JP3965312B2 - Single substrate manufacturing equipment - Google Patents
Single substrate manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3965312B2 JP3965312B2 JP2002078297A JP2002078297A JP3965312B2 JP 3965312 B2 JP3965312 B2 JP 3965312B2 JP 2002078297 A JP2002078297 A JP 2002078297A JP 2002078297 A JP2002078297 A JP 2002078297A JP 3965312 B2 JP3965312 B2 JP 3965312B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- slit
- slit die
- support member
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉基板の製造装置に関する。さらに詳しくは、液晶表示ディスプレイやプラズマディスプレイ製造用のガラス基板、半導体集積回路製造用のシリコンウエファ−、光学フィルター製造用のプラスチック基板などの基板表面に、ダイ・コ−ティング法によって、各種の塗布液を塗布して、例えばフォトレジスト膜、絶縁膜または導電膜などの塗布膜を形成して枚葉基板を製造する製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、半導体デバイス、光学フィルタ−などを製造する際には、所定のサイズの矩形状に切断されたガラス基板、シリコンウエファ−、プラスチック基板などの基板（枚葉基板）の表面に、用途に応じて各種の塗布液を塗布して塗布膜を形成する方法が採用されている。これら枚葉基板の表面塗布膜を形成する方法としては、スピン・コ−ティング法、ブレ−ド・コ−ティング法、バ−・コ−ティング法、スプレ−・コ−ティング法、ロ−ル・コ−ティング法などが提案され、実用化されている。
【０００３】
上記した塗布膜形成方法の中でも、スピン・コ−ティング法は、液晶表示ディスプレイ製造用のガラス基板や半導体デバイス製造用のシリコンウエファ−に、フォトレジスト膜を形成する際に広く利用されている。このスピン・コ−ティング法は、回転させた基板の表面中央に塗布液を滴下し、遠心力によってこの塗布液を薄く延ばして所定の厚さの塗布膜を形成する塗布方法であり、この方法によると、形成する塗布膜の厚さを基板表面のほぼ全範囲にわたって比較的高精度で均一化することができる。
【０００４】
しかし、上記したスピン・コ−ティング法によると、基板表面に滴下した塗布液のうち、この基板の表面上に残って塗布膜の形成に寄与するのはわずか数％にすぎず、余った塗布液は遠心力によって基板の外部に飛散されるため、塗布液の消費量が多く歩留まりが悪いという欠陥があった。また、このスピン・コ−ティング法によると、基板の周縁や裏面に塗布液が付着することがあり、得られた枚葉基板の製品品質が低下するという欠点がある上に、飛散された塗布液が塗布装置に付着してゲル化ないし固化することがあるため、この塗布液の除去作業が繁雑であるという欠点もあった。
【０００５】
そこで近年では、ダイ・コ−ティング法によって基板の表面に予備的に塗布した後、上記したスピン・コ−ティング法によって塗布液を均一化させるという省液法や、ダイ・コ−ティング法のみによって基板に塗布膜を形成する方法が提案されている。このダイ・コ−ティング法は、特開平４−３４６８６８号公報に記載されているように、スリットダイの下向きに設けられたスリット塗布液を吐出しながら、基板の表面に沿ってこのスリットダイを走行させて、基板の表面に塗布膜を形成する方法である。このダイ・コ−ティング法によると、塗布液供給機構によるスリットダイへの供給量を、スリットダイから供給される塗布液の吐出量と同量とすることにより、塗布液の無駄を省いて連続的に塗布膜を形成することができる。
【０００６】
しかしながら、特開平４−３４６８６８号公報に記載のスリットダイは、回転可能に支持されているだけであるので、基板表面に塗布液を吐出した後、スリットダイ内に滞留している塗布液から空気を抜く目的でスリットダイを回転させてスリットを上向きとし、空気を抜いた後スリットを元の下向きの作動位置まで回転させて戻しても、スリットと基板の表面との間隔（クリアランス）を空気抜き作業前の状態に再現することは困難であり、クリアランスが変動することが多かった。このようにクリアランスが不安定であると、基板表面に厚さの均一な塗布膜を形成することができず、カラーフィルタの品質および製品の歩留まりを十分に維持することができなくなる。
【０００７】
最近の液晶モニタ−、液晶テレビジョンの市場の発展に伴って、基板のサイズはますます大型化しているが、従来のスピン・コ−ティング法は、モーターなどの装置的な制約もあるため、ガラス基板の大型化には限度があり、ダイ・コ−ティング法の重要性は高まっている。ダイ・コ−ティング法においては、大型化するガラス基板に対応してスリットダイも７５０mm、１２００mmなどと広幅化される傾向にあるが、広幅化されたスリットダイを基板に対して水平に支持することが問題となりつつある。スリットダイ本体はスリットダイの板厚を大きくすることによって、断面係数を大きくして変形を防ぐことは可能であるが、同時に支持部材も大きくする必要がある。
【０００８】
一般にスリットダイはブロック状の外観を呈しており、剛性もある程度の大きさを有するが、スリットダイの支持部材は板材で構成されることが多く、スリットダイが広幅化、例えば７５０mmを超えると、スリットダイのみならずダイ支持部材の自重による撓みが無視できない。撓んだ状態のダイ支持部にスリットダイをネジで螺着すると、スリットダイがダイ支持部材の最適支持位置で支持されていても、ダイ支持部材の反力でスリットダイも撓んでしまう。ダイ支持部材の反力によるスリットダイの変形は非常に大きく、ダイ持部材の剛性を相当大きくしないと、許容できない１０μｍ以上の変形量となる。ダイ支持部材の剛性を大きくすると、上記したスリットダイの剛性を大きくした場合と同様の問題が発生する。
【０００９】
スリットダイが定常走行している状態では、スリットと基板の表面であって幅方向に若干のクリアランス差があっても、塗布液が幅方向に均一に吐出されていれば問題はない。しかしながら、塗布開始部および塗布終了時のように形成されたメニスカス（塗布液と空気との間の界面）が変化する領域においては、スリットダイと基板とのクリアランスが部分的に異なると、定常状態から次の定常状態に移行する間に塗布膜の厚さに変化を起こす。塗布部外周から５mm以内の塗布膜の厚さ変化を１％以下に制御するには、スリットダイ幅方向のクリアランスの変動を厳密に数μｍ以下に保つ必要がある。
【００１０】
スリットダイを基板と水平に支持するには、特開平９−１３１５５９号公報、特開平９−２０６６５２号公報などに記載の手法によって可能である。しかし、これら公報に記載の手法では、スリットダイの撓みによる変形は補正することができない。特にスリットダイを５００mm以上に広幅化する場合には、上記のような方法でスリットダイの撓みによる変形を防止するには、スリットダイを大型化する必要があり、併せて、スリットダイ回転機構、昇降機構、走行機構なども大型化する必要があった。これらを大型化すると、駆動動作が遅くなる傾向となり、スリットダイと基板間とのクリアランスの精密な調整が困難となる。
【００１１】
【発明が解決しようとした課題】
本発明者は、上記した状況に鑑み、スリットダイを広幅化してもダイ支持部材の変形の影響を受け難く、スリットダイと基板間のクリアランスをスリットダイ全幅においてほぼ均一に維持でき、基板表面に塗布液を吐出した後、スリットダイを回転させてスリットダイ内の塗布液からの空気抜き操作終了後も、スリットダイを容易に一定位置に戻すことができる枚葉基板の製造装置を提供すべく鋭意検討の結果、本発明を完成するに至ったものである。
【００１２】
本発明の目的は、次の通りである。
１．幅が５００mm〜２０００mmの広幅スリットダイの重量増を抑制し、スリットダイの全幅にわたりスリットダイと基板間とのクリアランスを均一に保持できる、枚葉基板の製造装置を提供すること。
２．幅が５００mm〜２０００mmの広幅スリットダイの支持部材の機械的撓みが存在しても、スリットダイと基板間とのクリアランスを均一に保持できる、枚葉基板の製造装置を提供すること。
３．基板表面に塗布液を吐出した後、スリットダイを回転させてスリットダイ内の塗布液からの空気抜き作業後も、スリットダイを容易に一定位置に戻すことができる、枚葉基板の製造装置を提供すること。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、平面形状が矩形状の基板を載置可能な載置台と、載置台上に載置される基板表面に対して狭い間隔を隔てて配置され、基板表面に沿って走行可能にされ、基板表面上に塗布液を吐出可能なスリットを備えたスリットダイが基板表面に対して平行にされてダイ支持部材に装備され、このスリットダイをダイ支持部材によって支持し、スリットが延在する方向とほぼ直角に走行させながら、このスリットから基板表面に塗布液を吐出して塗膜付基板を製造する枚葉基板の塗布装置において、スリットダイには、塗布液供給機構、回転機構、昇降機構、走行機構、サックバック機構がそれぞれ装備され、このスリットダイをスリットが配置された側とは反対側から、ダイ支持部材を貫通した固定ボルトをスリットダイに螺着させてダイ支持部材に固定・支持されてなり、スリットダイの全幅をＬとし、スリットダイの両端面からダイ支持点までの距離をＬ１とするとき、前記固定ボルトの固定・支持点が、Ｌ１／Ｌ＝０．２〜０．２５なる関係を満たす位置に設置されてなることを特徴とする、枚葉基板の製造装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る枚葉基板の製造装置（後記、図１および図２参照）は、平面形状が矩形状の基板を載置可能な載置台と、載置台上に載置される基板表面に対して狭い間隔（クリアランス）を隔ててスリットダイが配置され、基板表面に沿って走行可能にされている。載置台上に載置される基板表面上に配置される塗布液を吐出可能なスリットを備えたスリットダイは、基板表面に対して平行にされてダイ支持部材に装備されている。上記スリットダイを、ダイ支持部材によってスリットが延在する方向とほぼ直角に走行させながらこのスリットから基板表面に塗布液を吐出して、塗膜付基板を製造可能にされている。
【００１５】
載置台は、平面形状が矩形状の基板を水平に載置可能な構造のものであればよい。この載置台の基板を載置する平面（基板載置面）は、基板の表面に塗布膜が均一な厚さに形成されるように、水平度・平滑度の高い平面とされるのが好ましい。この観点から、平滑度の高いグラニット定盤が好適である。この載置台の幅、長さなどは、塗布液を塗布する基板の大きさ、スリットダイの大きさなどに応じて適宜決めることができる。載置台は、架台に固定するのが好ましい。
【００１６】
スリットダイは、幅５００mm〜２０００mm、厚さ４０mm〜１５０mm、長さ（塗布液が吐出される方向）３０mm〜１５０mmの範囲の金属製ブロックとし、通常はステンレススチールなどの耐腐食性金属より調製するのが好ましい。このスリットダイには、塗布液供給機構、昇降機構、走行機構、回転機構およびサックバック（吸引）機構がそれぞれ装備する。
【００１７】
スリットダイは、塗布液供給機構から供給された塗布液を基板表面に吐出し、サックバック機構を稼働させた際には余分な塗布液を吸引する機能を果たす。このスリットダイは、フロント・リップとリア・リップによって構成される。フロント・リップとリア・リップとの間隔（以下、「スリット間隔」という）は、２０μｍ〜３００μｍ程度とすることができ、特に、この範囲の中でも２０μｍ〜５０μｍとすると、サックバックの際にスリット内に吸い込まれても多数の独立気泡が形成されることがないので、好ましい。
【００１８】
上記フロント・リップおよびリア・リップのエッジ面（基板と対向する面）のスリットダイ走行方向に沿った長さは１mm以内とするのが好ましく、特に０．３mm程度が好ましい。これらリップのエッジ面の長さが１mmより長いと、後記する初期ビードへと移行させる際に、メニスカスの位置がエッジ面の外側から内側に移動するため、この際に形成される塗布膜の厚さが厚くなることがあり、かつ、塗布終端において多量の塗布液が溜まることがあり、従って多量の塗布液をサックバックしなければならなくなるので、好ましくない。
【００１９】
スリットダイの内部には、スリットダイの走行方向と延在するスリットの幅と同一幅、ないし、このスリットの幅よりも若干広幅のマニホールドを設けるのが好ましい。このマニホールドを設けることにより、塗布液供給機構から供給された塗布液をスリット全幅にわたって行き渡らせ、この塗布液の吐出圧力を均一に調整した上で吐出することができる。また、フロント・リップとリア・リップとの間にシムを配置することによって、スリット間隔を調節することができる。
【００２０】
スリットダイの塗布液供給機構は、所定量の塗布液をスリットダイの塗布液供給口へと供給するための機構である。この塗布液供給機の代表的な例としては、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、またはシリンジ・ポンプなどの容積式ポンプよって、塗布液を塗布液タンクから配管を介して塗布液供給口へと供給する機構を挙げることができる。
【００２１】
上記した容積式ポンプは、通常、三方切替え弁を介して塗布液タンクおよび塗布液供給口に連接され、この三方切替え弁の切替え動作と、容積式ポンプの往復動作によって、塗布液の供給時期や供給量を調節することができる。なお、上記の容積式ポンプを用いる場合には、塗布液タンクと容積式ポンプとの間に、異物除去を目的としたフィルターを配置することもできる。塗布液供給口に供給された塗布液は、マニホールドを経由してスリットから吐出される。
【００２２】
本発明に係る枚葉基板の製造装置は、このスリットダイがダイ支持部材によって固定・支持されている（後記、図３参照）。ダイ支持部材は、長さ方向に直角に切断した断面形状がコ字型を呈する構造（満形鋼に類似した構造）とされてなり、コ字型窪みにスリットダイが嵌め込まれる。ダイ支持部材の断面形状をコ字型を呈する構造とすることにより厚さを薄くしても十分な剛性が得られるので、ダイ支持部材を大幅に軽量化することができる。
【００２３】
上記構造のダイ支持部材は、スリットダイと同様の耐腐食性金属より調製し、その長さはスリットダイの幅よりも長くし、スリットダイ背面部をコ字型窪みに嵌め込み、ダイ支持部材の左右両端部分をダイ支持部材支持ブロックに連接する。ダイ支持部材の厚さはスリットダイ全体の大きさに応じて３mm〜３０mmの範囲とするのが好ましい。ダイ支持部材の厚さが上記範囲より薄いと、スリットダイ自体の重量によって撓みが生じ難くなり、上記範囲より厚いと、ダイ支持部材自体が重くなり過ぎるので、いずれも好ましくない。ダイ支持部材のコ字型窪みを形成する両側部分は、スリットダイの表裏両面側に延在させるが、長すぎると重量が増加するので、スリットダイの長さ（５０mm〜１５０mm）の半分以下の寸法とするのが好ましい。
【００２４】
ダイ支持部材のコ字型窪みにスリットダイの背面側（スリットが配置された側とは反対側）と、コ字型窪みの底面（ダイ支持部材の対向面）との間を、ダイ支持部材を貫通した固定ボルトをスリットダイの背面に螺着させて固定・支持する（後記、図４参照）。コ字型窪みにスリットダイを嵌め込むことによって、スリットダイをダイ支持部材によって固定・支持した状態で、走行操作、上下の移動操作、回転操作などを容易に遂行することが可能となり、基板表面に塗布液を吐出した後、スリットダイを回転させてスリットダイ内の塗布液からの空気抜き作業後も、スリットダイを容易に一定位置に戻すことができる。
【００２５】
本発明に係る枚葉基板の製造装置は、上記のとおり、ダイ支持部材を貫通した固定ボルトをスリットダイに螺着させて固定・支持するが、この際、スリットダイの全幅をＬとし、スリットダイの両端面からダイ支持点までの距離をＬ１とするとき、固定・支持点を、Ｌ１／Ｌ＝０．２〜０．２５なる関係を満たす位置に設置するものとする。スリットダイはフロント・リップおよびリア・リップより構成されるので、固定・支持点は上記の関係を満たす四個所となる。
【００２６】
このようにすることにより、ダイ支持部材が自重により撓んでも、その撓みをスリットダイに及ぼす影響を小さくし、かつ、スリットダイの走行操作、移動操作、回転操作、戻し操作、特にスリットダイを回転させて元の位置に戻す際に、確実に一定位置に戻し易くなる。幅が７５０mm〜１５００mmのスリットダイの場合、Ｌ１／Ｌの比は好ましくは０．２１〜０．２４であり、この範囲とすることにより、スリットダイの大きさ、材質などにもよるが、自重による撓みを１μｍ以下の極めて小さくすることも可能である。
【００２７】
スリットダイをダイ支持部材へ固定・支持する部分は、上記のとおり、スリットダイの背面側とコ字型窪みの底面とを対向させ、両者の間に支持用固定ボルトを螺着させて固定・支持するが、両者を直接接触させず、この隙間であって支持用固定ボルトの近傍に、複数の半球状の突起を配置するのが好ましい。実験によれば、両者の間を支持用固定ボルトを螺着することによって固定・支持するが（後記、図４参照）、これら半球状の突起を支持用固定ボルトの近傍に配置することによって、支持部材の変形がスリットダイに及ぶのを大幅に抑制できることが分かった。支持用固定ボルトの近傍としては、フロント・リップおよびリア・リップ共に、支持用固定ボルトを中心としてスリットダイの厚さ方向に対称位置が好適である（後記、図５参照）。
【００２８】
支持用固定ボルトは、スリットダイをダイ支持部材に固定・保持するのに十分な強度を有する金属より調製するのが好ましい。半球状の突起は、支持用固定ボルトによって螺着する際に、スリットダイの背面とダイ支持部材（コ字型窪みの底面）との対向面を面接触とせず点接触とし、接触面にかかる応力を集中させるように機能する。半球状の突起は、スリットダイの背面またはコ字型窪み底面のいずれか一方に取り付ける。半球状の突起の半径は、スリットダイの背面またはコ字型の窪み底面の大きさにもよるが、３mm〜５mmの範囲で選ぶのが好ましい。半球状の突起の半径が３mmより小さいと加工が困難であり、５mmより大きいと面接触時の応力を分散させる能力が不十分となり好ましくない。半球状の突起は、支持用固定ボルト穴の近傍に複数個配置するのが好ましい。半球状の突起は、頭部に半球を取り付けたボルトとして所定位置に螺着するのが好ましい。
【００２９】
ダイおよび支持部材は、通常ステンレス鋼が使用されるため、半球状の突起はステンレス鋼より硬度の高い材質が望ましい。ブリネル硬さで５０以上硬い材料を選択するのが好ましい。硬さが上の材料のものを選択することによって、半球はほとんど変形せず、他方の接触部材は半球状の窪みを形成し、ピボットのような回転が可能となり、支持部材の変形がスリットダイに及ぼすことを大幅に抑制することができる。
【００３０】
スリットダイは、スリットダイの背面側をダイ支持部材のコ字型窪みに嵌め込み、ダイ支持部材を貫通した固定ボルトをスリットダイの背面に螺着させて固定・支持するが、ダイ支持部材内での揺れを防止する目的で、ダイ支持部材とフロント・リップとの間、ダイ支持部材とリア・リップとの間も、ダイ支持部材を貫通した複数の固定ボルトによって固定するのが好ましい（後記、図４参照）。このようにすることによって、広幅のスリットダイのスリットを常時直線状に維持することができる。
【００３１】
スリットダイの昇降機構は、前記ダイ支持部材に取り付け（後記、図２参照）、スリットダイを適宜上下方向に上昇または下降させて上下の位置を調節・制御するための機構である。具体的には、基板の塗布液の塗布開始位置にスリットダイのスリットを近接させる際、スリットダイの走行開始直後にスリットダイを若干上方に移動させてスリットの先端と基板表面との間に形成された初期ビードを定常ビードへと移行させる際、スリットダイの定常走行状態から基板へ塗布終了部にスリットの先端を近接させる際などに、後記する走行機構と連動させて、スリットダイの位置を制御するように機能する。この昇降機構は、上記機能を果たすものであればいかなる構造のものでもよい。
【００３２】
スリットダイの走行機構は、前記ダイ支持部材に取り付け、載置台に載置された基板表面に沿ってスリットダイを走行させるものであり、上記した昇降機構と連動させて、スリットダイの位置を制御するように機能する。この走行機構は、上記機能を果たすものであればいかなる構造のものでもよく、例えば、スリットダイの走行方向に沿って載置台の両端部に設けられたリニアモーターとスリットダイ両端部に設けられたスライダーとによって構成することができる（後記、図１、図２参照）。前記した塗布液供給機構による塗布液供給速度と、この走行機構によるスリットダイの走行速度とを同調させることにより、基板の表面のほぼ全範囲に均一な塗布膜を形成することができる。
【００３３】
スリットダイの回転機構は、スリットダイ内またはマニホールド内の空気を抜く目的で、スリットダイ自体を回転させる機構である。この回転機構は、スリットの延在方向に平行な軸を中心に沿ってスリットダイを幅方向両端側から支持して回転軸とし、回転軸の両端側にベアリング機構を設置して回転可能に保持し、この回転軸を中心軸として９０度以上回転させ、スリットの先端を上記回転軸の高さよりも若干上方に位置させ（後記、図６参照）、この状態で塗布液を吐出させながら空気を抜く機構である。回転機構は例えば、回転軸両端側にギアを配置し、このギアに他のギアを組合せたもの、このギアにウォームギアを組合せたものなどが挙げられる。ベアリング機構およびスリットダイの回転機構は、前記ダイ支持部材支持ブロック近傍に配置するのが好ましく、回転機構は手動でまたはモーターによって回転可能な構造とし、上記の走行機構や昇降機構と連動させて、スリットダイの位置を制御するようにすることもできる。
【００３４】
スリットダイのサックバック機構は、塗布終端部でスリットダイの走行を停止させた際に、基板表面に吐出されている余剰の塗布液をサックバック（吸引）するものである。このサックバック機構は、上記機能を果たすものであればいかなる構造のものでもよく、前記塗布液供給機構と別機構とすることもできるが、塗布液の供給と吸引の双方が可能なシリンジ・ポンプを挙げることができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明に係る枚葉基板の製造装置を、図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。
【００３６】
図１は、本発明に係る塗布装置主要部の一例の斜視図であり、図２は、図１に示した塗布装置主要部の配置を示す概略図であり、図３はスリットダイ右端部の正面図であり、図４は図３のIV-IV部分での縦断面の略図であり、図５は固定ボルトと半球状の突起との配置例を示す平面略図であり、図６はスリットダイ内の塗布液に含まれる空気（気泡）抜きのために回転させた際の角度の一例を示す側面略図である。
【００３７】
図１は、本発明方法で使用することができる塗布装置１０の主要部を示している。図１に示すとおり、塗布装置１０には載置台１１とスリットダイ１４とが装備されている。この載置台１１は水平度・平滑度の高いグラニット定盤であり、架台１２に装備されている。スリットダイ１４は、ダイ支持部材１５によって支持され、ダイ支持部材１５の両端部はダイ支持部材支持ブロック１６（図３参照）に装備されている。ダイ支持部材支持ブロック１６は、カバー（覆い）１７内に装備されており、ダイ支持部材支持ブロック１６には、図２に示すとおり、昇降機構１８と走行機構１９とが連接され、この走行機構１９は載置台１１に装備されたリニアモ−タ−１３とスライダ−１９´によって構成されて、載置台１１上を往復可能とされている。
【００３８】
また、図１に示すように、スリットダイ１４には複数のセンサ−２０が装備されている。このセンサ−２０によって、センサ−２０と載置台１１の表面とのクリアランス、および、センサ−２０と基板Ａ表面とのクリアランスを測定し、これら測定値に基づき、図示されていない演算装置を用いて、基板の位置および厚さ分布を算出することができる。塗布の際には、この基板Ａの厚さ分布を参照しながら、塗布を行うことができる。
【００３９】
さらに、図１に示すように、スリットダイ１４の走行終端部側には、載置台１１に隣接させて、ディスペンス・ロ−ル２１および密閉式のポット２２が装備されている。上記ポット２２は、スリットダイ１４の塗布作業休止時に、このスリットダイ１４の先端の乾燥を防止するように機能するものである。
【００４０】
図２は、図１に示した塗布装置１０の全体の配置を示す概略図である。図２において、塗布液タンク２６と塗布液を供給可能なシリンジ・ポンプ２７と、塗布液の流れの切替えを行う三方切替え弁２８とが図示されており、これらは、図１で図示しなかった塗布液供給機構２５を構成する。なお、シリンジ・ポンプ２８は、塗布液の吸引も可能であるためサックバック機構としても機能する。塗布液タンク２６と三方切替え弁２８との間には、塗布液中の異物を除去するためのフィルター２９が設けられている。この塗布装置１０に装備されているリニアモーター１３、昇降装置１７、シリンジ・ポンプ２７、および、ディスペンス・ロ−ル２１は、それぞれ多軸コントローラー２３によって駆動され、これら各機構の動作はコンピューター２４によって制御される。
【００４１】
スリットダイ１４は、ダイ支持部材１５に支持され、ダイ支持部材１５の両端はダイ支持部材支持ブロックに連接されて載置台１１の表面に配置される。スリットダイ１４のスリット３０は、フロント・リップ３１およびリア・リップ３２によって構成され、スリット３０のスリット間隔はシム３４によって調節し、スリットダイ１４の内部にはスリットダイの両端部のみを残して幅に亘ってマニホ−ルド３３が形成されており、このマニホ−ルド３３には塗布液吐出口３５が連接され、塗布液供給機構２５から導管２５´およびマニホ−ルド３３を介して塗布液が供給される。スリットダイ１４に装備されるダイ支持部材支持ブロック１６、ベアリング機構、回転機構、高さを調整する昇降機構、走行機構などはカバー１７に収納されている（図１および図３参照）。
【００４２】
図３はスリットダイ１４の右側端部の正面図であり、図４は図３のIV-IV部分の断面端面図であり、図５は固定ボルトと半球状の突起との配置例を示す概略平面図である。スリットダイ１４は、図４に示したとおり、ダイ支持部材１５によって支持・固定されている。ダイ支持部材１５は、長さ方向に直角に切断した断面がコ字型を呈する構造とされてなり、コ字型の窪みにスリットダイが嵌め込まれる。スリットダイ１４の背面側全体を覆い、かつ、スリットダイ１４の背面側からフロント・リップ３１とリア・リップ３２との表面側に延在させて一部を覆う構造とする。
【００４３】
スリットダイ１４には、スリットが延在する方向に平行な軸を中心に沿って、スリットダイ１４を幅方向両端部から支持する回転軸３９を外側に延在させ、この回転軸３９をベアリング機構４０によって回転可能にされている。回転軸に両端部にはギア４１を配置し、このギア４１をウォームギア４２と噛合わせて、回転機構を形成している例を示した。
【００４４】
スリットダイ１４をダイ支持部材１５に固定・支持するには、図４に示したとおり、スリットダイ１４の背面側と、ダイ支持部材１５を貫通した固定ボルト３６をスリットダイ１４に螺着させてダイ支持部材１５に固定・支持する。固定ボルト３６を螺着する位置は、前記したとおり、スリットダイの全幅をＬとし、スリットダイの両端面からダイ支持点までの距離をＬ１とするとき、固定・支持点を、Ｌ１／Ｌ＝０．２〜０．２５なる関係を満たす位置とする。
【００４５】
スリットダイ１４の背面とダイ支持部材１４のコ字型窪み底面との間であって固定ボルトの３６近傍には、複数の半球状突起３７が配置されている。図４、図５に示した例では、フロント・リップ３１とリア・リップ３２の双方の厚さ方向に沿い、固定ボルト３６を挟んで対称の位置に各２個の半球状突起３７の頂点が、コ字型の窪み底面側に接触しているが、半球状突起の頂点がスリットダイの背面に接触するようにしてもよいことは、前記したとおりである。フロント・リップ３１とリア・リップ３２との表面側に延在させて一部を覆った部分には、図６に示したとおり、双方のリップ背面がコ字型窪みの中で移動しないように、支えボルト３８によって固定する構造とするのが好ましい。
【００４６】
半球状突起３７の頂点は、コ字型の窪み底面側に固定ボルト３６で締め付けた際に、変形や破損し難いように、スリットダイ１４またはダイ支持部材１５より硬くする。半球状突起３７のブリネル硬さは、接触するダイまたは支持部材より５０以上高いものが望ましい。締め付けた際に、接触面が変形したり陥没したりしても、半球状突起３７の頂点は半球状に保たれ、支持部材の反力による曲げを逃がすことができる。
【００４７】
厚さが８mmのステンレススチール製の重量が５．４ｋｇのダイ支持部材１５に、幅を７５０mm、長さ６０mm、フロント・リップ３１とリア・リップ３２厚さがそれぞれ２５mm、スリット３０が５０μｍの大きさでステンレススチール製のスリットダイ１４を、Ｌ１／Ｌ＝０．２２とし、直径が３mmの半球状突起を、図５のように半球状突起を取り付けた場合には、スリットダイの撓みは１μｍ以下とすることができた。
【００４８】
上の例とは別に、幅を１２００mm、長さ８０mm、フロント・リップ３１とリア・リップ３２厚さがそれぞれ４０mm、スリット３０が５０μｍの大きさでステンレススチール製のスリットダイ１４を、厚さが１５mmのステンレススチール製で重量が２７ｋｇのダイ支持部材１５に、幅７５０mm、長さ４５mm、フロント・リップ３１とリア・リップ３２厚さをそれぞれ２５mmの大きさのスリットダイ１４は、Ｌ１／Ｌ＝０．２２とし、直径が４mmの半球状突起を、図５のように半球状突起を取り付けた場合には、スリットダイの撓みは１μｍ以下とすることができた。
【００４９】
また、上のスリットダイ１４を、図６に示したように、ウォームギア４２を手動またはモーターによって元の位置（スリット３０が真下を向いた状態）から９０度以上回転させ、塗布液供給口３５を上向きにして、スリット３０、マニホールド３３内の塗布液に含まれる空気（気泡）抜いた後、スリットダイ１４を元に戻したが、この際にも、位置関係が前後にズレを生じず、また、スリットダイ１４先端と基板表面とのクリアランスに狂い生じなかった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明したとおりであり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。
１．本発明に係る枚葉基板の製造装置は、スリットダイの重量を過度に増加せずに、スリットダイの全幅にわたり、スリットダイと基板間とのクリアランスを均一に保持することができる。
２．本発明に係る枚葉基板の製造装置は、ダイ支持部材を貫通した固定ボルトをスリットダイに螺着させてダイ支持部材に固定・支持されてなり、スリットダイの全幅をＬとし、スリットダイの両端面からダイ支持点までの距離をＬ１とするとき、固定・支持点を、Ｌ１／Ｌ＝０．２〜０．２５なる関係を満たす位置に設置しているので、スリットダイの自重による撓みを少なくし、スリットダイの走行操作、移動操作、回転操作、戻し操作、特にスリットダイを回転させて元の位置に戻す際に、確実に一定位置に戻し易い。
３．本発明に係る枚葉基板の製造装置は、ダイ支持部材は長さ方向に直角に切断した断面形状がコ字型を呈する構造とされているので、軽量であるにも拘らず剛性に優れているので自重による撓みが生じ難く、コ字型の窪みに装備されたスリットダイが変形し難い。
４．本発明に係る枚葉基板の製造装置は、基板表面に塗布液を吐出した後、ズレを生じさせないでスリットダイを回転させることができ、回転させてスリットダイ内の塗布液からの空気抜き作業後も、スリットダイを容易に一定位置に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る塗布装置主要部の一例の斜視図である。
【図２】 図１に示した塗布装置主要部の配置を示す概略図である。
【図３】 スリットダイ右端部の正面図である。
【図４】 図３のIV-IV部分での縦断面の略図である。
【図５】 固定ボルトと半球状の突起との配置例を示す平面略図である。
【図６】 スリットダイ内の塗布液に含まれる空気（気泡）抜きのために回転させた際の角度の一例を示す側面略図である。
【符号の説明】
Ａ：基板
１０：塗布装置
１１：載置台
１２：架台
１３：リニアモーター
１４：スリットダイ
１５：スリットダイ支持部材
１６：スリットダイ支持部材支持ブロック
１７：カバー（覆い）
１８：昇降機構
１９：走行機構
１９´：スライダ−
２０：センサー
２１：ディスペンス・ロ−ル
２２：ポット
２３：コントローラー
２４：コンピューター
２５：塗布液供給機構
２５´：導管
２６：塗布液タンク
２７：シリンジ・ポンプ
２８：三方切替え弁
２９：フィルター
３０：スリット
３１：フロント・リップ
３２：リア・リップ
３３：マニホ−ルド
３４：シム
３５：塗布液吐出口
３６：固定ボルト
３７：半球状突起
３８：支えボルト
３９：回転軸
４０：ベアリング機構
４１：ギア
４２：ウォームギア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a single-wafer substrate manufacturing apparatus. More specifically, various coatings are applied to the surface of a substrate such as a glass substrate for manufacturing a liquid crystal display or a plasma display, a silicon wafer for manufacturing a semiconductor integrated circuit, or a plastic substrate for manufacturing an optical filter by a die coating method. The present invention relates to a manufacturing apparatus for manufacturing a single substrate by applying a liquid to form a coating film such as a photoresist film, an insulating film, or a conductive film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when manufacturing liquid crystal displays, plasma displays, semiconductor devices, optical filters, etc., substrates (single wafer substrates) such as glass substrates, silicon wafers, plastic substrates cut into rectangular shapes of a predetermined size are used. A method of forming a coating film by applying various coating liquids on the surface according to the application is employed. As a method for forming the surface coating film of these single wafer substrates, a spin coating method, a blade coating method, a bar coating method, a spray coating method, a roll・ A coating method has been proposed and put into practical use.
[0003]
Among the coating film forming methods described above, the spin coating method is widely used when forming a photoresist film on a glass substrate for manufacturing a liquid crystal display or a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device. This spin coating method is a coating method in which a coating solution is dropped on the center of the surface of a rotated substrate, and the coating solution is thinly extended by centrifugal force to form a coating film having a predetermined thickness. According to this, the thickness of the coating film to be formed can be made uniform with relatively high accuracy over almost the entire range of the substrate surface.
[0004]
However, according to the above-mentioned spin coating method, only a few percent of the coating solution dropped on the substrate surface remains on the surface of the substrate and contributes to the formation of the coating film. Since the liquid is scattered outside the substrate by centrifugal force, there is a defect that the consumption of the coating liquid is large and the yield is poor. In addition, according to this spin coating method, the coating liquid may adhere to the peripheral edge and back surface of the substrate, and the product quality of the obtained single-wafer substrate is deteriorated. Since the liquid may adhere to the coating apparatus and gel or solidify, there is also a drawback that the operation of removing the coating liquid is complicated.
[0005]
Therefore, in recent years, only the liquid-saving method or the die-coating method in which the coating liquid is preliminarily applied to the surface of the substrate by the die-coating method and then the coating solution is made uniform by the spin-coating method described above. A method for forming a coating film on a substrate has been proposed. In this die coating method, as described in JP-A-4-346868, the slit die is applied along the surface of the substrate while discharging the slit coating liquid provided downward. In this method, the coating film is formed on the surface of the substrate by running. According to this die-coating method, the supply amount to the slit die by the coating solution supply mechanism is the same as the discharge amount of the coating solution supplied from the slit die, thereby eliminating the waste of the coating solution and continuously Thus, a coating film can be formed.
[0006]
However, since the slit die described in JP-A-4-346868 is only rotatably supported, air is discharged from the coating liquid staying in the slit die after discharging the coating liquid onto the substrate surface. Rotate the slit die for the purpose of pulling out the air, and even if the slit is turned up and the slit is rotated back to the original downward operating position and then returned, the clearance between the slit and the surface of the substrate (clearance) is vented. It was difficult to reproduce the previous state, and the clearance often fluctuated. If the clearance is unstable in this way, a coating film having a uniform thickness cannot be formed on the substrate surface, and the quality of the color filter and the product yield cannot be sufficiently maintained.
[0007]
With the recent development of the LCD monitor and LCD television market, the size of the substrate has become larger and larger, but the conventional spin coating method also has device limitations such as motors. There is a limit to the enlargement of the glass substrate, and the importance of the die coating method is increasing. In the die-coating method, the slit die tends to be widened to 750 mm, 1200 mm, etc. corresponding to the glass substrate to be enlarged, but the widened slit die is supported horizontally with respect to the substrate. Is becoming a problem. Although the slit die body can be prevented from being deformed by increasing the section modulus by increasing the thickness of the slit die, it is also necessary to increase the support member at the same time.
[0008]
In general, the slit die has a block-like appearance and has a certain degree of rigidity, but the support member of the slit die is often made of a plate material, and when the slit die becomes wider, for example, exceeding 750 mm, The deflection due to the weight of the die support member as well as the slit die cannot be ignored. When the slit die is screwed to the bent die support portion with a screw, even if the slit die is supported at the optimum support position of the die support member, the slit die is also bent by the reaction force of the die support member. The deformation of the slit die due to the reaction force of the die support member is very large. If the rigidity of the die holding member is not significantly increased, the deformation amount is not acceptable and is not less than 10 μm. When the rigidity of the die support member is increased, the same problem as when the rigidity of the slit die described above is increased occurs.
[0009]
In a state where the slit die is in steady running, there is no problem as long as the coating liquid is uniformly discharged in the width direction even if there is a slight clearance difference in the width direction on the surface of the slit and the substrate. However, in a region where the meniscus formed (at the interface between the coating solution and air) changes as in the coating start portion and at the end of coating, if the clearance between the slit die and the substrate is partially different, the steady state The thickness of the coating film changes during the transition from one to the next steady state. In order to control the change in the thickness of the coating film within 5 mm from the outer periphery of the coating part to 1% or less, it is necessary to keep the fluctuation of the clearance in the slit die width direction strictly within several μm.
[0010]
In order to support the slit die horizontally with the substrate, it is possible to use a technique described in JP-A-9-131559, JP-A-9-206652, and the like. However, the methods described in these publications cannot correct deformation due to bending of the slit die. In particular, when the slit die is widened to 500 mm or more, it is necessary to enlarge the slit die in order to prevent deformation due to the bending of the slit die by the above-described method. It was necessary to increase the size of the lifting mechanism and traveling mechanism. When these are increased in size, the driving operation tends to be slow, and it becomes difficult to precisely adjust the clearance between the slit die and the substrate.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above situation, the present inventor is hardly affected by the deformation of the die support member even if the slit die is widened, and the clearance between the slit die and the substrate can be maintained almost uniformly over the entire width of the slit die, and the surface of the substrate can be maintained. After discharging the coating solution, we are diligent to provide a single-wafer substrate manufacturing apparatus that can easily return the slit die to a certain position even after the operation of bleeding the air from the coating solution in the slit die by rotating the slit die. As a result of the study, the present invention has been completed.
[0012]
The object of the present invention is as follows.
1. To provide a single-wafer substrate manufacturing apparatus that can suppress an increase in the weight of a wide slit die having a width of 500 mm to 2000 mm and can maintain a uniform clearance between the slit die and the substrate over the entire width of the slit die.
2. To provide a single-wafer substrate manufacturing apparatus capable of uniformly maintaining a clearance between a slit die and a substrate even when mechanical support of a support member of a wide slit die having a width of 500 mm to 2000 mm exists.
3. Providing a single-wafer substrate manufacturing device that can easily return the slit die to a certain position even after discharging the coating solution onto the substrate surface and then rotating the slit die to remove air from the coating solution in the slit die. To do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the present invention, a mounting table on which a substrate having a rectangular planar shape can be mounted, and a substrate spaced on the surface of the substrate mounted on the mounting table is arranged at a small interval. A slit die having a slit capable of traveling along the surface and capable of discharging the coating liquid on the substrate surface is parallel to the substrate surface and is mounted on the die support member. In a single-wafer substrate coating apparatus that produces a coated substrate by discharging a coating liquid from the slit to the substrate surface while running and supporting the slit substantially at right angles to the direction in which the slit extends, A liquid supply mechanism, a rotation mechanism, an elevating mechanism, a traveling mechanism, and a suck back mechanism are provided, and the fixing bolt that penetrates the die support member is inserted into the slit die from the side opposite to the side where the slit is arranged. By screwed become fixed and supported to the die supporting member Ttodai, when the full width of the slit die is L, the distance from the end faces of the slit die to the die support points to L1, Of the fixing bolt The fixing / supporting point is installed at a position satisfying the relationship of L1 / L = 0.2 to 0.25. The sheet An apparatus for manufacturing a leaf substrate is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
An apparatus for manufacturing a single wafer substrate according to the present invention (see below, FIG. 1 and FIG. 2) is provided for a mounting table on which a substrate having a rectangular planar shape can be mounted, and a substrate surface mounted on the mounting table. The slit dies are arranged at a narrow interval (clearance) so that they can travel along the substrate surface. A slit die provided with a slit capable of discharging a coating liquid disposed on a surface of a substrate placed on a placement table is mounted on a die support member in parallel with the substrate surface. A substrate with a coating film can be produced by discharging the coating liquid from the slit to the substrate surface while the slit die is moved substantially perpendicular to the direction in which the slit extends by the die support member.
[0015]
The mounting table only needs to have a structure that can horizontally mount a rectangular substrate. The flat surface (substrate mounting surface) on which the substrate of the mounting table is mounted is preferably a flat surface with high levelness and smoothness so that the coating film is formed with a uniform thickness on the surface of the substrate. . From this viewpoint, a granite surface plate with high smoothness is preferable. The width, length, and the like of the mounting table can be appropriately determined according to the size of the substrate on which the coating liquid is applied, the size of the slit die, and the like. The mounting table is preferably fixed to the gantry.
[0016]
The slit die is a metal block having a width of 500 mm to 2000 mm, a thickness of 40 mm to 150 mm, and a length (direction in which the coating liquid is discharged) of 30 mm to 150 mm, and is usually prepared from a corrosion-resistant metal such as stainless steel. Is preferred. The slit die is equipped with a coating liquid supply mechanism, a lifting mechanism, a traveling mechanism, a rotating mechanism, and a suck back (suction) mechanism.
[0017]
The slit die discharges the coating liquid supplied from the coating liquid supply mechanism onto the substrate surface and fulfills the function of sucking excess coating liquid when the suck back mechanism is operated. This slit die is composed of a front lip and a rear lip. The distance between the front lip and the rear lip (hereinafter referred to as the “slit interval”) can be about 20 μm to 300 μm, and in particular within this range, the distance between the front lip and the rear lip is 20 μm to 50 μm. A large number of closed cells are not formed even when sucked in, so that it is preferable.
[0018]
The length of the front lip and rear lip edge surfaces (surfaces facing the substrate) along the slit die traveling direction is preferably 1 mm or less, particularly preferably about 0.3 mm. If the length of the edge surface of these lips is longer than 1 mm, the position of the meniscus moves from the outside to the inside of the edge surface when shifting to the initial bead described later, so the thickness of the coating film formed at this time This is not preferable because the thickness of the coating liquid may increase and a large amount of coating solution may accumulate at the end of coating, and thus a large amount of coating solution must be sucked back.
[0019]
It is preferable to provide a manifold having the same width as that of the slit die extending in the traveling direction of the slit die or a width slightly wider than the width of the slit die. By providing this manifold, the coating liquid supplied from the coating liquid supply mechanism can be spread over the entire width of the slit, and discharged after adjusting the discharge pressure of the coating liquid uniformly. Further, the slit interval can be adjusted by arranging a shim between the front lip and the rear lip.
[0020]
The coating liquid supply mechanism of the slit die is a mechanism for supplying a predetermined amount of coating liquid to the coating liquid supply port of the slit die. As a typical example of this coating liquid supply machine, there is a mechanism for supplying a coating liquid from a coating liquid tank to a coating liquid supply port via a pipe by a positive displacement pump such as a gear pump, a diaphragm pump, or a syringe pump. Can be mentioned.
[0021]
The above-mentioned positive displacement pump is usually connected to the coating liquid tank and the coating liquid supply port via a three-way switching valve, and the supply timing of the coating liquid is determined by the switching operation of this three-way switching valve and the reciprocating operation of the positive displacement pump. The supply amount can be adjusted. When the positive displacement pump is used, a filter for the purpose of removing foreign substances can be disposed between the coating liquid tank and the positive displacement pump. The coating liquid supplied to the coating liquid supply port is discharged from the slit via the manifold.
[0022]
In the single substrate manufacturing apparatus according to the present invention, the slit die is fixed and supported by a die support member (see FIG. 3 described later). The die support member has a U-shaped cross-sectional shape cut at right angles to the length direction (a structure similar to full steel), and the slit die is fitted into the U-shaped recess. By making the cross-sectional shape of the die support member a U-shaped structure, sufficient rigidity can be obtained even if the thickness is reduced, so that the die support member can be significantly reduced in weight.
[0023]
The die support member having the above structure is prepared from a corrosion-resistant metal similar to that of the slit die, the length is longer than the width of the slit die, and the slit die back portion is fitted into the U-shaped recess, The left and right end portions are connected to the die support member support block. The thickness of the die support member is preferably in the range of 3 mm to 30 mm depending on the overall size of the slit die. If the thickness of the die support member is smaller than the above range, it is difficult to cause bending due to the weight of the slit die, and if it is thicker than the above range, the die support member itself becomes too heavy. The both side portions forming the U-shaped depressions of the die support member extend to both the front and back sides of the slit die. However, if the length is too long, the weight increases, so it is less than half the slit die length (50 mm to 150 mm). The dimensions are preferred.
[0024]
A die support member between the back side of the slit die (the side opposite to the side where the slit is disposed) and the bottom surface (opposite surface of the die support member) of the die die in the U-shaped recess of the die support member A fixing bolt that penetrates through the slit die is screwed to the back surface of the slit die to be fixed and supported (see FIG. 4 described later). By inserting the slit die into the U-shaped recess, it is possible to easily perform traveling operation, vertical movement operation, rotation operation, etc. with the slit die fixed and supported by the die support member. After the coating liquid is discharged, the slit die can be easily returned to a certain position even after the slit die is rotated and the air is removed from the coating liquid in the slit die.
[0025]
The single-wafer substrate manufacturing apparatus according to the present invention, as described above, fixes and supports the fixing bolt that penetrates the die support member by screwing the fixing bolt to the slit die. When the distance from the both end faces of the die to the die support point is L1, the fixing / support point is installed at a position satisfying the relationship of L1 / L = 0.2 to 0.25. Since the slit die is composed of a front lip and a rear lip, there are four fixing / supporting points that satisfy the above relationship.
[0026]
By doing so, even if the die support member is bent by its own weight, the influence of the bending on the slit die is reduced, and the running operation, moving operation, rotating operation, and returning operation of the slit die, especially the slit die are reduced. When returning to the original position by rotating, it becomes easy to reliably return to a certain position. In the case of a slit die having a width of 750 mm to 1500 mm, the ratio of L1 / L is preferably 0.21 to 0.24, and by setting this range, it depends on the size and material of the slit die, but its own weight It is also possible to make the deflection due to the extremely small 1 μm or less.
[0027]
As described above, the part that fixes and supports the slit die to the die support member faces the back side of the slit die and the bottom surface of the U-shaped recess, and is fixed by screwing a support fixing bolt between them. Although it supports, it is preferable not to contact both directly but to arrange | position several hemispherical protrusions in this clearance gap and the vicinity of the fixing bolt for support. According to the experiment, the fixing bolt is fixed and supported by screwing the supporting fixing bolt between them (see FIG. 4 described later), but by arranging these hemispherical protrusions in the vicinity of the supporting fixing bolt, It was found that the deformation of the support member can be greatly suppressed from reaching the slit die. As the vicinity of the supporting fixing bolts, both the front lip and the rear lip are preferably symmetrical with respect to the thickness direction of the slit die with the supporting fixing bolt as the center (see FIG. 5 below).
[0028]
The supporting fixing bolt is preferably prepared from a metal having sufficient strength to fix and hold the slit die to the die supporting member. When the hemispherical protrusion is screwed by the supporting fixing bolt, the opposing surface between the back surface of the slit die and the die support member (the bottom surface of the U-shaped recess) is not a surface contact, but a point contact is applied to the contact surface. It functions to concentrate stress. The hemispherical protrusion is attached to either the back surface of the slit die or the bottom surface of the U-shaped depression. The radius of the hemispherical projection is preferably selected in the range of 3 mm to 5 mm, depending on the size of the back surface of the slit die or the bottom surface of the U-shaped recess. If the radius of the hemispherical protrusion is smaller than 3 mm, processing is difficult, and if it is larger than 5 mm, the ability to disperse the stress at the time of surface contact becomes insufficient, which is not preferable. It is preferable to arrange a plurality of hemispherical protrusions in the vicinity of the supporting fixing bolt hole. The hemispherical projection is preferably screwed into place as a bolt with a hemisphere attached to the head.
[0029]
Since stainless steel is usually used for the die and the support member, the hemispherical protrusion is preferably made of a material having higher hardness than stainless steel. It is preferable to select a material having a Brinell hardness of 50 or more. By selecting a material with a higher hardness, the hemisphere is hardly deformed, and the other contact member forms a hemispherical depression, which can rotate like a pivot. Can be greatly suppressed.
[0030]
The slit die is fixed and supported by fitting the back side of the slit die into the U-shaped recess of the die support member and screwing a fixing bolt that penetrates the die support member to the back side of the slit die. For the purpose of preventing shaking, it is preferable to fix between the die support member and the front lip and between the die support member and the rear lip with a plurality of fixing bolts penetrating the die support member (described later, (See FIG. 4). By doing in this way, the slit of a wide slit die can always be kept linear.
[0031]
The slit die raising / lowering mechanism is a mechanism for adjusting / controlling the vertical position by attaching to the die support member (see FIG. 2 described later) and raising or lowering the slit die appropriately in the vertical direction. Specifically, when the slit of the slit die is brought close to the application start position of the coating liquid on the substrate, the slit die is moved slightly upward immediately after the start of running of the slit die and formed between the tip of the slit and the substrate surface. When moving the initial bead to the steady bead, the slit die position is adjusted in conjunction with the travel mechanism described later when the slit die is moved from the steady running state of the slit die to the substrate at the end of coating. Functions to control. The lifting mechanism may have any structure as long as it performs the above function.
[0032]
The slit die travel mechanism is attached to the die support member and moves the slit die along the substrate surface mounted on the mounting table, and controls the position of the slit die in conjunction with the lifting mechanism described above. To function. This traveling mechanism may be of any structure as long as it fulfills the above functions, for example, linear motors provided at both ends of the mounting table along the traveling direction of the slit die and provided at both ends of the slit die. It can be constituted by a slider (see below, FIG. 1 and FIG. 2). A uniform coating film can be formed over almost the entire surface of the substrate by synchronizing the coating liquid supply speed by the coating liquid supply mechanism with the traveling speed of the slit die by the traveling mechanism.
[0033]
The slit die rotation mechanism is a mechanism for rotating the slit die itself for the purpose of extracting air from the slit die or the manifold. This rotating mechanism supports the slit die from both ends in the width direction along an axis parallel to the extending direction of the slit as a rotating shaft, and a bearing mechanism is installed on both ends of the rotating shaft to hold it rotatably. Then, the rotation axis is rotated 90 degrees or more around the rotation axis, the tip of the slit is positioned slightly above the height of the rotation axis (see FIG. 6, described later), and air is discharged while discharging the coating liquid in this state. It is a mechanism to pull out. Examples of the rotating mechanism include a gear arranged on both ends of the rotating shaft, a combination of this gear with another gear, a combination of this gear with a worm gear, and the like. The rotation mechanism of the bearing mechanism and the slit die is preferably arranged in the vicinity of the die support member support block, the rotation mechanism is a structure that can be rotated manually or by a motor, and in conjunction with the traveling mechanism and the lifting mechanism, It is also possible to control the position of the slit die.
[0034]
The slit die suck-back mechanism sucks back (sucks) surplus coating liquid discharged on the substrate surface when the slit die stops running at the coating end portion. The suck-back mechanism may be of any structure as long as it fulfills the above functions, and may be a mechanism separate from the coating liquid supply mechanism, but is a syringe pump capable of both supplying and suctioning the coating liquid. Can be mentioned.
[0035]
【Example】
Hereinafter, although the manufacturing apparatus of the single substrate concerning this invention is demonstrated in detail based on drawing, this invention is not limited to the following description examples, unless the meaning is exceeded.
[0036]
FIG. 1 is a perspective view of an example of a main part of a coating apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing the arrangement of the main part of the coating apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a front view, FIG. 4 is a schematic view of a vertical section taken along IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 is a schematic plan view showing an arrangement example of fixing bolts and hemispherical protrusions, and FIG. It is a schematic side view showing an example of an angle when rotated for removing air (bubbles) contained in the coating liquid inside.
[0037]
FIG. 1 shows a main part of a
[0038]
As shown in FIG. 1, the slit die 14 is equipped with a plurality of sensors-20. With this sensor-20, the clearance between the sensor-20 and the surface of the mounting table 11 and the clearance between the sensor-20 and the surface of the substrate A are measured, and based on these measured values, an arithmetic device (not shown) is used. The position and thickness distribution of the substrate can be calculated. At the time of application, application can be performed with reference to the thickness distribution of the substrate A.
[0039]
Further, as shown in FIG. 1, a dispensing
[0040]
FIG. 2 is a schematic view showing the overall arrangement of the
[0041]
The slit die 14 is supported by a
[0042]
3 is a front view of the right end portion of the slit die 14, FIG. 4 is a sectional end view of the IV-IV portion of FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of arrangement of fixing bolts and hemispherical protrusions. It is a top view. As shown in FIG. 4, the slit die 14 is supported and fixed by a
[0043]
The slit die 14 has a
[0044]
In order to fix and support the slit die 14 to the
[0045]
A plurality of
[0046]
The apex of the
[0047]
A
[0048]
Separately from the above example, the slit die 14 made of stainless steel with a width of 1200 mm, a length of 80 mm, a
[0049]
Further, as shown in FIG. 6, the upper slit die 14 is rotated 90 degrees or more from the original position (the state where the
[0050]
【The invention's effect】
The present invention is as described above in detail, and has the following particularly advantageous effects, and its industrial utility value is extremely large.
1. The apparatus for manufacturing a single wafer substrate according to the present invention can uniformly maintain the clearance between the slit die and the substrate over the entire width of the slit die without excessively increasing the weight of the slit die.
2. The apparatus for producing a single wafer substrate according to the present invention comprises a fixing bolt penetrating the die support member and screwed to the slit die to be fixed and supported by the die support member. When the distance from both end faces to the die support point is L1, the fixing / support point is installed at a position satisfying the relationship of L1 / L = 0.2 to 0.25, so that the deflection of the slit die due to its own weight When the slit die is operated to move, move, rotate, and return, especially when the slit die is rotated and returned to the original position, it is easy to reliably return to a certain position.
3. The single-wafer substrate manufacturing apparatus according to the present invention is lightweight because the die support member has a U-shaped cross-sectional shape cut at right angles to the length direction. Also Regardless of its rigidity, it is difficult to bend due to its own weight, and the slit die mounted in the U-shaped recess is difficult to deform.
4). The single-wafer substrate manufacturing apparatus according to the present invention can rotate the slit die without causing deviation after discharging the coating liquid onto the substrate surface, and after rotating the air from the coating liquid in the slit die. In addition, the slit die can be easily returned to a certain position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an example of a main part of a coating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an arrangement of main parts of the coating apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a front view of the right end portion of the slit die.
4 is a schematic view of a vertical cross section taken along IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic plan view showing an arrangement example of fixing bolts and hemispherical protrusions.
FIG. 6 is a schematic side view showing an example of an angle when rotated for removing air (bubbles) contained in the coating liquid in the slit die.
[Explanation of symbols]
A: Substrate
10: Coating device
11: Mounting table
12: Mount
13: Linear motor
14: Slit die
15: Slit die support member
16: Slit die support member support block
17: Cover
18: Lifting mechanism
19: Traveling mechanism
19 ': Slider
20: Sensor
21: Dispensing roll
22: Pot
23: Controller
24: Computer
25: Coating liquid supply mechanism
25 ': conduit
26: Coating liquid tank
27: Syringe pump
28: Three-way switching valve
29: Filter
30: Slit
31: Front lip
32: Rear lip
33: Manifold
34: Sim
35: Coating liquid discharge port
36: Fixing bolt
37: Hemispherical protrusion
38: Support bolt
39: Rotating shaft
40: Bearing mechanism
41: Gear
42: Worm gear
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002078297A JP3965312B2 (en) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Single substrate manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002078297A JP3965312B2 (en) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Single substrate manufacturing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282394A JP2003282394A (en) | 2003-10-03 |
| JP3965312B2 true JP3965312B2 (en) | 2007-08-29 |
Family
ID=29228326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002078297A Expired - Fee Related JP3965312B2 (en) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Single substrate manufacturing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3965312B2 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4695371B2 (en) * | 2004-09-29 | 2011-06-08 | 大日本印刷株式会社 | Electrode plate manufacturing apparatus and manufacturing method |
| JP2007152261A (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Shibaura Mechatronics Corp | Paste application apparatus, paste application method, and manufacturing method of display panel using it |
| JP5208387B2 (en) | 2006-08-22 | 2013-06-12 | 東京応化工業株式会社 | Coating device |
| JP2008060348A (en) | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Coating device |
| JP4937784B2 (en) * | 2007-02-20 | 2012-05-23 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Substrate processing equipment |
| JP4952320B2 (en) * | 2007-03-20 | 2012-06-13 | パナソニック株式会社 | Coating liquid application equipment |
| JP6144514B2 (en) * | 2013-03-27 | 2017-06-07 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Slit nozzle, substrate processing apparatus, and manufacturing method of slit nozzle |
| CN110052366B (en) * | 2019-05-13 | 2024-04-30 | 成都金士力科技有限公司 | Rotary glue filling equipment and method for high-low temperature vacuum stepper motor |
| JP7234363B2 (en) * | 2019-06-25 | 2023-03-07 | 富士フイルム株式会社 | die head |
-
2002
- 2002-03-20 JP JP2002078297A patent/JP3965312B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003282394A (en) | 2003-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4736177B2 (en) | Manufacturing method of single wafer substrate | |
| US7169229B2 (en) | Moving head, coating apparatus | |
| JP2006205031A (en) | Slit die and coating apparatus | |
| JP3965312B2 (en) | Single substrate manufacturing equipment | |
| CN100437904C (en) | Method of manufacturing substrate having resist film | |
| JP3793882B2 (en) | Coating apparatus, color filter manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| JP4578856B2 (en) | Liquid crystal dropping device and liquid crystal dropping method | |
| JP3938388B2 (en) | Coating device | |
| CN100445816C (en) | Device for removing coating on the end and edge of substrate | |
| JP2008075537A (en) | Pulsation absorption device, application method and application device using same, and method for manufacturing liquid crystal display member | |
| JPH09131561A (en) | Coating device, coating method, producing device for color filter and its production | |
| JP2008080188A (en) | Coating method and coating apparatus, and method for manufacturing display component | |
| KR101288990B1 (en) | Apparatus for protecting dispenser condensation and method for operating the same | |
| JPH11300258A (en) | Coating apparatus, coating method, apparatus for preparing color filter and its preparation | |
| JP4403592B2 (en) | Coating apparatus, substrate manufacturing method, and color filter manufacturing apparatus and manufacturing method using the same | |
| JP2005329305A (en) | Sheet type coating method, sheet type coating apparatus, coated substrate and method of manufacturing sheet type coated member | |
| KR20030011462A (en) | A coating apparatus | |
| JPH11169769A (en) | Coating apparatus, coating method, apparatus and method for producing color filter | |
| JP4538769B2 (en) | Coating method and color filter manufacturing method | |
| JP3134742B2 (en) | Coating device and coating method, color filter manufacturing device and manufacturing method | |
| JP3561998B2 (en) | Single-wafer coating method and apparatus | |
| JPH09173939A (en) | Coating applicator and coating method as well as device for producing color filter and its production method | |
| JP3252325B2 (en) | Coating method and coating device | |
| KR101130920B1 (en) | Coating apparatus and method of fabricating liquid crystal display device using the same | |
| JPH08229482A (en) | Detail coating device and method therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050315 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061102 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061114 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070109 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070522 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070528 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3965312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100601 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130601 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140601 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |