JP4312435B2

JP4312435B2 - 基板への処理液の塗布方法及び塗布装置

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Publication number: JP4312435B2
Application number: JP2002234652A
Authority: JP
Inventors: 謙作鈴木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
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Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: JP2004073925A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジスト膜が形成された基板に対する現像液の塗布等に使用可能な処理液の塗布方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等の表示装置に使用されるカラーフィルタのガラス製基板にフォトリソグラフィプロセスを利用してパターンを形成する場合、基板側へのパターンの転写に先立って基板上にはレジスト膜が形成される。レジスト膜は本来均一な厚さに形成されるべきであるが、レジスト剤の塗布方法による制約から、基板上の特定部分の膜厚が他の部分に比べて厚くなることがある。例えば、基板を回転させてレジスト剤を塗布するスピンコート法を利用した場合には、回転に伴う遠心力の影響で基板の周辺部の膜厚が増加する。ダイコータを利用して塗布した場合には塗布開始位置と終了位置においてレジスト剤が多めに供給されてそれらの部分の膜厚が増加する。ところが、露光後の現像工程では正常な膜厚を基準として処理時間等が定められているので、上記のように膜厚が大きい特定部分ではレジスト膜が除去し切れない。しかし、残留した一部のレジスト膜を放置すると、その後に形成されるレジスト膜の均一性に影響が生じたり、残留したレジスト膜がその後の工程で剥離し、これが異物となって欠陥が引き起こされる。
【０００３】
そこで、パターンの現像に先立って膜厚の大きい特定部分に予め現像液を塗布してその部分のレジスト膜に現像液を十分に膨潤させ、その後のパターンの現像により、特定部分のレジスト膜も確実に除去するようにした基板の洗浄方法及びそのための洗浄装置が提案されている。例えば、特開平７−２７９１７号公報に記載された洗浄装置では、基板をその一辺と平行な方向に搬送するラインの途中で基板を一時的に停止させ、その停止した基板の搬送方向と直交する二辺に塗布ローラを接触させ、このローラを搬送方向と直交する方向に移動させて上記二辺に現像液を塗布している。その後、基板を停止位置から下流側へ搬送し、その搬送途中で基板の搬送方向と平行な二辺に別の塗布ローラを接触させて残りの二辺にも現像液を塗布している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の塗布方法は基板の一辺の一端から他端まで単一の塗布ローラを移動させて現像液を塗布している。また、塗布中は基板と塗布ローラとの間ですべりが生じないように、基板の外周における接線方向の速度と基板の搬送速度とを一致させている。従って、基板の搬送速度を過度に高く設定すれば塗布ローラが高速で回転し、その回転に伴う遠心力により塗布ローラから基板に現像液が飛散し、これが後の工程で欠陥を生じさせる原因となることがある。そこで、現像液の塗布中は塗布ローラから現像液の飛散が生じない範囲に基板の搬送速度を制限する必要がある。しかし、現像液の塗布時において搬送装置の搬送速度を制限すれば、その搬送速度がネックとなってカラーフィルタの生産ライン全体の効率が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、現像液等の処理液の飛散を防止しつつ、その処理液の塗布作業の効率を改善できる処理液の塗布方法及び塗布装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
請求項１の発明は、一方向に直列に一定のピッチで配置された複数の塗布ローラ（１０，２０）のそれぞれを基板（５）と接触させた状態で、前記複数の塗布ローラを前記基板に対して前記一方向に相対的に移動させつつ各塗布ローラと前記基板との接触位置ですべりが生じないように各塗布ローラを回転させることにより、各塗布ローラに含まれた所定の処理液を、基板上における各塗布ローラの塗布範囲が前記ピッチに所定の余裕を加えた長さとなるように、かつ前記一方向に連続するようにして前記基板に塗布する基板への処理液の塗布方法により、上述した課題を解決する。
【０００８】
この塗布方法によれば、複数の塗布ローラが分担して処理液を塗布するので、単一の塗布ローラを使用する場合と比較して各塗布ローラが接触する長さを短縮することができる。従って、塗布作業に要する時間を短縮して作業効率を向上させることができる。塗布ローラからの処理液の飛散を抑えるべく基板と塗布ローラとの間の相対的な移動の速度を制限したとしても、その制限された速度で作業を行うべき時間も短縮される。
【０００９】
なお、「直列」の用語は、複数の塗布ローラを同一直線上で転がるように前後して配置した状態を意味する。「すべりが生じない」状態は、塗布ローラと基板との接触位置において両者の相対速度が０の状態を意味する。つまり、基板との接触位置における塗布ローラの線速度の大きさ及び方向が基板の接触位置における速度及びその方向と一致していればよい。塗布ローラは、基板との接触によって基板から受ける力を利用して回転させてもよいし、モータ等の駆動装置を利用して回転させてもよい。基板と塗布ローラとの相対的な移動は基板又は塗布ローラの少なくともいずれか一方を一方向に移動させて実現される。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の塗布方法において、前記基板を前記一方向に搬送しつつ前記塗布ローラと接触させて各塗布ローラから前記基板に処理液を塗布する。この発明によれば、基板を停止させることなく塗布作業を行うことができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の塗布方法において、前記塗布ローラ（１０）を真円状の外周を有する円筒体形状に形成し、その塗布ローラを前記基板と接触する位置と前記基板から上方に離れた位置との間で移動させることにより、各塗布ローラによる塗布範囲を調整する。この方法によれば、塗布ローラの上下動によって各塗布ローラと基板との接触範囲を必要最小限に抑えて塗布作業の効率を向上させることができる。なお、塗布ローラは基板から上方に離れた位置に移動できればよく、上方に離れた位置で停止し、又は基板から一旦上方に離れ、その後、さらに側方等へ移動してもよい。基板の斜め上方への移動もここにいう基板から上方に離れた位置への移動の概念に含まれる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の塗布方法において、前記塗布ローラ（２０）を、真円の一部を構成する円弧部（２０ａ）とその円弧部の両端を結ぶ切欠部（２０ｂ）とを有する形状に形成し、各塗布ローラの前記円弧部の周方向の長さを、前記基板の搬送方向に関して上流側に隣接する塗布ローラまでの距離（Ｐ）以上に設定するとともに、前記円弧部が前記基板と接触するようにして各塗布ローラを基板上で一回転させることにより各塗布ローラの塗布範囲を前記一方向に連続させる。この方法によれば、塗布ローラを一回転させると、各塗布ローラの円弧部による処理液の塗布範囲が上流側の塗布ローラによる塗布範囲と連続する。塗布ローラの切欠部を基板側に向けることにより、塗布ローラを基板に対して非接触の状態にすることができる。従って、塗布ローラを基板から離すためにこれを基板に対して上下に移動させる必要がなくなる。なお、搬送方向に関して最も上流側に位置する塗布ローラの円弧部については、基板の塗布範囲の搬送方向に関する後端の位置に応じて適宜に定めてよい。全ての塗布ローラを同形同大に形成する場合には各塗布ローラの搬送方向に関する距離（ピッチ）を互いに等しくし、かつ円弧部の周方向の長さを塗布ローラ間の距離以上に設定すればよい。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれかの塗布方法において、前記基板の搬送速度を前記塗布ローラと接触していない間よりも接触中において遅くする。このように塗布ローラとの接触中に搬送速度を遅くすることにより、基板と接触する際の塗布ローラの回転速度を塗布ローラからの処理液の飛散を防止できる範囲に制限しつつ、非接触時には搬送速度を高めて生産ライン全体としての作業効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項６の発明は、基板（５）の搬送装置（２）と、真円状の外周を有する円筒体形状に形成され、前記搬送装置の搬送方向に直列に配置されて所定の処理液を前記基板に塗布可能な複数の塗布ローラ（１０）と、前記複数の塗布ローラを前記基板に接触する位置と前記基板の上方に離れた位置との間で移動させるローラ位置切替手段（１１）と、前記搬送装置の所定位置に前記基板が達すると各塗布ローラが前記基板と接触する位置に移動し、各塗布ローラと前記基板との接触後、各塗布ローラによる前記処理液の塗布範囲が前記基板上で前記搬送方向に連続するまで前記基板が搬送されると前記塗布ローラが前記基板から離れる位置に移動するように、前記ローラ位置切替手段の動作を制御する制御装置（６）と、を備えた基板への処理液の塗布装置（１Ａ）により、上述した課題を解決する。
【００２３】
この塗布装置によれば、基板を搬送しつつ塗布ローラを基板に対して上下させることにより、上述した請求項３の塗布方法を実現することができる。なお、「直列」の用語は、複数の塗布ローラを同一直線上で転がるように前後して配置した状態を意味する。塗布ローラは、基板との接触によって基板から受ける力を利用して回転させてもよいし、モータ等の駆動装置を利用して回転させてもよい。ローラ位置切替手段は、塗布ローラを基板から上方に離れた位置に移動させるものであればよく、塗布ローラを基板の上方に離れた位置で停止させ、又は基板から一旦上方に離し、その後、さらに側方等へ移動させるものでもよい。基板から斜め上方へ塗布ローラを移動させてもよい。
【００２４】
請求項７の発明は、基板（５）の搬送装置（２）と、真円の一部を構成する円弧部（２０ａ）とその円弧部の両端を結ぶ切欠部（２０ｂ）とを有する形状に形成され、前記搬送装置の搬送方向に直列に配置されて前記円弧部から所定の処理液を前記基板に塗布可能な複数の塗布ローラ（２０）と、前記複数の塗布ローラを、前記切欠部が前記基板側を向く初期位置から前記円弧部と前記基板との接触位置ですべりが生じないように一回転させて前記初期位置に復帰させるローラ回転駆動手段（２１）と、前記搬送装置の所定位置に前記基板が達するまでは前記塗布ローラを前記初期位置に保持し、前記基板が所定位置に達すると前記塗布ローラが前記初期位置から一回転するように前記ローラ回転駆動手段の動作を制御する制御装置（６）と、を備え、各塗布ローラの前記円弧部の周方向の長さが、前記基板の搬送方向に関して上流側に隣接する塗布ローラまでの距離以上に設定されている基板への処理液の塗布装置（１Ｂ）により、上述した課題を解決する。
【００２５】
この塗布装置によれば、基板を搬送しつつ塗布ローラを初期位置から一回転させることにより、上述した請求項４の塗布方法を実現することができる。なお、「直列」の用語は、複数の塗布ローラを同一直線上で転がるように前後して配置した状態を意味する。搬送方向に関して最も上流側に位置する塗布ローラの円弧部については、基板の塗布範囲の搬送方向に関する後端の位置に応じて適宜に定めてよい。全ての塗布ローラを同形同大に形成する場合には各塗布ローラの搬送方向に関する距離（ピッチ）を互いに等しくし、かつ円弧部の周方向の長さを塗布ローラ間の距離以上に設定すればよい。「すべりが生じない」状態は、塗布ローラと基板との接触位置において両者の相対速度が０の状態を意味する。つまり、基板との接触位置における塗布ローラの線速度の大きさ及び方向が基板の接触位置における速度及びその方向と一致していればよい。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項６又は７の塗布装置において、前記制御装置は、前記塗布ローラが前記基板から離れた位置にあるときは前記搬送装置による搬送速度を所定の第１速度（Ｖ１）に設定し、前記塗布ローラが前記基板に接触する位置にあるときは前記搬送装置の搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度（Ｖ２）に設定する。この場合には、搬送速度を第２速度に設定することによって塗布ローラからの処理液の飛散を防止し、塗布ローラが基板から離れているときは搬送速度を第１速度に高めて効率を改善することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の塗布装置１Ａを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。塗布装置１Ａは搬送装置２と塗布ユニット３とを備えている。搬送装置２は搬送方向に一定のピッチで設けられた複数の搬送ローラ４…４の回転によって基板（ワーク）５を水平に搬送する周知のローラコンベアである。塗布装置１Ａに導かれる基板５は液晶ディスプレイ表示装置に組み込まれるカラーフィルタ用のガラス製基板であり、その表面にはレジスト膜が形成されてパターンが露光されている。
【００３２】
塗布ユニット３は、直列に配置された複数の塗布ローラ１０…１０と、これらの塗布ローラ１０を昇降させるローラ位置切替手段としての昇降装置１１とを備えている。塗布ローラ１０は真円状の外周を有する円筒体形状に形成されている。塗布ローラ１０は基板５の搬送方向（矢印Ａ方向）と平行な端部５ａ、５ａと位置を合わせて二列設けられている。各列には搬送方向に一定のピッチで３個の塗布ローラ１０が設けられている。塗布ローラ１０のピッチは搬送ローラ４のピッチと等しく、しかも、搬送方向に関して搬送ローラ４と塗布ローラ１０とは位置を合わせて設けられているＰ（図３（ｂ）参照）。従って、昇降装置１１によって塗布ローラ１０を下降させることにより、基板５を搬送ローラ４と塗布ローラ１０とによって挟むことができる。各塗布ローラ１０の表面には不図示の供給管によりレジスト膜に対する現像液が供給される。塗布ローラ１０はスポンジのように現像液を吸収し得る材料にて構成されている。塗布ローラ１０の回転により各塗布ローラ１０の外周には全周に亘って略均質に現像液が含浸される。昇降装置１１はエアーシリンダ等のアクチュエータ１２，１２によって塗布ローラ１０が取り付けられた支持体１３を昇降させる。塗布ローラ１０は支持体１３により回転自在に支持され、基板５との接触時に基板５から力を受けて回転する。但し、モータ等の駆動源を利用して塗布ローラ１０を基板５との接触位置にすべりが生じない速度、つまり塗布ローラ１０の外周において基板５の搬送速度と同一の線速度が得られる角速度で回転させてもよい。
【００３３】
次に、図２及び図３を参照して塗布装置１Ａの動作を説明する。なお、図２は制御装置６が実行する塗布制御処理の手順を示すフローチャート、図３はその塗布制御処理によって実現される塗布装置１Ａの各部の動作を示す図である。
【００３４】
図２の処理において、制御装置６は、搬送装置２の搬送経路に設置されたセンサ７（図１（ｂ）参照）からの出力信号に基づいて塗布ユニット３の直下の所定位置に基板５が達したか否か判断する（ステップＳ１１）。図３（ａ）に示すように基板５が所定位置に達すると、制御装置６は、搬送装置２の搬送速度を通常時速度（第１速度）Ｖ１からそれよりも遅い塗布時速度（第２速度）Ｖ２に減速し（ステップＳ１２）、かつ塗布ローラ１０を下降させる（ステップＳ１３）。
【００３５】
これにより、図３（ｂ）に示すように基板５と塗布ローラ１０とが接触し、基板５の搬送に伴って塗布ローラ１０が基板５と同期した速度で回転して基板５の搬送方向と平行な端部５ａ、５ａに塗布ローラ１０から現像液が塗布される。なお、塗布時速度Ｖ２は塗布ローラ１０の回転に伴う遠心力で塗布ローラ１０から現像液が飛散しない範囲に設定される。塗布ローラ１０を下降させる時期は、搬送方向に関して最も下流側に配置された塗布ローラ１０が基板５の搬送方向の先頭に接することができるように定められる。
【００３６】
この後、制御装置６は塗布ローラ１０による現像液の塗布に関する終了時期か否かを判断する（ステップＳ１４）。図３（ｂ）に示すように塗布ローラ１０の並ぶピッチをＰとしたとき、終了時期は各塗布ローラ１０による塗布範囲が塗布ローラ１０のピッチＰに所定の余裕を加えた長さに達する時期である。終了時期に達するまで塗布ローラ１０を基板５と接触させることにより、各塗布ローラ１０による塗布範囲が搬送方向に連続する。なお、基板５の搬送方向の全長をＮ個の塗布ローラ１０によって処理する場合、塗布ローラ１０のピッチＰは基板５の搬送方向の全長の１／Ｎに設定すればよい。このように設定すれば、終了時期には図３（ｃ）に示すように搬送方向に関して最も上流側に配置された塗布ローラ１０が少なくとも基板５の後端に達する。
【００３７】
終了時期に達したか否かは、各塗布ローラ１０が塗布範囲に相当する距離を基板５に対して相対的に移動するのに必要な時間を搬送速度Ｖ２から特定し、塗布ローラ１０を下降させてからの経過時間がその搬送速度Ｖ２から特定された時間に達したか否かにより判断できる。塗布ローラ１０と基板５との接触を開始した後の搬送ローラ４や塗布ローラ１０の回転量から終了時期か否かを判断してもよい。
【００３８】
そして、終了時期と判断されると、制御装置６は図３（ｄ）に示すように塗布ローラ１０を基板５から上方に離れた待機位置へ移動させ（ステップＳ１５）、かつ、搬送速度を通常時の速度Ｖ１に復帰させる（ステップＳ１６）。
【００３９】
以上の実施形態によれば、各塗布ローラ１０はピッチＰに多少の余裕を加えた距離だけ基板５と接していればよく、搬送速度を塗布時速度Ｖ２に維持すべき時間は基板５の全長を単一の塗布ローラ１０で処理する場合のおよそ１／３に短縮される。従って、搬送速度を一時的に塗布時速度Ｖ２に低下させたとしてもその影響は低減され、塗布作業の効率が改善される。
【００４０】
なお、塗布ローラ１０の直径は特に限定しないが、一枚の基板５に現像液を塗布する際の各塗布ローラ１０の回転量を３６０°以内に制限するならば、各塗布ローラ１０の直径は、ピッチＰを円周率πで除した値（Ｐ／π）以上に設定するとよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態の塗布装置１Ｂを示している。この塗布装置１Ｂでは、図１の円筒状の塗布ローラ１０に代えて塗布ローラ２０が使用されている。塗布ローラ２０は、真円の一部を構成する円弧部２０ａと、その円弧部２０ａの両端を結ぶ弦となる切欠部２０ｂとを組み合わせた形状を有している。換言すれば、塗布ローラ２０は円弧部２０ａを含む完全な円筒体の一部を切り欠いて切欠部２０ｂを形成したものである。切欠部２０ｂは直線状に限らず、円弧部２０ａを延長した円弧よりも中心側に後退して基板５と接触不能とされている限り、その形状は問わない。
【００４２】
図６（ｂ）に示すように、各塗布ローラ２０は搬送方向に互いに等しいピッチＰで直列に配置されている。基板５の搬送方向の全長をＮ個の塗布ローラ２０によって処理する場合、塗布ローラ２０のピッチＰは基板５の搬送方向の全長の１／Ｎに設定される。各塗布ローラ２０の円弧部２０ａの周方向の長さは、塗布ローラ２０のピッチＰを塗布ローラ２０の個数Ｎで除した値（Ｐ／Ｎ）に対して所定の余裕を加えた値に設定される。塗布ローラ２０を一回転させることにより、各塗布ローラ２０に割り当てられた塗布範囲の搬送方向に関する距離（Ｐ／Ｎ）を円弧部２０ａにて処理できるようにするためである。
【００４３】
また、塗布ユニット３は塗布ローラ２０を回転駆動するモータ等の駆動装置（ローラ回転駆動手段）２１をさらに備えている。駆動装置２１は塗布ローラ２０の回転位置を把握してその回転速度及び停止位置を制御できるものが望ましい。例えば、ステッピングモータとロータリーエンコーダとを組み合わせた周知の回転制御機構を駆動装置２１として使用することができる。なお、各塗布ローラ２０は駆動装置２１によってその円弧部２０ａが基板５と接し得る高さに支持されており、昇降装置１１は省略されている。但し、塗布装置１Ｂにおいては、基板５の厚さの変化に応じて塗布ローラ２０の高さを調整する機構を備えてもよい。
【００４４】
なお、塗布ローラ２０は基板５の搬送方向（矢印Ａ方向）と平行な端部５ａ、５ａと位置を合わせて二列設けられている。塗布ローラ２０の材質は塗布ローラ１０と同様でよい。搬送装置２は図１の例と同じでよい。
【００４５】
次に、図５及び図６を参照して塗布装置１Ｂの動作を説明する。なお、図５は制御装置６が実行する塗布制御処理の手順を示すフローチャート、図６はその塗布制御処理によって実現される塗布装置１Ｂの各部の動作を示す図である。
【００４６】
図５の処理において、制御装置６は、搬送装置２の搬送経路に設置されたセンサ７（図４（ｂ）参照）からの出力信号に基づいて塗布ユニット３の直下の所定位置に基板５が達したか否か判断する（ステップＳ２１）。このとき、図６（ａ）に示すように、塗布ローラ２０はその切欠部２０ｂを基板５側に向けた初期位置に保持される。基板５が所定位置に達すると、制御装置６は、搬送装置２の搬送速度を通常時速度Ｖ１からそれよりも遅い塗布時速度Ｖ２に減速し（ステップＳ２２）、かつ塗布ローラ２０の回転を開始させる（ステップＳ２３）。このときの回転方向及び速度は基板５と円弧部２０ａとの間にすべりが生じないように定められる。塗布ローラ２０の回転を開始するタイミングは、基板５の搬送方向に関して最も下流側に配置された塗布ローラ２０の円弧部２０ａの回転方向に関する先端部が基板５の搬送方向の先頭に接することができるように定められる。塗布時速度Ｖ２は塗布ローラ２０の回転に伴う遠心力で塗布ローラ２０から現像液が飛散しない範囲に設定される。
【００４７】
以上のように塗布ローラ２０を回転させることにより、基板５と塗布ローラ２０の円弧部２０ａとが接触し、基板５の搬送方向と平行な端部５ａ、５ａに塗布ローラ２０の円弧部２０ａから現像液が塗布される。
【００４８】
この後、制御装置６は塗布ローラ２０による現像液の塗布に関する終了時期か否かを判断する（ステップＳ２４）。終了時期は各塗布ローラ２０による塗布範囲が塗布ローラ２０のピッチＰに所定の余裕を加えた長さに達する時期である。終了時期に達するまで塗布ローラ２０を基板５と接触させることにより、各塗布ローラ２０による塗布範囲が搬送方向に連続する。そして、終了時期においては、図６（ｃ）に示すように、塗布ローラ２０の円弧部２０ａの回転方向に関する後端部が基板５と接視、特に搬送方向の最上流側に配置された塗布ローラ２０の円弧部２０ａの後端部は基板５の搬送方向に関する後端部と接する。
【００４９】
終了時期に達したか否かは、各塗布ローラ２０が塗布範囲に相当する距離を基板５に対して相対的に移動するのに必要な時間を搬送速度Ｖ２から特定し、塗布ローラ２０を下降させてからの経過時間がその搬送速度Ｖ２から特定された時間に達したか否かにより判断できる。塗布ローラ２０と基板５との接触を開始した後の搬送ローラ４や塗布ローラ２０の回転量から終了時期か否かを判断してもよい。
【００５０】
そして、終了時期と判断されると、制御装置６は図６（ｄ）に示すように塗布ローラ２０を初期位置に戻してその回転を停止させ（ステップＳ２５）、かつ、搬送速度を通常時の速度Ｖ１に復帰させる（ステップＳ２６）。
【００５１】
以上の通り、本実施形態においても基板５に対して複数の塗布ローラ２０により分担して現像液を塗布しているので、搬送速度を塗布時速度Ｖ２に維持すべき時間が単一のローラで現像液を塗布する場合と比較して短縮される。従って、搬送速度を一時的に塗布時速度Ｖ２に低下させたとしてもその影響は低減され、作業効率が改善される。しかも、塗布ローラ２０を昇降させる必要がなく、昇降装置を省略できる利点がある。
【００５２】
なお、本実施形態では塗布ローラ２０を互いに等しいものとしたが、一部の塗布ローラ２０を他の塗布ローラ２０に対して異なる大きさとしてもよい。各塗布ローラ２０の塗布範囲を連続させるためには、各塗布ローラ２０（但し、搬送方向において最も上流側に位置するものを除く）の円弧部２０ａの周方向の長さを、搬送方向に関して上流側に隣接する塗布ローラ２０までの距離以上に設定すればよい。搬送方向において最も上流側に位置する塗布ローラ２０の円弧部２０ａの長さは、基板５の搬送方向の後端まで塗布範囲に含まれるように定めればよい。但し、基板５の途中まで現像液を塗布すればよい場合にはこの限りではない。
【００５３】
（第１の参考例）
図７は本発明の第１の参考例の塗布装置１Ｃを示している。この塗布装置１Ｃは、図１の塗布ローラ１０に代え、基板５の端部５ａ、５ａと対応させて２列にプーリ３０，３０を設け、それらのプーリ３０，３０に塗布ベルト３１，３１を巻き掛けたものである。従って、塗布ベルト３１は基板５の搬送方向と同一方向に周回する。
【００５４】
塗布ベルト３１の表面部分は塗布ローラ１０と同様に現像液を吸収し得る材料にて構成され、その表面には不図示の供給管から現像液が供給される。従って、塗布ベルト３１の走行によりその表面には全長に亘って略均質に現像液が含浸される。なお、塗布ベルト３１はモータ等の駆動装置を利用して基板５と同一方向に同一速度で走行させてもよいし、基板５と塗布ベルト３１との接触時に基板５から受ける力によって塗布ベルト３１を走行させてもよい。この参考例において、昇降装置１１はベルト位置切替手段として機能する。
【００５５】
次に、図８及び図９を参照して塗布装置１Ｃの動作を説明する。なお、図８は制御装置６が実行する塗布制御処理の手順を示すフローチャート、図９はその塗布制御処理によって実現される塗布装置１Ｃの各部の動作を示す図である。
【００５６】
図８の処理において、制御装置６は、搬送装置２の搬送経路に設置されたセンサ７（図７（ｂ）参照）からの出力信号に基づいて塗布ユニット３の直下の所定位置に基板５が達したか否か判断する（ステップＳ３１）。図９（ａ）に示すように基板５が所定位置に達すると、制御装置６は、搬送装置２の搬送速度を通常時速度Ｖ１からそれよりも遅い塗布時速度Ｖ２に減速し（ステップＳ３２）、かつ塗布ベルト３１を下降させる（ステップＳ３３）。
【００５７】
これにより、図９（ｂ）に示すように基板５と塗布ベルト３１とが接触し、基板５の搬送に伴って塗布ベルト３１が基板５と同期した速度で走行して基板５の搬送方向と平行な端部５ａ、５ａに塗布ベルト３１から現像液が塗布される。なお、塗布時速度Ｖ２は塗布ベルト３１の走行に伴う遠心力、特にプーリ３０に巻き掛けられている部分で塗布ベルト３１から現像液が飛散しない範囲に設定される。塗布ベルト３１を下降させる時期は、塗布ベルト３１が基板５の搬送方向の先頭に接することができるように定められる。
【００５８】
この後、制御装置６は塗布ベルト３１による現像液の塗布に関する終了時期か否かを判断する（ステップＳ３４）。終了時期は、図９（ｂ）に示すように基板５の搬送方向に関する後端まで塗布ベルト３１が到達する時期又はそれよりも幾らか余裕を含んで遅い時期に定められる。終了時期に達したか否かは、塗布ベルト３１を下降させてからの経過時間や、搬送ローラ４やプーリ３０の回転量から判断することができる。要は、基板５の端部５ａ、５ａの各位置に必要十分な量の現像液が浸透するのに必要な時間だけ基板５と塗布ベルト３１とが接触していればよい。
【００５９】
そして、終了時期と判断されると、制御装置６は図９（ｄ）に示すように塗布ベルト３１を基板５から上方に離れた待機位置へ移動させ（ステップＳ３５）、かつ、搬送速度を通常時の速度Ｖ１に復帰させる（ステップＳ３６）。
【００６０】
この参考例においては、塗布ベルト３１が搬送方向に関して一度に広い範囲に亘って基板５と密着しているので、単一の塗布ローラを使用して基板５の各位置に順に現像液を塗布する場合と比較して、塗布時速度Ｖ２を維持すべき時間を短縮し、塗布作業の効率を改善することができる。
【００６１】
しかも、塗布ベルト３１を使用した場合には、塗布ローラを使用する場合よりも塗布時速度Ｖ２それ自体を高く設定できることがある。すなわち、図１０に示すように基板５の搬送速度に関して現像液が飛散する速度領域の下限値をＶ０としたとき、塗布ローラにて基板５の各位置に十分な量の現像液を塗布できる速度領域の上限値Ｖ２ａが下限値Ｖ０よりも低いことがある。基板５の塗布範囲を微小領域の集合と考えたとき、各微小領域における現像液の塗布量は各微小領域が塗布ローラと接触していた時間に相関し、接触時間が長いほど各微小領域における現像液の塗布量も増加する。しかし、塗布ローラと基板５とは搬送方向に関してほぼ線接触とみなせる程度の狭い範囲で接触しているため、基板５の塗布時速度Ｖ２を十分に下げないと各微小領域の塗布ローラにおける接触時間が極めて短くなり、各微小領域には十分な現像液が塗布されないことになる。しかし、塗布ベルト３１を使用した場合には基板５と塗布ベルト３１とが比較的広い範囲で同時に接触するため、塗布時速度Ｖ２を上昇させても各微小領域は十分な時間に渡って塗布ベルト３１と接触する。従って、図１０に示すように、現像液が十分に塗布できる速度領域の上限値をＶ２ａからＶ２ｂへ上昇させることができる。これにより、搬送速度を通常時速度Ｖ１から塗布時速度Ｖ２に低下させることによる作業効率の低下を抑えることができる。
【００６２】
なお、塗布ベルト３１を使用する場合には、図１０に示した搬送方向下流側のプーリ３０に代え、図１１に示すように、小径の複数のプーリ３２，３２によって塗布ベルト３１を搬送方向上流側に折り返すようにしてもよい。このような構成によれば、塗布ベルト３１が基板５から離れる位置における角度θが大径のプーリ３０を使用するよりも小さくなり、現像液の飛散防止効果が高まる。塗布ベルト３１の折り返し位置に飛散防止用の覆い部３３を追加すればさらに好適である。
【００６３】
（第２の参考例）
図１２は本発明の第２の参考例の塗布装置１Ｄを示している。この塗布装置１Ｄは、図１の塗布ローラ１０に代えて塗布パッド４０を設けたものである。塗布パッド４０は塗布ローラ１０と同様に現像液を吸収し得る材料にて構成される、塗布パッド４０は、基板５の搬送方向に沿った端部５ａ、５ａのみならず、搬送方向と直交する端部５ｂ、５ｂを含む全周と一度に接触し得るような矩形の枠状に形成されている。そして、塗布パッド４０には不図示の供給管から現像液がその全周に渡ってほぼ均質に供給される。この参考例では、昇降装置１１がパッド位置切替手段として機能する。
【００６４】
次に、図１３及び図１４を参照して塗布装置１Ｄの動作を説明する。なお、図１３は制御装置６が実行する塗布制御処理の手順を示すフローチャート、図１４はその塗布制御処理によって実現される塗布装置１Ｄの各部の動作を示す図である。
【００６５】
図１３の処理において、制御装置６は、搬送装置２の搬送経路に設置されたセンサ７（図１２（ｂ）参照）からの出力信号に基づいて塗布ユニット３の直下の所定位置に基板５が達したか否か判断する（ステップＳ４１）。図１４（ａ）に示すように基板５が所定位置に達すると、制御装置６は、搬送装置２を停止させ（ステップＳ４２）、かつ塗布パッド４０を下降させる（ステップＳ４３）。
【００６６】
これにより、図１４（ｂ）に示すように基板５と塗布パッド４０とが接触し、基板５の全周に塗布パッド４０から現像液が塗布される。
【００６７】
この後、制御装置６は塗布パッド４０と基板５との接触状態が所定時間継続したか否かを判断する（ステップＳ４４）。この場合の所定時間は基板５の端部５ａ、５ａ、５ｂ、５ｂに必要な量の現像液が浸透する時間として予め設定されている。そして、所定時間継続したと判断されると、制御装置６は図１４（ｃ）に示すように塗布パッド４０を基板５から上方に離れた待機位置へ移動させ（ステップＳ４５）、かつ、搬送装置２を起動して通常時速度Ｖ１による基板５の搬送を再開する（ステップＳ４６）。
【００６８】
以上の参考例によれば、基板５の四辺に同時に現像液を塗布するので、各辺に沿って単一の塗布ローラを移動させて現像液を塗布する場合と比較すれば、極めて短時間で現像液の塗布を終えることができる。従って、基板５の搬送を塗布ユニット３の直下で一時的に停止させたとしてもその停止がカラーフィルタの生産ラインの効率に与える影響は小さい。なお、本発明は塗布パッド４０を基板５の四辺に同時に押し付ける例に限らず、例えば端部５ａ、５ａと平行に配置された塗布パッドと、端部５ｂ、５ｂと平行に配置された他の塗布パッドとを利用して基板５の四辺に現像液を塗布してもよい。
【００６９】
以上の第１〜第２の実施形態及び第１〜第２の参考例では、カラーフィルタ用のガラス製基板にレジスト膜の現像液を塗布する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、各種の処理液を基板に塗布する場合に適用可能である。塗布位置も基板の端部に限定されず、様々な位置への処理液の塗布に本発明を適用してよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、塗布ローラによって基板に処理液を塗布する際の基板と塗布ローラとの間の相対的な速度を低下させて現像液等の処理液の飛散を防止しつつ、単一の塗布ローラにて基板に処理液を塗布する場合と比較して、塗布ローラと基板とが接触している時間を短縮して塗布作業の効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における塗布装置の概要を示す図。
【図２】図１の塗布装置における塗布制御の手順を示すフローチャート。
【図３】図１の塗布装置の動作を示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態における塗布装置の概要を示す図。
【図５】図４の塗布装置における塗布制御の手順を示すフローチャート。
【図６】図４の塗布装置の動作を示す図。
【図７】本発明の第１の参考例における塗布装置の概要を示す図。
【図８】図７の塗布装置における塗布制御の手順を示すフローチャート。
【図９】図７の塗布装置の動作を示す図。
【図１０】第１の参考例による効果を説明するための図。
【図１１】第１の参考例に対する変形例を示す図。
【図１２】本発明の第２の参考例における塗布装置の概要を示す図。
【図１３】図１２の塗布装置における塗布制御の手順を示すフローチャート。
【図１４】図１２の塗布装置の動作を示す図。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ塗布装置
２搬送装置
３塗布ユニット
４搬送ローラ
５基板
５ａ，５ｂ基板の端部
６制御装置
１０塗布ローラ
１１昇降装置（ローラ位置切替手段、ベルト位置切替手段、パッド位置切替
手段）
２０塗布ローラ
２０ａ円弧部
２０ｂ切欠部
２１駆動装置（ローラ回転駆動手段）
３１塗布ベルト
４０塗布パッド

Claims

一方向に直列に一定のピッチで配置された複数の塗布ローラのそれぞれを基板と接触させた状態で、前記複数の塗布ローラを前記基板に対して前記一方向に相対的に移動させつつ各塗布ローラと前記基板との接触位置ですべりが生じないように各塗布ローラを回転させることにより、各塗布ローラに含まれた所定の処理液を、基板上における各塗布ローラの塗布範囲が前記ピッチに所定の余裕を加えた長さとなるように、かつ前記一方向に連続するようにして前記基板に塗布することを特徴とする基板への処理液の塗布方法。
前記基板を前記一方向に搬送しつつ前記塗布ローラと接触させて各塗布ローラから前記基板に処理液を塗布することを特徴とする請求項１に記載の処理液の塗布方法。
前記塗布ローラを真円状の外周を有する円筒体形状に形成し、その塗布ローラを前記基板と接触する位置と前記基板から上方に離れた位置との間で移動させることにより、各塗布ローラによる塗布範囲を調整することを特徴とする請求項２に記載の処理液の塗布方法。
前記塗布ローラを、真円の一部を構成する円弧部とその円弧部の両端を結ぶ切欠部とを有する形状に形成し、各塗布ローラの前記円弧部の周方向の長さを、前記基板の搬送方向に関して上流側に隣接する塗布ローラまでの距離以上に設定するとともに、前記円弧部が前記基板と接触するようにして各塗布ローラを基板上で一回転させることにより各塗布ローラの塗布範囲を前記一方向に連続させることを特徴とする請求項２に記載の処理液の塗布方法。
前記基板の搬送速度を前記塗布ローラと接触していない間よりも接触中において遅くすることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の処理液の塗布方法。
基板の搬送装置と、
真円状の外周を有する円筒体形状に形成され、前記搬送装置の搬送方向に直列に配置されて所定の処理液を前記基板に塗布可能な複数の塗布ローラと、
前記複数の塗布ローラを前記基板に接触する位置と前記基板の上方に離れた位置との間で移動させるローラ位置切替手段と、
前記搬送装置の所定位置に前記基板が達すると各塗布ローラが前記基板と接触する位置に移動し、各塗布ローラと前記基板との接触後、各塗布ローラによる前記処理液の塗布範囲が前記基板上で前記搬送方向に連続するまで前記基板が搬送されると前記塗布ローラが前記基板から離れる位置に移動するように、前記ローラ位置切替手段の動作を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする基板への処理液の塗布装置。
基板の搬送装置と、
真円の一部を構成する円弧部とその円弧部の両端を結ぶ切欠部とを有する形状に形成され、前記搬送装置の搬送方向に直列に配置されて前記円弧部から所定の処理液を前記基板に塗布可能な複数の塗布ローラと、
前記複数の塗布ローラを、前記切欠部が前記基板側を向く初期位置から前記円弧部と前記基板との接触位置ですべりが生じないように一回転させて前記初期位置に復帰させるローラ回転駆動手段と、
前記搬送装置の所定位置に前記基板が達するまでは前記塗布ローラを前記初期位置に保持し、前記基板が所定位置に達すると前記塗布ローラが前記初期位置から一回転するように前記ローラ回転駆動手段の動作を制御する制御装置と、
を備え、
各塗布ローラの前記円弧部の周方向の長さが、前記基板の搬送方向に関して上流側に隣接する塗布ローラまでの距離以上に設定されている、
ことを特徴とする基板への処理液の塗布装置。
前記制御装置は、前記塗布ローラが前記基板から離れた位置にあるときは前記搬送装置による搬送速度を所定の第１速度に設定し、前記塗布ローラが前記基板に接触する位置にあるときは前記搬送装置の搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度に設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の処理液の塗布装置。