JP5337547B2 - Coating device - Google Patents

Description

本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置に関するものである。   The present invention relates to a coating apparatus that coats a coating solution on a substrate.

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、レジスト液が塗布されたガラス基板（以下、塗布基板とも言う）が使用されている。そして、この塗布基板は、ガラス基板上にレジスト液を均一に塗布する塗布装置を用いて作製される。   For flat panel displays such as liquid crystal displays and plasma displays, glass substrates coated with a resist solution (hereinafter also referred to as coated substrates) are used. And this application | coating board | substrate is produced using the coating device which apply | coats a resist liquid uniformly on a glass substrate.

このような塗布装置として、下記特許文献１には、基板を保持する基板保持盤と、基板保持盤に保持された基板の上方に配置され、下端部のノズルからレジスト液を流出する塗布ヘッド（塗布部）と、基板保持盤に対して塗布ヘッドを相対的に水平に移動させる相対移動手段とを備え、基板保持盤に対して塗布ヘッドを相対的に水平に移動させながら塗布ヘッドから塗布液を流出し、基板保持盤上の基板にレジスト液を塗布するものが開示されている。   As such a coating apparatus, the following Patent Document 1 discloses a substrate holding plate for holding a substrate, and a coating head that is disposed above the substrate held by the substrate holding plate and flows out a resist solution from a nozzle at the lower end ( And a relative moving means for moving the coating head relatively horizontally with respect to the substrate holding plate, and the coating liquid is applied from the coating head while moving the coating head relatively horizontally with respect to the substrate holding plate. And a resist solution is applied to the substrate on the substrate holding plate.

また、基板の上面と塗布ヘッドのノズルとの間は、通常、数十μｍ〜百数十μｍの僅かな隙間しかないので、基板上に異物が存在していたり、基板保持盤上に異物が存在することによって基板が浮き上がっていたりすると、塗布ヘッドのノズルが異物や基板に衝突して、ノズルや基板を損傷してしまうおそれがある。   In addition, since there is usually only a small gap of several tens of μm to several hundreds of μm between the upper surface of the substrate and the nozzle of the coating head, foreign matter is present on the substrate or foreign matter is present on the substrate holding plate. If the substrate is lifted due to the presence, the nozzle of the coating head may collide with a foreign object or the substrate and damage the nozzle or the substrate.

このため、特許文献１の塗布装置は、図６に示すように、塗布ヘッド１２２のノズル１４４よりも基板保持盤１１４に対する相対移動方向Ｘ１の先方側において、異物Ｐに衝突するように設けられた板状部材（衝突部）１５０と、この板状部材１５０の振動を検出する振動センサ１５１と、この振動センサ１５１によって振動が検出されたときに塗布ヘッド１２２の相対移動を強制停止させる制御手段とを備えている。そして、この塗布装置は、基板１１２上の異物Ｐに板状部材１５０を衝突させることによって、この衝突による振動を振動センサ１５１によって検出し、その検出信号に基づいて塗布ヘッド１２２のＸ１方向への移動を強制停止することによって、塗布ヘッド１２２のノズル１４４が異物Ｐに衝突するのを未然に防止するように構成されている。   For this reason, as shown in FIG. 6, the coating apparatus of Patent Document 1 is provided so as to collide with the foreign matter P on the front side in the relative movement direction X <b> 1 relative to the substrate holding plate 114 with respect to the nozzle 144 of the coating head 122. A plate-like member (collision part) 150, a vibration sensor 151 for detecting the vibration of the plate-like member 150, and a control means for forcibly stopping the relative movement of the coating head 122 when vibration is detected by the vibration sensor 151; It has. And this coating device detects the vibration by this collision with the vibration sensor 151 by making the plate-shaped member 150 collide with the foreign material P on the board | substrate 112, Based on the detection signal, the X1 direction of the coating head 122 is detected. It is configured to prevent the nozzle 144 of the coating head 122 from colliding with the foreign matter P by forcibly stopping the movement.

また、異物の存在を検出するための他の技術として、レーザー光等によって光学的に検出する技術も従来から知られている。   Further, as another technique for detecting the presence of a foreign substance, a technique for optical detection with a laser beam or the like has been conventionally known.

特許第３６５３６８８号公報Japanese Patent No. 36553688

特許文献１の塗布装置は、板状部材が異物等に衝突することによって発生する振動を振動センサによって検出しているが、塗布装置が稼働している間は少なからず振動は発生しており、特に塗布動作の開始時や終了時等に塗布ヘッドが基板保持盤に相対して加減速した場合には比較的大きな振動が発生する。そのため、板状部材と異物等との衝突に起因する振動とそれ以外の振動とを明確に判別するのが困難になる。また、レーザー光等によって異物等を光学的に検出するセンサは、投光器と受光器の位置づけによって検出感度が異なる場合があり、安定した検出精度を得るのが困難である。   The coating apparatus of Patent Document 1 detects vibration generated by the collision of the plate-like member with a foreign substance or the like by a vibration sensor, but vibration is generated not a little while the coating apparatus is operating, In particular, when the coating head is accelerated or decelerated relative to the substrate holder at the start or end of the coating operation, a relatively large vibration is generated. Therefore, it becomes difficult to clearly discriminate between the vibration caused by the collision between the plate-like member and the foreign matter and the other vibration. In addition, a sensor that optically detects a foreign substance or the like with a laser beam or the like may have different detection sensitivities depending on the positioning of the projector and the light receiver, and it is difficult to obtain stable detection accuracy.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、基板上や保持台上に異物が存在する場合に、衝突部と異物又は基板表面との衝突のみを正確に検出することによって検出精度の向上を図った塗布装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and when a foreign substance exists on the substrate or the holding table, it is detected by accurately detecting only the collision between the collision part and the foreign substance or the substrate surface. An object of the present invention is to provide a coating apparatus with improved accuracy.

（１）本発明の塗布装置は、基板を水平に保持する保持台と、前記保持台上の前記基板に塗布液を流出するノズルを備えた塗布部と、前記塗布部を前記保持台に相対して水平方向に走行させる走行機構と、前記塗布部を上下に昇降させる昇降機構と、前記基板に塗布液を塗布するため前記走行機構により前記塗布部を走行させた際に、前記ノズルよりも走行方向の先方側に存在する異物を検出する異物検出部と、前記塗布部の高さを検出する高さ検出部と、この高さ検出部の検出結果に基づいて前記塗布部の高さを所定に制御する昇降制御部と、を備え、前記異物検出部が、前記ノズルよりも走行方向の先方側に設けられていて、前記基板上の異物又は前記保持台上に異物がある場合には前記基板の表面に衝突可能であり、かつ前記塗布部とともに昇降可能なように当該塗布部に一体的に設けられた衝突部と、前記異物又は前記基板表面との衝突に起因する前記衝突部の高さの変化を検出する衝突検出部と、を備え、前記高さ検出部が、前記衝突検出部を兼ねていることを特徴とする。 (1) The coating apparatus according to the present invention includes a holding table that holds the substrate horizontally, an application unit that includes a nozzle that flows the coating liquid onto the substrate on the holding table, and the application unit relative to the holding table. A traveling mechanism that travels in the horizontal direction, a lifting mechanism that moves the coating unit up and down, and a traveling mechanism that applies the coating liquid to the substrate so that the coating unit travels more than the nozzle. A foreign matter detection unit that detects foreign matter present on the front side in the traveling direction, a height detection unit that detects the height of the application unit, and the height of the application unit based on the detection result of the height detection unit e Bei and a lift control unit for controlling a predetermined, the foreign object detection section, the have also provided other party side of the running direction of the nozzle, when there is a foreign matter in the foreign matter or the holder on on the substrate and is capable collide with the surface of the substrate, and the coating unit A collision portion provided integrally with the coating portion so as to be raised and lowered also, a collision detection unit for detecting a change in the height of the collision portion due to the collision with the foreign object or the substrate surface, the Bei example, the height detection unit, characterized in that also serves as the collision detection unit.

本発明の塗布装置は、衝突検出部が異物や基板の表面（以下、「異物等」ともいう）との衝突に起因する衝突部の高さの変化を検出するように構成されているので、当該衝突に起因する振動を振動センサによって検出する場合に比べて誤検出を少なくし、検出精度を高めることができる。
すなわち、従来のように衝突部の振動を振動センサによって検出する場合、衝突部と異物等との衝突以外に起因して発生する振動、例えば、塗布動作の開始時や終了時に、塗布部が加速、減速を行うことに起因する走行方向の振動をも誤って検出してしまうことがあるが、本発明のように、衝突部の高さの変化を検出する場合はこのような問題が生じることはほとんどなく、衝突部と異物等との衝突を正確に検出することができる。 The coating apparatus of the present invention is configured so that the collision detection unit detects a change in the height of the collision part due to a collision with a foreign object or the surface of the substrate (hereinafter also referred to as “foreign substance etc.”). Compared with the case where the vibration caused by the collision is detected by a vibration sensor, false detection can be reduced and detection accuracy can be increased.
That is, when the vibration of the collision part is detected by a vibration sensor as in the past, vibration generated due to other than the collision between the collision part and a foreign object, for example, the application part is accelerated at the start or end of the application operation. Although vibrations in the traveling direction due to deceleration can be detected erroneously, such a problem occurs when a change in the height of the collision part is detected as in the present invention. The collision between the collision part and the foreign matter can be accurately detected.

また、塗布部の高さ制御のために使用される高さ検出部が、異物等との衝突に起因する衝突部の高さの変化を検出するためにも使用されるので、衝突部の高さの変化を検出するために別途センサを設ける必要がなくなる。したがって、部品点数の削減が可能となり、製造コストを抑制することができる。 In addition, since the height detection unit used for controlling the height of the coating unit is also used to detect the change in the height of the collision unit due to the collision with a foreign object, the height of the collision unit There is no need to provide a separate sensor to detect the change in height. Therefore, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be suppressed.

（２）上記塗布装置は、前記異物検出部によって異物が検出された場合に、前記塗布部を上方に退避させるように昇降機構を制御する退避制御部をさらに備えていることが好ましい。
この構成によれば、異物検出部によって異物を検出すると、塗布部を上方に退避させるように昇降機構が退避制御部によって制御されるので、異物検出部が異物を検出してからノズルが異物に到るまでの距離（異物検出部からノズルまでの間隔）を長くしなくても、ノズルと異物等との衝突を回避することが可能となる。すなわち、従来（図６参照）の塗布装置の場合、振動センサ１５１が振動を検出してから実際に塗布ヘッド１２２が停止するまでの塗布ヘッド１２２の移動距離（停止距離）の分だけ塗布ヘッド１２２のノズル１４４と板状部材１５０との間隔Ｌをあけておかなければならないが、本発明では塗布部を上方へ退避させるので、衝突部からノズルまでの間隔を従来ほど長くする必要がなく、装置の大型化を抑制することができる。 ( 2 ) It is preferable that the coating apparatus further includes a retraction control unit that controls a lifting mechanism so as to retreat the application unit upward when a foreign object is detected by the foreign material detection unit.
According to this configuration, when the foreign object is detected by the foreign object detection unit, the lifting mechanism is controlled by the retraction control unit so that the application unit is retracted upward. It is possible to avoid a collision between the nozzle and the foreign matter or the like without increasing the distance (distance from the foreign matter detection unit to the nozzle). That is, in the case of a conventional coating apparatus (see FIG. 6), the coating head 122 is moved by the moving distance (stopping distance) of the coating head 122 from when the vibration sensor 151 detects vibration until the coating head 122 actually stops. The gap L between the nozzle 144 and the plate-like member 150 must be kept open, but in the present invention, the application part is retracted upward, so that the distance from the collision part to the nozzle does not need to be as long as in the prior art. Increase in size can be suppressed.

（３）前記衝突部における走行方向の先方側の下部には、同方向の先方側ほど高位となるように傾斜する傾斜面が形成されていることが好ましい。この構成によれば、基板等に異物が存在すると、傾斜面とされた衝突部の下面が異物等に衝突し、この衝突に伴って衝突部には上向き成分を含む反力が作用する。したがって、衝突部は、異物等との衝突によって高さが変化しやすくなり、異物の検出精度をより高めることができる。 ( 3 ) It is preferable that an inclined surface that is inclined so as to be higher toward the front side in the traveling direction is formed in the lower portion on the front side in the traveling direction in the collision portion. According to this configuration, when a foreign substance is present on the substrate or the like, the lower surface of the collision part that is an inclined surface collides with the foreign substance or the like, and a reaction force including an upward component acts on the collision part in accordance with the collision. Accordingly, the height of the collision part is easily changed by collision with a foreign object or the like, and the detection accuracy of the foreign object can be further increased.

本発明の塗布装置は、基板上や保持台上に異物が存在する場合に、衝突部と異物又は基板表面との衝突のみを正確に検出し、検出精度の向上を図ることができる。   The coating apparatus of the present invention can accurately detect only the collision between the collision part and the foreign substance or the substrate surface when a foreign substance is present on the substrate or the holding table, and can improve the detection accuracy.

本発明の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the coating device which concerns on embodiment of this invention. 同塗布装置における塗布ユニットのユニット支持部付近を拡大して示す正面図である。It is a front view which expands and shows the unit support part vicinity of the coating unit in the coating device. 同塗布装置における昇降機構の概略図である。It is the schematic of the raising / lowering mechanism in the coating device. 同塗布装置における制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in the coating device. 本発明の他の実施形態に係る塗布装置の衝突部を示す拡大概略図である。It is an enlarged schematic diagram which shows the collision part of the coating device which concerns on other embodiment of this invention. 従来技術に係る塗布装置の塗布部を示す概略図である。It is the schematic which shows the application part of the coating device which concerns on a prior art.

次に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る塗布装置１１を示す斜視図、図２は、同塗布装置１１における塗布ユニット１５のユニット支持部２３付近を拡大して示す正面図である。図１および図２に示すように、塗布装置１１は、供給される薄板状の基板１２に薬液やレジスト等の液状物（以下、塗布液ともいう）を塗布するものである。この塗布装置１１は、基台１３と、基板１２を載置するためのステージ（保持台）１４と、このステージ１４に対し特定方向に移動可能に構成される塗布ユニット１５とを備えている。
なお、以下の説明では、塗布ユニット１５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軸方向およびＹ軸方向の双方に直交する上下方向をＺ軸方向とする。 Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a coating apparatus 11 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged front view showing the vicinity of a unit support portion 23 of a coating unit 15 in the coating apparatus 11. As shown in FIGS. 1 and 2, the coating apparatus 11 applies a liquid material such as a chemical solution or a resist (hereinafter also referred to as a coating solution) to a supplied thin plate-like substrate 12. The coating apparatus 11 includes a base 13, a stage (holding base) 14 for placing the substrate 12, and a coating unit 15 configured to be movable in a specific direction with respect to the stage 14.
In the following description, the direction in which the coating unit 15 moves is the X-axis direction, the direction orthogonal to this in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the vertical direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction is the Z-axis direction. And

基台１３には、ステージ１４が載置され、このステージ１４のＹ軸方向の両側にはスライドレール１７が設けられている。そして、このスライドレール１７に塗布ユニット１５が載置されている。
ステージ１４は、搬入された基板１２をその上面に載置して保持するものである。ステージ１４の表面には複数の吸引孔（図示略）が形成され、これらの吸引孔には真空ポンプ（図示略）が接続されている。そして、真空ポンプを作動させると、負圧によって基板１２がステージ１４の表面に吸引され、当該表面上に保持される。また、ステージ１４には、基板１２を昇降動作させる基板昇降機構（図示略）が設けられている。 A stage 14 is placed on the base 13, and slide rails 17 are provided on both sides of the stage 14 in the Y-axis direction. The application unit 15 is placed on the slide rail 17.
The stage 14 is to place and hold the loaded substrate 12 on the upper surface thereof. A plurality of suction holes (not shown) are formed on the surface of the stage 14, and a vacuum pump (not shown) is connected to these suction holes. When the vacuum pump is operated, the substrate 12 is sucked to the surface of the stage 14 by the negative pressure and is held on the surface. The stage 14 is provided with a substrate lifting mechanism (not shown) that moves the substrate 12 up and down.

スライドレール１７は、塗布ユニット１５の走行をガイドするものであり、Ｘ軸方向に延伸して設けられている。スライドレール１７は、Ｚ軸方向に垂直な方向とＹ軸方向に垂直な方向とに、平坦かつ平滑なガイド面１９を有している。このガイド面１９は、後述する塗布ユニット１５のエアベアリング２０と対向している。   The slide rail 17 guides the travel of the coating unit 15 and is provided extending in the X-axis direction. The slide rail 17 has a flat and smooth guide surface 19 in a direction perpendicular to the Z-axis direction and a direction perpendicular to the Y-axis direction. The guide surface 19 faces an air bearing 20 of the coating unit 15 described later.

塗布ユニット１５は、ステージ１４に載置された基板１２に塗布液を塗布するためのものであり、Ｙ軸方向に沿って延び塗布液を流出する口金部（塗布部）２２と、この口金部２２の両端部分に設けられたユニット支持部２３とを有している。
ユニット支持部２３は、口金部２２をＺ軸方向に昇降させるとともに、この口金部２２をＸ軸方向に走行させるためのものである。すなわち、このユニット支持部２３は、口金部２２をＺ軸方向に昇降させる昇降機構２４と、口金部２２をＸ軸方向に走行させる走行機構２５とを有している。また、昇降機構２４および走行機構２５は、制御装置２６（図４参照）によって動作制御される。なお、制御装置２６は、ＣＰＵからなる演算手段、プログラムやデータを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶手段、外部に対する信号を入出力するための入出力インターフェース等を含むコンピュータからなり、記憶手段に記憶された各種プログラムを演算手段が実行するように構成されている。 The coating unit 15 is for coating the coating liquid on the substrate 12 placed on the stage 14. The coating unit 15 extends along the Y-axis direction and flows out the coating liquid. 22 and unit support portions 23 provided at both end portions.
The unit support part 23 is for moving the base part 22 in the X-axis direction while moving the base part 22 up and down in the Z-axis direction. That is, the unit support portion 23 includes an elevating mechanism 24 that moves the base portion 22 up and down in the Z-axis direction, and a traveling mechanism 25 that runs the base portion 22 in the X-axis direction. The lifting mechanism 24 and the traveling mechanism 25 are controlled by a control device 26 (see FIG. 4). The control device 26 is composed of a computer including arithmetic means comprising a CPU, storage means such as a ROM, RAM, and HDD for storing programs and data, an input / output interface for inputting and outputting signals to the outside, and the like. The calculation means executes the various programs stored in the program.

図１および図２に示すように、昇降機構２４は、Ｚ軸方向に延びるガイドレール２８と、口金部２２と連結されるスライダ２９とを有している。このガイドレール２８には、スライダ２９がガイドレール２８に沿ってスライド自在に取り付けられている。図３は、昇降機構２４の概略図であり、昇降機構２４は、駆動体としてのサーボモータ３０と、このサーボモータ３０により駆動されるボールねじ機構３１とを有しており、このボールねじ機構３１にスライダ２９又は口金部２２が連結されている。制御装置２６は、サーボモータ３０を駆動制御する昇降制御部３２を一機能部として備えており（図４も参照）、昇降制御部３２は、サーボモータ３０を制御して口金部２２をＺ軸方向に昇降させるとともに、任意の位置で停止させるように構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the elevating mechanism 24 has a guide rail 28 extending in the Z-axis direction and a slider 29 connected to the base portion 22. A slider 29 is slidably attached to the guide rail 28 along the guide rail 28. FIG. 3 is a schematic view of the elevating mechanism 24. The elevating mechanism 24 has a servo motor 30 as a driving body and a ball screw mechanism 31 driven by the servo motor 30, and this ball screw mechanism. A slider 29 or a base part 22 is connected to 31. The control device 26 includes a lift control unit 32 that controls the drive of the servo motor 30 as one function unit (see also FIG. 4). The lift control unit 32 controls the servo motor 30 to move the base unit 22 to the Z axis. It is configured to move up and down in the direction and stop at an arbitrary position.

また、昇降機構２４は、口金部２２の上下方向の変位を検出する高さ検出部３３を備えている。この高さ検出部３３は、光学式又は磁気式等のリニアスケールからなっており、口金部２２に並設された第１スケール３４と、この第１スケール３４に対向する位置に設けられ、口金部２２とともに上下方向に昇降する第１読取部３５とを備えている。そして、高さ検出部３３は、第１読取部３５によって第１スケール３４を読み取ることで口金部２２の高さを検出するように構成されている。第１読取部３５によって検出された信号は制御装置２６の昇降制御部３２に入力され、この入力された信号に応じてサーボモータ３０が昇降制御部３２によって制御される。   Further, the elevating mechanism 24 includes a height detection unit 33 that detects the vertical displacement of the base unit 22. The height detection unit 33 is composed of a linear scale such as an optical type or a magnetic type, and is provided at a position facing the first scale 34 and the first scale 34 arranged in parallel with the base unit 22. And a first reading unit 35 that moves up and down together with the unit 22. The height detection unit 33 is configured to detect the height of the base unit 22 by reading the first scale 34 by the first reading unit 35. The signal detected by the first reading unit 35 is input to the elevation control unit 32 of the control device 26, and the servo motor 30 is controlled by the elevation control unit 32 in accordance with the input signal.

図１および図２に示すように、走行機構２５は、口金部２２をＸ軸方向に走行させるためのものであり、スライド支持部３６とリニアモータ３７とを有している。
このスライド支持部３６は、スライドレール１７との間に設けられるエアベアリング２０によってスライドレール１７上に支持されている。そして、リニアモータ３７を制御装置２６が駆動制御することにより、スライド支持部３６がＸ軸方向に移動する。具体的には、スライド支持部３６に設けられたエアベアリング２０には管路を通じてコンプレッサ（図示略）が接続されており、このコンプレッサの作動でエアベアリング２０からガイド面１９にエアが供給される。そして、エアベアリング２０とガイド面１９との間にエアが供給されることにより、スライド支持部３６がガイド面１９から浮上し、この状態でリニアモータ３７を駆動させることにより、スライド支持部３６がＸ軸方向に移動する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the travel mechanism 25 is for traveling the base portion 22 in the X-axis direction, and includes a slide support portion 36 and a linear motor 37.
The slide support 36 is supported on the slide rail 17 by an air bearing 20 provided between the slide support 17 and the slide rail 17. Then, when the control device 26 drives and controls the linear motor 37, the slide support portion 36 moves in the X-axis direction. Specifically, a compressor (not shown) is connected to the air bearing 20 provided in the slide support portion 36 through a pipe line, and air is supplied from the air bearing 20 to the guide surface 19 by the operation of the compressor. . Then, when air is supplied between the air bearing 20 and the guide surface 19, the slide support portion 36 floats from the guide surface 19, and the linear motor 37 is driven in this state, so that the slide support portion 36 is Move in the X-axis direction.

図４に示すように、制御装置２６は、リニアモータ３７を制御する走行制御部３９を一機能部として備えており、この走行制御部３９は、リニアモータ３７を制御して口金部２２をＸ軸方向に走行させるとともに、任意の位置で停止させるように構成されている。
また、スライド支持部３６には、塗布ユニット１５のＸ軸方向における位置を検出する走行位置検出部４０が設けられている。この走行位置検出部４０は、図１および図２に示すように、スライドレール１７上にガイド面１９に沿って設けられた第２スケール４１と、この第２スケール４１と対向する位置に設けられた第２読取部４２とを備え、この第２読取部４２によって第２スケール４１を読み取ることにより、塗布ユニット１５の走行位置が検出される。第２読取部４２によって検出された信号は、走行制御部３９に入力され、走行制御部３９は、入力された信号に基づいてリニアモータ３７を制御する。また走行制御部３９は、入力された信号を元に塗布ユニット１５の走行速度を演算する機能を有している。 As shown in FIG. 4, the control device 26 includes a travel control unit 39 that controls the linear motor 37 as one function unit. The travel control unit 39 controls the linear motor 37 to move the base unit 22 to X. While traveling in the axial direction, it is configured to stop at an arbitrary position.
The slide support 36 is provided with a travel position detector 40 that detects the position of the application unit 15 in the X-axis direction. As shown in FIGS. 1 and 2, the traveling position detection unit 40 is provided at a position opposite to the second scale 41 provided on the slide rail 17 along the guide surface 19. The second reading unit 42 is provided, and the second reading unit 42 reads the second scale 41 to detect the traveling position of the coating unit 15. The signal detected by the second reading unit 42 is input to the travel control unit 39, and the travel control unit 39 controls the linear motor 37 based on the input signal. The travel control unit 39 has a function of calculating the travel speed of the coating unit 15 based on the input signal.

図１および図２に示すように、口金部２２は、ステージ１４上に保持された基板１２の上面に塗布液を塗布するものである。この口金部２２は、Ｙ軸方向に延びる形状を有する柱状部材であり、ステージ１４の表面と対向する側に塗布液を流出するノズル４４を備えている。このノズル４４は、ステージ１４の表面側へ向けて突出し、この突出した部分にはＹ軸方向に延びる形状のスリットが形成され、このスリットを通じて口金部２２に供給された塗布液が基板１２の表面に流出される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the base portion 22 applies a coating solution to the upper surface of the substrate 12 held on the stage 14. The base portion 22 is a columnar member having a shape extending in the Y-axis direction, and includes a nozzle 44 for flowing the coating liquid on the side facing the surface of the stage 14. The nozzle 44 protrudes toward the surface of the stage 14, and a slit having a shape extending in the Y-axis direction is formed in the protruding portion, and the coating liquid supplied to the base 22 through the slit is the surface of the substrate 12. To be leaked.

口金部２２は、走行制御部３９によってリニアモータ３７を制御することにより、ステージ１４のＸ軸方向の端部側に配置された状態から矢印Ｘ１方向に走行しながら基板１２の表面に塗布液を塗布する。
また、基板１２の表面に塗布液を塗布する際、口金部２２の高さは、ノズル４４と基板１２の表面との隙間が約数十μｍ〜百数十μｍの間の所定値となるように設定される。具体的には、塗布液を塗布している間、口金部２２の高さは高さ検出部３３（図３参照）によって常時検出され、その検出信号は制御装置２６の昇降制御部３２に入力される。そして、口金部２２が所定の高さに維持されるように、サーボモータ３０が昇降制御部３２によってフィードバック制御されるようになっている。 The base unit 22 controls the linear motor 37 by the travel control unit 39 to apply the coating liquid to the surface of the substrate 12 while traveling in the direction of the arrow X1 from the state where it is disposed on the end side in the X-axis direction of the stage 14. Apply.
Further, when the coating liquid is applied to the surface of the substrate 12, the height of the base portion 22 is such that the gap between the nozzle 44 and the surface of the substrate 12 is a predetermined value between about several tens of μm to several tens of μm. Set to Specifically, while the coating liquid is being applied, the height of the base 22 is constantly detected by the height detector 33 (see FIG. 3), and the detection signal is input to the elevation controller 32 of the control device 26. Is done. The servo motor 30 is feedback-controlled by the elevation control unit 32 so that the base unit 22 is maintained at a predetermined height.

図３に示すように、口金部２２の下面には衝突部４５が設けられている。この衝突部４５は、口金部２２と同様にＹ軸方向に延び、このＹ軸方向に直交する断面形状が略Ｌ字形状に形成されている。そして、衝突部４５は、口金部２２の走行方向Ｘ１の先方側であって、ノズル４４に対して同方向に所定の間隔Ｌをあけた位置に配置されている。また、衝突部４５は口金部２２に一体的に固定されており、口金部２２とともに上下昇降および水平移動するように構成されている。衝突部４５の下端位置は、ノズル４４の先端と略同じかやや低い高さに設定されている。   As shown in FIG. 3, a collision portion 45 is provided on the lower surface of the base portion 22. The collision portion 45 extends in the Y-axis direction similarly to the base portion 22, and a cross-sectional shape orthogonal to the Y-axis direction is formed in a substantially L shape. The collision portion 45 is disposed on the front side in the traveling direction X <b> 1 of the base portion 22 and at a position with a predetermined interval L in the same direction with respect to the nozzle 44. Further, the collision part 45 is fixed integrally to the base part 22, and is configured to move up and down and horizontally with the base part 22. The lower end position of the collision part 45 is set to be substantially the same as or slightly lower than the tip of the nozzle 44.

塗布液を塗布している間、基板１２上に異物Ｐが存在すると、矢印Ｘ１方向に走行している口金部２２の衝突部４５がこの異物Ｐに衝突する。また、ステージ１４上に異物Ｐが存在すると、その上に載せられた基板１２が部分的に浮き上がり、衝突部４５が基板１２の表面に衝突する。そして、これらの衝突が発生すると、口金部２２は上方（Ｚ軸方向）に持ち上げられるように急激に変位する。この変位は、高さ検出部３３の第１読取部３５が第１スケール３４を読み取ることによって検出され、その検出信号は制御装置２６に入力される。   If the foreign matter P exists on the substrate 12 while the coating liquid is being applied, the collision portion 45 of the base portion 22 running in the direction of the arrow X1 collides with the foreign matter P. Further, when the foreign matter P is present on the stage 14, the substrate 12 placed thereon is partially lifted, and the collision portion 45 collides with the surface of the substrate 12. And when these collisions generate | occur | produce, the nozzle | cap | die part 22 will be displaced rapidly so that it may be lifted upwards (Z-axis direction). This displacement is detected by the first reading unit 35 of the height detection unit 33 reading the first scale 34, and the detection signal is input to the control device 26.

このように衝突部４５が異物Ｐ等に衝突することによって生じる口金部２２の変位は、口金部２２の通常の走行によって生じる微小な上下動よりも大きく、両者は明らかに区別することができる。したがって、制御装置２６は、第１読取部３５によって検出された変位が所定の閾値以上である場合には、その変位を異物Ｐ等との衝突に起因するものであると判別する。   Thus, the displacement of the base part 22 caused by the collision part 45 colliding with the foreign matter P or the like is larger than the minute vertical movement caused by the normal running of the base part 22, and both can be clearly distinguished. Therefore, when the displacement detected by the first reading unit 35 is equal to or greater than a predetermined threshold, the control device 26 determines that the displacement is caused by a collision with the foreign matter P or the like.

そして、図４に示すように、制御装置２６の昇降制御部３２は、異物Ｐ等との衝突に起因する変位の検出信号（衝突信号）に基づき、口金部２２を上昇させるようにサーボモータ３０を制御する。そして、この口金部２２の上昇によって、異物Ｐに対するノズル４４の衝突が回避される。
また、制御装置２６の走行制御部３９は、入力された衝突信号に基づき、口金部２２の走行を停止させるようにリニアモータ３７を制御する。そして、この口金部２２の停止によっても異物Ｐに対するノズル４４の衝突が回避されるようになっている。 Then, as shown in FIG. 4, the elevation control unit 32 of the control device 26 is based on a detection signal (collision signal) of displacement caused by the collision with the foreign matter P or the like, so that the servo motor 30 is raised. To control. And the collision of the nozzle 44 with the foreign substance P is avoided by the rise of the base part 22.
Further, the travel control unit 39 of the control device 26 controls the linear motor 37 so as to stop the travel of the base unit 22 based on the input collision signal. The collision of the nozzle 44 with the foreign matter P is also avoided by stopping the base portion 22.

ここに、衝突部４５および高さ検出部３３は、基板１２上またはステージ１４上に存在する異物Ｐを検出する異物検出部を構成し、制御装置２６の昇降制御部３２は、異物Ｐから口金部２２を上方に退避させる退避制御部として機能し、走行制御部３９は、異物Ｐにノズル４４が衝突しないように口金部２２を停止させる停止制御部として機能している。   Here, the collision unit 45 and the height detection unit 33 constitute a foreign matter detection unit that detects the foreign matter P existing on the substrate 12 or the stage 14, and the elevation control unit 32 of the control device 26 moves from the foreign matter P to the base. The travel control unit 39 functions as a stop control unit that stops the base unit 22 so that the nozzle 44 does not collide with the foreign matter P.

本実施形態の塗布装置１１は、異物検出部によって基板１２上の異物Ｐを検出すると、口金部２２を停止させるだけでなく上方に退避させているので、従来（図６参照）ほどノズル４４の先端と衝突部４５との間隔Ｌを長くする必要がなく、装置の大型化を抑制することができる。
すなわち、従来は、単に口金部２２の走行を停止させていただけであるので、異物Ｐを検出してからリニアモータ３７が停止動作を開始して実際に口金部２２が停止するまでの間に口金部２２が移動する距離（停止距離）よりも、ノズル４４と衝突部４５との間隔Ｌを長くしなければならず、この停止距離は、口金部２２の走行速度が速くなるほど長くなることから間隔Ｌもより長くする必要があったが、本実施形態では、異物Ｐの高さよりも若干高く口金部２２を上昇させれば異物Ｐとの衝突を回避することができ、しかもこの上昇量は上記停止距離よりも十分に小さいので、ノズル４４と衝突部４５との間隔Ｌを従来ほど長くする必要がない。 When the foreign substance P on the substrate 12 is detected by the foreign substance detection unit, the coating apparatus 11 according to the present embodiment not only stops the base part 22 but also retracts it upward, so It is not necessary to lengthen the distance L between the tip and the collision portion 45, and an increase in the size of the apparatus can be suppressed.
That is, conventionally, since the travel of the base part 22 is simply stopped, the base part 22 is detected after the foreign matter P is detected and before the linear part 37 starts to stop and the base part 22 actually stops. The distance L between the nozzle 44 and the collision part 45 must be longer than the distance (stop distance) that the part 22 moves, and this stop distance becomes longer as the traveling speed of the base part 22 increases. Although it was necessary to make L longer, in this embodiment, if the base part 22 is raised slightly higher than the height of the foreign matter P, the collision with the foreign matter P can be avoided, and the amount of the rise is equal to the above amount. Since it is sufficiently smaller than the stop distance, it is not necessary to make the distance L between the nozzle 44 and the collision portion 45 as long as that in the prior art.

また、ノズル４４と衝突部４５（第１読取部３５）との間隔Ｌが長いと、口金部２２の重心位置を中心として振動が発生した場合に、第１読取部３５の位置における振動（上下動）が大きくなり、異物Ｐとの衝突に起因する高さ変化として誤検出される可能性が生じるが、本実施形態の場合は、ノズル４４と衝突部４５（第１読取部３５）との間隔Ｌをそれほど長くする必要がないので、このような問題も生じ難くなる。   In addition, if the distance L between the nozzle 44 and the collision unit 45 (first reading unit 35) is long, when vibration occurs around the center of gravity of the base unit 22, vibration at the position of the first reading unit 35 (up and down) In this embodiment, there is a possibility that the nozzle 44 and the collision unit 45 (first reading unit 35) may be erroneously detected as a height change caused by the collision with the foreign matter P. Since it is not necessary to make the interval L so long, such a problem is less likely to occur.

さらに、本実施形態では、口金部２２の高さ制御に使用する高さ検出部３３によって衝突部４５と異物Ｐ等との衝突を検出しているので、当該衝突を検出するための専用のセンサを別途設ける必要がなく、部品点数の削減による製造コストの抑制が可能となる。   Furthermore, in this embodiment, since the collision between the collision unit 45 and the foreign matter P is detected by the height detection unit 33 used for the height control of the base unit 22, a dedicated sensor for detecting the collision. It is not necessary to separately provide the manufacturing cost, and the manufacturing cost can be suppressed by reducing the number of parts.

従来（図６参照）のように、衝突部４５が異物Ｐ等に衝突したことを振動センサを用いて検出する場合、当該振動センサは、Ｚ軸方向に検知感度が最大となるように設置しても、塗布装置のようなＸＹＺ方向に駆動部をもつ装置では、検知感度が最大となる方向以外の振動をも検知してしまうため、例えば、塗布動作の開始時や終了時に口金部２２の加速や減速に伴って発生する振動をも誤検出してしまうおそれがある。これに対して、本実施形態では、衝突部４５が異物Ｐ等に衝突した際の高さの変化（Ｚ軸方向の変位）を高さ検出部３３によって検出しているので、塗布動作の開始終了時等に誤検出が生じることもない。   As in the prior art (see FIG. 6), when detecting that the collision unit 45 has collided with the foreign matter P or the like using a vibration sensor, the vibration sensor is installed so that the detection sensitivity is maximized in the Z-axis direction. However, in a device having a drive unit in the XYZ directions such as a coating device, vibration other than the direction in which the detection sensitivity is maximized is also detected. For example, at the start or end of the coating operation, There is also a risk of erroneously detecting vibrations generated with acceleration or deceleration. On the other hand, in this embodiment, since the height change (displacement in the Z-axis direction) is detected by the height detection unit 33 when the collision unit 45 collides with the foreign matter P or the like, the application operation starts. No false detection occurs at the end.

図５は、本発明の他の実施形態に係る塗布装置の衝突部を示す拡大概略図である。本実施形態の衝突部４５の下部には傾斜面４５ａが形成されている。具体的に、この傾斜面４５ａは、衝突部４５における走行方向Ｘ１の先方側の角部を、同方向Ｘ１に関する幅ａと高さｂで面取りすることによって形成されている。この幅ａと高さｂとはｂ＜ａの関係にあり、したがって、水平面に対する傾斜面４５ａの傾斜角度θは、０＜θ＜４５°とされている。   FIG. 5 is an enlarged schematic view showing a collision portion of a coating apparatus according to another embodiment of the present invention. An inclined surface 45a is formed in the lower part of the collision part 45 of the present embodiment. Specifically, the inclined surface 45a is formed by chamfering a corner on the front side of the traveling direction X1 in the collision portion 45 with a width a and a height b in the same direction X1. The width a and the height b are in a relationship of b <a. Therefore, the inclination angle θ of the inclined surface 45a with respect to the horizontal plane is 0 <θ <45 °.

本実施形態の場合、基板１２上に存在する異物Ｐに対して衝突部４５の傾斜面４５ａが衝突すると、衝突部４５は、傾斜面４５ａの傾斜角度θに基づいた上向きの成分を含む反力を受ける。そのため、本実施形態では、異物Ｐとの衝突によって衝突部４５を上方に変位させやすく、この変位に基づいて異物の検出精度を高めることが可能となっている。また、傾斜面４５ａの傾斜角度θを０＜θ＜４５°とすることによって、衝突部４５に作用する反力の上向き成分を大きくすることができ、衝突部４５をより上方に変位させやすくすることができる。また、衝突部４５が異物Ｐに衝突した後、走行方向Ｘ１へ走行することによって、傾斜面４５ａに沿って口金部２２が上昇しやすくなり、異物Ｐとノズル４４との衝突をより確実に回避することが可能となる。   In the case of the present embodiment, when the inclined surface 45a of the collision part 45 collides with the foreign matter P existing on the substrate 12, the collision part 45 includes a reaction force including an upward component based on the inclination angle θ of the inclined surface 45a. Receive. Therefore, in this embodiment, the collision part 45 is easily displaced upward by the collision with the foreign matter P, and the detection accuracy of the foreign matter can be increased based on this displacement. Further, by setting the inclination angle θ of the inclined surface 45a to 0 <θ <45 °, the upward component of the reaction force acting on the collision portion 45 can be increased, and the collision portion 45 can be easily displaced upward. be able to. Moreover, after the collision part 45 collides with the foreign substance P, the base part 22 is likely to rise along the inclined surface 45a by traveling in the traveling direction X1, and the collision between the foreign substance P and the nozzle 44 is more reliably avoided. It becomes possible to do.

本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
例えば、衝突部４５の高さの変化を検出する衝突検出部は、サーボモータ３０への供給電流を検出する電流計であってもよい。衝突部４５が異物Ｐ等に衝突することによって口金部２２が上昇すると、サーボモータ３０のトルクが変化して供給電流も変化する。したがって、この供給電流の値の変化を検出すれば衝突部４５が異物に衝突したことを検出することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be changed as appropriate.
For example, the collision detection unit that detects a change in the height of the collision unit 45 may be an ammeter that detects a supply current to the servomotor 30. When the cap part 22 rises due to the collision part 45 colliding with the foreign matter P or the like, the torque of the servo motor 30 changes and the supply current also changes. Therefore, if this change in the value of the supply current is detected, it is possible to detect that the collision unit 45 has collided with a foreign object.

上記実施形態では、衝突部４５が口金部２２とは別の部材で形成され、口金部２２に固定されることによって一体化されているが、口金部２２自身を加工することによって衝突部４５を一体形成してもよい。
また、衝突部４５は、口金部２２とは別に単独で上下に昇降する構造であってもよい。この場合、高さ検出部３３とは別に、衝突部４５の高さを検出する衝突検出部を備えればよい。 In the above embodiment, the collision part 45 is formed of a member different from the base part 22 and is integrated by being fixed to the base part 22, but the collision part 45 is processed by processing the base part 22 itself. You may form integrally.
Moreover, the collision part 45 may be a structure that moves up and down independently of the base part 22. In this case, a collision detection unit that detects the height of the collision unit 45 may be provided separately from the height detection unit 33.

上記実施形態では、塗布ユニット１５をスライドレール１７上で移動させることによって、口金部２２をステージ１４に対してＸ軸方向に走行させているが、塗布ユニット１５を固定とし、ステージ１４をＸ軸方向に移動させることによって、相対的に口金部２２をステージ１４に対してＸ軸方向に走行させてもよい。   In the above embodiment, the base unit 22 is moved in the X-axis direction with respect to the stage 14 by moving the coating unit 15 on the slide rail 17, but the coating unit 15 is fixed and the stage 14 is moved to the X-axis. The base portion 22 may be relatively moved in the X-axis direction with respect to the stage 14 by moving in the direction.

１１ 塗布装置
１２ 基板
１４ ステージ（保持台）
１５ 塗布ユニット
２２ 口金部（塗布部）
２４ 昇降機構
２５ 走行機構
２６ 制御装置
３２ 昇降制御部（退避制御部）
３３ 高さ検出部（異物検出部）
３９ 走行制御部（停止制御部）
４４ ノズル
４５ 衝突部（異物検出部）
４５ａ 傾斜面 11 Coating device 12 Substrate 14 Stage (holding stand)
15 Application unit 22 Base part (application part)
24 Elevating Mechanism 25 Traveling Mechanism 26 Control Device 32 Elevating Control Unit (Retraction Control Unit)
33 Height detector (foreign matter detector)
39 Travel controller (stop controller)
44 Nozzle 45 Collision part (foreign matter detection part)
45a inclined surface

Claims (3)

基板を水平に保持する保持台と、
前記保持台上の前記基板に塗布液を流出するノズルを備えた塗布部と、
前記塗布部を前記保持台に相対して水平方向に走行させる走行機構と、
前記塗布部を上下に昇降させる昇降機構と、
前記基板に塗布液を塗布するため前記走行機構により前記塗布部を走行させた際に、前記ノズルよりも走行方向の先方側に存在する異物を検出する異物検出部と、
前記塗布部の高さを検出する高さ検出部と、
この高さ検出部の検出結果に基づいて前記塗布部の高さを所定に制御する昇降制御部と、を備え、
前記異物検出部が、前記ノズルよりも走行方向の先方側に設けられていて、前記基板上の異物又は前記保持台上に異物がある場合には前記基板の表面に衝突可能であり、かつ前記塗布部とともに昇降可能なように当該塗布部に一体的に設けられた衝突部と、
前記異物又は前記基板の表面との衝突に起因する前記衝突部の高さの変化を検出する衝突検出部と、を備え、
前記高さ検出部が、前記衝突検出部を兼ねていることを特徴とする塗布装置。 A holding table for holding the substrate horizontally;
An applicator having a nozzle for flowing a coating liquid onto the substrate on the holding table;
A traveling mechanism that causes the coating unit to travel in a horizontal direction relative to the holding table;
An elevating mechanism for elevating the application unit up and down;
A foreign matter detection unit that detects foreign matter existing on the far side of the running direction from the nozzle when the running unit is run by the running mechanism to apply the coating liquid to the substrate;
A height detection unit for detecting the height of the application unit;
An elevation control unit that controls the height of the application unit based on a detection result of the height detection unit ;
The foreign matter detection unit is provided on the front side of the traveling direction with respect to the nozzle, and when there is a foreign matter on the substrate or a foreign matter on the holding table, the foreign matter detection unit can collide with the surface of the substrate , and A collision part integrally provided in the application part so that it can be moved up and down together with the application part ;
A collision detection unit that detects a change in height of the collision unit due to a collision with the foreign object or the surface of the substrate ;
The coating apparatus according to claim 1 , wherein the height detection unit also serves as the collision detection unit . 前記異物検出部によって異物が検出された場合に、前記塗布部を上方に退避させるように昇降機構を制御する退避制御部をさらに備えている請求項１に記載の塗布装置。 The coating apparatus according to claim 1, further comprising a retraction control unit that controls an elevating mechanism so as to retreat the application unit upward when a foreign object is detected by the foreign object detection unit . 前記衝突部における走行方向の先方側の下部に、同方向の先方側ほど高位となるように傾斜する傾斜面が形成されている請求項１又は２に記載の塗布装置。 The coating apparatus according to claim 1, wherein an inclined surface that is inclined so as to be higher toward the front side in the same direction is formed in a lower portion on the front side in the traveling direction in the collision portion .

Images