スロットダイコーターの精密計測に関する研究－第2報 マイクロプローブによる溝幅分布測定システムの構築

摘要

スロットダイは精密研削された2枚のステンレス鋼製精密平板をマイクロメートルオーダーの一定間隔で平行に配置することでスリットを形成し，基板やフイルム上に液体の薄膜を塗布する高精度塗布工具であり，スピンコーティング技術と比較して大面積の塗布が可能なことから，近年では液晶ディスプレイや燃料電池，二次電池等に用いる様々な機能性フイルムの製造に広く活用されている[1］．塗布膜厚さの減少と高精度化に伴って，100μm未満の溝幅をサブミクロン精度で管理する必要になってきている．従来の溝幅測定ではすきまゲージが広く用いられてきたが，接触によるスロットダイ表面の損傷の恐れがあるため，非接触式測定法の応用が検討されてきた．光学顕微鏡による計測[1］や静電容量式センサ[2］を用いた測定は非接触測定を実現可能であるが，分解能や測定可能な最小溝幅に制限があり，100μm未満の溝幅を100 nm 以下の不確かさで測定することは困難であった．高アスペクト比のマイクロプローブにより寸法測定を行う Micro-CMMはマイクロ構造物の開口寸法測定における有力な測定装置であるが，測定範囲は100×100×100mm~3程度に制限されるため[3］，スロットダイコーター全体にわたって溝幅測定を行うことが困難である．本研究では，せh断力検出型マイクロプローブと精密位置決めステージを組み合わせたスロットダイコーターの溝幅精密測定装置を開発した．ストローク300 mmのエアベアリングリニアスライドとPZT微動ステージを組み合わせることにより，スロットダイ全体の溝幅測定を可能にした．各ステージ間のアライメント誤差と運動誤差を評価することにより，溝幅測定の不確かさ評価を行ったので報告する．