(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基板と相対的に移動することにより基板を走査し、基板表面に処理液を吐出することにより基板表面に所定の層を形成する吐出装置と、前記吐出装置の前記走査方向上流側に配置され、基板上の異物を検知する異物検知装置を少なくとも有する塗布装置であって、
前記異物検知装置は、
レーザー光を基板表面と平行に照射する投光装置と、
前記投光されたレーザー光を受光する受光装置と、
前記投光装置及び受光装置それぞれに対し光軸調節可能に支持する固定部材と、
投光装置及び受光装置それぞれと前記固定部材とに当接し、投光装置及び受光装置の変位を規制する変位規制部材と、
を有しており、前記変位規制部材は、投光装置又は受光装置に当接する面にシート状弾性体を備えており、
前記変位規制部材は、前記固定部材に対し接離自在に保持されていて、前記変位規制部材には、前記固定部材側に突出可能な作動部材が設けられ、この作動部材により前記変位規制部材が前記固定部材に対し接離動作が行われ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、基板に塗布液を供給し基板上に薄膜を形成する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に処理を行う装置の一例として、塗布液を基板と相対的に移動するスリットノズルから吐出することにより塗布し、薄膜を形成するスリットノズル式塗布装置が古くから知られている。この塗布装置は、液晶等のフラットパネルディスプレイを始めとして多くの分野で活用されている。この塗布装置においてはスリットノズルから前記移動中に塗布液を継続的に吐出するためにスリットノズルと基板間に塗布液によるビードを形成する必要が有り、基板とスリットノズルを相対的に移動しながらビードを維持する為には基板とスリットノズルの間隔を例えば100〜200μｍ程度に狭く設定する必要が有る。
【０００３】
ところが、塗布前の基板は洗浄されているとはいえパーティクル等の異物が完全に除去されている訳ではない。異物が存在している状態で塗布を行うと、異物そのものまたは異物の基板下への潜り込みにより、スリットノズルが異物または基板と衝突し、基板やスリットノズルの損傷または塗布液の供給が中断される等の問題が発生する。これを防ぐ為に特許文献１の様に、塗布前にレーザー光を含む各種手段により異物を検知する技術が提案されている。
【０００４】
この異物検知技術、とりわけそのなかでもレーザー光を利用する技術は検出精度において効果的であるが、光軸が少しでもズレると、異物を検知出来なくなる。近年大形液晶ＴＶの増加などにより基板サイズが増加し塗布巾２ｍを超えるものが主流になっており、センサの光軸調整精度が厳しくなっている。さらにタクト短縮のため、塗布開始時の加速度・塗布速度・塗布終了時の減速度が大きくなり、塗布装置に取り付いている異物検知装置に掛かる力もより大きくなっている。そのため、光軸調整後に光軸をズレないように異物検知器を固定する必要がある。
【０００５】
異物検知器の固定については、レーザーセンサを固定したＬ型ブラケット（変位規制部材）を、異物検知器の光軸調整後に塗布装置側に設けられたタップに対してボルトにより固定する方法が用いられている。ところがこの方法によれば、Ｌ型ブラケット固定の為にボルトを締め込むと、Ｌ型ブラケットがボルトの締め込み回転方向に引きつられ、Ｌ型ブラケットの姿勢が回転方向にずれてしまう。その結果、Ｌ型ブラケットに固定されているセンサの光軸がズレるという問題が発生している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３２５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記問題を克服し、センサの光軸ズレを生じさせることなくセンサを固定する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する為に、本発明の塗布装置は、シート状基板と相対的に移動することにより基板を走査し、基板表面に処理液を吐出することにより基板表面に所定の層を形成する吐出装置と、前記吐出装置の前記走査方向上流側に配置され、基板上の異物を検知する異物検知装置を少なくとも有する塗布装置であって、前記異物検知装置は、レーザー光を基板表面と平行に照射する投光装置と、前記投光されたレーザー光を受光する受光装置と、前記投光装置及び受光装置それぞれに対し光軸調節可能に支持する固定部材と、投光装置及び受光装置それぞれと前記固定部材とに当接し、投光装置及び受光装置の変位を規制する変位規制部材と、を有しており、前記変位規制部材は、投光装置又は受光装置に当接する面にシート状弾性体を備えており、前記変位規制部材は、前記固定部材に対し接離自在に保持されていて、前記変位規制部材には、前記固定部材側に突出可能な作動部材が設けられ、この作動部材により前記変位規制部材が前記固定部材に対し接離動作が行われることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の異物検知装置を有する塗布装置により、異物検知装置の光軸ズレを押さえ込むことが可能になり、異物によるスリットノズルや基板の破損の無い安定した塗布動作の行える塗布装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の塗布装置の斜視図である。
【図２】異物とスリットノズルとの関係を示す説明図である。
【図３】異物検知装置を示す正面図である。
【図４】異物検知装置の投光器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の塗布装置に係る実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の異物検知装置を有する塗布装置の一実施例の概略を示す斜視図である。図１において、塗布装置１は機台１１、基板１０を固定するステージ２１、塗布液を吐出し基板１０に塗布液を塗布する吐出装置３０、異物検知装置４０から構成されている。
【００１４】
なお、本実施形態では、基板１０の上を吐出装置３０が走査を行いながら基板上に塗布液を塗布するが、この走査する方向をＸ方向（塗布方向ともいう）、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とし、さらに図１において右方向を下流側、左方向を上流側として説明を進めることとする。
【００１５】
機台１１およびステージ２１は石材またはセラミックもしくは金属構造体で構成されている。基板１０はガラス等の薄板であって、ロボット等の搬入装置（不図示）によりステージ２１に搬入される。その際、前記搬入装置から搬入された基板１０を受け取るためにリフトピン（不図示）がステージ２１に組み込まれている。
【００１６】
前記搬入装置が基板１０を前記リフトピンに受け渡すと、前記リフトピンは下降し基板１０をステージ２１上に設置する。ステージ２１はさらに基板位置決め機構（不図示）が設置されており、ステージ２１上に設置された基板１０のＸ及びＹ方向の位置決めを行う。
【００１７】
また、ステージ２１には複数の吸着穴（不図示）が開孔されていて、真空ポンプ（不図示）を通じて基板１０の真空吸着を行うことにより前記位置決め機構により位置決めされた基板１０をステージ２１に固定する。吐出装置３０は門型形状を為し基板１０に塗布液を塗布する装置であり、塗布液を吐出するスリットノズル３１、門型構造を支える側板３２、スリットノズル３１をサポートするステー３３、スリットノズル上昇機構３４から構成されている。
【００１８】
スリットノズル３１はスリット状の吐出口を有し、吐出装置３０のＸ方向への移動に合わせ、基板１０上をＸ方向に走査しながら前記吐出口から塗布液を基板１０に吐出する。また、スリットノズル３１は真直度向上と操作性改善を兼ねてステー３３がその上部に取り付けられている。スリットノズル３１は塗布位置と待機位置の間をＺ方向に移動するが、その移動はスリットノズル上昇機構３４で行われる。スリットノズル上昇機構３４はモーター等の駆動手段と直動手段の組み合わせまたはリニアモーターの様な直線駆動手段で構成されている。スリットノズル３１には塗布液を補給する塗布液補給機構５１が配管５３により接続されている。塗布液補給機構５１は塗布液補給タンク５５、バッファタンク５２、制御弁５３、配管５４、塗布液補給タンク５５から構成されている。塗布液補給タンク５５に貯蔵された塗布液は圧縮空気などの手段によりバッファタンク５２に送液され一時的に貯蔵される。次いで、塗布状況に応じて塗布装置１の制御部（不図示）から出される信号により、制御弁５３は開閉を行い、塗布液補給タンク５５に送液する。塗布液補給タンク５５は塗布動作に応じて基板１枚分の塗布液をスリットノズル３１に送液する。
【００１９】
図２は、スリットノズルと異物の関係を示す概略説明図である。吐出装置３０はリニアモーター等の駆動装置（不図示）により直線運動を行い、基板１０上をＸ方向に移動しながらスリットノズル３１より塗布液を吐出する。その際、スリットノズル３１の先端部すなわち塗布液が吐出される先端部と基板１０の間隔は１００μｍ前後に設定されている。そのため、図２に示されている様な基板１０上に異物４９aがある場合や、異物４９bが基板１０の下側に潜り込んでいる場合に吐出装置３０が前記の様な走査を行うと、スリットノズル３１の先端部分が異物４９aそのもの、または異物４９bの潜り込みにより盛り上がった基板１０と接触し、最悪の場合咬み込む可能性がある。このような咬み込みは、異物の種類によっては基板１０のみならずスリットノズル３１の破損を引き起こす場合がある。
【００２０】
この咬み込みを防ぐ為異物検知器４０が設置されているが、前述のようにレーザー光を利用した異物検知については技術的課題がある。そこで以下図３ないし図４を使用して本発明の異物検知装置４０の詳細説明を行う。
【００２１】
異物検知装置４０は図３に示されている様に投光器４３ａ（投光装置）、受光器４３ｂ（受光装置）、制御装置４１、制御／パワー配線４２により構成されている。投光器４３ａはレーザー発振器および照射光学系から構成されていて、出力０．７ｍＷ、波長６７０ｎｍのレーザー光（クラス２）を照射光学系により概略平行光に調整し光軸５０方向に投光する。受光器４３ｂはフォトダイオードを有しており、投光器４３ａから投光されたレーザー光を受光する。ここで、異物４９が有る場合、投光されたレーザー光の全て又は一部が異物４９に当り反射または散乱される。その結果、異物４９が無い場合に比べて受光器４３ｂで受光するレーザー光は減少することになる。制御装置４１は受光器４３ｂから制御／動力配線４２を経て送信された受光信号を比較し、異物情報として塗布装置１の制御装置（不図示）に送信することにより塗布装置１は異物の有無を判定することはできる。なお、制御／パワー配線４２は複数のハーネスにより構成され、前記信号に加え投光器および受光器の電源および駆動信号などの送受にも利用される。
【００２２】
図４は異物検知装置４０の詳細構成を示す図である。異物検知装置４０は投光側および受光側に分かれているが、構成的には投光器および受光器の違いのみである。従って図４では投光側のみが示されているが、受光側についても投光器４３aを受光器４３bに置き換えれば同様の記述となる。また、異物検知装置４０は図３に示すように吐出装置３０のステー３３に固定部材４１４を介して固定されており、図４における矢印先端がＺ軸方向上方になる。
【００２３】
投光器４３ａはまず保持部材４１１に固定されている。保持部材４１１は保持部材は実施例は金属プレートであるが樹脂成型品でも良く、それ自身が回転方向調整部材４１２に固定されている。回転方向調整部材４１２は投光器４３ａから射出されるレーザー光の方向を定めるものであり、スクリューなどの調節手段（不図示）により回転軸４１６回りに回転させることによりＹＺ平面内における射光方向を定めることが出来る。また、回転方向調整部材４１２はＺ軸方向調整部材４１３上に設置されている。Ｚ軸方向調整部材４１３はスクリューなどの調節手段（不図示）によりレーザー光のＺ方向位置（高さ）を調節することができる。すなわち、保持部材４１１に保持された投光器４３ａは、回転方向調整部材４１２及び、Ｚ軸方向調整部材４１３によって光軸調整が行われる。また、Ｚ軸方向調整部材４１３は固定部材４１４に固定されている。従って、投光器４３ａ、保持部材４１１、および調整部材４１２、４１３は固定部材４１４上に設置されていることになる。
【００２４】
ここで、図４からも明らかな様に投光器４３ａは回転方向調整部材４１２からオーバーハングした状態で取り付けられている。異物検知装置４０は投光器４３ａおよび受光器４３bの光軸一致度にその機能を依存しているので、投光器４３ａおよび受光器４３bを安定的に固定する必要がある。本発明の実施例においては以下詳述するようにこの問題に対し対応している。
【００２５】
Ｌ型部材４５（変位規制部材）は光軸調整が終了した投光器４３ａをＺ軸方向下側から保持し、回転方向の動きを規制するものである。説明の便宜上、図４においてＬ型部材４５は断面で表示されている。Ｌ型部材４５のような保持部材を装着する際に問題となることは、Ｌ型部材４５をプレート４４に対しネジで固定することである。すなわち、ネジで固定するタイプである場合には、Ｌ型部材４５を固定する際に固定ネジの回転により部材がつれ周り、その結果として投光器４３ａの固定位置に影響を与え調整済み光軸を狂わせる。そのため実施例においては、Ｌ型部材４５の固定には、投光器４３ａへの当接面に弾性部材４７が設置されている。弾性部材４７は実施例においてはゴム材が使用されている。ゴム材の材質は特に指定する必要は無いが、硬度は７０度以下のものが好ましい。また、弾性部材４７はゴム材以外に同様の弾性を有する材料、たとえば発泡樹脂などを利用しても構わない。さらに、実施例では弾性部材４７はＬ型部材４５に接着されているが、接着以外の方法たとえば押さえ部材などによる固定でも構わない。
【００２６】
前述の様に、Ｌ型部材４５をネジ等により固定することは投光器４３ａの位置ズレを誘発する。そのため、実施例においてはマグネット４６をＬ型部材４５に固定し、Ｌ型部材４５を固定部材４１４に対し接離自在になるよう構成されている。ここで、プレート４４はマグネット４６の吸着対象となるプレートであり、固定部材４１４に固定されていて、実施例でのＳＵＳ４１０のような磁性材料を素材としている。
【００２７】
液晶や半導体などの製造工程においては、パーティクルの発生を極力抑える必要がある。ところが、一般的に磁性材料は着錆し易く、その結果発生した錆が容易にパーティクルになるため磁性材料の使用は制限されている。実施例は液晶工程での利用を想定している為固定部材４１４は非磁性材料であるＳＵＳ３０４を素材としており、そのためマグネット吸着用プレート４４が設置されている。従って、パーティクルを考慮する必要の無い工程に於いては、固定部材４１４を磁性体としてプレート４４を省略することは可能である。
【００２８】
また、マグネット４６はプレート４４に吸着しているため、これを直接人手などでプレート４４から分離すると、その作業中にＬ型部材４５が投光器４３ａに接触しその結果光軸が狂う可能性がある。そのため実施例に於いては、分離動作用の作動部材４８（例えばボールプランジャ）が設けられており、この作動部材４８によりＬ型部材４５の取外し時に投光器４３ａの光軸が狂う問題を解消することができる。すなわち、この作動部材４８は、ネジ部材の先端部分に金属ボールが組み込まれたものであり、先端部分がプレート４４側を向く姿勢でＬ型部材４５の開口部４５１に組み付けられている。そして、先端部分と反対側端部に、例えば６角レンチなどの工具を差し込んだ状態で回転させることにより、作動部材４８がプレート４４に対して接離するように進退動作できるようになっている。
【００２９】
この作動部材４８により、投光器４３ａの光軸に影響を与えることを抑えてＬ型部材４５を脱着させることができる。すなわち、Ｌ型部材４５を取付ける場合には、マグネット４６の面位置から金属ボールが突出した状態で、Ｌ型部材４５を投光器４３ａに当接させつつプレート４４に取付ける。そして、作動部材を回転させることにより、金属ボールをマグネット４６の面位置よりも内部に位置させ、マグネット４６とプレート４４とを完全に密着させる。これにより、光軸に影響を与えることなく投光器４３ａを固定することができる。また、Ｌ型部材４５を取り外す場合には、作動部材４８を回転させて金属ボールをマグネット４６の面位置から突出させる。これにより、マグネット４６とプレート４４との磁力による吸引力が低減されるため、Ｌ型部材４５を容易に取り外すことができる。すなわち、投光器４３ａの光軸に影響を与えることなくＬ型部材４５を取り外すことができる。
【００３０】
なお、先端の前記金属ボールは作動部材４８に組み込まれているネジに対し回転自在になる様設置されているので作動部材４８に組み込まれているネジを回転させても、プレート４４に回転変位を生じる事無くマグネット４６から離間することが可能になる。また、図４には、作動部材４８が１つのみ記載されているが、Ｌ型部材４５を安定させるために、作動部材４８は複数設置することが好ましい。
【００３１】
このようにして作動部材４８によりＬ型部材４５をほぼ垂直に接離させるので、接離時において投光器４３ａに不用意な力が加わり光軸が狂うことを防ぐことが出来る。
【００３２】
上記実施形態においては、変位規制部材として、Ｌ型部材４５を用いる例について説明したが、投光器４３ａと固定部材４１４とに当接する部材、又は、受光器４３ｂと固定部材４１４とに当接する部材であればよく、この変位規制部材により投光器４３ａ及び受光器４３ｂの変位が規制されるものであればよい。
【００３３】
上記実施形態においては、作動部材４８は金属ボールの出没による機構を利用したが、これ以外の機構であっても同等の効果を発揮するもの、例えばラック/ピニオン機構等、は全て利用可能である。さらに、マグネットを電磁石として電気的に接離を行わせることも可能である。
【００３４】
本発明の記述では、基板処理を基板への塗布液の塗布としたが、これ以外にもプロキシ露光機など塗布装置と同様に基板に近接して走査を行う装置であれば本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１      塗布装置
１０    基板
１１    機台
２１    ステージ
３０    吐出部
３１    スリットノズル
３２    側板
３３    ステー
３４    口金上昇機構
４０    異物検知装置
４１１  保持部材
４１２  回転方向調整部材
４１３  Ｚ軸方向調整部材
４１４  固定部材
４１６  回転軸
４３ａ  投光器
４３ｂ  受光器
４４    プレート
４５  Ｌ型部材
４５１  開口部
４６  マグネット
４７    弾性体
４８    作動部材
４９    異物
４９ａ  異物（上）
４９ｂ  異物（下）
５０    光軸
５１    塗布液補給機構
５２    バッファタンク
５３    制御弁
５４    配管
５５    塗布液補給タンク
【図１】
0005656711.tif 000002
【図２】
0005656711.tif 000003
【図３】
0005656711.tif 000004
【図４】
0005656711.tif 000005