(57)【要約】【課題】同一駆動系で駆動される保持ブロックにシリンジを複数個設けた場合に、各シリンジに設けられたニードルの相互の配列ピッチを微細に調整可能として、複数枚取りの分割基板等の塗布対象物に対する液滴塗布を高精度で能率的に実行可能とする。【解決手段】塗布対象物に対して、直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動自在なシリンジ保持ブロック５０と、これに設けられた複数のシリンジ３１Ａ，３１Ｂと、シリンジ３１Ａ，３１Ｂの先端部にそれぞれ設けられたニードル３２Ａ，３２Ｂとを備え、シリンジ３１Ａ，３１Ｂは、ＸＹ軸方向に相対位置調整自在であり、シリンジ３１Ａ，３１Ｂはシリンジ保持ブロック５０のＸＹＺ軸方向の移動により同時に駆動される構成である。【選択図】図１
2008043910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物に対して、直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動自在なシリンジ保持ブロックと、
前記シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、
前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルとを備え、
前記複数のシリンジは、ＸＹ軸方向に相対位置調整自在であり、
前記複数のシリンジは前記シリンジ保持ブロックのＸＹＺ軸方向の移動により同時に駆動されることを特徴とする液滴塗布装置。
【請求項２】
塗布対象物に対して、直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動自在なシリンジ保持ブロックと、
前記シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、
前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルと、
前記ニードルの先端面をこれに対向する側から撮像する第１の撮像装置とを備え、
前記複数のシリンジは、ＸＹ軸方向に相対位置調整自在であり、
前記複数のシリンジは前記シリンジ保持ブロックのＸＹＺ軸方向の移動により同時に駆動されるようになっており、
前記塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチと前記ニードルの先端の配列ピッチとを、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記複数のシリンジの相対位置調整を行うことにより合致させることを特徴とする液滴塗布装置。
【請求項３】
前記シリンジはＸＹ軸位置調整機構を介して前記保持ブロックに取り付けられており、前記ＸＹ軸位置調整機構は、前記保持ブロックに対してＸ軸方向に移動自在なＸプレートと、前記Ｘプレートを前記Ｘ軸に平行な第１の向きに押す第１螺子機構部と、前記Ｘプレートを第１の向きの反対向きに付勢する第１バネと、前記Ｘプレートのクランプ手段と、Ｙ軸方向に移動自在なＹプレートと、前記Ｙプレートを前記Ｙ軸に平行な第２の向きに押す第２螺子機構部と、前記Ｙプレートを第２の向きの反対向きに付勢する第２バネと、前記Ｙプレートのクランプ手段とを有する請求項１又は２記載の液滴塗布装置。
【請求項４】
前記第１螺子機構部及び第２螺子機構部がそれぞれマイクロメータで構成されている請求項３記載の液滴塗布装置。
【請求項５】
前記複数のシリンジのうちの１個は前記ＸＹ軸位置調整機構を介することなく前記保持ブロックに固定されており、残りのシリンジの各々は前記ＸＹ軸位置調整機構を介して前記保持ブロックに取り付けられている請求項３又は４記載の液滴塗布装置。
【請求項６】
液滴を吐出する前記ニードルの先端部を前記ニードルの側方より撮像する第２の撮像装置を有している請求項１，２，３，４又は５記載の液滴塗布装置。
【請求項７】
シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルとを用い、塗布対象物に対して、前記保持ブロックを直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動させて前記塗布対象物に前記ニードル先端より吐出した液滴を塗布する液滴塗布方法であって、
第１のニードルの位置校正は、液滴吐出前の第１のニードルの先端面を対向側より第１の撮像装置で撮像し、第１の撮像装置座標における所定の基準位置に前記第１のニードルの基準点を合致させて行い、
前記塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチだけ前記保持ブロックを移動させた後、
第２のニードルの位置校正は、液滴吐出前の第２のニードルの先端面を対向側より第１の撮像装置で撮像し、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記第２のニードルが設けられたシリンジを前記保持ブロックに対してＸＹ軸方向に位置調整して、第１の撮像装置座標における前記所定の基準位置に前記第２のニードルの基準点を合致させて行い、
全てのニードルの位置校正の終了後に、各ニードル先端より液滴を吐出するとともに前記保持ブロックを移動させて前記塗布対象物の複数箇所に同時に液滴を塗布することを特徴とする液滴塗布方法。
【請求項８】
シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルとを用い、塗布対象物に対して、前記保持ブロックを直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動させて前記塗布対象物に前記ニードル先端より吐出した液滴を塗布する液滴塗布方法であって、
第１のニードルの位置は、液滴吐出前の第１のニードルを第１の撮像装置で撮像可能な位置まで移動させて前記第１のニードルの先端面を対向側より撮像し、第１の撮像装置座標における所定の基準点と、前記第１のニードルの基準点とのＸＹ軸方向の差異を求めて基準位置として記憶し、
前記塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチだけ前記保持ブロックを移動させた後、
第２のニードルの位置校正は、液滴吐出前の第２のニードルの先端面を対向側より第１の撮像装置で撮像し、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記第２のニードルが設けられたシリンジを前記保持ブロックに対してＸＹ軸方向に位置調整して、第１の撮像装置座標における前記基準位置に前記第２のニードルの基準点を合致させて行い、
全てのニードルの位置校正の終了後に、各ニードル先端より液滴を吐出するとともに前記保持ブロックを移動させて前記塗布対象物の複数箇所に同時に液滴を塗布することを特徴とする液滴塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の材料、接着剤等の粘性流体を含む液体材料の液滴を、基板等の対象物に対して塗布する液滴塗布装置及び方法に係り、とくに複数のシリンジを同一駆動系に搭載した液滴塗布装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴塗布装置（ディスペンス装置）は、基板に接着剤やレジスト等を塗布するための装置として知られており、図６はその液滴塗布装置の外観を示す斜視図、図７は液滴塗布装置の従来の模式的構成図である。まず、全体構成から説明すると、図６に示すように、液滴塗布装置は、装置フレーム１上に基板ローダ２、ディスペンス部３、操作パネル４、基板アンローダ５を設けたものであり、ディスペンス部３はディスペンサにより塗布対象物としての基板に液体材料（各種樹脂等）を塗布する部分であり、基板ローダ２はディスペンス部３への基板の供給を行い、基板アンローダ５はディスペンス部３で液体材料を塗布後の基板を排出するものである。
【０００３】
液滴塗布装置の基本は、基板搬送系と撮像装置とディスペンサとの組み合わせで、基板搬送系には少なくとも一つのステージを持つ。図７の例では、基板搬送系１０は予熱ステージＳ１、塗布ステージＳ２及び冷却・保温ステージＳ３の３個のステージを有している。基板１１は、図６の基板ローダ２から基板搬送系１０に供給され、予熱ステージＳ１、塗布ステージＳ２及び冷却・保温ステージＳ３の順に搬送され、基板アンローダ５で基板搬送系１０から排出されるようになっている。
【０００４】
予熱ステージＳ１は液体塗布前の基板１１に対して予熱が必要な場合、ヒータ等の予熱手段で基板１１の温度を上げ、塗布ステージＳ２での液体塗布における流動性を上げる役割を持つ。
【０００５】
塗布ステージＳ２の基板１１に対して液体塗布を行うディスペンサ３０は、液体材料を内部に保持し液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジ３１を有する。シリンジ３１の吐出部はシリンジ３１下端に一体的に設けられたニードル（ノズル）３２で構成され、その下端開口が吐出口となっている。シリンジ３１により適量の液体材料を押し出してニードル３２下端から液体材料を吐出する構成である。液体材料吐出量、すなわち液体材料塗布量はディスペンサ３０に包含されたディスペンスコントローラ３３で制御される。このディスペンスコントローラ３３は、シリンジ３１内部に対して圧力媒体（圧縮又は減圧空気）を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部を有する。塗布ステージＳ２では基板１１に１箇所あるいは複数箇所に液体（液滴）を例えば点状や線状に塗布する動作を行う。
【０００６】
冷却・保温ステージＳ３は塗布ステージＳ２で上昇した基板１１の温度を下げ、塗布された液体を凝固、安定させる働きを持つ。
【０００７】
塗布ステージＳ２近傍において、第１の撮像装置（下カメラ）４１がニードル３２をその先端面に対向する下方から撮像するために下方に配置されている。また、第２の撮像装置（横カメラ）４２及び照明装置４３がニードル３２から吐出された液体材料である液滴２０を挟んで対向する位置に配設されている。また、撮像装置４１，４２はＣＣＤカメラ等であり、照明装置４３は第２の撮像装置４２に向かう横方向（略水平方向）の透過光を照射するものである。
【０００８】
そして、第１の撮像装置４１は、液滴吐出前のニードル３２先端を、その先端面に対向する方向から撮像し、装置基台に固定の原点基準（穴）とニードル３２の撮像画像とを比較して、ニードル３２の基準点を校正するために設けられている。具体的には、ニードル３２の基準点を装置基台に固定の原点基準に一致させたときのシリンジ駆動系（例えば直交３軸のＸＹＺ駆動系）の位置（Ｘ座標及びＹ座標）を既知量としてニードル３２の位置制御を正確に行えるようにする。あるいは、シリンジ駆動系の位置を既知量としたときのニードル３２の基準点と装置基台に固定の原点基準とのずれ量を求めるようにする。いずれにしても、シリンジ駆動系の位置座標とニードル基準点との関係を既知量として、正確なニードル基準点の位置制御を可能にする。
【０００９】
第２の撮像装置４２は透過光により形成される液滴２０の映像（液滴が暗く写った影像）を撮像することにより、液滴２０の状態、液滴の量等を判断する。
【００１０】
また、図７のように、第１及び第２の撮像装置４１，４２で撮像された画像信号を処理する画像処理演算部３５及びその処理結果を表示するモニタ３６Ａ（下カメラ用），モニタ３６Ｂ（横カメラ用）が設けられている。さらに、画像処理演算部３５の画像処理結果を受けて撮像結果からディスペンスコントローラ３３をフィードバック制御するメインコントローラ３７が設けられている。なお、メインコントローラ３７は装置全体の各種制御も行う。
【００１１】
なお、塗布ステージＳ２が水平面内で前後左右の直交２軸方向に動くＸ−Ｙテーブルとしての機能を有する場合、ディスペンサ３０はＺ軸方向（上下方向）の動作を行えればよいが、塗布ステージＳ２が基板１１の位置決め保持機能は有するがＸ−Ｙテーブルとしての機能を有しないときは、ディスペンサ３０はＸ−Ｙ−Ｚ軸方向（直交３軸方向）に移動する機能を有する必要がある。
【００１２】
横カメラで液滴を撮像することにより、液滴の状態、液滴の量等を判断することは、下記特許文献１に開示されている。下カメラでシリンジのニードル先端を撮像し、基準（穴）と比較して、ニードル先端の基準点を校正することは、下記特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３２７９０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３６８０２５号公報
【００１３】
ところで、ディスペンス装置として用いられる液滴塗布装置での液滴塗布の塗布量制御の要望は、基板上の電子部品が小さくなるほど厳しくなり、要求される塗布量制御を実施するには、高速塗布動作との両立が難しくなってきた。
【００１４】
そこで、１回の処理で複数の基板を処理できるよう、マルチヘッドタイプの液滴塗布装置が提案されている。図８にその装置の全体の概略構成を、図９に主要構成部分を示し、ｎ個のシリンジ３１でｎ分割基板１１Ａ（ｎ枚取りの基板）に塗布を行う。図８及び図９はｎ＝２の場合で、シリンジ３１Ａ，３１Ｂ、ニードル３２Ａ，３２Ｂを有する。なお、図８において、図７と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００１５】
上記のような複数のシリンジを具備するマルチヘッドタイプの液滴塗布装置であれば、例えば２枚取りの分割基板に塗布する場合、シリンジが１個のみの液滴塗布装置に比較して能力が略２倍となる。
【００１６】
本発明の適用対象は、マルチヘッドタイプの液滴塗布装置のうち、シングルＸＹＺマルチヘッドタイプの液滴塗布装置を含むものとする。シングルＸＹＺマルチヘッドタイプの液滴塗布装置とは、１系統のＸＹＺ軸に対して複数（ｎ個）のシリンジを持つタイプの液滴塗布装置のことであると、ここでは定義する。これと異なるタイプにひとつのシリンジ毎に１系統のＸＹＺ軸を持ち、そのＸＹＺ軸が複数（ｎ系統）あるマルチタイプもあるが、ここでは対象外とする。なお、以後説明しやすさを目的とし、ｎ＝２の場合を主に説明する。
【００１７】
上記シングルＸＹＺマルチヘッドタイプの液滴塗布装置の要部構成を略図とすると、図９の通りとなり、ｎ枚取り基板（便宜上以後ｎ＝２）に対して液体を塗布する装置の場合、２枚取りの分割基板１１Ａのパターンピッチ（当該分割基板の複数の塗布点の配列ピッチ）をＰｔとすると、シリンジ３１Ａ，３１Ｂ及び各シリンジと一体的なニードル３２Ａ，３２ＢはパターンピッチＰｔに近似した装置側のニードル配列ピッチＰ２となるようにシリンジ３１Ａ，３１Ｂの中心軸であるＺ軸が２本並列配置されている。分割基板１１Ａは不図示の位置決め装置で固定されており、２本のニードル３２Ａ，３２Ｂは図８のメインコントローラ３７の指示に従い、２枚取り分割基板１１Ａの１枚ずつに（分割時に１枚の基板となる領域毎に）対して同一位置の塗布部（塗布点）に塗布を行う。なお、２枚取り分割基板１１Ａは同一パターン２枚分持ち、液滴塗布部も同一位置であることが条件である。
【００１８】
この時、Ｐ２＝Ｐｔであれば何も問題はない。しかし多くの場合機械加工誤差、機械取り付け誤差に加え、シリンジ自体が樹脂製で、マルチヘッドタイプの液滴塗布装置に求められる機械公差を満足するものではない。さらにニードルについてもシリンジとの取付部は挿入或いはネジ止めであり、ここでもシリンジ軸心からの傾きやズレが出る要素は数多く存在する。従って、通常Ｐ２はＰｔに一致しない。
【００１９】
このため、図８及び図９に示した従来のマルチヘッドタイプの液滴塗布装置では、シリンジ３１Ａ，３１Ｂ下部に設けられたニードル３２Ａ，３２Ｂを撮像する第１の撮像装置（下カメラ）４１によるニードル位置の校正について問題が生じる。
【００２０】
例えば、第１の撮像装置４１で撮像して第１のニードル３２Ａの基準点を装置基台に固定の第１の撮像装置（下カメラ）座標における所定の基準点（例えば原点）に位置合わせした後、分割基板１１Ａの基板上の塗布位置ピッチ（Ｐｔ）分だけシリンジ駆動系（直交３軸のＸＹＺ駆動系）をＸ軸方向に移動させても、第２のニードル３２Ｂの位置は前記基準点に合致しない（図９で説明したシリンジやニードルの取り付け誤差、傾き等に起因する。）。元々シリンジは樹脂製ケースであり、機械的精度は出ていないと考えるべきで、シリンジの装置取付部のピッチ精度をいくら上げてもシリンジ下部に設けられたニードル先端のピッチ寸法は合わない。それに対して、分割基板側のパターンピッチはフォトリソグラフィー等を用いて製作しているため、１０μｍ台のパターンピッチ精度を確保している。
【００２１】
各シリンジをＸＹ軸方向にそれぞれ駆動するためにテーブルを独立させれば、この問題は解決するものの、装置費用や装置の設置スペースの点で大幅に不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記の点に鑑み、同一の駆動系で駆動される保持ブロックにシリンジを複数個設けた場合に、各シリンジに設けられたニードルの相互の配列ピッチを微細に調整可能として、複数枚取りの分割基板等の塗布対象物に対する液滴塗布を高精度で能率的に実行可能な低価格の液滴塗布装置を提供することを第１の目的とする。
【００２３】
また、本発明は、同一の駆動系で駆動される保持ブロックにシリンジを複数個設けた場合に、各シリンジに設けられたニードルの相互の配列ピッチを撮像装置の撮像画像を利用して微細に調整可能として、複数枚取りの分割基板等の塗布対象物に対する液滴塗布を高精度で能率的に実行可能な液滴塗布方法を提供することを第２の目的とする。
【００２４】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明のある態様の液滴塗布装置は、
塗布対象物に対して、直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動自在なシリンジ保持ブロックと、
前記シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、
前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルとを備え、
前記複数のシリンジは、ＸＹ軸方向に相対位置調整自在であり、
前記複数のシリンジは前記シリンジ保持ブロックのＸＹＺ軸方向の移動により同時に駆動されることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明のもう一つの態様の液滴塗布装置は、
塗布対象物に対して、直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動自在なシリンジ保持ブロックと、
前記シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、
前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルと、
前記ニードルの先端面をこれに対向する側から撮像する第１の撮像装置とを備え、
前記複数のシリンジは、ＸＹ軸方向に相対位置調整自在であり、
前記複数のシリンジは前記シリンジ保持ブロックのＸＹＺ軸方向の移動により同時に駆動されるようになっており、
前記塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチと前記ニードルの先端の配列ピッチとを、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記複数のシリンジの相対位置調整を行うことにより合致させることを特徴としている。
【００２７】
前記液滴塗布装置において、前記シリンジはＸＹ軸位置調整機構を介して前記保持ブロックに取り付けられており、前記ＸＹ軸位置調整機構は、前記保持ブロックに対してＸ軸方向に移動自在なＸプレートと、前記Ｘプレートを前記Ｘ軸に平行な第１の向きに押す第１螺子機構部と、前記Ｘプレートを第１の向きの反対向きに付勢する第１バネと、前記Ｘプレートのクランプ手段と、Ｙ軸方向に移動自在なＹプレートと、前記Ｙプレートを前記Ｙ軸に平行な第２の向きに押す第２螺子機構部と、前記Ｙプレートを第２の向きの反対向きに付勢する第２バネと、前記Ｙプレートのクランプ手段とを有していてもよい。
【００２８】
前記第１螺子機構部及び第２螺子機構部がそれぞれマイクロメータで構成されていてもよい。
【００２９】
前記複数のシリンジのうちの１個は前記ＸＹ軸位置調整機構を介することなく前記保持ブロックに固定されており、残りのシリンジは各々前記ＸＹ軸位置調整機構を介して前記保持ブロックに取り付けられてもよい。
【００３０】
前記液滴塗布装置は、液滴を吐出する前記ニードルの先端部を前記ニードルの側方より撮像する第２の撮像装置をさらに有していてもよい。
【００３１】
本発明の他の態様の液滴塗布方法は、シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルとを用い、塗布対象物に対して、前記保持ブロックを直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動させて前記塗布対象物に前記ニードル先端より吐出した液滴を塗布する方法であって、
第１のニードルの位置校正は、液滴吐出前の第１のニードルの先端面を対向側より第１の撮像装置で撮像し、第１の撮像装置座標における所定の基準位置に前記第１のニードルの基準点を合致させて行い、
前記塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチだけ前記保持ブロックを移動させた後、
第２のニードルの位置校正は、液滴吐出前の第２のニードルの先端面を対向側より第１の撮像装置で撮像し、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記第２のニードルが設けられたシリンジを前記保持ブロックに対してＸＹ軸方向に位置調整して、第１の撮像装置座標における前記所定の基準位置に前記第２のニードルの基準点を合致させて行い、
全てのニードルの位置校正の終了後に、各ニードル先端より液滴を吐出するとともに前記保持ブロックを移動させて前記塗布対象物の複数箇所に同時に液滴を塗布することを特徴としている。
さらに、本発明の他の態様の液滴塗布方法は、シリンジ保持ブロックに設けられた複数のシリンジと、前記複数のシリンジの先端部にそれぞれ設けられたニードルとを用い、塗布対象物に対して、前記保持ブロックを直交３軸であるＸＹＺ軸方向に相対的に移動させて前記塗布対象物に前記ニードル先端より吐出した液滴を塗布する方法であって、
第１のニードルの位置は、液滴吐出前の第１のニードルを第１の撮像装置で撮像可能な位置まで移動させて前記第１のニードルの先端面を対向側より撮像し、第１の撮像装置座標における所定の基準点と、前記第１のニードルの基準点とのＸＹ軸方向の差異を求めて基準位置として記憶し、
前記塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチだけ前記保持ブロックを移動させた後、
第２のニードルの位置校正は、液滴吐出前の第２のニードルの先端面を対向側より第１の撮像装置で撮像し、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記第２のニードルが設けられたシリンジを前記保持ブロックに対してＸＹ軸方向に位置調整して、第１の撮像装置座標における前記基準位置に前記第２のニードルの基準点を合致させて行い、
全てのニードルの位置校正の終了後に、各ニードル先端より液滴を吐出するとともに前記保持ブロックを移動させて前記塗布対象物の複数箇所に同時に液滴を塗布することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、シリンジ保持ブロックに複数のシリンジを設けるが、前記複数のシリンジはＸＹ軸方向に相対位置調整自在であり、このため、各シリンジやそれに設けられたニードル自体の機械的な寸法誤差、前記保持ブロックへの取り付け誤差、傾き等に起因する前記ニードルの配列ピッチのバラツキを修正できる。
【００３３】
また、前記ニードルの先端面をこれに対向する側から撮像する第１の撮像装置とを備える構成とした場合、塗布対象物の複数の塗布点の配列ピッチと前記ニードルの先端の配列ピッチとを、前記第１の撮像装置の撮像画像に基づいて前記複数のシリンジの相対位置調整を行うことにより合致させることができ、これにより、塗布対象物の複数の塗布点に複数のニードルで同時に液滴塗布が可能になり、液滴塗布能率の向上を図ることができる。
【００３４】
また、個々のシリンジにそれぞれＸＹＺ軸駆動系を設ける構成に比較して、前記保持ブロックに複数のシリンジを設けて駆動系を複数のシリンジに共用することが可能であるから、機械的構成が簡素で、低価格の装置とすることができる。
【００３５】
さらに、前記シリンジを前記保持ブロックに対してＸＹ軸方向に位置調整自在とするＸＹ軸位置調整機構として、マイクロメータを用いた機構とすれば、高精度の位置調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、液滴塗布装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３７】
図１乃至図５を用いて本発明に係る液滴塗布装置の実施の形態を説明する。図１及び図２は実施の形態の要部構成を、図３は全体構成を示す。
【００３８】
全体構成を示す図３は、シングルＸＹＺマルチヘッドタイプの液滴塗布装置を示し、１系統のＸＹＺ軸に対して複数（ｎ個）のシリンジを持つタイプの液滴塗布装置であり、以後説明しやすさを目的とし、ｎ＝２とする。つまり、水平面内における基板搬送方向であるＸ軸方向、これに水平面内で直交するＹ軸方向、及び鉛直方向であるＺ軸方向に動くＸＹＺ軸駆動系により駆動されるシリンジ保持ブロック５０に２個のシリンジ３１Ａ，３１Ｂが取り付けられているが、一方の第１のシリンジ３１Ａは保持ブロック５０に直接的に固定され（位置調整しない構造であり）、他方の第２のシリンジ３１ＢはＸＹ軸位置調整機構６０を介して保持ブロック５０に取り付けられている。つまり、第１のシリンジ３１Ａに対してＸ軸及びＹ軸方向の相対位置が調整自在となっている。
【００３９】
図１及び図２（Ａ）,（Ｂ）で第１及び第２のシリンジ３１Ａ，３１Ｂのシリンジ保持ブロック５０への取付構造の詳細を説明する。シリンジ保持ブロック５０はＸＹＺ軸駆動系で駆動されるものであり、図示の例ではＸＹテーブル８０に対し鉛直方向に昇降するＺテーブルをシリンジ保持ブロック５０は構成しており、図２（Ａ）のように、この保持ブロック５０に固定具９０が固定され、第１のシリンジ３１Ａは、固定具９０と、これに螺合する固定ボルト９２で固定される固定具９１とで挟持されることによって、保持ブロック５０に固着される。
【００４０】
第２のシリンジ３１Ｂは、第１のシリンジ３１Ａとの高さを揃えるために、一段高さの低くなった保持ブロック５０の段差面にＸＹ軸位置調整機構６０を介して取り付けられている。ここで、ＸＹ軸位置調整機構６０は、図１及び図２（Ａ）のように、シリンジ保持ブロック５０に対してＸ方向ガイド６１を介してＸ軸方向に移動自在に取り付けられたＸプレート６２と、図１及び図２（Ｂ）のように、このＸプレート６２に対してＹ方向ガイド７１を介してＹ軸方向に移動自在に取り付けられたＹプレート７２とを有する。Ｘプレート６２及びＹプレート７２には、第２のシリンジ３１Ｂを通過させる貫通穴がそれぞれ形成されており、Ｘプレート６２の貫通穴６９は第２のシリンジ３１Ｂの外径よりも大きく非接触である。そして、Ｙプレート７２に固定具９５が固定され、第２のシリンジ３１Ｂは、固定具９５と、これに螺合する固定ボルト９７で固定される固定具９６とで挟持されることによって、Ｙプレート７２に固着される。
【００４１】
図２（Ａ）のように、Ｘプレート６２の位置を微調整するために、螺子機構部としてのマイクロメータ６３が取付具６４で保持ブロック５０に固定され、マイクロメータ６３のつまみ６３ａの回転操作により軸方向の突出量が変化するスピンドル部６３ｂがＸプレート６２の側面（Ｘ軸方向の端面）の当接部６２ａ（Ｘプレート６２に一体）に当接している。また、保持ブロック５０側に固定のバネポスト８５とＸプレート６２との間に、Ｘプレート６２の側面をマイクロメータ６３のスピンドル部６３ｂに当たる向きに付勢する引っ張りバネ６５が設けられている。保持ブロック５０には、タップブロック６６が固定され、タップブロック６６に加工された雌ネジにマイクロメータ６３と略平行にクランプボルト６７が螺合されている。そして、Ｘプレート６２に固定された付加ブロック６８の側面（Ｘ軸方向の端面）にクランプボルト６７の先端が当接できるようなっている。また、クランプボルト６７の回転止めのためにロックナット８９が螺合している。これらはＸプレート６２のクランプ手段を構成している。
【００４２】
Ｘ方向調整は、マイクロメータ６３のつまみ６３ａを回転させて、そのスピンドル部６３ｂの突出量を加減し、その先端をＸ方向に移動させることで行なう。この時、引っ張りバネ６５は常にＸプレート６２をマイクロメータ６３のスピンドル部６３ｂに押し付ける形になり、スピンドル部６３ｂがＸ方向のどちらに移動しても、Ｘプレート６２は追従する。
【００４３】
Ｘ方向の位置調整が完了したら、マイクロメータ６３をその位置に保持したままクランプボルト６７を右回転させて付加ブロック６８の側面にクランプボルト６７の先端を当接させることで、Ｘプレート６２をマイクロメータ６３のスピンドル部６３ｂに押し付けてＸプレート６２を固定する。ロックナット８９はタップブロック６６に対してクランプボルト６７を固定して以後の回転を防止する。
【００４４】
Ｙプレート７２の位置を微調整するための機構もＸプレート６２の場合と実質的に同じであり、図２（Ｂ）のように、螺子機構部としてのマイクロメータ７３が取付具７４でＸプレート６２に固定され、マイクロメータ７３のつまみ７３ａの回転操作により軸方向の突出量が変化するスピンドル部７３ｂがＹプレート７２の側面（Ｙ軸方向の端面）の当接部７２ａ（Ｙプレート７２に一体）に当接している。また、Ｘプレート６２に固定のバネ受け７９とＹプレート７２との間に、Ｙプレート７２の側面をマイクロメータ７３のスピンドル部７３ｂに当たる向きに付勢する圧縮バネ７５が設けられている。Ｘプレート６２には、クランプボルト取付部材７６が固定され、取付部材７６に加工された穴にマイクロメータ７３と略平行にクランプボルト７７が挿入されている。さらにＹプレート７２に固定されたタップブロック７８に前記取付部材７６の穴と略同心の雌ネジ加工が為され、クランプボルト７７の雄ネジとタップブロック７８の雌ネジが螺合されている。また、クランプボルト７７の回転止めのためにロックナット９９が螺合している。これらはＹプレート７２のクランプ手段を構成している。
【００４５】
Ｙ方向調整は、マイクロメータ７３のつまみ７３ａを回転させて、そのスピンドル部７３ｂの突出量を加減し、その先端をＹ方向に移動させることで行なう。この時反対側にある圧縮バネ７５は常にＹプレート７２をマイクロメータ７３のスピンドル部７３ｂに押し付ける形になり、スピンドル部７３ｂがＹ方向のどちらに移動しても、Ｙプレート７２は追従する。
【００４６】
Ｙ方向の位置調整が完了したら、マイクロメータ７３をその位置に保持したままクランプボルト７７を右回転させることでＹプレート７２をマイクロメータ７３のスピンドル部７３ｂに押し付けることによりＹプレート７２を固定する。ロックナット９９はクランプボルト７７を取付部材７６に対し締め付け固定し、クランプボルト７７の以後の回転を防止する。
【００４７】
以上のＸＹ軸位置調整機構６０の手動操作によって、第２のシリンジ３１Ｂ（ひいては第２のニードル３２Ｂ）のＸＹ軸方向の位置調整が可能となる。
【００４８】
これを、第１の撮像装置（下カメラ）４１から撮像しながら行なうことによって、複数のニードル先端の位置校正を行なうことができる。
【００４９】
図４で第１及び第２のシリンジ３１Ａ，３１Ｂの先端部にそれぞれ設けられた第１及び第２のニードル３２Ａ，３２Ｂの位置校正手順について説明する。なお、このニードル先端の位置校正は液滴吐出前において行う。
【００５０】
まず、図４（Ａ）のように、ＸＹＺ軸駆動系により前記保持ブロックに固定された第１のシリンジ３１Ａに設けられた第１のニードル３２Ａを第１の撮像装置（下カメラ）４１で撮像して第１のニードル３２Ａの基準点を装置基台に固定の前記第１の撮像装置の所定の基準点（例えば撮像装置の原点）に合致させる。ここではニードル基準点はニードル先端面の中心点としている。
【００５１】
次に、図４（Ｂ）のように、ＸＹＺ軸駆動系により前記保持ブロック５０を図３の２枚取り分割基板１１Ａにおけるパターンピッチ（分割基板１１Ａの複数の塗布点の配列ピッチ）ＰｔだけＸ軸方向に移動させる。このとき、第１及び第２のニードル３２Ａ，３２Ｂ間の距離は誤差を含んだピッチＰ２となる。誤差をａとすると、パターンピッチＰｔとピッチＰ２との関係は、次式
Ｐｔ＝Ｐ２＋ａ
で表されるので、ＸＹ軸位置調整機構６０で第２のニードル３２Ｂを誤差ａが無くなるように移動修正する必要がある。
【００５２】
前記保持ブロック５０のピッチＰｔの移動後に、第２のシリンジ３１Ｂに設けられた第２のニードル３２Ｂを第１の撮像装置４１で撮像すると、パターンピッチＰｔに対して誤差ａを含むため、第２のニードル３２Ｂの基準点と装置基台に固定の前記第１の撮像装置の基準点（例えば原点）との間に距離ａだけずれを生じた画像となる。
【００５３】
前記距離ａのずれを画像認識しながら（モニタ画像を見ながら）、前述したＸＹ軸位置調整機構６０の調整動作により第２のシリンジ３１Ｂの保持ブロックに対する位置調整を行い、図４（Ｃ）のように第２のニードル３２Ｂの基準点を装置基台に固定の前記第１の撮像装置の基準点（例えば原点）に合致させる。これによって、第１及び第２のニードル３２Ａ，３２ＢのピッチＰ２を２枚取りの分割基板１１Ａのパターンピッチ（塗布位置ピッチ）Ｐｔに一致させることができ（Ｐ２＝Ｐｔの調整ができ）、第１及び第２のニードル３２Ａ，３２Ｂの校正が完了する。
【００５４】
なお、第１の撮像装置（下カメラ）４１を用いた校正の方法は、上記に限定されず、例えば、第１のニードル３２Ａの基準点（例えばニードルの中心）と装置基台に固定の前記第１の撮像装置の基準点とのＸＹ軸方向の差異を求めて、第１のニードル３２Ａの基準点についての基準位置として記憶し、前記保持ブロックをパターンピッチＰｔだけＸ軸方向に移動させた後、第２のニードル３２Ｂの基準点を前記基準位置に合致させる方法を採ることもできる。
【００５５】
次に、この実施の形態の全体的動作説明を行う。
【００５６】
図４に示したＸＹ軸位置調整機構６０の調整により第１及び第２のニードル３２Ａ，３２ＢのピッチＰ２を２枚取りの分割基板１１ＡのパターンピッチＰｔに一致させた後、図３の基板搬送系１０の予熱ステージＳ１に２枚取りの分割基板１１Ａを受け入れ、液体塗布前の基板１１Ａに対して予熱が必要な場合に基板１１Ａの所要温度にまで上昇させる。そして、予熱ステージＳ１から塗布ステージＳ２に塗布対象物である基板１１Ａが移送される。
【００５７】
塗布ステージＳ２では、２枚取りの分割基板１１Ａの各パターンに対して第１及び第２のニードル３２Ａ，３２ＢのＸＹ軸方向の移動及びＺ軸方向の昇降動作により同時に液滴（ペースト状の材料、接着剤等の粘性流体）の塗布を行う。この塗布動作の際に、第２の撮像装置４２で第１及び第２のニードル３２Ａ，３２Ｂの一方又は両方の先端部を側方（ニードルの軸方向に直交する方向）から撮像し、図５（Ａ）〜（Ｄ）の手順で液滴２０の基板１１Ａへの適量塗布を行う。
【００５８】
図５（Ａ）の手順１では液体材料をニードル３２Ａ，３２Ｂより吐出し、ニードル３２Ａ，３２Ｂ下端に液滴２０として保持された状態で撮像装置４２にて撮像する。撮像された液滴２０の形状から当該液滴の下端とニードル３２Ａ，３２Ｂの基準位置（下端）との距離Ｌを画像処理演算部３５で算出する。算出した距離Ｌが所望の寸法となるように、メインコントローラ３７によりディスペンスコントローラ３３を制御し、ディスペンスコントローラ３３内の圧力制御部で圧力媒体として付加する空気圧力（圧縮空気、減圧空気を切り替えて供給）の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を調整する。
【００５９】
図５（Ｂ）の手順２では液滴２０の上下方向長さが所望の距離Ｌの寸法になったことを上記の画像処理で確認し（このときの液滴２０の量を基準量とする）、この液滴２０の状態を保持したまま塗布対象物である基板１１Ａ上に移動する。
【００６０】
図５（Ｃ）の手順３では、第１及び第２のシリンジ３１Ａ，３１Ｂを同時にＺ軸方向に所定ストロークで下降させ、液滴２０を基板１１Ａに接触させる。この結果、前記基準量の液体材料が基板１１Ａに塗布される。２枚取りの分割基板１１Ａであれば、パターンピッチＰｔ離れた２箇所に同時に塗布される。
【００６１】
そして、手順４において、図５（Ｄ）のようにシリンジ３１Ａ，３１ＢはＺ軸方向に上昇、復帰する。
【００６２】
なお、本実施の形態のその他の構成は図７又は図８の構成と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００６４】
（１）  シリンジ保持ブロック５０に複数のシリンジ３１Ａ，３１Ｂが設けられているが、一方のシリンジ３１Ａを基準として他方のシリンジ３１ＢがＸＹ軸位置調整機構６０によってＸＹ軸方向に相対位置調整自在である。このため、シリンジ３１Ａ，３１Ｂやニードル３２Ａ，３２Ｂ自体の機械的な寸法誤差、保持ブロック５０への取り付け誤差、傾き等に起因するニードル３２Ａ，３２Ｂの配列ピッチのバラツキを修正できる。
【００６５】
（２）  複数のニードル３２Ａ，３２Ｂの位置の校正は、第１の撮像装置（下カメラ）４１で各ニードル３２Ａ，３２Ｂの基準点を撮像することで行うことができ、複数枚取り分割基板１１ＡのパターンピッチＰｔ（換言すれば複数の塗布点のピッチ）にニードル３２Ａ，３２Ｂ下端の配列ピッチＰ２を合致させることができる。この結果、分割基板１１Ａの複数の塗布必要箇所に複数のニードル３２Ａ，３２Ｂで同時に液滴塗布が可能になり、液滴塗布能率の向上を図ることができ。
【００６６】
（３）  ＸＹ軸位置調整機構６０は、Ｘプレート６２及びＹプレート７２をそれぞれ螺子機構部としてのマイクロメータ６３，７３で微細に位置調整可能な構造であり、保持ブロック５０にＸＹ軸位置調整機構６０を介して取り付けられたシリンジ３１Ｂの位置調整を高精度で行うことができ、ひいてはニードル３２Ａ，３２Ｂの配列ピッチの調整を高精度で行うことが可能である。このため、分割基板１１Ａの複数の塗布必要箇所に高精度の液滴塗布が可能である。
【００６７】
なお、シリンジ保持ブロックに設けた複数のシリンジのうち、１個はシリンジ保持ブロックにＸＹ軸位置調整機構を介さずに固定した例を示したが、全てのシリンジがＸＹ軸位置調整機構を介してシリンジ保持ブロックに取り付けられている構成をも本発明は含むものであり、この場合にも複数のシリンジのうちの１個を基準として相対位置の調整を行えばよい。
【００６８】
複数枚取り分割基板のパターンピッチの方向（複数の塗布点の配列方向）は、Ｘ軸に平行となるように設定しているが、Ｙ軸方向にずれていても前記ＸＹ軸位置調整機構のＹ軸方向の調整により対応できる。
【００６９】
なお、塗布対象物である基板を位置決めする塗布ステージＳ２が、水平面内で前後左右の直交２軸方向に動くＸ−Ｙテーブルとしての機能を有する場合、保持ブロック５０はＺ軸方向（上下方向）の動作を行えればよく、塗布対象物である基板に対して相対的に保持ブロック５０がＸ−Ｙ−Ｚ軸方向（直交３軸方向）に移動する機能を有すればよい。
【００７０】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る液滴塗布装置及び方法の実施の形態であって、要部構成を示す正面図である。
【図２】前記要部構成であって、（Ａ）はＸテーブル及びこの位置調整のための構造部分を示す一部を断面とした平面図、（Ｂ）はＹテーブル及びこの位置調整のための構造部分を示す一部を断面とした平面図である。
【図３】本実施の形態を示す模式的構成図である。
【図４】本実施の形態におけるニードルの位置校正の手順であって、（Ａ）は１番目のニードルの位置校正、（Ｂ）は２番目のニードルの撮像、（Ｃ）は２番目のニードルの位置校正を説明する説明図である。
【図５】本実施の形態における一連の塗布動作を示し、（Ａ）は手順１、（Ｂ）は手順２、（Ｃ）は手順３、（Ｄ）は手順４で液体材料を基準量のみ塗布する場合をそれぞれ示す正面図である。
【図６】従来の液滴塗布装置の外観を示す斜視図である。
【図７】従来の液滴塗布装置であって１個のシリンジを有する場合の模式的構成図である。
【図８】従来の液滴塗布装置であって複数のシリンジを有する場合の模式的構成図である。
【図９】複数のシリンジを有する機構の主要構成部分を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  装置フレーム
２  基板ローダ
３  ディスペンス部
４  操作パネル
５  基板アンローダ
１０  基板搬送系
１１，１１Ａ  基板
２０  液滴
３０  ディスペンサ
３１，３１Ａ，３１Ｂ  シリンジ
３２，３２Ａ，３２Ｂ  ニードル
３３  ディスペンスコントローラ
３５  画像処理演算部
３６，３６Ａ，３６Ｂ  モニタ
３７  メインコントローラ
４１  第１の撮像装置（下カメラ）
４２  第２の撮像装置（横カメラ）
４３  照明装置
５０  シリンジ保持ブロック
６０  ＸＹ軸位置調整機構
６２  Ｘプレート
６３，７３  マイクロメータ
６５  引っ張りバネ
６７  クランプボルト
７２  Ｙプレート
７５  圧縮ばね
７７  クランプボルト
８０  ＸＹテーブル
９０，９１，９５，９６  固定具
Ｓ１  予熱ステージ
Ｓ２  塗布ステージ
Ｓ３  冷却・保温ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008043910.tif 000009
【図８】
2008043910.tif 000010
【図９】
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