TWI798367B - 塗布裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可抑制基板帶電之塗布裝置。 本發明係一種塗布裝置，其具備保持基板之載台單元、及將塗布液塗布於上述載台單元上之基板之塗布單元，一面使保持於上述載台單元之基板與上述塗布單元相對性地移動，一面自上述塗布單元噴出塗布液，藉此於基板上形成塗布膜，且設為以下構成，即，上述載台單元具有使基板懸浮之懸浮載台部、及吸附保持基板之吸附保持部，以由上述吸附保持部保持懸浮於上述懸浮載台部上之基板之狀態，上述懸浮載台部與上述吸附保持部成為一體而相對於上述塗布單元移動至搬入搬出基板之基板替換位置與對基板上塗布塗布液之塗布位置。

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性地移動而於基板上形成塗布膜之塗布裝置。

使用於平板顯示器之均勻塗布有抗蝕劑液之基板之製作使用具有狹縫噴嘴之塗布裝置，印刷基板或封裝基板般之配線基板中之配線圖案、功率半導體之絕緣膜圖案之製作使用具有噴墨噴嘴之塗布裝置。

該等塗布裝置如圖7所示，具有載置基板W之載台100、及噴出塗布液之塗布單元101，一面自塗布單元101之塗布器102噴出塗布液，一面使基板W與塗布單元101相對性地移動，藉此於基板W上形成塗布膜(參照例如下述專利文獻1)。

通常，於載台100設置有接收藉由機器手103(參照圖7(b))等自前一步驟搬送而來之基板W之頂起銷104。而且，當基板W載置於頂起銷104之前端部分時，頂起銷104收容於載台100內，從而基板W載置於載台100上。於載台100形成有吸引孔，當基板W載置於載台100時，自配置於載台100之整個面之吸引孔產生吸引力而將基板W吸附保持於載台100。於該狀態下，一面使載台100與塗布單元101相對性地移動，一面自塗布器102噴出塗布液，藉此於基板W上形成塗布膜。其後，當解除吸引孔之吸引力，基板W藉由頂起銷104自載台100之表面提昇至特定位置時，機器手103進入基板W之下側接收基板W，從而將基板W搬送至下一步驟。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-144376號公報

[發明所欲解決之問題]

但，於上述塗布裝置中，由於基板W帶電，且其帶電量較大，故而存在基板W容易破損之問題。即，於上述塗布裝置中，基板W藉由在吸引孔產生之吸引力而被整個面吸附於載台100上，進而，基板W藉由頂起銷104自載台100提昇，藉此，基板W藉由接觸帶電及剝離帶電而產生較大之靜電。因該靜電之產生而存在機器手103接近時產生火花，設置於基板W上之器件破損，或基板W本身破損之問題。

又，因靜電之產生而亦存在容易附著微粒，塗布膜之製膜精度降低之虞之問題。

本發明係鑒於上述問題點而成者，其目的在於提供一種可抑制基板帶電之塗布裝置。 [解決問題之技術手段]

為了解決上述課題，本發明之塗布裝置之特徵在於，其具備保持基板之載台單元、及將塗布液塗布於上述載台單元上之基板之塗布單元，一面使保持於上述載台單元之基板與上述塗布單元相對性地移動，一面自上述塗布單元噴出塗布液，藉此於基板上形成塗布膜，上述載台單元具有使基板懸浮之懸浮載台部、及吸附保持基板之吸附保持部，以將由上述吸附保持部保持懸浮於上述懸浮載台部上之基板之狀態，上述懸浮載台部與上述吸附保持部成為一體而相對於上述塗布單元移動至搬入搬出基板之基板替換位置與對基板上塗布塗布液之塗布位置。

根據上述塗布裝置，由於基板藉由懸浮載台部懸浮，且僅由吸附保持部吸附保持，故而於保持基板之狀態下，可使與基板接觸之區域僅為吸附保持部。因此，與如先前般保持基板之狀態係與基板整個面接觸之情形相比，可抑制接觸帶電及剝離帶電之帶電量，從而可避免因於基板產生之靜電而導致基板上之器件或基板自身破損之問題。

又，亦可設為上述吸附保持部吸附保持基板之除外區域之構成。

根據該構成，由於吸附保持未作為製品使用之除外區域，故而可儘量抑制由吸附保持部所保持之區域，從而可抑制於基板產生之接觸帶電及剝離帶電之帶電量。

又，亦可設為上述懸浮載台部與上述吸附保持部以上述懸浮載台部之中心為旋轉中心旋轉之構成。

根據該構成，於利用噴墨構成塗布單元之情形時，使基板相對於塗布單元傾斜，藉此即便為小於噴墨之噴嘴間距之間距亦可進行塗布，可對應高精度之圖案。 [發明之效果]

根據本發明之塗布裝置，可抑制基板帶電。

使用圖式說明本發明之塗布裝置之實施形態。於本實施形態中，對塗布單元2噴墨之情形進行說明，但亦可為狹縫噴嘴，本發明並不受塗布樣態限定。

圖1係表示塗布裝置之實施形態之俯視圖，圖2係該塗布裝置之側視圖。

塗布裝置如圖1、圖2所示，具有載置基板W之載台單元1、及對基板W塗布墨水(塗布材料)之塗布單元2，一面使塗布單元2與載置於載台單元1之基板W相對性地移動，一面於基板W上使墨水噴出至特定之噴附位置，藉此於基板W上形成塗布膜(包含塗布圖案)。

再者，於以下之說明中，將載台單元1移動之方向設為X軸方向(主掃描方向)、將與此於水平面上正交之方向設為Y軸方向(副掃描方向)、將正交於X軸及Y軸方向兩者之方向設為Z軸方向進行說明。

塗布裝置具有基台3，於該基台3上設置有載台單元1、塗布單元2。具體而言，於基台3上設置有載台單元1移行之第1軌道部31及塗布單元2移行之第2軌道部32，於本實施形態中，第1軌道部31配置於第2軌道部32之內側。該等第1軌道部31與第2軌道部32沿著X軸方向形成，以載台單元1、塗布單元2分別可沿著第1軌道部31、第2軌道部32於X軸方向上移動之方式形成。於本實施形態中，載台單元1可移動至基板替換位置與塗布位置，塗布單元2可移動至塗布位置與維護位置。

又，塗布單元2係使作為塗布材料之墨水噴附而塗布於基板W上者，具有噴出塗布材料之噴墨頭部21、及支持該噴墨頭部21之支架部22。

該支架部22形成大致門型形狀，具有配置於第1軌道部31之Y軸方向兩外側之腿部22a、及連結該等腿部22a且沿Y軸方向之樑構件22b。而且，於該樑構件22b安裝噴墨頭部21，支架部22以於Y軸方向上跨越第1軌道部31之狀態可於X軸方向移動地安裝。具體而言，腿部22a滑動自如地安裝於第2軌道部32，藉由驅動控制設置於腿部22a之線性馬達而可使支架部22於X軸方向上移動，且於任意位置停止。於本實施形態中，可停止於進行塗布動作之塗布位置與進行維護動作之維護位置。再者，塗布動作中，支架部22於塗布位置固定。

又，樑構件22b係連結兩腿部22a之柱狀構件。於該樑構件22b安裝噴墨頭部21。具體而言，於樑構件22b之X軸方向中央位置安裝有噴墨頭部21，設置於該噴墨頭部21之噴嘴23b、24b(參照圖4)以面向第1軌道部31之姿勢安裝。即，於支架部22位於塗布位置之狀態下，載台單元1於第1軌道部31移動，當載置於載台單元1之基板W位於噴墨頭部21正下方時噴出作為塗布材料之墨水，藉此於基板W上形成塗布膜。

又，噴墨頭部21係使複數個噴嘴23b、24b一體化而成者。於本實施形態中，噴墨頭部21有具有複數個噴嘴23b之第1噴嘴單元23、及具有複數個噴嘴24b之第2噴嘴單元24，第1噴嘴單元23與第2噴嘴單元24以於X軸方向上相互鄰接配置之狀態固定。於本實施形態中，噴嘴23b與噴嘴24b使用相同噴嘴，可噴出相同大小之粒徑，但亦可設為可於噴嘴23b與噴嘴24b使用異形噴嘴噴出粒徑不同之墨水之構成。

該噴墨頭部21係第1噴嘴單元23與第2噴嘴單元24沿著樑構件22b於Y軸方向上成為一體而形成。又，於樑部22b上設置有沿Y軸方向之軌道(未圖示)，於該軌道滑動自如地安裝噴墨頭部21。而且，藉由驅動控制線性馬達而可移動及停止於任意位置。即，噴墨頭部21可於Y軸方向上輕微移動，可使作為塗布材料之墨水相對於基板W精度良好地噴附於Y軸方向之特定位置。藉此，於支架部22停止於塗布位置之狀態下，載台單元1於X軸方向上移動，並且噴墨頭部21於Y軸方向上移動，藉此噴墨頭部21與載台單元1相對性地移動，自噴墨頭部21之噴嘴23b、24b噴出墨水，藉此可使墨水精度良好地噴附於載台單元1上之基板W之特定位置。

第1噴嘴單元23如圖4所示，具備具有噴嘴23b之複數個噴頭模組23a。於本實施形態中，複數個噴頭模組23a沿著Y軸方向排列，配置於相對於塗布方向正交之方向。噴頭模組23a具有複數個噴嘴23b，於在一方向以特定之排列間距整齊排列之狀態設置有噴嘴23b。該噴嘴23b使用具有通用性之噴嘴，若對噴頭模組23a施加驅動電壓，則對各噴嘴23b施加共通之驅動電壓，自各噴嘴23b噴出特定液量之墨水。

又，噴頭模組23a以分別具有相互重疊之部分之方式偏移配置。於圖4之例中，於X軸方向上交替錯開配置有鄰接之噴頭模組23a。即，由於該等噴頭模組23a於噴嘴23b之配置間隔及噴頭模組23a之兩端部分尺寸不同，故而以可抵消該兩端部分之尺寸量之方式於X軸方向上錯開且排列於Y軸方向。即，第1噴嘴單元23於X軸方向觀察，通常噴嘴23b以等間隔配置於Y軸方向，第1噴嘴單元23整體上於X軸方向觀察，通常所有噴嘴23b沿著Y軸方向以固定之排列間距排列，自X軸方向觀察，遍及Y軸方向以等間隔配置。

再者，由於第2噴嘴單元24為與第1噴嘴單元23相同之構成，故而省略說明。

載台單元1係保持基板W者。此處，圖3係放大載台單元1之前視圖。該載台單元1具有安裝於第1軌道部31之基座部50、配置於該基座部50上之懸浮載台部11及吸附保持部12。即，載台單元1以吸附保持部12吸附保持藉由懸浮載台部11懸浮之狀態之基板W，基座部50沿著第1軌道部31移動，藉此可將基板W以吸附保持之狀態於X軸方向上搬送。

懸浮載台部11係使基板W懸浮者，於本實施形態中，具有空氣懸浮機構。懸浮載台部11設置於基座部50上，形成為1片矩形平板形狀。該懸浮載台部11具有平滑之基板懸浮面11a(參照圖3)，以基板懸浮面11a整體處於特定高度位置之方式進行設定。而且，懸浮載台部11於基板懸浮面11a與搬送之基板W之間形成有空氣層，藉此可使基板W懸浮於特定高度位置。具體而言，於懸浮載台部11形成有於基板懸浮面11a開口之微小之噴出口(未圖示)及吸引口(未圖示)，噴出口與壓縮機以配管連接，吸引口與真空泵以配管連接。而且，藉由使自噴出口噴出之空氣與於吸引口產生之吸引力均衡而可使基板W自基板懸浮面11a以水平之姿勢懸浮於特定高度。藉此，能以高精度地維持基板W之平面姿勢(稱為平面度)之狀態保持基板W。

又，懸浮載台部11係其Y軸方向尺寸小於搬送之基板W之Y軸方向尺寸地形成，當於基板懸浮面11a上載置基板W時，成為基板W之Y軸方向端部自基板懸浮面11a突出之狀態。藉由以下述之吸附保持部12保持該突出部分(突出區域T)而可搬送基板W。該懸浮載台部11之Y軸方向尺寸以突出區域T成為可藉由吸附保持部1230保持之所需最小限度之尺寸之方式進行設定。於本實施形態中，設定於基板W之除外區域。

基座部50係支持懸浮載台部11者，可沿著第1軌道部31移行地安裝。基座部50以覆蓋第1軌道部31之上表面之方式進行設置。而且，於基座部50之下表面(與第1軌道部31之對向面)安裝有氣墊51，藉由使線性馬達(未圖示)驅動而使基座部50以懸浮於第1軌道部31上之狀態沿著第1軌道部31移行。即，藉由驅動控制線性馬達而可使基座部50平滑地於第1軌道部31上移行，且於特定之位置停止。於本實施形態中，構成為可移動至基板替換位置與塗布位置，且於各個位置停止。即，構成為懸浮載台部11及吸附保持部12可成為一體而移動至基板替換位置與塗布位置，且於各個位置停止。

又，於懸浮載台部11設置有使基板W進行升降動作之基板升降機構。即，於基板懸浮面11a形成有複數個銷孔13，於該銷孔13埋設有可於Z軸方向上進行升降動作之頂起銷14(參照圖2)。藉此，可搬入、搬出基板W。即，於搬入基板W時，於基板替換位置，使頂起銷14以自基板懸浮面11a突出之狀態待機，當藉由機器手F等搬入基板W時，藉由將基板W載置於突出之狀態之頂起銷14之前端部分而將基板W保持於頂起銷14上。然後，藉由使頂起銷14自該狀態下降並收容於銷孔13而可將基板W載置於基板懸浮面11a。又，於搬出基板W時，於基板替換位置，藉由使頂起銷14突出而使懸浮於基板懸浮面11a之基板W保持於特定之高度位置。然後，藉由機器手F等自基板W之下側保持，藉此可自頂起銷14對機器手F進行基板W之交接。

又，吸附保持部12係吸附保持基板W者，安裝於基座部50。吸附保持部12具有沿X軸方向之平板狀之框架部12a、及安裝於該框架部12a之吸附部12b。該吸附部12b以進行升降動作之方式設置，藉由吸附部12b進行升降動作而可相對於懸浮於懸浮載台部11上之基板W之背面相接/分離。於本實施形態中，如圖5所示，於框架部12a設置升降機構12c，藉由該升降機構12c之升降動作，使框架部12a與吸附部12b一起進行升降動作。

框架部12a係支持吸附部12b者，配置於基座部50上。即，以自Y軸方向兩側隔著懸浮載台部11之方式配置(參照圖3)，沿著懸浮載台部11之X軸方向配置。於該框架部12a安裝有複數個吸附部12b，於本實施形態中，以等間隔配置於框架部12a之長度方向上(參照圖5)。

吸附部12b係吸附保持基板W者，形成為長方體之塊狀。吸附部12b係長度方向沿著X軸方向配置，複數個吸附部12b排列成一行安裝於框架部12a。吸附部12b係平坦地形成有上表面部12bs，以所有吸附部12b之上表面部12bs處於相同高度位置之方式設定。即，吸附部12b以升降動作至下端位置與上端位置時，於該下端位置及上端位置，所有吸附部12b之上表面部12bs處於相同高度位置之方式形成。而且，於上表面部12bs形成有開口部，以於該開口部產生吸引力之方式形成。因此，以基板W之下表面抵接於吸附部12b之上表面部12bs之狀態於開口部產生吸引力，藉此基板W吸附於吸附部12b之上表面部12bs，於吸附部12b之設定之上表面部12bs之高度位置吸附保持有基板W。

又，載台單元1以可繞Z軸旋轉之方式形成。於本實施形態中，於基座部50設置有繞Z軸旋轉之旋轉機構53，構成為懸浮載台部11可繞Z軸旋轉。具體而言，基座部50之供載置懸浮載台部11之平板部52於與第1軌道部31連結之下側部分設置有繞Z軸旋轉之旋轉機構53，藉由旋轉機構53之旋轉而使平板部52旋轉，藉此與平板部52連結之懸浮載台部11及吸附保持部12可繞共通之Z軸旋轉。即，通常如圖6(a)所示，基板W於吸附保持於載台單元1之狀態下向塗布單元2側移動而於基板W上形成塗布膜，如圖6(b)所示，基板W可於吸附保持於載台單元1之狀態下繞懸浮載台部11之中心軸旋轉。而且，可使基板W於相對於噴墨頭部21具有特定角度之狀態下向塗布單元2側移動而於基板W上形成塗布膜。藉此，可以小於噴墨頭部21之噴嘴23b、24b之各自之排列間距之間距噴附墨水，可高精細地形成塗布膜。

又，於載台單元1之X軸方向相反側設置有維護單元6。該維護單元6係進行噴墨頭部21之噴嘴23b、24b之保養作業者。於維護單元6設置有清洗裝置、擦拭裝置、排液盤，定期使用該等進行保養作業。具體而言，於維護動作時，支架部22於第2軌道部32自塗布位置移動至維護位置，藉由清洗裝置清洗噴墨頭部21之噴嘴面。然後，藉由擦拭裝置，擦拭附著於噴嘴面之清洗液等後，於排液盤上進行滲出動作、沖洗動作，且進行噴墨頭部21之噴嘴23b、24b之恢復。當一系列的保養作業結束時，支架部22移動至塗布位置以備下一塗布步驟。

根據上述實施形態之塗布裝置，由於基板W藉由懸浮載台部11懸浮，且僅由吸附保持部12吸附保持，故而於保持有基板W之狀態中，可使與基板W接觸之區域僅為吸附保持部12。因此，與如先前般保持基板W之狀態係與基板W整個面接觸之情形相比，可抑制接觸帶電及剝離帶電之帶電量，從而可避免因於基板W產生之靜電而導致基板W上之器件或基板W自身破損之問題。

又，於上述實施形態中，對懸浮載台部11與吸附保持部12一體旋轉之例進行了說明，但於塗布單元2為狹縫噴嘴等之情形時，由於無需使基板W相對於塗布單元2旋轉，故而可省略旋轉機構53。

又，於上述實施形態中，維護動作時，對塗布單元2向維護單元6側(維護位置)移動之例進行了說明，但可構成為塗布單元2被固定，且維護單元6移動至塗布單元2進行維護動作。

又，於上述實施形態中，對空氣懸浮作為使基板W懸浮之手段之情形進行了說明，可為使懸浮載台部11超音波振動而使基板W懸浮之構成。

又，於上述實施形態中，對懸浮載台部11及吸附保持部12成為一體而相對於塗布單元2相對性地移動之例進行了說明，但亦可單獨構成懸浮載台部11之驅動部與吸附保持部12之驅動部，且使懸浮載台部11與吸附保持部12同步移動。

又，於上述實施形態中，對懸浮載台部11與吸附保持部12成為一體而同步移動之例進行了說明，但亦可於維持基板W懸浮於懸浮載台部11上之狀態之程度使懸浮載台部11與吸附保持部12相對移位。

1:載台單元 2:塗布單元 3:基台 6:維護單元 11:懸浮載台部 11a:基板懸浮面 12:吸附保持部 12a:框架部 12b:吸附部 12bs:上表面部 12c:升降機構 13:銷孔 14:頂起銷 21:噴墨頭部 22:支架部 22a:腿部 22b:樑構件 23:第1噴嘴單元 23a:噴頭模組 23b:噴嘴 24:第2噴嘴單元 24b:噴嘴 31:第1軌道部 32:第2軌道部 50:基座部 51:氣墊 52:平板部 53:旋轉機構 100:載台 101:塗布單元 102:塗布器 103:機器手 104:頂起銷 F:機器手 T:突出區域 W:基板

圖1係概略性地表示本發明之塗布裝置之俯視圖。 圖2係上述塗布裝置之側視圖。 圖3係放大載台單元之前視圖。 圖4係表示噴墨頭部之噴嘴之配置之圖。 圖5係吸附保持部之側視圖。 圖6係表示載台單元與塗布單元之位置關係之圖，(a)係表示載台單元於通常狀態下移動之狀態之圖，(b)係表示載台單元藉由旋轉機構使基板相對於塗布單元傾斜移動之狀態之圖。 圖7係表示先前之塗布裝置之圖，(a)係表示載台上載置有基板之狀態之圖，(b)係表示基板藉由頂起銷提昇之狀態之圖。

1:載台單元

2:塗布單元

3:基台

6:維護單元

11:懸浮載台部

12:吸附保持部

13:銷孔

21:噴墨頭部

22a:腿部

22b:樑構件

31:第1軌道部

32:第2軌道部

F:機器手

W:基板

Claims (3)

1. 一種塗布裝置，其特徵在於，具備：載台單元，其保持基板；及塗布單元，其將塗布液塗布於上述載台單元上之基板；且一面使保持於上述載台單元之基板與上述塗布單元相對性地移動，一面自上述塗布單元噴出塗布液，藉此於基板上形成塗布膜，上述載台單元具有使基板懸浮之懸浮載台部、及吸附保持基板之吸附保持部，以由上述吸附保持部保持懸浮於上述懸浮載台部上之基板之狀態，使上述懸浮載台部與上述吸附保持部成為一體而相對於上述塗布單元移動至搬入搬出基板之基板替換位置與對基板上塗布塗布液之塗布位置。
2. 如請求項1之塗布裝置，其中上述吸附保持部吸附保持基板之除外區域。
3. 如請求項1或2之塗布裝置，其特徵在於：上述懸浮載台部與上述吸附保持部以上述懸浮載台部之中心為旋轉中心旋轉。

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