(57)【要約】【課題】流路内を流動する塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルを提供する。また、このようなノズルを有し、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成可能な塗布装置を提供する。【解決手段】長尺のノズル本体３２Ａと、ノズル本体３２Ａの内部においてノズル本体３２Ａの長手方向に沿って形成され、塗布液を流通させる流路３２ａと、ノズル本体３２Ａにおいて、長手方向に沿って流路３２ａの下方に形成され、流路３２ａと接続して塗布液を吐出する吐出口３２０と、ノズル本体３２Ａの内部において、長手方向に沿って流路３２ａの上方に形成され、長手方向で連続して流路３２ａと接続する脱気路３２ｂと、を備え、流路３２ａと脱気路３２ｂとの離間距離は、長手方向におけるノズル本体３２Ａの一端側よりも、長手方向におけるノズル本体３２Ａの他端側の方が大きいノズル３２。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のノズル本体と、
前記ノズル本体の内部において前記ノズル本体の長手方向に沿って形成され、塗布液を流通させる流路と、
前記ノズル本体において、前記長手方向に沿って前記流路の下方に形成され、前記流路と接続して前記塗布液を吐出する吐出口と、
前記ノズル本体の内部において、前記長手方向に沿って前記流路の上方に形成され、前記長手方向で連続して前記流路と接続する脱気路と、を備え、
前記流路と前記脱気路との離間距離は、前記長手方向における前記ノズル本体の一端側よりも、前記長手方向における前記ノズル本体の他端側の方が大きいノズル。
【請求項２】
前記ノズル本体の内部において、前記流路と前記脱気路との間で前記長手方向に沿って形成され、前記流路と前記脱気路とを接続する第１接続路をさらに有し、
前記流路は、前記流路の内壁における最も高い位置が、前記第１接続路と前記流路との接続位置となるように形成されている請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記ノズル本体の内部において、前記流路と前記吐出口との間で前記長手方向に沿って形成され、前記流路と前記吐出口とを接続する第２接続路をさらに有し、
前記流路は、前記流路の内壁における最も低い位置が、前記第２接続路と前記流路との接続位置よりも低くなるように形成されている請求項１または２に記載のノズル。
【請求項４】
前記離間距離が、前記一端側から前記他端側に漸増する請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項５】
前記流路が直線状に形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項６】
前記脱気路が直線状に形成されている請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル。
【請求項７】
基板を搬送する基板搬送部と、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のノズルを有し、搬送される前記基板に前記ノズルから塗布液を塗布する塗布部と、を備える塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルおよび塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイなどの表示パネルを構成するガラス基板上には、配線や電極、カラーフィルタなどの微細なパターンが形成されている。一般的にこのようなパターンは、フォトリソグラフィなどの手法によって形成される。フォトリソグラフィ法では、ガラス基板上にレジスト材料で形成された膜（レジスト膜）を塗布形成する塗布工程、このレジスト膜をパターン露光する露光工程、その後に当該レジスト膜を現像する現像工程がそれぞれ行われる。
【０００３】
このうち塗布工程では、多くの場合、スリットノズルを有する塗布装置が用いられる。このような塗布装置として、例えばスリットノズルの下方を通過するようにガラス基板を搬送しつつ、レジスト材料を含む塗布液を塗布する構成が知られている。以下、レジスト材料を含む塗布液のことを「レジスト液」と称する。
【０００４】
スリットノズルは、例えば長尺状に形成されたノズル本体に、塗布液の吐出口が設けられた構成になっている。ノズル本体の内部には、吐出口に接続され塗布液を流通させる流路が形成されている。また、ノズル本体には、流路内に塗布液を供給する供給口が設けられている。
【０００５】
さらに、スリットノズルとしては、流路内の気泡を排出するための気泡排出口を有する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された構成では、流路内の気泡は、流路内の塗布液において浮力により上昇し、ノズル上方に設けられた気泡排出口から排出される。このような気泡排出口を有するスリットノズルでは、気泡が吐出口から排出されにくくなるため、塗膜に気泡に起因したスジムラが形成されにくく、良好な塗膜が形成可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４２６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
塗布液内に混入した気泡のうち相対的に小さい気泡は、浮力が小さいことから塗布液内を流動しにくく、塗布液内に滞留したままとなることが多い。例えば、レジスト液は高粘度のものが多く、上記特許文献１に記載されたスリットノズルを用いても、塗布液に含まれる小さな気泡を除去することが困難となっていた。そのため、塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルの構成が求められていた。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、流路内を流動する塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルを提供することを目的とする。また、このようなノズルを有し、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成可能な塗布装置を提供することをあわせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、長尺のノズル本体と、前記ノズル本体の内部において前記ノズル本体の長手方向に沿って形成され、塗布液を流通させる流路と、前記ノズル本体において、前記長手方向に沿って前記流路の下方に形成され、前記流路と接続して前記塗布液を吐出する吐出口と、前記ノズル本体の内部において、前記長手方向に沿って前記流路の上方に形成され、前記長手方向で連続して前記流路と接続する脱気路と、を備え、前記流路と前記脱気路との離間距離は、前記長手方向における前記ノズル本体の一端側よりも、前記長手方向における前記ノズル本体の他端側の方が大きいノズルを提供する。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記ノズル本体の内部において、前記流路と前記脱気路との間で前記長手方向に沿って形成され、前記流路と前記脱気路とを接続する第１接続路をさらに有し、前記流路は、前記流路の内壁における最も高い位置が、前記第１接続路と前記流路との接続位置となるように形成されている構成としてもよい。
【００１１】
本発明の一態様においては、前記ノズル本体の内部において、前記流路と前記吐出口との間で前記長手方向に沿って形成され、前記流路と前記吐出口とを接続する第２接続路をさらに有し、前記流路は、前記流路の内壁における最も低い位置が、前記第２接続路と前記流路との接続位置よりも低くなるように形成されている構成としてもよい。
【００１２】
本発明の一態様においては、前記離間距離が、前記一端側から前記他端側に漸増する構成としてもよい。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記流路が直線状に形成されている構成としてもよい。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記脱気路が直線状に形成されている構成としてもよい。
【００１５】
また、本発明の一態様は、基板を搬送する基板搬送部と、上記のノズルを有し、搬送される前記基板に前記ノズルから塗布液を塗布する塗布部と、を備える塗布装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流路内を流動する塗布液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルを提供することができる。また、このようなノズルを有し、スジムラの発生を抑え、高品質の塗膜を形成可能な塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【図２】本実施形態に係る塗布装置の側面図である。
【図３】本実施形態に係るノズルの側面図である。
【図４】本実施形態に係るノズルの斜視図である。
【図５】本実施形態に係るノズルの断面図である。
【図６】本実施形態に係る塗布装置の動作過程を示す平面図である。
【図７】レジスト液を吐出する際のノズル内の様子を示す説明図である。
【図８】本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図である。
【図９】本実施形態の変形例に係る塗布装置の平面図である。
【図１０】本実施形態の変形例に係る塗布装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図８を参照しながら、本実施形態に係るノズルおよび塗布装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００１９】
＜塗布装置＞
図１は、本実施形態に係る塗布装置１Ａの概略斜視図である。図に示すように、本実施形態に係る塗布装置１Ａは、例えば液晶パネルなどに用いられるガラス基板などの基板Ｓ上にレジスト液を塗布する塗布装置であり、基板搬送部２と、塗布部３と、管理部４とを主要な構成要素としている。
【００２０】
塗布装置１Ａでは、基板搬送部２によって基板Ｓが搬送され、塗布部３によって基板Ｓ上にレジスト液が塗布され、管理部４によって塗布部３の状態が管理されるようになっている。塗布装置１Ａは、例えばクリーンルーム内など清浄な環境下に配置されて用いられることが好ましい。
【００２１】
図２は塗布装置１Ａの側面図である。以下、図１，２を参照して、塗布装置１Ａの詳細な構成を説明する。
【００２２】
塗布装置１Ａの構成を説明するにあたり、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。基板搬送部２の長手方向であって基板Ｓの搬送方向をＸ方向と表記する。平面視でＸ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向軸及びＹ方向軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向と同方向が＋方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。
【００２３】
［基板搬送部］
図１に示すように、基板搬送部２は、フレーム２１と、ステージ２２と、２つの搬送機構２３とを有している。基板搬送部２では、２つの搬送機構２３によって基板Ｓがステージ２２上を＋Ｘ方向に搬送されるようになっている。＋Ｘ方向は、塗布装置１Ａにおける基板搬送方向である。
【００２４】
（フレーム）
図１，２に示すように、フレーム２１は、フレーム中央部２１ａ、および２つのフレーム側部２１ｂ，２１ｃのあわせて３つの部分に分割されている。また、当該３つの部分はＹ方向に配列されている。フレーム２１は、例えば床面上に載置されると共にステージ２２及び搬送機構２３を支持する支持部材である。
【００２５】
フレーム中央部２１ａは、分割された３つの部分のうちＹ方向の中央に配置される部分であり、ステージ２２を支持している。
【００２６】
２つのフレーム側部２１ｂ，２１ｃは、平面視でフレーム中央部２１ａを挟持するように配置されている。本実施形態においては、フレーム側部２１ｂは、フレーム中央部２１ａの−Ｙ方向側に配置されており、搬送機構２３を支持している。また、フレーム側部２１ｃは、フレーム中央部２１ａの＋Ｙ方向側に配置されており、搬送機構２３を支持している。フレーム側部２１ｂとフレーム中央部２１ａとの間、およびフレーム側部２１ｃとフレーム中央部２１ａとの間であって、フレーム２１の＋Ｚ方向側には隙間が設けられている。
【００２７】
フレーム中央部２１ａ、フレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃはＸ方向が長手になっており、各部のＸ方向の寸法はほぼ同一になっている。
【００２８】
（搬送機構）
図１，２に示すように、搬送機構２３は、基板Ｓを保持して＋Ｘ方向に搬送する機構を有しており、フレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃの上部に一対設けられている。この一対の搬送機構２３は、ステージ２２のＹ方向中央に対して線対称の構成になっており、当該線対称である点を除いては同一の構成となっている。したがって、以下、フレーム側部２１ｂに設けられる搬送機構２３を例に挙げて説明する。
【００２９】
搬送機構２３は、搬送機２３ａと、基板保持部２３ｂと、レール２３ｃとを有している。搬送機２３ａは内部に例えばリニアモータが設けられた構成になっており、当該リニアモータが駆動することによって、搬送機２３ａがレール２３ｃ上をＹ方向に移動可能になっている。
【００３０】
基板保持部２３ｂは、図２に示すように、基板Ｓのうち−Ｙ方向側の側縁部を保持する部材である。基板保持部２３ｂが保持する基板Ｓの当該側縁部は、平面視でステージ２２から−Ｙ方向にはみ出した部分であり、基板搬送方向（Ｘ方向）に沿った一の側部である。基板保持部２３ｂは、搬送機２３ａの＋Ｙ方向側の面上にＸ方向に並んで例えば４つ設けられている。各基板保持部２３ｂには吸着パッドが設けられており、当該吸着パッドによって基板Ｓを吸着して保持するようになっている。図では、基板保持部２３ｂが、基板Ｓを片持ちで保持する様子を示している。
【００３１】
レール２３ｃは、フレーム側部２１ｂ上に設けられており、ステージ２２の側方においてＸ方向に延在している。当該レール２３ｃを移動することで搬送機２３ａがステージ２２に沿って移動できるようになっている。
【００３２】
なお、フレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃに設けられた各搬送機構２３は、独立して基板Ｓを搬送できるようになっている。例えば、フレーム側部２１ｂに設けられた搬送機構２３と、フレーム側部２１ｃに設けられた搬送機構２３とで異なる基板Ｓを保持させることができるようになっている。この場合、各搬送機構２３によって基板Ｓを交互に搬送することが可能となるため、スループットが向上することになる。
【００３３】
また、上記の基板Ｓの半分程度の面積を有する基板を搬送する場合には、例えば２つの搬送機構２３で１枚ずつ保持し、これら２つの搬送機構２３を＋Ｘ方向に並進させることによって、２枚の基板を同時に搬送させることもできるようになっている。
【００３４】
［塗布部］
塗布部３は、基板Ｓ上にレジスト液を塗布する部分であり、図１，２に示すように、門型フレーム３１と、ノズル３２と、センサ３３とを有している。
【００３５】
（門型フレーム）
図２に示すように、門型フレーム３１は、一対の支柱部材３１ａと、架橋部材３１ｂとを有している。支柱部材３１ａはステージ２２をＹ方向に挟むように１つずつ設けられている。各支柱部材３１ａは、それぞれフレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃに支持されており、上端部の高さ位置が揃うように設けられている。また、架橋部材３１ｂは、Ｙ方向に延在しており、両端が各支柱部材３１ａの上端側（＋Ｚ方向側）の側面に接続されている。これにより、門型フレーム３１は、ステージ２２をＹ方向に跨ぐように設けられている。また、架橋部材３１ｂは、支柱部材３１ａに対して昇降可能となっている。
【００３６】
この門型フレーム３１は移動機構３４に接続されている。移動機構３４は、レール部材３５及び駆動機構３６を有している。レール部材３５はフレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃの溝２１ｄ内に例えば１本ずつ設けられており、それぞれＸ方向に延在している。各レール部材３５は、それぞれステージ２２上に配置されている管理部４よりも−Ｘ方向側に延在するように設けられている。駆動機構３６は、門型フレーム３１に接続され塗布部３をレール部材３５に沿ってＸ方向に移動させる。なお、図１においては、塗布部３がＸ方向に移動可能であることを両矢印で示している。
【００３７】
（ノズル）
ノズル３２は、一方向が長手の長尺状に構成されており、門型フレーム３１の架橋部材３１ｂの下方（−Ｚ方向側）に着脱可能に取り付けられている。
【００３８】
図３は、ノズル３２を＋Ｘ方向に見たときの側面図である。図に示すように、ノズル３２は、長尺のノズル本体３２Ａと、ノズル本体３２Ａの長手方向の両端に設けられた第１サイドプレート３２４および第２サイドプレート３２５と、を有している。以下の説明においては、ノズル本体３２Ａの長手方向における第２サイドプレート３２５側を「一端側」、第１サイドプレート３２４側を「他端側」と称することがある。
【００３９】
図に示すように、ノズル３２は、ノズル本体３２Ａと、ノズル本体３２Ａの内部においてノズル本体３２Ａの長手方向に沿って形成され、レジスト液（塗布液）を流通させる流路３２ａと、ノズル本体３２Ａにおいて、長手方向に沿って流路３２ａの下方に形成され、流路３２ａと接続してレジスト液を吐出する吐出口３２０と、ノズル本体３２Ａの内部において、長手方向に沿って流路３２ａの上方に形成され、長手方向で連続して流路３２ａと接続する脱気路３２ｂと、を備えている。
【００４０】
また、ノズル３２において、流路３２ａと脱気路３２ｂとの離間距離は、長手方向におけるノズル本体３２Ａの一端側よりも、長手方向におけるノズル本体３２Ａの他端側の方が大きいものとなっている。本実施形態のノズル３２では、流路３２ａおよび脱気路３２ｂはいずれも直線状に形成されている。また、流路３２ａと脱気路３２ｂとの離間距離は、ノズル本体３２Ａの一端側からノズル本体３２Ａの他端側に漸増している。
【００４１】
流路３２ａは、Ｙ方向に延在しＹ軸と平行に形成されている。脱気路３２ｂは、Ｙ方向に延在しＹ軸に傾斜して形成されている。脱気路３２ｂは、Ｚ方向において、一端側の端部が最も低くなっている。流路３２ａに対する脱気路３２ｂの傾斜角度は、好ましくは、０度より大きく１０度以下であり、より好ましくは０度より大きく５度以下であり、さらに好ましくは１度以上３度以下である。ノズル３２において、上記傾斜角度は２度である。
【００４２】
ノズル本体３２Ａは、ノズル本体３２Ａの内部において、流路３２ａと脱気路３２ｂとの間で長手方向に沿って形成され、流路３２ａと脱気路３２ｂとを接続する第１接続路３２ｘをさらに有している。
【００４３】
また、ノズル本体３２Ａは、ノズル本体３２Ａの内部において、流路３２ａと吐出口３２０との間で長手方向に沿って形成され、流路３２ａと吐出口３２０とを接続する第２接続路３２ｙをさらに有している。
【００４４】
図４は、ノズル３２の斜視図であり、図４（ａ）はノズル３２の外観を示す概略斜視図、図４（ｂ）は、ノズル３２の分解斜視図である。図５は、図３の線分Ｖ−Ｖにおける断面図である。
【００４５】
図４，５に示すように、ノズル本体３２Ａは、第１部材３２１と、第２部材３２２と、シム３２３と、を有している。
【００４６】
第１部材３２１は、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された長尺の部材である。第１部材３２１は、第２部材３２２と対向する面３２１ｐに、ノズル３２において流路３２ａを構成する凹部３２１ａと、ノズル３２において脱気路３２ｂを構成する凹部３２１ｂと、が設けられている。
【００４７】
第２部材３２２は、第１部材３２１と同様に、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された長尺の部材である。第２部材３２２は、第１部材３２１と対向する面３２２ｐが平面状に設けられている。なお、面３２２ｐには、ノズル３２を組み立てた際に、第１部材３２１に設けられた凹部３２１ａと対向する凹部や、凹部３２１ｂと対向する凹部が設けられていてもよい。このような凹部は、ノズルを組み立てた際に流路３２ａや脱気路３２ｂの一部を構成する。
【００４８】
シム３２３は、第１部材３２１と同様に、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された長尺の部材である。シム３２３は、長手方向の両端を上底および下底とする台形状の形状を呈している。
【００４９】
ノズル本体３２Ａは、第１部材３２１の面３２１ｐと、第２部材３２２の面３２２ｐと、を対向させ、第１部材３２１と第２部材３２２との間にシム３２３を挟持した状態で組み上げられている。
【００５０】
図４（ｂ）および図５に示すように、シム３２３は、ノズル本体３２Ａに組み込まれた際に、凹部３２１ｂよりも＋Ｚ方向側に配置されている。また、台形状であるシム３２３の斜辺を凹部３２１ｂの＋Ｚ方向側の縁に沿わせるように配置されている。これにより、ノズル本体３２Ａにおいては、シム３２３で凹部３２１ｂを塞ぐことなく、面３２１ｐと面３２２ｐとの間がシム３２３の厚み分だけ離間した状態で構成される。
【００５１】
このように組み上げられたノズル本体３２Ａでは、凹部３２１ａと面３２２ｐとで囲まれた空間が流路３２ａとなる。また、凹部３２１ｂと面３２２ｐとで囲まれた空間が脱気路３２ｂとなる。
【００５２】
さらに、面３２１ｐと面３２２ｐとの間の隙間であって、流路３２ａと脱気路３２ｂとの間に形成される隙間は、第１接続路３２ｘとなる。面３２１ｐと面３２２ｐとの間の隙間であって、流路３２ａと吐出口３２０との間に形成される隙間は、第２接続路３２ｙとなる。
【００５３】
吐出口３２０は、第１部材３２１と第２部材３２２とシム３２３とが組み合わされた状態において流路３２ａの−Ｚ側端部に形成された開口部であり、基板Ｓ上に塗布するレジスト液を吐出する部分である。吐出口３２０は、ノズル３２の長手方向に沿ってスリット状に形成されている。吐出口３２０の長手方向の寸法は基板ＳのＹ方向の寸法よりも小さくなっており、基板Ｓの周辺領域にレジスト液が塗布されないようになっている。
【００５４】
ノズル本体３２Ａにおいては、厚みが異なる複数のシム３２３を用意しておくと、シム３２３を適宜取り替えることで、流路３２ａや脱気路３２ｂの径を変更することができる。また、シム３２３を取り換えることで、第１接続路３２ｘや第２接続路３２ｙのＸ方向の幅、吐出口３２０のＸ方向の開口幅も変更することができる。
【００５５】
図５に示すように、ノズル本体３２Ａにおいては、流路３２ａの内壁における最も高い位置が、第１接続路３２ｘと流路３２ａとの接続位置３２ｎとなっている。また、流路３２ａの内壁における最も低い位置３２ｌが、第２接続路３２ｙと流路３２ａとの接続位置３２ｍよりも低くなるように形成されている。
【００５６】
第１サイドプレート３２４および第２サイドプレート３２５は、例えばステンレス鋼などの金属材料を用いて形成された部材であり、ノズル本体３２ＡをＹ方向に見た断面の輪郭形状と同様の形状を有している。
【００５７】
第１サイドプレート３２４には、第１サイドプレート３２４を厚み方向に貫通し、ノズル本体３２Ａの流路３２ａと連通する貫通孔３２４ａと、同様に脱気路３２ｂと連通する貫通孔３２４ｂとが設けられている。
【００５８】
第２サイドプレート３２５は、流路３２ａおよび脱気路３２ｂの一端側を閉じる板材である。
【００５９】
このようなノズル３２には、第１サイドプレート３２４の貫通孔３２４ａに連通するように配管１００が接続され、貫通孔３２４ｂに連通するように配管１１０が接続される。使用時には、第１サイドプレート３２４に接続された配管１００を介して流路３２ａ内に供給されるレジスト液を吐出口３２０から吐出する。また、ノズル３２は、流路３２ａに流入するレジスト液に含まれる気泡は、浮力によって脱気路３２ｂの方に浮上し、脱気路３２ｂおよび第１サイドプレート３２４に接続された配管１１０を介して排出する。ノズル３２がレジスト液を吐出する様子について、詳しくは後述する。
【００６０】
（センサ）
図１，２に示すように、架橋部材３１ｂの下面には、ノズル３２の吐出口３２０側の先端と、当該ノズル先端に対向する対向面、例えばノズル３２の下方に配置された基板Ｓとの間のＺ方向上の距離を測定するセンサ３３が取り付けられている。センサ３３は、Ｙ方向に沿って例えば３つ設けられている。
【００６１】
［管理部］
図１，２に示すように、管理部４は、基板Ｓに吐出されるレジスト液の吐出量が一定になるようにノズル３２を管理する部位であり、基板搬送部２のうち塗布部３に対して−Ｘ方向側に設けられている。この管理部４は、予備吐出機構４１と、ディップ槽４２と、ノズル洗浄装置４３と、これらを収容する収容部４４と、当該収容部を保持する保持部材４５とを有している。予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３は、−Ｘ方向側へこの順で配列されている。
【００６２】
予備吐出機構４１は、レジスト液を予備的に吐出する部分である。当該予備吐出機構４１は塗布部３が塗布処理領域２７Ｓ上に配置されている状態でノズル３２に最も近くなる位置に設けられている。
【００６３】
ディップ槽４２は、内部にシンナーなどの溶剤が貯留された液体槽である。
【００６４】
ノズル洗浄装置４３は、ノズル３２の吐出口３２０近傍をリンス洗浄する装置であり、Ｙ方向に移動する図示しない洗浄機構と、当該洗浄機構を移動させる図示しない移動機構とを有している。この移動機構は、洗浄機構よりも−Ｘ方向側に設けられている。ノズル洗浄装置４３は、移動機構が設けられる分、予備吐出機構４１及びディップ槽４２に比べてＸ方向の寸法が大きくなっている。
【００６５】
なお、予備吐出機構４１、ディップ槽４２、ノズル洗浄装置４３の配置については、本実施形態の配置に限られず、他の配置であっても構わない。
【００６６】
収容部４４のＹ方向の寸法は上記門型フレーム３１の支柱部材３１ａ間の距離よりも小さくなっており、上記門型フレーム３１が収容部４４の＋Ｚ方向側で収容部４４を跨いでＸ方向に移動できるようになっている。また、門型フレーム３１は、収容部４４内に設けられる予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３について、これらの各部を跨ぐようにアクセスできるようになっている。
【００６７】
保持部材４５は、管理部移動機構４６に接続されている。管理部移動機構４６は、レール部材４７及び駆動機構４８を有している。レール部材４７は、フレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃの溝２１ｅ内にそれぞれ設けられており、それぞれＸ方向に延在している。各レール部材４７は、塗布部３の門型フレーム３１に接続される一対のレール部材３５の間に配置されている。各レール部材４７の−Ｘ方向の端部は、例えばフレーム側部２１ｂ及びフレーム側部２１ｃの−Ｘ方向の端部まで設けられている。駆動機構４８は、保持部材４５に接続され管理部４をレール部材４７上に沿ってＸ方向に移動させる。なお、図１においては、管理部４がＸ方向に移動可能であることを両矢印で示している。
本実施形態の塗布装置１Ａは、以上のような構成となっている。
【００６８】
＜塗布動作＞
図６は、塗布装置１Ａの動作過程を示す平面図である。図では管理部４（図１参照）の図示を省略した。また、門型フレーム３１を破線で示し、ノズル３２及びセンサ３３の構成を判別しやすくした。
【００６９】
以下に示す塗布装置１Ａの塗布動作においては、短手方向が搬送方向（Ｘ方向）に平行になるように基板Ｓをステージ２２に搬入し、搬送機構２３を用いて基板Ｓを搬送しつつレジスト液を塗布し、その後、レジスト液を塗布した基板Ｓを搬出する。このような動作を、一対の搬送機構２３を用いて交互に行う。
【００７０】
まず、一対の搬送機構２３のうち一方の搬送機構２３（例えば、フレーム側部２１ｂ上に設けられた搬送機構２３）において、レール２３ｃの−Ｘ方向側の端部に搬送機２３ａを配置させる。次いで、例えば図示しない搬送アームなどによって外部から搬入される基板Ｓを搬送機２３ａで保持する。具体的には、基板保持部２３ｂの吸着パッドを基板Ｓの裏面に吸着させて基板Ｓを保持する。なお、ステージ２２には、搬入された基板Ｓを基板保持部２３ｂで保持する前に、基板Ｓをエアや複数のピンで＋Ｚ方向に持ち上げ保持する機構を有していてもよい。
【００７１】
その後、搬送機２３ａをレール２３ｃに沿って＋Ｘ方向に移動させる。基板Ｓは、搬送機２３ａの移動に伴って＋Ｘ方向に移動する。
【００７２】
基板Ｓの搬送方向先端がノズル３２の吐出口３２０（図５参照）の位置に到達したら、ノズル３２の吐出口３２０から基板Ｓへ向けてレジスト液を吐出する。レジスト液の吐出は、ノズル３２の位置を固定させ搬送機２３ａによって基板Ｓを搬送させることで、吐出口３２０と基板Ｓの上面との相対位置を変更しながら行う。
【００７３】
図７は、レジスト液を吐出する際のノズル３２内の様子を示す説明図である。
まず、図７（ａ）に示すように、不図示のポンプを用いノズル３２に接続された配管１００を介して、ノズル３２の流路３２ａにレジスト液Ｌが供給される。流路３２ａ内に供給されたレジスト液Ｌは、素早く流路３２ａの一端側にまで充填される。
【００７４】
また、レジスト液Ｌは不図示のポンプにより加圧されているため、シム３２３（図５参照）の厚みと同じ開口幅を有する第１接続路３２ｘおよび第２接続路３２ｙに向けて押し出される。図７（ａ）では、第１接続路３２ｘに向けて押し出されるレジスト液を符号ＬＢで示し、第２接続路３２ｙに向けて押し出されるレジスト液を符号ＬＡで示している。
【００７５】
このとき、ノズル３２は、図５の断面図で示すように、流路３２ａの内壁における最も低い位置３２ｌが、第２接続路３２ｙと流路３２ａとの接続位置３２ｍよりも低くなるように形成されている。このような構造のノズル３２では、例えば流路３２ａの内壁における最も低い位置が第２接続路３２ｙと流路３２ａとの接続位置３２ｍである場合よりも、流路３２ａ内が加圧されないとレジスト液Ｌが第２接続路３２ｙの中に流入し始めない。そのため、流路３２ａ内に供給されたレジスト液Ｌがすぐに第２接続路３２ｙに流入することなく、まず流路３２ａの一端側にまで充填され内圧が高まったうえで第２接続路３２ｙに流入することとなる。したがって、吐出口３２０の長手方向の一端側と他端側とでレジスト液Ｌの吐出量に差が出にくく、ムラなくレジスト液を塗布することができる。
【００７６】
また、ノズル３２は、図５の断面図で示すように、流路３２ａの内壁における最も高い位置が、第１接続路３２ｘと流路３２ａとの接続位置３２ｎとなっている。このような構造では、流路３２ａ内においてレジスト液Ｌに含まれる気泡が滞留する部分がなく、気泡は第１接続路３２ｘと流路３２ａとの接続位置３２ｎに向けて浮力により浮上する。そのため、レジスト液Ｌに含まれる気泡を脱気路３２ｂに向けて排出しやすい。
【００７７】
さらに、上述のように、ノズル３２においては、流路３２ａの内壁における最も低い位置３２ｌが、第２接続路３２ｙと流路３２ａとの接続位置３２ｍよりも低くなるように形成されており、流路３２ａ内に充填されたレジスト液Ｌの圧力が高まりやすい。高まった圧力は、レジスト液Ｌを好適に第１接続路３２ｘに向けて押し出し、図７（ａ）に示すように、レジスト液ＬＢと共に気泡の排出を促す。
【００７８】
次いで、図７（ｂ）に示すように、ノズル３２においては、流路３２ａと脱気路３２ｂとの離間距離が、長手方向におけるノズル本体３２Ａの一端側（第２サイドプレート３２５側）よりも他端側（第１サイドプレート３２４側）の方が大きくなっている。そのため、ノズル３２の長手方向の全面に亘って第１接続路３２ｘに流入したレジスト液ＬＢのうち、一端側に近いレジスト液ＬＢが他端側に近いレジスト液ＬＢよりも先に脱気路３２ｂに到達し、脱気路３２ｂの一端側から他端側に脱気路３２ｂ内を流動し始める。すなわち、脱気路３２ｂ内のレジスト液ＬＢは、脱気路３２ｂにおいて、流路３２ａと脱気路３２ｂとの離間距離が最も短い位置を起点として、当該離間距離が増加する方向に向けて流動する。
【００７９】
次いで、図７（ｃ）に示すように、ノズル３２においては流路３２ａと脱気路３２ｂとの離間距離が一端側から他端側に漸増しているため、第１接続路３２ｘに流入したレジスト液ＬＢは、一端側から他端側に向けて徐々に脱気路３２ｂに到達することになる。その際、脱気路３２ｂにおいては、すでに一端側から他端側に向けてレジスト液ＬＢの流れが形成されているため、段階的に脱気路３２ｂに到達したレジスト液ＬＢも脱気路３２ｂ内に形成されているレジスト液ＬＢの流れに押し流される。
【００８０】
レジスト液ＬＢは、このように脱気路３２ｂ内を流動し、配管１１０を介して外部に排出される。
【００８１】
一方で、流路３２ａ内にレジスト液Ｌを供給するポンプが、流路３２ａ内のレジスト液Ｌを加圧し、この加圧によってレジスト液Ｌが第２接続路３２ｙに押し出される。第２接続路３２ｙに押し出されたレジスト液ＬＡは、吐出口３２０から吐出される。上述のようにレジスト液Ｌに含まれる気泡は、第１接続路３２ｘに押し出されるレジスト液ＬＢと共に、脱気路３２ｂを介して外部に排出されるため、吐出口３２０からは、好適に気泡が除かれたレジスト液ＬＡを吐出する。
【００８２】
ノズル３２においては、流路３２ａおよび脱気路３２ｂがそれぞれ直線状に形成されているため、以上のようなレジスト液Ｌ，ＬＡ，ＬＢの流動が滞りなく円滑に行われる。
【００８３】
図６に示すように、ノズル３２から吐出されるレジスト液は、基板Ｓの移動に伴い、基板Ｓ上に塗布される。すなわち、基板Ｓがレジストを吐出する吐出口３２０の下を通過することにより、基板Ｓの所定の領域にレジスト膜Ｒが形成される。
【００８４】
レジスト膜Ｒの形成された基板Ｓは、搬送機２３ａによってレール２３ｃの＋Ｘ方向側の端部（ステージ２２の＋Ｘ方向側の端部）へと搬送される。次いで、基板Ｓは、例えば図示しない搬送アームなどによって外部へ搬出される。なお、ステージ２２には、基板Ｓを搬出する前に、基板保持部２３ｂから脱離させた基板Ｓをエアや複数のピンで＋Ｚ方向に持ち上げ保持する機構を有していてもよい。
【００８５】
基板Ｓを搬送アームに渡した後、搬送機２３ａを再びレール２３ｃの−Ｘ方向側の端部まで戻し、次の基板Ｓが搬送されるまで待機させる。
【００８６】
次の基板Ｓの搬送を行う場合には、例えば一対の搬送機構２３のうち他方の搬送機構２３（例えば、フレーム側部２１ｃ上に設けられた搬送機構２３）によって基板Ｓを保持して搬送するようにする。次の基板Ｓが搬送されてくるまでの間、塗布部３では、ノズル３２の吐出状態を保持するための予備吐出が行われる。図８に示すように、レール部材３５によって門型フレーム３１を管理部４の位置まで−Ｘ方向へ移動させる。
【００８７】
管理部４の位置まで門型フレーム３１を移動させた後、門型フレーム３１の位置を調整してノズル３２の先端をノズル洗浄装置４３にアクセスさせ、当該ノズル洗浄装置４３によってノズル先端３２ｃを洗浄する。
【００８８】
ノズル先端３２ｃの洗浄後、当該ノズル３２を予備吐出機構４１にアクセスさせる。予備吐出機構４１では、吐出口３２０と予備吐出面との間の距離を測定しながらノズル３２の先端の吐出口３２０をＺ方向上の所定の位置に移動させ、ノズル３２を−Ｘ方向又は＋Ｘ方向へ移動させながら吐出口３２０からレジスト液を予備吐出する。
【００８９】
予備吐出動作を行った後、門型フレーム３１を元の位置に戻す。フレーム側部２１ｃ上に設けられた搬送機構２３によって次の基板Ｓが搬送されてきたら、ノズル３２をＺ方向上の所定の位置に移動させる。このように、基板Ｓにレジスト膜Ｒを塗布する塗布動作と予備吐出動作とを繰り返し行わせることで、基板Ｓには良質なレジスト膜Ｒが形成されることになる。
【００９０】
なお、必要に応じて、例えば管理部４（図１参照）に所定の回数アクセスする毎に、当該ノズル３２をディップ槽４２（図１参照）内にアクセスさせても良い。ディップ槽４２では、ノズル３２の吐出口３２０をディップ槽４２に貯留された溶剤（シンナー）の蒸気雰囲気に曝すことでノズル３２の乾燥を防止する。
本実施形態の塗布装置１Ａでは、以上のようにして塗布動作を行う。
【００９１】
以上のような構成のノズル３２によれば、流路３２ａ内を流動するレジスト液に含まれる気泡を効果的に除去可能なノズルとすることができる。
【００９２】
また、以上のような構成の塗布装置１Ａによれば、上述のようなノズル３２を有し、スジムラの発生を抑え、高品質のレジスト膜Ｒを形成可能な塗布装置とすることができる。
【００９３】
（変形例）
また、本実施形態においては、ノズル３２を有する塗布装置として、ノズル３２の位置を固定させ搬送機２３ａによって基板Ｓを搬送させることで、吐出口３２０と基板Ｓの上面との相対位置を変更しながらレジスト液の塗布を行う塗布装置１Ａを用いることとしたが、ノズル３２を適用可能な塗布装置の構成は、これに限らない。
【００９４】
例えば、基板Ｓの位置を固定させ、ノズル３２を搬送させることにより、吐出口３２０と基板Ｓの上面との相対位置を変更する塗布装置に、本実施形態のノズル３２を適用することとしてもよい。
【００９５】
図９，１０は、本実施形態の変形例に係る塗布装置１Ｂを示す説明図である。図９は、塗布装置１Ｂの平面図であり、図１０は、塗布装置１Ｂの側面図である。塗布装置１Ｂは、基板搬送部５と、塗布部６と、を主要な構成要素としている。
【００９６】
図９，１０においては、図１〜８とは異なるＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。基板搬送部５により設定される基板Ｓの搬送方向をＸ方向と表記する。平面視でＸ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向軸及びＹ方向軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向と同方向が＋方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。
【００９７】
図９，１０に示すように、基板搬送部５は、複数のローラー５１と、処理ステージ５２と、を有している。
【００９８】
複数のローラー５１は、Ｘ方向に二列に配置されている。各列に配置されるローラー５１は、それぞれ基板Ｓの＋Ｙ側端辺及び−Ｙ側端辺を支持する。基板Ｓを支持した状態で各ローラー５１をＹ軸周りに時計回り又は反時計回りに回転させることにより、各ローラー５１によって支持される基板ＳがＸ方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に搬送される。
【００９９】
処理ステージ５２は、複数のローラー５１で形成するローラーの列の途中に設けられている。処理ステージ５２では、塗布処理の対象となる基板Ｓが載置され、レジスト液の塗布が行われる。処理ステージ５２の＋Ｚ側の面は、基板Ｓを載置する基板載置面となっている。当該基板載置面は、ＸＹ平面に平行に形成されている。処理ステージ５２は、例えばステンレスなどを用いて形成されている。
【０１００】
塗布部６は、固定子６０と、ノズル３２を保持する可動子６１と、支持フレーム６９と、を有している。可動子６１は、固定子６０に沿って移動可能である。
【０１０１】
固定子６０は、処理ステージ５２と平面的に重なり、処理ステージ５２をＹ方向に跨ってＹ方向に延在されており、両端が一対の支持フレーム６９で支持されている。一対の支持フレーム６９は、平面視で処理ステージ５２を挟む位置に配置されており、固定子６０の両端を支持している。このような固定子６０は、可動子６１が移動する際のレールとして機能する。
【０１０２】
可動子６１は、固定子６０の延在方向（Ｙ方向）に沿って一対の支持フレーム６９の間をＹ方向に移動可能である。そのため、可動子６１に保持されるノズル３２は、処理ステージ５２をＹ方向に跨いで移動する。
【０１０３】
可動子６１は、ノズル支持部材６１１及び昇降部６１２を有する。ノズル支持部材６１１は、＋Ｚ方向側から固定子６０に被さるように形成され、固定子６０の下側（固定子６０に対して−Ｚ方向側）においてノズル３２を保持する保持部６１１ａを有している。ノズル３２は、例えば治具３２９に取り付けられ、治具３２９を介して保持部６１１ａに保持される。
【０１０４】
また、ノズル支持部材６１１は、昇降部６１２によりＺ方向に移動する。これにより、ノズル３２の吐出口の位置をＺ方向で変更可能となっている。
【０１０５】
なお、可動子６１は、ノズル支持部材６１１をＹ方向及びＺ方向に移動させる不図示の駆動源を有している。
【０１０６】
メンテナンス部７は、ノズル３２のメンテナンスを行う部分である。メンテナンス部７は、ノズル待機部７１及びノズル管理部７２を有している。
【０１０７】
ノズル待機部７１は、ノズル３２の吐出口近傍（ノズル先端）が乾燥しないようにノズル先端をディップさせる不図示のディップ部と、ノズル３２を交換する場合やノズル３２に供給する液状体を交換する場合にノズル３２内に保持された液状体を排出する不図示の排出部とを有している。
【０１０８】
ノズル管理部７２は、ノズル先端及びその近傍を洗浄したり、ノズル３２の吐出口から予備的に吐出したりすることで、ノズルのコンディションを整える部分である。ノズル管理部７２は、ノズル３２の吐出口を払拭する払拭部７２ａと、当該払拭部７２ａをＸ方向に案内するガイドレール７２ｂと、を有している。払拭部７２ａは、ノズル先端に接触した状態で、不図示の駆動源などによりＸ方向に移動することで、ノズル先端を払拭する。
【０１０９】
また、ノズル管理部７２には、ノズル３２から排出された液状体や、ノズル３２の洗浄に用いられた洗浄液などを収容する廃液収容部７２ｃが設けられている。
【０１１０】
このような構成の塗布装置１Ｂにおいては、基板搬送部５によって処理ステージ５２に搬送された基板Ｓを処理ステージ５２上で固定し、塗布部６の可動子６１をＹ方向に移動させる。処理ステージ５２においては、ノズル３２の吐出口と基板Ｓの上面との相対位置を変更しながら、ノズル３２からレジスト液を吐出させることで、基板Ｓ上にレジスト液が塗布され、基板Ｓの所定の領域にレジスト膜が形成される。
【０１１１】
以上のような構成の塗布装置１Ｂによっても、上述のようなノズル３２を有することで、スジムラの発生を抑え、高品質のレジスト膜を形成可能な塗布装置とすることができる。
【０１１２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…塗布装置、２…基板搬送部、３…塗布部、Ｓ…基板、３２…ノズル、３２Ａ…ノズル本体、３２ａ…流路、３２ｂ…脱気路、３２ｌ…流路の内壁における最も低い位置、３２ｍ…第２接続路と流路との接続位置、３２ｎ…第１接続路と流路との接続位置、３２ｘ…第１接続路、３２ｙ…第２接続路、３２０…吐出口
【図１】
2015157270.tif 000003
【図２】
2015157270.tif 000004
【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】
2015157270.tif 000009
【図８】
2015157270.tif 000010
【図９】
2015157270.tif 000011
【図１０】
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