スパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法
【課題】高精度でギャップ制御が可能なスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法の提供。
【解決手段】実施形態にかかるスパイラル塗布装置は、塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、前記ステージと前記塗布ノズルとを、前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させるとともに前記回転の軸方向に相対移動可能とする移動機構部と、前記回転の軸方向における前記塗布ノズルの底面の位置情報を検出するノズル位置検出部と、前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記塗布ノズルと前記載置面との前記軸方向の位置調整を行う位置調整部と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】実施形態にかかるスパイラル塗布装置は、塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、前記ステージと前記塗布ノズルとを、前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させるとともに前記回転の軸方向に相対移動可能とする移動機構部と、前記回転の軸方向における前記塗布ノズルの底面の位置情報を検出するノズル位置検出部と、前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記塗布ノズルと前記載置面との前記軸方向の位置調整を行う位置調整部と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法に関し、例えば、塗布対象物上に材料を塗布して塗布膜を形成するスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体などの分野において基板に円形状の膜を形成する方法としてスパイラル塗布方法がある。このスパイラル塗布方法は、円形状の回転ステージ上に円盤状の基板を固定し、塗布ノズルの吐出面と基板表面の距離（ギャップ）を所定の値に保ち、その回転ステージを回転させ、流量を制御可能な定量ポンプで塗布ノズルから材料を吐出させながら、その塗布ノズルを基板中央から基板外周に向かって直線状に移動させ、らせん状（渦巻き状）の塗布軌跡を描くことで基板全面に膜形成を行う方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
スパイラル塗布による塗布装置及び塗布方法では、例えばノズルと一体に設けた変位計で基板表面までの距離を測定し、測定した距離が予め設定した値となるようにノズルの高さ方向の位置を調整することでノズル先端と基板表面の距離を一定に保つように制御している（ギャップ制御）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばノズルの移動の再現性、寸法ばらつき、ノズルの熱伸びなどの影響により、ノズルの吐出面の位置が変化することがあるが、このような場合には上述した技術ではギャップを高精度に制御することが困難となる。
【０００６】
発明の実施形態は、ノズルの吐出面と基板表面の距離（ギャップ）を高精度に制御することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のスパイラル塗布装置は、塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、前記ステージと前記塗布ノズルとを、前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させるとともに前記回転の軸方向に相対移動可能とする移動機構部と、前記回転の軸方向における前記塗布ノズルの底面の位置情報を検出するノズル位置検出部と、前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記塗布ノズルと前記載置面との前記軸方向の位置調整を行う位置調整部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態にかかるスパイラル塗布装置の構成を示す概略説明図。
【図２】同実施形態にかかるスパイラル塗布方法の制御手順を示すフローチャート。
【図３】同スパイラル塗布方法のステージ位置検出工程を示す説明図。
【図４】同スパイラル塗布方法ステージ位置検出工程を示す説明図。
【図５】同スパイラル塗布方法ノズル位置検出工程を示す説明図。
【図６】同スパイラル塗布方法ノズル位置検出工程を示す説明図。
【図７】第２実施形態にかかる塗布装置の構成を示す概略説明図。
【図８】同塗布装置の制御手順を示すフローチャート。
【図９】第３実施形態にかかる塗布装置の構成を示す概略説明図。
【図１０】同塗布装置の制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態かかるスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法について、図１乃至図６を参照して説明する。各図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ互いに直交する３方向を示す。また、各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
【００１０】
図１に示すスパイラル塗布装置１は、塗布対象物としての基板Ｗが載置されるステージ２と、そのステージ２を水平面内で回転させる回転機構３と、ステージ２上の基板Ｗに先端から材料を吐出して塗布する塗布ノズル４と、その塗布ノズル４とステージ２とを水平面方向（Ｘ軸）及び高さ方向（Ｚ軸）に相対移動可能とする移動機構５（移動機構部）と、塗布ノズル４へ塗布材料を供給する供給部７と、ラインセンサ１１（位置検出部）と、変位センサ１２（位置検出部）と、温度検出部１３と、各部を制御する制御部１０（位置調整部）とを備えている。
【００１１】
ステージ２は、例えば円形状に形成されており、回転機構３により水平面内で回転可能に構成されている。このステージ２は、載置された基板Ｗを吸着する吸着機構を備えており、その吸着機構によりステージ２の載置面２ａ上に塗布対象物としての基板Ｗを固定して保持する。この吸着機構としては、例えばエアー吸着機構などが用いられる。
【００１２】
回転機構３は、ステージ２を水平面内で回転可能に支持しており、ステージ中心を回転中心としてステージ２をモータなどの駆動源により水平面内で回転させる機構である。これにより、ステージ２上に載置された基板Ｗは水平面内で回転することになる。
【００１３】
塗布ノズル４は、塗布膜Ｍとなる材料を吐出するノズルであり先端（底面）にノズル面４ａを有している。この塗布ノズル４は、圧力によりその先端４ａから材料を連続的に吐出し、その材料をステージ２上の基板Ｗに塗布する。
【００１４】
この塗布ノズル４には、材料を供給する供給部７が連通管８の流路を介して接続されている。供給部７は、材料を貯留する供給タンクや供給用ポンプ、流量調整弁などを有している。この供給部７が制御部１０により制御され、塗布ノズル４からの材料吐出量が調整される。塗布処理の際には材料が供給用ポンプの作動により供給タンクから塗布ノズル４に供給される。連通管８はたとえばチューブやパイプから構成され、塗布ノズル４と、供給部７の供給タンク内とを連通している。
【００１５】
ノズル４には、温度検出部１３が設けられている。温度検出部１３は、例えばノズル４の側壁に設置されている。温度検出部１３は熱電対などの温度センサであり、ノズル４の側壁の温度を検出してノズル４の温度を測定し、温度情報を制御部１０に送る。
【００１６】
移動機構５は、塗布ノズル４を支持してＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構５ａと、そのＺ軸移動機構５ａを介して塗布ノズル４を支持しＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構５ｂとを備えている。この移動機構５は塗布ノズル４をステージ２の上方に位置付け、その塗布ノズル４をステージ２に対して相対移動させる。Ｚ軸移動機構５ａ及びＸ軸移動機構５ｂ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移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構などが用いられる。
【００１７】
ステージ２の側方には位置検出部としてのラインセンサ１１が設けられている。ラインセンサ１１は、例えば投光部１１ａと受光部１１ｂと、ステージ２に向って水平に延び上下移動可能に設けられた位置検出用プレート１１ｃ、を備えている。
【００１８】
ラインセンサ１１は、位置検出用プレート１１ｃを上下動させてステージ２上面に当接させた状態で、投光部１１ａから光を照射し、位置検出用プレート１１ｃを介在して受光部１１ｂで受ける光の情報に基づいて位置検出用プレート１１ｃの位置情報を取得し、この位置情報に基づいてステージ２の載置面２ａを基準とするＺ方向における位置情報（高さ情報）を検出し、制御部１０に送る。
【００１９】
また、ラインセンサ１１は、所定の測定対象範囲内にノズル４を設置した状態で、投光部１１ａから光を照射しノズル４を介在して受光部１１ｂで受光した光の情報に基づいて、ノズル面４ａのＺ方向における位置情報を取得し、制御部１０に送る。
【００２０】
移動機構５には、塗布ノズル４とともにステージ用変位センサ１２が設けられている。移動機構５の動作により塗布ノズル４及びステージ用変位センサ１２が共にＸ方向及びＺ方向に移動可能になっている。
【００２１】
変位センサ１２は、反射型レーザセンサなどであり、Ｚ軸移動機構５ａと共にＸ軸移動機構５ｂによりＸ軸方向に移動し、対向配置されたステージ２の載置面２ａまたは調整用基板Ｗ２に光を当ててその反射光を検出することでステージ２の載置面２ａまたは調整用基板Ｗ２との離間距離を測定する。これにより、ステージ２の載置面２ａまたは調整用基板Ｗ２のＺ方向における位置情報を取得し、制御部１０に送る。
【００２２】
制御部１０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、各種プログラムや各種情報などを記憶する記憶部とを備えている。記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが用いられる。
【００２３】
制御部１０は、例えば、各種プログラムや各種情報（位置情報・温度情報など）に基づいて、演算処理を行いギャップ値や補正値を決定する。また制御部１０は、例えば、各種プログラムや各種情報（塗布条件情報など）に基づいて、回転機構３や移動機構５を制御し、ステージ２上に所定のギャップを維持して塗布ノズル４を位置決めする位置調整部として機能する。また制御部１０は基板Ｗが載置されたステージ２を回転させ、塗布ノズル４の先端４ａから材料を吐出させながら、その塗布ノズル４を基板中央（あるいは基板外周）から基板外周（あるいは基板中央）に向かって直線状に移動させ、渦巻き状の塗布軌跡を描くことで基板全面に膜形成を行う（スパイラル塗布）。
【００２４】
以下、塗布装置１の動作について図２を参照して説明する。制御部１０は、まずラインセンサ１１を用いて、ステージ２の上面の高さ情報を検出する（ＳＴ１）。例えば図２，３に示すように検出用プレート１１ｃを上下方向に移動させてステージ２の上面に当接させた状態で、投光部１１Ａから光を照射し、受光部１１Ｂにて検出した光の情報に基づいてステージ２の載置面２ａの位置を検出し、載置面の高さ基準を設定する。
【００２５】
次に、ラインセンサ１１を用いて、ノズル面４ａの高さ情報を検出し（ＳＴ２）、載置面２ａの高さ情報、ノズル面４ａの高さ情報、設定ギャップ値Ｇ１、基板Ｗの厚みｔ１などの情報に基づいてノズルを移動させる（ＳＴ３）。
【００２６】
ここでは、まず、例えば図５，６に示すように、移動機構５を動作させてノズル４の先端のノズル面４ａがステージ２の載置面２ａと同じ高さとなるように移動させる。このとき、ノズル４を投光部１１Ａと受光部Ｂとの間の測定範囲内に配置した状態で投光部１１Ａから光を照射し、受光部１１Ｂにて検出した光の情報に基づいてノズル面４ａの位置を検出しながら位置を揃える。そして、制御部１０により移動機構５の移動情報を記録する。
【００２７】
さらに、基板Ｗ１と同厚さを有する調整用の基板Ｗ２をステージ２上に設置し、基板Ｗの厚みｔ１、設定ギャップ値Ｇ１などに基づいて、目標とするノズル面４ａのＺ方向の目標位置を算出し、この算出結果に基づいて移動機構５を作動させてノズル４をＺ方向に移動する。例えば、ノズル面４ａがステージ面２ａと同じ高さにある状態から、基板Ｗの厚みｔ１、センサ基準値設定高さＧ２の合計値だけ、ノズル４を上方に移動させ、基板Ｗ上の任意の点でノズル面４ａをＺ方向における目標位置（目標高さ）に設置する。このとき移動機構５による移動距離情報を制御部１０に記憶させる。
【００２８】
次に、移動機構５に設置されたノズル４と共に変位センサ１２をＸＹ平面上で移動させ、変位センサ１２によって載置面２ａの変位を測定する測定位置まで移動させる。ギャップ設定範囲がセンサの測定範囲内になるようにノズルに対する相対移動手段でZ方向に移動させて調整する。このとき移動機構５による移動距離情報を制御部１０に記憶させる。
【００２９】
この状態で、変位センサ１２により、センサ１２から調整用基板W２ａまでの変位Ｇ２を測定し（ＳＴ４）、このＧ２をセンサ基準値として設定する（ＳＴ５）。以上により、塗布装置１における変位センサ１２とノズル面４ａとの高さ方向の位置関係を考慮したセンサ基準値が決定される。センサ基準値を決定したら調整用の基板Ｗ２を取り除く。
【００３０】
さらに、温度センサ１３でノズル４の温度を測定し、基準温度Ｔｂとして制御部１０に記憶させる（ＳＴ６）。
【００３１】
次に、塗布対象物としての基板Ｗがロボットハンドリングなどの搬送機構によりステージ２上に搬入される（ＳＴ７）。基板Ｗはステージ２上に吸着機構により固定される。そして、ＳＴ７で求められたセンサ基準値に基づいてセンサ１２及びノズル４を一体に備えた移動機構５によりセンサ１２及びノズル４の高さ位置を調整する（ＳＴ８）。このとき、センサ１２から基板Ｗの上面Ｗａの距離がＧ２となるように移動機構５を用いてセットする。
【００３２】
ついで、補正処理を行う。補正処理としてはまず、温度検出手段によりノズル４の温度Ｔｍを取得する（ＳＴ９）。そして、ＳＴ６で設定された基準温度Ｔｉに基づいて、熱伸びを考慮した高さ方向の補正量ΔＺを算出し（ＳＴ１０）、塗布ノズル４がＺ軸移動機構５ａによりＺ軸方向にΔＺの距離だけ移動する（ＳＴ１１）。ここでは、例えば事前に測定した基準温度Ｔｉとノズルの伸びのデータテーブルを制御部１０に記憶しておき、このデータテーブルからノズルの伸びを算出したデータを用いて補正量を算出する。例えば補正量ΔＺは、式１で求められる。
【００３３】
補正量ΔＺ＝線膨張係数α（計測温度Ｔｍ−基準温度Ｔｉ）・ノズル首下長Ｌ…（式１）
例えば線膨張係数αはノズル４の材質により決定される。なお、本実施形態ではノズル４は例えばＰＥＥＫで構成され、その線膨張係数α＝５０×１０-6／℃である。
【００３４】
そして、変位センサ１２から基板Ｗの塗布面Ｗａまでの距離Ｇ３はＧ２＋ΔＺとなる。
【００３５】
すなわち、補正前の距離Ｇ２よりも温度変化でノズル４が下方に熱伸びした長さΔＺの寸法の分、センサ１２からの距離を大きくとることになる。以上により、塗布ノズル４と基板Ｗの塗布面Ｗａとの距離がノズル４の熱伸びの分も考慮した所望の値に調整される。
【００３６】
ついで、塗布処理が行われる（ＳＴ１２）。塗布処理においてはステージ２が回転機構３により回転し、そのステージ２上の基板Ｗが回転している状態で、塗布ノズル４が基板Ｗの中央である原点位置からＺ軸移動機構５ａと共にＸ軸移動機構５ｂによりＸ軸方向に、すなわち基板Ｗの中心から外周に向かって等速で移動する。
【００３７】
このとき、供給用ポンプを作動させて塗布材料を供給することにより塗布ノズル４は移動しながら先端４ａから材料を連続して基板Ｗの塗布面に吐出し、その塗布面上に渦巻状に材料を塗布する（スパイラル塗布）。これにより、基板Ｗの塗布面Ｗａ上に塗布膜Ｍが形成される。
【００３８】
基板Ｗ上の所定の領域に塗布膜Ｍが形成されたら、塗布終了し、基板を取り出す（ＳＴ１３）。その後、Ｚ軸移動機構５ａにより塗布ノズル４を上昇させ、塗布処理が終了する。そして、ＳＴ７〜ＳＴ１３までの処理を繰り返し行ない、一定数量の基板に塗布処理を行い（ＳＴ１４）処理が終了する。
【００３９】
本実施形態にかかるスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法によれば、ノズル面４ａの高さ情報を取得し、これを考慮してギャップ調整を行うことで、高精度のギャップ調整が可能となる。また、上記実施形態では、共通するラインセンサ１１を用いることで、ステージ２の載置面２ａとノズル面４ａの高さ位置を高精度に揃えることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、温度変化によるノズル４の熱伸びを考慮して補正を行うこととしたので、より高精度での位置決めが可能となる。
【００４１】
[第２実施形態]
以下、第２実施形態にかかるスパイラル塗布装置１００及びスパイラル塗布方法について、図７及び図８を参照して説明する。本実施形態においては、ノズル位置を検出する位置検出部として、ステージ２に埋め込まれた変位センサを用いた点以外は上記第１実施形態と同様であるため、共通する説明は省略する。
【００４２】
本実施形態にかかるスパイラル塗布装置１００では、図７に示すように、ステージ２の載置面２ａの所定位置に、変位センサ１４が埋め込まれている。変位センサ１４は反射型レーザセンサなどであり、ステージ２の載置面２ａから、塗布ノズル４のノズル面４ａとの離間距離Ｇ５を測定する。これにより、ノズル面４ａの高さ情報を取得することが可能である。
【００４３】
この実施形態にかかる塗布方法では、図８に示すように、まず変位センサ１４で上方に対向するノズル面４ａまでの離間距離Ｇ４を測定しながら（ＳＴ２１）、ノズル４を移動させ、離間距離Ｇ４と、基板Ｗの厚みｔ１と、に基づいて、ノズル面４ａと基板Ｗの塗布面Ｗａとの間のギャップが予め設定されたギャップ値Ｇ１となるように、ノズル４の位置調整を行う（ＳＴ２２）。その後、上記第１実施形態のＳＴ４以降と同様に、ノズル４と一体に動作する変位センサ１２によって対向配置されるステージ２の載置面２ａまでの距離Ｇ５を測定し、センサ基準値を設定する。ＳＴ４以降の動作は上記第１実施形態と同様とする。
【００４４】
本実施形態にかかる塗布装置１００及び塗布方法によれば、Ｚ方向に移動しないステージ２側に設置されたセンサ１４によりステージ２の載置面２ａからノズル面４ａまでの離間距離を求め、この測定値に基づいてセンサ基準を設定することにより、Ｚ方向に移動可能なノズル４の再現性に影響されにくいので、高精度でのギャップ制御が可能となる。
【００４５】
[第３実施形態]
以下、第３実施形態にかかるスパイラル塗布装置１１０及びスパイラル塗布方法について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００４６】
本実施形態にかかるスパイラル塗布装置１１０は、図９に示すように、ノズル４の周辺温度を一定に保つ送風機構１５を備えている。送風機構１５は、例えば温度調整された空気を送風するダクト機構で構成され、ノズル４の側方に設けられている。送風部は御部１０の制御に応じてノズル４に向かって送風を行なうことで、塗布装置１１０の外郭を構成するチャンバ１６内部の温度を調整する。
【００４７】
送風の温度や風量等の条件は、例えば温度センサ１３により測定したノズル４の温度に応じて決定される。例えばノズル４の温度を基準温度Ｔｉに維持するような条件で送風がなされる。
【００４８】
本実施形態にかかるスパイラル塗布方法では、図１０に示すように、上記第１実施形態と同様にＳＴ９までの処理を行った後、ＳＴ１０、ＳＴ１１のノズルの位置補正処理に代えて、送風機構１５によりノズル４に向って所定温度の空気を供給し（ＳＴ２３）、塗布装置１１０内の温度を予め設定された基準温度に保つことで、ノズル４の寸法を基準値に戻し、ノズル４の熱伸びによる影響を防止する。
【００４９】
本実施形態にかかる塗布装置１１０及び塗布方法によれば、所定温度の送風によりノズル４の寸法を維持し、ノズル４の熱延びによる寸法への影響を低減することができ、高精度でギャップを調整することが出来る。
【００５０】
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５１】
例えば上記第１乃至第３実施形態では、温度センサ１３をノズル４の側部に設けてノズル４の壁の温度を検出することとしたが、温度センサ１３の個数や温度測定対象は上記実施形態に限られるものではない。例えば温度センサ１３を複数箇所に設置してもよいし、温度を測定する対象もノズル４の側壁ではなく、ノズル４を支持する移動機構５や、吐出材料が貯留される供給部７などであってもよい。複数の温度センサを設置する場合は、ノズル、移動機構５、回転機構３を支持しているベースプレートの温度を計測する。計測データから、熱伸びを算出し（ノズル熱伸びΔＺ１、移動機構熱伸びΔＺ２、ベースプレート熱伸びΔＺ３）、Ｚ方向でノズルと基板Ｗの相対伸びを算出する。（ΔＺ＝ΔＺ１＋ΔＺ２＋ΔＺ３）。
【符号の説明】
【００５２】
Ｗ…基板（塗布対象物）、Ｗ２…調整用基板、Ｍ…塗布膜、Ｗａ…塗布面、１、１００、１１０…塗布装置、２…ステージ、２ａ…載置面、３…回転機構、４…塗布ノズル、４ａ…ノズル面（先端）、５…移動機構、５ａ…Ｚ軸移動機構、５ｂ…Ｘ軸移動機構、７…供給部、８…連通管、１０…制御部（位置調整部）、１１…ラインセンサ（位置検出部）、１１ｃ…位置検出用プレート、１２…変位センサ（位置検出部）、１３…温度測定部、１４…ノズル用変位センサ、１５…送風機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法に関し、例えば、塗布対象物上に材料を塗布して塗布膜を形成するスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体などの分野において基板に円形状の膜を形成する方法としてスパイラル塗布方法がある。このスパイラル塗布方法は、円形状の回転ステージ上に円盤状の基板を固定し、塗布ノズルの吐出面と基板表面の距離（ギャップ）を所定の値に保ち、その回転ステージを回転させ、流量を制御可能な定量ポンプで塗布ノズルから材料を吐出させながら、その塗布ノズルを基板中央から基板外周に向かって直線状に移動させ、らせん状（渦巻き状）の塗布軌跡を描くことで基板全面に膜形成を行う方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
スパイラル塗布による塗布装置及び塗布方法では、例えばノズルと一体に設けた変位計で基板表面までの距離を測定し、測定した距離が予め設定した値となるようにノズルの高さ方向の位置を調整することでノズル先端と基板表面の距離を一定に保つように制御している（ギャップ制御）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７９９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばノズルの移動の再現性、寸法ばらつき、ノズルの熱伸びなどの影響により、ノズルの吐出面の位置が変化することがあるが、このような場合には上述した技術ではギャップを高精度に制御することが困難となる。
【０００６】
発明の実施形態は、ノズルの吐出面と基板表面の距離（ギャップ）を高精度に制御することを可能とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のスパイラル塗布装置は、塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、前記ステージと前記塗布ノズルとを、前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させるとともに前記回転の軸方向に相対移動可能とする移動機構部と、前記回転の軸方向における前記塗布ノズルの底面の位置情報を検出するノズル位置検出部と、前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記塗布ノズルと前記載置面との前記軸方向の位置調整を行う位置調整部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態にかかるスパイラル塗布装置の構成を示す概略説明図。
【図２】同実施形態にかかるスパイラル塗布方法の制御手順を示すフローチャート。
【図３】同スパイラル塗布方法のステージ位置検出工程を示す説明図。
【図４】同スパイラル塗布方法ステージ位置検出工程を示す説明図。
【図５】同スパイラル塗布方法ノズル位置検出工程を示す説明図。
【図６】同スパイラル塗布方法ノズル位置検出工程を示す説明図。
【図７】第２実施形態にかかる塗布装置の構成を示す概略説明図。
【図８】同塗布装置の制御手順を示すフローチャート。
【図９】第３実施形態にかかる塗布装置の構成を示す概略説明図。
【図１０】同塗布装置の制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態かかるスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法について、図１乃至図６を参照して説明する。各図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ互いに直交する３方向を示す。また、各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
【００１０】
図１に示すスパイラル塗布装置１は、塗布対象物としての基板Ｗが載置されるステージ２と、そのステージ２を水平面内で回転させる回転機構３と、ステージ２上の基板Ｗに先端から材料を吐出して塗布する塗布ノズル４と、その塗布ノズル４とステージ２とを水平面方向（Ｘ軸）及び高さ方向（Ｚ軸）に相対移動可能とする移動機構５（移動機構部）と、塗布ノズル４へ塗布材料を供給する供給部７と、ラインセンサ１１（位置検出部）と、変位センサ１２（位置検出部）と、温度検出部１３と、各部を制御する制御部１０（位置調整部）とを備えている。
【００１１】
ステージ２は、例えば円形状に形成されており、回転機構３により水平面内で回転可能に構成されている。このステージ２は、載置された基板Ｗを吸着する吸着機構を備えており、その吸着機構によりステージ２の載置面２ａ上に塗布対象物としての基板Ｗを固定して保持する。この吸着機構としては、例えばエアー吸着機構などが用いられる。
【００１２】
回転機構３は、ステージ２を水平面内で回転可能に支持しており、ステージ中心を回転中心としてステージ２をモータなどの駆動源により水平面内で回転させる機構である。これにより、ステージ２上に載置された基板Ｗは水平面内で回転することになる。
【００１３】
塗布ノズル４は、塗布膜Ｍとなる材料を吐出するノズルであり先端（底面）にノズル面４ａを有している。この塗布ノズル４は、圧力によりその先端４ａから材料を連続的に吐出し、その材料をステージ２上の基板Ｗに塗布する。
【００１４】
この塗布ノズル４には、材料を供給する供給部７が連通管８の流路を介して接続されている。供給部７は、材料を貯留する供給タンクや供給用ポンプ、流量調整弁などを有している。この供給部７が制御部１０により制御され、塗布ノズル４からの材料吐出量が調整される。塗布処理の際には材料が供給用ポンプの作動により供給タンクから塗布ノズル４に供給される。連通管８はたとえばチューブやパイプから構成され、塗布ノズル４と、供給部７の供給タンク内とを連通している。
【００１５】
ノズル４には、温度検出部１３が設けられている。温度検出部１３は、例えばノズル４の側壁に設置されている。温度検出部１３は熱電対などの温度センサであり、ノズル４の側壁の温度を検出してノズル４の温度を測定し、温度情報を制御部１０に送る。
【００１６】
移動機構５は、塗布ノズル４を支持してＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構５ａと、そのＺ軸移動機構５ａを介して塗布ノズル４を支持しＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構５ｂとを備えている。この移動機構５は塗布ノズル４をステージ２の上方に位置付け、その塗布ノズル４をステージ２に対して相対移動させる。Ｚ軸移動機構５ａ及びＸ軸移動機構５ｂ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移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構などが用いられる。
【００１７】
ステージ２の側方には位置検出部としてのラインセンサ１１が設けられている。ラインセンサ１１は、例えば投光部１１ａと受光部１１ｂと、ステージ２に向って水平に延び上下移動可能に設けられた位置検出用プレート１１ｃ、を備えている。
【００１８】
ラインセンサ１１は、位置検出用プレート１１ｃを上下動させてステージ２上面に当接させた状態で、投光部１１ａから光を照射し、位置検出用プレート１１ｃを介在して受光部１１ｂで受ける光の情報に基づいて位置検出用プレート１１ｃの位置情報を取得し、この位置情報に基づいてステージ２の載置面２ａを基準とするＺ方向における位置情報（高さ情報）を検出し、制御部１０に送る。
【００１９】
また、ラインセンサ１１は、所定の測定対象範囲内にノズル４を設置した状態で、投光部１１ａから光を照射しノズル４を介在して受光部１１ｂで受光した光の情報に基づいて、ノズル面４ａのＺ方向における位置情報を取得し、制御部１０に送る。
【００２０】
移動機構５には、塗布ノズル４とともにステージ用変位センサ１２が設けられている。移動機構５の動作により塗布ノズル４及びステージ用変位センサ１２が共にＸ方向及びＺ方向に移動可能になっている。
【００２１】
変位センサ１２は、反射型レーザセンサなどであり、Ｚ軸移動機構５ａと共にＸ軸移動機構５ｂによりＸ軸方向に移動し、対向配置されたステージ２の載置面２ａまたは調整用基板Ｗ２に光を当ててその反射光を検出することでステージ２の載置面２ａまたは調整用基板Ｗ２との離間距離を測定する。これにより、ステージ２の載置面２ａまたは調整用基板Ｗ２のＺ方向における位置情報を取得し、制御部１０に送る。
【００２２】
制御部１０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、各種プログラムや各種情報などを記憶する記憶部とを備えている。記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが用いられる。
【００２３】
制御部１０は、例えば、各種プログラムや各種情報（位置情報・温度情報など）に基づいて、演算処理を行いギャップ値や補正値を決定する。また制御部１０は、例えば、各種プログラムや各種情報（塗布条件情報など）に基づいて、回転機構３や移動機構５を制御し、ステージ２上に所定のギャップを維持して塗布ノズル４を位置決めする位置調整部として機能する。また制御部１０は基板Ｗが載置されたステージ２を回転させ、塗布ノズル４の先端４ａから材料を吐出させながら、その塗布ノズル４を基板中央（あるいは基板外周）から基板外周（あるいは基板中央）に向かって直線状に移動させ、渦巻き状の塗布軌跡を描くことで基板全面に膜形成を行う（スパイラル塗布）。
【００２４】
以下、塗布装置１の動作について図２を参照して説明する。制御部１０は、まずラインセンサ１１を用いて、ステージ２の上面の高さ情報を検出する（ＳＴ１）。例えば図２，３に示すように検出用プレート１１ｃを上下方向に移動させてステージ２の上面に当接させた状態で、投光部１１Ａから光を照射し、受光部１１Ｂにて検出した光の情報に基づいてステージ２の載置面２ａの位置を検出し、載置面の高さ基準を設定する。
【００２５】
次に、ラインセンサ１１を用いて、ノズル面４ａの高さ情報を検出し（ＳＴ２）、載置面２ａの高さ情報、ノズル面４ａの高さ情報、設定ギャップ値Ｇ１、基板Ｗの厚みｔ１などの情報に基づいてノズルを移動させる（ＳＴ３）。
【００２６】
ここでは、まず、例えば図５，６に示すように、移動機構５を動作させてノズル４の先端のノズル面４ａがステージ２の載置面２ａと同じ高さとなるように移動させる。このとき、ノズル４を投光部１１Ａと受光部Ｂとの間の測定範囲内に配置した状態で投光部１１Ａから光を照射し、受光部１１Ｂにて検出した光の情報に基づいてノズル面４ａの位置を検出しながら位置を揃える。そして、制御部１０により移動機構５の移動情報を記録する。
【００２７】
さらに、基板Ｗ１と同厚さを有する調整用の基板Ｗ２をステージ２上に設置し、基板Ｗの厚みｔ１、設定ギャップ値Ｇ１などに基づいて、目標とするノズル面４ａのＺ方向の目標位置を算出し、この算出結果に基づいて移動機構５を作動させてノズル４をＺ方向に移動する。例えば、ノズル面４ａがステージ面２ａと同じ高さにある状態から、基板Ｗの厚みｔ１、センサ基準値設定高さＧ２の合計値だけ、ノズル４を上方に移動させ、基板Ｗ上の任意の点でノズル面４ａをＺ方向における目標位置（目標高さ）に設置する。このとき移動機構５による移動距離情報を制御部１０に記憶させる。
【００２８】
次に、移動機構５に設置されたノズル４と共に変位センサ１２をＸＹ平面上で移動させ、変位センサ１２によって載置面２ａの変位を測定する測定位置まで移動させる。ギャップ設定範囲がセンサの測定範囲内になるようにノズルに対する相対移動手段でZ方向に移動させて調整する。このとき移動機構５による移動距離情報を制御部１０に記憶させる。
【００２９】
この状態で、変位センサ１２により、センサ１２から調整用基板W２ａまでの変位Ｇ２を測定し（ＳＴ４）、このＧ２をセンサ基準値として設定する（ＳＴ５）。以上により、塗布装置１における変位センサ１２とノズル面４ａとの高さ方向の位置関係を考慮したセンサ基準値が決定される。センサ基準値を決定したら調整用の基板Ｗ２を取り除く。
【００３０】
さらに、温度センサ１３でノズル４の温度を測定し、基準温度Ｔｂとして制御部１０に記憶させる（ＳＴ６）。
【００３１】
次に、塗布対象物としての基板Ｗがロボットハンドリングなどの搬送機構によりステージ２上に搬入される（ＳＴ７）。基板Ｗはステージ２上に吸着機構により固定される。そして、ＳＴ７で求められたセンサ基準値に基づいてセンサ１２及びノズル４を一体に備えた移動機構５によりセンサ１２及びノズル４の高さ位置を調整する（ＳＴ８）。このとき、センサ１２から基板Ｗの上面Ｗａの距離がＧ２となるように移動機構５を用いてセットする。
【００３２】
ついで、補正処理を行う。補正処理としてはまず、温度検出手段によりノズル４の温度Ｔｍを取得する（ＳＴ９）。そして、ＳＴ６で設定された基準温度Ｔｉに基づいて、熱伸びを考慮した高さ方向の補正量ΔＺを算出し（ＳＴ１０）、塗布ノズル４がＺ軸移動機構５ａによりＺ軸方向にΔＺの距離だけ移動する（ＳＴ１１）。ここでは、例えば事前に測定した基準温度Ｔｉとノズルの伸びのデータテーブルを制御部１０に記憶しておき、このデータテーブルからノズルの伸びを算出したデータを用いて補正量を算出する。例えば補正量ΔＺは、式１で求められる。
【００３３】
補正量ΔＺ＝線膨張係数α（計測温度Ｔｍ−基準温度Ｔｉ）・ノズル首下長Ｌ…（式１）
例えば線膨張係数αはノズル４の材質により決定される。なお、本実施形態ではノズル４は例えばＰＥＥＫで構成され、その線膨張係数α＝５０×１０-6／℃である。
【００３４】
そして、変位センサ１２から基板Ｗの塗布面Ｗａまでの距離Ｇ３はＧ２＋ΔＺとなる。
【００３５】
すなわち、補正前の距離Ｇ２よりも温度変化でノズル４が下方に熱伸びした長さΔＺの寸法の分、センサ１２からの距離を大きくとることになる。以上により、塗布ノズル４と基板Ｗの塗布面Ｗａとの距離がノズル４の熱伸びの分も考慮した所望の値に調整される。
【００３６】
ついで、塗布処理が行われる（ＳＴ１２）。塗布処理においてはステージ２が回転機構３により回転し、そのステージ２上の基板Ｗが回転している状態で、塗布ノズル４が基板Ｗの中央である原点位置からＺ軸移動機構５ａと共にＸ軸移動機構５ｂによりＸ軸方向に、すなわち基板Ｗの中心から外周に向かって等速で移動する。
【００３７】
このとき、供給用ポンプを作動させて塗布材料を供給することにより塗布ノズル４は移動しながら先端４ａから材料を連続して基板Ｗの塗布面に吐出し、その塗布面上に渦巻状に材料を塗布する（スパイラル塗布）。これにより、基板Ｗの塗布面Ｗａ上に塗布膜Ｍが形成される。
【００３８】
基板Ｗ上の所定の領域に塗布膜Ｍが形成されたら、塗布終了し、基板を取り出す（ＳＴ１３）。その後、Ｚ軸移動機構５ａにより塗布ノズル４を上昇させ、塗布処理が終了する。そして、ＳＴ７〜ＳＴ１３までの処理を繰り返し行ない、一定数量の基板に塗布処理を行い（ＳＴ１４）処理が終了する。
【００３９】
本実施形態にかかるスパイラル塗布装置及びスパイラル塗布方法によれば、ノズル面４ａの高さ情報を取得し、これを考慮してギャップ調整を行うことで、高精度のギャップ調整が可能となる。また、上記実施形態では、共通するラインセンサ１１を用いることで、ステージ２の載置面２ａとノズル面４ａの高さ位置を高精度に揃えることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、温度変化によるノズル４の熱伸びを考慮して補正を行うこととしたので、より高精度での位置決めが可能となる。
【００４１】
[第２実施形態]
以下、第２実施形態にかかるスパイラル塗布装置１００及びスパイラル塗布方法について、図７及び図８を参照して説明する。本実施形態においては、ノズル位置を検出する位置検出部として、ステージ２に埋め込まれた変位センサを用いた点以外は上記第１実施形態と同様であるため、共通する説明は省略する。
【００４２】
本実施形態にかかるスパイラル塗布装置１００では、図７に示すように、ステージ２の載置面２ａの所定位置に、変位センサ１４が埋め込まれている。変位センサ１４は反射型レーザセンサなどであり、ステージ２の載置面２ａから、塗布ノズル４のノズル面４ａとの離間距離Ｇ５を測定する。これにより、ノズル面４ａの高さ情報を取得することが可能である。
【００４３】
この実施形態にかかる塗布方法では、図８に示すように、まず変位センサ１４で上方に対向するノズル面４ａまでの離間距離Ｇ４を測定しながら（ＳＴ２１）、ノズル４を移動させ、離間距離Ｇ４と、基板Ｗの厚みｔ１と、に基づいて、ノズル面４ａと基板Ｗの塗布面Ｗａとの間のギャップが予め設定されたギャップ値Ｇ１となるように、ノズル４の位置調整を行う（ＳＴ２２）。その後、上記第１実施形態のＳＴ４以降と同様に、ノズル４と一体に動作する変位センサ１２によって対向配置されるステージ２の載置面２ａまでの距離Ｇ５を測定し、センサ基準値を設定する。ＳＴ４以降の動作は上記第１実施形態と同様とする。
【００４４】
本実施形態にかかる塗布装置１００及び塗布方法によれば、Ｚ方向に移動しないステージ２側に設置されたセンサ１４によりステージ２の載置面２ａからノズル面４ａまでの離間距離を求め、この測定値に基づいてセンサ基準を設定することにより、Ｚ方向に移動可能なノズル４の再現性に影響されにくいので、高精度でのギャップ制御が可能となる。
【００４５】
[第３実施形態]
以下、第３実施形態にかかるスパイラル塗布装置１１０及びスパイラル塗布方法について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００４６】
本実施形態にかかるスパイラル塗布装置１１０は、図９に示すように、ノズル４の周辺温度を一定に保つ送風機構１５を備えている。送風機構１５は、例えば温度調整された空気を送風するダクト機構で構成され、ノズル４の側方に設けられている。送風部は御部１０の制御に応じてノズル４に向かって送風を行なうことで、塗布装置１１０の外郭を構成するチャンバ１６内部の温度を調整する。
【００４７】
送風の温度や風量等の条件は、例えば温度センサ１３により測定したノズル４の温度に応じて決定される。例えばノズル４の温度を基準温度Ｔｉに維持するような条件で送風がなされる。
【００４８】
本実施形態にかかるスパイラル塗布方法では、図１０に示すように、上記第１実施形態と同様にＳＴ９までの処理を行った後、ＳＴ１０、ＳＴ１１のノズルの位置補正処理に代えて、送風機構１５によりノズル４に向って所定温度の空気を供給し（ＳＴ２３）、塗布装置１１０内の温度を予め設定された基準温度に保つことで、ノズル４の寸法を基準値に戻し、ノズル４の熱伸びによる影響を防止する。
【００４９】
本実施形態にかかる塗布装置１１０及び塗布方法によれば、所定温度の送風によりノズル４の寸法を維持し、ノズル４の熱延びによる寸法への影響を低減することができ、高精度でギャップを調整することが出来る。
【００５０】
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５１】
例えば上記第１乃至第３実施形態では、温度センサ１３をノズル４の側部に設けてノズル４の壁の温度を検出することとしたが、温度センサ１３の個数や温度測定対象は上記実施形態に限られるものではない。例えば温度センサ１３を複数箇所に設置してもよいし、温度を測定する対象もノズル４の側壁ではなく、ノズル４を支持する移動機構５や、吐出材料が貯留される供給部７などであってもよい。複数の温度センサを設置する場合は、ノズル、移動機構５、回転機構３を支持しているベースプレートの温度を計測する。計測データから、熱伸びを算出し（ノズル熱伸びΔＺ１、移動機構熱伸びΔＺ２、ベースプレート熱伸びΔＺ３）、Ｚ方向でノズルと基板Ｗの相対伸びを算出する。（ΔＺ＝ΔＺ１＋ΔＺ２＋ΔＺ３）。
【符号の説明】
【００５２】
Ｗ…基板（塗布対象物）、Ｗ２…調整用基板、Ｍ…塗布膜、Ｗａ…塗布面、１、１００、１１０…塗布装置、２…ステージ、２ａ…載置面、３…回転機構、４…塗布ノズル、４ａ…ノズル面（先端）、５…移動機構、５ａ…Ｚ軸移動機構、５ｂ…Ｘ軸移動機構、７…供給部、８…連通管、１０…制御部（位置調整部）、１１…ラインセンサ（位置検出部）、１１ｃ…位置検出用プレート、１２…変位センサ（位置検出部）、１３…温度測定部、１４…ノズル用変位センサ、１５…送風機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、
前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、
前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、
前記ステージと前記塗布ノズルとを、前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させるとともに前記回転の軸方向に相対移動可能とする移動機構部と、
前記回転の軸方向における前記塗布ノズルの底面の位置情報を検出するノズル位置検出部と、
前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記塗布ノズルと前記載置面との前記軸方向の位置調整を行う位置調整部と、
を備えることを特徴とするスパイラル塗布装置。
【請求項２】
ノズル位置検出部は、前記ステージに設置され、前記塗布ノズルの先端までの変位を測定する変位センサを備えることを特徴とする請求項１記載のスパイラル塗布装置。
【請求項３】
前記ノズル位置検出部は、前記ステージの側方に設置され、前記塗布ノズルの先端の前記軸方向の位置を検出するラインセンサを備えることを特徴とする請求項１記載のスパイラル塗布装置。
【請求項４】
前記移動機構部に前記塗布ノズルと一体に設けられ、前記塗布ノズルと共に移動し、前記ステージに対向した状態で前記載置面までの距離を測定するステージ変位センサを備え、
前記位置調整部は、前記ノズルの位置情報と、前記移動機構部による前記ノズルの移動の情報と、前記ステージ変位センサで測定した前記載置面までの距離と、に基づいて、前記位置調整を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスパイラル塗布装置。
【請求項５】
前記ノズルの温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記位置調整部は、前記ノズルの温度に基づき、前記ノズルの熱伸び量を算出し、前記ノズルと前記載置面の高さ方向の位置関係を補正する補正処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかスパイラル塗布装置。
【請求項６】
塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、
前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、
前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、
前記ステージと前記塗布ノズルとを前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させる移動機構と、
前記塗布ノズルの温度を検出する温度検出部と、
前記塗布ノズルの温度に基づき、前記ノズルの熱伸び量を算出し、前記塗布ノズル及び前記載置面の前記軸方向の位置関係を補正する位置調整部と、を備えたことを特徴とするスパイラル塗布装置。
【請求項７】
塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、
前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、
前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、
前記ステージと前記塗布ノズルとを前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させる第１移動機構と、
前記ノズルの温度を検出する温度検出部と、
前記塗布ノズルの設置雰囲気に所定温度の気体を供給し、前記ノズルの温度を調整する温度調節部と、を備えたことを特徴とするスパイラル塗布装置。
【請求項８】
前記温度検出部は、複数箇所に設けられ、前記塗布ノズル、前記塗布ノズルを支持する支持機構、及び前記塗布ノズルに供給される材料のいずれか１つ以上の温度を測定することを特徴とする請求項６または７記載のスパイラル塗布装置。
【請求項９】
塗布対象物を載置する載置面上に対向配置される塗布ノズルの高さ方向における位置情報を検出し、
前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記ステージと前記塗布ノズルの相対位置を調整して位置決めすることを特徴とするスパイラル塗布方法。
【請求項１０】
塗布対象物を載置する載置面に設置された変位センサで、前記載置面に対向配置される塗布ノズルの先端までの距離を検出し、
前記塗布ノズルまでの距離に基づいて前記ステージと前記塗布ノズルの相対位置を調整して位置決めすることを特徴とするスパイラル塗布方法。
【請求項１１】
塗布対象物を載置する載置面を有するステージの側方に設けられたラインセンサによって前記載置面の上下方向の位置情報を検出し、
前記ラインセンサで前記ノズルの先端の上下方向の位置情報を検出し、ノズルを移動させて前記ノズルの先端を前記載置面と同じ高さに揃え、
調整用基板を前記載置面上に設置し、
予め設定されたギャップ値を含むギャップ情報に基づいて前記ノズルを所定距離移動させて目標高さに位置決めし、
前記ノズルを前記載置面に対向配置させ、
前記ノズルと一体に設けられ前記ノズルとともに移動する変位センサによって前記載置面に設置された調整用基板までの距離を測定し、
測定された前記調整用基板までの距離に基づいて、前記ノズルの先端と前記載置面の位置決めを行うことを特徴とするスパイラル塗布方法。
【請求項１２】
前記位置決めの後に前記載置面上に前記塗布対象物を設置し、
前記塗布対象物が載置された前記ステージを回転機構により回転させながら、移動機構により前記ステージと前記塗布ノズルとを前記交差方向に前記載置面に沿って相対移動させ、前記塗布ノズルにより前記ステージ上の塗布対象物に前記材料を塗布することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか記載のスパイラル塗布方法。
【請求項１】
塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、
前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、
前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、
前記ステージと前記塗布ノズルとを、前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させるとともに前記回転の軸方向に相対移動可能とする移動機構部と、
前記回転の軸方向における前記塗布ノズルの底面の位置情報を検出するノズル位置検出部と、
前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記塗布ノズルと前記載置面との前記軸方向の位置調整を行う位置調整部と、
を備えることを特徴とするスパイラル塗布装置。
【請求項２】
ノズル位置検出部は、前記ステージに設置され、前記塗布ノズルの先端までの変位を測定する変位センサを備えることを特徴とする請求項１記載のスパイラル塗布装置。
【請求項３】
前記ノズル位置検出部は、前記ステージの側方に設置され、前記塗布ノズルの先端の前記軸方向の位置を検出するラインセンサを備えることを特徴とする請求項１記載のスパイラル塗布装置。
【請求項４】
前記移動機構部に前記塗布ノズルと一体に設けられ、前記塗布ノズルと共に移動し、前記ステージに対向した状態で前記載置面までの距離を測定するステージ変位センサを備え、
前記位置調整部は、前記ノズルの位置情報と、前記移動機構部による前記ノズルの移動の情報と、前記ステージ変位センサで測定した前記載置面までの距離と、に基づいて、前記位置調整を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスパイラル塗布装置。
【請求項５】
前記ノズルの温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記位置調整部は、前記ノズルの温度に基づき、前記ノズルの熱伸び量を算出し、前記ノズルと前記載置面の高さ方向の位置関係を補正する補正処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかスパイラル塗布装置。
【請求項６】
塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、
前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、
前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、
前記ステージと前記塗布ノズルとを前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させる移動機構と、
前記塗布ノズルの温度を検出する温度検出部と、
前記塗布ノズルの温度に基づき、前記ノズルの熱伸び量を算出し、前記塗布ノズル及び前記載置面の前記軸方向の位置関係を補正する位置調整部と、を備えたことを特徴とするスパイラル塗布装置。
【請求項７】
塗布対象物が載置される載置面を有するステージと、
前記ステージを前記載置面に沿う回転方向に回転させる回転機構と、
前記ステージ上の前記塗布対象物に材料を吐出して塗布する塗布ノズルと、
前記ステージと前記塗布ノズルとを前記回転方向に交わる交差方向に前記載置面に沿って相対移動させる第１移動機構と、
前記ノズルの温度を検出する温度検出部と、
前記塗布ノズルの設置雰囲気に所定温度の気体を供給し、前記ノズルの温度を調整する温度調節部と、を備えたことを特徴とするスパイラル塗布装置。
【請求項８】
前記温度検出部は、複数箇所に設けられ、前記塗布ノズル、前記塗布ノズルを支持する支持機構、及び前記塗布ノズルに供給される材料のいずれか１つ以上の温度を測定することを特徴とする請求項６または７記載のスパイラル塗布装置。
【請求項９】
塗布対象物を載置する載置面上に対向配置される塗布ノズルの高さ方向における位置情報を検出し、
前記塗布ノズルの位置情報に基づいて前記ステージと前記塗布ノズルの相対位置を調整して位置決めすることを特徴とするスパイラル塗布方法。
【請求項１０】
塗布対象物を載置する載置面に設置された変位センサで、前記載置面に対向配置される塗布ノズルの先端までの距離を検出し、
前記塗布ノズルまでの距離に基づいて前記ステージと前記塗布ノズルの相対位置を調整して位置決めすることを特徴とするスパイラル塗布方法。
【請求項１１】
塗布対象物を載置する載置面を有するステージの側方に設けられたラインセンサによって前記載置面の上下方向の位置情報を検出し、
前記ラインセンサで前記ノズルの先端の上下方向の位置情報を検出し、ノズルを移動させて前記ノズルの先端を前記載置面と同じ高さに揃え、
調整用基板を前記載置面上に設置し、
予め設定されたギャップ値を含むギャップ情報に基づいて前記ノズルを所定距離移動させて目標高さに位置決めし、
前記ノズルを前記載置面に対向配置させ、
前記ノズルと一体に設けられ前記ノズルとともに移動する変位センサによって前記載置面に設置された調整用基板までの距離を測定し、
測定された前記調整用基板までの距離に基づいて、前記ノズルの先端と前記載置面の位置決めを行うことを特徴とするスパイラル塗布方法。
【請求項１２】
前記位置決めの後に前記載置面上に前記塗布対象物を設置し、
前記塗布対象物が載置された前記ステージを回転機構により回転させながら、移動機構により前記ステージと前記塗布ノズルとを前記交差方向に前記載置面に沿って相対移動させ、前記塗布ノズルにより前記ステージ上の塗布対象物に前記材料を塗布することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか記載のスパイラル塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６９７（Ｐ２０１３−６９７Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６３５４（Ｐ２０１１−１３６３５４）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]