【手続補正書】
【提出日】平成16年4月1日(2004.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】塗布装置および塗布方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を、立設した基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、
一端が前記塗布液槽に連通し、斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設され、この前面壁部の前端面に、前記塗布液流出路の他端が連通された外部流出口が配設され、毛管現象で前記塗布液流出路を介して汲み上げられた塗布液を前記外部流出口から供給して前記基板の被塗布面に塗布可能なノズル手段と、
前記基板の被塗布面に塗布した塗布液を前記前端面から吸引する吸引手段と、
前記ノズル手段と基板を前記被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、
前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、
前記基板の端部手前側で前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させるように前記ギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して前記吸引手段を駆動した後に、前記基板から前記ノズル手段を引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を、立設した基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、
一端が前記塗布液槽に連通し、斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設され、この前面壁部の前端面に、前記塗布液流出路の他端が連通された外部流出口が配設され、毛管現象で前記塗布液流出路を介して汲み上げられた塗布液を前記外部流出口から供給して前記基板の被塗布面に塗布可能なノズル手段と、
前記基板の被塗布面に塗布した塗布液を前記前端面から吸引する吸引手段と、
前記ノズル手段と基板を前記被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、
前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、
前記基板の端部手前側で前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させるように前記ギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して前記吸引手段を駆動した後に、前記基板から前記ノズル手段を引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段と、
前記制御手段で制御されて塗布された基板を乾燥する乾燥処理および、前記制御手段で制御されて塗布された基板の端縁部を洗浄する基板端縁洗浄処理のうち少なくとも何れかの処理を行う基板処理手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段の前記被塗布面に沿った相対移動を停止させるように前記移動手段を制御した後、前記ノズル手段を前記基板に近接させるよう前記ギャップ可変手段を制御することを特徴とする請求項１または２記載の塗布装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段の前記被塗布面に沿った相対移動を行いつつ前記ノズル手段を前記基板に近接させるよう前記移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする請求項１または２記載の塗布装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段の前記被塗布面に沿った相対移動を行いつつ前記ノズル手段を前記基板から引き離すよう前記移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段の前記被塗布面に沿った相対移動を停止させるように前記移動手段を制御した後、前記ノズル手段を前記基板から引き離すよう前記ギャップ可変手段を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段の前記被塗布面に沿った相対移動を行って前記ノズル手段を前記基板から引き離すよう前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項８】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段を前記被塗布面に近接させた後、前記ノズル手段を前記被塗布面に沿った相対移動を行い、その後前記ノズル手段を前記基板から引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記基板の端部手前側で、前記ノズル手段を前記被塗布面に近接させた後、当該近接前の位置より基板に近い位置まで前記ノズル手段を前記被塗布面から離間させ、その後前記ノズル手段を前記基板から引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項１０】塗布液を供給可能なノズル手段と、立設した被塗布基板とを被塗布面に沿って相対移動させつつ、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を前記ノズル手段の前端面へ供給して前記基板の被塗布面とのギャップに塗布液を保持して塗布する塗布方法において、
前記ノズル手段の前端面と基板の被塗布面とのギャップに塗布液を保持して前記ノズル手段を前記基板の被塗布面に沿って移動させる工程と、
基板の端部手前側で前記ノズル手段の前端面への塗布液供給を止め、さらに、前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させると共にこの近接動作に同期して前記ノズル手段の前端面から余剰液を吸引する工程と、
この吸引動作または塗布液供給停止動作の状態で前記基板から前記ノズル手段を引き離す工程とよりなることを特徴とする塗布方法。
【請求項１１】塗布液を基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、
塗布液を前記被塗布面に塗布可能なノズル手段と、
前記被塗布面に塗布した塗布液を吸引する吸引手段と、
前記ノズル手段と基板とを前記被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、
前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、
前記基板の端部手前側で前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させるように前記ギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して前記吸引手段を駆動した後に、前記基板から前記ノズル手段を引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項１２】塗布液を基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、
塗布液を前記被塗布面に塗布可能なノズル手段と、
前記被塗布面に塗布した塗布液を吸引する吸引手段と、
前記ノズル手段と基板とを前記被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、
前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、
前記基板の端部手前側で前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させるように前記ギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して前記吸引手段を駆動した後に、前記基板から前記ノズル手段を引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段と、
前記制御手段で制御されて塗布された基板を乾燥する乾燥処理および、前記制御手段で制御されて塗布された基板の端縁部を洗浄する基板端縁洗浄処理のうち少なくとも何れかの処理を行う基板処理手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項１３】塗布液を供給可能なノズル手段を基板の被塗布面に沿って相対移動させつつ、前記ノズル手段によって塗布液を該ノズル手段と被塗布面とのギャップに供給して塗布する塗布方法において、
前記ノズル手段の前端面と基板の被塗布面とのギャップに塗布液を保持して前記ノズル手段を前記基板の被塗布面に沿って移動させる工程と、
基板の端部手前側で前記ノズル手段の塗布液供給を止め、さらに、前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させると共にこの近接動作に同期して前記ノズル手段により余剰液を吸引する工程と、
この吸引動作または塗布液供給停止動作の状態で前記基板から前記ノズル手段を引き離す工程とよりなることを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示デバイス（ＬＣＤ）、プラズマ表示デバイス（ＰＤＰ）、半導体デバイスおよび各種電子部品などの製造プロセスにおいて、ＬＣＤまたはＰＤＰ用ガラス基板、半導体基板およびプリント基板などの基板表面に対して、フォトレジスト膜、カラーフィルタ材、平坦化材、層間絶縁膜、絶縁膜および導電膜などを形成するために各種塗布液を毛細管現象で汲み上げて塗布する塗布装置および塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板表面に塗布液を塗布する方式としては、回転塗布方式、ブレード塗布方式、スプレイ塗布方式およびロールコート方式などがある。
【０００３】
近年、液晶表示デバイスや半導体デバイスなどの製造プロセスにおいて、基板を水平に保った状態で回転させ、その中央部に塗布液を供給して塗布液に遠心力を与えることで、基板表面上の中央部から外周部に均一に塗布液を塗布する回転塗布方式が広く利用されている。
【０００４】
ところが、この回転塗布方式では、基板の大型化や角形化の傾向とも相俟って、塗布液を遠心力で外方に飛ばすため、使用される塗布液の有効利用という点で無駄があり、塗布液の利用効率が悪かった。また、角形の基板を水平姿勢で回転させることで、基板の大型化にも伴って装置も大型化し、その設置スペースも増大せざるを得なかった。さらに、角形の基板を高速に回転させると、基板表面に気流の乱れが発生し易く、しかも、その基板が大型化すると、その回転時における基板表面上の線速度差が増大することにより、塗布むらや塗布膜厚の均一性などの塗布品質を確保することが難しくなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような回転塗布方式の上記問題、つまり、塗布液の利用効率の低下、設置スペースの増大および塗布膜厚の不均一を解決すべく、基板を鉛直姿勢または傾斜した姿勢に立てて保持し、その基板の幅方向（左右方向）のノズルから基板表面に対して塗布液を吐出させつつ、そのノズルを基板上端から下端に移動させるようにして塗布液を塗布する方式の塗布装置が、特開平８−２４７４０号公報「基板への塗布液塗布装置」で提案されているが、この塗布装置について、以下に説明する。
【０００６】
図７は、本出願人による塗布装置の概略構成を示す正面図であり、図８は、図７の塗布装置におけるＡＡ線の断面図である。
【０００７】
図７および図８において、この塗布装置は、基板１００を鉛直（垂直）方向に立てて保持するステージ１０１と、基板１００の被塗布面に塗布液１０２を供給する塗布液槽を内部に有するノズル部材１０３と、このノズル部材１０３を基板１００に沿って下方に直線移動させる移動手段（図示せず）とから構成されている。このノズル部材１０３は、両端が閉塞され基板１００の幅方向に延在する筒状をなしており、基板１００の被塗布面と対向する前面壁部１０４に槽内から外部に貫通したスリット状の塗布液流出路１０５をその幅方向に形成している。また、基板１００の被塗布面と対向する前面壁部１０４の前端面１０６は、基板１００の被塗布面に非接触でかつ近接するように配設され、その下端１０６ａが塗布液流出路１０５の流出口よりも下方で且つその反対側の入口よりも上方に位置し、その上端１０６ｂが、基板１００の被塗布面と前端面１０６との間の隙間１０７を上方へ無限に延長させたと仮定した場合に塗布液流出路１０５を通って隙間１０７内に流入した塗布液が少なくとも毛細管現象などによって上昇するときの到達高さ位置と塗布液流出路１０５の流出口との間に位置するようになっている。
【０００８】
上記構成により、塗布液槽内に塗布液流出路１０５の入口と前端面１０６の下端１０６ａとの間の高さまで塗布液１０２を注入し、塗布液槽を大気開放とすると、塗布液槽内に供給された塗布液１０２は、少なくとも毛管現象によって、塗布液流出路１０５を通って槽外に流出し、ステージ１０１によって鉛直姿勢に保持された基板１００の被塗布面と前端面１０６との間の隙間１０７内に流入する。
【０００９】
この隙間１０７内に流入した塗布液は、毛細管現象などによってその隙間１０７内を前端面１０６の下端１０６ａまで下降する。また、隙間１０７内に流入した塗布液の上方への流動は、毛細管現象などによってその隙間１０７内を前端面１０６の上端１０６ｂまで上昇する。このようにして、基板１００の被塗布面と前端面１０６との間の隙間１０７内に、基板１００の幅方向に延びる帯状の塗布液の液溜りが形成されることになる。
【００１０】
さらに、この液溜り１０９が隙間１０７内に形成された状態で、基板１００の被塗布面と前端面１０６との間の隙間１０７を保持したまま、基板１００の下方向（基板１００の幅方向と直交する上下方向）ａにノズル部材１０３を直動させると、基板１００の被塗布面に塗布液が塗布されることになる。このとき、基板１００の被塗布面と前端面１０６の隙間１０７にある液溜り１０９は、基板１００の被塗布面に塗布されていくに従って消費されるが、大気開放されたノズル部材１０３の塗布液槽の塗布液にかかる大気圧と毛細管現象などによって、その消費量とほぼ同等の塗布液が塗布液槽内から塗布液流出路１０５を通ってその隙間１０７内に供給される。そのため、塗布時の隙間１０７内の塗布液量は常にほぼ一定に保持されることになって、基板１００に塗布液が連続して、略均一な膜厚に塗布されることになる。
【００１１】
このように、ノズル部材１０３内の圧力を大気圧とするとともに、毛細管現象で塗布液槽内の塗布液を隙間１０７内へ供給することによって、塗布に伴って、基板１００の被塗布面とノズル部材１０３の前端面１０６との隙間１０７内にある液溜り量を一定に保持して塗布膜厚を一定にすることが提案されているが、塗終わりの基板１００の下端部では液溜りができて厚膜化するという問題を有していた。このように、基板の塗終わり部分で厚膜化すると、現像時に膜残りを来たしたりする。
【００１２】
この塗終わりの厚膜化を解決するべく、特開平８−１５５３６５号公報「基板への塗布液塗布装置」が提案されている。この塗布装置では、図９（ａ）に示すように、基板１１１を保持するステージ１１２の下方の塗布終端側に配設され、基板１１１の下端側に当接する上向きの面１１３および、ノズル部材（図示せず）と対向する鉛直（垂直）方向の前壁面１１４を有した略Ｌ字状の延設部材１１６を設けることによって、塗終わりの厚膜化した液溜り１１５を延設部材１１６の前壁面１１４上に形成させ、基板１１１側では塗終わりの厚膜化した液溜り１１５を回避するようになっている。ところが、塗終わりの厚膜部分を基板１１１側で回避することができるものの、多数の基板に連続して塗布しようとすると、その延設部材１１６をその都度洗浄する必要があって作業工数が増加し、スループットが低下すると共に、図９（ｂ）に示すように基板１１１の下方側の端面１１１ａと延設部材１１６の面１１３との間に塗布液が染み込んで、その塗布液が端面１１１ａに付着してしまう。また、塗終わりの厚膜化した液溜り１１５を延設部材１１６の前壁面１１４上に形成させているため、その分の塗布液を余剰液として無駄に消費してしまうことになる。
【００１３】
また、塗終わりの厚膜化を解決するべく、特開平８−１４１４７５号公報の塗布装置では、図１０に示すように、ノズル部材１２１の進行方向の後方上方にノズル部材１２１と一体にブレード１２３を設け、ノズル部材１２１が基板１２２の被塗布面に沿って下方に移動することによって、基板１２２上に塗布液を塗り終えた基板下方端縁部において、基板１２２の端縁上の余剰塗布液をブレード１２３で掻き取って吸引するようになっている。ところが、ブレード１２３の先端部が基板下方端縁部に接触することから発塵をおこし、基板の品質を低下させる可能性があった。また、余剰した塗布液を吸引して回収するものの、余剰塗布液をブレード１２３で掻き取っている間の溶媒成分の蒸発などにより塗布液の特性が変化し、回収した塗布液の再利用は難しく、回収した塗布液は無駄になってしまうことになる。
【００１４】
さらに、以上の塗終わりの厚膜化を解決すると共に、塗布液の消費を防止するべく、塗布装置では、図１１（ａ）に示すように、ノズル部材１３１が基板１３２の被塗布面１３２ａに沿って下方に移動することによって、基板１３２上に塗布液を塗り終えた後に、基板１３２の下方端から、余剰した塗布液がある状態で下方向に、基板１３２に対してノズル部材１３１を引き離すようにしている。ところが、このようにノズル部材１３１を下方向に引き離すと、基板１３２とノズル部材１３１との間で引き切かれた多量の余剰液が、図１１（ｂ）に示すように、ノズル部材１３１の前端面１３３の上端上面１３３ａに付着してしまうという問題を有していた。このように、ノズル部材１３１の前端面１３３の上端上面１３３ａに塗布液が付着すると、次なる基板の塗布を行うときには、図１２（ｂ）に示すようなメニスカスカーブＤ２となってしまい、図１２（ａ）に示すような正常状態のメニスカスカーブＤ１で塗布を行うことができなくなる。つまり、塗布膜厚に影響するメニスカスカーブが、図１２（ｂ）に示すように、上端上面１３３ａが濡れているために上端上面１３３ａからメニスカスカーブＤ２が形成されてしまうようになる。また、ノズル部材１３１の前端面１３３の上端上面１３３ａに塗布液が付着すると、それが乾いてはがれ落ちるなどによってパーティクルの発生要因になったりする。したがって、基板１３２を１枚塗布する毎にノズル前端部を洗浄しなければならず、洗浄液の過剰な使用や、洗浄動作による基板のスループットの低下を来たしてしまう。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、塗終わりの厚膜化を解決すると共に、塗布液の消費を抑え、かつ、ノズル前端部を不所望に塗布液で濡らして汚さない塗布装置および塗布方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗布装置は、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を、立設した基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、一端が塗布液槽に連通し、斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設され、この前面壁部の前端面に、塗布液流出路の他端が連通された外部流出口が配設され、毛管現象で塗布液流出路を介して汲み上げられた塗布液を外部流出口から供給して基板の被塗布面に塗布可能なノズル手段と、基板の被塗布面に塗布した塗布液を前端面から吸引する吸引手段と、ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、基板の端部手前側でノズル手段を基板の被塗布面の所定位置に近接させるようにギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して吸引手段を駆動した後に、基板からノズル手段を引き離すように移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。また、本発明の塗布方法は、塗布液を供給可能なノズル手段と、立設した被塗布基板とを被塗布面に沿って相対移動させつつ、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液をノズル手段の前端面へ供給して基板の被塗布面とのギャップに塗布液を保持して塗布する塗布方法において、ノズル手段の前端面と基板の被塗布面とのギャップに塗布液を保持してノズル手段を基板の被塗布面に沿って移動させる工程と、基板の端部手前側でノズル手段の前端面への塗布液供給を止め、さらに、ノズル手段を基板の被塗布面の所定位置に近接させると共にこの近接動作に同期してノズル手段の前端面から余剰液を吸引する工程と、この吸引動作または塗布液供給停止動作の状態で基板からノズル手段を引き離す工程とよりなることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成により、基板の下端部手前側でノズル手段を基板側に接近させると共に、この接近動作に同期して塗布液流出口から塗布液を吸引した後に、基板からノズル手段を引き離すようになっている。このようにして、塗終わりの余剰液が最小限となって塗終わりの厚膜化が防止されると共に、塗終わりの余剰液が回収されて塗布液の消費も抑えられ、かつ、塗終わりの余剰液が最小限の状態でノズル手段が基板から引き離されることでノズル前端部を塗布液で濡らして汚すようなこともない。
【００１８】
また、本発明の塗布装置は、毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を、立設した基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、一端が塗布液槽に連通し、斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設され、この前面壁部の前端面に、塗布液流出路の他端が連通された外部流出口が配設され、毛管現象で塗布液流出路を介して汲み上げられた塗布液を外部流出口から供給して基板の被塗布面に塗布可能なノズル手段と、基板の被塗布面に塗布した塗布液を前端面から吸引する吸引手段と、ノズル手段と基板を被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、基板の端部手前側でノズル手段を基板の被塗布面の所定位置に近接させるようにギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して吸引手段を駆動した後に、基板からノズル手段を引き離すように移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段と、制御手段で制御されて塗布された基板を乾燥する乾燥処理および、制御手段で制御されて塗布された基板の端縁部を洗浄する基板端縁洗浄処理のうち少なくとも何れかの処理を行う基板処理手段とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段の被塗布面に沿った相対移動を停止させるように移動手段を制御した後、ノズル手段を前記基板に近接させるよう前記ギャップ可変手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段の被塗布面に沿った相対移動を行いつつノズル手段を基板に近接させるよう移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段の被塗布面に沿った相対移動を行いつつノズル手段を基板から引き離すよう移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段の被塗布面に沿った相対移動を停止させるように移動手段を制御した後、ノズル手段を基板から引き離すようギャップ可変手段を制御することを特徴とする。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段の被塗布面に沿った相対移動を行ってノズル手段を基板から引き離すよう移動手段を制御することを特徴とする。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段を被塗布面に近接させた後、ノズル手段を被塗布面に沿った相対移動を行い、その後ノズル手段を基板から引き離すように移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の塗布装置における制御手段は、基板の端部手前側で、ノズル手段を被塗布面に近接させた後、当該近接前の位置より基板に近い位置までノズル手段を被塗布面から離間させ、その後ノズル手段を基板から引き離すように移動手段およびギャップ可変手段を制御することを特徴とする。
【００２６】
粘度が小さいなど塗布液の特性によっては、塗布後に時間と共に塗布液が垂れ下がって基板の下端部で厚膜を形成してしまうことがあるが、この構成により、制御手段で制御されて塗布された基板を減圧乾燥などの乾燥処理を行うので、塗布液の乾きが早く塗布液が時間と共に垂れ下がることはなくなり、基板の下端部の厚膜化を防止することが可能となる。また、塗布後に時間と共に塗布液が垂れ下がっても、塗布後に基板端縁洗浄処理を行えば、基板の非有効範囲内の端縁部で厚膜化した塗布液を取り除くことが可能となる。
【００２７】
また、本発明を、塗布液を基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、塗布液を前記被塗布面に塗布可能なノズル手段と、前記被塗布面に塗布した塗布液を吸引する吸引手段と、前記ノズル手段と基板とを前記被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、前記基板の端部手前側で前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させるように前記ギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して前記吸引手段を駆動した後に、前記基板から前記ノズル手段を引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする塗布装置と規定することができる。
【００２８】
さらに、本発明を、塗布液を基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、塗布液を前記被塗布面に塗布可能なノズル手段と、前記被塗布面に塗布した塗布液を吸引する吸引手段と、前記ノズル手段を前記被塗布面に沿って相対移動させる移動手段と、前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させるギャップ可変手段と、前記基板の端部手前側で前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させるように前記ギャップ可変手段を制御すると共に、この近接動作に同期して前記吸引手段を駆動した後に、前記基板から前記ノズル手段を引き離すように前記移動手段およびギャップ可変手段を制御する制御手段と、前記制御手段で制御されて塗布された基板を乾燥する乾燥処理および、前記制御手段で制御されて塗布された基板の端縁部を洗浄する基板端縁洗浄処理のうち少なくとも何れかの処理を行う基板処理手段とを有することを特徴とする塗布装置と規定することもできる。
【００２９】
加えて、本発明を、塗布液を供給可能なノズル手段を基板の被塗布面に沿って相対移動させつつ、前記ノズル手段によって塗布液を該ノズル手段と被塗布面とのギャップに供給して塗布する塗布方法において、前記ノズル手段の前端面と基板の被塗布面とのギャップに塗布液を保持して前記ノズル手段を前記基板の被塗布面に沿って移動させる工程と、基板の端部手前側で前記ノズル手段の塗布液供給を止め、さらに、前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接させると共にこの近接動作に同期して前記ノズル手段により余剰液を吸引する工程と、この吸引動作または塗布液供給停止動作の状態で前記基板から前記ノズル手段を引き離す工程とよりなることを特徴とする塗布方法と規定することもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る塗布装置の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００３１】
図１は本発明の一実施形態における塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【００３２】
図１において、壁状に構成されて立設された架台１の表面側中央部に、ガラス基板などの基板２の被塗布面を外側に向けた状態で基板２を吸着して保持する吸着ステージ３が配設されている。この吸着ステージ３は、用いるサイズの基板２毎の外周部に対応した適所に、吸引可能な吸着部材としての吸盤（図示せず）が出退自在に為されている細長い凹部３ａが複数配設されており、基板２への吸盤（図示せず）による吸着後に吸盤（図示せず）を凹部３ａ内の所定位置に引き込んで収納することで基板２を保持するようになっている。また、この吸着ステージ３による基板２の立設保持状態は、鉛直（垂直）方向であってもよく、また傾斜した姿勢であってもよく、例えば基板２が吸着ステージ３の上側に位置するように若干傾いた状態でもよい。さらに、吸着部材としての吸盤（図示せず）が基板２の中央部を保持しないのは、基板２の中央部は重要な回路などが配置される部分であり、吸盤（図示せず）による真空吸引と解除によって温度が下がったり上がったりすることで塗布むらとなるのを防止するためである。したがって、吸盤（図示せず）の形状も基板２の外周部だけを吸引すべく、細長い凹部３ａと同様の細長い吸盤形状となっている。なお、ここでは、吸着ステージ３による基板２の保持は、吸盤（図示せず）による吸着の場合を示したが、基板２の上下左右を爪状の部材でひっかけて保持するような構成であってもよいことは言うまでもないことである。
【００３３】
また、この架台１の表面側および裏面側の幅方向両端部の上下位置の４角部にそれぞれ４個の各アイドルギヤ４が２組回転自在に各軸受部５でそれぞれ軸支されて配設されている。これらの上部に位置する左右２組の各アイドルギヤ４にそれぞれ架けられた左右の各スチールベルト６の一方端にはそれぞれ、ベース部材７の両端上部がそれぞれ連結されており、また、左右の各スチールベルト６の他方端にはそれぞれ、バランスウェイト８の両端上部がそれぞれ連結されている。また、下部に位置する左右２組の各アイドルギヤ４にそれぞれ架けられた左右の各スチールベルト６の一方端にはそれぞれ、ベース部材７の両端下部がそれぞれ連結されており、また、その左右の各スチールベルト６の他方端にはそれぞれ、バランスウェイト８の両端下部がそれぞれ連結されて、ベース部材７が架台１の表面側で、バランスウェイト８が架台１の裏面側でそれぞれ水平に保持されかつ上下に移動可能な状態で、各スチールベルト６が、架台１の幅方向両端部の上下方向にそれぞれ左右２組の各アイドルギヤ４をそれぞれ介して巻回されている。このベース部材７上の中央部には、基板２の幅寸法のノズル口９を有し、そのノズル口９から塗布液を吐出可能なノズルユニット１０が配設されている。これらのベース部材７およびノズルユニット１０とバランスウェイト８とがそれぞれバランスが取れた静止状態で架台１の表と裏の幅方向両端部間に水平にそれぞれ保持されるようになっている。
【００３４】
また、架台１の表面側の両端部にはそれぞれ各上下方向に縦型の各リニアモータ１１の固定子１２が配設されており、これら左右の各リニアモータ１１はその駆動によって、ノズルユニット１０を載置したベース部材７の両端部を各固定子１２に沿って上下に直線移動させる構成となっている。この移動手段としてのリニアモータ１１は、各上下方向に配設された各スチールベルト６にそれぞれ沿ってベース部材７の両端部および各スチールベルト６の内側にそれぞれ配設されており、図２に示すように、幅方向両端部の各レール部１３間にベース部１４を有する固定子１２と、ベース部材７の両端部裏側の各側壁にそれぞれ各固定子１２とそれぞれ対向して配設され、各固定子１２の上をスライド自在なスライダ部材１５とを有している。このスライダ部材１５は、その幅方向両側に各レール部１３とそれぞれ嵌合して上下方向に案内される各リニアガイド部１６と、各リニアガイド部１６の間に配設されると共に、固定子１２のベース部１４に対向し、図示しない巻線による励磁によって磁力を発生させる磁気回路部１７と、この磁気回路部１７の巻線（図示せず）の両端に接続されたコネクタ１８とを有しており、この磁気回路部１７の励磁による磁力で、スライダ部材１５は固定子１２の各レール部１３に各リニアガイド部１６で案内されて上下に移動自在である。このスライダ部材１５が、ノズルユニット１０を載置したベース部材７の両端部裏側にそれぞれ固着されており、これらの各スライダ部材１５の移動によってベース部材７が上下に移動自在になっている。
【００３５】
ここでは、ノズルユニット１０を載置したベース部材７の両端部を各固定子１２に沿って上下に移動させるように構成したが、ノズルユニット１０と基板２とが被塗布面に沿って相対的に移動するように構成すればよく、ノズルユニット１０を固定して基板２を吸着ステージ３と共に上下にリニアモータやボールねじなどの移動手段で移動するように構成することもできる。このように、吸着ステージ３を上下に移動させる方がノズルユニット１０を移動させるよりも振動が少なく、その振動による塗布むら防止などの観点から吸着ステージ３を移動させる方がよいのであるが、吸着ステージ３を上下に移動させると、装置の高さが倍必要となり、クリーンルームの天井高さには制限があるので、非現実的なものとなってしまう。なお、４４は配線や薬液供給チューブなどを収容したケーブルベアである。
【００３６】
さらに、ノズルユニット１０は、図３に示すように、基板２の被塗布面２ａに対向して開口した水平方向の細長いノズル口９から塗布液を吐出可能なノズル手段としてのノズル部材１９と、このノズル部材１９のノズル口９を基板２の被塗布面への対向位置Ｍと点線で示す洗浄用の下方位置Ｎとの間で、ノズル部材１９をその長手方向を回動軸として回動させるノズル部材回動機構部２０と、ノズル部材１９のノズル口９と基板２の被塗布面との水平方向の隙間（ギャップ）を可変させるべく、ノズル部材１９を基板２に対して接近または離間自在に駆動するギャップ可変機構部２１とを備えている。このノズルユニット１０は、塗布処理される基板２のサイズに合った幅寸法のノズル部材１９と付け変え可能に構成されている。
【００３７】
このノズル部材１９内には、図４に示すように、気層なく塗布液２２を溜める液溜り部６１が配設されており、この液溜り部６１は、両端が閉塞され基板２の幅方向に延在する水平方向に細長い筒状に構成されている。また、基板２の被塗布面２ａと対向する前面壁部２５に液溜り部６１内から外部に斜め上向きに貫通した塗布液流出路としてスリット２６が基板２の幅方向に形成されている。このスリット２６は、液溜り部６１とノズル口９との間で直線状に図中左上向きに傾斜した状態で連結しており、スリット２６の下方端が液溜り部６１内に開口し、その上方端が水平方向に細長いノズル口９となっている。また、基板２の被塗布面２ａと対向する前面壁部２５の前端面２７は、塗布液の液溜りが形成可能なように、基板２の被塗布面２ａに非接触でかつ所定の隙間２８で近接するように配置される。
【００３８】
また、ノズル部材１９は、その前端面２７の上端２７ｂが、基板２の被塗布面２ａと前端面２７との間の隙間２８を塗布時における距離に保って上方へ無限に延長させたと仮定した場合にスリット２６を通って隙間２８内に流入した塗布液が少なくとも毛細管現象などによって上昇することができる到達高さ位置とスリット２６の流出口であるノズル口９との間に位置するようになっている。
【００３９】
この液溜り部６１の中央部下方位置には供給チューブ２４の一端が連結され、供給チューブ２４の他端は供給チューブ２４ａ，２４ｂに分岐しており、一方の供給チューブ２４ａの先端は、バルブ４５を介して、塗布液２２を貯留する外部塗布液槽２３の底部と連結されている。このバルブ４５は外部塗布液槽２３から液溜り部６１への塗布液２２の供給を制御可能である。また、この分岐した他方の供給チューブ２４ｂの先端は、バルブ４６を介してポンプ４７に連結している。これらの供給チューブ２４，２４ａ，２４ｂ、バルブ４５，４６およびポンプ４７で加圧または吸引手段５１が構成されており、この加圧または吸引手段５１は、塗布開始時のディスペンス時に一定時間のみ、ポンプ４７にてバルブ４６を介して液溜り部６１内の圧力を一旦高めることでスリット２６内の塗布液上昇圧を加圧してノズル口９から少量の塗布液を供給し、塗布終了時には、基板２の被塗布面２ａに塗布された塗布液を吸引するようになっている。また、外部塗布液槽２３内の液面は、ノズル部材１９の前端面２７の下端２７ａよりも下方で且つスリット２６の下方端よりも上方の位置になるように塗布液が供給されている。また、外部塗布液槽２３は外部開放口２３ａにより大気開放されており、内部は大気圧となっている。
【００４０】
一方、図３のノズル部材回動機構部２０は、図示しない電磁弁で制御されて、ロッド先端部３１を伸長位置と収縮位置との間を移動させるエアーシリンダ３２が、矢印方向Ｃにシリンダ前方部のピン３２ａを回動中心として回動可能に軸支されている。このロッド先端部３１は、アーム部材３３の一方端部と回動可能にピン連結されてリンク機構を構成しており、アーム部材３３の他方端部は駆動軸３４にその長手方向に直交する方向から回動力を伝達可能に固定されている。この駆動軸３４は、所定幅で水平方向に延びたベース部材３５を下方から支持する支持部材３５ａを横方向に貫通して固定されている。このベース部材３５の前方端縁上側にはノズル部材１９がそのノズル口９を基板２の被塗布面２ａ側に向けた状態で、ノズル部材１９の長手方向と駆動軸３４の軸方向が一致する方向になるように取り付けられている。図３は、エアーシリンダ３２のロッド先端部３１が伸長した場合であり、このとき、ノズル部材１９のノズル口９は基板２の被塗布面２ａに対向して塗布可能な状態である。これに対して、エアーシリンダ３２のロッド先端部３１が短縮した場合には、ノズル部材１９のノズル口９は、２点鎖線で示すように下方を向いて洗浄可能な状態となる。このロッド短縮の途中で、ピン３２ａを回動中心としてエアーシリンダ３２が矢印方向Ｃに揺動しつつロッド先端部３１が短縮されることになる。
【００４１】
また、ギャップ可変機構部２１は、ステッピングモータやサーボモータなどの接離モータ３６と、前後の軸受部３７，３８で軸支され、この接離モータ３６の回転軸に連結部３９を介して連結されたボールねじ４０と、このボールねじ４０に螺合した移動部材４１と、移動部材４１の上端が下面で固着されていると共にノズル部材回動機構部２０を支持して基板２の被塗布面２ａに対してノズル部材１９の前端面２７が接近または離間するようにスライド自在なスライド部材４２とを備えており、接離モータ３６によるボールねじ４０の回転で、移動部材４１が、ノズル部材１９およびノズル部材回動機構部２０を載置した状態で前後に移動自在に構成されている。
【００４２】
ここでは、ギャップ可変機構部２１は中央部１個所として、基板２の厚さのばらつき範囲内でギャップ寸法を調整するようにしているが、さらに、基板２の厚さのばらつきだけではなく、基板２の幅方向にテーパがあって左右両端部での厚さ寸法に差があるような場合には、ギャップ可変機構部２１をベース部材７の左右２個所配設することで左右独立にギャップ寸法を調整することができ、ノズルユニット１０の左右に長いノズル部材１９を、基板２の幅両端部で厚さが異なることによる幅方向テーパに合わせて平行に、左右位置で等ギャップ寸法として傾け得るように構成することもできる。
【００４３】
図５は、図１の塗布装置の概略制御構成を示すブロック図である。
【００４４】
図５において、操作部５２としては、数字を入力するテンキー、電源のオン・オフを入力する電源キー、塗布スタートキー、リニアモータ１１の駆動速度の基準値を任意に手動で設定する速度設定キーおよび、接離モータ３６を駆動させて基板２の被塗布面２ａとノズル口９との隙間２８または隙間３０を調整する隙間設定キー、基板サイズ、基板厚さ、塗布液粘度および塗布膜厚などを設定する各種設定キーなどで構成されている。また、この操作部５２が接続される制御部５３は記録媒体であるＲＯＭ５４およびＲＡＭ５５に接続されており、ＲＯＭ５４内に登録された各制御プログラムで用いる制御データを、操作部５２から制御部５３を介してＲＡＭ５５内に書き込み可能である。
【００４５】
また、これらの操作部５２、ＲＯＭ５４およびＲＡＭ５５が接続される制御部５３は、リニアモータ駆動回路５６を介してリニアモータ１１に接続されており、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムと、操作部５２から入力され、リニアモータ駆動制御プログラムに対応した制御データとに基づいて、その制御信号をリニアモータ駆動回路５６に出力し、リニアモータ駆動回路５６がリニアモータ１１を駆動してベース部材７上のノズルユニット１０を基板２の被塗布面２ａに対する所定上下位置に移動させるようになっている。この場合の制御データは、基板２の保持位置が精密な場合には、登録された原点データであり、また、マニュアル的に操作部５２から所定の高さ位置が入力されたデータであってもよい。さらに、塗布液２２の塗始め位置に原点センサ（図示せず）を設けて、その原点センサ（図示せず）がベース部材７を検知する所定の塗始め位置で、制御部５３がベース部材７を停止するようにリニアモータ駆動回路５６を介してリニアモータ１１を駆動制御してもよい。
【００４６】
また、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムと、基板サイズ、塗布液粘度および塗布膜厚などの各種設定キーからの入力や、操作部５２の塗布スタートキーの入力によって、リニアモータ駆動制御プログラムに対応した制御データに基づき、リニアモータ駆動回路５６を介してリニアモータ１１を駆動し、所定速度でノズル部材１９を走行させつつ塗布可能に制御するようになっている。さらに、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録された塗布終了時のリニアモータ駆動制御プログラムと、そのリニアモータ駆動制御プログラムに対応した制御データに基づいて、リニアモータ駆動回路５６を介してリニアモータ１１の駆動を基板２の下端部手前側の非有効範囲内で停止するようになっている。なお、ここでいう非有効範囲とは基板の周縁部であって、ＬＣＤ，ＰＤＰ等の表示素子が形成されない部分を指す。この制御データとしては、基板サイズなどの入力によって演算された停止位置データであってもよいし、基板サイズに応じて設定され登録された停止位置データであってもよいし、さらには、操作部５２から入力された停止位置データであってもよい。また、塗布液２２の塗終り位置に終了位置センサ（図示せず）を設けて、その終了位置センサ（図示せず）がベース部材７などを検知する所定の塗終り位置で、制御部５３がベース部材７の移動を停止するようにリニアモータ駆動回路５６を介してリニアモータ１１の駆動を停止制御するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、これらの操作部５２、ＲＯＭ５４およびＲＡＭ５５が接続される制御部５３は、接離モータ駆動回路５７を介して接離モータ３６に接続されており、ＲＯＭ５４内に登録された接離モータ駆動制御プログラムと、操作部５２から入力され、接離モータ駆動制御プログラムに対応した制御データに基づいて、制御部５３は、その制御信号を接離モータ駆動回路５７に出力し、接離モータ駆動回路５７が接離モータ３６を駆動してベース部材７上のノズルユニット１０を基板２の被塗布面２ａに対して接近または離間させて任意のギャップ位置に移動自在である。この場合の制御データは、塗布液２２の粘度や必要塗布膜厚、塗布速度などの各種塗布条件に応じて設定され登録されたギャップデータ（所定ギャップ位置データ）であってもよく、また、これらの各種条件に応じた実験データを参照してマニュアル的に操作部５２から入力されたギャップデータであってもよい。また、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録された接離モータ駆動制御プログラムに基づいて、その制御信号を接離モータ駆動回路５７に出力して接離モータ３６を駆動し、塗布終了時のリニアモータ１１の停止動作後に、基板２の被塗布面２ａに対してノズル部材１９を、塗布時の所定ギャップ寸法よりも近接する近接ギャップ位置に最接近させるようになっている。この近接ギャップ位置のギャップ寸法とは、基板２の被塗布面２ａとノズル部材１９の前端面２７とのギャップ寸法ができるだけ接近可能な寸法であり、例えば０．１ｍｍ程度である。
【００４８】
さらに、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムと接離モータ駆動制御プログラムに基づいて、その各制御信号をリニアモータ駆動回路５６と接離モータ駆動回路５７にそれぞれ出力してリニアモータ１１と接離モータ３６をそれぞれ同時に駆動し、塗布終了時の接離モータ３６による近接動作後に、基板２の被塗布面２ａに対してノズル部材１９を斜め下方に離間して引き離すようになっている。
【００４９】
さらに、制御部５３は、加圧または吸引手段５１としてのバルブ４５，４６およびポンプ４７に接続されており、ＲＯＭ５４内に登録された制御プログラムに基づいて、その制御信号をバルブ４５，４６およびポンプ４７に出力し、通常塗布時には、バルブ４５を開状態でバルブ４６を閉状態として、外部塗布液槽２３の底部と液溜り部６１とを連通状態とし、また、塗布開始時のディスペンス時に一定時間のみ、バルブ４５を閉状態でバルブ４６を開状態とした後に上記通常状態に戻して、ポンプ４７にてバルブ４６を介して液溜り部６１内の圧力を一旦高めることでスリット２６内の塗布液上昇圧を加圧してノズル口９から少量の塗布液を供給するようになっている。このディスペンス時の少量の塗布液量とは、基板２の被塗布面２ａとノズル部材１９の前端面２７とのギャップ間の容量よりも若干少量の塗布液量である。
【００５０】
また、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録された制御プログラムに基づいて、その制御信号をバルブ４５，４６およびポンプ４７に出力し、ノズル口９から塗布液が流出しないように、塗布終了時のリニアモータ１１の停止動作に同期してバルブ４５，４６を共に閉状態とし、また、基板２へのノズル部材１９の近接動作に同期してバルブ４５を閉状態でバルブ４６を開状態として、ポンプ４７により基板２へのノズル部材１９の近接動作分のギャップ容積の塗布液量を吸引制御するようになっている。つまり、ポンプ４７で液溜り部６１内の圧力を低くする時点は、制御部５３が接離モータ駆動回路５７を介して接離モータ３６を駆動し、ベース部材７上のノズルユニット１０におけるノズル部材１９を基板２の被塗布面２ａに対して、塗布時の所定ギャップ寸法よりも近接するように移動させる時点であり、移動させつつ、近接ギャップ内から溢れ出る塗布液をノズル口９を介して吸引するようになっている。この場合の制御データは、塗布液２２の粘度などの各種塗布条件に応じて設定され登録されたギャップデータ（所定近接ギャップ位置データ）であってもよく、また、これらの各種塗布条件に応じた実験データを参照してマニュアル的に操作部５２から入力された近接ギャップデータであってもよい。
【００５１】
上記構成により、以下、その動作を説明する。
【００５２】
まず、所定の塗布液を塗布処理する基板２を搬送ロボット（図示せず）などによって搬送後に、基板２の外周部を吸着ステージ３（図１）の複数の吸盤に対応させた状態で所定の位置に位置決めして、基板２の被塗布面を外側に向けた状態で基板２を各吸盤で吸着する。さらに、各吸盤を吸着ステージ３の凹部３ａ内の所定位置に引き込んで収納することで基板２を保持する。
【００５３】
次に、外部塗布液槽２３に所定量の塗布液２２を、図１のベース部材７上に載置されたポンプ４３にて供給する。この外部塗布液槽２３への塗布液２２の供給は、ノズルユニット１０の停止中に行う方がよい。これは、塗布中に外部塗布液槽２３に塗布液２２の供給を行えば、外部塗布液槽２３内の塗布液２２の液面が揺れて、その高さが変化する液面に応じた波動がノズル口９を介して伝播して塗布むらとなる虞があるためである。
【００５４】
さらに、制御部５３は、ノズル部材１９を基板２の被塗布面２ａに対する原点位置へ向けてノズルユニット１０における上方向または下方向に移動させるべく、ベース部材７をリニアモータ１１によって移動させる。このとき、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムとその制御データに基づいて、その制御信号をリニアモータ駆動回路５６に出力する。これによって、リニアモータ駆動回路５６がリニアモータ１１を駆動してベース部材７上のノズルユニット１０におけるノズル部材１９を、基板２の被塗布面２ａに対する所定の塗始め位置に原点復帰させることができる。
【００５５】
さらに、基板２の被塗布面２ａとノズル部材１９の前端面２７の塗布時の所定ギャップ位置に移動するべく、接離モータ３６の駆動によるボールねじ４０（図３）および移動部材４１によりノズル部材１９を基板２の被塗布面２ａに対して接近または離間するように移動させる。このとき、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録された接離モータ駆動制御プログラムとその制御データに基づいて、その出力制御信号を接離モータ駆動回路５７に出力し、接離モータ駆動回路５７が接離モータ３６を駆動してベース部材７上のノズル部材１９を、基板２の被塗布面２ａに対する塗布用の所定ギャップ位置に移動させる。
【００５６】
このようにして、ノズル部材１９を塗布用の所定ギャップ位置に移動させた後に、一定時間のみバルブ４５を閉状態でバルブ４６を開状態として、ポンプ４７にて液溜り部６１内の圧力を高めることでスリット２６内の塗布液の流出圧力を高めてノズル口９から少量（ギャップ容積以下の塗布液量）の塗布液を供給する。これによって、基板２の被塗布面２ａとノズル部材１９の前端面２７との間のギャップ間に、塗布液２２がスリット２６を介して汲み上げられて液溜りが形成されることになる。さらに、バルブ４５を開状態でバルブ４６を閉状態として、ポンプ４７による加圧を解除して大気圧の外部塗布液槽２３と液溜り部６１を連通させる。
【００５７】
さらに、基板２の被塗布面２ａに所定の塗布膜厚で塗布するべく、操作部５２の塗布スタートキーを操作すると、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムと所定の塗布膜厚に応じた制御データとに基づいて、制御部５３は、その出力制御信号をリニアモータ駆動回路５６に出力し、リニアモータ駆動回路５６がリニアモータ１１を駆動してベース部材７を図４に示すようにノズル部材１９と共に基板２の被塗布面２ａに沿って下方向に移動させてノズル走行を行いつつ基板２の被塗布面２ａに対して塗布液を塗布する。
【００５８】
さらに、図６（ａ）に示すように基板２の下端部手前側の非有効部内でノズル部材１９を停止させるべく、ＲＯＭ５４内に登録された塗布終了時のリニアモータ駆動制御プログラムとその制御データとに基づいて、制御部５３は、その出力制御信号をリニアモータ駆動回路５６に出力し、リニアモータ駆動回路５６がリニアモータ１１の駆動を停止してベース部材７を基板サイズに応じた塗布終了位置で停止させる。このとき、制御部５３は、バルブ４５，４６を共に閉状態としてノズル部材１９のノズル口９から塗布液が慣性によって吐出されてギャップ内から溢れ出さないように制御する。このバルブ４５，４６を共に閉状態とするタイミングは、リニアモータ１１の停止動作と同時に行ってもよい。また、そのタイミングは、実験的に停止位置の手前側でバルブ４５，４６を共に閉状態としてもよい。この場合には、基板２の非有効部内でバルブ４５，４６を共に閉状態とすることが望ましい。
【００５９】
さらに、図６（ｂ）に示すように基板２の被塗布面２ａとノズル部材１９のノズル口９との所定の近接ギャップ位置に移動するべく、接離モータ３６の駆動によるボールねじ４０および移動部材４１によりノズル部材１９の前端面２７を、基板２の被塗布面２ａに対して最接近するように移動させる。このとき、ＲＯＭ５４内に登録された接離モータ駆動制御プログラムとその制御データに基づいて、制御部５３が、その出力制御信号を接離モータ駆動回路５７に出力し、接離モータ駆動回路５７が接離モータ３６を駆動してベース部材７上のノズル部材１９を基板２の被塗布面２ａに対する所定の近接ギャップ位置に移動させる。そして、かかるノズル部材１９の近接と同時に、このノズル部材１９の近接制御で、基板２とノズル部材１９とのギャップ内の塗布液が、狭くなるギャップ内から溢れ出さないように、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録された制御プログラムとその制御データに基づいて、その制御信号をバルブ４５，４６およびポンプ４７に出力し、基板２へのノズル部材１９の近接動作に同期してバルブ４５を閉状態でバルブ４６を開状態で、ポンプ４７により基板２へのノズル部材１９の近接動作分のギャップ容積の塗布液量を吸引（サックバック）制御して回収する。この吸引（サックバック）制御時に、次の塗布時に生じるであろう支障を回避するため、エアーをノズル口９から吸い込ないようにする必要がある。この状態が図６（ｂ）に示す状態である。このように、ノズル部材１９の基板２に対する最接近の状態でノズル部材１９を停止させると共に基板２とノズル部材１９の間に溜った余剰液を最小限の塗布液量とすることができる。したがって、この近接ギャップ量は、基板２に対してノズル部材１９を最接近させたギャップ量であり、この近接ギャップ量が少ないほど余剰液を少なくすることができる。
【００６０】
さらに、図６（ｃ）に示すように、ノズル部材１９を基板２の被塗布面２ａに対して斜め下方Ｅに引き離すべく、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムと接離モータ駆動制御プログラムに基づいて、その各制御信号をリニアモータ駆動回路５６と接離モータ駆動回路５７にそれぞれ出力してリニアモータ１１と接離モータ３６をそれぞれ同時に駆動させて、基板２の被塗布面２ａに対してノズル部材１９を斜め下方Ｅに離間させる。このとき、バルブ４５，４６は共に閉状態であるかまたは、エアーをノズル口９から吸いこまない程度に再度、バルブ４５を閉状態でバルブ４６を開状態としてポンプ４７によって吸引（サックバック）制御を行いつつノズル部材１９を基板２から斜め下方Ｅに引き離す。このように、基板２とノズル部材１９とのギャップ内の塗布液を最大限に少なくしてからノズル部材１９を基板２から引き離すため、図６（ｄ）に示すように、ノズル部材１９の前端面２７の上端２７ｂにおける上端上面２７ｃに塗布液が付着して汚れることなく、かつ、基板２の有効範囲内はもちろんのこと、基板２における下端部の非有効範囲内においても塗布液の厚膜化は顕著に抑制防止されて、塗布を終了することができる。なお、このとき、バルブ４５，４６を共に閉状態としていても、塗布液の粘弾性によってスリット２６内の塗布液が若干ギャップ部分に引き出されてしまうことがあり得るが、かかる塗布液はギャップ内に残存していた余剰液と共に消費される。
【００６１】
なお、この後、粘度が小さいなど塗布液の特性によっては、塗布後に時間と共に垂れ下がるような場合があるが、このような場合には、垂れ下がった塗布液が基板の下端部で厚膜を形成してしまうので、このような場合には、塗布後の基板に対して減圧乾燥処理を実施してもよい。この減圧乾燥処理装置は、ステージ上に保持された基板を覆うように蓋をしてその内部を減圧（真空）状態にするように構成されており、これによって基板上の塗布液を早く乾燥させることができる。
【００６２】
また、このような場合に、スピンナー塗布後に実施している端縁洗浄処理を行って、垂れ下がった塗布液が基板の下端部で厚膜化した部分の塗布液を取り去るようにしてもよい。また、上記減圧乾燥処理後にこの端縁洗浄処理を行ってもよい。この端縁洗浄処理装置は、基板の端縁に所定の洗浄液を供給して基板の端縁上に付着した不要な塗布膜を端縁部のみ取り除く処理を行うようになっている。
【００６３】
以上のように、本実施形態によれば、基板下端部の厚膜化が防止されるため、現像時などに膜残りや、アライメントマークのパターニング不良、周囲への不均一化拡大作用などを防止することができる。また、基板下端の端面への塗布液の付着が防止されるため、パーティクルの発生などを防止することができる。
【００６４】
また、余剰液を発生させないことから、従来のような塗布液の無駄な消費がなくなる。
【００６５】
さらに、ノズル部材１９の前端面２７の上端２７ｂにおける上端上面２７ｃを塗布液で濡らして汚さないため、基板１枚に塗布する毎にノズル部材１９のノズル前端部の洗浄をする必要がなく、洗浄液の削減や洗浄時間の省略などによる基板のスループットが向上することになる。
【００６６】
さらには、従来の回転塗布方式のように基板２を水平に支持せず基板２を立設するために、その設置スペースの縮小を図ることができ、また、従来の回転塗布方式のように基板２を回転させた遠心力で塗布液を周りに振りきりつつ塗布するのではなく、立設した基板２に対して、基板２の被塗布面に沿ってノズル部材１９をリニアモータ１１で移動させつつ、毛管現象で供給された塗布液を基板２の被塗布面に塗布するため、塗布液の節約を図ることができる。
【００６７】
なお、以上の実施形態で説明した塗り終わり時の基板下端部におけるノズル部材１９と吸引手段５１の駆動制御は、基板に対するノズル部材１９の下降を停止させるようリニアモータ１１を制御し、次にノズル部材１９を基板に近接させるよう接離モータ３６を制御すると同時に塗布液を吸引するよう吸引手段５１を制御し、その後、ノズル部材１９を斜め下方向に基板から引き離すようにリニアモータ１１と接離モータ３６を駆動するものであったが、かかる駆動制御は以下の形態を適宜組み合わせて採用し得る。なお、これらの制御は全て制御部５３によりリニアモータ１１と接離モータ３６を駆動制御して実行される。
【００６８】
（１）基板下端部における塗布液吸引時の基板に対するノズル部材の近接は、
（１−１）リニアモータ１１によるノズル部材１９の下降を停止させ、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板に近接させる（上記実施形態）。
【００６９】
（１−２）リニアモータ１１によりノズル部材１９を下降させつつ、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板に近接させて斜め下向きに近接させる。この下降速度は、塗布時の速度と同じとするか、または塗布時と比べて変速、例えば減速した速度とする。
【００７０】
（２）基板へのノズル部材近接後の引き離しは、
（２−１）リニアモータ１１によりノズル部材１９を下降させつつ、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板から引き離して斜め下向きに引き離す（上記実施形態）。下降速度は、塗布時の速度と同じとするか、または塗布時と比べて変速、例えば減速した速度とする。
【００７１】
（２−２）リニアモータ１１によるノズル部材１９の下降を停止させ、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板から引き離す。
【００７２】
（２−３）接離モータ３６を駆動することなく、リニアモータ１１によりノズル部材１９の下降させることでノズル部材１９を基板から引き離す。下降速度は、塗布時の速度と同じとするか、または塗布時と比べて変速、例えば減速した速度とする。
【００７３】
（３）上記（１）によるノズル近接と上記（２）による引き離しの間において、  （３−１）接離モータ３６を駆動することなく、リニアモータ１１によりノズル部材１９をわずかだけ下降させる。
【００７４】
（３−２）リニアモータ１１を駆動することなく、接離モータ３６によりノズル部材１９をわずかだけ引き離す。具体的には近接前のノズル位置と、近接したノズル位置との間の範囲まで引き離す。
【００７５】
なお、（３）における２通りの動作はその２つを連続して行うことも可能である。
【００７６】
具体的には例えば、上記（１−１）と（２−３）を組み合わせることで、リニアモータ１１によるノズル部材１９の下降を停止させ、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板に近接させつつ吸引手段５１で塗布液を吸引した後、接離モータ３６を駆動することなく、リニアモータ１１によりノズル部材１９を下降させることでノズル部材１９を基板から引き離すという動作を採用し得る。この場合、図６（ｅ）および図６（ｆ）に示すように、ノズル部材１９を基板に近接させ且つバルブ４５，４６を閉状態とした位置（図中破線で示す）からノズル部材１９を下降させることで、ノズル部材１９と基板との間のギャップに残存していた余剰塗布液を消費する。このとき、ノズル部材１９と基板とのギャップに保持されている塗布液は塗布時よりも少なく、かつバルブ４５，４６を閉としているためギャップへの新たな塗布液の供給はなされないため、余剰塗布液は厚膜化してしまうことなく消費される。
【００７７】
また例えば、上記（１−１）と（２−３）との組み合せに更に（３−２）を組み合わせることができる。この場合、リニアモータ１１によりノズル部材１９の下降を停止させ、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板に近接させつつ吸引手段５１で塗布液を吸引した後、接離モータ３６を駆動してノズル部材１９をわずかに引き離す。この引き離し位置は、具体的には近接前の位置と近接させた位置との間の範囲であって、且つノズル部材１９と基板との間のギャップに保持されている塗布液が両者の間で切断されないで表面張力により保持し続けられる範囲の距離とする。そしてかかる若干の引き離し後に、リニアモータ１１によりノズル部材１９を下降させることでノズル部材１９を基板から引き離すという動作を採用し得る。この場合は（３−２）の動作を組み合わせない場合と比べて、リニアモータ１１による引き離し時において、ノズル部材１９と基板とのギャップに保持されている塗布液の量は不変であるが、そのギャップがより広くなっているため余剰塗布液の消費時における厚膜化をより顕著に確実に防止でき、好ましい。
【００７８】
また例えば、上記（１−２）と（２−１）とを組み合せることができる。この場合、リニアモータ１１によりノズル部材１９の下降を塗布時から停止させることなく継続させるが、その速度を塗布時と比べて例えば減速させながら接離モータ３６によりノズル部材１９を基板に近接させつつ吸引手段５１で塗布液を吸引する。その後、さらにリニアモータ１１によるノズル部材１９の低速での下降を継続しながら接離モータ３６を駆動してノズル部材１９を基板から斜め下向きに引き離すという動作を採用し得る。比較的粘度の高い塗布液を吸引手段５１で吸引するためにはある程度の時間をかけることが望ましく、そのためにはノズル部材１９を基板に近接させながら吸引する際に、リニアモータ１１によるノズル部材１９の下降を停止させるか、あるいはこの例のように塗布時よりも減速させることが望ましい。
【００７９】
また、上記（２−２）のようにリニアモータ１１によるノズル部材１９の下降を停止させるか、または上記（２−１）でリニアモータ１１によるノズル部材１９の下降速度を十分遅くした状態で、接離モータ３６によりノズル部材１９を基板から引き離す場合には、ノズル部材１９の前端面２７と基板との間で保持されていた塗布液は、切断されるまでは図６（ｇ）に示されるように前端面２７の中央部近傍と基板との間で薄くなってつながっており、さらにノズル部材１９が基板から離れると図６（ｈ）のように切断される。この場合、塗布液がノズル部材１９の前端面２７の上端２７ｂよりも上方へ回り込むことが比較的少なくなり、ノズル部材１９の汚染が少なくなる点で好ましい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板の下端部手前側でノズル手段を止めた後、ノズル手段を基板側に最接近させると共に、この最接近動作に同期して塗布液流出口から塗布液を吸引した後に、前記基板からノズル手段を斜め下方に引き離すため、塗終わりの厚膜化を防止することができると共に、余剰した塗布液の消費も抑えることができ、かつ、ノズル前端部を塗布液で濡らして汚すようなこともない。
【００８１】
また、塗布された基板を乾燥処理を行えば、早く乾いて塗布液が時間と共に垂れ下がることはなく、基板の下端部の厚膜化を防止することができる。また、塗布された基板を基板端縁洗浄処理を行えば、塗布液が時間と共に垂れ下がったとしても、基板の端縁部で厚膜化した塗布液を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のリニアモータの概略構成を示す一部破断斜視図である。
【図３】図１のノズルユニットの概略構成図である。
【図４】図１の基板、ノズル部材および外部塗布液槽の概略断面構成を示す模式図である。
【図５】図１の塗布装置の概略制御構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）はそれぞれ図４の基板およびノズル部材の概略断面構成に対する各塗布動作を示す模式図である。
【図７】本出願人による塗布装置の概略構成を示す正面図である。
【図８】図７の塗布装置におけるＡＡ線の断面図である。
【図９】（ａ）は塗終わりの厚膜化を解決する従来例の塗布装置下端部における要部構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）で基板の下端面側に塗布液が周り込んだ状態を示す基板下端部の断面図ある。
【図１０】塗終わりの厚膜化を解決する他の従来例の塗布装置下端部における要部構成を示す断面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は塗終わりの厚膜化と余剰液を抑える従来例の塗布装置における要部構成の各動作状態を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は正常なメニスカスカーブを示す図１１の要部構成の断面図、（ｂ）は不正常なメニスカスカーブを示す図１１の要部構成の断面図である。
【符号の説明】
２    基板
３    吸着ステージ
９    ノズル口
１０    ノズルユニット
１１    リニアモータ
１９    ノズル部材
２１    ギャップ可変機構部
２２    塗布液
２３    外部塗布液槽
２６    スリット
２７    前端面
３６    接離モータ
４０    ボールねじ
４１    移動部材
４５，４６    バルブ
４７    ポンプ
５１    加圧または吸引手段
５２    操作部
５３    制御部
５４    ＲＯＭ
５５    ＲＡＭ
５６    リニアモータ駆動回路
５７    接離モータ駆動回路
６１    液溜り部