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JP2013202609A - Coating liquid coating apparatus - Google Patents

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JP2013202609A
JP2013202609A JP2012078442A JP2012078442A JP2013202609A JP 2013202609 A JP2013202609 A JP 2013202609A JP 2012078442 A JP2012078442 A JP 2012078442A JP 2012078442 A JP2012078442 A JP 2012078442A JP 2013202609 A JP2013202609 A JP 2013202609A
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JP
Japan
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liquid
coating
liquid level
pipe
supply tank
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012078442A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuji Tsuruoka
保次 鶴岡
Azusa Hirano
梓 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
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Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP2012078442A priority Critical patent/JP2013202609A/en
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Abstract

【課題】 コストの増加を抑制しながら、塗布ヘッド内に付与される圧力を適正な負圧に維持し、生産性を向上させる。
【解決手段】 塗布ヘッドに供給する塗布液を貯留する供給タンク内の空間の圧力を検出する手段として、液体を貯留する貯留タンクと、一端部が貯留タンク内に貯留された液体に浸漬し、他端部が供給タンクに連通する液位管とを設け、この液位管の下端部の貯留タンク内の液体に対する浸漬量を、供給タンク内の空間の負圧の大きさが所定の大きさになったときに、液位管の下端部よりも貯留タンク内の液体の液面が低くなる大きさに設定した。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To improve productivity by maintaining an appropriate negative pressure in an application head while suppressing an increase in cost.
As a means for detecting a pressure in a space in a supply tank for storing a coating liquid supplied to a coating head, a storage tank for storing a liquid and one end of the tank are immersed in the liquid stored in the storage tank, The other end portion is provided with a liquid level pipe that communicates with the supply tank, and the amount of immersion in the liquid in the storage tank at the lower end of the liquid level pipe is determined so that the negative pressure in the space in the supply tank has a predetermined magnitude. The liquid level of the liquid in the storage tank was set lower than the lower end of the liquid level pipe.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、塗布液を塗布する塗布液塗布装置に関する。   The present invention relates to a coating liquid coating apparatus that coats a coating liquid.

液晶表示パネルの製造工程や半導体装置の製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハ等の塗布対象物の表面に、膜形成材料を溶解或いは混合した塗布液を塗布して膜を形成する技術が知られている。   In the manufacturing process of a liquid crystal display panel and the manufacturing process of a semiconductor device, a technique for forming a film by applying a coating solution in which a film forming material is dissolved or mixed onto the surface of an object to be coated such as a glass substrate or a semiconductor wafer is known. It has been.

そして、このような、塗布液の塗布技術においては、インクジェット方式の塗布ヘッドを備えた塗布液塗布装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。   In such a coating liquid coating technique, a coating liquid coating apparatus including an inkjet coating head is used (see, for example, Patent Document 1).

ところで、インクジェット方式の塗布ヘッドでは、液滴の吐出安定性を確保するとともに、非吐出時においても塗布ヘッドのノズルから塗布液が漏れ出さないようにするために、塗布ヘッドの液室内を所定の負圧に保持することが行なわれている。   By the way, in the ink jet type coating head, in order to ensure the droplet ejection stability and to prevent the coating liquid from leaking from the nozzle of the coating head even during non-ejection, a predetermined chamber is provided in the liquid chamber of the coating head. The negative pressure is maintained.

すなわち、塗布ヘッドの上方に設けた塗布液の供給タンク内の空間に所定の負圧を付与し、これによって、塗布ヘッドの液室内に所定の負圧を作用させている。   That is, a predetermined negative pressure is applied to the space in the supply tank of the coating liquid provided above the coating head, thereby applying a predetermined negative pressure to the liquid chamber of the coating head.

そして、供給タンク内の空間の圧力の制御は、供給タンクに設けた圧力センサの検出信号に基づいて供給タンク内に作用させる負圧の大きさを変えることで行なわれる。   And control of the pressure of the space in a supply tank is performed by changing the magnitude | size of the negative pressure made to act in a supply tank based on the detection signal of the pressure sensor provided in the supply tank.

特開2009−125656号公報JP 2009-125656 A

しかしながら、一般的に供給タンク内に作用する負圧の大きさを俊敏に、かつ正確に調整することは困難である。   However, it is generally difficult to quickly and accurately adjust the magnitude of the negative pressure acting in the supply tank.

そのため、供給タンク内の負圧の大きさが、予期せずして急激に大きくなったような場合には、供給タンク内の負圧の大きさを所定の大きさに復帰させる制御が間に合わず、供給タンク内の空間の圧力が下がり過ぎてしまうことがある。   Therefore, when the magnitude of the negative pressure in the supply tank suddenly increases unexpectedly, the control for returning the magnitude of the negative pressure in the supply tank to the predetermined magnitude is not in time. In some cases, the pressure in the space in the supply tank may drop too much.

このような場合には、ノズル内の塗布液が塗布ヘッド内に引き込まれてしまい、空気がノズルを通って塗布ヘッド内に入り込む不具合が生じる。   In such a case, the coating liquid in the nozzle is drawn into the coating head, causing a problem that air enters the coating head through the nozzle.

このような場合には、入り込んだ空気を塗布ヘッド内から排出する必要が生じ、その作業に多大な時間を要し、この間、塗布液の塗布が行なえないから、生産性が著しく低下するという問題が生じる。   In such a case, it is necessary to discharge the air that has entered from the inside of the coating head, and it takes a long time to perform the work. During this time, the coating liquid cannot be applied, and the productivity is significantly reduced. Occurs.

本発明は、塗布ヘッド内に付与される圧力を適正な負圧に維持し、生産性を向上させることができる塗布液塗布装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a coating liquid coating apparatus that can maintain the pressure applied in the coating head at an appropriate negative pressure and improve productivity.

本発明の一実施形態に係る塗布液塗布装置は、塗布液を液滴として吐出させるノズルを有する塗布ヘッドと、この塗布ヘッドに供給する前記塗布液を貯留する供給タンクと、この供給タンク内の空間の圧力を負圧に調整する圧力調整手段とを備え、前記塗布ヘッドの前記ノズルから前記液滴を吐出させて塗布対象物上に塗布する塗布液塗布装置において、
前記圧力調整手段は、
液体を貯留する貯留タンクと、
一端部が前記貯留タンク内に貯留された前記液体に浸漬し、他端部が前記供給タンクに連通する液位管と、
を有し、
前記液位管は、前記供給タンク内の空間の負圧の大きさが所定の大きさになったときに、前記液位管の下端部よりも前記貯留タンクに貯留された液体の液面が低くなるように、前記液体に対する浸漬量が設定されてなるものである。
A coating liquid coating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a coating head having a nozzle that discharges the coating liquid as droplets, a supply tank that stores the coating liquid supplied to the coating head, Pressure adjusting means for adjusting the pressure of the space to a negative pressure, and in a coating liquid coating apparatus for spraying the droplets from the nozzles of the coating head and coating the coating target object,
The pressure adjusting means is
A storage tank for storing liquid;
A liquid level pipe having one end immersed in the liquid stored in the storage tank and the other end communicating with the supply tank;
Have
The level of the liquid stored in the storage tank is lower than the lower end of the level pipe when the negative pressure in the space in the supply tank reaches a predetermined level. The amount of immersion in the liquid is set so as to be low.

本発明によれば、コストの増加を抑制しながら、塗布ヘッド内に付与される圧力を適正な負圧に維持することができ、これによって、生産性の向上を図ることができる。   According to the present invention, the pressure applied in the coating head can be maintained at an appropriate negative pressure while suppressing an increase in cost, and thereby productivity can be improved.

図1は、本発明の実施形態に係る塗布液塗布装置の全体構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a coating liquid coating apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る塗布液塗布装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the coating liquid coating apparatus according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る塗布液塗布装置の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the coating liquid coating apparatus according to the embodiment of the present invention. 図4は、塗布ヘッドのノズル内における塗布液の液面の位置の変位を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the displacement of the position of the liquid surface of the coating liquid in the nozzle of the coating head.

本発明の第1の実施形態について図1〜図4を参照して説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、塗布液塗布装置1は架台2を有する。この架台2上には、Y軸方向に沿って配置された一対のガイドレール3を介して、Y軸移動テーブル4が移動可能に設けられる。   As shown in FIG. 1, the coating liquid coating apparatus 1 has a gantry 2. A Y-axis moving table 4 is movably provided on the gantry 2 via a pair of guide rails 3 arranged along the Y-axis direction.

Y軸移動テーブル4は、図示しない駆動装置を備え、この駆動装置によって、ガイドレール3に沿って移動される。このY軸移動テーブル4上には、基板ステージ5が固定される。なお、Y軸移動テーブル4の駆動機構としては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ式の駆動装置やサーボモータを駆動源とするボールネジ式の駆動装置を用いることができる。基板ステージ5は、このY軸移動テーブル4の移動によってY軸方向に沿って往復移動可能であり、この移動中に、後述する塗布ヘッド6の下側を通過する。   The Y-axis moving table 4 includes a drive device (not shown), and is moved along the guide rail 3 by this drive device. A substrate stage 5 is fixed on the Y-axis moving table 4. In addition, as a drive mechanism of the Y-axis moving table 4, for example, a linear motor drive device using a linear motor as a drive source or a ball screw drive device using a servo motor as a drive source can be used. The substrate stage 5 can be reciprocated along the Y-axis direction by the movement of the Y-axis moving table 4, and passes under the coating head 6 described later during this movement.

基板ステージ5の上面には、塗布対象物としての基板Wが真空吸着や静電チャック等の吸着手段によって吸着保持される。ここで、基板Wは、例えば、半導体ウエハ等のシリコン基板や表示パネルを製造するために用いられる矩形状のガラス基板等が用いられる。   On the upper surface of the substrate stage 5, a substrate W as an application target is attracted and held by a suction means such as vacuum suction or an electrostatic chuck. Here, as the substrate W, for example, a silicon substrate such as a semiconductor wafer, a rectangular glass substrate used for manufacturing a display panel, or the like is used.

また、架台2上には、Y軸方向に直交するX軸方向(図示矢印X方向)に沿って、複数、この実施形態においては3つの塗布ヘッド6が配置される。これらの塗布ヘッド6は、基板ステージ5の移動経路の上方に、ノズル6a(図4参照)を下向き、すなわち、ノズル形成面6bが基板ステージ5における載置面5aに対向するように、不図示の支持部材によって支持されている。なお、図1においては、3つの塗布ヘッド6を、便宜上間隔をあけて示しているが、実際には、隣接する塗布ヘッド6同士でY軸方向に交互に位置をずらし、塗布ヘッド6の端部同士が重なるように、千鳥状の配列で配置される。   In addition, a plurality of, in this embodiment, three coating heads 6 are arranged on the gantry 2 along the X-axis direction (the arrow X direction in the drawing) orthogonal to the Y-axis direction. These coating heads 6 are not shown so that the nozzle 6a (see FIG. 4) faces downward above the movement path of the substrate stage 5, that is, the nozzle forming surface 6b faces the mounting surface 5a of the substrate stage 5. It is supported by the support member. In FIG. 1, the three coating heads 6 are shown at intervals for convenience, but in actuality, the positions of the coating heads 6 are alternately shifted in the Y-axis direction between the adjacent coating heads 6. They are arranged in a staggered arrangement so that the parts overlap.

ここで、塗布ヘッド6は、インクジェット方式の塗布ヘッドであり、ノズル形成面6bには複数のノズル6aがX軸方向に沿って所定のピッチで設けられている。塗布ヘッド6は、各ノズル6aに対応して、塗布液を蓄える圧力室としての液室6c(図4参照)と、この液室6cに容積変化を生じさせる不図示の圧電素子とを備える。この圧電素子に駆動電圧を印加することによって、圧電素子が伸縮動作し、これによって液室に容積変化が生じ、ノズル6aから所定量の塗布液が液滴となって吐出される。   Here, the coating head 6 is an inkjet-type coating head, and a plurality of nozzles 6a are provided on the nozzle forming surface 6b at a predetermined pitch along the X-axis direction. The coating head 6 includes a liquid chamber 6c (see FIG. 4) as a pressure chamber for storing the coating liquid and a piezoelectric element (not shown) that causes a volume change in the liquid chamber 6c corresponding to each nozzle 6a. By applying a driving voltage to the piezoelectric element, the piezoelectric element expands and contracts, whereby a volume change occurs in the liquid chamber, and a predetermined amount of coating liquid is ejected as droplets from the nozzle 6a.

このような塗布ヘッド6によれば、圧電素子に印加する駆動電圧の大きさ変えることで、ノズル6aから吐出させる塗布液の量を調整することができ、また、駆動電圧の印加間隔を変更することで、吐出周波数(吐出時間間隔)を調整することができる。   According to such a coating head 6, the amount of the coating liquid discharged from the nozzle 6 a can be adjusted by changing the magnitude of the driving voltage applied to the piezoelectric element, and the driving voltage application interval is changed. Thus, the discharge frequency (discharge time interval) can be adjusted.

また、塗布ヘッド6には、塗布液供給システム10によって塗布液が供給される。   The coating liquid is supplied to the coating head 6 by the coating liquid supply system 10.

塗布液供給システム10は、塗布ヘッド6に供給する塗布液を貯留する供給タンク11、供給タンク11に塗布液を補給する補給タンク12、塗布ヘッド6から排出された塗布液を貯留する貯留タンク13、廃棄する塗布液を貯留する廃棄タンク14、これらタンク11〜14および塗布ヘッド6の間を接続する配管15、を備える。   The coating liquid supply system 10 includes a supply tank 11 that stores the coating liquid supplied to the coating head 6, a supply tank 12 that replenishes the supply tank 11 with the coating liquid, and a storage tank 13 that stores the coating liquid discharged from the coating head 6. A disposal tank 14 for storing the coating liquid to be discarded, and a pipe 15 for connecting the tanks 11 to 14 and the coating head 6.

この塗布液供給システム10において、各塗布ヘッド6の塗布液の導入口には個別給液配管15Aがそれぞれ接続される。これらの個別給液配管15Aの他端部は、供給タンク11の底部に接続された共通給液配管15Bにそれぞれ接続される。また、個別給液配管15Aには、個別給液配管15Aの流路を開閉する開閉弁16が設けられる。   In the coating liquid supply system 10, individual liquid supply pipes 15 </ b> A are connected to the coating liquid inlets of the respective coating heads 6. The other ends of these individual liquid supply pipes 15 </ b> A are connected to a common liquid supply pipe 15 </ b> B connected to the bottom of the supply tank 11. The individual liquid supply pipe 15A is provided with an opening / closing valve 16 for opening and closing the flow path of the individual liquid supply pipe 15A.

また、各塗布ヘッド6の塗布液の排出口には個別排液配管15Cがそれぞれ接続される。これらの個別排液配管15Cの他端部は、貯留タンク13の底部に接続された共通排液配管15Dにそれぞれ接続される。また、個別排液配管15Cには、個別排液配管15Cの流路を開閉する開閉弁17が設けられる。   Further, individual drainage pipes 15 </ b> C are connected to the coating liquid discharge ports of the respective coating heads 6. The other ends of these individual drainage pipes 15C are connected to a common drainage pipe 15D connected to the bottom of the storage tank 13, respectively. The individual drainage pipe 15C is provided with an on-off valve 17 that opens and closes the flow path of the individual drainage pipe 15C.

供給タンク11は、塗布ヘッド6の上方位置に配置されており、その上面に大気に連通する連通配管15Eが接続される。連通配管15Eには、連通配管15Eの流路を開閉する開閉弁18が設けられる。また、連通配管15Eにおける供給タンク11との接続部と開閉弁18と間には、真空ポンプ19に接続された吸引配管15Fが接続される。   The supply tank 11 is disposed at a position above the coating head 6, and a communication pipe 15 </ b> E communicating with the atmosphere is connected to the upper surface of the supply tank 11. The communication pipe 15E is provided with an on-off valve 18 that opens and closes the flow path of the communication pipe 15E. A suction pipe 15 </ b> F connected to the vacuum pump 19 is connected between the connection part of the communication pipe 15 </ b> E with the supply tank 11 and the on-off valve 18.

この吸引配管15Fには、真空ポンプ19側から順に、圧力制御弁20、開閉弁21、流量制御弁22、バッファタンク23が設けられる。圧力制御弁20は、真空ポンプ19によって吸引される負圧の大きさを調整する。開閉弁21は、真空ポンプ19とバッファタンク23との間の吸引配管15Fの流路を開閉する。流量制御弁22は、コンダクタンス可変バルブ等が用いられ、吸引配管15F内を流れる気体の流量を制御する。バッファタンク23は、真空ポンプ19によって発生された負圧を蓄える。   The suction pipe 15F is provided with a pressure control valve 20, an on-off valve 21, a flow rate control valve 22, and a buffer tank 23 in this order from the vacuum pump 19 side. The pressure control valve 20 adjusts the magnitude of the negative pressure sucked by the vacuum pump 19. The on-off valve 21 opens and closes the flow path of the suction pipe 15 </ b> F between the vacuum pump 19 and the buffer tank 23. The flow control valve 22 is a conductance variable valve or the like, and controls the flow rate of the gas flowing through the suction pipe 15F. The buffer tank 23 stores the negative pressure generated by the vacuum pump 19.

さらに、吸引配管15Fにおける連通配管15Eとの接続部とバッファタンク23との間には、連通配管15Eの流路を開閉する開閉弁24が設けられる。なお、供給タンク11の側面には、供給タンク11内の塗布液の液位を所定の液位に保つために、塗布液の液面を検出する液面検出器25が設けられる。   Further, an opening / closing valve 24 for opening and closing the flow path of the communication pipe 15E is provided between the connection portion of the suction pipe 15F with the communication pipe 15E and the buffer tank 23. A liquid level detector 25 for detecting the liquid level of the coating liquid is provided on the side surface of the supply tank 11 in order to keep the liquid level of the coating liquid in the supply tank 11 at a predetermined liquid level.

貯留タンク13は、供給タンク11の近接位置に併設されており、その上面を貫通して、液柱圧力計(マノメータ)として機能する液位管26が設けられる。液位管26は、透明なガラスや樹脂等の透光性を有する材料で形成された直線状の管である。液位管26の下端は、貯留タンク13の上面から所定の高さ位置まで垂下している。また、液位管26の上端は、貯留タンク13の上面から所定の高さ位置まで上方に延びている。さらに、液位管26の上端には、大気に連通する連通配管15Gが接続される。この連通配管15Gには、連通配管15Gの流路を開閉する開閉弁27が設けられる。また、連通配管15Gにおける液位管26との接続部と開閉弁27との間には、吸引配管15Fに連通する分岐吸引配管15Hが接続される。分岐吸引配管15Hには、分岐吸引配管15Hの流路を開閉する開閉弁28が設けられる。   The storage tank 13 is provided adjacent to the supply tank 11, and a liquid level pipe 26 that functions as a liquid column pressure gauge (manometer) is provided through the upper surface of the storage tank 13. The liquid level pipe 26 is a straight pipe formed of a material having translucency such as transparent glass or resin. The lower end of the liquid level pipe 26 hangs down from the upper surface of the storage tank 13 to a predetermined height position. The upper end of the liquid level pipe 26 extends upward from the upper surface of the storage tank 13 to a predetermined height position. Furthermore, a communication pipe 15G that communicates with the atmosphere is connected to the upper end of the liquid level pipe 26. The communication pipe 15G is provided with an open / close valve 27 for opening and closing the flow path of the communication pipe 15G. Further, a branch suction pipe 15H communicating with the suction pipe 15F is connected between the connection part of the communication pipe 15G with the liquid level pipe 26 and the on-off valve 27. The branch suction pipe 15H is provided with an opening / closing valve 28 for opening and closing the flow path of the branch suction pipe 15H.

貯留タンク13の上面には、大気に連通する連通配管15Iが接続される。この連通配管15Iには、連通配管15Iの流路を開閉する開閉弁29が設けられる。また、液位管26における貯留タンク13の上面から上方に伸びた部分の側面には、液位管26内の塗布液の液面を検出する液面検出器30が設けられる。   A communication pipe 15 </ b> I that communicates with the atmosphere is connected to the upper surface of the storage tank 13. The communication pipe 15I is provided with an open / close valve 29 for opening and closing the flow path of the communication pipe 15I. Further, a liquid level detector 30 for detecting the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 is provided on a side surface of a portion of the liquid level pipe 26 extending upward from the upper surface of the storage tank 13.

なおここで、連通配管15Gを設けることなく、液位管26の上端を大気に連通させるようにしても良い。この場合には、液位検出配管26に開閉弁27を設けるとともに、液位検出配管26における貯留タンク13と開閉弁27との間に分岐吸引配管15Hを接続させる。   Here, the upper end of the liquid level pipe 26 may be communicated with the atmosphere without providing the communication pipe 15G. In this case, an open / close valve 27 is provided in the liquid level detection pipe 26, and a branch suction pipe 15 </ b> H is connected between the storage tank 13 and the open / close valve 27 in the liquid level detection pipe 26.

なお、上述の構成において、真空ポンプ19、開閉弁21、流量制御弁22、バッファタンク23、液位管26、液面検出器30は、圧力調整手段として機能する。   In the above-described configuration, the vacuum pump 19, the on-off valve 21, the flow control valve 22, the buffer tank 23, the liquid level pipe 26, and the liquid level detector 30 function as pressure adjusting means.

供給タンク11と補給タンク12とは、補給配管15Jを介して接続される。すなわち、補給配管15Jの一端部は、補給タンク12の底部に接続され、他端は、供給タンク11の底部に接続される。補給配管15Jには、補給タンク12側から順に、塗布液中の気泡や異物などの捕捉するフィルタ31、補給配管15Jの流路を開閉する開閉弁32、補給配管15J内の流量を制御する流量制御弁33が設けられる。   Supply tank 11 and supply tank 12 are connected via supply pipe 15J. That is, one end of the supply pipe 15J is connected to the bottom of the supply tank 12, and the other end is connected to the bottom of the supply tank 11. The supply pipe 15J includes, in order from the supply tank 12 side, a filter 31 that captures bubbles and foreign matters in the coating solution, an open / close valve 32 that opens and closes the flow path of the supply pipe 15J, and a flow rate that controls the flow rate in the supply pipe 15J. A control valve 33 is provided.

補給タンク12は、架台2の側方に配置されてなり、その上面には大気に連通する連通配管15Kと、窒素ガスなどの加圧気体を供給する気体供給源34に連通された連通配管15Lが接続される。連通配管15Kには、連通配管15Kの流路を開閉する開閉弁35が設けられる。一方、連通配管15Lには、連通配管15Lの流路を開閉する開閉弁36が設けられる。また、連通配管15Lにおける気体供給源34と開閉弁36との間には、連通配管15Eにおける供給タンク11との接続部と開閉弁18と間に連通する連通配管15Mが接続される。この連通配管15Mには、連通配管15Mの流路を開閉する開閉弁37が設けられる。   The replenishment tank 12 is disposed on the side of the gantry 2, and has a communication pipe 15 </ b> L connected to a communication pipe 15 </ b> K communicating with the atmosphere and a gas supply source 34 for supplying a pressurized gas such as nitrogen gas on the upper surface thereof. Is connected. The communication pipe 15K is provided with an open / close valve 35 that opens and closes the flow path of the communication pipe 15K. On the other hand, the communication pipe 15L is provided with an on-off valve 36 for opening and closing the flow path of the communication pipe 15L. Further, a communication pipe 15M communicating between the connection portion of the communication pipe 15E with the supply tank 11 and the on-off valve 18 is connected between the gas supply source 34 and the on-off valve 36 in the communication pipe 15L. The communication pipe 15M is provided with an open / close valve 37 for opening and closing the flow path of the communication pipe 15M.

また、共通給液配管15Bと共通排液配管15Dとは、共通給液配管15Bにおける供給タンク11との接続部の近傍位置および共通排液配管15Dにおける貯留タンク13との接続部の近傍位置において、連通配管15Nによって連通される。この連通配管15Nには、連通配管15Nの流路を開閉する開閉弁38が設けられる。   The common liquid supply pipe 15B and the common drain pipe 15D are located in the vicinity of the connection part with the supply tank 11 in the common liquid supply pipe 15B and in the vicinity of the connection part with the storage tank 13 in the common drain pipe 15D. The communication pipe 15N communicates. The communication pipe 15N is provided with an on-off valve 38 for opening and closing the flow path of the communication pipe 15N.

また、共通排液配管15Dにおける貯留タンク13との接続部の近傍位置には、廃棄タンク14に連通された廃棄配管15Oが接続される。この廃棄配管15Oには、廃棄配管15Oの流路を開閉する開閉弁39が設けられる。また、廃棄タンク14は、架台2の側方に配置される。   Further, a waste pipe 15O communicated with the waste tank 14 is connected to a position in the vicinity of the connection portion with the storage tank 13 in the common drain pipe 15D. The waste pipe 15O is provided with an open / close valve 39 for opening and closing the flow path of the waste pipe 15O. The disposal tank 14 is disposed on the side of the gantry 2.

このような塗布液塗布装置1は、図2に示すように、制御装置40を備えてなり、この制御装置40の制御のもとにおいて動作する。すなわち、制御装置40は、記憶部41を備え、この記憶部41に記憶されている制御情報に基づいて、Y軸移動テーブル4、塗布ヘッド6(塗布ヘッド6の圧電素子)、真空ポンプ19、開閉弁16、17、18、21、24、27、28、29、32、35、36、37、38、39、圧力制御弁20、流量制御弁22、33、液面検出器25、30を制御する。記憶部41に記憶されている制御情報としては、例えば、塗布対象物Wの被塗布面に形成する描画パターンや、この描画パターンを描画するための、Y軸移動テーブル4に移動速度や塗布ヘッド6の各圧電素子に印加する電圧値や電圧の印加周期(パルス)、塗布対象物Wの被塗布面上におけるパターンの描画位置等の塗布条件があげられる。   As shown in FIG. 2, the coating liquid coating apparatus 1 includes a control device 40 and operates under the control of the control device 40. That is, the control device 40 includes a storage unit 41, and based on the control information stored in the storage unit 41, the Y-axis movement table 4, the application head 6 (the piezoelectric element of the application head 6), the vacuum pump 19, On-off valve 16, 17, 18, 21, 24, 27, 28, 29, 32, 35, 36, 37, 38, 39, pressure control valve 20, flow control valves 22, 33, liquid level detectors 25, 30 Control. The control information stored in the storage unit 41 includes, for example, a drawing pattern formed on the surface to be coated of the coating object W, a moving speed and a coating head on the Y-axis moving table 4 for drawing the drawing pattern. Application conditions such as a voltage value applied to each piezoelectric element 6, a voltage application cycle (pulse), a pattern drawing position on the application surface of the application object W, and the like.

次に、この塗布液塗布装置1の作動について説明する。   Next, the operation of the coating liquid coating apparatus 1 will be described.

溶液塗布装置1の作動としては、主に、準備工程と塗布工程が挙げられる。   The operation of the solution coating apparatus 1 mainly includes a preparation process and a coating process.

準備工程は、塗布対象物Wに対する塗布液の塗布を実行するに先立ち、塗布ヘッド6内や供給タンク11、貯留タンク13等に必要量の塗布液を充填する工程である。   The preparation process is a process of filling the application head 6, the supply tank 11, the storage tank 13, and the like with a required amount of the application liquid before executing the application of the application liquid to the application object W.

塗布工程とは、基板ステージ5上に載置された基板Wに対して塗布液を塗布する工程である。   The coating process is a process of coating the coating liquid on the substrate W placed on the substrate stage 5.

まず、準備工程について説明する。   First, the preparation process will be described.

この準備工程を開始する前の状態においては、補給タンク12内に塗布液が貯留されている以外、他のタンク、すなわち、供給タンク11、貯留タンク13、廃棄タンク14内には塗布液は貯留されていないものとする。   In a state before the preparation process is started, the coating liquid is stored in other tanks, that is, the supply tank 11, the storage tank 13, and the waste tank 14, except that the coating liquid is stored in the replenishing tank 12. It shall not be.

そこで、この状態から、補給タンク12から供給タンク11へ所定量の塗布液を供給する補給動作が行なわれる。この実施形態においては、液面検出器25が塗布液の液面を検出するまで塗布液を供給する。   Therefore, a replenishment operation for supplying a predetermined amount of coating liquid from the replenishment tank 12 to the supply tank 11 is performed from this state. In this embodiment, the coating liquid is supplied until the liquid level detector 25 detects the liquid level of the coating liquid.

まず、制御装置40は、全ての開閉弁16、17、18、21、24、27、28、29、32、35、36、37、38、39が閉じられた状態から、そのうちの3つの開閉弁18、32、36を開放する。またこのとき、制御装置40は、供給タンク11に塗布液が所定の流量で供給されるように、流量制御弁33を予め設定された絞り量となるように制御する。   First, the control device 40 opens and closes three of the on-off valves 16, 17, 18, 21, 24, 27, 28, 29, 32, 35, 36, 37, 38, 39 from the closed state. The valves 18, 32 and 36 are opened. At this time, the control device 40 controls the flow rate control valve 33 so as to have a preset throttle amount so that the coating liquid is supplied to the supply tank 11 at a predetermined flow rate.

これにより、気体供給源34から補給タンク12内に加圧された窒素ガスが供給され、補給タンク12内の空間の圧力が上昇し、補給タンク12内の塗布液が補給配管15Jを通って供給タンク11内に供給される。供給タンク11内に塗布液が供給されると、その分だけ供給タンク11内の空間の容積が減少するので、その分の気体(空気)が連通配管15Eを通って大気に排出される。   As a result, pressurized nitrogen gas is supplied from the gas supply source 34 into the replenishment tank 12, the pressure in the space in the replenishment tank 12 increases, and the coating liquid in the replenishment tank 12 is supplied through the replenishment pipe 15J. It is supplied into the tank 11. When the coating liquid is supplied into the supply tank 11, the volume of the space in the supply tank 11 is reduced by that amount, so that the corresponding amount of gas (air) is discharged to the atmosphere through the communication pipe 15E.

制御装置40は、液面検出器25が塗布液の液面を検出した時点で、開閉弁18、32、36を閉鎖する。   The control device 40 closes the on-off valves 18, 32, and 36 when the liquid level detector 25 detects the liquid level of the coating liquid.

次に、共通給液配管15B、個別給液配管15A、塗布ヘッド6、個別排液配管15C、共通給液配管15Dに対して塗布液を充填する充填動作が行なわれる。   Next, a filling operation for filling the common liquid supply pipe 15B, the individual liquid supply pipe 15A, the coating head 6, the individual drainage pipe 15C, and the common liquid supply pipe 15D with the coating liquid is performed.

まず、制御装置40は、開閉弁16、17、18を開放する。また、真空ポンプ19を作動させるとともに、開閉弁21を開放し、バッファタンク23内を圧力制御弁20によって制御された、予め設定された圧力に減圧する。このとき、他の開閉弁24、27、28、29、32、35、36、37、38、39は、閉鎖したままとする。なお、バッファタンク23は、事前に減圧しておくようにしても良く、また、真空ポンプ19は、常に駆動させておいても良いし、開閉弁21の開放に合わせて駆動させるようにしても良い。   First, the control device 40 opens the on-off valves 16, 17 and 18. In addition, the vacuum pump 19 is operated, the on-off valve 21 is opened, and the inside of the buffer tank 23 is reduced to a preset pressure controlled by the pressure control valve 20. At this time, the other on-off valves 24, 27, 28, 29, 32, 35, 36, 37, 38, and 39 are kept closed. Note that the buffer tank 23 may be depressurized in advance, and the vacuum pump 19 may be always driven, or may be driven when the on-off valve 21 is opened. good.

開閉弁16、17、18の開放により、供給タンク11内の塗布液が、自重によって共通給液配管15Bへと流れ出し、共通給液配管15Bおよび個別給液配管15Aを経て塗布ヘッド6内へと流入する。   By opening the on-off valves 16, 17, 18, the coating liquid in the supply tank 11 flows out into the common liquid supply pipe 15 B due to its own weight, and into the coating head 6 through the common liquid supply pipe 15 B and the individual liquid supply pipe 15 A. Inflow.

制御装置40は、開閉弁16、17、18を開放してから予め設定された時間が経過した時点で、開閉弁28を更に開放する。   The control device 40 further opens the on-off valve 28 when a preset time elapses after the on-off valves 16, 17, 18 are opened.

これにより、貯留タンク13がバッファタンク23と連通され、貯留タンク13内が減圧される。この結果、貯留タンク13内の圧力が供給タンク11内の圧力に対して負圧となり、供給タンク11内の塗布液が、共通給液配管15B、個別給液配管15A、塗布ヘッド6、個別排液配管15C、共通給液配管15Dを経て貯留タンク13内に吸引される。これによって、貯留タンク13内の塗布液の液位が上昇する。なお、開閉弁28を開放することによって、大気に連通しているノズル6aにも負圧が作用するが、配管15C、15Dや塗布ヘッド6内の流路抵抗に比べて、ノズル6aの流路抵抗は極めて大きいため、貯留タンク13側への塗布液の吸引の妨げとなることはない。   Thereby, the storage tank 13 is communicated with the buffer tank 23, and the inside of the storage tank 13 is decompressed. As a result, the pressure in the storage tank 13 becomes negative with respect to the pressure in the supply tank 11, and the coating liquid in the supply tank 11 is transferred to the common liquid supply pipe 15B, the individual liquid supply pipe 15A, the coating head 6, the individual discharge. It is sucked into the storage tank 13 through the liquid pipe 15C and the common liquid supply pipe 15D. Thereby, the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 rises. By opening the on-off valve 28, a negative pressure also acts on the nozzle 6a communicating with the atmosphere, but the flow path of the nozzle 6a is compared with the flow path resistance in the pipes 15C and 15D and the coating head 6. Since the resistance is extremely large, it does not hinder the suction of the coating liquid to the storage tank 13 side.

なお、上述において、予め設定された時間とは、例えば、自重によって共通給液配管15Bへと流れ出した塗布液が、各塗布ヘッド6の液室内に行渡るに要する時間が挙げられる。しかしながら、これに限られるものではなく、任意に設定することが可能であり、ゼロに設定しても良い。   In the above description, the preset time includes, for example, the time required for the coating liquid flowing out to the common liquid supply pipe 15B due to its own weight to reach the liquid chamber of each coating head 6. However, the present invention is not limited to this, and can be set arbitrarily and may be set to zero.

貯留タンク13内において塗布液の液位が上昇し、塗布液の液面が液位管26の下端に達すると、塗布液によって液位管26と貯留タンク13内の空間との連通が遮断されるため、貯留タンク13内における塗布液の液位の上昇は停止し、塗布液は液位管26内を吸引されて上昇する。液位管26内を上昇する塗布液の液液面は、やがて液面検出器30の高さに到達する。   When the liquid level of the coating liquid rises in the storage tank 13 and the liquid level of the coating liquid reaches the lower end of the liquid level pipe 26, the communication between the liquid level pipe 26 and the space in the storage tank 13 is blocked by the coating liquid. Therefore, the rise of the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 is stopped, and the coating liquid is sucked through the liquid level pipe 26 and rises. The liquid level of the coating liquid rising in the liquid level pipe 26 eventually reaches the height of the liquid level detector 30.

制御装置40は、液面検出器30が塗布液の液面を検出した時点で、開閉弁16、17、18、28を閉鎖する。この際、開閉弁21は、開放したままでも良いし、閉鎖しても良いが、ここでは、開放したままとして説明する。   The control device 40 closes the on-off valves 16, 17, 18, and 28 when the liquid level detector 30 detects the liquid level of the coating liquid. At this time, the on-off valve 21 may be left open or closed, but here, it will be described as being open.

充填動作が完了したら、上述の補給動作と同様にして、供給タンク11内に、充填動作によって減少した分の塗布液を補給する。すなわち、液面検出器25が液面を検出するまで塗布液を供給タンク11内に供給する。   When the filling operation is completed, in the same manner as the above-described replenishing operation, the supply liquid reduced by the filling operation is replenished into the supply tank 11. That is, the coating liquid is supplied into the supply tank 11 until the liquid level detector 25 detects the liquid level.

塗布液の補給が完了したら、供給タンク11内を予め設定された負圧とする負圧付与動作が行なわれる。   When the replenishment of the coating liquid is completed, a negative pressure application operation is performed in which the inside of the supply tank 11 is set to a preset negative pressure.

負圧付与動作において、制御装置40は、開閉弁16、24、28、29を開放する。これにより、供給タンク11内および液位管26内は、圧力制御弁20によって制御された大きさの負圧とされ、貯留タンク13内の空間は、大気圧とされる。   In the negative pressure application operation, the control device 40 opens the on-off valves 16, 24, 28, and 29. As a result, the supply tank 11 and the liquid level pipe 26 have a negative pressure controlled by the pressure control valve 20, and the space in the storage tank 13 is an atmospheric pressure.

このときの負圧の大きさ、つまり、上述した予め設定された圧力とは、塗布ヘッド6の液室6c内の塗布液に所定の負圧を作用させることができる大きさであり、非吐出時においても塗布ヘッド6のノズル6aから塗布液が漏れ出しもせず、かつ、ノズル6a内へ塗布液が引き込まれもせず、ノズル6a内における塗布液の液面の位置がノズル6aの所定の位置、例えば、ノズル6aの開口部(ノズル形成面6b)付近に維持される大きさである。この負圧の大きさは、予め実験等によって求めておくことが可能である。   The magnitude of the negative pressure at this time, that is, the above-described preset pressure is a magnitude that allows a predetermined negative pressure to act on the coating liquid in the liquid chamber 6c of the coating head 6, and is non-ejection. Even when the coating liquid does not leak from the nozzle 6a of the coating head 6 and the coating liquid is not drawn into the nozzle 6a, the position of the liquid surface of the coating liquid in the nozzle 6a is a predetermined position of the nozzle 6a. For example, the size is maintained in the vicinity of the opening (nozzle formation surface 6b) of the nozzle 6a. The magnitude of this negative pressure can be obtained in advance by experiments or the like.

この状態において、貯留タンク13内は大気圧であり、供給タンク11内は予め設定された大きさの負圧が作用されているから、供給タンク11内と連通されている液位管26内の塗布液の液面は、供給タンク11内と貯留タンク13内との差圧に応じた高さに位置することとなる。液面検出器30は、この高さ位置に合わせて取り付けられている。   In this state, the inside of the storage tank 13 is atmospheric pressure, and a negative pressure of a preset magnitude is applied in the supply tank 11, so that the inside of the liquid level pipe 26 that communicates with the inside of the supply tank 11. The liquid level of the coating liquid is located at a height corresponding to the differential pressure between the supply tank 11 and the storage tank 13. The liquid level detector 30 is attached according to this height position.

なお、液位管26内の塗布液の液位(液位管26内の液面高さと貯留タンク13内の液面高さとの差)Hは、(式)H=(P1−P2)/ρgで求めることが可能である。ここで、P1は貯留タンク13内の圧力(大気圧)、P2は供給タンク11内の圧力、ρは塗布液の密度、gは重力加速度である。   The liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 (difference between the liquid level in the liquid level pipe 26 and the liquid level in the storage tank 13) H is expressed by the following equation: H = (P1-P2) / It can be obtained by ρg. Here, P1 is the pressure (atmospheric pressure) in the storage tank 13, P2 is the pressure in the supply tank 11, ρ is the density of the coating liquid, and g is the acceleration of gravity.

なお、上述の負圧付与動作において、開閉弁28を開放するタイミングは、開閉弁24を開放するタイミングに対して所定時間遅らせるようにしても良い。すなわち、液位管26内が負圧であるのに対して供給タンク11内が大気圧であるため、開閉弁24と開閉弁28を同時に開放すると、供給タンク11内の大気圧が液位管26内に流入し、液位管26の圧力が上昇する結果、液位管26内の塗布液の液位が大きく低下することが考えられる。そこで、開閉弁24を開放し、供給タンク11内を液位管26内と同じ負圧にした後に、開閉弁28を開放する。このようにすれば、開閉弁28の解放前に供給タンク11及び液位管26内の圧力を所定の負圧にしておくことができるので、開閉弁28の開放による液位管26内の塗布液の液位の低下を抑制することができる。   In the negative pressure application operation described above, the timing for opening the on-off valve 28 may be delayed by a predetermined time with respect to the timing for opening the on-off valve 24. That is, since the inside of the liquid level pipe 26 is at a negative pressure while the inside of the supply tank 11 is at atmospheric pressure, if the on-off valve 24 and the on-off valve 28 are opened simultaneously, the atmospheric pressure in the supply tank 11 is changed to the liquid level pipe. It is conceivable that the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 is greatly lowered as a result of the pressure in the liquid level pipe 26 being increased. Therefore, the on-off valve 24 is opened and the inside of the supply tank 11 is set to the same negative pressure as that in the liquid level pipe 26, and then the on-off valve 28 is opened. In this way, since the pressure in the supply tank 11 and the liquid level pipe 26 can be set to a predetermined negative pressure before the opening / closing valve 28 is released, the application in the liquid level pipe 26 by opening the on / off valve 28 is possible. A drop in the liquid level of the liquid can be suppressed.

以上によって、準備工程が完了する。この準備工程が完了したら、塗布工程が行なわれる。   Thus, the preparation process is completed. When this preparation process is completed, an application process is performed.

なお、準備工程が完了した時点で、基板ステージ5は、塗布ヘッド6の下側から外れたY軸方向における一方の端部位置である、基板Wの受渡し位置において、不図示の基板搬送ロボットによって、基板Wが供給された状態にあるものとする。   When the preparation process is completed, the substrate stage 5 is moved by a substrate transfer robot (not shown) at the delivery position of the substrate W, which is one end position in the Y-axis direction that is off the lower side of the coating head 6. Suppose that the substrate W is supplied.

不図示の駆動機構の駆動によって基板ステージ5が、Y軸方向における他方の端部位置に向けて移動を開始する。   The substrate stage 5 starts to move toward the other end position in the Y-axis direction by driving a drive mechanism (not shown).

この移動中に、基板ステージ5、すなわち基板Wは、塗布ヘッド6の下側を通過する。   During this movement, the substrate stage 5, that is, the substrate W passes under the coating head 6.

制御装置40は、Y軸移動テーブル4に付随して設けられた不図示のリニアエンコーダ等の位置検出器から位置検出信号に基づいて、基板Wと塗布ヘッド6とのY軸方向における相対位置を把握し、基板Wが塗布ヘッド6の下側を通過するタイミングに合わせて、記憶部41に記憶された描画パターンに合わせて塗布ヘッド6の各ノズル6aから塗布液を吐出させ、基板W上に塗布液の液滴を塗布する。   The control device 40 determines the relative position in the Y-axis direction between the substrate W and the coating head 6 based on a position detection signal from a position detector such as a linear encoder (not shown) provided accompanying the Y-axis movement table 4. The coating liquid is ejected from each nozzle 6a of the coating head 6 in accordance with the drawing pattern stored in the storage unit 41 in accordance with the timing when the substrate W passes under the coating head 6, and the substrate W is discharged onto the substrate W. Apply droplets of coating solution.

基板ステージ5がY軸方向における他方の端部位置に到達すると、基板ステージ5、すなわち、Y軸移動テーブル4は停止し、前述のY軸方向における一方の端部位置(受渡し位置)へと戻り、これにより、1回の塗布動作が完了する。   When the substrate stage 5 reaches the other end position in the Y-axis direction, the substrate stage 5, that is, the Y-axis moving table 4 stops, and returns to the one end position (delivery position) in the Y-axis direction described above. Thus, one application operation is completed.

この位置において、塗布液の液滴が塗布された基板Wが搬出され、塗布液が塗布されていない新たな基板Wが供給される。   At this position, the substrate W coated with the droplets of the coating liquid is carried out, and a new substrate W not coated with the coating liquid is supplied.

新たな基板Wが基板ステージ5上に供給されたならば、上述と同様にして新たな基板Wに対する塗布液の液滴の塗布、つまり、塗布動作が実行される。   If a new substrate W is supplied onto the substrate stage 5, the coating liquid droplet is applied to the new substrate W, that is, a coating operation is performed in the same manner as described above.

そして、塗布液を塗布すべき基板Wがなくなるまで、上述の塗布動作が繰り返される。   Then, the above-described application operation is repeated until there is no more substrate W to which the application liquid is to be applied.

なお、この塗布動作が繰り返される塗布工程中は、開閉弁16、17、21、24、28、29は開放された状態とされる。   During the coating process in which this coating operation is repeated, the on-off valves 16, 17, 21, 24, 28, and 29 are opened.

しかして、本実施形態の塗布液塗布装置1においては、上述の塗布工程の間、供給タンク11および液位管26内に負圧付与動作によって付与された負圧を、設定された大きさに維持する負圧維持動作が以下の如くに実行される。   Thus, in the coating liquid coating apparatus 1 of the present embodiment, the negative pressure applied by the negative pressure application operation in the supply tank 11 and the liquid level pipe 26 is set to a set magnitude during the above-described coating process. The negative pressure maintaining operation for maintaining is performed as follows.

この負圧維持動作は、貯留タンク13に設けた液位管26を用いて行なわれる。   This negative pressure maintaining operation is performed using a liquid level pipe 26 provided in the storage tank 13.

すなわち、塗布ヘッド6のノズル6aから塗布液が吐出されることによって塗布液が消費されると、供給タンク11内の塗布液が減少する。供給タンク11内の塗布液が減少すると、その分だけ供給タンク11内の空間の容積が増大するので、供給タンク11内の空間の圧力は低下、つまり、負圧の大きさが大きくなる。   That is, when the coating liquid is consumed by discharging the coating liquid from the nozzle 6a of the coating head 6, the coating liquid in the supply tank 11 decreases. When the coating liquid in the supply tank 11 decreases, the volume of the space in the supply tank 11 increases accordingly, so that the pressure in the space in the supply tank 11 decreases, that is, the negative pressure increases.

供給タンク11内の負圧の大きさが大きくなると、連通配管15E、15F、15G、15Hを介して供給タンク11内の空間と連通されている液位管26内の負圧の大きさも大きくなるので、液位管26内の塗布液の液面の高さが上昇する。そこで、この液面の上昇を液面検出器30によって検出するのである。   When the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 increases, the magnitude of the negative pressure in the liquid level pipe 26 that communicates with the space in the supply tank 11 via the communication pipes 15E, 15F, 15G, and 15H also increases. As a result, the level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 increases. Therefore, the rise in the liquid level is detected by the liquid level detector 30.

例えば、液面検出器30は、上限と下限の2つの位置において液面を検出可能に構成される。そして、制御装置40は、この液面検出器30の検出値に基づいて、液位管26内の塗布液の液面高さが上限と下限の間に維持されるように、次のような制御を行なう。   For example, the liquid level detector 30 is configured to be able to detect the liquid level at two positions, an upper limit and a lower limit. Based on the detection value of the liquid level detector 30, the control device 40 keeps the liquid level height of the coating liquid in the liquid level pipe 26 between the upper limit and the lower limit as follows. Take control.

なおここで、上限と下限は、供給タンク11内の負圧の大きさを許容範囲内に保つために設定されるものであり、例えば、上限は、負圧の大きさが許容範囲の上限(圧力が下限)にあるときの液面の位置に設定され、下限は、負圧の大きさが許容範囲の下限(圧力が上限)にあるときの液面の位置に設定される。   Here, the upper limit and the lower limit are set in order to keep the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 within the allowable range. For example, the upper limit is the upper limit ( The position of the liquid level when the pressure is at the lower limit) is set, and the lower limit is set at the position of the liquid level when the magnitude of the negative pressure is at the lower limit of the allowable range (the pressure is the upper limit).

また、負圧の大きさの許容範囲とは、この範囲内での変動であれば、塗布液が塗布ヘッド6のノズルから漏れ出しもせず、かつ、ノズル内へ塗布液が引き込まれもせず、ノズル内で維持することができる負圧の大きさの範囲である。   Further, the allowable range of the magnitude of the negative pressure is a fluctuation within this range, the coating liquid does not leak out from the nozzle of the coating head 6, and the coating liquid is not drawn into the nozzle, The range of the magnitude of the negative pressure that can be maintained in the nozzle.

図3(a)は、供給タンク11内の空間の圧力が予め設定された大きさの負圧に維持されているときの液位管26内の液位の状態を示す。この状態から、供給タンク11内の塗布液が消費されると、それに伴い供給タンク11内の空間が徐々に増大するので、供給タンク11内の負圧の大きさが徐々に大きくなる。その結果、液位管26内の塗布液の液面が徐々に上昇し、やがて、上限位置に達する。   FIG. 3A shows the state of the liquid level in the liquid level pipe 26 when the pressure in the space in the supply tank 11 is maintained at a negative pressure set in advance. When the coating liquid in the supply tank 11 is consumed from this state, the space in the supply tank 11 gradually increases accordingly, so that the negative pressure in the supply tank 11 gradually increases. As a result, the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 gradually rises and eventually reaches the upper limit position.

塗布液の液面が上限に達すると、液面検出器30によってそのことが検知され、液面が上限に達した旨の信号が制御装置40に送信される。   When the liquid level of the coating liquid reaches the upper limit, this is detected by the liquid level detector 30, and a signal indicating that the liquid level has reached the upper limit is transmitted to the control device 40.

制御装置40は、この信号を受けて、補給動作を実行し、供給タンク11内の負圧の大きさを調整する。   The control device 40 receives this signal, executes a replenishment operation, and adjusts the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11.

すなわち、供給タンク11内の塗布液の液面は、塗布液が消費される前においては、液面検出器25による検出位置にある。そこで、制御装置40は、液面検出器25が塗布液の液面を検出するまで、補給タンク12から供給タンク11内に塗布液を補給、つまり、消費された分の塗布液を補給する。   That is, the liquid level of the coating liquid in the supply tank 11 is at a detection position by the liquid level detector 25 before the coating liquid is consumed. Therefore, the control device 40 replenishes the application liquid from the replenishment tank 12 into the supply tank 11 until the liquid level detector 25 detects the liquid level of the application liquid, that is, replenishes the consumed application liquid.

この塗布液の補給によって供給タンク11内の空間の容積がもとの容積、つまり、塗布液が消費される前の容積に戻るので、供給タンク11内の負圧の大きさがもとの大きさまで回復され、液位管26内の塗布液の液面が低下してもとの位置に戻ることとなる。   By replenishing the coating liquid, the volume of the space in the supply tank 11 returns to the original volume, that is, the volume before the coating liquid is consumed, so that the negative pressure in the supply tank 11 is the original magnitude. Even if the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 is lowered, it returns to the original position.

なお、例えば、全てのノズル6aから多くの量の塗布液が短時間に吐出されることにより、供給タンク11内の塗布液が急激に消費された場合、供給タンク11内の負圧の大きさが急激に大きくなり、塗布液の補給では供給タンク11内の負圧の大きさの回復が間に合わないことがある。このような場合には、次のような動作によって、負圧の大きさが回復される。   For example, when a large amount of the coating liquid is discharged from all the nozzles 6a in a short time, and the coating liquid in the supply tank 11 is rapidly consumed, the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 May suddenly increase and the negative pressure in the supply tank 11 may not be recovered in time when the coating liquid is replenished. In such a case, the magnitude of the negative pressure is recovered by the following operation.

供給タンク11内の負圧の大きさが大きくなると、液位管26内の塗布液の液面が上昇し、貯留タンク13に貯留された塗布液が液位管26内に引き込まれるので、貯留タンク13内の塗布液の液面の高さが低下する。   When the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 increases, the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 rises, and the coating liquid stored in the storage tank 13 is drawn into the liquid level pipe 26, so that The liquid level of the coating liquid in the tank 13 is lowered.

貯留タンク13内の塗布液の液面高さが低下して、図3(b)に示すように、その液面が液位管26の下端位置よりも低くなると、貯留タンク13内の空間の大気圧の気体、例えば、空気Gsが液位管26内に吸い込まれる。これによって、供給タンク11内の圧力が上昇、すなわち、負圧の大きさが小さくなり、負圧の大きさが回復される。   When the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 decreases and the liquid level becomes lower than the lower end position of the liquid level pipe 26 as shown in FIG. Atmospheric pressure gas, for example, air Gs is sucked into the liquid level pipe 26. As a result, the pressure in the supply tank 11 increases, that is, the negative pressure is reduced, and the negative pressure is restored.

つまり、本実施形態においては、供給タンク11内の負圧の大きさが急激に大きくなったときでも、その負圧によって塗布ヘッド6のノズル6a内の塗布液が液室6c内まで引き戻される前に、貯留タンク13内の塗布液の液面高さが液位管26の下端位置よりも低くなるように、貯留タンク13内の塗布液に対する液位管26の浸漬量が設定されている。言い換えれば、供給タンク11内の負圧の大きさが、ノズル6a内の塗布液を液室6c内まで引き込んでしまう大きさに達する前に、貯留タンク13内の塗布液の液面が液位管26の下端位置よりも低くなるように、貯留タンク13内の塗布液に対する液位管26の浸漬量が設定されている。   That is, in this embodiment, even when the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 suddenly increases, before the coating liquid in the nozzle 6a of the coating head 6 is pulled back into the liquid chamber 6c by the negative pressure. Further, the immersion amount of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid in the storage tank 13 is set so that the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 is lower than the lower end position of the liquid level pipe 26. In other words, before the level of the negative pressure in the supply tank 11 reaches the level that draws the coating liquid in the nozzle 6a into the liquid chamber 6c, the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 becomes the liquid level. The immersion amount of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid in the storage tank 13 is set so as to be lower than the lower end position of the pipe 26.

例えば、図4(a)に示すように、供給タンク11内の負圧の大きさが予め設定された大きさに維持された状態において、塗布ヘッド6のノズル6a内の塗布液の液面Fsがノズル6aの開口部付近にあるとする。この状態から、供給タンク11内の負圧の大きさが増加していくと、図4(b)に示すように、ノズル6a内の塗布液の液面Fsがノズル6a内を液室6c側に引き込まれ、図4(c)に示すように、やがて液室6c内に達する。塗布液の液面が液室6c内まで引き込まれると、液室6c内に空気が侵入する。液室6cに侵入した空気は、液面をノズル6aの開口部付近まで復帰させたとしても、液室6c内に残存することがある。液室6c内に残存する空気Gsは、ノズル6aからの液滴の吐出性能を著しく低下させる要因となる。   For example, as shown in FIG. 4A, the liquid level Fs of the coating liquid in the nozzle 6a of the coating head 6 in a state where the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 is maintained at a preset level. Is in the vicinity of the opening of the nozzle 6a. From this state, when the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 increases, as shown in FIG. 4B, the liquid level Fs of the coating liquid in the nozzle 6a passes through the nozzle 6a toward the liquid chamber 6c. As shown in FIG. 4 (c), the liquid chamber 6c is eventually reached. When the liquid level of the coating liquid is drawn into the liquid chamber 6c, air enters the liquid chamber 6c. The air that has entered the liquid chamber 6c may remain in the liquid chamber 6c even if the liquid level is returned to the vicinity of the opening of the nozzle 6a. The air Gs remaining in the liquid chamber 6c becomes a factor that significantly deteriorates the discharge performance of the droplets from the nozzle 6a.

そのため、ノズル6a内の塗布液の液面がノズル6aの上端(液室6c側の端部)を越えて引き込まれる程に、供給タンク11内の負圧が大きくなることは好ましくない。   Therefore, it is not preferable that the negative pressure in the supply tank 11 becomes so large that the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a is drawn beyond the upper end of the nozzle 6a (end on the liquid chamber 6c side).

そこで、ノズル6a内の塗布液の液面をノズル6aの上端まで引き込む大きさの負圧が作用したときの液位まで、液位管26内の塗布液の液位が上昇する前に、貯留タンク13内の塗布液の液面高さが液位管26の下端より低くなるように、液位管26の浸漬量を設定する。ここで、供給タンク11内に予め設定した大きさの負圧が作用しているときの液位(基準液位)と、ノズル6a内の塗布液の液面をノズル6aの上端まで引き込む大きさの負圧が作用したときの液位との差h1(図3(a)参照)を、許容される液位の変位量(以下「許容変位量h1」という。)とする。   Therefore, before the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 rises to the liquid level when a negative pressure large enough to draw the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a to the upper end of the nozzle 6a is applied, the liquid is stored. The immersion amount of the liquid level pipe 26 is set so that the liquid level of the coating liquid in the tank 13 is lower than the lower end of the liquid level pipe 26. Here, the liquid level (reference liquid level) when a negative pressure of a preset size is applied in the supply tank 11 and the size of drawing the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a to the upper end of the nozzle 6a. The difference h1 (see FIG. 3A) from the liquid level when the negative pressure is applied is an allowable liquid level displacement amount (hereinafter referred to as “allowable displacement amount h1”).

そして、この浸漬量は、許容変位量h1、および液位管26の内径(液面の表面積)と貯留タンク13の内径(液面の表面積)との比率に基づいて近似的に求めることができる。   The immersion amount can be approximately obtained based on the allowable displacement amount h1 and the ratio between the inner diameter of the liquid level pipe 26 (surface area of the liquid surface) and the inner diameter of the storage tank 13 (surface area of the liquid surface). .

すなわち、液位管26内において変位量h1によって増加した塗布液の体積と貯留タンク13内で減少する塗布液の体積とは等しいので、変位量h1と貯留タンク13内の液位の変化量h2の関係は、h2=(S1×h1)/S2にて近似的にあらわすことができる。ここで、S1は液位管26内の液面の表面積、S2は貯留タンク13内の液面の表面積である。   That is, since the volume of the coating liquid increased by the displacement amount h1 in the liquid level pipe 26 is equal to the volume of the coating liquid decreased in the storage tank 13, the displacement amount h1 and the change amount h2 of the liquid level in the storage tank 13 are the same. This relationship can be expressed approximately by h2 = (S1 × h1) / S2. Here, S1 is the surface area of the liquid level in the liquid level pipe 26, and S2 is the surface area of the liquid level in the storage tank 13.

例えば、貯留タンク13内の液面の表面積S2が、液位管26内の液面の表面積S1の10倍であり、液位管26内の許容される液位の変位量h1が10mmである場合、h2=(S1×10)/10S1=1となり、浸漬量は1mmと求めることができる。   For example, the surface area S2 of the liquid level in the storage tank 13 is 10 times the surface area S1 of the liquid level in the liquid level pipe 26, and the allowable displacement h1 of the liquid level in the liquid level pipe 26 is 10 mm. In this case, h2 = (S1 × 10) / 10S1 = 1, and the immersion amount can be determined to be 1 mm.

このように、貯留タンク13内の塗布液に対する液位管26の浸漬量を設定することによって、供給タンク11内の負圧の大きさが急激に大きくなるといった不具合が発生したときでも、その負圧の増大によって、塗布ヘッド6のノズル6a内の塗布液の液面が液室6c内まで引き込まれることを防止することができる。   In this way, even when a problem such as a sudden increase in the negative pressure in the supply tank 11 occurs by setting the amount of immersion of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid in the storage tank 13, the negative pressure is generated. By increasing the pressure, it is possible to prevent the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a of the coating head 6 from being drawn into the liquid chamber 6c.

一方、供給タンク11内の負圧の大きさが予め設定された大きさよりも小さくなる、つまり、圧力が予め設定された値よりも高くなることは、真空ポンプ19、圧力調整弁20、開閉弁21、流量制御弁22によって構成される負圧発生手段で発生された負圧が常時作用しているため、通常は生じ難い。   On the other hand, if the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 is smaller than a preset magnitude, that is, if the pressure is higher than a preset value, the vacuum pump 19, the pressure regulating valve 20, the on-off valve 21. Since the negative pressure generated by the negative pressure generating means constituted by the flow control valve 22 is constantly acting, it is usually difficult to generate.

しかしながら、供給タンク11内の負圧の大きさが予め設定された大きさよりも小さくなったときには、作用させる負圧の大きさを一時的に増大させるように圧力調整弁20を調整する等の制御を制御装置40に実行させればよい。   However, when the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 becomes smaller than a preset magnitude, control such as adjusting the pressure regulating valve 20 so as to temporarily increase the magnitude of the negative pressure to be applied. May be executed by the control device 40.

したがって、液面検出器30は、供給タンク11内の負圧の大きさが予め設定された大きさであるときの液位管26内の塗布液の液面の位置を下限として設定することができる。   Accordingly, the liquid level detector 30 can set the position of the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 when the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 is a preset size as the lower limit. it can.

なお、上述した、貯留タンク13内の塗布液に対する液位管26の浸漬量h2の調整は、次のようにして行なうことができる。   The above-described adjustment of the immersion amount h2 of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid in the storage tank 13 can be performed as follows.

上述の充填動作で説明したように、貯留タンク13内における塗布液の液位は、液位管26の下端に達したところで上昇を停止する。そのため、塗布ヘッド6等に対する塗布液の充填動作が完了した時点では、液位管26の下端に略接触した状態にある。   As explained in the above filling operation, the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 stops rising when it reaches the lower end of the liquid level pipe 26. Therefore, when the filling operation of the coating liquid to the coating head 6 or the like is completed, the coating head 6 is substantially in contact with the lower end of the liquid level pipe 26.

そこで、充填動作が完了した状態から、開閉弁37、38を開放する。これにより、気体供給源34から供給タンク11内の空間に加圧された窒素ガスが供給され、供給タンク11内の空間の圧力が上昇し、供給タンク11内の塗布液が連通配管15Nを通って貯留タンク13内に供給される。   Therefore, the on-off valves 37 and 38 are opened after the filling operation is completed. As a result, pressurized nitrogen gas is supplied from the gas supply source 34 to the space in the supply tank 11, the pressure in the space in the supply tank 11 rises, and the coating liquid in the supply tank 11 passes through the communication pipe 15N. And supplied to the storage tank 13.

この後、塗布液に対する液位管26の浸漬量が予め求めておいた所定の浸漬量h2となった時点で、開閉弁37、38を閉鎖し、貯留タンク13に対する塗布液の供給を停止する。   Thereafter, when the immersion amount of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid reaches a predetermined immersion amount h2 that has been obtained in advance, the on-off valves 37 and 38 are closed, and the supply of the coating liquid to the storage tank 13 is stopped. .

ここで、塗布液に対する液位管26の浸漬量が所定の浸漬量h2になったか否かの判定は、貯留タンク13の液面の位置を検出することによって行なうことができる。例えば、図3に示すように、液位管26の下端から高さh2の位置に液面検出器50を配置しておき、この液面検出器50が液面を検出した時点を所定の浸漬量h2に達した時点と判定することが可能である。   Here, it is possible to determine whether or not the immersion amount of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid has reached the predetermined immersion amount h2 by detecting the position of the liquid level in the storage tank 13. For example, as shown in FIG. 3, a liquid level detector 50 is disposed at a position of height h2 from the lower end of the liquid level pipe 26, and the time when the liquid level detector 50 detects the liquid level is determined as a predetermined immersion. It can be determined that the amount h2 has been reached.

なお、貯留タンク13内の塗布液の量が多い場合には、開閉弁24を開放して供給タンク11内に負圧を供給するとともに、開閉弁38を開放することで、貯留タンク13内の塗布液を連通配管15Nを介して供給タンク11側に戻すようにしても良いし、開閉弁29、39を開放して、貯留タンク13内の塗布液を自重によって排気タンク14へ排出するようにしても良い。   When the amount of the coating liquid in the storage tank 13 is large, the on-off valve 24 is opened to supply negative pressure into the supply tank 11 and the on-off valve 38 is opened to open the inside of the storage tank 13. The coating liquid may be returned to the supply tank 11 side through the communication pipe 15N, or the on-off valves 29 and 39 are opened so that the coating liquid in the storage tank 13 is discharged to the exhaust tank 14 by its own weight. May be.

この浸漬量h2の調整は、上述の充填動作の後、負圧付与動作の前に行なうと良い。   The adjustment of the immersion amount h2 is preferably performed after the above-described filling operation and before the negative pressure applying operation.

このように、本実施形態の塗布液塗布装置1によれば、次の作用を有する。   Thus, according to the coating liquid coating apparatus 1 of this embodiment, it has the following effect | action.

供給タンク11内の負圧の変化を液位管26内の塗布液の液位の変位によって検出するようにしたので、高精度の圧力センサ等の高価な機器を用いることがなく、コストの増加を抑えながら、塗布ヘッド6内の液室6cに付与される圧力を適正な負圧に維持することができる。   Since the change in the negative pressure in the supply tank 11 is detected by the displacement of the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26, expensive equipment such as a high-precision pressure sensor is not used, and the cost increases. The pressure applied to the liquid chamber 6c in the coating head 6 can be maintained at an appropriate negative pressure while suppressing the above.

しかも、供給タンク11内に予め設定した大きさの負圧が作用されているときにおける液位管26内の塗布液の液位と、ノズル6a内の塗布液の液面をノズル6aの上端まで引き込む大きさの負圧が作用したときにおける液位管26内の塗布液の液位との差h1を許容される液位の変位量として設定し、液位管26内の塗布液の液位が許容される変位量h1に到達したときには、貯留タンク13内の塗布液の液面が液位管26の下端位置よりも低下するように、貯留タンク13内の塗布液に対する液位管26の浸漬量h2を設定した。これにより、供給タンク11内の負圧の大きさが急激に大きくなるといった不具合が発生したときでも、その負圧の増大によって、塗布ヘッド6のノズル6a内の塗布液の液面が液室6c内まで引き込まれることが確実に防止できる。これにより、塗布ヘッド内に付与される圧力を適正な負圧に維持することができるので、塗布ヘッド6の液室6c内に空気が進入するという不具合が生じることが防止され、塗布装置1の稼働率を向上させることができるから、その結果として、生産性を向上させることが可能となる。   In addition, the level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 and the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a when a negative pressure of a preset magnitude is applied in the supply tank 11 to the upper end of the nozzle 6a. A difference h1 from the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 when a negative pressure of the drawing size is applied is set as an allowable liquid level displacement amount, and the liquid level of the coating liquid in the liquid level pipe 26 is set. Of the liquid level pipe 26 with respect to the coating liquid in the storage tank 13 so that the liquid level of the coating liquid in the storage tank 13 is lower than the lower end position of the liquid level pipe 26. An immersion amount h2 was set. As a result, even when a problem such as a sudden increase in the negative pressure in the supply tank 11 occurs, the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a of the coating head 6 changes to the liquid chamber 6c due to the increase in the negative pressure. It can be reliably prevented from being pulled in. Thereby, since the pressure applied in the coating head can be maintained at an appropriate negative pressure, it is possible to prevent a problem that air enters the liquid chamber 6c of the coating head 6 and to prevent the coating apparatus 1 from Since the operation rate can be improved, productivity can be improved as a result.

また、上述により、塗布ヘッド6のノズル6a内における塗布液の液面の位置をノズル6a内の所定の位置、例えば、開口部付近に安定して保つことができるので、ノズル6aから吐出される塗布液の量を、吐出毎にバラツキが生じることなく安定して得ることが可能となる。   Further, as described above, the position of the liquid surface of the coating liquid in the nozzle 6a of the coating head 6 can be stably maintained at a predetermined position in the nozzle 6a, for example, in the vicinity of the opening, so that the liquid is discharged from the nozzle 6a. It is possible to stably obtain the amount of the coating liquid without causing variations in each discharge.

このように、本実施形態によれば、塗布ヘッド内に付与される圧力を適正な負圧に維持することができるから、基板W上に塗布液を安定した吐出量で塗布することが可能となり、生産性向上を図ることが可能となる。   As described above, according to this embodiment, the pressure applied in the coating head can be maintained at an appropriate negative pressure, so that the coating liquid can be applied onto the substrate W with a stable discharge amount. Thus, productivity can be improved.

なお、上述の実施形態において、液柱圧力計として機能する液位管26を、直線状の管を鉛直に配置したものとしたが、これに限られるものではなく、傾斜して配置しても良い。要は、液位管26内の液位の変化の検出が可能な構成であれば良い。   In the above-described embodiment, the liquid level pipe 26 functioning as a liquid column pressure gauge is a straight pipe arranged vertically, but is not limited to this, and may be arranged inclined. good. In short, any configuration capable of detecting a change in the liquid level in the liquid level pipe 26 may be used.

また、液位管26の形状も、直線状の管に限られるものではない。例えば、途中に屈曲部を有する形状であっても、一端側が貯留タンク13内の塗布液中に浸漬し、他端側が著中タンク13内の塗布液の液面高さよりも高い位置で液位を検出可能な直線状の部分を備えた形状を有していれば良い。   Further, the shape of the liquid level pipe 26 is not limited to a straight pipe. For example, even if it has a shape having a bent portion in the middle, one end side is immersed in the coating liquid in the storage tank 13, and the other end side is at a level higher than the liquid level of the coating liquid in the middle tank 13. It suffices to have a shape having a linear portion capable of detecting the above.

また、液位管26は、その内径が途中で変化するように構成しても良い。例えば、液位管26における液位を検出する液面検出器30が設けられた位置に対応する部分の内径に対し、それよりも下側に位置する部分の内径が小さくなるように構成しても良い。このように構成した場合、液位を検出する部分とそれよりも下側に位置する部分の内径が同じ場合に比べて、液位管26内に蓄積される塗布液の量が少なくて済むので、圧力検出に用いる塗布液の使用量を低減させることができる。なお、液位管26は、その形状にかかわらず、液位を検出する部分は直線状であることが好ましい。   The liquid level pipe 26 may be configured such that its inner diameter changes midway. For example, the inner diameter of the portion located below the inner diameter of the portion corresponding to the position where the liquid level detector 30 for detecting the liquid level in the liquid level pipe 26 is provided is configured to be smaller. Also good. In such a configuration, the amount of the coating liquid accumulated in the liquid level pipe 26 can be reduced as compared with the case where the inner diameter of the part for detecting the liquid level and the part located below the same are the same. The amount of coating liquid used for pressure detection can be reduced. It should be noted that the liquid level pipe 26 preferably has a linear portion for detecting the liquid level regardless of its shape.

また、液位管26の断面形状は、円形に限らず、他の形状、例えば、楕円、四角形などの多角形等の断面形状の管であっても良い。   Moreover, the cross-sectional shape of the liquid level pipe 26 is not limited to a circular shape, and may be a pipe having another shape, for example, a polygonal shape such as an ellipse or a quadrangle.

また、液位管26の内径は、特に制限されるものではない。しかしながら、液位管26内の液体の液面は、その外周部分が液位管26の内壁との濡れ性に起因して湾曲しているので、このような湾曲が生じたとしても、液面の中央部分に水平面が形成される程度の大きさを有することが好ましい。   Further, the inner diameter of the liquid level pipe 26 is not particularly limited. However, the liquid level of the liquid in the liquid level pipe 26 is curved due to wettability with the inner wall of the liquid level pipe 26, so even if such a curve occurs, the liquid level It is preferable to have such a size that a horizontal plane is formed in the central portion of the.

また、貯留タンク13に共通排液管15Dを接続した例で説明したが、これに限られるものではなく、貯留タンク13は塗布液を供給または排出する配管とは独立して設けるようにしても良い。この場合、図1において、共通排液管15Dにおける配管15N、15Oとの接続部と貯留タンク13との間の部分を除去することによって構成することができる。また、このように、貯留タンク13を独立して設ける場合、貯留タンク13内に蓄える液体は、塗布液とは異なる液体であっても良い。この際に用いる液体としては、蒸発し難い液体を用いるのが好ましく、また、脱気された液体を用いるのが好ましい。また、比重が大きい液体よりも比重が小さい液体を用いた方が、圧力の変化に対する変位量が大きいので、より小さな圧力変化を検出することが可能であるので、要求される圧力の検出分解能に応じて用いる液体を選定すると良い。   Moreover, although the example which connected common drainage pipe | tube 15D to the storage tank 13 demonstrated, it is not restricted to this, You may make it provide the storage tank 13 independently from piping which supplies or discharges coating liquid. good. In this case, in FIG. 1, it can comprise by removing the part between the connection part with the piping 15N and 15O in the common drainage pipe 15D, and the storage tank 13. FIG. When the storage tank 13 is provided independently as described above, the liquid stored in the storage tank 13 may be a liquid different from the coating liquid. As the liquid used at this time, it is preferable to use a liquid that does not easily evaporate, and it is preferable to use a degassed liquid. In addition, using a liquid with a lower specific gravity than a liquid with a higher specific gravity has a larger amount of displacement with respect to a change in pressure, so it is possible to detect a smaller pressure change. The liquid to be used should be selected accordingly.

また、貯留タンク13を供給タンク11の近接位置に併設するものとしたが、これに限られるものではなく、貯留タンク13は、供給タンク11に対して遠隔位置に配置しても良いし、供給タンク11と同じ高さ位置に配置しても、異なる高さ位置に配置しても良い。   Further, the storage tank 13 is provided adjacent to the supply tank 11, but the storage tank 13 is not limited to this, and the storage tank 13 may be disposed at a remote position with respect to the supply tank 11. You may arrange | position in the same height position as the tank 11, or may arrange | position in a different height position.

また、上述の実施形態において、液面検出器30の検出信号に基づく供給タンク11内の負圧の調整を、供給タンク11内に塗布液を補給することでおこなったが、これに限られるものではなく、供給タンク11内に気体を供給することで行なうようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the negative pressure in the supply tank 11 is adjusted based on the detection signal of the liquid level detector 30 by supplying the application liquid in the supply tank 11. Instead, it may be performed by supplying gas into the supply tank 11.

例えば、供給タンク11内の負圧の大きさが大きくなった場合、開閉弁18を一時的に開放する制御を行ない、大気圧の空気を供給タンク11内に供給する。このようにしても、供給タンク11内の負圧を所定の大きさに維持することが可能である。また、開閉弁18の代わりに開閉弁37を一時的に開放し、加圧気体を供給するようにしても良い。ただし、このように気体を供給する場合、塗布ヘッド6による塗布液の消費によって供給タンク11内の塗布液が減り続けてしまう。そこで、所定のタイミングで、供給タンク11内に塗布液を補給することが好ましい。この塗布液を補給するタイミングとして、塗布ヘッド6のノズル6aから塗布液の吐出が休止されている期間、例えば、今回の基板Wに対する塗布工程が完了し、次の基板Wが基板ステージ5に供給されるまでの間に行なうようにすると良い。また、開閉弁18や開閉弁37を開放して供給タンク11内に気体を供給する場合、供給タンク11内の圧力が緩やかに上昇するように、連通配管15Eや連通配管15Mにリークバルブ等の流量制御弁を設け、供給タンク11内に供給する気体の流量を調整するようにすると良い。   For example, when the magnitude of the negative pressure in the supply tank 11 becomes large, control to temporarily open the on-off valve 18 is performed to supply atmospheric pressure air into the supply tank 11. Even in this case, the negative pressure in the supply tank 11 can be maintained at a predetermined level. Further, the on-off valve 37 may be temporarily opened instead of the on-off valve 18 to supply pressurized gas. However, when the gas is supplied in this way, the application liquid in the supply tank 11 continues to decrease due to the consumption of the application liquid by the application head 6. Therefore, it is preferable to replenish the coating liquid into the supply tank 11 at a predetermined timing. As a timing for replenishing the coating liquid, a period during which the ejection of the coating liquid from the nozzle 6 a of the coating head 6 is stopped, for example, the coating process for the current substrate W is completed, and the next substrate W is supplied to the substrate stage 5. It is good to do it before it is done. Further, when the gas is supplied into the supply tank 11 by opening the on-off valve 18 or the on-off valve 37, a leak valve or the like is added to the communication pipe 15E or the communication pipe 15M so that the pressure in the supply tank 11 gradually increases. A flow rate control valve may be provided to adjust the flow rate of the gas supplied into the supply tank 11.

また、上述の実施形態において、液位管26に液面検出器30を設け、液位管26内の液面高さが所定の範囲内で維持さえるように、つまり、供給タンク11内の空間の負圧が所定の範囲内で維持されるように制御するものとして説明したが、液面検出器30は必ずしも設ける必要は無い。   In the above-described embodiment, the liquid level detector 30 is provided in the liquid level pipe 26 so that the liquid level in the liquid level pipe 26 can be maintained within a predetermined range, that is, the space in the supply tank 11. In the above description, the liquid level detector 30 is not necessarily provided, but is controlled so that the negative pressure is maintained within a predetermined range.

また、許容変位量h1を、液位管26において、供給タンク11内に予め設定した大きさの負圧が作用しているときの液位と、ノズル内の塗布液の液面をノズル6aの上端まで引き込む大きさの負圧が作用したときの液位との差の値に設定したが、これに限られるものではなく、この値よりも小さな値であっても良い。要は、供給タンク11内に、ノズル6a内の塗布液の液面をノズル6aの上端まで引き込んでしまう大きさの負圧が作用しないようにできれば良い。   Further, the allowable displacement amount h1 is set so that the liquid level when a negative pressure of a preset magnitude is applied in the supply tank 11 in the liquid level pipe 26 and the liquid level of the coating liquid in the nozzle are set in the nozzle 6a. Although the value of the difference from the liquid level when a negative pressure of a magnitude that draws to the upper end is applied is not limited to this, it may be a value smaller than this value. In short, it is only necessary that the negative pressure of the magnitude that draws the liquid level of the coating liquid in the nozzle 6a to the upper end of the nozzle 6a does not act in the supply tank 11.

また、真空ポンプ19によって発生させた負圧を蓄えるバッファタンク23を設けたが、バッファタンク23は必ずしも設けなる必要はない。しかしながら、真空ポンプ19によって発生される負圧には、真空ポンプ19の構造や能力等に起因する規則的、或いは不規則な変動が生じることがある。そのため、バッファタンク23を設けた方が、バッファタンク23がその変動の緩衝機能を果たすので好ましい。   Further, although the buffer tank 23 for storing the negative pressure generated by the vacuum pump 19 is provided, the buffer tank 23 is not necessarily provided. However, the negative pressure generated by the vacuum pump 19 may vary regularly or irregularly due to the structure or capacity of the vacuum pump 19. Therefore, it is preferable to provide the buffer tank 23 because the buffer tank 23 functions as a buffer for the fluctuation.

また、共通排液配管15Dにおいて共通排液配管15Dと連通配管15Nとの接続部と貯留タンク13との間に開閉弁を設けるようにしても良い。このようにした場合、塗布ヘッド6から塗布液を吐出させるときに、前記開閉弁を閉鎖した状態で開閉弁38を開放することで、供給タンク11の塗布液を共通給液配管15B側からに加えて共通排液配管15D側からも供給することが可能となる。このようにすることによって、塗布ヘッド6に対して塗布液の導入口と排出口の両方から塗布液が供給される。そのため、ノズル列の一端側に導入口が配置され他端側に排出口が配置される構造の塗布ヘッドの場合であっても、導入口から遠い側に位置するノズルに対しては排出口側からも塗布液を供給されて補われるので、各ノズルに対する塗布液の供給量のバラツキを抑制することが可能となる。   In the common drainage pipe 15D, an open / close valve may be provided between the storage tank 13 and the connection part between the common drainage pipe 15D and the communication pipe 15N. In this case, when the coating liquid is discharged from the coating head 6, the on-off valve 38 is opened with the on-off valve closed, so that the coating liquid in the supply tank 11 can be supplied from the common liquid supply pipe 15B side. In addition, it can be supplied from the common drainage pipe 15D side. By doing in this way, a coating liquid is supplied with respect to the coating head 6 from both the inlet and outlet of a coating liquid. Therefore, even in the case of a coating head having a structure in which an introduction port is arranged on one end side of the nozzle row and a discharge port is arranged on the other end side, the discharge port side is not used for a nozzle located far from the introduction port. Since the coating liquid is supplied and compensated for, the variation in the amount of the coating liquid supplied to each nozzle can be suppressed.

1 塗布液塗布装置
6 塗布ヘッド
10 塗布液供給システム
11 供給タンク
13 回収タンク(貯留タンク)
15 配管
19 真空ポンプ
20 圧力制御弁
21 開閉弁
22 流量制御弁
23 バッファタンク
26 液位検出管
30 液面検出器
40 制御装置
41 記憶部
W 基板(塗布対象物)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating liquid coating apparatus 6 Coating head 10 Coating liquid supply system 11 Supply tank 13 Collection tank (storage tank)
15 Piping 19 Vacuum pump 20 Pressure control valve 21 On-off valve 22 Flow control valve 23 Buffer tank 26 Liquid level detection pipe 30 Liquid level detector 40 Control device 41 Storage unit W Substrate (application object)

Claims (6)

塗布液を液滴として吐出させるノズルを有する塗布ヘッドと、この塗布ヘッドに供給する前記塗布液を貯留する供給タンクと、この供給タンク内の空間の圧力を負圧に調整する圧力調整手段とを備え、前記塗布ヘッドの前記ノズルから前記液滴を吐出させて塗布対象物上に塗布する塗布液塗布装置において、
前記圧力調整手段は、
液体を貯留する貯留タンクと、
一端部が前記貯留タンク内に貯留された前記液体に浸漬し、他端部が前記供給タンクに連通する液位管と、
を有し、
前記液位管は、前記供給タンク内の空間の負圧の大きさが所定の大きさになったときに、前記液位管の下端部よりも前記貯留タンクに貯留された液体の液面が低くなるように、前記液体に対する浸漬量が設定されてなることを特徴とする塗布液塗布装置。
An application head having a nozzle for discharging the application liquid as droplets; a supply tank for storing the application liquid supplied to the application head; and a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the space in the supply tank to a negative pressure. A coating liquid coating apparatus for spraying the droplets from the nozzle of the coating head and coating the coated object on a coating object;
The pressure adjusting means is
A storage tank for storing liquid;
A liquid level pipe having one end immersed in the liquid stored in the storage tank and the other end communicating with the supply tank;
Have
The level of the liquid stored in the storage tank is lower than the lower end of the level pipe when the negative pressure in the space in the supply tank reaches a predetermined level. A coating liquid coating apparatus, wherein the amount of immersion in the liquid is set so as to be low.
前記液位検出管は、直線状の管部材で構成されてなり、鉛直に立設されてなることを特徴とする請求項1記載の塗布液塗布装置。   2. The coating liquid coating apparatus according to claim 1, wherein the liquid level detection pipe is constituted by a straight pipe member and is erected vertically. 前記塗布ヘッドは、インクジェット式の塗布ヘッドであり、
前記供給タンクは、前記塗布ヘッドよりも高い位置に配置してなることを特徴とする請求項1または2に記載の塗布液塗布装置。
The application head is an ink jet type application head,
The coating liquid coating apparatus according to claim 1, wherein the supply tank is disposed at a position higher than the coating head.
前記貯留タンクは、前記塗布ヘッドにおける前記塗布液の排出口に接続されてなり、前記排出口から排出された前記塗布液を貯留してなることを特徴とする請求項3記載の塗布液塗布装置。   4. The coating liquid coating apparatus according to claim 3, wherein the storage tank is connected to a discharge port of the coating liquid in the coating head and stores the coating liquid discharged from the discharge port. . 前記液位管内の前記液体の液位を検出する検出器と、
この検出器の検出値に基づいて前記供給タンク内の負圧の大きさを制御する制御装置と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の塗布液塗布装置。
A detector for detecting a liquid level of the liquid in the liquid level pipe;
A control device for controlling the magnitude of the negative pressure in the supply tank based on the detection value of the detector;
The coating liquid coating apparatus according to claim 1, further comprising:
前記供給タンクに前記塗布液を補給する補給タンクを備え、
前記制御装置は、前記供給タンク内の空間の負圧の大きさを、前記供給タンク内に前記補給タンク内の前記塗布液を補給することで減少させることを特徴とする請求項5記載の塗布液塗布装置。
A replenishment tank for replenishing the coating liquid to the supply tank;
6. The application according to claim 5, wherein the controller reduces the magnitude of the negative pressure in the space in the supply tank by replenishing the supply liquid in the supply tank to the supply tank. Liquid coating device.
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JPWO2020066440A1 (en) * 2018-09-26 2021-09-24 日本電産マシナリー株式会社 Liquid coating device
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