WO2006112453A1

WO2006112453A1 - 塗布装置及び塗布方法

Info

Publication number: WO2006112453A1
Application number: PCT/JP2006/308106
Authority: WO
Inventors: Akihiro Shigeyama; Takahiro Yamazaki; Norio Toyoshima
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corporation
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2006-10-26
Also published as: JP4863999B2; CN101160181B; TWI342238B; KR20070113308A; JPWO2006112453A1; KR100907389B1; TW200638083A; CN101160181A

Abstract

　Ｙ方向に多数のノズル（５３ａ）を有するヘッド（５）を、基板（Ｗ）に溶液を噴射して塗布パターンを形成するとき、Ｙ方向に配列されたノズル（５３ａ）間で溶液の噴射量に差異を有する。そこで、Ｙ方向にヘッド（５）を距離ΔＬだけ移動させて、同一塗布パターンを形成するように複数回塗布を行い、塗布厚さのばらつき（凹凸）を補正し、塗布膜厚さの均一化を図る。

Description

明細書

塗布装置及び塗布方法

技術分野

[0001] 本発明は、ノズルから溶液を噴射して基板に所定の塗布パターンを形成するように塗布するインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法の改良に関する。

背景技術

[0002] 一般に液晶表示装置や半導体装置の製造工程での成膜プロセスにお、て、ガラス基板や半導体ウェハなどの基板面に配向膜やレジストなどの機能性薄膜が形成される。

[0003] 基板面に機能性薄膜を形成する場合、機能性薄膜を形成する溶液を多数のノズルから噴射（吐出）させ、基板にドット状に塗布するインクジェット方式の塗布装置が用いられる (特許文献 1参照。）。

[0004] 従来のインクジヱット方式の塗布装置は、基板を搬送する搬送テーブルを有しており、その搬送テーブルの上方に、列状に多数のノズル (細孔、あるいはオリフィス）を形成した複数のヘッドを、基板の搬送方向と直交する方向に並設し、ヘッドに供給された溶液を、相対移動する基板に向けて噴射して設定された塗布パターンを形成する。

[0005] 上記塗布装置は、基板が搬送テーブルによって所定距離搬送される間、溶液を各ノズルカゝらドット状に噴射させる。そのため、基板上には、溶液のドット列が基板の搬送方向に沿って直線状にノズル間隔と同じ間隔で並んだ塗布パターン、通常は、全体として矩形状の塗布パターンが形成される。ドット状に塗布された溶液は、基板上で流動して広がり隣接する溶液同士が連結して平坦ィ匕するレべリングを経て、塗布膜を形成する。

特許文献 1 :特開平 9— 105938号公報

発明の開示

[0006] 基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布装置では、複数のヘッドが基板の搬送方向と直交する方向に並設されて、て、また個々のヘッドはその並設方向に列状に多数のノズルが配列されて形成されてヽるから、塗布パターンの幅寸法に応じて、必要とする数のノズルが選択され、所定長さ (距離）にわたり溶液が噴射される

[0007] しかしながら、このようなヘッドにおいては、 1回の噴射量（吐出量）に各ノズル間に不規則なばらつきが生ることが分力つた。

[0008] 各ノズル間で溶液の噴射量にばらつきが存在すると、塗布パターンを形成するドット列における溶液のドットの大きさ、つまり溶液の塗布量力列間でばらつくこととなる。そのため、溶液の塗布→溶液のレべリング→溶液の乾燥を経て形成される膜厚の均一化が損なわれ、機能性薄膜等では良好な膜質が得られないという現象が生じた

[0009] そこで、本発明は、列状に配列された多数のノズルカゝら溶液を基板に向けて噴射させたとき、塗布パターン内における塗布膜の厚さを均一な状態に近づけ、良好な塗布膜を形成し得るインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。

[0010] 本発明の第 1のアスペクトは、ヘッドに形成された複数のノズルカゝら溶液を噴射させ

、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布装置において、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向とは交差する方向に相対移動可能な第 1の移動機構と、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向に相対移動可能な第 2の移動機構と、前記第 1の移動機構と前記ノズルの溶液噴射動作とを制御するとともに、前記複数のノズル間の噴射量のばらつきに基づく前記第 2の移動機構に対する制御により、前記ヘッドと前記基板との相対位置を前記長手配列方向に異ならせて、溶液を複数回塗布するように制御する制御器とを具備することを特徴とする。

[0011] 本発明の第 2のアスペクトは、ヘッドに形成された複数のノズルカゝら溶液を噴射させ、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布装置において、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向とは交差する方向に相対移動可能な第 1の移動機構と、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向に相対移動可能な第 2の移動機構と、前記第 1の移動機構と前記ノズルの溶液噴射動作とを制御するとともに、前記ノズルの長手配列方向のピッチを P、正の整数を nとしたとき、前記ヘッドと前記基板との相対位置を前記長手配列方向に (n X P + PZ2)異ならせて、溶液を複数回塗布するように制御する制御器とを具備することを特徴とする。

[0012] 本発明の第 3のアスペクトは、ヘッドに形成された複数のノズルカゝら溶液を噴射させ、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布方法において、前記複数のノズル間における噴射量のばらつきに基づき、前記ノズルの長手配列方向における前記ヘッドと基板との間の相対位置を、異ならせて複数回溶液を塗布することを特徴とする。

[0013] 本発明の第 4のアスペクトは、ヘッドに形成された複数のノズルカゝら溶液を噴射させ、塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布方法において、前記ノズルの長手配列方向のピッチを P、正の整数を nとしたとき、前回の塗布位置と今回の塗布位置との間の前記ヘッドと基板との間の相対位置を、 (n X P + P/2)異ならせて、溶液を複数回塗布することを特徴とする。

[0014] 上記のように本発明に係るインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法によれば、少なくともヘッドと基板との間の相対位置を、ノズルの配列方向に異ならせて、複数回溶液を塗布することで、ノズル間における噴射量のばらつきを補正して、良好な塗布膜を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]図 1は、本発明に係る塗布装置の第 1の実施例を示した正面図である。

[図 2]図 2 (a)は図 1に示した装置の左側面図、図 2 (b)は図 2 (a)の要部拡大平面図である。

[図 3]図 3は、図 2に示したヘッドの縦断面図である。

[図 4]図 4は、図 3に示したヘッドの底面図である。

[図 5]図 5は、図 1に示したヘッドの制御回路図である。

[図 6]図 6は、図 1に示した装置の動作説明図である。

[図 7]図 7は、本発明に係る塗布装置の第 2の実施例の動作説明図である。

発明を実施するための最良の形態 [0016] 液晶表示装置や半導体装置の製造工程にお!/、ては、ガラス基板や半導体ウェハなどの基板に回路パターン等を形成するための成膜プロセスがある。この成膜プロセスでは、基板の板面にたとえば、配向膜やレジストなどの機能性薄膜が形成される。

[0017] 基板に機能性薄膜を形成する場合、この機能性薄膜を形成する溶液を複数のノズルから噴射して基板の板面に塗布するインクジェット方式の塗布装置が用いられることがある。

[0018] このようなインクジェット方式の塗布装置では、ノズル間で噴射量のばらつきが発生することがあるが、本発明は、このような場合でも、基板とヘッドとの間の相対位置をノズル配列方向にずらして、溶液を複数回塗布することにより、噴射量のばらつきに起因した塗布膜厚さの不均一さが解消されることに着目してなされたもので、本発明に係るインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法の一実施例を、図面を参照して以下説明する。

[0019] 図 1は本発明に係るインクジェット方式の塗布装置の第 1の実施例を示した正面図、図 2 (a)はその左側面図、図 2 (b)は、図 2 (a)の要部拡大平面図である。

[0020] インクジェット方式の塗布装置は、図 1及び図 2 (a)に示したように、ほぼ直方体状のベース 1を有し、このベース 1の下面の所定位置にはそれぞれ脚 laが設けられており、ベース 1は水平に支持されている。

[0021] ベース 1の上面の幅方向（図 2の矢印 Y方向）の両端部には、長手方向（図 1の矢印 X方向）に沿って長尺な取付け板 lbが設けられ、これら取付け板 lb上の内側よりに、長手方向に沿、一対のガイドレール lcが設けられて、る。

[0022] 一対のガイドレール lc上には、ほぼ矩形板状の搬送テーブル 2が、その下面両側に平行に設けられた断面ほぼ L字状のスライド部材 2aを介して、長手方向に移動自在に支持されている。搬送テーブル 2上には、例えば液晶表示装置に用いられるガラス基板等の基板 Wが、静電チャックや吸引チャックなどの保持手段により着脱自在に保持される。

[0023] ガイドレール lc及び搬送テーブル 2は、搬送テーブル 2に対する不図示の駆動機構とともに第 1の移動機構を構成し、搬送テーブル 2を X方向（長手方向）に向けて移動可能に構成されている。 [0024] また、上記ベース 1の長手方向中間部には、一対のガイドレール lcを跨ぐように門型の支持体 3が立設されて、る。

[0025] 門型の支持体 3の上部位置に、ガイド部材 3aが幅方向（Y方向）に水平に渡設されており、そのガイド部材 3aには、保持テーブル 4が幅方向に案内されつつ、移動自在に支持されている。

[0026] そして、保持テーブル 4の一側面には、図 2 (b)〖こも拡大して示したように、インクジエツト方式の複数個（この実施例では 7個）のヘッド 5が、矢印 Y方向に向けて、また左右に千鳥状に配置されて取り付け固定されている。なお、各ヘッド 5には、後述するように、 Y方向に多数のノズル (細孔）が列状に長く配列されて形成されて！、る。

[0027] そこで、ガイド部材 3a及び保持テーブル 4は、保持テーブル 4に対する不図示の駆動機構とともに第 2の移動機構を構成するので、複数のヘッド 5全体は、一体となって搬送テーブル 2上の基板 Wとの間の Y方向の相対位置調整が可能である。

[0028] このように、第 1の移動機構は基板 Wを X方向に移動させ、第 2の移動機構はヘッド 5を Y方向に移動させるので、ヘッド 5と基板 Wとは、 X—Y方向に相対移動可能である。

[0029] また、図 1に示したように、ベース 1には、上記第 1及び第 2の移動機構とともにへッド 5の各ノズルにおける溶液の噴射をも統括制御可能な制御器 6が内蔵されている。

[0030] 図 3は、図 1及び図 2に示したヘッド 5の拡大縦断面図、図 4はヘッド 5の拡大底面図である。

[0031] 図 3及び図 4に示したように、ヘッド 5はヘッド本体 51を備えていて、ヘッド本体 51 は上面側から下面側に連通する開口部 51aを有しており、その下面開口は可撓板 5

2によって閉塞されている。

[0032] 可撓板 52は、さらにノズルプレート 53によって覆われていて、可撓板 52とノズルプレート 53との間に、主管 54aと主管 54aにつらなる液室 54とが形成されている。

[0033] ノズルプレート 53の中央部には、図 4に示したように、多数のノズル（細孔、あるいはオリフィス） 53aが、長手方向 (Y方向）にピッチ Pを有する列を形成し、千鳥状に穿設されている。

[0034] そこで、ヘッド本体 51の長手方向一端部には主管 54aに連通する供給孔 51bが形成されていて、この供給孔 51bには、例えば配向膜やレジストなどの機能性薄膜を形成する溶液が供給管 51cを通じて供給され、主管 54a及び液室 54内が溶液で満たされるように構成されて、る。

[0035] 図 3に示したように、可撓板 52の上面には、それぞれ各ノズル 53aに対向して圧電素子 55が多数配置される。これらの圧電素子 55は、駆動部 6aに接続される。駆動部 6aは、各圧電素子 55に駆動電圧を供給する。この駆動電圧の供給により、圧電素子 55は伸縮するので、可撓板 52はその圧電素子 55に対応する部分が変形される。この結果、液室 54内に容積変化が生じ、容積変化に応じた量の溶液が、圧電素子 55に対応するノズル 53aから搬送テーブル 2上の基板 Wに向けて噴射され塗布される。

[0036] なお、図 3に示したように、ヘッド本体 51の Y方向他端部（図示左端部）には、主管 54aに連通する回収孔 51dが形成され、この回収孔 51dからは、噴射されずに残つた主管 54a内の溶液が押し上げられ、排液管 51eを通じて回収される。

[0037] 図 5は、制御器 6と各ヘッド 5との間の制御系を示した回路図で、制御器 6は各駆動部 6aを介して、各ヘッド 5の圧電素子 55の駆動を制御する。

[0038] 上記構成のインクジェット方式の塗布装置の動作すなわち塗布方法を、図 1ないし図 5に加え、図 6を参照して説明する。

[0039] なお、上記構成のインクジェット方式の塗布装置は、制御器 6が第 1及び第 2の移動機構を制御するとともに、 7個全てのヘッド 5のノズル 53aに対応した圧電素子 55を駆動制御して、基板 W面に溶液を塗布することができるものである力以下の動作説明では、説明の便宜上、制御器 6は 1個のヘッド 5のノズル 53aに対応した圧電素子 55を駆動制御し、 2回にわたる塗布により、所定の塗布パターンを得るものとして説明する。

[0040] すなわち、図 6 (a)は、ピッチ Pを有して長さ Lに配列されたノズル 53aを有する 1個のヘッド 5から噴射される溶液の噴射量の値を結んでできた曲線であり、各ノズル 53 aからの溶液の噴射量を示す曲線 Aである。図 6 (a)に示すように、ノズル 53a間には不規則な噴射量のばらつきが生じている。

[0041] そこでこの実施例では、 1個のヘッド 5において、ノズル 53aの位置に対応して、溶液がばらつきを有して塗布されたのを補正すベぐ制御器 6は第 2の移動機構を制御して、基板 Wとヘッド 5との間の Y方向の相対位置を距離 Δ L異ならせて再度塗布することで、相殺により、そのばらつきに起因した塗布パターン上の塗布分布の不均一さは補正され、塗布膜厚の均一化が図られる。

[0042] すなわち、最初の塗布では、制御器 6は、図 6 (a)に示した位置で、ヘッド 5の左端から距離 Δ Lまでの範隨こ位置するノズル 53aは噴射による塗布を停止させた状態で、基板 Wを X方向に向けて移動させて塗布を行う。これにより、基板 W上には、溶液のドット列が基板 Wの搬送方向に直線状にノズル間隔と同じ間隔で並んだ塗布パターンが形成される。そして、この塗布パターンは、ドット列間で溶液の塗布量にばらつきを有する。そのため、溶液が基板 W上でレべリングされた場合、基板 Wには図 6( b)に示した高さ形状の不均一な塗布膜が形成されることになる。

[0043] そこで、次に、制御器 6は、第 2の移動機構を制御し、ヘッド 5と基板 Wとの相対位置をノズルの長手配列方向（すなわち、 Y方向）に A Lだけ図示右方向に移動させる

[0044] すなわち、制御器 6は、記憶器 6bを有し、この記憶器 6bには、距離 A Lが不図示のキーボードゃタツチパネル等の入力器によって入力されて記憶される。よって、制御器 6は、この記憶器 6bに記憶された距離 A Lを読み出して、ヘッドの Y方向への移動を制御する。

[0045] その距離 Δ Lだけヘッド 5を右に移動させた状態で各ノズル 53aから溶液を噴射させる。そのときの溶液の噴射量を示す曲線は、図 6 (c)に点線 Bで示したように、曲線 Aに対して図示右方向に Δ Lだけずれた状態となる。

[0046] なお、このとき、同一形状の塗布パターンを得るために、ヘッド 5のノズル 53aで噴射を停止させるノズル 53aは、前回とは反対側、すなわち図 6 (c)に示した位置で、へッド 5の右端力も距離 Δ Lの範隨こ位置するものとする。

[0047] この 2回の塗布により、 1回目の塗布時に噴射量の少ないノズル 53aから溶液が噴射された部分に、 2回目の塗布で 1回目の塗布時のノズル 53aよりも噴射量の多いノズル 53aから溶液が噴射される。また、 1回目の塗布時に噴射量の多いノズル 53aから溶液が噴射された部分に、 2回目の塗布で 1回目の塗布時のノズル 53aよりも噴射量の少ないノズル 53aから溶液が噴射される。これにより、ノズル 53a間における溶液の噴射量のばらつきが補正される。そのため、基板 W上に形成される塗布膜は、図 6 (d)に示したように、 Y方向に幅 (L A L)分にわたり、厚さが均一化され、平坦化される。

[0048] なお、図 6に示した例では、説明上、 1回目と 2回目の塗布により、噴射量の多い部分と噴射量の少ない部分がちょうど相殺されるものを示した。しかし、実際には 1回目の塗布にぉ、て、噴射量の多、部分と噴射量の少な、部分がノズル 53aの配列方向（Y方向）に混在するから、距離 A Lの決定にあたっては、オペレータが、例えば図 6 (a)に示した曲線を頼りに、ヘッド 5と基板 Wとの相対位置を 2回目の塗布時にどの程度移動させたら塗布パターン全体として均一化された塗布パターンが得られるかを考慮して決定することになる。そして、このようにして決定された A L力前述した入力器から記憶器 6bに記憶される。

[0049] また、上記説明では、制御器 6が 1個のヘッド 5の各ノズル 53aからの溶液の噴射を制御するものとして説明した力 7個のヘッド 5を作動させて塗布する場合は、図 6に示したヘッド 5の右端力距離 Δ Lの範囲に位置するノズル 53aの動作を、最右側に位置するヘッド 5に適用することで、 Y方向に長!、（幅の大きな)塗布パターンを形成できる。

[0050] また、上記塗布方法において、 2回の塗布を行うのに X方向のスタート位置は、最初の位置に戻る方法でも、後ろ力戻る折返し方法でも良いことは言うまでもない。

[0051] なお、千鳥状に配列されたヘッド 5及び千鳥状に配列形成されたノズル 53aから溶液を噴射させ、基板 W上に矩形状の塗布パターンを描くとき、各ノズル 53aからの溶液噴射を同時に開始及び停止させたのでは、塗布パターンの X方向の端部において、噴射されたドット状の溶液が千鳥状となることからこの部分に凹凸が生じる。

[0052] 従って、制御器 6は、基板 Wの搬送中、基板 W上のパターン形成予定領域が各へッド 5の各ノズル 53aの下方を通過するタイミングに合わせて各ノズル 53aから溶液を噴射させるように駆動部 6aを制御する。これにより、 X方向に凹凸のない所定形状の塗布パターンを形成できる。

[0053] このように、この実施例のインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法は、最初の塗布と、それに重なるように塗布を行う 2回目の塗布との間で、ノズル 53aの長手配列方向 (Y方向）〖こ A Lだけ差を設けて、同一塗布パターンを描くように制御するものであるが、ノズル 53aが Y方向にピッチ Pを有することを更に考慮したとき、 nを正の整数とすれば、 A Lの長さは、ノズル位置が重ならない位置、すなわち（n X P + PZ2)であること、また実験によれば n≥ 5であることが望まし、。

[0054] ここで、 A L=n X P + PZ2(nは正の整数）としたのは、 A L = PZ2では、同じノズル 53aによって形成されたドット列が隣り合い、ノズル 53a間の噴射量のばらつきが塗布膜の厚さに及ぼす影響が顕著になるためである。

[0055] 図 4に示すヘッド 5を用いて説明する。 1回目の塗布と 2回目の塗布とでヘッド 5を左方向に PZ2移動させた場合、 2回目の塗布時に図示右端のノズル 53aから噴射された溶液で形成されるドット列 (右端ノズル 53aのドット列）は、 1回目の塗布時における右端ノズル 53aのドット列とそのノズル 53aの 1P左隣の 2番目のノズル 53aから噴射された溶液で形成されたドット列（2番目ノズル 53aのドット列）との間に位置する。仮に右端のノズル 53aからの溶液の噴射量が全ノズル 53aからの溶液の噴射量の平均値よりも多いとすれば、平均より塗布量の多いドット列が塗布パターンの右端に 2列並ぶこととなる。そのため、右端のノズル 53aによる噴射量の過多の影響は塗布膜上でより顕著に現れ、塗布パターンの右端は溶液の塗布量が他の部分より多くなり、その部分において塗布膜の厚さが他の部分より厚くなるおそれがある。

[0056] 一方、 1回目の塗布と 2回目の塗布とでヘッド 5を左方向に n X P + PZ2移動させる場合であって、例えば、 n= lとした場合、 2回の塗布で右端のノズル 53aによって形成された 2列のドット列の間には、右端のノズル 53aの左に位置する 2番目のノズル 5 3aから噴射されたドット列が位置することとなる。これにより、右端のノズル 53aからの溶液の噴射量が平均値よりも多い場合でも、 2番目ノズル 53aのドット列が間に介在することによってそれが緩和される可能性がある。これは、ノズル 53a間の噴射量の不規則なばらつきにより 2番目のノズル 53aからの溶液の噴射量が右端のノズル 53a 力もの溶液の噴射量よりも少ないことが期待できる力もである。仮に、 2番目のノズル 5 3aからの溶液の噴射量力右端のノズル 53aからの溶液の噴射量よりも多、場合であっても、不規則な噴射量のばらつきを有するノズル列全体で見れば、ばらつきが緩和される確立が高ぐ全体として塗布膜の厚さを均一な状態に近づけることができる。

[0057] このように、ヘッド 5を n X P + PZ2移動させることで、ノズル 53aからの噴射量のばらつきが他のノズル 53aから噴射された溶液によって緩和される確立が高くなり、その結果塗布膜の厚さを均一な状態に近づけることができるのである。

[0058] また、右端のノズル 53aからの溶液の噴射量が平均よりも少ない場合も同様である。また、各ノズル 53aからの溶液の噴射量のばらつきを求め、この噴射量のばらつきをもとに、上記 nを設定しても良い。

[0059] すなわち、各ノズル 53aからの 1回当たりの溶液の噴射量を、電子天秤等の計測器を用いて求める。例えば、溶液をノズル 53aから予め設定された回数で噴射し、その溶液を採取する。そして、採取した溶液の重さを計測器で計測する。次いで、計測値を前記設定された回数で割り、その値をノズルから 1回当たりに噴射される溶液の噴射量として得る。これをノズル 53a毎に行う。

[0060] このようにして求めたノズル 53a毎の噴射量をノズル 53aの配列順に並べ、各噴射量を線で結んで、図 6 (a)に示す如くの、各ノズル 53aからの溶液の噴射量を示す実線 Aを得る。

[0061] そこでオペレータは、この実線 Aと同一形状の曲線 (例えば、図 6 (c)に示す点線 B )を実線 Aに重ね合わせた状態から、 Y方向右側或いは左側に PZ2ずつ順次移動させて、実線 Aで噴射量の少ない部分に点線 Bの噴射量の多い部分が位置し、実線 Aで噴射量の多、部分に点線 Bの噴射量の少な、部分が位置する nの値を求める。

[0062] なおここで、 nの値は、できるだけ小さ、値に設定した方力塗布パターンを形成するための塗布動作を効率良く行うことができるので好ましい。図 6 (c)に示す距離 A L は、ノズル 53aからの溶液の噴射を停止させておく範囲を示す力 nの値が小さければこの距離 A Lが小さくできる。この距離 A Lが小さければ、その範囲内に位置するノズル 53aの数が少なくなり、溶液の噴射を停止させておくノズル 53aの数を少なくできる。そのため、ヘッド 5に配列されたノズル 53aのうち多くのノズル 53aを塗布に供することができ、塗布動作を効率良く行なうことができる。

[0063] また、電子天秤等の計測器は、塗布装置上に設けることが好ま、。

[0064] 例えば、計測器を各ヘッド 5が有する各ノズル 53aの下方に移動できるように移動装置を介して塗布装置上に配置する。計測器の試料台上には、ビーカー等の採取容器を設置する。計測器は、採取した溶液の重さを、溶液採取前後における重量差から求める。

[0065] このようにすれば、塗布装置上で各ノズル 53aからの溶液の噴射量を求めることができるので、採取した溶液を別の計測器に移送するわずらわしさがなぐ作業性が向上する。

[0066] なお、上記計測器により各ノズル 53aからの溶液の噴射量の測定は、塗布動作の開始時に一度だけ行うものであっても、設定時間が経過する毎、或いは設定枚数の基板の処理が完了する毎に行なうものであっても良い。なお、後者による方力ノズル 53aからの溶液の噴射量の変化に合わせて nの値、或、は距離 Δ Lを変更することができ好ましい。

[0067] なお、計測器は、ノズル 53aからの溶液の噴射量を重さから求める電子天秤を例に挙げて説明したが、要は噴射量を求めることができるものであれば良ぐノズル 53aから噴出されて飛翔中の溶液、或いは基板上に塗布された溶液の撮像画像をもとに噴射量を求める画像処理装置を用いたものでも良ヽ。

[0068] さらに、ヘッド 5のノズル 53a列における溶液の噴射量力列 (Y)方向における両端で最も多ぐ中央部に近づくにつれて徐々に少なくなる傾向を有するとき、距離 AL の長さは LZ2とすることによって、塗布パターンを平坦に近づけることができる。

[0069] すなわち上記第 1の実施例では、ヘッド 5の位置に ALだけ列方向（Y方向）の差を設けて 2回塗布させたものとして説明したが、 ALの長さを LZ2として 2回塗布する本発明の第 2の実施例を、図 7を参照して説明する。

[0070] なお、第 2の実施例は上記説明の第 1の実施例と対比し、同一構成からなり、制御器 6による制御動作すなわち塗布方法が異なるのみであるので、特に異なる方法について説明する。

[0071] すなわち、図 7 (a)及び図 7 (b)は、距離 ALだけ差を設けて 2回塗布を行う 7個のへッド 5のそれぞれの Y方向の位置を示した平面図である。

[0072] 最初（図 7 (a) )の位置での塗布と、次回（2回目すなわち図 7 (b) )の塗布とで、へッド 5の位置を Y方向にぉ、て、距離 Δ L =LZ2の差異を設けるように制御器 6は駆動制御する。

[0073] 最初の塗布のとき、図 7 (a)に示した左端部のヘッド 5の左半分 (LZ2)のノズル 53 aに対し、溶液の噴射を停止させた状態で、 X方向に塗布を実行する。

[0074] 2回目の塗布では、図 7 (b)に示した右端部のヘッド 5の右半分 (LZ2)のノズル 53 aに対し、溶液の噴射を停止させた状態で、再度 X方向への塗布を実行する。

[0075] 図 7 (c)は、図 7 (a)及び図 7 (b)の位置で基板 Wに塗布された平面塗布パターン P hを示したもので、上記動作により、 Y方向に 6. 5Lの長さ幅の矩形状に、平坦な塗布厚さの塗布膜が形成される。

[0076] なお、第 1の実施例の説明と同様に、千鳥状に連なるように 7個のヘッド 5を駆動して塗布するこの第 2の実施例では、最初と次回の塗布において、それぞれ左端及び右端のヘッド 5, 5の一部ノズル 53aに対しては噴射を停止させるものの、中間の 5個のヘッド 5のノズル 53aに対しては、何ら停止させることなぐ各圧電素子 55を駆動して塗布が実行される。

[0077] 以上説明のように上記各実施例に係るインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法によれば、ヘッド 5における各ノズル 53a位置の相違に基づく溶液噴射量の差やばらっきを補正して、基板 W面に形成される塗布膜の厚さを均一な状態に近づけ良好な塗布膜を形成することができる。

[0078] すなわち、基板 Wに対する 2回にわたる溶液の塗布において、 1回目の塗布時に噴射量の少ないノズル 53aから溶液が噴射された部分に、 2回目の塗布で 1回目の塗布時のノズル 53aよりも噴射量の多いノズル 53aから溶液を噴射し、また、 1回目の塗布時に噴射量の多いノズル 53aから溶液が噴射された部分に、 2回目の塗布で 1回目の塗布時のノズル 53aよりも噴射量の少ないノズル 53aから溶液を噴射するようにすることができる。そのため、塗布パターン全体において溶液の塗布量が均等化されるので、塗布された溶液はレべリングによって平坦ィ匕されて、良好な塗布膜を得ることができる。

[0079] そのため、各ノズル 53aからの溶液の噴射量のばらつき力許容されるばらつき、つまり基板 Wの X方向への 1回の搬送で基板 W上のパターン形成予定領域に塗布パターンを形成したとしても許容範囲内の厚さのばらつきを有する塗布膜が得られる程度のばらつきである場合、 X方向への 1回の搬送で塗布パターンを形成する場合よりも

、厚みをより均一な状態に近づけることができ、ムラのない品質の良い塗布膜を形成することができる。よって、基板 W上に形成される機能性薄膜の膜質を向上させることができる。

[0080] また、各ノズル 53aからの溶液の噴射量のばらつき力許容されるばらつきを越える場合であっても、 2回目の溶液の塗布によってその噴射量のばらつきが補正される。そのため、 2回目の溶液の塗布によって形成された塗布パターンカゝら得られる塗布膜の厚さ均一な状態に近づけることが可能となり、塗布不良を低減させ生産効率を向上させることが可會となる。

[0081] これは、例えば、ノズル 53aの詰まり等の原因により 1つのノズル 53aからの噴射量が減少、或いは停止した場合でも、詰まりを有するノズル 53aからの噴射量を補うように、基板 Wの X方向への移動毎にヘッド 5を Y方向に距離 A L移動させて複数回にわたって溶液を塗布することにより、塗布膜の厚さのばらつきを緩和させることができる。したがって、ノズル 53aに詰まり等の不具合が生じた場合でも、メンテナンスのために塗布装置を直ちに停止させることなく塗布を継続して行なうことが可能となり、生産効率を向上させることができる。

[0082] なお、各実施例の説明では、塗布は 2回行って、塗布膜厚のばらつきを補正する旨説明したが、同様な手法及び考え方で 3回以上塗布するようにしても良い。また、基板 Wに形成される塗布パターンは矩形状であるものとして説明したが、他の形状であつても良い。また、基板 Wも液晶表示パネル等におけるガラス基板に限られず、半導体ウェハであっても良ヽ。

[0083] なお、溶液を基板上のパターン形成予定領域に対し、 2回にわたる塗布により塗布パターンを形成する場合、ノズル 53aからの 1回当たりの溶液の塗布量を、 1回の塗布で塗布パターンを形成する場合の噴射量の半分にすると良い。また、 3回以上の塗布により塗布パターンを形成する場合には、 1回の塗布で塗布パターンを形成する場合の噴射量を、塗布の回数で割った値をノズル 53aからの 1回当たりの溶液の噴射量とすると良い。

[0084] また、基板 W上のパターン形成予定領域に対して溶液の塗布を m回（2回以上）にわたって行う場合、塗布を 1回行う毎に、ヘッド 5と基板 Wとの相対位置をノズルの長手配列方向（図 6に示す Y方向）における一方向に距離 A L=n X P + PZmだけ移動させるようにすると良い。

[0085] 例えば、塗布を 3回行う場合について、図 6を参照して説明する。ここでは、ヘッド 5 を図 6に示す Y方向右側に移動させるものとする。

[0086] まず、図 6 (a)に示すように、 1回目の塗布を行う。この時、図 6 (a)と異なる点は、へッド 5の左端のノズル 53a位置から距離 2 X A L = 2 X (nX P + PZ3)の範囲に位置するノズル 53aからの溶液の噴射を停止させる点である。

[0087] 1回目の塗布が完了したら、ヘッド 5を Y方向右側に距離 A Lだけ移動させ。この状態で図 6 (c)に示すように、 2回目の塗布を行う。この時、図 6 (c)と異なる点は、ヘッド

5の右側のノズル 53a位置から距離 Δ Lの範囲に加え、ヘッド 5の左側のノズル 53a の位置から距離 Δ Lの範囲に位置するノズル 53aからの溶液の噴射をも停止させる点である。

[0088] 2回目の塗布が完了したら、ヘッド 5を更に Y方向右側に距離 A Lだけ移動させ、この状態で 3回目の塗布を行う。この時、ヘッド 5の右側のノズル 53a位置力距離 2 X A Lの範囲に位置するノズル 53aからの溶液の噴射を停止させる。

[0089] このように、 3回の塗布によって、ヘッド 5のノズル 53aの配列長さ Lに対し、 Y方向に幅 (L— 2 X A L=L- (m- l) X A L)にわたり溶液が塗布される。

[0090] ここで、 mの値を 4以上に設定する場合にも、各回の塗布時に (L— (m—l) X A L) の範囲カゝら外れて位置することになるノズル 53aからの溶液の噴射を停止させることで、上述と同様の要領により塗布作業を実施することができる。

[0091] 上記実施例によれば、溶液のドット列の間隔にばらつきを有する場合、形成される塗布膜の膜厚がドット列の間隔が狭い部分で厚ぐ広い部分で薄くなる傾向があるが、ヘッド 5と基板 Wとの相対位置を上述のように移動させることで、溶液のドット列を P Zmの等間隔で配列することができるので、溶液のドット列の間隔のばらつきに起因する塗布膜厚のばらつきを防止することができ、塗布膜の均一性を向上させることができる。

[0092] また、複数のヘッド 5および複数のノズル 53aを千鳥状に配置した例で説明した力千鳥状に限らず、直線状に配置しても良い。

産業上の利用の可能性

本発明によれば、列状に配列された多数のノズルカゝら溶液を基板に向けて噴射させたとき、塗布パターン内における塗布膜の厚さを均一な状態に近づけ、良好な塗布膜を形成し得るインクジェット方式の塗布装置及び塗布方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ヘッドに形成された複数のノズルから溶液を噴射させ、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布装置において、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向とは交差する方向に相対移動可能な第 1の移動機構と、

前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向に相対移動可能な第 2の移動機構と、

前記第 1の移動機構と前記ノズルの溶液噴射動作とを制御するとともに、前記複数のノズル間の噴射量のばらつきに基づく前記第 2の移動機構に対する制御により、前記ヘッドと前記基板との相対位置を前記長手配列方向に異ならせて、溶液を複数回塗布するように制御する制御器と

を具備することを特徴とするインクジェット方式の塗布装置。

[2] ヘッドに形成された複数のノズルから溶液を噴射させ、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布装置において、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向とは交差する方向に相対移動可能な第 1の移動機構と、

前記第 1の移動機構と前記ノズルの溶液噴射動作とを制御するとともに、前記ノズルの長手配列方向のピッチを P、正の整数を nとしたとき、前記ヘッドと前記基板との相対位置を前記長手配列方向に (nX P + PZ2)異ならせて、溶液を複数回塗布するように制御する制御器と

[3] ヘッドに形成された複数のノズルから溶液を噴射させ、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布装置において、前記ヘッドと前記基板とを、前記ノズルの長手配列方向とは交差する方向に相対移動可能な第 1の移動機構と、

前記第 1の移動機構と前記ノズルの溶液噴射動作とを制御するとともに、前記ノズルの長手配列方向のピッチを P、正の整数を n、塗布回数を mとしたとき、前記ヘッドと前記基板との相対位置を前記長手配列方向に (n X P + P/m)だけ異ならせて、溶液を m回塗布するように制御する制御器と、

[4] 各ノズルからの溶液の噴射量を計測する計測器を有することを特徴とする請求項 1 力 3のいずれかに記載のインクジェット方式の塗布装置。

[5] ヘッドに形成された複数のノズルから溶液を噴射させ、設定された塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布方法にぉ、て、前記複数のノズル間における噴射量のばらつきに基づき、前記ノズルの長手配列方向における前記ヘッドと基板との間の相対位置を、異ならせて複数回溶液を塗布することを特徴とするインクジェット方式の塗布方法。

[6] ヘッドに形成された複数のノズル力も溶液を噴射させ、塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布方法において、

前記ノズルの長手配列方向のピッチを P、正の整数を nとしたとき、前回の塗布位置と今回の塗布位置との間の前記ヘッドと基板との間の相対位置を、前記長手配列方向に (n X P + P/2)だけ異ならせて、溶液を複数回塗布することを特徴とするインクジェット方式の塗布方法。

[7] ヘッドに形成された複数のノズル力も溶液を噴射させ、塗布パターンを描くように基板面に溶液を塗布するインクジェット方式の塗布方法において、

前記ノズルの長手配列方向のピッチを P、正の整数を nとしたとき、塗布回数を mとしたとき、前回の塗布位置と今回の塗布位置との間の前記ヘッドと基板との間の相対位置を、前記長手配列方向に (n X P + PZm)だけ異ならせて、溶液を複数回塗布することを特徴とするインクジェット方式の塗布方法。