(57)【要約】【課題】  液体を均一な液膜状として供給すること、液体の使用量を削減すること、および、液体の汚染を抑制することの３点が同時に実現可能な液体供給装置を提供する。【解決手段】  液体流入口と、液体流入口から流入した液体を一時的に滞留させる液体流動空間６１と、この液体流動空間６１の液体を外部空間に対し液膜状として吐出するための吐出口１５とを備えているラインノズル２０１において、吐出口１５の開口幅が３００ｍｍ以上であり、この開口幅方向に直交する方向のギャップが０．５ｍｍ以下であり、さらに、液体流入口に０．２ＭＰａ以上の流入圧力にて液体を送り込む液体送込み装置を備えている。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流入口と、液体流入口から流入した液体を一時的に滞留させる空間部と、この空間部の液体を外部空間に対し液膜状として吐出するための液体吐出口とを備えている液体供給装置において、
前記液体吐出口の開口幅が３００ｍｍ以上であり、この開口幅方向に直交する方向のギャップが０．５ｍｍ以下であり、
さらに、前記液体流入口に０．２ＭＰａ以上の流入圧力にて液体を送り込む液体送込み手段を備えていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記ギャップを形成する、液体吐出口内の両対向面は平坦面となっており、これら両平坦面間における、液体吐出口の先端部から内方へ５ｍｍ以上離れた位置には、外形が円柱形のスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記の液体流入口は、前記の液体吐出口の開口幅方向と平行に等間隔に並ぶ状態にて、前記開口幅方向の４００ｍｍ以内毎に１個設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体供給装置を備えていることを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対し液体を供給する液体供給構造、液体供給装置、およびそれを備えた半導体製造装置に関する。より具体的には、例えば、液晶表示素子、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）等のフラット・ディスプレイ・パネルや、半導体基板、太陽電池基板、磁性体基板等の平板の製造工程で用いられる各種液体を、これら対象物に対し液膜状として供給する液体供給構造、液体供給装置およびそれを備えた半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子の製造工程、例えば、洗浄工程やレジスト剥離工程等では、対象物（基板など）に対して処理を均一に施すために、洗浄液やレジスト剥離液等の液体を均一な液膜状として施す液体供給装置が使用されている。以下、このような液体供給装置として、液晶表示素子用のガラス基板の洗浄工程で使用される洗浄装置を例に挙げて説明を行う。
【０００３】
上記の洗浄装置は、図５に示すように、図示しない洗浄液供給タンク；ラインノズル１１０；洗浄液供給タンクとラインノズル１１０とを接続する２本の洗浄液供給路１２０・１２０；を含んで構成されている。洗浄液供給路１２０・１２０はそれぞれ上記ラインノズル１１０に設けられた中空の取付部１１２・１１２に取り付けられており、洗浄液供給タンク内の洗浄液は、加圧された状態で洗浄液供給路１２０・１２０、並びに取付部１１２・１１２内部空間を介してラインノズル１１０内に供給され、取付部１１２・１１２内部空間と連通された吐出口（図６参照）１１５より外部に吐出される。
【０００４】
吐出口１１５は洗浄の対象物としてのガラス基板１３０の幅より大きな幅を有するように形成されており、該吐出口１１５から吐出された洗浄液はカーテン状の洗浄液膜１４０として、下方に配置されたガラス基板１３０上にライン（線状）供給される。洗浄液の供給時には、ガラス基板１３０をラインノズル１１０に対し相対移動させ、これにより、ガラス基板１３０上面全体に対し洗浄液が面状かつ均一に供給され、該洗浄液の液膜１４１がガラス基板１３０上に生成される。なお、ガラス基板１３０をラインノズル１１０に対し相対移動させるには、１）搬送手段を用いてガラス基板１３０を矢印方向（進行方向：図５参照）に移動させる、および／または、２）ラインノズル１１０を該矢印と反対方向に移動させれば良い。
【０００５】
上記のラインノズル１１０は、図６および図７に示すように、中空の取付部１１２・１１２がその一面に設けられた平板状部材１１３と、その一面１１４ａに直方体状の凹状部１１５ａが設けられた支持部材１１４とから構成された一般的なラインノズルである。
【０００６】
上記の平板状部材１１３には取付部１１２・１１２の中空部それぞれと連続するように２つの穴部が穿設され、該穴部は取付部１１２・１１２が設けられた面の背向面側に貫通している。また、図示しないが、該背向面側にはコの字状の凸部が設けられている。一方、支持部材１１４の一面１１４ａには、凹状部１１５ａの三方を取り囲むようにコの字状の凹部１１６が設けられており、さらに上記の凸部と凹部１１６とは互いに嵌合可能な大きさに設計されている。
【０００７】
そして、平板状部材１１３と支持部材１１４とは、上記凸部と凹部１１６とが嵌め合わされるべく組み立てられると共に、ネジ留め等で固定され、カーテン状の膜として洗浄液を吐出する間隙（吐出口１１５）を備えたラインノズル１１０が構成される。なお、吐出口１１５においては、開口幅Ｌ１が吐出される洗浄液膜１４０の幅に相当し、ギャップＷ１がその厚さに相当する。
【０００８】
洗浄液を吐出する際、吐出口１１５以外からラインノズル１１０外部への洗浄液の流出（すなわち漏出）が発生する場合には、平板状部材１１３と支持部材１１４とを接続するための凹部１１６内にパッキン１１７を配し、両部材間の密閉性をさらに高めることもできる。なお、上記ラインノズル１１０には、取付部１１２は少なくとも一つ設けられていればよい。
【０００９】
また、上記のラインノズル１１０に代えて、図８に示すスプレーノズル１５０を採用しても、対象物に対し洗浄液を均一な液膜状として施す液体供給装置を構成することが可能である。該液体供給装置は、洗浄液供給路１２０を介して供給された加圧された洗浄液を、狭い口径を持つ吐出口１５５から扇状の洗浄液膜１６０として吐出する。これによりスプレーノズル１５０の下方に配置されたガラス基板１３０上に、洗浄液が線状あるいは面状に供給される。
【００１０】
洗浄液の供給時には、ガラス基板１３０上面全体に対し洗浄液が面状かつ均一に供給されるように、ガラス基板１３０をスプレーノズル１５０に対し相対移動させる。なお、ガラス基板１３０をスプレーノズル１５０に対し相対移動させるには、１）搬送手段を用いてガラス基板１３０を矢印方向（進行方向：図８参照）に移動させる、および／または、２）スプレーノズル１５０を該矢印と反対方向に移動させれば良い。
【００１１】
また、特許文献１には、上記ラインノズル１１０に類似のラインノズルを使用する現像装置および現像方法が開示されている。この公報に記載のノズルは、現像液を帯状にして基板上に吐出するために使用されている。
【特許文献１】特開平１０−１８９４１９号公報（１９９８年７月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
液晶表示素子や半導体基板等の製造工程においては、パネル基板や、ウエハ等の平板（対象物）に処理用の液体を供給する作業が不可欠であるため、処理用の液体の使用量を削減することはコストダウンにつながる有効な手段である。
【００１３】
例えば、上記したラインノズル１１０やスプレーノズル１５０では、１）それぞれの吐出口１１５・１５５の開口面積を小さくすること２）洗浄液（処理用の液体）の供給圧力を低くすることのいずれかにより、吐出される洗浄液量の削減が実現可能である。
【００１４】
しかしながら、スプレーノズル１５０において、上記１）、２）の何れかの方法で洗浄液使用量を削減すれば、微小時間における単位面積当たりの洗浄液供給量の均一性を確保することが困難となる。
【００１５】
一方、ラインノズル１１０を使用し、洗浄液の供給圧力を低くすることにより使用量を削減する場合、吐出時の洗浄液の流速が減少する。その結果、吐出液面の表面張力の影響で洗浄液膜１４０の一部、あるいは全体が破れるなど、洗浄液膜１４０の維持が困難となる。洗浄液膜１４０が維持されない場合、平板に対する洗浄液の均一な供給は、スプレーノズル１５０の場合と同様に困難となる。
【００１６】
そこで、ラインノズル１１０では、ギャップＷ１を小さくすることにより吐出口１１５の開口面積を小さくする方法が一般に選択されるが、この際、ギャップＷ１の開口状態により液体の吐出状態にむらが発生する場合がある。吐出のむらにより吐出液量が不足する領域が生じた場合、吐出液面の表面張力の影響で膜の維持が困難になる。このようにギャップＷ１を小さくすることにより吐出液量（流量）を減少させた状態において、上記の不均一な液体の供給が発生すると、処理すべき平板の表面には、処理が行われない領域が発生することとなる。
【００１７】
また、この方法ではカーテン状の洗浄液膜１４０の単位面積当たりの流量が少なくなる（すなわち洗浄液膜１４０が薄くなる）。このため、ラインノズル１１０表面に付着している水滴（液滴）等の外乱による該洗浄液膜１４０の破壊が発生する可能性が高くなるという問題を招来する。
【００１８】
このような水滴は、平板状部材１１３と支持部材１１４との接合面間（接合部）に漏出した洗浄液がラインノズル１１０表面に滲出して形成される。このような接合面間への洗浄液の漏出量は、洗浄液の供給圧力を下げることなく吐出口１１５の開口面積を小さくすれば増加するため、特に重大な問題となる。
【００１９】
上記問題の解決方法としては、例えば、パッキン１１７（図７参照）を設ける、または、接合面間を封止材料を用いて封止し、両部材の密着性および液密をさらに高めることが考えられる。しかしながら、パッキン１１７や封止材料を使用すれば、これらが設けられている空隙（例えば凹部１１６）に漏出した洗浄液は外部に排出されずに長時間滞留し（蓄積し）、洗浄液、パッキン１１７、並びに封止材料が変質する場合がある。
【００２０】
洗浄液が変質すると、変質した洗浄液が吐出口１１５より平板等の対象物に吐出されて、かえって対象物を汚染する虞がある。また、パッキン１１７や封止材料が変質し損耗すると、平板状部材１１３と支持部材１１４との間に空隙が残るので、パッキン１１７等を設けない構成と比較してもかえって漏出液量の増加を招来する。加えて、漏出した洗浄液により洗浄液膜１４０の均一性が破壊される虞も増大する。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、１）対象物に対し、液体を均一な液膜状として供給すること、２）洗浄液等の液体の使用量を削減すること、および、３）洗浄液の汚染を抑制することの３点が同時に実現可能な液体供給構造、液体供給装置およびそれを備えた半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る液体供給装置は、上記の課題を解決するために、液体流入口と、液体流入口から流入した液体を一時的に滞留させる空間部と、この空間部の液体を外部空間に対し液膜状として吐出するための液体吐出口とを備えている液体供給装置において、前記液体吐出口の開口幅が３００ｍｍ以上であり、この開口幅方向に直交する方向のギャップが０．５ｍｍ以下であり、さらに、前記液体流入口に０．２ＭＰａ以上の流入圧力にて液体を送り込む液体送込み手段を備えていることを特徴としている。
【００２３】
上記の構成によれば、液体流入口を介して流入した液体は、空間部の間隔に対して液体吐出口のギャップが小さいため、空間部内において一時的に停留される。空間部に流入した液体は、空間部に滞留されることにより昇圧され、また、ギャップを通過する際に、断面積が減少することにより加速されるため、運動エネルギーが付与される。これにより、液体をカーテン状の薄い液膜として液体吐出口から吐出することができる。
【００２４】
このとき、液体供給装置では、液体吐出口の開口幅が３００ｍｍ以上、この開口幅方向に直交する方向のギャップが０．５ｍｍ以下、そして、液体流入口からの液体流入圧力が液体送込み手段により０．２ＭＰａ以上に設定されているので、液体吐出口からの液体の吐出量を抑制しつつ、吐出される液体の液膜を壊れ難くすることが可能となり、処理すべき幅が３００ｍｍ以上の平板（処理対象）に対して使用することができる。
【００２５】
上記の液体供給装置は、前記ギャップを形成する、液体吐出口内の両対向面が平坦面となっており、これら両平坦面間における、液体吐出口の先端部から内方へ５ｍｍ以上離れた位置に、外形が円柱形のスペーサが設けられている構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、上記スペーサにより、液体供給装置の大型化に伴うギャップの不均一を防止することができる。即ち、液体吐出口の開口幅方向においてギャップを均一にするためにスペーサを設ける場合、スペーサは、円柱形にすると液体の乱流が生じ難くなる。また、スペーサの存在により乱流が生じた場合であっても、スペーサが液体吐出口の先端部から内方へ５ｍｍ以上離れた位置に設けられていれば、スペーサから液体吐出口の先端部までの間において乱流を整流化することができる。
【００２７】
これにより、特に大型の液体供給装置において、液体吐出口のギャップが不均一となったために生じる、吐出される液体の流量のばらつきに起因する液膜の破壊を防止することができる。
【００２８】
上記の液体供給装置は、前記の液体流入口が、前記の液体吐出口の開口幅方向と平行に等間隔に並ぶ状態にて、前記開口幅方向の４００ｍｍ以内毎に１個設けられている構成としてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、配管抵抗により空間部の液体流入口において圧力勾配が生じ、この圧力勾配により空間部内において圧力差が生じる事態を抑制することができる。したがって、空間部内においては、液体の均一かつ安定した供給圧力を生成することができる。
【００３０】
これにより、液体吐出口の開口幅方向の各部において、カーテン状の薄い液膜を維持した状態で液膜が到達できる距離の差をなくすことでき、安定したカーテン状の液膜を供給することが可能となる。
【００３１】
本発明の半導体製造装置は、上記何れかの液体供給装置を備えていることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成によれば、半導体装置において、液体供給装置を例えば基板の洗浄装置として使用することができ、この場合には、洗浄液の良好な液膜により、基板を適切に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る液体供給装置は、以上のように、液体流入口と、液体流入口から流入した液体を一時的に滞留させる空間部と、この空間部の液体を外部空間に対し液膜状として吐出するための液体吐出口とを備えている液体供給装置において、前記液体吐出口の開口幅が３００ｍｍ以上であり、この開口幅方向に直交する方向のギャップが０．５ｍｍ以下であり、さらに、前記液体流入口に０．２ＭＰａ以上の流入圧力にて液体を送り込む液体送込み手段を備えている構成である。
【００３４】
それゆえ、液体吐出口からの液体の吐出量を抑制しつつ、液体をカーテン状の薄い液膜として液体吐出口から吐出することができるとともに、当該液膜を壊れ難くすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、これによって、本発明が限定されるものではない。
【００３６】
本実施の形態にかかる液体供給構造は、例えば液晶表示素子等の製造工程に用いられる枚葉式の洗浄装置（液体供給装置）に適用されるものである。
【００３７】
図２に示すように、上記の洗浄装置は、図示しない洗浄液供給タンク；液体供給構造としてのラインノズル１１；洗浄液供給タンクとラインノズル１１とを接続する２本の洗浄液供給路（洗浄液搬送経路）２０・２０；を含んで構成されている。洗浄液供給路２０・２０はそれぞれ上記ラインノズル１１に設けられた中空の取付部１２・１２に取り付けられており、洗浄液供給タンク内の洗浄液（液体）は、加圧された状態で洗浄液供給路２０・２０、並びに取付部１２・１２内部空間を介してラインノズル１１内に供給され、取付部１２・１２内部空間と連通された吐出口（図１参照）１５より外部に吐出される。
【００３８】
吐出口１５は洗浄の対象物としてのガラス基板３０の幅より大きな幅を有するように形成されており、該吐出口１５から吐出された洗浄液はカーテン状の洗浄液膜４０として、吐出口１５と対向して下方に配置されたガラス基板３０上にライン（線状）供給される。なお、本実施の形態において吐出口１５は、開口幅４００ｍｍ、ギャップ８０μｍのスリット状に形成されているため、上記洗浄液膜４０は４００ｍｍの幅を持って吐出されることとなる。
【００３９】
洗浄液の供給時には、洗浄液の液膜４１がガラス基板３０上面全体に均一に生成されるように、該ガラス基板３０をラインノズル１１に対し相対移動させる。ガラス基板３０をラインノズル１１に対し相対移動させるには、１）複数の搬送ローラ５０…等よりなる搬送手段５１を用いてガラス基板３０を矢印方向（図２参照）に移動させる、および／または、２）ラインノズル１１を該矢印と反対方向に移動させれば良い。
【００４０】
また、洗浄液が供給されるガラス基板３０上面と吐出口１５との距離は、洗浄液膜４０の均一性維持が可能な限りにおいて特に限定されるものではない。本実施の形態において該距離は１０ｍｍに設定されているが、例えば、ガラス基板３０上面への洗浄液の供給速度、吐出口１５の大きさ、または洗浄液の粘度等に応じて適宜設定することができる。
【００４１】
以下、図１ないし図４に基づいて、ラインノズル１１について、さらに詳細に説明を行う。ラインノズル１１は、空間部構成部材である平板状部材１３と支持部材６０とを組み合わせることで、液体流入口１４ａ・１４ａと吐出口（液体吐出口）１５とを有する液体流動空間（空間部）６１が形成されてなり、上記液体流入口１４ａ・１４ａを介して液体流動空間６１に流入された洗浄液を、上記吐出口１５より外部空間に対し液膜状として供給する液体供給構造であって、さらに、外部空間に開口した開口部６２ａ・６２ａを有し、上記空間部構成部材間に漏出した洗浄液を外部空間に排出する排出路６２（図１への図示は省略）が、上記液体流動空間６１とは独立して空間部構成部材間に形成されてなるものである。
【００４２】
なお、本発明において上記空間部構成部材とは、液体が流動される液体流動空間（ラインノズル１１の内部空間）６１の構成に寄与する部材、より具体的には、該液体流動空間６１を他の空間と隔てるための少なくとも一面として機能する部材のことを指す。したがって、ラインノズル１１は、例えば空間部構成部材間の接合を補強するための接合補強部材など、平板状部材１３および支持部材６０以外の部材を含んでなるものであってもよい。
【００４３】
上記平板状部材１３は肉薄の直方体状の部材であり、洗浄液供給路２０・２０を取り付けるための中空の取付部１２・１２がその一面に設けられているとともに、該取付部１２・１２の中空部１２ａ・１２ａそれぞれと連続するように２つの穴部１４・１４が穿設されている。これら穴部１４・１４は取付部１２・１２が設けられた面の背向面側に、上記液体流入口１４ａ・１４ａとして貫通している。また、図示しないが、該背向面側にはコの字状の凸部が設けられている。
【００４４】
一方、図３にも示すように、支持部材６０の一面６０ａ側には、直方体状部材から面６０ａ・６０ｂそれぞれの一部をその一面とする直方体が切り取られてなる直方体状の凹状部６１ａと、面６０ｂ側にその両端を有し、該凹状部６１ａの三方を取り囲むように形成されたコの字状の凹状溝６２ｂとが設けられている。そして、これら凹状部６１ａと凹状溝６２ｂとの間には、平板状部材１３との組合せ時に面シール部６０ａ’として機能する面６０ａの一部が、コの字状に残されている。つまり、上記凹状部６１ａと凹状溝６２ｂとは、互いに独立して（非連続に）設けられている。さらに、上記凹状溝６２ｂの内部には、該凹状溝６２ｂの幅（本実施の形態では３ｍｍ）よりも小さな幅（直径２ｍｍ）を有し、例えばシリコーン等の封止材料からなる円筒長ヒモ型の液体誘導部材７０が、その両端部を凹状溝６２ｂの外部へ突出するように挿設されている。
【００４５】
上記平板状部材１３に設けられた凸部と、支持部材６０に設けられた凹状溝６２ｂとは互いに嵌合可能な大きさ、及び位置に設計されているが、凸部の高さに対し凹状溝６２ｂの深さがより大きくなるように形成されている。そして、上記の平板状部材１３と支持部材６０とは、上記凸部と凹状溝６２ｂとが嵌め合わされるべく組み立てられると共に、ネジ留め等で固定され、ラインノズル１１が構成される。
【００４６】
ラインノズル１１内部には、図１ないし図３に示すように、上記平板状部材１３の背向面と、支持部材６０の凹状部６１ａを構成する面とで囲まれた液体流動空間（吐出用流路）６１が形成される。この液体流動空間６１は、液体流入口１４ａ・１４ａにおいて、中空の取付部１２・１２を介し洗浄液供給路２０・２０と連通されてなるとともに、所定の大きさを有する吐出口１５において外部空間に開口している。
【００４７】
また、平板状部材１３と支持部材６０との間、すなわち、平板状部材１３の背向面に設けられた凸部と、支持部材６０の面６０ａに設けられた凹状溝６２ｂとの嵌め合い部分には、所定の断面積を有する空間（以下に述べる排出路６２に相当）が形成される。より具体的には、凸部の高さは、嵌め合わせ時に凸部が液体誘導部材７０に当接またはやや圧接されるように設計されており、嵌め合わせにより凸部と液体誘導部材７０との間の密着性が高められるとともに、凹状溝６２ｂの幅よりも小さな直径を有する液体誘導部材７０の周囲に、上記空間（排出路６２）が形成される。
【００４８】
この空間は、吐出口１５の幅方向両外側に、外部空間に開口した開口部６２ａ・６２ａを有し、上記液体流動空間６１とは独立して平板状部材１３と支持部材６０との間に形成されてなるものである。なお、ここで「空間（排出路６２）と液体流動空間６１とが独立して形成される」とは、平板状部材１３の背向面と、支持部材６０の一面６０ａ（特に面シール部６０ａ’として機能するコの字状に残された領域）とが密着されて、両空間が実質的に非連続に形成されることを指す。
【００４９】
洗浄処理の対象であるガラス基板３０の上面に対し洗浄液を供給する際には、該洗浄液は加圧された状態で、洗浄液供給路２０・２０から液体流入口１４ａ・１４ａを介して液体流動空間６１内に流入され、上記吐出口１５より外部空間に対し液膜状として供給される。
【００５０】
このとき、液体流動空間６１を流れる加圧された洗浄液が、平板状部材１３との接合による面シール部（接合部）６０ａ’から外側（外周）方向に漏出すれば、漏出した洗浄液は排出路６２内に集められ、開口部６２ａ・６２ａを介して洗浄液膜４０とは離れた外部空間に排出される。また面シール部６０ａ’から漏出する微小量の洗浄液が排出路６２内に常時集められることで該排出路６２内には絶えず新しい洗浄液が供給されるので、漏出した洗浄液が長時間停留（滞留）することなく排出される。これにより、該洗浄液の変質や、液体誘導部材７０の変質・損耗、これによる洗浄液の汚染を従来の構成と比較して大幅に低減することが可能となり、洗浄処理の対象であるガラス基板３０が逆に汚染されることもない。
【００５１】
加えて、排出路６２と液体流動空間６１とは独立して形成されているので、漏出した液体が液体流動空間６１内の洗浄液の流れに逆流することや、開口部６２ａ・６２ａから排出される洗浄液が、吐出口１５から吐出される洗浄液膜４０に合流することがなく、該洗浄液膜４０の破壊が防止される。
【００５２】
また、ラインノズル１１から外部空間への洗浄液の流出を、吐出口１５および開口部６２ａ・６２ａからのみとし、その他の部分からのリークを防止することが可能となる。洗浄液のリークが防止されることにより、吐出口１５の開口面積にかかわらず、ラインノズル１１表面に洗浄液膜４０を破壊する原因となる液滴（水滴）が発生しない。このため、例えば、吐出口１５のギャップを小さくしても均一な洗浄液膜４０が安定に形成されて、洗浄液の液膜４１がガラス基板３０上面全体に均一に生成される。
【００５３】
なお、図１に示すラインノズル１１から液体誘導部材７０が省略された構成のラインノズルを用いても上記説明の効果は得られるが、液体誘導部材７０がさらに設けられた構成によれば、より確実に上記の効果を得ることが可能となる。すなわち、図１に示す構成では、排出路６２内に、開口部６２ａ・６２ａから外部空間に突出するように液体誘導部材７０が挿入されているので、排出される洗浄液は該液体誘導部材７０表面を表面張力により誘導され、洗浄液膜４０方向に近づくことなくガラス基板３０の外側（すなわち、洗浄とは無関係の領域）に確実に排出される。
【００５４】
液体誘導部材７０の先端部は、誘導される洗浄液が洗浄液膜４０やガラス基板３０方向に排出されぬように形成されていればよいが、さらに、該先端部を針状とすれば、その表面に付着した洗浄液をより迅速に液滴化し、滴下排出可能となる。また、該先端部を吐出口１５（すなわち洗浄液膜４０）から離れる方向に屈曲させれば、排出された洗浄液がガラス基板３０上に滴下される虞や、洗浄液膜４０に合流する虞をより確実に低減することが可能となる。上記の液体誘導部材７０は特に封止材料にて構成される必要はない。しかしながら、例えば、洗浄液等として高浸透圧の液体を使用する場合には、排出路６２のさらに外側への液体の漏出を防止する目的で、該排出路６２内に封止材料を配することがより望ましい。この場合、封止材料は、開口部６２ａ・６２ａから外部空間に突出するように配されてもよく、排出路６２内のみに配されてもよい。
【００５５】
また図３に示す支持部材６０に代えて図４に示す支持部材（空間部構成部材）６０’を使用し、平板状部材１３と支持部材６０’とでラインノズル（液体供給構造）を構成してもよい。このラインノズルは、図１に示すラインノズル１１から液体誘導部材７０が省略された構成において、排出路６２ｂの開口部６２ａ・６２ａそれぞれの外側近傍に、液体誘導のための突起部７１・７１が形成されてなるものである。
【００５６】
上記のラインノズルの構成では、平板状部材１３と支持部材６０’との間に漏出し開口部６２ａ・６２ａから排出される洗浄液は、突起部７１・７１表面を表面張力により誘導され、洗浄液膜４０方向（すなわち吐出口１５方向）に近づくことなくガラス基板３０の外側（すなわち、洗浄とは無関係の領域）に確実に排出される。
【００５７】
突起部７１・７１は、誘導される洗浄液が洗浄液膜４０やガラス基板３０方向に排出されぬように形成されていればよいが、さらに、その先端部を針状とすれば、その表面に付着した洗浄液をより迅速に液滴化し、滴下排出可能となる。また、該先端部を吐出口１５（すなわち洗浄液膜４０）から離れる方向に屈曲させれば、排出された洗浄液がガラス基板３０上に滴下される虞や、洗浄液膜４０に合流する虞をより確実に低減することが可能となる。
【００５８】
なお、一つの開口部６２ａに設けられる突起部７１の数、形状などは特に限定されるものではない。図４に示すように、開口部６２ａの外側近傍でかつ吐出口１５の遠位側の領域に突起部７１を設けてもよく、また、例えば、開口部６２ａを取り囲むように複数の突起部を設けてもよく、開口部６２ａを取り囲むように枠状（または円環状）の突起部を一つ設けてもよい。
【００５９】
上記説明の液体供給構造において、平板状部材１３に設けられる凸部の高さと、支持部材６０（または支持部材６０’）に設けられる凹状溝６２ｂの深さの関係は、両者を嵌め合わせた際に、所定の断面積を有する空間（排出路６２に相当）が構成されるように設計されていれば特に限定されるものではない。さらに、平板状部材１３に設けられる凸部は、該平板状部材１３と支持部材６０（または支持部材６０’）との接合が充分に確保されている場合や、両部材間に漏出する洗浄液の量が極めて微小である場合などには省略することも可能である。
【００６０】
さらに、いうまでもないが、平板状部材と支持部材との組み立てにより液体流動空間となる凹状部や、排出路となる凹状溝は、平板状部材の上記背向面側または、該背向面と接合される支持部材の一面側の少なくとも一方に設けられていればよい。
【００６１】
また、本実施の形態において排出路６２はいずれも、吐出口１５の幅方向外側に開口部６２ａ・６２ａを有するコの字形状の空間であったが、１）平板状部材１３と支持部材６０（または支持部材６０’）との間に液体流動空間６１と独立して位置し、かつ、２）部材間に漏出した洗浄液を、洗浄対象物であるガラス基板３０や洗浄液膜４０から離れた所に排出すべく開口部が形成された空間であれば、特にこの形状に限定されるものではない。
【００６２】
例えば、図４において、凹状溝６２ｂをなす２本の垂直溝６２ｂ１・６２ｂ１と該垂直溝６２ｂ１・６２ｂ１をつなぐ水平溝６２ｂ２のうち、水平溝６２ｂ２を省略してもよく、場合によっては垂直溝６２ｂ１・６２ｂ１の一方をさらに省略してもよい。また、排出路６２内の洗浄液をより迅速に排出可能とする目的で、例えば支持部材６０’の一面６０ｂの背向面側に開口する空気孔部を排出路６２と連続するように形成してもよい。
【００６３】
なお、排出路６２の断面積は、使用される洗浄液の物理的性質（粘度等）や、排出路６２の構成自体（空気孔部が設けられているか否か等）に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
上記説明のように、平板状部材１３と支持部材６０（または支持部材６０’）とを組み合わせてなるラインノズル１１は、漏出した洗浄液に起因する液滴がその表面に発生しないので、従来と同等の均一性を有する洗浄液膜４０を、より小さなギャップを有する吐出口１５から吐出することが可能である。具体的には、２ｍｍ（ギャップ）×４００ｍｍ（開口幅）の大きさの吐出口を有する従来のラインノズルでは均一な洗浄液膜の形成に毎分３０リットルの吐出量が必要とされたが、本実施の形態の構成では吐出口１５の大きさは８０μｍ（ギャップ）×４００ｍｍ（開口幅）に設定できるので、毎分４リットルの吐出量で均一な洗浄液膜４０を形成することが可能となり、洗浄液の使用量を大幅に削減することができた。
【００６５】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の他の形態を図９ないし図１５に基づいて以下に説明する。本実施の形態における液体供給装置は、図９（分解斜視図）および図１０（縦断面図）に示す液体供給用ラインノズル（以下、単にラインノズルと称する）２０１として適用されている。このラインノズル２０１は、前記のラインノズル１１の平板状部材１３、支持部材６０にそれぞれ対応する平板状部材２０２、支持部材２０３を備えている。さらに、ラインノズル２０１は、前記の吐出口１５および液体流動空間６１を備え、平板状部材２０２には、前記の取付部１２および液体流入口１４ａが形成され、支持部材２０３には凹状部６１ａが形成されている。
【００６６】
即ち、ラインノズル２０１は、空間構成部材である平板状部材２０２と支持部材２０３とを組み合わせることで、吐出口１５、ならびに液体を一時的に停留させるためのバッファとして機能する液体流動空間６１を形成している。そして、上記取付部１２（液体流入口）を介して液体流動空間６１に流入された洗浄液を、上記吐出口１５より、外部空間に対し液膜状として供給する。
【００６７】
支持部材２０３において、吐出口１５のギャップを形成する面、即ちギャップ形成面１５ａは、凹状部６１ａよりも平板状部材２０２側へ突出した平坦面となっている。同様に、ギャップ形成面１５ａと対向する平板状部材２０２の面、即ちギャップ形成面２０２ａ（図１０参照）も平坦面となっている。
【００６８】
上記のギャップ形成面１５ａには、吐出口１５のギャップ（平板状部材２０２と支持部材２０３との間のギャップＷ１；図１０参照）を適切に設定するための２個のスペーサ２０４が形成されている。このスペーサ２０４は、円柱形をなして平板状部材２０２方向に突出し、前端面が平板状部材２０２のギャップ形成面２０２ａと当接している。
【００６９】
吐出口１５のギャップＷ１は、液体流動空間６１における液体流入方向の長さに対して狭いため、液体流動空間６１に流入した洗浄液は、その中で一時的に停留することができる。また、このように液体流動空間６１を有する構成とすることにより、液体流動空間６１に流入した昇圧された洗浄液は、吐出口１５（狭いギャップＷ１）を通過する際に、昇圧され、断面積が減少することにより加速されるため、運動エネルギーが付与される。したがって、洗浄液は、吐出口１５からカーテン状の薄い液膜となって吐出する。
【００７０】
具体的には、液体送込み装置（液体送込み手段）２１０（図１１参照）から静圧０．５ＭＰａの洗浄液を洗浄液供給路２０および２個の取付部１２を介してインノズル２０１に供給し、洗浄液を液体流動空間６１（Ｈ＝１０ｍｍ；図１０参照）に流入させたところ、開口幅Ｌ１が４００ｍｍ、ギャップＷ１が８０μｍに設定された吐出口１５から、幅４００ｍｍのカーテン状の洗浄液膜４０（図１１参照）を吐出させることができた。
【００７１】
しかしながら、カーテン状の液膜（水膜）は外乱に影響されやすいため、安定した水膜を生成する為には安定した供給圧力を維持することが不可欠である。均一かつ安定した供給圧力を生成するためには、取付部１２（液体流入口）の数が重要な要素となる。
【００７２】
即ち、取付部１２の１個あたりの担当領域が大きくなる場合、取付部１２から距離の離れた領域が生じる。そして、液体流動空間６１内においては、取付部１２の周りに、配管抵抗により図１２に示す圧力勾配が生じている。したがって、吐出口１５における取付部１２に近い領域と遠い領域との間には、上記圧力勾配に基づく圧力差が生じており、この圧力差が、上記の均一かつ安定した供給圧力を生成する上において、障害となる場合がある。
【００７３】
そこで、本願の発明者らは、開口幅Ｌ１が４００ｍｍのラインノズル２０１に対して、液体を供給する取付部１２（液体流入口）の数について実験を行った。その結果、ラインノズル２０１において、吐出口１５の開口幅方向の中央に、１個のみの取付部１２を設定した場合、水膜は生成されるものの、水膜を維持できる吐出口１５からの距離、即ち吐出口１５から吐出された水膜が壊れるまでの吐出口１５からの距離が、吐出口１５の開口幅方向の位置によって大きく異なることが観察された。したがって、ラインノズル２０１を作製する際には、最低でも４００ｍｍの距離ごとに取付部１２を設ける必要があることがわかった。
【００７４】
この場合、複数設けられた取付部（液体流入口）１２は、吐出口１５の開口幅方向と平行に等間隔に並ぶ状態にて、開口幅方向の４００ｍｍ以内毎に１個設けられる。
【００７５】
なお、例えば、ラインノズル２０１において、吐出口１５の開口幅Ｌ１を４００ｍｍ、ギャップＷ１を０．１ｍｍとし、吐出口開口幅方向の端部に、１個のみの取付部１２を設定した場合、吐出口１５における取付部１２側とは反対側の他端から１００ｍｍの位置あたりから液膜とならず、液体が紐状となった。
【００７６】
また、液体流動空間６１における流動面積は、吐出口１５の流動面積と比較すると差が大きく、そのためにラインノズル２０１は、非常に大きな配管抵抗を有する。この配管抵抗により液体流動空間６１はある程度の圧力状態を維持するバッファとして機能する。これにより、取付部１２から洗浄液を供給した場合に生じる図１２に示すような圧力分布による供給圧の不均一を抑制することができる。
【００７７】
以上より、ラインノズル２０１では、低流量と均一な供給圧力との両方を得ることが可能となる。また、均一な供給圧力が得られる場合、実際にカーテン状の液膜を生成するために必要な流量は吐出口１５におけるギャップＷ１の大きさと取付部１２（液体流入口）からの供給圧力のみに依存することがわかった。図１３にその関係を示す。
【００７８】
同図から明らかなように、今回使用したラインノズル２０１の場合、供給圧力は、０．２ＭＰａ以上必要であるが、それ以上にしても流量は変化しない。また、供給圧力を０．２ＭＰａより小さくした場合には、水膜に膜切れが発生してしまい、目的である水膜を形成することができなかった。これにより、流量は、吐出口１５のギャップＷ１の大きさのみに依存していることがわかり、吐出口１５の開口幅Ｌ１が４００ｍｍでギャップＷ１が８０μｍの場合には、約４リットル／ｍｉｎとなる。
【００７９】
また、開口幅Ｌ１が４００ｍｍでギャップＷ１が０．５ｍｍ以上の場合には、約１０リットル／ｍｉｎとなり、流量は増加するものの、流速による効果が小さくなり、カーテン状の水膜は得られなかった。
【００８０】
したがって、ラインノズル２０１の一例としては、ギャップＷ１が、０．０７以上、０．０８ｍｍ以下であり、供給される液体の供給圧力が、最小０．４ＭＰａにすることができる。
【００８１】
なお、ギャップＷ１を０．０４ｍｍに設定しようとした場合、機械加工精度等の点から、０．０２〜０．０３ｍｍの幅の部分が発生してしまった。そして、このような０．０２〜０．０３ｍｍの幅の部分が存在するため、均一な水膜を形成することができなかった。したがって、現在の機械加工精度を考慮した場合、ギャップＷ１は０．０４ｍｍより大きくすることが好ましい。
【００８２】
ここで、供給圧力を上げることにより、カーテン状の水膜を得ることは可能である。しかし、高圧の液を吐出する場合、流速と流量ともに大きくなりカーテン状の洗浄液膜４０が基板２１１に与える物理的な力が大きくなる。その結果、図１４に示すように、基板２１１のソリが発生しやすくなり、搬送ローラ２１２との接触による搬送エラーが発生する原因となる。
【００８３】
また、現在、処理対象となる平板（基板２１１）が大型化しており、このような平板は、処理すべき幅が３００ｍｍ以上となっている。このような平板に対して図１５のように２本以上のラインノズル１１０を使用して液体を供給する装置もあるが、この装置においては交差領域２１３が発生する。この交差している領域における液体供給はまったく無駄となる。従って、ラインノズル１１０の大型化、即ちラインノズル１１０における吐出口１１５（図６参照）の開口幅Ｌ１の増大が要求される。
【００８４】
この大型化のなかでラインノズル１１０における吐出口１１５のギャップＷ１は均一であることが必要である。しかしながら、この開口幅Ｌ１が増大すると、吐出口１１５におけるギャップＷ１を支持する部位が少ないために吐出口１１５のギャップＷ１を均一にすることが困難となる。ギャップＷ１が均一でない場合、吐出される水膜（洗浄液膜１４０）の厚さも均一でなくなる。この場合、配管抵抗が断面積とその周囲の長さに依存することを考慮にいれると、ギャップＷ１の変化によって配管抵抗の変化が生じ、配管抵抗の小さい部分に液体が集中し、その結果、他の条件が同一であっても液膜の維持が不可能となる。本願の発明者らが実際に作成したギャップＷ１が８０μｍのラインノズルにおいて、ギャップＷ１が６０〜８０μｍにばらつくと、水膜が不安定となり水膜の破壊が発生しやすくなっていた。
【００８５】
そこで、所定のギャップＷ１を維持するため、吐出口１５のギャップ内の吐出口１５の先端部から内方へ１０ｍｍ以上離れた位置に直径６ｍｍの円柱形のスペーサ２０４を挿入した。一般に、流体が流れる経路内の物体の抵抗係数は、同一材料、同一流速であれば物体が円柱形の場合、物体の直径の２乗に反比例する。逆に物体の直径が４ｍｍ以下の大きさの場合には、ギャップＷ１の両端の荷重が集中することにより、ギャップ形成面に圧痕の発生が見られた。また、スペーサ２０４を四角柱等の角を持つ形状とするとその角の部分で乱流が発生し、スペーサ２０４となる薄板が設置された位置で水膜の破壊が発生する。そこで、スペーサ２０４は円柱形とするのが好ましい。
【００８６】
しかし、スペーサ２０４が円柱形の薄板でも乱流は発生する。そこで、水膜の破壊の発生しない吐出口１５とスペーサ２０４との距離を実験により調べたところ、吐出口１５の先端部から５ｍｍの距離をおいてスペーサ２０４が設置されていれば、水膜が維持されることを確認した。実際の使用では安全を見込んで１０ｍｍ以上の距離を設定するのが好ましい。このように吐出口１５とスペーサ２０４との距離を設定すると、スペーサ２０４により生じた乱流が吐出口１５の間隙内で整流される効果があり、吐出される水膜の歪みが消失し、カーテン状の水膜を生成することが可能となる。
【００８７】
また、この実施の形態において、実施の形態１に示した構成、即ち排出路６２、液体誘導部材７０等を備えてもよい。
【００８８】
なお、上記液体供給構造および液体供給装置は、特に上記例示の洗浄装置のみに適用されるものではなく、例えばレジスト剥離装置など、液体を液膜状として対象物に供給するいかなる装置（例えば半導体製造装置）にも適用可能である。この液体供給装置を使用することで、１）対象物に対し、液体を均一な液膜状として供給すること、２）洗浄液等の液体の使用量を削減すること、および、３）洗浄液の汚染を抑制することの３点が同時に実現可能となる。また、上記の液体供給装置は、半導体製造装置において、例えば基板の洗浄装置として使用する場合にも好適である。
【００８９】
上記液体供給構造は、２個以上の空間部構成部材を組み合わせることで、液体流入口と液体吐出口とを有する空間部が形成されてなり、上記液体流入口を介して空間部に流入された液体を、上記液体吐出口より外部空間に対し液膜状として供給する液体供給構造において、外部空間に開口した開口部を有し、上記空間部構成部材間に漏出した液体を外部空間に排出する排出路が、上記空間部とは独立して該空間部構成部材内に形成されてなるものであってもよい。
【００９０】
上記の構成によれば、空間部構成部材間に漏出した液体は排出路を通じて外部空間に排出されるので、液体吐出口の開口面積にかかわらず、該液体の液滴が液体供給構造の表面に形成されることがない。すなわち、液体吐出口から吐出される液体の液膜が、漏出した液体の液滴により破壊される虞のない液体供給構造を提供することが可能となる。
【００９１】
加えて、空間部構成部材間に漏出した液体は長時間滞留することなく開口部を介して外部空間に排出されるので、例えば、空間部構成部材間の密着性を高めるために封止材料が使用された場合であっても液体の変質や、封止材料の変質・損傷を抑制することが可能となる。
【００９２】
上記液体供給構造は、上記の構成に加えて、上記排出路の開口部外側近傍に、液体誘導のための突起部が形成されてなるものであってもよい。
【００９３】
上記の構成によれば、開口部を介して排出路から排出される液体は、突起部表面を表面張力により誘導される。それゆえ、空間部構成部材間に漏出した液体を、液体吐出口から吐出される液体の液膜方向に近づけることなく確実に排出することが可能となる。
【００９４】
上記液体供給構造は、上記の構成に加えて、上記排出路内に、開口部から外部空間に突出するように液体誘導部材が挿入されてなるものであってもよい。
【００９５】
上記の構成によれば、開口部を介して排出路から排出される液体は、液体誘導部材表面を表面張力により誘導される。それゆえ、空間部構成部材間に漏出した液体を、液体吐出口から吐出される液体の液膜方向に近づけることなく確実に排出することが可能となる。
【００９６】
上記液体供給装置は、上記いずれかの液体供給構造を備えてなるものであってもよい。
【００９７】
上記の構成によれば、対象物に対し、液体を均一な液膜状として供給すること、洗浄液等の液体の使用量を削減すること、および、洗浄液の汚染を抑制することの３点が同時に実現可能な液体供給装置を提供する事が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
液体吐出口からの液体の吐出量を抑制しつつ、液体を壊れ難い、カーテン状の薄い液膜として液体吐出口から吐出することができるため、液晶表示素子や半導体基板等の製造工程における液体供給装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の一形態にかかる液体供給構造の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す液体供給構造を備えてなる洗浄装置を用い、ガラス基板上面に対し洗浄液を供給する動作を示す斜視図である。
【図３】図１に示す液体供給構造をなす空間部構成部材の一方の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示す部材に代えて使用される、他の空間部構成部材の概略構成を示す斜視図である。
【図５】従来構成のラインノズルを備えてなる洗浄装置を用い、ガラス基板上面に対し洗浄液を供給する動作を示す斜視図である。
【図６】図５に示す洗浄装置に備えられた従来構成のラインノズルの概略構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示すラインノズルをなす部材の一方の概略構成を示す斜視図である。
【図８】従来構成のスプレーノズルを備えてなる洗浄装置を用い、ガラス基板上面に対し洗浄液を供給する動作を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の他の形態における液体供給装置としてのラインノズルの概略構成を示す分解斜視図である。
【図１０】図９に示したラインノズルの組立て状態の縦断面図である。
【図１１】図９に示したラインノズルを備えた洗浄装置を用い、基板上面に対し洗浄液を供給する動作を示す説明図である。
【図１２】液体流入口が１個の場合におけるラインノズル内の圧力分布の状態を示す図である。
【図１３】図９に示したラインノズルの吐出口のギャップと水膜を維持する為に必要な流量との関係を示すグラフである。
【図１４】ラインノズルから吐出した液が高圧である場合に基板にソリが発生する状態を示す説明図である。
【図１５】従来構成のラインノズルを２個備えてなる洗浄装置を用い、ガラス基板上面に対し洗浄液を供給する動作を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１００】
１１    ラインノズル（液体供給構造）
１３    平板状部材（空間部構成部材）
１４ａ  液体流入口
１５    吐出口（液体吐出口）
１５ａ  ギャップ形成面
４０    洗浄液膜（液体）
４１    液膜（液体）
６０    支持部材（空間部構成部材）
６０’  支持部材（空間部構成部材）
６１    液体流動空間（空間部）
６２    排出路
６２ａ  開口部
７０    液体誘導部材
７１    突起部
２０１  ラインノズル
２０２  平板状部材
２０３  支持部材
２０４  スペーサ
２１０  液体送込み装置（液体送込み手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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