TW202408668A - 塗布裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種可縮短塗布動作之生產節拍時間之塗布裝置。 一種塗布裝置，其具備：載台，其載置基板；及塗布單元，其藉由相對於載置在上述載台表面之上述基板，於一方向相對移動且一面噴出塗布液，而於上述基板上形成塗布膜；且構成為：上述塗布單元具有噴出塗布液之塗布器、及支持該塗布器之支持單元，上述支持單元具有配置於與塗布方向正交之寬度方向一側之支柱部、及以自上述支柱部橫切上述載台之方式延伸之樑部，上述塗布器藉由安裝於上述樑部，而由上述支持單元以懸臂樑結構支持。

Description

塗布裝置

本發明係關於一種使噴出塗布液之塗布單元與基板相對移動，而於基板上形成塗布膜之塗布裝置者。

於液晶顯示器或有機EL(Electroluminescent：電致發光)顯示器等之平板顯示器中，使用有於包含玻璃之基板上塗布有抗蝕劑液等之塗布液者(稱為塗布基板)。該塗布基板藉由均勻地塗布塗布液之塗布裝置形成。如圖5所示，該塗布裝置具有載置基板W之載台100、及噴出塗布液之塗布單元101，且藉由一面自塗布單元101之塗布器102噴出塗布液，一面使基板W與塗布單元101於一方向相對移動，而使形成有均勻厚度之塗布膜之基板W形成。

該塗布裝置之塗布單元101具有噴出塗布液之塗布器102、及支持塗布器102之支持單元103。支持單元103形成為被稱為所謂之橋形架之門型形狀，且於載台100中與塗布方向正交之寬度方向之兩側具有支柱部103a、及架設於該等兩個支柱部103a上之棒狀之樑部103b，於該樑部103b安裝有塗布器102。且，於支柱部103a設置有驅動裝置104，形成為支持單元103整體相對於載台100移動。即，藉由設置配置於兩側之支柱部103a而以高剛性之支持單元103支持塗布器102，藉此，抑制因塗布單元101移動引起之對塗布器102之振動等之影響，形成均勻厚度之塗布膜。

又，於塗布裝置中，於載台100之寬度方向一側配置有機械手105，且藉由該機械手105而將基板W搬入至載台100上。此時，塗布單元101於塗布器102配置於設置在載台100之塗布方向端部之保養裝置106上之位置處停止。搬入之基板W由升降銷107支持，藉由升降銷107下降而將基板W載置並吸附保持於載台100上。且，塗布單元101移動，於塗布器102位於基板W之塗布方向端部之狀態下停止。且，於自塗布器102噴出塗布液，並以塗布液連結塗布器102與基板W而形成塗布液道時，藉由保持形成有塗布液道之狀態，且使塗布單元101移動，而於基板W上形成均勻厚度之塗布膜。且，於塗布單元101朝另一側移動，而載台100上之基板W由升降銷107抬起之狀態下，機械手105進入，藉此進行自升降銷107向機械手105交接基板W，且排出基板W(例如，參考下述專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-093125號公報

[發明所欲解決之問題]

但，於上述塗布裝置中，存在難以削減塗布動作之生產節拍時間之問題。即，於上述塗布裝置中，當開始塗布動作時，塗布單元101自塗布方向一側端部之塗布開始位置移動至另一側端部之塗布結束位置，而於基板W上形成塗布膜。為削減生產節拍時間，而欲於基板W上形成塗布膜後，立即使機械手105進入將基板W排出，但於塗布單元101向保養裝置106移動之期間，因存在支持單元103之支柱部103a，而使機械手105無法進入載台100上。另一方面，亦考慮於形成塗布膜後，使塗布單元101直接通過並於該位置待機之期間，使機械手105進入將基板W排出，但其後，需使塗布單元101移動至保養裝置106進行初始化，總之，存在因於塗布單元101移動至保養裝置106為止之期間，需要待機，故整體上無法實現生產節拍時間之縮短之問題。近年來，亦有基板W於塗布方向上形成為長條形狀者，待機時間變長且對生產節拍時間之影響變大。

本發明係鑑於上述問題點而完成者，目的在於提供一種可縮短塗布動作之生產節拍時間之塗布裝置。 [解決問題之技術手段]

為解決上述問題，本發明之塗布裝置之特徵在於具備：載台，其載置基板；及塗布單元，其藉由相對於載置在上述載台表面之上述基板於一方向相對移動且一面噴出塗布液，而於上述基板上形成塗布膜；且上述塗布單元具有噴出塗布液之塗布器、及支持該塗布器之支持單元，上述支持單元具有配置於與塗布方向正交之寬度方向一側之支柱部、及以自上述支柱部橫切上述載台之方式延伸之樑部，上述塗布器藉由安裝於上述樑部，而由上述支持單元以懸臂樑結構支持。

根據上述塗布裝置，由於噴出塗布液之塗布器由配置於寬度方向一側之支持單元之支持部以懸臂樑結構支持，故可藉由於形成塗布膜後，立即開始排出基板之動作，而縮短塗布動作之生產節拍時間。即，由於塗布器由配置於寬度方向一側之支持部支持，故於寬度方向另一側不存在支持部。因此，藉由於配置支持部之側之相反側配置機械手，而不存在阻礙機械手進入之支持部，且於基板上形成塗布膜後，可無關塗布單元之位置，使機械手進入將基板排出。藉此，與需要機械手待機直至塗布單元移動至保養裝置之位置為止之先前技術相比，機械手可以任意時序進入，而可縮短塗布動作之生產節拍時間。

又，亦可構成為上述支柱部以與塗布方向正交之寬度方向尺寸較上述塗布器之寬度方向尺寸大之尺寸形成。

根據該構成，由於可充分提高支柱部之剛性，故於以懸臂樑結構支持塗布器之情形時亦可抑制因剛性不足而產生之塗布器之於鉛直方向移位之振動，且抑制於形成之塗布膜上產生因振動引起之塗布不均。

又，亦可構成為上述支持單元搭載於用以供上述支持單元於塗布方向移動之複數個引導構件上，上述引導構件之至少1者設置為較上述支柱部更接近上述載台。

根據該構成，由於支持單元搭載於複數個引導構件上，故與搭載於1個引導構件上之情形相比，剛性變高。又，由於複數個引導構件之至少1者設置為較設置支柱部之區域更接近載台側，故可減少塗布器以塗布方向為中心軸之轉矩，且可抑制塗布器於鉛直方向移位之振動，而抑制產生塗布不均。

又，亦可構成為上述支持單元以其重心位置較上述支柱部之重心位置，位於更靠位在寬度方向兩端之上述引導構件間之中央之方式，使上述支柱部相對於位於上述寬度方向兩端之上述引導構件間之中央偏心而設置。

根據該構成，與支柱部之重心位於引導構件間之中央之情形相比，可減少於用以支持支持單元之各個引導構件中產生之反作用力、及反作用力之偏差。可提高支持單元整體之剛性，亦可提高支持單元整體之相對於繞塗布方向之轉矩之強度。

又，亦可構成為使上述支持單元於塗布方向移動之驅動部由具有磁性吸引機構之線性馬達形成。

根據該構成，由於藉由線性馬達之磁性吸引機構，將支持單元由磁力吸引至驅動部側，故可抑制塗布器於鉛直方向(離開驅動部之方向)移位之振動之產生。 [發明之效果]

根據本發明之塗布裝置，可縮短塗布動作之生產節拍時間。

圖1、圖2係概略性顯示本發明之一實施形態之塗布裝置之外觀之圖，圖1為前視圖，圖2為側視圖。

塗布裝置1係於基板W上形成藥液或抗蝕劑液等液狀物(以下稱為塗布液)之塗布膜M者，且具備基台2、用以載置基板W之載台21、及構成為可相對於該載台21於規定方向移動之塗布單元30。且，於藉由機械手9將基板W供給至載台21時，自塗布單元30向基板W上噴出塗布液，於噴出塗布液之狀態下使塗布單元30移動，藉此於基板W上形成均勻厚度之塗布膜。

另，於以下說明中，將該塗布單元30移動之方向(塗布方向)作為X軸方向，將與其於水平面上正交之方向(寬度方向)作為Y軸方向，將與X軸及Y軸方向之兩者正交之方向作為Z軸方向而進行說明。

本實施形態中之基板W係寬度方向尺寸為50～100 mm，塗布方向尺寸為1500～1800 mm之長條形狀之基板W。即，塗布方向尺寸為寬度方向尺寸之2倍以上之基板，該基板W例如由玻璃、薄膜等形成，具有可撓性。

基台2形成為平板形狀，以於該基台2上載置有載台21、塗布單元30、保養裝置8(參考圖2)之狀態設置。即，載台21與保養裝置8於X軸方向上並排配置，於自該載台21朝Y軸方向離開之位置，塗布單元30設置為可於X軸方向移動。即，塗布單元30構成為可於載台21及保養裝置8上移動。

載台21係載置並保持基板W者。載台21形成為長方體形狀，載置基板W之載置面21a(載台21之表面)形成為大致平坦狀。具體而言，具有於X軸方向延伸之形狀，當基板W載置於載置面21a時，形成為可以沿載置面21a之平坦之姿勢保持長條狀之基板W。

於載台21設置有使供給之基板W進行升降動作之基板升降機構。具體而言，於載台21之載置面21a形成有複數個銷孔，於該銷孔中埋設有可於Z軸方向升降動作之升降銷25(參考圖4)。即，於使升降銷25自載台21之表面突出之狀態(參考圖4(b))下搬入基板W時，升降銷25之前端部分可抵接於基板W而保持基板W。接著，藉由自該狀態使升降銷25下降而收納於銷孔，可將基板W載置於載台21之載置面21a(圖4(c))。

又，於該載台21設置有基板保持機構，藉由該基板保持機構保持基板W。基板保持機構係吸附並保持基板W者。具體而言，基板保持機構具有形成於載台21之載置面21a之吸引槽及吸引孔，藉由該吸引槽及吸引孔產生吸引力而可將基板W保持於載置面21a。即，於載台21之載置面21a中，於X軸方向及Y軸方向上以大致等間隔並排配置有以規定之深度形成之吸引槽，且以各自互相交叉之方式配置為格柵狀。又，於吸引槽交叉之部分中設置有吸引孔，該吸引孔與真空泵通過配管而連結。且，藉由使真空泵作動，而於吸引孔產生吸引力，且通過吸引槽遍及載置面21a整體而產生吸引力。

塗布單元30係藉由將塗布液噴出至基板W上而形成塗布膜M者。塗布單元30具有噴出塗布液之塗布器31、及支持塗布器31之支持單元40。且，塗布單元30形成為於支持塗布器31之狀態下於X軸方向移動。即，藉由於塗布器31與載置於載台21上之基板W對向之狀態下一邊自塗布器31噴出塗布液，一邊移動，而於基板W上形成均勻厚度之塗布膜M。

塗布器31係噴出塗布液而於基板W上形成塗布膜M者。該塗布器31係具有於一方向延伸之形狀之柱狀構件，且設置為沿與塗布單元30之移動方向(X軸方向)大致正交之Y軸方向(寬度方向)延伸。於該塗布器31中，於與載台21對向之面形成有沿長度方向延伸之狹縫噴嘴31a，將供給至塗布器31之塗布液自狹縫噴嘴31a遍及長度方向相同地噴出。因此，藉由以自該狹縫噴嘴31a噴出塗布液之狀態使塗布單元30朝X軸方向移動，而遍及狹縫噴嘴31a之長度方向於基板W上形成固定厚度之塗布膜M(參考圖2)。

支持單元40係用以保持塗布器31之姿勢，且支持塗布器31者。支持單元40具有支柱部41、及自該支柱部41朝水平方向延伸之樑部42。

支柱部41係於一方向延伸之柱狀構件，設置於遠離載台21之位置。具體而言，支柱部41自載台21向與塗布方向正交之寬度方向(Y軸方向)一側離開配置，設置為於基台2上沿鉛直方向延伸。本實施形態中，於基台2上設置有平板狀之基座43，支柱部41直立設置於基座43上。

樑部42為棒狀構件且為支持塗布器31者。樑部42由支柱部41以於Y軸方向延伸之姿勢支持，形成為橫切載台21之長度。即，樑部42由支柱部41以懸臂樑結構支持。且，於樑部42安裝有塗布器31，塗布器31之狹縫噴嘴31a以朝向載台21之載置面21a之姿勢受支持。

又，樑部42構成為於由支柱部41支持之狀態下進行升降動作。具體而言，於該支柱部41中設置有朝Z軸方向延伸之軌道44、及沿著該軌道44滑動之滑件45，且將該等滑件45與樑部42連結。且，於滑件45中安裝有藉由伺服馬達驅動之滾珠螺桿機構，藉由驅動控制該伺服馬達，滑件朝Z軸方向移動，且可於任意位置停止。即，藉由樑部42進行升降動作，塗布器31被支持為可相對於保持於載台21之基板W相接或離開。

又，支柱部41以寬度方向尺寸S較塗布器31之寬度方向尺寸T大之尺寸形成。本實施形態中，如圖3所示，支柱部41之寬度方向尺寸S以較塗布器31之寬度方向尺寸T大2倍以上之尺寸形成。藉此，塗布器31及樑部42即便為懸臂樑結構亦可以充分之強度支持。該支柱部41之寬度方向尺寸S係支柱部41之寬度方向上之最大尺寸值，塗布器31之寬度方向尺寸T係塗布器31單體之長度方向上之最大尺寸值。

又，於載置支柱部41之基座43中設置有驅動部5。藉由該驅動部5，支持單元40可於X軸方向移動。具體而言，於基台2上設置有於X軸方向延伸之2條軌道51(本發明之引導構件)，基座43經由滑件52滑動自如地安裝於軌道51。且，於基台2安裝有線性馬達55。本實施形態中，安裝於基座43之寬度方向中央位置，藉由驅動控制線性馬達55，安裝於基座43之支柱部41、以及塗布單元30沿軌道51朝X軸方向移動，且可於任意位置停止。本實施形態中，塗布器31可停止在載台21與保養裝置8各者之位置，塗布器31可以與載台21對向之姿勢於載台21上移動。

又，本實施形態中，軌道51設置為具有較支柱部41之寬度方向尺寸大之尺寸。於圖3所示之例中，基座43具有於載台21側伸出之延長部43a，2條軌道51中之1條設置於延長部43a正下方。且，軌道51設置於基座43之寬度方向兩端部，支柱部43配置於自2條軌道51之中央位置向外側(與塗布器31相反側)偏心規定量之位置。即，使支柱部41偏心配置為支持單元40整體之重心位置Gs較支柱部41之重心位置G2，位於更靠近2條軌道51之中央之位置。即，支持單元40之重心位置Gs自樑部42之重心G1與支柱部41之重心G2，存在於圖3中之Gs之位置，該重心位置Gs較支柱部41之重心G2，位於更靠2條軌道51之中央附近。藉此，與支柱部41之重心G2使2條軌道51配置於支柱部41正下方之情形相比，可減少於用以支持支持單元40之各個軌道51中產生之反作用力、及反作用力之偏差。因此，可提高支持單元40整體之剛性，亦可提高支持單元40整體之相對於繞塗布方向(X軸方向)之轉矩之強度。藉此，即便為以懸臂樑結構支持塗布器31之構成，亦可避免塗布器31因剛性不足而於鉛直方向(Z軸方向)振動，並牢固地進行支持，且可抑制塗布器於鉛直方向移位之振動，抑制產生塗布不均。

又，本實施形態中，使用具有磁性吸引機構之線性馬達55，作為驅動部5之線性馬達55。即，無芯式之線性馬達於上下之固定件之間磁性保持有可動件。因此，由於可動件於固定件之間以磁性非接觸之方式受支持，故容許支柱部41藉由微小之間隙於Z方向移位，成為塗布器31振動之要因。本實施形態中，藉由使用具有磁性吸引機構之帶芯式之線性馬達55，可抑制塗布器31之振動。具體而言，藉由將線性馬達55之可動件55a安裝於支柱部41，將固定件55b安裝於基座43，而對可動件55a與固定件55b進行磁性吸引，且產生線性馬達55之驅動力。因此，不易產生如支柱部41自基座43離開般之移位，支柱部41與基座43之位置關係幾乎不晃動地保持為固定。藉此，由於可避免支柱部41略微朝Z方向移位，故可極力抑制塗布器31於鉛直方向(Z軸方向)振動。如此，即便以懸臂樑結構支持塗布器31，亦可避免塗布器31因剛性不足、晃動等而於鉛直方向(Z軸方向)振動，且可抑制因塗布器31振動而產生塗布不均。

又，於載台21之於X軸方向上離開之位置，配置有保養裝置8。保養裝置8係對塗布器31進行清掃、初始化者。即，藉由於噴出規定量之塗布液後，以擦拭構件擦拭塗布器31之狹縫噴嘴31a，而形成塗布器31內之塗布液跨及長度方向均勻地填充至狹縫噴嘴31a之前端部分之狀態。藉此，進行狹縫噴嘴31a之清掃、與用以形成下一個塗布膜M之初始化。

接著，一面參考圖2、及圖4(a)～圖4(e)一面對該塗布裝置1之處理動作進行說明。

首先，進行塗布器31之初始化、及基板W之搬入。具體而言，如圖2所示，塗布單元30以塗布器31位於保養裝置8上之方式移動，且於該位置將塗布器31初始化。即，藉由自塗布器31之狹縫噴嘴31a噴出規定量之塗布液，以擦拭構件擦拭附著於狹縫噴嘴31a之多餘之塗布液，而形成塗布液填充至狹縫噴嘴31a之前端部分之狀態。

接著，將基板W搬入至載台21上。具體而言，如圖4(a)所示，當將基板W載置於配置在塗布裝置1之支柱部41相反側之機械手9上時，設置於載台21之升降銷25於上升之狀態下待機。且，藉由機械手9進入載台21上，並下降，而進行自機械手9向升降銷25交接基板W(圖4(b))。當進行基板W之交接時，機械手9退避至原來之位置。且，藉由升降銷25下降，而將基板W載置於載台21之載置面21a上，利用未圖示之定位構件進行基板W之定位。其後，藉由基板保持機構，以定位於載台21上之狀態吸附保持基板W。

接著，進行塗布處理。具體而言，以塗布器31位於基板W之塗布開始位置之方式，塗布單元30移動，而塗布器31下降至與基板W之高度成為適於形成塗布膜M之高度位置(圖4(c))，藉由自狹縫噴嘴31a噴出塗布液，而於狹縫噴嘴31a與基板W之間形成塗布液道B。於該狀態下，藉由塗布單元30於X軸方向(塗布方向)移動而於基板W上形成塗布膜M。且，如圖2之虛線所示，於塗布器31位於基板W之終端部之狀態下，進行塗布液道B之斷液處理，其後，塗布器31上升，藉此塗布處理完成。

接著，與塗布器31之初始化一起進行基板W之搬出。具體而言，完成塗布處理之塗布單元30為進行初始化而以塗布器31位於保養裝置8之方式移動。另一方面，塗布單元30開始移動，且進行基板W之搬出處理。具體而言，藉由升降銷25上升，而使基板W位於搬出位置。於該狀態下，藉由機械手9進入，自基板W之底面側上升，而使基板W自升降銷25交接至機械手9(圖4(d))。

此時，於本實施形態之塗布裝置1中，塗布器31之初始化與基板W之搬出可同時進行。即，先前，由於塗布器31因對塗布精度之影響而採用兩端支持結構，故機械手9之進入受支柱部41之位置影響。因此，於塗布處理完成，塗布單元30位於基板W之終端部之狀態下，因存在支柱部41而使機械手9無法進入，需待機至支柱部41自載台21朝X軸方向離開為止。另一方面，於本實施形態中，由於塗布單元30以懸臂樑結構保持塗布器31，故於寬度方向上，配置於支柱部41相反側之機械手9無關支柱部41之位置，而可進入載台21內。因此，當於基板W上形成塗布膜M時，可立即使機械手9進入(圖4(c))，完成基板W之排出(圖4(e))。

如此，根據上述實施形態中之塗布裝置1，由於噴出塗布液之塗布器31藉由配置於寬度方向一側之支持單元40之支持部以懸臂樑結構支持，故可藉由於形成塗布膜M後，立即開始排出基板W之動作，而縮短塗布動作之生產節拍時間。即，由於塗布器31由配置於寬度方向一側之支持部支持，故於寬度方向另一側不存在支持部。因此，藉由於配置支持部之側之相反側配置機械手9，而不存在阻礙機械手9進入之支持部，且於基板W上形成塗布膜M後，可無關塗布單元30之位置，使機械手9進入將基板排出。藉此，與需要機械手9待機直至塗布單元30移動至保養裝置8之位置為止之先前技術相比，機械手9可以任意時序進入，而可縮短塗布動作之生產節拍時間。

又，於上述實施形態中，已對支柱部41以寬度方向尺寸較塗布器31之寬度方向尺寸大之尺寸形成之例進行說明，雖成本變高，但藉由以高剛性之材料形成支柱部41，可使支柱部41之寬度方向尺寸成為塗布器31之寬度方向尺寸以下之構成。

又，於上述實施形態中，已對使用2條用以供支持單元40移動之引導構件(軌道51)之例進行說明，但只要確保剛性，則亦可使用1條，又可使用3條以上。尤其於使用複數根引導構件之情形時，藉由如上述般設置延長部43a，以較設置支柱部41之區域更靠近載台側之方式配置軌道，可減少塗布器31以塗布方向為中心軸之轉矩。

又，於上述實施形態中，已對使用具有磁性吸引機構之帶芯式之線性馬達55作為線性馬達55之例進行說明，但若剛性之影響不會影響塗布不均，則亦可為使用無芯式之線性馬達55者，又可為代替線性馬達55使用滾珠螺桿等之其他驅動部5者。

1:塗布裝置 2:基台 5:驅動部 8:保養裝置 9:機械手 21:載台 21a:載置面 25:升降銷 30:塗布單元 31:塗布器 31a:狹縫噴嘴 40:支持單元 41:支柱部 42:樑部 43:延長部 43a:延長部 44:軌道 45:滑件 51:軌道(引導構件) 52:滑件 55:線性馬達 55a:可動件 55b:固定件 100:載台 101:塗布單元 102:塗布器 103:支持單元 103a:支柱部 103b:樑部 104:驅動裝置 105:機械手 106:保養裝置 107:升降銷 B:塗布液道 G1:重心 G2:重心/重心位置 Gs:重心位置 M:塗布膜 S:寬度方向尺寸 T:寬度方向尺寸 W:基板

圖1係本發明之一實施形態之塗布裝置之前視圖。 圖2係上述塗布裝置之側視圖。 圖3係上述塗布裝置中之塗布單元之放大圖。 圖4係顯示塗布裝置之處理動作之圖，(a)係顯示將基板搬入載台之前之狀態之圖，(b)係顯示機械手進入並將基板搬入載台上之狀態之圖，(c)係顯示於塗布動作中塗布器下降至塗布高度之狀態之圖，(d)係顯示形成塗布膜後，對機械手進行基板之交接之狀態之圖，(e)係顯示將基板自載台搬出之狀態之圖。 圖5係顯示先前之塗布裝置之圖。

1:塗布裝置

2:基台

5:驅動部

9:機械手

21:載台

21a:載置面

30:塗布單元

31:塗布器

31a:狹縫噴嘴

40:支持單元

41:支柱部

42:樑部

43:延長部

W:基板

Claims (5)

1. 一種塗布裝置，其特徵在於具備： 載台，其載置基板；及 塗布單元，其藉由相對於載置在上述載台表面之上述基板於一方向移動且一面噴出塗布液，而於上述基板上形成塗布膜；且 上述塗布單元具有噴出塗布液之塗布器、及支持該塗布器之支持單元； 上述支持單元具有配置於與塗布方向正交之寬度方向一側之支柱部、及以自上述支柱部橫切上述載台之方式延伸之樑部； 上述塗布器藉由安裝於上述樑部，而由上述支持單元以懸臂樑結構支持。
2. 如請求項1之塗布裝置，其中上述支柱部以與塗布方向正交之寬度方向尺寸較上述塗布器之寬度方向尺寸大之尺寸形成。
3. 如請求項1或2之塗布裝置，其中上述支持單元搭載於用以供上述支持單元於塗布方向移動之複數個引導構件上，上述引導構件之至少1者設置為較上述支柱部更接近上述載台。
4. 如請求項3之塗布裝置，其中上述支持單元以其重心位置較上述支柱部之重心位置，位於更靠位在寬度方向兩端之上述引導構件間之中央之方式，使上述支柱部相對於位於上述寬度方向兩端之上述引導構件間之中央偏心而設置。
5. 如請求項1或2之塗布裝置，其中使上述支持單元於塗布方向移動之驅動部由具有磁性吸引機構之線性馬達形成。