塗布方法及び塗布装置
【課題】ノズルと基板表面の距離（ギャップ）を精度良く制御することを可能とする。
【解決手段】実施形態にかかる塗布方法は、測定により、基準となるノズルの位置情報である基準情報を検出し、前記基準情報測定の後に、前記ノズルを洗浄し、前記洗浄後に、測定により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、前記実測情報、及び前記基準情報の変化量から、ノズルの位置変化量を検出し、前記ノズルの位置変化量が、予め設定されたノズルの許容変化量の範囲内である場合には、前記実測情報を対象情報とし、この対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行って、塗布対象物に塗布材料を供給し、前記ノズルの位置変化量が、前記許容変化量の範囲外である場合には、再度、前記ノズルを洗浄し、その後、前記塗布対象物に、前記塗布材料を供給することを特徴とする。
【解決手段】実施形態にかかる塗布方法は、測定により、基準となるノズルの位置情報である基準情報を検出し、前記基準情報測定の後に、前記ノズルを洗浄し、前記洗浄後に、測定により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、前記実測情報、及び前記基準情報の変化量から、ノズルの位置変化量を検出し、前記ノズルの位置変化量が、予め設定されたノズルの許容変化量の範囲内である場合には、前記実測情報を対象情報とし、この対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行って、塗布対象物に塗布材料を供給し、前記ノズルの位置変化量が、前記許容変化量の範囲外である場合には、再度、前記ノズルを洗浄し、その後、前記塗布対象物に、前記塗布材料を供給す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、塗布方法、及び塗布装置に関し、例えば、ノズルから塗布対象物上に、材料を塗布して塗布膜を形成する塗布方法、及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体などの分野においては、塗布用ノズルを用い、この塗布用ノズルから材料を塗布して、基板上に膜を形成する方法がある。例えば、基板に円形状の膜を形成する方法として、所謂、スパイラル塗布方法など、種々の塗布方法がある。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との距離（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。
【０００３】
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位置調整方法によって、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（これを、所謂ギャップ制御という。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１０１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような塗布方法では、ノズルの先端の付着物などの影響により、実際のノズル位置とは異なる位置をノズル位置として検出してしまう場合があり、実測値が変動することがある。このような場合にはギャップを精度良く制御することが困難となる。
【０００６】
発明の実施形態は、ノズルと基板表面の距離（ギャップ）を精度良く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】
実施形態にかかる塗布方法は、測定により、基準となるノズルの位置情報である基準情報を検出し、前記基準情報測定の後に、前記ノズルを洗浄し、前記洗浄後に、測定により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、前記実測情報、及び前記基準情報の変化量から、ノズルの位置変化量を検出し、前記ノズルの位置変化量が、予め設定されたノズルの許容変化量の範囲内である場合には、前記実測情報を対象情報とし、この対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行って、塗布対象物に塗布材料を供給し、
前記ノズルの位置変化量が、前記許容変化量の範囲外である場合には、再度、前記ノズルを洗浄し、その後、前記塗布対象物に、前記塗布材料を供給す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位置調整における温度変化量調整を示すグラフ。
【図４】同スパイラル塗布方法の位置調整におけるノズル長変化量調整を示すグラフ。
【図５】同スパイラル塗布方法の測定工程を示す説明図。
【図６】同スパイラル塗布方法の位置決め工程を示す説明図。
【図７】同スパイラル塗布方法の塗布工程を示す説明図。
【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７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（移動機構部の一例）と、透過式寸法測定器１１（測定部の一例）と、レーザ変位計１２と、較正用ブロック１３と、温度センサ１４（温度検出部の一例）と、タイマ１５（時間検出部の一例）と、ノズル洗浄装置１6と、各部を制御する制御部１０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）にノズル孔が形成されたノズル面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。ノズル４は例えばPEEK等の材料で構成されている。
【００１４】
この塗布ノズル４はノズルヘッド４ｃの下端に設けられている。ノズルヘッド４ｂ水平面方向（Ｘ軸）及び高さ方向（Ｚ軸）に支持されている。ノズルヘッド４ｂには材料を供給する供給タンクが、チューブやパイプから構成される流路を介して接続されている。さらに流路には供給用のポンプや流量調整弁などが設けられ、制御部１０の制御に応じて動作する。
【００１５】
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６と、そのＺ軸移動機構６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７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６及びＸ軸移動機構７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。
【００１６】
位置検出部として、ステージ２の側方に設けられた透過式寸法測定器１１と、塗布ノズル４と一体に設けられたレーザ変位計１２と、較正用ブロック１３と、が設けられている。
【００１７】
較正用ブロック１３はステージ２の側部に設けられ、ている。較正用ブロック１３の上面は基準面１３ａとなる。
【００１８】
透過式寸法測定器１１は、例えば投光部と受光部とを有し、較正用ブロック１３の上面１３ａにノズル４を対向配置させた状態で、投光部から光を照射し、受光部で受ける光の情報に基づいて上面１３ａとノズル４の先端４ａの間のノズル離間距離Ｎを検出し、Ｚ方向における位置情報として制御部１０に送る。
【００１９】
レーザ変位計１２は、反射型レーザセンサなどであり。Ｚ軸移動機構６とＸ軸移動機構７とによりＸ軸方向及びＺ軸方向に移動する。レーザ変位計１２は、基準値測定や実測の際に対向配置された較正用ブロック１３の上面１３ａに光を当ててその反射光を検出することで較正用ブロック１３の上面１３ａまでのセンサ離間距離Ｓを測定し、Ｚ方向における位置情報として制御部１０に送る。
【００２０】
また、レーザ変位計１２は、位置調整の際に対向配置された基板Ｗに光を当てて、その反射光を検出することで基板Ｗまでの離間距離Ｓを測定し、Ｚ方向における位置情報として制御部１０に送る。
【００２１】
ノズル４には、温度検出部１４が設けられている。温度検出部１４は、例えばノズル４の側壁に設置されている。温度検出部１４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。
【００２２】
時間検出部としてのタイマ１５は、基準時及び実測時の時刻を検出し、制御部１０に送る。
【００２３】
ノズル洗浄装置１６は、洗浄液を含浸させた布あるいは含浸させない清浄な布をノズル面４ａと対向配置させる機構を備え、ノズルのX軸移動機構６とZ軸移動機構７を用いてノズル下面に付着した残渣を拭き取ることによりノズル４を洗浄する。これにより、先端４ａに付着した残渣などが除去される。
【００２４】
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。
【００２５】
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、演算処理を行い位置調整に必要なギャップ値や移動量を決定する。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（所謂、スパイラル塗布を行う。）。
【００２６】
以下、塗布装置１が行う成膜処理（塗布方法）について図２を参照して説明する。まず、初期動作として、透過式寸法測定器１１、及びレーザ変位計１２がリセットされる（ＳＴ１）。
【００２７】
次に、制御部１０は、基準値測定工程として、基準となる温度Ｔ０、時刻ｔ０、ノズルの位置情報であるノズル変位ＮＬ０を検出する（ＳＴ２）。このとき、温度検出部１４により温度Ｔ０が検出され、タイマ１５により測定時刻ｔ０の情報を取得する。ノズルの位置情報としてのノズル変位ＮＬ０は、レーザ変位計１２とノズル先端４ａとの変位（距離）である。ここでは図５（ａ）に示すように、ノズル４が較正用ブロック１３の上面１３ａ上の所定位置にある状態で、透過式寸法測定１１によって、ノズル先端４ａと較正用ブロック１３の上面１３ａとのノズル離間距離Ｎ0を測定し、さらに、レーザ変位計１２によって、レーザ変位計１２から上面１３ａまでのセンサ離間距離Ｓ０を測定して、これらの差分であるＳ０−Ｎ０が、ノズルの位置情報としてのＺ方向におけるノズル変位ＮＬ０となる。
【００２８】
ＳＴ２で検出した各数値を基準値として設定する（ＳＴ３）。以上ＳＴ１〜ＳＴ３の工程により事前工程としての基準情報決定が終了する。
【００２９】
塗布処理の際には、１枚目の基板Ｗでは、このＳＴ３で設定された基準値に基づき、また、２枚目以降の基板Ｗでは、後述するＳＴ１５で設定された基準値に基づいて、位置調整を行う。
【００３０】
まず、実測工程として、ＳＴ２と同様の測定方法で、温度Ｔ１及び測定時刻ｔ１を検出する（ＳＴ４）。
【００３１】
つぎに、ＳＴ３の基準値とＳＴ４の測定値に基づいて、温度変化ΔＴ、及び経過時間Δｔと、予め設定された許容変化量範囲との比較判定を行う（ＳＴ５）。すなわち、基準温度Ｔ０と実測温度Ｔ1から温度変化ΔＴ＝Ｔ１ーＴ０）を求め、この温度変化ΔＴが予め設定された変化閾値ΔＴａより小さい（変化が小さい）か否かを判定する。また、基準時刻ｔ0と実測時刻ｔ1から経過時間Δｔ＝ｔ1ーｔ0）を求め、この経過時間Δｔが予め設定された変化閾値Δｔａより小さい（経過時間が小さい）か否かを判定する。
【００３２】
図３は温度変化ΔＴの判定を示すグラフである。図３に示すように、温度変化ΔＴ及び経過時間Δｔが、予め設定された変化閾値ΔＴａ、Δｔａよりも小さい場合、すなわち許容変化範囲内である場合（ＳＴ５のＹ）には、ＳＴ３、あるいは後述するＳＴ１５において、既に決定された基準値が有効であるとしてＳＴ６に進む。
【００３３】
一方、温度変化ΔＴ、及び経過時間Δｔの少なくともいずれかが予め設定された変化閾値ΔＴａ、Δｔａ以上である場合、すなわち許容変化範囲外である場合（ＳＴ５のＮ）には、ＳＴ３、あるいは後述するＳＴ１５において、既に基準値が有効でないエラーとして検出を行い、ＳＴ１３〜ＳＴ１５の再検出工程に進む。
【００３４】
基準値再設定工程として、まずＳＴ１３にてノズル洗浄装置１６によりノズル４を洗浄し、ノズル先端４ａに付着した残渣などを取り除く。
【００３５】
そして、ＳＴ２と同様の測定方法により、再検出工程として温度Ｔ２、測定時刻ｔ２、ノズル変位Ｌ２を再検出する（ＳＴ１４）。
【００３６】
そして、ＳＴ１４にて検出した実測値である温度Ｔ２、測定時刻ｔ２、ノズル変位Ｌ２を基準値（基準情報）とし、基準値温度Ｔ0、測定時刻ｔ0、ノズル変位Ｌ0として再設定する（ＳＴ１５）。そしてＳＴ４に進み、上記と同様に実測や変化量判定を行う。
【００３７】
制御部１０は、すでに決定された基準値が有効であると判定した場合にはＳＴ６として、ノズル洗浄装置１６によりノズル４の洗浄を行い、ノズル先端４ａの残渣を除去する。
【００３８】
また、制御部１０はノズル４の伸びを予測する（ＳＴ７）。例えば、ＳＴ４で検出した温度Ｔ1と、ＳＴ２またはＳＴ１５で設定された基準温度Ｔ0、及びノズル長Ｌに基づいて、熱伸び量ΔＬを検出する。なお、ノズル長Ｌは例えばノズルヘッド４ｂのノズル取り付け面からノズル先端４ａまでの長さである
ここでは、事前に測定した温度とノズル４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予測熱伸び量ΔＬａを算出する。例えば、予測の熱伸び量ΔＬａ＝線膨張係数α（計測温度Ｔ1−基準温度Ｔ0）・ノズル長Ｌ…（式１）となる。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。本実施形態では、ノズル４は、例えば、ＰＥＥＫで構成されているので、その線膨張係数α＝4.76×１０-6／℃である。ノズル長Ｌ＝50ｍｍとする。
【００３９】
次いで、図５（ｂ）に示すように、実測によりノズル変位ＮＬ1を測定する（ＳＴ８）。このときの測定方法はＳＴ２と同様とし、レーザ変位計１２との相対距離として、ノズル長ＮＬ1を測定する。すなわち、ノズル４が較正用ブロック１３上にある状態で、透過式寸法測定１１によってノズル先端４ａと較正用ブロック１３の上面１３ａとの離間距離Ｎ1を測定し、レーザ変位計１２によって、レーザ変位計１２から上面１３ａまでの離間距離Ｓ1を測定し、これらの差分であるS１−Ｎ1がノズル長ＮＬ1となる。
【００４０】
そして、ノズル長の変化量ΔＮＬ＝ＮＬ1−ＮＬ0とＳＴ７で予測した熱伸び量ΔＬａに基づいて決定されるノズル変化許容範囲（ノズル変化範囲）と、を比較判定する（ＳＴ９）。図４に示すように、ノズル長の変化量ΔＮＬが予測したノズル変化許容範囲内であって、上限変動閾値ＬΔＬａ＜ΔＮＬ＜下限変動閾値ＨΔＬａを満たす場合には（ＳＴ９のＹ）、ＳＴ７の実測値（実測情報）が有効であるとして、ＳＴ１０に進む。なお、ノズル変化範囲は、予測熱伸び量ΔＬａに基づいて、温度とノズル変化量を回帰分析して、回帰分析の残差の標準偏差に基づいて所定のノズル変化許容範囲を決定する。ここでは、例えば、ノズル長Ｌ＝50[ｍｍ]、α＝4.76[10-5／℃]の場合、ＬΔＬａ＝-0.50μｍ、ＨΔＬａ＝+0.20とした。
【００４１】
一方、ノズル変位の変化量ΔＮＬが予め予測した変化許容範囲外であって、上限閾値ＬＬａ以上または下限閾値ＨＬａ以下である場合には（ＳＴ９のＮ）、ＳＴ７の実測値が有効でないとしてエラー検出を行いＳＴ１３〜ＳＴ１５の基準値再設定工程に進み、再び洗浄、測定再設定を行い、上記ＳＴ４に戻る。
【００４２】
例えば図５（ｃ）に示すようにノズル４の先端４ａに付着物４ｃが付着している場合には、ノズル４の先端４ａの位置が大きく変化するため、ノズル変位ＮＬの変化量ΔＮＬが予め予測したノズル変化許容範囲外となり、付着物による測定エラーとして検出されることとなる。
【００４３】
一方、所定のタイミングで、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。基板搬入処理や基板Ｗの入れ替え処理はＳＴ１〜ＳＴ１１までの間に位置情報検出処理や洗浄処理などの段取り処理と並行して行う。基板Ｗはステージ２上に吸着機構により固定される。
【００４４】
制御部１０は、ＳＴ１０として、ＳＴ８の実測値（実測情報）を対象情報として用い、この実測値ＮＬ1と予め設定された塗布ギャップ値Ｇａとに基づいて、対象となる基板Ｗとレーザ変位計１２との間の目標対象ギャップ値を算出する。目標対象ギャップ値はＳＴ８で求めた実測値ＮＬ1+塗布ギャップ値Ｇａとなる。すなわち、レーザ変位計１２が、基板Ｗ上に対向した状態で塗布面Ｗａとの変位である対象ギャップＧ１を目標対象ギャップ値となるように位置調整をすることで、ノズル４の先端４ａと基板Ｗ上の塗布面Ｗａとの変位が目標の塗布ギャップＧａとなる。
【００４５】
そして、図６に示すように、ＳＴ１０で求められた目標対象ギャップ値に基づき、Ｚ軸移動機構６及びＸ軸移動機構７によりセンサ１２及びノズル４をＸ軸及びＺ軸方向に移動させて位置調整を行う（ＳＴ１１）。このとき、まずＸ方向移動機構７の移動によりステージ２上の原点位置（基板Ｗの中心）に、移動させてＸ軸方向の位置調整を行う。X軸を位置決めした後、さらにセンサ１２によりステージ２上の対向面である基板Ｗの上面Ｗａまでの変位である対象ギャップＧ１を検出し、このＧ１が実測値ＮＬ1+塗布ギャップＧａとなるようにＺ軸方向の位置調整を行う。以上によりＸ軸方向及びＺ軸方向の位置調整が終了する。
【００４６】
ついで、塗布処理が行われる（ＳＴ１２）。塗布処理では、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。
【００４７】
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Ｗａに吐出し、その塗布面Ｗａ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、図７に示すように、基板Ｗの塗布面Ｗａ上に塗布膜Ｍが形成される。
【００４８】
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。その後、Ｚ軸移動機構６によりノズルヘッド４ｂとともに塗布ノズル４を上昇させ、塗布処理が終了する。塗布処理のあと、ＳＴ４およびＳＴ８での実測値を次回基準情報としてＳＴ３で設定した基準値を書き換える再設定処理を行う（ＳＴ１６）。そして、ＳＴ４〜ＳＴ１６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う。
【００４９】
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、経過時間や温度変化やノズル変位の変化量に基づき、洗浄及び測定をやり直すことで、誤検出による精度低下を防止してギャップ調整の精度を向上でき、膜厚を安定化することができる。
【００５０】
すなわち、温度差や経過時間が大きい場合やノズル位置が大幅に変動した場合にエラーとして再検出を行うこととしたため、例えばノズル面４ａに付着物が付着している場合には誤検出を防止し、位置調整精度が低下するのを防止できる。例えば、感光性の材料を塗布材料として用いた場合など、材料液とノズル部とのコントラストが低く、光学検出では付着物をノズルとして検出してしまうこともありノズル位置の正確な検出が困難であるが、上記実施形態によれば、複数回の測定値の比較で乖離があった場合にエラー検出することで、ノズル洗浄残渣の検出もできる。
【００５１】
また、上記実施形態では、温度変化によるノズルの熱伸びを考慮して判定を行い、予測変化量から決定される所定の範囲内である場合にのみ実測データを用いることとしたので、より精度良く、位置決めすることが可能となる。また、再検出工程としてノズルの洗浄工程を組み込んだことにより、塗布開始点におけるメニスカス形状が安定し、膜厚の制御が可能となる。
【００５２】
以上説明したように、発明の実施形態では、ノズルと基板表面の距離（ギャップ）を精度良く制御することを可能とする。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
Ｗ…基板（塗布対象物の一例）、ＷＭ…塗布膜、Ｗａ…塗布面、１…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、１１…透過式寸法測定器（測定部の一例）、１２…レーザ変位計、１３…較正用ブロック、１３ａ…基準面、１４…温度検出部、１５…時間検出部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布方法、及び塗布装置に関し、例えば、ノズルから塗布対象物上に、材料を塗布して塗布膜を形成する塗布方法、及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体などの分野においては、塗布用ノズルを用い、この塗布用ノズルから材料を塗布して、基板上に膜を形成する方法がある。例えば、基板に円形状の膜を形成する方法として、所謂、スパイラル塗布方法など、種々の塗布方法がある。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との距離（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。
【０００３】
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位置調整方法によって、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（これを、所謂ギャップ制御という。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１０１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような塗布方法では、ノズルの先端の付着物などの影響により、実際のノズル位置とは異なる位置をノズル位置として検出してしまう場合があり、実測値が変動することがある。このような場合にはギャップを精度良く制御することが困難となる。
【０００６】
発明の実施形態は、ノズルと基板表面の距離（ギャップ）を精度良く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】
実施形態にかかる塗布方法は、測定により、基準となるノズルの位置情報である基準情報を検出し、前記基準情報測定の後に、前記ノズルを洗浄し、前記洗浄後に、測定により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、前記実測情報、及び前記基準情報の変化量から、ノズルの位置変化量を検出し、前記ノズルの位置変化量が、予め設定されたノズルの許容変化量の範囲内である場合には、前記実測情報を対象情報とし、この対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行って、塗布対象物に塗布材料を供給し、
前記ノズルの位置変化量が、前記許容変化量の範囲外である場合には、再度、前記ノズルを洗浄し、その後、前記塗布対象物に、前記塗布材料を供給す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位置調整における温度変化量調整を示すグラフ。
【図４】同スパイラル塗布方法の位置調整におけるノズル長変化量調整を示すグラフ。
【図５】同スパイラル塗布方法の測定工程を示す説明図。
【図６】同スパイラル塗布方法の位置決め工程を示す説明図。
【図７】同スパイラル塗布方法の塗布工程を示す説明図。
【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７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（移動機構部の一例）と、透過式寸法測定器１１（測定部の一例）と、レーザ変位計１２と、較正用ブロック１３と、温度センサ１４（温度検出部の一例）と、タイマ１５（時間検出部の一例）と、ノズル洗浄装置１6と、各部を制御する制御部１０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）にノズル孔が形成されたノズル面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。ノズル４は例えばPEEK等の材料で構成されている。
【００１４】
この塗布ノズル４はノズルヘッド４ｃの下端に設けられている。ノズルヘッド４ｂ水平面方向（Ｘ軸）及び高さ方向（Ｚ軸）に支持されている。ノズルヘッド４ｂには材料を供給する供給タンクが、チューブやパイプから構成される流路を介して接続されている。さらに流路には供給用のポンプや流量調整弁などが設けられ、制御部１０の制御に応じて動作する。
【００１５】
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６と、そのＺ軸移動機構６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７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６及びＸ軸移動機構７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。
【００１６】
位置検出部として、ステージ２の側方に設けられた透過式寸法測定器１１と、塗布ノズル４と一体に設けられたレーザ変位計１２と、較正用ブロック１３と、が設けられている。
【００１７】
較正用ブロック１３はステージ２の側部に設けられ、ている。較正用ブロック１３の上面は基準面１３ａとなる。
【００１８】
透過式寸法測定器１１は、例えば投光部と受光部とを有し、較正用ブロック１３の上面１３ａにノズル４を対向配置させた状態で、投光部から光を照射し、受光部で受ける光の情報に基づいて上面１３ａとノズル４の先端４ａの間のノズル離間距離Ｎを検出し、Ｚ方向における位置情報として制御部１０に送る。
【００１９】
レーザ変位計１２は、反射型レーザセンサなどであり。Ｚ軸移動機構６とＸ軸移動機構７とによりＸ軸方向及びＺ軸方向に移動する。レーザ変位計１２は、基準値測定や実測の際に対向配置された較正用ブロック１３の上面１３ａに光を当ててその反射光を検出することで較正用ブロック１３の上面１３ａまでのセンサ離間距離Ｓを測定し、Ｚ方向における位置情報として制御部１０に送る。
【００２０】
また、レーザ変位計１２は、位置調整の際に対向配置された基板Ｗに光を当てて、その反射光を検出することで基板Ｗまでの離間距離Ｓを測定し、Ｚ方向における位置情報として制御部１０に送る。
【００２１】
ノズル４には、温度検出部１４が設けられている。温度検出部１４は、例えばノズル４の側壁に設置されている。温度検出部１４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。
【００２２】
時間検出部としてのタイマ１５は、基準時及び実測時の時刻を検出し、制御部１０に送る。
【００２３】
ノズル洗浄装置１６は、洗浄液を含浸させた布あるいは含浸させない清浄な布をノズル面４ａと対向配置させる機構を備え、ノズルのX軸移動機構６とZ軸移動機構７を用いてノズル下面に付着した残渣を拭き取ることによりノズル４を洗浄する。これにより、先端４ａに付着した残渣などが除去される。
【００２４】
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。
【００２５】
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、演算処理を行い位置調整に必要なギャップ値や移動量を決定する。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（所謂、スパイラル塗布を行う。）。
【００２６】
以下、塗布装置１が行う成膜処理（塗布方法）について図２を参照して説明する。まず、初期動作として、透過式寸法測定器１１、及びレーザ変位計１２がリセットされる（ＳＴ１）。
【００２７】
次に、制御部１０は、基準値測定工程として、基準となる温度Ｔ０、時刻ｔ０、ノズルの位置情報であるノズル変位ＮＬ０を検出する（ＳＴ２）。このとき、温度検出部１４により温度Ｔ０が検出され、タイマ１５により測定時刻ｔ０の情報を取得する。ノズルの位置情報としてのノズル変位ＮＬ０は、レーザ変位計１２とノズル先端４ａとの変位（距離）である。ここでは図５（ａ）に示すように、ノズル４が較正用ブロック１３の上面１３ａ上の所定位置にある状態で、透過式寸法測定１１によって、ノズル先端４ａと較正用ブロック１３の上面１３ａとのノズル離間距離Ｎ0を測定し、さらに、レーザ変位計１２によって、レーザ変位計１２から上面１３ａまでのセンサ離間距離Ｓ０を測定して、これらの差分であるＳ０−Ｎ０が、ノズルの位置情報としてのＺ方向におけるノズル変位ＮＬ０となる。
【００２８】
ＳＴ２で検出した各数値を基準値として設定する（ＳＴ３）。以上ＳＴ１〜ＳＴ３の工程により事前工程としての基準情報決定が終了する。
【００２９】
塗布処理の際には、１枚目の基板Ｗでは、このＳＴ３で設定された基準値に基づき、また、２枚目以降の基板Ｗでは、後述するＳＴ１５で設定された基準値に基づいて、位置調整を行う。
【００３０】
まず、実測工程として、ＳＴ２と同様の測定方法で、温度Ｔ１及び測定時刻ｔ１を検出する（ＳＴ４）。
【００３１】
つぎに、ＳＴ３の基準値とＳＴ４の測定値に基づいて、温度変化ΔＴ、及び経過時間Δｔと、予め設定された許容変化量範囲との比較判定を行う（ＳＴ５）。すなわち、基準温度Ｔ０と実測温度Ｔ1から温度変化ΔＴ＝Ｔ１ーＴ０）を求め、この温度変化ΔＴが予め設定された変化閾値ΔＴａより小さい（変化が小さい）か否かを判定する。また、基準時刻ｔ0と実測時刻ｔ1から経過時間Δｔ＝ｔ1ーｔ0）を求め、この経過時間Δｔが予め設定された変化閾値Δｔａより小さい（経過時間が小さい）か否かを判定する。
【００３２】
図３は温度変化ΔＴの判定を示すグラフである。図３に示すように、温度変化ΔＴ及び経過時間Δｔが、予め設定された変化閾値ΔＴａ、Δｔａよりも小さい場合、すなわち許容変化範囲内である場合（ＳＴ５のＹ）には、ＳＴ３、あるいは後述するＳＴ１５において、既に決定された基準値が有効であるとしてＳＴ６に進む。
【００３３】
一方、温度変化ΔＴ、及び経過時間Δｔの少なくともいずれかが予め設定された変化閾値ΔＴａ、Δｔａ以上である場合、すなわち許容変化範囲外である場合（ＳＴ５のＮ）には、ＳＴ３、あるいは後述するＳＴ１５において、既に基準値が有効でないエラーとして検出を行い、ＳＴ１３〜ＳＴ１５の再検出工程に進む。
【００３４】
基準値再設定工程として、まずＳＴ１３にてノズル洗浄装置１６によりノズル４を洗浄し、ノズル先端４ａに付着した残渣などを取り除く。
【００３５】
そして、ＳＴ２と同様の測定方法により、再検出工程として温度Ｔ２、測定時刻ｔ２、ノズル変位Ｌ２を再検出する（ＳＴ１４）。
【００３６】
そして、ＳＴ１４にて検出した実測値である温度Ｔ２、測定時刻ｔ２、ノズル変位Ｌ２を基準値（基準情報）とし、基準値温度Ｔ0、測定時刻ｔ0、ノズル変位Ｌ0として再設定する（ＳＴ１５）。そしてＳＴ４に進み、上記と同様に実測や変化量判定を行う。
【００３７】
制御部１０は、すでに決定された基準値が有効であると判定した場合にはＳＴ６として、ノズル洗浄装置１６によりノズル４の洗浄を行い、ノズル先端４ａの残渣を除去する。
【００３８】
また、制御部１０はノズル４の伸びを予測する（ＳＴ７）。例えば、ＳＴ４で検出した温度Ｔ1と、ＳＴ２またはＳＴ１５で設定された基準温度Ｔ0、及びノズル長Ｌに基づいて、熱伸び量ΔＬを検出する。なお、ノズル長Ｌは例えばノズルヘッド４ｂのノズル取り付け面からノズル先端４ａまでの長さである
ここでは、事前に測定した温度とノズル４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予測熱伸び量ΔＬａを算出する。例えば、予測の熱伸び量ΔＬａ＝線膨張係数α（計測温度Ｔ1−基準温度Ｔ0）・ノズル長Ｌ…（式１）となる。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。本実施形態では、ノズル４は、例えば、ＰＥＥＫで構成されているので、その線膨張係数α＝4.76×１０-6／℃である。ノズル長Ｌ＝50ｍｍとする。
【００３９】
次いで、図５（ｂ）に示すように、実測によりノズル変位ＮＬ1を測定する（ＳＴ８）。このときの測定方法はＳＴ２と同様とし、レーザ変位計１２との相対距離として、ノズル長ＮＬ1を測定する。すなわち、ノズル４が較正用ブロック１３上にある状態で、透過式寸法測定１１によってノズル先端４ａと較正用ブロック１３の上面１３ａとの離間距離Ｎ1を測定し、レーザ変位計１２によって、レーザ変位計１２から上面１３ａまでの離間距離Ｓ1を測定し、これらの差分であるS１−Ｎ1がノズル長ＮＬ1となる。
【００４０】
そして、ノズル長の変化量ΔＮＬ＝ＮＬ1−ＮＬ0とＳＴ７で予測した熱伸び量ΔＬａに基づいて決定されるノズル変化許容範囲（ノズル変化範囲）と、を比較判定する（ＳＴ９）。図４に示すように、ノズル長の変化量ΔＮＬが予測したノズル変化許容範囲内であって、上限変動閾値ＬΔＬａ＜ΔＮＬ＜下限変動閾値ＨΔＬａを満たす場合には（ＳＴ９のＹ）、ＳＴ７の実測値（実測情報）が有効であるとして、ＳＴ１０に進む。なお、ノズル変化範囲は、予測熱伸び量ΔＬａに基づいて、温度とノズル変化量を回帰分析して、回帰分析の残差の標準偏差に基づいて所定のノズル変化許容範囲を決定する。ここでは、例えば、ノズル長Ｌ＝50[ｍｍ]、α＝4.76[10-5／℃]の場合、ＬΔＬａ＝-0.50μｍ、ＨΔＬａ＝+0.20とした。
【００４１】
一方、ノズル変位の変化量ΔＮＬが予め予測した変化許容範囲外であって、上限閾値ＬＬａ以上または下限閾値ＨＬａ以下である場合には（ＳＴ９のＮ）、ＳＴ７の実測値が有効でないとしてエラー検出を行いＳＴ１３〜ＳＴ１５の基準値再設定工程に進み、再び洗浄、測定再設定を行い、上記ＳＴ４に戻る。
【００４２】
例えば図５（ｃ）に示すようにノズル４の先端４ａに付着物４ｃが付着している場合には、ノズル４の先端４ａの位置が大きく変化するため、ノズル変位ＮＬの変化量ΔＮＬが予め予測したノズル変化許容範囲外となり、付着物による測定エラーとして検出されることとなる。
【００４３】
一方、所定のタイミングで、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。基板搬入処理や基板Ｗの入れ替え処理はＳＴ１〜ＳＴ１１までの間に位置情報検出処理や洗浄処理などの段取り処理と並行して行う。基板Ｗはステージ２上に吸着機構により固定される。
【００４４】
制御部１０は、ＳＴ１０として、ＳＴ８の実測値（実測情報）を対象情報として用い、この実測値ＮＬ1と予め設定された塗布ギャップ値Ｇａとに基づいて、対象となる基板Ｗとレーザ変位計１２との間の目標対象ギャップ値を算出する。目標対象ギャップ値はＳＴ８で求めた実測値ＮＬ1+塗布ギャップ値Ｇａとなる。すなわち、レーザ変位計１２が、基板Ｗ上に対向した状態で塗布面Ｗａとの変位である対象ギャップＧ１を目標対象ギャップ値となるように位置調整をすることで、ノズル４の先端４ａと基板Ｗ上の塗布面Ｗａとの変位が目標の塗布ギャップＧａとなる。
【００４５】
そして、図６に示すように、ＳＴ１０で求められた目標対象ギャップ値に基づき、Ｚ軸移動機構６及びＸ軸移動機構７によりセンサ１２及びノズル４をＸ軸及びＺ軸方向に移動させて位置調整を行う（ＳＴ１１）。このとき、まずＸ方向移動機構７の移動によりステージ２上の原点位置（基板Ｗの中心）に、移動させてＸ軸方向の位置調整を行う。X軸を位置決めした後、さらにセンサ１２によりステージ２上の対向面である基板Ｗの上面Ｗａまでの変位である対象ギャップＧ１を検出し、このＧ１が実測値ＮＬ1+塗布ギャップＧａとなるようにＺ軸方向の位置調整を行う。以上によりＸ軸方向及びＺ軸方向の位置調整が終了する。
【００４６】
ついで、塗布処理が行われる（ＳＴ１２）。塗布処理では、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。
【００４７】
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Ｗａに吐出し、その塗布面Ｗａ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、図７に示すように、基板Ｗの塗布面Ｗａ上に塗布膜Ｍが形成される。
【００４８】
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。その後、Ｚ軸移動機構６によりノズルヘッド４ｂとともに塗布ノズル４を上昇させ、塗布処理が終了する。塗布処理のあと、ＳＴ４およびＳＴ８での実測値を次回基準情報としてＳＴ３で設定した基準値を書き換える再設定処理を行う（ＳＴ１６）。そして、ＳＴ４〜ＳＴ１６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う。
【００４９】
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、経過時間や温度変化やノズル変位の変化量に基づき、洗浄及び測定をやり直すことで、誤検出による精度低下を防止してギャップ調整の精度を向上でき、膜厚を安定化することができる。
【００５０】
すなわち、温度差や経過時間が大きい場合やノズル位置が大幅に変動した場合にエラーとして再検出を行うこととしたため、例えばノズル面４ａに付着物が付着している場合には誤検出を防止し、位置調整精度が低下するのを防止できる。例えば、感光性の材料を塗布材料として用いた場合など、材料液とノズル部とのコントラストが低く、光学検出では付着物をノズルとして検出してしまうこともありノズル位置の正確な検出が困難であるが、上記実施形態によれば、複数回の測定値の比較で乖離があった場合にエラー検出することで、ノズル洗浄残渣の検出もできる。
【００５１】
また、上記実施形態では、温度変化によるノズルの熱伸びを考慮して判定を行い、予測変化量から決定される所定の範囲内である場合にのみ実測データを用いることとしたので、より精度良く、位置決めすることが可能となる。また、再検出工程としてノズルの洗浄工程を組み込んだことにより、塗布開始点におけるメニスカス形状が安定し、膜厚の制御が可能となる。
【００５２】
以上説明したように、発明の実施形態では、ノズルと基板表面の距離（ギャップ）を精度良く制御することを可能とする。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
Ｗ…基板（塗布対象物の一例）、ＷＭ…塗布膜、Ｗａ…塗布面、１…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、１１…透過式寸法測定器（測定部の一例）、１２…レーザ変位計、１３…較正用ブロック、１３ａ…基準面、１４…温度検出部、１５…時間検出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定により、基準となるノズルの位置情報である基準情報を検出し、
前記基準情報測定の後に、前記ノズルを洗浄し、
前記洗浄後に、測定により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、
前記実測情報、及び前記基準情報の変化量から、ノズルの位置変化量を検出し、
前記ノズルの位置変化量が、予め設定されたノズルの許容変化量の範囲内である場合には、前記実測情報を対象情報とし、この対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行って、塗布対象物に塗布材料を供給し、
前記ノズルの位置変化量が、前記許容変化量の範囲外である場合には、再度、前記ノズルを洗浄し、その後、前記塗布対象物に、前記塗布材料を供給することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記基準情報の測定の後に、前記基準情報測定時の経過時間、及び前記ノズルの温度変化量を検出し、前記経過時間及び前記温度変化量が、各々、予め設定された時間の変化範囲内、及び温度変化範囲外である場合には、エラー状態であるとして、再検出を行うものであって、
前記変化量による判定によりエラー状態であると判定された場合には、前記再検出において、前記塗布ノズルを再洗浄し、前記再洗浄後に、前記ノズルの位置情報を再測定し、前記再測定により検出したノズル位置情報を前記基準情報として、実測情報の再検出、及び前記変化量による判定を再び行うことを特徴とする請求項１記載の塗布方法。
【請求項３】
ノズル面の位置情報を検出する際には、ノズル位置測定用の基準面と前記塗布ノズルとを対向配置させた状態で、前記塗布ノズルと一体に設けられた変位センサにより、前記センサと前記基準面との距離であるセンサ離間距離を検出し、
前記塗布ノズルの側部に設けられた測定部により、前記塗布ノズルと前記基準面までのノズル離間距離を検出し、
前記センサ離間距離と前記ノズル離間距離との差分に基づいて、前記ノズル面の位置情報を検出するとともに、
位置調整の際には前記塗布ノズルを移動させて塗布対象物が設置されるステージ上に対向配置させた状態で、前記変位センサにより前記塗布対象物と前記センサとの離間距離である対象ギャップを測定し、
前記対象ギャップと、前記対象情報に基づいて、前記塗布対象物と前記塗布ノズルとの位置調整を行う、ことを特徴とする請求項２記載の塗布方法。
【請求項４】
前記基準情報測定時と前記実測時の温度変化に基づいて、前記ノズル長の予測伸び量を検出し、前記予測伸び量に基づいて、前記所定のノズル変化範囲を決定することを特徴とする請求項３記載の塗布方法。
【請求項５】
前記ノズルの洗浄、及び前記ノズルの再洗浄は、前記ノズルにおいて、前記塗布材料を前記塗布対象物に吐出する先端口の部分を洗浄することであり、かつ前記塗布材料は感光性の材料であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の塗布方法。
【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可能とする回転機構と、
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ノズルと、
前記ステージと前記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、
温度を検出する温度検出部と、
前記ノズルを洗浄する洗浄部と、
前記ノズルの位置情報を検出するノズル位置検出部と、
前記ノズル位置検出部により、前記ノズルのノズル面の位置情報である基準情報を検出し、前記基準情報の測定の後に、前記洗浄部で前記ノズルを洗浄し、前記洗浄後に前記ノズル位置検出部により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、前記実測情報と前記基準情報との変化であるノズル変化量が予め設定されたノズル変化範囲内である場合には前記実測情報を対象情報として前記対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行うとともに、前記変化量が前記ノズル変化範囲外である場合には、エラーとし、再検出を行うように制御するとともに、前記位置調整後に、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材料を塗布させる制御部と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
前記ノズルの洗浄、及び前記ノズルの再洗浄は、前記ノズルにおいて、前記塗布材料を前記塗布対象物に吐出する先端口の部分を洗浄することであり、かつ前記塗布材料は感光性の材料であることを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
【請求項１】
測定により、基準となるノズルの位置情報である基準情報を検出し、
前記基準情報測定の後に、前記ノズルを洗浄し、
前記洗浄後に、測定により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、
前記実測情報、及び前記基準情報の変化量から、ノズルの位置変化量を検出し、
前記ノズルの位置変化量が、予め設定されたノズルの許容変化量の範囲内である場合には、前記実測情報を対象情報とし、この対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行って、塗布対象物に塗布材料を供給し、
前記ノズルの位置変化量が、前記許容変化量の範囲外である場合には、再度、前記ノズルを洗浄し、その後、前記塗布対象物に、前記塗布材料を供給することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記基準情報の測定の後に、前記基準情報測定時の経過時間、及び前記ノズルの温度変化量を検出し、前記経過時間及び前記温度変化量が、各々、予め設定された時間の変化範囲内、及び温度変化範囲外である場合には、エラー状態であるとして、再検出を行うものであって、
前記変化量による判定によりエラー状態であると判定された場合には、前記再検出において、前記塗布ノズルを再洗浄し、前記再洗浄後に、前記ノズルの位置情報を再測定し、前記再測定により検出したノズル位置情報を前記基準情報として、実測情報の再検出、及び前記変化量による判定を再び行うことを特徴とする請求項１記載の塗布方法。
【請求項３】
ノズル面の位置情報を検出する際には、ノズル位置測定用の基準面と前記塗布ノズルとを対向配置させた状態で、前記塗布ノズルと一体に設けられた変位センサにより、前記センサと前記基準面との距離であるセンサ離間距離を検出し、
前記塗布ノズルの側部に設けられた測定部により、前記塗布ノズルと前記基準面までのノズル離間距離を検出し、
前記センサ離間距離と前記ノズル離間距離との差分に基づいて、前記ノズル面の位置情報を検出するとともに、
位置調整の際には前記塗布ノズルを移動させて塗布対象物が設置されるステージ上に対向配置させた状態で、前記変位センサにより前記塗布対象物と前記センサとの離間距離である対象ギャップを測定し、
前記対象ギャップと、前記対象情報に基づいて、前記塗布対象物と前記塗布ノズルとの位置調整を行う、ことを特徴とする請求項２記載の塗布方法。
【請求項４】
前記基準情報測定時と前記実測時の温度変化に基づいて、前記ノズル長の予測伸び量を検出し、前記予測伸び量に基づいて、前記所定のノズル変化範囲を決定することを特徴とする請求項３記載の塗布方法。
【請求項５】
前記ノズルの洗浄、及び前記ノズルの再洗浄は、前記ノズルにおいて、前記塗布材料を前記塗布対象物に吐出する先端口の部分を洗浄することであり、かつ前記塗布材料は感光性の材料であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の塗布方法。
【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可能とする回転機構と、
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ノズルと、
前記ステージと前記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、
温度を検出する温度検出部と、
前記ノズルを洗浄する洗浄部と、
前記ノズルの位置情報を検出するノズル位置検出部と、
前記ノズル位置検出部により、前記ノズルのノズル面の位置情報である基準情報を検出し、前記基準情報の測定の後に、前記洗浄部で前記ノズルを洗浄し、前記洗浄後に前記ノズル位置検出部により、前記ノズルの位置情報である実測情報を検出し、前記実測情報と前記基準情報との変化であるノズル変化量が予め設定されたノズル変化範囲内である場合には前記実測情報を対象情報として前記対象情報に基づいて前記ノズルの位置調整を行うとともに、前記変化量が前記ノズル変化範囲外である場合には、エラーとし、再検出を行うように制御するとともに、前記位置調整後に、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材料を塗布させる制御部と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
前記ノズルの洗浄、及び前記ノズルの再洗浄は、前記ノズルにおいて、前記塗布材料を前記塗布対象物に吐出する先端口の部分を洗浄することであり、かつ前記塗布材料は感光性の材料であることを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７１０２７（Ｐ２０１３−７１０２７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９７１８（Ｐ２０１１−２０９７１８）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【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４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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