WO2006035932A1

WO2006035932A1 - 塗布装置及び塗布ヘッドの目詰まり防止方法

Info

Publication number: WO2006035932A1
Application number: PCT/JP2005/018125
Authority: WO
Inventors: Norio Toyoshima; Akihiro Shigeyama; Takahiro Yamazaki; Masahiko Kurosawa
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corporation
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-04-06
Also published as: TW200610580A; TWI278351B; JP2006122901A; KR100826073B1; KR20070043029A

Abstract

　ノズルプレート（５ｃ）の吐出口（５ｃａ）からの吐出量を制御して、被塗布部材に塗布液を塗布する塗布装置において、制御器（９）による制御により、ノズルプレート（５ｃ）の底面に対向配置の薄いガラス製の平板（７１）を上方向に移動させ、吐出口（５ｃａ）の塗布液滴Ｌに接触可能に構成する。ノズルプレート（５ｃ）の吐出口（５ｃａ）において、平板（７１）を塗布液滴Ｌに接触させたとき、塗布液滴Ｌはその接触した平板（７１）を引き寄せつつ平板（７１）とノズルプレート（５ｃ）との間に広がり塗布液膜を形成するので、平板（７１）はノズルプレート（５ｃ）側に貼り付けられる。その結果、吐出口（５ｃａ）近傍における塗布液の空気との接触は回避され、塗布液固化によるノズル吐出口の目詰まりを回避できる。

Description

明細書

塗布装置及び塗布ヘッドの目詰まり防止方法

技術分野

[0001] 本発明は、吐出口を形成したノズルプレートを有し、塗布液を吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置の改良、及びノズルプレートに塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法の改良に関する。

背景技術

[0002] 液晶表示装置や半導体装置は、ガラス基板や半導体ウェハなどの基板に配向膜やレジストなどの機能性薄膜を形成する成膜プロセスを経て製造される。

[0003] 成膜プロセスでは、機能性薄膜を形成するために、被塗布部材である基板に対し、インクジェット方式で塗布液を噴射する塗布装置が採用される（例えば、特許文献 1 参照。）。

[0004] 図 1は、インクジェット方式で基板面に塗布液を噴射する従来の塗布装置を示した構成図で、図 2は図 1に示した塗布装置の側面図である。

[0005] 従来の塗布装置は、図 1及び図 2に示したように、直方体状のベース (基台） 1と、このベース 1上に設けられた一対のガイドレール 2, 2と、このガイドレール 2, 2に案内されて移動する、基板 Wを搭載した矩形状のテーブル 3と、ベース 1上に立設された支持体 4と、この支持体 4に設けられた複数個の塗布ヘッド 5と、これら塗布ヘッド 5における塗布液の吐出制御やテーブル 3の移動制御等、基板 Wに対する一連の塗布動作を統括制御する制御器 6とで構成されてヽる。

[0006] ベース 1は下端部に脚 laを有するとともに、上面の幅方向両端部に長手方向（矢印 X方向）に沿って設けられた取り付け板 lb, lbを介して、一対のガイドレール 2, 2 が取り付け固定されている。

[0007] 一対のガイドレール 2, 2には、スライド部材 3a, 3aがスライド自在に設けられており

、テーブル 3は、このスライド部材が 3a, 3aに取り付けられている。

[0008] テーブル 3には真空チャックゃ静電チャック等の基板保持手段が組み込まれ、ガラス基板や半導体ウェハなどの基板 Wを着脱自在に載置することができる。 [0009] 支持体 4は、図 2に示したように、ベース 1の長手方向の中間部において、ガイドレール 2, 2を跨いで立設された門型の支持本体 4aと、この門型の支持本体 4aで対をなす脚体にそれぞれ対向して設けられた支持部材 4b, 4cと、両端部が支持部材 4b , 4cに支持されたアーム 4dとで構成される。

[0010] 支持体 4のアーム 4dには、インクジェット方式で塗布液を吐出する複数個（図 2では 8個）の塗布ヘッド 5が図示矢印 Y方向に配列されて取り付けられている。

[0011] 図 3は、図 1に示した塗布ヘッド 5を紙面に平行な面で切断した状態を示した塗布ヘッド 5の拡大断面図で、角筒状に形成されたヘッド本体 5aと、ヘッド本体 5aの上開口部を閉塞するように差し渡され、ピエゾ素子 5baを外付けした可撓板 5bと、ヘッド本体 5aの下開口部を閉塞するように差し渡され吐出口（オリフィス） 5caを設けた板状のノズルプレート 5cとからなり、これらヘッド本体 5a、可撓板 5b及びノズルプレート 5c によって、塗布液を収納する液室 5dが形成されている。なお、ノズルプレート 5cには、複数の吐出口 5caが長手方向に沿って配列されており、ピエゾ素子 5baは各吐出口 5caに対応して 1つずつ配置される。

[0012] ヘッド本体 5aの一側面には液室 5dにつらなる塗布液供給路 5aaが貫通して設けられ、この塗布液供給路⁵ aaは図示しな、塗布液供給タンクに接続されて!、る。

[0013] 上記構成からなる従来の塗布装置の作用を説明する。

[0014] 上記構成において、制御器 6による制御により、基板 Wを載置したテーブル 3をべース 1の長手（図示矢印 X)方向に所定速度で移動させる。そして、制御器 6は、基板 Wが塗布ヘッド 5の下方を通過するタイミングに合わせてピエゾ素子 5baを駆動制御し、可撓板 5bを振動させる。これにより、液室 5d内の塗布液に圧力が加えられ、塗布液が吐出口 5caから液滴状態となって下方の基板 Wに向けて吐出される。

[0015] 吐出口 5caから吐出した塗布液は、基板 Wの板面に付着する。付着した塗布液は、板面上で流動し基板 Wの板面全体にわたるように塗布される。塗布された塗布液が乾燥し、基板 W面には、配向膜、レジスト、カラーフィルタ、有機エレクトロニクスルミネッセンスなどの機能性薄膜が形成される。

特許文献 1 :特開 2003— 103207号公報

発明の開示 [0016] 上記のように従来の塗布装置は、塗布液が塗布ヘッド 5の吐出口（オリフィス） 5ca カゝら吐出され、供給されてくる基板 Wに塗布されるが、次に供給される基板 Wに対する塗布までに長い時間の隔たりがあったり、このまましばらく待機される状態が続くと、吐出口 5caに滞留して空気に触れた塗布液は、乾燥して固化し、吐出口 5caが目詰まりすることがある。

[0017] 塗布液の乾燥を防ぎ、吐出口 5caにおける目詰まりを回避するには、たとえば板状のキャップをノズルプレート 5cに直に密着させ、吐出口 5caを塞いで塗布液が空気に接触するのを遮断する方法が考えられる。

[0018] 板状のキャップをノズルプレート 5cに密着させ、吐出口における塗布液と空気との接触を完全に防ぐには、ノズルプレート 5c底面と、対向する板状のキャップ面の双方の各接触面が高度に平坦であることが要件とされる。

[0019] そのため、板状のキャップ面とノズルプレート 5c底面との間に空気が浸入しないように完全に密着させることは容易ではな、。

[0020] 従って、キャップをノズルプレートに密着させたとしても、吐出口に滞留した塗布液が空気に触れることを完全に防止することはできず、塗布液の固化物により吐出口の目詰まりが生じるおそれを有し対応が要望されていた。

[0021] そこで本発明は、ノズルプレートの吐出口における塗布液の固化を防止できるとともに、必要に応じて塗布再開が容易な塗布装置、及び吐出口における目詰まりを回避し、塗布再開が容易な塗布ヘッドの目詰まり防止方法を提供することを目的とする。

[0022] 本発明の第 1のアスペクトは、塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置において、前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、この平板を支持する支持台と、この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、この移動機構の駆動と前記吐出ロカの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し

、この制御手段は、前記塗布液を前記吐出口から凸状に吐出させた塗布液滴に向けて前記支持台を移動させることを特徴とする。

[0023] 本発明の第 2のアスペクトは、塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置において、前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、この平板を支持する支持台と、この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、この移動機構の駆動と前記吐出ロカの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し

、この制御手段は、前記平板を前記塗布ヘッドに接近移動させるのに先立ち、前記塗布液を前記吐出口から前記平板上に吐出させ、この平板上に吐出された塗布液により、前記吐出口形成面と前記平板との間に塗布液膜を形成させるように制御することを特徴とする。

[0024] 本発明の第 3のアスペクトは、吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板を前記吐出口から凸状に吐出されてなる塗布液滴に接触させ、前記平板を前記塗布液滴が前記平板と前記吐出口形成面との間で広がることによって形成された塗布液膜を介して前記吐出口形成面に密着させることを特徴とする。

[0025] 本発明の第 4のアスペクトは、吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法にぉ、て、前記吐出口形成面の吐出口が形成された部位を被覆可能な平板上に塗布液を吐出させ、その塗布液が塗布された平板と前記塗布ヘッドとの接近移動により、前記平板と前記吐出口形成面との間に広がり形成された塗布液膜を介して前記平板を前記吐出口形成面に密着させることを特徴とする。

[0026] 本発明は、平板と塗布ヘッドとが塗布液を介して接触したとき、塗布液が平板と塗布ヘッドとの間で塗布液膜を形成するように広がり、平板は形成された塗布液膜を介して塗布ヘッド側に貼り付くことに着目してなされたものである。

[0027] すなわち、本発明の塗布装置は、平板を塗布ヘッドに塗布液を介して接触させるように制御する制御手段を具備するので、平板は塗布液によって形成された塗布液膜を介して塗布ヘッド側に貼り付く。

[0028] 従って、吐出口及びその近傍の塗布液は、空気との接触が妨げられて流動性を維持するので、塗布液の固化による吐出口の目詰まりを回避できる。 [0029] また、本発明の塗布ヘッドの目詰まり防止方法によれば、塗布ヘッドに対向配置した平板を、塗布液膜を介して塗布ヘッド側に貼り付カゝせるので、吐出口及びその近傍での塗布液の流動性は確保され、目詰まりが防止されるとともに、平板の塗布へッドからの引き剥がしにより、塗布操作を再開できる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]図 1は、従来の塗布装置の一実施例を示した正面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示した塗布装置の側面図である。

[図 3]図 3は、図 1に示した塗布ヘッドの拡大断面図である。

[図 4]図 4は、本発明による塗布装置の一実施例を示した正面図である。

[図 5]図 5は、図 4に示した塗布装置の側面図である。

[図 6]図 6は、図 4に示した塗布装置の要部拡大正面図である。

[図 7]図 7は、図 6に示した塗布装置の一部拡大正面図である。

[図 8]図 8は、図 4に示した塗布装置の動作説明図である。

[図 9]図 9は、図 8 (c)に示した動作説明図の A— A矢視断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、本発明による目詰まり防止方法を使用した塗布装置の一実施例を、図 4ないし図 9を参照して詳細に説明する。なお、図 1ないし図 3に示した従来の塗布装置と同一構成には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

[0032] 図 4は、この発明に係る目詰まり防止方法を採用した塗布装置の一実施例を示す正面図で、図 5は図 4に示した塗布装置の側面図、図 6は図 4に示した塗布装置の要部拡大正面図である。

[0033] 図 4ないし図 6において、塗布装置は、ベース（基台） 1と、このベース 1上に設けられた断面矩形状力なる一対のガイドレール 2, 2と、基板 Wを搭載して移動するテーブル 3と、ベース 1上に立設された支持体 4と、この支持体 4に取り付けられ塗布液を収納した塗布ヘッド 5と、塗布ヘッド 5の底面（吐出口形成面)形状と相似形状で底面よりもやや大きく形成された平板 71と、この平板 71を支持しつつ、平板 71を昇降移動可能な移動機構 8と、基板 Wへの塗布液の塗布制御にカ卩えて、平板 71による塗布液の固化防止機能並びにワイビング (拭き取り）部材 72による塗布ヘッド 5のタリー二ング (掃除)機能を制御する制御器 9とで構成されて、る。

[0034] 支持体 4は、図 5に示したように、門型の支持本体 4aと、この門型の支持本体 4aに設けられた支持部材 4b, 4cと、支持部材 4b, 4c間で支持されたアーム 4dとで構成され、アーム 4dには、インクジェット方式力もなる複数個（この実施例では、図 5に示したように 8個）の塗布ヘッド 5が図示矢印 Y方向に配列されて取り付けられている。

[0035] 図 6に要部を拡大して示したように、図 4に示したテーブル 3の右側面壁には、移動機構 8が取り付けられ、この移動機構 8は、平板 71及びワイピング部材 72を搭載して、平板 71及びワイピング部材 72を図示矢印 Z (上下)方向に移動できるように構成されている。

[0036] 移動機構 8は、テーブル 3に固着された L字状のブラケット 81と、このブラケット 81に上下方向に取り付けられた案内レール 82と、この案内レール 82に案内されて上下動可能に構成され上端が開放された箱体状の移動テーブル 83と、移動テーブル 83を上下方向に駆動するシリンダ 84とを有する。なお、シリンダ 84の作動ロッド 84aは、中間に弾性部材 84aaを介在させた構造とし、移動テーブル 83を上下方向に移動させたとき、弾性部材 84aaの変形により、移動テーブル 83自体の上下動が緩和されるように構成されている。

[0037] 移動テーブル 83には、支持台 85とワイピング部材 72とが固定して設けられ、支持台 85には、平板 71を着脱自在に載置可能なステージ 85aを備えている。また、支持台 85は、ステージ 85aを昇降可能な駆動部を備える。ここで、図 6は、シリンダ 84の作動ロッド 84aが下降端位置にあり、支持台 85のステージ 85aが上昇端位置に位置している状態を示す。そして、この状態カもシリンダ 84の作動ロッド 84aを上昇端位置へ移動させることで、ステージ 85aに載置された平板 71は図 8 (b)に示すノズルプレート 5cの底面（吐出口形成面）に近接する位置まで上昇される。なお、図では省略して示していないが、ステージ 85aには、制御器 9による駆動制御により、平板 71を着脱自在に載置できるように、真空チャックが組み込まれて、る。

[0038] 図 7は、制御器 9の制御により、支持台 85のステージ 85a上に載置された平板 71が、塗布ヘッド 5 (すなわち、ノズルプレート 5c)の底面に対向位置した状態を示す拡大図である。 [0039] この実施例における平板 71は透明性を有する厚さが 0. 3〜0. 7mm程度の薄く透明なガラスで構成され、その形状は塗布ヘッド 5のノズルプレート 5cの底面形状と相似形で、大きさは、図 7に示したように、外側外形でノズルプレート 5cよりもわずか（Δ k)だけ大きな広さを有して、る。

[0040] そこで、実施例は、図 7に示したように、ノズルプレート 5cの中央部に形成された吐出口（オリフィス） 5caの開口部から凸状に吐出された液滴状態の塗布液、すなわち塗布液滴 Lに対し、ステージ 85aに吸着することなく載置された平板 71を近付け、平板 71が塗布液滴 Lに接触したとき、塗布液の表面張力と塗布液の平板 71に対するぬれ性とにより塗布液滴 Lは、接触した平板 71とノズルプレート 5cとの間で広がりつつ下方の平板 71を引き寄せ、平板 71は形成された塗布液膜を介してノズルプレート 5c底面側に貼り付くことに着目してなされたものである。

[0041] 平板 71が塗布液膜を介してノズルプレート 5cに付着した状態では、少なくとも吐出口 5ca及びその近傍の塗布液の空気との接触は回避されるので、空気との接触による塗布液の固化が防止され、塗布液の流動性は確保され目詰まりが防止できる。

[0042] また、平板 71が塗布液膜を介してノズルプレート 5c側に貼り付いた状態では、平板 71とノズルプレート 5cとに挟まれた塗布液膜は、外周縁でのみ空気に触れるので、乾燥して固化する部分は平板 71で覆われた部分に対してわずかであることから、仮に外周縁の塗布液が固化したとしても、平板 71をノズルプレート 5cから容易に引き剥がして基板 Wに対する塗布再開が可能である。

[0043] このように、塗布液が空気と接触して固化する部分は、広ヽ面積を形成した塗布液膜の外周縁部に限られ、ノズルプレート側に貼り付いた平板の大部分は、流動性を維持した塗布液膜を介してノズルプレートに接して、るので、ノズルプレート側力平板を容易に引き剥がすことができる。

[0044] また、塗布液膜が空気に触れて固化する部分は、吐出口 5caから比較的離れた外周縁に限られるので、平板 71のノズルプレート 5cからの引き剥がしに際して、塗布液膜の固化物が吐出口 5caに触れて吐出口 5caが閉塞されるようなことは避けられる。

[0045] また、平板 71は、塗布液の表面張力と塗布液の平板 71に対するぬれ性を利用してノズルプレート 5c底面に貼り付けられるので、ノズルプレート 5cに対する平板 71の貼り付け状態を維持する特別な機構を必要としない。そのため、装置構成の煩雑ィ匕が回避され保守作業等を容易に行うことができる。また、平板 71をノズルプレート 5c に貼り付けた状態のままで、テーブル 3を塗布ヘッド 5に対して容易に移動させることができる。これによつても、テーブル 3や塗布ヘッド 5の保守作業の容易化、効率化を図ることができる。

[0046] そこで、図 4及び図 7ないし図 9を参照し、この実施例の塗布装置において、平板 7 1がノズルプレート 5c側に貼り付く過程を詳細に説明する。

[0047] 図 7及び図 8 (a)は、基板 Wに対する塗布を休止した状態で、塗布液が液滴状態、すなわち塗布液滴 Lとなってノズルプレート 5cの吐出口 5caの出口から凸状に吐出された状態を示している。この状態は、上述の休止させた状態において、ピエゾ素子 5 baに基板 Wに対して塗布液の塗布を行うに供給する電圧よりも低、電圧、すなわち、ピエゾ素子 5baの駆動によって塗布液が吐出口 5caから送り出されるが吐出口 5ca から射出されない程度の電圧を供給して形成する。そして、この状態で塗布液滴 Lは、固有の表面張力を有して、半球状となってノズルプレート 5c底面の吐出口 5caから凸状に吐出した状態となる。

[0048] なお、制御器 9によるテーブル 3の移動制御により、ステージ 85a上に吸着保持されて載置された平板 71はノズルプレート 5cの底面に対向する位置に配置される。

[0049] 次に、制御器 9によるシリンダ 84の駆動制御により、図 8 (b)に示したように、ステージ 85aを上昇させ、載置された平板 71を塗布液滴 Lに接近させ接触させる。

[0050] このステージ 85aの上昇中、平板 71が塗布液滴 Lに接触するまでの間にステージ 8 5aの真空チャックによる平板 71の保持を解除する。

[0051] 平板 71が塗布液滴 Lに接触すると、塗布液滴 Lは、ノズルプレート 5cと平板 71との間で塗布液膜を形成するように広がるので、平板 71全体は、図示矢印 z方向に引き寄せられてステージ 85a面カゝら離脱する。

[0052] その結果、図 8 (c)に示したように、平板 71は、形成された塗布液膜を介してノズルプレート 5cの底面に貼り付けられる。

[0053] 図 9は、図 8 (c)の A— A線力も矢印方向を見た断面図である。

[0054] 図 9に示したように、塗布液は吐出口 5caを中央部に位置して、ノズルプレート 5cと平板 71との間全体に広がる力ノズルプレート 5cの底面力もわず力（ A k)はみ出した平板 71の外周縁に位置する塗布液 Laのみ力空気と直接接触する。また、平板 7 1をノズルプレート 5cの底面力もわずか（ A k)はみ出す形状としたことによって、塗布液膜の外側位置で塗布液がこぼれ落ちるのを防止できる。

[0055] 図 8(c)及び図 9に示したように、ガラス製の薄い平板 71が、塗布液膜を介してノズルプレート 5cに密着した状態では、外周縁に位置する塗布液 Laが空気に触れて乾燥し、時間の経過とともに固化したとしても、ノズルプレート 5cの中央部に位置する吐出口 5ca近傍では空気との接触は遮断された状態にあるので、塗布液の流動性がそのまま維持され、塗布液の乾燥に起因する吐出口 5caにおける目詰まりは回避される。

[0056] なお、平板 71が塗布液膜を介してノズルプレート 5c側に貼り付ヽたとき、吐出口 5c a近傍の塗布液膜内に気泡等が存在していないことが望ましい。本実施例では、平板 71を透明なガラス板で構成したので、作業員は目視でその気泡の存在の有無を視認できる。

[0057] 従って、塗布液膜に貼り付!/ヽた平板 71を介して、下方力ゝら撮像カメラで塗布液膜を撮影し、もしも塗布液膜に気泡が混入していることが撮影画像上で検出されたときには、制御器 9の制御により、ピエゾ素子 5baを駆動し、加圧による塗布液の押し出しによって、気泡を塗布液膜外に取り除くことができる。

[0058] すなわち、例えば、撮像カメラの撮像画像に基づいて、図 9で一番下に図示した吐出口 5caの右側に気泡が存在することが検出された場合、一番下の吐出口 5caに対応するピエゾ素子 5baを駆動させて一番下の吐出口 5caから予め設定された量の塗布液を吐出させて気泡を吐出口 5caの近傍から平板 71の外周縁方向に押し出す。また、図 9で一番下に図示した吐出口 5caとその一つ上の吐出口 5caとの間に気泡の存在が検出された場合、一番下とその一つ上の吐出口 5caに対応するピエゾ素子 5baを駆動させて上記 2つの吐出口 5caから予め設定された量の塗布液を吐出させて気泡を上記 2つの吐出口 5caの間から平板 71の外周縁方向に押し出す。

[0059] またこのとき、撮像カメラの撮像画像に基づ!/ヽて、気泡とその気泡の近接位置にある吐出口 5caとの間の距離を検出し、この距離に基づいて前記吐出口 5caから塗布液を吐出させる力否かの判定、また塗布液を吐出させる場合にはその吐出量を決定する判定を制御器 6に行わせるようにしても良い。すなわち、気泡の存在は、気泡に接する塗布液が固化する可能性を意味する。従って、気泡の位置が、気泡に起因して塗布液の固化物が生じたとしても吐出不良が生じる恐れのない位置であれば、その気泡を取り立てて除去する必要はない。このような場合、気泡が存在したとしても、上述した吐出口 5caからの塗布液の吐出を行なう必要がない。従って、気泡が各吐出口 5caから予め設定された距離 (設定距離)以上離れて!/、たら、吐出口 5caから塗布液を吐出させない。

[0060] また、気泡が、上記設定距離以内に存在した場合には、気泡を上記設定距離以上離れた位置に押し出すに必要な塗布液の量を、その吐出口 5caと気泡との間の距離に基づいて決定する。そのときの塗布液の量は、例えば、実験によって求めたり、あるいは吐出口 5caと気泡との間の距離、上記設定距離及び塗布液膜の厚さに基づいて幾何学的計算により近似的に算出することが可能である。

[0061] このようにすることによって、気泡を除去するために吐出する塗布液の量を極力少なくすることができ、塗布液の無駄な消費を防止することができる。

[0062] なお、上述の動作は、気泡の周辺の塗布液が固化を生じた後では行うことができなくなるので、塗布液に固化が生じるまでの時間を予め求めておき、この時間前に行なうようにすると良い。

[0063] また、上述の作動によって、ノズルプレート 5cと平板 71との間の塗布液膜中に新たに塗布液が吐出されるので平板 71をノズルプレート 5cの底面より A kずつ大きく形成したとしても塗布液が平板 71からこぼれ落ちることが考えられる。このような場合、上述の作動を移動テーブル 83上で行うか、移動テーブル 83に代わる受皿を塗布へッド 5の下方に移動できるように配置し、この受皿上で行うとよ!/、。

[0064] また、上述の作動によって、平板 71がノズルプレート 5cから落下したり、位置ずれするおそれがある場合、平板 71をステージ 85aあるいはステージ 85aに代わる他の支持手段で支持した状態で行うと良い。

[0065] また、撮像カメラを用いた例で説明した力要は気泡の検出ができればょ、ので、ラインセンサ等を用いることも可能である。 [0066] 図 8(c)及び図 9に示した状態から、基板 Wに対する塗布液の塗布を再開させようとするときには、制御器 9はステージ 85aに組み込まれた真空チャックを作動させる。この真空チャック 7の吸引力で、平板 71はノズルプレート 5cから離れてステージ 85aに保持される。次いで、シリンダ 84を駆動制御し、平板 71を吸着保持したステージ 85a の下方への引き下げ操作により、塗布液膜を介してノズルプレート 5c側に貼り付、た平板 71の引き剥がしが行われる。

[0067] この平板 71を、ノズルプレート 5c側から引き剥がした状態では、吐出口 5ca及びその近傍の塗布液 (塗布液膜）は残ってヽることがある。

[0068] そこで、この実施例の塗布装置は、基板 Wへの塗布再開に際して、ノズルプレート 5cの縁に固化して残存する塗布液の固化物や、底面に残った塗布液膜をワイビング部材 72で拭き取り除去できるように構成されて、る。

[0069] すなわち、図 5及び図 6で示したように、テーブル 3と支持台 85との間には、ワイピング部材 72が設けられており、このワイピング部材 72は、塗布ヘッド 5の幅方向（図示矢印 Y方向）の長さ寸法と同等あるいはやや長い幅を有する弾性部材カもなる。そして、図 6に示した状態から、まず、支持台 85のステージ 85aを下降端位置に移動させて退避させる。その後、シリンダ 84の作動ロッド 84aを上昇端位置へ移動させて、そして、図 6に示した状態から、テーブル 3を図示矢印 X方向へ移動させてワイビング部材 72の先端部をノズルプレート 5cの底面に接触させつつ移動させ、ノズルプレート 5 cの底面の塗布液膜や周縁に残存する塗布液の固化物を拭き取り除去する。拭き取られた塗布液膜や塗布液の固化物は、箱体状の移動テーブル 83内に落ちるので、作業員は移動テーブル 83内に溜まった塗布液膜や塗布液の固化物を除去することができる。

[0070] 以上説明のように、本実施例の塗布装置は、透明性を有する薄、ガラス製の板からなる平板 71を、ノズルプレート 5cの底面形状よりやや大きな相似形状に形成して、ノズルプレート 5cに対向配置し、吐出口 5caの塗布液滴に接触させるように構成したので、平板 71は塗布液膜を介してノズルプレート 5c側に貼り付き、吐出口 5ca及びその近傍での塗布液の固化を回避して、塗布ヘッドにおける目詰まりを防止することができる。 [0071] なお、上記実施例の説明では、平板 71を塗布ヘッド 5側に近付けるように構成した力反対に塗布ヘッド 5を平板 71に近付けるように構成しても良い。また、被塗布部材は基板 Wに限らず、たとえば印刷用紙であっても良!、。

[0072] また、塗布液膜を介してノズルプレートに貼り付、た平板を、この平板を支持してヽた支持台を用いて引き剥す例で説明したが、この支持台とは別に設けた専用の引き剥がし装置を用いて引き剥がすようにしても良い。例えば、引き剥がし装置は、ノズルプレートの底面に対向する位置に移動可能に設けられ、吸着パッド等の真空チャックを備えたものを用いることができる。

[0073] この場合、上記支持台からは、支持した平板がノズルプレートに貼り付けられて取り出されるだけなので、支持台上に複数の平板を積層して配置し、最上段に位置する平板力順にノズルプレートに貼り付けるようにしても良い。このようにすることで、平板をノズルプレートに貼り付ける毎に支持台上に供給する必要がなくなるので、作業者の負担を軽減することができる。

[0074] ノズルプレートから引き剥がした平板は、塗布液が付着しているので洗浄するようにすると、同じ平板を繰り返し、かつ清浄な状態で使用することができる利点がある。この洗浄は、作業員が取り出し溶剤等を用いて手作業で行なっても良いし、装置上に洗浄装置を設けるなどにより行うようにしても良い。洗浄装置としては、例えば、平板を保持する保持テーブルと、溶剤を染み込ませたワイビングクロスやスポンジ等の吸湿性部材と、乾燥状態のワイビングクロスやスポンジ等の吸湿性部材とを設け、まず保持テーブル上に保持された平板の塗布液が付着した面 (被清掃面）に溶剤を染み込ませた吸湿性部材を押し付けてスライドさせて塗布液を拭き取り、次ゝで乾燥状態の吸湿性部材を平板に押し付けてスライドさせて平板上に残った溶剤を拭き取る構成のものを用いることができる。

[0075] また、上述の動作において、平板に付着した塗布液を溶剤を染み込ませた吸湿性部材で拭き取る前に、上述の実施例で説明したワイピング部材と同様な部材を下向きに設けたものを用いて、平板に付着した塗布液を拭き取り除去するようにしても良い。

[0076] また平板力ノズルプレートの底面の形状と相似形で底面からわずか（ Δ k)にはみ出す大きさとした例で説明した力平板は必ずしもノズルプレートの底面よりも大きヽ必要はなぐまたノズルプレートの底面の形状と相似形である必要もない。すなわち、平板は、ノズルプレートの底面における吐出口が形成された部位である吐出口とその周辺を被覆できる大きさを有し、平板とノズルプレートとの間で塗布液膜を形成させることができ、これにより吐出口周辺に塗布液の固化物が生じることが防止でき固化物の付着による吐出不良が防止できれば良い。

[0077] また平板を 8つの塗布ヘッドのノズルプレート全てを覆う大きさに形成した例で説明したが、これに限らず、個々の塗布ヘッドにおけるノズルプレートの大きさに対応した大きさに形成し、塗布ヘッド毎に平板を貼り付けるようにしても良い。また、吐出口毎に平板を一つずつ貼り付けるようにしても良、。

[0078] このようにした場合には、塗布ヘッド単位、ある、は吐出口単位で平板を貼り付けることができる。すなわち、図 4、 5の例において、 8つの塗布ヘッドのうち両端の塗布へッドにのみ平板を貼り付け、残りの 6つの塗布ヘッドを用いて塗布液の塗布を行うことが可能である。

[0079] 従って、複数の塗布ヘッドあるいは複数の吐出口のうち、一部のみを使用して被塗布部材への塗布液の塗布を行い、他のものを待機させておく場合でも、待機中の吐出口に滞留した塗布液が固化することを良好に防止できる。またこのとき、ノズルプレートに対する平板の貼り付け状態を維持するための特別な機構を何ら必要としないので、このような機構によって塗布動作が拘束されることがな!、。

[0080] 平板は、塗布液とのぬれ性が良好な材質、或いは塗布液とのぬれ性が良好となる表面処理が施されたものを用いることが好まし、。このようなものを用いることによって、吐出口から凸状に吐出された塗布液滴が平板とノズルプレートとの間で円滑に広がり、平板とノズルプレートとの間に形成される塗布液膜中に気泡が生じることが防止できる。

[0081] 吐出口に塗布液を凸状に吐出させた塗布液滴を形成するにあたり、吐出ロカ塗布液を吐出するためのピエゾ素子に供給する電圧を制御して行う例で説明したが、例えば、以下のように行っても良い。

[0082] すなわち、塗布液を塗布液供給タンクカゝら塗布ヘッドにサイフォンの原理を利用して供給する場合、吐出口におけるノズルプレート底面の開口部での塗布液の表面形状 (メニスカス）は、ノズルプレートの底面高さと塗布液供給タンク内の液面高さとの高低差に依存する。例えば、塗布液供給タンク内の液面高さが所定の高さよりも低ければ、上記吐出口の開口部での塗布液の表面形状は凹状となり、反対に、所定の高さよりも高ければ凸状となる。従って、上記吐出口の開口部での塗布液の表面形状が凸状となる塗布液供給タンク内の液面高さを予め実験等により求めておき、塗布液供給タンク内に塗布液を給排出制御することで液面高さを上記求めた液面高さに調整して、吐出口に塗布液滴を形成するようにしても良い。

[0083] また吐出口に塗布液を凸状に吐出させた塗布液滴を形成する例で説明した力ノズルプレート底面と平板との間に塗布液膜が形成できれば良、ので、平板をノズルプレートに接近移動させるに先立って塗布液を吐出ロカ平板上に予め設定された量で吐出させ、この平板上に吐出された塗布液をもって、ノズルプレートと平板との間に塗布液膜を形成するようにしても良い。このようにした場合でも、上述の実施例と同様に、吐出口付近で塗布液の固化物が生じることが防止できると共に、平板を塗布液の表面張力やぬれ性による密着力により特別な保持機構を要することなくノズルプレートに対して貼り付けることができる。

[0084] 次に、ノズルプレートに貼り付いた平板を引き剥がす動作の変形例を説明する。

[0085] ノズルプレートに塗布液膜を介して貼り付いた平板を引き剥がすときに、図 8 (c)に示した状態から、支持台 85を引き下げ操作する例で説明したが、支持台を一旦上昇させてから引き下げ操作するようにしても良!、。

[0086] 上記実施例の図 6、図 8 (c)を用いて説明すれば次の通りである。

[0087] 図 8 (c)に示した状態にお!、て、シリンダ 84の作動ロッド 84aを、上記実施例に記載の上昇端位置から更に設定距離上方に移動させる。この設定距離は、図 8 (c)に示した支持台 85のステージ 85aと平板 71との間の距離に、ステージ 85aを平板 71に確実に当接させるための余裕値を加えた距離で、設計データ等力算出することができる。

[0088] この作動ロッド 84aの設定距離の移動により、ステージ 85aはノズルプレート 5cに貝占り付いた平板 71に当接する位置まで上昇される。 [0089] このとき、作動ロッド 84aは、弾性部材 84aaを介在させた構造であるから、ステージ 85aが平板 71に当接したときの衝撃は、この弾性部材 84aaによって吸収される。また、設定距離が、図 8 (c)に示した状態でのステージ 85aと平板 71との間の実際の距離よりも大きくても、平板 71がステージ 85aの当接によって破損することが防止できる

[0090] 作動ロッド 84aが設定距離の移動を完了した後、すなわち、ステージ 85aが平板 71 に当接した後のタイミングで、ステージ 85aに組み込まれた真空チャックを作動させる。これにより、平板 71は、ステージ 85aによって吸着される。なお、ステージ 85aを上昇させるとき力真空チャックを作動させても良い。

[0091] この後、作動ロッド 84aを実施例に記載の下降端位置まで下降させる。これにより、平板 71はノズルプレート 5cから引き剥がされる。

[0092] なお、この変形例では、作動ロッド 84aを、実施例に記載の下降端位置と上昇端位置の他、ノズルプレート 5cに貼り付いた平板 71に当接する位置の 3箇所に停止させる必要がある。そこで、シリンダ 84として、作動ロッド 84aのストロークが実施例に記載のシリンダ 84よりも長いものを用い、そのストロークの下端を実施例に記載の下降端位置、上端を平板 71に当接する位置とする。そして、実施例に記載の上昇端位置には、ストッパ機構を用いて作動ロッド 84aの移動を阻止することで停止させるようにすると良い。

[0093] この変形例では、ステージ 85aを平板 71に接触させているので、その分、平板 71 をステージ 85aに確実に吸着することができ、ノズルプレート 5cから平板 71をより確実に引き剥がすことができる。

[0094] なお、この変形例に置、ても、先に述べた実施例にお!、ても、平板 71が磁性体、あるいはノズルプレート 5cの対向面が磁性体であれば、ステージ 85aに真空チャックの代わりに電磁石を配置しても構わな、。

[0095] 本発明は、ガラス基板や半導体ウェハなどの基板に配向膜やレジストなどの機能性薄膜を形成するための塗布液に限らず、上記基板の洗浄などに用いる揮発性の液体であっても、形成した塗布液滴が平板を塗布液滴に接触させるまでの間に揮発しきらな、ものであれば適用可能である。産業上の利用の可能性

[0096] 本発明の塗布装置は、平板を塗布ヘッドに塗布液を介して接触させるように制御する制御手段を具備するので、平板は塗布液によって形成された塗布液膜を介して塗布ヘッド側に貼り付く。

[0097] 従って、吐出口及びその近傍の塗布液は、空気との接触が妨げられて流動性を維持するので、塗布液の固化による吐出口の目詰まりを回避できる。

[0098] また、本発明の塗布ヘッドの目詰まり防止方法によれば、塗布ヘッドに対向配置した平板を、塗布液膜を介して塗布ヘッド側に貼り付カゝせるので、吐出口及びその近傍での塗布液の流動性は確保され、目詰まりが防止されるとともに、平板の塗布へッドからの引き剥がしにより、塗布操作を再開できる。

Claims

請求の範囲

[1] 塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置にぉヽて、

前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、この平板を支持する支持台と、

この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、

この移動機構の駆動と前記吐出口からの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し、

この制御手段は、前記塗布液を前記吐出口から凸状に吐出させた塗布液滴に向けて前記支持台を移動させることを特徴とする塗布装置。

[2] 塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置にぉヽて、

この制御手段は、前記平板を前記塗布ヘッドに接近移動させるのに先立ち、前記塗布液を前記吐出口から前記平板上に吐出させ、この平板上に吐出された塗布液により、前記吐出口形成面と前記平板との間に塗布液膜を形成させるように制御することを特徴とする塗布装置。

[3] 前記平板は、前記吐出口形成面の形状より大きな相似形状に形成されたことを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の塗布装置。

[4] 前記平板は、透明性を有するガラス板力なることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の塗布装置。

[5] 前記吐出口形成面を撮像可能な撮像装置を有し、前記制御手段はさらに、この撮像装置による前記吐出口形成面の撮像画像に基づいて、前記ガラス板を前記塗布液滴に接触させることにより前記吐出口形成面と前記ガラス板との間に形成された塗布液膜中の気泡の有無を検出し、この検出の結果気泡が検出されたときには予め設定された量の塗布液を前記吐出口から吐出させることを特徴とする請求項 4に記載の塗布装置。

[6] 前記制御手段は、前記撮像装置による前記吐出口形成面の撮像画像に基づヽて前記吐出口と前記塗布液膜中の気泡との間の距離を算出し、算出した距離に基づいて前記吐出口から吐出させる塗布液の量を変化させることを特徴とする請求項 5に記載の塗布装置。

[7] 吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、

前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板を前記吐出口から凸状に吐出されてなる塗布液滴に接触させ、前記平板を前記塗布液滴が前記平板と前記吐出口形成面との間で広がることによって形成された塗布液膜を介して前記吐出口形成面に密着させることを特徴とする塗布ヘッドの目詰まり防止方法

[8] 吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、

前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板上に塗布液を吐出させ、その塗布液が塗布された平板と前記塗布ヘッドとの接近移動により、前記平板と前記吐出口形成面との間に広がり形成された塗布液膜を介して前記平板を吐出口形成面に密着させることを特徴とする塗布ヘッドの目詰まり防止方法。

[9] 前記平板を通して前記塗布液膜中の気泡の有無を検出し、前記気泡が検出されたときには前記吐出口から予め設定された量の塗布液を吐出させることを特徴とする請求項 7または請求項 8に記載の塗布ヘッドの目詰まり防止方法。

[10] 前記塗布液膜を介して前記吐出口形成面に密着された平板を剥離した後、前記吐出口形成面に付着した塗布液を除去することを特徴とする請求項 7または請求項 8に記載の塗布ヘッドの目詰まり防止方法。