TW201544905A

TW201544905A - 塗抹裝置及塗抹方法

Info

Publication number: TW201544905A
Application number: TW103141785A
Authority: TW
Inventors: Michihiro Watanabe; Tadayuki Saito; Junichi Tajima; Noboru Nakamura
Original assignee: Sat Co Ltd
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-12-01
Also published as: TWI553418B; JP2015223550A; WO2015181918A1

Abstract

在電子裝置的製造工序中在晶圓和玻璃基板上形成功能膜時被多用的狹縫塗抹機的塗抹性能的提高，例如膜壓的均一化、對塗抹液廣泛適用是技術課題。將可以對應高精度化的塗抹頭的適用及塗抹工序中的流量變動即時檢出，藉由將此依據一定的規則(方法)控制，使達成高品質且信賴性高的塗抹裝置以及塗抹方法。藉由將塗抹工序中的狀態量的變化，具體而言，塗抹隨後的膜厚測量趨勢和塗抹頭內部的液溜部的壓力變動由高精度地檢出，從事前檢討所得的資料庫，將那些的狀態量及流量的關係明示，朝控制器也就是送液泵的指令值歸還，就可以實現高精度的塗抹。

Description

塗抹裝置及塗抹方法

本發明，是有關於單片塗抹，進一步詳細說明的話，有關於使用狹縫塗抹機藉由單片塗抹(間歇塗抹)形成塗抹膜的塗抹裝置及塗抹方法，進一步塗抹頭。例如，電子裝置的製造工序中的各種的功能膜和光阻膜的形成時，在由單片方式被供給的被塗抹基板表面精度佳且均一地塗抹的情況時最佳。

半導體和各種顯示裝置等的電子裝置是由功能膜材料所構成，且另一方面，在將這些製造的過程中，如感光耐蝕膜，最後是被除去的方式將裝置製造，且會有將不可缺的膜高精度地製作的要求。在感光耐蝕膜形成除了從以前就適用的旋轉器以外，習知為了維持膜厚分布所代表的鍍膜精度，多用濺射和CVD(化學蒸鍍)和PVD(物理蒸鍍)等的真空鍍膜法。但是，從裝置的大型化和製造裝置成本及製造工序成本削減的要求，將塗抹為基盤技術的濕式鍍膜法的技術提高是被期待，因其可達成大多的適用。

由濕式鍍膜法之中，也在塗抹頭具有線狀的噴嘴，將塗抹頭及被塗抹基板的至少一方相對地移動地進行塗抹，狹縫塗抹是因為生產性佳和可以對應對象裝置的大型化的點而受到屬目。狹縫塗抹，當初是適用在如磁性帶的塗抹所進行的輥對輥(Roll to Roll)的情況連續塗抹的情況時，但是最近適用在朝半導體晶圓和液晶裝置所代表的玻璃基板的塗抹，即間歇塗抹。與連續塗抹相比，在間歇塗抹的技術的困難點，是在塗抹開始時和塗抹終了時成為非定常的流動，在此領域中的塗抹膜厚伴隨大的變動的狀況下，如何可以將一定的膜厚維持的點。即，可以將1枚的基板之中的膜厚參差不一非常地小的塗抹方法的確立是成為最重要的技術課題。

對於這種技術課題，各式各樣的嘗試已被提案、被實施。將那些的方法大致區分的話，成為：由塗抹頭和塗抹液供給的結構等的硬體主體應付的方法、及由以控制為主體的軟體中心應付的方法。首先，在前者中如專利文獻1提案：為了防止塗抹開始時及塗抹終了時中的膜厚的大的變動，將塗抹液從泵供給至塗抹頭的配管系是藉由切換閥切換成不同的路徑，來抑制塗抹開始時點及終了時點中的膜厚變動的構成和方法。且，在專利文獻2中，送出塗抹液的泵的脈動對策，是在泵及塗抹頭之間設置過濾器等的脈動除去裝置，藉由將脈動去除，就可以將塗抹膜厚均一地實現。

另一方面，後者的控制方式，是如專利文獻3 所示為了防止塗抹開始時和塗抹終了時的不良膜厚領域，對於來自塗抹頭的吐出量的不均一性，藉由控制形成塗抹膜的基板的動作，來獲得一定的膜厚分布。且，在專利文獻4中提案：檢出塗抹頭附近的塗抹液配管的壓力，將塗抹開始時和塗抹終了時的時間點和塗抹性狀控制的方法。且，在專利文獻5中提案：為了將間歇塗抹中的膜厚變動最小限度地抑制，在吐出時限制在塗抹頭及被塗抹基板之間滯留的塗抹液的量的方法、及對應如塗抹終了時的非定常流動的狀況的對策，是在塗抹頭的前方(塗抹進行方向)將多餘的塗抹液吸收、或設有可以排除的通氣口的構造。

上述的先行發明群的欲解決的課題是與本發明的課題完全相同，其目的皆為改善間歇塗抹中的膜厚分布。但是，在這些的發明的背景及本發明抱持的課題之間，作為目標的膜厚精度層級的相異和黏度特性所代表的塗抹材料的可適用範圍的增大，或是欲由更快的塗抹速度進行塗抹等的運轉條件的嚴酷性的增大等的差是很明顯，在先行發明中，皆無法適用現在的顧客要求。其理由是，因為幾乎所有的發明只是在應付製造評價時的問題之應付療法的對策，無法滿足現在所要求的泛用性。

[習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-190861號公報

[專利文獻2]日本特開平05-31434號公報

[專利文獻3]日本特開2002-86044號公報

[專利文獻4]日本特開2000-5682號公報

[專利文獻5]日本專利第3139359號公報

狹縫塗抹機若由舊的概念說明的話是模具塗佈機的範疇，雖可以將如磁性帶的連續塗抹作為前提開發，但是朝最近的半導體晶圓和玻璃基板的單片式間歇塗抹的要求提高，所以必需迎向新的階段。本發明的欲解決的課題，是如前述的專利文獻的間歇塗抹中的塗抹膜厚均一化。

解決此課題用的必要條件，是由以下的限制下可以實現的技術是。即，

(A-1)

可廣泛適用在大多種類的塗抹材料(黏度範圍1~50,000cps程度)。

(A-2)

塗抹條件，是耐生產的條件。(例如由塗抹速度5~150mm/秒程度可獲得均一的塗抹)

(A-3)

塗抹膜厚是除了特殊的例以外，對象為1~500μm 程度。

(A-4)

塗抹開始領域，包含至塗抹終了領域等的非定常狀態為止，減小膜厚參差不一。(舉例的話，對於目標膜厚收於±3%以內)

(A-5)

在塗抹系統中具有塗抹的再現性以及品質可保持一定。

本發明的目的是在(A-1)~(A-5)的限制條件下。提供一種可抑制塗抹膜厚分布的變動且可獲得均一的塗抹膜的裝置及其方法。為了達成上述目的，對於過去被提案的方法的問題點也稍詳細敘述。

在專利文獻1中，雖將供給塗抹液的泵及塗抹液吐出，將在基板上形成塗抹膜的塗抹頭連繋的流路在塗抹開始供給時及塗抹終了停止時藉由閥切換將流路替換的發明，但是在無泵輔助中朝槽桶的塗抹液的返回是接近不可能，不時常考慮壓力差的話，不只無法實現膜厚的均一性，也會有氣泡發生的風險，很難說是有望的方案。

且專利文獻2之在塗抹液供給用的泵及塗抹液吐出的塗抹頭之間，為了吸收泵所特有的脈動，而放入過濾器等的流路阻力大的要素的方案，並不是新穎的想法，且在進行通常的塗抹上，是必要條件。例如，可改變將送液用的泵及塗抹頭連繋的配管的徑的方法或放置蓄壓器等的替代方案也各式各樣，但是仍無法保證可以實現良好的塗抹。即，脈動除去雖是實現膜厚的均一性用的必要條件，但是不是充分必要的條件。

從過去的經緯明顯可知，只有硬體的對策，是無法達成良好的鍍膜，另一方面，包含控制方式的軟體，也未發現有力的方案。在專利文獻3中之在塗抹開始時和塗抹終了時的非定常狀態下的塗抹時，將送液泵的流量階段地調整，將基板的移動速度膜厚成為一定的方式控制的方案，無論是使用相同材料，或使用相同裝置，開始塗抹的狀態因為是每次不同，在這種方案中因為在再現性不佳，只能考慮有限條件的適用，在實用化中具有問題。

進一步，在專利文獻4中被提案，檢出塗抹頭附近的流路的壓力並歸還泵的旋轉速度，將來自塗抹頭的吐出量控制的方案。與其他的方案相比，為了獲得塗抹膜厚的均一性，著眼在塗抹液的流路內的壓力變動，將流量控制的思維方式雖前進了一步，但是重要的塗抹開始時和塗抹終了時的具體的控制方法仍未被提示，結局只是指定適當的送液泵的運轉模式，來達成膜厚均一化。流路內的壓力測量只是監視手段，且即使測量塗抹頭內的壓力，在來自送液泵出口的流路內的壓力測量中，與測量送液泵中的旋轉數變動相同，並無顯著效果。

最後，在專利文獻5中，著眼於塗抹頭及基板之間，即塗抹間隔空間中的滯留的塗抹液的量，在塗抹過程中藉由將此量控制於被限定的容許量，來追求塗抹開始時和塗抹終了時為止的膜厚的均一性。與過去所進行的膜厚均一化用的方案終始只是在送液泵及塗抹頭的組合中的最適運轉模索相比，觀察吐出的詳細機構所追求的解決策的方案，與其他的方案相比更進步。但是，具體而言，在滯留於塗抹間隔空間的塗抹液的控制中，成為在塗抹頭的噴嘴的前方，設置吸引多餘的塗抹液的手段的構成，在特定的條件下的塗抹中，雖無法否定其效果，但是在廣泛的材料對應中，是非現實的解。順便一提，發明人等，是試作相同構成的塗抹頭，在實驗的結果中，將塗抹間隔內的滯留塗抹液呈線狀均一地吸入是不可能，藉由該吸入，反而獲得膜厚變動的結果。且，吸引之外，在專利文獻5中雖也顯示嘗試由正壓，即，吹附所產生的滯留量的控制，但是會將氣泡捲入，而無效果。但是，從詳細的塗抹狀況的觀察，著眼在塗抹間隔內的液量的控制，來謀求塗抹膜厚的均一化的點是重要的。

將以上顯示的先前發明和發明人等的知識整理，為了實現狹縫塗抹機中的塗抹膜厚的均一化，有必要考察以下的視點。

(B-1)

為了實現使用狹縫塗抹機的間歇塗抹中的膜厚均一化，從裝置構成，尤其是，與塗抹頭所代表的硬體及塗抹過程中的膜厚直接關係之送液泵的旋轉速度和流路內的壓力等的物理量測量，使相稱於要求精度的流量控制及其軟體兩立的解是必要的。

(B-2)

將塗抹過程詳細觀察，考慮塗抹開始領域、中間穩定塗抹領域、塗抹終了領域的各情況時，塗抹液的流動舉動應如何。

(B-3)

探求具有可以適用在廣泛的對象材料的泛用性的解。

(B-4)

在塗抹的狀態下，確立可以正確地測量膜厚的手法。

本發明欲解決的技術課題，是在先前所述及的(A-1)~(A-5)的限制下，從上述(B-1)~(B-4)的視點提供可以達成將使用狹縫塗抹機的單片式間歇塗抹中的膜厚均一化的手法及具體的裝置。

本發明，是為了解決上述課題，

(1)一種塗抹方法，是從定流量泵朝塗抹頭供給塗抹液，一邊從前述塗抹頭的線狀的吐出口將前述塗抹液朝被塗抹基板吐出，一邊將前述塗抹頭及被塗抹基板之中至少一方相對地移動，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜，其特徵為：在前述塗抹頭內形成液溜部，具有將前述液溜部的壓力即時檢出的第一壓力檢出手段，藉由求得預先決定膜厚的每單位時間的供給量及前述液溜部的壓力及前述定流量泵的旋轉速度的關係，來控制前述液溜部的壓力，將前述塗抹膜厚由規定的形狀分布地形成。

(2)如(1)的塗抹方法，其中，在：進行前述液溜部的壓力控制時，將前述定流量泵的旋轉速度提高將前述塗抹液的供給流量增加的情況、及將定流量泵的旋轉速度下降將前述塗抹液的供給流量減少的情況，將控制比率改變。

(3)如(1)或(2)的塗抹方法，其中，除了前述第一壓力檢出手段以外，在前述定流量泵出口設置第二壓力檢出手段，在塗抹時，控制依存於前述第一壓力檢出手段的前述定流量泵的旋轉，在塗抹末端部附近，藉由由第一及第二壓力檢出手段所產生的差壓，可進行由前述定流量泵的逆旋轉所產生的回吸動作。

(4)一種塗抹頭構造，其搭載於塗抹裝置，是從定流量泵朝塗抹頭供給塗抹液，一邊從前述塗抹頭的線狀的吐出口將前述塗抹液朝被塗抹基板吐出，一邊將前述塗抹頭及被塗抹基板之中至少一方相對地移動，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜，其特徵為：由頭背托板及頭腔板的2枚的金屬構件所構成，前述頭背托板及頭腔板的先端部是與前述被塗抹基板的塗抹面平行，且與前述被塗抹基板的塗抹面的距離各別相異，在剖面視，形成段差。

(5)如(4)的塗抹頭構造，其中，前述段差內之與前述被塗抹基板的塗抹面的距離近的段差部分，是位於塗抹進行方向的前方。

(6)一種塗抹頭構造，其搭載於塗抹裝置，是從定流量泵朝塗抹頭供給塗抹液，一邊從前述塗抹頭的線狀的吐出口將前述塗抹液朝被塗抹基板吐出，一邊將塗抹頭及被塗抹基板之中至少一方相對地移動，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜，其特徵為：前述塗抹頭內的吐出流路是對於前述被塗抹基板的塗抹面傾斜的其中塗抹頭構造。

(7)如(4)~(6)中任一項的塗抹頭構造，其中，將檢出前述塗抹頭內的壓力用的前述塗抹液的液溜部的容積，設定成前述被塗抹基板每1枚的塗抹液供給量的5~10倍。

(8)一種塗抹方法，是從定流量泵朝塗抹頭供給塗抹液，一邊從前述塗抹頭的線狀的吐出口將前述塗抹液朝被塗抹基板吐出，一邊將塗抹頭及被塗抹基板之中至少一方相對地移動，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜，其特徵為：使用前述塗抹頭內的吐出流路對於前述被塗抹基板的塗抹面傾斜的塗抹頭進行塗抹時，前述塗抹頭會移動，在固定有前述被塗抹基板的情況時，朝前述塗抹頭非倒下的方向移動地進行塗抹，或是前述塗抹頭被固定，前述被塗抹基板移動的情況時，朝前述塗抹頭倒下的方向將前述被塗抹基板移動。

(9)一種塗抹方法，其特徵為：如(1)~(3)、(8)的其中任一的塗抹方法的塗抹頭，是採用了(4)~(7)中任一的塗抹頭。

(10)一種塗抹裝置，其特徵為：利用如(1)~(3)、(8)、(9)的其中任一的塗抹方法，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜。

(11)一種塗抹方法，是從定流量泵朝塗抹頭供給塗抹液，一邊從前述塗抹頭的線狀的吐出口將前述塗抹液朝被塗抹基板吐出，一邊將前述塗抹頭及被塗抹基板之中至少一方相對地移動，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜，其特徵為：具備附屬在前述塗抹頭的膜厚測量用的檢出手段，從塗抹隨後的膜厚測量結果及前述膜厚測量結果的趨勢結果預測成為前述塗抹膜形成時的操作量之前述定流量泵的旋轉速度，藉由控制塗抹液供給量，將前述塗抹膜厚由規定的形狀分布地形成。

(12)一種塗抹裝置，是從定流量泵朝塗抹頭供給塗抹液，一邊從前述塗抹頭的線狀的吐出口將前述塗抹液朝被塗抹基板吐出，一邊將前述塗抹頭及被塗抹基板之中至少一方相對地移動，在前述被塗抹基板上形成塗抹膜的塗抹裝置，其特徵為：具備：附屬在前述塗抹頭且測量塗抹隨後的前述塗抹膜的膜厚之測量手段、及成為從膜厚測量結果及前述膜厚測量結果的趨勢結果預測控制所必要的操作量的前述定流量泵的旋轉速度的運算裝置。

更具體而言，對於成為本發明的對象裝置的狹縫塗抹機的概略構成，由第1圖說明。狹縫塗抹機系統10是將被充填於槽桶11的塗抹液12朝送液用的泵13送出，將對應泵13的運轉指令的塗抹液12的流量通過泵13及塗抹頭15之間的配管14，供給至下游中的塗抹頭15，從塗抹頭15被吐出的塗抹液12是塗抹展開在被塗抹基板16上，將被鍍膜的塗抹液12藉由熱和紫外線照射等的手段被乾燥硬化使鍍膜完成。

在裝置機構上，具有：塗抹時，塗抹頭15是被固定，將搭載了被塗抹基板16的載置台17移動，進行塗抹的頭固定．基板移動型的情況；和相反地被塗抹基板16被固定將塗抹頭15移動的頭移動．基板固定型的情況。裝置的設置面積和塗抹時之塗抹頭15及被塗抹基板16之間的空隙(將此稱為塗抹間隔)的精度維持等雖可任意選擇，但是在本發明中因為無特別限定，所以進一步未言及。

因此，在以下說明頭固定．基板移動型。在此塗抹機構中，為了將搭載了被塗抹基板16的載置台17移動，是由LM導件被導引的驅動系統，代表的驅動系統是藉由成為驅動源的AC伺服馬達18(基板移動X軸驅動用AC伺服馬達)移動的基板移動X軸滾珠螺桿19(將此驅動系統總稱為X軸平台)。且，使用線性馬達的線性驅動系統也無妨。且，為了將塗抹間隔精度佳地設定，將被固定於橫跨基板搭載載置台17的高架框架20的塗抹頭15的固定台(將此稱為塗抹頭固定Z軸平台21)上下移動地進行。在此移動中藉由Z軸驅動用AC伺服馬達22及Z軸滾珠螺桿進行。塗抹頭15是長條的情況，換言之，塗抹寬度大的情況時，成為由塗抹頭15的兩端支撐的構造，即，具備2組Z軸平台的構造。

在具備如上述的構造的塗抹裝置中，說明實際使用狹縫塗抹機的塗抹動作。首先，塗抹液12是被收容於槽桶11。此時，事前工序，是將塗抹液中的氣泡除去較佳，但是也多在收容的槽桶系統中，具備脫泡功能的情況。一般脫泡雖曝露在真空環境下，但是多加溫使塗抹液12的黏度下降將氣泡從塗抹液12逐出。

從槽桶11朝送液的中心也就是泵13的搬運，多使用：利用重力的壓力水頭的方法、或將槽桶11設成密閉狀態藉由空氣壓送出的方法。且，送液泵13，是依據最終的鍍膜對象，適用各式各樣的種類的泵。首先，往復動型的泵，雖每單位動作的送液量是正確，但是往動作及復動作舉動相異，特別是在復動作中送液量因為幾乎是零，所以形成非常薄的塗抹膜的情況時，流量變動(脈動)會出現，對於所形成的塗抹膜厚會成為負面影響。

往復動型的變形，具有管泵。應用多用在送液的通斷(ON/OFF)的電磁閥的原理的方式，是藉由往復動的電磁活塞將橡膠管中的塗抹液壓出的方式。藉由考慮管的材質、口徑、活塞的往復動周期等，可以具有將送液量詳細控制優點，另一方面，塗抹液是高黏度的情況，由管的變形所產生的定量性的下降、和送液黏度的上限的存在等缺點也多，不適用於本發明的目標也就是廣範圍的塗抹液。

與往復動型相比較，是旋轉型的泵。代表為齒輪泵。朝一對的嚙合狀態中的齒輪的間隙液供給，朝齒輪的回轉接線方向送液者。對於定量性和穩定性等的特性有一定的水準，且具備伴隨正逆轉液供給和液返回等的控制功能者，一般，因為由高速將齒輪驅動，所以不適於小流量的送液，且，為了進行細的流量控制，驅動中的慣性操作困難，朝鍍膜塗抹裝置的適用也困難。

相同旋轉型的泵，具有螺旋泵。螺旋泵的代表例之莫諾泵23的構造如第2圖所示。在泵的上游側配置驅動源也就是馬達，其馬達為了進行旋轉數及旋轉角的控制以及正逆轉的控制而在莫諾泵驅動用適用AC伺服馬達24。在泵的下游側中，在莫諾泵用的泵外殼25之中，泵轉子27及泵定子26是嚙合地存在。前述的AC伺服馬達24軸及泵轉子27軸是由萬向接頭28被連結。被供給至泵室29的塗抹液12是被泵轉子27的旋轉吸引，被引入呈螺旋狀地連繋的泵定子26及泵轉子27之間的間隙地被送液。此莫諾泵23，是在定流量的確保和正逆轉的效果等的塗抹裝置適用上具備作為不可欠缺的控制器的功能，在大多的泵中，可以實現高精度的送液的泵。進一步，如射出成形機因為朝軸方向壓入送液，所以高黏度的塗抹液也可送液，也與本發明的目標一致。為了簡單地議論，在本發明中，送液泵13是指塗抹液送液用的莫諾泵23。

從送液泵13被送出的塗抹液12是通過配管14被供給至塗抹頭15。使用第3圖，說明塗抹頭15的構成以及構造。塗抹頭15是由2枚的高剛性的金屬板即頭腔板30及頭背托板31、及兩者之間的隔片墊片32所構成。在頭腔板30中具備將從泵13流入的塗抹液12積蓄的液溜部33，在上部氣泡發生的情況，設有空氣拔取用的氣泡除去用通氣口34。且，雖朝向液溜部33設有來自送液泵的塗抹液12的流入口35，但是設在頭腔板30側、或設在頭背托板31側也無妨。液溜部33，也可達成：將由點被供給的塗抹液12均一地在塗抹寬度整體擴張的角色、及吸收送液泵13的微小的變動的蓄壓器的角色。作為目標的膜厚決定的話，考慮由硬化所產生的體積收縮來決定塗抹膜厚(液狀的膜厚)。隔片墊片32的厚度是決定塗抹頭15的最終流路中的間隙者，將此間隙稱為塗抹頭狹縫間隔部39。通常，配合塗抹膜厚決定隔片墊片32的厚度是標準的思維方式。從送液泵13朝塗抹頭15送入的塗抹液12是經由塗抹頭狹縫間隔部39，從噴嘴先端被塗抹在被塗抹基板16上。

使用上述的狹縫塗抹機塗抹的情況時的特徵的膜厚分布的例如第4圖(a)~(d)所示。首先同圖(a)是所設定的泵的旋轉數過大朝塗抹頭15的供給成為過剩，且膜厚與時間一起漸漸增大的情況。接著同圖(b)是相反地所設定的泵的旋轉數過小，朝塗抹頭15的供給不足，在塗抹開始時欲確保塗抹必要的流量的話，隨著基板移動，膜厚漸漸減少的情況。此2個情況時的塗抹，因為不足以評價，所以不再言及。即使為了獲得必要流量而調整泵的旋轉數，現狀的狹縫塗抹機的膜厚分布最多見的是同圖(c)的類型。在塗抹開始域中，藉由搭載了被塗抹基板16的載置台17的開始時間點和可變速控制，就可以抑制突起等的膜厚異常，在中間領域中，可獲得幾乎一定的膜厚分布，但是在塗抹終了域中，因為有大小的差，所以必定伴隨膜厚異常的突起。此對策，是由將送液泵13儘早地切斷，使膜厚異常儘可能不醒目，或由吸引將塗抹液減少等的泛用性方法應付是實情。且，在同圖(d)中，藉由考慮塗抹開始時中的泵的旋轉數模式，提早塗抹開始，藉由將塗抹間隔內的殘留塗抹液的量減少，就可以減小膜厚異常，但是仍無法獲得平滑的膜厚分布。

為了更改善以上敘述的狀況，有必要以下所示的著眼點、對策。

(C-1)

為了大幅地改善間歇塗抹中的膜厚分布，有必要將塗抹裝置中的硬體及塗抹方法中的軟體大幅地重新評價。

(C-2)

為了將間歇塗抹中的膜厚分布均一化，有必要詳細觀察從塗抹過程中的塗抹頭被吐出的塗抹液的舉動。即，存在於塗抹頭為止的流路內的塗抹液可由泵的動作等某程度控制，但是要牢記一旦已流出塗抹頭外的塗抹液，只要不能強制地由除去的手段進行，就不能控制。

(C-3)

在前項，藉由來自塗抹頭的過剩的吐出，有必要減少滯留在噴嘴附近的塗抹液的量，特別是對於塗抹進行方向，存在於塗抹頭的前方，滯留的塗抹液因為會對於膜厚分布具有最壞的影響，所以考慮塗抹液不會滯留在此部分的塗抹頭構造。

(C-4)

有關將塗抹膜厚控制的方法，是開發即時觀測塗抹過程中的狀態量的變化，朝控制器也就是送液泵、或平台致動器反饋的軟體。

(C-5)

前項的塗抹過程中的狀態量的觀察，其目的也就是膜厚測量是考慮可以即時且非接觸測量的方法，施加反饋也有力的方法。

(C-6)

相同狀態量的測量，是將塗抹頭內的壓力即時檢出，將塗抹頭內的壓力、送液泵的旋轉數、吐出流量、3者的關係由事前決定的試驗方法求得，也考慮響應的遲延等，確立從壓力變動值施加反饋的方法。

(C-7)

(C-1)~(C-6)的方法，時常考慮不是只可套用在特殊的案例，而是可以適用在具有廣泛的塗抹黏度的材料的泛用方法。

藉由採用以上顯示的手段，至現在為止，是對於由被限定的特殊的手法對應的由狹縫塗抹機所產生的間歇塗抹中的膜厚均一化的瓶頸，在本發明中，藉由正確地把握塗抹的機構的解明及塗抹過程中的狀態量，即使塗抹液的種類和所期的膜厚等的目標變化，仍可以實現泛用性豐富的裝置及方法。

依據本發明的狹縫塗抹機的話，可以將習知被限定的塗抹液的黏度適用範圍大幅地擴張，特別是，可顯著改善將玻璃基板等作成對象的間歇塗抹時的膜厚分布，可以達成均一化。由使用塗抹的鍍膜法，可以防止一般被視為缺點的塗抹領域的周緣部，特別是，塗抹開始領域和塗抹終了域中的不連續域中的膜厚異常，實現平坦的鍍膜。藉由此方法的適用，從薄膜至厚膜，可精度佳地鍍膜，不只習知的濕式的鍍膜，可以期待應用範圍擴大至真空鍍膜的領域。

10‧‧‧狹縫塗抹機系統

11‧‧‧槽桶

12‧‧‧塗抹液

13‧‧‧泵

14‧‧‧配管

15‧‧‧塗抹頭

16‧‧‧被塗抹基板

17‧‧‧載置台

18‧‧‧AC伺服馬達

19‧‧‧基板移動X軸滾珠螺桿

20‧‧‧高架框架

21‧‧‧塗抹頭固定Z軸平台

22‧‧‧Z軸驅動用AC伺服馬達

23‧‧‧莫諾泵

24‧‧‧AC伺服馬達

25‧‧‧泵外殼

26‧‧‧泵定子

27‧‧‧泵轉子

28‧‧‧萬向接頭

29‧‧‧泵室

30‧‧‧頭腔板

31‧‧‧頭背托板

32‧‧‧隔片墊片

33‧‧‧液溜部

34‧‧‧氣泡除去用通氣口

35‧‧‧流入口

36‧‧‧膜厚測量預測控制方式狹縫塗抹機

37‧‧‧光學式非接觸膜厚測量感測器

38‧‧‧壓力檢出感測器

39‧‧‧塗抹頭狹縫間隔部

40‧‧‧塗抹頭噴嘴部

41‧‧‧控制不能的塗抹液

200‧‧‧塗抹膜厚

[第1圖]說明一般的狹縫塗抹機系統的構成及概略構造的圖。

[第2圖]說明具有狹縫塗抹機的送液的角色的螺旋泵(莫諾泵)的概略構造的剖面圖。

[第3圖]說明被搭載於狹縫塗抹機之塗抹頭的概略構造的剖面圖。

[第4圖](a)~(d)將習知的方法的塗抹膜厚分布的不良例示意的說明圖。

[第5圖]說明本發明的非接觸塗抹膜厚測量結果的流量預測方式的狹縫塗抹機系統的概略構成的圖。

[第6圖]本發明所使用的膜厚預測控制的控制方塊圖。

[第7圖]說明本發明的塗抹頭液溜部壓力檢出之可塗抹膜厚控制的狹縫塗抹機系統的概略構成的圖。

[第8圖]顯示獲得在本發明的塗抹頭內壓力檢出的流量一定控制所必要的基礎資料的方法。

[第9圖]說明伴隨著本發明的送液泵的正逆轉所產生的塗抹頭內的壓力響應舉動圖。

[第10圖]將依據本發明的泵出口及塗抹頭內部中的各壓力檢出的塗抹控制方式示意的裝置構成圖。

[第11圖]將決定可以實現本發明中的穩定塗抹之塗抹頭內液溜室的容積之實驗結果定性地顯示的圖。

[第12圖]指摘習知的噴流塗抹中的問題點的圖。

[第13圖]顯示具有將本發明的塗抹頭內的流路軸對於被塗抹基板面傾斜的構造的塗抹頭的圖。

[第14圖]顯示使用具有將本發明的塗抹頭內的流路軸對於被塗抹基板面傾斜的構造的塗抹頭進行塗抹的情況的效果的圖，(a)是顯示將被塗抹基板固定將塗抹頭移動的情況，(b)是顯示將塗抹頭固定將被塗抹基板移動的情況。

[第15圖]說明將構成本發明的塗抹頭的2個構造構件藉由微小地偏離，在噴嘴面形成段差的塗抹頭構造的圖。

以下，對於實施由狹縫塗抹所產生的塗抹裝置及使用其的方法的具體的形態，參照圖進行說明。又，在各圖中，有關共通的構件和要素，是附加相同的符號。且，本發明不限定於以下的實施例。

[實施例]

形成塗抹膜的基板，玻璃基板雖是代表的對象，但是不限定於此，矽晶圓、鎵砷基板等的半導體基板、藍寶石基板等的寶石基板、玻璃纖維強化環氧樹脂和陶瓷基板等的PCB(印刷電路基板)、薄膜基板等也是成為對象。且，基板的表面性狀基本上多是平坦，但是特別的例，如形成曲面、凹狀和凸狀的表面性狀的基板也成為對象。

另一方面，鍍膜材料是如塗抹液12的名稱，為液狀的材料，塗抹完成後，藉由燒製和硬化等的手段，被固化。燒製的情況時，考慮基板的耐熱溫度的話，具有：低溫燒製、及藉由非常高的溫度曲線烤硬的高溫燒製。且，對於硬化代表是具有：由加溫所產生的方法、及藉由紫外線等的能量波照射將硬化反應加速的方法，最近，為了減輕硬化時的損傷破壞漸漸增加使用藉由紫外線硬化的方法。塗抹裝置中的塗抹液的處理的容易性一般多由塗抹液的黏度代表，在本發明中，將塗抹液黏度的適用範圍，與習知被提案的方法相比較，可廣泛擴大。具體而言，本發明中的可適用黏度範圍，是1~500,000cps(公泊)，乾燥膜厚，是0.05~1,000μm(微米)程度雖是成為對象，當然，也有例外。以下，對於本發明的具體的構成和方法由實施例說明。

(實施例1)

本發明的最重要的目的是被塗抹基板16上的塗抹液12的膜厚分布的均一化。現在，包含已上市的全部的狹縫塗抹機的模具塗佈機的對於此目的基本的思維方式是「從送液泵13進行一定量的吐出，將此量放置在被塗抹基板16上」，在塗抹開始域和塗抹終了域中，調整地應付的思維方式。此思維方式不只無法到達泛用的方法，且在同一的塗抹工序，藉由條件的變動也無再現性的結果是很明顯。

在第5圖顯示依據本發明的膜厚測量結果的預測控制方式之膜厚測量預測控制方式狹縫塗抹機36(塗抹裝置)的構成。在塗抹頭15的背後附近，具備可以將被塗抹的隨後的膜厚非接觸地測量的光學式非接觸膜厚測量感測器37，最終使整體的膜厚分布可以均一。光學式非接觸膜厚測量感測器37的光源雖多使用LED，但是其中，具有三角測距方式及同軸共焦點方式，前者是材質間誤差大，進一步，在測量對象的基板由翹曲等的影響使測量面是傾斜的情況的誤差會擴大，藉由感測器的設置高度，具有測量位置微妙地偏離等的大的缺點，判斷為後者較優異。具體而言纖維同軸變位感測器(例如歐姆龍(股)製ZW-S07等)是在精度及貼裝面優異。同時，依據被多用的三角測距法的感測器的測量精度不只差，且依據狀況，也有可能產生相反傾向，而實用性不佳，由此方法被測量的膜厚分布測量結果是缺乏可信性。

非接觸的膜厚測量是因為是測量從塗抹頭15的吐出進行隨後的領域，所以無法進行即時的反饋控制和前饋控制。因此，該時點中的控制值是從其前階段的數次的資料的趨勢，隨著被設想的規則，進行預測控制。預測控制是指控制對象的輸出(控制量)是從現在橫跨將來(控制周期的數步驟前)預測如何變動，使控制量的預測值收束在目標值的方式控制的方法。本發明的情況，控制量是成為塗抹膜厚，操作量是成為送液泵13的旋轉速度。

在第6圖顯示塗抹膜厚形成中的預測控制系統的控制方塊圖。此圖中的控制對象，是指操作量(MV)，即對應送液泵13的旋轉速度動作的狹縫塗抹機系統10，朝控制對象的輸出加上外亂(DV)者是成為控制量(CV)即所形成的膜厚。在被圖中的虛線包圍的部分(將此稱為控制運算方塊)中，使控制量(CV)收束在目標值(SV)的方式將操作量(MV)控制。稍詳細敘述的話，在此，依據預測控制量(CV)用的控制對象模型、外亂模型及從這些的模型的輸出也就是預測值(ym、z)求得最適合的操作量的控制運算方塊。

控制對象模型及外亂模型，皆是預測控制量用的數式模型。控制對象模型是依存於操作量的模型，對於此，外亂模型是不依存於操作量的模型。在控制對象模型中，從操作量及經過時間求得控制量的數式，在本發明中，考慮了伴隨送液泵13的旋轉數吐出流量的時間變化的數式模型是必要的。且，外亂模型是不依存於操作量量的數式化也成為必要。在本發明中從送液泵13至塗抹頭15的流路的流體摩擦、塗抹頭15及被塗抹基板16的塗抹間隔變動等是成為外亂模型中的應考慮的主要的因子。對於物理現象，此數式化因為是非常地困難，所以在本發明中採用：從由操作量也就是送液泵的旋轉速度被預測的理想狀態下的膜厚推定值，觀察實際的膜厚測量的差分，將此量作為外亂值獲得趨勢將外亂預測值z推定的方法。

在控制運算方塊中，雖使預測值收束在目標值的方式進行計算操作量的處理，但是本發明的情況，即，間歇塗抹的情況中的塗抹開始時和塗抹終了時所代表的控制量的現在值及目標值的偏差大的情況時操作量的變動是成為過大，具有控制成為不穩定的可能性。在此，在控制運算方塊中控制量是從現在值至收束在目標值為止的過渡響應作為參照軌道進行設定。具體而言因為藉由將一次遲延系的階波響應(對於目標值誤差是指數函數地衰減的函數)作為參照軌道設定使將控制量至收束在目標值為止的過程成為明確，所以控制量的現在值及目標值大的情況時也成為可穩定地控制。且，藉由適用此方法，一定膜厚的塗抹是不用說，且也成為可具有任意的膜厚分布的塗抹。

(實施例2)

在第7圖是對於將形成於本發明的塗抹頭內的液溜部的壓力即時檢出朝送液泵的旋轉速度反饋，獲得均一的塗抹膜厚方法，顯示裝置構成。檢出被抽象地表現的塗抹頭內的壓力的構成，已經由一些的公知例被顯示。(例如日本特開2003-190861號、日本特開2005-205268號等)，但是全部是稱為塗抹頭內部、或吐出噴嘴附近的表現，依據塗抹頭內的流路的位置，具有大壓力分布，而欠缺具體性。且，將被測量的壓力值由膜厚控制以外，任何具體的方法適用是完全未被提案。

在第7圖中的塗抹頭15中，將從送液泵13被送來的塗抹液12從流入口35供給，設有應滯留用的液溜部33，為了檢出該領域的壓力的壓力檢出感測器38是從外部被安裝。此液溜部33的角色是如前述，具有：將從1~2處的塗抹液流入口35被供給的塗抹液12在塗抹寬度(對應狹縫開口部長度)整體均一地擴張的角色、及減少伴隨送液泵的旋轉之脈動的二個重要的角色。在以前的塗抹頭構造中，雖具有從流入口馬上具有狹縫寬度狹窄的流路的構造，但是最近的動向，多是具有中間液溜部的塗抹頭。壓力檢出感測器38，是使用半導體測定計型的壓力感測器雖是一般，但是電阻線應變計型的型式也因價格面有利而可適用。

對於具體的手法敘述。考慮將塗抹液12固定，將作為目標的膜厚為一定值的情況的塗抹。在作為對象的塗抹裝置中，變動的參數，是塗抹頭15內部的液溜部33的壓力(P)及成為控制器的送液泵13的旋轉速度(N)及通過流路的塗抹液的流量(V)之外，被塗抹基板16的移動速度是被考慮，但是此量因為是對應送液泵的旋轉速度的時間增分，所以在此調查壓力(P)、旋轉速度(N)、塗抹液流量(V)的各關係。具體而言，將控制器也就是送液泵13的旋轉速度的時間增加(dN/dt)數種改變的試驗程式作成，對應其變化壓力(P)，將旋轉速度(N)、流量(V)的關係如第8圖所示求得，就可明白為了獲得目標的流量用壓力(P)及泵的旋轉速度(N)的關係。此坡度是成為將壓力修正成一定用的泵的旋轉數的比例常數，依據此關係實現塗抹中的壓力控制。但是，一般的情況時壓力及泵的旋轉速度的關係多是由外亂要素的影響成為非線形，顯示函數對應各層級，或是分割成數層級且在一個的領域中使直線關係成立的思維方式也無妨。且，(dN/dt)的程度是與塗抹速度相關，可以配合實際的塗抹條件及照射，考慮響應遲延等的影響。

本發明，是將吐出流量的變化置換成塗抹頭15內部的液溜部33內部的壓力變化地進行流量控制者，檢測的是壓力值，送液泵13是成為控制器，由泵的旋轉速度使壓力成為一定的方式控制。雖將對於目標壓力值的現在的測量值的差分修正，將反饋控制作為基本，但是將與旋轉數無關係的泵負壓的時間變化、和對於基板的移動的時間變化或是由頭開口部的內壓所產生的開口面積的變化等模型化作為前饋要素附加。在第9圖顯示本發明的塗抹中的壓力控制的控制方塊圖。將外亂要素取入至那裡為止，是依存於整體系統的做工。且，此方法的進步，是在塗抹方向，可獲得具有任意的塗抹膜厚分布的塗抹形狀，且可以藉由指定對應壓力分布而獲得。

(實施例3)

如第7圖所示在壓力控制方式的塗抹裝置中，送液泵13是適用控制性優異的螺旋泵所代表的旋轉型的泵的情況，泵的正逆轉成為可能。即，將塗抹液12朝從噴嘴吐出的方向送液的情況、及相反地朝泵側將液拉回的送液也成為可能。雖將逆旋轉送液稱為回吸動作，但是可以將此動作有效利用的話，更高精度的塗抹控制成為可能。

在第9圖示意伴隨著送液泵13的正逆轉的塗抹頭15內的壓力及那時的泵的旋轉速度的關係。正轉運轉的情況時由送液泵13→配管14→塗抹頭內液溜部33→塗抹頭狹縫間隔部39→塗抹頭噴嘴部40的順路使塗抹液12被運送。另一方面，逆轉運轉的情況時，取得此相反流路。一般在此流路中流體阻力最大者，是位於包含塗抹頭噴嘴部40的塗抹頭狹縫間隔部39的位置，正轉運轉的情況時，伴隨著泵的旋轉速度的增加之塗抹頭15內的壓力上昇而具有比率逐步地變少的傾向。

另一方面，逆轉運轉的情況，塗抹頭狹縫間隔部39附近的塗抹液12也藉由回吸動作而不易動作，另一方面，因為上游中的配管14的流體阻力小，此附近中的塗抹液12是急速地朝泵13側移動，其結果，壓力急速地減少。考慮這種正逆轉的舉動，在壓力控制的情況、目標壓力值以下的情況及目標壓力值以上的情況，藉由改變比例控制中的常數，就成為可將一定的壓力維持地塗抹。其結果，在塗抹表面形狀，可獲得無微小凹凸的平滑的塗抹性狀。

(實施例4)

在依據由實施例2和3所述的塗抹頭內的壓力檢出壓力控制中，壓力檢出的位置是塗抹頭內部的液溜部33，在控制器也就是送液泵13及塗抹液12的吐出端也就是塗抹頭噴嘴部40中容易推測會相當反應地產生遲延。但是，測量塗抹頭噴嘴附近的壓力，在技術上不可能接近，且，因為是急速引起壓力變化的場所，所以即使稍微的位置偏離，也會在壓力測量產生誤差。因此，如第9圖示意，將送液泵13的出口壓力P1及塗抹頭內液溜部33的壓力P2同時測量，將其響應遲延的變動最小化的方法。P1及P2之間也具有響應遲延，在噴嘴先端中的吐出壓P3 及P2之間也具有響應遲延，這些是唯一地無變動地決定的話沒有問題，但是由材料變動、基板的狀態、泵的時間變化等的影響，響應遲延也變動。如前述噴嘴附近的吐出壓力P3因為無法測量，所以是將其前階段也就是P1及P2的響應遲延的變動最小化的方法。具體而言從P1及P2的趨勢資料，不只是單純的反饋，且進行預測推定，在反饋量加上設想值者。

依據此方法的話，增壓條件下及減壓條件下的塗抹舉動的差也可以考慮，且決定伴隨正逆轉的回吸舉動的時間點時也非常有效果，藉由回吸動作在塗抹液中將空氣引入的問題也可以解決。

以上敘述了將塗抹液12由規定的膜厚分布塗抹在被塗抹基板16上的裝置及方法。在本發明中，塗抹時，最重要的構成要素是塗抹頭15，說明本發明所使用的塗抹頭的具體的構造。

(實施例5)

首先，由第3圖中的代表的塗抹頭(被動型)的構造，說明本發明的構成要素。首先，頭腔板30及頭背托板31，其作為承受內壓的壓力容器的構造剛性是必要的。即，此2個構造構件的剛性低的情況，塗抹頭噴嘴部40是藉由內壓將唇打開的方式變形，來自塗抹頭噴嘴部40的塗抹液12的吐出量也依據場所而大變動，無法滿足本發明的目的也就是塗抹膜厚參差不一小的高精度的塗抹膜實現的必要條件。

本發明中的受到矚目點，是對於塗抹頭內液溜部33的容積。如實施例2~實施例4所示，在本發明中，為了高精度塗抹，將塗抹頭內部的壓力監視，使時常進行一定的流量的運送的方式，設置壓力檢出感測器38，使成為可達成目標的流量壓力值的方式，將送液泵13的旋轉速度控制的方式。原本，設在塗抹頭內的液溜部33的角色，是泵的脈動影響的緩和、及引起塗抹寬度均一地流動。此外，考慮作為塗抹頭內的壓力測量位置的角色來決定液溜部的容積是有必要。

液溜部33的容積大的話來自泵的微小的塗抹液12的流入量的變動對於壓力檢出感測器38的靈敏度的視點並不理想，相反地此容積過小的話高靈敏度太過，其他的雜訊成分的影響也會變強，而不佳。此大約的目標，在塗抹性能評價是成為必定議論的對象的作為膜厚參差不一的容許範圍所求得的±3%以內的數值範圍。膜厚，雖是指被塗抹的基板上的塗抹液12的高度的分布，但是被塗抹的面積因為是一定，所以從塗抹頭15被吐出，被載置在被塗抹基板16上的塗抹液的體積分布可以置換成±3%以內。在前述的實施例中為了使來自塗抹頭15的吐出流量一定，而將塗抹頭內的壓力檢出，使此壓力成為一定地控制。為了滿足前述的規格值，有必要將壓力檢出靈敏度，提高至要求規格值的進一步約1/10程度，即，±0.1~0.3%程度的精度地測量。其結果，具有被塗抹基板每1枚塗抹液供給量的10倍以下的液溜部的容積的話可從檢出靈敏度的面充分地對應。

有關壓力檢出，是具有另一個限制條件。液溜部33的壓力值過大的話，會成為將塗抹頭構成的構件的變形的要因。其結果，成為形成塗抹寬度方向的膜厚分布，自然地，穩定塗抹用壓力值的上限是被設定。此上限值嚴格上是依存於塗抹液的黏度、塗抹頭構造、送液泵等的特性，但是在成為對象的塗抹裝置的範圍中，內壓容器的噴嘴開口部中的中央變形量是成為壓力值的最大限制要素。即，成為中央的變形量±3%以內(相當於最大6%的變形量)的壓力值是成為上限。在實施例中，內壓10MPa是成為變形上限，此時，液溜部的容積，可以成為被等塗抹基板每1枚的塗抹量的約5倍以上的話，由變形所產生的流量變動可以抑制在±3%以下。

另一方面由經驗可知，在脈動減少中，最小具有每一被塗抹基板16的全塗抹量程度的液溜容積的話，就可以吸收起因於送液泵13的脈動。

進一步，為了在塗抹寬度整體均一地分配流量，使不產生液溜部33內的壓力分布，即將一樣的壓力狀態保持是重要的，液溜部33的容積過小的話，在塗抹寬度的方向產生分布而成為問題，可以確保某一定值以上的話，可以獲得穩定的平行流。該條件，是具有塗抹寬度以上的液溜部的寬度，液溜部33的容積具有基板每1枚的塗抹量的3倍程度以上的容積的話，就可獲得好結果。

將這些整理在第11圖，在縱軸顯示各評價參數，在橫軸概略顯示取得了液溜部的容積及被塗抹基板每1枚的塗抹量的比率的情況的關係。從此結果可知，為了實現可以達成膜厚參差不一±3%以內穩定塗抹，將設在塗抹頭內的液溜部的容積設定成塗抹在被塗抹基板1枚的塗抹液的總流量的5~10倍是必要的。此數值限定的參數，可以從：起因於塗抹過程中的最大壓力的塗抹頭噴嘴部40的中央部中的開口變位量、壓力檢出用的必要靈敏度、可以朝伴隨著泵送液的橫跨脈動吸收及塗抹寬度全域均一地供給塗抹液平行流的確保之4個因子決定。

(實施例6)

如第3圖所示，在通常的型式的塗抹頭中，從送液泵13被運送的塗抹液12是一旦流入液溜部33之後，通過塗抹頭狹縫間隔部39，最終從塗抹頭噴嘴部40被塗抹在被塗抹基板16上。此時的流路是成為對於基板面垂直地被吐出的噴流塗抹。噴流塗抹的情況，塗抹液12是與被塗抹基板16表面衝突後，塗抹液12是朝基板的前後流動。塗抹液12停留在噴嘴底面的窄小的平行部期間雖無大的問題，但是如第12圖所示，馬上滯留在噴嘴的進行方向前方，此被排出的塗抹液12最初是控制不能的狀況(控制不能的塗抹液41)。現在，狹縫塗抹機在世上被發表的全部的裝置，是由將滯留於塗抹頭15的進行方向(前方)的控制不能的塗抹液41由如推土機將土砂搬運的方法進行塗抹是現狀，膜厚是將塗抹頭15及被塗抹基板16之間的間隙保持，且在塗抹頭15的前面由相當於‘鏟土’的‘刮刀動作’形成。在此方法中，滯留於塗抹頭15的前方的控制不能的塗抹液41是無法處理，由塗抹終了時點，由無必然性的任何方法應付的狀況，在習知方法中，沒有可以滿足良好的膜厚分布及良好的塗抹形狀的方法。在此，如以下整理可以實現膜厚變動少的良好的塗抹的條件。

(D-1)將滯留在塗抹頭前方的控制不能的塗抹液移除或是減少。

(D-2)將塗抹時的塗抹頭內的壓力儘可能減少。

(D-3)即時檢出微小的流動變動也可以檢出的物理量，朝控制器也就是送液泵反饋。

(D-4)為了可以成為將塗抹間隔和狹縫間隔高精度地設定的機構，需提高加工精度。

(D-5)被塗抹基板的平滑性及表面的清淨度的確保也必要。

在第13圖顯示可以解決前述的技術課題的本發明的塗抹頭構造的一例。從圖可了解，塗抹頭15的塗抹液12的流路(塗抹頭狹縫間隔部39及塗抹頭噴嘴部40)，是對於被塗抹基板16面不是直角，而是具有某角度傾斜地設定的塗抹頭構造。不是如狹縫塗抹機的由連續狹縫所產生的塗抹面形成，對於將如太陽電池的指狀部電極的多數的配線描繪的頭構造，雖被記載在日本特願 2011-270861號，但是形成傾斜流路的構造和構成要素也完全不同者。在本發明中，2枚的塗抹頭構成要素，即，頭腔板30及頭背托板31之間，為了將隔片墊片32挾持，維持塗抹間隔，而成為將塗抹頭15的噴嘴面傾斜地切斷的構造。塗抹液12的衝突能量，是藉由將塗抹頭15的流路對於基板面傾斜，而被大緩和。且，吐出壓力也可以藉由將流路傾斜，藉由流路的實剖面積的增加使下降。藉由壓力檢出感測器38檢出由此吐出流動所產生的壓力變動，朝送液泵13的旋轉速度歸還者。藉由此塗抹頭15的採用，就可以滿足前述(D-2)及(D-3)。(D-4)及(D-5)因為是在全部的塗抹為共通的必要條件，所以對於此部分雖未言及但是可以滿足(D-1)的話就成為必要充分條件。塗抹頭的(流路)傾斜角度是對於被塗抹基板表面45度~75度程度較適當。在這以下的角度中，塗抹開始位置和終了位置中的直線性所代表的塗抹形狀會惡化。且，在此以上的角度中，與習知方法相同，不太能期待抑制噴流的效果。

由狹縫塗抹機所產生的塗抹的情況，具有：如第14圖(a)所示，將被塗抹基板16固定，將塗抹頭15移動塗抹的情況；及如同圖(b)所示，將塗抹頭15固定將被塗抹基板16移動的情況。為了滿足(D-1)，(a)的情況時，朝塗抹頭15非倒下的方向移動地進行塗抹的話，可獲得具有均一的膜厚分布的塗抹結果。另一方面在(b)的情況中，朝塗抹頭15倒下的方向將被塗抹基板16移動地進行塗抹的話，可獲得良好的結果。(a)及(b)的各情況時，相反動作的話，無法滿足(D-1)，成為與習知相同的結果。

藉由導入如第13圖所示的塗抹頭、及壓力控制概念，就可獲得從習知的方法更飛躍一段的塗抹結果，特別是，在膜厚10μm(微米)以下的薄膜的塗抹效果更顯著，可以證明明顯的優異性。

(實施例7)

進行膜厚比較大的塗抹的情況、和進行塗抹寬度比較大的情況，從朝塗抹頭的裝置的裝設和加工等的視點，具有無法採用流路傾斜的塗抹頭的情況。對於習知的被塗抹基板表面，具有直角的流路軸的塗抹頭構造無法由小的變更獲得良好的塗抹結果的課題。為了獲得良好的膜厚分布必需最低滿足前述(D-1)~(D-3)的條件。

在第15圖，顯示本發明的塗抹頭的剖面圖。進行噴流塗抹的塗抹頭是由2枚厚的金屬構造要素，即由頭腔板30及頭背托板31所構成。在第3圖也說明了，與被塗抹基板16接近的塗抹頭噴嘴部40是對於被塗抹基板16面雖為狹窄的領域但是具有平行的部分。因此，在噴流的狀態下被吐出的塗抹液12是朝塗抹頭15的前後地流動擴散。藉此，控制不能的塗抹液41的滯留會在塗抹頭15的前方，而成為膜厚參差不一大的要因。

在本發明中，依據使由噴流所產生的擴散流動稍為地減少，將流動方向意識地製作的目的，藉由改變構成塗抹頭15的2枚的構造要素的高度，而形成與塗抹頭噴嘴部40具有平行的段差的構造。

例如，進行塗抹膜厚200μm(微米)的塗抹的情況，將構成塗抹頭15的頭腔板30及頭背托板31的高度的差，即2個托板的段差設成190μm(微米)，將具有高度的先端及被塗抹基板16的塗抹間隔設成10μm(微米)的話，與另一方的構造要素的塗抹間隔是成為200μm(微米)，正規的塗抹成為可能。

此情況，對於塗抹的進行方向，有必要將塗抹間隔狹窄的要素作為前方進行塗抹。與習知的塗抹相異，具有狹窄的塗抹間隔的要素是對於塗抹液的噴嘴吐出，如防御壁地作用，就可以將前述的控制不能的塗抹液的滯留成為最小限度以外，藉由在後方形成穩定的流路，就可進行高精度的塗抹。可改變塗抹頭的方向的話，因為不只完全沒有效果，且狀況是進一步惡化，所以注意是必要的。

因為這種構造，所以進行膜厚非常小的塗抹的情況時不適合。在此情況下，前述的塗抹頭內的流路軸是對於基板面傾斜的塗抹頭較有利。