JPH04128390A - エッチング液滴打圧分布シミュレーション方式 - Google Patents
エッチング液滴打圧分布シミュレーション方式Info
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- JPH04128390A JPH04128390A JP24798790A JP24798790A JPH04128390A JP H04128390 A JPH04128390 A JP H04128390A JP 24798790 A JP24798790 A JP 24798790A JP 24798790 A JP24798790 A JP 24798790A JP H04128390 A JPH04128390 A JP H04128390A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はチャンバ内を通して鉄板等の被エツチング処理
板を搬送し、エツチング液を噴霧するエツチング処理に
おける打圧分布の最適化技術に係わり、被エツチング処
理板上における噴霧液滴の打圧分布を求めるシミュレー
ション方式に関するものである。
板を搬送し、エツチング液を噴霧するエツチング処理に
おける打圧分布の最適化技術に係わり、被エツチング処
理板上における噴霧液滴の打圧分布を求めるシミュレー
ション方式に関するものである。
一般に、シャドウマスクを製造する場合、複数のノズル
を取り付けたバンクを複数本設けたチャンバを直列に複
数配置して鉄板を搬送し、バンクを揺動させなからエツ
チング液を鉄板の表側および裏側から噴霧させてエツチ
ング処理し、鉄板を均一に搾孔することが行われている
。
を取り付けたバンクを複数本設けたチャンバを直列に複
数配置して鉄板を搬送し、バンクを揺動させなからエツ
チング液を鉄板の表側および裏側から噴霧させてエツチ
ング処理し、鉄板を均一に搾孔することが行われている
。
ところで、鉄板を搾孔する場合にエツチング液が均一に
噴霧されていないと、シャドウマスクの孔の大きさにむ
らが生じ、高速の走査線でブラウン管を通して画像を見
た時に、シャドウマスクの孔のむらが顕在化して観察さ
れてしまう。これはテレビ不良の原因の一つとされ、孔
の均一化のためには鉄板上のエツチング液滴打圧分布を
調べることが極めて重要なことになっている。
噴霧されていないと、シャドウマスクの孔の大きさにむ
らが生じ、高速の走査線でブラウン管を通して画像を見
た時に、シャドウマスクの孔のむらが顕在化して観察さ
れてしまう。これはテレビ不良の原因の一つとされ、孔
の均一化のためには鉄板上のエツチング液滴打圧分布を
調べることが極めて重要なことになっている。
しかし、エツチング液は極めて腐蝕性か強いので、チャ
ンバ内に測定器を配置して液滴打圧分布を求めることは
不可能である。
ンバ内に測定器を配置して液滴打圧分布を求めることは
不可能である。
本発明は上記課題を解決するためのもので、チャンバの
配列、バンクの取り付は位置、ノズルピッチ、ノズル高
さ等のチャンバ構成データ、ノズル振り角等の揺動条件
データ、板幅、仮搬送速度等の搬送条件データを設定し
た時に、ノズルの噴霧量分布実験データを基に、板上の
各点ての液滴打圧分布を計算機によるンミュレーソヨン
により求め、求めた液滴打圧分布を画像化して容易に板
上での液滴打圧分布を知ることかできるようにすること
を目的とする。
配列、バンクの取り付は位置、ノズルピッチ、ノズル高
さ等のチャンバ構成データ、ノズル振り角等の揺動条件
データ、板幅、仮搬送速度等の搬送条件データを設定し
た時に、ノズルの噴霧量分布実験データを基に、板上の
各点ての液滴打圧分布を計算機によるンミュレーソヨン
により求め、求めた液滴打圧分布を画像化して容易に板
上での液滴打圧分布を知ることかできるようにすること
を目的とする。
本発明のシミュレーション方式は、エツチングチャンバ
を通して被エツチング処理板を搬送し、揺動バンクに取
付けられた複数のノズルより工・ノチンダ液を噴霧する
エツチング処理における液滴打圧分布を計算機によるシ
ミュレーションで求めるエツチング液滴打圧シミュレー
ション方式であって、チャンバ構成データ、揺動条件デ
ータ、搬送条件データからなるラインスペックを入力す
るラインスペック入力手段と、ラインスペックを読み取
るとともに、XYステージ上を移動する打圧センサにノ
ズルよりエツチング液を噴霧させて得たエツチング液打
圧分布実験データを参照してエツチング液滴打圧分布を
求める液滴打圧分布演算処理手段と、算出したエツチン
グ液滴打圧分布を可視化するための出力処理手段とを備
え、前記液滴打圧分布演算処理手段は、被エツチング処
理板上の着目点が噴霧エリアに入る対象ノズルを判定す
る対象ノズル判定処理部と、噴霧ノズルの先端軌道を求
めるノズル先端軌道算出処理部と、エツチング液打圧分
布実験データから、ノズル高さ、ノズル圧力の補間をす
るとともに、打圧分布を連続化する補間処理部と、算出
したノズル先端軌道、補間処理した打圧分布とから、鉛
直噴霧打圧分布特性より斜方噴霧打圧分布特性を算出す
る斜方噴霧変換処理部と、鉛直噴霧打圧分布特性及び斜
方噴霧打圧分布特性より、被エツチング処理板上各点で
の液滴打圧を算出する液滴打圧算出処理部と、所定タイ
ミングでサンプリングした液滴打圧を積算して各点の液
滴打圧分布を求める積算処理部とを有することを特徴と
する。
を通して被エツチング処理板を搬送し、揺動バンクに取
付けられた複数のノズルより工・ノチンダ液を噴霧する
エツチング処理における液滴打圧分布を計算機によるシ
ミュレーションで求めるエツチング液滴打圧シミュレー
ション方式であって、チャンバ構成データ、揺動条件デ
ータ、搬送条件データからなるラインスペックを入力す
るラインスペック入力手段と、ラインスペックを読み取
るとともに、XYステージ上を移動する打圧センサにノ
ズルよりエツチング液を噴霧させて得たエツチング液打
圧分布実験データを参照してエツチング液滴打圧分布を
求める液滴打圧分布演算処理手段と、算出したエツチン
グ液滴打圧分布を可視化するための出力処理手段とを備
え、前記液滴打圧分布演算処理手段は、被エツチング処
理板上の着目点が噴霧エリアに入る対象ノズルを判定す
る対象ノズル判定処理部と、噴霧ノズルの先端軌道を求
めるノズル先端軌道算出処理部と、エツチング液打圧分
布実験データから、ノズル高さ、ノズル圧力の補間をす
るとともに、打圧分布を連続化する補間処理部と、算出
したノズル先端軌道、補間処理した打圧分布とから、鉛
直噴霧打圧分布特性より斜方噴霧打圧分布特性を算出す
る斜方噴霧変換処理部と、鉛直噴霧打圧分布特性及び斜
方噴霧打圧分布特性より、被エツチング処理板上各点で
の液滴打圧を算出する液滴打圧算出処理部と、所定タイ
ミングでサンプリングした液滴打圧を積算して各点の液
滴打圧分布を求める積算処理部とを有することを特徴と
する。
本発明は計算機によるシミュレーションによりエツチン
グ液滴打圧分布を求めるようにしたものであり、チャン
バ配列、バンク取り付は位置、ノズルピッチ、ノズル高
さ等のチャンバ構成のデータ、ノズル振り角等の揺動条
件データ、板幅、仮搬送速度等の搬送条件データを設定
し、1ケのノズルからの打圧分布を実験により求め、こ
のデータを計算機に読み込んでノズルの鉛直方向噴霧量
特性から揺動時の打圧分布特性を斜方噴霧変換則により
導き、時々刻々、板上の各点でのエツチング液滴打圧を
求めて積算処理し、積算値を階調画像データとして処理
することにより画像化し、容易に板上での液滴打圧分布
を目視により知ることが可能となる。
グ液滴打圧分布を求めるようにしたものであり、チャン
バ配列、バンク取り付は位置、ノズルピッチ、ノズル高
さ等のチャンバ構成のデータ、ノズル振り角等の揺動条
件データ、板幅、仮搬送速度等の搬送条件データを設定
し、1ケのノズルからの打圧分布を実験により求め、こ
のデータを計算機に読み込んでノズルの鉛直方向噴霧量
特性から揺動時の打圧分布特性を斜方噴霧変換則により
導き、時々刻々、板上の各点でのエツチング液滴打圧を
求めて積算処理し、積算値を階調画像データとして処理
することにより画像化し、容易に板上での液滴打圧分布
を目視により知ることが可能となる。
以下、実施例を図面を参照して説明する。
まず第2図、第3図により本発明のエッチング装置につ
いて説明する。図中、10はチャンバ13はバンク、1
4はノズル、15は板、30は駆動部材、31は押しロ
ット、32はロット、36は被駆動軸、37はリンクで
ある。
いて説明する。図中、10はチャンバ13はバンク、1
4はノズル、15は板、30は駆動部材、31は押しロ
ット、32はロット、36は被駆動軸、37はリンクで
ある。
第2図に示したものはチャンバの例であり、チャンバを
通して細い管からなるバンク13か、エツチング処理さ
れるシャドウマスク用の鉄板等の板15の表と裏側に搬
送方向に複数本設けられ、これら各バンク13には複数
のノズル14か設けられている。板15は矢印の方向に
一定速度で搬送され、チャンバlO内でノズルよりエツ
チング液か噴霧され、エツチング処理される。
通して細い管からなるバンク13か、エツチング処理さ
れるシャドウマスク用の鉄板等の板15の表と裏側に搬
送方向に複数本設けられ、これら各バンク13には複数
のノズル14か設けられている。板15は矢印の方向に
一定速度で搬送され、チャンバlO内でノズルよりエツ
チング液か噴霧され、エツチング処理される。
バンク13の揺動は次のようになっている。
すなわち、第3図に示すように駆動部材30の回動によ
り、駆動部材に固定された押しロッド31の端部が回転
運動し、その結果押しロッド31に連結したロッド32
か左右に揺動する。ロッド32には回転可能にリンク3
7か取り付けられたているのでロッド32は左右へ動く
とともに、上下への動きか加わることになる。二〇ロッ
ド32によりリンク37か左右に揺動し、被駆動軸36
を所定角度回転させることにより、被駆動軸36に連結
されたバンク13を回動してノズルを所定振れ角で揺動
する。
り、駆動部材に固定された押しロッド31の端部が回転
運動し、その結果押しロッド31に連結したロッド32
か左右に揺動する。ロッド32には回転可能にリンク3
7か取り付けられたているのでロッド32は左右へ動く
とともに、上下への動きか加わることになる。二〇ロッ
ド32によりリンク37か左右に揺動し、被駆動軸36
を所定角度回転させることにより、被駆動軸36に連結
されたバンク13を回動してノズルを所定振れ角で揺動
する。
このようにノズルを振りなから、搬送される板にエツチ
ング液を噴霧した時に板の各点における噴霧量かどのよ
うになりいるか調べることは極めて重要であるか、エツ
チング液は極めて腐蝕性が強いのて測定器をチャンバ内
に入れて測定することは極めて難しい。そこで、本発明
においては、この噴霧量分布を計算機によるシミレーシ
ョンにより求めたものである。
ング液を噴霧した時に板の各点における噴霧量かどのよ
うになりいるか調べることは極めて重要であるか、エツ
チング液は極めて腐蝕性が強いのて測定器をチャンバ内
に入れて測定することは極めて難しい。そこで、本発明
においては、この噴霧量分布を計算機によるシミレーシ
ョンにより求めたものである。
第1図は本発明のシミューション方式の全体構成を示す
図である。図中、lはラインスペック入力手段、2は液
滴打圧分布演算処理手段、21はノズル先端軌道算出処
理部、22は補間処理部、23は対象ノズル判定処理部
、24は斜方噴霧変換処理部、25は液滴打圧算出処理
部、26は積算処理部、3はスプレー実験データ、4は
出力処理手段、5は表示手段、6はプリンタである。
図である。図中、lはラインスペック入力手段、2は液
滴打圧分布演算処理手段、21はノズル先端軌道算出処
理部、22は補間処理部、23は対象ノズル判定処理部
、24は斜方噴霧変換処理部、25は液滴打圧算出処理
部、26は積算処理部、3はスプレー実験データ、4は
出力処理手段、5は表示手段、6はプリンタである。
ラインスペック入力手段lはシミュレーションに当たっ
ての基礎データを入力するためのもので、キーボード等
からの手動入力、フロッピ、磁気ディスク等に入力され
ているデータの読み込みによりデータ入力される。ライ
ンスペック入力手段lて入力されるデータは、主として
チャンバ構成データ、揺動条件データ、搬送条件データ
からなっている。
ての基礎データを入力するためのもので、キーボード等
からの手動入力、フロッピ、磁気ディスク等に入力され
ているデータの読み込みによりデータ入力される。ライ
ンスペック入力手段lて入力されるデータは、主として
チャンバ構成データ、揺動条件データ、搬送条件データ
からなっている。
チャンバ構成データは、第4図(a)に示すようにチャ
ンバ配列数、チャンバの幅W、チャンバ長さL1エツチ
ングされる板のレベルからチャンバの底までの深さP1
エツチングされる板のレベルがらチャンバの頂部までの
高さH1バンクの取り付は位置(X、 Y、 Z)
、ノズル特性T1ノズル高さNH,ノズル特性T1ノ
ズル長さNL、ノズルのベーン角度θ等からなっている
。
ンバ配列数、チャンバの幅W、チャンバ長さL1エツチ
ングされる板のレベルからチャンバの底までの深さP1
エツチングされる板のレベルがらチャンバの頂部までの
高さH1バンクの取り付は位置(X、 Y、 Z)
、ノズル特性T1ノズル高さNH,ノズル特性T1ノ
ズル長さNL、ノズルのベーン角度θ等からなっている
。
また揺動条件データは、第4図(blに示すように、回
転速度ω、ノズルの振れ角α等からなっており、搬送条
件データは、第4図fc)に示すように、エツチングさ
れる板の幅W1搬送速度V、板の端点座標(X、 Y)
なとからなっている。
転速度ω、ノズルの振れ角α等からなっており、搬送条
件データは、第4図fc)に示すように、エツチングさ
れる板の幅W1搬送速度V、板の端点座標(X、 Y)
なとからなっている。
液滴打圧分布演算処理手段2は、ラインスペック入力手
段1から前述したデータをそれぞれ読みこみ、ノズル先
端軌道算出処理部21、補間処理部22において、それ
ぞれノズル先端軌道の算出、補間処理を行う。
段1から前述したデータをそれぞれ読みこみ、ノズル先
端軌道算出処理部21、補間処理部22において、それ
ぞれノズル先端軌道の算出、補間処理を行う。
ノズル先端軌道算出処理部21の処理について、第3図
に示すような揺動系を使用する場合について以下に説明
する。
に示すような揺動系を使用する場合について以下に説明
する。
駆動部材30の回動により端点か回転運動する押しロッ
ド31に一端か接続されたロッド32か上下動しなか、
ら左右に往復動すると、リンク37か左右に揺動して被
駆動軸36を回動させることによりバンクが回動し、バ
ンクに取り付けられているノズルか振られることになる
。いま、第5図に示すように、駆動側中心と揺動部材の
揺動中心間の水平距離をD1押しロッド31の長さをl
。
ド31に一端か接続されたロッド32か上下動しなか、
ら左右に往復動すると、リンク37か左右に揺動して被
駆動軸36を回動させることによりバンクが回動し、バ
ンクに取り付けられているノズルか振られることになる
。いま、第5図に示すように、駆動側中心と揺動部材の
揺動中心間の水平距離をD1押しロッド31の長さをl
。
ロッド32の長さをR1駆動部材30の中心の高さをH
、リンク37の回転半径をR1駆動部材30により駆動
される押しロッドの駆動点Qの回転半径をrとし、駆動
側の回転角をφ、 揺動角をχとすると、 ノズル側の Rcosχ = H+rcosφ−1! −D−L + R51n
χ−r sinφが成立する。これをχについて解くと
、ここで、 C−Acosχ sinχ= A=2 (HR+rRcosφ) B=2 (rRsinφ−(D−L)R)C=R”+r
”十H”+(D−L)”−A’ ”+2Hrcosφ−
2(D−L)r sinφとなる。
、リンク37の回転半径をR1駆動部材30により駆動
される押しロッドの駆動点Qの回転半径をrとし、駆動
側の回転角をφ、 揺動角をχとすると、 ノズル側の Rcosχ = H+rcosφ−1! −D−L + R51n
χ−r sinφが成立する。これをχについて解くと
、ここで、 C−Acosχ sinχ= A=2 (HR+rRcosφ) B=2 (rRsinφ−(D−L)R)C=R”+r
”十H”+(D−L)”−A’ ”+2Hrcosφ−
2(D−L)r sinφとなる。
これらの式からχを求めることにより、リンク37の運
動状態が分かるので、これによって回動される被駆動軸
36に接続されたバンクのノズル14の先端軌道を求め
ることかできる。
動状態が分かるので、これによって回動される被駆動軸
36に接続されたバンクのノズル14の先端軌道を求め
ることかできる。
補間処理部23はラインスペックとスプレー実験データ
3とからノズル高さ、噴霧圧力に対する補間処理を行う
とともに、打圧分布を連続化させる補間処理を行う。
3とからノズル高さ、噴霧圧力に対する補間処理を行う
とともに、打圧分布を連続化させる補間処理を行う。
スプレー実験データは、使用するノズル14か決まると
、ノズル14を一定の高さに設定し、第6図に示すよう
にX−Yステージ40上に設置された打圧センサ41を
矢印で示すようにX、Y方向に移動させなからノズル1
4から鉛直下方へスプレー噴霧し、各地点ての打圧を実
験により求め、得られたデータを、例えばパーソナルコ
ンピュータ(もしくはデータレコーダ)42に蓄えてお
く。
、ノズル14を一定の高さに設定し、第6図に示すよう
にX−Yステージ40上に設置された打圧センサ41を
矢印で示すようにX、Y方向に移動させなからノズル1
4から鉛直下方へスプレー噴霧し、各地点ての打圧を実
験により求め、得られたデータを、例えばパーソナルコ
ンピュータ(もしくはデータレコーダ)42に蓄えてお
く。
この際ノズルの高さ、噴霧圧力を変えて各地点ての打圧
を求め、スプレー実験データとして記憶させておく。
を求め、スプレー実験データとして記憶させておく。
補間処理では、スプレー実験データにより第7図に示す
ような実測分布50.51が与えられているとき、ノズ
ル高さ、噴霧圧力を変えたときの予想分布52を補間に
より求める処理と、実測分布、予想分布が階段状の分布
をしているので、打圧算出処理に適するように分布を連
続化して、それぞれ分布53,54.55を得るような
処理を行う。
ような実測分布50.51が与えられているとき、ノズ
ル高さ、噴霧圧力を変えたときの予想分布52を補間に
より求める処理と、実測分布、予想分布が階段状の分布
をしているので、打圧算出処理に適するように分布を連
続化して、それぞれ分布53,54.55を得るような
処理を行う。
分布を連続化する補間処理は、各区間を直線近似するか
、あるいは2次曲線、3次曲線等で近似することにより
行われる。
、あるいは2次曲線、3次曲線等で近似することにより
行われる。
ノズル高さに関する補間処理は、例えば、第8図に示す
ように、高さ旦、の値が実験値として与えられている時
に、高さR7に対する噴霧量分布は、微小立体角dωに
対する高さR3における面積S、での噴霧量と、高さR
2における面積S2での噴霧量とが等しいものとして、
H!における分布を求めるものである。
ように、高さ旦、の値が実験値として与えられている時
に、高さR7に対する噴霧量分布は、微小立体角dωに
対する高さR3における面積S、での噴霧量と、高さR
2における面積S2での噴霧量とが等しいものとして、
H!における分布を求めるものである。
また圧力補間処理は、例えば、第9図に示すように、P
、、P、、P、、P、、P、、P、というように圧力に
対する噴霧量が実験データとして与えられている時、そ
の間の噴霧量は各点を3次°曲線で結ぶことによって補
間するものである。
、、P、、P、、P、、P、、P、というように圧力に
対する噴霧量が実験データとして与えられている時、そ
の間の噴霧量は各点を3次°曲線で結ぶことによって補
間するものである。
こうしてノズル先端軌道が求められ、補間処理が行われ
ると、まず対象ノズル判定処理部23により搬送される
板の各地点について、噴霧の対象となるノズルを判定す
る。
ると、まず対象ノズル判定処理部23により搬送される
板の各地点について、噴霧の対象となるノズルを判定す
る。
板の各地点での対象ノズルの判定は、板の進行方向の位
置において大まかなノズルの絞りこみと、絞りこまれた
ノズルに対する厳密な判定との2つのプロセスにより行
つ。
置において大まかなノズルの絞りこみと、絞りこまれた
ノズルに対する厳密な判定との2つのプロセスにより行
つ。
通常1つのエツチングラインには多数のノズルを含むチ
ャンバが複数個直列に配列されており、その全てを合計
すると膨大な個数のノズルか揺動することになる。その
ため、ノズル全ての厳密な対象判定を行おうとすると、
処理か膨大になってしまう。
ャンバが複数個直列に配列されており、その全てを合計
すると膨大な個数のノズルか揺動することになる。その
ため、ノズル全ての厳密な対象判定を行おうとすると、
処理か膨大になってしまう。
そこで厳密な対象判定を行う前に、まずある程度ノズル
の個数の絞り込みを行う。即ち、全てのノズルは周期的
な往復運動をしているのであるから、各ノズルについて
板の上に液を噴霧し得る範囲を、例えば第】0図の矩形
60のように範囲を特定することがてきる。矩形60は
ノズルを左右に振った時に噴霧される範囲の全てをカバ
ーできる矩形としたもので、鉛直下方における噴霧領域
は小さく、最大に振った時は液が拡がるために噴霧され
る領域は広くなる。
の個数の絞り込みを行う。即ち、全てのノズルは周期的
な往復運動をしているのであるから、各ノズルについて
板の上に液を噴霧し得る範囲を、例えば第】0図の矩形
60のように範囲を特定することがてきる。矩形60は
ノズルを左右に振った時に噴霧される範囲の全てをカバ
ーできる矩形としたもので、鉛直下方における噴霧領域
は小さく、最大に振った時は液が拡がるために噴霧され
る領域は広くなる。
このように各ノズルについて液が噴霧される範囲を板の
進行方向について求め、これらの値から、第11図に示
すように着目点Pに対して液か吹きかけられるためにノ
ズルかなくてはならない板進行方向に対する範囲か得ら
れる。この範囲にノズルか入るか否かを各ノズルに対し
て判定を行う。
進行方向について求め、これらの値から、第11図に示
すように着目点Pに対して液か吹きかけられるためにノ
ズルかなくてはならない板進行方向に対する範囲か得ら
れる。この範囲にノズルか入るか否かを各ノズルに対し
て判定を行う。
例えば第11図についてはO印をつけた2つのノズルか
該当することか表している。
該当することか表している。
なお、着目点の判定のための範囲の大きさは、1度だけ
行えばよく、この処理により厳密な判定の必要な個数は
バンクの構成にもよるが、およそ20〜40個に絞るこ
とかできる。
行えばよく、この処理により厳密な判定の必要な個数は
バンクの構成にもよるが、およそ20〜40個に絞るこ
とかできる。
次に絞りこまれたノズルに対する厳密な対象ノズルの判
定を行うが、ここではノズルによる噴霧領域は矩形領域
で定義されていると仮定する。
定を行うが、ここではノズルによる噴霧領域は矩形領域
で定義されていると仮定する。
ノズルか揺動されると、揺動角に応して前記仮定した矩
形領域の大きさか変化するので、矩形領域を揺動した時
の領域の4つの端点内に着目点か入るか否かを判定する
ことになるか、このことは、着目点を揺動肉分だけ逆変
換して鉛直下方の方へ移動させた時に、鉛直下方の矩形
領域内に入るか否かの判定を行うのと等価である。
形領域の大きさか変化するので、矩形領域を揺動した時
の領域の4つの端点内に着目点か入るか否かを判定する
ことになるか、このことは、着目点を揺動肉分だけ逆変
換して鉛直下方の方へ移動させた時に、鉛直下方の矩形
領域内に入るか否かの判定を行うのと等価である。
いま、第12図に示すように、着目点をPとし、ノズル
の噴霧口から着目点Pの方向を示すベクトルを(α、、
αア、α□)とし、その時のノズルの斜方噴霧軸を示す
ベクトルを(1,,1ア、t、)とし、斜方噴霧軸を鉛
直下方になるようにした時の噴霧口から着目点の方向を
示すベクトルを(β8.βア、β、)とする。そして鉛
直下方(または上方)を示す単位ベクトルを(0,O。
の噴霧口から着目点Pの方向を示すベクトルを(α、、
αア、α□)とし、その時のノズルの斜方噴霧軸を示す
ベクトルを(1,,1ア、t、)とし、斜方噴霧軸を鉛
直下方になるようにした時の噴霧口から着目点の方向を
示すベクトルを(β8.βア、β、)とする。そして鉛
直下方(または上方)を示す単位ベクトルを(0,O。
ε)(但しε=±1)とし、原点をノズル揺動中心へ平
行移動させた正規直交系を(e*+ey+e、)とする
と、変換行列Tは(11式に示すようになる。
行移動させた正規直交系を(e*+ey+e、)とする
と、変換行列Tは(11式に示すようになる。
・・・・・・(1)
ここで、
D=、/−已11「丁71
である。
この変換により得られたベクトル(β。
、β8)
βア
の延長と板との交点Q (Q、、Q、、Q、)が着目点
Pの逆変換された点であり、この点かノズルの噴霧矩形
領域に入っているか否かの判定を行えば良い。但し、実
際にはノズルのベーン角度によりノズルは回転されてい
るため、Q(Q、、Qア、Q、)が対象であるか否かを
判定するための矩形は斜めになっている。
Pの逆変換された点であり、この点かノズルの噴霧矩形
領域に入っているか否かの判定を行えば良い。但し、実
際にはノズルのベーン角度によりノズルは回転されてい
るため、Q(Q、、Qア、Q、)が対象であるか否かを
判定するための矩形は斜めになっている。
矩形領域内に入っているか否かの判断は、例えば第13
図(a)に示すように、逆変換して求めた0点と、矩形
領域の4端点(C,、C,、C,、C4)を結ぶ線分同
士かなす角θ1.θ2.θ、。
図(a)に示すように、逆変換して求めた0点と、矩形
領域の4端点(C,、C,、C,、C4)を結ぶ線分同
士かなす角θ1.θ2.θ、。
θ4の総和を求め、この総和か第13図(a)に示すよ
うに2πとなれば矩形内の点であると判断することかで
き、一方、第13図(blに示すようにθ。
うに2πとなれば矩形内の点であると判断することかで
き、一方、第13図(blに示すようにθ。
θ2.θ1.θ4の総和が0となれば矩形外の点と判断
することができる。
することができる。
このようにして予め絞りこんだノズルの1つ1つについ
て厳密な判定処理を行うことにより、対象ノズルを決定
することができる。
て厳密な判定処理を行うことにより、対象ノズルを決定
することができる。
次に斜方噴霧変換処理部24の変換処理について説明す
る。
る。
斜方噴霧変換処理は、第14図fa)に示すような補間
処理部22から受は取った鉛直下方向静止状態での打圧
分布60を、ノズル軌道先端処理部21から受は取った
ノズル揺動特性に基づき、第14図(blに示すような
揺動時の打圧分布61に変換するものであり、微小立体
角に対する噴霧量62と63とが等しいと仮定し、面積
比から分布の高さを求めるものである。
処理部22から受は取った鉛直下方向静止状態での打圧
分布60を、ノズル軌道先端処理部21から受は取った
ノズル揺動特性に基づき、第14図(blに示すような
揺動時の打圧分布61に変換するものであり、微小立体
角に対する噴霧量62と63とが等しいと仮定し、面積
比から分布の高さを求めるものである。
いま第15図(a)に示すように、Rをバンク中心から
ノズル先端までの距離、Hを鉛直噴霧時のノズル先端と
板面との距離、H′を斜方向噴霧時のノズル先端と板面
との距離、θをバンク揺動角、φを噴霧軸と液滴発射方
向のなす角度、ηを揺動方向と板幅方向の成す角、ψを
噴霧方向と板の進行方向とのなす角、χを斜方噴霧時の
噴霧方向とZ軸(鉛直方向)とのなす角、dωを鉛直噴
霧時の微小立体角、dω′を斜方噴霧時の微小立体角、
■を液滴の平均速度、μを鉛直噴霧時の液滴空間占有率
、μ′を斜方噴霧時の液滴空間占有率、dFを単位時間
当たり微小立体角dωを通して噴霧される液量、ρを液
密度、diを微小時間とする。
ノズル先端までの距離、Hを鉛直噴霧時のノズル先端と
板面との距離、H′を斜方向噴霧時のノズル先端と板面
との距離、θをバンク揺動角、φを噴霧軸と液滴発射方
向のなす角度、ηを揺動方向と板幅方向の成す角、ψを
噴霧方向と板の進行方向とのなす角、χを斜方噴霧時の
噴霧方向とZ軸(鉛直方向)とのなす角、dωを鉛直噴
霧時の微小立体角、dω′を斜方噴霧時の微小立体角、
■を液滴の平均速度、μを鉛直噴霧時の液滴空間占有率
、μ′を斜方噴霧時の液滴空間占有率、dFを単位時間
当たり微小立体角dωを通して噴霧される液量、ρを液
密度、diを微小時間とする。
いま、鉛直下方噴霧において、噴霧軸と液滴発射方向と
のなす角φにおける微小立体角dωに対する噴霧量を求
めるために、第15図fc)に示すように噴霧方向に沿
って長さがvdt、噴霧方向に垂直な面積dKからなる
空間を考え、同様にバンク揺動角θの時、斜方噴霧軸方
向と液滴発射方向のなす角φにおける微小立体角dωに
おいて、長さvdt、噴霧方向に垂直な面積dS−の空
間を考えると、 dS H2SeC2φ H−2sec2χ ・・・(3) か成立する。
のなす角φにおける微小立体角dωに対する噴霧量を求
めるために、第15図fc)に示すように噴霧方向に沿
って長さがvdt、噴霧方向に垂直な面積dKからなる
空間を考え、同様にバンク揺動角θの時、斜方噴霧軸方
向と液滴発射方向のなす角φにおける微小立体角dωに
おいて、長さvdt、噴霧方向に垂直な面積dS−の空
間を考えると、 dS H2SeC2φ H−2sec2χ ・・・(3) か成立する。
この体積内の液滴量はそれぞれ
となる。
次に第1
5図(diに示すように噴霧方向に沿って円筒形である
とともに、 上下か板の面に平行な空 間を考えると、 噴霧量 が成立する。
とともに、 上下か板の面に平行な空 間を考えると、 噴霧量 が成立する。
これら(3)〜(5)式より
か得られる。
mを液滴平均質量、
Nを時間dt中にdSを通
過する液滴総数、H′を時間dt中にdS−を通過する
液滴総数とすると、 が成立する。
液滴総数とすると、 が成立する。
いま、kを仮想弾性係数、Tを入射方向を示す単位ベク
トル、ξを仮想的な運動量の方向を示すベクトルとする
と、 mvλ・N=km■・ξ・N+ d P −=
・(8]か成立する。
トル、ξを仮想的な運動量の方向を示すベクトルとする
と、 mvλ・N=km■・ξ・N+ d P −=
・(8]か成立する。
即ち、左辺は板に対して噴霧される液滴の総運動量で、
右辺第1項は板に衝突後の液滴の総運動量であるので、
その差は液滴打圧dPとなる。
右辺第1項は板に衝突後の液滴の総運動量であるので、
その差は液滴打圧dPとなる。
λ=(λ1.λ7.λ2.)
ξ;(ξx1ξ2、ξ3.)のときに(8)式における
板面に垂直な成分について考えると、mv・λ3 ・
N=kmvξs N 十d Pとなる。
板面に垂直な成分について考えると、mv・λ3 ・
N=kmvξs N 十d Pとなる。
ここで、k・ξ2を新ためてK (v、 λ、)と仮
定すると、次のようになる。
定すると、次のようになる。
dP=mvλs N K (v、λz)・mvNdS
に対応するλ3はCOSφ、dS−に対応するλ3はc
osχとなるので・ d P=mvN (cosφ−K (V、 CO3φ)
)d P −=mvN (cosχ−K (v、 CO
5I:))・・・・(9) 式となる。
に対応するλ3はCOSφ、dS−に対応するλ3はc
osχとなるので・ d P=mvN (cosφ−K (V、 CO3φ)
)d P −=mvN (cosχ−K (v、 CO
5I:))・・・・(9) 式となる。
この式でmvNを消去すると、
αO)
式となる。従って、
cosρ−K (v、 cosρ)として打圧変換
式か求められる。
式か求められる。
ここでVはノズル種類とその圧力とにより決まるとみな
せるので、ノズル種類を固定すると、KはVのかわりに
圧力Pの関数とみなせ、従って、K(P、cosφ)と
置くことか可能である。函数K(P、cosφ)はPを
固定した時のφについてのフーリエ展開式を、実験値か
ら重回帰分析により求めることかできる。
せるので、ノズル種類を固定すると、KはVのかわりに
圧力Pの関数とみなせ、従って、K(P、cosφ)と
置くことか可能である。函数K(P、cosφ)はPを
固定した時のφについてのフーリエ展開式を、実験値か
ら重回帰分析により求めることかできる。
K(p、cosφ)ζΣ ak (p) Th (co
sφ)ここてTh (χ) −cos(k 、 CO
S −’χ)(チエビシエフの多項式) の形にKか書けるものとして、重回帰分析により係数a
k (11)を実験値より決定する。
sφ)ここてTh (χ) −cos(k 、 CO
S −’χ)(チエビシエフの多項式) の形にKか書けるものとして、重回帰分析により係数a
k (11)を実験値より決定する。
こうして鉛直下方噴霧と、斜方噴霧との変換式%式%
次に、打圧算出処理部25において、判定した対象ノズ
ルと斜方噴霧変換特性とから、各着目点について液滴打
圧を算出する。
ルと斜方噴霧変換特性とから、各着目点について液滴打
圧を算出する。
液滴打圧算出処理は、第16図に示すようにノズル14
−1.14−2・・・・・・14−7の噴霧について考
えたとき、ある時刻において着目点Pに対してノズル1
42.14−3.14−4.14−5か対象ノズルであ
るとすると、斜方噴霧変換により求めた噴霧特性から着
目点Pにおける液滴打圧を各4つのノズルについて算出
し、各ノズルからの噴霧による打圧の総和として、時々
刻々各着目点について打圧を算出する。
−1.14−2・・・・・・14−7の噴霧について考
えたとき、ある時刻において着目点Pに対してノズル1
42.14−3.14−4.14−5か対象ノズルであ
るとすると、斜方噴霧変換により求めた噴霧特性から着
目点Pにおける液滴打圧を各4つのノズルについて算出
し、各ノズルからの噴霧による打圧の総和として、時々
刻々各着目点について打圧を算出する。
こうして着目点の各時刻(t+、tz・・・・・・t。
+、1.)における液滴打圧か、例えば第17図に示す
ように求められたとすると、積算処理部26では各時刻
での値f(t+)を、例えば4点ごとの区間に分割し、
各区間毎にラグランシュ補間を行って得られる3次函数
で近似し、その積分値によってその区間の積算量とする
。もちろん、サンプリング点をより細かくし、各区間の
矩形の面積の和として算出してもよい。こうして各着目
点における全時刻にに対する積算量か算出され、打圧分
布か求められる。
ように求められたとすると、積算処理部26では各時刻
での値f(t+)を、例えば4点ごとの区間に分割し、
各区間毎にラグランシュ補間を行って得られる3次函数
で近似し、その積分値によってその区間の積算量とする
。もちろん、サンプリング点をより細かくし、各区間の
矩形の面積の和として算出してもよい。こうして各着目
点における全時刻にに対する積算量か算出され、打圧分
布か求められる。
このように、第18図(a)に示すように斜線で示した
シミュレーション対象域の各点について経時的に液滴打
圧を求め、板の進行方向について順次積算することによ
り、第18図(C1に示すようにエツチングチャンバか
ら送り出された板上には所定の液滴打圧分布が得られる
ことになる。なお、複数のノズルにより噴霧される干渉
部分は、それぞれの液滴打圧の単純和でよいことは実験
により確認されている。
シミュレーション対象域の各点について経時的に液滴打
圧を求め、板の進行方向について順次積算することによ
り、第18図(C1に示すようにエツチングチャンバか
ら送り出された板上には所定の液滴打圧分布が得られる
ことになる。なお、複数のノズルにより噴霧される干渉
部分は、それぞれの液滴打圧の単純和でよいことは実験
により確認されている。
出力処理手段4では、各着目点ごとに求められた液滴打
圧の積算データを第19図(alに示すように、複数の
スライスレベルを設定して階調データとして処理し、例
えば、第1911(b)に示すように16階調の濃度を
持つ画像データとして表現することかできる。この場合
、白黒の階調表現としても良く、あるいはカラー画像の
階調表現としてもよい。このように、画像処理されたデ
ータはCRT等の表示手段5により液滴打圧分布か輝度
変調された形で表示され、あるいは昇華転写等のプリン
タ6によりプリントアウトすることにより、板上の液滴
打圧分布を一目で知ることが可能となる。
圧の積算データを第19図(alに示すように、複数の
スライスレベルを設定して階調データとして処理し、例
えば、第1911(b)に示すように16階調の濃度を
持つ画像データとして表現することかできる。この場合
、白黒の階調表現としても良く、あるいはカラー画像の
階調表現としてもよい。このように、画像処理されたデ
ータはCRT等の表示手段5により液滴打圧分布か輝度
変調された形で表示され、あるいは昇華転写等のプリン
タ6によりプリントアウトすることにより、板上の液滴
打圧分布を一目で知ることが可能となる。
以上のように本発明によれば、チャンバ構成、搬送条件
、搬送速度等のラインスペックを設定し、かつ与えられ
たノズルについてスプレー実験データを求めることによ
り、計算機によるシミュレーションによりエツチングチ
ャンバ内における板上への液滴打圧分布を容易に求める
ことか可能となるので、均一にエツチングさせるための
チャンバ構成、噴霧のさせがた等について、貴重なデー
タを得ることか可能である。
、搬送速度等のラインスペックを設定し、かつ与えられ
たノズルについてスプレー実験データを求めることによ
り、計算機によるシミュレーションによりエツチングチ
ャンバ内における板上への液滴打圧分布を容易に求める
ことか可能となるので、均一にエツチングさせるための
チャンバ構成、噴霧のさせがた等について、貴重なデー
タを得ることか可能である。
第1図は本発明のシミューション方式の全体構成を示す
、第2図はエツチング処理装置の概略図、第3図はバン
ク揺動系を示す図、第4図はデータ構成を示す図、第5
図は揺動解析の説明図、第6図はスプレー実験データを
求める方法を説明するための図、第7図は補間処理を説
明するだめの図、第8図は高さに関する補間処理方法を
説明するための図、第9図は圧力に対する補間処理方法
を説明するための図、第10図、第11図、第12図、
第13図は対象ノズル判定処理を説明するための図、第
14図、第15図は斜方噴霧変換を説明するための図、
第16図は着目点における打圧算出を説明するための図
、第17図、第18図は積算処理を説明するための図、
第19図は出力処理を説明するための図である。 l・・・ラインスペック入力手段、2・・・液滴打圧分
布演算処理手段、21・・・ノズル先端軌道算出処理部
、22・・・補間処理部、23・・・対象ノズル判定処
理部、24・・・斜方噴霧変換処理部、25・・・打圧
算出処理部、26・・・積算処理部、3・・・スプレー
実験データ、4・・・出力処理手段、5・・・表示手段
、6・・・プリンタ、10・・・チャンバ、13・・・
バンク、14・・・ノズル、15・・・板、30・・・
駆動部材、31・・・押しロッド、32・・・ロッド、
36・・・被駆動軸、37・・・リンク。 出 願 人 大日本印刷株式会社代理人 弁理士
蛭 川 昌 信(外7名)jIl属 第2図 第 図 第8 図 第9 図 ノコし二〜 第10図 第11 図 第12 図 第13 図 (a) (b) 出 Q (Qx、Qy、Qz) 第14 図 (a) (b) 第15 図 (a’) 第16図 14−414−s 14−6 ビ 第17図 1O
、第2図はエツチング処理装置の概略図、第3図はバン
ク揺動系を示す図、第4図はデータ構成を示す図、第5
図は揺動解析の説明図、第6図はスプレー実験データを
求める方法を説明するための図、第7図は補間処理を説
明するだめの図、第8図は高さに関する補間処理方法を
説明するための図、第9図は圧力に対する補間処理方法
を説明するための図、第10図、第11図、第12図、
第13図は対象ノズル判定処理を説明するための図、第
14図、第15図は斜方噴霧変換を説明するための図、
第16図は着目点における打圧算出を説明するための図
、第17図、第18図は積算処理を説明するための図、
第19図は出力処理を説明するための図である。 l・・・ラインスペック入力手段、2・・・液滴打圧分
布演算処理手段、21・・・ノズル先端軌道算出処理部
、22・・・補間処理部、23・・・対象ノズル判定処
理部、24・・・斜方噴霧変換処理部、25・・・打圧
算出処理部、26・・・積算処理部、3・・・スプレー
実験データ、4・・・出力処理手段、5・・・表示手段
、6・・・プリンタ、10・・・チャンバ、13・・・
バンク、14・・・ノズル、15・・・板、30・・・
駆動部材、31・・・押しロッド、32・・・ロッド、
36・・・被駆動軸、37・・・リンク。 出 願 人 大日本印刷株式会社代理人 弁理士
蛭 川 昌 信(外7名)jIl属 第2図 第 図 第8 図 第9 図 ノコし二〜 第10図 第11 図 第12 図 第13 図 (a) (b) 出 Q (Qx、Qy、Qz) 第14 図 (a) (b) 第15 図 (a’) 第16図 14−414−s 14−6 ビ 第17図 1O
Claims (1)
- エッチングチャンバを通して被エッチング処理板を搬
送し、揺動バンクに取付けられた複数のノズルよりエッ
チング液を噴霧するエッチング処理における液滴打圧分
布を計算機によるシミュレーションで求めるエッチング
液滴打圧シミュレーション方式であって、チャンバ構成
データ、揺動条件データ、搬送条件データからなるライ
ンスペックを入力するラインスペック入力手段と、ライ
ンスペックを読み取るとともに、XYステージ上を移動
する打圧センサにエッチング液を噴霧させて得たエッチ
ング液打圧分布実験データを参照してエッチング液滴打
圧分布を求める液滴打圧分布演算処理手段と、算出した
エッチング液滴打圧分布を可視化するための出力処理手
段とを備え、前記液滴打圧分布演算処理手段は、被エッ
チング処理板上の着目点が噴霧エリアに入る対象ノズル
を判定する対象ノズル判定処理部と、噴霧ノズルの先端
軌道を求めるノズル先端軌道算出処理部と、エッチング
液打圧分布実験データから、ノズル高さ、ノズル圧力の
補間をするとともに、打圧分布を連続化する補間処理部
と、算出したノズル先端軌道、補間処理した打圧分布と
から、鉛直噴霧打圧分布特性より斜方噴霧打圧分布特性
を算出する斜方噴霧変換処理部と、鉛直噴霧打圧分布特
性及び斜方噴霧打圧分布特性より、被エッチング処理板
上各点での液滴打圧を算出する液滴打圧算出処理部と、
所定タイミングでサンプリングした液滴打圧を積算して
各点の液滴打圧分布を求める積算処理部とを有すること
を特徴とするエッチング液滴打圧分布シミュレーション
方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24798790A JPH04128390A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | エッチング液滴打圧分布シミュレーション方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24798790A JPH04128390A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | エッチング液滴打圧分布シミュレーション方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04128390A true JPH04128390A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17171511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24798790A Pending JPH04128390A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | エッチング液滴打圧分布シミュレーション方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04128390A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040110391A (ko) * | 2003-06-19 | 2004-12-31 | 삼성전자주식회사 | 기판 처리 장치 |
WO2015178004A1 (ja) * | 2014-05-19 | 2015-11-26 | 株式会社デンソー | 圧力検出装置 |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP24798790A patent/JPH04128390A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040110391A (ko) * | 2003-06-19 | 2004-12-31 | 삼성전자주식회사 | 기판 처리 장치 |
WO2015178004A1 (ja) * | 2014-05-19 | 2015-11-26 | 株式会社デンソー | 圧力検出装置 |
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