(57)【要約】【目的】塗布と塗布の間の時間におけるノズル先端の乾燥防止をコンパクトな乾燥室で行い、連続的な均一塗布を可能とする塗布装置を提供すること。【構成】ワークを保持する塗布ステージに対して塗布液を吐出するノズルを相対的に移動させ、前記塗布ステージに固定されたワークに前記塗布液を供給し、描画パターン若しくは液膜を形成する塗布装置において、塗布後次の塗布までのノズル待機位置において、ノズル先端の乾燥防止のため、ノズルを挿入しノズル先端を密閉可能且つ塗布液の主溶媒を充填可能で、前記主溶媒に超音波を加振し、霧化してノズル先端にミスト状の前記主溶媒を付着させて乾燥を防止する乾燥防止室を具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する塗布ステージに対して塗布液を吐出するノズルを相対的に移動させ、前記塗布ステージに固定されたワークに前記塗布液を供給し、描画パターン若しくは液膜を形成する塗布装置において、
塗布後次の塗布までのノズル待機位置において、ノズル先端の乾燥防止のため、ノズルを挿入しノズル先端を密閉可能且つ塗布液の主溶媒を充填可能で、前記主溶媒に超音波を加振し、霧化してノズル先端にミスト状の前記主溶媒を付着させて乾燥を防止する乾燥防止室を具備することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記ノズルに付着したミスト状主溶媒をドライエアーを吹き付け除去するドライヤを具備することを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ノズルが少なくとも２枚のブレードにより形成されたスリットを有する押し出し型（ダイ）を備え、ワークの形状にステージを加工して前記ステージにワークを落とし込みワークとステージをほぼ同一面としたステージに対して前記スリットから塗布液を押し出し、それと同時にダイ若しくはステージを平行移動させ、前記ワーク上に液膜を形成する塗布装置のノズルであることを特徴とする請求項１又は２記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイス製造におけるディスペンスノズル若しくはダイコータのスリットノズルの乾燥防止機構を有する塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体やフラットパネルディスプレイといったデバイスの製造を行う場合、レジストに代表される感光性材料やポリイミド等が使用される絶縁膜等をはじめとし様々な液膜を形成するプロセスが頻繁に行われる。
【０００３】
近年、材料利用率が高いことや、スループットが速いこと等から押し出し型（ダイ）を用いた塗布方法が注目を集め、既に実用化が始まっている。特許文献１にはこの塗布方法に関する記載がなされている。ダイコート法では、特許文献２，３等にも記載がなされている。この塗布方法は液吐出部であるダイに、少なくとも２枚のブレードを用い、数１０μｍ〜数１００μｍのギャップで精密に制御されたスリットを有し、ここからコーティング材料をガラス基板等のワークに押し出し塗布するものである。
【０００４】
このとき、ダイ尖端を基板に近づけ、ダイ尖端と基板は数１０μｍ〜数１００μｍの隙間で精密に制御され、前出のスリットからコーティング材料を押し出しダイ尖端と基板間にコーティング材料の液層を形成し、ダイ若しくは基板を平行移動させることで、基板上に液膜を形成するものである。このとき形成するメニスカスは少なくともほぼスリット幅方向に均一な体積を維持し塗布を行わなければ均一な膜を形成することはできない。
【０００５】
仮にメニスカスの体積が不均一となると、体積変化に比例して、膜厚の薄い部分と厚い部分が発生し、場合によっては筋ムラを発生し、均一な膜形成を不可能とする原因となる。そのため、ダイヘッドのスリットノズル部は高精度な平面に仕上げ、均一塗布を可能としている。その結果、スピンコート等の他の塗布方法と比べてコーティング材料の殆どを基板に供給でき無駄が少なく、ダイの下を基板が通過するだけで塗膜ができることから、スループットが非常に良く、均一な膜を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２２９４９７号公報
【０００７】
【特許文献２】
米国特許第４，２３０，７９３号公報
【０００８】
【特許文献３】
米国特許第４，６９６，８８５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような精密吐出を必要とする塗布は塗布後次処理までの時間があくと（例えば１ｍｉｎ以上）、ノズル先端に残留した塗布液、スリット出口付近の塗布液が溶媒の蒸発等により乾燥し、筋ムラ等の塗布不良を引き起こす原因となることがある。これは、塗布直前にノズル洗浄等のリフレッシュを行っても容易に改善されるものではなかった。
【００１０】
現状は乾燥防止カップ内に乾燥性が高く、且つ、薬液の溶解性の高い溶剤等を入れ、自然な揮発により溶剤雰囲気を作り、乾燥防止を行っているが、余り効果がない。又、ウエスに薬液の溶媒を染み込ませ、ヘッドにウエスを密着させ乾燥防止しているが、ウエスからの発塵や耐久性の問題ある。又、量産ラインのノズル待機位置に設置する必要があるため、大掛かりな装置にすることはできなかった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、塗布と塗布の間の時間におけるノズル先端の乾燥防止をコンパクトな乾燥室で行い、連続的な均一塗布を可能とする塗布装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ワークを保持する塗布ステージに対して塗布液を吐出するノズルを相対的に移動させ、前記塗布ステージに固定されたワークに前記塗布液を供給し、描画パターン若しくは液膜を形成する塗布装置において、塗布後次の塗布までのノズル待機位置において、ノズル先端の乾燥防止のため、ノズルを挿入しノズル先端を密閉可能且つ塗布液の主溶媒を充填可能で、前記主溶媒に超音波を加振し、霧化してノズル先端にミスト状の前記主溶媒を付着させて乾燥を防止する乾燥防止室を具備することを特徴とする。
【００１３】
従って、本発明によれば、ミストの発生量を制御し、乾燥防止に最適に雰囲気を作ることができる。又、ミストを使用するため、ノズル側壁に付着した高粘度薬液等も溶解し、洗浄等によるノズルのリフレッシュを容易に可能とすることができる。
【００１４】
更に、塗布前、若しくはノズルリフレッシュ工程前にエアブロー等によりノズル先端に付着した余分なミストを簡単に除去することが可能であり、次工程に何ら影響を残すことがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の特徴を模式的に表した図である。
【００１７】
図１において、１はスリットノズル、２は乾燥防止室、３は超音波発信子、４は塗布液主溶媒、５は溶媒ミストである。
【００１８】
本発明による乾燥防止機構は、量産ライン稼動中の塗布と塗布の間にスリットノズル１を乾燥防止室２に挿入する。このとき、乾燥防止室２のノズル挿入口はノズルを密閉できるようにシール材（図示せず）が設置されている。これにより乾燥防止室内はノズル挿入によりミストが飛び出さない程度の密閉空間が作られる。この空間内に予め塗布液の主溶媒４を供給しておき、ノズル１の挿入後超音波発信子３に加振され主溶媒４のミスト化を行う。
【００１９】
或る程度密閉された空間を強制的に溶媒ミスト５で充満させ、スリットノズル１の先端に溶媒ミストを付着させ、ノズル１の先端の乾燥防止を行う。このとき、超音波発信子は発熱を考慮に入れ、定ピッチで配置する。場合によっては、乾燥防止室内水冷パイプを配置するのも良い。これにより、発熱による溶媒の揮発を抑え、超音波による加振のみで主溶媒をミスト化し、ミスト量を制御する。
【００２０】
又、次工程でノズル先端に付着したミストが問題となる場合はエアブロー等で付着液を簡単に除去することができる。この結果、ヘッドリフレッシュ、塗布に影響を与えない。この乾燥防止機構を具備する塗布装置を用いて量産等の連続塗布の動作を行うと、筋ムラ等の無い塗布が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下のような効果が得られる。
【００２２】
１．量産ラインにおいて、タクト等から発生する塗布と塗布の間の待機時間において、乾燥防止室内に塗布液の溶媒雰囲気を超音波による霧化して溶媒がミスと状に充満している雰囲気を作る。超音波の加振意よりミスト化するため、ミスとの発生量を自在に制御可能であり、各プロセス条件に適したノズル先端の乾燥防止を行うことが可能となる。
【００２３】
２．塗布液の主溶媒が自然には揮発しにくい溶媒であっても、超音波のエネルギを利用して強制的にミスト状とすることでノズル先端に付着させ、乾燥防止を図ることが可能となる。
【００２４】
３．ミストを使用するため、スリットノズルのように塗布後ノズル側面に付着した高粘度の薬液も溶解し洗浄等によるノズルリフレッシュを容易にする。
【００２５】
従って、このようなノズル先端の乾燥防止機構を有する塗膜装置を用いると、量産ラインにおいて高度な膜形成が可能となり、安価で高品位なデバイスの大量生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を模式的に表した図である。
【符号の説明】
１      スリットノズル
２      乾燥防止室
３      超音波発信子
４      塗布液主溶媒
５      溶媒ミスト
【図１】
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