薄膜塗布方法及びその制御装置
【課題】 基板周縁部ではノズルによる薬液の噴霧密度を低くして塗布することによって、基板全面に亘って膜厚が均一な薄膜の塗布を可能にしようとする薄膜塗布方法及びその制御装置を提供することである。
【解決手段】 薬液を噴霧するノズル１と基板２とを相対移動させて該基板２の表面に薄膜を塗布する方法であって、上記薬液の基板２面に対する噴霧密度が、上記基板２の中心部よりも周縁部２ａ〜２ｄで低くなるようにして塗布するようにしたものである。これにより、基板２の周縁端部２ａから２ｄにおける薄膜の盛り上がりを抑制し、基板全面に亘って膜厚の均一化を図ることができる。
【解決手段】 薬液を噴霧するノズル１と基板２とを相対移動させて該基板２の表面に薄膜を塗布する方法であって、上記薬液の基板２面に対する噴霧密度が、上記基板２の中心部よりも周縁部２ａ〜２ｄで低くなるようにして塗布するようにしたものである。これにより、基板２の周縁端部２ａから２ｄにおける薄膜の盛り上がりを抑制し、基板全面に亘って膜厚の均一化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に薬液を噴霧して薄膜を塗布する薄膜塗布方法及びその制御装置に関し、詳しくは、基板周縁部では薬液の噴霧密度を低くして塗布することにより、基板全面に亘って膜厚が均一な薄膜の塗布を可能にしようとする薄膜塗布方法及びその制御装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜塗布方法としては、平板な基板面上に薬液を所望の量だけ滴下した後、基板を所定の回転速度で回転し、遠心力を利用して薬液を基板全面に塗布すると共に、余分な薬液を基板外に排除して行っていた。また、一定速度の下に二次元的に移動するノズルで薬液を噴射して、基板表面に薄膜を塗布する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の薄膜塗布方法においては、程度の差はあるものの、いずれの場合も薬液の表面張力により基板周縁端部で膜厚が厚くなる問題があった。薬液噴霧方式においては、基板端部での薬液の跳ね返りが基板周縁端部の膜厚を厚くしていることも考えられる。
【０００４】このように、基板周縁部で膜厚が厚くなる現象は、外部駆動回路との接続を確保するために基板周辺部に微細な電極パターンの形成が必要な液晶表示パネル等において問題となっていた。即ち、電極を形成するためのレジストマスクの膜厚が基板周縁部で厚くなると、露光用のマスクとレジストとの密着性が確保できず、精度の良いレジストマスクの形成が困難となる。そのため、該レジストマスクをマスクとして電極をエッチング形成するときに上記電極が一部無くなってしまったり、または隣接する電極同士が短絡してしまうといった不良の発生原因となっていた。
【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対処し、基板周縁部ではノズルによる薬液の噴霧密度を低くして塗布することによって、基板全面に亘って膜厚が均一な薄膜の塗布を可能にしようとする薄膜塗布方法及びその制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明による薄膜塗布方法は、薬液を噴霧するノズルと基板とを相対移動させて該基板の表面に薄膜を塗布する方法であって、上記薬液の基板面に対する噴霧密度が、上記基板の中心部よりも周縁部で低くなるようにして塗布するようにしたものである。
【０００７】このような方法により、ノズルで薬液を噴霧しながら基板との間で相対移動させ、基板の周縁部では中心部よりも薬液の基板面に対する噴霧密度が低くなるように塗布する。これにより、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化する。
【０００８】また、上記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルと基板面との間隔を、該基板の中心部に比較して周縁部では離して塗布するようにしたものである。これにより、基板の中心部に比較して周縁部でノズルと基板面との間隔を離し、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くする。
【０００９】そして、上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、上記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら上記基板外に上記ノズルを退避させるようにしたものである。これにより、基板面の上方領域ではノズルと基板面との間隔を所定の値に保持し、基板の周縁部から外方に向かっては上記間隔を次第に離すようにする。
【００１０】また、上記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルの移動速度を、該基板の中心部に比較して周縁部では速くして塗布するようにしたものである。これにより、基板の中心部に比較して周縁部でノズルの移動速度を速くして、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くする。
【００１１】そして、上記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるようにしたものである。これにより、基板面の上方領域ではノズルの移動速度を所定の値に保持し、基板の周縁部から外方に向かっては次第に速くする。
【００１２】さらに、上記基板の表面への薄膜塗布は、上記ノズルが上記基板面に沿って往復走査すると共に、該走査方向と直交する方向に移動して上記基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行うようにしたものである。これにより、ノズルを基板面に沿って往復走査させ、さらに該走査方向と直交する方向に移動させて基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行う。
【００１３】また、本発明による薄膜塗布制御装置は、薬液を噴霧するノズルを三次元的に移動可能とするものであって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、上記ノズルの三次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、上記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたものである。
【００１４】このような構成により、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて上記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、駆動制御部で、上記ノズルの三次元的な駆動動作を制御し、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、上記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する。
【００１５】また、本発明による薄膜塗布制御装置は、薬液を噴霧するノズルを二次元的に移動可能とするものであって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたものである。
【００１６】このような構成により、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、制御部で上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による薄膜塗布方法の実施の形態を示す概略斜視図である。この薄膜塗布方法は、薬液を噴霧するノズル１と基板２とを相対移動させ、薬液の噴霧密度が、上記基板２の中心部よりも周縁端部２ａ〜２ｄ付近で低くなるようにして塗布するようにしたものである。
【００１８】先ず、ノズル１は、図２に示すように、薬液を噴霧しながら基板２の表面に沿って図１におけるＸ方向へ移動する。このとき、ノズル１は、基板２の外方から基板２の端部２ａに近づくに伴って、基板２面に対する間隔を次第に近づけるように下降して行く。ノズル１のこのような動作により、基板２の端部２ａ近傍部における薬液の噴霧密度は、ノズル１の基板２への接近に伴って次第に高くなって行く。
【００１９】そして、ノズル１と基板２表面との間隔が所定の値のｚ1に達するとノズル１は下降を止め、そのｚ1値を保持したままさらに基板２表面に沿って平行移動を続ける。この場合は、薬液の噴霧密度は一定となる。
【００２０】次に、ノズル１は、基板２のＸ方向寸法ｘ1にほぼ等しい距離だけ平行移動をした後、基板２の他方の端部２ｂに近づくに伴って次第に上昇し、基板２の表面との間隔を離して行く。そして、そのまま基板２の外方に退避し、予め設定された移動距離ｘ2だけ移動して停止する。ノズル１のこのような動作により、基板２の端部２ｂ近傍部における薬液の噴霧密度は、ノズル１の基板２からの隔離に伴って次第に低くなって行く。
【００２１】また、ノズル１は、図１に示すように、Ｘ方向の一走査が終了するとＹ方向へ所定の距離だけ送られ、さらに逆方向から上述と同様のＸ方向への走査をする。そして、これを繰返しながらノズル１はＹ方向への移動を行い、基板２の全面に亘って薄膜３の塗布を行う。
【００２２】このときノズル１は、図１におけるＹ方向への移動については、図３に示すような動作をする。即ち、基板２外方から基板２の端部２ｃに近づくに伴って、一回送る毎にその高さを下げノズル１と基板２表面間の距離を縮めて行く。このときも、前述と同様に、ノズル１の基板２の端部２ｃへの接近に伴って、薬液の噴霧密度が次第に高くなって行く。
【００２３】そして、ノズル１は、基板２面上では所定の距離ｚ1値を保って送られて行きく。このときは、ノズル１と基板２との間隔が一定に保たれているので、薬液の噴霧密度は一定にとなる。
【００２４】そして、基板２のＹ方向寸法ｙ1にほぼ等しい距離だけ移動した後、基板２の他方の端部２ｄに近づくに伴って、今度は一回送る毎に上昇し、基板２の表面との距離を離して行く。そして、そのまま基板２外方に退避し、予め設定された移動距離ｙ2だけ移動してＹ方向への送りを停止する。このときも、前述と同様に、ノズル１の基板２の端部２ｄからの隔離に伴って、薬液の噴霧密度が次第に低くなって行く。
【００２５】このように、ノズル１が薬液を噴霧しながら基板２の外方からその周縁端部２ａ〜２ｄに近づくときには、ノズル１と基板２の表面との距離を縮めるように動作させ、基板の内方から上記端部２ａ〜２ｄに近づき基板２の外方に退避して行くときには、ノズル１と基板２の表面との距離を離すように動作させて薄膜を塗布するようにしているので、基板２の周縁部では薬液の単位面積当たりの噴霧密度が低くなり、薬液の表面張力や薬液の跳ね返りにより基板２の周縁端部２ａ〜２ｄで膜厚が盛り上がり厚くなるのを相殺して基板周縁部においても一定の膜厚の薄膜を塗布することができる。
【００２６】図４は、本発明による薄膜塗布制御装置の実施の形態を示すブロックである。この薄膜塗布制御装置４は、上述の薄膜塗布方法を実施するのに使用するもので、入力部５と、演算部６と、駆動制御部７と、を備えて構成されている。
【００２７】入力部５は、各種制御データを入力する部分であり、基板サイズ入力部８と、Ｘ移動距離入力部９と、Ｙ移動距離入力部１０と、送り回数入力部１１と、Z値入力部１２を有している。基板サイズ入力部８は基板のＸ方向寸法及びＹ方向寸法を、Ｘ移動距離入力部９はノズル１のＸ方向への移動距離を、Ｙ移動距離入力部１０はノズル１のＹ方向への移動距離を、送り回数入力部１１はＹ方向への送り回数を、またＺ値入力部１２は基板２面上におけるノズル１の高さを入力する部分であり、これらは、例えば図示省略の表示画面の指示に従ってキーボードの操作により行うようにされている。
【００２８】また、演算部６は、設置した基板２のサイズとノズル１の移動距離から基板端部までのノズル１の移動距離及び基板２面に対するノズル１の接近距離を演算し、該演算結果に基づいて基板２面に対するノズル１の接近状態を制御する制御指令を発するものであり、Ｘ演算部１３、Ｙ演算部１４、Ｚ演算部１５を有している。
【００２９】Ｘ演算部１３は、上記入力部５の基板サイズ入力部８及びＸ移動距離入力部９の入力情報並びに後述のＸ軸モータ１６のエンコーダ１９からの位置情報に基づいて演算して制御情報を得るものであり、Ｘ移動距離入力部９の入力データと、エンコーダ１９から得た位置情報に基づくノズル１のＸ方向の移動距離とが一致したときにＸ軸モータ１６を停止させ、また、Ｙ方向へ一回の送りがされた場合にはその情報をＹ演算部１４より得て、Ｘ軸モータ１６を反転させる制御指令を後述のＸ駆動制御部２２に発するようにされている。さらに、Ｘ演算部１３は、基板サイズ入力部８の入力情報とＸ移動距離入力部９の入力情報とに基づいて、図２に示すノズル１のＸ方向移動始点Ａから基板２の端部２ａ、または基板２の端部２ｂからノズル１のＸ方向移動終点Ｂまでの距離を演算し、予め設定されたノズル１のＸ方向の移動速度を元に上記始点Ａから基板端部２ａまたは基板端部２ｂから終点Ｂまでのノズル１の移動時間を求め、この移動時間情報をＺ演算部１５に伝えるようにされている。
【００３０】また、Ｙ演算部１４は、上記入力部５のＹ移動距離入力部１０、送り回数入力部１１及び基板サイズ入力部８の入力情報並びに後述のＹ軸モータ１７のエンコーダ２０からの位置情報に基づいて演算して制御情報を得るものであり、Ｙ移動距離入力部１０の入力データと、エンコーダ２０から得た位置情報に基づくノズル１のＹ方向の移動距離とが一致したときにＹ軸モータ１７の送り動作を停止させると共に、送り回数入力部１１の入力情報と基板サイズ入力部８の情報よりＹ方向への一回の送り幅を演算しその制御指令を後述のＹ駆動制御部２３に発するようにされている。さらに、Ｙ演算部１４は、基板サイズ入力部８の入力情報とＹ移動距離入力部１０の入力情報とに基づいて、図３に示すノズル１のＹ方向送り開始位置Ｃから基板２の端部２ｃ、または基板２の端部２ｄからノズル１のＹ方向送り終了位置Ｄまでの距離を演算して、上記送り幅を元にその間にＹ方向への送りが何回行われるかを演算し、その送り回数情報を後述のＺ演算部１５に伝えるようにされている。
【００３１】そして、Ｚ演算部１５は、後述のＺ軸モータ１８のエンコーダ２１から得たノズル１のＺ方向の位置情報、Ｘ演算部１３及びＹ演算部１４から得た情報並びに上記入力部５のＺ値入力部１２の入力情報に基づいて演算して制御情報を得るものであり、Ｚ値入力部１２の入力情報からノズル１のＺ方向への下降距離または上昇距離を演算し、当該距離情報とＸ演算部１３から得た上記移動時間情報に基づいてノズル１のＺ方向への下降または上昇速度を演算して速度の制御指令を、またエンコーダ２１からのノズル１の位置情報とＺ値入力部１２における設定値とが一致したときＺ軸モータ１８を停止させる制御指令を後述のＺ駆動制御部２４に発するようにされている。さらに、Ｚ演算部１５は、Ｙ演算部１４から得た上記送り回数情報を元にＹ方向送り一回毎のノズル１と基板２表面からの高さを演算して求め、エンコーダ２１の位置情報に基づいてノズル１の高さを制御する制御指令を後述のＺ駆動制御部２４に発するようにされている。
【００３２】また、駆動制御部７は、ノズル１の三次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部６からの制御指令に基づいて上記ノズル１が上記基板２の外方より該基板２の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズル１を上記基板２面に近づけるようにし、該ノズル１が上記基板２面に沿って平行移動して上記基板２の他の端部に近づくに伴って、該ノズル１を上記基板２面から離すようにして該ノズル１を上記基板２外方に退避させるように制御するものであり、ノズル１をＸ方向へ移動させるＸ軸モータ１６と、Ｙ方向へ移動させるＹ軸モータ１７と、Ｚ方向へ移動させるＺ軸モータ１８とを有し、各モータ１６〜１８はそれぞれ移動距離を計測するためのエンコーダ１９，２０，２１を備えている。
【００３３】エンコーダ１９〜２１はロータリーエンコーダまたはリニアエンコーダ等が適用でき、各モータ１６〜１８の駆動に基づくノズル１の位置情報を該エンコーダ１９〜２１で得て上記演算部６に送るようにしている。また、Ｘ駆動制御部２２、Ｙ駆動制御部２３、Ｚ駆動制御部２４は演算部６からの制御指令に基づいて動作し、各モータ１６〜１８を駆動してノズル１に所定の三次元的動作を行わせるようにしている。
【００３４】次に、このように構成された薄膜塗布制御装置４の動作について図５及び図６のフローチャートを参照して説明する。図５は、ノズル１のＸ方向への移動動作の手順を示しており、先ず、Ｘ方向の基板サイズ、Ｘ移動距離及びＺ値等の制御データが入力される（ステップＳ１）。データ入力は、図４に示す入力部５の基板サイズ入力部８、Ｘ移動距離入力部９及びＺ値入力部１２の操作により行われる。このとき、Ｘ演算部１３において、入力されたＸ方向の基板サイズｘ1及びノズル１のＸ方向の移動距離ｘ2のデータに基づいて演算がされ、図２に示すノズル１の移動始点Ａから基板２の端部２ａまでの距離である（ｘ2−ｘ1）／２が求められる。また、予め設定されたノズル１のＸ方向移動速度によりノズル１の移動始点Ａから基板端部２ａまでの移動時間が演算される。また、Ｚ演算部１９では、入力されたＺ値のｚ1とノズル１の移動開始点Ａの高さｚ2によりノズル１の下降距離である（ｚ2−ｚ1）が求められ、前述のノズル１の移動始点Ａから基板端部２ａまでの移動時間情報をＸ演算部１３より得て、ノズル１の下降速度が演算され設定される。これにより、ノズル１はスタンバイ状態にされる（ステップＳ２）。
【００３５】次に、図示省略のスタートスイッチがＯＮされる（ステップＳ３）。これにより、ノズル１から薬液の噴射が始まる（ステップＳ４）。同時にＸ軸モータ１６の正転がＯＮし（ステップＳ５）、ノズル１のＸ方向への移動が所定の速度で開始される。また、Ｚ軸モータ１８の正転もＯＮし（ステップＳ６）、ノズル１が上記設定された速度で下降をする（ステップＳ７）。
【００３６】そして、ステップＳ８ではノズル１の高さＺが最初に入力された設定値のｚ1に到達したか否かがエンコーダ２１の位置情報に基づいてＺ演算部１５で判断される。ここで、“Ｎｏ”判定の場合にはステップＳ７に戻り、Ｚ＝ｚ1となるまでノズル１は下降を続ける。Ｚ＝ｚ1となった場合（Ｙｅｓ判定）は、ステップＳ９に進んでＺ演算部１５より停止指令をＺ駆動制御部２４に発してＺ軸モータ１８がＯＦＦされる。
【００３７】その後、ノズル１は図２に示すように、高さｚ1を保持して基板２の表面に沿って移動を続ける。そして、この間ずっとＸ方向移動距離が（ｘ1＋ｘ2）／２、即ち基板２の端部２ｂに達したか否かの判定がエンコーダ１９の位置情報に基づいてＸ演算部１３で行われる（ステップＳ１０）。ここで、“Ｎｏ”判定の場合には“Ｙｅｓ”判定となるまでノズル１の移動は続く。
【００３８】ステップＳ１０において“Ｙｅｓ”判定となるとステップＳ１１に進んで、その情報がＺ演算部１５に送られ、さらにＺ駆動制御部２４を制御してＺ軸モータ１８の逆転がＯＮされる。そして、ノズル１は上昇を開始する（ステップＳ１２）。次に、ステップＳ１３ではノズル１が最上部に達したか否かの判定がエンコーダ２１の位置情報に基づいてＺ演算部１５で行われ、“Ｎｏ”判定が“Ｙｅｓ”判定に変わるまでノズル１の上昇が続く。ここで、“Ｙｅｓ”判定となるとＺ演算部１５より停止指令がＺ駆動制御部２４に発せられＺ軸モータ１８がＯＦＦされる。また、同時にエンコーダ１９による位置情報に基づいてＸ方向のノズル１の位置をＸ演算部１３で判断し、上記位置情報が予め設定されたＸ方向への移動距離ｘ2と一致したときＸ軸モータ１６の停止指令をＸ駆動制御部２２に発しＸ軸モータ１６を０ＦＦする。さらに、薬液噴射もＯＦＦされる（ステップＳ１４）。
【００３９】なお、ステップＳ１で基板サイズの値としてｘ1よりも小さい値を入力することによって、ノズル１の最下点ｚ1に達するＸ方向位置及びノズル１の上昇を開始するＸ方向位置が基板２の端部２ａ及び２ｂよりも内側の位置とすることができる。従って、基板サイズの入力値は必ずしも実際の基板サイズを入力する必要はなく、基板端部における塗布膜厚との関係から実験的に決められるものである。
【００４０】次に、ノズル１のＹ方向への移動動作の手順を図６を参照して説明する。先ず、ステップＳ２０において、Ｙ方向の基板サイズ、Ｙ移動距離、送り回数及びＺ値等の制御データが入力される。データ入力は、図４R>４に示す入力部５の基板サイズ入力部８、Ｙ移動距離入力部１０、送り回数入力部１１及びＺ値入力部１２の操作により行われる。このとき、Ｙ演算部１４において、入力されたＹ方向の基板サイズｙ1及びノズル１のＹ方向への移動距離ｙ2のデータに基づいて演算がされ、図３R>３に示すノズル１の送り開始位置Ｃから基板２の端部２ｃまでの距離である（ｙ2−ｙ1）／２が求められる。また、Ｙ方向の移動距離ｙ2と送り回数とにより一回の送り幅が割り出され、これを元に上記送り開始位置Ｃから基板端部２ｃまでの間に何回の送りがなされるかが演算される（ステップＳ２１）。また、Ｚ演算部１５では、入力されたＺ値のｚ1とノズル１の送り開始位置Ｃの高さｚ2とによりノズル１の下降距離である（ｚ2−ｚ1）が求められ、前述のノズル１の送り開始位置Ｃから基板端部２ｃまでの送り回数情報をＹ演算部１４より得て、Ｙ方向送りの各回毎の基板２表面に対するノズル１の高さＺが演算され設定される。これを一般式で表すと、送り開始位置Ｃから基板端部２ｃまでの送り回数をｎとしｉ回目の送りに対するノズル１の高さＺは、
となる。ここで、ｎは正の整数、ｉは０〜ｎである。
【００４１】ステップＳ２２では、Ｘ方向への最初の薬液塗布が行われる。このとき、Ｙ軸モータ１７はＯＦＦされ、ノズル１の高さは（１）式に基づいてＺ演算部部１５で演算され設定される。具体的には、Ｙ方向の送りがなされていないためｉ＝０であり、ノズル１の高さＺはｚ２となる。
【００４２】次に、Ｙ演算部１４からの制御指令に基づいてＹ駆動制御部２３が動作しＹ軸モータ１７の正転をＯＮし（ステップＳ２３）、Ｙ方向への１回目のノズル１の送りがされる（ステップＳ２４）。このとき、Ｚ演算部１５ではＹ演算１４からのＹ方向への送り回数情報を得て、（１）式にに基づいて、ｉ＝ｎであるか否かが判定される（ステップＳ２５）。ここで、“Ｎｏ”判定の場合は、ステップＳ２２に戻って、（１）式に基づくノズル１の高さがエンコーダ２１の位置情報を得てＺ駆動制御部２４を制御して設定され、引き続きＸ方向への薬液塗布が行われる。そして、ｉ＝ｎとなるまでステップＳ２２〜Ｓ２５が繰返される。
【００４３】ステップＳ２５において、“Ｙｅｓ”判定となった場合は、ステップＳ２６に進んでＹ演算部１４の制御指令に基づいてＹ駆動制御部２３が制御されＹ軸モータ１７が正転をＯＮし、ノズル１がＹ方向へ１回送られる（ステップＳ２７）。ここで、エンコーダ２０の位置情報に基づいて所定の送り幅だけノズル１が送られるとＹ演算部１４より停止指令がＹ駆動制御部２３に発せられ、Ｙ軸モータ１７はＯＦＦする。一方、ノズル１の高さＺは、エンコーダ２１の位置情報に基づいてＺ演算部１５によりＺ駆動制御部２４を制御してＺ軸モータ１８を駆動しｚ1値に設定される。この状態でＸ方向の薬液塗布がなされる（ステップＳ２８）。そして、ステップＳ２９ではＹ方向のノズル１の移動距離が（ｙ1＋ｙ2）／２となったか否かがエンコーダ２０の位置情報に基づいてＹ演算部１４で判定される。即ち、ノズル１が基板２の端部２ｄに達したか否かの判定が行われる。ここで、“Ｎｏ”判定の場合は、ステップＳ２６に戻り、“Ｙｅｓ”判定となるまでステップＳ２６〜Ｓ２９が繰返される。そして、“Ｙｅｓ”判定となるとステップＳ３０に進む。
【００４４】ステップＳ３０では、Ｙ軸モータ１７をＯＦＦし、ステップＳ２２と同様にしてノズル１の上昇時におけるＹ方向への送りの、各回毎のノズル１の高さＺが図４のＺ演算部１５で演算され設定される。これを一般式で表すと、基板端部２ｄから送り終了位置Ｄまでの送り回数をｎとしｉ回目の送りに対するノズル１の高さＺは、
となる。ここで、ｎは正の整数、ｉは０〜ｎである。
【００４５】ステップＳ３０では、ｉ＝０であるため（２）式によりノズル１の高さＺはｚ1となり、Ｚ＝ｚ1におけるＸ方向の最後の薬液塗布が行われる。そして、その薬液塗布が終了するとＹ軸モータ１７が正転し（ステップＳ３１）、ノズル１を送る（ステップＳ３２）。
【００４６】次に、ステップＳ３３では、ｉ＝ｎか否かがＹ演算部１４からの送り回数情報に基づいてＺ演算部１５で判定される。ここで、“Ｎｏ”判定の場合はステップＳ３０に戻り、“Ｙｅｓ”判定となるまでステップＳ３０〜Ｓ３３が繰返され、ノズル１は前述と同様に制御されＹ方向へ一回送られる度に所定の高さに上昇して行く。そして、“Ｙｅｓ”判定となるとＹ軸モータ１７はＯＦＦし、ノズル１のＹ方向への送り動作は全て終了し（ステップＳ３４）、ノズル１は最上部に達する（図３R>３参照）。
【００４７】なお、Ｘ方向へのノズル１の移動動作と同様に、ステップＳ２０で基板サイズの値としてｙ1よりも小さい値を入力することによって、ノズル１の最下点ｚ1に達するＹ方向位置及びノズル１の上昇を開始するＹ方向位置が基板２の端部２ｃ及び２ｄよりも内側の位置とすることができる。従って、基板サイズの入力値は必ずしも実際の基板サイズを入力する必要はなく、基板端部における塗布膜厚との関係から実験的に決められるものである。
【００４８】上述した図５に示すノズル１のＸ方向への移動動作と、図６に示すＹ方向への送り動作を組合わせることにより基板２の表面全体に亘って均一な薄膜塗布が可能となる。
【００４９】このように、この薄膜塗布制御装置４は、図１に示すように、基板周縁部においてノズル１と基板２の表面との距離を離すようにして薬液を噴霧するように制御するものであり、基板２の周縁部で薬液の単位面積当たりの噴霧密度を低くでき、薬液の表面張力により基板２の周縁端部２ａ〜２ｄで薄膜の膜厚が厚くなるのを相殺して薄膜塗布をすることができる。従って、基板全面に亘って均一な薄膜形成が可能となる。
【００５０】ノズル１に三次元的動作をさせるための装置としては、例えば図７に示すアーム式ロボットや図８に示すような３次元駆動装置が適用できる。図７のアーム式ロボットは、アーム２５，２６，２７の回転運動によりＸＹ平面（Ｘ軸を含み紙面に垂直な平面）内の二次元動作を行わせると共に、昇降軸２８によりノズル１をＺ方向へ移動させるものである。アーム２５，２６，２７の回転角度及び回転方向をそれぞれ独立に制御することによりノズル１に直線的移動をさせることができる。また、アーム２５，２６，２７の回転速度を制御することによりノズル１の移動速度も制御することができる。
【００５１】また、図８の三次元駆動装置は、平行に配置されたＹ軸方向のガイド軸２９に沿って移動するＹ軸駆動部３０と、該Ｙ軸駆動部３０上に立設したＺ軸方向のガイド軸３１に沿って移動するＺ軸駆動部３２と、対向して配置した該Ｚ軸駆動部３２を連結するＸ方向のガイド軸３３と、該ガイド軸３３に沿って移動するＸ軸駆動部３４とを有し、該Ｘ軸駆動部３４にノズル１を備えたものである。
【００５２】なお、図８の三次元駆動装置は、Ｚ軸方向への移動機能のみを備え、ノズル１に対向して配設した図示省略の基板をＸ方向、Ｙ方向へ移動させるようにすることもできる。また、Ｘ方向への移動のみを基板側で行うようにさせてもよい。
【００５３】また、薬液の噴霧密度が、基板の中心部よりも周縁端部付近で低くなるようにして塗布する方法は、上述した方法に限らず、例えば、ノズル移動速度を基板の中心部に比較して周縁部では速くするようにして塗布するようにしてもよい。具体的には、上記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるようにしても本発明の目的を達成することができる。この場合、前述の実施の形態と異なりノズルと基板とは薄膜塗布期間中一定の距離に保持されている。
【００５４】また、上記の薄膜塗布方法に使用される薄膜塗布制御装置は、薬液を噴霧するノズルを二次元的に移動可能とするものであって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えて構成することによって実現することができる。
【００５５】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る薄膜塗布方法によれば、ノズルで薬液を噴霧しながら基板との間で相対移動させ、基板の周縁部では中心部よりも薬液の基板面に対する噴霧密度が低くなるように塗布する。これにより、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化することができる。これにより、基板周縁部における微細なパターン形成も歩留まり良く行うことができる。
【００５６】また、請求項２または３に係る発明によれば、基板の中心部に比較して周縁部ではノズルと基板面との間隔を離すことによって、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くすることができる。従って、基板周縁端部における膜厚の盛り上がりを抑制して均一な薄膜塗布が可能となる。
【００５７】さらに、請求項４または５に係る発明によれば、基板の中心部に比較して周縁部でノズルの移動速度を速くすることによって、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くすることができる。従って、これによっても基板周縁端部における膜厚の盛り上がりを抑制して均一な薄膜塗布が可能となる。
【００５８】そして、請求項６に係る発明によれば、ノズルを基板面に沿って往復走査させ、さらに該走査方向と直交する方向に移動させることができる。従って、基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行うことができる。
【００５９】また、請求項７に係る薄膜塗布制御装置によれば、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、制御部で上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御することができる。これにより、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化することができる。
【００６０】また請求項８に係る薄膜塗布制御装置によれば、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、制御部で上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御することができる。これによっても、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による薄膜塗布方法の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】 図１におけるＯ−Ｏ線矢視図である。
【図３】 図１におけるＰ−Ｐ線矢視図である。
【図４】 本発明による薄膜塗布制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 ノズルの図２に示す移動動作を説明するフローチャートである。
【図６】 ノズルの図３に示す移動動作を説明するフローチャートである。
【図７】 ノズルをアーム式ロボットに搭載した例を示す概略正面図である。
【図８】 ノズルを三次元駆動装置に搭載した例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１…ノズル
２…基板
２ａ〜２ｄ…端部
４…薄膜塗布制御装置
６…演算部
７…駆動制御部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に薬液を噴霧して薄膜を塗布する薄膜塗布方法及びその制御装置に関し、詳しくは、基板周縁部では薬液の噴霧密度を低くして塗布することにより、基板全面に亘って膜厚が均一な薄膜の塗布を可能にしようとする薄膜塗布方法及びその制御装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜塗布方法としては、平板な基板面上に薬液を所望の量だけ滴下した後、基板を所定の回転速度で回転し、遠心力を利用して薬液を基板全面に塗布すると共に、余分な薬液を基板外に排除して行っていた。また、一定速度の下に二次元的に移動するノズルで薬液を噴射して、基板表面に薄膜を塗布する方法もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の薄膜塗布方法においては、程度の差はあるものの、いずれの場合も薬液の表面張力により基板周縁端部で膜厚が厚くなる問題があった。薬液噴霧方式においては、基板端部での薬液の跳ね返りが基板周縁端部の膜厚を厚くしていることも考えられる。
【０００４】このように、基板周縁部で膜厚が厚くなる現象は、外部駆動回路との接続を確保するために基板周辺部に微細な電極パターンの形成が必要な液晶表示パネル等において問題となっていた。即ち、電極を形成するためのレジストマスクの膜厚が基板周縁部で厚くなると、露光用のマスクとレジストとの密着性が確保できず、精度の良いレジストマスクの形成が困難となる。そのため、該レジストマスクをマスクとして電極をエッチング形成するときに上記電極が一部無くなってしまったり、または隣接する電極同士が短絡してしまうといった不良の発生原因となっていた。
【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対処し、基板周縁部ではノズルによる薬液の噴霧密度を低くして塗布することによって、基板全面に亘って膜厚が均一な薄膜の塗布を可能にしようとする薄膜塗布方法及びその制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明による薄膜塗布方法は、薬液を噴霧するノズルと基板とを相対移動させて該基板の表面に薄膜を塗布する方法であって、上記薬液の基板面に対する噴霧密度が、上記基板の中心部よりも周縁部で低くなるようにして塗布するようにしたものである。
【０００７】このような方法により、ノズルで薬液を噴霧しながら基板との間で相対移動させ、基板の周縁部では中心部よりも薬液の基板面に対する噴霧密度が低くなるように塗布する。これにより、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化する。
【０００８】また、上記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルと基板面との間隔を、該基板の中心部に比較して周縁部では離して塗布するようにしたものである。これにより、基板の中心部に比較して周縁部でノズルと基板面との間隔を離し、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くする。
【０００９】そして、上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、上記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら上記基板外に上記ノズルを退避させるようにしたものである。これにより、基板面の上方領域ではノズルと基板面との間隔を所定の値に保持し、基板の周縁部から外方に向かっては上記間隔を次第に離すようにする。
【００１０】また、上記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルの移動速度を、該基板の中心部に比較して周縁部では速くして塗布するようにしたものである。これにより、基板の中心部に比較して周縁部でノズルの移動速度を速くして、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くする。
【００１１】そして、上記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるようにしたものである。これにより、基板面の上方領域ではノズルの移動速度を所定の値に保持し、基板の周縁部から外方に向かっては次第に速くする。
【００１２】さらに、上記基板の表面への薄膜塗布は、上記ノズルが上記基板面に沿って往復走査すると共に、該走査方向と直交する方向に移動して上記基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行うようにしたものである。これにより、ノズルを基板面に沿って往復走査させ、さらに該走査方向と直交する方向に移動させて基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行う。
【００１３】また、本発明による薄膜塗布制御装置は、薬液を噴霧するノズルを三次元的に移動可能とするものであって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、上記ノズルの三次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、上記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたものである。
【００１４】このような構成により、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて上記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、駆動制御部で、上記ノズルの三次元的な駆動動作を制御し、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、上記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、上記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する。
【００１５】また、本発明による薄膜塗布制御装置は、薬液を噴霧するノズルを二次元的に移動可能とするものであって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたものである。
【００１６】このような構成により、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、制御部で上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による薄膜塗布方法の実施の形態を示す概略斜視図である。この薄膜塗布方法は、薬液を噴霧するノズル１と基板２とを相対移動させ、薬液の噴霧密度が、上記基板２の中心部よりも周縁端部２ａ〜２ｄ付近で低くなるようにして塗布するようにしたものである。
【００１８】先ず、ノズル１は、図２に示すように、薬液を噴霧しながら基板２の表面に沿って図１におけるＸ方向へ移動する。このとき、ノズル１は、基板２の外方から基板２の端部２ａに近づくに伴って、基板２面に対する間隔を次第に近づけるように下降して行く。ノズル１のこのような動作により、基板２の端部２ａ近傍部における薬液の噴霧密度は、ノズル１の基板２への接近に伴って次第に高くなって行く。
【００１９】そして、ノズル１と基板２表面との間隔が所定の値のｚ1に達するとノズル１は下降を止め、そのｚ1値を保持したままさらに基板２表面に沿って平行移動を続ける。この場合は、薬液の噴霧密度は一定となる。
【００２０】次に、ノズル１は、基板２のＸ方向寸法ｘ1にほぼ等しい距離だけ平行移動をした後、基板２の他方の端部２ｂに近づくに伴って次第に上昇し、基板２の表面との間隔を離して行く。そして、そのまま基板２の外方に退避し、予め設定された移動距離ｘ2だけ移動して停止する。ノズル１のこのような動作により、基板２の端部２ｂ近傍部における薬液の噴霧密度は、ノズル１の基板２からの隔離に伴って次第に低くなって行く。
【００２１】また、ノズル１は、図１に示すように、Ｘ方向の一走査が終了するとＹ方向へ所定の距離だけ送られ、さらに逆方向から上述と同様のＸ方向への走査をする。そして、これを繰返しながらノズル１はＹ方向への移動を行い、基板２の全面に亘って薄膜３の塗布を行う。
【００２２】このときノズル１は、図１におけるＹ方向への移動については、図３に示すような動作をする。即ち、基板２外方から基板２の端部２ｃに近づくに伴って、一回送る毎にその高さを下げノズル１と基板２表面間の距離を縮めて行く。このときも、前述と同様に、ノズル１の基板２の端部２ｃへの接近に伴って、薬液の噴霧密度が次第に高くなって行く。
【００２３】そして、ノズル１は、基板２面上では所定の距離ｚ1値を保って送られて行きく。このときは、ノズル１と基板２との間隔が一定に保たれているので、薬液の噴霧密度は一定にとなる。
【００２４】そして、基板２のＹ方向寸法ｙ1にほぼ等しい距離だけ移動した後、基板２の他方の端部２ｄに近づくに伴って、今度は一回送る毎に上昇し、基板２の表面との距離を離して行く。そして、そのまま基板２外方に退避し、予め設定された移動距離ｙ2だけ移動してＹ方向への送りを停止する。このときも、前述と同様に、ノズル１の基板２の端部２ｄからの隔離に伴って、薬液の噴霧密度が次第に低くなって行く。
【００２５】このように、ノズル１が薬液を噴霧しながら基板２の外方からその周縁端部２ａ〜２ｄに近づくときには、ノズル１と基板２の表面との距離を縮めるように動作させ、基板の内方から上記端部２ａ〜２ｄに近づき基板２の外方に退避して行くときには、ノズル１と基板２の表面との距離を離すように動作させて薄膜を塗布するようにしているので、基板２の周縁部では薬液の単位面積当たりの噴霧密度が低くなり、薬液の表面張力や薬液の跳ね返りにより基板２の周縁端部２ａ〜２ｄで膜厚が盛り上がり厚くなるのを相殺して基板周縁部においても一定の膜厚の薄膜を塗布することができる。
【００２６】図４は、本発明による薄膜塗布制御装置の実施の形態を示すブロックである。この薄膜塗布制御装置４は、上述の薄膜塗布方法を実施するのに使用するもので、入力部５と、演算部６と、駆動制御部７と、を備えて構成されている。
【００２７】入力部５は、各種制御データを入力する部分であり、基板サイズ入力部８と、Ｘ移動距離入力部９と、Ｙ移動距離入力部１０と、送り回数入力部１１と、Z値入力部１２を有している。基板サイズ入力部８は基板のＸ方向寸法及びＹ方向寸法を、Ｘ移動距離入力部９はノズル１のＸ方向への移動距離を、Ｙ移動距離入力部１０はノズル１のＹ方向への移動距離を、送り回数入力部１１はＹ方向への送り回数を、またＺ値入力部１２は基板２面上におけるノズル１の高さを入力する部分であり、これらは、例えば図示省略の表示画面の指示に従ってキーボードの操作により行うようにされている。
【００２８】また、演算部６は、設置した基板２のサイズとノズル１の移動距離から基板端部までのノズル１の移動距離及び基板２面に対するノズル１の接近距離を演算し、該演算結果に基づいて基板２面に対するノズル１の接近状態を制御する制御指令を発するものであり、Ｘ演算部１３、Ｙ演算部１４、Ｚ演算部１５を有している。
【００２９】Ｘ演算部１３は、上記入力部５の基板サイズ入力部８及びＸ移動距離入力部９の入力情報並びに後述のＸ軸モータ１６のエンコーダ１９からの位置情報に基づいて演算して制御情報を得るものであり、Ｘ移動距離入力部９の入力データと、エンコーダ１９から得た位置情報に基づくノズル１のＸ方向の移動距離とが一致したときにＸ軸モータ１６を停止させ、また、Ｙ方向へ一回の送りがされた場合にはその情報をＹ演算部１４より得て、Ｘ軸モータ１６を反転させる制御指令を後述のＸ駆動制御部２２に発するようにされている。さらに、Ｘ演算部１３は、基板サイズ入力部８の入力情報とＸ移動距離入力部９の入力情報とに基づいて、図２に示すノズル１のＸ方向移動始点Ａから基板２の端部２ａ、または基板２の端部２ｂからノズル１のＸ方向移動終点Ｂまでの距離を演算し、予め設定されたノズル１のＸ方向の移動速度を元に上記始点Ａから基板端部２ａまたは基板端部２ｂから終点Ｂまでのノズル１の移動時間を求め、この移動時間情報をＺ演算部１５に伝えるようにされている。
【００３０】また、Ｙ演算部１４は、上記入力部５のＹ移動距離入力部１０、送り回数入力部１１及び基板サイズ入力部８の入力情報並びに後述のＹ軸モータ１７のエンコーダ２０からの位置情報に基づいて演算して制御情報を得るものであり、Ｙ移動距離入力部１０の入力データと、エンコーダ２０から得た位置情報に基づくノズル１のＹ方向の移動距離とが一致したときにＹ軸モータ１７の送り動作を停止させると共に、送り回数入力部１１の入力情報と基板サイズ入力部８の情報よりＹ方向への一回の送り幅を演算しその制御指令を後述のＹ駆動制御部２３に発するようにされている。さらに、Ｙ演算部１４は、基板サイズ入力部８の入力情報とＹ移動距離入力部１０の入力情報とに基づいて、図３に示すノズル１のＹ方向送り開始位置Ｃから基板２の端部２ｃ、または基板２の端部２ｄからノズル１のＹ方向送り終了位置Ｄまでの距離を演算して、上記送り幅を元にその間にＹ方向への送りが何回行われるかを演算し、その送り回数情報を後述のＺ演算部１５に伝えるようにされている。
【００３１】そして、Ｚ演算部１５は、後述のＺ軸モータ１８のエンコーダ２１から得たノズル１のＺ方向の位置情報、Ｘ演算部１３及びＹ演算部１４から得た情報並びに上記入力部５のＺ値入力部１２の入力情報に基づいて演算して制御情報を得るものであり、Ｚ値入力部１２の入力情報からノズル１のＺ方向への下降距離または上昇距離を演算し、当該距離情報とＸ演算部１３から得た上記移動時間情報に基づいてノズル１のＺ方向への下降または上昇速度を演算して速度の制御指令を、またエンコーダ２１からのノズル１の位置情報とＺ値入力部１２における設定値とが一致したときＺ軸モータ１８を停止させる制御指令を後述のＺ駆動制御部２４に発するようにされている。さらに、Ｚ演算部１５は、Ｙ演算部１４から得た上記送り回数情報を元にＹ方向送り一回毎のノズル１と基板２表面からの高さを演算して求め、エンコーダ２１の位置情報に基づいてノズル１の高さを制御する制御指令を後述のＺ駆動制御部２４に発するようにされている。
【００３２】また、駆動制御部７は、ノズル１の三次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部６からの制御指令に基づいて上記ノズル１が上記基板２の外方より該基板２の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズル１を上記基板２面に近づけるようにし、該ノズル１が上記基板２面に沿って平行移動して上記基板２の他の端部に近づくに伴って、該ノズル１を上記基板２面から離すようにして該ノズル１を上記基板２外方に退避させるように制御するものであり、ノズル１をＸ方向へ移動させるＸ軸モータ１６と、Ｙ方向へ移動させるＹ軸モータ１７と、Ｚ方向へ移動させるＺ軸モータ１８とを有し、各モータ１６〜１８はそれぞれ移動距離を計測するためのエンコーダ１９，２０，２１を備えている。
【００３３】エンコーダ１９〜２１はロータリーエンコーダまたはリニアエンコーダ等が適用でき、各モータ１６〜１８の駆動に基づくノズル１の位置情報を該エンコーダ１９〜２１で得て上記演算部６に送るようにしている。また、Ｘ駆動制御部２２、Ｙ駆動制御部２３、Ｚ駆動制御部２４は演算部６からの制御指令に基づいて動作し、各モータ１６〜１８を駆動してノズル１に所定の三次元的動作を行わせるようにしている。
【００３４】次に、このように構成された薄膜塗布制御装置４の動作について図５及び図６のフローチャートを参照して説明する。図５は、ノズル１のＸ方向への移動動作の手順を示しており、先ず、Ｘ方向の基板サイズ、Ｘ移動距離及びＺ値等の制御データが入力される（ステップＳ１）。データ入力は、図４に示す入力部５の基板サイズ入力部８、Ｘ移動距離入力部９及びＺ値入力部１２の操作により行われる。このとき、Ｘ演算部１３において、入力されたＸ方向の基板サイズｘ1及びノズル１のＸ方向の移動距離ｘ2のデータに基づいて演算がされ、図２に示すノズル１の移動始点Ａから基板２の端部２ａまでの距離である（ｘ2−ｘ1）／２が求められる。また、予め設定されたノズル１のＸ方向移動速度によりノズル１の移動始点Ａから基板端部２ａまでの移動時間が演算される。また、Ｚ演算部１９では、入力されたＺ値のｚ1とノズル１の移動開始点Ａの高さｚ2によりノズル１の下降距離である（ｚ2−ｚ1）が求められ、前述のノズル１の移動始点Ａから基板端部２ａまでの移動時間情報をＸ演算部１３より得て、ノズル１の下降速度が演算され設定される。これにより、ノズル１はスタンバイ状態にされる（ステップＳ２）。
【００３５】次に、図示省略のスタートスイッチがＯＮされる（ステップＳ３）。これにより、ノズル１から薬液の噴射が始まる（ステップＳ４）。同時にＸ軸モータ１６の正転がＯＮし（ステップＳ５）、ノズル１のＸ方向への移動が所定の速度で開始される。また、Ｚ軸モータ１８の正転もＯＮし（ステップＳ６）、ノズル１が上記設定された速度で下降をする（ステップＳ７）。
【００３６】そして、ステップＳ８ではノズル１の高さＺが最初に入力された設定値のｚ1に到達したか否かがエンコーダ２１の位置情報に基づいてＺ演算部１５で判断される。ここで、“Ｎｏ”判定の場合にはステップＳ７に戻り、Ｚ＝ｚ1となるまでノズル１は下降を続ける。Ｚ＝ｚ1となった場合（Ｙｅｓ判定）は、ステップＳ９に進んでＺ演算部１５より停止指令をＺ駆動制御部２４に発してＺ軸モータ１８がＯＦＦされる。
【００３７】その後、ノズル１は図２に示すように、高さｚ1を保持して基板２の表面に沿って移動を続ける。そして、この間ずっとＸ方向移動距離が（ｘ1＋ｘ2）／２、即ち基板２の端部２ｂに達したか否かの判定がエンコーダ１９の位置情報に基づいてＸ演算部１３で行われる（ステップＳ１０）。ここで、“Ｎｏ”判定の場合には“Ｙｅｓ”判定となるまでノズル１の移動は続く。
【００３８】ステップＳ１０において“Ｙｅｓ”判定となるとステップＳ１１に進んで、その情報がＺ演算部１５に送られ、さらにＺ駆動制御部２４を制御してＺ軸モータ１８の逆転がＯＮされる。そして、ノズル１は上昇を開始する（ステップＳ１２）。次に、ステップＳ１３ではノズル１が最上部に達したか否かの判定がエンコーダ２１の位置情報に基づいてＺ演算部１５で行われ、“Ｎｏ”判定が“Ｙｅｓ”判定に変わるまでノズル１の上昇が続く。ここで、“Ｙｅｓ”判定となるとＺ演算部１５より停止指令がＺ駆動制御部２４に発せられＺ軸モータ１８がＯＦＦされる。また、同時にエンコーダ１９による位置情報に基づいてＸ方向のノズル１の位置をＸ演算部１３で判断し、上記位置情報が予め設定されたＸ方向への移動距離ｘ2と一致したときＸ軸モータ１６の停止指令をＸ駆動制御部２２に発しＸ軸モータ１６を０ＦＦする。さらに、薬液噴射もＯＦＦされる（ステップＳ１４）。
【００３９】なお、ステップＳ１で基板サイズの値としてｘ1よりも小さい値を入力することによって、ノズル１の最下点ｚ1に達するＸ方向位置及びノズル１の上昇を開始するＸ方向位置が基板２の端部２ａ及び２ｂよりも内側の位置とすることができる。従って、基板サイズの入力値は必ずしも実際の基板サイズを入力する必要はなく、基板端部における塗布膜厚との関係から実験的に決められるものである。
【００４０】次に、ノズル１のＹ方向への移動動作の手順を図６を参照して説明する。先ず、ステップＳ２０において、Ｙ方向の基板サイズ、Ｙ移動距離、送り回数及びＺ値等の制御データが入力される。データ入力は、図４R>４に示す入力部５の基板サイズ入力部８、Ｙ移動距離入力部１０、送り回数入力部１１及びＺ値入力部１２の操作により行われる。このとき、Ｙ演算部１４において、入力されたＹ方向の基板サイズｙ1及びノズル１のＹ方向への移動距離ｙ2のデータに基づいて演算がされ、図３R>３に示すノズル１の送り開始位置Ｃから基板２の端部２ｃまでの距離である（ｙ2−ｙ1）／２が求められる。また、Ｙ方向の移動距離ｙ2と送り回数とにより一回の送り幅が割り出され、これを元に上記送り開始位置Ｃから基板端部２ｃまでの間に何回の送りがなされるかが演算される（ステップＳ２１）。また、Ｚ演算部１５では、入力されたＺ値のｚ1とノズル１の送り開始位置Ｃの高さｚ2とによりノズル１の下降距離である（ｚ2−ｚ1）が求められ、前述のノズル１の送り開始位置Ｃから基板端部２ｃまでの送り回数情報をＹ演算部１４より得て、Ｙ方向送りの各回毎の基板２表面に対するノズル１の高さＺが演算され設定される。これを一般式で表すと、送り開始位置Ｃから基板端部２ｃまでの送り回数をｎとしｉ回目の送りに対するノズル１の高さＺは、
となる。ここで、ｎは正の整数、ｉは０〜ｎである。
【００４１】ステップＳ２２では、Ｘ方向への最初の薬液塗布が行われる。このとき、Ｙ軸モータ１７はＯＦＦされ、ノズル１の高さは（１）式に基づいてＺ演算部部１５で演算され設定される。具体的には、Ｙ方向の送りがなされていないためｉ＝０であり、ノズル１の高さＺはｚ２となる。
【００４２】次に、Ｙ演算部１４からの制御指令に基づいてＹ駆動制御部２３が動作しＹ軸モータ１７の正転をＯＮし（ステップＳ２３）、Ｙ方向への１回目のノズル１の送りがされる（ステップＳ２４）。このとき、Ｚ演算部１５ではＹ演算１４からのＹ方向への送り回数情報を得て、（１）式にに基づいて、ｉ＝ｎであるか否かが判定される（ステップＳ２５）。ここで、“Ｎｏ”判定の場合は、ステップＳ２２に戻って、（１）式に基づくノズル１の高さがエンコーダ２１の位置情報を得てＺ駆動制御部２４を制御して設定され、引き続きＸ方向への薬液塗布が行われる。そして、ｉ＝ｎとなるまでステップＳ２２〜Ｓ２５が繰返される。
【００４３】ステップＳ２５において、“Ｙｅｓ”判定となった場合は、ステップＳ２６に進んでＹ演算部１４の制御指令に基づいてＹ駆動制御部２３が制御されＹ軸モータ１７が正転をＯＮし、ノズル１がＹ方向へ１回送られる（ステップＳ２７）。ここで、エンコーダ２０の位置情報に基づいて所定の送り幅だけノズル１が送られるとＹ演算部１４より停止指令がＹ駆動制御部２３に発せられ、Ｙ軸モータ１７はＯＦＦする。一方、ノズル１の高さＺは、エンコーダ２１の位置情報に基づいてＺ演算部１５によりＺ駆動制御部２４を制御してＺ軸モータ１８を駆動しｚ1値に設定される。この状態でＸ方向の薬液塗布がなされる（ステップＳ２８）。そして、ステップＳ２９ではＹ方向のノズル１の移動距離が（ｙ1＋ｙ2）／２となったか否かがエンコーダ２０の位置情報に基づいてＹ演算部１４で判定される。即ち、ノズル１が基板２の端部２ｄに達したか否かの判定が行われる。ここで、“Ｎｏ”判定の場合は、ステップＳ２６に戻り、“Ｙｅｓ”判定となるまでステップＳ２６〜Ｓ２９が繰返される。そして、“Ｙｅｓ”判定となるとステップＳ３０に進む。
【００４４】ステップＳ３０では、Ｙ軸モータ１７をＯＦＦし、ステップＳ２２と同様にしてノズル１の上昇時におけるＹ方向への送りの、各回毎のノズル１の高さＺが図４のＺ演算部１５で演算され設定される。これを一般式で表すと、基板端部２ｄから送り終了位置Ｄまでの送り回数をｎとしｉ回目の送りに対するノズル１の高さＺは、
となる。ここで、ｎは正の整数、ｉは０〜ｎである。
【００４５】ステップＳ３０では、ｉ＝０であるため（２）式によりノズル１の高さＺはｚ1となり、Ｚ＝ｚ1におけるＸ方向の最後の薬液塗布が行われる。そして、その薬液塗布が終了するとＹ軸モータ１７が正転し（ステップＳ３１）、ノズル１を送る（ステップＳ３２）。
【００４６】次に、ステップＳ３３では、ｉ＝ｎか否かがＹ演算部１４からの送り回数情報に基づいてＺ演算部１５で判定される。ここで、“Ｎｏ”判定の場合はステップＳ３０に戻り、“Ｙｅｓ”判定となるまでステップＳ３０〜Ｓ３３が繰返され、ノズル１は前述と同様に制御されＹ方向へ一回送られる度に所定の高さに上昇して行く。そして、“Ｙｅｓ”判定となるとＹ軸モータ１７はＯＦＦし、ノズル１のＹ方向への送り動作は全て終了し（ステップＳ３４）、ノズル１は最上部に達する（図３R>３参照）。
【００４７】なお、Ｘ方向へのノズル１の移動動作と同様に、ステップＳ２０で基板サイズの値としてｙ1よりも小さい値を入力することによって、ノズル１の最下点ｚ1に達するＹ方向位置及びノズル１の上昇を開始するＹ方向位置が基板２の端部２ｃ及び２ｄよりも内側の位置とすることができる。従って、基板サイズの入力値は必ずしも実際の基板サイズを入力する必要はなく、基板端部における塗布膜厚との関係から実験的に決められるものである。
【００４８】上述した図５に示すノズル１のＸ方向への移動動作と、図６に示すＹ方向への送り動作を組合わせることにより基板２の表面全体に亘って均一な薄膜塗布が可能となる。
【００４９】このように、この薄膜塗布制御装置４は、図１に示すように、基板周縁部においてノズル１と基板２の表面との距離を離すようにして薬液を噴霧するように制御するものであり、基板２の周縁部で薬液の単位面積当たりの噴霧密度を低くでき、薬液の表面張力により基板２の周縁端部２ａ〜２ｄで薄膜の膜厚が厚くなるのを相殺して薄膜塗布をすることができる。従って、基板全面に亘って均一な薄膜形成が可能となる。
【００５０】ノズル１に三次元的動作をさせるための装置としては、例えば図７に示すアーム式ロボットや図８に示すような３次元駆動装置が適用できる。図７のアーム式ロボットは、アーム２５，２６，２７の回転運動によりＸＹ平面（Ｘ軸を含み紙面に垂直な平面）内の二次元動作を行わせると共に、昇降軸２８によりノズル１をＺ方向へ移動させるものである。アーム２５，２６，２７の回転角度及び回転方向をそれぞれ独立に制御することによりノズル１に直線的移動をさせることができる。また、アーム２５，２６，２７の回転速度を制御することによりノズル１の移動速度も制御することができる。
【００５１】また、図８の三次元駆動装置は、平行に配置されたＹ軸方向のガイド軸２９に沿って移動するＹ軸駆動部３０と、該Ｙ軸駆動部３０上に立設したＺ軸方向のガイド軸３１に沿って移動するＺ軸駆動部３２と、対向して配置した該Ｚ軸駆動部３２を連結するＸ方向のガイド軸３３と、該ガイド軸３３に沿って移動するＸ軸駆動部３４とを有し、該Ｘ軸駆動部３４にノズル１を備えたものである。
【００５２】なお、図８の三次元駆動装置は、Ｚ軸方向への移動機能のみを備え、ノズル１に対向して配設した図示省略の基板をＸ方向、Ｙ方向へ移動させるようにすることもできる。また、Ｘ方向への移動のみを基板側で行うようにさせてもよい。
【００５３】また、薬液の噴霧密度が、基板の中心部よりも周縁端部付近で低くなるようにして塗布する方法は、上述した方法に限らず、例えば、ノズル移動速度を基板の中心部に比較して周縁部では速くするようにして塗布するようにしてもよい。具体的には、上記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるようにしても本発明の目的を達成することができる。この場合、前述の実施の形態と異なりノズルと基板とは薄膜塗布期間中一定の距離に保持されている。
【００５４】また、上記の薄膜塗布方法に使用される薄膜塗布制御装置は、薬液を噴霧するノズルを二次元的に移動可能とするものであって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えて構成することによって実現することができる。
【００５５】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る薄膜塗布方法によれば、ノズルで薬液を噴霧しながら基板との間で相対移動させ、基板の周縁部では中心部よりも薬液の基板面に対する噴霧密度が低くなるように塗布する。これにより、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化することができる。これにより、基板周縁部における微細なパターン形成も歩留まり良く行うことができる。
【００５６】また、請求項２または３に係る発明によれば、基板の中心部に比較して周縁部ではノズルと基板面との間隔を離すことによって、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くすることができる。従って、基板周縁端部における膜厚の盛り上がりを抑制して均一な薄膜塗布が可能となる。
【００５７】さらに、請求項４または５に係る発明によれば、基板の中心部に比較して周縁部でノズルの移動速度を速くすることによって、薬液の基板面に対する噴霧密度を低くすることができる。従って、これによっても基板周縁端部における膜厚の盛り上がりを抑制して均一な薄膜塗布が可能となる。
【００５８】そして、請求項６に係る発明によれば、ノズルを基板面に沿って往復走査させ、さらに該走査方向と直交する方向に移動させることができる。従って、基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行うことができる。
【００５９】また、請求項７に係る薄膜塗布制御装置によれば、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、制御部で上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御することができる。これにより、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化することができる。
【００６０】また請求項８に係る薄膜塗布制御装置によれば、演算部で設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発し、制御部で上記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、上記演算部の制御指令に基づいて上記ノズルが上記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、上記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが上記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして上記基板外に上記ノズルを退避させるように制御することができる。これによっても、基板の周縁端部における薬液の表面張力による盛り上がりを薬液の基板面に対する噴霧密度を低くして相殺し、膜厚を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による薄膜塗布方法の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】 図１におけるＯ−Ｏ線矢視図である。
【図３】 図１におけるＰ−Ｐ線矢視図である。
【図４】 本発明による薄膜塗布制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 ノズルの図２に示す移動動作を説明するフローチャートである。
【図６】 ノズルの図３に示す移動動作を説明するフローチャートである。
【図７】 ノズルをアーム式ロボットに搭載した例を示す概略正面図である。
【図８】 ノズルを三次元駆動装置に搭載した例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１…ノズル
２…基板
２ａ〜２ｄ…端部
４…薄膜塗布制御装置
６…演算部
７…駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】薬液を噴霧するノズルと基板とを相対移動させて該基板の表面に薄膜を塗布する方法であって、前記薬液の基板面に対する噴霧密度が、前記基板の中心部よりも周縁部で低くなるようにして塗布することを特徴とする薄膜塗布方法。
【請求項２】前記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルと基板面との間隔を、該基板の中心部に比較して周縁部では離して塗布することを特徴とする請求項１記載の薄膜塗布方法。
【請求項３】前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、前記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら前記基板外に前記ノズルを退避させることを特徴とする請求項２記載の薄膜塗布方法。
【請求項４】前記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルの移動速度を、該基板の中心部に比較して周縁部では速くして塗布することを特徴とする請求項１記載の薄膜塗布方法。
【請求項５】前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、前記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして前記基板外に前記ノズルを退避させる請求項４記載の薄膜塗布方法。
【請求項６】前記基板の表面への薄膜塗布は、前記ノズルが前記基板面に沿って往復走査すると共に、該走査方向と直交する方向に移動して前記基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の薄膜塗布方法。
【請求項７】薬液を噴霧するノズルを三次元的に移動可能とする薄膜塗布制御装置であって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、前記ノズルの三次元的な駆動動作を制御すると共に、前記演算部の制御指令に基づいて前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、前記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら前記基板外に前記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする薄膜塗布制御装置。
【請求項８】薬液を噴霧するノズルを二次元的に移動可能とする薄膜塗布制御装置であって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、前記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、前記演算部の制御指令に基づいて前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、前記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして前記基板外に前記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする薄膜塗布制御装置。
【請求項１】薬液を噴霧するノズルと基板とを相対移動させて該基板の表面に薄膜を塗布する方法であって、前記薬液の基板面に対する噴霧密度が、前記基板の中心部よりも周縁部で低くなるようにして塗布することを特徴とする薄膜塗布方法。
【請求項２】前記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルと基板面との間隔を、該基板の中心部に比較して周縁部では離して塗布することを特徴とする請求項１記載の薄膜塗布方法。
【請求項３】前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、前記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら前記基板外に前記ノズルを退避させることを特徴とする請求項２記載の薄膜塗布方法。
【請求項４】前記基板表面に薄膜を塗布する際のノズルの移動速度を、該基板の中心部に比較して周縁部では速くして塗布することを特徴とする請求項１記載の薄膜塗布方法。
【請求項５】前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、前記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして前記基板外に前記ノズルを退避させる請求項４記載の薄膜塗布方法。
【請求項６】前記基板の表面への薄膜塗布は、前記ノズルが前記基板面に沿って往復走査すると共に、該走査方向と直交する方向に移動して前記基板表面の全面に亘って薄膜の塗布を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の薄膜塗布方法。
【請求項７】薬液を噴霧するノズルを三次元的に移動可能とする薄膜塗布制御装置であって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、前記ノズルの三次元的な駆動動作を制御すると共に、前記演算部の制御指令に基づいて前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に近づけるようにし、前記基板の上方領域にてノズルと基板面の間隔が所定の値に達すると、その間隔を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、前記基板面に対する該ノズルの間隔を次第に離しながら前記基板外に前記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする薄膜塗布制御装置。
【請求項８】薬液を噴霧するノズルを二次元的に移動可能とする薄膜塗布制御装置であって、設置した基板のサイズとノズルの移動距離から基板端部までのノズルの移動距離及び基板面に対するノズルの接近距離を演算し、該演算結果に基づいて前記基板面へのノズルの接近状態を制御する制御指令を発する演算部と、前記ノズルの二次元的な駆動動作を制御すると共に、前記演算部の制御指令に基づいて前記ノズルが前記基板の外方より該基板の周縁部の一端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に遅くし、前記基板面の上方領域にてノズルの移動速度が所定の速度に達すると、その移動速度を保持して所定の距離だけ移動させ、該ノズルが前記基板の周縁部の他方の端部に近づくに伴って、該ノズルの移動速度を次第に速くして前記基板外に前記ノズルを退避させるように制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする薄膜塗布制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００３−３２０２９９（Ｐ２００３−３２０２９９Ａ）
【公開日】平成１５年１１月１１日（２００３．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−１２８８９４（Ｐ２００２−１２８８９４）
【出願日】平成１４年４月３０日（２００２．４．３０）
【出願人】（３９１０６１５１０）株式会社藤森技術研究所 (20)
【出願人】（５０１４２３８１６）株式会社エヌシーエス (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年１１月１１日（２００３．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年４月３０日（２００２．４．３０）
【出願人】（３９１０６１５１０）株式会社藤森技術研究所 (20)
【出願人】（５０１４２３８１６）株式会社エヌシーエス (7)
【Ｆターム（参考）】
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