特許 6333323 塗布装置および塗布方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6333323

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】塗布装置および塗布方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/02 20060101AFI20180521BHJP

   B05D 1/28 20060101ALI20180521BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20180521BHJP

【ＦＩ】

   B05C1/02 101

   B05D1/28

   B05D3/00 D

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-166606(P2016-166606)

(22)【出願日】2016年8月29日

(65)【公開番号】特開2018-34073(P2018-34073A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2018年3月22日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山中 昭浩

【審査官】 高崎 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２６８３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０９６９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 猿田正弘, 匂坂哲次，「フラットパネルディスプレイの修正技術」，NTN TECHNICAL REVIEW，日本，１９９８年１１月，No.67，P.73-P.78（特にP.75），ISSN：0915-0528

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ１／００−２１／００

Ｂ０５Ｄ

Ｇ０２Ｂ５／２０−５／２８

Ｇ０２Ｆ１／１３；１／１３７−１／１４１

Ｇ０３Ｆ７／００；７／０６−７／０７；７／１２−７／１４

Ｇ０３Ｆ７／２６−７／４２

Ｇ０９Ｆ９／００

Ｈ０５Ｋ３／１０−３／２６；３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗布針を用いて対象物の表面に液体材料を塗布する塗布装置であって、
交換が可能であり、前記液体材料を保持する容器および前記塗布針を有する塗布ユニットと、
前記塗布針を昇降させるための第１の駆動装置と、
前記塗布ユニットを前記対象物に対して昇降させる第２の駆動装置と、
前記第１および第２の駆動装置を制御することによって、前記対象物への前記液体材料の塗布動作を行なうように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、取り付けられた前記塗布ユニットに対応して設定される動作パラメータに従って前記第１および第２の駆動装置を制御することによって、前記液体材料の塗布量を調整するように構成される、塗布装置。

【請求項2】

前記容器の底部には孔が開口されており、
前記制御装置は、前記第１の駆動装置を用いて前記塗布針を前記孔から突出させた状態で前記第２の駆動装置を用いて前記塗布ユニットを下降させ、前記塗布針を前記対象物へ接触させることによって、前記液体材料を前記対象物の表面に塗布する、請求項１に記載の塗布装置。

【請求項3】

前記動作パラメータは、前記孔から前記塗布針を突出させた状態で塗布動作を待機させる待機時間であり、
前記塗布量を減少させる場合には前記待機時間は延長され、前記塗布量を増加させる場合には前記待機時間は短縮される、請求項２に記載の塗布装置。

【請求項4】

前記動作パラメータは、前記対象物と前記塗布針との接触時間であり、
前記塗布量を減少させる場合には前記接触時間は短縮され、前記塗布量を増加させる場合には前記接触時間は延長される、請求項２または３に記載の塗布装置。

【請求項5】

前記動作パラメータは、前記対象物と前記塗布針とが接触した状態から、前記塗布ユニットがさらに下降する押込量であり、
前記塗布量を減少させる場合には前記押込量は減少され、前記塗布量を増加させる場合には前記押込量は増加される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗布装置。

【請求項6】

塗布装置に設けられた塗布針を用いて対象物の表面に液体材料を塗布する塗布方法であって、
前記塗布装置は、前記液体材料を保持する容器および前記塗布針を有し交換が可能な塗布ユニットと、前記塗布針を昇降させるための第１の駆動装置と、前記塗布ユニットを前記対象物に対して昇降させる第２の駆動装置とを備え、
前記塗布方法は、
取り付けられた前記塗布ユニットに対応して設定される動作パラメータを取得する工程と、
前記第１および第２の駆動装置を用いて前記塗布針を前記対象物へ接触させることによって、前記液体材料を前記対象物の表面に塗布する工程と、
塗布された前記液体材料の塗布量を測定する工程と、
測定された前記液体材料の塗布量に基づいて、前記動作パラメータを調整する工程とを含む、塗布方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は塗布装置および塗布方法に関し、より特定的には、塗布針を用いて対象物に液体材料を塗布する塗布装置における塗布量の制御に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子部品の小型化に伴い、たとえば水晶振動子の実装における導電性材料の塗布、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ガスセンサへの触媒材料の塗布、およびＬＥＤ（Light Emitting Diode）への接着剤の塗布などの用途において、微量の液体材料を安定して塗布する要求が高まっている。

【0003】

微細な塗布を行なう方式としては、印刷方式、インクジェット方式、ディスペンサ方式などが一般的であるが、塗布針を用いた方式も、広範囲の粘度の液体材料を用いて微細な塗布が可能な点で注目されている。

【0004】

塗布針を用いて液体材料の微細な塗布を行なう方法については、たとえば特開２００７−２６８３５３号公報（特許文献１）に開示されている塗布ユニットを用いる方法が提案されている。

【0005】

このような塗布ユニットは、微細パターンの欠陥を修正することを目的とするものであり、広範囲な粘度の液体材料を用いて微細な塗布を行なうことが可能である。塗布動作の際、液体材料を保持する容器の底部に開口された貫通孔から、塗布針が突出される。塗布針は、先端に付着している塗布液を塗布対象物に接触させて転写塗布（以下、単に「塗布」と称する。）を行なう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−２６８３５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特開２００７−２６８３５３号公報（特許文献１）に記載されるような塗布ユニットにおいては、使用する液体材料の種類を変更したり、塗布により減少した液体材料を補充したりするために、液体材料を保持するための容器が交換可能とされている場合がある。

【0008】

この場合、たとえば容器の底部に開口された貫通孔の径のように、容器の製造誤差などによって生じる個体差のために、同じ塗布条件で塗布動作を行なった場合でも、使用する容器によって塗布量に差が生じる可能性がある。

【0009】

電子部品の小型化が進むにつれて、さらに微量な塗布量が要求される場合には、このような容器の違いによって生じる塗布量のバラツキを低減することが必要とされる。

【0010】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、塗布針を用いて液体材料を塗布する塗布装置において、液体材料容器の交換に伴う塗布量のバラツキを低減することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開発明による塗布装置は、塗布針を用いて対象物の表面に液体材料を塗布する塗布装置であって、塗布ユニットと、第１および第２の駆動装置と、制御装置とを備える。塗布ユニットは、交換が可能に構成されており、塗布針と、液体材料を保持する容器とを有する。第１の駆動装置は、塗布針を昇降させる。第２の駆動装置は、塗布ユニットを対象物に対して昇降させる。制御装置は、第１および第２の駆動装置を制御することによって、対象物への液体材料の塗布動作を行なう。制御装置は、取り付けられた塗布ユニットに対応して設定される動作パラメータに従って第１および第２の駆動装置を制御することによって、液体材料の塗布量を調整するように構成される。

【0012】

好ましくは、容器の底部には貫通孔が開口されている。制御装置は、第１の駆動装置を用いて塗布針を貫通孔から突出させた状態で第２の駆動装置を用いて塗布ユニットを下降させ、塗布針を対象物へ接触させることによって、液体材料を前記対象物の表面に塗布する。

【0013】

好ましくは、動作パラメータは、貫通孔から塗布針を突出させた状態で塗布動作を待機させる待機時間である。塗布量を減少させる場合には待機時間は延長される。塗布量を増加させる場合には待機時間は短縮される。

【0014】

好ましくは、動作パラメータは、対象物と塗布針との接触時間である。塗布量を減少させる場合には接触時間は短縮される。塗布量を増加させる場合には接触時間は延長される。

【0015】

好ましくは、動作パラメータは、対象物と塗布針とが接触した状態から、塗布ユニットがさらに下降する押込量である。塗布量を減少させる場合には押込量は低減される。塗布量を増加させる場合には押込量は増加される。

【0016】

本発明による塗布方法は、塗布装置に設けられた塗布針を用いて対象物の表面に液体材料を塗布する方法である。塗布装置は、交換が可能に構成される塗布ユニットと、第１および第２の駆動装置とを備える。塗布ユニットは、液体材料を保持する容器と、塗布針とを有する。第１の駆動装置は、塗布針を昇降させる。第２の駆動装置は、塗布ユニットを対象物に対して昇降させる。塗布方法は、取り付けられた塗布ユニットに対応して設定される動作パラメータを取得する工程と、第１および第２の駆動装置を用いて塗布針を対象物へ接触させることによって液体材料を対象物の表面に塗布する工程と、塗布された液体材料の塗布量を測定する工程と、測定された液体材料の塗布量に基づいて動作パラメータを調整する工程とを含む。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、塗布針を用いて液体材料を塗布する塗布装置において、塗布動作を行なうために駆動される駆動装置の動作パラメータを、液体材料容器ごとに調整することによって、液体材料容器の交換に伴う塗布量のバラツキを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態に従った塗布装置の全体構成を示す模式的な斜視図である。

【図2】図１の塗布機構の要部を示す図である。

【図3】塗布動作を説明するための図である。

【図4】液体材料容器の違いによる塗布量のバラツキの例を示す図である。

【図5】塗布待機中の液体材料の挙動を説明するための図である。

【図6】本実施の形態における塗布動作の詳細を説明するための図である。

【図7】塗布待機時間と塗布量との関係の一例を示す図である。

【図8】塗布針の接触時間と塗布量との関係の一例を示す図である。

【図9】塗布動作時の塗布針の押込みを説明するための図である。

【図10】塗布針の押込量と塗布量との関係の一例を示す図である。

【図11】液体材料容器に対応した動作パラメータのマップの一例を説明するための図である。

【図12】本塗布装置において実行される液体材料の塗布量調整処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0020】

［塗布装置全体の構成］
図１は、本発明の実施の形態に従った塗布装置１００の模式的な斜視図である。図１を参照して、塗布装置１００は、床面に配置された基台１８０と、Ｘ軸テーブル１１０と、Ｙ軸テーブル１２０と、Ｚ軸テーブル１３０と、塗布ユニット１４０と、観察光学系１６０と、観察光学系１６０に接続されたＣＣＤカメラ１７０と、制御部２００とを含む。

【0021】

基台１８０の上面には、図１中のＹ軸方向に移動可能に構成されたＹ軸テーブル１２０が設置されている。具体的には、Ｙ軸テーブル１２０の下面にガイド部が設置されており、基台１８０ の上面に設置されたガイドレールに沿って摺動可能に接続されている。また、Ｙ軸テーブル１２０の下面には、ボールねじが接続されている。ボールねじをモータなどの駆動部材により動作させることにより、Ｙ軸テーブル１２０はガイドレールに沿って（Ｙ軸方向に）移動可能になっている。また、Ｙ軸テーブル１２０の上面部は、液体材料をとする対象物である基板１５０を搭載する搭載面となっている。

【0022】

基台１８０上には、Ｘ軸方向にＹ軸テーブル１２０のガイドレールを跨ぐように設置された門型の構造体が設けられている。この構造体上には、Ｘ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル１１０が搭載されている。Ｘ軸テーブル１１０は、たとえばボールねじを用いてＸ軸方向に移動可能である。

【0023】

Ｘ軸テーブル１１０の移動体には、Ｚ軸テーブル１３０が搭載されており、このＺ軸テーブル１３０に塗布ユニット１４０および観察光学系１６０が搭載されている。塗布ユニット１４０および観察光学系１６０は、Ｚ軸テーブル１３０とともにＸ軸方向へ移動可能である。塗布ユニット１４０は、塗布ユニットに設けられた図示しない塗布針（後述）を用いて、基板１５０の塗布面（上面側）に塗布液を塗布するために設けられる。観察光学系１６０は、塗布対象の基板１５０の塗布位置を観察するために設けられる。観察光学系１６０のＣＣＤカメラ１７０は、観察した画像を電気信号に変換する。Ｚ軸テーブル１３０は、これらの塗布ユニット１４０および観察光学系１６０をＺ軸方向に移動可能に支持している。

【0024】

制御部２００は、制御用コンピュータ２１０、操作パネル２３０、モニタ２２０を備え、Ｘ軸テーブル１１０、Ｙ軸テーブル１２０、Ｚ軸テーブル１３０、塗布ユニット１４０および観察光学系１６０を制御する。操作パネル２３０は、制御用コンピュータ２１０への指令を入力するために用いられる。モニタ２２０は、観察光学系１６０のＣＣＤカメラ１７０で変換された画像データおよび、制御用コンピュータ２１０からの出力データを表示する。

【0025】

基板１５０に液体材料を塗布する場合は、塗布対象の基板１５０の塗布位置を観察光学系１６０の直下までＸ軸テーブル１１０およびＹ軸テーブル１２０で移動させ、観察光学系１６０で塗布位置を観察・確認して、塗布位置を決定する。そして、決定した塗布位置に液体材料を塗布する。その後、次の塗布位置が塗布ユニット１４０の直下に来るように、Ｘ軸テーブル１１０およびＹ軸テーブル１２０を動作させて基板１５０を移動させる。移動が完了した時点で、塗布ユニット１４０を駆動して塗布を行なう。これを連続して繰り返す。

【0026】

塗布針の下降端位置と観察光学系１６０のフォーカス位置の関係は予め記憶されており、塗布時には、観察光学系１６０で画像のフォーカスを合わせた位置をＺ軸方向基準に、塗布針が基板１５０に接触する高さまで、Ｚ軸テーブルでＺ軸方向位置を移動させてから塗布を行なう。塗布領域が広く、塗布途中において塗布対象の基板１５０の基板面高さの変化が大きく変わる場合には、必要に応じて途中でフォーカス位置を確認し、Ｚ軸方向の位置を修正してから塗布を行なう。この時のフォーカス位置の調整は、画像処理を用いて自動でフォーカスする方法でも良いし、レーザセンサ等を用いて、塗布対象の基板１５０の表面の高さ位置を検出してリアルタイムで補正を掛ける方法でも良い。

【0027】

図２は、図１における塗布機構の要部を見た図であって、液体材料の塗布動作を示す図である。塗布ユニット１４０は、塗布針１４２と、液体材料を蓄えておくための液体材料容器（以下、単に「容器」とも称する。）１４４とを含む。塗布針１４２は、塗布機構に設けられる駆動装置１４５により昇降される。図３は、塗布動作における塗布針１４２および容器１４４の動作を拡大して示したものである。

【0028】

図２および図３を参照して、まず図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、図１に示したＸ軸テーブル１１０，Ｙ軸テーブル１２０を駆動して、塗布ユニット１４０の塗布針１４２の下方に塗布対象の基板１５０の塗布位置が位置決めされる。このとき、塗布針１４２の先端部は、容器１４４内の液体材料１４６内に浸漬されている。

【0029】

次いで図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、駆動装置１４５を用いて、塗布針１４２を下降させて容器１４４の底部の孔から塗布針１４２の先端部を突出させる。このとき、塗布針１４２の先端部には液体材料１４６が付着しているが、先端部は基板１５０にはまだ接していない。

【0030】

そして、塗布針１４２の下降が完了すると、図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すように、Ｚ軸テーブル１３０を駆動して塗布ユニット１４０を下降させて塗布針１４２の先端部を基板１５０に接触させる。これにより、基板１５０に液体材料１４６が塗布される。その後、Ｚ軸テーブル１３０により塗布ユニット１４０を上昇させるとともに（図３（ｄ））、駆動装置１４５により塗布針１４２を上昇させて塗布動作が終了する（図３（ｅ））。

【0031】

上記のような塗布装置において、使用する液体材料の種類を変更したり、塗布により減少した液体材料を補充したりするために、一般的には、塗布ユニットにおける容器は交換可能とされており、複数の容器を適宜入換えて使用される場合がある。

【0032】

このような場合に、容器製造時の加工誤差や使用による経年摩耗等の影響により、同じ塗布条件で塗布をさせた場合であっても、容器ごとに塗布量に若干のバラツキが発生する可能性がある。

【0033】

特に、近年では、塗布対象物の小型化が進み、対象物への塗布量もより微量になっているため、図４に示されるように、使用される容器による塗布量のバラツキにより、同じ塗布条件で塗布を行なったとしても、塗布量目標値の範囲内の塗布量が実現できない状態が発生し得る。

【0034】

そこで、本実施の形態においては、使用される液体材料の粘性と表面張力とによって生じる、塗布動作中の塗布針での液体材料の挙動に着目し、使用する容器ごとに塗布動作中の動作タイミングに関する動作パラメータを調整することによって、塗布量を微調整する構成を採用する。

【0035】

本実施の形態における塗布量の調整について、以降の図５〜１０を用いて説明する。上述した図３（ｂ）において、塗布針１４２を容器１４４の底の孔から突出させた状態で塗布動作を待機させたときの、液体材料１４６の挙動を図５に示す。なお、図５で説明する例においては、使用される液体材料の粘度は数万ｃＰ程度であるものとする。

【0036】

図５（ａ）に示すように、塗布針１４２が容器１４４の底部の孔から突出した直後においては、重力の影響により液体材料１４６が塗布針１４２の下方側に付着した状態となっているが、液体材料１４６の粘性と表面張力の影響により、時間とともに液体材料１４６が塗布針１４２を伝って上方へと移動する（図５（ｂ））。この状態においては、塗布針１４２の先端部に付着している液体材料が、塗布針１４２の側面部分に付着している液体材料とつながっている。そのため、この状態で塗布針１４２を基板１５０に接触させると、塗布針１４２の先端部に付着している液体材料に加えて、側面部分に付着している液体材料の一部も基板１５０上に塗布される。

【0037】

一方で、十分な時間が経過した場合には、図５（ｃ）に示されるように、塗布針１４２の側面部分の液体材料がさらに上昇し、塗布針１４２の先端部分に付着している液体材料と切り離された状態となる。この状態で塗布針１４２を基板１５０に接触させた場合には、塗布針１４２の側面部分に付着している液体材料は基板１５０上には塗布されず、塗布針１４２の先端部分に付着している液体材料のみが基板１５０に塗布される。すなわち、塗布針１４２の先端を容器１４４の底の孔から突出させた状態で待機させる塗布待機時間を動作パラメータとして調整することによって、塗布量を調整することができる。

【0038】

図６は、この塗布待機を行なう場合の塗布動作の詳細を説明するための図である。図６においては、塗布待機を行なう工程（ｂ１）が図４に追加されたものとなっている。

【0039】

図６（ｂ）において、駆動装置１４５が駆動されて、塗布針１４２が容器１４４の底部の孔から突出されると、図６（ｂ１）に示すように、使用容器に対応して予め定められた時間（以下、「塗布待機時間」とも称する。）（たとえば、０〜３００ｍｓｅｃ程度）だけそのままの状態で待機し、Ｚ軸テーブル１３０による塗布ユニット１４０の下降動作（図６（ｃ））を遅延させる。

【0040】

所定の塗布待機時間が経過すると、図６（ｃ）のように、Ｚ軸テーブル１３０を駆動することによって、塗布ユニット１４０を下降させて、基板１５０へ液体材料を塗布する。

【0041】

図７は、塗布針１４２の塗布待機時間と塗布量との関係の一例を示す図である。図７においては、横軸には塗布待機時間が示され、縦軸には基板１５０に塗布される塗布量が示される。なお、図７においては、塗布待機時間以外の塗布条件（たとえば塗布針１４２と基板１５０との接触時間など）は同じ状態とされているものとする。

【0042】

図７に示されるように、塗布量は、塗布待機時間が長くなるにつれて、塗布待機時間がゼロの場合の塗布量Ｐｗ０の状態（図５（ａ）に対応）から徐々に減少する。塗布待機時間が図中のＷＴ１以降においては、図５（ｃ）のように、塗布針１４２の先端部分に付着している液体材料と側面部分に付着している液体材料とが切り離されるため、塗布量はほぼ一定となる。

【0043】

装置のタクトタイムの観点からは、塗布待機時間は短いことが望ましいので、待機時間がゼロの場合を初期状態とすると、塗布待機時間を長く（延長）するように調整することによって、塗布量を減少させることができる。また、すでに塗布待機時間がゼロでない所定時間に設定されている場合には、塗布待機時間がゼロとなるまでの範囲については、塗布待機時間を短く（短縮）することによって塗布量を増加させることが可能となる。

【0044】

一方、本実施の形態においては、塗布量を増加方向に調整する手法として、図６（ｃ）の工程において、塗布針１４２と塗布対象物の基板１５０との接触時間を調整する方法を採用する。これも、液体材料１４６の粘性と表面張力の影響によるものであり、図５（ｂ）の状態で接触時間が長くなると、塗布針１４２に付着している液体材料が基板１５０に沿って拡がりやすくなるためである。

【0045】

図８は、塗布針１４２と基板１５０との接触時間と塗布量との関係の一例を示す図である。図８においては、横軸には塗布針１４２と基板１５０との接触時間が示され、縦軸には基板１５０に塗布される塗布量が示される。なお、図８においては、上記の塗布待機時間は一定とされているものとする。

【0046】

図８を参照して、塗布針１４２と基板１５０との最小接触時間をＣＴ０とした場合、接触時間が長くなるにつれて、初期の塗布量Ｐｃ０から徐々に増加し、接触時間がＣＴ１を超えるとほぼ一定の塗布量となっている。

【0047】

接触時間についても、装置のタクトタイムの観点からは短くする方が好ましいため、最小接触時間をＣＴ０の場合の塗布量Ｐｃ０を初期状態とすると、接触時間を長く（延長）するように調整することによって、塗布量の増加側の調整が可能となる。なお、すでに接触時間が初期状態ＣＴ０よりも長く設定されているときには、接触時間を短く（短縮）することによって塗布量を減少できる。

【0048】

接触時間を調整する動作パラメータとしては、たとえば、基板１５０と塗布針１４２とが接触した時点からのタイムカウントを用いることができる。この場合、基板１５０と塗布針１４２との接触の判断は、たとえば接触圧力や電気抵抗値、あるいはＺ軸テーブルの位置変化に基づいて行なうことができる。また、これに代えて、塗布ユニット１４０を下降させるときの、塗布針１４２の「押込量」を動作パラメータとすることも可能である。

【0049】

ここで、塗布針１４２の「押込量」とは、図９に示されるように、基板１５０と塗布針１４２とが接触した状態から、さらに塗布ユニット１４０が下方に下降する量である。あるいは、塗布針１４２が容器１４４に押し戻される量と言うこともできる。塗布針１４２の取付部には、図示しないスライド機構が設けられており、塗布ユニット１４０の下降によって図９のような押込状態となった場合に印加される力を逃がす構造となっている。この押込量ｄを動作パラメータとすることによって、時間のパラメータをＺ軸テーブル１３０の移動距離（すなわち位置）のパラメータとすることができる。

【0050】

図１０は、塗布針１４２の押込量ｄと塗布量との関係の一例を示す図である。図１０においては、横軸に押込量が示され、縦軸には基板１５０に塗布される塗布量が示される。ここで、図１０には、押込量が負である場合の塗布量も示されている。これは、塗布針１４２が基板１５０に実際に接触していない場合でも、先端部からの液体材料の突出量によって液体材料が基板１５０に接触する状態となり得るためである。

【0051】

塗布針１４２と基板１５０とを確実に接触させることによって塗布不足の不良を防止するために、一般的には、押込量ｄはゼロよりもやや正の値ｄ０（たとえば、５０μｍ）とされることが多い。そのため、この状態の塗布量Ｐｄ０を初期状態とすると、押込量ｄを大きく（増加）することによって塗布量の増加側の調整が可能となる。なお、すでに押込量ｄが初期状態ｄ０よりも大きく設定されているときには、押込量を小さく（減少）することによって塗布量を減少できる。

【0052】

各容器に対して、所望の塗布量が実現できるように、上記の動作パラメータ「塗布待機時間」，「接触時間」，「押込量」を実験等によって予め求めておき、容器の交換の際に、当該動作パラメータを制御用コンピュータ２１０に設定することによって、容器の個体差に起因する塗布量のバラツキを抑制することが可能となる。

【0053】

なお、動作パラメータの設定については、容器の交換の度に作業者が各動作パラメータを制御用コンピュータ２１０に入力するようにしてもよいし、動作パラメータのマップを予め制御用コンピュータ２１０に記憶させておき、使用する容器の番号を作業者が選択することで、自動的に設定されるようにしてもよい。あるいは、容器識別用のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグや二次元バーコードを各容器に貼付しておき、図示しない読取装置によってＲＦＩＤのデータや二次元バーコードの情報を読み出すことによって、制御用コンピュータ２１０が対象の容器番号を自動認識するとともに、動作パラメータを自動的に設定するようにしてもよい。

【0054】

図１１は、制御用コンピュータ２１０に記憶される、容器に対応した動作パラメータのマップの例を示した図である。図１１においては、「塗布待機時間」のデフォルト値はゼロとし、「接触時間」のデフォルト値はＣＴ０とし、「押込量」のデフォルト値はｄ０とする。

【0055】

図１１のマップでは、容器番号１，２においては、接触時間および押込量がデフォルト値に設定され、塗布待機時間を調整して、塗布量をデフォルト状態から減少するように調整した例が示されている。容器番号３，４については、接触時間を調整して、塗布量をデフォルト値から増加するように調整した例が示されている。容器番号５，６については、押込量を調整して、塗布量をデフォルト値から増加するように調整した例が示されている。

【0056】

なお、上記のように各容器に対応した動作パラメータを予めプリセットしておくことで、容器を交換しても塗布量のバラツキを抑制できるが、使用する液体材料の性状や、継続的に使用することによる経年的な変化などにより、各容器の状態は変化する場合がある。そのような場合には、定期的にオンラインまたはオフラインで塗布量を測定して、各動作パラメータを適宜修正することが望ましい。

【0057】

塗布量Ｐは、たとえば、基板１５０上の塗布された液体材料の塗布径と塗布高さから算出することが可能である。塗布径および塗布高さの測定は、塗布装置１００の観察光学系１６０を利用して測定してもよいし、当該塗布装置とは異なる次工程の機器で測定してもよい。

【0058】

図１２は、本実施の形態に従う塗布装置１００における制御用コンピュータ２１０で実行される液体材料の塗布量調整処理を説明するためのフローチャートである。

【0059】

図１２を参照して、制御用コンピュータ２１０は、ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す。）１００にて、塗布装置１００に取付けられている容器についての動作パラメータを取得し設定する。の動作パラメータを取得は、上述のように、ユーザによる入力によるものであってもよいし、通信等により制御用コンピュータ２１０が自動的に取得してもよい。

【0060】

次いで、Ｓ１１０にて、制御用コンピュータ２１０は、設定された動作パラメータに従って塗布動作を実行する。その後、制御用コンピュータ２１０は、Ｓ１２０にて、塗布された液体材料の塗布径および塗布高さの情報を取得する。塗布径および塗布高さの取得は、塗布装置１００に設けられた検出器で測定された情報であってもよいし、後続の工程で測定された情報であってもよい。

【0061】

制御用コンピュータ２１０は、Ｓ１３０にて、取得した塗布径および塗布高さから塗布量Ｐを算出する。制御用コンピュータ２１０は、Ｓ１４０にて塗布量Ｐが所定の下限値ＰＬを下回っているか否かを判定する。塗布量Ｐが下限値ＰＬを下回っている場合（ステップＳ１４０にてＹＥＳ）は、制御用コンピュータ２１０は、塗布量Ｐが不足していると判定し、次回の塗布動作において塗布量Ｐを増量するように動作パラメータを調整する（Ｓ１５０）。具体的には、図８および図１０で説明したように、制御用コンピュータ２１０は、塗布針１４２と基板１５０との接触時間ＣＴ、あるいは、塗布針１４２の押込量ｄが大きくなるように動作パラメータを調整する。

【0062】

塗布量Ｐが下限値ＰＬ以上の場合（Ｓ１４０にてＮＯ）は、制御用コンピュータ２１０は、次に、Ｓ１４５にて、塗布量Ｐが上限値ＰＨを超過しているか否かを判定する。塗布量Ｐが上限値ＰＨを超過している場合（ステップＳ１４５にてＹＥＳ）は、制御用コンピュータ２１０は、塗布量Ｐが過大であると判定し、次回の塗布動作において塗布量Ｐを減量するように動作パラメータを調整する（ステップＳ１５５）。具体的には、図７で説明したように、次回の塗布動作において塗布待機時間ＷＴを長くするようにパラメータを調整する。塗布量Ｐが上限値ＰＨ以下である場合（ステップＳ１４５にてＮＯ）は、制御用コンピュータ２１０は、塗布量Ｐが適量であるとして処理を終了する。

【0063】

なお、上記のステップＳ１５０，Ｓ１５５においては、各動作パラメータが初期状態である場合（すなわち、塗布待機時間は０、接触時間はＣＴ０、押込量はｄ０）からの塗布量の調整を前提として説明したが、たとえば、前回までの判定において塗布量を減量するために塗布待機時間ＷＴを長くするようにパラメータが調整されていた場合において、今回の判定で塗布量の増量が必要とされる場合には、まず塗布待機時間ＷＴを短くすることを優先し、それでも必要とされる塗布量に満たない場合に、接触時間ＣＴあるいは押込量ｄを調整することが望ましい。

【0064】

制御用コンピュータ２１０において、以上のような処理に従って制御を行なうことによって、各容器について液体材料の塗布量の調整を行なうことができ、塗布ユニットを交換した場合であっても、所望の塗布量を安定的に実現することが可能となる。これにより、製品品質の向上および安定化が可能となる。

【0065】

なお、本実施の形態では、制御用コンピュータ２１０が、基板上に塗布された液体材料の塗布径と塗布高さから塗布量Ｐを算出し、塗布量の調整を行なう構成について示したが、制御用コンピュータ２１０は、たとえば、塗布高さに基づいて塗布量の調整を行なう構成であってもよい。

【0066】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0067】

１００ 塗布装置、１１０ Ｘ軸テーブル、１２０ Ｙ軸テーブル、１３０ Ｚ軸テーブル、１４０ 塗布ユニット、１４２ 塗布針、１４４ 容器、１４５ 駆動装置、１４６ 液体材料、１５０ 基板、１６０ 観察光学系、１７０ ＣＣＤカメラ、１８０ 基台、２００ 制御部、２１０ 制御用コンピュータ、２２０ モニタ、２３０ 操作パネル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】