涂布装置的制作方法

1.本发明涉及使喷出涂布液的涂布单元和基板相对地移动而在基板上形成涂布膜的涂布装置。


背景技术：

2.在平板显示器所使用的均匀地涂布有抗蚀剂液的基板的制作中使用具有缝隙喷嘴的涂布装置，在印刷基板、封装基板那样的布线基板中的布线图案、功率半导体的绝缘膜图案的制作中使用具有喷墨喷嘴的涂布装置。
3.如图7所示，这些涂布装置具有载置基板w的工作台100和喷出涂布液的涂布单元101，一边从涂布单元101的涂布器102喷出涂布液，一边使基板w和涂布单元101相对地移动，从而在基板w上形成涂布膜(例如参照下述专利文献1)。
4.通常，在工作台100设置有能够接收通过机器人手103(参照图7的(b))等从前面的工序搬送的基板w的升降销104。然后，当在升降销104的前端部分载置基板w时，升降销104收纳在工作台100内，基板w载置在工作台100上。在工作台100形成有吸引孔，当基板w载置于工作台100时，从配置在工作台100的整个面上的吸引孔产生吸引力而使基板w被吸引保持于工作台100。在该状态下，一边使工作台100和涂布单元101相对地移动，一边从涂布器102喷出涂布液，从而在基板w上形成涂布膜。之后，解除吸引孔的吸引力，当通过升降销104将基板w从工作台100的表面抬起到规定位置时，机器人手103进入到基板w的下侧而接收基板w，基板w被搬送到下一个工序。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2005
‑
144376号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.但是，在上述涂布装置中，基板w带电，其带电量大，因此存在基板w容易破损的问题。即，在上述涂布装置中，基板w在工作台100上被在吸引孔产生的吸引力整面吸引，接着，基板w被升降销104从工作台100抬起，由此，在基板w中通过接触带电和剥离带电而产生较大的静电。由于该静电的产生，存在在机器人手103接近时产生火花而使设置在基板w上的器件破损、或者基板w本身破损的问题。
10.并且，由于静电的产生，还存在微粒容易附着、涂布膜的制膜精度有可能降低的问题。
11.本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供能够抑制基板带电的涂布装置。
12.用于解决课题的手段
13.为了解决上述课题，本发明的涂布装置具有：工作台单元，其对基板进行保持；以
及涂布单元，其对所述工作台单元上的基板涂布涂布液，一边使所述涂布单元和保持于所述工作台单元的基板相对地移动，一边从所述涂布单元喷出涂布液，从而在基板上形成涂布膜，其特征在于，所述工作台单元具有使基板浮起的浮起工作台部和对基板进行吸引保持的吸引保持部，在利用所述吸引保持部对在所述浮起工作台部上浮起的基板进行保持的状态下，所述浮起工作台部和所述吸引保持部相对于所述涂布单元向搬入搬出基板的基板更换位置和在基板上涂布涂布液的涂布位置移动。
14.根据上述涂布装置，基板通过浮起工作台部而浮起，并且仅被吸引保持部吸引保持，因此，在对基板进行保持的状态下，能够仅使与基板接触的区域成为吸引保持部。因此，与以往那样对基板进行保持的状态是与基板整个面接触的情况相比，能够抑制接触带电和剥离带电的带电量，能够避免基板上的器件、基板自身由于在基板产生的静电而破损的问题。
15.并且，也可以构成为，所述吸引保持部对基板的排除区域进行吸引保持。
16.根据该结构，由于对未被作为产品使用的排除区域进行吸引保持，因此能够极力抑制吸引保持部所保持的区域，从而抑制在基板产生的接触带电和剥离带电的带电量。
17.并且，也可以构成为是，所述浮起工作台部和所述吸引保持部以所述浮起工作台部的中心为旋转中心进行旋转。
18.根据该结构，在涂布单元由喷墨单元构成的情况下，通过使基板相对于涂布单元倾斜，即使是比喷墨单元的喷嘴间距小的间距也能够进行涂布，能够应对高精度的图案。
19.发明效果
20.根据本发明的涂布装置，能够抑制基板带电。
附图说明
21.图1是概略地示出本发明的涂布装置的俯视图。
22.图2是上述涂布装置的侧视图。
23.图3是将工作台单元放大后的主视图。
24.图4是示出喷墨头部的喷嘴的配置的图。
25.图5是吸引保持部的侧视图。
26.图6是示出工作台单元和涂布单元的位置关系的图，(a)是示出工作台单元以通常状态移动的状态的图，(b)是示出工作台单元通过旋转机构使基板相对于涂布单元倾斜而移动的状态的图。
27.图7是示出以往的涂布装置的图，(a)是示出在工作台上载置有基板的状态的图，(b)是示出基板被升降销抬起的状态的图。
具体实施方式
28.使用附图对本发明的涂布装置的实施方式进行说明。在本实施方式中，对涂布单元2是喷墨单元的情况进行说明，但也可以是缝隙喷嘴，本发明并不限于涂布的方式。
29.图1是示出涂布装置的一个实施方式的俯视图，图2是该涂布装置的侧视图。
30.如图1、图2所示，涂布装置具有载置基板w的工作台单元1和对基板w涂布墨水(涂布材料)的涂布单元2，通过使涂布单元2和载置于工作台单元1的基板w相对地移动，并且在
基板w上使墨水向规定的着落位置喷出，在基板w上形成涂布膜(包含涂布图案)。
31.另外，在以下说明中，将工作台单元1移动的方向设为x轴方向(主扫描方向)，将与其在水平面上垂直的方向设为y轴方向(副扫描方向)，将与x轴和y轴方向这两个方向垂直的方向设为z轴方向来进行说明。
32.涂布装置具有基台3，在该基台3上设置有工作台单元1、涂布单元2。具体来说，在基台3上设置有供工作台单元1行进的第1轨道部31和供涂布单元2行进的第2轨道部32，在本实施方式中，第1轨道部31配置在第2轨道部32的内侧。该第1轨道部31和第2轨道部32沿x轴方向延伸而形成，工作台单元1、涂布单元2分别形成为能够沿着第1轨道部31、第2轨道部32在x轴方向上移动。在本实施方式中，工作台单元1能够移动到基板更换位置和涂布位置，涂布单元2能够移动到涂布位置和维护位置。
33.并且，涂布单元2是使作为涂布材料的墨水着落在基板w上而进行涂布的部件，具有喷出涂布材料的喷墨头部21和对该喷墨头部21进行支承的龙门架部22。
34.该龙门架部22形成为大致圆型形状，具有配置在第1轨道部31的y轴方向两外侧的脚部22a和连结这些脚部22a并沿y轴方向延伸的梁部件22b。而且，在该梁部件22b安装有喷墨头部21，龙门架部22被安装成能够以在y轴方向上横跨第1轨道部31的状态沿x轴方向移动。具体来说，脚部22a滑动自如地安装于第2轨道部32，通过对设置于脚部22a的线性马达进行驱动控制，龙门架部22沿x轴方向移动，并且能够在任意的位置停止。在本实施方式中，能够停止在进行涂布动作的涂布位置和进行维护动作的维护位置。另外，在涂布动作中，龙门架部22被固定在涂布位置。
35.并且，梁部件22b是连接两脚部22a的柱状部件。在该梁部件22b安装有喷墨头部21。具体来说，在梁部件22b的x轴方向中央位置安装有喷墨头部21，设置于该喷墨头部21的喷嘴23b、24b(参照图4)以朝向第1轨道部31的姿势安装。即，在龙门架部22位于涂布位置的状态下工作台单元1在第1轨道部31上移动，在载置于工作台单元1的基板w位于喷墨头部21的正下方时通过喷出作为涂布材料的墨水而在基板w上形成涂布膜。
36.并且，喷墨头部21是使多个喷嘴23b、24b一体化而得的。在本实施方式中，喷墨头部21具有：第1喷嘴单元23，其具有多个喷嘴23b；以及第2喷嘴单元24，其具有多个喷嘴24b，第1喷嘴单元23和第2喷嘴单元24以在x轴方向上互相相邻地配置的状态被固定。在本实施方式中，喷嘴23b和喷嘴24b使用相同的喷嘴，能够喷出相同大小的粒径，但也可以构成为能够在喷嘴23b和喷嘴24b中使用不同形状的喷嘴而喷出粒径不同的墨水。
37.该喷墨头部21沿着梁部件22b在y轴方向上一体地形成有第1喷嘴单元23和第2喷嘴单元24。并且，在梁部22b上设置有沿y轴方向延伸的轨道(未图示)，在该轨道上滑动自如地安装有喷墨头部21。而且，通过对线性马达进行驱动控制而能够移动和停止在任意的位置。即，喷墨头部21能够在y轴方向上稍微移动，能够使作为涂布材料的墨水相对于基板w高精度地着落在y轴方向的规定位置。由此，在龙门架部22停止在涂布位置的状态下，工作台单元1在x轴方向上移动，并且喷墨头部21在y轴方向上移动，由此，喷墨头部21和工作台单元1相对地移动，通过从喷墨头部21的喷嘴23b、24b喷出墨水，能够使墨水高精度地着落在工作台单元1上的基板w的规定位置。
38.如图4所示，第1喷嘴单元23具有多个头模块23a，该头模块23a具有喷嘴23b。在本实施方式中，多个头模块23a沿着y轴方向排列，配置在与涂布方向垂直的方向上。头模块
23a具有多个喷嘴23b，并且以喷嘴23b在一个方向上按照规定的排列间距排列的状态设置。该喷嘴23b使用具有通用性的喷嘴，当对头模块23a施加驱动电压时，对各喷嘴23b施加共同的驱动电压，从各喷嘴23b喷出规定的液量的墨水。
39.并且，头模块23a以分别具有互相重复的部分的方式错开配置。在图4的例子中，相邻的头模块23a在x轴方向上交替地错开配置。即，由于这些头模块23a在喷嘴23b的配置间隔和头模块23a的两端部分中尺寸是不同的，所以在x轴方向上错开并且排列在y轴方向上以便能够抵消该两端部分的尺寸的量。即，在沿x轴方向观察时，第1喷嘴单元23的通常喷嘴23b在y轴方向上等间隔地配置，作为第1喷嘴单元23整体，在沿x轴方向观察时，所有的通常喷嘴23b沿着y轴方向按照恒定的排列间距排列，在从x轴方向观察时在y轴方向上等间隔地配置。
40.另外，由于第2喷嘴单元24的结构与第1喷嘴单元23相同，所以省略说明。
41.工作台单元1对基板w进行保持。这里，图3是将工作台单元1放大后的主视图。该工作台单元1具有：基座部50，其安装于第1轨道部31；浮起工作台部11，其配置在该基座部50上；以及吸引保持部12。即，工作台单元1利用吸引保持部12对由浮起工作台部11浮起的状态的基板w进行吸引保持，基座部50沿着第1轨道部31移动，由此能够在吸引保持着基板w的状态下在x轴方向上进行搬送。
42.浮起工作台部11使基板w浮起，在本实施方式中具有空气浮起机构。浮起工作台部11设置在基座部50上，形成为1张矩形平板形状。该浮起工作台部11具有平滑的基板浮起表面11a(参照图3)，基板浮起表面11a整体被设定为处于规定的高度位置。而且，浮起工作台部11通过在基板浮起表面11a与被搬送的基板w之间形成空气层，能够使基板w浮起至规定的高度位置。具体来说，在浮起工作台部11上形成有向基板浮起表面11a开口的微小的喷出口(未图示)和吸引口(未图示)，喷出口和压缩机通过配管而连接，吸引口和真空泵通过配管而连接。而且，通过使从喷出口喷出的空气和在吸引口产生的吸引力平衡，能够使基板w从基板浮起表面11a以水平的姿势浮起至规定高度。由此，能够在高精度地维持基板w的平面姿势(称为平面度)的状态下进行保持。
43.并且，浮起工作台部11形成为其y轴方向尺寸比被搬送的基板w的y轴方向尺寸小，当将基板w载置在基板浮起表面11a上时，成为基板w的y轴方向端部从基板浮起表面11a露出的状态。通过利用后述的吸引保持部12对该露出的部分(露出区域t)进行保持，能够对基板w进行搬送。该浮起工作台部11的y轴方向尺寸被设定为露出区域t能够由吸引保持部1230保持的所需最小限度的尺寸。在本实施方式中被设定为基板w的排除区域。
44.基座部50对浮起工作台部11进行支承，并且以能够沿着第1轨道部31行进的方式安装。基座部50以覆盖第1轨道部31的上表面的方式设置。而且，在基座部50的下表面(与第1轨道部31对置的对置面)安装有气垫51，通过对线性马达(未图示)进行驱动，基座部50以在第1轨道部31上浮起的状态沿着第1轨道部31行进。即，通过对线性马达进行驱动控制，基座部50在第1轨道部31上顺畅地行进，并且能够在规定的位置停止。在本实施方式中，构成为向基板更换位置和涂布位置移动并且能够在各个位置停止。即，浮起工作台部11和吸引保持部12成为一体，构成为向基板更换位置和涂布位置移动并且能够在各个位置停止。
45.并且，在浮起工作台部11设置有使基板w进行升降动作的基板升降机构。即，在基板浮起表面11a形成有多个销孔13，在该销孔13中埋设有能够沿z轴方向进行升降动作的升
降销14(参照图2)。由此，能够对基板w进行搬入、搬出。即，在搬入基板w时，在基板更换位置，在使升降销14从基板浮起表面11a突出的状态下待机，当由机器人手f等搬入基板w时通过突出状态的升降销14的前端部分载置基板w，基板w被保持在升降销14上。然后，从该状态起使升降销14下降而收纳在销孔13中，由此能够将基板w载置于基板浮起表面11a。并且，在搬出基板w时，在基板更换位置，通过使升降销14突出，将在基板浮起表面11a浮起的基板w保持在规定的高度位置。然后，通过机器人手f等从基板w的下侧进行保持，由此，能够从升降销14向机器人手f进行基板w的交接。
46.并且，吸引保持部12对基板w进行吸引而保持，并安装于基座部50。吸引保持部12具有沿x轴方向延伸的平板状的框架部12a和安装于该框架部12a的吸引部12b。该吸引部12b被设置为进行升降动作，通过吸引部12b进行升降动作，能够相对于在浮起工作台部11上浮起的基板w的背面接触分离。在本实施方式中，如图5所示，在框架部12a设置有升降机构12c，通过该升降机构12c的升降动作，框架部12a和吸引部12b一起进行升降动作。
47.框架部12a对吸引部12b进行支承，并且配置在基座部50上。即，以从y轴方向两侧夹着浮起工作台部11的方式配置(参照图3)，并且沿着浮起工作台部11的x轴方向配置。在该框架部12a安装有多个吸引部12b，在本实施方式中，在框架部12a的长边方向上等间隔地配置(参照图5)。
48.吸引部12b对基板w进行吸引而保持，并且形成为长方体的块状。吸引部12b的长边方向沿着x轴方向配置，多个吸引部12b以排成一列的方式安装于框架部12a。吸引部12b被设定为上表面部12bs形成为平坦，所有的吸引部12b的上表面部12bs处于相同的高度位置。即，吸引部12b形成为在向下端位置和上端位置进行升降动作时，在该下端位置和上端位置，所有的吸引部12b的上表面部12bs处于相同的高度位置。而且，在上表面部12bs形成有开口部，并且形成为在该开口部产生吸引力。因此，通过在基板w的下表面与吸引部12b的上表面部12bs抵接的状态下使开口部产生吸引力，基板w被吸引部12b的上表面部12bs吸引，并且基板w被吸引保持在吸引部12b所设定的上表面部12bs的高度位置。
49.并且，工作台单元1以能够绕z轴旋转的方式形成。在本实施方式中，在基座部50设置有绕z轴进行旋转的旋转机构53，构成为能够使浮起工作台部11绕z轴进行旋转。具体来说，设置有使基座部50的供浮起工作台部11载置的平板部52相对于与第1轨道部31连结的下侧部分绕z轴进行旋转的旋转机构53，通过旋转机构53的旋转，平板部52进行旋转，由此，与平板部52连结的浮起工作台部11和吸引保持部12能够绕共同的z轴进行旋转。即，通常，如图6的(a)所示，在基板w被吸引保持于工作台单元1的状态下，移动到涂布单元2侧而在基板w上形成涂布膜，但如图6的(b)所示，在基板w吸引保持于工作台单元1的状态下，能够绕浮起工作台部11的中心轴线进行旋转。而且，能够使基板w相对于喷墨头部21在具有规定角度的状态下移动到涂布单元2侧而在基板w上形成涂布膜。由此，能够使墨水以比喷墨头部21的喷嘴23b、24b的各自的排列间距小的间距着落，能够高精细地形成涂布膜。
50.并且，在工作台单元1的x轴方向相反侧设置有维护单元6。该维护单元6进行喷墨头部21的喷嘴23b、24b的维护作业。在维护单元6设置有清洗装置、擦拭装置、排液盘，定期地使用它们进行维护作业。具体来说，在维护动作时，龙门架部22在第2轨道部32上从涂布位置移动到维护位置，通过清洗装置来清洗喷墨头部21的喷嘴面。然后，在通过擦拭装置擦拭了附着于喷嘴面的清洗液等之后，在排液盘上进行渗出动作、冲洗动作，进行喷墨头部21
的喷嘴23b、24b的恢复。当一系列的维护作业结束时，龙门架部22移动到涂布位置，准备接下来的涂布工序。
51.根据上述实施方式的涂布装置，基板w通过浮起工作台部11而浮起，并且仅被吸引保持部12吸引保持，因此，在对基板w进行保持的状态下，能够仅使与基板w接触的区域成为吸引保持部12。因此，与以往那样对基板w进行保持的状态是与基板w整个面接触的情况相比，能够抑制接触带电和剥离带电的带电量，能够避免基板w上的器件、基板w自身由于在基板w产生的静电而破损的问题。
52.并且，在上述实施方式中，对浮起工作台部11和吸引保持部12成为一体而旋转的例子进行了说明，但在涂布单元2为缝隙喷嘴等的情况下，不需要使基板w相对于涂布单元2旋转，因此也可以省略旋转机构53。
53.并且，在上述实施方式中，对在维护动作时涂布单元2向维护单元6侧(维护位置)移动的例子进行了说明，但也可以构成为涂布单元2被固定，维护单元6移动到涂布单元2而进行维护动作。
54.并且，在上述实施方式中，对作为使基板w浮起的手段的空气浮起的情况进行了说明，但也可以构成为使浮起工作台部11超声波振动而使基板w浮起。
55.并且，在上述实施方式中，对浮起工作台部11和吸引保持部12成为一体而相对于涂布单元2相对地移动的例子进行了说明，但也可以分别构成浮起工作台部11的驱动部和吸引保持部12的驱动部，浮起工作台部11和吸引保持部12同步地移动。
56.并且，在上述实施方式中，对浮起工作台部11和吸引保持部12成为一体并同步地移动的例子进行了说明，但浮起工作台部11和吸引保持部12也可以以维持基板w在浮起工作台部11上浮起的状态的程度相对地移位。
57.标号说明
58.1：工作台单元；2：涂布单元；11：浮起工作台部；12：吸引保持部；50：基座部；53：旋转机构；w：基板。