KR20210079225A - 슬릿 노즐 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20210079225A
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Abstract

슬릿 노즐 및 이것을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 토출구의 중앙부와 단부 사이에서 토출량을 균일화하기 위한 작업을 효율적으로 행할 수 있도록 한다. 이 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 슬릿 노즐은, 한 쌍의 립부가 갭을 두고 서로 대향함으로써, 슬릿 형상으로 개구하는 토출구를 형성하는 노즐 본체와, 한 쌍의 립부를 상대적으로 접근 방향 및 이격 방향으로 변위시켜 토출구의 개구폭을 조정하는 조정 기구를 구비하고, 한 쌍의 립부 중 적어도 한쪽에 있어서, 다른 쪽의 립부와 대향하는 대향면과는 반대측의 면에 토출구의 길이 방향과 평행하게 홈이 형성되어 있으며, 조정 기구는 노즐 본체 중 홈을 사이에 두고 대향하는 부위의 간격을 증감하도록 노즐 본체를 변형시킴으로써 개구폭을 조정한다. 홈은, 길이 방향에 있어서의 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 길이 방향에 있어서의 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 깊어지고 있다.

Description

슬릿 노즐 및 기판 처리 장치{SLIT NOZZLE AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
이 발명은, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 슬릿 노즐, 및, 당해 슬릿 노즐을 이용하여 기판에 처리액을 도포하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 상기 기판에는, 반도체 기판, 포토 마스크용 기판, 액정 표시용 기판, 유기 EL 표시용 기판, 플라즈마 표시용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 전자 디바이스 등의 제조 공정에서는, 기판의 표면에 처리액을 공급하고, 당해 처리액을 기판에 도포하는 기판 처리 장치가 이용되고 있다. 어떤 기판 처리 장치는, 기판을 부상시킨 상태에서 당해 기판을 반송하면서, 처리액을 슬릿 노즐에 송급하고 슬릿 노즐의 토출구로부터 기판의 표면에 토출하여, 기판의 거의 전체에 처리액을 도포한다. 또, 다른 기판 처리 장치는, 스테이지 상에서 기판을 흡착 유지하면서, 슬릿 노즐의 토출구로부터 기판의 표면을 향해 처리액을 토출한 상태에서 슬릿 노즐을 기판에 대해 상대 이동시켜, 기판의 거의 전체에 처리액을 도포한다.
최근, 제품의 고품질화에 대한 요구에 따라, 기판 처리 장치에 의해 도포되는 처리액의 막 두께의 균일성을 높이는 것이 중요해지고 있다. 이 목적을 위해, 슬릿 형상의 토출구에 있어서의 개구 치수를, 슬릿의 길이 방향을 따른 위치마다 개별적으로 조정하는 것을 가능하게 하기 위한 구성이 제안되고 있다.
예를 들면, 일본국 특허공개 2008-246280호 공보(특허문헌 1)에는, 2개의 부재를 조합하여 그들 사이의 갭을 토출구로 하는 구성에 있어서의 조정 기구로서, 차동 나사를 길이 방향으로 복수 배열한 종래의 구성(도 8)과, 한쪽 부재를 길이 방향으로 분할하여 토출구의 중앙부와 단부에서 독립된 갭 조정을 가능하게 한 발명에 따른 구성(도 2)이 개시되어 있다.
또 예를 들면, 일본국 특허공개 2015-066537호 공보(특허문헌 2), 일본국 특허 제4522726호 공보(특허문헌 3)에서는, 2개의 노즐 본체가 서로 대향하도록 조합됨으로써, 양자의 간극에 유체의 유로 및 토출구가 형성된다. 양자 사이에는 박판 형상의 심판(Shim plate)(단순히 「심」이라고 칭해지는 경우도 있다)이 끼워 넣어져 있다. 2개의 노즐 본체는, 심판을 관통하여 삽입 통과되는 나사(볼트)에 의해 서로 결합된다. 볼트는 토출구의 길이 방향을 따라 열(列) 형상으로 배치되어 있으며, 이들 볼트의 조임량을 증감시킴으로써, 길이 방향의 각 위치에서 개별적으로 토출구의 개구폭을 조정하는 것이 가능하다.
전자 디바이스의 미세화나 재료의 효율적 이용 등의 견지에서, 도포의 균일성에 관하여 지금까지 이상으로 높은 수준이 요구되고 있다. 이 때문에, 토출구의 길이 방향에 걸친 전역에 있어서, 토출량을 세밀하게 조정하는 것이 필요해지고 있다. 이것으로부터, 상기 종래 기술에 대해, 더 나은 개선이 요망된다. 특히, 길이 방향에 있어서의 토출구의 중앙부 부근과 단부 부근에서는, 토출구의 개구폭을 똑같이 변화시켰다고 해도 토출량의 변화는 반드시 같아지지 않는다. 즉, 개구폭의 조정에 대한 토출량의 응답 감도가, 토출구의 중앙부와 단부에서 상이하다. 이 때문에, 토출구의 중앙부에서부터 단부까지 토출량을 균일하게 맞추기 위한 미세 조정 작업이 번잡해지기 쉽다.
이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 슬릿 노즐 및 이것을 구비하여 기판에 처리액을 도포하는 기판 처리 장치에 있어서, 토출구의 중앙부와 단부 사이에서 토출량을 균일화하기 위한 작업을 효율적으로 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 슬릿 노즐의 일 양태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 한 쌍의 립부가 갭을 두고 서로 대향함으로써, 슬릿 형상으로 개구하는 토출구를 형성하는 노즐 본체와, 상기 한 쌍의 립부를 상대적으로 접근 방향 및 이격 방향으로 변위시켜 상기 토출구의 개구폭을 조정하는 조정 기구를 구비하고, 상기 한 쌍의 립부 중 적어도 한쪽에, 다른 쪽의 상기 립부와 대향하는 대향면과는 반대측의 면에 상기 토출구의 길이 방향과 평행한 방향을 따른 홈이 형성되어 있으며, 상기 조정 기구는, 상기 노즐 본체 중 상기 홈을 사이에 두고 대향하는 부위의 간격을 증감하도록 상기 노즐 본체를 변형시킴으로써 상기 개구폭을 조정하고, 상기 홈은, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 깊다.
본 발명에 따른 슬릿 노즐의 다른 일 양태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 한 쌍의 립부가 갭을 두고 서로 대향함으로써, 슬릿 형상으로 개구하는 토출구를 형성하는 노즐 본체와, 상기 한 쌍의 립부를 상대적으로 접근 방향 및 이격 방향으로 변위시켜 상기 토출구의 개구폭을 조정하는 조정 기구를 구비하고, 상기 한 쌍의 립부 중 적어도 한쪽에, 다른 쪽의 상기 립부와 대향하는 대향면과는 반대측의 면에 상기 토출구의 길이 방향과 평행한 방향을 따른 홈이 형성되어 있으며, 상기 조정 기구는, 상기 노즐 본체 중 상기 홈을 사이에 두고 대향하는 부위의 간격을 증감하도록 상기 노즐 본체를 변형시킴으로써 상기 개구폭을 조정하고, 상기 홈의 바닥부와 상기 대향면 사이에 있어서의 상기 립부의 두께는, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 작다.
이와 같이 구성된 발명에서는, 립부를 변형시키기 위해 가해지는 힘에 대한 립부의 변형량이, 길이 방향에 있어서의 중앙부보다 단부에 있어서 커진다. 그 이유는 이하와 같다. 제1 양태에서는, 단부에 있어서 중앙부보다 홈이 깊다. 또 제2 양태에서는, 단부에 있어서 중앙부보다 립부의 두께가 작다. 그 때문에 어느 쪽 양태에 있어서도, 변형시키려고 하는 힘에 대한 노즐 본체의 휨량은, 중앙부보다 단부에서 커진다. 따라서, 토출구의 개구폭을 증감시키기 위해 노즐 본체를 변형시키기 위한 힘을, 조정 기구가 노즐 본체에 작용시켰을 때, 같은 크기의 힘에 대응하는 토출구의 개구폭의 변형량은, 중앙부보다 단부에 있어서 커진다.
한편, 슬릿 노즐로부터 액체를 토출시킬 때, 토출구의 길이 방향에 있어서의 전역에서 균일한 토출량을 실현하는 것은 어렵고, 특히 토출구의 중앙부 근방과 단부 근방에서 토출량에 차가 발생하는 경우가 있다. 보다 구체적으로는, 토출구의 단부 근방에서는, 토출구 주위의 노즐 내벽과의 마찰의 영향 등에 의해 유체의 유통에 대한 저항이 커지는 것을 원인 중 하나로서, 중앙부보다 토출량이 작아지기 쉽다. 바꾸어 말하면, 토출구의 개구폭의 조정량에 대응하는 토출량의 변화량은, 토출구의 중앙부보다 단부 근방에 있어서 감도가 낮다는 것이다. 그 때문에, 길이 방향에 있어서의 토출구의 전역에서 토출량을 균일하게 조정하기 위한 작업이 번잡한 것이 되기 쉽다.
이것으로부터, 토출구의 중앙부와 단부에서 그 개구폭을 조정하기 위한 기계적 입력에 대한 토출량의 변동량을 동등한 것으로 하기 위해서는, 기계적 입력에 대한 개구폭의 변화량을, 중앙부보다 단부에 있어서 크게 하는 것이 바람직하다고 말할 수 있다. 본 발명의 구성은, 같은 기계적 입력에 대한 개구폭의 변화의 감도를, 중앙부보다 단부에 있어서 높게 할 수 있는 것이며, 이 목적에 적합한 것이다.
또, 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 다른 일 양태는, 슬릿 형상으로 개구하는 토출구 및 이것에 연통하는 유체의 유로를 갖는 슬릿 노즐로서, 상기 목적을 달성하기 위해, 갭을 개재하여 서로 대향하는 평탄면을 각각이 갖고, 상기 갭에 상기 유로 및 상기 토출구를 형성하는 제1 본체부 및 제2 본체부와, 상기 제1 본체부 및 상기 제2 본체부 사이에 끼워 넣어짐으로써, 상기 갭의 크기를 규정함과 더불어 상기 토출구 이외의 상기 유로의 주위의 상기 갭을 폐색하는 박판 형상의 스페이서 부재와, 상기 스페이서 부재를 개재하여 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 결합하는 결합부를 구비하고 있다. 여기서, 상기 스페이서 부재는, 상기 토출구의 길이 방향을 따라 상기 토출구의 한쪽 단부에 대응하는 위치로부터 다른 쪽 단부에 대응하는 위치까지 연속적으로 연장되는 띠 형상 부위를 갖고, 상기 띠 형상 부위의 주면 중 상기 제1 평탄면에 맞닿는 맞닿음면의 폭은, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 양 단부에 대응하는 단부 영역에서, 상기 단부 영역보다 내측의 중앙 영역보다 작아지고 있다.
이와 같이 구성된 발명에서는, 스페이서 부재가 제1 본체부와 제2 본체부 사이에 개재하여 각각의 평탄면에 맞닿음으로써 양자의 갭이 규정된다. 여기서, 토출구의 단부에 대응하는 단부 영역에서는 중앙 영역보다 맞닿음면의 폭이 작다. 또한, 본 발명에서 말하는 맞닿음면의 「폭」은, 띠 형상 부위를 그 연장 방향인 토출구의 길이 방향을 따라 보았을 때의 폭이며, 따라서 길이 방향과 직교하여 제1 본체부의 평탄면과 평행한 방향에 있어서의 맞닿음면의 길이이다.
이는, 단부 영역에서는, 스페이서 부재에 의한 갭 규정 작용이, 중앙 영역보다 약하게 되어 있음을 의미하고 있다. 따라서, 갭 변화에 기인하는 토출구의 개구폭이, 중앙 영역보다 단부 영역에서 크게 발생하기 쉽게 되어있다. 이렇게 하는 이유는 이하와 같다.
상기한 바와 같이, 토출구의 개구폭을 그 길이 방향의 전역에 걸쳐 균일하게 했다고 해도, 토출되는 유체의 양은 반드시 균일해지지 않는다. 특히 토출구의 단부에 있어서, 토출량이 저하되기 쉬운 경향이 있다. 바꾸어 말하면, 토출량을 같은 양만큼 변화시키기 위해 필요한 개구폭의 변경량은 일정하지 않고, 길이 방향의 위치에 따라 상이하다. 즉, 개구폭의 변경에 대한 토출량의 응답 감도가 위치에 따라 상이하다. 이것이 균일한 토출량을 얻기 위한 조정 작업을 곤란하게 하는 한 요인이 되고 있다.
한편, 본 발명에서는, 토출량이 저하되기 쉬운 단부 영역에서, 토출구의 개구폭이 중앙 영역보다 크게 변화하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 상기와 같은 위치에 따른 응답 감도의 차이를 저감하거나 혹은 해소하는 것이 가능하다. 그 때문에, 토출구의 중앙부와 단부 사이에서 토출량을 균일화하기 위한 작업을, 보다 간단하게, 또한 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 양태는, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 어느 하나의 구성을 갖는 슬릿 노즐과, 상기 슬릿 노즐의 상기 토출구와 대향시켜 기판을 배치함과 더불어, 상기 슬릿 노즐과 상기 기판을 상기 길이 방향과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 상대 이동 기구와, 상기 슬릿 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고, 상기 토출구로부터 토출된 상기 처리액을 상기 기판의 표면에 도포한다.
이와 같이 구성된 발명에서는, 상기와 같은 구성을 이용하여 개구폭이 조정된 슬릿 노즐로부터 기판에 처리액이 공급됨으로써, 길이 방향에 있어서 막 두께가 균일한 막을 안정적으로 형성할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 토출구의 길이 방향에 있어서의 단부에 대응하는 단부 영역에 있어서, 토출구의 개구폭이 중앙 영역보다 크게 변화한다. 이로 인해, 토출량의 변화가 중앙부와 단부에서 상이하여 조정이 곤란해진다는 문제를 해소하고, 토출량을 균일화하기 위한 조정 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
도 1은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 슬릿 노즐의 제1 실시 형태를 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다.
도 3은, 제1 실시 형태의 슬릿 노즐의 삼면도이다.
도 4는, 홈의 깊이 프로파일을 예시하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는, 슬릿 노즐의 단면도이다.
도 6은, 제1 실시 형태의 슬릿 노즐의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 슬릿 노즐의 제2 실시 형태를 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다.
도 8은, 슬릿 노즐의 제3 실시 형태를 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다.
도 9는, 슬릿 노즐의 삼면도이다.
도 10a 및 도 10b는, 제3 실시 형태의 슬릿 노즐의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는, 슬릿 노즐의 제4 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는, 슬릿 노즐의 제5 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 13a 내지 도 13b는, 슬릿 노즐의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 14a 내지 도 14d는, 심판의 구조를 나타내는 도면이다.
도 15a 및 도 15b는, 심판의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 16은, 심판의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17a 및 도 17b는, 슬릿 노즐의 제6 실시 형태를 나타내는 도면이다.
<도포 장치의 전체 구성>
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 실시 형태인 도포 장치의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도포 장치(1)는, 도 1의 좌측에서 우측을 향해 수평 자세로 반송되는 기판(S)의 표면(Sf)에, 유체인 도포액(처리액)을 도포하는 슬릿 코터이다. 예를 들면, 유리 기판이나 반도체 기판 등 각종 기판(S)의 표면(Sf)에, 레지스트 막의 재료를 포함하는 도포액, 전극 재료를 포함하는 도포액 등, 각종 처리액을 도포하여 균일한 도포막을 형성하는 목적에, 이 도포 장치(1)를 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 이하의 각 도면에 있어서 장치 각 부의 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 도 1에 나타내는 바와 같이 오른손 좌표계 XYZ 직교 좌표를 설정한다. 기판(S)의 반송 방향을 「X방향」으로 하고, 도 1의 좌측으로부터 우측을 향하는 수평 방향을 「+X방향」이라고 칭하고, 역방향을 「-X방향」이라고 칭한다. 또, X방향과 직교하는 수평 방향 Y 중, 장치의 정면측(도면에 있어서 앞측)을 「-Y방향」이라고 칭함과 더불어, 장치의 배면측을 「+Y방향」이라고 칭한다. 또한, 연직 방향 Z에 있어서의 상측 방향 및 하측 방향을 각각 「+Z방향」 및 「-Z방향」이라고 칭한다.
우선 도 1을 이용하여 이 도포 장치(1)의 구성 및 동작의 개요를 설명하고, 그 다음에 본 발명의 기술적 특징을 구비하는 슬릿 노즐의 상세한 구조 및 개구 치수의 조정 동작에 대해서 설명한다. 도포 장치(1)에서는, 기판(S)의 반송 방향 Dt, 즉 (+X)방향을 따라, 입력 컨베이어(100), 입력 이재부(移載部)(2), 부상 스테이지부(3), 출력 이재부(4), 출력 컨베이어(110)가 이 순서로 근접하여 배치되어 있다. 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 이들에 의해 대략 수평 방향으로 연장되는 기판(S)의 반송 경로가 형성되어 있다.
처리 대상인 기판(S)은, 도 1의 좌측으로부터 입력 컨베이어(100)에 반입된다. 입력 컨베이어(100)는, 롤러 컨베이어(101)와, 이것을 회전 구동하는 회전 구동 기구(102)를 구비하고 있다. 롤러 컨베이어(101)의 회전에 의해, 기판(S)은 수평 자세로 하류측, 즉 (+X)방향으로 반송된다. 입력 이재부(2)는, 롤러 컨베이어(21)와, 이것을 회전 구동하는 기능 및 승강시키는 기능을 갖는 회전·승강 구동 기구(22)를 구비하고 있다. 롤러 컨베이어(21)가 회전함으로써, 기판(S)은 더욱 (+X)방향으로 반송된다. 또, 롤러 컨베이어(21)가 승강함으로써 기판(S)의 연직 방향 위치가 변경된다. 이와 같이 구성된 입력 이재부(2)에 의해, 기판(S)은 입력 컨베이어(100)로부터 부상 스테이지부(3)에 이재된다.
부상 스테이지부(3)는, 기판의 반송 방향 Dt를 따라 3분할된 평판 형상의 스테이지를 구비한다. 즉, 부상 스테이지부(3)는, 입구 부상 스테이지(31), 도포 스테이지(32) 및 출구 부상 스테이지(33)를 구비하고 있다. 이들 각 스테이지의 표면은, 서로 동일 평면의 일부를 이루고 있다. 입구 부상 스테이지(31) 및 출구 부상 스테이지(33)의 각각의 표면에는, 부상 제어 기구(35)로부터 공급되는 압축 공기를 분출하는 분출 구멍이, 매트릭스 형상으로 다수 형성되어 있다. 분출되는 기류로부터 부여되는 부력에 의해, 기판(S)이 부상한다. 이렇게 하여 기판(S)의 이면(Sb)이 스테이지 표면으로부터 이격된 상태에서 수평 자세로 지지된다. 기판(S)의 이면(Sb)과 스테이지 표면의 거리, 즉 기판(S)의 부상량은, 예를 들면 10마이크로 미터 내지 500마이크로 미터로 할 수 있다.
한편, 도포 스테이지(32)의 표면에서는, 압축 공기를 분출하는 분출 구멍과, 기판(S)의 이면(Sb)과 스테이지 표면 사이의 공기를 흡인하는 흡인 구멍이 번갈아 배치되어 있다. 부상 제어 기구(35)가 분출 구멍으로부터의 압축 공기의 분출량과 흡인 구멍으로부터의 흡인량을 제어함으로써, 기판(S)의 이면(Sb)과 도포 스테이지(32)의 표면의 거리가 정밀하게 제어된다. 이로 인해, 도포 스테이지(32)의 상방을 통과하는 기판(S)의 표면(Sf)의 연직 방향 위치가 규정값으로 제어된다. 부상 스테이지부(3)의 구체적 구성으로서는, 예를 들면 일본국 특허 제5346643호에 기재된 것을 적용 가능하다. 또한, 도포 스테이지(32)에서의 부상량에 대해서는, 뒤에서 상세하게 설명하는 센서(61, 62)에 의한 검출 결과에 의거하여 제어 유닛(9)에 의해 산출되고, 또 기류 제어에 의해 고정밀도로 조정 가능하게 되어 있다.
또한, 입구 부상 스테이지(31)에는, 도면에는 나타나 있지 않은 리프트 핀이 배치되어 있으며, 부상 스테이지부(3)에는 이 리프트 핀을 승강시키는 리프트 핀 구동 기구(34)가 설치되어 있다.
입력 이재부(2)를 통해 부상 스테이지부(3)에 반입되는 기판(S)은, 롤러 컨베이어(21)의 회전에 의해 (+X)방향으로의 추진력이 부여되어, 입구 부상 스테이지(31) 상에 반송된다. 입구 부상 스테이지(31), 도포 스테이지(32) 및 출구 부상 스테이지(33)는, 기판(S)을 부상 상태로 지지하지만, 기판(S)을 수평 방향으로 이동시키는 기능을 갖고 있지 않다. 부상 스테이지부(3)에 있어서의 기판(S)의 반송은, 입구 부상 스테이지(31), 도포 스테이지(32) 및 출구 부상 스테이지(33)의 하방에 배치된 기판 반송부(5)에 의해 행해진다.
기판 반송부(5)는, 척 기구(51)와 흡착·주행 제어 기구(52)를 구비하고 있다. 척 기구(51)는, 기판(S)의 하면 주연부에 부분적으로 맞닿음으로써 기판(S)을 하방으로부터 지지한다. 흡착·주행 제어 기구(52)는, 척 기구(51) 상단의 흡착 부재에 설치된 흡착 패드(도시 생략)에 부압을 부여하여 기판(S)을 흡착 유지시키는 기능 및 척 기구(51)를 X방향으로 왕복 주행시키는 기능을 갖는 척 기구(51)가 기판(S)을 유지한 상태에서는, 기판(S)의 이면(Sb)은 부상 스테이지부(3)의 각 스테이지의 표면보다 높은 위치에 위치하고 있다. 따라서, 기판(S)은, 척 기구(51)에 의해 주연부를 흡착 유지하면서, 부상 스테이지부(3)로부터 부여되는 부력에 의해 전체적으로 수평 자세를 유지한다. 척 기구(51)에 의해 기판(S)의 이면(Sb)을 부분적으로 유지한 단계에서 기판(S)의 표면의 연직 방향 위치를 검출하기 위해, 판 두께 측정용 센서(61)가 롤러 컨베이어(21) 근방에 배치되어 있다. 기판(S)을 유지하고 있지 않은 상태의 척(도시 생략)이 이 센서(61)의 바로 아래 위치에 위치함으로써, 센서(61)는 흡착 부재의 표면, 즉 흡착면의 연직 방향 위치를 검출 가능하게 되어 있다.
입력 이재부(2)로부터 부상 스테이지부(3)에 반입된 기판(S)을 척 기구(51)가 유지하고, 이 상태에서 척 기구(51)가 (+X)방향으로 이동한다. 이렇게 함으로써, 기판(S)이 입구 부상 스테이지(31) 상방으로부터 도포 스테이지(32)의 상방을 경유하여 출구 부상 스테이지(33)의 상방으로 반송된다. 반송된 기판(S)은, 출구 부상 스테이지(33)의 (+X)측에 배치된 출력 이재부(4)에 수도(受渡)된다.
출력 이재부(4)는, 롤러 컨베이어(41)와, 이것을 회전 구동하는 기능 및 승강시키는 기능을 갖는 회전·승강 구동 기구(42)를 구비하고 있다. 롤러 컨베이어(41)가 회전함으로써, 기판(S)에 (+X)방향으로의 추진력이 부여되어, 기판(S)은 반송 방향 Dt를 따라 더욱 반송된다. 또, 롤러 컨베이어(41)가 승강함으로써 기판(S)의 연직 방향 위치가 변경된다. 출력 이재부(4)에 의해, 기판(S)은 출구 부상 스테이지(33)의 상방으로부터 출력 컨베이어(110)에 이재된다.
출력 컨베이어(110)는, 롤러 컨베이어(111)와, 이것을 회전 구동하는 회전 구동 기구(112)를 구비하고 있다. 롤러 컨베이어(111)의 회전에 의해, 기판(S)은 더욱 (+X)방향으로 반송되고, 최종적으로 도포 장치(1) 밖으로 불출된다. 또한, 입력 컨베이어(100) 및 출력 컨베이어(110)는 도포 장치(1)의 구성의 일부로서 설치되어도 되지만, 도포 장치(1)와는 별체의 것이어도 된다. 또 예를 들면, 도포 장치(1)의 상류측에 설치되는 별도 유닛의 기판 불출 기구가, 입력 컨베이어(100)로서 이용되어도 된다. 또, 도포 장치(1)의 하류측에 설치되는 별도 유닛의 기판 수용 기구가, 출력 컨베이어(110)로서 이용되어도 된다.
이와 같이 하여 반송되는 기판(S)의 반송 경로 상에, 기판(S)의 표면(Sf)에 도포액을 도포하기 위한 도포 기구(7)가 배치된다. 도포 기구(7)는 슬릿 노즐(71)을 갖고 있다. 또, 도시를 생략하지만, 슬릿 노즐(71)에는 위치 결정 기구가 접속되어 있다. 위치 결정 기구에 의해, 슬릿 노즐(71)은 도포 스테이지(32)의 상방의 도포 위치(도 1 중에서 실선으로 나타나는 위치)나 적절한 메인터넌스 위치로 위치 결정된다. 또한, 슬릿 노즐(71)에는, 도포액 공급 기구(8)가 접속되어 있다. 도포액 공급 기구(8)로부터 도포액이 공급되고, 노즐 하부에 하향으로 개구하는 토출구로부터 도포액이 토출된다. 또한, 슬릿 노즐(71)에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.
슬릿 노즐(71)에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판(S)의 부상 높이를 비접촉으로 검지하기 위한 부상 높이 검출 센서(62)가 설치되어 있다. 이 부상 높이 검출 센서(62)에 의해, 부상한 기판(S)과, 도포 스테이지(32)의 스테이지면의 표면의 이격 거리를 측정하는 것이 가능하다. 그 검출값에 의거하여, 제어 유닛(9)을 통해, 슬릿 노즐(71)이 하강하는 위치를 조정할 수 있다. 또한, 부상 높이 검출 센서(62)로서는, 광학식 센서나, 초음파식 센서 등을 이용할 수 있다.
슬릿 노즐(71)에 대해 소정의 메인터넌스를 행하기 위해, 도 1에 나타내는 바와 같이, 도포 기구(7)에는 노즐 세정 대기 유닛(79)이 설치되어 있다. 노즐 세정 대기 유닛(79)은, 주로 롤러(791), 세정부(792), 롤러 배트(793) 등을 갖고 있다. 그리고, 슬릿 노즐(71)이 메인터넌스 위치로 위치 결정된 상태에서, 이들에 의해 노즐 세정 및 액 고임 형성을 행하고, 슬릿 노즐(71)의 토출구를 다음의 도포 처리에 적합한 상태로 정비한다.
이 밖에, 도포 장치(1)에는, 장치 각 부의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛(9)이 설치되어 있다. 제어 유닛(9)은, 소정의 프로그램이나 각종 레시피 등을 기억하는 기억부, 당해 프로그램을 실행함으로써 장치 각 부에 소정의 동작을 실행시키는 CPU 등의 연산 처리부, 액정 패널 등의 표시부 및 키보드 등의 입력부를 갖고 있다.
이하, 슬릿 노즐(71)의 구체적인 구성예 및 토출구의 개구 치수의 조정 방법 등에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 여기서 말하는 개구 치수의 조정이란, 개구 치수가 일정 혹은 미리 정해진 규정값이 되는 것을 목표로 하는 조정이 아니라, 토출의 결과로서 기판(S)의 표면에 형성되는 도포막의 두께를 균일하게 하는 것을 목표로 하는 조정이다.
<제1 실시 형태>
도 2는 도 1의 도포 장치에서 사용되는 슬릿 노즐의 제1 실시 형태의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다. 또 도 3은 당해 슬릿 노즐의 삼면도이다. 슬릿 노즐(71)은, 제1 본체부(711), 제2 본체부(712), 제1 측판(713) 및 제2 측판(714)을 갖고 있다. 일점 쇄선 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 본체부(711)와 제2 본체부(712)가 X방향으로 대향하는 상태로 결합된다. 그 결합체의 (-Y)측 단면에 제1 측판(713)이, 또 (+Y)측 단면에 제2 측판(714)이 각각 결합되어 노즐 본체(710)가 구성된다.
이들 각 부재는, 예를 들면 스테인리스 강이나 알루미늄 등의 금속 블록으로부터 깎아 내어진 것이다. 또한, 노즐 본체(710)를 구성하는 각 부재는, 예를 들면 볼트와 같은 적절한 고결(固結) 부재로 고결됨으로써 서로 결합되는데, 그러한 결합 구조는 공지이다. 그래서, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 여기에서는 고정 볼트나 이것을 삽입 통과시키기 위한 나사 구멍 등, 고결에 관련되는 구성의 기재를 생략하는 것으로 한다. 이 점에 대해서는 후술하는 다른 실시 형태에 있어서도 동일한 것으로 하는 경우가 있다.
제1 본체부(711)의 제2 본체부(712)와 대향하는 측의 주면, 즉 (+X)측의 주면 중 하측 절반은, YZ평면과 평행한 평탄면(711a)이 되도록 만들어져 있다. 이하에서는, 이 평탄면(711a)을 「제1 평탄면」이라고 칭한다. 제1 본체부(711)의 제2 본체부(712)와 대향하는 측의 주면 중 상측 절반도, YZ평면과 평행한 평탄면(711b)이 되도록 만들어져 있다. 또, 제1 본체부(711)의 하부는 하향으로 돌출하여 제1 립부(711c)를 형성하고 있다. 평탄면(711a, 711b)은, Y방향을 길이 방향으로 하고 X방향을 깊이 방향으로 하는 대략 반원 기둥 형상의 홈(711d)에 의해 사이가 띄워져 있다. 이 홈(711d)은, 도포액의 유로에 있어서의 매니폴드로서 기능하는 것이다.
한편, 제2 본체부(712)의 제1 본체부(711)와 대향하는 측의 주면, 즉 (-X)측의 주면은, YZ평면과 평행한 단일한 평탄면(712a)으로 되어 있다. 이하에서는, 이 평탄면(712a)을 「제2 평탄면」이라고 칭한다. 또, 제2 본체부(712)의 하부는 하향으로 돌출하여 제2 립부(712c)를 형성하고 있다. 평탄면(711b)과, 제2 평탄면(712a) 중 상측 절반이 밀착하도록, 제1 본체부(711)와 제2 본체부(712)가 결합된다.
제1 평탄면(711a)은, 평탄면(711b)보다 약간 (-X)측으로 후퇴하고 있다. 이 때문에, 제1 본체부(711)와 제2 본체부(712)가 결합된 상태에서는, 제1 평탄면(711a)과 제2 평탄면(712a)은, 미소한 갭을 두고 평행하게 대향하게 된다. 이와 같이 서로 대향하는 대향면(제1 평탄면(711a), 제2 평탄면(712a)) 사이의 갭 부분이 매니폴드로부터의 도포액의 유로가 된다. 그 유로의 하단이, 기판(S)의 표면(Sf)을 향해 하향으로 개구하는 토출구(715)(도 3)로서 기능한다. 토출구(715)는, Y방향을 길이 방향으로 하고, X방향에 있어서의 개구 치수가 미소한 슬릿 형상의 개구이다.
제2 본체부(712)의 주면 중 제2 평탄면(712a)과는 반대측의 주면(712e)에는, Y방향을 따라 연장되는 홈(712f)이 형성되어 있다. 홈(712f)의 깊이에 대해서는 후술한다. 홈(712f)은, Y방향에 있어서 제2 본체부(712)의 전역에 걸쳐 연속적으로 형성되어 있다. 이 때문에, 제2 본체부(712) 중, 홈(712f)에서부터 하부는, Y방향으로 대체로 균일한 단면 형상을 갖고 (+X)방향으로 돌출하는 돌출부(712g)로 되어 있다.
돌출부(712g)의 하면에는, 돌출부(712g)를 상하 방향으로 관통하는 나사 구멍(712h)이 형성되어 있다. 나사 구멍(712h)은, 돌출부(712g)의 하면에 Y방향을 따라 일렬로, 또한 균등한 피치로 복수 형성되어 있다. 각 나사 구멍(712h)에는, 후술하는 바와 같이 토출구(715)의 X방향의 개구 치수를 조정하기 위한 조정 나사(716)가 장착된다. 조정 나사(716)는 홈(712f)에 걸쳐서, 그 상단이 홈(712f)의 상면까지 도달하고 있다.
나사 구멍(712h)에 대해, 조정 나사(716)가 홈(712f)에 걸쳐서 설치되어 있다. 이 때문에, 그 삽입량을 변화시키면, 제2 본체부(712)가 홈(712f)의 연장 방향(Y방향)의 축 둘레로 약간 변형되고, 홈(712f)을 사이에 두고 서로 대향하는 양측의 부위의 간격이 증감한다. 구체적으로는, 제2 본체부(712) 중 홈(712f)보다 상측의 부위에 대해, 홈(712f)보다 하측의 제2 돌출부(712g)가 상대적으로 접근 또는 이격되는 방향으로 변위함으로써, 양자의 간격이 변화한다.
이러한 변위에 따라, 제2 돌출부(712g)에 접속하는 제2 립부(712c)가 X방향, 즉 대향하는 제1 립부(711c)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 변위하게 된다. 이와 같이, 서로 대향하는 제1 립부(711c)와 제2 립부(712c)가 상대적으로 접근 방향 및 이격 방향으로 변위함으로써, 양자의 간격, 즉 토출구(715)의 개구폭이 변화한다. 따라서, 조정 나사(716)의 삽입량에 의해 토출구(715)의 개구폭을 조정할 수 있다. 토출구(715)의 길이 방향을 따라 복수의 조정 나사(716)가 배열됨으로써, 동일 방향에 있어서의 각 위치에서 개구폭의 조정을 행하는 것이 가능해진다.
조정 나사(716)는 예를 들면 차동 나사이다. 조정 나사로서 차동 나사를 이용한 경우의 토출구의 개구 치수를 조정하는 방법의 원리에 대해서는, 예를 들면 일본국 특허공개 평09-131561호 공보에 기재되어 있다. 본 실시 형태에서도 동일한 원리를 이용할 수 있으므로, 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.
또한, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 도 2 및 도 3에서는 조정 나사(716)의 배치 수를 실제보다 적게 기재하고 있다. 즉, 실제의 장치에 있어서는, 이들 도면보다 미세한 배열 피치로 보다 많은 조정 나사(716)가 배치되어 있다.
도 4는 홈의 깊이 프로파일을 예시하는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 4(a) 내지 도 4(d)는, 도 3의 A-A선 단면에 상당하는 노즐 본체(710)의 단면도이며, 각각 상이한 형상의 깊이 프로파일의 예를 나타내는 것이다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 홈(712f)의 깊이는 Y방향에 있어서 균일하지 않고, 길이 방향(Y방향)에 있어서의 토출구(715)의 중앙부에서 비교적 얕고, 양 단부에서 깊어지고 있다.
보다 구체적으로는, 도 4(a)에 나타내는 예에서는, 홈(712f)의 깊이는, 길이 방향에 있어서의 중앙부(Rc)에서는 일정값 Dc이며, 중앙부(Rc)에 인접하는 양측의 단부(Re)에서는 이것보다 큰 일정값 De이다. 즉, 홈(712f)은 계단 형상으로 변화하는 깊이 프로파일을 갖는다. 홈(712f)은 길이 방향에 있어서의 중앙부(Rc)에서 거의 일정한 깊이 Dc인 한편, 양 단부(Re)는 이것보다 큰 깊이 De이다. 또한 다른 견지에서 보면, 홈(712f)이 형성된 부위에 있어서, 제2 본체부(712)의 두께는 중앙부(Rc)에서 크고 양 단부(Re)에서 작다. 즉, 중앙부(Rc)에 있어서의 제2 본체부(712)의 두께 Tc는, 양 단부(Re)에 있어서의 두께 Te보다 크다.
도 4(b)에 나타내는 예에서는, 중앙부(Rc) 및 양 단부(Re)에 있어서의 홈(712f)의 깊이는 도 4(a)의 예와 동일하다. 단, 그 경계 부분에 있어서의 깊이 변화가 연속적이고 완만하다. 또, 도 4(c)에 나타내는 예에서는, 홈(712f)은, 중앙부(Rc)에서는 대체로 일정한 깊이인 한편, 양 단부(Re)에 있어서는 깊이가 점차 증가하는 깊이 프로파일을 갖고 있다. 또한, 도 4(d)에 나타내는 예에서는, 길이 방향에 있어서의 홈(712f)의 중앙에서 가장 얕고, 외측을 향해 깊이가 점증하는 깊이 프로파일로 되어 있다. 또, 예를 들면 도 4(b), 도 4(c)에 나타내는 연속적인 변화를 다단계의 계단 형상에 근사한 프로파일로 할 수도 있다.
슬릿 노즐(71)의 홈(712f)이 갖는 깊이 프로파일은, 이들 중 어느 것이어도 된다. 이와 같이 홈(712f)의 깊이 프로파일을 「중앙부에서 얕고, 양 단부에서 깊어」지도록 한 이유에 대해서, 다음에 설명한다. 또한, 여기에서는 대표적으로, 홈(712f)이 도 4(a)에 예시한 깊이 프로파일을 갖는 것으로 한다.
도 5a 및 도 5b는 슬릿 노즐의 단면도이다. 보다 상세하게는, 도 5a는 도 3의 B-B선 단면도, 도 5b는 도 3의 C-C선 단면도이다. 또한, 도 4(a)의 B-B선은 도 3의 B-B선에 대응하고 있고, 도 4(a)의 C-C선은 도 3의 C-C선에 대응하고 있다. 도 5a에 나타내는 바와 같이, 토출구(715)의 Y방향에 있어서의 중앙부에 대응하는 B-B선 단면에 있어서는, 홈(712f)의 깊이가 비교적 얕다. 바꾸어 말하면, 홈(712f)의 바닥부와 제2 평탄면(712a) 사이의 거리, 즉 홈(712f)의 바닥부에 대응하는 위치에서의 제2 본체부(712)의 두께가 비교적 크다. 한편, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 토출구(715)의 Y방향에 있어서의 단부에 가까운 위치에 대응하는 C-C선 단면에 있어서는 홈(712f)의 깊이가 보다 깊다. 바꾸어 말하면, 홈(712f)의 바닥부와 제2 평탄면(712a) 사이의 거리, 즉 홈(712f)의 바닥부에 대응하는 위치에서의 제2 본체부(712)의 두께가 보다 작다.
이 때문에, 제2 본체부(712)는, 홈(712f)이 얕은 위치보다 깊은 위치에 있어서 보다 휘기 쉽게 되어있다. 따라서, 개구폭을 조정하기 위해 조정 나사(716)에 부여되는 회전 입력량 ΔR에 대한 제2 본체부(712)의 변형량, 보다 구체적으로는 돌출부(712g)의 상하 방향(Z방향)으로의 변위량 ΔZ는, 홈(712f)이 깊은 단부 근방에 있어서, 홈(712f)이 보다 얕은 중앙부보다 커진다. 그 결과, 토출구(715)의 개구폭의 X방향으로의 변화량 ΔX에 대해서도, 같은 회전 입력량 ΔR에 대해 중앙부보다 단부에 있어서 보다 커진다.
여기서 말하는 「회전 입력」이란, 개구폭을 증감시키기 위해 예를 들면 오퍼레이터에 의해 부여되는 기계적 입력의 일례이며, 예를 들면 조정 나사(716)에 대해 조작 입력되는 회전량 혹은 회전 각도에 의해, 회전 입력량 ΔR을 정량적으로 나타낼 수 있다.
본원 발명자의 지견으로는, 개구폭의 증감에 대한 토출량의 변화, 즉 개구폭의 조정에 대한 토출량의 응답 감도는, 토출구의 중앙부에서 높고, 단부에서 낮다. 이 때문에, 개구폭의 변화량이 같으면, 중앙부에서는 비교적 크게 토출량이 변화하는것에 비하여, 단부에서는 토출량의 변화가 작다.
중앙부와 단부 사이에서, 가령 회전 입력량 ΔR에 대한 개구폭의 변화량 ΔX가 동일한 정도라면, 같은 회전 입력을 부여해도, 그에 따른 토출량의 변화량은 중앙부와 단부에서 상이해진다. 그렇게 하면, 토출구 전체에서 토출량을 맞추어 두께가 일한 도포막을 얻기 위한 조정 작업이, 매우 번잡한 것이 되어 버린다. 이를 방지하기 위해, 토출량의 응답 감도, 즉 같은 회전 입력량 ΔR에 대한 토출량의 변화량이, 토출구의 길이 방향에 있어서의 전역에 걸쳐 동등한 것이 바람직하다. 그러기 위해서는, 특히 단부에 있어서의 응답 감도를 향상시키는 것이 요구된다.
본 실시 형태의 슬릿 노즐(71)에서는, 단부에 있어서 중앙부보다 홈(712f)을 깊게 함으로써, 같은 회전 입력량 ΔR에 대한 토출구 개구폭의 변화량 ΔX가 중앙부보다 단부에서 커지도록 하고 있다. 이 때문에, 같은 회전 입력량 ΔR에 대한 토출량의 변화의 차이가, 중앙부와 단부 사이에서 발생하기 어려워지고 있다. 이로 인해, 토출구의 중앙부 및 단부 중 어느 쪽에 있어서도, 조정 나사(716)에 대한 회전 입력량에 대응하는 토출량의 변화가 동등해진다. 오퍼레이터에 있어서는, 토출량을 균일화하기 위한 조정 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
홈(712f)의 깊이 프로파일을 적절히 설정함에 따라, 중앙부와 단부 사이에 있어서의 응답 감도의 차이를 실용상 문제가 없는 레벨로까지 억제하는 것이 가능하다고 생각된다. 구체적인 깊이 프로파일에 대해서는, 토출구(715)의 개구폭의 크기나 사용되는 도포액의 점도 등에 의거하여, 예를 들면 실험적으로 구할 수 있다.
또한, 상기한 제1 실시 형태의 슬릿 노즐(71)에 있어서는, 제2 본체부(712)에 일정한 배열 피치로 조정 나사(716)가 배치되어 있다. 그러나, 이하에 변형예로서 나타내는 바와 같이, 조정 나사의 배열 피치를 불균등한 것으로 해도 된다. 또, 동일한 기술 사상에 의거하여 구성되는 슬릿 노즐로서는, 상기 이외에 다른 실시 형태도 생각할 수 있다. 이하에서는 이러한 다른 구성예에 대해서 순서대로 설명한다. 이하의 설명에 있어서는, 다른 실시 형태와의 대비를 이해하기 쉽게 하기 위해, 기출 구성과 동일하거나, 또는 경미한 차이가 있으나 상당하는 기능을 갖는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 6은 제1 실시 형태의 슬릿 노즐의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 변형예의 슬릿 노즐(71A)에서는, 토출구(715)의 Y방향에 있어서의 중앙부(Rc)에서는 비교적 성긴 배열 피치로 조정 나사(716)가 배치된다. 한편, 토출구(715)의 Y방향에 있어서의 단부(Re)에서는 보다 미세한 배열 피치로 조정 나사(716)가 배치된다. 슬릿 노즐을 이용한 도포에서는, 형성되는 도포막의 중앙부에서는 비교적 균일한 막을 얻기 쉽지만, 단부 근방에 있어서는, 고점도 도포액의 솟아오름이나, 저점도 도포액의 외측으로의 유출 등에 기인하는 도포막의 흐트러짐이 발생하기 쉽다. 이러한 흐트러짐을 억제하기 위해, 길이 방향에 있어서의 토출구(715)의 단부 근방에서는, 중앙부보다 미세한 분해능으로 조정을 행할 수 있는 것이 바람직하다. 이 변형예의 슬릿 노즐(71A)은, 이러한 요구에 응할 수 있는 것이다.
바꾸어 말하면, 비교적 균일성을 얻기 쉬운 중앙부(Rc)에 있어서 조정 나사(716)의 배열 피치를 크게 한다. 이렇게 함으로써, 부품 점수 및 조정 공정수의 삭감을 꾀할 수 있으며, 장치 코스트 및 러닝 코스트의 경감에도 기여하는 것이 가능하다.
<제2 실시 형태>
도 7은 도 1의 도포 장치에서 사용되는 슬릿 노즐의 제2 실시 형태의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다. 이 종류의 슬릿 노즐에는, 고강성 재료로 형성된 2개의 본체 부재 사이에 박판 형상의 심을 끼워 넣은 구조로 되어 있는 것이 있다. 도 7에 나타내는 제2 실시 형태의 슬릿 노즐(71B)은, 이러한 구조를 갖는 것이다.
슬릿 노즐(71B)에서는, 서로 대향하는 평탄면을 갖는 제1 본체부(711b)와 제2 본체부(712b)가, 심(72B)을 사이에 두고 결합된다. 이로 인해, 노즐 본체(710b)가 구성된다. 제1 본체부(711b)에서는, 제2 본체부(712b)와 대향하는 측의 평탄한 주면(711a)에 도포액의 매니폴드로서 기능하는 대략 반원 기둥 형상의 홈(711k)이 형성되어 있다. 심(72B)은, 도포액의 유로가 되는 부분이 절결된 예를 들면 금속제의 박판이다. 심(72B)은, 제1 본체부(711b)와 제2 본체부(712b) 사이에 끼워 넣어짐으로써, 양자간의 갭을 규정함과 더불어 도포액의 유로를 형성한다.
이들 점을 제외하고, 제1 본체부(711b) 및 제2 본체부(712b)의 형상은, 제1 실시 형태의 대응하는 구성 711, 712와 같다. 즉, 제2 본체부(712b)의 주면 중 제1 본체부(711b)와 대향하는 면(712a)과는 반대측의 면(712e)에, 홈(712f)이 형성된다. 그리고 홈(712f)에 걸치도록, 복수의 조정 나사(716)가 Y방향으로 배열되어 있다. 홈(712f)의 형상 및 조정 나사(716)의 기능은, 상기 실시 형태의 것과 동일하고, 이로 인해 초래되는 작용 효과도 같다.
이와 같이, 본 발명의 기술 사상에 의거한 토출구 개구폭의 조정 기구는, 심을 이용하여 갭을 규정하는 노즐, 심을 이용하지 않는 노즐 중 어느 것에도 적용 가능하다.
<제3 실시 형태>
도 8은 도 1의 도포 장치에서 사용되는 슬릿 노즐의 제3 실시 형태의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다. 또, 도 9는 당해 슬릿 노즐의 삼면도이다. 이 실시 형태의 슬릿 노즐(71C)은, 제1 본체부(711C), 제2 본체부(712C), 제1 측판(713C) 및 제2 측판(714C)을 갖고 있다. 이 중, 제2 본체부(712C)의 구조는, 상기 제1 실시 형태의 제2 본체부(712)와 동일하다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 이들이 결합되어 노즐 본체(710C)가 구성된다.
제1 실시 형태에 있어서는 제2 본체부(712)에만 토출구의 개구폭을 조정하기 위한 기구(구체적으로는, 홈(712g) 및 조정 나사(716))가 설치되어 있었다. 한편, 이 실시 형태에서는, 제1 본체부(711C), 제2 본체부(712C)의 양쪽 모두에 동일한 조정 기구가 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 본체부(711C)의 주면 중 제1 평탄면(711a)과는 반대측의 주면(711e)에, Y방향을 따라 연장되는 홈(711f)이 형성되어 있다. 홈(711f)은, Y방향에 있어서 제1 본체부(711) 전역에 걸쳐 균일한 단면 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 본체부(711C) 중, 홈(711f)에서부터 하부는, Y방향으로 대체로 균일한 단면 형상을 갖고 (-X)방향으로 돌출하는 돌출부(711g)로 되어 있다. 이하에 있어서, 2개의 본체부(711C, 712C)에 각각 형성된 돌출부를 구별할 필요가 있는 경우, 각각을 「제1 돌출부」, 「제2 돌출부」라고 칭하는 경우가 있다.
제1 돌출부(711g) 및 제2 돌출부(712g)의 하면에는, 이들을 상하 방향으로 관통하는 나사 구멍(711h, 712h)이 형성되어 있다. 나사 구멍(711h)은, 제1 돌출부(711g)의 하면에 Y방향을 따라 복수 형성되어 있다. 또, 나사 구멍(712h)은, 제2 돌출부(712g)의 하면에 Y방향을 따라 복수 형성되어 있다. 각 나사 구멍(711h, 712h)에는, 후술하는 바와 같이 토출구(715)의 X방향의 개구 치수를 조정하기 위한 조정 나사(716)가 장착된다. 조정 나사(716)는, 홈(711f, 712f)에 걸쳐서 그 상단은 홈(711f, 712f)의 상면까지 도달하고 있다.
도 9 하부의 하면도에 나타내는 바와 같이, 제1 본체부(711)와 제2 본체부(712) 사이에서, 조정 나사(716)의 배치 위치가 Y방향으로 상이하다. 구체적으로는, Y방향에 있어서, 제1 본체부(711)측의 조정 나사(716)가, 제2 본체부(712)측에서 서로 이웃하는 2개의 조정 나사(716, 716) 사이에 위치하도록, 각 조정 나사 구멍(711h, 712h)이 배치되어 있다. 따라서, 슬릿 노즐(71)을 하면측에서 보았을 때, 각 조정 나사(716)는 Y방향을 따라 이른바 지그재그 배치로 되어 있다.
조정 나사(716)를 이러한 배치로 함으로써, 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, Y방향을 따라 연장되는 토출구(715)에 있어서는, 제1 본체부(711)에 조정 나사(716)가 설치된 위치의 근방에서는 제1 립부(711c)의 변위에 따라 개구 치수가 조정된다. 한편, 제2 본체부(712)에 조정 나사(716)가 설치된 위치의 근방에서는 제2 립부(712c)의 변위에 따라 개구 치수가 조정된다.
그 때문에, 제1 본체부(711) 또는 제2 본체부(712) 중 한쪽에만 조정 나사를 배치한 구성과 비교하여, 보다 세밀하게 개구 치수의 조정을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 제1 본체부(711) 및 제2 본체부(712)에 각각 조정 나사(716)를 배열하고, 게다가 그들을 지그재그 배치로 한 구성에 의해, 어느 한쪽에만 조정 나사를 배치한 경우에 비해 조정의 「분해능」을 2배로 향상시키는 것이 가능하다. 또, 동등한 분해능을 얻기 위해서라면 필요한 조정 나사의 배열 피치를 2배로 넓힐 수 있으므로, 각 부재의 기계적 강도를 확보하는 것도 용이하다.
이 실시 형태에서는, 제1 본체부(711C)에 형성된 홈(711f), 제2 본체부(712C)에 형성된 홈(712f) 중 한쪽, 혹은 양쪽 모두가, 도 4(a)~도 4(d)에 예시한 바와 같은 「중앙부에서 얕고, 양 단부에서 깊은」 깊이 프로파일을 갖는 것이된다. 이로 인해, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 조정을 위한 조정 나사(716)에 대한 회전 입력에 대한 토출량의 응답 감도를 중앙부와 단부에서 맞추어, 조정 작업의 효율화를 꾀할 수 있다.
또한, 단순히 제1 실시 형태와 동등의 효과를 얻는다는 목적에서는, 제1 본체부(711) 및 제2 본체부(712)의 양쪽 모두에 조정 나사(716)를 배열하는 경우에 있어서, 그 배치 위치를 Y방향에 있어서 같게 하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 상기와 같이 조정 나사를 지그재그 배치로 함으로써 얻어지는 분해능의 향상 효과는 얻어지지 않는다. 또, 토출구 중 길이 방향에 있어서의 1개의 위치에 대해, 2개의 조정 기구가 독립적으로 작용하게 되므로, 오히려 조정 작업이 번거로워지는 경우가 있다.
도 10a 및 도 10b는 제3 실시 형태의 슬릿 노즐의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 10a에 나타내는 변형예의 슬릿 노즐(71D), 및 도 10b에 나타내는 변형예의 슬릿 노즐(71E)에서는, 도 6에 나타낸 제1 실시 형태의 변형예의 슬릿 노즐(71A)과 마찬가지로, 조정 나사(716)의 배열 피치가 불균등하게 되어 있다. 구체적으로는, 도 10a에 나타내는 변형예의 슬릿 노즐(71D)에서는, 제1 본체부(711D) 및 제2 본체부(712D)의 각각에 있어서, 토출구(715)의 Y방향에 있어서의 중앙부(Rc)에서는 비교적 성긴 배열 피치로 조정 나사(716)가 배치된다. 한편, 토출구(715)의 Y방향에 있어서의 단부(Re)에서는 보다 미세한 배열 피치로 조정 나사(716)가 배치된다.
또, 도 10b에 나타내는 변형예의 슬릿 노즐(71E)에서는, 동일한 관점에서, 중앙부(Rc)에서는 제2 본체부(712E)에만 조정 나사(716)를 배치하고, 제1 본체부(711E)에서는 이것이 생략되어 있다. 이렇게 함으로써, 실용 상은 도포막의 균일성을 유지하면서, 부품 점수 및 조정 공정수를 더 삭감하는 것이 가능하다. 또한, 이것과는 반대로, 제2 본체부(712E)측의 조정 나사를 생략하도록 해도 물론 상관없다.
<제4 실시 형태>
다음에, 도포 장치(1)에 적용 가능한 슬릿 노즐의 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 상기 각 실시 형태에서는, 슬릿 노즐의 길이 방향(Y방향)에 있어서 단일한 토출구가 형성되어 있다. 그러나, 이 종류의 도포 장치에서는, 토출구를 길이 방향에 있어서 복수로 분할하고, 복수의 도포막을 동시에 형성하는 이용 형태도 존재한다. 다음에 나타내는 제4 실시 형태의 슬릿 노즐(71F)은, 이러한 요구에 대응하는 것이다.
도 11a 및 도 11b는, 도 1의 도포 장치에서 사용되는 슬릿 노즐의 제4 실시 형태를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 11a는 이 실시 형태의 슬릿 노즐(71F)의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다. 또, 도 11b는 슬릿 노즐(71F)의 하면도 및 홈(712f)에 대응하는 위치를 포함하는 수평면을 절단면으로 하는 슬릿 노즐(71F)의 단면도이다. 이 중 단면도는, 제1 실시 형태에 있어서 도 3에 나타낸 A-A선 단면도에 상당하는 도면이다.
이 실시 형태에서는, 제1 본체부(711F)와 제2 본체부(712F) 사이에 심(72F)이 끼워 넣어짐으로써 본체부(710F)가 구성된다. 심(72F)의 중앙부에는 유로의 격벽으로서 작용하는 돌출 부위(721F)가 설치되어 있으며, 이로 인해 도포액의 유로는 2개로 구획된다. 돌출 부위(710F)는 제1 및 제2 립부(711c, 712c)의 하단까지 연장되어 있다. 이들 하단에는, 각각이 Y방향을 길이 방향으로 하고, 또한 Y방향으로 나열되는 2개의 토출구(715a, 715b)가 형성되게 된다.
이 경우, 2개의 토출구(715a, 715b)의 각각에서 「중앙부와 단부에서 응답 감도를 맞춘다」는 목적을 달성하기 위해, 도 11b에 나타나는 바와 같이, 각각의 토출구의 중앙부(Rc)에 대응하는 영역에서 얕고, 단부(Re)에 대응하는 영역에서 깊어지는 홈(712f)의 깊이 프로파일이 채용된다. 이 도면에서는 각 토출구에 대응하는 깊이 프로파일은 도 4(a)에 대응하는 것이지만, 도 4(b)~도 4(d)에 나타나는 형상이어도 물론 상관없다.
또한, 동일한 개념이 도 2, 도 6, 도 8 등에서 이미 나타나 있기 때문에 도시를 생략하는데, 제4 실시 형태에 있어서도 그 변형예로서 다음과 같은 구성을 생각할 수 있다. 즉, 상기한 제4 실시 형태의 슬릿 노즐(71F)은, 제1 본체부(711F) 및 제2 본체부(712F) 사이에 끼워진 심(72F)에 의해 2개의 유로 및 2개의 토출구를 형성하는 것이다. 그러나, 도 2에 나타낸 예와 같이, 제1 및 제2 본체부 중 적어도 한쪽의 형상을 변경함으로써 심을 이용하지 않고 유로 및 토출구를 형성하는 노즐이어도, 상기와 동일한 방식을 적용하는 것이 가능하다.
또, 도 6에 나타낸 예와 같이, 조정 나사(716)의 배열 피치를, 각 토출구의 중앙부에 대응하는 영역에서 넓고, 단부에 상당하는 영역에서 좁게 하도록 해도 된다. 또한, 도 8에 나타낸 예와 같이, 2개의 본체부의 각각에 조정 기구(홈 및 조정 나사)가 설치되어도 된다.
이와 같이, 상기한 각 실시 형태에서는, 목적에 따라, 또 장치나 도포액의 특성에 따라, 노즐 본체에 형성된 홈의 깊이 및 그 폭을 증감하는 조정 나사(716)의 배열 피치를 적절히 설정하여 개구 치수의 조정을 행한다. 이렇게 함으로써, 균일한 도포막을 얻을 수 있는 도포 조건을 보다 효율적으로 실현하는 것이 가능해진다.
다음에, 본 발명에 따른 슬릿 노즐의 제5 및 제6 실시 형태에 대해서 설명한다. 지금까지 설명해 왔던 제1 내지 제4 실시 형태는, 노즐 본체를 구성하는 제1 본체부 및 제2 본체부 중 적어도 한쪽을 변형시킴으로써 토출구의 개구폭을 조정하는 것이다. 이것에 비해, 이하에 설명하는 제5 및 제6 실시 형태는, 심판을 개재하여 제1 본체부 및 제2 본체부를 결합하는 고정 나사의 조임량을 증감함으로써, 토출구의 개구폭을 조정하는 것이다. 다음에 설명하는 제5 실시 형태의 슬릿 노즐(75) 및 제6 실시 형태의 슬릿 노즐(75D)은, 모두 도 1에 나타나는 도포 장치(1)의 슬릿 노즐(71)로서 이용 가능한 것이다.
<제5 실시 형태>
도 12는 도 1의 도포 장치에서 사용되는 슬릿 노즐의 제5 실시 형태를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 12a는 이 실시 형태의 슬릿 노즐(75)의 외관 사시도이며, 도 12b는 슬릿 노즐(75)의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다. 슬릿 노즐(75)은, 제1 본체부(751), 제2 본체부(752) 및 심판(753)이, 복수의 고정 나사(756)에 의해 상호 결합된 구조를 갖고 있다. 도 12b에 일점 쇄선 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752)가, 심판(753)을 사이에 두고 X방향으로 대향하는 상태로 결합되어, 슬릿 노즐(75)이 구성된다.
제1 본체부(751) 및 제2 본체부(752)는, 예를 들면 스테인리스 강이나 알루미늄 등의 금속 블록으로부터 깎아 내어진 것이다. 또, 심판(753)은 동일한 금속 재료로 형성된 박판 형상 부재이다.
제1 본체부(751) 중 제2 본체부(752)와 대향하는 측의 주면, 즉 (+X)측의 주면은, YZ평면과 평행한 평탄면(751a)이 되도록 만들어져 있다. 이하에서는, 이 평탄면(751a)을 「제1 평탄면」이라고 칭한다. 또, 제1 본체부(751)의 하부는 하향으로 돌출하여 제1 립부(751c)를 형성하고 있다. Z방향에 있어서의 평탄면(751a)의 중앙부에는, Y방향을 길이 방향으로 하고 X방향을 깊이 방향으로 하는 대략 반원 기둥 형상의 홈(751d)이 형성되어 있다. 이 홈(751d)은, 도포액의 유로에 있어서의 매니폴드로서 기능하는 것이며, 도시하지 않은 도포액 공급구를 통해 도포액 공급 기구(8)와 접속된다.
한편, 제2 본체부(752)의 제1 본체부(751)와 대향하는 측의 주면, 즉 (-X)측의 주면은, YZ평면과 평행한 평탄면(752a)으로 되어 있다. 이하에서는, 이 평탄면(752a)을 「제2 평탄면」이라고 칭한다. 또, 제2 본체부(752)의 하부는 하향으로 돌출하여 제2 립부(752c)를 형성하고 있다. 평탄면(751b)과, 제2 평탄면(752a)이 사이를 띄워서 대향하도록, 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752)가 심판(753)을 개재하여 결합된다.
제1 본체부(751)와 제2 본체부(752)가 결합된 상태에서는, 제1 평탄면(751a)과 제2 평탄면(752a)은, 심판(753)의 두께에 상당하는 미소한 갭을 두고 평행하게 대향하게 된다. 이와 같이 서로 대향하는 대향면(제1 평탄면(751a), 제2 평탄면(752a)) 사이의 갭 부분이 매니폴드로부터의 도포액의 유로가 되고, 그 하단이, 기판(S)의 표면(Sf)을 향해 하향으로 개구하는 토출구(755)로서 기능한다. 토출구(755)는, Y방향을 길이 방향으로 하고, X방향에 있어서의 개구 치수가 미소한 슬릿 형상의 개구이다.
심판(753)은 하향으로 개구하는 역U자형으로 형성되어 있다. 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752) 사이의 갭에 심판(753)이 끼워 넣어짐으로써, 갭 공간 중, 홈(751d)보다 상방의 상단부, 및, Y방향에 있어서의 양측 단부는 심판(753)에 의해 폐색된다. 이로 인해, 갭 공간 중 심판(753)에 폐색되지 않은 공간이, 매니폴드로서의 홈(751d)과 토출구(755)를 접속하는 도포액의 유로를 규정하게 된다. 바꾸어 말하면, 심판(753)은, 도포액의 유로가 되는 부분이 절결되어, 토출구 이외의 도포액의 유로의 주위를 둘러싸는 형상으로 되어 있다.
도면를 보기 쉽게 하기 위해, 도 12a에 있어서는 기재가 생략되고, 또 도 12b에서는 일부만이 기재되어 있는데, 제1 본체부(751), 제2 본체부(752) 및 심판(753)에는, 이들을 결합하는 고정 나사(예를 들면 볼트)(756)를 삽입 통과시키기 위한 구멍이 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 본체부(751)의 평탄면(751a) 중 홈(751d)보다 상방에, 수나사인 고정 나사(756)와 결합되는 암나사가 형성된 나사 구멍(751f)이 형성되어 있다. 한편, 제2 본체부(752)에는, 나사 구멍(751f)과 대응하는 위치에, X방향으로 관통하는 관통 구멍(752f)이 형성되어 있다. 또 심판(753)에도, 나사 구멍(751f)과 대응하는 위치에 관통 구멍(753f)이 형성되어 있다.
그리고, 제2 본체부(752)의 관통 구멍(752f)에 삽입 통과되는 고정 나사(756)가, 심판(753)의 관통 구멍(753f)을 통해 제1 본체부(751)의 나사 구멍(751f)에 결합된다. 이로 인해, 제1 본체부(751), 제2 본체부(752) 및 심판(753)이 서로 일체적으로 결합된다. 도 12b에서는 고정 나사(756) 및 이것을 삽입 통과시키기 위한 구멍이 2개만 나타나 있다. 그러나 실제로는, 도면에 점을 붙인 영역에 다수의 구멍이 열 형상으로 배치되어 있으며, 그들 구멍에 각각 고정 나사(756)가 삽입 통과된다. 즉, 도포액의 유로를 둘러싸도록 고정 나사(756)가 배치되어 있다. 이로 인해, 제1 본체부(751), 제2 본체부(752) 및 심판(753)이 강고하게 고결된 결합체인 슬릿 노즐(75)이 구성된다. 구멍의 배치에 대해서는 뒤에 설명한다.
도 13a 내지 도 13c는 슬릿 노즐의 단면 구조를 나타내는 도면이며, 보다 구체적으로는 슬릿 노즐(75)의 XZ평면을 절단면으로 하는 단면도이다. 도 13a에 나타내는 바와 같이, 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752)가, 홈(751d)보다 상방에 있어서, 심판(753)을 개재하여 고정 나사(756)에 의해 고정되어 있다. 후술하는 바와 같이, 고정 나사(756(756a, 756b))는 상하 방향(Z방향)으로 위치를 다르게 하여 복수 배치된다. 이로 인해, 홈(751d)보다 하방에서는, 제1 평탄면(751a)과 제2 평탄면(752a)이 갭을 두고 대향하고, 당해 갭 공간이 도포액의 유로가 되는 것과 더불어, 그 하단이 하향으로 개구하는 토출구(755)를 이룬다. 길이 방향(Y방향)과 직교하는 폭방향(X방향)에 있어서의 토출구(755)의 개구폭 Wa은, 심판(753)의 두께에 의해 규정된다.
여기서, 상하로 배치된 고정 나사(756) 중 하측의 고정 나사(756b)의 삽입량(조임량)을, 상측의 고정 나사(756a)의 삽입량보다 크게 한 경우를 생각한다. 그렇게 하면, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 조임력의 증가에 의해 심판(753)이 약간 탄성 변형함으로써, 갭 하단의 토출구(755)의 개구폭 Wb는, 원래의 개구폭 Wa보다 조금 작아진다. 또, 이와는 반대로, 상측의 고정 나사(756a)의 삽입량을, 하측의 고정 나사(756b)의 삽입량보다 크게 했다고 가정한다. 그렇게 하면, 도 13c에 나타내는 바와 같이, 갭 하단의 토출구(755)의 개구폭 Wc는, 원래의 개구폭 Wa보다 조금 커진다.
이와 같이, 고정 나사(756)의 삽입량을 증감함으로써, 토출구(755)의 개구폭을 조정하는 것이 가능하다. 고정 나사(756)는, 토출구(755)의 길이 방향인 Y방향을 따라 다수 배열되어 있다. 그들 고정 나사(756)를 개별적으로 조정함으로써, 길이 방향의 각 위치에 있어서 토출구(755)의 개구폭을 조정하는 것이 가능하다.
도 14a 내지 도 14d는 심판의 구조를 나타내는 도면이다. 도 14a는 심판(753)의 평면 형상을 나타내고 있다. 금속제의 박판 형상 부재인 심판(753)의 포락 외형은, 제1 본체부(751)의 제1 평탄면(751a) 및 제2 본체부(752)의 제2 평탄면(752a)의 외형과 대체로 같다. 단, 토출구(755)가 되는 하단부측에는 절결부(753d)가 형성되어 있다. 이 절결부(753d)에 의해 제1 평탄면(751a)과 제2 평탄면(752a) 사이에 형성되는 공간이, 도포액의 유로가 된다.
다음과 같이 바꾸어 말하는 것이 가능하다. 심판(753)은, 띠 형상 부위(753a)와, 연신 부위(753b, 753b)를 갖고 있다. 띠 형상 부위(753a)는, 토출구(755)의 길이 방향(Y방향)에 있어서의 양 단부에 대응하는 위치를 적어도 포함하여 Y방향으로 연장되는 대략 균일한 폭을 갖는다. 연신 부위(753b, 753b)는, 띠 형상 부위(753a)의 양 단부로부터 하향으로, 즉 (-Z)방향으로 연장되어 있다. 띠 형상 부위(753a)는, 유로 중 토출구(755)와는 반대측의 배면에 있어서의 격벽으로서 기능한다. 한편, 연신 부위(753b, 753b)는, 유로 중 Y방향에 있어서의 양 단부의 측면을 규정하는 격벽으로서 기능한다.
심판(753)에는 고정 나사(756)를 삽입 통과시키기 위한 관통 구멍(753f)이 다수 형성되어 있다. 심판(753) 중 절결부(753d)보다 상방의 띠 형상 부위(753a)에서는, Y방향(토출구(755)의 길이 방향)에 있어서의 심판(753)의 전역에 걸쳐, Y방향으로 열 형상으로 배열된 복수의 관통 구멍(753f)이 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, Z방향의 위치를 서로 다르게 한 가상적인 3개의 직선 L1, L2, L3의 각각을 따라, Y방향으로 일정 피치로 복수의 관통 구멍(753f)이 배열되어 있다. 즉 이 예에서는, 복수의 관통 구멍(753f)으로 이루어지는 Y방향의 열이, Z방향으로 3열 나열되어 있다. 제1 본체부(751)에 있어서의 나사 구멍(751f), 제2 본체부(752)에 있어서의 관통 구멍(752f)도, 이와 동일한 배열로 되어 있다.
상술한 바와 같이, Z방향으로 위치를 다르게 하여 복수의 고정 나사(756)를 설치함으로써, 그 삽입량의 증감으로 토출구(755)의 개구폭을 조정하는 것이 가능하다. 그리고, 토출구(755)의 길이 방향인 Y방향을 따르고, 또한 토출구(755)의 양단간의 전역에 걸쳐 고정 나사(756)를 분산 배치함으로써, 길이 방향의 각 위치에서 각각 개구폭의 조정을 행할 수 있다.
원리적으로는, 고정 나사(756)의 열이 상하로 2열 있으면 개구폭을 증감하는 조정이 가능하다. 이 예와 같이 3열로 한 경우에는, 이하와 같은 응용이 가능하다. 예를 들면, 우선 상하 방향에 있어서의 중앙의 열(직선 L2를 따른 열)의 고정 나사(756)에 의해 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752)를 결합시킴으로써, 토출구(755)의 개구폭을 심판(753)의 두께와 같게 할 수 있다. 그 다음에, 상측의 열 및 하측의 열에 대해서도 고정 나사(756)를 임시 고정해 두고, 필요에 따라 상하 중 어느 하나의 열에 속하는 고정 나사(756)를 더 조임으로써, 개구폭을 증감할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본원 발명자의 지견으로는, 개구폭의 증감에 대한 토출량의 변화, 즉 개구폭의 조정에 대한 토출량의 응답 감도는, 토출구의 중앙부에서 높고, 단부에서 낮다. 이 때문에, 개구폭의 변화량이 같으면, 중앙부에서는 비교적 크게 토출량이 변화하는 것에 비하여, 단부에서는 토출량의 변화가 작다. 또, 도포막 중 폭방향에 있어서의 중앙 부분에서는 막 두께가 비교적 안정적인 것에 비하여, 단부 부근에서는, 예를 들면 유로의 측벽면과의 마찰 등에 기인하여, 막 두께의 변동이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 도 12b 및 도 14a에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐(75)의 양 단부 근방에서는, 3개의 직선 L1, L2, L3을 따라 배치된 것 이외에, 보다 토출구(755)에 가까운 위치에, 도포액의 유로를 그 폭방향에 있어서의 양측으로부터 사이에 끼우도록 고정 나사(756)가 배치된다. 이러한 고정 나사(756)는, 직선 L1, L2, L3을 따라 배치된 고정 나사(756)의 조정에 대한 개구폭의 변화를 억제하게 된다.
이 때문에, 길이 방향에 있어서의 토출구(755)의 중앙부와 단부 사이에서, 가령 고정 나사(756)를 같은 회전 각도만큼 회전시켰다고 해도, 그에 따른 토출량의 변화량, 나아가서는 도포막의 막 두께의 변화량은, 중앙부와 단부에서 상이해진다. 바꾸어 말하면, 토출량을 동등하게 변화시키기 위해 필요한 고정 나사(756)의 조정량(회전 각도)이, 고정 나사(756)의 위치에 따라 상이해진다. 그렇게 하면, 토출구 전체에서 토출량을 맞추어 두께가 균일한 도포막을 얻기 위한 조정 작업이, 매우 번잡한 것이 되어 버린다. 이를 방지하기 위해, 토출량의 응답 감도, 즉 같은 조정량에 대한 토출량의 변화량이, 토출구의 길이 방향에 있어서의 전역에 걸쳐 동등한 것이 바람직하다. 그러기 위해서는, 특히 단부에 있어서의 응답 감도를 향상시키는 것이 요구된다. 또, 단부 근방에서 막 두께 변동이 발생하기 쉽다는 현상에 대응하기 위해서도, 중앙부에 대해 단부에 있어서의 개구폭의 조정 범위가 넓은 것이 바람직하다. 그래서 본 실시 형태의 슬릿 노즐(75)에서는, 다음에 설명하는 바와 같이, 심판(753)의 단면 형상을 위치에 따라 다르게 함으로써, 이 요구에 대응하고 있다.
도 14b는 도 14a의 A-A선 단면도이다. 토출구(755) 중 양 단부에 가까운 단부 영역(Re)을 제외한 중앙 영역(Rc)에 대응하는 위치에 있어서는, 심판(753)의 띠 형상 부위(753a)는 일정한 두께를 갖고 있다. 즉, 도 14b에 나타내는 바와 같이 그 단면 형상은 대체로 직사각형이다. 이 때의 두께는, 심판(753)을 구성하는 박판 재료 자체의 두께로 할 수 있다. 이 경우, 띠 형상 부위(753a)의 Y방향의 양 주면은, 각각 제1 평탄면(751a), 제2 평탄면(752a)에 맞닿은 상태로 되어 있다. 즉, 띠 형상 부위(753a) 중 제1 평탄면(751a) 및 제2 평탄면(752a)에 맞닿는 면을 「맞닿음면」이라고 할 때, 맞닿음면의 폭, 즉 상하 방향에 있어서의 길이는, 띠 형상 부위(753a)의 폭과 같다.
한편, 도 14c는 도 14a의 B-B선 단면도인데, C-C선 단면도 형상은 같다. 이들은 토출구(755)의 단부에 가까운 단부 영역(Re)에 있어서의 띠 형상 부위(753a)의 단면 형상을 나타내고 있다. 도 14c의 좌측 단부에 나타나는 단면 형상에서는, 띠 형상 부위(753a)는 상하 단부에 있어서 점차 얇아지고 있다. 또, 중앙에 나타나는 단면 형상에서는, 띠 형상 부위(753a)의 X방향의 양 주면 중 한쪽은 평탄하고, 다른 쪽측에서만 두께가 변화하고 있다. 또, 우측 단부에 나타나는 단면 형상에서는, 그 하부에서 두께가 감소하고 있는데, 상부측에서는 두께가 일정하다.
도 14c에 나타내는 단면 형상은 상하 단부가 끝이 가늘어진 것이다. 그러나, 이를 대신하여, 예를 들면 도 14d에 나타내는 바와 같이, 상하 방향에 있어서의 양 단부에서 중앙부보다 얇아지는 계단 형상의 두께 변화여도 된다. 이 경우에도, 좌측 단부에 나타나는 단면 형상에서는 띠 형상 부위(753a)의 양 주면 양쪽 모두에 단차가 형성되고, 중앙의 단면 형상에서는 한쪽 주면에만 단차가 형성된다. 또, 우측 단부에 나타내는 단면 형상에서는 하부측에만 단차가 형성되어 있다.
이들 단면 형상에서 나타나는 띠 형상 부위(753a) 중, 중앙 영역(Rc)에 있어서의 두께와 같은 두께를 갖는 부분을 「후육부(厚肉部)(Pa)」라고 칭하는 것으로 한다. 또, 이것보다 얇아지고 있는 부분을 「박육부(薄肉部)(Pb)」라고 칭하는 것으로 한다. 그렇게 하면, 단부 영역(Re)에 있어서의 띠 형상 부위(753a)의 단면 형상은, 후육부(Pa)에 대해 그 상하 방향 중 적어도 한쪽에 인접하여 박육부(Pb)를 형성한 것이라고 할 수 있다.
심판(753)의 띠 형상 부위(753a)를 이러한 단면 형상으로 한 것에 의해, 띠 형상 부위(753a)의 (-X)측 주면과 제1 평탄면(751a)의 맞닿음 상태는 다음과 같이 된다. 즉, 띠 형상 부위(753a)의 (-X)측 주면은, 후육부(Pa)에서만 제1 평탄면(751a)에 맞닿고, 박육부(Pb)에서는 제1 평탄면(751a)에 맞닿지 않는다. 따라서, 앞서 정의한 맞닿음면의 폭은 후육부(Pa)의 폭이 되고, 이것은 띠 형상 부위(753a)자체의 폭보다 작다. 즉, 이 부분에서는 심판(753)의 실효적인 폭이 좁아지고 있다.
박육부(Pb)는 제1 평탄면(751a)과 제2 평탄면(752a) 사이의 공간을 완전히 폐색하는 것이 아니기 때문에, 갭을 규정하는 작용을 완수하지 않는다. 이로 인해, 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752) 사이에 개재하여 양자의 갭을 규정하는 심판(753)의 작용은, 토출구(755)의 단부 영역(Re)에 있어서 중앙 영역(Rc)보다 약하게 되어있다. 즉, 고정 나사(756)의 삽입량의 변화에 따른 심판(753)의 변형이, 단부 영역(Re)에 있어서 중앙 영역(Rc)보다 발생하기 쉽게 되어있다. 그 결과, 고정 나사(756)에 같은 각도의 회전 입력을 부여했을 때의 개구폭의 변화가, 토출구(755)의 중앙부보다 단부에 있어서 커진다.
이와 같이, 같은 회전 입력에 대한 개구폭의 변화량을 중앙부보다 단부에 있어서 크게 함으로써, 상기한 중앙부와 단부 사이에서의 응답 감도의 차를 경감하거나 혹은 해소하는 것이 가능하다. 즉, 같은 회전 입력에 대한 토출량의 변화량을, 토출구(755)의 중앙부와 단부에서 동등하게 할 수 있다. 이로 인해, 토출구의 중앙부 및 단부 중 어느 쪽에 있어서도, 고정 나사(756)에 대한 회전 입력에 대응하는 토출량의 변화가 동등해진다. 오퍼레이터에 있어서는, 토출량을 균일화하기 위한 조정 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
단부 영역(Re)에 있어서의 심판(753)의 두께 프로파일을 적절히 설정함으로써, 중앙부와 단부 사이에 있어서의 응답 감도의 차이를 실용 상 문제가 없는 레벨로까지 억제하는 것이 가능하다고 생각된다. 구체적인 두께 프로파일에 대해서는, 토출구(755)의 개구폭의 크기나 사용되는 도포액의 점도 등에 의거하여, 예를 들면 실험적으로 구할 수 있다.
또한, 심판(753)에 있어서는, 고정 나사(756)를 삽입 통과시키기 위한 관통 구멍(753f)이 다수 형성된다. 이들 관통 구멍(753f) 중 띠 형상 부위(753a)에 형성되는 것에 대해서는, 모두 후육부(Pa)를 관통하도록 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 후육부(Pa)에만 관통 구멍(753f)이 형성됨으로써, 관통 구멍을 통한 액 누설이 방지되기 때문이다. 박육부(Pb)에 있어서는 제1 평탄면(751a) 또는 제2 평탄면(752a) 사이에 약간 간극이 생긴다. 이 때문에, 이 부분에 관통 구멍이 형성되면, 유로 내에 공급되는 도포액이 이 간극을 통해 관통 구멍에 새어 나올 우려가 있다.
도 15a 및 도 15b는 심판의 변형예를 나타내는 도면이다. 상기한 바와 같이, 심판에 형성되는 관통 구멍(753f)의 배치(즉 고정 나사(756)의 배치)에 대해서는, Z방향으로 위치를 다르게 하여 2개소 이상 있으면 된다. 즉, 고정 나사(756)의 열이 적어도 2열 있으면 된다. 이 경우, 도 15a에 나타내는 변형예의 심(753A)과 같이, 고정 나사(756)를 삽입 통과시키기 위한 상하 2개의 관통 구멍(753f)이, Y방향에 있어서 같은 위치에 있어도 된다. 또, 도 15b에 나타내는 변형예의 심(753B)과 같이, 고정 나사(756)를 삽입 통과시키기 위한 상하 2개의 관통 구멍(753f)의 Y방향에 있어서의 위치가 서로 상이한, 이른바 지그재그 배치가 되어도 된다. 또한, 이들 변형예에 있어서, 제1 본체부(751), 제2 본체부(752)에 대해서는 기본적으로 변경은 불필요하다. 단, 심판에 있어서의 관통 구멍(753f)의 배치 변경에 따라, 나사 구멍 등의 위치에 대해서는 변경이 필요하다.
상하 방향으로 4개 이상의 고정 나사를 설치하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 고정 나사를 1개씩 조정할 때에, 다른 고정 나사에 의해 개구폭의 변화가 규제되어 버리는 경우가 있을 수 있다. 이 때문에, 개구폭을 필요한 범위에서 변화시키는 것이 곤란해지고, 또 조정을 위한 작업량이 방대한 것이 되어 버릴 우려가 있다. 이상으로부터, 고정 나사(756)의 배치에 대해서는, 상하 방향으로 2열 또는 3열로 배열하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
도 16은 심판의 다른 변형예를 나타내는 도면이다. 도 14a에 나타내는 심판(753)은, 띠 형상 부위(753a) 중 단부 영역(Re)에 대응하는 부분에 있어서, 두께가 상하 양 단부에서 얇아지는 단면 형상을 갖고 있다. 한편, 도 16에 나타내는 변형예의 심판(753C)은, 단부 영역(Re)에 대응하는 위치에서 띠 형상 부위(753c)의 상하 단부에 절결부(753k)를 형성한 구조를 갖고 있다. 즉, 이 경우에는 띠 형상 부위(753c)의 두께가 아니라 폭을 변화시키고 있다. 이러한 구조에 의해, 단부 영역(Re)에 대응하는 위치에서, 심판(753C)에 의한 갭 규정 작용이 중앙 영역(Rc)보다 약해지게 된다. 따라서 상기 제5 실시 형태와 마찬가지로, 고정 나사(756)의 조정량에 대한 토출구(755)의 개구폭의 변화가 중앙부보다 단부에 있어서 커져, 중앙부와 단부 사이에서의 토출량의 변화량의 차이를 저감할 수 있다.
<제6 실시 형태>
다음에, 도포 장치(1)에 적용 가능한 슬릿 노즐의 제6 실시 형태에 대해서 설명한다. 상기 실시 형태에서는, 슬릿 노즐(75)의 길이 방향(Y방향)에 있어서 단일한 토출구가 형성되어 있다. 그러나, 이 종류의 도포 장치에서는, 토출구를 길이 방향에 있어서 복수로 분할하고, 복수의 도포막을 동시에 형성하는 이용 형태도 존재한다. 다음에 나타내는 제6 실시 형태의 슬릿 노즐(75D)은, 이러한 요구에 대응하는 것이다.
도 17a 및 도 17b는, 도 1의 도포 장치에서 사용되는 슬릿 노즐의 제6 실시 형태를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 17a는 이 실시 형태의 슬릿 노즐(75D)의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립도이다. 또, 도 17b는 이 실시 형태에 있어서의 심판(753A)의 형상을 나타내는 도면이다. 또한, 도 17a, 도 17b 및 이하의 설명에 있어서, 제5 실시 형태에 있어서의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 17a에 나타내는 바와 같이, 이 실시 형태의 슬릿 노즐(75D)에서는, 노즐 하단에 2개의 토출구(755a, 755b)가 Y방향으로 나열되어 형성되어 있다. 이러한 노즐을 이용함으로써, Y방향으로 이격된 2개의 도포막을 동시에 형성하는 것이 가능하다.
이 실시 형태의 슬릿 노즐(75D)은, 제1 본체부(751)와 제2 본체부(752) 사이에 끼워 넣어지는 심판(753D)의 형상이, 제5 실시 형태의 것과는 상이하다. 심판(753D)의 중앙부에는 돌출 부위(753q)가 형성되고, 그 때문에 Y방향에 있어서 2 분할된 절결부(753p, 753r)가 형성되어 있다. 이로 인해, 돌출 부위(753q)는 유로의 격벽으로서 작용하고, 도포액의 유로는 2개로 구획된다. 돌출 부위(753q)는 제1 및 제2 립부(751c, 752c)의 하단에 대응하는 위치까지 연장되어 있다. 이들 하단에는, 각각이 Y방향을 길이 방향으로 하고, 또한 Y방향으로 나열되는 2개의 토출구(755a, 755b)가 형성되게 된다. 이 경우도, 제1 본체부(751), 제2 본체부(752)에 있어서는, 심판에 있어서의 관통 구멍(753f)의 변경에 따라 나사 구멍 등의 위치의 변경이 필요하다.
이 경우, 2개의 토출구(755a, 755b)의 각각에서 「중앙부와 단부에서 응답 감도를 맞춘다」는 목적을 달성하기 위해, 심판(753D)의 두께 프로파일은 이하와 같이 설정된다. 즉, 도 17b에 나타나는 바와 같이, 2개의 토출구(755a, 755b) 각각의 중앙부에 대응하는 중앙 영역(Rc)에 있어서의 심판(753D)의 띠 형상 부위(753d)의 단면, 즉 A-A선 단면 및 B-B선 단면에 있어서의 형상은, 도 14b에 나타나는 바와 같이, 균일한 두께를 갖는 것으로 되어 있다.
한편, 2개 토출구(755a, 755b) 각각의 단부 근방에 대응하는 단부 영역(Re)에 있어서의 심판(753D)의 단면, 즉 C-C선 단면, D-D선 단면, E-E선 단면 및 F-F선 단면에 있어서의 형상은, 도 14c 또는 도 14d에 나타나는 바와 같이, 상하 양 단부에 있어서 중앙 근처보다 두께가 감소하는 것으로 되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 토출구(755a, 755b)의 각각에 있어서 상기 제5 실시 형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 고정 나사에 대한 조정 입력에 대한 토출량의 응답 감도를 토출구의 중앙부에서부터 단부까지의 사이에서 맞추어, 조정 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다. 이 실시 형태에 대해서도, 도 15a 내지 도 16에 나타낸 변형예의 기술 사상을 적용하여 적절히 변형하는 것이 가능하다.
이와 같이, 상기한 제5, 제6 실시 형태에서는, 슬릿 노즐을 구성하는 2개의 부재 사이에 끼워 넣어지는 심의 형상을 부분적으로 변경한다. 보다 구체적으로는, 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 중앙부에 대응하는 위치보다 심을 부분적으로 얇게 하거나 또는 폭을 좁게 한다. 이렇게 함으로써, 토출구의 단부 근방에 있어서, 중앙부보다 개구폭의 변화를 현저한 것으로 할 수 있다. 그 때문에, 조정 입력에 대한 토출량의 응답 감도가 중앙부와 단부에서 상이하다. 보다 구체적으로는 단부에 있어서 중앙부보다 응답 감도가 저하된다는 문제를 억제하고, 길이 방향에 있어서의 토출구의 전역에 있어서 응답 감도를 맞추는 것이 가능해진다. 그 결과, 이들 실시 형태에서는, 균일한 도포막을 얻을 수 있는 도포 조건을 보다 효율적으로 실현하는 것이 가능해진다.
<기타>
이상 설명한 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 실시 형태에 있어서는, 제1 립부(711c)와 제2 립부(712c)가 「한 쌍의 립부」를 구성하고, 제1 본체부(711) 및 제2 본체부(712)가 각각, 본 발명의 「제1 본체부」 및 「제2 본체부」로서 기능하고 있다. 또, 서로 대향하는 제1 본체부의 제1 평탄면(711a)과 제2 본체부의 제2 평탄면(712a)이, 본 발명의 「대향면」에 상당하고 있다. 또, 제1 본체부(711)에 형성된 나사 구멍(711h), 조정 나사(716) 등이 일체로서 본 발명의 「조정 기구」로서 기능하고 있다. 또, 제2 본체부(712)에 형성된 나사 구멍(712h), 조정 나사(716) 등도, 이들이 일체로서 본 발명의 「조정 기구」로서 기능하고 있다. 또, 홈(711f, 712f)이 본 발명의 「홈」에 상당하고 있다.
<기타>
또, 상기 제5 및 제6 실시 형태에 있어서는, 도포 장치(1)가 본 발명의 「기판 처리 장치」에 상당하고 있다. 또, 제1 본체부(751)의 제1 평탄면(751a), 제2 본체부(752)의 제2 평탄면(752a)이, 본 발명의 「평탄면」에 상당하고 있다. 또, 심판(753)이 본 발명의 「스페이서 부재」로서 기능하는 한편, 고정 나사(756)가 본 발명의 「나사 부재」로서 기능하고 있다. 그리고, 열 형상으로 배치된 복수의 고정 나사(756)가 일체로서, 본 발명의 「결합부」로서 기능하고 있다.
또, 상기 실시 형태의 도포 장치(1)는 본 발명의 「기판 처리 장치」에 상당하는 것이며, 입력 컨베이어(100), 입력 이재부(2), 부상 스테이지부(3), 출력 이재부(4), 출력 컨베이어(110), 기판 반송부(5) 등이 일체로서 본 발명의 「상대 이동 기구」를 구성하고 있다. 또, 도포액 공급 기구(8)가, 본 발명의 「처리액 공급부」로서 기능하고 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외에 여러 가지 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면 상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 제2 본체부(712)의 측면에 홈(712f)을 형성하고, 하방에서부터 장착된 조정 나사(716)에 의해 토출구(715)의 개구 치수를 조정하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다른 방식으로 개구 치수를 조정하는 구성이어도 된다. 예를 들면, 노즐의 하면에 홈을 형성하고, 수평 방향으로 형성된 조정 나사로 노즐을 탄성 변형시켜 개구 치수를 증감하도록 해도 된다.
또 예를 들면, 상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 조정 나사로서, 개구 치수를 넓히는 방향 및 좁히는 방향 중 어느 쪽에 대해서도 능동적으로 작용하는 차동 나사를 이용하고 있는데, 예를 들면 미리 넓게 설정된 개구 치수를 줄이거나, 혹은 반대로 미리 좁게 설정된 개구 치수를 넓히는 한 방향만의 조정 기능을 갖는 조정 나사에 의해서도, 적절한 개구 치수의 조정은 가능하다.
또, 상기 설명에서는 특별히 언급하고 있지 않지만, 제3 실시 형태와 같이 노즐 본체를 구성하는 2개의 본체 부재의 각각에 조정 기구를 설치하는 경우에 있어서, 각 본체 부재에 형성되는 홈의 깊이 프로파일은 서로 상이해도 된다. 또, 어느 한쪽의 홈은 일정한 깊이를 갖는 것이어도 된다.
또 예를 들면, 상기 제5, 제6 실시 형태의 심판(753) 등에서는, 단부 영역(Re)에 있어서 띠 형상 부위(753a)의 두께 및 폭 중 한쪽을 감소시키고 있다. 이를 대신하여, 띠 형상 부위(753a)의 두께 및 폭을 둘다 변화시키도록 해도 된다.
또, 상기 각 실시 형태에서는 슬릿 노즐(71, 75)의 하방에서 기판(S)을 반송함으로써 슬릿 노즐(71, 75)과 기판(S)의 상대 이동이 실현되고 있다. 그러나, 이들 상대 이동의 실현 방법은 상기에 한정되지 않는다. 예를 들면 스테이지 상에 유지된 기판에 대해 슬릿 노즐이 주사 이동하는 구성에 있어서도, 본 발명은 유효하게 기능한다. 또, 기판의 반송 형식은 상기와 같은 부상식(浮上式)인 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면 롤러 반송, 벨트 반송, 이동 스테이지에 의한 반송 등 각종의 것을 적용 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기판(S)의 표면(Sf)에 도포액을 공급하는 도포 장치(1)에 대해 본 발명을 적용하고 있는데, 본 발명의 적용 대상은 이에 한정되는 것은 아니다. 슬릿 노즐에 처리액을 송급함으로써 당해 슬릿 노즐로부터 기판의 표면에 처리액을 공급하면서, 기판을 슬릿 노즐에 대해 상대적으로 이동시켜 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 기술 전반에 적용 가능하다.
이상, 구체적인 실시 형태를 예시하여 설명해 온 바와 같이, 본 발명에 따른 슬릿 노즐은, 예를 들면 길이 방향에 있어서의 토출구의 한쪽 단부에 대응하는 위치로부터 다른 쪽 단부에 대응하는 위치까지의 사이에 있어서, 홈의 깊이가 다단계로 변화하는 구성으로 할 수 있다. 혹은 예를 들면, 길이 방향에 있어서의 토출구의 한쪽 단부에 대응하는 위치로부터 다른 쪽 단부에 대응하는 위치까지의 사이에 있어서, 홈의 깊이가 연속적으로 변화하는 구성으로 할 수 있다. 이들 중 어느 구성이어도, 토출구의 중앙부와 단부 사이에 있어서, 개구폭 조정을 위한 기계적 입력에 대한 토출량의 변화의 차를 억제하는 것이 가능하다.
또 예를 들면, 조정 기구는, 노즐 본체에 홈에 걸치도록 설치되어, 삽입량의 증감에 따라 홈의 폭을 변화시키는 조정 나사를 포함하고, 복수의 조정 나사가 길이 방향을 따라 배열된 구성이어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 각각의 조정 나사를 조작함으로써, 각 위치에 있어서의 토출구의 개구폭을 조정하는 것이 가능하다.
이 경우에 있어서, 복수의 조정 나사의 배열 피치는, 예를 들면 길이 방향에 있어서의 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 길이 방향에 있어서의 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 작아지고 있어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 토출량의 불균일이 발생하기 쉬운 토출구의 단부에 있어서 개구폭을 세밀하게 조정하는 것이 가능하고, 토출량을 균일화하는 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
또 예를 들면, 홈 및 조정 기구가, 한 쌍의 립부 각각에 대응하여 설치되어 있어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 토출구를 구성하는 한 쌍의 립부 각각에서 개구폭의 조정을 행할 수 있다. 그 때문에, 한쪽의 립부만을 조정하는 구성보다 미세하게 조정 작업을 행하는 것이 가능하다.
또, 조정 기구가 조정 나사를 갖는 구성에 있어서, 홈 및 조정 나사가 한 쌍의 립부 각각에 대응하여 설치되어도 된다. 이 경우, 한 쌍의 립부 중 한쪽의 립부에 설치된 조정 나사와, 다른 쪽의 립부에 설치된 조정 나사 사이에서 길이 방향에 있어서의 배치 위치가 서로 상이해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 한쪽의 립부에 있어서의 조정 위치와, 다른 쪽의 립부에 있어서의 조정 위치가 길이 방향으로 상이하다. 그 때문에, 개구폭을 보다 미세한 조정 피치로 조정할 수 있다.
또 예를 들면, 노즐 본체는, 각각이 립부를 갖는 제1 본체부와 제2 본체부가 결합됨으로써 형성되는 구성이어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 제1 본체 부재와 제2 본체 부재 사이에 형성된 갭을, 액체의 유로 및 토출구로서 기능시킬 수 있다. 이 경우, 제1 본체부와 제2 본체부가, 갭을 규정하는 심을 사이에 두고 결합되어 있어도 된다.
또, 본 발명에 따른 슬릿 노즐은, 띠 형상 부재의 폭 및 두께가 중앙 영역에서는 대략 일정한 한편, 단부 영역에서는, 길이 방향과 수직인 절단면에 있어서의 띠 형상 부위의 단면이, 중앙 영역에 있어서의 두께와 같은 두께의 후육부와, 이보다 얇은 박육부를 포함하는 것이어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 띠 형상 부재의 두께를 부분적으로 다르게 함으로써 맞닿음면의 폭을 변화시킨다.
이 경우, 단면에 있어서, 박육부는 후육부의 양 단부 중 적어도 한쪽에 인접하는 것으로 할 수 있다. 이러한 구성에서는, 후육부가 갭을 폐색함으로써 유체의 누설을 방지하면서, 박육부를 형성함에 따른 응답 감도의 개선 효과를 얻을 수 있다.
또 예를 들면, 중앙 영역에서는 띠 형상 부재의 폭 및 두께가 대략 일정한 한편, 단부 영역에서는 띠 형상 부재의 폭이 중앙 영역보다 작은 구성으로 할 수도 있다. 이러한 구성에서는, 띠 형상 부재의 폭을 변화시킨다. 이와 같이, 띠 형상 부재의 두께 및 폭 중 적어도 한쪽을 변화시킴으로써, 띠 형상 부위에 의한 갭 규정 작용에 위치에 따른 차를 발생하게 할 수 있다.
또 예를 들면, 결합부는, 스페이서 부재를 관통하여 제1 본체부와 제2 본체부를 체결하는 나사 부재를 복수 갖고, 토출구의 길이 방향을 따라 일렬로 배열된 복수의 나사 부재로 이루어지는 열이 길이 방향에 직교하는 방향으로 복수 열 형성되는 구성이어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 각 나사 부재의 삽입량(조임량)을 개별적으로 조정함으로써, 토출구의 각 위치에 있어서 개구폭을 변화시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 복수의 나사 부재로 이루어지는 열은, 2열 또는 3열이 바람직하다.
또 예를 들면, 띠 형상 부위에는 나사 부재를 삽입 통과시키기 위한 관통 구멍이 형성되고, 복수의 나사 부재에 대응하는 복수의 관통 구멍은 같은 깊이를 갖는 것이어도 된다. 이러한 구성에 의하면, 관통 구멍의 주위에서 제1 본체부와 스페이서 부재 사이, 또는 제2 본체부와 스페이서 부재 사이에 간극이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 당해 간극 및 관통 구멍을 통해 유체가 외부에 새어 나오는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판의 표면에, 처리액에 의한 균일한 도포막을 형성하는 것이어도 된다. 슬릿 노즐을 이용하여 균일한 도포막을 형성하는 경우에 있어서는, 노즐의 토출구의 중앙부와 단부에서 토출량이 상이하고, 이로 인해 도포막의 두께에 불균일이 발생하는 경우가 있다. 이러한 장치에 본 발명을 적용함으로써, 토출구의 전역에 걸쳐 균일한 도포막을 형성하기 위한 조정 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
이 발명은, 슬릿 형상의 토출구를 갖는 슬릿 노즐 및 당해 슬릿 노즐을 이용하여 기판에 처리액을 도포하는 기판 처리 장치 전반에 적용 가능하다.
1: 도포 장치(기판 처리 장치)
2: 입력 이재부(상대 이동 기구)
3: 부상 스테이지부(상대 이동 기구)
4: 출력 이재부(상대 이동 기구)
5: 기판 반송부(상대 이동 기구)
8: 도포액 공급 기구(처리액 공급부)
71, 71A~71F, 75, 75D: 슬릿 노즐
72B, 72F, 753: 심
100: 입력 컨베이어(상대 이동 기구)
110: 출력 컨베이어
710: 노즐 본체
711, 751: 제1 본체부(노즐 본체, 제1 본체부)
711a, 751a: 제1 평탄면(대향면)
711c, 712c: 립부
711f, 712f: 홈
711h, 712h: 나사 구멍(조정 기구)
712, 752: 제2 본체부(노즐 본체, 제2 본체부)
712a, 752a: 제2 평탄면(대향면)
715, 755: 토출구
716: 조정 나사(조정 기구)
753: 심판(스페이서 부재)
753a: 띠 형상 부위
753f: 관통 구멍
756: 고정 나사(나사 부재, 결합부)
Pa: 후육부
Pb: 박육부
Re: 단부 영역
Rc: 중앙 영역
S: 기판

Claims (20)

  1. 한 쌍의 립부가 갭을 두고 서로 대향함으로써, 슬릿 형상으로 개구하는 토출구를 형성하는 노즐 본체와,
    상기 한 쌍의 립부를 상대적으로 접근 방향 및 이격 방향으로 변위시켜 상기 토출구의 개구폭을 조정하는 조정 기구
    를 구비하고,
    상기 한 쌍의 립부 중 적어도 한쪽에, 다른 쪽의 상기 립부와 대향하는 대향면과는 반대측의 면에 상기 토출구의 길이 방향과 평행한 방향을 따른 홈이 형성되어 있으며,
    상기 조정 기구는, 상기 노즐 본체 중 상기 홈을 사이에 두고 대향하는 부위의 간격을 증감하도록 상기 노즐 본체를 변형시킴으로써 상기 개구폭을 조정하고,
    상기 홈은, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 깊은, 슬릿 노즐.
  2. 한 쌍의 립부가 갭을 두고 서로 대향함으로써, 슬릿 형상으로 개구하는 토출구를 형성하는 노즐 본체와,
    상기 한 쌍의 립부를 상대적으로 접근 방향 및 이격 방향으로 변위시켜 상기 토출구의 개구폭을 조정하는 조정 기구
    를 구비하고,
    상기 한 쌍의 립부 중 적어도 한쪽에, 다른 쪽의 상기 립부와 대향하는 대향면과는 반대측의 면에 상기 토출구의 길이 방향과 평행한 방향을 따른 홈이 형성되어 있으며,
    상기 조정 기구는, 상기 노즐 본체 중 상기 홈을 사이에 두고 대향하는 부위의 간격을 증감하도록 상기 노즐 본체를 변형시킴으로써 상기 개구폭을 조정하고,
    상기 홈의 바닥부와 상기 대향면 사이에 있어서의 상기 립부의 두께는, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 작은, 슬릿 노즐.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 한쪽 단부에 대응하는 위치로부터 다른 쪽 단부에 대응하는 위치까지의 사이에 있어서, 상기 홈의 깊이가 다단계로 변화하는, 슬릿 노즐.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 한쪽 단부에 대응하는 위치로부터 다른 쪽 단부에 대응하는 위치까지의 사이에 있어서, 상기 홈의 깊이가 연속적으로 변화하는, 슬릿 노즐.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 조정 기구는, 상기 노즐 본체에 상기 홈에 걸쳐서 설치되어, 삽입량의 증감에 따라 상기 홈의 폭을 변화시키는 조정 나사를 포함하고, 복수의 상기 조정 나사가 상기 길이 방향을 따라 배열되어 있는, 슬릿 노즐.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 조정 나사의 배열 피치는, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 단부에 대응하는 위치에서, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 중앙부에 대응하는 위치보다 작은, 슬릿 노즐.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 홈 및 상기 조정 나사가 상기 한 쌍의 립부 각각에 대응하여 설치되고, 상기 한 쌍의 립부 중 한쪽의 상기 립부에 설치된 상기 조정 나사와, 다른 쪽의 상기 립부에 설치된 상기 조정 나사 사이에서, 상기 길이 방향에 있어서의 배치 위치가 서로 상이한, 슬릿 노즐.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 홈 및 상기 조정 나사가 상기 한 쌍의 립부 각각에 대응하여 설치되고, 상기 한 쌍의 립부 중 한쪽의 상기 립부에 설치된 상기 조정 나사와, 다른 쪽의 상기 립부에 설치된 상기 조정 나사 사이에서, 상기 길이 방향에 있어서의 배치 위치가 서로 상이한, 슬릿 노즐.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 홈 및 상기 조정 기구가, 상기 한 쌍의 립부 각각에 대응하여 설치되어 있는, 슬릿 노즐.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐 본체는, 각각이 상기 립부를 갖는 제1 본체부와 제2 본체부가 결합됨으로써 형성되는, 슬릿 노즐.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부가, 상기 갭을 규정하는 심(Shim)을 사이에 두고 결합되어 있는, 슬릿 노즐.
  12. 슬릿 형상으로 개구하는 토출구 및 이것에 연통하는 유체의 유로를 갖는 슬릿 노즐로서,
    갭을 개재하여 서로 대향하는 평탄면을 각각이 갖고, 상기 갭에 상기 유로 및 상기 토출구를 형성하는 제1 본체부 및 제2 본체부와,
    상기 제1 본체부 및 상기 제2 본체부 사이에 끼워 넣어짐으로써, 상기 갭의 크기를 규정함과 더불어 상기 토출구 이외의 상기 유로의 주위의 상기 갭을 폐색하는 박판 형상의 스페이서 부재와,
    상기 스페이서 부재를 개재하여 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 결합하는 결합부
    를 구비하고,
    상기 스페이서 부재는, 상기 토출구의 길이 방향을 따라 상기 토출구의 한쪽 단부에 대응하는 위치로부터 다른 쪽 단부에 대응하는 위치까지 연속적으로 연장되는 띠 형상 부위를 갖고,
    상기 띠 형상 부위의 주면 중 상기 제1 평탄면에 맞닿는 맞닿음면의 폭은, 상기 길이 방향에 있어서의 상기 토출구의 양 단부에 대응하는 단부 영역에서, 상기 단부 영역보다 내측의 중앙 영역보다 작아지는, 슬릿 노즐.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 중앙 영역에서는 상기 띠 형상 부재의 폭 및 두께가 대략 일정한 한편,
    상기 단부 영역에서는, 상기 길이 방향과 수직인 절단면에 있어서의 상기 띠 형상 부위의 단면은, 상기 중앙 영역에 있어서의 두께와 같은 두께의 후육부(厚肉部)와, 상기 후육부보다 얇은 박육부(薄肉部)를 포함하는, 슬릿 노즐.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 단면에 있어서, 상기 박육부는 상기 후육부의 양 단부 중 적어도 한쪽에 인접하는, 슬릿 노즐.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 중앙 영역에서는 상기 띠 형상 부재의 폭 및 두께가 대략 일정한 한편, 상기 단부 영역에서는 상기 띠 형상 부재의 폭이 상기 중앙 영역보다 작은, 슬릿 노즐.
  16. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합부는, 상기 스페이서 부재를 관통하여 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 체결하는 나사 부재를 복수 갖고, 상기 토출구의 길이 방향을 따라 일렬로 배열된 복수의 상기 나사 부재로 이루어지는 열이 상기 길이 방향에 직교하는 방향으로 복수 열 형성되는, 슬릿 노즐.
  17. 청구항 16에 있어서,
    복수의 상기 나사 부재로 이루어지는 상기 열은, 2열 또는 3열 형성되는, 슬릿 노즐.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 띠 형상 부위에는 상기 나사 부재를 삽입 통과시키기 위한 관통 구멍이 형성되고, 복수의 상기 나사 부재에 대응하는 복수의 상기 관통 구멍은 같은 깊이를 갖는, 슬릿 노즐.
  19. 청구항 1, 2, 12 내지 15 중 어느 한 항에 기재된 슬릿 노즐과,
    상기 슬릿 노즐의 상기 토출구와 대향시켜 기판을 배치함과 더불어, 상기 슬릿 노즐과 상기 기판을 상기 길이 방향과 교차하는 방향으로 상대 이동시키는 상대 이동 기구와,
    상기 슬릿 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 공급부
    를 구비하고,
    상기 토출구로부터 토출된 상기 처리액을 상기 기판의 표면에 도포하는, 기판 처리 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 기판의 표면에, 상기 처리액에 의한 균일한 도포막을 형성하는, 기판 처리 장치.
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