TWI828873B - 塗布裝置、以及噴頭單元 - Google Patents

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Abstract

將從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出的塗布液,以既定厚度塗布於該被處理基板表面的塗布裝置,具有以形成從為暫時貯留塗布液而於第1方向延伸設置之貯留部朝前端部之開口部形成供塗布液流通之流路之方式,以既定間隔對向且於第1方向延伸設置之一對内壁面構成的模噴頭機構,進一步的,為檢測開口部在與第1方向正交之第2方向之寬度變化,設有測量一對内壁面之間隔變化的開口寬度測量機構。

Description

塗布裝置、以及噴頭單元
本發明係關於在被塗體上以既定厚度塗布液體材料之塗布裝置、以及組裝至該塗布裝置之噴頭單元。 本申請案,依據2019年3月28日申請之日本國特願2019-062184號主張優先權,將其内容援用於此。
一直以來,用以在作為被塗體之薄基板或薄膜片材表面,以相同厚度塗布液體材料(塗布液)之各種方法,廣為人知。在半導體元件之製程等,係使用將液體之光阻劑(感光劑)滴於高速旋轉之半導體晶圓上,利用離心力在半導體晶圓表面以均勻厚度形成抗蝕劑之塗膜的旋轉塗布方式。又,在液晶及有機EL之顯示面板之製程,雖需要在大面積之玻璃基板(1m~3m方形)上形成各種液體材料之塗膜,但由於欲以旋轉塗布方式達成是不易的,因此係使用網版塗布法、凹版(gravure)輥塗布法、模頭塗布(die coating)法等之印刷方式。其中之模頭塗布法,由於能在大面積上以均勻厚度形成塗膜,因此多用於要求精密塗布作業之製程。模頭塗布法,係一種一邊以既定速度使被塗體(基板)移動、一邊使從在該移動方向正交之方向(基板之寬度方向)延伸成直線之微小寬度之狹縫(亦稱狹槽、唇片)開口噴出之液體材料接觸被塗體表面之方法。使用此種模頭塗布法之塗布裝置(擠壓方式之模頭塗布裝置)之一例,揭露於以下之專利文獻1。
專利文獻1中揭露了一種在可撓性腹板表面,將從模頭塗布機塗布噴頭之狹縫噴出之塗布液以過多的厚度塗布後,以棒式塗布裝置之噴頭刮掉過多之塗布液後,將塗布層控制於所欲厚度之技術。再者,於專利文獻1中,為調整從模頭塗布機之塗布噴頭噴出之塗布液的噴出量,而將塗布噴頭狹縫之開口間隙(gap)以螺栓之旋轉加以調整之間隔調整構件,於塗布噴頭之狹縫延伸方向(長邊方向)之複數處分別設置。並調整複數個間隔調整構件,以補償預先測定之腹板寬度方向(塗布噴頭狹縫之延伸方向)之塗布液厚度分布(剖面為凹狀或凸狀),將塗布液塗布成在腹板之寬度方向成為指定之厚度分布。然而,專利文獻1中,因為未能直接掌握以複數個間隔調整構件調整之在狹縫開口間隙長邊方向之分布,因此,各間隔調整構件之螺栓之調整量(旋轉量),實際上是藉由從在腹板塗布後之塗布液之厚度分布來判斷之經驗法則,而適當進行的狀態。先行技術文獻
[專利文獻1] 特開2007-007571號公報
本發明第1態樣,係一種塗布裝置,從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出塗布液,以對該被處理基板表面進行該塗布液之塗布,其具備:噴頭機構,具有貯留部與狹槽部,該貯留部係為暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置,該狹槽部係為了從該貯留部朝向該前端部之開口部形成供該塗布液流通之流路而由以形成以既定間隔對向、於該第1方向延伸設置之一對内壁面之方式對向之一組狹槽片構件構成;以及測量機構,係設於該一組狹槽片構件中之至少一方側,輸出與該一對内壁面之該間隔、或該間隔之變化對應之測量訊號。
本發明第2態樣,一種塗布裝置,係將從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出之塗布液,以既定厚度塗布於該被處理基板表面,其具備:模噴頭機構,係以形成從為了暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置之貯留部朝向該前端部之開口部使該塗布液流通之流路的方式,由以既定間隔對向且於該第1方向延伸設置之一對内壁面構成;以及開口寬度測量機構,係為檢測該開口部在與該第1方向正交之第2方向之寬度變化,而測量該一對内壁面之該間隔之變化。
本發明第3態樣,一種塗布裝置,係將從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出之塗布液,以既定厚度塗布於該被處理基板表面,其具備:噴頭機構,具有貯留部與狹槽部,該貯留部係為暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置,該狹槽部係為了從該貯留部朝向該前端部之開口部形成供該塗布液流通之流路而由以形成以既定間隔對向、於該第1方向延伸設置之一對内壁面之方式對向之一組狹槽片構件構成;以及觀察機構,係藉由對構成該一對内壁面中至少一方之内壁面之該狹槽片構件照射具有穿透性之能量線,以觀察通過該流路之該塗布液之狀態。
本發明第4態樣,一種模頭塗布方式之塗布裝置之噴頭單元,係從於第1方向延伸為狹縫狀之開口部以既定厚度將塗布液噴出至被處理基板表面,其具備:第1狹槽片構件,為形成從貯留部朝向該開口部使該塗布液流通之流路,而形成以既定間隔對向且於該第1方向延伸設置之一對内壁面中之一方,該貯留部係為暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置;以及第2狹槽片構件,係與該第1狹槽片構件對向配置,形成該一對内壁面中之另一方;該第1狹槽片構件與該第2狹槽片構件中任一方之整體、或形成該内壁面之部分係以介電體材料構成。
針對本發明態樣之塗布裝置、或塗布裝置之噴頭單元,舉較佳之實施形態,以下,一邊參照所附圖式、一邊詳細說明之。又,本發明之態樣,並不限於此等實施形態,亦包含施有各種變更或改良者。亦即,以下記載之構成要素中,包含本技術領域中具有通常知識者易於想到之物、以及實質相同之物,以下記載之構成要素可適當組合。此外,在不脫離本發明要旨範圍內,可進行構成要素之各種省略、置換或變更。
[第1實施形態] 圖1~圖4,係顯示第1實施形態之模頭塗布(狹縫塗布)方式之塗布裝置之概略整體構成的圖。於本實施形態,如圖1所示,係例示在卷對卷(Roll to Roll)方式之可撓性長條狀片狀基板P上塗以塗布液並使其乾燥之單機式(stand-alone type)的塗布裝置。然而,亦可以不是單機式而是聯機式(in line type)的塗布裝置。所謂聯機式,係指擔負用以製造電子元件等之複數個製程之各個的各種處理裝置,係組裝於沿片狀基板P之搬送方向之製造線中之形態的塗布裝置。
如圖1所示,設置在設置場所(工廠等)地面1之本實施形態之塗布裝置,具備:捲繞有待塗布處理之長條狀片狀基板P的供應捲2、藉由馬達對供應捲2賦予旋轉驅動力(扭矩)的驅動部3、將從供應捲2拉出之片狀基板P搬送至模頭塗布方式之塗布部5的輥Ra、Rb、Rc、將片狀基板P安定支承並以一定速度搬送的旋轉筒DR(基板支承機構)、軋輥NR、用以使塗布在片狀基板P表面之塗布液乾燥的乾燥單元6A、6B、在乾燥單元6A、6B内支承片狀基板P的複數個輥Re、Rf、捲繞乾燥後之片狀基板P的回收捲7、藉由馬達對回收捲7賦予旋轉驅動力(扭矩)的驅動部8、以及控制塗布裝置整體之動作的主控制單元10等。又,圖1中,設正交座標系統XYZ之Z軸為重力方向、設與Z軸垂直之XY面為與地面1平行之水平面,供應捲2、回收捲7、輥Ra~Rc、Re~Rg、軋輥NR、旋轉筒DR之各個之旋轉中心線則設為與Y軸平行。
再者,本實施形態之塗布裝置,亦具備在片狀基板P之搬送方向配置在回收捲7之上游側之輥Rg之位置,測量片狀基板P表面之塗膜厚度之平均值及片狀基板P之寬度方向(圖1中之Y方向)之厚度分布等的膜厚測量單元12。又,相對塗布部5之模頭塗布之噴頭單元DCH安定的支承片狀基板P之旋轉筒DR,為降低塗膜在片狀基板P之長條方向(搬送方向)之厚度不均之產生,係以包含馬達之旋轉驅動部4以既定旋轉速度精密旋轉之方式受到主控制單元10之控制。主控制單元10控制對供應捲2賦予旋轉扭矩之驅動部3,以對通過在供應捲2到旋轉筒DR(及軋輥NR)之間之各輥Ra、Rb、Rc的片狀基板P賦予既定張力。
同樣的,主控制單元10控制對回收捲7賦予旋轉扭矩之驅動部8,以對通過從旋轉筒DR到回收捲7之間之各輥Re、Rf、Rg的片狀基板P賦予既定張力。進一步的,主控制單元10進行從設在塗布部5内之測量感測器之測量資訊的收集、對設在塗布部5内之驅動機構(致動器)之驅動資訊(目標值及參數等)的送出、來自膜厚測量單元12之測量資訊的收集、對乾燥單元6A、6B之設定資訊(加熱溫度及風速等之參數)的送出等。
於本實施形態之塗布裝置,如圖1所示,沿片狀基板P之搬送方向配置有2個乾燥單元6A、6B,但此係為因應塗布於片狀基板P之塗布液之種類或塗布厚度而導致乾燥條件不同之故。例如,在塗布包含常溫下具有高揮發性之溶劑之塗布液的情形時,於最初之乾燥單元6A為了盡快使溶劑蒸發將之排出,而將之設定為在乾燥單元6A内乾燥用之氣體DrA以較快風速流動,另一方面,於後段之乾燥單元6B則為了使溶劑已幾乎完全排出之狀態之塗布液充分硬化,而設定為較高的溫度(90℃~200℃)。各乾燥單元6A、6B之内部空間,係以電熱器、紅外線燈、陶瓷加熱器等設定為既定溫度。又,片狀基板P之母材,雖係PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)薄膜、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)薄膜、聚醯亞胺薄膜等之樹脂材料,除此以外,亦可以是例如形成為厚度100μm以下之極薄片狀之具有可撓性的玻璃材、藉由壓延等形成為薄片狀之不鏽鋼等的金屬材、或含有纖維素奈米纖維的紙材等。
圖2,係放大顯示圖1所示之塗布裝置中之塗布部5之噴頭單元(噴頭機構)DCH與旋轉筒DR之配置及構成的立體圖。金屬製之旋轉筒DR,具有與旋轉之中心線AXo同軸安裝被賦予來自旋轉驅動部4之扭矩的軸(shaft)Sft、以及距中心線AXo之半徑φd之圓筒面狀的外周面DRa。軸Sft係以中心線AXo與地面1(XY面)平行且與Y軸平行之方式透過軸承固定在塗布裝置之機架,於XZ面内順時鐘旋轉。橡膠製之軋輥NR,係配置成在與中心線AXo垂直之XZ面内觀察時,在旋轉筒DR之外周面Dra中較軸Sft下方之位置夾住片狀基板P。片狀基板P,在朝向軋輥NR於+X方向大致水平被搬送後,在捲繞於旋轉筒DR之外周面Dra之狀態下被搬送至旋轉筒DR之上方位置,從該處起大致水平的以一定速度被搬送往+X方向。噴頭單元DCH,在旋轉筒DR之外周面Dra之最上部位置對片狀基板P表面噴出塗布液Lq。
本實施形態之噴頭單元(噴頭機構)DCH,係由於Y方向形成為細長而於X方向結合的一對唇片構件(亦稱狹槽(slot)片構件)HA、HB,與在噴頭單元DCH之Y方向兩端部分別與唇片構件HA、HB結合的端部板HC構成。於噴頭單元DCH之内部,形成有為暫時貯留塗布液Lq而在XZ面内以大致半圓形之剖面形狀挖穿延伸設於Y方向的歧管MH(貯留部)、與從歧管MH之下端部延伸設於-Z方向用以使塗布液Lq通過的狹槽部SLT。狹槽部SLT係形成在一對唇片構件HA、HB結合之部分,狹槽部SLT之X方向寬度係根據塗布液Lq之黏性及設定之塗布厚度,被設定為數μm~數十μm。狹槽部SLT之Y方向長度,被設定為較片狀基板P之Y方向寬度小。狹槽部SLT之最下端部為狹縫狀開口,塗布液Lq以相同流量噴出。塗布液Lq,係透過連接在一對唇片構件HA、HB中位於-X方向之唇片構件HB側面部之供應管ST,在被加壓之狀態下供應至噴頭單元DCH内之歧管MH内。據此,塗布液Lq即以既定壓力充滿於歧管MH内,通過狹槽部SLT内朝向片狀基板P噴出。
於本實施形態,為測量噴頭單元DCH内之狹槽部SLT(或狹縫狀開口)之X方向間隔(唇間隔、狹槽寬度),唇片構件HA係以光學玻璃、石英等之透明玻璃材料、或丙烯酸製及環烯烴聚合物(COP)製等之透明樹脂材料做成。此等玻璃材料及樹脂材料係電絶緣性高的介電體材料。於唇片構件HA之外側(+X方向側),用以測量狹槽部SLT(或狹縫狀開口)之X方向間隔之感測器單元(開口寬度測量機構)SU,於Y方向以既定間隔配置有複數個。又,唇片構件HB,係以不鏽鋼等之金屬材料(SUS)等做成而能進行狹槽部SLT之X方向間隔(唇間隔、狹槽寬度)的微調整。於唇片構件HB之外側(-X方向側),用對狹槽部SLT(或狹縫狀開口)之X方向間隔進行微調整之驅動單元(致動器)ACD,於Y方向以既定間隔配置有複數個。於本實施形態,根據以複數個感測器單元SU之各個測量之關於狹槽部SLT之間隔之測量資訊,即使是在塗布動作中,亦能即時測量狹槽部SLT之寬度於Y方向之偏差(寬度之誤差分布)。
進一步的,於本實施形態,可根據所測量之關於狹槽部SLT之寬度之誤差分布之測量資訊,藉由複數個驅動單元ACD,調整狹槽部SLT之寬度之Y方向之誤差分布。驅動單元ACD,可以是如先前之特開2007-007571號公報所揭露之透過螺桿的手動調整機構,於本實施形態,則係組裝有產生推力之致動器的自動調整機構。又,感測器單元SU,於本實施形態,係藉由透過光穿透性之玻璃材料之唇片構件HA以光學方式測量狹槽部SLT之寬度(X方向間隔),亦即,構成為以光學方式測量充滿在狹槽部SLT内之塗布液Lq之X方向厚度。為此,作為感測器單元SU之測量用能量線束之光(光束),係設定為對塗布液Lq具有穿透性之波長帶域。
圖3係顯示用以支承圖1所示之塗布裝置之塗布部5之噴頭單元DCH使之往上下方向(Z方向)移動之支承機構之概略構成的立體圖,圖2所示之感測器單元SU則省略圖示。圖3中,於噴頭單元DCH之Y方向兩端部分別設有固定構件20A、20B,固定構件20A、20B之各個被支承為可沿著於Z方向延伸設置之導件21A、21B往上下方向移動。導件21A、21B被固定於塗布裝置之機架,於導件21A、21B各個之上部,設有將與噴頭單元DCH之上端部結合之活塞部23A、23B驅動於Z方向的Z驅動部22A、22B。
Z驅動部22A、22B,為了在將片狀基板P之前端部捲掛於旋轉筒DR之外周面Dra時,使噴頭單元DCH從外周面Dra退避至上方,或將噴頭單元DCH下端部之狹縫狀開口部(唇開口部、狹槽開口部)SS與片狀基板P表面間之間隙設定(微調整)為既定量,而使噴頭單元DCH上下動。進一步的,藉由個別調整使用Z驅動部22A之活塞部23A往Z方向之驅動量、與使用Z驅動部22B之活塞部23B往Z方向之驅動量,能微調整噴頭單元DCH之開口部SS往Y方向延伸之端緣與片狀基板P表面之Y方向之平行度。Z驅動部22A、22B,可以是使用藉由進給螺桿之粗微動微米頭的手動驅動機構,但於本實施形態,是使用組裝有產生推力之致動器的自動驅動機構。
圖4係顯示圖1~圖3所示之塗布裝置之塗布部5内之各驅動部、與設在主控制單元10内之塗布控制部10A之連接關係之控制系統的方塊圖。於塗布部5内,除了圖2、圖3所示之噴頭單元DCH、複數個感測器單元SU、複數個驅動單元ACD及Z驅動部22A、22B之外,亦設有輸入來自複數個感測器單元SU之各個之測量訊號、以將關於噴頭單元DCH之狹槽部SLT之X方向寬度、或該寬度在Y方向之誤差分布之測量資訊30A輸出至塗布控制部10A的測量處理部30,以及根據來自塗布控制部10A之指令資訊31A、將驅動訊號輸出至複數個驅動單元ACD之各個的驅動控制部31。再者,於塗布部5,設有透過管STa吸起槽(tank)32内之塗布液Lq將之供應至連接在噴頭單元DCH内之歧管MH之供應管ST的泵33、以及測量所供應之塗布液Lq之壓力的壓力計34。以壓力計34測量之測量資訊34A被送至塗布控制部10A,塗布控制部10A以供應至噴頭單元DCH之塗布液Lq之壓力成為目標值之方式進行泵33之伺服控制。
塗布控制部10A,亦具有輸入來自圖1所示之膜厚測量單元12之測量資訊12A,以生成對應所塗布之塗布液Lq之厚度及厚度不均的修正資訊,將用以修正之指令資訊31A送出至驅動控制部31的功能。又,塗布控制部10A,進行旋轉驅動部4之伺服控制以使旋轉筒DR以作為目標之旋轉速度旋轉,並進行Z驅動部22A、22B之伺服控制以進行噴頭單元DCH之Z方向高度位置之調整。再者,於塗布控制部10A,連接有用以回應塗布動作中可能產生之錯誤(error)而使塗布動作緊急停止、或生成警告訊息之通報裝置36。通報裝置36,根據收集在塗布控制部10A内之各種測量資訊或生成之驅動控制之資訊等判定可否進行塗布動作或動作條件(參數)適當與否,且亦輸入來自緊急停止鈕之停止訊號。
此外,雖未圖示,但亦可例如國際公開第2013/146184號小冊子所揭示的,與旋轉筒DR(基板支承機構)之軸Sft同軸的設置與旋轉筒DR之半徑φd具有大致相同半徑之編碼器測量用標尺圓盤,以編碼器讀頭讀取在標尺圓盤外周面沿周方向刻設成格子狀之刻度(標尺部)的構成。並使用根據從編碼器讀頭輸出之測量訊號(具有90°相位差之2相訊號等)求出之旋轉筒DR之外周面Dra之周速度,進行旋轉驅動部4之伺服控制較佳。此時,從旋轉筒DR之中心線AXo觀察,藉由將編碼器讀頭之讀取位置與噴頭單元DCH之塗布液Lq之噴出位置(塗布位置)配置在大致相同方位,即能在塗布位置以高精度測量旋轉筒DR之外周面Dra之周速度不均,因此可藉由伺服控制將周速度之不均抑制的充分小。
〔噴頭單元DCH〕 圖5係將本實施形態之塗布部5之噴頭單元DCH之構造加以分解顯示的立體圖。如圖2~圖4所示,噴頭單元DCH係將以光穿透性之玻璃材料(石英等)形成之唇片構件HA與金屬製(SUS等)之唇片構件HB加以貼合的構造。圖5中省略了圖2所示之端部板HC之圖示。唇片構件HA,係形成為於Y方向細長之板狀,唇片構件HA之與唇片構件HB對向側(内側)之面HA1(亦稱内壁面HA1)與其相反側(外側)之面HA2(亦稱外壁面HA2)被設定為與YZ面平行,其厚度(面HA1與面HA2在X方向之間隔)係設定為不會因充滿在歧管MH内及狹槽部SLT内之塗布液Lq之壓力而大幅變形的程度。於本實施形態,唇片構件HA5之面HA1,由於係狹槽部SLT之一方之面(内壁面),因此最終以光學研磨等方式將全面研磨成均勻之平面。
相對唇片構件HA之外側之面HA2連接在-Z方向(下側)之外側之面HA3,係加工成與内側之面HA1間之厚度小。外側之面HA3與内側之面HA1平行形成,圖2所示之複數個感測器單元SU係從外側之面HA3測量狹槽部SLT之X方向之寬度。從唇片構件HA之外側之面HA3往-Z方向(下側)連續成錐狀面之前端部HA4,係圖3或圖4所示之狹縫狀開口部(唇開口部、狹槽開口部)SS往Y方向延伸之端緣部分。實際之前端部HA4,被研磨成X方向之寬度為0.5mm~數mm程度且與XY面平行之面、或在XZ面内微細之曲率半徑成圓弧之面。再者,在唇片構件HA之Y方向兩端側與+Z方向(上方)之端部,形成有複數個孔HA5,此等孔係使用來鎖緊與唇片構件HB之貼合之緊固螺釘FS貫通。
唇片構件HB係於Y方向形成為細長板狀,具有:對唇片構件HB之與唇片構件HA之内側之面HA1接觸而結合之内側之面HB2、HB3於XZ面内凹陷成半圓狀的歧管MH、與對面HB2藉由研磨出狹槽部SLT之X方向之間隔量而使其同樣凹陷的平坦面HB1(亦稱内壁面HB1),以成為狹槽部SLT之另一方之面(内壁面)。於本實施形態,面HB1之Y方向長度與可在片狀基板P上塗布之Y方向寬度對應,面HB1之-Z方向(下方)之前端部HB4,係圖3或圖4所示之狹縫狀開口部(唇開口部、狹槽開口部)SS往Y方向延伸之端緣的部分。在以圍繞唇片構件HB内側之歧管MH與形成狹槽部SLT之面HB1的方式配置之面HB2、HB3,形成有供緊固螺釘FS螺合之複數個螺孔HB5。又,於歧管MH,如圖4所示,形成有使來自供應管ST之塗布液Lq流入的埠部(開口)ST’。此外,雖未圖示,在複數個緊固螺釘FS貼合之唇片構件HA與唇片構件HB接觸之面HA1與面HB2、HB3的界面,夾有用以防止經加壓之塗布液Lq滲出之極薄的墊片材。
於圖5所示之噴頭單元DCH,藉由高精度的保持構成作為塗布液Lq流路之狹槽部SLT内壁之唇片構件HA之内側之面HA1、與唇片構件HB之内側之面HB1的平行性,可確保塗布在片狀基板P上之塗布液Lq厚度之Y方向之均一性。然而,由圖5之構造可明確得知,唇片構件HA之前端部HA4側與唇片構件HB之前端部HB4側,由於有形成狹槽部SLT(開口部SS)之必要,因此無法進行使用緊固螺釘FS等之結合。為此,特別是在以高壓使高黏性之塗布液Lq通過狹槽部SLT内之情形時,將會產生開口部SS附近之唇片構件HA、HB彼此往外側膨脹之變形,其結果,在開口部SS之狹縫寬度於Y方向無法維持均一,所塗布之塗布液Lq之厚度將會產生不均。因此,於本實施形態,使用感測器單元SU,以光學方式測量狹槽部SLT(開口部SS之狹縫)之X方向之寬度變化。
〔感測器單元SU(開口寬度測量機構)之構成〕 圖6係顯示將圖5所示之噴頭單元DCH在與XZ面平行之面加以切斷之部分剖面、與本實施形態之感測器單元SU之配置關係的圖。如圖6所示,本實施形態之感測器單元SU,將與光穿透性之唇片構件HA之外側之面HA3在Z方向位置偏離之2條測量用光束BMa、BMb之各個沿光軸AXm投射向狹槽部SLT,並檢測在唇片構件HA之内側之面HA1之光束BMa的反射光束、與在唇片構件HB之内側之面HB1之光束BMb的反射光束之光學特性變化,以測量狹槽部SLT之X方向之寬度(間隙)ΔSg之變化。圖6中,於狹槽部SLT内塗布液Lq往-Z方向(下方)以一定流量流動,從前端開口部SS(前端部HA4、HB4)噴出之塗布液Lq,根據片狀基板P之表面與開口部SS在Z方向之間隙量ΔZg、塗布液Lq之黏性或片狀基板P之移動速度(周速度),於X方向形成彎液面狀之液滴Lqa後,隨著片狀基板P之移動被拉向X方向。
於本實施形態,為提高光束BMa在唇片構件HA之面HA1的反射率、及光束BMb在唇片構件HB之面HB1的反射率,於面HA1及面HB之一部分形成有以耐酸性、耐鹼性之金(Au)等之貴金屬、或耐酸性、耐鹼性物質構成之反射膜RFa、RFb。反射膜RFa與反射膜RFb,係對應投射之光束BMa、BMb之高度方向(Z方向)之位置偏移量,於Z方向之偏移位置藉由真空蒸鍍等方式以1μm以下之厚度、較佳為0.5μm~0.1μm程度之厚度形成。如先前之圖2所示,由於感測器單元SU係與唇片構件HA之面HA3對向而於Y方向排列複數個,因此,反射膜RFa、RFb可以在隔著光軸AXm之高度位置於Z方向位置偏移的狀態下,分別於Y方向連續形成為帶狀。
又,光束BMa、BMb之波長,在塗布液Lq是如光阻劑及紫外線硬化樹脂般,主要對紫外線帶之波長帶域(波長450nm以下)具有感光度之感光性塗布液之情形時,設定為較該感光靈敏度之波長區域長之非感光性的波長帶。此外,即使狹槽部SLT内之塗布液Lq之厚度(寬度ΔSg)薄至數十μm程度,為在紫外波長~可見波長下之光穿透率較低之塗布液Lq的情形時,亦可將光束BMa、BMb之波長設定為紅外線帶(波長700nm以上)。
圖6所示之感測器單元SU,係構成為使光束BMa聚光在面HA1之反射膜RFa上成點光,並使光束BMb聚光在面HB1之反射膜RFb上成點光,根據光束BMa之聚光點與光束BMb之聚光點在X方向之位置偏移量(focus offset量),測量狹槽部SLT之寬度ΔSg。圖7係顯示使用2條光束BMa、BMb之感測器單元SU之具體光學構成的立體圖。圖7中,作為測量用光束BMa、BMb之光源的光束BM係從半導體雷射光源或LED等射出,被未圖示之透鏡系統整形為一定直徑之平行光束後,照射於孔徑光闌(NA)40之圓形開口,光束BM之裙部之1/e2 以下強度分布被切掉。穿過孔徑光闌40之圓形開口之光束BM(平行光束)被透鏡系統41聚光,再被反射鏡42反射90度而與光軸AXm平行的前進,在面Cp成為光腰後發散射入偏光分束器PBS1。射入偏光分束器PBS1之光束BM,此處係Y方向之直線偏光,偏光分束器PBS1之偏光分離面(相對XY面傾斜45°之面)使來自面Cp之光束BM直接穿透,穿透過1/4波長板QP1之光束BM被轉換為圓偏光,射入透鏡系統L1。透鏡系統L1之光軸相當於圖6所示之光軸AXm,被反射鏡42反射之光束BM之主光線(中心光線)在與光軸AXm平行之狀態、且距離光軸AXm往-Z方向偏心一定量之狀態,射入透鏡系統L1。
穿過1/4波長板QP1之光束BM成為光束BMa,透過由透鏡系統L1與透鏡系統L2構成之中繼光學系統(成像光學系統)以遠心狀態投射於形成在唇片構件HA之面HA1的反射膜RFa。由透鏡系統L1、L2構成之中繼光學系統,係設定為反射鏡42後之面Cp與反射膜RFa(面HA1)成光學上共軛關係(成像關係)。因此,從透鏡系統L2射出之光束BMa,即成為在反射膜RFa上之點光的收斂光束。又,於本實施形態,由透鏡系統L1與透鏡系統L2構成之中繼光學系統係遠心的縮小成像系統,光瞳面Ep較透鏡系統L1與透鏡系統L2之中間位置靠透鏡系統L2側。在反射膜RFa上成為點光被投射之光束BMa之反射光束,反向行經透鏡系統L2、光瞳面Ep、透鏡系統L1,到達1/4波長板QP1。反向行經1/4波長板QP1而射入偏光分束器PBS1之反射光束,因1/4波長板QP1之作用被轉換成Z方向之直線偏光,因此在偏光分束器PBS1之偏光分離面被90°反射而往+Z方向前進,射入偏光分束器PBS2。偏光分束器PBS2係與偏光分束器PBS1具有相同特性之物,配置在以光軸AXm為中心將偏光分束器PBS1旋轉180°之位置。
從偏光分束器PBS1往+Z方向前進射入偏光分束器PBS2之反射光束,在偏光分束器PBS2之偏光分離面被90°反射而朝-X方向前進,穿透1/4波長板QP2後成為主光線(中心光線)與光軸AXm平行前進之光束BMb,射入中繼光學系統之透鏡系統L1。此時,從偏光分束器PBS1朝向偏光分束器PBS2之反射光束,在偏光分束器PBS1與偏光分束器PBS2間之位置收斂成光腰後發散,射入偏光分束器PBS2。穿透1/4波長板QP2之光束BMb,以相對光軸AXm往+Z方向偏心之狀態射入透鏡系統L1,通過光瞳面Ep、透鏡系統L2,以遠心狀態投射於形成在唇片構件HB之面HB1之反射膜RFb。從透鏡系統L2射出之光束BMb,在反射膜RFa與反射膜RFb之X方向間隔,與設計上所設定之狹槽部SLT之寬度ΔSg之值一致之情形時,亦即,在寬度ΔSg沒有變動之情形時,係設定成聚光在反射膜RFb上成點光。
在反射膜RFb上投射成點光之光束BMb之反射光束,反向行經透鏡系統L2、光瞳面Ep、透鏡系統L1,到達1/4波長板QP2。反向行經1/4波長板QP2而射入偏光分束器PBS2之反射光束,因1/4波長板QP2之作用被轉換成Y方向之直線偏光,因此直接穿透偏光分束器PBS2之偏光分離面,到達針孔板43。於針孔板43上,形成在反射膜RFb上之點光之反射像被中繼光學系統(透鏡系統L1、L2)放大投影。在狹槽部SLT之寬度ΔSg沒有變動之情形時,投影在針孔板43上之點光之反射像其直徑最小,具有尖銳的強度分布。因此,於針孔板43設有與該點光之反射像最尖銳之狀態時之直徑對應的針孔,於針孔板43之背面側,設有輸出與穿透過針孔之反射光束之光量(強度)對應之光電訊號44A的光感測器44。光感測器44,只要是在光束BM之波長區域具有高靈敏度之元件即可,以矽光二極體(SPD)等構成。
圖7之感測器單元SU之構成,在狹槽部SLT之寬度ΔSg未自設計值變動而被維持之情形時,係設定成透鏡系統41之後之面Cp、反射膜RFa、在2個偏光分束器PBS1、PBS2間成光腰之面Cp’、反射膜RFb、以及針孔板43之各個彼此成共軛關係。亦即,圖7之感測器單元SU係構成為共焦點型光學感測器。圖8係將該等共軛關係與各光束之收斂/發散狀態在XZ面内予以誇張顯示的光路圖,被塗布液Lq充滿之狹槽部SLT之寬度ΔSg與設計值一致,寬度ΔSg之變動量(誤差量)為零。
藉由圖7所示之透鏡系統41而收斂之來自光源之光束BM,如圖8所示,於面Cp成為光腰後,成發散光束穿透偏光分束器PBS1、1/4波長板QP1,在從光軸AXm往-Z方向偏心之位置,作為光束BMa以遠心狀態射入中繼光學系統前段之透鏡系統L1。通過透鏡系統L1之光束BMa,以其主光線斜向通過光瞳面Ep中心(光軸AXm之位置)之方式前進,射入中繼光學系統後段之透鏡系統L2。從透鏡系統L2射出之光束BMa成為收斂光束,以其主光線(中心光線)與光軸AXm平行之遠心狀態從唇片構件HA之面HA3射入後聚光在反射膜RFa上成點光(光腰)。因此,於此狀態時,藉由中繼光學系統(透鏡系統L1、L2),將面Cp與反射膜RFa設定為光學上共軛關係(成像關係)。投射於反射膜RFa之光束BMa之反射光束BMa’,反向行經與光束BMa相同之光路,射入中繼光學系統(L1、L2)。從中繼光學系統之透鏡系統L2射出之反射光束BMa’,雖於面Cp成為光腰般之收斂光束,但因1/4波長板QP1與偏光分束器PBS1之作用而被反射向偏光分束器PBS2之方向(+Z方向),因此聚光成在與XY面平行之面Cp’成光腰。
面Cp’雖係生成在偏光分束器PBS1與偏光分束器PBS2之間,但在反射膜RFa之位置光束BMa成為光腰之最佳焦點狀態時,面Cp’距偏光分束器PBS1之偏光分離面之距離,與從面Cp到偏光分束器PBS1之偏光分離面之距離相等。聚光成在面Cp’成光腰之反射光束BMa’,成為發散光束射入偏光分束器PBS2,於該處被反射90°後,穿透1/4波長板QP2,在從光軸AXm往+Z方向偏心之位置,作為光束BMb以遠心狀態射入中繼光學系統之透鏡系統L1。通過透鏡系統L1之光束BMb,以其主光線斜向通過光瞳面Ep中心(光軸AXm之位置)之方式前進,射入中繼光學系統之透鏡系統L2。從透鏡系統L2射出之光束BMb成為收斂光束,以其主光線(中心光線)與光軸AXm平行之遠心狀態從唇片構件HA之面HA3射入,穿透狹槽部SLT之塗布液Lq後聚光在反射膜RFb上成為點光(光腰)。
因此,在此狀態時,藉由中繼光學系統(L1、L2),將面Cp’與反射膜RFb設定成光學上共軛的關係(成像關係)。投射於反射膜RFb之光束BMb之反射光束BMb’,反向行經與光束BMb相同之光路,射入中繼光學系統(L1、L2)。從中繼光學系統之透鏡系統L2射出之反射光束BMb’,於面Cp’成為光腰般之收斂光束,但藉由1/4波長板QP2與偏光分束器PBS2之作用,於+X方向穿透偏光分束器PBS2,在與YZ面平行配置之針孔板43之針孔之位置聚光成光腰。在反射膜RFb之位置光束BMb成為光腰之最佳焦點狀態時,針孔板43距偏光分束器PBS2之偏光分離面之距離,與從面Cp’到偏光分束器PBS2之偏光分離面的距離相等。如上所述,在光束BMa在反射膜RFa之位置成為光腰、且光束BMb在反射膜RFb之位置成為光腰之最佳焦點狀態時,穿透針孔板43之反射光束BMb’之光量為最大,從光感測器44輸出之光電訊號44A之位準為最大值。
其次,說明狹槽部SLT之寬度ΔSg自設計值產生變化之情形,此處,為簡化說明,假設用以保持感測器單元SU之各種光學構件(透鏡系統L1、L2、偏光分束器PBS1、PBS2、透鏡系統41、針孔板43等)之保持箱體(包含鏡筒等之保持五金),係被安裝成相對唇片構件HA(外側之面HA3)至少於X方向是不會微動。亦即,即使是在因槽部SLT内之塗布液Lq之内壓上昇,使得唇片構件HA相對唇片構件HB往+X方向膨脹變形之情形時,圖8所示之感測器單元SU之整體(保持箱體)不會與唇片構件HA(或唇片構件HB)一起往X方向變位,使反射膜RFa(或反射膜RFb)與中繼光學系統(透鏡系統L2)間之光路長不會變化。因此,從圖8之感測器單元SU之光感測器44而來之光電訊號44A之強度變化,即代表以唇片構件HA之内側之面HA1(反射膜RFa)、或唇片構件HB之内側之面HB1(反射膜RFb)為基準之狹槽部SLT之寬度ΔSg之變動。
再者,圖7所示之孔徑光闌40之後之透鏡系統41中之至少1個透鏡,如圖9所示,係設置成能於透鏡系統41之光軸方向移動。圖9係放大顯示從圖7所示之孔徑光闌40到面Cp之光路部分的立體圖。於本實施形態,從孔徑光闌40成為平行光束射出之光束BM所射入之透鏡系統41係以2片透鏡41a、41b構成,其中,保持孔徑光闌40側之透鏡41a的透鏡座41c係設置成可藉由線性致動器(小型超音波馬達或線性馬達)50於光軸方向以既定行程移動。其移動位置以從線性標尺(編碼器)51輸出之位置資訊51A加以測量。
藉由使透鏡系統41中之透鏡41a於光軸方向移動,可使通過面Cp之光束BM之光腰位置(聚光位置),在以面Cp為中心之一定範圍沿著中繼光學系統(L1、L2)之光軸AXm之方向(X方向)移動。當使透鏡41a往線性致動器50之移動行程之中間位置(中立位置)移動時,光束BM之光腰即位於面Cp,當使透鏡41a往線性致動器50之移動行程之最靠近孔徑光闌40側移動時,光束BM之光腰即往聚光位置Cpa位移,當使透鏡41a往線性致動器50之移動行程之最靠近透鏡41b側移動時,光束BM之光腰即往聚光位置Cpb位移。
於本實施形態,圖4所示之測量處理部30,根據以感測器單元SU各個之線性標尺51測量之透鏡41a之光軸方向(圖7、圖9中之Y方向)之位置資訊51A、與來自圖7及圖8所示之光感測器44之光電訊號44A之強度變化,生成狹槽部SLT之寬度ΔSg之變動量(誤差量)、以及關於該變動量之Y方向之分布等的測量資訊30A。此外,藉由線性致動器50之驅動,光束BM之光腰之位置在聚光位置Cpa與聚光位置Cpb之間往光軸方向位移,因此亦將此種位移稱為焦點位移。焦點位移,在做成使透鏡系統41(2片透鏡41a、41b)之整體以線性致動器50往光軸方向移動之構成時,亦能同樣實現。
圖9中,在將透鏡41a設定在移動行程之中間位置(中立位置)時,光束BM之光腰(聚光點)即位於面Cp,如圖8所說明,從中繼光學系統(L1、L2)射出之測量用光束BMa,聚光在反射膜RFa上成光腰。來自反射膜RFa之反射光束BMa’,在偏光分束器PBS1之偏光分離面反射,聚光於面Cp’成光腰,進一步被偏光分束器PBS2反射,成為測量用之光束BMb投射於反射膜RFb。在X方向之反射膜RFa與反射膜RFb之間隔、亦即狹槽部SLT之寬度ΔSg與設計值(初期值)一致之情形時,光感測器44之光電訊號44A為最高強度值,但在寬度ΔSg相對設計值(初期值)往增加之方向、或往減少之方向變化之情形時,光電訊號44A成為低於最高強度值之值。此係因來自反射膜RFb之反射光束BMb’在針孔板43上不聚光成光腰而以散焦狀態(點光之值徑變模糊展開的狀態)聚光,因此穿透針孔之反射光束BMb’之光量減少之故。
圖10係以示意方式顯示使透鏡41a以等速度移動時從光感測器44輸出之光電訊號44A之強度變化之狀態的圖表。圖10(A)係顯示以橫軸為時間、以縱軸為透鏡41a之移動位置的透鏡41a之一位置變化例的圖表,圖10(B)、圖10(C)、圖10(D)之各個則係顯示以橫軸為時間、以縱軸為光電訊號44A之強度值之訊號的一強度變化例的圖表。圖10(A)中,透鏡41a從時刻T0到時刻T1之期間,靜止在移動行程正側之極限位置+LMP(例如,圖9中最靠近孔徑光闌40側之位置),從時刻T1以等速度朝向移動行程負側之極限位置-LMP(例如,圖9中最靠近透鏡41b側之位置)。於該移動期間,透鏡41a在時刻T2橫越中立位置,於時刻T3到達極限位置-LMP後靜止。
在狹槽部SLT之寬度ΔSg無變動,維持設計值(初期值)之情形時,來自光感測器44之光電訊號44A之強度,如圖10(B)般變化。如圖10(A)般透鏡41a在時刻T2為中立位置時,光電訊號44A之強度如圖10(B)所示為最大值。圖4所示之測量處理部30,在從時刻T1到時刻T3之期間,與從圖9所示之線性標尺51輸出之位置資訊51A(在數位計數器之測量用up/down脈衝訊號)對應,將光電訊號44A之強度值以類比/數位轉換器(ADC)轉換為數位值,使圖10(B)之訊號波形與透鏡41a之位置對應儲存於波形記憶體。測量處理部30,解析波形記憶體中儲存之波形,特定出與波形中之最大值對應之透鏡41a之位置Px。進一步的,測量處理部30,若該特定出之位置Px相對中立位置在容許範圍内的話,即判斷狹槽部SLT之寬度ΔSg未變化。
另一方面,在狹槽部SLT之寬度ΔSg相對初期值是增加或減少之情形時,如上所述,在使透鏡41a從時刻T1到時刻T3之期間以等速度拂掠移動時所得之光電訊號44A之強度,如圖10(C)或圖10(D)所示,係在從中立位置(初期位置)偏移容許範圍以上之位置(時刻Ta或時刻Tb)成最大值(峰值)。圖10(C)之情形時,光電訊號44A之強度為最大值之透鏡41a之位置Pxa,係從中立位置往“正”方向僅位移偏移量ΔEsa,圖10(D)之情形時,光電訊號44A之強度為最大值之透鏡41a之位置Pxb,係從中立位置往“負”方向僅位移偏移量ΔEsb。該偏移量ΔEsa、ΔEsb,係與狹槽部SLT之寬度ΔSg相對初期值之變動量成正比。
此處,設狹槽部SLT之寬度ΔSg相對初期值之變動量為δg、光電訊號44A之強度為最大值時之透鏡41a之位置Px相對初期位置之偏移量為ΔEs、比例常數為K時,測量處理部30從δg=K・ΔEs之關係算出變動量δg。比例常數K,可從圖7(或圖8)所示之感測器單元SU之主要以中繼光學系統(透鏡系統L1、L2)之倍率及焦距等之設計條件無歧異的設定。又,如圖10(A)所示之透鏡41a之拂掠動作,亦可在極限位置+LMP與極限位置-LMP之間實施複數次,將期間所得之光電訊號44A之每一拂掠動作之波形擷取至波形記憶體,藉由每次拂掠動作所儲存之複數個波形之平均來特定出峰值位置。
如上述之感測器單元SU,由於係與唇片構件HA之外側之面HA3對向、於Y方向以既定間隔設置有複數個,因此,測量處理部30,求出以感測器單元SU之各個測量之光電訊號44A之波形中的峰值位置,測量在各個測量位置(測量用光束BMa、BMb之投射位置)之狹槽部SLT之寬度ΔSg之變動量δg及寬度ΔSg之值。圖11係誇張顯示形成狹槽部SLT之寬度的唇片構件HA之内側壁面HA1與唇片構件HB之内側壁面HB1在XY面内之變形狀態的圖。當充滿在狹槽部SLT内之塗布液Lq之内壓變高時,壁面HA1與壁面HB1之間隔寬度ΔSg,相對初期寬度ΔSg0變大。特別是狹槽部SLT之Y方向中央部分,變形成其寬度ΔSg膨脹最大。如圖2所示,於本實施形態,沿狹槽部SLT之長邊方向(Y方向)以一定間隔配置有6個感測器單元SU1~SU6。
圖4中之測量處理部30,根據來自感測器單元SU1~SU6之各個之光電訊號44A(圖8)與位置資訊51A(圖9),在各個之測量位置,求出狹槽部SLT之實際寬度ΔSg1~ΔSg6、與相對初期寬度ΔSg0之變動量δg1~δg6。此等實際寬度ΔSg1~ΔSg6之值與變動量δg1~δg6之值,作為測量資訊30A被送至圖4之塗布控制部10A。感測器單元SU1~SU6測量之實際寬度ΔSg1~ΔSg6之值與變動量δg1~δg6之值,每經一定時間間隔即進行測量(更新)。該間隔時間,可設定為因應狹槽部SLT之寬度ΔSg之變動量Δg之時間變化之頻度及變化之緩慢度的任意時間。例如,變動量δg之變化短時間即產生之情形時,將間隔時間設定為數秒程度,變動量δg之變化在時間上緩慢產生之情形時,間隔時間則以分單位(或30秒單位)設定。
〔狹槽部SLT之寬度監測〕 圖12係顯示設置在圖4之塗布控制部10A(或圖1中之主控制單元10)之控制用監測裝置(顯示器)之一顯示畫面DSP例的圖。圖12中,在顯示畫面DSP之下段,以和感測器單元SU1~SU6之配置對應之排列,顯示有根據從測量處理部30送至塗布控制部10A之測量資訊30A,具有與噴頭單元DCH之狹槽部SLT之現在的寬度ΔSg1~ΔSg6各個之值對應之高度的長條圖Bg1~Bg6。長條圖Bg1~Bg6各個之長度(高度),與所測量之實際寬度ΔSg1~ΔSg6之值對應。又,各長條圖Bg1~Bg6中,從以寬度ΔSg之初期值寬度ΔSg0(初期寬度ΔSg0)為中心設定之容許範圍±η脫離之長條圖Bg2~Bg5,相對初期寬度ΔSg0之變動量δg2~δg5以分色顯示。
於顯示畫面DSP之上段,顯示有在下段所顯示之狹槽部SLT之現在寬度ΔSg1~ΔSg6之分布下,將塗布液Lq塗於片狀基板P上之情形時推定之塗布厚度之Y方向分布GF。分布GF,除在顯示畫面DSP之下段顯示之狹槽部SLT之現在寬度ΔSg1~ΔSg6(前端之開口部SS之X方向之寬度)之分布外,亦顯示有根據塗布液Lq之黏性、狹槽部SLT内之塗布液Lq之壓力、圖6所示之片狀基板P之表面與開口部SS之Z方向間隙量ΔZg、片狀基板P之送片速度等,由塗布控制部10A(或圖1中之主控制單元10)進行模擬之結果。作業員(作業者),藉由觀看顯示畫面DSP,可直觀地掌握分布GF中之最薄部分(Y方向之位置)與最厚部分(Y方向之位置)。
又,圖12之顯示畫面DSP所示之長條圖Bg1~Bg6中,長條圖Bg2~Bg5係顯示大幅脫離容許範圍±η之狀態,在實際之塗布動作期間,藉由以圖2或圖4說明之驅動控制部31與複數個驅動單元ACD,以測量處理部30測量之變動量δg1~δg6之各個大致成為零之方式,複數個驅動單元ACD之各個受到伺服控制,因此,以6個感測器單元SU1~SU6之各個測量之狹槽部SLT之寬度ΔSg1~ΔSg6之各個,皆是控制在以初期寬度ΔSg0為中心之容許範圍±η内。又,圖12之顯示畫面DSP右下所顯示之「調整」鈕CB,係用以實施校正以感測器單元SU1~SU6測量之狹槽部SLT之寬度ΔSg1~ΔSg6之測量值與初期寬度ΔSg0之對應關係、以及透鏡41a之移動行程中之中立位置等之校準動作的鈕(button)。
〔第1驅動單元ACD(電動式)〕 如圖4之說明,在做成複數個驅動單元ACD係以驅動控制部31進行電性控制之構成的情形時,例如,最好是將用以規定唇片構件HB之前端之開口部SS的前端部HB4,做成即便是推力小之小型致動器亦能輕易彈性變形之構造較佳。例如,如特開2005-034748號公報之揭示,可做成將藉由外力變形而使接近開口部SS之狹槽部SLT之寬度ΔSg(間隔)容易變化之薄板,沿唇片構件HB之内壁面HB1設置,使用利用壓電體之變形(伸縮)的壓電元件、或利用金屬之熱膨脹的熱螺栓(Heat bolt)等之電性致動器來使薄板變形,以修正狹槽部SLT之寬度ΔSg之長邊方向(Y方向)不均的構成。
圖13係顯示將狹槽部SLT之内壁面HB1以金屬製薄板TP形成,將驅動單元ACD做成對應施加電壓全長會延伸之壓電元件之情形時之噴頭單元DCH之部分剖面的圖。驅動單元ACD,係在沿Y方向之離散的複數個位置之各處,以伸縮方向相對Z軸與X軸分別成約45°之方式設置。而在唇片構件HB之-Z方向之前端部,於Y方向延伸設置X方向之厚度較小的鉸鍊部Hgs。在唇片構件HB之一部分之鉸鍊部Hgs下側(-Z方向),形成有承受在驅動單元ACD伸展時之推力(按壓力)的作用部分HBp。
又,在與驅動單元ACD之作用部分HBp相反側,用以支承驅動單元ACD之金屬製備援構件BU,固定在唇片構件HB之-X方向之外壁面HB5。當來自驅動控制部31之驅動電壓施加至驅動單元ACD(壓電元件)時,驅動單元ACD會以對應施加電壓大小之量伸張於45°方向,承受該伸張力,作用部分HBp與薄板TP之-Z方向之前端部即在鉸鍊部Hgs之部分於XZ面内向逆時鐘彈性變形(彎曲)。據此,唇片構件HB之前端部HB4能以接近唇片構件HA之前端部HA4側之方式變位,使狹槽部SLT之開口部SS之寬度ΔSg(間隔)以微米等級減少。當驅動單元ACD使施加電壓為零時,驅動單元ACD即回到初期長度,作用部分HBp與薄板TP之-Z方向之前端部亦回到彈性變形前之狀態。
〔第2驅動單元ACD(手動式)〕 又,在複數個驅動單元ACD非為電動式,而是微米頭等手動式之驅動機構(藉由螺桿旋轉之心軸部的微動)之情形時,設定成圖12所示之顯示畫面DSP下段所顯示之長條圖Bg1~Bg6以短時間(例如,1~5秒間隔)更新顯示,作業員即能一邊觀看顯示畫面DSP、一邊以手動調整與長條圖Bg1~Bg6中顯示有從容許範圍±η脫離之變動傾向的感測器單元SU之Y方向位置對應之驅動單元ACD(微米頭)。在噴頭單元DCH之附近沒有監測裝置,作業員無法直接觀看監測裝置時,只要在噴頭單元DCH附近擺設有顯示顯示畫面DSP之平板終端,以進行微米頭之操作(調整作業)即可。
圖14係顯示作為手動式之驅動單元ACD,使用微米頭MMH,用以調整噴頭單元DCH之狹槽部SLT之寬度ΔSg(前端之開口部SS之X方向寬度)之機構之部分剖面的圖。噴頭單元DCH之剖面構造,係與先前之圖6所示之構造相同,於唇片構件HA之外壁面HA3側配置感測器單元SU,於金屬製之唇片構件HB之-X方向側之外壁面HB5,以螺釘Fsc固著有金屬製之調整用支承構件BUP。此調整用支承構件BUP,例如,與作為先前技術所舉出之特開2007-007571號公報所揭露之構成同樣的,在狹槽部SLT(開口部SS)延伸之Y方向之複數個位置分別設置。調整用支承構件BUP,最好是以剛性較唇片構件HB高之金屬材料製作,調整用支承構件BUP之-Z方向之下半部程度之部分,係做成從唇片構件HB之外壁面HB5往-X方向形成有數mm程度之平行間隙。
在調整用支承構件BUP之-Z方向之前端附近形成有開口Uo,以在X方向可動之心軸部SPR通過開口Uo之方式,設置固定在調整用支持構件BUP之微米頭MMH。微米頭MMH,具備用以進行心軸部SPR之X方向粗動之粗動用刻度盤CDg、與用以進行心軸部SPR之X方向微動之微動用刻度盤FDg,心軸部SPR,例如藉由粗動用刻度盤CDg之1旋轉往X方向移動250μm,藉由微動用刻度盤FDg之1旋轉往X方向移動5μm。藉由粗動用刻度盤CDg或微動用刻度盤FDg之旋轉使心軸部SPR往+X方向移動,據以使唇片構件HB之下方部分相對調整用支承構件BUP被按壓向+X方向。如此,唇片構件HB之較歧管MH下方之部分即會往使狹槽部SLT之寬度ΔSg(開口部SS之寬度)變窄之方向些微彎曲(彈性變形)。固定螺釘Lsc螺合於調整用支承構件BUP,在唇片構件HB較歧管MH之Z方向高度位置下方之位置處抵接於外壁面HB5。使用微米頭MMH之調整後,藉由鎖緊固定螺釘Lsc,唇片構件HB之較歧管MH下方部分之彎曲(彈性變形)狀態即被維持於經微米頭MMH調整後之狀態。
安裝有此種微米頭MMH之調整用支承構件BUP,設置在唇片構件HB之面HB5沿Y方向之複數個位置,藉由在各個位置調整微米頭MMH,修正圖11例示之唇片構件HB之内壁面HB1在XY面内之彎曲,即能將狹槽部SLT(開口部SS)之實際寬度ΔSg1~ΔSg6之各個控制在容許範圍内。又,作為微米頭MMH,可利用例如西格瑪(Sigma)光機株式會社銷售之蝸輪式粗微動微米頭WGP-13R、或株式會社三豐(Mitsutoyo)銷售之微米頭MHT-5FP、MHT-LC等。
〔第2實施形態〕 圖15~18係顯示第2實施形態之第2噴頭單元DCH2之構造的圖,與先前之圖5、圖6、圖13、圖14所示之噴頭單元DCH具有類似功能之構件及部分賦予相同符號。又,圖15~18之正交座標系統XYZ,係配合圖5、圖6所示之正交座標系統XYZ。圖15係從唇片構件HA側所見之噴頭單元DCH2的立體圖,圖16係從唇片構件HB側所見之噴頭單元DCH2的立體圖,圖17係從Y方向(狹槽部SLT延伸之方向)所見之噴頭單元DCH2的端面圖,圖18係從下側(狹槽部SLT之開口部SS側)所見之噴頭單元DCH2的立體圖。
於本實施形態,如先前之圖5所示,以複數個緊固螺釘FS彼此於X方向結合之唇片構件HA與唇片構件HB,皆係金屬製(例如不鏽鋼)。從形成在噴頭單元DCH2内部之歧管MH之下端部往-Z方向延伸設置之狹槽部SLT,係由唇片構件HA之-X方向側(内側)之平坦的壁面HA1(參照圖17)與唇片構件HB之+X方向側(内側)之平坦的壁面HB1(參照圖17)構成。狹槽部SLT之X方向之寬度ΔSg,係以壁面HA1與壁面HB1之間所夾之極薄的金屬製片構件(墊片構件)SMp之厚度規定。片構件SMp係形成為在YZ面内所見之外形與唇片構件HA、HB之外形相同,在YZ面内所見之内側形狀則係為避開狹槽部SLT與歧管MH而切成矩形之形狀。又,於片構件SMp,在唇片構件HA之外側壁面HA2之周邊部、與用以使緊固螺釘FS插通之複數個孔HA5(參照圖15、圖18)之各個對應之位置,形成有使緊固螺釘FS插通之孔。
於唇片構件HA之下側(-Z方向側),如圖15所示,沿Y方向以大致一定之間隔形成有7個圓形開口部HL1~HL7(n=1~7,亦稱HLn)。7個開口部HLn之各個,如圖17所示,係設定為可使來自於先前之第1實施形態之圖6~圖9所說明之光學感測器單元SU的光束BMa、BMb、及反射光束BMa’、BMb’通過之大小(直徑)。此外,在唇片構件HA之内壁面HA1中與開口部HLn對應之部分,埋設有具有可堵塞開口部HLn之Z方向尺寸之光穿透性透明板構件(石英板、光學玻璃板、丙烯酸板等之介電體材料)GHp。透明板構件GHp之X方向厚度,較唇片構件HA之X方向厚度薄,設定為1mm~數mm程度,透明板構件GHp之-X方向側之面,係以和唇片構件HA之内側壁面HA1同一面之方式,以黏著劑等固定在形成於唇片構件HA之壁面HA1的凹部内。透明板構件GHp,可以堵塞開口部HL1~HL7之各個之方式個別設置,亦可以是在Y方向將開口部HL1~HL7之整體一起堵塞之延伸設於Y方向的一片。
又,於本實施形態之噴頭單元DCH2,如先前之圖13、14所示,設有固定在唇片構件HB之-X方向側外壁面HB5的調整用支承構件BUP。此外,在唇片構件HB之下側(-Z方向)且X方向厚度變小之前端的作用部分HBp與調整用支承構件BUP之下側部分(-Z方向)之間,於Y方向排列設有複數個用以使作用部分HBp往X方向微動之驅動單元ACD。本實施形態之驅動單元ACD,如圖16~18所示,係由於Y方向之6處以一定間隔設置、藉由透過管Pk1~Pk6供應之空壓(加壓或減壓)使X方向尺寸伸縮,據以產生推力之小型空壓泵。於本實施形態,如圖18所示,6處之驅動單元ACD各個之Y方向位置,係設定在唇片構件HA下側部之7處之開口部HL1~HL7各個之Y方向位置之中間附近。又,從先前之圖4所示之塗布部5之泵33供應之塗布液Lq,如圖16、17所示,透過供應管ST與埠部ST’供應至XZ面内之剖面形狀為圓形之歧管MH,通過狹槽部SLT被供應至噴頭單元DCH2之前端開口部SS。
以上,根據本實施形態,由於唇片構件HA係以易於加工之金屬材料製作,在使來自光學感測器單元SU之測量用光束BMa、BMb或反射光束BMa’、BMb’通過之部分形成有開口部HLn之構造,因此可做成高剛性之噴頭單元DCH2。進一步的,堵塞狹槽部SLT側之開口部HLn的透明板構件GHp,因與第1實施形態之唇片構件HA之下方部之厚度相較較薄,因此將與來自感測器單元SU測量用光束BMa、BMb或反射光束BMa’、BMb’之收斂度及發散度對應之數值孔徑(NA)加大,以使點光(光腰)變小之情形時,能使因透明板構件GHp介於其間而產生之點光之焦點方向之聚光位置變化縮小。
於本實施形態,在狹槽部SLT内與塗布液Lq接觸之唇片構件HA之内壁面HA1之表面與透明板構件GHp之表面被設定為同一面。然而,在透明板構件GHp(厚度一定)是於開口部SS之Y方向長度全面延伸設置之1片構件之情形時,不一定必須是同一面,即使產生±數μm程度、或相對狹槽部SLT之設定寬度ΔSg有±數十%程度之段差異可。此外,由於唇片構件HA之内壁面HA1與透明板構件GHp之材質不同,會有因不同塗布液Lq而使摩擦係數(親撥液特性)不同之情形,因此,亦可在内壁面HA1之表面與透明板構件GHp之表面兩方,蒸鍍形成耐酸性、耐鹼性、耐腐蝕性之透明薄膜(親液性、或撥液性)。又,透明板構件GHp是樹脂材料之情形時,以吸水性低、光穿透性良好之材質(丙烯酸、環烯烴聚合物等)較佳。
〔第3實施形態〕 圖19~21係顯示第3實施形態之第3噴頭單元DCH3之構造的圖,與先前之圖5、圖6、圖13、圖14所示之噴頭單元DCH或圖15~18所示之噴頭單元DCH2具有類似功能之構件及部分賦予相同符號。又,圖19~21之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6或圖15~18所示之正交座標系統XYZ相同。圖19係從Y方向(狹槽部SLT延伸之方向)所見之噴頭單元DCH3的側視圖,圖20係將噴頭單元DCH3之Y方向之一部分在與XZ面平行之面加以剖開的剖面圖,圖21係從唇片構件HB側之下方所見之噴頭單元DCH3之-Y方向側之端部附近的立體圖。
本實施形態之噴頭單元DCH3,如圖19、圖20所示,係由形成有複數個緊固螺釘FS貫通之複數個孔HA5的金屬製(例如不鏽鋼)板狀之唇片構件HA、具備與唇片構件HA之平坦壁面HA1對向之平坦壁面HB1的金屬製(例如不鏽鋼)之唇片構件HB、以及用以在壁面HA1與壁面HB1之間形成狹槽部SLT之極薄的金屬製片構件(墊片構件)SMp構成。片構件SMp,係做成與圖15~18所示之噴頭單元DCH2大致相同形狀,由片構件SMp之厚度規定狹槽部SLT之寬度ΔSg。於唇片構件HA之下方(-Z方向),為使來自複數個光學感測器單元SU之各個之測量用之光束BMa、BMb及反射光束BMa’、BMb’通過,形成有於Y方向延伸設置成帶狀之開口部HL0,於唇片構件HA之内壁面HA1側,設有以堵塞開口部HL0之方式埋設之透明板構件(石英、玻璃、丙烯酸等)GHp。透明板構件GHp之唇片構件HB側之表面、與唇片構件HA之内壁面HA1之表面係設定為同一面。
塗布液Lq,透過供應管ST與埠部(開口)ST’,供應至唇片構件HA與唇片構件HB接合時内部形成之歧管MH内,通過狹槽部SLT從前端之狹縫狀開口部SS(前端部HA4、HB4)噴出。又,與第2實施形態同樣的,可在透明板構件GHp之表面與内壁面HA1之表面兩方,蒸鍍形成耐酸性、或耐鹼性、或耐腐蝕性之透明薄膜(親液性、或撥液性)。
本實施形態之唇片構件HB,於XZ面内觀察時,如圖19、20所示,具有:用以支承在Z方向產生推力(伸縮力)之驅動單元ACD(複數)之上下而在-X方向延伸設置的支承部HB6、HB6’、使唇片構件HB之支承部HB6’下方之作用部分HBp(包含前端部HB4)在XZ面内微幅傾斜而形成在支承部HB6’之根部部分的鉸鍊部Hgs。唇片構件HB上方之支承部HB6,係於噴頭單元DCH3之Y方向之全長度於Y方向連續延伸設置,唇片構件HB之Z方向中間附近之支承部HB6’,如圖21所示,係對應複數個驅動單元ACD之數量於Y方向分離。作用部分HBp,與分離之支承部HB6’之各個對應,隔著延伸於Z方向之狹槽部HB7(參照圖20、21)於Y方向分離。不過,狹槽部HB7係形成為不到達唇片構件HB之内壁面HB1,在狹槽部HB7之唇片構件HB之X方向厚度係設定為較作用部分HBp之X方向厚度小。又,圖20顯示了在狹槽部HB7之位置將唇片構件HB加以剖開之狀態。此外,狹槽部HB8及鉸鍊部Hgs可使用wire放電加工機、雷射加工機等容易的形成。
藉由以上構成,當驅動單元ACD於伸張方向產生推力時,支承部HB6’之作用點PPo即往Z方向微動。據此,在XZ面内一體成L字狀之支承部HB6’與作用部分HBp,以鉸鍊部Hgs為中心於XZ面内逆時鐘方向彈性變形而微幅旋轉(傾斜)。據此,唇片構件HB之内壁面HB1之前端部HB4中,對應於作用部分HBp之部分於X方向微幅變位,於該部分之狹槽部SLT之開口部SS之寬度ΔSg變窄。支承部HB6’在作用點PPo之Z方向變位量,如圖19所示,以從鉸鍊部Hgs到作用點PPo之長度Dx與從鉸鍊部Hgs到前端部HB4之長度Dz(Dz≦Dx)之比Dz/Dx所決定之比率,轉換為前端部HB4之X方向變位量。本實施形態之噴頭單元DCH3,亦能置換為先前之第1實施形態之圖2~4所示之噴頭單元DCH,藉由沿著延伸設於Y方向之開口部HL0配置複數個光學感測器單元SU,即能通過透明板構件GHp測量狹槽部SLT(開口部SS)之寬度ΔSg在Y方向之複數位置之誤差。又,藉由第1實施形態之圖4所示之驅動控制部31,藉由驅動圖19所示之驅動單元ACD(複數個),亦能部分的調整狹槽部SLT(開口部SS)之寬度ΔSg。
於本實施形態,如圖20所示,由於在唇片構件HA之下方形成有延伸設於Y方向之開口部HL0,因此唇片構件HB之下方部分(前端部HA4)之剛性亦有降低之可能性。為此,本實施形態之透明板構件GHp,與2實施形態之透明板構件GHp(圖17)相較係將X方向厚度設定的較大,埋設於以較形成在唇片構件HA之内壁面HA1之開口部HL0之YZ面内的尺寸略大的尺寸形成之凹陷部内並以硬化型黏著劑等固定。根據本實施形態之噴頭單元DCH3,可將用以測量狹槽部SLT之寬度ΔSg的構成(開口部HL0、透明板構件GHp)、與用以調整狹槽部SLT之寬度ΔSg的微動機構(支承部HB6’、作用部分HBp、鉸鍊部Hgs),以較少的零件數且高剛性的構成。又,藉由縮小一體化成L字狀之支承部HB6’與作用部分HBp之距離鉸鍊部Hgs之長度比率Dz/Dx(圖19),作為驅動單元ACD能使用小推力、亦即小型的驅動單元ACD。
〔第4實施形態〕 圖22係從Y方向所見之第4實施形態之噴頭單元DCH4之構成的部分剖面圖。圖22之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6、圖15~18、圖19~21之各個所示之正交座標系統XYZ相同。又,與先前之各實施形態說明之噴頭單元DCH、DCH2、DCH3具類似功能之構件及部分係賦予相同符號。於本實施形態,唇片構件HA、HB之各個係以不鏽鋼等金屬製作,作為測量以唇片構件HA、HB各個之内壁面HA1、HB1規定之狹槽部SLT之X方向寬度(間隙)ΔSg的7個感測器單元SU(開口寬度測量機構),係使用渦電流感測器SK1~SK7(總稱時為SKn)。
渦電流感測器SK1~SK7,與圖15之構成同樣的,係在沿Y方向以既定間隔形成於唇片構件HA之圓形開口部HL1~HL7(總稱時為HLn)之各個,以和唇片構件HB之内壁面HB1對向之方式埋設。渦電流感測器SKn,係包含藉由交流訊號(高頻)之施加而產生交流磁通之傳感線圈,在對與傳感線圈對向之金屬片(唇片構件HB之内壁面HB1)施加交流磁通時,於金屬片表面產生與交流磁通之強度對應之渦電流,並利用對應金屬片與傳感線圈之間隔變化而傳感線圈之電阻抗產生變化的間隙感測器。於本實施形態,係測量該阻抗變化造成之電壓變化,來測量狹槽部SLT之寬度ΔSg。
由於渦電流感測器SKn係利用磁通(磁場),因此當在傳感線圈周圍存在作為標的之金屬片(唇片構件HB之内壁面HB1)以外之金屬體時,有時會產生測量誤差(offset)。因此,於本實施形態,如圖22所示,係做成將渦電流感測器SKn之各個置入筒狀之非磁性體(非金屬、非導體)構成之絶緣管BF1~BF7(總稱時為BFn),並將該絶緣管BFn之各個埋入開口部HL1~HL7的構成。絶緣管BFn由高剛性之玻璃、陶瓷、鐵氟龍(註冊商標)、聚碳酸酯等材料構成,其厚度設定為能降低施加於唇片構件HA之來自傳感線圈的磁通。又,渦電流感測器SKn之各個,係以不會受到因彼此之磁通造成之相互干涉的方式設定Y方向間隔。由於渦電流感測器SKn在液體中亦能使用,因此亦可將渦電流感測器SKn之前端部(前端面)配置成與唇片構件HA之内壁面HA1同一面。
然而,在塗布液Lq中含有溶劑之情形時,有可能因該溶劑而導致渦電流感測器SKn之前端部變質或腐蝕,因此,於本實施形態,係以堵塞唇片構件HA之内壁面HA1側之各個開口部HLnˊ之方式,設置與先前之圖17所說明之透明板構件(石英板、玻璃板等)GHp相同之板構件(石英板、玻璃板等)GHp’。於本實施形態,板構件GHp’只要是能良好的使渦電流感測器SKn之磁通穿透、不會產生渦電流之透磁性材料,並且是不會因塗布液Lq而變質或腐蝕之材料即可,不一定須具有光穿透性。板構件GHp’之與唇片構件HB之内壁面HB1對向之側之面,被設定為與唇片構件HA之内壁面HA1同一面。又,於本實施形態之噴頭單元DCH4,唇片構件HA之前端部HA4(片狀基板P之搬送方向下游側、塗布液Lq流出之側)之XZ面内的剖面形狀,為能以均一厚度塗布塗布液Lq,係將突起角之頂角部加以去角而形成為圓滑的微小曲面。
圖23係顯示圖22所示之渦電流感測器SKn中,代表性的以渦電流感測器SK1測量狹槽部SLT之寬度ΔSg之一測量電路單元例的電路方塊圖。於測量電路單元,具備:產生一定頻率(數十KHz~數MHz)之高頻訊號的振盪電路100、對渦電流感測器SK1之傳感線圈施加高頻訊號並對應阻抗變化而施加至傳感線圈兩端之高頻訊號之位準會變化的共振電路101、對來自位準變化之共振電路101之高頻訊號進行檢波以輸出對應高頻訊號振幅之電壓之類比訊號的檢波電路102、以及將經檢波之類比訊號之電壓變化特性與狹槽部SLT之寬度ΔSg之變化量線性對應之測量訊號SV1加以輸出的線性化電路103。此測量電路單元中,共振電路101、檢波電路102、線性化電路103係相對7個渦電流感測器SK1~SK7之各個個別設置,振盪電路100則係共通的設置。從與7個渦電流感測器SKn之各個對應之線性化電路103輸出之測量訊號SV1~SV7,被送至作為先前之圖4所示之塗布部5之一部分而設置的測量處理部30。
於本實施形態,在測量處理部30内,設有:將類比訊號之測量訊號SV1~SV7之任1個以任意時序、或每一定時間之時序選擇輸出的類比多工器電路104、以及將所選擇之測量訊號SV1~SV7之1個轉換為數位值的類比-數位轉換器(ADC)105。測量處理部30根據從ADC105輸出之測量訊號SV1~SV7之數位值,如先前之圖11、圖12所說明,將狹槽部SLT之Y方向7處各個之實際寬度ΔSg1~ΔSg8之值與變動量δg1~δg7之值生成為測量資訊30A。根據從測量訊號SV1~SV7生成之測量資訊30A,藉由圖4所示之控制系統,驅動(調整)圖13、圖14、圖17或圖19所示之驅動單元ACD(微米頭MMH),以將狹槽部SLT之寬度ΔSg1~ΔSg7之各個控制在作為目標之寬度容許範圍内。又,亦可如圖12所示,於顯示畫面DSP上顯示所測量之寬度ΔSg1~ΔSg7之值與變動量δg1~δg7之值。
以上,本實施形態之噴頭單元DCH4,由於作為感測器單元SU係使用小型的渦電流感測器SKn,因此能縮小形成在唇片構件HA之開口部HLn之尺寸(直徑),抑制唇片構件HA之剛性降低。又,渦電流感測器SKn,由於僅需連接來自圖23之共振電路101之高頻訊號用屏蔽線,因此在噴頭單元DCH4之周圍空間無需設置作為感測器單元SU之一部分之附加的構造物,能獲得小型精巧的噴頭單元。此外,在通過狹槽部SLT之塗布液Lq中含有金屬製(導電性)奈米粒子的情形時,相對於在不含金屬製奈米粒子之塗布液Lq之情形時所測量之狹槽部SLT之寬度ΔSg之實際測量值,有時測量會有誤差(offset)。因此,最好是能事先校準實際寬度ΔSg與測量訊號SVn值之對應關係。
〔第5實施形態〕 圖24係從Y方向所見之第5實施形態之噴頭單元DCH5之構成的部分剖面圖。圖24之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6、圖15~18、圖19~21、圖22之各個中所規定之正交座標系統XYZ相同。又,與先前之各實施形態所說明之噴頭單元DCH、DCH2~DCH4具有類似功能之構件或部分係賦予相同符號。於本實施形態,唇片構件HA、HB之各個係以不鏽鋼等金屬製作,作為測量由唇片構件HA、HB各個之内壁面HA1、HB1規定之狹槽部SLT之X方向寬度(間隙)ΔSg的感測器單元SU(開口寬度測量機構),使用電容式感測器。電容式感測器,係以形成在埋在唇片構件HA之内壁面HA1側之絕緣體ISP之與狹槽部SLT(塗布液Lq)對向之面側的導電層CDP為一電極,以唇片構件HB之内壁面HB1為另一電極的構成,測量因充滿在導電層CDP與内壁面HB1間之塗布液Lq之X方向厚度(寬度ΔSg)而變化之電容量。因此,於本實施形態,作為塗布液Lq,係例如以高濃度包含金、銅、鋁、碳奈米管(金屬性)等金屬奈米粒子等而成高導電性之液體時,由於狹槽部SLT之間隙ΔSg内之液體之電容量相當小,因此,會有無法獲得測量精度、或測量本身變得困難的情形。
圖24中,絕緣體ISP以高剛性之玻璃材料或陶瓷材料等構成,導電層CDP以不易受塗布液Lq之影響的金等貴金屬或不鏽鋼等構成。導電層CDP,係藉由在X方向貫通唇片構件HA内部之孔HA8内插通之配線,透過固定在唇片構件HA之+X方向外壁面之絶緣軸襯構件連接於金屬端子TMH。在此金屬端子TMH之附近,金屬端子TML被直接植入唇片構件HA之+X方向之外壁面。於本實施形態,唇片構件HA、HB皆為金屬,夾著金屬製片構件(墊片構件)SMp以緊固螺釘FS(參照圖5)結合於X方向,因此唇片構件HA、HB係電性上無電阻之導通狀態。
從而,在金屬端子TMH與金屬端子TML之間,產生與充滿在導電層CDP與唇片構件HB之内壁面HB1之間之塗布液Lq之厚度對應之電容量(所謂的電解電容器)。於本實施形態,絕緣體ISP之與唇片構件HB之内壁面HB1對向之面,亦與唇片構件HA之内壁面HA1形成為同一面,且導電層CDP亦為盡可能的薄,而以例如1μm~十數μm程度之厚度形成。無法將導電層CDP做薄時,亦可使絶緣體ISP之與塗布液Lq接觸側之面凹入導電層CDP之厚度量,於該凹處埋入導電層CDP。又,絕緣體ISP與導電層CDP與金屬端子TMH,係在唇片構件HA被分割於Y方向之複數個區域之各個設置。此外,於圖24之構成中,導電層CDP在YZ面内之面積以在可能範圍內盡量做大較佳。具體而言,導電層CDP之Z方向最大尺寸,可設定為緊接著從沿唇片構件HA之内壁面HA1的歧管MH之緊鄰下部到前端部HA4之間。又,將導電層CDP設置在Y方向之複數個區域之各個之情形時,各個導電層CDP之Y方向最大尺寸,可設定為較將唇片構件HA之内壁面HA1之Y方向尺寸除以待分割區域數後之尺寸些微短的尺寸。
如圖24所示,於金屬端子TMH,施加從振盪器OSC輸出之頻率為數KHz~數MHz程度範圍之既定頻率之正弦波狀的高頻訊號(發振訊號)。金屬端子TML連接於差動放大器(運算放大器)OPA之反相輸入。差動放大器OPA之非反相輸入連接於接地電位(零電位),反相輸入與輸出之間則連接電阻值Rf之回授電阻RR。以圖24之差動放大器OPA構成之測量電路連接,被稱為自動平衡橋接電路,藉由求出以連接於金屬端子TMH之測量器VM1測量之高頻訊號之振幅強度E1、與連接於差動放大器OPA之輸出之測量器VM2測量之高頻訊號之振幅強度E2的比率,能測量塗布液Lq之厚度變化(電容變化)。出現在金屬端子TMH、TML間之電容量產生之阻抗值Zx,以Zx=Rf(E1/E2)求出。此外,如圖24所示之測量器VM1、VM2,實際上係以整流電路(檢波電路)與藉由類比/數位轉換器等生成與振幅強度E1、E2之各個對應之數位值的電子電路等構成。
在2個平行電極間充填有介電係數ε之介質(塗布液Lq)時,設電極間之寬度(間隙)為ΔSg、電極面積(亦即導電層CDP在YZ面内之面積)為AS時,電容量Cx一般係以Cx=ε・AS/ΔSg求出。從而,若設從振盪器OSC輸出之高頻訊號之頻率f之角頻率為ω(ω=2πf)時,根據從Zx=1/(ω・Cx)之關係測量之阻抗值Zx,若電容量Cx可知、且塗布液Lq之介電係數ε與電極(導電層CDP)之面積AS已知的話,即能求出寬度ΔSg。因此,於本實施形態,須先正確的測量塗布液Lq之介電係數ε。塗布液Lq之介電係數ε,由於會因塗布液Lq之溫度而變化,因此,在通過狹槽部SLT時之塗布液Lq之溫度下預先測量介電係數ε較佳。
又,圖24中,雖將作為電容式感測器之電極的導電層CDP與絕緣體ISP僅設在唇片構件HA側,但亦可將同樣構成(導電層CDP、絕緣體ISP、金屬端子TMH)對向配置在唇片構件HB側。再者,將唇片構件HA與唇片構件HB之兩方以絶緣性材料(石英、玻璃、陶瓷等)構成之情形時,雖不需要絕緣體ISP,但須在唇片構件HA之内壁面HA1與唇片構件HB之内壁面HB1之各個,將與導電層CDP同等之電極面形成在於Y方向分割之各區域、或於Y方向離散位置之各處。
以上,於本實施形態,由於作為感測器單元SU係使用電容式感測器,因此在塗布液Lq之介電係數ε為已知之情形時,即便寬度ΔSgn(n係例如1~7)之設定值為數μm~數十μm之微小間隙,亦能以較高的解析能力測量實際之寬度ΔSgn各個之值及各變動量δgn。又,在一邊充填至狹槽部SLT一邊往-Z方向流動之塗布液Lq中混有較大氣泡(直徑數毫米程度)、或在狹槽部SLT内有部分的塗布液Lq瞬間中斷之情形時,電容式感測器之導電層CDP與唇片構件HB之内壁面HB1間之電容量會瞬間變化。
因此,設置以圖24之自動平衡橋接電路測量之阻抗值Zx以短間隔時間(例如,1豪秒)進行更新測量之測量時序控制電路(或使用處理器之軟體測量功能),逐次監測阻抗值Zx是否有產生急遽變動。在產生此種急遽變動時,塗布於片狀基板P上之塗布液Lq之膜厚有可能產生大的不均,可使圖4中之通報裝置36作動、或標記出片狀基板P上有可能產生不均之部分(區域)。設更新測量之間隔時間為Tic時,時間Tic雖係以在狹槽部SLT内往-Z方向流動之塗布液Lq之流速Vq(mm/s)、與導電層CDP之Z方向尺寸Lzc(mm),設定為Tic≦Lzc/Vq之關係,但進一步的,以設定為2・Tic<Lzc/Vq之關係較佳。
〔電容式感測器之變形例〕 圖25係顯示作為感測器單元SU使用圖24之電容式感測器之情形時之變形例之概略構成的圖,正交座標系統XYZ係設定為與圖24所規定之正交座標系統XYZ相同。又,與圖24所說明之噴頭單元DCH5及電路構成具有類似功能之構件及部分係賦予相同符號。於本變形例,在沿唇片構件HA之内壁面HA1之Y方向分割之複數個區域之各個,設有導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・。導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・之各個,係在内壁面HA1之Y方向尺寸全長延伸之方式埋設在内壁面HA1之絕緣體ISP表面,以和對向側之唇片構件HB之内壁面HB1對向之方式形成。本變形例中,導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・各個之Y方向尺寸,係在Y方向相鄰之導電層彼此不接觸之情形下,隔著一定間隙配置。
本變形例,係做成在圖24所示之自動平衡橋接電路與複數個導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・之各個之間設置第1開關電路SW1,以複數個導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・之任1個透過金屬端子TMH依序與自動平衡橋接電路短時間連接之方式切換的構成。圖24中,雖將第1開關電路SW1以機械性旋轉開關加以顯示,實際上係以來自到高頻區域(數MHz)之振盪器OSC之高頻訊號以電子方式切換之類比多工器電路構成。再者,於本變形例,設置了第2開關電路SW2,將振盪器OSC之高頻訊號之振幅強度E1與差動放大器OPA之輸出訊號之振幅強度E2,以1個測量器VM3加以測量。第2開關電路SW2係用以將振盪器OSC之高頻訊號與差動放大器OPA之輸出訊號中之任一方切換連接於測量器VW3,以和先前之第1開關電路SW1同樣的類比多工器電路構成。
於圖25之構成中,第1開關電路SW1,例如被選擇在將來自振盪器OSC之振盪訊號施加於導電層(電極)CDPa之金屬端子TMH之狀態,第2開關電路SW2以將振盪器OSC之振盪訊號連接於測量器VW3並測量振盪訊號之振幅強度E1後,將差動放大器OPA之輸出訊號連接於測量器VW3並測量輸出訊號之振幅強度E2之方式進行切換。此切換動作可以是1次,亦可以是高速的進行複數次,使用所測量之複數次之振幅強度E1之平均值與所測量之複數次之振幅強度E2之平均值,來求出狹槽部SLT在設置導電層CDPa之區域的寬度ΔSga(或自規定寬度之變化量)。在第1開關電路SW1係切換成對其他導電層CDPb、CDPc、CDPd、・・・之各個施加來自振盪器OSC之振盪訊號之情形時,亦可同樣的,藉由第2開關電路SW2之切換,求出狹槽部SLT在設置導電層CDPb、CDPc、CDPd、・・・之各個之區域的寬度ΔSgb、ΔSgc、ΔSgd、・・・、(或自規定寬度之變化量)。
於本變形例,為求出在分割於Y方向之各個區域之狹槽部SLT的寬度ΔSga、ΔSgb、ΔSgc、ΔSgd、・・・,作為測量電路,係使用1個自動平衡橋接電路,依序切換導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・。因此,不會有在各導電層CDPa、CDPb、CDPc、CDPd、・・・分別設置測量電路(自動平衡橋接電路)之情形時可能產生之測量電路間的誤差,能正確的比較所測量之狹槽部SLT之寬度ΔSga、ΔSgb、ΔSgc、ΔSgd、・・・各個之變動狀態。
〔第6實施形態〕 其次,參照圖26,作為第6實施形態說明設置有以光學方式觀察狹槽部SLT之監測系統之噴頭單元DCH6之構成。圖26之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6、圖15~18、圖19~22、圖24之各個中所規定之正交座標系統XYZ相同。又,與先前各實施形態所說明之噴頭單元DCH、DCH2~DCH5具有類似功能之構件及部分係賦予相同符號。圖26係從Y方向所見之噴頭單元DCH6的剖面圖,於本實施形態,與先前之圖5之構成同樣的,唇片構件HA係以在X方向具有既定厚度之平行平板狀光穿透性材料(例如石英)構成。另一方面,唇片構件HB係以金屬材料(例如不鏽鋼)構成,夾著用以規定狹槽部SLT之寬度ΔSg之金屬製極薄片構件(墊片構件)SMp,與唇片構件HA結合。
唇片構件HB,與先前之圖19~21之構成同樣的,具備:為了在Y方向分割之複數個區域之各個進行狹槽部SLT之前端部HB4之X方向位置之微調整而在Z方向產生推力的驅動單元ACD、在唇片構件HB之接近内壁面HB1之前端部HB4部分形成的鉸鍊部Hgs、從鉸鍊部Hgs到前端部HB4的作用部分HBp、以及將驅動單元ACD之Z方向推力轉換為以鉸鍊部Hgs為中心之作用部分HBp之微小旋轉力的支承部HB6’。又,對在唇片構件HB之内壁面HB1作為凹陷而形成之歧管MH内,透過供應管ST與埠部ST’供應塗布液Lq。此外,在與埠部ST’之流路之一部分連接而與大氣連通之出口部STp,連接用以監測供應至歧管MH内之塗布液Lq之壓力的壓力感測器34B。此壓力感測器34B,係取代先前圖4所示之壓力計34或附加設置,最好是能具有可測量供應至歧管MH内之塗布液Lq之壓力的些微變動,亦即,可測量因圖4所示之泵33而不可避免可能產生之脈動的靈敏度者較佳。
於本實施形態,由於唇片構件HA整體是以平行平板狀之光穿透性材料構成,因此,能從唇片構件HA之外壁面HA2側,以光學方式觀察(監測)流過狹槽部SLT内之塗布液Lq之狀態(氣泡或微小異物之混入、塗布液Lq之X方向厚度不均等)。從而,於本實施形態,將用以觀察狹槽部SLT内之塗布液Lq的照明部60與攝影部62,以和唇片構件HA之外壁面HA2對向之方式配置。攝影部62,具有:沿著與用以規定狹槽部SLT之内壁面HA1、HB1垂直之光軸AXs配置的攝影透鏡系統62A、以及由CCD及CMOS構成的彩色攝影元件62B。攝影部62係在狹槽部SLT之Y方向(長邊方向)以既定間隔設置複數個,於狹槽部SLT之Y方向之全尺寸,以各攝影部62之彩色攝影元件62B之攝影範圍於Y方向接續之方式配置。彩色攝影元件62B,以2K或4K之超高畫質模式對應之攝影元件較佳。又,攝影部62,亦可以是搭載於行動電話、智慧型手機、平板等之模組化的小型攝影單元(包含攝影透鏡與攝影元件)。
於照明部60内,沿光軸AXi配置有:於Y方向以一定間隔排列成一排的複數個LED光源60A、以及為使來自複數個LED光源60A之各個之照明光(波長較400nm長之波長帶域)皆射入而具有與狹槽部SLT之Y方向尺寸同程度之長度、於其長邊方向不具有功率(折射力)而於短邊方向具有一定功率(折射力)之細長圓柱形透鏡60B。照明部60之光軸AXi係相對内壁面HA1、HB1傾斜配置,來自複數個LED光源60A之照明光,從斜上方對攝影部62之焦點一致的狹槽部SLT進行傾斜照明(亦稱暗視野照明)。又,在來自照明部60之照明光射入唇片構件HA之外壁面HA2時,於外壁面HA2產生弱強度之正反射光時,也會有該正反射光直接射入攝影部62之攝影透鏡系統62A,而於所拍攝之影像產生光斑的情形。因此,如圖26所示,在照明部60與攝影部62間之空間,設置不會遮蔽攝影部62之攝影範圍,而能遮蔽來自外壁面HA2之正反射光的遮光板60C。遮光板60C,具有與圓柱形透鏡60B之Y方向尺寸相同程度之尺寸,於Y方向延伸設置。
照明部60之複數個LED光源60A之各個,可以是作為照明光僅發出白色、或可連續或階段性的變更白色、紅色→黃色→綠色→藍色之發光色、或發出紅外波長帶(700nm以上)之光者。以此方式採取可變化之照明光之波長帶域,即能因應根據狹槽部SLT内之塗布液Lq之種類變化之光學特性(波長吸收特性)對應調整發光色,使所拍攝之影像的明暗狀態及對比良好。在塗布液Lq係光阻劑之情形時,照明光之波長帶域係設定為不含光阻劑之感光波長帶域的範圍。複數個LED光源60A各個之發光色之調整以及整體之照明強度之調整以點亮控制電路61進行。點亮控制電路61,具備不是使複數個LED光源60A之各個連續點亮,而是以一定週期點亮一定時間之脈衝點亮的模式。脈衝點亮模式,係以對應攝影部62之彩色攝影元件62B之攝影幀率(frame rate,28fps、30fps、60fps等)之週期,使LED光源60A之各個脈衝發光。
來自攝影部62之複數個彩色攝影元件62B之各個的影像訊號被送至影像處理裝置63,影像處理裝置63對狹槽部SLT内之塗布液Lq之狀態進行影像解析。影像處理裝置63,具備:每隔一定時間即進行所拍攝之影像訊號之取樣並將靜止畫面暫時儲存的影像記憶部、特定出所儲存之靜止畫面中可能出現之氣泡或微小異物等雜質之像的雜質分析部、以及分析狹槽部SLT内塗布液Lq之靜止畫面中於Y方向之濃淡不均及色不均以特定出塗布液Lq之層厚(正常的話,與寬度ΔSg相等)於Y方向是否產生減少部分的層厚分析部等。又,於影像處理裝置63亦連接有即時顯示所拍攝之狹槽部SLT内塗布液Lq之影像的顯示監測器。此外,對影像訊號進行取樣之時間間隔(間隔時間)Tis,在設攝影部62之攝影範圍(狹槽部SLT)之Z方向尺寸為IFz(mm)、在狹槽部SLT内往-Z方向流動之塗布液Lq之流速為Vq(mm/s)時,係設定為Tis≦IFz/Vq,影像處理裝置63對每一間隔時間Tis取樣之靜止畫面高速的進行影像處理。
以上,於本實施形態,能即時監測(異常檢測)通過噴頭單元DCH6之狹槽部SLT内之塗布液Lq的狀態(氣泡及異物等雜質之混入、層厚不均),能及早發現塗布於片狀基板P上之塗布液Lq之塗布不均產生之可能性。在以影像處理裝置63之雜質分析部及層厚分析部檢測出異常之情形時,由於在該時間點之片狀基板P上之X方向位置(部分)有可能產生塗布不均,因此,最好是能進一步設置回應影像處理裝置63之分析結果,於片狀基板P之Y方向之端部附近或片狀基板P之背面,打上或印上顯示產生塗布不均之標記或圖案等戳印的刻印部。
〔第7實施形態〕 以上各實施形態中,作為感測器單元SU,雖說明了光學式、磁式、靜電式之各感測器構成,但作為光學式感測器單元SU,除圖7~圖9所示之共焦點型光學式感測器外,亦可利用三角測量式變位感測器、分光干涉儀感測器等。再者,作為光學式感測器單元SU,能在被測量面(唇片構件HA之内壁面HA1或唇片構件HB之内壁面HB1)形成高面精度之反射面(例如,圖6、圖8中之反射膜RFa、RFb)之情形時,亦可利用邁克生(Michelson)型、菲左(Fizeau)型、馬赫-岑得(Mach-Zehnder)型等之雷射干涉儀系統。
亦可利用可獲得高測量解像力、並具有小型噴頭部的光纖傳輸式的分光干涉儀感測器。圖27係顯示從Y方向所見之第7實施形態之噴頭單元DCH7之構成之部分剖面、與以分光干涉儀感測器測量狹槽部SLT之寬度(或寬度之變化)之情形時之構成的圖。圖27之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6、圖15~18、圖19~22、圖24、圖26之各個中所規定之正交座標系統XYZ相同。又,與先前各實施形態所說明之噴頭單元DCH、DCH2~DCH6具有類似功能之構件及部分係賦予相同符號。此外,作為分光干涉儀感測器,可利用株式會社基恩斯(KEYENCE)所販售之「微頭型分光干涉雷射變位計SI-F系列」等。
於本實施形態,構成噴頭單元DCH7之唇片構件HA、HB可以是金屬製與玻璃(石英)製之任一種。如圖27所示,在唇片構件HA之Z方向下方部分(以靠近開口部SS之位置較佳)形成有配置分光干涉儀感測器之頭部70A的孔HA8(YZ面内為圓形),在唇片構件HB之Z方向下方部分形成有配置分光干涉儀感測器之頭部70B的孔HB8(YZ面内為圓形)。孔HA8、HB8係隔著狹槽部SLT彼此對向配置,以不貫通至形成狹槽部SLT之内壁面HA1、HB1的深度形成。在孔HA8之内壁面HA1側底部(-X方向)設置具有與YZ面平行之反射面的反射板71A,在孔HB8之内壁面HB1側底部(+X方向)設置具有與YZ面平行之反射面的反射板71B。2片反射板71A、71B各個之反射面雖係隔著狹槽部SLT於X方向以一定間隔配置,但因應狹槽部SLT之寬度ΔSg之變化,2片反射板71A、71B之X方向間隔亦會變化。
分光干涉儀感測器之頭部70A、70B之各個,係安裝在與噴頭單元DCH7之唇片構件HA、HB分開另外固定在裝置内之固定構件72A、72B。固定構件82A、82B由低熱膨脹係數之金屬材(例如,銦鋼)或陶瓷等構成,在不受狹槽部SLT之寬度ΔSg之變化,亦即,不受唇片構件HA、HB之如圖11所示之變形的影響下,在正交座標系統XYZ内以安定狀態被保持。因此,分光干涉儀感測器之頭部70A,測量以固定構件72A為基準之反射板71A之反射面之X方向位置變化,分光干涉儀感測器之頭部70B,測量以固定構件72B為基準之反射板71B之反射面之X方向位置變化。從而,在狹槽部SLT之寬度ΔSg為初期狀態時,以分光干涉儀感測器之頭部70A、70B之各個將反射板71A、71B之各反射面之X方向位置作為初期位置加以預先測量,並藉由逐次測量自該初期位置之變化,即能求出寬度ΔSg之變動。此外,固定構件72A、72B,與圖3中所示之導件21A、21B同樣的,係被固定於塗布裝置之機架。
又,圖27所示之孔HA8、HB8、反射板71A、71B、頭部70A、70B之組,係於唇片構件HA、HB之Y方向每相距適當間隔設置。此外,不易於唇片構件HA、HB之各個形成孔HA8、HB8之情形時,亦可將反射板71A固定在唇片構件HA之外壁面HA2之一部分、將反射板71B固定在唇片構件HB之外壁面HB2之一部分,分別以分光干涉儀感測器之頭部70A、70B測量該反射板71A、71B之X方向位置。
〔其他變形例1〕 圖28A、圖28B係顯示噴頭單元DCH之塗布形態不同之塗布裝置之變形例,圖28A顯示在旋轉筒式塗布裝置中之噴頭單元DCH之配置的變形例。圖28A之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6、圖15~18、圖19~22、圖24、圖26、圖27之各個所規定之正交座標系統XYZ相同。此外,與先前之各實施形態所說明之噴頭單元DCH、DCH2~DCH7具有類似功能之構件及部分係賦予相同符號。
圖28A係將圖1所示之塗布裝置中之噴頭單元DCH從縱配置變更為橫配置之構成之塗布裝置的概略構成,長條狀之片狀基板P,在被捲繞於輥Rh並加以折返後,以在旋轉筒DR(基板支承機構)之進入位置Pin開始接觸、在上方之脫離位置Pout從旋轉筒DR之外周面脫離之方式被搬送。進入位置Pin,係設定成從旋轉筒DR之中心線AXo觀察時在-X方向(時鐘之9點方向)與-Z方向(時鐘之6點方向)之間之角度方位。噴頭單元DCH之狹槽部SLT之前端開口部SS,係配置成從旋轉筒DR之中心線AXo觀察時在-X方向(時鐘之9點方向)之塗布位置Pcd與片狀基板P對向。又,於噴頭單元DCH,與先前之各實施形態及變形例之任一者同樣的,於Y方向排列設置有由光學式、電容式、電磁式(渦電流式)之任一種構成之複數個感測器單元SUn、與複數個驅動單元(致動器)ACD。
進一步的,於圖28A之旋轉筒DR,為了將片狀基板P加溫至40℃~80℃範圍之既定溫度,設有加熱外周面整體之調溫加熱器HTF。此係由於塗布液Lq如黏著劑般在常溫(室溫)下黏性高,因此藉由加熱使黏性降低以使塗布膜之厚度相同之故。片狀基板P,從旋轉筒DR之進入位置Pin到脫離位置Pout間之約150°~120°之範圍緊貼於旋轉筒DR之外周面,調和至外周面之溫度。此外,為了將塗布液Lq之溫度與旋轉筒DR外周面之溫度設定為±5%以下之溫度差,設有用以調整構成噴頭單元DCH之唇片構件(狹槽片構件)HA、HB之溫度、與供應至噴頭單元DCH之塗布液Lq之溫度的調溫加熱器構件。
此處,將旋轉筒DR外周面之半徑設為φd(mm)、片狀基板P之搬送速度設為Vcp(mm/秒)、從進入位置Pin到塗布位置Pcd之旋轉角度設為θK、使常溫之片狀基板P接觸既定溫度(目標溫度)之物體之瞬間到片狀基板P調和至該目標溫度為止之時間(溫度遷移時間)設為Tz(秒)時,設定為〔2・π・φd・(θK/360)〕/Vcp≧Tz之關係。當設定成滿足之條件時,即能在片狀基板P從進入位置Pin移動到塗布位置Pcd為止前,將片狀基板P之溫度設定為目標溫度。又,為滿足此條件,亦可將進入位置Pin或塗布位置Pcd變更為沿外周面之周方向,以調整旋轉角度θK。進入位置Pin之調整可藉由變更輥Rh之配置來進行。
如圖28A所示,在塗布液Lq之溫度相對常溫被加熱至數十度以上(例如,50~80℃程度)之狀態下,於供應至噴頭單元DCH内之歧管MH、狹槽部SLT之塗布裝置,唇片構件HA、HB亦會成為與塗布液Lq之溫度相同溫度,因此,在常溫時,即使將狹槽部SLT之寬度ΔSg根據塗布液Lq之壓力調整為最佳,在實際之塗布處理中,亦會有起因唇片構件HA、HB之溫度上升造成之熱膨脹,導致於Y方向之狹槽部SLT之寬度ΔSg之分布大幅變動的情形。根據先前說明之各實施形態,即使因塗布液Lq被加熱而使唇片構件HA、HB熱膨脹,亦能以複數個感測器單元SU大致直接的即時測量狹槽部SLT之寬度ΔSg之變化,因此即使是在塗布動作中亦能以圖4(以及圖13、圖17、圖19、圖26)所示之驅動單元(致動器)ACD迅速地加以修正,使狹槽部SLT之寬度ΔSg於Y方向一致(均一)。
〔其他變形例2〕 圖28B係顯示平坦搬送片狀基板之塗布裝置之概略構成,圖28B之正交座標系統XYZ,係設定為與圖5、圖6、圖15~18、圖19~22、圖24、圖26、圖27之各個所規定之正交座標系統XYZ相同。又,與先前之各實施形態所說明之噴頭單元DCH、DCH2~DCH7具類似功能之構件及部分係賦予相同符號。圖28B中,片狀基板P係在被夾持片狀基板P兩面之軋輥NRa、NRb賦予一定張力之狀態下,朝向下游側之輥Rj以既定速度、平坦狀的搬送。與圖28A相同之噴頭單元DCH,在軋輥NRa、NRb與輥Rj之間,配置成狹槽部SLT前端之開口部SS為+Z方向(朝上)。
於本變形例,片狀基板P之背面側(-Z側)為被塗布面,於片狀基板P之搬送方向位在下游側之噴頭單元DCH之唇片構件(亦稱狹槽片構件)HA之前端部HA4,較位於上游側之唇片構件(亦稱狹槽片構件)HB之前端部HB4些微地(數μm~數十μm)突出於+Z方向。片狀基板P,係以既定摩擦力接觸唇片構件HA之前端部HA4之方式被搬送,從狹槽部SLT之前端開口部SS噴出之塗布液Lq,在充滿於唇片構件HB之前端部HB4與片狀基板P背面間之間隙的狀態下被塗布於片狀基板P。塗有塗布液Lq之片狀基板P被輥Rj彎折向+Z方向後,被搬入圖1所示之乾燥單元6A。
如本變形例般,在噴頭單元DCH之塗布位置,未設置保持片狀基板P之基板支承機構的情況下,片狀基板P為光穿透性(透明)之情形時,在圖28B中之片狀基板P之+Z方向側設置測量機構或觀察(攝影)機構的話,即能透過片狀基板P測量或觀察從噴頭單元DCH之狹縫狀開口部SS噴出之塗布液Lq的狀態。例如使用觀察(攝影)機構之情形時,可將從開口部SS噴出、通過噴頭單元DCH之前端部HA4之上面與片狀基板P間之塗布液Lq或附著在剛通過前端部HA4之片狀基板P之塗布液Lq之Y方向之厚度不均,作為色不均或濃度不均來加以觀察或測量,亦能根據其測量結果檢測狹槽部SLT之寬度ΔSg(開口部SS之寬度)變化。又,於圖28B中,雖係將噴頭單元DCH配置在片狀基板P之下方側(-Z方向側),但亦可配置在片狀基板P之上方側(+Z方向側),以規定開口部SS之唇片構件HB之前端部HB4與片狀基板P之上面側接觸之方式配置。
〔其他變形例3〕 以上之各實施形態及變形例中,雖係例示了對卷對卷方式之可撓性長條狀片狀基板P塗布塗布液Lq的塗布裝置,但作為被塗體,亦可以是縱尺寸與橫尺寸被規定之單片的基板(玻璃基板、金屬板、樹脂基板、用紙)。此場合,單片基板係被吸附保持於具有平坦支承面之基板保持具(基板支承機構)上之該支承面,基板保持具藉由驅動機構沿基板表面進行一維移動。於移動期間,藉由將先前說明之噴頭單元DCH(或DCH2~DCH7之任一種)之前端部HA4、HB4之開口部SS從基板表面設定一既定間隙量ΔZg(參照圖6),以既定厚度於單片基板上塗布塗布液Lq。
單片基板之情形時,特別需正確設定基板上之塗布開始位置與塗布結束位置。因此,在基板上之4角或基板上之塗布區域之端部附近,預先形成顯示開始位置之對準標記與顯示結束位置之對準標記,將用以檢測該對準標記之對準感測器,設置在塗布時基板之移動方向、從噴頭單元DCH之塗布位置往上游側相隔一定距離處。對準感測器將檢測到顯示移動之基板上之開始位置的對準標記一事,通知圖4所示之塗布控制部10A,塗布控制部10A啟動泵33將塗布液Lq供應至噴頭單元DCH。又,在啟動泵33之前一刻,塗布液Lq雖被充填於歧管MH内與狹槽部SLT内,但由於泵33並無塗布液Lq之加壓供應,因此不會從開口部SS噴出。接著,當對準感測器將檢測出顯示基板上之結束位置的對準標記一事通知塗布控制部10A後,塗布控制部10A即立刻停止泵33。
如以上所述,在為了顯示基板上之塗布區域之位置而形成有對準標記,且塗布裝置側設有檢測對準標記之對準感測器之情形時,可僅在基板上設定之塗布區域正確地形成塗布液Lq之膜。此點,不限於單片基板,對先前之各實施形態及變形例中所說明之被旋轉筒DR支承而搬送之長條狀片狀基板P,亦同樣適用適用。此場合,對準標記係在片狀基板P之寬度方向(Y方向)兩端附近,例如於塗布區域之長條方向長度全面,以一定間隔設置。該塗布區域之長條方向之長度為200cm、而到次一塗布區域之長條方向之間隔(餘白)為15cm之情形時,對準標記係附隨於塗布區域於長條方向以例如10cm之間隔形成。因此,對準感測器在片狀基板P之移動中檢測出附隨於塗布區域之最初的對準標記之時間點,即開始從噴頭單元DCH之塗布液Lq之噴出,之後,在對準感測器檢測出20次(200cm/10cm)之時間點,停止從噴頭單元DCH之塗布液Lq之噴出即可。
如以上所述,於單片基板上、或片狀基板P上設定之塗布區域正確地形成塗布液Lq之膜時,圖4所示之泵33之起動/停止之應答時間以短較佳。泵33之起動/停止之應答特性非急遽而是比較緩慢之情形時,在圖4中之供應管ST或管STa之流路中設置液體用之電磁閥、或設置將管ST、STa本身以機械性夾持器加以夾持即可。
〔其他變形例4〕 先前之圖5、圖14所示之噴頭單元DCH、或圖26所示之噴頭單元DCH6之情形時,配置感測器單元SU(SU1~SU6)或攝影部62側之唇片構件HA,整體以光穿透性之介電體材料(玻璃或石英等之玻璃材料、丙烯酸等之樹脂材料)構成。因此,從唇片構件HA之外壁面HA3側,除狹槽部SLT之外,亦能觀察通過其上之埠部(開口)ST’暫時貯留在歧管MH(貯留部)内之塗布液Lq之狀態。從而,亦可將與先前之圖26所示之攝影部62(及照明部60)同樣的攝影部,於Y方向排列複數個配置以觀察歧管MH内之塗布液Lq。據此,即能藉由影像解析檢查有無混入塗布液Lq内之異物(雜質)或氣泡。
再者,由於唇片構件HA之整體是以光穿透性之介電體材料構成,因此可將混入歧管MH内或狹槽部SLT内之異物或氣泡,以超音波照射器或雷射光照射器粉碎成塗布性能上不會造成問題程度之粒徑(較塗布液Lq在基板上之設定厚度小的尺寸)。超音波照射器,亦可以是在例如介電體材料構成之唇片構件HA安裝超音波振動件,隨時持續賦予振動。使用雷射光照射器之情形時,考慮塗布液Lq之光學特性(感光性、吸收性),可使用發出不會使塗布液Lq變質之波長帶域、反覆振盪頻率高、峰值強度大的高輝度脈衝雷射光的光源。此外,在塗布液Lq是紫外線硬化性樹脂液之情形時,當對流於狹槽部SLT内之塗布液Lq照射強度經調整之紫外線(波長436nm以下)時,從狹槽部SLT之開口部SS噴出之塗布液Lq(紫外線硬化性樹脂液)之黏性變高,可使塗布在基板(片狀基板P)上之塗布液Lq變厚。
〔其他變形例5〕 於先前之各實施形態及變形例中,例如圖11、圖25所示,係將測量噴頭單元DCH(或DCH2~DCH7)之狹槽部SLT(或開口部SS)之X方向(第2方向)之寬度ΔSg的感測器單元SU,設置在狹槽部SLT之長邊方向(Y方向)之複數處之各個。然而,於Y方向之寬度ΔSg之變化量分布,僅須測量狹槽部SLT在Y方向之中心位置之寬度ΔSg即能預測之情形時,亦可於僅於該中心位置之1處設置感測器單元SU。此場合,必須事先求出中心位置之僅1處之感測器單元SU所測量之寬度ΔSg之測量值、與狹槽部SLT之整體在Y方向之寬度變化之分布特性的相關性,予以資料庫化。
〔其他變形例6〕 於先前之各實施形態及變形例中,雖係將在片狀基板P之移動方向位於下游側之唇片構件HA之整體或一部分以介電體材料(玻璃材料或樹脂材料)做成,但亦可將在片狀基板P之移動方向位於下游側之唇片構件HB之整體或一部分以介電體材料(玻璃材料或樹脂材料)做成。如先前之圖6、圖22所示,在片狀基板P之移動方向位於上游側之唇片構件HB之前端部HB4與片狀基板P之間,塗布液Lq會形成往-X方向膨起之彎液面狀液滴Lqa。當該液滴Lqa之彎液面狀態於Y方向不潰散而安定時,形成在片狀基板P上之塗布液Lq亦不會不均而能以相同厚度塗布。
因此,當將唇片構件HB之整體以光穿透性之介電體材料(玻璃材料或樹脂材料)做成時,即能透過唇片構件HB之外壁面HB3等,藉由攝影裝置以光學方式觀察前端部HB4與片狀基板P間形成之塗布液Lq之液滴Lqa。亦能根據來自攝影裝置之影像訊號,藉由對液滴Lqa之彎液面狀態之變化進行影像解析,以即時檢測在Y方向之塗布不均(膜厚變化)之發生。進一步的,亦能根據以影像解析所得之液滴Lqa之彎液面狀態之變化,透過圖4中之驅動控制部31驅動複數個驅動單元(致動器)ACD之各個,以調整狹槽部SLT(開口部SS)在Y方向之寬度ΔSg之分布。
以上之各實施形態及各變形例中,感測器單元SU係測量在噴頭單元DCH之寬度ΔSg之狹槽部SLT内充滿之塗布液Lq之液厚變化,而攝影部62係觀察狹槽部SLT内(或歧管MH内)之塗布液Lq之狀態。為進行測量或觀察之能量,除光、電場(電容量測量)、磁場(渦電流測量)外,亦可利用X線或γ線。此場合,唇片構件HA、HB之整體或一部分係以對X線及γ線具有穿透性之材料構成。
又,以上各實施形態及各變形例所示之噴頭單元DCH及感測器單元SU,考量在途中切換待塗布於基板上之塗布液之情形、或依序塗布2種以上之塗布液之情形,可在沿旋轉筒DR外周面之周方向(或以平坦方式支承基板之情形時,為基板之移動方向)之複數處,配置根據各個塗布液之特質(黏性、透明度、導電度、溫度等)預先調整了狹槽部SLT(開口部SS)之寬度ΔSg及間隙量ΔZg等之噴頭單元DCH(及感測器單元SU)。
進一步的,於以上之各實施形態及各變形例中,雖係在與基板P對向之前端部形成之狹縫狀開口部SS(狹槽部SLT之前端)為1條之情形的噴頭單元DCH,但亦可以是例如日本特開2002-136909號公報所揭露之,使複數個狹縫狀之開口部近接平行排列,從各開口部使不同之塗布液同時噴出以重疊塗布複數層塗膜之構成的噴頭單元。此場合,複數個狹縫狀開口部SS各個之寬度ΔSg,可藉由透過構成噴頭單元DCH之透明的唇片構件HA及透明板構件GHp(參照圖17)測量狹槽部SLT之寬度的光學式間隙感測器(參照圖8)、與可埋在唇片構件(狹槽片構件)HA、HB内之渦電流感測器SK(參照圖22)或電容式感測器(參照圖24)的併用(根據在基板移動方向之開口部SS之配置分開使用),獨立的加以測量。
於上述各實施形態及各變形例所示之唇片構件(狹槽片構件)HA之内壁面HA1、唇片構件(狹槽片構件)HB之内壁面HB1、以及圖5所示之面HB2、HB3,可藉由機械加工或拋光(研磨)處理,將之處理成其平坦度在次微米以下。特別是如圖15~圖21所示,以極薄金屬製片構件(墊片構件)SMp之厚度來規定狹槽部SLT之寬度ΔSg之構造的噴頭單元DCH之情形時,當與墊片構件SMp緊貼之唇片構件(狹槽片構件)HA、HB之内壁面側各面之平坦度不良時,會有塗布液從該緊貼部滲出之情形。因此,在以研磨處理加以平坦化之面上,疊上表面以奈米級高精度平坦化研磨之石英板(光學原器),並藉由觀察於其接觸界面因光(單色光)之干涉而產生之牛頓條紋之狀態,即可判斷研磨處理之適當與否。
2:供應捲 4:旋轉驅動部 5:塗布部 6A、6B:乾燥單元 7:回收捲 10A:塗布控制部 12:膜厚測量單元 30:測量處理部 31:驅動控制部 44:光感測器 44A:光電訊號 60:照明部 62:攝影部 63:影像處理裝置 70A、70B:分光干涉儀感測器之頭部 ACD:驅動單元(致動器) AXo:中心線 BMa、BMb:光束 CDP、CDPa、CDPb、CDPc、CDPd:導電層 DCH、DCH2~DCH7:噴頭單元 DR:旋轉筒(基板支承機構) DRa:旋轉筒之外周面 GHp:透明板構件 GHp’:板構件 HA、HB:唇片構件(狹槽片構件) HC:端部板 HA1、HB1:内壁面 HA4、HB4:前端部 HTF:調溫加熱器 Lq:塗布液 MH:歧管(貯留部) MMH:微米頭 OSC:振盪器 P:片狀基板 RFa、RFb:反射膜 Sft:軸 SK1~SK7:渦電流感測器 SLT:狹槽部 ΔSg、ΔSg1~ΔSg6:寬度 SMp:片構件(墊片構件) SS:開口部 ST:供應管 SU、SU1~SU6:感測器單元 δg1~δg6:變動量 SV1~SV7:測量訊號
[圖1]係顯示第1實施形態之卷對卷(Roll to Roll)方式之塗布裝置整體構成的圖。 [圖2]係將圖1所示之塗布裝置中,塗布噴頭部與旋轉筒之部分之構成加以放大顯示的立體圖。 [圖3]係顯示圖1所示之塗布裝置中,用以支承塗布噴頭部使其往上下方向移動(微動)之支承機構之概略構成的立體圖。 [圖4]係顯示處理來自圖1所示之塗布裝置内所設之測量部之資訊,並進行各驅動部之控制之控制機構(控制裝置)之概略構成的方塊圖。 [圖5]係將圖1~圖4所示之塗布噴頭部(模頭塗布用噴頭單元)加以分解後,詳細顯示各部構造的立體圖。 [圖6]係顯示將圖5所示之噴頭單元DCH以和XZ面平行之面加以切斷之部分剖面、與第1實施形態中之感測器單元SU之配置關係的圖。 [圖7]係顯示圖2、圖6所示之感測器單元SU之具體光學構成的立體圖。 [圖8]係將圖7所示之感測器單元SU在光學構成下之共軛關係與各光束之收斂/發散狀態,在XZ面内予以誇張顯示的光路圖。 [圖9]係將圖7所示之從孔徑光闌40到面Cp之光路部分之光學構件(孔徑光闌40、透鏡系統41、反射鏡42)之配置加以放大顯示的立體圖。 [圖10]係顯示使圖9中之透鏡41a以等速度移動時,從圖8之光感測器44輸出之光電訊號44A之強度變化狀態的圖表。 [圖11]係將形成噴頭單元DCH之狹槽部SLT之寬度的唇片構件HA之内側壁面HA1與唇片構件HB之内側壁面HB1在XY面内之變形狀態予以誇張顯示的圖。 [圖12]係顯示設於圖4之塗布控制部10A、圖1中之主控制單元10之控制用顯示監測裝置(顯示器)DSP之一顯示畫面例的圖。 [圖13]係顯示將用以調整狹槽部SLT前端之開口部SS之寬度的驅動單元ACD,以壓電元件做成時之噴頭單元DCH之構成之部分剖面的圖。 [圖14]係顯示將用以調整狹槽部SLT前端之開口部SS之寬度的驅動單元ACD,以粗微動型微米頭做成時之噴頭單元DCH之構成之部分剖面的圖。 [圖15]係從唇片構件HA側所見之第2實施形態之噴頭單元DCH2之整體構成的立體圖。 [圖16]係從唇片構件HB側所見之第2實施形態之噴頭單元DCH2之整體構成的立體圖。 [圖17]係從Y方向(狹槽部SLT延伸之方向)所見之第2實施形態之噴頭單元DCH2之整體構成的端面圖。 [圖18]係從下側(狹槽部SLT之開口部SS側)所見之第2實施形態之噴頭單元DCH2之整體構成的立體圖。 [圖19]係從Y方向(狹槽部SLT延伸之方向)所見之第3實施形態之噴頭單元DCH3的側視圖。 [圖20]係將第3實施形態之噴頭單元DCH3之Y方向之一部分從與XZ面平行之面加以切斷的剖面圖。 [圖21]係從唇片構件HB側之下方所見之第3實施形態之噴頭單元DCH3之-Y方向側端部附近的立體圖。 [圖22]係從Y方向所見之第4實施形態之噴頭單元DCH4之構成的部分剖面圖。 [圖23]係顯示以圖22所示之渦電流感測器SK1測量狹槽部SLT之寬度(或寬度變化)之一測量電路例的電路方塊圖。 [圖24]係顯示從Y方向所見之第5實施形態之噴頭單元DCH5之構成的部分剖面、與藉由電容變化測量狹槽部SLT之寬度(或寬度變化)之一電路例的電路方塊圖。 [圖25]係顯示使用圖24之電容式感測器作為感測器單元SU之情形時之變形例之概略構成的圖。 [圖26]係顯示從Y方向所見之第6實施形態之噴頭單元DCH6之構成的部分剖面、與監測流過狹槽部SLT之塗布液Lq之狀態之攝影部之概略配置的圖。 [圖27]係顯示從Y方向所見之第7實施形態之噴頭單元DCH7之構成的部分剖面、與以分光干涉儀測量狹槽部SLT之寬度(或寬度變化)之情形時之構成的圖。 [圖28A]係顯示塗布裝置之變形例之概略構成的圖,顯示在旋轉筒式塗布裝置中之噴頭單元DCH之配置之變形例。 [圖28B]係顯示塗布裝置之變形例之概略構成的圖,顯示在平坦搬送式塗布裝置中之噴頭單元DCH之配置之變形例。
4:旋轉驅動部
ACD:驅動單元
AXo:中心線
DCH:噴頭單元
DR:旋轉筒
DRa:旋轉筒之外周面
HA:唇片構件
HB:唇片構件
HC:端部板
Lq:塗布液
MH:歧管
P:片狀基板
Sft:軸
SLT:狹槽部
ST:供應管
SU:感測器單元

Claims (15)

  1. 一種塗布裝置,從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出塗布液,以對該被處理基板表面進行該塗布液之塗布,其具備:噴頭機構,具有貯留部與狹槽部,該貯留部係為暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置,該狹槽部係為了從該貯留部朝向該前端部之開口部形成供該塗布液流通之流路而由以形成以既定間隔對向、於該第1方向延伸設置之一對內壁面之方式對向之一組狹槽片構件構成;以及測量機構,係設於該一組狹槽片構件中之至少一方側,輸出與該一對內壁面之該間隔、或該間隔之變化對應之測量訊號;將該一組狹槽片構件中,設置該測量機構側之狹槽片構件設為第1狹槽片構件、隔著該狹槽部而對向之側之狹槽片構件設為第2狹槽片構件時,該第1狹槽片構件之該內壁面整體、或一部分係以介電體材料構成;該測量機構,係從該第1狹槽片構件之外側通過該介電體材料測量該狹槽部之該間隔、或該間隔之變化;該介電體材料係具有光穿透性之玻璃材料、石英材料、樹脂材料之任一種,該測量機構使用穿透該介電體材料與通過該狹槽部內之該塗布液之各個之波長帶之光,以光學方式測量該狹槽部之該間隔、或該間隔之變化。
  2. 如請求項1所述之塗布裝置,其中,該介電體材料係以成為該狹槽部之與該塗布液接觸之該內壁面之一部分之方式埋設在該第1狹槽片構件之平行平板狀光穿透性之玻璃材料或樹脂材料,該第1狹槽片構件之其他部分為金屬材料。
  3. 如請求項2所述之塗布裝置,其中,該測量機構將能穿透該介電體材料與該狹槽部內之該塗布液之各個之波長帶之測量光,透過該介電體材料 投射於該狹槽部,並光電檢測在該介電體材料之與該塗布液之界面平行之面反射的第1反射光、與在該第2狹槽片構件之該內壁面反射的第2反射光,以測量該間隔、或該間隔之變化。
  4. 如請求項3所述之塗布裝置,其中,在該介電體材料之與該界面平行之面,部分的形成有對該測量光具有反射性之反射層。
  5. 一種塗布裝置,係將從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出之塗布液,以既定厚度塗布於該被處理基板表面,其具備:模噴頭機構,係以形成從為了暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置之貯留部朝向該前端部之開口部使該塗布液流通之流路的方式,由以既定間隔對向且於該第1方向延伸設置之一對內壁面構成;以及開口寬度測量機構,係為檢測該開口部在與該第1方向正交之第2方向之寬度變化,而測量該一對內壁面之該間隔之變化;該模噴頭機構係由以形成該一對內壁面之方式對向之第1狹槽片構件與第2狹槽片構件構成;該開口寬度測量機構包含複數個感測器單元,該複數個感測器單元為檢測該開口部之寬度變化,將該第1狹槽片構件之該內壁面與該第2狹槽片構件之內壁面在該第2方向之間隔變化,在該第1方向之離散的複數個部分之各處以光學方式、電容方式、電磁方式之任一種檢測方式加以測量;該第1狹槽片構件之整體、該第1狹槽片構件之該內壁面之整體、或該內壁面之一部分係以介電體材料構成,該複數個感測器單元從該第1狹槽片構件側通過該介電體材料測量該間隔之變化;該介電體材料係具有光穿透性之玻璃材料或樹脂材料,該複數個感測器單元之各個,使用穿透通過該一對內壁面間之該塗布液與該介電體材料之各個的 波長帶之光,以光學方式測量該間隔之變化。
  6. 如請求項5所述之塗布裝置,其中,該複數個感測器單元配置在該第1狹槽片構件側,於該第2狹槽片構件,設有可將於該第1方向延伸為狹縫狀之該開口部在該第2方向之間隔,於該第1方向之複數個部分之各個加以調整的複數個驅動單元。
  7. 如請求項6所述之塗布裝置,其進一部具備將該複數個驅動單元之各個,根據以該複數個感測器單元測量之該開口部之寬度於該第1方向之分布加以驅動的驅動控制部。
  8. 一種塗布裝置,係將從在與基板支承機構支承之被處理基板表面對向之前端部於第1方向延伸形成為狹縫狀之開口部噴出之塗布液,以既定厚度塗布於該被處理基板表面,其具備:噴頭機構,具有貯留部與狹槽部,該貯留部係為暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置,該狹槽部係為了從該貯留部朝向該前端部之開口部形成供該塗布液流通之流路而由以形成以既定間隔對向、於該第1方向延伸設置之一對內壁面之方式對向之一組狹槽片構件構成;以及觀察機構,係藉由對構成該一對內壁面中至少一方之內壁面之該狹槽片構件照射具有穿透性之能量線,以觀察通過該流路之該塗布液之狀態。
  9. 如請求項8所述之塗布裝置,其中,該噴頭機構之該狹槽片構件,係由以形成該一對內壁面之方式對向的第1狹槽片構件與第2狹槽片構件構成;該第1狹槽片構件之整體或一部分,係由對既定波長帶域之光具有穿透性之介電體材料構成。
  10. 如請求項9所述之塗布裝置,其中,該觀察機構,包含從該第1狹槽片構件之外側透過該介電體材料對該流路照射該波長帶域之照明光的照 明部、與拍攝通過該流路之該塗布液之狀態的攝影部。
  11. 如請求項10所述之塗布裝置,其中,該照明部視該塗布液之光學特性調整該照明光之波長帶域。
  12. 一種模頭塗布方式之塗布裝置之噴頭單元,係從於第1方向延伸為狹縫狀之開口部以既定厚度將塗布液噴出至被處理基板表面,其具備:第1狹槽片構件,為形成從貯留部朝向該開口部使該塗布液流通之流路,而形成以既定間隔對向且於該第1方向延伸設置之一對內壁面中之一方,該貯留部係為暫時貯留該塗布液而於該第1方向延伸設置;以及第2狹槽片構件,係與該第1狹槽片構件對向配置,形成該一對內壁面中之另一方;該第1狹槽片構件與該第2狹槽片構件中任一方之整體、或形成該內壁面之部分係以介電體材料構成;該介電體材料係具有光穿透性之玻璃材料或樹脂材料;該一對內壁面的間隔、或該間隔之變化,係藉由設置在該第1狹槽片構件與該第2狹槽片構件中之該任一方之側的測量機構,使用穿透該介電體材料與通過該一對內壁面間之該塗布液之各個的波長帶之光,以光學方式測量。
  13. 如請求項12所述之噴頭單元,其中,該第1狹槽片構件之整體以該玻璃材料構成,該第2狹槽片構件以金屬材料構成;於該第2狹槽片構件,設有可將於該第1方向延伸為狹縫狀之該開口部在與該第1方向正交之第2方向之間隔,就該第1方向之複數個部分之各個加以調整的複數個驅動單元。
  14. 如請求項12所述之噴頭單元,其中,為能從外部觀察通過該一對內壁面間之該塗布液,而在該第1狹槽片構件之構成該內壁面部分之一部分,埋設由該介電體材料構成之光穿透性的板構件。
  15. 如請求項14所述之噴頭單元,其中,該板構件係具有光穿透性之玻璃材料或樹脂材料。
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