(57)【要約】【課題】基板に対して塗液を塗布する塗布器を備えた塗布装置において、基板と塗布器の吐出口との間隙を高い精度で一定に維持する制御動作遅れの発生を防ぎながら塗布することを可能とする。【解決手段】吐出口７ａよりも基板Ｗの塗布前側に設けられている保護ブロック１６の参照面１７の端部１７ｊと、この端部１７ｊに対向する基板Ｗの被塗布面の部分との間に形成される間隙を測定する。この端部１７ｊに対向していた被塗布面の部分が、前記基板Ｗの移動により吐出口７ａに対向する位置に達するのにあわせて、測定した前記間隙に基づき塗布器５を被塗布面Ｋに対して垂直な方向に移動させて吐出口７ａと被塗布面の部分との間に形成される間隙を一定に維持する。【選択図】      図１
2015181977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布器の塗液の吐出口と、当該吐出口に対向して塗液が塗布される被塗布部材の被塗布面の部分との間に形成される間隙を、前記被塗布部材と前記塗布器との塗布のための相対移動にあわせて一定に維持する間隙維持方法であって、
前記吐出口よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられている測定体の参照面と、当該測定体の参照面に対向する前記被塗布部材の被塗布面の部分との間に形成される間隙を測定し、
前記測定体の参照面に対向していた前記被塗布面の部分が前記相対移動により前記吐出口に対向する位置に達するのにあわせて、測定した前記間隙に基づき前記塗布器を前記被塗布面に対して垂直な方向に移動させて前記吐出口と前記被塗布面の部分との間に形成される間隙を一定に維持することを特徴とする間隙維持方法。
【請求項２】
前記測定体の参照面に対向していた前記被塗布面の部分が、前記相対移動によって前記吐出口に対向する位置に達するまでの間に、測定した前記間隙に基づき前記塗布器を前記垂直な方向に移動させるための制御信号が生成される請求項１に記載の間隙維持方法。
【請求項３】
前記間隙の測定は、前記測定体の参照面の端部の実像と、前記被塗布部材の被塗布面上における前記測定体の参照面の端部の反射像とを撮像し、撮像した前記端部の実像と前記端部の反射像との間の長さを基に、算出して行う請求項１又は２に記載の間隙維持方法。
【請求項４】
塗布器の塗液の吐出口を含む吐出口面と略平行な参照面を有する測定体と、
前記参照面に対向する被塗布部材の被塗布面の部分と、当該参照面との間に形成される間隙を測定する測定手段と、
前記被塗布部材と前記塗布器との塗布のための相対移動にあわせて、前記測定手段による測定値に基づき前記塗布器を前記被塗布面に対して垂直な方向に移動させることにより、前記吐出口面と前記被塗布面の部分との間隙を一定に維持する間隙維持手段と、を備え、
前記測定体は、前記吐出口面よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられていることを特徴とする間隙維持装置。
【請求項５】
前記間隙維持手段は、
前記塗布器を前記垂直な方向に移動させる昇降機構と、
前記測定体の参照面に対向していた前記被塗布面の部分が、前記相対移動によって前記吐出口に対向する位置に達するまでの間に、前記測定手段による前記測定値に基づき前記塗布器を前記垂直な方向に移動させるための制御信号を生成するコントローラと、を有している請求項４に記載の間隙維持装置。
【請求項６】
前記参照面を備える前記測定体は、前記塗布器と一体である請求項４又は５に記載の間隙維持装置。
【請求項７】
前記測定手段は、
前記測定体の参照面の端部の実像と、前記被塗布部材の被塗布面上における前記測定体の参照面の端部の反射像とを撮像する撮像手段と、
撮像された前記端部の実像と前記端部の反射像との間の長さを基に、前記間隙を算出する算出手段と、を更に備えている請求項４〜６のいずれか一項に記載の間隙維持装置。
【請求項８】
塗液を被塗布部材に吐出する吐出口を有する塗布器、
前記塗布器に塗液を供給する塗液供給手段、
塗布のために、前記塗布器と前記被塗布部材とを前記被塗布部材の被塗布面と平行な方向に相対移動させる移動機構、
及び請求項４〜７のいずれか一項に記載の間隙維持装置、を備えることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタ、有機ＥＬ、プラズマディスプレイ等のディスプレイ用部材を製造する分野に加えて、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野にも使用されるものであり、詳しくは、ガラス基板等の枚葉状である被塗布部材に対して塗液を吐出して薄い塗膜を形成するために、この被塗布部材と塗液を吐出する塗布器との間隙を高い精度で所定の一定値に維持するための間隙維持方法、間隙維持装置及びこの間隙維持装置を備えている塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶用ディスプレイは、カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板等により構成されている。カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板の製造には、ガラス基板上に、低粘度の液体材料（塗液）を塗布して乾燥させ、塗膜を形成する製造工程が多く含まれている。
【０００３】
例えば、カラーフィルタの製造工程では、ガラス基板上に黒色のフォトレジスト材の塗膜を形成し、フォトリソ法により塗膜を格子状に加工した後に、格子間に赤色、青色、緑色のフォトレジスト材の塗膜を順次形成する。このような塗膜形成のための装置として、例えば特許文献１に示すような塗布装置が使用されている。
この塗布装置は塗布器としてスリットノズルを有しており、このスリットノズルに設けられているスリット状の細長い吐出流路から塗液を吐出しながら、ガラス基板等の被塗布部材を一方向に移動させることで、この被塗布部材に塗膜を形成することができる。
【０００４】
このような被塗布部材に、面状の塗膜を均一厚さの薄膜（例えば、ウェット膜厚で１０μｍ以下）として形成するためには、塗布器の吐出流路が開口している吐出口面と被塗布部材の被塗布面（表面）との間に形成される間隙（クリアランス又はギャップともいう）を小さくし、しかも、被塗布部材と塗布器とを相対移動させながら被塗布部材上に前記薄膜を形成することから、前記相対移動の間、前記間隙を一定に維持することが必要となる。
【０００５】
そこで、前記間隙を小さく維持して塗布を行うための手段として、特許文献２に示すものがある。この特許文献２では、被塗布部材と塗布器とを相対移動させながら、塗布器の吐出口面とこの吐出口面に対向する被塗布部材の被塗布面の部分との間に形成される間隙の値（間隙値）を測定している。そして、塗布器を上下方向に移動させるための駆動軸が設けられており、測定して得た前記間隙値に基づいて、吐出口面とこれに対向する被塗布面の部分との間隙が一定となるように塗布器の上下方向の位置を制御、つまり、前記駆動軸を制御している。なお、このように、被塗布面との間に形成される間隙（被塗布面の表面形状）に応じて、前記間隙を一定とすべく塗布器の位置を制御することを「倣い制御」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３９６５６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４８４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２の場合、間隙の測定位置が、塗液を吐出する吐出流路の開口（吐出口）の位置と一致しているため、間隙の測定結果を瞬時に処理して前記駆動軸の制御（フィードバック制御）を行っても、遅れが発生してしまい、厳密な倣い制御は不可能であると考えられる。
そこで、本発明は、制御の遅れの発生を防ぎ厳密な倣い制御を可能とさせるための間隙維持方法及び間隙維持装置、並びに、この間隙維持装置を備えている塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、塗布器の塗液の吐出口と、当該吐出口に対向して塗液が塗布される被塗布部材の被塗布面の部分との間に形成される間隙を、前記被塗布部材と前記塗布器との塗布のための相対移動にあわせて一定に維持する間隙維持方法であって、前記吐出口よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられている測定体の参照面と、当該測定体の参照面に対向する前記被塗布部材の被塗布面の部分との間に形成される間隙を測定し、前記測定体の参照面に対向していた前記被塗布面の部分が前記相対移動により前記吐出口に対向する位置に達するのにあわせて、測定した前記間隙に基づき前記塗布器を前記被塗布面に対して垂直な方向に移動させて前記吐出口と前記被塗布面の部分との間に形成される間隙を一定に維持することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、測定体の参照面が吐出口よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられており、測定体の参照面とこの参照面に対向する被塗布部材の被塗布面の部分との間隙が測定されると、この被塗布面の部分が前記相対移動により吐出口に対向する位置に達するまでの間に、塗布器を被塗布面に対して垂直な方向に移動させるための準備時間を確保することができる。このため、前記測定の対象となった被塗布面の部分が、吐出口に対向する位置に到達するタイミングにあわせて、塗布器を被塗布面に対して垂直な方向に移動させることで、吐出口と被塗布面の部分との間に形成される間隙を一定に維持することができる。この結果、従来では不可能であった、厳密な前記倣い制御が可能となる。
【００１０】
なお、本発明において、「吐出口よりも相対移動方向の塗布前側」とは、塗液を吐出する吐出口を基準として、被塗布部材に対して未だ塗液が塗られておらず相対移動によりこれから塗られる領域側（未塗布領域側）である。
【００１１】
前記準備時間には、次のような処理が行われる。すなわち、前記測定体の参照面に対向していた前記被塗布面の部分が、前記相対移動によって前記吐出口に対向する位置に達するまでの間に、測定した前記間隙に基づき前記塗布器を前記垂直な方向に移動させるための制御信号が生成されるのが好ましい。
この場合、間隙の測定の対象となった被塗布面の部分が前記相対移動により吐出口に対向する位置に到達したときに、塗布器の移動を完了させることが可能となり、制御動作の遅れの発生を防ぐことができる。
【００１２】
また、前記間隙の測定は、前記測定体の参照面の端部の実像と、前記被塗布部材の被塗布面上における前記測定体の参照面の端部の反射像とを撮像し、撮像した前記端部の実像と前記端部の反射像との間の長さを基に、算出して行うのが好ましい。
これにより、測定体の参照面と、この参照面に対向する被塗布面の部分との間の間隙を精度よく測定することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の間隙維持装置は、塗布器の塗液の吐出口を含む吐出口面と略平行な参照面を有する測定体と、前記参照面に対向する被塗布部材の被塗布面の部分と、当該参照面との間に形成される間隙を測定する測定手段と、前記被塗布部材と前記塗布器との塗布のための相対移動にあわせて、前記測定手段による測定値に基づき前記塗布器を前記被塗布面に対して垂直な方向に移動させることにより、前記吐出口面と前記被塗布面の部分との間隙を一定に維持する間隙維持手段と、を備え、前記測定体は、前記吐出口面よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、測定体の参照面が吐出口面よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられており、測定体の参照面とこの参照面に対向する被塗布部材の被塗布面の部分との間隙が測定されると、この被塗布面の部分が前記相対移動により吐出口に対向する位置に達するまでの間に、塗布器を被塗布面に対して垂直な方向に移動させるための準備時間を確保することができる。このため、前記測定の対象となった被塗布面の部分が、吐出口に対向する位置に到達するタイミングにあわせて、塗布器を被塗布面に対して垂直な方向に移動させることで、吐出口面と被塗布面の部分との間に形成される間隙を一定に維持することができる。この結果、従来では不可能であった、厳密な前記倣い制御が可能となる。
【００１５】
また、前記間隙維持手段は、前記塗布器を前記垂直な方向に移動させる昇降機構と、前記測定体の参照面に対向していた前記被塗布面の部分が、前記相対移動によって前記吐出口に対向する位置に達するまでの間に、前記測定手段による前記測定値に基づき前記塗布器を前記垂直な方向に移動させるための制御信号を生成するコントローラと、を有しているのが好ましい。
これにより、前記測定手段により前記間隙が測定されると、この測定の対象となった被塗布面の部分が前記相対移動により吐出口に対向する位置に達するまでの間に、前記制御信号が生成され、当該被塗布面の部分が前記相対移動により吐出口に対向する位置に到達したときに、塗布器の移動を完了させることが可能となり、制御動作の遅れの発生を防ぐことができる。
【００１６】
また、前記参照面を備える前記測定体は、前記塗布器と一体であってもよい。
【００１７】
また、前記測定手段は、前記測定体の参照面の端部の実像と、前記被塗布部材の被塗布面上における前記測定体の参照面の端部の反射像とを撮像する撮像手段と、撮像された前記端部の実像と前記端部の反射像との間の長さを基に、前記間隙を算出する算出手段と、を更に備えているのが好ましい。
これにより、参照面と被塗布面との間の間隙を精度よく測定することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の塗布装置は、塗液を被塗布部材に吐出する吐出口を有する塗布器、前記塗布器に塗液を供給する塗液供給手段、塗布のために、前記塗布器と前記被塗布部材とを前記被塗布部材の被塗布面と平行な方向に相対移動させる移動機構、及び前記間隙維持装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、従来では不可能であった、厳密な前記倣い制御を伴う塗布が可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、測定体の参照面とこの参照面に対向する被塗布部材の被塗布面の部分との間隙が測定されると、この測定の対象となった被塗布面の部分が吐出口に対向する位置に到達するタイミングにあわせて、塗布器を被塗布面に対して垂直な方向に移動させることで、吐出口と被塗布面の部分との間に形成される間隙を一定に維持することができるため、従来では不可能であった、厳密な前記倣い制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】塗布装置の概略構成を説明する模式図である。
【図２】図１に示す塗布装置を側方から見た説明図である。
【図３】間隙維持装置の説明図である。
【図４】塗布器、保護ブロック、基準ベース部材、昇降バーを含む昇降ユニット、及び基板等を示す斜視図である。
【図５】撮像手段が、測定体の参照面である下面端部の実像と、基板上における前記下面端部の反射像を撮像している状況を示す斜視図である。
【図６】撮像手段が撮像した画像の説明図である。
【図７】図５に示す状態から、保護ブロックを所定量だけ上昇させた状態を示している斜視図である。
【図８】撮像手段が撮像した画像の説明図である。
【図９】間隙測定準備工程の説明図である。
【図１０】（Ａ）と（Ｂ）は、基板搬入・間隙確認工程の説明図であり、（Ｃ）は、塗布・基板搬出工程の説明図である。
【図１１】倣い制御の具体例を説明する説明図である。
【図１２】塗布方法のフロー図である。
【図１３】塗布方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔塗布装置１について〕
図１は、塗布装置１の概略構成を説明する模式図である。図２は、図１に示す塗布装置１を側方（Ｘ方向）から見た説明図である。この塗布装置１は、被塗布部材である基板Ｗの表面に塗液を塗布する装置であり、基板Ｗ上にはこの塗液による塗膜が形成される。
塗布装置１は、基台２、この基台２上に搭載されているガントリ４、基板Ｗの表面である被塗布面Ｋに対して塗液を吐出する吐出口７ａを有する塗布器（ノズル）５、この塗布器５に塗液を供給する塗液供給手段１０、塗布器５と基板Ｗとを被塗布面Ｋと平行な方向に相対移動させる移動機構８、塗布器５を上下方向に移動させる昇降機構９、及びコンピュータからなる制御装置１１を備えている。
【００２２】
制御装置１１には、塗布器５による塗液の塗布を実行させるためのプログラムと、塗布器５の吐出口面１８と被塗布面Ｋとの間に形成される間隙を一定に維持するためのプログラムとが記憶されている。制御装置１１は、これらプログラムを実行することで、塗布装置１が備えている各機構の動作制御用の制御信号を生成すると共に、この制御信号に基づいて吐出口面１８と被塗布面Ｋとの間隙を一定に維持しながら基板Ｗに対する塗液の塗布を行う。吐出口面１８は、塗布器５の下面のうち吐出口７ａが開口している面である。
【００２３】
枚葉状である基板Ｗは、後述のステージ３上に載置される。ステージ３の上面は水平面を成す。そして、この基板Ｗと塗布器５との相対移動方向は水平方向であり、この相対移動方向をＸ方向とし、このＸ方向に直交する水平方向をＹ方向とする。これらＸ方向とＹ方向とに直交する方向をＺ方向とする。Ｙ方向は、基板Ｗの幅方向であり、塗布器５の長手方向と一致する。Ｚ方向は、高さ方向となり、前記昇降機構９による塗布器５の移動方向と一致する。
【００２４】
ガントリ４は、基台２上にＸ方向に移動可能として設置され、このガントリ４に塗布器５が搭載されている。塗布器５（図１参照）は、その内部に、マニホールド６と、このマニホールド６と繋がる吐出流路７とを有している。マニホールド６は、塗液供給手段１０から供給された塗液を溜めてから吐出流路７へ送るための拡大空間からなり、吐出流路７は、基板Ｗに対して塗液を吐出するための流路である。吐出流路７のマニホールド６側とは反対側の端部（本実施形態では下端）が塗液の吐出口７ａとなり、この吐出口７ａから塗液が吐出される。吐出流路７は、スリット状の流路であり、基板Ｗ上には面状の塗膜が形成される。
【００２５】
移動機構８は、基板Ｗを吸引等により固定するステージ３、制御装置１１によって動作が制御されるリニアモータ８ａ、及び、ステージ３をＸ方向に誘導するガイド部材８ｂを有している。本実施形態の移動機構８は、基板Ｗに対して塗布を行う際、この基板Ｗを載せたステージ３を塗布器５に対して被塗布面Ｋと平行な方向に移動させる構成となる。図１を含む各図において、塗布のためのステージ３（基板Ｗ）の移動方向を、矢印Ｘ１で示している。
【００２６】
この移動機構８により、塗布器５に対して基板Ｗを載せたステージ３をＸ１方向に移動させながら、塗液供給手段１０から供給された塗液を塗布器５の吐出口７ａから吐出させることで、基板Ｗ上に塗膜を形成することができる。なお、移動機構８は、塗布のために塗布器５と基板Ｗ（ステージ３）との内の少なくとも一方を移動させる構成であればよく、ガントリ４は基台２に対してＸ方向に移動可能であることから、このガントリ４を塗布のための移動機構８として機能させてもよい。つまり、ガントリ４に搭載の塗布器５を、基板Ｗ（ステージ３）に対して被塗布面Ｋと平行な方向に移動させる構成としてもよい。
【００２７】
昇降機構９は、ガントリ４に設置されており、制御装置１１によって動作が制御されるサーボモータ９ａと、このサーボモータ９ａにより回転するＺ方向を軸方向とするねじ軸９ｂと、このねじ軸９ｂに螺合するナットユニット９ｃとを有している。ナットユニット９ｃに昇降バー１３及び基準ベース部材１４を介して塗布器５が取り付けられている。なお、基準ベース部材１４には、塗布器５とは別体である保護ブロック（測定体）１６も固定されている。そして、ねじ軸９ｂの正逆回転により、ナットユニット９ｃがねじ軸９ｂに沿って昇降し、塗布器５及び保護ブロック１６（測定体）を一体として上下動させる。
【００２８】
この昇降機構９によれば、基板Ｗ（被塗布面Ｋ）に対する吐出口７ａ（吐出口面１８）の高さ位置を調整することが可能となり、吐出口７ａ（吐出口面１８）と基板Ｗ（被塗布面Ｋ）との間に形成される間隙（クリアランス又はギャップともいう）の調整が可能となる。また、昇降機構９は、Ｙ方向両端に設けられており、各々独立して動作が可能である。このため、ステージ３上の基板Ｗの被塗布面ＫがＹ方向に沿って傾斜している場合、この傾斜にあわせて塗布器５のＹ方向両側の高さをそれぞれ調整することができ、前記間隙をＹ方向に沿って一定とすることが可能となる。
【００２９】
塗液供給手段１０は（図１参照）、塗布器５のマニホールド６に繋がる流路２４と、この流路２４を通じて塗布器５へ塗液を送り出す送液器としてのポンプ２２と、塗液を溜めるタンク２３とを有している。ポンプ２２は、塗布器５へ塗液を一定の流量で送り出す定容量ポンプであり、本実施形態のポンプ２２はシリンジポンプである。
【００３０】
塗布器５は、基準ベース部材１４に固定されており、また、この基準ベース部材１４には、塗布器５とは別体である保護ブロック１６も固定されている。保護ブロック１６は、塗布器５の吐出口面１８と同じ幅寸法（Ｙ方向寸法）を有しており、図１に示すように、吐出口７ａよりも塗布前側（図１の場合、左側）に設けられている。保護ブロック１６の下面端部（後述の参照面１７）は、塗布器５の吐出口７ａを含む吐出口面１８よりも基板Ｗに近くなるように、これら下面端部と吐出口面１８とは位置設定されている。これにより、基板Ｗ上に異物が存在している場合、あるいは、基板Ｗとステージ３の間に存在する異物により基板Ｗの被塗布面Ｋが盛り上がっている場合、基板Ｗの矢印Ｘ１方向の移動により、その異物や被塗布面Ｋが先に保護ブロック１６の下面端部に衝突し（検知し）、これにより、塗布器５の吐出口７ａ（吐出口面１８）にその異物が衝突するのを未然に防止することができる。
【００３１】
そして、本実施形態では、この保護ブロック１６の前記下面端部が、後述する測定手段２１が測定を行うための参照面１７となる。参照面１７は、吐出口面１８と相違する面であり、保護ブロック１６の下面において吐出口面１８と略平行な面として形成されている。なお、前記のとおり、保護ブロック１６は、吐出口７ａよりも基板Ｗの移動方向後方側に設けられていることから、参照面１７についても、吐出口７ａ（吐出口面１８）よりも塗布前側に設けられている構成となる。保護ブロック１６は、前記のとおり吐出口７ａに対する異物の衝突を防止する部材として機能するとともに、参照面１７を有する測定体としても機能する。
なお、図示しないが、参照面１７を保護ブロック１６に設ける以外の構成として、塗布器５及び保護ブロック１６とは別の測定体を、吐出口７ａ（吐出口面１８）よりも塗布前側に、別途設け、この測定体の下面端部を参照面１７としてもよい。又は、参照面１７を、塗布器５の下面のＸ方向端部、つまり、塗布器５と一体として吐出口面１８の塗布前側の端部に設けてもよい。
【００３２】
〔間隙維持装置２０について〕
図３は、間隙維持装置２０の説明図であり、撮像手段２１ａが、保護ブロック１６の参照面１７と、この参照面１７の直下に位置する基板Ｗの被塗布面の部分ｐとの間に形成される間隙値Ｃを測定する状況を表している。図３に示すように、塗布装置１は、間隙維持装置２０を備えており、この間隙維持装置２０は、塗布を行う際、塗布器５の吐出口７ａ（吐出口面１８）と、この吐出口７ａに対向して塗液が塗布される基板Ｗの被塗布面Ｋの一部との間に形成される間隙（間隙値Ｃｎ）を、塗布器５に対する基板Ｗの矢印Ｘ１方向の移動にあわせて一定値に維持する機能を有している。このために、間隙維持装置２０は、前記参照面１７を有する保護ブロック１６と、測定手段２１と、間隙維持手段２５とを有している。
【００３３】
測定手段２１は、前記参照面１７と、この参照面１７に対向する基板Ｗの被塗布面の部分ｐとの間に形成される間隙の値（間隙値Ｃ）を測定する。ここで、参照面１７は下方に向かって臨む面であるため「参照面１７に対向する被塗布面の部分」は「参照面１７の直下に位置する被塗布面の部分」となる。これと同様に、吐出口７ａは下方に向かって開口していることから「吐出口７ａを含む吐出口面１８に対向する被塗布面の部分」は「吐出口面１８の直下に位置する面」となる。
【００３４】
本実施形態の測定手段２１は、例えばガントリ４に搭載されたカメラからなる撮像手段２１ａと、この撮像手段２１ａが撮影した画像を表示するモニタ手段２１ｃと、この撮像手段２１ａが撮影した画像から前記間隙値Ｃを算出する算出手段２１ｂとを有して構成される。
図４は、塗布器５、保護ブロック１６、基準ベース部材１４、昇降バー１３を含む昇降ユニット、及び基板Ｗ等を示す斜視図である。撮像手段２１ａは、図４に示すように、Ｙ方向両端部に設けられており、保護ブロック１６と基板ＷのＹ方向両端部それぞれの一部を撮像する。
撮像手段２１ａは、撮像素子と、撮像対象を所定の大きさとして撮像するためのレンズと、所定の明るさで撮像するための照明とを含む。撮像素子には画像処理に広く利用されているＣＣＤ（電荷結合素子：Ｃｈａｒｇｅ  ＣｏｕｐＬｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いるのが好ましい。ＣＣＤの１つの画素である半導体素子の大きさは数μ程度であり、この画素が格子状に縦横数百〜数千個単位に配置されている。
【００３５】
前記算出手段２１ｂは、画像処理機能を有しており、撮像手段２１ａが取得した画像を処理し、前記間隙値Ｃを演算により求める。本実施形態の算出手段２１ｂは、コンピュータである前記制御装置１１が備えている機能の一部からなる。算出手段２１ｂが算出した間隙値Ｃは、後述するコントローラ１２に伝送される。なお、本実施形態では、このコントローラ１２も、コンピュータである前記制御装置１１が備えている機能の一部からなる。
【００３６】
昇降機構９は、前記のとおり、塗布器５をＺ方向（被塗布面Ｋに対して垂直な方向）に昇降させることが可能であり、これにより吐出口面１８の高さ位置を調整できる。また、塗布装置１は、この昇降機構９により塗布器５をＺ方向に昇降させるための制御信号を生成すると共に、この昇降機構９及び前記移動機構８の動作制御を行う前記コントローラ１２を有している。
【００３７】
これら昇降機構９及びコントローラ１２により前記間隙維持手段２５が構成されている。そして、測定手段２１による測定値、つまり、参照面１７とこの参照面１７の直下に位置する被塗布面の部分ｐとの間に形成される間隙の測定値（間隙値Ｃ）に基づき、コントローラ１２は、基板Ｗの移動によりこの被塗布面の部分ｐが吐出口７ａの直下に達するまでの間に、昇降機構９により塗布器５をＺ方向に昇降させるための制御信号を生成する。さらに、基板Ｗの移動によりこの被塗布面の部分ｐが吐出口７ａの直下に達するタイミングに合わせて、コントローラ１２が生成した前記制御信号に基づいて、昇降機構９が塗布器５をＺ方向に昇降させる。この制御信号の生成と昇降機構９による塗布器５のＺ方向の昇降とが、基板Ｗの移動と共に、刻々と連続して実行される。
【００３８】
これにより、後にも説明するが、塗布のために塗布器５に対して基板Ｗが矢印Ｘ１方向に移動する動作にあわせて、測定手段２１による測定値（間隙値Ｃ）に基づき塗布器５をＺ方向に昇降させ、吐出口面１８と、この吐出口面１８の直下に位置する被塗布面の部分との間に形成される間隙（間隙値Ｃｎ）を一定に維持することができる。この結果、連続して一定速度で移動する基板Ｗ上に、膜厚が一定である薄膜を高精度に形成することが可能となる。
【００３９】
図４に示すように基板Ｗの被塗布面ＫはＸ１方向に「うねり」を有している。なお、図４では説明を容易とするために（わかり易くするために）実際よりもうねりを大きく記載している。
また、図４に示すように、塗布装置１は、基板高さ検出器１５を有しており、この基板高さ検出器１５は、ステージ３上の基板Ｗの表面（被塗布面Ｋ）の高さＨ（以下、基板高さＨという）を、このステージ３の上面を基準として測定する。基板高さ検出器１５は、非接触式のセンサからなり、このセンサはガントリ４から延びるアーム等に取り付けられている。
【００４０】
〔間隙測定原理と測定方法について〕
前記測定手段２１による具体的な間隙測定原理と測定方法について、図３〜図６を用いて説明する。なお、以下に説明する各種処理の実行主体は、特に説明していない場合、測定手段２１が有する算出手段２１ｂである。
【００４１】
図３に示すように、撮像手段２１ａは、基板Ｗと非接触であり、斜めから参照面１７の端部等を撮像するように設置されている。
【００４２】
図５は撮像手段２１ａが、参照面１７の実像と、基板Ｗ上における前記参照面１７の反射像を撮像している状況を示す斜視図である。図６は撮像手段２１ａが撮像した画像の説明図である。なお、この画像を映像としてモニタ手段２１ｃに表示可能である。各図において、末尾にｉを付した符号は、被塗布面Ｋに映る反射像であることを示し、末尾にｄを付した符号は、画像中で測定される寸法を表している。
【００４３】
図５に示すように、参照面１７と、この参照面１７の直下に位置する被塗布面の部分ｐとの間に形成されている間隙の寸法が前記「間隙値Ｃ」である。撮像手段２１ａの光軸Ｍは、基板Ｗの被塗布面Ｋから角度θだけ傾いた状態にある。
【００４４】
撮像手段２１ａが撮像する反射像１７ｊｉは、端部１７ｊが被塗布面Ｋ上で入射角θにより反射されるものとなる。そこで、撮像手段２１ａは、実像である参照面１７の端部１７ｊと、この参照面１７の端部１７ｊの被塗布面Ｋ上における反射像１７ｊｉとを撮像する。
撮像手段２１ａが撮像した端部１７ｊ（端部１７ｊの実像）と反射像１７ｊｉとを、図６に示すような画像として取得することができる。この画像は、モニタ手段２１ｃに表示される。
【００４５】
図６において、取得された前記画像（モニタ手段２１ｃに示される画像）上における端部１７ｊの実像と端部１７ｊの反射像１７ｊｉ間の長さである距離Ｄｄは、図５に示す端部１７ｊと反射像１７ｊｉとの間の実距離Ｄに、撮像手段２１ａ等を含む測定手段２１における画像についての合計拡大倍率ｎを乗じたｎ・Ｄと等しくなる（Ｄｄ＝Ｄ・ｎ）。合計拡大倍率ｎは既知の値であり、算出手段２１ｂに設定されている値である。
【００４６】
そして、図５において、参照面１７と、この参照面１７に直下の被塗布面の部分ｐとの間の間隙値Ｃは、Ｃ＝Ｌ・Ｓｉｎθと、Ｄ＝Ｌ・Ｃｏｓφ＝Ｌ・Ｃｏｓ（π／２−２θ）＝２Ｌ・Ｓｉｎθ・Ｃｏｓθとの関係式により、Ｃ＝Ｄ／（２・Ｃｏｓθ）で算出される。ここでＬは端部１７ｊから、被塗布面Ｋ上における当該端部１７ｊの反射像１７ｊｉまでの距離である。
【００４７】
以上より、撮像手段２１ａが取得した画像上において、前記距離Ｄｄを測定するとともに前記角度θを求めることができれば、間隙値Ｃを、前記式Ｃ＝Ｄｄ／（２・ｎ・Ｃｏｓθ）より算出することができる。つまり、算出手段２１ｂは、撮像手段２１ａによって撮像された参照面１７の端部１７ｊの実像と、この端部１７ｊの反射像１７ｊｉとの間の長さ（距離Ｄｄ）、及び、撮像手段２１ａの光軸Ｍの角度θを基にして、間隙値Ｃを算出することができる。
【００４８】
〔前記距離Ｄｄと前記角度θの取得方法〕
距離Ｄｄについては、取得画像（モニタ手段２１ｃ）上に現れる端部１７ｊの実像と端部１７ｊの反射像１７ｊｉとを基にして、画像処理により求めることができる。具体的な画像処理方法は様々存在するが、例えば、画像の色や濃淡が大きく変化することを利用して、端部１７ｊの実像と端部１７ｊの反射像１７ｊｉとの位置を定めることで、端部１７ｊの実像の位置と反射像１７ｊｉの位置との間の距離Ｄｄを、容易に求めることができる。
【００４９】
角度θについては、撮像手段２１ａの光軸Ｍの角度を実測すればよいが、精度よく実測することは困難である。そこで、本実施形態では、算出手段２１ｂにより、間隙値Ｃ＝Ｄｄ／（２・ｎ・Ｃｏｓθ）の関係から間接的に角度θを求める。その具体的な方法を、図５、図６、図７、図８を用いて説明する。
図７は、図５に示す状態から、保護ブロック１６を所定量Ｅだけ上昇させた状態を示している斜視図である。この図７では、上昇前の保護ブロック１６やその反射像１７ｊｉを二点鎖線で示している。
【００５０】
図７に示す上昇後の状態において、撮像手段２１ａが、端部１７ｊの実像とこの端部１７ｊの反射像１７ｊｉとを撮像する。その撮像した画像を図８に示す。図８中の実線が図７に示す上昇後の状態において取得された画像である。なお、図８には、保護ブロック１６が所定量Ｅについて上昇する前の参照面１７の端部１７ｊと端部１７ｊの反射像１７ｊｉの位置が二点鎖線により示されている。
この二点鎖線で示されている端部１７ｊと反射像１７ｊｉは、実際にはモニタ手段２１ｃに表示されないが、これらの間の距離である前記距離Ｄｄは、（保護ブロック１６が上昇する前に）算出手段２１ｂ（制御装置１１の内部メモリ）に記憶されている。
【００５１】
図７において、保護ブロック１６が所定量Ｅだけ上昇した後の端部１７ｊとこの端部１７ｊの反射像１７ｊｉとの間の距離（最短距離）が、上昇後の端部１７ｊと端部１７ｊの反射像１７ｊｉ間の実距離Ｄ１と示されている。この距離Ｄ１は、図８に示すように、取得画像（モニタ手段２１ｃ）上においてＤ１ｄとなり、Ｄ１ｄ＝ｎ・Ｄ１の関係となる。
【００５２】
ところで、図７から明らかなように、Ｃ＋Ｅ＝Ｄ１ｄ／（２・ｎ・Ｃｏｓθ）であり、この式と前記式Ｃ＝Ｄｄ／（２・ｎ・Ｃｏｓθ）とにより、上昇前後の端部１７ｊと反射像１７ｊｉそれぞれの移動量Ｅ１はＥ１＝Ｅ・Ｃｏｓθで表される。
図８に示す画像（モニタ手段２１ｃ）上の端部１７ｊと反射像１７ｊｉそれぞれの移動量Ｅ１ｄは、Ｅ１ｄ＝ｎ・Ｅ１で表されることから、Ｅ１ｄ＝（Ｄ１ｄ―Ｄｄ）／２の式により求めることができる。
【００５３】
すなわち、保護ブロック１６を所定量Ｅだけ上昇させた場合に、取得された画像（モニタ手段２１ｃに示される画像）の端部１７ｊとこの端部１７ｊの反射像１７ｊｉとの間の距離Ｄ１ｄと、既に記憶されている前記距離Ｄｄとに基づき、Ｃｏｓθ＝Ｅ１／Ｅ＝（Ｄ１ｄ−Ｄｄ）／（２・ｎ・Ｅ）の関係から、算出手段２１ｂは、角度θを算出することができる。
【００５４】
なお、撮像手段２１ａをガントリ４に取り付けてから後は、角度θが一定値であることから、実際の前記間隙値Ｃを測定する前の準備工程において、上記の方法により、角度θを求めておくのが好ましい。
なお、間隙値Ｃ＝Ｄｄ／（２・ｎ・Ｃｏｓθ）＝ａ・Ｄｄ、ただし、ａ＝１／（２・ｎ・Ｃｏｓθ）＝Ｅ／（Ｄ１ｄ−Ｄｄ）と定義し、直接θを求めるのではなく、変換係数ａを求めておくのが便利で好ましい。
【００５５】
このように、測定手段２１による前記間隙値Ｃの測定（算出）にあたっては、塗液を吐出する塗布器５ではなくその隣りに設けられている別の保護ブロック１６を、撮像手段２１ａが撮像することで、塗液の影響を受けることなく塗布中も間隙値Ｃの測定が常時可能となる。
なお、本実施形態では、図４に示すように、撮像手段２１ａがＹ方向両端の二箇所に設けられており、これら撮像手段２１ａそれぞれが取得した画像により、Ｙ方向両端それぞれにおける前記間隙値Ｃを算出している。
なお、図示しないが、撮像手段２１ａは、保護ブロック１６の長手方向（Ｙ方向）を光軸方向として撮像してもよく、また、鏡を利用して光軸を屈折させて撮像してもよい。
【００５６】
〔塗布方法について〕
前記の間隙維持装置２０を備えた塗布装置１による塗布方法について説明する。この塗布方法には、工程１：塗布準備工程、工程２：間隙測定準備工程、工程３：基板搬入・間隙確認工程、工程４：塗布・基板搬出工程が含まれている。図１２は、塗布方法のフロー図であり、間隙測定準備工程から塗布スタートまでを示している。図１３は、塗布方法のフロー図であり、塗布中の動作を示している。
【００５７】
工程１：塗布準備工程
タンク２３（図１参照）から塗液を原点位置（最上点）にある塗布器５まで通して、流路内に含まれているエアを排除する。シリンジポンプからなるポンプ２２に塗液を充填し、このポンプ２２と塗布器５とが連通した状態とする。ポンプ２２の始動により、塗液が塗布器５（吐出口７ａ）から吐出できる状態になり、塗布準備工程は完了する。
【００５８】
工程２：間隙測定準備工程（図１２のＳｔ１）
算出手段２１ｂが、前記変換係数ａ＝Ｅ／（Ｄ１ｄ−Ｄｄ）を求める。まず、塗布装置１に搬入した基板Ｗを原点位置にあるステージ３に吸着保持させる。つづいて、間隙測定準備工程の説明図である図９（Ａ）に示すように、基板Ｗの被塗布面Ｋの一部ｐ（測定対象部ｐ）が基板高さ検出器１５の直下に到達するまで、ステージ３を移動させて静止させ、基板高さ検出器１５により基板高さＨを測定する。
【００５９】
測定した基板高さＨを用いて、コントローラ１２は、参照面１７の測定準備高さ座標Ｚｃを、式Ｚｃ＝Ｚ０＋Ｈ＋Ｃｃより算出し、制御装置１１に記憶させる。Ｚ０は、ステージ３の上面と参照面１７とが接した時、すなわちステージ３の上面と参照面１７とが同一高さである場合の、当該参照面１７の高さ方向の位置を表すＺ軸座標である。なお、本実施形態では、Ｚ軸座標の基準（Ｚ方向についての基準面）がステージの上面であることから、Ｚ０＝０となる。また、Ｃｃは、基板Ｗと参照面１７との間隙値（設定値）であり、制御装置１１に記憶されている値である。
【００６０】
次に、図９（Ｂ）に示すように、ステージ３を矢印Ｘ１方向に移動させて、前記基板高さＨを測定した基板Ｗの一部ｐ（前記測定対象部ｐ）が参照面１７の直下に達する位置で停止させる。制御装置１１のコントローラ１２からの指令により、昇降機構９を駆動させ、参照面１７を、算出した前記測定準備高さ座標Ｚｃに相当する位置まで下降させて静止させる。
この状態で、撮像手段２１ａ（図５参照）は、参照面１７の端部１７ｊの実像とこの端部１７ｊの反射像１７ｊｉとを撮像し、図６に示す画像を取得する。この画像の端部１７ｊから端部１７ｊの反射像１７ｊｉまでの距離である距離Ｄｄを、算出手段２１ｂが画像処理して求め、制御装置１１に記憶させる。
【００６１】
次に、コントローラ１２の指令により、図７に示すように、保護ブロック１６をＺ方向に所定量Ｅについて上昇させる。上昇後、再度、端部１７ｊとこの端部１７ｊの反射像１７ｊｉを撮像手段２１ａが撮像し、図８に示す画像を取得する。この画像の端部１７ｊから端部１７ｊの反射像１７ｊｉまでの距離である距離Ｄ１ｄを、算出手段２１ｂが画像処理して求め、制御装置１１に記憶させる。つづいて、算出手段２１ｂにより、式ａ＝Ｅ／（Ｄ１ｄ−Ｄｄ）に基づいて前記変換係数ａが算出され、制御装置１１に記憶させる。このようにして間隙値Ｃを算出するために必要となる変換係数ａを得ることにより、間隙測定準備工程は完了する。
この工程の完了後、保護ブロック１６及び塗布器５を含む昇降ユニットと、ステージ３とは原点位置に戻され、基板Ｗがステージ３から取り外される。
【００６２】
工程３：基板搬入・間隙確認工程
工程３では、原点位置にあるステージ３上に基板Ｗを搬入後、この基板Ｗと塗布器５の吐出口面１８との間隙が、許容値範囲内かどうか確認し、許容値を超えている場合は補正が行われる。
【００６３】
まず、ステージ３が原点位置にある状態で、図示しない基板搬送手段により基板Ｗをステージ３上に載置し、基板Ｗを吸引してステージ３に吸着保持させる。つづいて、基板搬入・間隙確認工程の説明図である図１０（Ａ）に示すように、基板Ｗの塗布開始部ｐ０が基板高さ検出器１５の直下に達するまでステージ３を移動させ、停止後、基板高さ検出器１５により基板Ｗの高さＨを測定する。
コントローラ１２は、測定した基板高さＨを用いて、吐出口面１８（ノズル７ａ）の塗布高さ開始座標Ｚｓを、式Ｚｓ＝Ｚ０＋Ｈ＋Ｃｓ＋Ｆｓより算出し、これを制御装置１１に記憶させる。ここで、Ｚ０は、前記のとおり、参照面１７の高さ方向の位置を表すＺ軸座標であり、本実施形態ではＺ０＝０である。Ｃｓは、基板Ｗと吐出口面１８（吐出口７ａ）との間の設定間隙値であり、あらかじめ制御装置１１に入力して記憶されている。Ｆｓは、参照面１７と、吐出口面１８とのＺ方向の寸法差である（Ｆｓ＞０）。
【００６４】
図１０（Ｂ）に示すように、前記塗布開始部ｐ０が参照面１７の直下に位置に到達するまでステージ３を移動させて停止させた後、コントローラ１２の指令により、昇降機構９を駆動して塗布器５を下降させ、吐出口面１８の高さ位置を、算出した前記塗布高さ開始座標Ｚｓに相当する位置とし、その位置で塗布器５を静止させる（図１２のＳｔ２）。
【００６５】
そして、撮像手段２１ａが、図５に示すように、参照面１７の端部１７ｊとこの端部１７ｊの反射像１７ｊｉとを撮像し（図１２のＳｔ３）、図６に示す画像を取得する。この画像を基に、算出手段２１ｂが画像処理して、参照面１７の端部１７ｊから端部１７ｊの反射像１７ｊｉまでの長さである距離Ｄｄを求める。
求めたこの距離Ｄｄと、前記測定準備工程で既に求めて記憶させた前記変換係数ａを用いて、塗布開始部ｐ０と参照面１７との間隙値Ｃ０を、算出手段２１ｂが式Ｃ＝ａ・Ｄｄより算出する（図１２のＳｔ４）。
【００６６】
算出された間隙値Ｃと、参照面１７と吐出口面１８とのＺ方向の寸法差Ｆｓとの和（Ｃ＋Ｆｓ）と、設定間隙値Ｃｓとの差が、許容値ｂ以下、すなわち｜（Ｃ＋Ｆｓ）−Ｃｓ｜≦ｂとなっていれば、次の塗布のための工程に移行する。｜（Ｃ＋Ｆｓ）−Ｃｓ｜＞ｂである場合は、補正量ｈを式ｈ＝（Ｃ＋Ｆｓ）−Ｃｓより求めて、コントローラ１２からの指令により昇降機構９を駆動して保護ブロック１６及び塗布器５を含む昇降ユニットを補正量ｈだけ昇降させる。この時、ｈが正なら塗布器５を上昇させ、負ならば下降させる。そして再度、前述と同様にして現在の（補正後の）間隙値Ｃを測定し、｜（Ｃ＋Ｆｓ）−Ｃｓ｜≦ｂになっていることを確認する。確認完了後、補正した塗布高さ開始座標Ｚｓ、すなわちＺｓ＝Ｚ０＋Ｈ＋Ｃｓ＋Ｆｓ＋ｈを記憶させる（図１２のＳｔ５）。
【００６７】
なお、前記のとおり、Ｙ方向両端の撮像手段２１ａそれぞれの画像について前記各処理を行っていることから、例えば基板ＷがＹ方向に沿って傾いていることが原因となって、Ｙ方向両端の間隙値Ｃが異なる場合、補正量及び塗布高さ開始座標ＺｓをそれぞれＹ方向両端で相違させる（図１２のＳｔ６）。これにより、基板Ｗと参照面１７との間隙がＹ方向全長にわたって一定となるように、両端の昇降機構９を制御することが可能となる。
【００６８】
工程４：塗布・基板搬出工程
参照面１７の直下に塗布開始部ｐ０が位置していた基板Ｗを、矢印Ｘ１方向に一定速度で移動させるとともに、図１０（Ｃ）に示すように、この塗布開始部ｐ０が吐出口７ａの直下に到達するタイミングにあわせて、塗液供給手段１０により塗液を塗布器５に供給して基板Ｗ上に塗液の吐出を開始する。ポンプ２２からの塗液の供給流量は、あらかじめ設定された膜厚と塗布速度に応じて定められている。また、この塗布開始部ｐ０が吐出口７ａの直下に到達するタイミングで、塗布開始部ｐ０と吐出口７ａ（吐出口面１８）との間隙値はＣｎ０であり、この間隙値Ｃｎ０は設定間隙値Ｃｓと同一となる。
【００６９】
基板Ｗは継続して矢印Ｘ１方向に一定速度で移動し、この移動の間、撮像手段２１ａ及び算出手段２１ｂがそれぞれ機能し、参照面１７と、この参照面１７の直下に位置する基板Ｗの被塗布面の部分ｐｉとの間に形成される間隙値Ｃｉが刻々と求められる（ｉ＝１〜ｎ：サンプリング数）。図１０（Ｃ）では、塗布開始部ｐ０を基点とし、各被塗布面の部分ｐｉのＸ方向の位置をＸｐｉと表現している（ｉ＝１〜ｎ）。なお、塗布開始部ｐ０のＸ方向の位置は、位置Ｘｐ０（ｎ＝０）であり、また、参照面１７と、この参照面１７の直下に位置する塗布開始部ｐ０との間隙値はＣ０である。
【００７０】
算出手段２１ｂは、間隙値Ｃｉを刻々と求めると共に、各位置Ｘｐｉそれぞれにおける間隙値Ｃｉの変化量Ｈｉを求め、この変化量Ｈｉを、塗布器５を昇降させる補正値Ｃｈｉとして設定する（Ｈｉ＝Ｃｈｉ）。補正値Ｃｈｉは位置Ｘｐｉと対応つけて設定され、設定された補正値Ｃｈｉは、次々にコントローラ１２へ転送される。
【００７１】
そして、基板Ｗに対して塗布器５から塗液の吐出を行いながら、各被塗布面の部分ｐｉが吐出口７ａの直下に到達するタイミングにあわせて、当該部分ｐｉを示す位置Ｘｐｉと対応付けられている補正値Ｃｈｉを基に、塗布器５の吐出口面１８と被塗布面Ｋの間隙を維持する倣い制御が実行され、当該部分ｐｉと吐出口７ａ（吐出口面１８）との間隙値Ｃｎｉを一定（設定間隙値Ｃｓと同一）とする。この倣い制御の具体例を図１１に基づいて以下説明する。図１１は、倣い制御の具体例を説明する説明図であり、この図１１ではステージ３を省略して記載している。
【００７２】
図１１（Ａ）の状態は、基板Ｗが矢印Ｘ１方向に一定速度で移動することで、参照面１７の直下に位置していた前記塗布開始部ｐ０が吐出口７ａの直下に到達した状態であり、また、基板Ｗの位置Ｘｐ１（ｎ＝１）に相当する被塗布面の部分ｐ１が、参照面１７の直下に位置している状態である。この状態では、塗布開始部ｐ０と吐出口７ａとの間隙値はＣｎ０となっている。被塗布面の部分ｐ１は塗布開始部ｐ０よりも高くなっている。
【００７３】
この図１１（Ａ）の状態において、算出手段２１ｂにより、参照面１７と、この参照面１７の直下に達した位置Ｘｐ１における被塗布面の部分ｐ１との間隙値Ｃ１が求められる（図１３のＳｔ１１，Ｓｔ１２）。この間隙値Ｃ１は、前記間隙値Ｃ０と比較して、変化量Ｈ１（＜０）が生じていることから、間隙値Ｃ１は、Ｃ１＝Ｃ０＋Ｈ１となっている。算出手段２１ｂは変化量Ｈ１を求め、この変化量Ｈ１を、塗布器５を昇降させる補正値Ｃｈ１として設定する（Ｈ１＝Ｃｈ１、ただし、Ｃｈ１＜０）。補正値Ｃｈ１は位置Ｘｐ１と対応付けられた情報である。
【００７４】
位置Ｘｐ１と対応付けられている補正値Ｃｈ１の情報がコントローラ１２に転送されると（図１３のＳｔ１３）、この位置Ｘｐ１における被塗布面の部分ｐ１が吐出口７ａの直下に到達するタイミングにあわせて（図１０（Ｂ）の状態）、昇降機構９を駆動して塗布器５を上昇させて吐出口７ａの位置を調整する。具体的には、前記タイミングにあわせて、吐出口７ａを前記補正値Ｃｈ１について上昇させる（図１３のＳｔ１４）。
このために、参照面１７の直下に達した位置Ｘｐ１における被塗布面の部分ｐ１が、吐出口７ａの直下に到達するまでの間に、コントローラ１２は、前記補正値Ｃｈ１を含む情報に基づいて、塗布器５を当該補正値Ｃｈ１について昇降させるための制御信号を生成し、この制御信号を基に、この被塗布面の部分ｐ１が吐出口７ａの直下に到達するタイミングで、昇降機構９による塗布器５の上昇を完了させる。
【００７５】
なお、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各状態を示す図の下には、塗布器５の高さの変化を示すタイムチャートを記載している。図１１（Ｂ）の状態の下に記しているように、位置Ｘｐ１における被塗布面の部分ｐ１が吐出口７ａの直下に到達したときに、塗布器５の移動（補正値Ｃｈ１についての上昇）が完了しており、塗布器５の制御動作に遅れが生じないようにしている。
【００７６】
被塗布面の部分ｐ１が吐出口７ａの直下に到達したタイミングにおける、この被塗布面の部分ｐ１と吐出口７ａとの間隙値Ｃｎ１は、前記間隙値Ｃｎ０に補正値Ｃｈ１を加えた値となる（Ｃｎ１＝Ｃｎ０＋Ｃｈ１）。これにより、吐出口面１８と、位置Ｘｐ１における被塗布面の部分ｐ１との間隙値Ｃｎ１は、設定間隙値Ｃｓと同一となり、この被塗布面の部分ｐ１に対して塗布が行われる。
【００７７】
また、この図１１（Ｂ）の状態では、位置Ｘｐ２（ｎ＝２）において基板Ｗが低くなっている。測定手段２１は、参照面１７と、この参照面１７の直下の位置Ｘｐ２における被塗布面の部分ｐ２との間隙値Ｃ２を求めている（図１３のＳｔ１１，Ｓｔ１２）。この間隙値Ｃ２は、前記間隙値Ｃ１と比較して、変化量Ｈ２（＞０）が生じていることから、間隙値Ｃ２は、Ｃ２＝Ｃ１＋Ｃｈ１＋Ｈ２となる。なお、この式中のＣｈ１は前の補正値であり、前に塗布器５が上昇していることに基づく。算出手段２１ｂは、位置Ｘｐ２と対応付けて変化量Ｈ２を求め、この変化量Ｈ２を、塗布器５を昇降させる補正値Ｃｈ２として設定する（Ｈ２＝Ｃｈ２、ただし、Ｃｈ２＜０）。位置Ｘｐ２と対応付けられた補正値Ｃｈ２の情報が、コントローラ１２に転送される（図１３のＳｔ１３）。
【００７８】
そして、この位置Ｘｐ２における被塗布面の部分ｐ２が吐出口７ａの直下に到達するタイミングにあわせて（図１１（Ｃ）の状態）、昇降機構９を駆動して塗布器５を降下させて吐出口７ａの高さ位置を調整する。具体的には、前記タイミングにあわせて、吐出口７ａを前記補正値Ｃｈ２（＝変化量Ｈ２）について降下させる（図１３のＳｔ１４）。
このために、参照面１７の直下に達した位置Ｘｐ２における被塗布面の部分ｐ２が、吐出口７ａの直下に到達するまでの間に、コントローラ１２は、前記補正値Ｃｈ２を含む情報に基づいて、塗布器５を当該補正値Ｃｈ２について昇降させるための制御信号を生成し、この制御信号を基に、この被塗布面の部分ｐ２が吐出口７ａの直下に到達するタイミングで、昇降機構９による塗布器５の上昇を完了させる。
【００７９】
図１１（Ｃ）の状態の下に記しているように、位置Ｘｐ２における被塗布面の部分ｐ２が吐出口７ａの直下に到達したときに、塗布器５の移動（補正値Ｃｈ２についての上昇）が完了しており、塗布器５の制御動作に遅れが生じないようにしている。
【００８０】
被塗布面の部分ｐ２が吐出口７ａの直下に到達したタイミングにおける、この被塗布面の部分ｐ２と吐出口面１８との間隙値Ｃｎ２は、前記間隙値Ｃｎ１に補正値Ｃｈ２を加えた値となる（Ｃｎ２＝Ｃｎ１＋Ｃｈ２：ただし、Ｃｈ２＜０）。これにより、吐出口面１８と、位置Ｘｐ２における被塗布面の部分ｐ２との間隙値Ｃｎ２は、設定間隙値Ｃｓと同一となり、この被塗布面の部分ｐ２に対して塗布が行われる。
【００８１】
以上より、この塗布装置１では、保護ブロック１６の参照面１７が、吐出口７ａよりも基板Ｗの塗布前側に設けられており、この塗布装置１によって実行される塗布・基板搬出工程では、塗布のために塗布器５に対して基板Ｗが移動する動作にあわせて、吐出口７ａと、この吐出口７ａの直下に位置して塗液が塗布される基板Ｗの被塗布面の部分ｐｉとの間に形成される間隙Ｃｎｉを、一定値（設定間隙値Ｃｓ）に維持する間隙維持方法を実行しながら、塗布器５による塗布作業が実行される。
そして、この間隙維持方法では、保護ブロック１６の参照面１７と、この参照面１７の直下に位置する基板Ｗの被塗布面の部分ｐｉとの間に形成される間隙値Ｃｉの測定が行われ、そして、間隙値Ｃｉが測定されると、この被塗布面の部分ｐｉが基板Ｗの移動により吐出口７ａの直下に到達するのにあわせて、測定した前記間隙値Ｃｉに基づき、塗布器５をＺ方向に昇降させて吐出口７ａと前記被塗布面の部分ｐｉとの間に形成される間隙（間隙値Ｃｎｉ）を一定（設定間隙値Ｃｓ）に維持するように行われる。
【００８２】
この間隙維持方法によれば、参照面１７と、この参照面１７の直下に位置する基板Ｗの被塗布面の部分ｐｉとの間隙値Ｃｉが測定されると、この被塗布面の部分ｐｉが基板Ｗの移動により吐出口７ａに対向する位置に達するまでの間に、塗布器５をＺ方向に昇降させるための準備時間を確保することができる。このため、前記測定の対象となった被塗布面の部分ｐｉが、吐出口７ａに対向する位置に到達するタイミングにあわせて、塗布器５をＺ方向に昇降させることで、吐出口７ａと被塗布面の部分ｐｉとの間隙値Ｃｎｉを一定（設定間隙値Ｃｓ）に維持することができる。このため、従来では不可能であった、基板Ｗに対する塗布器５の高精度な倣い制御が可能となり、高精度に間隙を維持できるので、基板Ｗ上に形成される塗膜の厚さを均一にすることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態では、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各状態を示す図の下に記したタイムチャートに示したように、位置Ｘｐｉにおける被塗布面の部分ｐｉが吐出口７ａの直下に到達したときに、塗布器５の移動（補正値Ｃｈｉについての昇降）を完了させており、塗布器５の制御動作に遅れが生じないようにしている。
【００８４】
このような制御に遅れが生じないように構成するために、この塗布装置１では、次の条件（下記の式：Ｘａ／Ｖ＞ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）を満たす間隙維持方法を含む塗布動作（塗布方法）が実行される。
【００８５】
すなわち、基板Ｗの矢印Ｘ１方向の移動速度をＶ、参照面１７の端部１７ｊと吐出口７ａとの水平方向の距離をＸａ（図１１（Ａ）参照）とすると、参照面１７の直下の被塗布面の部分ｐｉ（ｐ１）が、吐出口７ａの直下に到達するまでの間に要する時間は、Ｘａ／Ｖとなり、この時間Ｘａ／Ｖが、下記に定義する時間ｔ１と時間ｔ２と時間ｔ３との和よりも大きくなるように設定されている（Ｘａ／Ｖ＞ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）。なお、この時間Ｘａ／Ｖが、前記準備時間となる。
・時間ｔ１：撮像手段２１ａによる画像の取得時間と、間隙値Ｃｉ（Ｃ１）及び補正値Ｃｈｉ（Ｃｈ１）を求めるため時間（画像処理時間）との和
・時間ｔ２：補正値Ｃｈｉ（Ｃｈ１）に基づく制御信号の生成処理時間と、この制御信号により昇降機構９を動作させるまでの通信時間との和
・時間ｔ３：前記制御信号を基に昇降機構９によって塗布器５が昇降開始してから昇降完了するまでの時間
【００８６】
このように、本実施形態では、参照面１７の直下に位置していた被塗布面の部分ｐｉが、基板Ｗの移動によって吐出口７ａの直下に達するまでの間に、測定手段２１によって測定された間隙値Ｃｉに基づき塗布器５をＺ方向に昇降させるための制御信号が生成され、更に、前記参照面１７の直下に位置していた被塗布面の部分ｐｉが、基板Ｗの移動によって吐出口７ａの直下に達するタイミングにあわせて、生成された前記制御信号に基づいて、昇降機構９による塗布器５の昇降移動が行われる。
したがって、この被塗布面の部分ｐｉが基板Ｗの移動により吐出口７ａの直下に到達したときに、塗布器５の昇降を完了させることが可能となり、塗布器５の制御動作の遅れの発生を防ぐことができる。
【００８７】
以上のように、本実施形態の塗布装置１及びこの塗布装置１が行う間隙維持方法によれば、基板Ｗの被塗布面Ｋにうねりが生じており、塗布器５に対して、移動するこの基板Ｗの被塗布面Ｋの高さが変動しても、その変動量に応じて塗布器５を昇降させる倣い制御が行われることで、塗布器５の吐出口面１８と基板Ｗとの間に形成される間隙を、常に高い精度で一定値に維持して安定した塗布が行える。
そして、基板Ｗの塗布終了部が塗布器５の吐出口面１８の直下に到達すると、塗液供給手段１０による塗液の供給を停止させて、塗布器５を所定位置まで上昇させることによって塗布を終了する。ステージ３は、塗布が終了しても移動しつづけ、その後、停止する。
【００８８】
そして停止したステージ３上の基板Ｗの吸着を解除し、図示しないロボットなどの基板搬出手段で基板Ｗをステージ３より後工程へ搬出し、その後、ステージ３は初期位置へ移動し、塗布器５は最上点へ移動する。
【００８９】
本発明の塗布装置１及び間隙維持方法は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、基板Ｗ（被塗布部材）はガラス基板に限らず、吐出口７ａ（吐出口面１８）の反射像を撮像手段２１ａによって撮像できる部材であれば如何なるものでもよい。
【００９０】
また、前記実施形態では、塗布のために、塗布器５に対して基板Ｗが矢印Ｘ１方向に移動する場合について説明したが、本発明では、塗布のために基板Ｗと塗布器５との相対移動が行われればよく、保護ブロック１６（参照面１７）は、吐出口７ａ（吐出口面１８）よりも前記相対移動方向の塗布前側に設けられていればよい。なお、前記「吐出口７ａよりも前記相対移動方向の塗布前側」とは、塗液を吐出する吐出口７ａを基準として、基板Ｗに対して未だ塗液が塗られておらず相対移動によりこれから塗られる領域側（未塗布領域側）である。
【符号の説明】
【００９１】
１：塗布装置      ２：基台      ３：ステージ
４：ガントリ      ５：塗布器      ６：マニホールド
７ａ：吐出口      ７：吐出流路      ８：移動機構
８ａ：リニアモータ      ８ｂ：ガイド部材      ９：昇降機構
９ａ：サーボモータ      ９ｂ：ねじ軸      ９ｃ：ナットユニット
１０：塗液供給手段      １１：制御装置      １２：コントローラ
１３：昇降バー      １４：基準ベース部材      １５：基板高さ検出器
１６：保護ブロック（測定体）      １７：参照面      １７ｊ：端部
１７ｊｉ：反射像      １８：吐出口面      ２０：間隙維持装置
２１：測定手段      ２１ａ：撮像手段      ２１ｂ：算出手段
２１ｃ：モニタ手段      ２２：ポンプ      ２３：タンク
２４：流路      ２５：間隙維持手段      ａ：変換係数
Ｃ、Ｃｉ：間隙値（参照面）      Ｃｃ：間隙値（設定値）      Ｃｈｉ：補正値
Ｃｎ、Ｃｎｉ：間隙値（吐出口面）      Ｃｓ：設定間隙値（吐出口面）
Ｄ１、Ｄ１ｄ、Ｄｄ：距離      Ｅ１、Ｅ１ｄ：移動量
Ｆｓ：参照面と吐出口面とのＺ方向の寸法差      Ｈ：基板高さ
Ｈｉ：変化量      Ｋ：被塗布面      Ｌ：距離
Ｍ：光軸      ｐｉ、ｐ：被塗布面の部分      ｔ１、ｔ２、ｔ３：時間
Ｖ：基板の移動速度      Ｗ：基板      Ｘ１：矢印
Ｘａ：参照面の端部と吐出口との水平方向の距離      Ｘｐｉ：位置
Ｚｃ：参照面の測定準備高さ座標      Ｚｓ：塗布高さ開始座標      θ：角度
ｂ：許容値
【図１】
2015181977.tif 000003
【図２】
2015181977.tif 000004
【図３】
2015181977.tif 000005
【図４】
2015181977.tif 000006
【図５】
2015181977.tif 000007
【図６】
2015181977.tif 000008
【図７】
2015181977.tif 000009
【図８】
2015181977.tif 000010
【図９】
2015181977.tif 000011
【図１０】
2015181977.tif 000012
【図１１】
2015181977.tif 000013
【図１２】
2015181977.tif 000014
【図１３】
2015181977.tif 000015