(57)【要約】【課題】  被塗布部材（基板Ｗ）に塗布液を塗布する塗布装置において、塗布ヘッドの吐出口での目詰まりを防止する。【解決手段】  ノズルプレート５ｃの吐出口５ｃａからの吐出量を制御して、被塗布部材に塗布液を塗布する塗布装置において、制御器９による制御により、ノズルプレート５ｃの底面に対向配置の薄いガラス製の平板７１を上方向に移動させ、吐出口５ｃａの塗布液滴Ｌに接触可能に構成する。  ノズルプレート５ｃの吐出口５ｃａにおいて、平板７１を塗布液滴Ｌに接触させたとき、塗布液滴Ｌはその接触した平板７１を引き寄せつつ平板７１とノズルプレート５ｃとの間に広がり塗布液膜を形成するので、平板７１はノズルプレート５ｃ側に貼り付けられる。  その結果、吐出口５ｃａ近傍における塗布液の空気との接触は回避され、塗布液固化によるノズル吐出口の目詰まりを回避できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置において、
前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、
この平板を支持する支持台と、
この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、
この移動機構の駆動と前記吐出口からの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し、
この制御手段は、前記塗布液を前記吐出口から凸状に吐出させた塗布液滴に向けて前記支持台を移動させることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置において、
前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、
この平板を支持する支持台と、
この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、
この移動機構の駆動と前記吐出口からの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し、
この制御手段は、前記平板を前記塗布ヘッドに接近移動させるのに先立ち、前記塗布液を吐出口から平板上に吐出させ、この平板上に吐出された塗布液により、前記吐出口形成面と前記平板との間に塗布液膜を形成させるように制御することを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
前記平板は、前記吐出口形成面の面形状より大きな相似形状に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記平板は、透明性を有するガラス板からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記吐出口形成面を撮像可能な撮像装置を有し、
前記制御手段はさらに、この撮像装置による前記吐出口形成面の撮像画像に基づいて、前記ガラス板を前記塗布液滴に接触させることにより前記吐出口形成と前記ガラス板との間に形成された塗布液膜中の気泡の有無を検出し、この検出の結果気泡が検出されたときには予め設定された量の塗布液を前記吐出口から吐出させることを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像装置による前記吐出口形成面の撮像画像に基づいて前記吐出口と前記塗布液膜中の気泡との間の距離を算出し、算出した距離に基づいて前記吐出口から吐出させる塗布液の量を変化させることを特徴とする請求項５に記載の塗布装置。
【請求項７】
吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、
前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板を前記吐出口から凸状に吐出されてなる塗布液滴に接触させ、前記平板を前記塗布液滴が前記平板と前記吐出口形成面との間で広がることによって形成された塗布液膜を介して前記吐出口形成面に密着させることを特徴とする塗布ヘッドの目詰まり防止方法。
【請求項８】
吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、
前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板上に塗布液を吐出させ、その塗布液が塗布された平板と前記塗布ヘッドとの接近移動により、前記平板と前記吐出口形成面との間に広がり形成された塗布液膜を介して前記平板を前記吐出口形成面に密着させることを特徴とする塗布ヘッドの目詰まり防止方法。
【請求項９】
前記平板を通して前記塗布液膜中の気泡の有無を検出し、前記気泡が検出されたときには前記吐出口から予め設定された量の塗布液を吐出させることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の塗布ヘッドの目詰まり防止方法。
【請求項１０】
前記塗布液膜を介して前記吐出口形成面に密着された平板を剥離した後、前記吐出口形成面に付着した塗布液を除去することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の塗布ヘッドの目詰まり防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口を形成したノズルプレートを有し、塗布液を吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置の改良、及びノズルプレートに塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や半導体装置は、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に配向膜やレジストなどの機能性薄膜を形成する成膜プロセスを経て製造される。
【０００３】
成膜プロセスでは、機能性薄膜を形成するために、被塗布部材である基板に対し、インクジェット方式で塗布液を噴射する塗布装置が採用される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図７は、インクジェット方式で基板面に塗布液を噴射する従来の塗布装置を示した構成図で、図８は図７に示した塗布装置の側面図である。
【０００５】
従来の塗布装置は、図７及び図８に示したように、直方体状のベース（基台）１と、このベース１上に設けられた一対のガイドレール２，２と、このガイドレール２，２に案内されて移動する、基板Ｗを搭載した矩形状のテーブル３と、ベース１上に立設された支持体４と、この支持体４に設けられた複数個の塗布ヘッド５と、これら塗布ヘッド５における塗布液の吐出制御やテーブル３の移動制御等、基板Ｗに対する一連の塗布動作を統括制御する制御器６とで構成されている。
【０００６】
ベース１は下端部に脚１ａを有するとともに、上面の幅方向両端部に長手方向（矢印Ｘ方向）に沿って設けられた取り付け板１ｂ，１ｂを介して、一対のガイドレール２，２が取り付け固定されている。
【０００７】
一対のガイドレール２，２には、スライド部材３ａ，３ａがスライド自在に設けられており、テーブル３は、このスライド部材３ａ，３ａに取り付けられている。
【０００８】
テーブル３には真空チャックや静電チャック等の基板保持手段が組み込まれ、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板Ｗを着脱自在に載置することができる。
【０００９】
支持体４は、図８に示したように、ベース１の長手方向の中間部において、ガイドレール２，２を跨いで立設された門型の支持本体４ａと、この門型の支持本体４ａで対をなす脚体にそれぞれ対向して設けられた支持部材４ｂ，４ｃと、両端部が支持部材４ｂ，４ｃに支持されたアーム４ｄとで構成される。
【００１０】
支持体４のアーム４ｄには、インクジェット方式で塗布液を吐出する複数個（図８では８個）の塗布ヘッド５が図示矢印Ｙ方向に配列されて取り付けられている。
【００１１】
図９は、図７に示した塗布ヘッド５を紙面に平行な面で切断した状態を示した塗布ヘッド５の拡大断面図で、角筒状に形成されたヘッド本体５ａと、ヘッド本体５ａの上開口部を閉塞するように差し渡され、ピエゾ素子５ｂａを外付けした可撓板５ｂと、ヘッド本体５ａの下開口部を閉塞するように差し渡され吐出口（オリフィス）５ｃａを設けた板状のノズルプレート５ｃとからなり、これらヘッド本体５ａ、可撓板５ｂ及びノズルプレート５ｃによって、塗布液を収納する液室５ｄが形成されている。なお、ノズルプレート５ｃには、複数の吐出口５ｃａが長手方向に沿って配列されており、ピエゾ素子５ｂａは各吐出口５ｃａに対応して１つずつ配置される。
【００１２】
ヘッド本体５ａの一側面には液室５ｄにつらなる塗布液供給路５ａａが貫通して設けられ、この塗布液供給路５ａａは図示しない塗布液供給タンクに接続されている。
【００１３】
上記構成からなる従来の塗布装置の作用を説明する。
【００１４】
上記構成において、制御器６による制御により、基板Ｗを載置したテーブル３をベース１の長手（図示矢印Ｘ）方向に所定速度で移動させる。そして、制御器６は、基板Ｗが塗布ヘッド５の下方を通過するタイミングに合わせてピエゾ素子５ｂａを駆動制御し、可撓板５ｂを振動させる。これにより、液室５ｄ内の塗布液に圧力が加えられ、塗布液が吐出口５ｃａから液滴状態となって下方の基板Ｗに向けて吐出される。
【００１５】
吐出口５ｃａから吐出した塗布液は、基板Ｗの板面に付着する。付着した塗布液は、板面上で流動し基板Ｗの板面全体にわたるように塗布される。塗布された塗布液が乾燥し、基板Ｗ面には、配向膜、レジスト、カラーフィルタ、有機エレクトロニクスルミネッセンスなどの機能性薄膜が形成される。
【特許文献１】特開２００３−１０３２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のように従来の塗布装置は、塗布液が塗布ヘッド５の吐出口（オリフィス）５ｃａから吐出され、供給されてくる基板Ｗに塗布されるが、次に供給される基板Ｗに対する塗布までに長い時間の隔たりがあったり、このまましばらく待機される状態が続くと、吐出口５ｃａに滞留して空気に触れた塗布液は、乾燥して固化し、吐出口５ｃａが目詰まりすることがある。
【００１７】
塗布液の乾燥を防ぎ、吐出口５ｃａにおける目詰まりを回避するには、たとえば板状のキャップをノズルプレート５ｃに直に密着させ、吐出口５ｃａを塞いで塗布液が空気に接触するのを遮断する方法が考えられる。
【００１８】
板状のキャップをノズルプレート５ｃに密着させ、吐出口における塗布液と空気との接触を完全に防ぐには、ノズルプレート５ｃ底面と、対向する板状のキャップ面の双方の各接触面が高度に平坦であることが要件とされる。
【００１９】
そのため、板状のキャップ面とノズルプレート５ｃ底面との間に空気が浸入しないように完全に密着させることは容易ではない。
【００２０】
従って、キャップをノズルプレートに密着させたとしても、吐出口に滞留した塗布液が空気に触れることを完全に防止することはできず、塗布液の固化物により吐出口の目詰まりが生じるおそれを有し対応が要望されていた。
【００２１】
そこで本発明は、ノズルプレートの吐出口における塗布液の固化を防止できるとともに、必要に応じて塗布再開が容易な塗布装置、及び吐出口における目詰まりを回避し、塗布再開が容易な塗布ヘッドの目詰まり防止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
第１の発明は、塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置において、前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、この平板を支持する支持台と、この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、この移動機構の駆動と前記吐出口からの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し、この制御手段は、前記塗布液を前記吐出口から凸状に吐出させた塗布液滴に向けて前記支持台を移動させることを特徴とする。
【００２３】
第２の発明は、塗布液の吐出口を形成した吐出口形成面を備えた塗布ヘッドを有し、前記塗布液を前記吐出口から吐出させて被塗布部材に塗布する塗布装置において、前記吐出口形成面における前記吐出口が形成された部位を被覆可能な平板と、この平板を支持する支持台と、この支持台と前記塗布ヘッドとを少なくとも前記吐出口形成面に直交する方向に相対的に移動させる移動機構と、この移動機構の駆動と前記吐出口からの塗布液の吐出とを制御する制御手段と、を有し、この制御手段は、前記平板を前記塗布ヘッドに接近移動させるのに先立ち、前記塗布液を吐出口から平板上に吐出させ、この平板上に吐出された塗布液により、前記吐出口形成面と前記平板との間に塗布液膜を形成させるように制御することを特徴とする。
【００２４】
第３の発明は、吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板を前記吐出口から凸状に吐出されてなる塗布液滴に接触させ、前記平板を前記塗布液滴が前記平板と前記吐出口形成面との間で広がることによって形成された塗布液膜を介して前記塗布ヘッドに密着させることを特徴とする。
【００２５】
第４の発明は、吐出口形成面に塗布液の吐出口が形成された塗布ヘッドの目詰まり防止方法において、前記吐出口形成面における吐出口が形成された部位を被覆可能な平板上に塗布液を吐出させ、その塗布液が塗布された平板と前記塗布ヘッドの接近移動により、前記平板と前記吐出口形成面との間に広がり形成された塗布液膜を介して前記平板を前記吐出口形成面に密着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、平板とノズルプレートとが塗布液を介して接触したとき、塗布液が平板とノズルプレートとの間で塗布液膜を形成するように広がり、平板は形成された塗布液膜を介してノズルプレート側に貼り付くことに着目してなされたものである。
【００２７】
すなわち、本発明の塗布装置は、平板をノズルプレートに塗布液を介して接触させるように制御する制御手段を具備するので、平板は塗布液によって形成された塗布液膜を介してノズルプレート側に貼り付く。
【００２８】
従って、吐出口及びその近傍の塗布液は、空気との接触が妨げられて流動性を維持するので、塗布液の固化による吐出口の目詰まりを回避できる。
【００２９】
また、本発明の塗布ヘッドの目詰まり防止方法によれば、ノズルプレートに対向配置した平板を、塗布液膜を介してノズルプレート側に貼り付かせるので、吐出口及びその近傍での塗布液の流動性は確保され、目詰まりが防止されるとともに、平板のノズルプレートからの引き剥がしにより、塗布操作を再開できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明による目詰まり防止方法を使用した塗布装置の一実施例を、図１ないし図６を参照して詳細に説明する。なお、図７ないし図９に示した従来の塗布装置と同一構成には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００３１】
図１は、この発明に係る目詰まり防止方法を採用した塗布装置の一実施例を示す正面図で、図２は図１に示した塗布装置の側面図、図３は図１に示した塗布装置の要部拡大正面図である。
【００３２】
図１ないし図３において、塗布装置は、ベース（基台）１と、このベース１上に設けられた断面矩形状からなる一対のガイドレール２，２と、基板Ｗを搭載して移動するテーブル３と、ベース１上に立設された支持体４と、この支持体４に取り付けられ塗布液を収納した塗布ヘッド５と、塗布ヘッド５の底面吐出口形成面形状と相似形状で底面よりもやや大きく形成された平板７１と、この平板７１を支持しつつ、平板７１を昇降移動可能な移動機構８と、基板Ｗへの塗布液の塗布制御に加えて、平板７１による塗布液の固化防止機能並びにワイピング（拭き取り）部材７２による塗布ヘッド５のクリーニング（掃除）機能を制御する制御器９とで構成されている。
【００３３】
支持体４は、図２に示したように、門型の支持本体４ａと、この門型の支持本体４ａに設けられた支持部材４ｂ，４ｃと、支持部材４ｂ，４ｃ間で支持されたアーム４ｄとで構成され、アーム４ｄには、インクジェット方式からなる複数個（この実施例では、図２に示したように８個）の塗布ヘッド５が図示矢印Ｙ方向に配列されて取り付けられている。
【００３４】
図３に要部を拡大して示したように、図１に示したテーブル３の右側面壁には、移動機構８が取り付けられ、この移動機構８は、平板７１及びワイピング部材７２を搭載して、平板７１及びワイピング部材７２を図示矢印Ｚ（上下）方向に移動できるように構成されている。
【００３５】
移動機構８は、テーブル３に固着されたＬ字状のブラケット８１と、このブラケット８１に上下方向に取り付けられた案内レール８２と、この案内レール８２に案内されて上下動可能に構成され上端が開放された箱体状の移動テーブル８３と、移動テーブル８３を上下方向に駆動するシリンダ８４とを有する。なお、シリンダ８４の作動ロッド８４ａは、中間に弾性部材８４ａａを介在させた構造とし、移動テーブル８３を上下方向に移動させたとき、弾性部材８４ａａの変形により、移動テーブル８３自体の上下動が緩和されるように構成されている。
【００３６】
移動テーブル８３には、支持台８５とワイピング部材７２とが固定して設けられ、支持台８５には、平板７１を着脱自在に載置可能なステージ８５ａを備えている。また、支持台８５は、ステージ８５ａを昇降可能な駆動部を備える。ここで、図３は、シリンダ８４の作動ロッド８４ａが下降端位置にあり、支持台８５のステージ８５ａが上昇端位置に位置している状態を示す。そして、この状態からシリンダ８４の作動ロッド８４ａを上昇端位置へ移動させることで、ステージ８５ａに載置された平板７１は図５（ｂ）に示すノズルプレート５ｃの底面（吐出口形成面）に近接する位置まで上昇される。なお、図では省略して示していないが、ステージ８５ａには、制御器９による駆動制御により、平板７１を着脱自在に載置できるように、真空チャックが組み込まれている。
【００３７】
図４は、制御器９の制御により、支持台８５のステージ８５ａ上に載置された平板７１が、塗布ヘッド５（すなわち、ノズルプレート５ｃ）の底面に対向位置した状態を示す拡大図である。
【００３８】
この実施例における平板７１は透明性を有する厚さが０．３〜０．７ｍｍ程度の薄く透明なガラスで構成され、その形状は塗布ヘッド５のノズルプレート５ｃの底面形状と相似形で、大きさは、図４に示したように、外側外形でノズルプレート５ｃよりもわずか（Δｋ）だけ大きな広さを有している。
【００３９】
そこで、本実施例は、図４に示したように、ノズルプレート５ｃの中央部に形成された吐出口（オリフィス）５ｃａの開口部から凸状に吐出された液滴状態の塗布液、すなわち塗布液滴Ｌに対し、ステージ８５ａに吸着することなく載置された平板７１を近付け、平板７１が塗布液滴Ｌに接触したとき、塗布液の表面張力と塗布液の平板７１に対するぬれ性とにより塗布液滴Ｌは、接触した平板７１とノズルプレート５ｃとの間で広がりつつ下方の平板７１を引き寄せ、平板７１は形成された塗布液膜を介してノズルプレート５ｃ底面側に貼り付くことに着目してなされたものである。
【００４０】
平板７１が塗布液膜を介してノズルプレート５ｃに付着した状態では、少なくとも吐出口５ｃａ及びその近傍の塗布液の空気との接触は回避されるので、空気との接触による塗布液の固化が防止され、塗布液の流動性は確保され目詰まりが防止できる。
【００４１】
また、平板７１が塗布液膜を介してノズルプレート５ｃ側に貼り付いた状態では、平板７１とノズルプレート５ｃとに挟まれた塗布液膜は、外周縁でのみ空気に触れるので、乾燥して固化する部分は平板７１で覆われた部分に対してわずかであることから、仮に外周縁の塗布液が固化したとしても、平板７１をノズルプレート５ｃから容易に引き剥がして基板Ｗに対する塗布再開が可能である。
【００４２】
このように、塗布液が空気と接触して固化する部分は、広い面積を形成した塗布液膜の外周縁部に限られ、ノズルプレート側に貼り付いた平板の大部分は、流動性を維持した塗布液膜を介してノズルプレートに接しているので、ノズルプレート側から平板を容易に引き剥がすことができる。
【００４３】
また、塗布液膜が空気に触れて固化する部分は、吐出口５ｃａから比較的離れた外周縁に限られるので、平板７１のノズルプレート５ｃからの引き剥がしに際して、塗布液膜の固化物が吐出口５ｃａに触れて吐出口５ｃａが閉塞されるようなことは避けられる。
【００４４】
また、平板７１は、塗布液の表面張力と塗布液の平板７１に対するぬれ性を利用してノズルプレート５ｃ底面に貼り付けられるので、ノズルプレート５ｃに対する平板７１の貼り付け状態を維持する特別な機構を必要としない。そのため、装置構成の煩雑化が回避され保守作業等を容易に行うことができる。また、平板７１をノズルプレート５ｃに貼り付けた状態のままで、テーブル３を塗布ヘッド５に対して容易に移動させることができる。これによっても、テーブル３や塗布ヘッド５の保守作業の容易化、効率化を図ることができる。
【００４５】
そこで、図１及び図４ないし図６を参照し、この実施例の塗布装置において、平板７１がノズルプレート５ｃ側に貼り付く過程を詳細に説明する。
【００４６】
図４及び図５（ａ）は、基板Ｗに対する塗布を休止した状態で、塗布液が液滴状態、すなわち塗布液滴Ｌとなってノズルプレート５ｃの吐出口５ｃａの出口から凸状に吐出された状態を示している。この状態は、上述の休止させた状態において、ピエゾ素子５ｂａに基板Ｗに対して塗布液の塗布を行うに供給する電圧よりも低い電圧、すなわち、ピエゾ素子５ｂａの駆動によって塗布液が吐出口５ｃａから送り出されるが吐出口５ｃａから射出されない程度の電圧を供給して形成する。そして、この状態で塗布液滴Ｌは、固有の表面張力を有して、半球状となってノズルプレート５ｃ底面の吐出口５ｃａから凸状に吐出した状態となる。
【００４７】
なお、制御器９によるテーブル３の移動制御により、ステージ８５ａ上に吸着保持されて載置された平板７１はノズルプレート５ｃの底面に対向する位置に配置される。
【００４８】
次に、制御器９によるシリンダ８４の駆動制御により、図５（ｂ）に示したように、ステージ８５ａを上昇させ、載置された平板７１を塗布液滴Ｌに接近させ接触させる。
【００４９】
このステージ８５ａの上昇中、平板７１が塗布液滴Ｌに接触するまでの間にステージ８５ａの真空チャックによる平板７１の保持を解除する。
【００５０】
平板７１が塗布液滴Ｌに接触すると、塗布液滴Ｌは、ノズルプレート５ｃと平板７１との間で塗布液膜を形成するように広がるので、平板７１全体は、図示矢印ｚ方向に引き寄せられてステージ８５ａ面から離脱する。
【００５１】
その結果、図５（ｃ）に示したように、平板７１は、形成された塗布液膜を介してノズルプレート５ｃの底面に貼り付けられる。
【００５２】
図６は、図５（ｃ）のＡ−Ａ線から矢印方向を見た断面図である。
【００５３】
図６に示したように、塗布液は吐出口５ｃａを中央部に位置して、ノズルプレート５ｃと平板７１との間全体に広がるが、ノズルプレート５ｃの底面からわずか（Δｋ）はみ出した平板７１の外周縁に位置する塗布液Ｌａのみが、空気と直接接触する。また、平板７１をノズルプレート５ｃの底面からわずか（Δｋ）はみ出す形状としたことによって、塗布液膜の外側位置で塗布液がこぼれ落ちるのを防止できる。
【００５４】
図５(ｃ)及び図６に示したように、ガラス製の薄い平板７１が、塗布液膜を介してノズルプレート５ｃに密着した状態では、外周縁に位置する塗布液Ｌａが空気に触れて乾燥し、時間の経過とともに固化したとしても、ノズルプレート５ｃの中央部に位置する吐出口５ｃａ近傍では空気との接触は遮断された状態にあるので、塗布液の流動性がそのまま維持され、塗布液の乾燥に起因する吐出口５ｃａにおける目詰まりは回避される。
【００５５】
なお、平板７１が塗布液膜を介してノズルプレート５ｃ側に貼り付いたとき、吐出口５ｃａ近傍の塗布液膜内に気泡等が存在していないことが望ましい。本実施例では、平板７１を透明なガラス板で構成したので、作業員は目視でその気泡の存在の有無を視認できる。
【００５６】
従って、塗布液膜に貼り付いた平板７１を介して、下方から撮像カメラで塗布液膜を撮影し、もしも塗布液膜に気泡が混入していることが撮影画像上で検出されたときには、制御器９の制御により、ピエゾ素子５ｂａを駆動し、加圧による塗布液の押し出しによって、気泡を塗布液膜外に取り除くことができる。
【００５７】
すなわち、例えば、撮像カメラの撮像画像に基づいて、図６で一番下に図示した吐出口５ｃａの右側に気泡が存在することが検出された場合、一番下の吐出口５ｃａに対応するピエゾ素子５ｂａを駆動させて一番下の吐出口５ｃａから予め設定された量の塗布液を吐出させて気泡を吐出口５ｃａの近傍から平板７１の外周縁方向に押し出す。また、図６で一番下に図示した吐出口５ｃａとその一つ上の吐出口５ｃａとの間に気泡の存在が検出された場合、一番下とその一つ上の吐出口５ｃａに対応するピエゾ素子５ｂａを駆動させて上記２つの吐出口５ｃａから予め設定された量の塗布液を吐出させて気泡を上記２つの吐出口５ｃａの間から平板７１の外周縁方向に押し出す。
【００５８】
またこのとき、撮像カメラの撮像画像に基づいて、気泡とその気泡の近接位置にある吐出口５ｃａとの間の距離を検出し、この距離に基づいて前記吐出口５ｃａから塗布液を吐出させるか否かの判定、また塗布液を吐出させる場合にはその吐出量を決定する判定を制御器６に行わせるようにしても良い。すなわち、気泡の存在は、気泡に接する塗布液が固化する可能性を意味する。従って、気泡の位置が、気泡に起因して塗布液の固化物が生じたとしても吐出不良が生じる恐れのない位置であれば、その気泡を取り立てて除去する必要はない。このような場合、気泡が存在したとしても、上述した吐出口５ｃａからの塗布液の吐出を行なう必要がない。従って、気泡が各吐出口５ｃａから予め設定された距離（設定距離）以上離れていたら、吐出口５ｃａから塗布液を吐出させない。
【００５９】
また、気泡が、上記設定距離以内に存在した場合には、気泡を上記設定距離以上離れた位置に押し出すに必要な塗布液の量を、その吐出口５ｃａと気泡との間の距離に基づいて決定する。そのときの塗布液の量は、例えば、実験によって求めたり、あるいは吐出口５ｃａと気泡との間の距離、上記設定距離及び塗布液膜の厚さに基づいて幾何学的計算により近似的に算出することが可能である。
【００６０】
このようにすることによって、気泡を除去するために吐出する塗布液の量を極力少なくすることができ、塗布液の無駄な消費を防止することができる。
【００６１】
なお、上述の動作は、気泡の周辺の塗布液が固化を生じた後では行うことができなくなるので、塗布液に固化が生じるまでの時間を予め求めておき、この時間前に行なうようにすると良い。
【００６２】
また、上述の作動によって、ノズルプレート５ｃと平板７１との間の塗布液膜中に新たに塗布液が吐出されるので平板７１をノズルプレート５ｃの底面よりΔｋずつ大きく形成したとしても塗布液が平板７１からこぼれ落ちることが考えられる。このような場合、上述の作動を移動テーブル８３上で行うか、移動テーブル８３に代わる受皿を塗布ヘッド５の下方に移動できるように配置し、この受皿上で行うとよい。
【００６３】
また、上述の作動によって、平板７１がノズルプレート５ｃから落下したり、位置ずれするおそれがある場合、平板７１をステージ８５ａあるいはステージ８５ａに代わる他の支持手段で支持した状態で行うと良い。
【００６４】
また、撮像カメラを用いた例で説明したが、要は気泡の検出ができればよいので、ラインセンサ等を用いることも可能である。
【００６５】
図５(ｃ)及び図６に示した状態から、基板Ｗに対する塗布液の塗布を再開させようとするときには、制御器９はステージ８５ａに組み込まれた真空チャックを作動させる。この真空チャックの吸引力で、平板７１はノズルプレート５ｃから離れてステージ８５ａに保持される。次いで、シリンダ８４を駆動制御し、平板７１を吸着保持したステージ８５ａの下方への引き下げ操作により、塗布液膜を介してノズルプレート５ｃ側に貼り付いた平板７１の引き剥がしが行われる。
【００６６】
この平板７１を、ノズルプレート５ｃ側から引き剥がした状態では、吐出口５ｃａ及びその近傍の塗布液（塗布液膜）は残っていることがある。
【００６７】
そこで、この実施例の塗布装置は、基板Ｗへの塗布再開に際して、ノズルプレート５ｃの縁に固化して残存する塗布液の固化物や、底面に残った塗布液膜をワイピング部材７２で拭き取り除去できるように構成されている。
【００６８】
すなわち、図２及び図３で示したように、テーブル３と支持台８５との間には、ワイピング部材７２が設けられており、このワイピング部材７２は、塗布ヘッド５の幅方向（図示矢印Ｙ方向）の長さ寸法と同等あるいはやや長い幅を有する弾性部材からなる。そして、図３に示した状態から、まず、支持台８５のステージ８５ａを下降端位置に移動させて退避させる。その後、シリンダ８４の作動ロッド８４ａを上昇端位置へ移動させて、そして、図３に示した状態から、テーブル３を図示矢印Ｘ方向へ移動させてワイピング部材７２の先端部をノズルプレート５ｃの底面に接触させつつ移動させ、ノズルプレート５ｃの底面の塗布液膜や周縁に残存する塗布液の固化物を拭き取り除去する。拭き取られた塗布液膜や塗布液の固化物は、箱体状の移動テーブル８３内に落ちるので、作業員は移動テーブル８３内に溜まった塗布液膜や塗布液の固化物を除去することができる。
【００６９】
以上説明のように、本実施例の塗布装置は、透明性を有する薄いガラス製の板からなる平板７１を、ノズルプレート５ｃの底面形状よりやや大きな相似形状に形成して、ノズルプレート５ｃに対向配置し、吐出口５ｃａの塗布液滴に接触させるように構成したので、平板７１は塗布液膜を介してノズルプレート５ｃ側に貼り付き、吐出口５ｃａ及びその近傍での塗布液の固化を回避して、塗布ヘッドにおける目詰まりを防止することができる。
【００７０】
なお、上記実施例の説明では、平板７１を塗布ヘッド５側に近付けるように構成したが、反対に塗布ヘッド５を平板７１に近付けるように構成しても良い。また、被塗布部材は基板Ｗに限らず、たとえば印刷用紙であっても良い。
【００７１】
また、塗布液膜を介してノズルプレートに貼り付いた平板を、この平板を支持していた支持台を用いて引き剥す例で説明したが、この支持台とは別に設けた専用の引き剥がし装置を用いて引き剥がすようにしても良い。例えば、引き剥がし装置は、ノズルプレートの底面に対向する位置に移動可能に設けられ、吸着パッド等の真空チャックを備えたものを用いることができる。
【００７２】
この場合、上記支持台からは、支持した平板がノズルプレートに貼り付けられて取り出されるだけなので、支持台上に複数の平板を積層して配置し、最上段に位置する平板から順にノズルプレートに貼り付けるようにしても良い。このようにすることで、平板をノズルプレートに貼り付ける毎に支持台上に供給する必要がなくなるので、作業者の負担を軽減することができる。
【００７３】
ノズルプレートから引き剥がした平板は、塗布液が付着しているので洗浄するようにすると、同じ平板を繰り返し、かつ清浄な状態で使用することができる利点がある。この洗浄は、作業員が取り出し溶剤等を用いて手作業で行なっても良いし、装置上に洗浄装置を設けるなどにより行うようにしても良い。洗浄装置としては、例えば、平板を保持する保持テーブルと、溶剤を染み込ませたワイピングクロスやスポンジ等の吸湿性部材と、乾燥状態のワイピングクロスやスポンジ等の吸湿性部材とを設け、まず保持テーブル上に保持された平板の塗布液が付着した面（被清掃面）に溶剤を染み込ませた吸湿性部材を押し付けてスライドさせて塗布液を拭き取り、次いで乾燥状態の吸湿性部材を平板に押し付けてスライドさせて平板上に残った溶剤を拭き取る構成のものを用いることができる。
【００７４】
また、上述の動作において、平板に付着した塗布液を溶剤を染み込ませた吸湿性部材で拭き取る前に、上述の実施例で説明したワイピング部材と同様な部材を下向きに設けたものを用いて、平板に付着した塗布液を拭き取り除去するようにしても良い。
【００７５】
また平板が、ノズルプレートの底面の形状と相似形で底面からわずか（Δｋ）にはみ出す大きさとした例で説明したが、平板は必ずしもノズルプレートの底面よりも大きい必要はなく、またノズルプレートの底面の形状と相似形である必要もない。すなわち、平板は、ノズルプレートの底面における吐出口が形成された部位である吐出口とその周辺を被覆できる大きさを有し、平板とノズルプレートとの間で塗布液膜を形成させることができ、これにより吐出口周辺に塗布液の固化物が生じることが防止でき固化物の付着による吐出不良が防止できれば良い。
【００７６】
また平板を８つの塗布ヘッドのノズルプレート全てを覆う大きさに形成した例で説明したが、これに限らず、個々の塗布ヘッドにおけるノズルプレートの大きさに対応した大きさに形成し、塗布ヘッド毎に平板を貼り付けるようにしても良い。また、吐出口毎に平板を一つずつ貼り付けるようにしても良い。
【００７７】
このようにした場合には、塗布ヘッド単位、あるいは吐出口単位で平板を貼り付けることができる。すなわち、図１、２の例において、８つの塗布ヘッドのうち両端の塗布ヘッドにのみ平板を貼り付け、残りの６つの塗布ヘッドを用いて塗布液の塗布を行うことが可能である。
【００７８】
従って、複数の塗布ヘッドあるいは複数の吐出口のうち、一部のみを使用して被塗布部材への塗布液の塗布を行い、他のものを待機させておく場合でも、待機中の吐出口に滞留した塗布液が固化することを良好に防止できる。またこのとき、ノズルプレートに対する平板の貼り付け状態を維持するための特別な機構を何ら必要としないので、このような機構によって塗布動作が拘束されることがない。
【００７９】
平板は、塗布液とのぬれ性が良好な材質、或いは塗布液とのぬれ性が良好となる表面処理が施されたものを用いることが好ましい。このようなものを用いることによって、吐出口から凸状に吐出された塗布液滴が平板とノズルプレートとの間で円滑に広がり、平板とノズルプレートとの間に形成される塗布液膜中に気泡が生じることが防止できる。
【００８０】
吐出口に塗布液を凸状に吐出させた塗布液滴を形成するにあたり、吐出口から塗布液を吐出するためのピエゾ素子に供給する電圧を制御して行う例で説明したが、例えば、以下のように行っても良い。
【００８１】
すなわち、塗布液を塗布液供給タンクから塗布ヘッドにサイフォンの原理を利用して供給する場合、吐出口におけるノズルプレート底面の開口部での塗布液の表面形状（メニスカス）は、ノズルプレートの底面高さと塗布液供給タンク内の液面高さとの高低差に依存する。例えば、塗布液供給タンク内の液面高さが所定の高さよりも低ければ、上記吐出口の開口部での塗布液の表面形状は凹状となり、反対に、所定の高さよりも高ければ凸状となる。従って、上記吐出口の開口部での塗布液の表面形状が凸状となる塗布液供給タンク内の液面高さを予め実験等により求めておき、塗布液供給タンク内に塗布液を給排出制御することで液面高さを上記求めた液面高さに調整して、吐出口に塗布液滴を形成するようにしても良い。
【００８２】
また吐出口に塗布液を凸状に吐出させた塗布液滴を形成する例で説明したが、ノズルプレート底面と平板との間に塗布液膜が形成できれば良いので、平板をノズルプレートに接近移動させるに先立って塗布液を吐出口から平板上に予め設定された量で吐出させ、この平板上に吐出された塗布液をもって、ノズルプレートと平板との間に塗布液膜を形成するようにしても良い。このようにした場合でも、上述の実施例と同様に、吐出口付近で塗布液の固化物が生じることが防止できると共に、平板を塗布液の表面張力やぬれ性による密着力により特別な保持機構を要することなくノズルプレートに対して貼り付けることができる。
【００８３】
次に、ノズルプレートに貼り付いた平板を引き剥がす動作の変形例を説明する。
【００８４】
ノズルプレートに塗布液膜を介して貼り付いた平板を引き剥がすときに、図５（ｃ）に示した状態から、支持台８５を、引き下げ操作する例で説明したが、支持台を一旦上昇させてから引き下げ操作するようにしても良い。
【００８５】
上記実施例の図３、図５（ｃ）を借りて説明すれば次のとおりである。
【００８６】
図５（ｃ）に示した状態において、シリンダ８４の作動ロッド８４ａを、上記実施例に記載の上昇端位置から更に設定距離上方に移動させる。この設定距離は、図５（ｃ）に示した、支持台８５のステージ８５ａと平板７１との間の距離に、ステージ８５ａを平板７１に確実に当接させるための余裕値を加えた距離で、設計データ等から算出することができる。
【００８７】
この作動ロッド８４ａの設定距離の移動により、ステージ８５ａはノズルプレート５ｃに貼り付いた平板７１に当接する位置まで上昇される。
【００８８】
このとき、作動ロッド８４ａは、弾性部材８４ａａを介在させた構造であるから、ステージ８５ａが平板７１に当接したときの衝撃は、この弾性部材８４ａａによって吸収される。また、設定距離が、図５（ｃ）に示した状態でのステージ８５ａと平板７１との間の実際の距離よりも大きくても、平板７１がステージ８５ａの当接によぅて破損することが防止できる。
【００８９】
作動ロッド８４ａが設定距離の移動を完了した後、すなわち、ステージ８５ａが平板７１に当接した後のタイミングで、ステージ８５ａに組み込まれた真空チャックを作動させる。これにより、平板７１は、ステージ８５ａによって吸着保持される。なお、ステージ８５ａを上昇させるときから真空チャックを作動させても良い。
【００９０】
この後、作動ロッド８４ａを実施例に記載の下降端位置まで下降させる。これにより、平板７１はノズルプレート５ｃから引き剥がされる。
【００９１】
なお、この変形例では、作動ロッド８４ａを、実施例に記載の下降端位置と上昇端位置の他、ノズルプレート５ｃに貼り付いた平板７１に当接する位置の３箇所に停止させる必要がある。そこで、シリンダ８４として、作動ロッド８４ａのストロークが実施例に記載のシリンダ８４よりも長いものを用い、そのストロークの下端を実施例に記載の下降端位置、上端を平板７１に当接する位置とする。そして、実施例に記載の上昇端位置には、ストッパ機構を用いて作動ロッド８４ａの移動を阻止することで停止させるようにすると良い。
【００９２】
この変形例では、ステージ８５ａを平板７１に接触させているので、その分、平板７１をステージ８５ａに確実に吸着保持させることができ、ノズルプレート５ｃから平板７１をより確実に引き剥がすことができる。
【００９３】
なお、この変形例においても、先に述べた実施例においても、平板７１が磁性体、あるいはノズルプレート５ｃの反対向面が磁性体であれば、ステージ８５ａに真空チャックの代わりに電磁石を配置してもかまわない。
【００９４】
本発明は、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に配向膜やレジストなどの機能性薄膜を形成するための塗布液に限らず、上記基板の洗浄などに用いる揮発性の液体であっても、形成した塗布液滴が平板を塗布液滴に接触させるまでの間に揮発しきらないものであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明による塗布装置の一実施例を示した正面図である。
【図２】図１に示した塗布装置の側面図である。
【図３】図１に示した塗布装置の要部拡大正面図である。
【図４】図３に示した塗布装置の一部拡大正面図である。
【図５】図１に示した塗布装置の動作説明図である。
【図６】図５（ｃ）に示した動作説明図のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】従来の塗布装置の一実施例を示した正面図である。
【図８】図７に示した塗布装置の側面図である。
【図９】図７に示した塗布ヘッドの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  ベース（基台）
２  ガイドレール
３  テーブル
４  支持体
５  塗布ヘッド
５ｃ  ノズルプレート
５ｃａ  吐出口（オリフィス）
７１  平板
７２  ワイピング部材
８  移動機構
８１  ブラケット
８２  案内レール
８３  移動テーブル
８４  シリンダ
８５  支持台
８５ａ  ステージ
９  制御器（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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