소 기구는, 상기 긁어내기 동작이 정상적으로 행해지고 있지 않았을 때에는, 상기 긁어내기 부재를 일정 거리만큼 역방향으로 복귀시킨 후, 상기 긁어내기 동작을 재개하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 변위 판정부는,
    상기 긁어내기 부재 또는 그 근방을 향해 광 빔을 투광하도록 상기 보유 지지부에 설치되는 투광부와,
    상기 투광부로부터 발해진 광 빔이 상기 긁어내기 부재에 형성되는 소정의 구멍을 빠져나가거나, 또는 상기 긁어내기 부재의 근방을 통과했을 때에, 그 광 빔을 수광하여 광전 변환하도록 상기 보유 지지부에 설치되는 수광부를 갖고,
    상기 수광부의 출력에 기초하여, 상기 변위량이 기준값을 초과했는지 여부를 판정하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 변위 판정부는,
    상기 긁어내기 부재의 변위로부터 독립하여 상기 보유 지지부에 설치되는 제1 가속도 센서와,
    상기 긁어내기 부재의 변위에 따라서 변위되도록 상기 보유 지지부에 설치되는 제2 가속도 센서와,
    상기 제1 가속도 센서의 출력 신호와 상기 제2 가속도 센서의 출력 신호의 차분을 취하여, 그 차분이 기준값보다도 큰지 여부에 따라서, 상기 변위량이 기준값을 초과했는지 여부를 판정하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  15. 도포 처리에서 사용되는 장척형 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 슬릿 노즐 청소 장치이며,
    상기 슬릿 노즐의 슬릿 내에 외부로부터 삽입 발출 가능한 박판 형상의 긁어내기 부재와,
    상기 긁어내기 부재를 보유 지지하여, 상기 슬릿 내에서 고화물의 긁어내기를 행하도록 상기 긁어내기 부재를 소정의 방향으로 이동시키는 청소 기구를 구비하고,
    상기 청소 기구가,
    상기 긁어내기 부재의 기단부를 보유 지지하는 보유 지지부와,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 토출 방향으로 이동시키기 위한 제1 이동 기구와,
    상기 긁어내기 부재를 상기 보유 지지부와 일체로 상기 슬릿 노즐의 길이 방향으로 이동시키기 위한 제2 이동 기구와,
    상기 보유 지지부에 설치된 상기 슬릿 노즐의 토출 방향 및 길이 방향의 어느 것과도 직교하는 방향으로 연장되는 피봇축의 주위에서 상기 긁어내기 부재를 회전시키기 위한 제3 이동 기구를 갖고,
    상기 제1, 제2 및 제3 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내의 긁어내기의 동작을 행하고,
    상기 제1 이동 기구를 사용하여 상기 슬릿 노즐의 슬릿으로부터 상기 긁어내기 부재를 빼는 동작을 행하는, 슬릿 노즐 청소 장치.
  16. 도포 처리 중에 피처리 기판에 대해 도포액을 띠 형상으로 토출하는 슬릿 노즐과,
    도포 처리 중에 상기 슬릿 노즐에 도포액을 공급하는 도포액 공급부와,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부와,
    도포 처리 중에 상기 슬릿 노즐이 상기 기판 상에서 도포 주사를 행하도록, 상기 슬릿 노즐과 상기 기판 사이에서 수평한 일방향으로 상대적 이동을 행하게 하는 주사 기구와,
    도포 처리의 간극에 상기 슬릿 노즐의 슬릿 내를 청소하기 위한 제1항, 제2항 및 제15항 중 어느 한 항에 기재된 슬릿 노즐 청소 장치를 갖는, 도포 장치.
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