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JP2016063205A - 塗布装置 - Google Patents

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JP2016063205A JP2014192801A JP2014192801A JP2016063205A JP 2016063205 A JP2016063205 A JP 2016063205A JP 2014192801 A JP2014192801 A JP 2014192801A JP 2014192801 A JP2014192801 A JP 2014192801A JP 2016063205 A JP2016063205 A JP 2016063205A
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Abstract

【課題】ノズルと開閉バルブとの間にフィルタが存在する場合であっても、液切れ調整を簡単にできる塗布装置を提供する。
【解決手段】塗布装置において、開閉弁３５は、制御部５１により与えられる電気信号に基づいて開動作および閉動作を調整することが可能なモータ６６を有する。サックバック弁４７は、電気信号に基づいて配管の上流および下流と連通するサックバック用流路７４の容積変化量を調整することが可能なモータ７６を備えている。制御部５１は、モータ６６、７６に電気信号を与えて開閉弁３５の閉動作とサックバック弁４７の吸引動作の開始とを調整することができるので、液切れ調整を簡単にできる。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板の表面にフォトレジスト等の薄膜を形成する塗布装置に関する。
従来の塗布装置は、基板にレジスト液などの薬液を吐出するノズルと、ノズルと連通するレジスト配管と、塗布液を貯蔵する薬液容器から薬液を吸い上げてレジスト配管を通じて薬液を送り出すポンプとを備えている。また、レジスト配管において、ノズルとポンプと間には、レジスト配管を開閉して、ノズルからの薬液の吐出および薬液の吐出の停止を選択的に行う開閉弁が設けられ、この開閉弁とポンプとの間には、異物を除去する異物除去用フィルタが設けられている（例えば、特許文献１参照）。また、ノズルと開閉弁との間には、サックバック弁が設けられる場合がある（例えば、特許文献２参照）。
また、異物除去用フィルタとノズルとの距離が長いと、異物除去用フィルタにて異物を除去した後に薬液中に新たな異物が発生する可能性がある。そのため、異物除去フィルタは、極力、ノズル側に挿入することが望まれる。特許文献３には、ノズルと開閉弁との間に異物除去用フィルタが設けられた構成が開示されている。しかしながら、このような構成の場合、ノズルから薬液が垂れ落ちる液ダレ（または、ボタ落ち）の問題が発生する。液ダレした薬液は塗布ムラとなり、製品不良となる。
すなわち、ノズルにより薬液を吐出している状態で、開閉弁を閉じても、異物除去フィルタ内には供給された薬液が圧力を有した状態で残っている。そのため、開閉弁を閉じても、しばらくの間、異物除去用フィルタの残圧により薬液が吐出される。これにより、液ダレが発生する。そこで、液ダレを防止するために、特許文献３には、サックバック弁が用いられることが開示されている。
なお、図８は、従来の塗布装置の要部構成図である。図８の塗布装置では、開閉弁２３５およびサックバック弁２４７は、エアを供給することで駆動される。エアの供給は、スピードコントローラ２６６，２７６でエア供給源２９５からのエアの流入量を調整することにより行われる。開閉弁２７７は、エアの供給およびエアの供給の停止を選択的に行い、開閉弁２７７は、制御部２５１により制御される。
特開２００３−１８５０５３号公報（図５等） 特開２００７−１１７８９２号公報（図３等） 特開平１１−１２８８１７号公報（図４および図５等）
しかしながら、上述の特許文献３のように、図８の従来の塗布装置において、ノズル２１１と開閉弁２３５との間の配管２３１に異物除去用フィルタを設けられる場合、次のような問題がある。すなわち、従来、スピードコントローラ２６６，２７６でエアの流入量を調整することにより、開閉弁２３５では開閉速度を調整し、また、サックバック弁２４７ではサックバック量とサックバック開始タイミングとを調整している。これにより、薬液の供給を実際に停止させる「液切れ」の調整を行っている。この液切れ調整はスピードコントローラ２６６，２７６を手作業で調整することで行われている。通常、１台の塗布装置には、多数のノズルが備えられており、そのノズル毎に上記異物除去フィルタ等を介在した薬液供給系統が設けられている。そのため、かかる「液切れ」の調整を個々のノズルに対して行うにあたって、作業時間がかかり過ぎるため、実用可能レベルではない。また、同じ処理を行う塗布装置が、基板処理装置に複数台設けられることが多く、各塗布装置のそれぞれにおいて、上記「液切れ」の調整を行うにあたって、塗布装置間の機差が出ないように同じように短時間で調整することが非常に困難であった。そのため、ノズル２１１と開閉弁２３５との間に異物除去用フィルタが設けられる場合であっても、液切れ調整を短時間で簡単にできることが望まれている。
また、図９は、課題を説明するための２次フィルタ４５および継手部８３等における通常位置Ｐ１およびフィルタ交換位置Ｐ３を示す図である。図９において、後述する各実施例等と同じ符号を付して説明する。
２次フィルタ（異物除去用フィルタ）４５は、配管（レジスト配管）３１に対して着脱可能に構成されるが、フィルタ交換の際に２次フィルタ４５と配管３１とを繋ぎ合わせる継手部８３（上流側継手部８４および下流側継手部８５）から薬液がこぼれる問題がある。すなわち、図９のように、上下方向に配置される継手部８３の途中に２次フィルタ４５が設けられているとする（図９の通常位置Ｐ１参照）。そして、フィルタ４５の下方設けられた軸ＡＸ２０２周りに上下方向に配置される継手部８３を手前（図９中の左側）に倒す。この倒した状態（フィルタ交換位置Ｐ３参照）でフィルタ交換しようとすると、継手部８３から薬液がこぼれてしまう。そのため、フィルタ交換の際にフィルタ４５と配管３１との継手部８３から薬液がこぼれることを防止することが望まれる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ノズルと開閉弁との間にフィルタが存在する場合であっても、液切れ調整を簡単にできる塗布装置を提供することを目的とする。また、フィルタ交換の際にフィルタと配管との継手部から薬液がこぼれることを防止できる塗布装置を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る塗布装置は、基板に薬液を吐出するノズルと、前記ノズルと連通する配管と、前記配管を通じて前記ノズルに薬液を供給する薬液供給部と、前記ノズルと前記薬液供給部の間の前記配管に設けられ、電気信号に基づいて開動作および閉動作を調整することが可能な開閉駆動部を有する、前記配管を開閉する開閉弁と、前記ノズルと前記開閉弁との間の前記配管に設けられたノズル側フィルタと、前記ノズル側フィルタと前記開閉弁との間の前記配管に設けられ、電気信号に基づいて前記配管の上流および下流と連通する流路の容積変化量を調整することが可能な吸引押出駆動部を有するサックバック弁と、前記開閉駆動部と前記吸引押出駆動部とに電気信号を与えて、前記開閉弁の閉動作の開始と前記サックバック弁による吸引動作の開始とを制御する制御部と、を備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る塗布装置によれば、開閉弁は、制御部により与えられる電気信号に基づいて、開動作および閉動作を調整することが可能な開閉駆動部を有する。サックバック弁は、制御部により与えられる電気信号に基づいて配管の上流および下流と連通する流路の容積変化量を調整することが可能な吸引押出駆動部を有する。制御部は、開閉駆動部と吸引押出駆動部とに電気信号を与えて開閉弁の閉動作とサックバック弁の吸引動作の開始とを調整することができるので、液切れ調整を簡単にできる。
また、複数の薬液や複数のノズルの間で液切れ調整を行う場合、従来の手作業調整では作業工数がかかり過ぎていた。しかしながら、制御部を通じて液切れ調整を簡単にできるので、例えば、液切れの条件のパラメータをコピーして利用することができ、液切れ調整を短時間で行うことができる。それにより、実用可能レベルのものにすることができる。
また、本発明に係る塗布装置において、前記制御部は、前記吸引押出駆動部に電気信号を与えて、前記ノズル側フィルタを設けない場合と比べ、前記サックバック弁の流路の容積変化量を多くするように制御することが好ましい。例えば、フィルタの目が細かい場合はノズル側フィルタ内に薬液の圧力が加わりやすくなるが、容積変化量、すなわちサックバック量を多くしているので、ノズル側フィルタ内に加わっている薬液の圧力を十分に抑えることができる。これにより、液切れを速く行いつつ、ノズル先端部からの液ダレを防止することができる。
また、本発明に係る塗布装置において、前記制御部は、前記吸引押出駆動部に電気信号を与えて、前記開閉弁の閉動作を開始すると同時または開始する前に前記サックバック弁の流路の容積を大きくする吸引動作を開始するように制御することが好ましい。これにより、開閉弁の閉動作を開始すると同時または開始するよりも前から、ノズル側フィルタ内に加わっている薬液の圧力を抑え、薬液を流路の下流側に向けて引き戻しながらノズルから液を切ることができ（引き切り）、液切れを歯切れよくスムーズに行うことができる。
また、本発明に係る塗布装置において、前記制御部は、前記吸引押出駆動部に電気信号を与えて、前記開閉弁の閉動作を終了した後に前記サックバック弁の流路の容積を大きくする吸引動作を開始するように制御することが好ましい。ノズル側フィルタが設けられていても、例えばフィルタの目が粗い場合は、ノズル側フィルタ内に薬液を通しやすく、ノズル側フィルタに圧力が加わりにくい。この場合、開閉弁の閉動作が終了した状態でサックバック弁による吸引動作を行うので、吸引動作を安定して行うことができる。
また、本発明に係る塗布装置において、前記ノズル側フィルタの上流および下流の前記配管に対して前記ノズル側フィルタを取り外し可能に繋ぎ合わせるための継手部と、前記ノズル側フィルタの下流側の前記継手部の開口部が前記ノズルの先端開口部よりも高い位置となるように、前記継手部を移動させる継手移動機構とを更に備えていることが好ましい。ノズル側フィルタ下流側の継手部の開口部がノズルの先端開口部よりも高い位置にある。そのため、それらの間の配管内に存在する薬液は、ノズル側フィルタ下流側の継手部の開口部からこぼれることがなく、ノズルの先端開口部から吐出される。そのため、フィルタ交換時に、継手部周辺や操作者の手元を薬液で汚さずに済み、フィルタ交換効率を向上させることができる。
本発明に係る塗布装置によれば、開閉弁は、制御部により与えられる電気信号に基づいて、開動作および閉動作を調整することが可能な開閉駆動部を有する。サックバック弁は、制御部により与えられる電気信号に基づいて配管の上流および下流と連通する流路の容積変化量を調整することが可能な吸引押出駆動部を有する。制御部は、開閉駆動部と吸引押出駆動部とに電気信号を与えて開閉弁の閉動作とサックバック弁の吸引動作の開始とを調整することができるので、液切れ調整を簡単にできる。
実施例１に係る塗布装置の概略構成図である。 ノズル移動機構の構成を示す図である。 実施例１に係る開閉弁およびサックバック弁の構成を示す図である。 開閉弁およびサックバック弁の動作条件を例示した図である。 （ａ）は、実施例２のフィルタ継手機構のフィルタ取り付け状態を示す図であり、（ｂ）は、実施例２のフィルタ継手機構のフィルタ交換状態を示す図である。 ２次フィルタおよび継手部等における通常位置およびフィルタ交換位置を示す図である。 変形例に係る開閉弁およびサックバック弁の構成を示す図である。 従来の塗布装置の要部構成図である。 課題を説明するための、フィルタおよび継手部等における通常位置およびフィルタ交換位置を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係る塗布装置の概略構成図であり、図２は、ノズル移動機構の構成を示す図である。図３は、実施例１に係る開閉弁およびサックバック弁の構成を示す図である。
図１を参照する。塗布装置１は、基板Ｗを水平姿勢で保持し、基板Ｗの略中心を通過する軸ＡＸ１周りに基板Ｗを回転させる回転保持部３を備えている。回転保持部３は、基板Ｗを回転可能に保持するスピンチャック５と、スピンチャック５を回転させるチャック回転機構７とを備えている。スピンチャック５には、図示しない通気路が形成されており、その通気路内を排気することで、基板Ｗの裏面を真空吸着して保持するように構成されている。チャック回転機構７は、モータ等で構成される。
また、塗布装置１は、薬液吐出時に、回転する基板Ｗから飛散する薬液を受け止めて回収するカップ９が設けられている。カップ９は、図示しない機構により昇降するように構成されている。回転保持部３に保持された基板Ｗの上方には、レジスト液などの薬液を基板Ｗに向けて吐出するノズル１１が配置される。ノズル１１は、基板Ｗの略中央の吐出位置と、基板Ｗの外側の待機部１３の待機位置との間でノズル移動機構１５（図２参照）により移動される。
塗布装置１は、図２のように、２つ以上のノズル１１を備えている。なお、ノズル１１は、１つであってもよい。各ノズル１１は、異なる種類の薬液を吐出するようにしてもよい。薬液は、例えば、カラーレジスト液、それ以外のレジスト液、反射防止膜形成用の薬液などが用いられる。ノズル１１は、待機部１３で待機する。待機部１３は、その位置において、ノズル１１から吐出した薬液を排液できるように構成されている。
ノズル移動機構１５は、１つのノズル１１を把持する把持部１７を備え、ノズル１１を基板Ｗの表面に沿った２次元方向、およびノズル１１を基板Ｗに対して近づけたり遠ざけたりできるように構成されている。ノズル移動機構１５の一例を具体的に説明する。把持部１７は、第１移動部１９によりＹ方向に移動されるようになっており、把持部１７および第１移動部１９は、第２移動部２１によりＸ方向に移動されるようになっている。すなわち、第１移動部１９および第２移動部２１は、把持部１７を基板Ｗの表面に沿って２次元方向（ＸＹ方向）に移動可能である。また、第１移動部１９は、上下シリンダ２３を介在させて、第２移動部２１に取り付けられている。上下シリンダ２３は、把持部１７および第１移動部１９をＺ方向に移動させる。なお、第１移動部１９および第２移動部２１は、モータ等により駆動され、上下シリンダ２３は、エアなどの気体を供給すること等により駆動される。
図１に戻る。塗布装置１は、上述のように、基板Ｗに薬液を吐出するノズル１１を備えている。塗布装置１は、更に、ノズル１１と連通する配管３１と、配管３１を通じてノズル１１に薬液を供給する薬液供給部３３と、ノズル１１と薬液供給部３３との間の配管３１に設けられた開閉弁３５とを備えている。
薬液供給部３３は、薬液を貯蔵する薬液容器３７と、薬液容器３７の薬液を吸い上げて送り出すポンプ３９と、薬液容器３７とポンプ３９との間の配管３１に設けられたトラップタンク４１とを備えている。トラップタンク４１は、薬液容器３７の薬液残量を検知するものであり、図示しない残量検知センサが設けられている。また、トラップタンク４１には、ドレイン４１ａが設けられている。ドレイン４１ａは、薬液残量検知後の薬液供給時などのエアを排出する廃液ラインである。
また、塗布装置１は、薬液供給部３３と開閉弁３５との間の配管３１に設けられた薬液供給部３３側のメインフィルタ４３と、ノズル１１と開閉弁３５との間の配管３１に設けられた２次フィルタ４５と、２次フィルタ４５と開閉弁３５との間の配管３１に設けられたサックバック弁４７とを備えている。サックバック弁４７は、配管３１の上流および下流と連通する、サックバック用流路７４（図３参照）の容積を変化させるものである。それにより、サックバック弁４７は、吸引動作および押出動作を行う。
なお、メインフィルタ４３には、ドレイン４３ａが設けられている。ドレイン４３ａも、ドレイン４１ａと同様に廃液ラインであり、薬液容器３７の交換後の初期供給時やその他供給に伴って混入する等のエアを排出する。ドレイン４１ａ，４３ａを使用しない場合は、図示しない開閉弁等でドレイン４１ａ，４３ａに薬液が流れないようになっている。なお、２次フィルタ４５は、本発明のノズル側フィルタに相当する。
また、塗布装置１は、この装置１の各構成を統括的に制御する制御部５１と、塗布装置１を操作する操作部５３と、図４の各種の動作条件を記憶する記憶部５５とを備えている。制御部５１は、ＣＰＵ等で構成され、例えば、回転保持部３、ノズル移動機構１５、開閉弁３５、ポンプ３９およびサックバック弁４７等を制御する。操作部５３は、例えば、液晶モニタなどの表示部と、キーボード、マウスその他スイッチ等少なくともいずれかで構成される入力部とを備えている。
＜開閉弁とサックバック弁＞
図１および図３のように、開閉弁３５およびサックバック弁４７は、一体となったものが用いられるが、各々別体で構成されていてもよい。開閉弁３５およびサックバック弁４７は、例えば、電気信号で各種パラメータを調整ができるＤＣＶ（デジタルコントロールバルブ）で構成される。
開閉弁３５は、図３のように、中空のシリンダ６１と、シリンダ６１内部に設けられ、上下方向に移動するピストン６２と、ピストン６２の先端に取り付けられたダイアグラム６３とを備えている。ダイアフラム６３の周縁部は、シリンダ６１内部の側壁に固定されており、ダイアフラム６３は、ピストン６２の移動方向にシリンダ６１内部を隔てている。ダイアフラム６３は、フッ化樹脂（例えばＰＴＦＥ）で構成されている。また、シリンダ６１内部では、上流側流路６４および下流側流路６５が連通しており、また、下流側流路６５には、ダイアフラム６３を介在してピストン６２を受ける弁座６５ａが設けられている。
開閉弁３５は、電気信号に基づいて開動作および閉動作を調整することが可能なモータ６６を備えている。すなわち、ピストン６２の上下方向の移動は、モータ６６により駆動される。なお、モータ６６は減速機を備えていてもよい。モータ６６によりピストン６２を下降させると、ピストン６２がダイアフラム６３を介在して弁座６５ａに接触させることができる。これにより、下流側流路６５が閉じて、上流側流路６４から下流側流路６５への薬液の流れが停止する。一方、モータ６６によりピストン６２を上昇させると、ピストン６２がダイアフラム６３と共に弁座６５ａから離れるので、下流側流路６５が開いて、上流側流路６４から下流側流路６５へ薬液が流れる。
サックバック弁４７は、中空のシリンダ７１と、シリンダ７１内部に設けられ、上下方向に移動するピストン７２と、ピストン７２の先端に取り付けられたダイアグラム７３とを備えている。ダイアグラム７３の周縁部は、シリンダ７１内部の側壁に固定されており、ダイアグラム７３は、ピストン７２の移動方向にシリンダ７１内部を隔てている。ダイアグラム７３は、フッ素樹脂で構成されている。シリンダ７１内部には、サックバック用流路７４が設けられており、図３では、サックバック用流路７４は、開閉弁３５の下流側流路６５と連通している。
サックバック弁４７は、電気信号に基づいて配管３１の上流および下流と連通するサックバック用流路７４の容積変化量を調整することが可能なモータ７６を備えている。すなわち、ピストン７２の上下方向の移動は、ピストン６２と同様に、モータ７６により駆動される。モータ７６は減速機を備えていてもよい。モータ７６によりピストン７２を所定高さから上昇させると、サックバック用流路７４の容積を大きくする（増やす）吸引動作を行う。また、モータ７６によりピストン７２を上昇させた高さから所定高さに戻すと、サックバック用流路７４の容積が小さくなり（減り）、押出動作を行う。
なお、図３では、開閉弁３５およびサックバック弁４７は、ダイアフラム６３，７３を備えているが、ダイアフラム６３，７３を備えない構成であってもよい。また、開閉弁３５およびサックバック弁４７は、モータ６６，７６により駆動することを除いては、公知の構成であってもよい。モータ６６は本発明の開閉駆動部に相当し、モータ７６は吸引押出駆動部に相当する。
モータ６６，７６は、制御部５１により予め設定された動作条件により制御される。また、モータ６６，７６は、個々に制御され、例えば、動作開始を合わせたり、どちらかを遅らせたりすることができ、また、モータ６６，７６に与えるパルス信号を各々変えてピストン６２，７２の上下方向の移動量および速度の少なくともいずれかを変えることができる。また、開閉弁３５では、開動作および閉動作の各々の速度を任意に設定して変えることができる。図４は、開閉弁３５およびサックバック弁４７の動作条件を例示した図である。図４は、次の塗布装置１の動作で説明する。
＜塗布装置の動作＞
次に、塗布装置１の動作について説明する。図１を参照する。図示しない搬送機構により、回転保持部３に基板Ｗが搬送される。回転保持部３は、基板Ｗの裏面を保持し、基板Ｗを軸ＡＸ１周りに予め設定された回転速度（ｒｐｍ）で回転させる。また、図２のノズル移動機構１５は、待機部１３の待機位置に存在する複数個のノズル１１のうち任意の１つのノズル１１を把持部１７で把持し、把持したノズル１１を待機位置から基板Ｗの回転中心（軸ＡＸ１）の吐出位置に移動させる。
図１に戻る。ポンプ３９は、動作させた状態である。制御部５１は、開閉弁３５およびサックバック弁４７を制御する。制御部５１は、開閉弁３５を制御して配管３１を開き、サックバック弁４７を制御してサックバック用流路７４の容積を小さくする押出動作を行う。これにより、ポンプ３９で送られた薬液は、ポンプ３９からノズル１１へ至る配管３１、および配管３１に介在して設けられたメインフィルタ４３、開閉弁３５、サックバック弁４７および２次フィルタ４５を通じて送られ、ノズル１１から吐出される。２次フィルタ４５が設けられていることにより、メインフィルタ４３以降に発生した異物を除去することができる。これにより、例えば、カラーレジスト塗布成膜工程において、２次フィルタ４５が異物の５０％削減を実行し、製品の歩留まりを約７０〜８０％から約１００％程度に向上することができる。
また、制御部５１は、開閉弁３５を制御して配管３１を閉じ、サックバック弁４７を制御してサックバック用流路７４の容積を大きくする吸引動作を行う。これにより、ノズル１１からの薬液吐出が停止し、ノズル１１の先端部からの液ダレを防止する。
ノズル１１から所定量の薬液を吐出後、ノズル移動機構１５は、把持するノズル１１を吐出位置から待機位置に移動させ、ノズル１１を待機部１３に載置し、把持部１７からノズル１１を離す。また、回転保持部３は、基板Ｗの回転を停止させ、基板Ｗ裏面の保持を解除する。回転保持部３による基板Ｗ裏面の保持が解除された基板Ｗは、図示しない搬送機構により、他の処理装置等に搬送される。
ここで、制御部５１による開閉弁３５およびサックバック弁４７の制御について説明する。図４は、開閉弁３５およびサックバック弁４７の動作条件を例示した図である。図４では、２次フィルタ無し、２次フィルタ３．０μｍおよび２次フィルタ１．０μｍの場合の３つの動作条件を例示している。
まず、図４について説明する。フィルタの１．０μｍおよび３．０μｍとは、目の細かさを示す。例えば、３．０μｍのフィルタは、３．０μｍ未満の大きさのものを通し、３．０μｍ以上の大きさのものを捕獲するものである。「動作量」は、モータ６６，７６に与えられるパルス信号（pulse）で表され、開閉弁３５のピストン６２およびサックバック弁４７のピストン７２の移動量を示す。なお、サックバック弁４７の場合は、サックバック量も示している。
「開動作時間」は、開閉弁３５の開動作の開始から終了までの時間を示し、「閉動作時間」は、開閉弁３５の閉動作の開始から終了までの時間を示す。「吸引ディレー時間」は、開閉弁３５の閉動作開始に対する吸引動作の開始の遅延時間を示し、「押出ディレー時間」は、開閉弁３５の開動作開始に対する押出動作の開始の遅延時間を示す。また、「吸引動作時間」は、サックバック弁４７の吸引動作の開始から終了までの時間を示し、「押出動作時間」は、サックバック弁４７の押出動作の開始から終了までの時間を示す。例えば、「動作量」が“１００（pulse）”であり、「吸引動作時間」が“１．０００（ｓ）”である場合、１００（pulse）を１．０００（ｓ）かけて移動させることを示している。
例えば、ノズル１１からの薬液吐出の停止時には、具体的に次のように動作する。
［１．０μｍの２次フィルタ］
２次フィルタ４５の目の粗さが１．０μｍの場合の動作について説明する。ノズル１１から薬液の吐出を停止するとき、制御部５１は、まず、開閉弁３５を次のように動作させる。すなわち、制御部５１は、開閉弁３５のモータ６６に電気信号を与えて、開閉弁３５の開動作よりも閉動作を速くするように制御する。図４において、１．０μｍの２次フィルタ４５の開動作時間が“０．３００（ｓ）”に設定されるのに対し、１．０μｍの２次フィルタ４５の閉動作時間を“０．１５０（ｓ）”に設定する。このように開閉弁３５の閉動作時間を短く設定することにより、開閉弁３５の閉動作の開始から終了までに２次フィルタ４５内に加わる薬液の圧力を抑えることができ、液切れを速くすることができる。すなわち、液ダレが抑えられる。また、サックバック弁４７の吸引動作を効果的に行うことができる。
また、制御部５１は、サックバック弁４７のモータ７６に電気信号を与えて、図４のように、２次フィルタ４５を設けない場合（図４の「２次フィルタ無し」）と比べ、サックバック弁４７の流路の容積変化量（すなわちサックバック量）を多くするように制御する。図４において、２次フィルタ４５を設けない動作量が“４０（pulse）”に設定されるのに対し、１．０μｍの２次フィルタ４５の動作量をその倍以上の“１００（pulse）”に設定される。例えば１．０μｍの２次フィルタ４５は、３．０μｍのものよりも目が細かい。この場合、２次フィルタ４５内に圧力が加わりやすくなるが、２次フィルタ４５を設けない場合と比べ、サックバック量を多くしているので、２次フィルタ４５内に加わっている圧力を十分に抑えることができる。これにより、液切れを速く行いつつ、ノズル１１先端部からの液ダレを防止することができる。
なお、２次フィルタ４５を設けた場合と２次フィルタ４５を設けない場合の動作量は、ノズル１１内の薬液の液面位置を合わせたときの動作量で比較する。
また、制御部５１は、開閉弁３５の閉動作開始とサックバック弁４７の吸引動作開始を同時に行うように制御する。すなわち、吸引ディレー時間は、“０．０００ｓ”に設定される。また、この吸引ディレー時間は、負の値に設定してもよい。すなわち、制御部５１は、モータ７６に電気信号を与えて、開閉弁３５の閉動作の開始よりも前に、サックバック弁４７の流路の容積を大きくする吸引動作を開始するように制御してもよい。これにより、開閉弁３５の閉動作の開始と同時または閉動作開始よりも前から、２次フィルタ４５内に加わっている薬液の圧力を抑え、薬液を流路の下流側に向けて引き戻しながらノズルから液を切ることができ（引き切り）、液切れを歯切れよくスムーズに行うことができる。ただし、サックバック弁４７による吸引動作が早く行われすぎると、吸引動作の効果を得られない。例えば、制御部５１は、サックバック弁４７の吸引動作が終了する前に開閉弁３５の閉動作が終了するように制御してもよい。
［３．０μｍの２次フィルタ］
次に、２次フィルタ４５の目の粗さが３．０μｍの場合の動作について説明する。制御部５１は、開閉弁３５のモータ６６に電気信号を与えて、開閉弁３５の開動作よりも閉動作を速くするように制御する。図４において、３．０μｍの２次フィルタ４５の開動作時間が“０．３００（ｓ）”に設定されるのに対し、３．０μｍの２次フィルタ４５の閉動作時間を“０．２８０（ｓ）”に設定する。２次フィルタ４５が設けられていても、２次フィルタ４５の目の粗さが３．０μｍの場合は、１．０μｍのものの場合と比べ、２次フィルタ４５に薬液を通しやすく、２次フィルタ４５内に圧力が加わりにくい。しかしながら、開閉弁３５の閉動作を少しでも速くすることで、液切れを速くすることができる。
また、制御部５１は、サックバック弁４７のモータ７６に電気信号を与えて、図４のように、２次フィルタ４５を設けない場合と同じ、サックバック弁４７の流路の容積変化量になるように制御する。図４において、２次フィルタ４５を設けない場合、および３．０μｍの２次フィルタ４５の場合の動作量は、共に“４０（pulse）”に設定される。
また、制御部５１は、サックバック弁４７のモータ７６に電気信号を与えて、開閉弁３５の閉動作を終了した後にサックバック弁４７の流路の容積を大きくする吸引動作を開始するように制御する。図４において、吸引ディレー時間は、“１．０００（ｓ）”に設定される。開閉弁の閉動作が終了した後は、薬液が流れない。この状態でサックバック弁による吸引動作を行うので、吸引動作を安定して行うことができる。フィルタの目が粗い場合に適用可能である。
本実施例によれば、開閉弁３５は、制御部５１により与えられる電気信号に基づいて、開動作および閉動作を調整することが可能なモータ６６を有する。また、サックバック弁４７は、制御部５１により与えられる電気信号に基づいて、配管３１の上流および下流と連通するサックバック用流路７４の容積変化量を調整することが可能なモータ７６を有する。制御部５１は、モータ６６、７６に電気信号を与えて開閉弁３５の閉動作とサックバック弁４７の吸引動作の開始とを調整することができるので、液切れ調整を簡単にできる。
また、複数の薬液や複数のノズル１１の間で液切れ調整を行う場合、従来の手作業調整では作業工数がかかり過ぎていた。しかしながら、制御部５１を通じて液切れ調整を簡単にできるので、例えば、液切れの条件のパラメータをコピーして利用することができ、液切れ調整を塗布装置の複数のノズル間や、複数の同一の処理を行う塗布装置間において短時間で行うことができる。それにより、実用可能レベルのものにすることができる。
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する説明は、省略する。
実施例２では、ノズル１１と開閉弁３５との間の配管３１に介在して２次フィルタ４５が設けられている場合の２次フィルタ４５交換時に、２次フィルタ４５と配管３１とを繋ぎ合わせる継手部８３で薬液がこぼれることを防止する。
図５（ａ）は、２次フィルタ４５取り付け状態を示す図であり、図５（ｂ）は、フィルタ交換状態を示す図である。塗布装置１は、配管３１に介在させる２次フィルタ４５の取り付けおよび取り外しを行うフィルタ継手機構８１を備えている。すなわち、フィルタ継手機構８１により、２次フィルタ４５は、配管３１に対して着脱可能である。
フィルタ継手機構８１は、２次フィルタ４５の上流および下流の配管３１に対して、２次フィルタ４５を取り外し可能に繋ぎ合わせる継手部８３を備えている。継手部８３は、２次フィルタ４５の上流側の上流側継手部８４と、２次フィルタ４５の下流側の下流側継手部８５とを備えている。
また、フィルタ継手機構８１は、継手部８３を支持する継手支持部８７を備えている。下流側継手部８５は、継手支持部８７に固定されている。一方、上流側継手部８４は、継手支持部８７のねじ山８７ａ（図５（ｂ）参照）と噛み合うねじ山８４ａと、上流側継手部８４に固定されたつまみ部８９とを備えている。つまみ部８９を回転させると、上流側継手部８４は、継手支持部８７に対して、図５（ａ）の紙面上下方向、すなわち、２次フィルタ４５に近づき遠ざかる方向に移動するようになっている。なお、この際、つまみ部８９の回転により、上流側の配管３１がねじられないようになっている。
このようなフィルタ継手機構８１によれば、図５（ａ）の２次フィルタ４５の取り付け状態から、図５（ｂ）の２次フィルタ４５の交換（または取り外し）状態にすること、また、交換状態から取り付け状態にすることができる。なお、上流側継手部８４および下流側継手部８５は、共に、つまみ部８９およびねじ山等を有し、２次フィルタ４５に近づき遠ざかる方向に移動するように構成されていてもよい。
次に、図６を参照する。図６は、２次フィルタ４５および継手部８３等における通常位置Ｐ１およびフィルタ交換位置Ｐ２を示す図である。装置稼働時などの通常時は、２次フィルタ４５や継手部８３等は符号Ｐ１の位置にあり、フィルタ交換時には、２次フィルタ４５や継手部８３等が符号Ｐ２の位置に移動される。塗布装置１は、継手部８３等（継手支持部８７）を支持するアーム９１を備えている。なお、アーム９１は、本発明の継手移動機構に相当する。
アーム９１は、軸ＡＸ２周りに回転するように構成される。アーム９１は、フィルタ交換時において、２次フィルタ４５の下流側継手部８５の開口部８５ａがノズル１１の先端開口部１１ａよりも高い位置になるように、継手部８３等を回転移動させる。すなわち、アーム９１、すなわち２次フィルタ４５および継手部８３等の回転移動により、待機部１３で待機中のノズル１１の先端開口部１１よりも、ノズル１１と繋がっている下流側継手部８５の開口部８５が、高さＨで、高くなるようになっている。なお、破線で示す領域Ｔは２次フィルタ４５、開閉弁４５およびサックバック弁４７等の設置領域を示す。また、サックバック弁４７からの薬液は、２次フィルタ４５に送られ（図６中の矢印ＣＣ参照）、２次フィルタ４５からの薬液は、ノズル１１に送られる（図６中の矢印ＤＤ参照）。
次に、２次フィルタ４５の交換動作を説明する。図６において、アーム９１を軸ＡＸ２周りに回転させることにより、２次フィルタ４５および継手部８３等を、通常位置Ｐ１からフィルタ交換位置Ｐ２へ移動させる。これにより、２次フィルタ４５の下流側継手部８５の開口部８５ａがノズル１１の先端開口部１１ａよりも高い位置になるようにする。
なお、図６のフィルタ交換位置Ｐ２に２次フィルタ４５および継手部８３等を移動させると、図９において、継手部８３からこぼれていた薬液は、継手部８３からこぼれずにノズル１１の先端開口部１１ａから吐出される。ノズル１１は、待機部１３に存在し、待機部１３は、薬液の吐出を行うために排液できるようになっているので、先端開口部１１ａから吐出されても問題が生じない。
そして、図５（ａ）において、つまみ部８９を回転させて、上流側継手部８４を２次フィルタ４５から遠ざける方向に移動させる。この移動により、図５（ｂ）の状態になる。この状態において、２次フィルタ４５を取り外し、新しい２次フィルタ４５を取り付けて、図５（ａ）の状態に戻す。そして、図６において、アーム９１を軸ＡＸ２周りに回転させることにより、２次フィルタ４５および継手部８３等をフィルタ交換位置Ｐ２から通常位置Ｐ１へ移動させる。
実施例２によれば、２次フィルタ４５の下流側の下流側継手部８５の開口部８５ａがノズル１１の先端開口部１１ａよりも高い位置にある。そのため、下流側継手部８５とノズル１１との間の配管３１内に存在する薬液は、下流側継手部８５の開口部８５ａからこぼれることがなく、ノズル１１の先端開口部１１ａから吐出される。そのため、フィルタ交換時に、継手部８３周辺や操作者の手元を薬液で汚さずに済み、フィルタ交換効率を向上させることができる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した実施例１では、開閉弁３５およびサックバック弁４７の各動作は、モータ６６，７６により駆動されていたが、モータ６６，７６に限定されない。例えば、開閉弁３５およびサックバック弁４７の各動作は、電空レギュレータ９３，９４により駆動されてもよい。
図７は、変形例に係る開閉弁３５およびサックバック弁４７の構成を示す図である。図３の開閉弁３５およびサックバック弁４７のモータ６６，７６に代えて、電空レギュレータ９３，９４が設けられている。電空レギュレータ９３，９４は、制御部５１からの電気信号に基づいて設定された圧力の空気などの気体を開閉弁３５およびサックバック弁４７に供給する。電空レギュレータ９３，９４には、気体供給源９５，９６からエアなどの気体が供給される。
開閉弁３５は、更に、シリンダ６１内部の側壁に固定され、ピストン６２の下部６２ｂと摺動可能な隔壁９７と、シリンダ６１内部の上壁とピストン６２の上部６２ａとの間に設けられた圧縮ばね９８と、電空レギュレータ９３から気体が供給される吸排気口９９とを備えている。なお、ピストン６２の上部６２ａは、シリンダ６１内の側壁と摺動可能に設けられている。
電空レギュレータ９３より、電気信号に基づき設定された圧力の気体が吸排気口９９に供給されると、ピストン６２と隔壁９７との間の空間ＳＰ１の圧力が高くなる。ピストン６２が上昇して弁座６５ａから離れて薬液が流れるようになる。一方、電空レギュレータ９３により空間ＳＰ１の圧力が下がると、ピストン６２の上昇により圧縮する圧縮ばね９８の復元力により、ピストン６２が下降する。そして、ピストン６２が下降して弁座６５ａに接すると、薬液の流れが停止する。
制御部５１は、図４のように、電空レギュレータ９３に電気信号を与えて、開閉弁３５の開動作よりも閉動作を速くするように制御する。開閉弁３５の開動作時間および閉動作時間は、電空レギュレータ９３により、閉状態の基準となる圧力（例えば０ＭＰａ）から開状態の正の所定の圧力となるまで、または、開状態の正の所定の圧力から閉状態の基準となる圧力になるまでの時間を調整することにより動作させる。
また、サックバック弁４７は、図７のように、更に、シリンダ７１内部の側壁に固定され、ピストン７２の下部７２ｂと摺動可能な隔壁１０７と、ピストン７１の上部７１ａと隔壁１０７との間に設けられた圧縮ばね１０８と、電空レギュレータ９４から気体が供給される吸排気口１０９とを備えている。なお、ピストン７２の上部７２ａは、シリンダ７１内の側壁と摺動可能に設けられている。
電空レギュレータ９４より、電気信号に基づき設定された圧力Ｆ１の気体が吸排気口１０９に供給されると、シリンダ７１内部の上壁とピストン７２の間の空間ＳＰ２の圧力が高くなり、ピストン７２が下降する。このピストン７２が下降した位置を基準として吸引動作が行われる。すなわち、電空レギュレータ９４により、圧力Ｆ１よりも低い圧力Ｆ２（Ｆ１＞Ｆ２）の気体を吸排気口１０９に供給する。これにより、空間ＳＰ２の圧力が低くなり圧縮ばね１０８の復元力により、圧力Ｆ２に応じた距離でピストン７１が上昇する。ピストン７１が上昇することにより、吸引動作が行われる。押出動作は、上述のように、再び、電空レギュレータ９４により吸排気口１０９に圧力Ｆ１の気体を供給する。
なお、図４のように、制御部５１は、電空レギュレータ９４に電気信号を与えて、２次フィルタ４５を設けない場合と比べ、サックバック弁４７のサックバック用流路７４の容積変化量を多くするように制御する。この場合は、薬液の吐出時と薬液吐出の停止時の圧力Ｆ１，Ｆ２を調整して動作させる。また、開閉弁３５の閉動作の開始とサックバック弁４７の吸引動作の開始とのタイミングを調整すること等を行う。
なお、図７の開閉弁３５およびサックバック弁４７の構成は一例であり、他の公知の構成であってもよい。また、本変形例において、開閉弁３５は、電空レギュレータ９３を有し、サックバック弁４７は、電空レギュレータ９４を有する。すなわち、電空レギュレータ９３は、本発明の開閉駆動部に相当し、電空レギュレータ９４は、本発明の吸引押出駆動部に相当する。
（２）上述した実施例２では、２次フィルタ４５および継手部８３等は、アーム９１を軸ＡＸ２周りに回転させることにより、通常位置Ｐ１とフィルタ交換位置Ｐ２との間を移動させていたが、これに限定されない。例えば、２次フィルタ４５および継手部８３等をレールに沿って上下方向に直線移動等させることにより、通常位置Ｐ１とフィルタ交換位置Ｐ２との間を移動させていてもよい。なお、２次フィルタ４５および継手部８３等を上下方向に直線移動等させる機構は、本発明の継手移動機構に相当する。
（３）上述した各実施例および各変形例において、例えば、開閉弁３５は、実施例１のモータ６６で駆動され、サックバック弁４７は、変形例（１）の電空レギュレータ９４で駆動されてもよい。また、開閉弁３５は、変形例（１）の電空レギュレータ９３で駆動され、サックバック弁４７は、実施例１のモータ７６で駆動されてもよい。また、他の公知の開閉駆動部および吸引押出駆動部の少なくともいずれかの組合せであってもよい。
１ … 塗布装置
１１ … ノズル
１１ａ … 先端開口部
３１ … 配管
３３ … 薬液供給部
３５ … 開閉弁
４３ … メインフィルタ
４５ … ２次フィルタ
４７ … サックバック弁
５１ … 制御部
６６，７６… モータ
７４ … サックバック用流路
８１ … フィルタ継手機構
８３ … 継手部
８４ … 上流側継手部
８５ … 下流側継手部
８５ａ … 開口部
９１ … アーム
９３，９４… 電空レギュレータ
ＡＸ２ … 軸
Ｐ１ … 装置稼働時などの通常時の位置
Ｐ２ … フィルタ交換位置
Ｈ … 高さ

Claims (5)

  1. 基板に薬液を吐出するノズルと、
    前記ノズルと連通する配管と、
    前記配管を通じて前記ノズルに薬液を供給する薬液供給部と、
    前記ノズルと前記薬液供給部の間の前記配管に設けられ、電気信号に基づいて開動作および閉動作を調整することが可能な開閉駆動部を有する、前記配管を開閉する開閉弁と、
    前記ノズルと前記開閉弁との間の前記配管に設けられたノズル側フィルタと、
    前記ノズル側フィルタと前記開閉弁との間の前記配管に設けられ、電気信号に基づいて前記配管の上流および下流と連通する流路の容積変化量を調整することが可能な吸引押出駆動部を有するサックバック弁と、
    前記開閉駆動部と前記吸引押出駆動部とに電気信号を与えて、前記開閉弁の閉動作の開始と前記サックバック弁による吸引動作の開始とを制御する制御部と、
    を備えていることを特徴とする塗布装置。
  2. 請求項１に記載の塗布装置において、
    前記制御部は、前記吸引押出駆動部に電気信号を与えて、前記ノズル側フィルタを設けない場合と比べ、前記サックバック弁の流路の容積変化量を多くするように制御することを特徴とする塗布装置。
  3. 請求項１または２に記載の塗布装置において、
    前記制御部は、前記吸引押出駆動部に電気信号を与えて、前記開閉弁の閉動作を開始すると同時または開始する前に前記サックバック弁の流路の容積を大きくする吸引動作を開始するように制御することを特徴とする塗布装置。
  4. 請求項１に記載の塗布装置において、
    前記制御部は、前記吸引押出駆動部に電気信号を与えて、前記開閉弁の閉動作を終了した後に前記サックバック弁の流路の容積を大きくする吸引動作を開始するように制御することを特徴とする塗布装置。
  5. 請求項１から４のいずれかに記載の塗布装置において、
    前記ノズル側フィルタの上流および下流の前記配管に対して前記ノズル側フィルタを取り外し可能に繋ぎ合わせるための継手部と、
    前記ノズル側フィルタの下流側の前記継手部の開口部が前記ノズルの先端開口部よりも高い位置となるように、前記継手部を移動させる継手移動機構とを更に備えていることを特徴とする塗布装置。
JP2014192801A 2014-09-22 2014-09-22 塗布装置 Active JP6420604B2 (ja)

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