JPH11290752A

JPH11290752A - 塗布装置

Info

Publication number: JPH11290752A
Application number: JP9316698A
Authority: JP
Inventors: Eiji Okuno; 英治奥野; Kazuto Ozaki; 一人尾崎
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】塗布液中の気泡を速やかに、かつ確実に検知
できるようにして、該気泡に起因した薄膜形成時のトラ
ブルを未然に防止する。【解決手段】外部タンク５、定量吐出吸引ユニット
８、ピンチバルブ９２，９３等を備えた塗布液供給管９
１を介してノズル１に塗布液を給送しつつ、基板Ｓの被
塗布面ＳＦとノズル１との隙間に塗布液を供給して液溜
り部を形成し、この状態でノズル１を基板Ｓに沿って移
動させることにより塗布液を塗布するように塗布装置を
構成した。また、ノズル１におけるノズル本体１３の上
部１３１をガラス等の透明体により構成するとともに、
ピンチバルブ９２，９３の一部を同様に透明体で構成
し、これによりノズル１およびピンチバルブ９２，９３
の内部の塗布液の様子を目視確認できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示デバイス
（ＬＣＤ）、プラズマ表示デバイス（ＰＤＰ）、半導体
デバイスおよび各種電子部品などの製造プロセスにおい
て、ＬＣＤまたはＰＤＰ用ガラス基板、半導体基板およ
びプリント基板などの各種基板の被塗布面に対して、フ
ォトレジスト膜、カラーフィルタ剤、平坦化材、層間絶
縁膜、絶縁膜および導電膜などを形成するために各種塗
布液を塗布する塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶表示デバイスや半導体デ
バイスなどの製造プロセスにおいては、基板の表面にフ
ォトレジスト等の各種塗布液を供給して塗布液の薄膜を
形成する工程があり、例えば、基板を水平に保った状態
で回転させ、その中央部に塗布液を供給して塗布液に遠
心力を与えることで、基板表面上の中央部から外周部に
均一に塗布液を塗布する回転塗布方式や、基板に沿って
スリット状のノズルを移動させながら塗布液を塗布する
スライド方式は一般によく知られている。

【０００３】また、最近では、上記スライド方式の一種
として、基板を鉛直に立てた状態で該基板の被塗布面に
ノズルを対向させ、基板とノズルのすき間に液溜り部を
形成した状態で該ノズルを基板に沿って移動させること
により塗布する、毛管現象を利用した塗布方式も提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような塗布装置
においては、基板に対して定量の塗布液を適切に供給す
ることがフォトレジスト等の薄膜を適切に形成する上で
重要である。

【０００５】ところが、従来から、塗布装置の稼働中、
塗布液の供給系統において塗布液中に気泡が発生し、こ
のような気泡の発生に起因して薄膜の形成にトラブルが
生じるケースがある。すなわち、ノズル等への塗布液の
供給は、一般に、タンク内に貯留した塗布液をポンプ駆
動又は気体圧により圧送することにより行われるが、配
管内の塗布液中に気泡が発生すると、気体の圧縮性によ
り供給される塗布液の安定性が悪化し、ノズルと基板の
相対移動方向の膜厚の均一性が悪化して薄膜の形成に支
障をきたす場合がある。

【０００６】また、上記スライド方式の塗布方法では、
ノズルから基板上に気泡が吐出されると、基板の気泡付
着部分の膜厚の均一性が著しく悪化し、不良が発生す
る。特に、毛管現象を利用した塗布装置においては、基
板とノズル先端の隙間に形成される液溜り部に気泡が含
まれていると、例えば、タテ筋が発生する場合がある。
すなわち、ノズル移動方向に膜厚の薄い部分が筋状に形
成されるような場合がある。

【０００７】上記のような気泡は、例えば、輸送中等に
塗布液に溶け込んだ空気等が、装置の設置場所であるク
リーンルーム内の温度の変化に伴い気泡として発生した
り、あるいは配管内で生じる圧力変動に伴い塗布液の溶
媒等が気化することにより発生するものであり、この種
の気泡の発生自体を抑えることは難しい。

【０００８】従って、発生した気泡を速やかに検知し
て、該気泡の発生に起因した上記のようなトラブルの発
生を未然に防止する必要がある。

【０００９】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、塗布液中の気泡を速やかに、かつ確実
に検知できるようにして、該気泡に起因した薄膜形成時
のトラブルを未然に防止できる塗布装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、所定幅の塗布液を基板の被塗布面に向け
て供給する細長の液供給口を有するノズル手段と、該ノ
ズル手段に塗布液を給送する供給配管とから構成される
塗布液の供給通路を有するとともに、この供給通路の少
なくとも一部に、該通路内部の様子を通路外部から目視
可能とする可視部を有しているものである（請求項
１）。

【００１１】この装置によれば、塗布液の供給通路内に
存在する気泡を目視により容易に検知することが可能と
なる。

【００１２】特に、通路構造が複雑なバルブ手段やポン
プ手段の内部は気泡が滞留し易く、また、塗布液を一時
的に貯留する部分を有したノズル手段では、このような
貯留部分に気泡が滞留し易いため、バルブ手段やポンプ
手段の内部を目視できるように可視部を構成したり（請
求項２）、あるいは、ノズル手段の内部を目視できるよ
うに可視部を構成すれば（請求項３）、合理的な構成で
気泡を確実に検知することが可能となる。

【００１３】また、上記課題を解決するために、本発明
は、基板の被塗布面に向けて塗布液を供給するノズル手
段と、該ノズル手段に塗布液を給送する供給配管とから
構成される塗布液の供給通路を有するとともに、この供
給通路およびノズル手段先端から基板の被塗布面に至る
部分の少なくとも一部において塗布液中の気泡を検出可
能とする気泡検知手段を備えているものである（請求項
４）。

【００１４】この装置によれば、塗布液中の気泡を自動
的に検知することができる。そのため、オペレータ等に
よる気泡の監視負担を軽減することが可能となる。

【００１５】特に、ノズル手段と基板との間に塗布液の
液溜り分部を形成しながら塗布液を塗布する、いわゆる
毛管現象を利用した塗布装置においては、液溜り部分に
気泡が含まれているとタテ筋等を形成する原因となるた
め、ノズル手段の液供給口と基板の被塗布面との間に形
成される塗布液の液溜り部分を撮像可能とする撮像手段
を設け、該液溜り部分の画像に基づいて気泡を検出する
ように気泡検知手段を構成するようにすれば（請求項
５）、液溜り部分の気泡を速やかに検知することがで
き、上記のようなタテ筋の発生を未然に防止することが
可能となる。

【００１６】なお、この構成において、ノズル手段が所
定幅の塗布液を基板の被塗布面に供給可能とする細長の
液供給口を有するものである場合には、撮像手段を上記
液供給口の長手方向に移動可能とする移動手段を気泡検
知手段にさらに設けるようにすれば（請求項６）、液供
給口の長手方向にわたって形成される液溜り部分の全体
にわたって気泡の有無を監視することが可能となる。

【００１７】また、請求項４記載の装置において、供給
通路上に配置され、その配設位置において塗布液中の気
泡を非接触で検出するように気泡検知手段を構成するよ
うにすれば（請求項７）、給送中の塗布液の流れに影響
を与えることなく、供給通路内の気泡を自動的に検知す
ることが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図１は、この発明にかかる塗
布装置を示す斜視図である。この塗布装置は、鉛直ある
いは傾斜姿勢で保持されている基板Ｓに対してノズル手
段として機能するノズル１を近接させた状態で基板Ｓの
被塗布面に沿って移動させながら、毛管現象を利用して
塗布液を基板Ｓの被塗布面に塗布するものである。

【００１９】この塗布装置では、基板Ｓを吸着保持すべ
く、壁状に構成されて立設された架台２の表面側中央部
に吸着ステージ３が配設されている。この吸着ステージ
３には、互いに異なる複数の基板サイズに対応するため
に、基板サイズが相互に異なる基板Ｓ毎の外周部に対応
した適所に、細長い凹部３１が設けられるとともに、各
凹部３１を介して吸引可能な吸着部材として機能する吸
盤（図示せず）が出退自在に設けられている。このた
め、処理すべき基板サイズが決まると、突出状態にある
吸盤で基板Ｓの裏面（塗布処理を施さない面）側を吸着
した後に、吸盤を凹部３１内の所定位置に引き込んで収
納することで、被塗布面を外側に向けた状態で基板Ｓが
吸着ステージ３に吸着保持される。

【００２０】なお、この吸着ステージ３による基板Ｓの
保持状態は、鉛直（垂直）方向であってもよく、また傾
斜した姿勢であってもよく、例えば基板Ｓが吸着ステー
ジ３の上側に位置するように若干傾いた状態でもよい。

【００２１】上記のように構成された吸着ステージ３に
対向してノズル１が配置されている。このノズル１は、
図２に示すように、塗布液を貯留する塗布液槽１１を有
し、当該塗布液槽１１内の塗布液をノズル口（液供給
口）１２から吸着ステージ３に保持された基板Ｓ側（同
図の左手側）に向けて供給可能に構成されている。すな
わち、ノズル１はノズル本体１３を備えており、このノ
ズル本体１３の内部に細長い筒状の塗布液槽１１が基板
Ｓの幅方向（同図の紙面に対して垂直な方向）に延設さ
れている。また、ノズル本体１３には、基板Ｓの被塗布
面と対向する前面壁部１５に塗布液槽１１内から外部に
斜め上向きに貫通したスリット１６がその幅方向に形成
されている。このスリット１６は、塗布液槽１１の上部
とノズル口１２との間で直線状に左上向きに傾斜した状
態で連結しており、スリット１６の下方端が塗布液槽１
１内に開口し、その上方端が水平方向に細長いノズル口
１２となっている。そして、上記塗布液槽１１が、その
下方中央部から斜め下向きに延びる通路１７を介して後
述の塗布液の供給系統に通じている。

【００２２】上記ノズル１は、移動機構６によって吸着
ステージ３に保持された基板Ｓの被塗布面ＳＦ（図２）
に沿って移動するように構成されている。

【００２３】移動機構６は、図１に示すように、ノズル
１を上下方向に移動させる上下移動機構部６１と、ノズ
ル１を基板Ｓに対して近接させたり、離間させることで
基板Ｓの被塗布面ＳＦとの間のギャップを変更調整する
ギャップ可変機構部６２と、ノズル１のノズル口１２を
基板Ｓの被塗布面ＳＦと対向させたり、下向きに変更す
るノズル回動機構部６３とで構成されている。

【００２４】上下移動機構部６１は、同図に示すよう
に、ノズル１を支持するベース部材６１１を上下方向に
移動させるものであり、次のように構成されている。

【００２５】すなわち、架台２の表面側および裏面側の
幅方向両端部の上下位置の４角部にそれぞれ４個の各ア
イドルギヤ６１２が２組回転自在に各軸受部６１３でそ
れぞれ軸支されて配設されており、これらの上部に位置
する左右２組の各アイドルギヤ６１２に左右の各スチー
ルベルト６１４が掛け渡されるとともに、これらのスチ
ールベルト６１４の端部が下部に位置するアイドルギヤ
６１２に巻回されている。また、架台２の表面側におい
て左右の各スチールベルト６１４にベース部材６１１の
両端がそれぞれ連結される一方、裏面側において、同ス
チールベルト６１４にバランスウェイト６１５の両端が
それぞれ連結されている。なお、ベース部材６１１に
は、ギャップ可変機構部６２およびノズル回動機構部６
３を介してノズル１が取り付けられるとともに、後記外
部タンク５および定量吐出吸引ユニット８が着脱自在に
取り付けられている。そして、架台２の表面側の構成要
素（ノズル１、外部タンク５、定量吐出吸引ユニット
８、ベース部材６１１、ギャップ可変機構部６２および
ノズル回動機構部６３）と、裏面側のバランスウェイト
６１５とが、バランスが取れた静止状態で、保持される
ようになっている。

【００２６】また、架台２の表面側の両端部にはそれぞ
れ各上下方向に縦型の各リニアモータ６１６の固定子６
１７が配設されており、これら左右の各リニアモータ６
１６を駆動制御し、左右のスチールベルト６１４を同期
して表面側から裏面側に繰り出すことでノズル１を水平
に維持したまま基板Ｓに対して上方に相対的に移動させ
る一方、逆に巻き戻すことでノズル１を水平に維持した
まま下方に相対的に移動させることができる。すなわ
ち、ノズル１を載置したベース部材６１１の両端部を各
固定子６１７に沿って上下に直線移動させる構成となっ
ている。なお、図１中の符号６４は配線や薬液供給チュ
ーブなどを収容したケーブルベアである。

【００２７】上記ギャップ可変機構部６２及びノズル回
動機構部６３については詳しく図示していないが、ギャ
ップ可変機構部６２は、ノズル１とノズル回動機構部６
３とを一体的に基板Ｓに対して接離方向（図２の左右方
向）に移動させ得るように構成されている。例えば、上
記ベース部材６１１上に接離方向にスライド可能な可動
部材が設けられるとともに、モータにより回転駆動され
るボールねじ軸が設けられ、このボールねじ軸が可動部
材に螺合している。そして、ノズル１及びノズル回動機
構部６３が上記可動部材に固定され、モータの作動によ
りボールねじ軸が正逆回転駆動されると、これに応じて
ノズル１等が可動部材と一体に上記接離方向に移動する
ように構成されている。一方、ノズル回動機構部６３
は、例えば、エアシリンダの作動によりノズル１を上記
可動部材に対して揺動させるように構成されており、基
板Ｓの被塗布面ＳＦにノズル口１２を対向させて塗布液
の塗布を可能とする状態（図２に示す状態）と、ノズル
口１２を下方に向けて、例えば洗浄等を可能とする状態
とにわたってノズル１を揺動変位させ得るように構成さ
れている。

【００２８】図３は、塗布液をノズル１に供給するため
の供給系統を概略的に示している。

【００２９】この図に示すように、ノズル１と外部タン
ク５との間には、塗布液供給管９１が配設されており、
塗布液供給管９１の一方端がノズル１に接続されて上記
通路１７に通じている一方、その他方端が外部タンク５
の底部に接続されている。また、この塗布液供給管９１
の中間部のうちノズル１側にピンチバルブ９２が介挿さ
れる一方、外部タンク５側にピンチバルブ９３が介挿さ
れている。このため、ピンチバルブ９２，９３を開閉制
御することで塗布液槽１１と外部タンク５との間での塗
布液の流れを制御可能となっている。なお、図示を省略
するが、この外部タンク５には、図外の大気開放管が接
続されており、この大気開放管に介挿されたバルブを開
放することで外部タンク５の内部を大気圧に設定可能と
なっているとともに、後記塗布液供給管９５から分岐す
る分岐管が接続されており、この分岐管を介して塗布液
の補充が可能となっている。

【００３０】上記塗布液供給管９１は、同図に示すよう
に、ピンチバルブ９２，９３の間で分岐されており、こ
の分岐管９４が定量吐出吸引ユニット８の一方端に接続
されるとともに、定量吐出吸引ユニット８の他方端が図
外の塗布液供給源に通じる塗布液供給管９５に接続され
ている。

【００３１】定量吐出吸引ユニット８は、吐出吸引機構
８１と、その両側に接続されるピンチバルブ、具体的に
は吐出吸引機構８１と塗布液供給管９１との間に接続さ
れるピンチバルブ８２と、吐出吸引機構８１と塗布液供
給管９５との間に接続されるピンチバルブ８３とで構成
されている。

【００３２】上記吐出吸引機構８１は、吐出駆動と吸引
駆動とを選択的に行い得るように構成されており、一定
量の塗布液を吐出あるいは吸引できるポンプより構成さ
れている。そして、例えばピンチバルブ８２を開く一
方、ピンチバルブ８３を閉じた状態で吐出吸引機構８１
が吐出駆動されると、一定量の塗布液が吐出吸引機構８
１の吐出吸引本体８１１からポート部８１２およびピン
チバルブ８２を介してノズル側に吐出される。逆に、ピ
ンチバルブ８２，８３をそのままの状態に維持したまま
で、吐出吸引機構８１を吸引駆動させると、一定量の塗
布液がピンチバルブ８２およびポート部８１２を介して
ノズル側から吐出吸引本体８１１内に吸引される。ま
た、ピンチバルブ８２を閉じるとともに、ピンチバルブ
８３を開いた状態で、吐出吸引機構８１を吐出駆動させ
ると、一定量の塗布液が吐出吸引本体８１１からポート
部８１２およびピンチバルブ８３を介して塗布液供給管
９５側に吐出される一方、逆に吸引駆動させると一定量
の塗布液がピンチバルブ８３およびポート部８１２を介
して塗布液供給管９５から吐出吸引本体８１１内に吸引
されるようになっている。

【００３３】なお、この装置では上記のようにノズル１
および塗布液供給管９１等の配管により基板Ｓに対する
塗布液の供給通路が形成されているが、この装置の特徴
として、この供給通路には、その内部を外部から目視可
能とする可視部が該通路の複数箇所に設けられている。
図３中、ハッチングで示す部分がこれに該当する。

【００３４】具体的に説明すると、上記ノズル１におけ
るノズル本体１３の上部１３１、すなわちノズル本体１
３において塗布液槽１１およびスリット１６の上部内壁
を構成する部分が例えば透明ガラス等の透明体から構成
され、これにより塗布液槽１１およびスリット１６の内
部の様子を上部１３１を通して外部から確認できるよう
になっている。また、塗布液供給管９１に介挿されるピ
ンチバルブ９２，９３および定量吐出吸引ユニット８の
ピンチバルブ８２，８３の一部（符号９２ａ，９３ａ、
８２ａ、８３ａで示す部分）が透明体から構成され、こ
れにより該透明体を介してピンチバルブ８２，８３，９
２，９３の内部が外部から確認できるようになってい
る。さらに、定量吐出吸引ユニット８のポート部８１２
において、ノズル側の出入口部分（符号８１２ａで示す
部分）が同様に透明体から構成され、これによりポート
部８１２の内部が外部から確認できるようになってい
る。すなわち、このように塗布液の供給通路に可視部が
設けられることにより、従来目視できなかった供給通路
内の様子を目視できるようになっている。なお、定量吐
出吸引ユニット８のポート部８１２の出入口部分（符号
８１２ａで示す部分）は、同図に示すように内部の通路
が円錐状に形成されており、一定量の塗布液をスムーズ
に押し出せるようになっている。

【００３５】ところで、上記の塗布装置は、図示を省略
しているが、コンピュータを構成要素とするコントロー
ラを有しており、上記上下移動機構部６１のリニアモー
タ６１６や塗布液の供給系統における定量吐出吸引ユニ
ット８等は全てこのコントローラに電気的に接続されて
統括的に制御されるように構成されている。そして、基
板Ｓに対する塗布液の塗布時には、このコントローラに
より、以下に説明するようにノズル１等の動作や塗布液
の供給が制御されるようになっている。

【００３６】まず、図外の搬送ロボットによって基板Ｓ
が搬入され、上記吸着ステージ３の所定位置に基板Ｓが
吸着保持されると、基板Ｓの被塗布面ＳＦに対する原点
位置（基板Ｓの上端）にノズル１がセットされる。この
とき、ノズル１、外部タンク５、定量吐出吸引ユニット
８およびピンチバルブ９２，９３等は初期状態に設定さ
れている。つまり、ノズル１は、塗布液槽１１を塗布液
で満たした状態で基板Ｓから所定の隙間だけ離れた位置
に待機している。また、外部タンク５や定量吐出吸引ユ
ニット８の吐出吸引本体８１１内には、後述する塗布動
作を適切に行うのに必要かつ十分な塗布液が貯留されて
いる。さらに、すべてのバルブ９２，９３等は閉じられ
ている。

【００３７】上記のようにしてノズル１の塗布開始位置
への位置決めが完了すると、それに続いて、基板Ｓの被
塗布面ＳＦとノズル１との隙間が所定のギャップ寸法
（Ｇ1とする）となるようにノズル１が基板Ｓに対して
接近させられる。そして、ピンチバルブ８２，９２が開
かれるとともに吐出吸引機構８１が吐出駆動され、これ
により一定量の塗布液がピンチバルブ８２，９２を介し
て塗布液槽１１に供給され、その結果、塗布液槽１１か
らスリット１６を介して基板Ｓとの隙間に塗布液が押し
出されて該隙間に液溜り部（図２参照）が形成される。

【００３８】液溜り部が形成されると、ピンチバルブ８
２が閉じられる一方、ピンチバルブ９３が開かれて外部
タンク５と塗布液槽１１とが連通状態にされると同時
に、外部タンク５が大気開放される。これにより、塗布
液槽１１内の塗布液が基板Ｓ側に汲み上げられて液溜り
部がノズル１の前面壁部全体に毛管現象により広がろう
とするとともに、その汲み上げられた塗布液分だけ外部
タンク５内の塗布液が塗布液槽１１に補充される。こう
して、塗布液槽１１からの塗布液の供給を受けて液溜り
部が拡大しながらも、塗布液槽１１が塗布液で充満され
ている。

【００３９】また、液溜り部の拡大と並行して、基板Ｓ
の被塗布面ＳＦとノズル１との隙間が塗布時の所定のギ
ャップ寸法（Ｇ2とする；Ｇ2＞Ｇ1））に変更され、こ
れにより塗布開始の準備が完了する。

【００４０】こうして塗布開始の準備が完了すると、外
部タンク５が大気開放され、かつピンチバルブ９２，９
３が開いた状態のままで、基板Ｓの被塗布面ＳＦに対し
てノズル１が下方へと移動させられ、これにより基板Ｓ
の被塗布面ＳＦに対して塗布液が塗布されることとな
る。この際、塗布液槽１１の塗布液が連続して汲み上げ
られて塗布液槽１１内の塗布液が持ち出されるが、これ
と同時に、外部タンク５から塗布液槽１１に塗布液が補
充されることにより塗布液槽１１が塗布液で充満され
る。

【００４１】上記のようにして被塗布面ＳＦ全体への塗
布処理が完了すると、ピンチバルブ９２，９３が閉じら
れるとともに、定量吐出吸引ユニット８のピンチバルブ
８３が開かれ、吐出吸引機構８１が吐出駆動されること
により一定量の塗布液が上記塗布液供給管９５および図
外の分岐管を通じて外部タンク５内に供給される。これ
により外部タンク５内の塗布液が補われる。

【００４２】外部タンク５への塗布液の補充が完了する
と、ピンチバルブ８３が閉じられる一方、ピンチバルブ
８２，９２が開かれ、この状態で基板Ｓの被塗布面ＳＦ
とノズル１との隙間が所定のギャップ寸法Ｇ1に変更さ
れるとともに、吐出吸引機構８１が吸引駆動される。こ
れにより塗布液槽１１から所定量の塗布液がピンチバル
ブ９２，８２を介して吐出吸引機構８１に吸引され、最
終塗布位置で余剰となっていた塗布液が塗布液槽１１に
戻されることとなる。

【００４３】そして、その後、すべてのバルブが閉状態
とされた後、ノズル１が待機位置（図示省略）に退避さ
せられることにより、基板Ｓに対する塗布液の塗布処理
が完了し、吸着ステージ３による基板Ｓが搬送ロボット
などによって後処理工程に搬送されることとなる。

【００４４】以上のように構成された塗布装置によれ
ば、基板Ｓの被塗布面ＳＦとノズル１の前面壁部１５と
の隙間に液溜り部が形成された状態で、ノズル１が被塗
布面ＳＦに沿って移動させられることにより塗布液が基
板Ｓに塗布されることとなるが、このような塗布動作に
おいて、上述のように塗布液の供給通路に可視部が設け
られているため、塗布液中の気泡の有無を容易に確認す
ることができる。従って、このような気泡の発生に起因
したトラブルの発生を未然に防止することができる。

【００４５】例えば、上記のような毛管現象を利用して
塗布液を基板Ｓに塗布する塗布装置では、基板Ｓの被塗
布面ＳＦとノズル１の前面壁部１５との隙間に形成され
る液溜り部に気泡が含まれていると、該気泡に起因した
縦スジが形成される虞れがあるが、供給通路内の気泡の
検知に基づいて該気泡を除去（エア抜きという）するこ
とにより、上記のような事態の発生を未然に防止するこ
とができる。また、上記装置では、ピンチバルブ８２，
９３を開いた状態で吐出吸引機構８１を吐出駆動させ、
これにより塗布液を塗布液槽１１に供給し、これに伴い
塗布液を押し出して液溜り部を形成するため、塗布液中
に気泡が存在していると、気泡の圧縮性によって、供給
される塗布液量の安定性が損なわれて基板Ｓに塗布され
る塗布液厚みの均一性が悪化する虞れがあるが、供給通
路内の気泡の検知に基づいてエア抜きを行うことによ
り、このような事態の発生も防止することができる。

【００４６】しかも、上記のようなエア抜き作業におい
ては、気泡の有無を目視により容易に確認することがで
きるので、このようなエア抜き作業を確実に、しかも速
やかに行うことができる。そのため、塗布装置の稼働中
のみならず、起動前、装置に対して始めて塗布液を充填
する際にも、気泡の有無確認を速やかに行って装置を起
動させることが可能となるという利点がある。

【００４７】なお、この装置では、上記のような可視部
を、ノズル１、塗布液供給管９１に介挿されるピンチバ
ルブ９２，９３、定量吐出吸引ユニット８のピンチバル
ブ８２，８３および吐出吸引機構８１のポート部８１２
に設けるようにしてるが、可視部を設ける箇所は、塗布
液の供給通路の具体的な構成に応じて確実に気泡を検知
できるように適宜選定するようにすればよい。但し、供
給通路の内部形状が複雑になり易いノズルやバルブ類に
は気泡が滞留し易いので、これらの箇所にはできるだけ
可視部を設けるようにするのが好ましい。

【００４８】また、上記のように供給通路の一部におい
て目視を可能にする以外に、透明樹脂管やガラス管等を
用いて配管を構成することにより供給通路のほぼ全体を
外部から確認できるように構成するのも有効である。

【００４９】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を用いて説明する。図４は、第２の実施の形態に係
る塗布装置を示す斜視図である。なお、この装置の基本
構成は上記第１の実施の形態の装置と同一であるため、
共通する部分については同一符号を付して説明を省略
し、以下に、相違点についてのみ詳しく説明することと
する。

【００５０】この塗布装置が第１の実施の形態の塗布装
置と最も異なるところは、液溜り部の撮像に基づき気泡
を検知する気泡検知手段が設けられた点になる。この気
泡検知手段は、カメラ４（撮像手段）、カメラ移動機構
７（移動手段）および図外のコントローラに内蔵される
気泡判別装置等から構成されている。

【００５１】カメラ４は、ＣＣＤカメラからなり、図２
に示すように吸着ステージ３の上方に配置され、以下の
ように構成されたカメラ移動機構７により吸着ステージ
３に吸着保持された基板Ｓの幅方向に移動可能とされて
いる。

【００５２】すなわち、上記架台２には、上記幅方向に
延びるレール７１が敷設され、このレール７１にカメラ
支持部材７２がスライド可能に装着されている。また、
上記レール７１の長手方向両端部分に、それぞれ駆動及
び従動の一対のプーリ７３，７４が設けられるととも
に、これらプーリ７３，７４にわたって無端状のベルト
７５が装着され、このベルト７５に上記カメラ支持部材
７２が固定されている。これにより、図外のモータが正
逆回転駆動されると、該回転力が駆動プーリ７３に伝達
されてベルト７５が回転移動し、これに伴いカメラ４が
カメラ支持部材７２を介して幅方向に移動するようにな
っている。

【００５３】上記カメラ４およびカメラ移動機構７のモ
ータは上記コントローラに電気的に接続されており、該
コントローラにより制御されるようになっている。特
に、カメラ４による画像情報は同コントローラ内に内蔵
された気泡判別装置に送られ、該画像情報に基づいて気
泡有無の判別が行われるようになっている。この場合、
例えば、気泡が存在すると該気泡の部分が白く写るた
め、白黒の二値化画像から白黒各画素の割合を調べるこ
とにより気泡の有無を判別することができる。

【００５４】なお、照明については、塗布装置が設置さ
れるクリーンルーム内の既存の照明との関係で、必要な
場合にのみ専用の照明を設けるようにすればよい。この
場合には、塗布液の性状等に応じて、該塗布液の感度を
外れた波長域の光源を用いるようにすればよい。例え
ば、フォトレジスト等、紫外線に対して感度を有する塗
布液であればＬＥＤを光源に用いればよい。なお、ＬＥ
Ｄでは照明が十分でない場合には、白色ランプを光源に
用い、ＵＶカットフィルタ等を介して照明を行うように
してもよい。

【００５５】以上の塗布装置も、基本的には上記第１の
実施の形態の塗布装置と同様にして基板Ｓへの塗布液の
塗布が行われる。但し、この装置では、液溜り部が形成
されて塗布開始の準備が完了した段階でカメラ移動機構
７が作動され、これにより基板Ｓの一端側から他方端側
に向かってカメラ４が移動させられるとともに、この移
動中に上記液溜り部の撮像が行われる。そして、該画像
情報に基づいて気泡有無の判別がなされ、気泡が検知さ
れなかった場合には、基板Ｓへの塗布が開始され、気泡
が検知された場合には、例えば、警報ランプ等を点灯さ
せてオペレータに報知するようになっている。

【００５６】なお、カメラ４による液溜り部の撮像は、
上記のように塗布開始の準備が完了した段階で一回だけ
行うようにしてもよいが、例えば、塗布動作中にカメラ
４を往復移動させながら常に液溜り部を監視するように
しても構わない。

【００５７】このような第２の実施の形態の装置によれ
ば、カメラ４による液溜り部の撮像に基づいき該液溜り
部における気泡の検知が自動的に行われる。そのため、
液溜り部における気泡の監視負担を軽減することができ
るという特徴がある。

【００５８】次に、本発明の第３の実施の形態について
図面を用いて説明する。図６は、第３の実施の形態に係
る塗布装置の塗布液供給系統の要部を示している。この
装置の全体構成は上記第１の実施の形態の装置と同一で
あるため、とくに第１の実施の形態の装置と相違する部
分のみを図示している。なお、この図において第１の実
施の形態と共通する部分については同一の符号を付して
説明を省略し、以下に、相違点についてのみ詳しく説明
することとする。

【００５９】この塗布装置が第１の実施の形態の塗布装
置と最も異なるところは、塗布液の供給通路内の気泡を
検知する気泡検知手段が設けられている点にある。

【００６０】この気泡検知手段は、当実施の形態では、
ノズル１の塗布液供給管９１との接続部分に取付けられ
た超音波式のディテクタ９６と図外のコントローラに内
蔵される気泡判別手段等から構成されており、ディテク
タ９６において発信される超音波の受信状態に基づいて
気泡を検知するように構成されている。

【００６１】上記ディテクタ９６は、図７に示すよう
に、塗布液供給管９１を挟んで超音波の発信部９６ａと
受信部９６ｂとを対向配置した構成となっている。

【００６２】上記ディテクタ９６はコントローラに電気
的に接続されて制御されるようになっており、特に、同
コントローラ内に内蔵された気泡判別装置において受信
部６９ｂにおける受信状態が調べられることにより気泡
の有無が判別されるようになっている。具体的には、気
泡の通過による受信速度の変化を検出することにより気
泡の有無が判別されるようになっている。そして、気体
が検知された場合には、例えば、警報ランプ等を点灯さ
せてオペレータに報知するようになっている。

【００６３】以上のような第３の実施の形態の塗布装置
によれば、塗布液の供給通路内の気泡の検知が自動的に
行われる。そのため、第１の実施の形態の装置のように
目視で供給通路内を監視する必要がなく、監視負担が軽
減されるという特徴がある。特に、この装置では、塗布
液の供給通路の複数箇所にディテクタ９６を設けるよう
にすれば気泡の有無をより確実に検知することが可能と
なる。

【００６４】なお、この装置では、上述のように超音波
信号の受信状態に基づいて気泡を検知するようにしてい
るが、これ以外に、塗布液供給管９１を挟んでレーザ等
の光信号の発信部と受信部とを対向配置し、受信部での
光信号の受信状態に基づいて気泡を検知するように構成
することもできる。

【００６５】ところで、以上説明した各実施の形態の装
置は、本願発明を、鉛直あるいは傾斜姿勢で保持した基
板Ｓに対してノズル１を近接させた状態で基板Ｓの被塗
布面に沿って移動させながら毛管現象を利用して塗布液
を基板Ｓの被塗布面に塗布するタイプの装置に適用した
例であるが、本願発明は、例えば、基板を水平に保った
状態で回転させ、その中央部に塗布液を供給して塗布液
に遠心力を与えることにより基板表面上の中央部から外
周部に均一に塗布液を塗布するいわゆるスピンコータ
や、水平に保った状態の基板に沿ってスリット状のノズ
ルを移動させながら塗布液を塗布するいわゆるスリット
コータにつても適用することが可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、塗布液
の供給通路の少なくとも一部に、該通路内部の様子を通
路外部から目視可能とする可視部を設けるようにしたの
で、供給通路内の気泡の有無を目視により監視すること
ができる。従って、目視により気泡を容易に検知するこ
とができ、該気泡の検知に基づきエア抜き等の作業を行
うことにより、塗布液中に混入した気泡に起因するトラ
ブルの発生を未然に防止することができる。しかも、気
泡の有無を上記のように目視により容易に行うことがで
きるため、上記のようなエア抜き等作業を速やかに、か
つ確実に行うことができる。

【００６７】特に、通路構造が複雑なバルブ手段やポン
プ手段の内部は気泡が滞留し易く、また、塗布液を一時
的に貯留する部分を有したノズル手段では、このような
貯留部分に気泡が滞留し易いため、バルブ手段やポンプ
手段の内部を目視可能とするように可視部を構成した
り、あるいは、ノズル手段の内部を目視可能とするよう
に可視部を構成することで、部分的に可視部を設けた合
理的な構成で気泡を確実に検知することができる。

【００６８】また、本発明は、塗布液の供給通路および
ノズル手段先端から基板の被塗布面に至る部分の少なく
とも一部において塗布液中の気泡を検出可能とする気泡
検知手段を設け、塗布液中に存在する気泡を自動的に検
知することができるようにしたので、気泡の監視負担を
軽減しつつ、気泡に起因するトラブルの発生を未然に防
止することができる。

【００６９】この場合、ノズル手段の液供給口と基板の
被塗布面との間に形成される塗布液の液溜り部分の撮像
に基づいて気泡を検出するように気泡検知手段を構成す
れば、毛管現象を利用して塗布液を基板に塗布するタイ
プの装置において、基板とノズル手段との間に形成され
た液溜り部分の気泡を検知することができる。なお、こ
の構成の場合、移動手段を設けて、撮像手段を液供給口
の長手方向に移動させるようにすれば、液溜り部分の全
体にわたって気泡の有無を監視することが可能となる。

【００７０】一方、配設位置において気泡を非接触で検
出するように気泡検知手段を構成すれば、供給通路内の
気泡を自動的に、しかも、給送中の塗布液の流れに影響
を与えることなく検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る塗布装置を示
す斜視概略図である。

【図２】塗布液供給中の塗布装置を示す要部断面図であ
る。

【図３】塗布液の供給系統を示す概略図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る塗布装置を示
す斜視概略図である。

【図５】塗布液供給中の塗布装置を示す要部断面図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る塗布装置（塗
布液の供給系統）を示す図である。

【図７】ディテクタの構成を説明する概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ノズル３吸着ステージ５外部タンク６移動機構６１上下移動機構部６２ギャップ可変機構部６３ノズル回動機構部１１塗布液槽１２ノズル口１６スリット８定量吐出吸引ユニット８１吐出吸引機構８１２ポート部８２，８３ピンチバルブ９１塗布液供給管９２，９３ピンチバルブ９５塗布液供給管Ｓ基板ＳＦ被塗布面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定幅の塗布液を基板の被塗布面に向け
て供給する細長の液供給口を有するノズル手段と、該ノ
ズル手段に塗布液を給送する供給配管とから構成される
塗布液の供給通路を有するとともに、この供給通路の少
なくとも一部に、該通路内部の様子を通路外部から目視
可能とする可視部を有していることを特徴とする塗布装
置。
【請求項２】上記可視部は、上記供給配管に介設され
るバルブ手段およびポンプ手段の少なくとも一方の内部
を目視可能とすることを特徴とする請求項１記載の塗布
装置。
【請求項３】上記可視部は、上記ノズル手段の内部を
目視可能とすることを特徴とする請求項１又は２記載の
塗布装置。
【請求項４】基板の被塗布面に向けて塗布液を供給す
るノズル手段と、該ノズル手段に塗布液を給送する供給
配管とから構成される塗布液の供給通路を有するととも
に、この供給通路およびノズル手段先端から基板の被塗
布面に至る部分の少なくとも一部において塗布液中の気
泡を検出可能とする気泡検知手段を備えていることを特
徴とする塗布装置。
【請求項５】上記気泡検知手段は、上記ノズル手段の
液供給口と基板の被塗布面との間に形成される塗布液の
液溜り部分を撮像可能とする撮像手段を有し、該液溜り
部分の画像に基づいて気泡を検出するように構成されて
いることを特徴とする請求項４記載の塗布装置。
【請求項６】上記ノズル手段は、所定幅の塗布液を基
板の被塗布面に供給可能とする細長の液供給口を有する
ものであって、上記気泡検知手段は、上記撮像手段を上
記液供給口の長手方向に移動可能とする移動手段をさら
に有していることを特徴とする請求項５記載の塗布装
置。
【請求項７】上記気泡検知手段は、上記供給通路上に
配設され、その配設位置において塗布液中の気泡を非接
触で検出するように構成されていることを特徴とする請
求項４記載の塗布装置。