本發明涉及一種涂布裝置及涂布方法,將涂布液,特別是高粘度溶液,涂布于液晶顯示裝置用玻璃基板、半導體晶片、等離子顯示面板(plasma display panel,PDP)用玻璃基板、光掩模(photomask)用玻璃基板、彩色濾光片用基板、記錄磁盤用基板、太陽能電池用基板、電子紙(electronic paper)用基板等精密電子裝置用基板(以下,簡稱作“基板”)上。
背景技術:
以前,在所述精密電子裝置用基板的制造步驟中,是使用將涂布液涂布于基板的表面上的涂布裝置。例如在專利文獻1所述的涂布裝置中,是將蓄積于蓄積槽中的涂布液經由過濾器(filter)輸送至泵(pump),利用過濾器將涂布液中存在的顆粒(particle)、雜質、凝膠(是涂布液中的分散質粒子的膠體(colloid),是失去流動性而成為固體狀的物質)等異物加以去除(過濾處理)。并且,利用泵將已穿過過濾器的涂布液輸送至狹縫噴嘴。由此,從狹縫噴嘴的噴出口將涂布液向基板的表面噴出,而涂布于基板的表面上。由此,在基板的表面上形成涂布液的膜。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-66482號公報
技術實現要素:
[發明所要解決的問題]
然而,當涂布液穿過過濾器時,會產生過濾器成為阻力而使過濾器入口的壓力與過濾器出口的壓力之間產生差的所謂過濾器壓力損失。所述過濾器壓力損失的值伴隨著涂布液的粘度上升而升高。因此,為了使高粘度的涂布液從狹縫噴嘴的噴出口以所需的流量噴出,需要以高于使低粘度的涂布液噴 出時的壓力將涂布液輸送至過濾器。其結果使得空氣等氣體成分容易溶解于涂布液中,這成為所謂“起泡”的主要因素。如果產生所述“起泡”,則難以從狹縫噴嘴的噴出口均勻地噴出涂布液,從而存在使涂布膜的均勻性下降的情況。
本發明是鑒于所述問題而完成,目的在于提供一種涂布裝置及涂布方法,可抑制輸送至噴嘴的涂布液中含有異物及氣體成分而將涂布液良好地涂布于基板上。
[解決問題的技術手段]
本發明的一形態是一種涂布裝置,將涂布液涂布于基板上,所述涂布裝置包括:蓄積部,蓄積涂布液;噴嘴,向基板噴出涂布液;配管,使涂布液從蓄積部流通至噴嘴;泵,插設于配管而將涂布液輸送至噴嘴;過濾器,插設于蓄積部與泵之間的配管而去除從蓄積部供給的涂布液中存在的異物;以及第1脫氣部,插設于過濾器與泵之間的配管而從已穿過過濾器的涂布液中去除氣泡。
并且,本發明的另一形態是一種涂布方法,包括如下步驟:使從蓄積部供給的涂布液穿過過濾器而去除涂布液中存在的異物;從已穿過過濾器的涂布液中去除氣泡;以及將經過濾器去除氣泡的涂布液輸送至噴嘴,并將涂布液從噴嘴噴出并涂布于基板上。
[發明的效果]
如以上所述,根據本發明,從已穿過過濾器的涂布液中去除氣泡之后,利用泵將所述涂布液輸送至噴嘴,因此可抑制輸送至噴嘴的涂布液中含有異物及氣體成分。其結果為,可將涂布液良好地涂布于基板上。
附圖說明
圖1是表示本發明的涂布裝置的第1實施方式的立體圖。
圖2A是狹縫噴嘴的立體圖。
圖2B是表示圖2A所示的狹縫噴嘴的內部的流路的圖。
圖3是表示將涂布液供給至圖2A所示的狹縫噴嘴的供給機構的構成的圖。
圖4是表示用于對圖1所示的涂布裝置的供給機構進行控制的電氣構成 的框圖。
圖5是示意性地表示圖1所示的涂布裝置中的供給機構的動作的圖。
圖6是示意性地表示本發明的涂布裝置的第2實施方式中的供給機構的動作的圖。
圖7是示意性地表示本發明的涂布裝置的第3實施方式中的供給機構的動作的圖。
圖8是示意性地表示本發明的涂布裝置的第4實施方式中的供給機構的動作的圖。
附圖標記:
1:涂布裝置
2:狹縫噴嘴
3:基板
4:平臺
5:涂布處理部
8:控制部
9:供給機構
21:噴嘴主體
22:供給口
23:噴出口
24:排出口
31:(基板3的)表面
41:保持面
51:噴嘴支撐體
51a:固定構件
51b:升降機構
52:導軌
53:狹縫噴嘴移動部
54:線性馬達
54a:定子
54b:動子
55:線性編碼器
55a:刻度部
55b:檢測部
81:CPU
82:ROM
83:RAM
84:固定磁盤
91:供給儲槽(蓄積部)
92、92a、92b:緩沖儲槽(第1脫氣部)
93、93a、93b:捕集儲槽(第2脫氣部)
94:送液泵
95:供給配管系統
96:壓縮空氣供給源
97:過濾器
98:排放儲槽
99:真空泵
111~114:送液用閥
121:三通閥
122、123:手動閥
124~127:供給用閥
131~133:減壓用閥
210:流路
211、212:噴嘴構件
213、214:側板
911:腔室
921:攪拌器
922:攪拌器驅動馬達
951~958:配管
AR1:噴嘴調整區
具體實施方式
圖1是表示本發明的涂布裝置的第1實施方式的立體圖。再者,在圖1及后續的各圖中為了使它們的方向關系明確,適當地標注有將Z方向設為垂直方向,將XY平面設為水平面的XYZ正交坐標系。并且,為了容易理解,根據需要將各部的尺寸或數量加以夸張或簡化而描述。
涂布裝置1是使用狹縫噴嘴2將涂布液涂布于基板3的表面上的被稱作狹縫涂布機(slit coater)的涂布裝置。涂布裝置1可使用抗蝕液(resist liquid)、彩色濾光片用液、包含聚酰亞胺、硅、納米金屬油墨、導電性材料的漿料(slurry)等各種涂布液作為其涂布液。并且,關于成為涂布對象的基板3,也可以應用矩形玻璃基板、半導體基板、薄膜液晶用柔性基板、光掩模用基板、彩色濾光片用基板、太陽能電池用基板、有機電致發光(electroluminescence,EL)用基板等各種基板。涂布裝置1特別適合將高粘度的液體用作涂布液。再者,本說明書中的所謂“高粘度”,是指0.5[Pa·s]~30[Pa·s],以下對將高粘度的涂布液涂布于矩形的玻璃基板(以下,稱作“基板3”)上的涂布裝置1進行說明。并且,在本說明書中,所謂“基板3的表面31”,是指基板3的兩主面之中涂布了涂布液一側的主面。
涂布裝置1包括:平臺4,能夠以水平姿態吸附保持基板3;涂布處理部5,在保持于平臺4上的基板3上使用狹縫噴嘴2來實施涂布處理;噴嘴洗滌裝置(省略圖示),在涂布處理之前對狹縫噴嘴2實施洗滌處理;預分配(predispense)裝置(省略圖示),在涂布處理之前對狹縫噴嘴2實施預分配處理;以及控制部8,對所述各部進行控制。
狹縫噴嘴2包含沿X方向延伸的長條狀的開口部即噴出口。并且,狹縫噴嘴2能夠從噴出口向保持于平臺4上的基板3的表面31噴出涂布液。再者,關于狹縫噴嘴2的構成將在后文中詳細說明。
平臺4包含具有大致長方體的形狀的花崗巖等石材,在其上表面(+Z側)之中-Y側,包含加工成大致水平的平坦面而保持基板3的保持面41。在保持面41上分散地形成有未圖示的多個真空吸附口。通過利用這些真空吸附口吸附基板3,而在涂布處理時使基板3以大致水平狀態保持于規定的位置上。再者,基板3的保持形態并不限定于此,例如還可以構成為以機械方式保持基板3。
并且,在平臺4上在比保持面41所占的區域更靠+Y側的位置,設置有噴嘴調整區AR1,在噴嘴調整區AR1中,在+Y側配置有噴嘴洗滌裝置,在-Y側配置有預分配裝置。
在本實施方式的涂布裝置1中,在涂布處理部5上設置有使狹縫噴嘴2沿Y方向移動的移動機構,使狹縫噴嘴2在保持面41的上方與噴嘴調整區AR1的上方之間進行往返移動。并且,在使狹縫噴嘴2移動至噴嘴調整區AR1的上方的期間,即,在平臺4上在保持面41所占的區域的上方沒有狹縫噴嘴2的期間,在平臺4上進行在涂布處理后搬出先行基板3以及在涂布處理前搬入后續基板3的操作。另一方面,在狹縫噴嘴2在保持面41的上方移動的期間將涂布液涂布于所述保持面41上的基板3的表面31上。
涂布處理部5的移動機構主要包括:橋梁(bridge)構造的噴嘴支撐體51,沿X方向橫越平臺4的上方而對狹縫噴嘴2進行支撐;以及狹縫噴嘴移動部53,使噴嘴支撐體51及支撐于所述噴嘴支撐體51上的狹縫噴嘴2沿在Y方向上延伸的一對導軌(guide rail)52進行水平移動。所述噴嘴支撐體51包括:固定構件51a,對狹縫噴嘴2進行固定;以及兩個升降機構51b,對固定構件51a進行支撐并且使其升降。再者,固定構件51a包括以X軸方向為長邊方向的碳纖維(carbon fiber)強化樹脂等剖面為矩形的棒狀構件。
兩個升降機構51b與固定構件51a的長邊方向的兩端部連結,分別包括交流電(alternating current,AC)伺服馬達(servo motor)及滾珠螺桿(ball screw)等。利用這些升降機構51b,使固定構件51a及固定于所述固定構件51a上的狹縫噴嘴2沿垂直方向(Z軸方向)升降,對狹縫噴嘴2的噴出口與基板3的間隔,即,對噴出口相對于基板3的相對高度進行調整。再者,固定構件51a的垂直方向上的位置例如是由省略圖示的線性編碼器(linear encoder)來檢測,所述線性編碼器包括設置于升降機構51b的側面的省略圖示的刻度(scale)部、以及與所述刻度部相對向而設置于狹縫噴嘴2的側面等的省略圖示的檢測傳感器。
如上所述而構成的噴嘴支撐體51如圖1所示,具有沿X軸方向架設于平臺4的左右兩端部且跨越保持面41的架橋構造。狹縫噴嘴移動部53作為相對移動元件而發揮作用,所述相對移動元件是使作為所述架橋構造體的噴嘴支撐體51以及固定保持于所述噴嘴支撐體51上的狹縫噴嘴2,相對于保 持于平臺4上的基板3沿Y軸方向相對移動。
狹縫噴嘴移動部53在±X側分別包括:導軌52,沿Y軸方向引導狹縫噴嘴2的移動;線性馬達54,作為驅動源;以及線性編碼器55,用于檢測狹縫噴嘴2的噴出口的位置。
兩個導軌52分別在平臺4的X軸方向上的兩端部沿Y軸方向以包含從噴嘴洗滌位置(噴嘴洗滌裝置的配設位置)至涂布結束位置(保持面41的-Y側端部位置)的區間的方式延伸設置。因此,通過利用狹縫噴嘴移動部53沿所述兩個導軌52對兩個升降機構51b的下端部進行引導,而使狹縫噴嘴2在噴嘴洗滌位置和與保持于平臺4上的基板3相對向的位置之間移動。
在本實施方式中,各線性馬達54構成為包含定子(stator)54a及動子54b的AC無芯線性馬達。定子54a沿Y軸方向設置于平臺4的X軸方向上的兩側面。另一方面,動子54b固定設置于升降機構51b的外側。線性馬達54通過在所述定子54a與動子54b之間所產生的磁力而作為狹縫噴嘴移動部53的驅動源發揮作用。
并且,各線性編碼器55分別包括刻度部55a及檢測部55b。刻度部55a沿Y軸方向設置在固定設置于平臺4上的線性馬達54的定子54a的下部。另一方面,檢測部55b固定設置于在升降機構51b上固定設置的線性馬達54的動子54b的更外側位置,與刻度部55a相對向而配置。線性編碼器55基于刻度部55a與檢測部55b的相對位置關系,檢測Y軸方向上的狹縫噴嘴2的噴出口的位置。
圖2A是狹縫噴嘴的立體圖。圖2B是表示圖2A所示的狹縫噴嘴的內部的流路的圖。狹縫噴嘴2包括使一對噴嘴構件211、噴嘴構件212與一對側板(side plate)213、側板214組合而成的噴嘴主體(nozzle body)21。更具體而言,如圖2A所示,將一對噴嘴構件211、噴嘴構件212加以相互固定,并且在其左右的兩端部安裝一對側板213、側板214,由此形成在內部含有流路210的噴嘴主體21。再者,作為這些噴嘴構件211、噴嘴構件212及側板213、側板214的材料,例如可使用鋁等金屬。
并且,在各側板213、側板214上設置有供給口22,通過安裝至一對噴嘴構件211、噴嘴構件212而形成有一對供給口22。并且,當將一對噴嘴構件211、噴嘴構件212加以相互固定時,在前方的噴嘴構件211的下端部與后 方的噴嘴構件212的下端部之間,沿X方向形成有狹縫狀的開口,其作為狹縫狀的噴出口23而發揮作用。并且,在涂布裝置1運轉時,通過以下所說明的供給機構將涂布液從一對供給口22輸送至噴嘴主體21內的流路210。并且,所述涂布液在流路210內流通,并從噴出口23向噴嘴主體21的下方噴出。
并且,噴嘴主體21如圖2A、圖2B所示包含一個排出口24。排出口24設置于噴嘴主體21的上表面。因此,例如即使在狹縫噴嘴2的內部存在氣體成分,所述氣體成分也會在狹縫噴嘴2的洗滌時,與清洗液一起從排出口24排出至狹縫噴嘴2的外部。
圖3是表示將涂布液供給至圖2A所示的狹縫噴嘴的供給機構的構成的圖。在所述供給機構9中,通過配管將三種儲槽(tank)(供給儲槽91、緩沖儲槽(buffer tank)92、捕集儲槽(trap tank)93)及送液泵94加以連接。此處,在對供給機構9的各構成進行詳細說明之前,簡單地說明將預先蓄積于供給儲槽91中的涂布液從狹縫噴嘴2噴出之前的路徑。
在供給機構9中,利用配管951將供給儲槽91與緩沖儲槽92加以連接。并且,利用配管952將緩沖儲槽92與捕集儲槽93加以連接。在所述實施方式中,為了使節拍時間(takt time)縮短,并列設置有兩個捕集儲槽93(再者,為了對兩個捕集儲槽93進行區分,根據需要將其中一個稱作“捕集儲槽93a”,并且將另一個稱作“捕集儲槽93b”)。即,從緩沖儲槽92延伸設置的配管952的前端部分支成兩個,這些分支端部分別與捕集儲槽93a、捕集儲槽93b連接。并且,利用配管953將捕集儲槽93a、捕集儲槽93b與送液泵94加以連接,進而利用配管954將送液泵94與狹縫噴嘴2加以連接。在具有包含如上所述的配管951~配管954的供給配管系統95的實施方式中,將預先蓄積于供給儲槽91中的涂布液經由緩沖儲槽92及捕集儲槽93(捕集儲槽93a、捕集儲槽93b),進而通過送液泵94而壓送至狹縫噴嘴2。由此,從狹縫噴嘴2的噴出口23噴出涂布液。
供給儲槽91如圖3所示,收容在具有氣密性的腔室911內。所述腔室911通過配管955與壓縮空氣的供給源(以下稱作“壓縮空氣供給源”)96連接。作為壓縮空氣供給源96,可使用加壓泵,或使用設置涂布裝置1的工廠的必需動力裝置(necessary power)。
所述配管955的基端部與壓縮空氣供給源96連接。并且,配管955的前端部分支成四根,其中的一根分支端部延伸設置于收容在腔室911內的供給儲槽91,并且在所述分支端部上插設有送液用閥111。因此,當根據來自控制部8的開閉命令打開送液用閥111時,將壓縮空氣供給至供給儲槽91。受到壓縮空氣的按壓力而將供給儲槽91內的涂布液經由配管951向緩沖儲槽92輸送。
在配管951上,依此順序從供給儲槽91側向緩沖儲槽92側插設有三通閥(three-way valve)121、手動閥122、過濾器97、手動閥123。在三通閥121上,相對于三個端口(port)之中的一個端口連接有排放儲槽(drain tank)98,根據來自控制部8的切換命令將供給儲槽91的連接目的地在緩沖儲槽92及排放儲槽98之間切換。例如,當在供給儲槽91中蓄積有對涂布處理而言充分的量的涂布液時,將供給儲槽91的連接目的地切換至緩沖儲槽92側。然后,在手動閥122、手動閥123經打開的狀態下,對供給儲槽91供給壓縮空氣,由此將涂布液經由三通閥121、手動閥122、過濾器97、手動閥123輸送至緩沖儲槽92。這時,利用過濾器97去除涂布液中所含的異物(過濾處理)。
另一方面,當供給儲槽91中的涂布液的蓄積量變少,需要更換儲槽時,通過來自控制部8的切換命令而將供給儲槽91的連接目的地切換至排放儲槽98側。這時,一方面在配管951之中比三通閥121更靠緩沖儲槽92側的位置上維持填充有涂布液的狀態,另一方面在供給儲槽91側則伴隨著儲槽的更換而暴露于大氣中。并且,在剛更換儲槽之后,一方面在配管951之中比三通閥121更靠緩沖儲槽92側的位置上維持填充有涂布液的狀態,另一方面在供給儲槽91側的配管951內存在空氣。因此,當維持著所述狀態使供給儲槽91的連接目的地返回至供給儲槽91側,而再次開始向緩沖儲槽92輸送涂布液時,會將所述空氣與涂布液一同輸送至過濾器97。過濾器97如眾所周知般包含具有小于異物的微細孔的網眼(mesh)構件,如上所述,一部分空氣附著于過濾器97的網眼構件從而有可能導致過濾性能下降。因此,在本實施方式中,將在更換儲槽時混入至配管951中的空氣排出至排放儲槽98之后,使供給儲槽91的連接目的地返回至供給儲槽91側,而再次開始向緩沖儲槽92輸送涂布液。如上所述,當在供給儲槽91與緩沖儲槽92之間的配管951 上插設有過濾器97時,優選的是如上所述般設置三通閥121。
緩沖儲槽92具有接收經過濾器97過濾處理的涂布液并暫時加以蓄積的功能。在所述緩沖儲槽92的蓄積空間內,設置有攪拌器921。攪拌器921與攪拌器驅動馬達922(圖4)連結。然后,當馬達根據來自控制部8的旋轉命令而進行旋轉時,攪拌器921受到馬達的旋轉力而進行旋轉。由此,對蓄積于緩沖儲槽92中的涂布液進行攪拌。這時,通過攪拌而使溶存于涂布液中的氣體成分成為比較大的氣泡而浮起至涂布液的液面,從而從涂布液中加以去除(第1脫氣處理)。
并且,為了將這樣從涂布液中分離而去除的氣泡從緩沖儲槽92中有效率地排出,將緩沖儲槽92經由配管956與真空泵99連接。所述真空泵99作為用于對緩沖儲槽92及捕集儲槽93的內部空間進行減壓的負壓供給源而發揮作用,并且與配管956的基端部連接。配管956的前端部分支成三根,其中的一根分支端部與緩沖儲槽92連接。并且,在所述分支端部,插設有減壓用閥131。因此,當根據來自控制部8的開閉命令而打開減壓用閥131時,將緩沖儲槽92的內部減壓至低于大氣壓的壓力,從緩沖儲槽92中去除經第1脫氣處理去除的比較大的氣泡。再者,在本實施方式中,是使用真空泵99作為負壓供給源,但是也可以使用設置涂布裝置1的工廠的必需動力裝置。
為了從緩沖儲槽92輸送這樣經第1脫氣處理的涂布液,在本實施方式中,設置有與供給儲槽91同樣的送液元件。即,將配管955的分支端部延伸設置于緩沖儲槽92,并且在所述分支端部插設有送液用閥112。因此,當根據來自控制部8的開閉命令而打開送液用閥112時,將壓縮空氣供給至緩沖儲槽92。受到壓縮空氣的按壓力而將緩沖儲槽92內的涂布液(經第1脫氣處理的涂布液)經由配管952向捕集儲槽93輸送。
在本實施方式中,如上所述并列設置有兩個捕集儲槽93a、捕集儲槽93b。更詳細而言,如圖3所示,配管952的捕集儲槽側的端部分支成兩根,這些分支端部分別與捕集儲槽93a、捕集儲槽93b連接。并且,在這些分支端部分別插設有供給用閥124、供給用閥125。因此,如果根據來自控制部8的開閉命令而打開供給用閥124,則將從緩沖儲槽92輸送而來的涂布液供給至捕集儲槽93a。相反地,如果關閉供給用閥124,則停止對捕集儲槽93a輸送涂布液。這些方面在另一個捕集儲槽93b中也是同樣。即,通過控制部8對供給 用閥124、供給用閥125的開閉控制而可使經第1脫氣處理的涂布液供給至捕集儲槽93a、捕集儲槽93b中的任一者或兩者。
捕集儲槽93(捕集儲槽93a、捕集儲槽93b)具有一邊在內部空間暫時地靜置涂布液一邊受到來自真空泵99的負壓,而去除比通過第1脫氣處理而去除的氣泡更小的氣泡的功能。例如在捕集儲槽93a中,與配管956的一個分支端部連接。在所述分支端部插設有減壓用閥132。因此,如果根據來自控制部8的開閉命令而打開減壓用閥132,則使捕集儲槽93a的內部減壓至低于大氣壓的壓力。由此,小氣泡從靜置狀態的涂布液有效率地浮起,從而可從涂布液中去除在第1脫氣處理中難以去除的小氣泡(第2脫氣處理)。再者,在捕集儲槽93b中也采用同樣的構成,通過控制部8對減壓用閥132、減壓用閥133的開閉控制,可在捕集儲槽93a、捕集儲槽93b中以彼此獨立的時序執行第2脫氣處理。
為了從捕集儲槽93a、捕集儲槽93b輸送這樣經第2脫氣處理的涂布液,設置有與供給儲槽91或緩沖儲槽92相同的送液元件。配管955的分支端部延伸設置于捕集儲槽93a,并且在所述分支端部插設有送液用閥113。并且,將捕集儲槽93a、捕集儲槽93b與送液泵94加以連接的配管953如下所述般構成。即,配管953的捕集儲槽側的一個端部分支成兩根,分別與捕集儲槽93a、捕集儲槽93b連接。并且,在這些分支端部分別插設有供給用閥126、供給用閥127。另一方面,配管953的另一端部與送液泵94連接。因此,當根據來自控制部8的開閉命令而分別打開及關閉供給用閥126、供給用閥127,并在此狀態下打開送液用閥113時,將壓縮空氣供給至捕集儲槽93a。受到壓縮空氣的按壓力而將捕集儲槽93a內的涂布液(經第2脫氣處理的涂布液)經由配管953及供給用閥126向送液泵94輸送。相反地,當根據來自控制部8的開閉命令而分別關閉及打開供給用閥126、供給用閥127,并在此狀態下打開送液用閥114時,將壓縮空氣供給至捕集儲槽93b。受到壓縮空氣的按壓力而將捕集儲槽93b內的涂布液(經第2脫氣處理的涂布液)經由配管953及供給用閥127向送液泵94輸送。如上所述可選擇涂布液的供給源,但是當然也可以從捕集儲槽93a、捕集儲槽93b兩者進行液體輸送至送液泵94。并且,當送液泵94的液體輸送能力高時,也可以構成為維持著停止壓縮空氣的供給的狀態只通過供給用閥126、供給用閥127的開閉控制來進行涂布液的 輸送。
送液泵94如圖3所示,通過配管954與狹縫噴嘴2連接。更詳細而言,配管954的狹縫噴嘴側的端部分支成兩根,各分支端部與狹縫噴嘴2的供給口22連接。因此,當根據來自控制部8的動作命令,送液泵94進行運行,并且向捕集儲槽93供給壓縮空氣時,利用送液泵94,將在捕集儲槽93內經第2脫氣處理的涂布液穿過配管954供給至狹縫噴嘴2。然后,將所述涂布液從狹縫噴嘴2的噴出口23噴出至基板3的上表面(涂布動作)。
圖4是表示用于對圖1所示的涂布裝置的供給機構進行控制的電氣構成的框圖。在本實施方式中,為了對如上所述而構成的涂布裝置1中所設置的各部的動作進行控制,設置有控制部8。所述控制部8與一般的計算機相同,包括進行各種運算處理的中央處理器(central processing unit,CPU)81、存儲基本程序的讀取專用的只讀存儲器(read only memory,ROM)82、存儲各種信息的讀寫自如的隨機存取存儲器(random access memory,RAM)83、以及預先存儲處理程序或數據等的固定磁盤84等。并且,控制部8通過在RAM 83中展開存儲于固定磁盤84中的處理程序,利用CPU 81執行所述程序,來對涂布裝置1的供給機構9的各部進行控制而執行如下處理:
·過濾處理;
·第1脫氣處理;
·捕集(trap)處理;
·第2脫氣處理;
·涂布處理。
以下,一邊參照圖5,一邊對在涂布裝置1中執行的涂布液的供給及涂布動作進行說明。
圖5是示意性地表示圖1所示的涂布裝置中的供給機構的動作的圖。所述圖5中的虛線箭頭表示供給機構9中的涂布液的流動的一例。在這里,為了使發明的特征容易理解,對如下時候的裝置各部的動作進行說明:一方面在捕集儲槽93a中的涂布液的蓄積量大幅下降,另一方面使經過濾處理、第1脫氣處理及第2脫氣處理的所有處理的涂布液,即適用于涂布處理的涂布液僅以對涂布處理而言充分的量蓄積于捕集儲槽93b。
在這種情況下,控制部8關閉供給用閥125而防止新的涂布液流入至捕 集儲槽93b,并且關閉供給用閥126而防止涂布液從捕集儲槽93a流入至送液泵94。然后,控制部8配合向基板3噴出涂布液的時序打開送液用閥114及供給用閥127。由此,通過送液泵94將蓄積于捕集儲槽93b中的涂布液壓送至狹縫噴嘴2,并從狹縫噴嘴2的噴出口23噴出至基板3的上表面(涂布動作)。
與所述涂布動作同時,控制部8如下所述般對裝置各部進行控制,而進行過濾處理、第1脫氣處理、向捕集儲槽93a的捕集處理、在捕集儲槽93a中的第2脫氣處理。
控制部8對三通閥121進行切換以使供給儲槽91的連接目的地成為緩沖儲槽92側,并且維持著手動閥122、手動閥123經打開的狀態,打開送液用閥111而從壓縮空氣供給源96將壓縮空氣送入至供給儲槽91。由此,蓄積于供給儲槽91內的涂布液在配管951內流動,并經由三通閥121及手動閥122而壓送至過濾器97,利用過濾器97進行異物去除(過濾處理)。然后,已穿過過濾器97的涂布液進而在配管951內流動,并經由手動閥123送入至緩沖儲槽92。再者,在緩沖儲槽92的液體輸送后的適當時序,控制部8關閉送液用閥111而停止從供給儲槽91輸送涂布液。
為了在緩沖儲槽92內對已去除異物的涂布液進行脫氣,控制部8使連結于攪拌器921的馬達運行而使攪拌器921旋轉。并且,與攪拌器921的動作連動,控制部8打開減壓用閥131而對緩沖儲槽92內的壓力進行減壓以使其低于大氣壓,從而從緩沖儲槽92中去除在涂布液的攪拌過程中產生的氣泡。以如上所述方式可從涂布液中去除比較大的氣泡(第1脫氣處理)。但是,通過攪拌涂布液,比較小的氣泡會分散于涂布液整體中,從而難以通過第1脫氣處理將它們去除。因此,在本實施方式中,將經第1脫氣處理的涂布液輸送至捕集儲槽93a,而暫時蓄積于所述捕集儲槽93a中(捕集處理)。即,控制部8停止所述馬達的旋轉而使第1脫氣處理結束之后,關閉減壓用閥131而使緩沖儲槽92內的減壓停止,接著打開供給用閥124而形成從緩沖儲槽92向捕集儲槽93a的流路,并且打開送液用閥112而從壓縮空氣供給源96將壓縮空氣送入至緩沖儲槽92。由此,使經第1脫氣處理的涂布液在配管952內流動,并經由供給用閥124輸送至捕集儲槽93a加以捕集。然后,當向捕集儲槽93a的送液量達到固定值時,控制部8關閉送液用閥112而停止從緩 沖儲槽92輸送涂布液。
這樣輸送至捕集儲槽93a的涂布液在靜置狀態下蓄積于捕集儲槽93a內,因此在其蓄積過程中分散地存在于涂布液中的比較小的氣泡會浮起來。并且,在使涂布液維持在靜置狀態的期間,控制部8打開減壓用閥132而對捕集儲槽93a內的壓力進行減壓以使其低于大氣壓,從而從捕集儲槽93a中去除浮起來的氣泡。以如上所述的方式可從涂布液中去除比較小的氣泡(第2脫氣處理)。由此,使適用于涂布處理的涂布液,即異物及溶存氣體少的涂布液蓄積于捕集儲槽93a中,從而為下一個涂布處理作準備。
然后,當蓄積于捕集儲槽93b中的涂布液的量變少時,控制部8停止從捕集儲槽93b的液體輸送之后,開始從捕集儲槽93a的液體輸送而使涂布處理繼續,并且與所述涂布動作同時進行過濾處理、第1脫氣處理、向捕集儲槽93b的捕集處理、在捕集儲槽93b中的第2脫氣處理。
如以上所述,在第1實施方式中,構成為對已利用過濾器97從高粘度的涂布液中去除異物的涂布液實施脫氣處理,直至利用送液泵94輸送至狹縫噴嘴2為止。因此,可獲得如下的作用效果。如上所述,隨著涂布液的粘度升高,過濾器壓力損失增大,伴隨于此,需要以高壓力從供給儲槽91輸送涂布液。因此,在利用高粘度的涂布液進行涂布處理的涂布裝置1中,為了良好地進行過濾處理,氣體成分在涂布液中的溶解量會不可避免地增大。然而,在本實施方式中,是對已穿過過濾器97的涂布液實施脫氣處理之后利用送液泵94將涂布液供給至狹縫噴嘴2。因此,可有效抑制所謂的“起泡”的產生,從而可從狹縫噴嘴2的噴出口23均勻地噴出涂布液,其結果可將涂布膜均勻地涂布于基板3的表面31上。
并且,在第1實施方式中,構成為對穿過過濾器97而來的涂布液實施互不相同的兩種脫氣處理,即“第1脫氣處理”及“第2脫氣處理”。而且,通過在緩沖儲槽92內攪拌涂布液而去除比較大的氣泡(第1脫氣處理),接著使已去除所述氣泡的涂布液在捕集儲槽93內靜置而去除在第1脫氣處理中難以去除的比較小的氣泡。因此,盡管實施有過濾處理,也可以大幅降低溶存于涂布液中的氣體成分量。其結果為,能夠以高均勻性將涂布膜涂布于基板3的表面31上。
并且,在第1實施方式中,并列設置有兩個捕集儲槽93a、捕集儲槽93b, 在將蓄積于它們之中的一個中的涂布液輸送至狹縫噴嘴2而進行涂布處理的同時,在另一者中進行第2脫氣處理而準備涂布液。即,可同時進行涂布處理與為了在所述涂布處理之后進行的涂布處理中使用的涂布液的準備處理(過濾處理、第1脫氣處理及第2脫氣處理)。其結果為,無需迅速準備涂布液,便可有效率地進行涂布處理,從而可獲得優異的生產能力(throughput)。再者,在第1實施方式中,并列設置有兩個捕集儲槽93,但是捕集儲槽93的并列設置數量并不限定于此,也可以根據涂布處理的節拍時間并列設置三個以上的捕集儲槽,并且與以上所述同樣地同時進行涂布處理與準備處理。
再者,本發明并不限定于所述實施方式,只要不脫離其主旨,除了所述實施方式以外還可以進行各種變更。例如,在所述第1實施方式中,設置有多個捕集儲槽93,但是例如也可以如圖6所示,設置單個捕集儲槽93(第2實施方式)。在所述第2實施方式中,也與第1實施方式同樣地,通過在緩沖儲槽92內進行涂布液的攪拌而進行第1脫氣處理之后通過在捕集儲槽93內進行涂布液的靜置而進行第2脫氣處理。因此,盡管實施有過濾處理,也可以大幅降低溶存于涂布液中的氣體成分量。其結果為,能夠以高均勻性將涂布膜涂布于基板3的表面31上。
并且,在所述第1實施方式或第2實施方式中,是分別在不同的儲槽中進行第1脫氣處理及第2脫氣處理,但是例如也可以如圖7所示,構成為在緩沖儲槽92內進行兩種脫氣處理。即,構成為利用攪拌器921進行第1脫氣處理之后,停止攪拌器921的旋轉,在緩沖儲槽92內使涂布液靜置而進行第2脫氣處理(第3實施方式)。在所述第3實施方式中,可以省略捕集儲槽,而利用配管957將緩沖儲槽92直接與送液泵94連接,從而與第1實施方式或第2實施方式相比可以簡化裝置構成。
并且,在第3實施方式中,緩沖儲槽92的個數為“1”,但是例如也可以如圖8所示構成為并列設置兩個緩沖儲槽92(緩沖儲槽92a、緩沖儲槽92b),并且與第1實施方式同樣地,同時進行涂布處理與準備處理(過濾處理、第1脫氣處理及第2脫氣處理)(第4實施方式)。在所述第4實施方式中,配管951的緩沖儲槽側的端部分支成兩根,分別與緩沖儲槽92a、緩沖儲槽92b連接。并且,將緩沖儲槽92與送液泵94加以連接的配管958也是緩沖儲槽側的端部分支成兩根,分別與緩沖儲槽92a、緩沖儲槽92b連接。再者,如上 所述在配管951、配管958的分支端部,與第1實施方式同樣地,插設有供給用閥(相當于第1實施方式的供給用閥124~供給用閥127的閥)而可對涂布液的流路進行切換。
并且,在所述實施方式中,始終同時進行兩種脫氣處理,即第1脫氣處理及第2脫氣處理,但是第2脫氣處理并非必需構成,而是任意構成。例如在第1實施方式中,是在捕集儲槽93a、捕集儲槽93b中進行第2脫氣處理,但是也可以構成為捕集儲槽93a、捕集儲槽93b只發揮暫時捕集涂布液的捕集功能。
并且,在所述實施方式中,是使用壓縮空氣的按壓力來從儲槽輸送涂布液,但是從儲槽的液體輸送形態并不限定于此。例如,也可以構成為利用撓性材料構成儲槽,以物理方式對所述儲槽進行加壓來進行輸送。
并且,在所述實施方式中,是將本發明應用于利用狹縫噴嘴2對作為涂布對象物的基板3的表面31涂布了涂布液的涂布裝置1,但是本發明的應用范圍并不限定于此。例如也可以將本發明應用于如下涂布裝置:使用長條狀的基材作為涂布對象物,通過使所述基材相對于狹縫噴嘴移動,而將涂布液涂布于基材的表面上的涂布裝置。并且,噴嘴構成也并不限定于狹縫噴嘴。
如以上所說明般,在所述實施方式中,供給儲槽91相當于本發明的“蓄積部”的一例。并且,緩沖儲槽92、緩沖儲槽92a、緩沖儲槽92b相當于本發明的“第1脫氣部”的一例。并且,捕集儲槽93、捕集儲槽93a、捕集儲槽93b相當于本發明的“第2脫氣部”或“捕集部”的一例。并且,供給配管系統95相當于本發明的“配管”的一例。并且,供給用閥124、供給用閥125相當于本發明的“輸入側閥”的一例,并且供給用閥126、供給用閥127相當于本發明的“輸出側閥”的一例,對這些構件進行控制的控制部8作為本發明的“切換控制部”而發揮作用,利用這些供給用閥124~供給用閥127及控制部8來構成本發明的“送液控制機構”。
如以上例示具體的實施方式所說明般,本發明也可以構成為還包括例如插設于第1脫氣部與泵之間的配管上的第2脫氣部,第1脫氣部對已穿過過濾器的涂布液進行攪拌而去除氣泡,第2脫氣部對從第1脫氣部送來的涂布液進行靜置而去除比在第1脫氣部中去除的氣泡更小的氣泡。
并且,也可以構成為還包括對從第1脫氣部向第2脫氣部的涂布液的液 體輸送進行控制,并對從第2脫氣部向泵的液體輸送進行控制的送液控制機構,第2脫氣部并列設置有多個,送液控制機構包括:多個輸入側閥,插設于各第2脫氣部的輸入側的配管;多個輸出側閥,插設于各第2脫氣部的輸出側的配管;以及切換控制部,通過對多個輸入側閥及多個輸出側閥的開閉進行切換而從多個第2脫氣部中已完成氣泡的去除的第2脫氣部輸送涂布液,并且在剩下的第2脫氣部中進行氣泡的去除。
并且,也可以構成為第1脫氣部在對已穿過過濾器的涂布液進行攪拌而去除氣泡之后,對涂布液進行靜置而去除比已通過涂布液的攪拌而去除的氣泡更小的氣泡。
并且,也可以構成為還包括對從過濾器向第1脫氣部的涂布液的液體輸送進行控制,并對從第1脫氣部向泵的液體輸送進行控制的送液控制機構,第1脫氣部并列設置有多個,送液控制機構包括:多個輸入側閥,插設于各第1脫氣部的輸入側的配管;多個輸出側閥,插設于各第1脫氣部的輸出側的配管;以及切換控制部,通過對多個輸入側閥及多個輸出側閥的開閉進行切換而從多個第1脫氣部中已完成氣泡的去除的第1脫氣部輸送涂布液,并且在剩下的第1脫氣部中進行氣泡的去除。
此外,也可以構成為還包括:多個捕集部,并列地插設于第1脫氣部與泵之間的配管,分別暫時蓄積從第1脫氣部送來的涂布液;以及送液控制機構,對從第1脫氣部向各捕集部的涂布液的液體輸送進行控制,并對從各捕集部向泵的液體輸送進行控制;并且送液控制機構包括:多個輸入側閥,插設于各捕集部的輸入側的配管;多個輸出側閥,插設于各捕集部的輸出側的配管;以及切換控制部,通過對多個輸入側閥及多個輸出側閥的開閉進行切換而從多個捕集部中的一個捕集部輸送涂布液,并且在剩下的捕集部中進行涂布液的蓄積。
[產業上的可利用性]
本發明可應用于利用過濾器從涂布液中去除異物之后將所述涂布液涂布于基板上的所有涂布技術。