JP2010234237A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥前の塗布膜であっても塗布ムラを検出することができ、塗布工程直後から塗布ムラを検出することができる塗布装置及び塗布方法を提供する。
【解決手段】ステージに載置された基板に対し相対的に移動しつつ塗布液を吐出することにより基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、基板上に形成された塗布膜に対し、特定の照射パターンの光を出力する照射部と、塗布膜の表面で反射された反射光を受光する受光部と、受光部によって受光された反射光の受光パターンと、特定の照射パターンとを比較することにより、塗布膜の形成状態の良否を判断する制御装置とを備える塗布装置を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に塗布膜を形成する塗布装置及び塗布方法に関するものであり、特に塗布膜の形成ムラを検出する塗布装置及び塗布方法に関する。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス等からなる基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板という）が使用されている。この塗布基板は、レジスト液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。すなわち、塗布装置は、基板を載置するステージと、レジスト液を吐出する塗布ユニットとを有しており、塗布ユニットの口金部からレジスト液を吐出させながら、基板と塗布ユニットとを相対的に移動させることにより、基板上に所定厚さのレジスト液膜（塗布膜）が形成されるようになっている。

このような塗布装置により形成された塗布基板は、塗布膜に筋状や粒状等の塗布ムラの有無を確認する塗布ムラ検査が行なわれる。具体的には、基板上に塗布膜を形成する塗布工程の後、塗布膜を乾燥工程により乾燥させて薄膜化した状態で、最終工程である塗布ムラ検査工程によって行なわれる。この塗布ムラ検査工程では、基板上の塗布膜に所定波長の光を照射し、塗布膜表面によって反射される反射光と、基板表面によって反射される反射光との波長差を取得し、得られた波長差から膜厚を演算することにより、塗布膜の膜厚変化による塗布ムラの有無が確認される（特許文献１参照）。

特開２００６−３１３１４３

しかし、従来の塗布ムラ検査工程は、最終工程で行なわれるため、仮に塗布ムラが生じている場合には、塗布ムラが生じていない正常な塗布基板同様に、塗布工程後の乾燥工程等を経て確認されるため、塗布ムラ検査工程までに必要な処理にかかる製造コストがムダになってしまうという問題があった。また、仮に塗布ムラの発生要因が塗布装置にある場合には、塗布ムラのある不良基板が連続して生産され、大量の不良基板が発生してしまうという問題があった。

そこで、塗布ムラ検査工程を塗布工程直後に行うことも考えられる。しかし、特許文献１に記載の検査装置では、光の波長差を利用して膜厚を計測するものであるため、乾燥工程前の塗布膜では、膜厚が厚すぎて光の波長差を利用した計測を行なうのは困難であった。したがって、従来の検査装置では、塗布工程直後に塗布ムラのある不良基板を取り除いたり、塗布工程直後に不良基板を発生させる塗布装置側の要因を解消することが困難であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、乾燥前の塗布膜であっても塗布ムラを検出することができ、塗布工程直後から塗布ムラを検出することができる塗布装置及び塗布方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板に対し相対的に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、基板上に形成された塗布膜に対し、特定の照射パターンの光を出力する照射部と、前記塗布膜の表面で反射された反射光を受光する受光部と、前記受光部によって受光された反射光の受光パターンと、前記特定の照射パターンとを比較することにより、塗布膜の形成状態の良否を判断する制御装置と、を備えることを特徴としている。

また、上記課題を解決するために本発明の塗布方法は、ステージに載置された基板に対し塗布ユニットを相対的に移動させつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布工程と、前記基板上に形成された塗布膜の形成状態の良否を判断する塗布ムラ検査工程と、を有する塗布方法であって、前記塗布ムラ検査工程は、基板上に形成された塗布膜に対して特定の照射パターンの光を照射し、この照射された光が塗布膜の表面で反射された反射光を受光して受光パターンを取得することにより、前記特定のパターンと前記受光パターンとを比較して、塗布膜の形成状態の良否を判断することを特徴としている。

上記塗布装置及び塗布方法によれば、照射部からの光が塗布膜の表面で反射され、この反射される光を受光部で受光して塗布膜の形成状態が判断されるため、塗布膜の膜厚に影響されることなく、塗布膜表面の形成状態を判断することができる。具体的には、照射部から照射される光は、特定の照射パターンを有しており、この光が塗布膜の表面を照射すると、特定の照射パターンが塗布膜の表面形状の影響を受けて反射される。すなわち、塗布膜の表面が均一な平坦面である場合には、特定の照射パターンはそのまま均一に反射されるため、受光部により受光される光の受光パターンは、特定の照射パターンと同一になる。一方、塗布膜の表面形状にムラ（塗布ムラ）が生じている場合には、特定の照射パターンの光が均一には反射されず、受光部で受光される受光パターンは、特定の照射パターンと異なるパターンになる。したがって、照射部から照射される特定の照射パターンと、反射光による受光パターンとを比較することにより、塗布膜の形成状態を判断することができる。これにより、光の波長差から膜厚を計測する従来の塗布ムラの検査装置及び検査方法に比べて、膜厚の寸法に影響を受けることなく塗布ムラを検出することができる。すなわち、塗布膜の膜厚に影響を受けないため、乾燥工程前の塗布工程直後から塗布ムラを検出することができる。これにより、塗布工程後の不良基板に対して、後工程処理が行なわれるのを防止したり、塗布工程直後に不良基板を発生させる塗布装置側の要因を解消して不良基板が大量に発生するのを防止することができる。

さらに、塗布ムラ検査工程は、塗布工程開始後であって、塗布工程終了前に開始されることにより、塗布工程と塗布ムラ検査工程とを重複させて進行させることができ、タクトタイムを短縮させることができる。

また、前記照射部は、複数種類の照射パターンの光が照射されるように形成されており、前記制御装置は、複数種類の全ての照射パターンと、それぞれの照射パターンに対応する受光パターンとを比較することにより、塗布膜の形成状態の良否を判断する構成とすることができる。すなわち、前記塗布ムラ検査工程は、複数種類の照射パターンの光を照射し、複数種類の全ての照射パターンと、それぞれの照射パターンに対応する受光パターンを比較する構成とすることができる。

この構成によれば、種々の塗布ムラの検出に適切な照射パターンの光を照射させることにより、一つのみの照射パターンの光を照射する場合に比べて、種々の塗布ムラを確実に検出することができる。

また、前記照射パターンは、光が照射される照射領域と、光が遮光される遮光領域とを有している構成とすることができる。

この構成によれば、隣接する照射領域と遮光領域との境界部分が明瞭に形成されるため、この境界部分の変化に着目することにより、照射パターンと受光パターンとの比較を精度よく行うことができる。すなわち、遮光領域は、他の光による外乱の影響を受けないため、この遮光領域の形状の変化を検出することにより、塗布ムラの検出を精度よく行うことができる。

また、前記照射パターンは、直線状の照射領域と直線状の遮光領域とが所定のピッチで交互に配置されるストライプパターンであって、前記複数種類の照射パターンは、一の照射パターンのストライプピッチに対して、このストライプピッチ幅以下のピッチ分だけ、ストライプの延びる方向と直交する方向に、変位させたストライプパターンが含まれている構成としてもよい。

この構成によれば、塗布ムラの形状が各ストライプピッチ幅以下の寸法を有しており、遮光領域にのみ重なる場合には、一の照射パターンを用いただけでは検出することが困難である。そこで、当該ストライプピッチ幅以下のピッチ分だけ変位させたストライプパターンの照射パターンを有していることにより、遮光領域のみに重なる塗布ムラを照射領域にも重ねることができるため、確実に塗布ムラを検出することができる。

また、前記照射部は、前記塗布ユニットが加速する塗布領域又は減速する塗布領域のうち、少なくとも一方の塗布領域を照射する構成としてもよい。

この構成によれば、塗布ユニットが加速又は減速する塗布領域は塗布ムラが生じやすい。したがって、少なくとも加速又は減速する塗布領域の一方に光を照射させるように照射部を設けることにより、不必要な照射部の配置を避けることができ、装置のコストダウンを図ることができる。

本発明の塗布装置及び塗布方法によれば、乾燥前の塗布膜であっても塗布ムラを検出することができ、塗布工程直後から塗布ムラを検出することができる。

本発明の塗布装置を概略的に示す側面図である。 塗布装置本体を示す斜視図である。 塗布ユニットの脚部付近を示す図である。 照射パターンＡ、照射パターンＢ、照射パターンＣを示す図である。 塗布ムラがない塗布膜に照射パターンを照射した場合を示す図であり、（ａ）は照射パターンの光の経路を示す図であり、（ｂ）はその受光パターンを示す図である。 塗布ムラが発生している塗布膜に照射パターンを照射した場合を示す図であり、（ａ）は照射パターンの光の経路を示す図であり、（ｂ）はその受光パターンを示す図である。 上記塗布装置の制御系を示すブロック図である。 特定の照射パターンを照射させる領域に塗布ムラが存在している状態を示す図であり、図８（ａ）は特定の照射パターンを照射させた状態を示す図であり、図８（ｂ）は、その特定の照射パターンのストライプピッチをストライプピッチ幅の１／２だけ変位させた照射パターンを照射させた状態を示す図である。 上記塗布装置の動作を示すフローチャートである。 上記塗布装置の塗布ムラ検査工程の動作を示すフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態における塗布装置を概略的に示す側面図であり、図２は、塗布装置本体を示す斜視図であり、図３は、塗布ユニットの脚部付近を示す図である。

図１〜図３に示すように、塗布装置は、塗布装置本体１と塗布ムラ検査装置４０とを有している。塗布装置本体１は、基板１０上に薬液やレジスト液等の液状物（以下、塗布液と称す）の塗布膜１１を形成するものであり、基台２と、基板１０を載置するためのステージ２１と、このステージ２１に対し特定方向に移動可能に構成される塗布ユニット３０とを備えている。

なお、以下の説明では、塗布ユニット３０が移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

前記基台２には、その中央部分にステージ２１が配置されている。このステージ２１は、搬入された基板１０を載置するものである。このステージ２１には、基板保持手段が設けられており、この基板保持手段により基板１０が保持されるようになっている。具体的には、ステージ２１の表面に形成された複数の吸引孔が形成されており、この吸引孔に吸引力を発生させることにより基板１０をステージ２１の表面に吸着させて保持できるようになっている。

また、ステージ２１には、基板１０を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。具体的には、ステージ２１の表面には複数のピン孔が形成されており、このピン孔にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン（不図示）が埋設されている。すなわち、ステージ２１の表面からリフトピンを突出させた状態で基板１０が搬入されるとリフトピンの先端部分に基板１０を当接させて基板１０を保持することができる。そして、その状態からリフトピンを下降させてピン孔に収容させることにより、基板１０をステージ２１の表面に載置することができるようになっている。

また、塗布ユニット３０は、基板１０上に塗布液を吐出して塗布膜１１を形成するものである。この塗布ユニット３０は、図２，図３に示すように、基台２と連結される脚部３１とＹ軸方向に延びる口金部３４とを有しており、基台２上をＹ軸方向に跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。具体的には、基台２のＹ軸方向両端部分にはそれぞれＸ軸方向に延びるレール２２が設置されており、脚部３１がこのレール２２にスライド自在に取り付けられている。そして、脚部３１にはリニアモータ３３が取り付けられており、このリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０がＸ軸方向に移動し、任意の位置で停止できるようになっている。

また、塗布ユニット３０の脚部３１には、図３に示すように、塗布液を塗布する口金部３４が取り付けられている。具体的には、この脚部３１にはＺ軸方向に延びるレール３７と、このレール３７に沿ってスライドするスライダ３５が設けられており、これらのスライダ３５と口金部３４とが連結されている。そして、スライダ３５にはサーボモータ３６（図７参照）により駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータ３６を駆動制御することにより、スライダ３５がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、口金部３４が、ステージ２１に保持された基板１０に対して接離可能に支持されている。

口金部３４は、塗布液を吐出して基板１０上に塗布膜１１を形成するものである。この口金部３４は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット３０の走行方向とほぼ直交するように設けられている。この口金部３４には、長手方向に延びるスリットノズル３４ａが形成されており、口金部３４に供給された塗布液がスリットノズル３４ａから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリットノズル３４ａから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット３０をＸ軸方向に走行させることにより、スリットノズル３４ａの長手方向に亘って基板１０上に一定厚さの塗布膜１１が形成されるようになっている。具体的には、塗布開始位置に位置する塗布ユニット３０がスリットノズル３４ａから塗布液を吐出させた状態で、Ｘ方向に所定の速度に達するまで加速する。そして、一定速度で走行し、その後、所定の位置に達すると塗布終了位置に向かって減速する。これにより、基板１０上に均一厚さの塗布膜１１が形成されるようになっている。なお、塗布ユニット３０が加速する領域を加速塗布領域と呼び、減速する領域を減速塗布領域と呼ぶことにする。

また、図１に示すように、ステージ２１の上方には、塗布ムラ検査装置４０が取付けられている。この塗布ムラ検査装置４０は、照射部４１と受光部４２とを有しており、照射部４１から出力された光が塗布膜１１の表面によって反射され、反射された光が受光部４２で受光されるように配置されている。

照射部４１は、特定の照射パターンの光を出力するものであり、例えば、プロジェクタが使用される。すなわち、照射部４１としてのプロジェクタから特定の照射パターンの光が出力され、基板１０上に形成された塗布膜１１に照射される。

本実施形態の塗布ムラ検査装置４０は、照射部４１が加速塗布領域を照射するように設定されている。すなわち、この塗布ユニット３０が加速又は減速する領域では、塗布ムラ１１ａ（例えば図６（ａ）参照）が発生しやすいため、加速塗布領域又は、減速塗布領域の少なくとも一方が照射部４１によって照射されるように塗布ムラ検査装置４０を設けることにより、効率よく塗布ムラ１１ａを検出することができる。

照射部４１は、複数種類の照射パターンの光を出力できるように構成されている。すなわち、照射部４１は後述する制御装置９０と接続されており、制御装置９０には、複数種類の照射パターンデータが記憶されている。そして、その照射パターンデータに応じた照射パターンが照射部４１から出力されるようになっている。本実施形態の照射パターンは、ストライプパターンであり、照射部４１から複数種類のストライプパターンの光が照射されるようになっている。

この照射パターンとしてのストライプパターンは、図４に示すように、光が照射される照射領域４３ａと光が遮光される遮光領域４３ｂとが交互に配列されている。具体的には、ストライプパターンは、塗布方向（Ｘ方向）に対して、照射領域４３ａと遮光領域４３ｂとを所定角度傾斜させた状態で等ピッチで配列されて形成されている。そして、照射パターンは、この照射領域４３ａと遮光領域４３ｂの傾斜角度がパターン毎に異なるものが複数設定されている。すなわち、これら複数種類の照射パターンは、塗布膜１１に発生する塗布ムラ１１ａの種類に応じて設定されており、具体的には、図４に示すように、塗布方向に対して段階的に傾斜させた照射パターンが３種類（照射パターンＡ〜照射パターンＣ）設定されている。例えば、照射パターンＡは、塗布方向に対して僅かな傾斜角度を有しており、スリットノズル３４ａの一部に不吐出部分が存在した結果、塗布方向に沿って形成される縦ムラが生じた場合に、この縦ムラを検出させやすいパターンである。また、照射パターンＣは、塗布方向に対して大きな傾斜角度を有しており、塗布液の供給不足などにより、スリットノズル３４ａから一時的に塗布液が吐出されない場合に形成される横ムラを検出させやすいパターンである。また、照射パターンＢは、塗布方向に対してほぼ４５度の傾斜角度を有しており、粒状の塗布ムラ１１ａを検出させやすいパターンである。

また、受光部４２は、照射部４１から照射された光が塗布膜１１の表面に反射され、その反射された光を受光するものであり、本実施形態では、ＣＣＤカメラが使用されている。この受光部４２は、後述の制御装置９０と接続されており、受光部４２により反射光が受光されると、後述の制御装置９０により受光パターンとして画像認識されるようになっている。

ここで、図５に示すように、塗布ムラ１１ａが発生していない塗布膜１１に照射部４１から照射パターンの光が照射された場合には、塗布膜１１の表面が均一な平坦面であるため、照射された光がそのまま受光される。すなわち、ストライプパターンの光が受光され、受光パターンとして画像認識されると、図５（ｂ）に示すように、照射部４１から照射された照射パターンと同一のストライプパターン形状を維持した受光パターンが取得される。すなわち、照射部４１から照射パターンＡの光が照射された場合には、受光部４２により照射パターンＡと同一パターン形状の受光パターンが取得される（図５（ｂ））。

また、図６に示すように、塗布ムラ１１ａが存在している塗布膜１１に照射部４１から照射パターンの光が照射された場合には、塗布膜１１の表面に凹凸状の塗布ムラ１１ａが存在しているため、この塗布ムラ１１ａにより、照射された光が乱反射される。これにより、照射されるストライプパターンの光が受光されると、図６（ｂ）に示すように、照射領域４３ａが遮光領域４３ｂの一部にはみ出したようなパターン形状の受光パターンが取得される。すなわち、図６に示す例では、塗布ムラ１１ａに乱反射された光が本来遮光領域４３ｂが形成される部分に入り込むことにより、受光パターンには、照射パターンに比べてストライプパターン形状が乱れる部分（乱れ部４３ｃ）が形成される。したがって、照射部４１から照射パターンＡの光が照射された場合でも、塗布ムラ１１ａが発生している場合には受光部４２では照射パターンＡとは異なるパターン形状の受光パターンが取得される（図６（ｂ））。

すなわち、本実施形態の照射パターンは、照射領域４３ａと遮光領域４３ｂとを有しており、照射部４１から照射された範囲に存在する塗布ムラ１１ａが、照射領域４３ａに重なれば、照射領域４３ａの光が乱反射されることにより、本来、受光パターンの遮光領域４３ｂであるべき部分に光が照射され、受光パターンが照射パターンとは異なるパターン形状として取得される。したがって、照射部４１から照射される照射パターンと、受光部４２で受光される受光パターンとを比較すれば、塗布ムラ１１ａの存在の有無を検出することができる。

次に、上記塗布装置の制御系の構成について図７に示すブロック図を用いて説明する。

図７は、この実装装置に設けられた制御装置９０の制御系を示すブロック図である。図７に示すように、この塗布装置は、上述した各種ユニットの駆動を制御する制御装置９０が設けられている。この制御装置９０は、制御本体部９１、駆動制御部９２、検知機器制御部９３、外部装置制御部９４とを有している。そして、制御本体部９１は、主制御部９１ａ、判定部９１ｂ、記憶部９１ｃとを有している。

主制御部９１ａは、予め記憶されたプログラムに従って一連の塗布動作を実行すべく、駆動制御部９２を介して各ユニットのサーボモータ３６、リニアモータ３３等の駆動装置を駆動制御するとともにこの塗布動作において必要な各種演算を行うものである。

また、塗布ムラ検査を行なうために、塗布膜１１の表面に照射する照射パターンを選択し、特定の照射パターンの光が照射部４１から照射されるように検知機器制御部９３を制御する。そして、受光部４２で受光した光の情報に基づいて受光パターンの画像を形成するとともに、照射パターンと受光パターンとを比較するために形成した受光パターンの画像データを判定部９１ｂに出力する。

本実施形態では、１回の塗布ムラ検査において、記憶部９１ｃに記憶されたすべての照射パターンを照射し、それぞれの照射パターンに対応する受光パターンの画像データを判定部９１ｂに出力する。すなわち、１つ目の照射パターンの光を照射させて、それに対応する受光パターンの画像データを形成し、判定部９１ｂに出力する。次に２つ目の照射パターンを照射させて、これに対応する受光パターンの画像データを判定部９１ｂに出力する。このようにしてすべての照射パターンを切り替えて照射し、すべての照射パターンと受光パターンとが比較されることにより、塗布ムラ１１ａを検出するようになっている。

判定部９１ｂは、照射パターンと受光パターンとを比較し、基板１０上の塗布膜１１に塗布ムラ１１ａが存在しているか否かを判断するものである。具体的には、主制御部９１ａから出力された受光パターンの画像において、遮光領域４３ｂに着目し、この遮光領域４３ｂの傾斜角度を算出する。具体的には、画像処理の一般的な方法を用いて、遮光領域４３ｂが傾斜状に延びる方向と交差する方向（塗布方向と直交する方向）に細分化し、その細分化された一単位（一画素）毎の傾斜角度を算出する。そして、算出された受光パターンの傾斜角度が照射パターンの傾斜角度と同一か否かを判断する。具体的には、算出された受光パターンの傾斜角度が、後述の記憶部９１ｃに記憶された照射パターンの傾斜角度の許容範囲内であるか否かを判断する。仮に、受光パターンの一単位毎の傾斜角度すべてが許容範囲内であれば、受光パターンの傾斜角度が照射パターンの傾斜角度と実質的に同一であるとみなし、受光パターンと照射パターンとは同一であると判断する。すなわち、塗布膜１１に塗布ムラ１１ａは存在していないと判断する。この場合には、判定部９１ｂは、主制御部９１ａに判定結果を出力し、主制御部９１ａは、そのまま塗布装置の塗布動作を続行させる駆動制御を行なう。

一方、受光パターンの一単位毎の傾斜角度のうち、一つでも許容範囲から外れている場合には、受光パターンと照射パターンとが同一でないと判断する。すなわち、塗布膜１１に塗布ムラ１１ａが存在していると判断する。この場合には、判定部９１ｂは、主制御部９１ａに判定結果を出力し、主制御部９１ａは、駆動制御部９２を介して各サーボモータ３６、リニアモータ３３等の駆動を停止させるとともに、警告を発するようになっている。

記憶部９１ｃは、様々な各種データが格納されているとともに、演算結果等を一時的に格納するためのものである。具体的には、複数種類の照射パターンデータや、各照射パターンの傾斜角度の許容範囲データ、すなわち、複数種類の照射パターンそれぞれについて、一画素毎の傾斜角度の許容範囲に関する閾値データが収納されている。本実施形態では、図４に示す３種類の照射パターンデータ（基本照射パターンデータ）と、これらの基本照射パターンそれぞれに対して、ストライプの傾斜角度はそのままにして、ストライプピッチ幅Ｐ以下のピッチ分だけ変位させた照射パターンが収納されている。具体的には、各照射パターンそれぞれに対して、ストライプピッチをストライプピッチ幅Ｐの１／２（Ｐ／２）だけストライプの延びる方向と直交する方向に変位させた照射パターンが収納されている。ここで、図８は特定の照射パターンを照射させる領域に塗布ムラ１１ａが存在している状態を示す図であり、図８（ａ）は特定の照射パターンを照射させた状態を示す図であり、図８（ｂ）は、その特定の照射パターンのストライプピッチをストライプピッチ幅Ｐの１／２だけ変位させた照射パターンを照射させた状態を示す図である。図８（ａ）において白抜き破線で示すように、塗布ムラ１１ａが遮光領域４３ｂ内に収まるような形状である場合には、照射パターンの光が乱反射されないため、塗布ムラ１１ａの存在を検出することができない。そこで、ストライプピッチをストライプピッチ幅Ｐの１／２だけ変位させた照射パターンを照射させることにより、基本照射パターンでは検出できなかった形状の塗布ムラ１１ａを検出することができる。

駆動制御部９２は、制御本体部９１からの制御信号に基づいて、リニアモータ３３、サーボモータ３６等を駆動制御するものである。具体的には、リニアモータ３３及びサーボモータ３６を制御することにより、塗布ユニット３０の移動、口金部３４の昇降動作等が駆動制御されるようになっている。

検知機器制御部９３は、塗布ムラ検査装置４０の制御を行うものである。具体的には、制御本体部９１から出力された照射パターンデータに基づいて、照射部４１からその照射パターンの光を出力させる。また、受光部４２によって受光された反射光の信号に基づいて、受光パターンデータを制御本体部９１に出力する。

外部装置制御部９４は、キーボード８３、タッチパネル８２等の各装置を制御するものである。具体的には、前記制御本体部９１から塗布ムラ１１ａが検出された旨の信号を受けるとタッチパネル８２上に警告を促す警告表示を行うようになっている。また、塗布動作の条件、あるいは上記傾斜角度の許容範囲における閾値データの設定等はキーボード８３及びタッチパネル８２から外部装置制御部９４を通じて変更できるようになっている。

次に、この塗布装置における動作について、図９及び図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、本説明では、塗布ムラ検査装置４０が加速塗布領域に設けられ、照射部４１が加速塗布領域を照射する例について説明する。

まず、ステップＳ１において、基板１０の搬入が行なわれる。具体的には、ステージ２１の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、これらのリフトピンの先端部分に搬送された基板１０が載置される。そして、リフトピンを下降させて基板１０をステージ２１の表面に載置し、図示しない位置決め装置により、基板６が所定の位置に位置決めされる。そして、この状態で真空ポンプ８１（図７参照）を作動させて吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板１０が精度よく位置決めされた状態でステージ２１の表面上に吸着されて保持される。

次に、ステップＳ２において、塗布工程が開始される。すなわち、塗布ユニット３０の口金部３４から塗布液を吐出させた状態で、塗布ユニット３０を走行させる。具体的には、塗布ユニット３０のスリットノズル３４ａが塗布を開始する位置に位置する状態で塗布液を吐出させることにより、基板１０上に均一厚さの塗布膜１１が形成される。そして、リニアモータ３３を駆動させて塗布ユニット３０を所定の速度まで加速させる。

次に、塗布ムラ検査工程が開始される（ステップＳ３）。具体的には、図１０のフローチャートに基づいて行なわれる。

まず、塗布ムラ１１ａの有無を判断するフラグＦの初期化（Ｆ＝０）を行なう（ステップＳ１１）。

次に、第１の塗布ムラ検査が行なわれる（ステップＳ１２）。具体的には、塗布ユニット３０の加速が終了し定速走行に入った後、言い換えれば、塗布ユニット３０が加速塗布領域を通過した後、塗布ムラ検査装置４０の照射部４１から、照射パターンＡの光が塗布直後の加速塗布領域の塗布膜１１に向かって照射される。この照射パターンＡにより、縦ムラの有無が検査される。すなわち、照射パターンＡの光が加速塗布領域の塗布膜１１の表面で反射され、この反射光が受光部４２で受光されることにより、受光パターンＡが取得される。また、照射パターンＡのストライプピッチをストライプピッチ幅Ｐの１／２だけ変位させた照射パターンＡ’についても、同様に照射して受光パターンＡ’が取得される。そして、照射パターンＡと受光パターンＡ、及び照射パターンＡ’と受光パターンＡ’とが同一か否かが判断され（ステップＳ１３）、照射パターンＡと受光パターンＡ、又は、照射パターンＡ’と受光パターンＡ’の少なくともいずれか一方が異なるパターンである場合には、縦ムラが発生していると判断される。この場合には、ステップＳ１３においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１４においてフラグＦに１が入力され（Ｆ＝１）、塗布ムラ検査工程が終了する。一方、照射パターンＡと受光パターンＡ、及び照射パターンＡ’と受光パターンＡ’とが同一である場合には、縦ムラは発生していないと判断される。この場合には、ステップＳ１３でＮＯの方向に進み、ステップＳ１５における第２の塗布ムラ検査が行なわれる。

次に、第２の塗布ムラ検査が行なわれる。具体的には、照射部４１の照射パターンが、照射パターンＢに切り替えられ、照射パターンＢの光が加速塗布領域の塗布膜１１に向かって照射される。この照射パターンＢにより、粒状の塗布ムラ１１ａの有無が検査される。すなわち、照射パターンＡと同様にして、照射パターンＢと、照射パターンＢのストライプピッチをストライプピッチ幅Ｐの１／２だけ変位させた照射パターンＢ’について、それぞれ照射することにより、受光パターンＢ及び受光パターンＢ’が取得される。そして、照射パターンＢと受光パターンＢ、及び照射パターンＢ’と受光パターンＢ’とが同一か否かが判断され（ステップＳ１６）、照射パターンＢと受光パターンＢ、又は、照射パターンＢ’と受光パターンＢ’の少なくともいずれか一方が異なるパターンである場合には、粒状の塗布ムラ１１ａが発生していると判断される。この場合には、ステップＳ１６においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ１７においてフラグＦに１が入力され（Ｆ＝１）、塗布ムラ検査工程が終了する。一方、照射パターンＢと受光パターンＢ、及び照射パターンＢ’と受光パターンＢ’とが同一である場合には、粒状の塗布ムラ１１ａは発生していないと判断される。この場合には、ステップＳ１６でＮＯの方向に進み、ステップＳ１８における第３の塗布ムラ検査が行なわれる。

次に、第３の塗布ムラ検査が行なわれる。具体的には、照射部４１の照射パターンが、照射パターンＣに切り替えられ、照射パターンＣの光が加速塗布領域の塗布膜１１に向かって照射される。この照射パターンＣにより、横ムラの有無が検査される。すなわち、照射パターンＡ及びＢと同様にして、照射パターンＣと、照射パターンＣのストライプピッチをストライプピッチ幅Ｐの１／２だけ変位させた照射パターンＣ’について、それぞれ照射することにより、受光パターンＣ及び受光パターンＣ’が取得される。そして、照射パターンＣと受光パターンＣ、及び照射パターンＣ’と受光パターンＣ’とが同一か否かが判断され（ステップＳ１９）、照射パターンＣと受光パターンＣ、又は、照射パターンＣ’と受光パターンＣ’の少なくともいずれか一方が異なるパターンである場合には、横ムラが発生していると判断される。この場合には、ステップＳ１９においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ２０においてフラグＦに１が入力され（Ｆ＝１）、塗布ムラ検査工程が終了する。一方、照射パターンＣと受光パターンＣ、及び照射パターンＣ’と受光パターンＣ’とが同一である場合には、粒状の塗布ムラ１１ａは発生していないと判断される。この場合には、ステップＳ１９でＮＯの方向に進み、全体の塗布ムラ検査工程が終了する。

次に、塗布ムラ検査工程が終了すると、塗布ユニット３０が塗布終了位置に到達することにより塗布工程が終了する（ステップＳ４）。そして、塗布工程が終了すると、フラグＦが確認される（ステップＳ５）。ここで、フラグＦが立っている場合（Ｆ＝１）には、塗布ムラ１１ａが発生していると判断され、ステップＳ５においてＹＥＳの方向に進み警告を発する（ステップＳ６）。すなわち、タッチパネル８２上に警告表示がなされるとともに、塗布装置が強制的に停止される（ステップＳ７）。

一方、フラグＦが立っていない場合（Ｆ＝０）には、ステップＳ５においてＮＯの方向に進み、ステージ２１上の基板１０が排出され（ステップＳ８）、塗布ムラ１１ａの発生していない基板１０が次工程に搬送される。

このように、本実施形態における塗布装置によれば、照射部４１からの光が塗布膜１１の表面で反射され、この反射される光を受光部４２で受光して塗布膜１１の表面の状態が判断されるため、塗布膜１１の膜厚に影響されることなく、塗布膜１１表面の形成状態を判断することができる。具体的には、照射部４１から照射される光は、特定の照射パターンを有しており、この光が塗布膜１１の表面を照射すると、特定の照射パターンが塗布膜１１の表面形状の影響を受けて反射される。そのため、照射部４１から照射される特定の照射パターンと、反射光による受光パターンとを比較することにより、塗布膜１１の形成状態を判断することができる。したがって、膜厚の寸法に影響を受けることなく塗布ムラ１１ａを検出することができるため、乾燥工程前の塗布工程直後から塗布ムラ１１ａを検出することができる。これにより、塗布工程後の不良基板に対して後工程処理が行なわれるのを防止できるとともに、塗布工程直後に不良基板を発生させる塗布装置側の要因を解消することにより不良基板が大量に発生するのを防止することができる。

また、上記実施形態では、基本照射パターンを３種類有する例について説明したが、必要に応じて３種類以上有する場合でもよいし、ストライプピッチを変位させた照射パターンを使用せず、１種類の基本照射パターンのみで塗布ムラ検査工程を行うものであってもよい。なお、照射パターンは、複数種類設定されていた方が、様々な種類の塗布ムラ１１ａを検出できる点で好ましい。

また、上記実施形態では、照射部４１にプロジェクタを使用する例について説明したが、これに限らず、照射パターンを映し出せるモニタを使用するものであってもよい。また、照射パターンを映像によって映し出すものに限らず、光源から照射パターンを有するスリット板を介して塗布膜１１に照射パターンを照射する照射部４１であってもよい。この場合、さらに複数種類の照射パターンのスリット板を複数用意し、これら複数のスリット板を切り替える切替手段を有する照射部４１であってもよい。

また、上記実施形態では、照射パターンとしてストライプパターンである例について説明したが、ストライプパターンに限らず、照射領域と遮光領域とで構成されるパターンであればよい。すなわち、照射パターンに光が入り込まない遮光領域を設けておくことにより、受光パターンにおいて遮光領域であるべき領域に、塗布ムラ１１ａによって乱反射された光が映り込むことにより、この遮光領域における光を検出できれば、塗布ムラ１１ａの存在の有無を判断することができる。

また、上記実施形態では、塗布ムラ検査装置４０を加速塗布領域のみに設ける例、すなわち照射部４１が加速塗布領域のみを照射する例について説明したが、減速塗布領域のみ照射する場合や、加速塗布領域と減速塗布領域との両方を照射する場合であってもよい。すなわち、塗布ユニット３０が加速又は減速する領域では、塗布ムラ１１ａが生じやすいため、これらの領域を少なくとも照射するように設けることが好ましい。当然ながら、照射部４１が塗布領域全体を照射するものであってもよく、この場合には、塗布領域に存在する塗布ムラ１１ａを確実に検出することができる。

また、上記実施形態では、塗布工程の開始後であって、塗布工程の終了前に塗布ムラ検査工程が開始されることにより、塗布工程と塗布ムラ検査工程とが同時に進行し、タクトタイムを短縮できる例について説明したが、塗布工程の終了後に塗布ムラ検査工程を開始するものであってもよい。

１ 塗布装置本体
１０ 基板
２１ ステージ
３０ 塗布ユニット
４０ 塗布ムラ検査装置
４１ 照射部
４２ 受光部
９０ 制御装置

Claims (8)

1. 基板を載置するステージと、
   前記ステージに載置された基板に対し相対的に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、
   基板上に形成された塗布膜に対し、特定の照射パターンの光を出力する照射部と、
   前記塗布膜の表面で反射された反射光を受光する受光部と、
   前記受光部によって受光された反射光の受光パターンと、前記特定の照射パターンとを比較することにより、塗布膜の形成状態の良否を判断する制御装置と、
   を備えることを特徴とする塗布装置。
2. 前記照射部は、複数種類の照射パターンの光が照射されるように形成されており、前記制御装置は、複数種類の全ての照射パターンと、それぞれの照射パターンに対応する受光パターンとを比較することにより、塗布膜の形成状態の良否を判断することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記照射パターンは、光が照射される照射領域と、光が遮光される遮光領域とを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
4. 前記照射パターンは、直線状の照射領域と直線状の遮光領域とが所定のピッチで交互に配置されるストライプパターンであって、前記複数種類の照射パターンは、一の照射パターンのストライプピッチに対して、このストライプピッチ幅以下のピッチ分だけ、ストライプの延びる方向と直交する方向に、変位させたストライプパターンが含まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置。
5. 前記照射部は、前記塗布ユニットが加速する塗布領域又は減速する塗布領域のうち、少なくとも一方の塗布領域を照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の塗布装置。
6. ステージに載置された基板に対し塗布ユニットを相対的に移動させつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布工程と、
   前記基板上に形成された塗布膜の形成状態の良否を判断する塗布ムラ検査工程と、
   を有する塗布方法であって、
   前記塗布ムラ検査工程は、基板上に形成された塗布膜に対して特定の照射パターンの光を照射し、この照射された光が塗布膜の表面で反射された反射光を受光して受光パターンを取得することにより、前記特定のパターンと前記受光パターンとを比較して、塗布膜の形成状態の良否を判断することを特徴とする塗布方法。
7. 前記塗布ムラ検査工程は、複数種類の照射パターンの光を照射し、複数種類の全ての照射パターンと、それぞれの照射パターンに対応する受光パターンを比較することを特徴とする請求項６に記載の塗布方法。
8. 前記塗布ムラ検査工程は、塗布工程開始後であって、塗布工程終了前に開始されることを特徴とする請求項６又は７に記載の塗布方法。

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