塗布装置及び塗布方法
【課題】塗布対象物の表面及び裏面に相対位置精度良くパターンを形成する。
【解決手段】塗布装置１は、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、液をノズルから吐出する塗布ヘッド４と、塗布対象物Ｗを撮像可能な撮像部６と、塗布ヘッド４のノズルから吐出された液によって塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンを撮像部６により撮像した撮像画像に基づいて、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの位置を検出し、その検出した位置に基づいて塗布ヘッド４による塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対する液の塗布位置を調整する制御装置９とを備える。
【解決手段】塗布装置１は、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、液をノズルから吐出する塗布ヘッド４と、塗布対象物Ｗを撮像可能な撮像部６と、塗布ヘッド４のノズルから吐出された液によって塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンを撮像部６により撮像した撮像画像に基づいて、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの位置を検出し、その検出した位置に基づいて塗布ヘッド４による塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対する液の塗布位置を調整する制御装置９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布装置は、表示装置や半導体装置などの各種の電気機器を製造する際に用いられており、例えば、回路パターンとなる金属層をガラス基板上に形成する場合やレジストなどの機能性薄膜を半導体ウエハ上に形成する場合などに用いられている。
【０００３】
この塗布装置は、基板などの塗布対象物に向けて塗布液を複数の吐出孔（例えば、ノズル）から個別に液滴として吐出するインクジェット方式の塗布ヘッドを備えており、その塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物の被塗布面に複数の液滴を順次塗布してパターンを形成する。
【０００４】
このような塗布装置では、塗布対象物の表裏の両面にパターンを形成することがあるが、製品によっては、塗布対象物の表面に形成された表面パターンと、塗布対象物の裏面に形成された裏面パターンとの相対位置関係が重要視される場合がある。このため、塗布対象物の表面と裏面のどちらか一方にアライメントマークを形成し、そのアライメントマークを表裏両側から検知し、パターンの形成位置を調整する塗布装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１００３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の塗布装置では、パターン形成前にアライメントマークを形成し、その後、アライメントマークを基準としてパターンの形成位置、すなわち塗布液の塗布位置を調整してから、塗布対象物の表面及び裏面にパターンを形成する。このとき、表面及び裏面のどちらのパターン形成でも同じアライメントマークが基準となるため、表面パターンの位置ずれと裏面パターンの位置ずれが異なる方向に生じると、表面パターンと裏面パターンとの相対位置のずれ量は大きくなってしまう。
【０００７】
特に、前述の表面パターンの位置ずれと裏面パターンの位置ずれが同じ方向になることは稀であり、通常は、異なる方向に生じる。このため、前述の相対位置のずれ量は大きくなる傾向にあり、そのずれ量の増加により表面パターンと裏面パターンとの相対位置精度は低下することになってしまう。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、塗布対象物の表面及び裏面に相対位置精度良くパターンを形成することができる塗布装置及び塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る塗布装置は、塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、液をノズルから吐出する塗布ヘッドと、塗布対象物を撮像可能な撮像部と、塗布ヘッドのノズルから吐出された液によって塗布対象物の表面に形成されたパターンを撮像部により撮像した撮像画像に基づいて、塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を検出し、その検出した位置に基づいて塗布ヘッドによる塗布対象物の裏面に対する液の塗布位置を調整する制御装置とを備える。
【００１０】
本発明の実施形態に係る塗布装置は、塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として塗布対象物の裏面に対する液の塗布位置を調整する。
【００１１】
本発明の実施形態に係る塗布方法は、塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布方法であって、塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として塗布対象物の裏面に対する液の塗布位置を調整する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、塗布対象物の表面及び裏面に相対位置精度良くパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の一形態に係る塗布装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す塗布装置が行う塗布処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図２に示す塗布処理における表面のアライメントを説明するための説明図である。
【図４】図２に示す塗布処理における表面のパターン形成を説明するための説明図である。
【図５】図２に示す塗布処理における裏面のアライメントを説明するための説明図である。
【図６】図５に示す裏面のアライメントの変形例を説明するための説明図である。
【図７】図１に示す塗布装置の変形例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る塗布装置１は、ガラス基板や樹脂基板などの塗布対象物Ｗが載置されるステージ２と、そのステージ２をＹ軸方向に移動させるステージ移動装置３と、ステージ２上の塗布対象物Ｗに向けて液滴を吐出する複数の塗布ヘッド４と、それらの塗布ヘッド４を支持するヘッド支持部５と、カメラなどの撮像部６と、その撮像部６を支持する撮像支持部７と、ステージ移動装置３やヘッド支持部５、撮像支持部７などを支持する架台８と、各部を制御する制御装置９とを備えている。
【００１６】
ステージ２は、塗布対象物Ｗが載置される載置面を有しており、Ｙ軸方向に移動可能にステージ移動装置３上に設けられている。このステージ２には、塗布対象物Ｗを自重により載置しているが、これに限るものではなく、例えば、その塗布対象物Ｗを保持するために静電チャックや吸着チャックなどの機構を設けても良い。なお、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂの両面に塗布を行う場合には、表面Ｗａの塗布完了後、塗布対象物Ｗが作業者あるいはロボットによりひっくり返されて（表裏反転されて）ステージ２上に置かれ、その後、裏面Ｗｂの塗布が行われる。
【００１７】
ステージ移動装置３は、ステージ２をＹ軸方向に案内して移動させる移動装置であり、架台８の上面に固定されて設けられている。このステージ移動装置３は制御装置９に電気的に接続されており、その駆動が制御装置９により制御される。ステージ移動装置３としては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ式の移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ式の移動機構などを用いることが可能である。
【００１８】
各塗布ヘッド４は、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って、例えば千鳥状あるいは直線状にステージ２のＸ軸方向の幅全域にわたって配列されてヘッド支持部５に設けられている。これらの塗布ヘッド４は、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面に向けて、塗布液を複数の吐出孔（例えば、ノズル）から個別に液滴として吐出（噴射）するインクジェット方式の塗布ヘッドである。各塗布ヘッド４は制御装置９に電気的に接続されており、その駆動が制御装置９により制御される。
【００１９】
ここで、塗布液は、その塗布液を貯留する塗布液タンクからチューブなどの配管を介して各塗布ヘッド４に供給される。この塗布液としては、例えば、塗布対象物Ｗ上に残留物として残留する金属や顔料などの溶質と、その溶質を溶解（分散）させる溶媒とを含む溶液を用いることが可能である。
【００２０】
ヘッド支持部５は、Ｘ軸方向に長尺な門型の形状に形成されており、架台８上のステージ移動装置３を跨ぐように架台８の上面に設けられている。このヘッド支持部５の梁部はＸ軸方向に平行にステージ２の載置面に対して水平にされ、ヘッド支持部５の脚部は架台８の上面に固定されている。
【００２１】
撮像部６は、ステージ２上の塗布対象物Ｗを撮像可能に撮像支持部７に設けられている。この撮像部６は、所定の撮像位置からステージ２上の塗布対象物Ｗを撮像するものであり、特に、塗布対象物Ｗの外形の一部や塗布対象物Ｗに形成されたパターンの一部などを撮像対象物として撮像する。また、撮像部６は、制御装置９による制御に応じて撮像対象物にピント（焦点）を合わせる機能を有している。この撮像部６としては、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラや赤外線カメラなどを用いることが可能である。なお、本実施形態では塗布対象物Ｗの外形の一部として、例えば、塗布対象物Ｗの角部をアライメントマークとして用いるため、撮像部６は、塗布対象物Ｗがステージ２上の所定位置に載置された状態で、アライメントマークとして用いる角部を撮像領域内に取り込めるように（好ましくは撮像領域の中央に撮像可能に）設けられている。
【００２２】
撮像支持部７は、撮像部６を保持するアーム７ａと、そのアーム７ａを支持する支柱７ｂにより構成されている。支柱７ｂは架台８の上面に固定されて設けられている。なお、本実施形態では、撮像部６は撮像支持部７に固定されているが、これに限るものではなく、上下方向（昇降方向）に移動可能に形成されても良い。また、撮像部６をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に形成し、塗布対象物Ｗ上の撮像対象物の位置に合わせて移動できるようにしても良い。また、塗布対象物Ｗに撮像対象物が複数ある場合には、撮像部６を複数個設け、複数の撮像対象物を複数の撮像部６で分担して撮像するようにしても良い。この場合にも、複数の撮像部６を個別にＸ軸方向、Ｙ軸方向および／または上下方向に移動可能にしても良い。
【００２３】
架台８は、床面上に設置され、ステージ移動装置３やヘッド支持部５、撮像支持部７などを床面から所定の高さ位置に支持する支持台である。架台８の上面は平面に形成されており、この架台８の上面にステージ移動装置３やヘッド支持部５、撮像支持部７などが設けられている。また、架台８の内部には、制御装置９が設けられている。
【００２４】
制御装置９は、各部を集中的に制御する制御部と、各種情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。各種情報としては、表裏の両面の塗布パターン（パターンデータ）や塗布速度などの塗布情報などがあり、それらの情報はあらかじめ記憶部に記憶されている。なお、記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることが可能である。
【００２５】
次に、前述の塗布装置１が行う塗布処理（塗布動作）について説明する。なお、塗布装置１の制御装置９が各種プログラム及び各種情報に基づいて塗布処理を実行する。
【００２６】
図２に示すように、制御装置９は、塗布開始指示に応じて、まず、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するアライメントを行う（ステップＳ１）。このとき、塗布対象物Ｗはその表面Ｗａが上面にされてステージ２上の所定位置に載置されており、その表面Ｗａが被塗布面となっている。さらにこの状態において、その塗布対象物Ｗの外形の一部であるアライメントマークＭ１として用いる角部が撮像部６の撮像領域内に位置する。
【００２７】
ステップＳ１の表面Ｗａのアライメントでは、図３に示すように、撮像領域Ｒ内に含まれる塗布対象物Ｗの表面Ｗａの一部が撮像部６により撮像され、その撮像画像が制御装置９により画像処理され、例えば、パターンマッチングにより、塗布対象物Ｗの外形の一部である角部、つまり、図３中の左下の角部がアライメントマークＭ１として認識される。このとき、撮像部６のピントは塗布対象物Ｗの表面Ｗａに合わされており、撮像領域Ｒの位置は固定である。
【００２８】
その後、制御装置９により、撮像領域Ｒ内のアライメントマークＭ１の座標が求められ、そのアライメントマークＭ１のステージ２上での位置が認識されて、ステージ２上の塗布対象物Ｗの位置が把握される。さらに、ステージ２上の塗布対象物Ｗの位置から表面Ｗａ用の所定パターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を補正するための補正量（例えば、Ｘ軸方向のずれ量やＹ軸方向のずれ量など）が算出され、その算出された補正量が用いられて所定のパターンデータ（表面Ｗａ用のパターンデータ）が補正される。
【００２９】
ここで、例えば、塗布対象物Ｗの位置ずれ（ずれ量）の算出では、アライメントマークＭ１の撮像画像からＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転（θ）方向の位置ずれが求められる。Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれは、アライメントマークＭ１におけるＬ字形の外形の二つの直線部分の交点の位置と予め設定された位置とのずれに基づいて求められる。また、θ方向の位置ずれは、アライメントマークＭ１のＬ字形の外形の一方の直線部分のＸ軸方向あるいはＹ軸方向に対する傾きに基づいて求められる。例えば、図３において、アライメントマークＭ１の縦方向の直線部分とＸ軸方向とのなす角が求められる。このようなＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ方向のずれをなくすようにステージ移動装置３が制御される。この場合、ステージ移動装置３は、Ｙ軸方向の移動に加え、Ｘ軸方向の移動と回転移動を可能に構成される。なお、算出した位置ずれに基づく補正の仕方としては、塗布対象物Ｗに位置ずれに合わせて塗布パターンデータを補正する以外にも、例えば、塗布対象物Ｗの位置を補正するようにしても良い。
【００３０】
このようにして、アライメントマークＭ１の位置が基準にされ、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）が調整される。なお、表面Ｗａ用のパターンデータは、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターンの形成位置（例えば、各滴下位置）が座標により規定されたデータであるが、これに限るものではない。
【００３１】
図２に戻り、前述のステップＳ１の表面Ｗａのアライメントが完了すると、塗布対象物Ｗの表面Ｗａにパターンを形成する（ステップＳ２）。
【００３２】
このステップＳ２のパターン形成では、前述のアライメントマークＭ１を基準として補正したパターンデータが用いられ、図４に示すように、所定のパターンＰ１が塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成される。この所定のパターンＰ１としては、回路パターンを形成しているが、これに限るものではなく、他のパターンを形成しても良い。なお、アライメントマークＭ１は、塗布対象物Ｗの表面ＷａにパターンＰ１を形成するための位置合わせ用のマークとして機能することになる。
【００３３】
このパターン形成時、制御装置９は、前述のアライメントマークＭ１を基準として補正したパターンデータなどに基づいてステージ移動装置３及び各塗布ヘッド４を制御し、塗布対象物Ｗが載置されたステージ２をＹ軸方向に移動させ、各塗布ヘッド４に対して塗布対象物Ｗを相対移動させながら、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面である表面Ｗａに向けて液滴を順次吐出する塗布を行い、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに所定のパターンＰ１を形成する。
【００３４】
図２に戻り、ステップＳ２のパターン形成が完了すると、ステージ２上の塗布対象物Ｗが作業員あるいはロボットにより、図４に示した状態から左右が反転するようにひっくり返される。すなわち塗布対象物Ｗはその裏面Ｗｂが上面にされてステージ２上に載置される。この状態で、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するアライメントを行う（ステップＳ３）。このとき、塗布対象物Ｗはその裏面Ｗｂが上面にされてステージ２上の所定位置に載置されており、その裏面Ｗｂが被塗布面となっており、さらに、その塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の一部が撮像部６の撮像領域内に含まれている。
【００３５】
ステップＳ３の裏面Ｗｂのアライメントでは、図５に示すように、撮像領域Ｒ内に含まれる塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の一部が裏面Ｗｂ側から撮像部６により撮像される。さらに、その撮像画像が制御装置９により画像処理され、表面Ｗａ上のパターンＰ１の一部、例えば、図５中の左端に位置する長方形状のブロック（図５中の点線参照）の左下の角部がアライメントマークＭ２として認識される。このとき、撮像部６のピントは塗布対象物Ｗの表面Ｗａに合わされており、撮像領域Ｒは固定である。なお、塗布対象物Ｗは、撮像部６によって裏面Ｗｂから表面Ｗａ上のパターンＰ１を撮像可能な程度の透明性又は投光性を有している。
【００３６】
ここで、撮像領域Ｒの位置と塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されるパターンＰ１の位置は予め分かっているので、塗布対象物Ｗがひっくり返されたときにパターンＰ１のどの部分が撮像領域Ｒ内に位置することになるかは、計算によって求めることができる。そこで、撮像領域Ｒ内に位置することとなるパターンＰ１の一部の中からアライメントマークとして利用可能な特徴を備えた部分を、アライメントマークＭ２として予め登録しておく。この例においては、図５中の左端に位置する長方形状のブロック（図５中の点線参照）の左下の角部がアライメントマークＭ２として予め登録されたものである。
【００３７】
その後、制御装置９により、撮像領域Ｒ内のアライメントマークＭ２の座標が求められ、そのアライメントマークＭ２のステージ２上での位置が認識されて、ステージ２上の塗布対象物Ｗの位置、すなわち、パターンＰ１の位置が把握される。さらに、そのパターンＰ１の位置から裏面Ｗｂ用の所定パターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を補正するための補正量（例えば、Ｘ軸方向のずれ量やＹ軸方向のずれ量など）が算出され、その算出された補正量が用いられて所定のパターンデータ（裏面Ｗｂ用のパターンデータ）が補正される。
【００３８】
このようにして、アライメントマークＭ２が基準にされ、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）が調整される。なお、裏面Ｗｂ用のパターンデータは、前述の表面Ｗａ用のパターンデータと同様、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するパターンの形成位置（例えば、各滴下位置）を座標により規定しているデータであるが、これに限るものではない。また、塗布対象物Ｗの位置ずれ、すなわちパターンＰ１の位置ずれ（ずれ量）の算出では、アライメントマークＭ１を用いた位置ずれの算出と同様に、アライメントマークＭ２を用いてパターンＰ１の位置ずれ（ステージ２上での予め設定された位置に対する位置ずれ）を求めることができる。
【００３９】
図２に戻り、ステップＳ３の裏面Ｗｂのアライメントが完了すると、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００４０】
このステップＳ４のパターン形成では、前述のアライメントマークＭ２を基準として補正したパターンデータが用いられ、所定のパターン（図示せず）が塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに形成される。この所定のパターンとしては、前述の表面Ｗａに形成した回路パターンに合わせて回路パターンを形成するが、これに限るものではなく、他のパターンを形成しても良い。なお、アライメントマークＭ２は、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成するための位置合わせ用のマークとして機能することになる。
【００４１】
このパターン形成時も、前述と同様に、制御装置９は、アライメントマークＭ２を基準として補正したパターンデータを含む塗布情報に基づいてステージ移動装置３及び各塗布ヘッド４を制御し、塗布対象物Ｗが載置されたステージ２をＹ軸方向に移動させ、各塗布ヘッド４に対して塗布対象物Ｗを相対移動させながら、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面である裏面Ｗｂに向けて液滴を順次吐出する塗布を行い、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに所定のパターンを形成する。
【００４２】
ここで、パターン形成用の塗布液が加熱によって乾燥が促進される塗布液である場合には、ステップＳ２とステップＳ３との間、さらに、ステップＳ４の後に、熱による乾燥工程を設けるようにしても良い。また、パターン形成用の塗布液が紫外線照射により乾燥する塗布液である場合には、ステップＳ２とステップＳ３との間、さらに、ステップＳ４の後に、紫外線照射による乾燥工程を設けるようにしても良い。
【００４３】
前述の乾燥工程を設けた場合には、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１を十分に乾燥させてから、その塗布対象物Ｗに対して次の処理を行うことが可能となる。これにより、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１は、表裏反転時の作業員やロボット、ステージ２などとの接触により破壊されることが抑制されるため、パターン形状などの塗布精度の低下を抑止することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成する場合、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の位置を基準、すなわち、パターンＰ１の一部をアライメントマークＭ２とし、そのアライメントマークＭ２を基準として塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を調整する。
【００４５】
したがって、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成するときには、その表面Ｗａに形成されたパターンＰ１、すなわち表面パターンの一部が裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２となるため、表面パターンの一部が裏面パターンの形成位置の基準とされる。これにより、裏面パターンの形成位置は表面パターンに対して合わせ込まれるため、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂの両面とも同じアライメントマークを基準にする場合に比べ、塗布対象物Ｗの表面パターンと裏面パターンとの相対位置精度を向上させることが可能となる。このようにして、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂにパターンを形成する場合に、それらのパターンを相対位置精度良く形成することができる。よって、生産される製品、回路パターンが形成される場合には回路基板などの製品の品質を向上させることができる。
【００４６】
さらに、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの一部をアライメントマークＭ２として用いることによって、塗布対象物の表裏のどちらか一方にアライメントマークを形成する場合に比べ、そのアライメントマーク形成工程が不要となるため、アライメントマーク形成に要する時間を省くことが可能となり、全体の生産時間を短縮することができる。加えて、アライメントマークを形成する必要が無いため、そのアライメントマークを設けるようなスペース（余白）が表面Ｗａ上にない場合にも、前述の効果を得ることができる。
【００４７】
また、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの一部として回路パターンの一部を用いる。回路パターンはその外形に直交する直線部分（例えば、角部）を多く含んでおり、撮像部６の撮像領域Ｒが固定であっても、直交する部分が撮像部６の撮像領域Ｒ内に確実に存在することになるため、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの一部を裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２としてより確実に用いることができる。さらに、要求される描画位置精度が高い回路パターンを形成する場合には、その要求精度を満たす塗布精度を有する塗布装置が用いられるので、その塗布装置で形成されたアライメントマークＭ２も位置精度が高いものになる。これにより、精度が高いアライメントマークＭ２を用いて正確に補正量を求めることが可能になるので、塗布対象物Ｗの表面パターンと裏面パターンとの相対位置精度をより確実に向上させることができる。
【００４８】
また、塗布対象物Ｗの表面Ｗａにパターンを形成する場合、塗布対象物Ｗの外形の一部をアライメントマークＭ１とし、そのアライメントマークＭ１の位置を基準として塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を調整することによって、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対し正確な位置にパターンを形成することが可能となるので、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターン形成においても、高い位置精度でパターンを形成することができる。
【００４９】
なお、前述の実施形態においては、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１である回路パターンの一部を裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２として用いているが、これに限るものではない。
【００５０】
例えば、図６に示すように、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに、回路パターンとは別にマークＰ１ａを含むパターンＰ１を形成しておき、そのマークＰ１ａを裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２として用いるようにしても良い。このマークＰ１ａはパターンＰ１の一部であり、パターンＰ１を形成する塗布工程で形成される。なお、マークＰ１ａの形成位置は、塗布対象物Ｗをひっくり返したときに撮像領域Ｒ内となる位置である。このようなマークＰ１ａは、例えば、パターンデータに予め含まれていたり、あるいは、マークＰ１ａが予め記憶され、パターンＰ１を描画する前に読み出されてパターンデータに埋め込まれたりする。このように、アライメントマークＭ２となるマークＰ１ａがパターンＰ１に含まれている場合には、パターンＰ１内にアライメントマークＭ２として用いることが可能な部分が必ず存在することになるので、前述の効果を確実に得ることができる。また、マークＰ１ａの形状として、アライメントマークとして用いるに適した形状を選定することが可能であるため、位置検出精度の向上やマーク認識の安定化（認識エラーなどが生じ難くなる）を実現することができる。
【００５１】
また、前述の実施形態においては、撮像部６により裏面Ｗｂから表面Ｗａ上のパターンＰ１を撮像可能な程度の透明性又は投光性を有する塗布対象物Ｗを用いているが、これに限るものではなく、例えば、透明性又は投光性を有していない塗布対象物を用いても良い。ただし、この場合には、撮像部６により塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂ側からその表面Ｗａを撮像することは不可能となる。
【００５２】
このため、図７に示すように、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面を撮像する上面側の撮像部６に加え、ステージ２上の塗布対象物Ｗの下面を撮像する下面側の撮像部６を設ける必要がある。この下面側の撮像部６はステージ２に形成した穴部に設けられたり、あるいは、透明性又は投光性を有するステージ２に内蔵されたりする。これにより、ステップＳ３の裏面Ｗｂのアライメントでは、塗布対象物Ｗの表面Ｗａを上面側の撮像部６ではなく、下面側の撮像部６により撮像することが可能となる。このため、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の一部を裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２として認識することができる。
【００５３】
また、前述の実施形態においては、撮像部６をステージ２の上方に設けているが、これに限るものではなく、例えば、その撮像部６が邪魔である場合など、ステージ２の内部やステージ２の下方に設けても良い。撮像部６がステージ２の内部に設けられる場合には、撮像部６はステージ２に形成した穴部に設けられたり、あるいは、透明性又は投光性を有するステージ２に内蔵されたりする。また、撮像部６がステージ２の下方に設けられる場合には、ステージ２が透明性あるいは投光性を有する材料により形成されている。
【００５４】
また、前述の実施形態においては、一台の塗布装置１により塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂにパターンを形成しているが、これに限るものではなく、例えば、二台の塗布装置１を設け、一台目の塗布装置１により塗布対象物Ｗの表面Ｗａにパターンを形成し、二台目の塗布装置１により塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成しても良く、複数台の塗布装置１による両面パターン形成を行っても良い。なお、一台目と二台目との塗布装置１間の塗布対象物Ｗの受け渡しは作業者あるいはロボットにより行われる。さらに、一台目と二台目との塗布装置１間に塗布対象物Ｗに塗布された塗布液を乾燥させるための乾燥処理装置を配置しても良い。
【００５５】
また、前述の実施形態においては、パターンＰ１の中から、アライメントマークＭ１を撮像した撮像領域Ｒの位置に合わせてアライメントマークＭ２として用いる部分を選定するようにしている。しかしながら、これに限るものでなく、撮像領域Ｒに対応する位置にアライメントマークＭ２として用いるに適した特徴を備えた部分がない場合には、パターンＰ１のうち撮像領域Ｒの位置から外れて位置する部分からアライメントマークＭ２として用いる部分を選定するようにしても良い。このようにした場合には、アライメントマークＭ１を撮像した撮像領域Ｒの位置ではアライメントマークＭ２を取り込むことができないので、アライメントマークＭ２を撮像可能な位置まで撮像部６を移動可能に設けるか、撮像部６とは別にアライメントマークＭ２撮像用の撮像部を設けるかすると良い。
【００５６】
また、前述の実施形態においては、アライメントマークＭ１およびアライメントマークＭ２を一つずつ設けたものとしている。しかしながら、これに限るものではなく、それぞれ二つあるいは三つ以上設けるようにしても良い。この場合、撮像部６は、マークの数に合わせて複数個配置するようにしても良く、また、単一の撮像部６をそれぞれのマークの撮像位置にその都度移動させるようにしても良い。
【００５７】
以上、本発明のいくつか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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５８】
１ 塗布装置
４ 塗布ヘッド
６ 撮像部
９ 制御装置
Ｍ１ アライメントマーク
Ｍ２ アライメントマーク
Ｐ１ パターン
Ｐ１ａ マーク
Ｗ 塗布対象物
Ｗａ 表面
Ｗｂ 裏面
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布装置は、表示装置や半導体装置などの各種の電気機器を製造する際に用いられており、例えば、回路パターンとなる金属層をガラス基板上に形成する場合やレジストなどの機能性薄膜を半導体ウエハ上に形成する場合などに用いられている。
【０００３】
この塗布装置は、基板などの塗布対象物に向けて塗布液を複数の吐出孔（例えば、ノズル）から個別に液滴として吐出するインクジェット方式の塗布ヘッドを備えており、その塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物の被塗布面に複数の液滴を順次塗布してパターンを形成する。
【０００４】
このような塗布装置では、塗布対象物の表裏の両面にパターンを形成することがあるが、製品によっては、塗布対象物の表面に形成された表面パターンと、塗布対象物の裏面に形成された裏面パターンとの相対位置関係が重要視される場合がある。このため、塗布対象物の表面と裏面のどちらか一方にアライメントマークを形成し、そのアライメントマークを表裏両側から検知し、パターンの形成位置を調整する塗布装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１００３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の塗布装置では、パターン形成前にアライメントマークを形成し、その後、アライメントマークを基準としてパターンの形成位置、すなわち塗布液の塗布位置を調整してから、塗布対象物の表面及び裏面にパターンを形成する。このとき、表面及び裏面のどちらのパターン形成でも同じアライメントマークが基準となるため、表面パターンの位置ずれと裏面パターンの位置ずれが異なる方向に生じると、表面パターンと裏面パターンとの相対位置のずれ量は大きくなってしまう。
【０００７】
特に、前述の表面パターンの位置ずれと裏面パターンの位置ずれが同じ方向になることは稀であり、通常は、異なる方向に生じる。このため、前述の相対位置のずれ量は大きくなる傾向にあり、そのずれ量の増加により表面パターンと裏面パターンとの相対位置精度は低下することになってしまう。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、塗布対象物の表面及び裏面に相対位置精度良くパターンを形成することができる塗布装置及び塗布方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係る塗布装置は、塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、液をノズルから吐出する塗布ヘッドと、塗布対象物を撮像可能な撮像部と、塗布ヘッドのノズルから吐出された液によって塗布対象物の表面に形成されたパターンを撮像部により撮像した撮像画像に基づいて、塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を検出し、その検出した位置に基づいて塗布ヘッドによる塗布対象物の裏面に対する液の塗布位置を調整する制御装置とを備える。
【００１０】
本発明の実施形態に係る塗布装置は、塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として塗布対象物の裏面に対する液の塗布位置を調整する。
【００１１】
本発明の実施形態に係る塗布方法は、塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布方法であって、塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として塗布対象物の裏面に対する液の塗布位置を調整する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、塗布対象物の表面及び裏面に相対位置精度良くパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の一形態に係る塗布装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す塗布装置が行う塗布処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図２に示す塗布処理における表面のアライメントを説明するための説明図である。
【図４】図２に示す塗布処理における表面のパターン形成を説明するための説明図である。
【図５】図２に示す塗布処理における裏面のアライメントを説明するための説明図である。
【図６】図５に示す裏面のアライメントの変形例を説明するための説明図である。
【図７】図１に示す塗布装置の変形例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る塗布装置１は、ガラス基板や樹脂基板などの塗布対象物Ｗが載置されるステージ２と、そのステージ２をＹ軸方向に移動させるステージ移動装置３と、ステージ２上の塗布対象物Ｗに向けて液滴を吐出する複数の塗布ヘッド４と、それらの塗布ヘッド４を支持するヘッド支持部５と、カメラなどの撮像部６と、その撮像部６を支持する撮像支持部７と、ステージ移動装置３やヘッド支持部５、撮像支持部７などを支持する架台８と、各部を制御する制御装置９とを備えている。
【００１６】
ステージ２は、塗布対象物Ｗが載置される載置面を有しており、Ｙ軸方向に移動可能にステージ移動装置３上に設けられている。このステージ２には、塗布対象物Ｗを自重により載置しているが、これに限るものではなく、例えば、その塗布対象物Ｗを保持するために静電チャックや吸着チャックなどの機構を設けても良い。なお、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂの両面に塗布を行う場合には、表面Ｗａの塗布完了後、塗布対象物Ｗが作業者あるいはロボットによりひっくり返されて（表裏反転されて）ステージ２上に置かれ、その後、裏面Ｗｂの塗布が行われる。
【００１７】
ステージ移動装置３は、ステージ２をＹ軸方向に案内して移動させる移動装置であり、架台８の上面に固定されて設けられている。このステージ移動装置３は制御装置９に電気的に接続されており、その駆動が制御装置９により制御される。ステージ移動装置３としては、例えば、サーボモータを駆動源とする送りねじ式の移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ式の移動機構などを用いることが可能である。
【００１８】
各塗布ヘッド４は、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って、例えば千鳥状あるいは直線状にステージ２のＸ軸方向の幅全域にわたって配列されてヘッド支持部５に設けられている。これらの塗布ヘッド４は、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面に向けて、塗布液を複数の吐出孔（例えば、ノズル）から個別に液滴として吐出（噴射）するインクジェット方式の塗布ヘッドである。各塗布ヘッド４は制御装置９に電気的に接続されており、その駆動が制御装置９により制御される。
【００１９】
ここで、塗布液は、その塗布液を貯留する塗布液タンクからチューブなどの配管を介して各塗布ヘッド４に供給される。この塗布液としては、例えば、塗布対象物Ｗ上に残留物として残留する金属や顔料などの溶質と、その溶質を溶解（分散）させる溶媒とを含む溶液を用いることが可能である。
【００２０】
ヘッド支持部５は、Ｘ軸方向に長尺な門型の形状に形成されており、架台８上のステージ移動装置３を跨ぐように架台８の上面に設けられている。このヘッド支持部５の梁部はＸ軸方向に平行にステージ２の載置面に対して水平にされ、ヘッド支持部５の脚部は架台８の上面に固定されている。
【００２１】
撮像部６は、ステージ２上の塗布対象物Ｗを撮像可能に撮像支持部７に設けられている。この撮像部６は、所定の撮像位置からステージ２上の塗布対象物Ｗを撮像するものであり、特に、塗布対象物Ｗの外形の一部や塗布対象物Ｗに形成されたパターンの一部などを撮像対象物として撮像する。また、撮像部６は、制御装置９による制御に応じて撮像対象物にピント（焦点）を合わせる機能を有している。この撮像部６としては、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラや赤外線カメラなどを用いることが可能である。なお、本実施形態では塗布対象物Ｗの外形の一部として、例えば、塗布対象物Ｗの角部をアライメントマークとして用いるため、撮像部６は、塗布対象物Ｗがステージ２上の所定位置に載置された状態で、アライメントマークとして用いる角部を撮像領域内に取り込めるように（好ましくは撮像領域の中央に撮像可能に）設けられている。
【００２２】
撮像支持部７は、撮像部６を保持するアーム７ａと、そのアーム７ａを支持する支柱７ｂにより構成されている。支柱７ｂは架台８の上面に固定されて設けられている。なお、本実施形態では、撮像部６は撮像支持部７に固定されているが、これに限るものではなく、上下方向（昇降方向）に移動可能に形成されても良い。また、撮像部６をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に形成し、塗布対象物Ｗ上の撮像対象物の位置に合わせて移動できるようにしても良い。また、塗布対象物Ｗに撮像対象物が複数ある場合には、撮像部６を複数個設け、複数の撮像対象物を複数の撮像部６で分担して撮像するようにしても良い。この場合にも、複数の撮像部６を個別にＸ軸方向、Ｙ軸方向および／または上下方向に移動可能にしても良い。
【００２３】
架台８は、床面上に設置され、ステージ移動装置３やヘッド支持部５、撮像支持部７などを床面から所定の高さ位置に支持する支持台である。架台８の上面は平面に形成されており、この架台８の上面にステージ移動装置３やヘッド支持部５、撮像支持部７などが設けられている。また、架台８の内部には、制御装置９が設けられている。
【００２４】
制御装置９は、各部を集中的に制御する制御部と、各種情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。各種情報としては、表裏の両面の塗布パターン（パターンデータ）や塗布速度などの塗布情報などがあり、それらの情報はあらかじめ記憶部に記憶されている。なお、記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることが可能である。
【００２５】
次に、前述の塗布装置１が行う塗布処理（塗布動作）について説明する。なお、塗布装置１の制御装置９が各種プログラム及び各種情報に基づいて塗布処理を実行する。
【００２６】
図２に示すように、制御装置９は、塗布開始指示に応じて、まず、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するアライメントを行う（ステップＳ１）。このとき、塗布対象物Ｗはその表面Ｗａが上面にされてステージ２上の所定位置に載置されており、その表面Ｗａが被塗布面となっている。さらにこの状態において、その塗布対象物Ｗの外形の一部であるアライメントマークＭ１として用いる角部が撮像部６の撮像領域内に位置する。
【００２７】
ステップＳ１の表面Ｗａのアライメントでは、図３に示すように、撮像領域Ｒ内に含まれる塗布対象物Ｗの表面Ｗａの一部が撮像部６により撮像され、その撮像画像が制御装置９により画像処理され、例えば、パターンマッチングにより、塗布対象物Ｗの外形の一部である角部、つまり、図３中の左下の角部がアライメントマークＭ１として認識される。このとき、撮像部６のピントは塗布対象物Ｗの表面Ｗａに合わされており、撮像領域Ｒの位置は固定である。
【００２８】
その後、制御装置９により、撮像領域Ｒ内のアライメントマークＭ１の座標が求められ、そのアライメントマークＭ１のステージ２上での位置が認識されて、ステージ２上の塗布対象物Ｗの位置が把握される。さらに、ステージ２上の塗布対象物Ｗの位置から表面Ｗａ用の所定パターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を補正するための補正量（例えば、Ｘ軸方向のずれ量やＹ軸方向のずれ量など）が算出され、その算出された補正量が用いられて所定のパターンデータ（表面Ｗａ用のパターンデータ）が補正される。
【００２９】
ここで、例えば、塗布対象物Ｗの位置ずれ（ずれ量）の算出では、アライメントマークＭ１の撮像画像からＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転（θ）方向の位置ずれが求められる。Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれは、アライメントマークＭ１におけるＬ字形の外形の二つの直線部分の交点の位置と予め設定された位置とのずれに基づいて求められる。また、θ方向の位置ずれは、アライメントマークＭ１のＬ字形の外形の一方の直線部分のＸ軸方向あるいはＹ軸方向に対する傾きに基づいて求められる。例えば、図３において、アライメントマークＭ１の縦方向の直線部分とＸ軸方向とのなす角が求められる。このようなＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ方向のずれをなくすようにステージ移動装置３が制御される。この場合、ステージ移動装置３は、Ｙ軸方向の移動に加え、Ｘ軸方向の移動と回転移動を可能に構成される。なお、算出した位置ずれに基づく補正の仕方としては、塗布対象物Ｗに位置ずれに合わせて塗布パターンデータを補正する以外にも、例えば、塗布対象物Ｗの位置を補正するようにしても良い。
【００３０】
このようにして、アライメントマークＭ１の位置が基準にされ、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）が調整される。なお、表面Ｗａ用のパターンデータは、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターンの形成位置（例えば、各滴下位置）が座標により規定されたデータであるが、これに限るものではない。
【００３１】
図２に戻り、前述のステップＳ１の表面Ｗａのアライメントが完了すると、塗布対象物Ｗの表面Ｗａにパターンを形成する（ステップＳ２）。
【００３２】
このステップＳ２のパターン形成では、前述のアライメントマークＭ１を基準として補正したパターンデータが用いられ、図４に示すように、所定のパターンＰ１が塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成される。この所定のパターンＰ１としては、回路パターンを形成しているが、これに限るものではなく、他のパターンを形成しても良い。なお、アライメントマークＭ１は、塗布対象物Ｗの表面ＷａにパターンＰ１を形成するための位置合わせ用のマークとして機能することになる。
【００３３】
このパターン形成時、制御装置９は、前述のアライメントマークＭ１を基準として補正したパターンデータなどに基づいてステージ移動装置３及び各塗布ヘッド４を制御し、塗布対象物Ｗが載置されたステージ２をＹ軸方向に移動させ、各塗布ヘッド４に対して塗布対象物Ｗを相対移動させながら、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面である表面Ｗａに向けて液滴を順次吐出する塗布を行い、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに所定のパターンＰ１を形成する。
【００３４】
図２に戻り、ステップＳ２のパターン形成が完了すると、ステージ２上の塗布対象物Ｗが作業員あるいはロボットにより、図４に示した状態から左右が反転するようにひっくり返される。すなわち塗布対象物Ｗはその裏面Ｗｂが上面にされてステージ２上に載置される。この状態で、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するアライメントを行う（ステップＳ３）。このとき、塗布対象物Ｗはその裏面Ｗｂが上面にされてステージ２上の所定位置に載置されており、その裏面Ｗｂが被塗布面となっており、さらに、その塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の一部が撮像部６の撮像領域内に含まれている。
【００３５】
ステップＳ３の裏面Ｗｂのアライメントでは、図５に示すように、撮像領域Ｒ内に含まれる塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の一部が裏面Ｗｂ側から撮像部６により撮像される。さらに、その撮像画像が制御装置９により画像処理され、表面Ｗａ上のパターンＰ１の一部、例えば、図５中の左端に位置する長方形状のブロック（図５中の点線参照）の左下の角部がアライメントマークＭ２として認識される。このとき、撮像部６のピントは塗布対象物Ｗの表面Ｗａに合わされており、撮像領域Ｒは固定である。なお、塗布対象物Ｗは、撮像部６によって裏面Ｗｂから表面Ｗａ上のパターンＰ１を撮像可能な程度の透明性又は投光性を有している。
【００３６】
ここで、撮像領域Ｒの位置と塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されるパターンＰ１の位置は予め分かっているので、塗布対象物Ｗがひっくり返されたときにパターンＰ１のどの部分が撮像領域Ｒ内に位置することになるかは、計算によって求めることができる。そこで、撮像領域Ｒ内に位置することとなるパターンＰ１の一部の中からアライメントマークとして利用可能な特徴を備えた部分を、アライメントマークＭ２として予め登録しておく。この例においては、図５中の左端に位置する長方形状のブロック（図５中の点線参照）の左下の角部がアライメントマークＭ２として予め登録されたものである。
【００３７】
その後、制御装置９により、撮像領域Ｒ内のアライメントマークＭ２の座標が求められ、そのアライメントマークＭ２のステージ２上での位置が認識されて、ステージ２上の塗布対象物Ｗの位置、すなわち、パターンＰ１の位置が把握される。さらに、そのパターンＰ１の位置から裏面Ｗｂ用の所定パターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を補正するための補正量（例えば、Ｘ軸方向のずれ量やＹ軸方向のずれ量など）が算出され、その算出された補正量が用いられて所定のパターンデータ（裏面Ｗｂ用のパターンデータ）が補正される。
【００３８】
このようにして、アライメントマークＭ２が基準にされ、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）が調整される。なお、裏面Ｗｂ用のパターンデータは、前述の表面Ｗａ用のパターンデータと同様、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するパターンの形成位置（例えば、各滴下位置）を座標により規定しているデータであるが、これに限るものではない。また、塗布対象物Ｗの位置ずれ、すなわちパターンＰ１の位置ずれ（ずれ量）の算出では、アライメントマークＭ１を用いた位置ずれの算出と同様に、アライメントマークＭ２を用いてパターンＰ１の位置ずれ（ステージ２上での予め設定された位置に対する位置ずれ）を求めることができる。
【００３９】
図２に戻り、ステップＳ３の裏面Ｗｂのアライメントが完了すると、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成し（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００４０】
このステップＳ４のパターン形成では、前述のアライメントマークＭ２を基準として補正したパターンデータが用いられ、所定のパターン（図示せず）が塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに形成される。この所定のパターンとしては、前述の表面Ｗａに形成した回路パターンに合わせて回路パターンを形成するが、これに限るものではなく、他のパターンを形成しても良い。なお、アライメントマークＭ２は、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成するための位置合わせ用のマークとして機能することになる。
【００４１】
このパターン形成時も、前述と同様に、制御装置９は、アライメントマークＭ２を基準として補正したパターンデータを含む塗布情報に基づいてステージ移動装置３及び各塗布ヘッド４を制御し、塗布対象物Ｗが載置されたステージ２をＹ軸方向に移動させ、各塗布ヘッド４に対して塗布対象物Ｗを相対移動させながら、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面である裏面Ｗｂに向けて液滴を順次吐出する塗布を行い、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに所定のパターンを形成する。
【００４２】
ここで、パターン形成用の塗布液が加熱によって乾燥が促進される塗布液である場合には、ステップＳ２とステップＳ３との間、さらに、ステップＳ４の後に、熱による乾燥工程を設けるようにしても良い。また、パターン形成用の塗布液が紫外線照射により乾燥する塗布液である場合には、ステップＳ２とステップＳ３との間、さらに、ステップＳ４の後に、紫外線照射による乾燥工程を設けるようにしても良い。
【００４３】
前述の乾燥工程を設けた場合には、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１を十分に乾燥させてから、その塗布対象物Ｗに対して次の処理を行うことが可能となる。これにより、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１は、表裏反転時の作業員やロボット、ステージ２などとの接触により破壊されることが抑制されるため、パターン形状などの塗布精度の低下を抑止することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成する場合、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の位置を基準、すなわち、パターンＰ１の一部をアライメントマークＭ２とし、そのアライメントマークＭ２を基準として塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を調整する。
【００４５】
したがって、塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成するときには、その表面Ｗａに形成されたパターンＰ１、すなわち表面パターンの一部が裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２となるため、表面パターンの一部が裏面パターンの形成位置の基準とされる。これにより、裏面パターンの形成位置は表面パターンに対して合わせ込まれるため、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂの両面とも同じアライメントマークを基準にする場合に比べ、塗布対象物Ｗの表面パターンと裏面パターンとの相対位置精度を向上させることが可能となる。このようにして、塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂにパターンを形成する場合に、それらのパターンを相対位置精度良く形成することができる。よって、生産される製品、回路パターンが形成される場合には回路基板などの製品の品質を向上させることができる。
【００４６】
さらに、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの一部をアライメントマークＭ２として用いることによって、塗布対象物の表裏のどちらか一方にアライメントマークを形成する場合に比べ、そのアライメントマーク形成工程が不要となるため、アライメントマーク形成に要する時間を省くことが可能となり、全体の生産時間を短縮することができる。加えて、アライメントマークを形成する必要が無いため、そのアライメントマークを設けるようなスペース（余白）が表面Ｗａ上にない場合にも、前述の効果を得ることができる。
【００４７】
また、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの一部として回路パターンの一部を用いる。回路パターンはその外形に直交する直線部分（例えば、角部）を多く含んでおり、撮像部６の撮像領域Ｒが固定であっても、直交する部分が撮像部６の撮像領域Ｒ内に確実に存在することになるため、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンの一部を裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２としてより確実に用いることができる。さらに、要求される描画位置精度が高い回路パターンを形成する場合には、その要求精度を満たす塗布精度を有する塗布装置が用いられるので、その塗布装置で形成されたアライメントマークＭ２も位置精度が高いものになる。これにより、精度が高いアライメントマークＭ２を用いて正確に補正量を求めることが可能になるので、塗布対象物Ｗの表面パターンと裏面パターンとの相対位置精度をより確実に向上させることができる。
【００４８】
また、塗布対象物Ｗの表面Ｗａにパターンを形成する場合、塗布対象物Ｗの外形の一部をアライメントマークＭ１とし、そのアライメントマークＭ１の位置を基準として塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターンの形成位置（塗布液の塗布位置）を調整することによって、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対し正確な位置にパターンを形成することが可能となるので、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに対するパターン形成においても、高い位置精度でパターンを形成することができる。
【００４９】
なお、前述の実施形態においては、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１である回路パターンの一部を裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２として用いているが、これに限るものではない。
【００５０】
例えば、図６に示すように、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに、回路パターンとは別にマークＰ１ａを含むパターンＰ１を形成しておき、そのマークＰ１ａを裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２として用いるようにしても良い。このマークＰ１ａはパターンＰ１の一部であり、パターンＰ１を形成する塗布工程で形成される。なお、マークＰ１ａの形成位置は、塗布対象物Ｗをひっくり返したときに撮像領域Ｒ内となる位置である。このようなマークＰ１ａは、例えば、パターンデータに予め含まれていたり、あるいは、マークＰ１ａが予め記憶され、パターンＰ１を描画する前に読み出されてパターンデータに埋め込まれたりする。このように、アライメントマークＭ２となるマークＰ１ａがパターンＰ１に含まれている場合には、パターンＰ１内にアライメントマークＭ２として用いることが可能な部分が必ず存在することになるので、前述の効果を確実に得ることができる。また、マークＰ１ａの形状として、アライメントマークとして用いるに適した形状を選定することが可能であるため、位置検出精度の向上やマーク認識の安定化（認識エラーなどが生じ難くなる）を実現することができる。
【００５１】
また、前述の実施形態においては、撮像部６により裏面Ｗｂから表面Ｗａ上のパターンＰ１を撮像可能な程度の透明性又は投光性を有する塗布対象物Ｗを用いているが、これに限るものではなく、例えば、透明性又は投光性を有していない塗布対象物を用いても良い。ただし、この場合には、撮像部６により塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂ側からその表面Ｗａを撮像することは不可能となる。
【００５２】
このため、図７に示すように、ステージ２上の塗布対象物Ｗの上面を撮像する上面側の撮像部６に加え、ステージ２上の塗布対象物Ｗの下面を撮像する下面側の撮像部６を設ける必要がある。この下面側の撮像部６はステージ２に形成した穴部に設けられたり、あるいは、透明性又は投光性を有するステージ２に内蔵されたりする。これにより、ステップＳ３の裏面Ｗｂのアライメントでは、塗布対象物Ｗの表面Ｗａを上面側の撮像部６ではなく、下面側の撮像部６により撮像することが可能となる。このため、塗布対象物Ｗの表面Ｗａに形成されたパターンＰ１の一部を裏面Ｗｂ用のアライメントマークＭ２として認識することができる。
【００５３】
また、前述の実施形態においては、撮像部６をステージ２の上方に設けているが、これに限るものではなく、例えば、その撮像部６が邪魔である場合など、ステージ２の内部やステージ２の下方に設けても良い。撮像部６がステージ２の内部に設けられる場合には、撮像部６はステージ２に形成した穴部に設けられたり、あるいは、透明性又は投光性を有するステージ２に内蔵されたりする。また、撮像部６がステージ２の下方に設けられる場合には、ステージ２が透明性あるいは投光性を有する材料により形成されている。
【００５４】
また、前述の実施形態においては、一台の塗布装置１により塗布対象物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂにパターンを形成しているが、これに限るものではなく、例えば、二台の塗布装置１を設け、一台目の塗布装置１により塗布対象物Ｗの表面Ｗａにパターンを形成し、二台目の塗布装置１により塗布対象物Ｗの裏面Ｗｂにパターンを形成しても良く、複数台の塗布装置１による両面パターン形成を行っても良い。なお、一台目と二台目との塗布装置１間の塗布対象物Ｗの受け渡しは作業者あるいはロボットにより行われる。さらに、一台目と二台目との塗布装置１間に塗布対象物Ｗに塗布された塗布液を乾燥させるための乾燥処理装置を配置しても良い。
【００５５】
また、前述の実施形態においては、パターンＰ１の中から、アライメントマークＭ１を撮像した撮像領域Ｒの位置に合わせてアライメントマークＭ２として用いる部分を選定するようにしている。しかしながら、これに限るものでなく、撮像領域Ｒに対応する位置にアライメントマークＭ２として用いるに適した特徴を備えた部分がない場合には、パターンＰ１のうち撮像領域Ｒの位置から外れて位置する部分からアライメントマークＭ２として用いる部分を選定するようにしても良い。このようにした場合には、アライメントマークＭ１を撮像した撮像領域Ｒの位置ではアライメントマークＭ２を取り込むことができないので、アライメントマークＭ２を撮像可能な位置まで撮像部６を移動可能に設けるか、撮像部６とは別にアライメントマークＭ２撮像用の撮像部を設けるかすると良い。
【００５６】
また、前述の実施形態においては、アライメントマークＭ１およびアライメントマークＭ２を一つずつ設けたものとしている。しかしながら、これに限るものではなく、それぞれ二つあるいは三つ以上設けるようにしても良い。この場合、撮像部６は、マークの数に合わせて複数個配置するようにしても良く、また、単一の撮像部６をそれぞれのマークの撮像位置にその都度移動させるようにしても良い。
【００５７】
以上、本発明のいくつか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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００５８】
１ 塗布装置
４ 塗布ヘッド
６ 撮像部
９ 制御装置
Ｍ１ アライメントマーク
Ｍ２ アライメントマーク
Ｐ１ パターン
Ｐ１ａ マーク
Ｗ 塗布対象物
Ｗａ 表面
Ｗｂ 裏面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、
前記液をノズルから吐出する塗布ヘッドと、
前記塗布対象物を撮像可能な撮像部と、
前記塗布ヘッドの前記ノズルから吐出された前記液によって前記塗布対象物の表面に形成されたパターンを前記撮像部により撮像した撮像画像に基づいて、前記塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を検出し、その検出した位置に基づいて前記塗布ヘッドによる前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンは回路パターンであり、
前記撮像部は前記回路パターンの一部を撮像することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンはアライメントマークを含むパターンであり、
前記撮像部は前記アライメントマークを撮像することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項４】
塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、
前記塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする塗布装置。
【請求項５】
前記塗布対象物の表面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の外形の一部をアライメントマークとし、そのアライメントマークを基準として前記塗布対象物の表面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の塗布装置。
【請求項６】
塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布方法であって、
前記塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンは回路パターンであり、この回路パターンの一部を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項８】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンはアライメントマークを含むパターンであり、このアライメントマークの位置を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項９】
前記塗布対象物の表面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の外形の一部をアライメントマークとし、そのアライメントマークを基準として前記塗布対象物の表面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか一に記載の塗布方法。
【請求項１】
塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、
前記液をノズルから吐出する塗布ヘッドと、
前記塗布対象物を撮像可能な撮像部と、
前記塗布ヘッドの前記ノズルから吐出された前記液によって前記塗布対象物の表面に形成されたパターンを前記撮像部により撮像した撮像画像に基づいて、前記塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を検出し、その検出した位置に基づいて前記塗布ヘッドによる前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンは回路パターンであり、
前記撮像部は前記回路パターンの一部を撮像することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンはアライメントマークを含むパターンであり、
前記撮像部は前記アライメントマークを撮像することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項４】
塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布装置であって、
前記塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする塗布装置。
【請求項５】
前記塗布対象物の表面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の外形の一部をアライメントマークとし、そのアライメントマークを基準として前記塗布対象物の表面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の塗布装置。
【請求項６】
塗布対象物の表面及び裏面に液を塗布してパターンを形成する塗布方法であって、
前記塗布対象物の裏面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の表面に形成されたパターンの位置を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンは回路パターンであり、この回路パターンの一部を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項８】
前記塗布対象物の表面に形成されたパターンはアライメントマークを含むパターンであり、このアライメントマークの位置を基準として前記塗布対象物の裏面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項９】
前記塗布対象物の表面にパターンを形成する場合、前記塗布対象物の外形の一部をアライメントマークとし、そのアライメントマークを基準として前記塗布対象物の表面に対する前記液の塗布位置を調整することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか一に記載の塗布方法。
【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２０１３−４３１０５（Ｐ２０１３−４３１０５Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０４９２（Ｐ２０１１−１８０４９２）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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