(57)【要約】【課題】基板全面に亘って均質な膜を形成する。【解決手段】排気口６を有し、基板５を水平面内で回転させる回転台４が配置された塗布室２と、前記塗布室２の上面開口に配設され前記基板５の平面形状に一致した形状の開口部１１を有する上蓋１０と、前記上蓋１０に取り付けられて、上端開口が前記開口部１１の縁辺部を構成し、下端開口が前記基板５の成膜面近傍において円形状に形成されて、前記上端開口の全周と前記下端開口の全周とを面状部材によって接続する気流制御部材１２とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気口を有し、基板を水平面内で回転させる回転台が配置された塗布室と、
前記塗布室の上面開口に配設され前記基板の平面形状に一致した形状の開口部を有する上蓋と、
前記上蓋に取り付けられて、上端開口が前記開口部の縁辺部を構成し、下端開口が前記基板の成膜面近傍において円形状に形成されて、前記上端開口の全周と前記下端開口の全周とを面状部材によって接続する気流制御部材とを具備したことを特徴とする回転式塗布装置。
【請求項２】
前記開口部を介して成膜材料を前記基板の成膜面に吐出する吐出部材を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記基板の寸法よりも大きい第１のサイズ以下の寸法に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【請求項４】
前記気流制御部材の下端開口は、前記基板の寸法よりも大きい第２のサイズ以下の寸法に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【請求項５】
前記気流制御部材の下端開口の直径は、前記基板が長方形である場合にはその対角線の長さよりも大きい第３のサイズ以下の寸法に形成され、前記基板が円形である場合にはその直径よりも大きい第４のサイズ以下の寸法に形成されることを特徴とする請求項４に記載の回転式塗布装置。
【請求項６】
前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には直線状の形状の部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【請求項７】
前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には曲面状の形状の部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【請求項８】
前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には外側に湾曲した曲面状の形状の部分を含むことを特徴とする請求項７に記載の回転式塗布装置。
【請求項９】
前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には内側に湾曲した曲面状の形状の部分を含むことを特徴とする請求項７に記載の回転式塗布装置。
【請求項１０】
前記気流制御部材の下端開口は、前記基板の成膜面よりも上方の位置で円形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【請求項１１】
前記開口部の一部を閉塞する閉塞部材を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の回転式塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶基板の配向膜の成膜等に好適な回転式塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶装置では、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと称す）等の能動素子をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。
【０００３】
プロジェクターに用いられる液晶パネルは、透過率が高く、コントラスト比が比較的高いＴＮ（ツイストネマチック）液晶が用いられる。駆動デバイスとしては、光リーク特性が高く、高精細表示が可能な高温ポリシリコンＴＦＴが主流である。
【０００４】
ＴＦＴを配置したＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わされた後、液晶が封入される。
【０００５】
パネル組立工程においては、先ず、各基板工程において夫々製造されたＴＦＴ基板と対向基板との対向面、即ち、対向基板及びＴＦＴ基板の液晶層と接する面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行われる。次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール部が形成される。ＴＦＴ基板と対向基板とをシール部を用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化させる。シール部の一部には切り欠きが設けられており、この切り欠きを介して液晶を封入する。
【０００６】
配向膜を形成してラビング処理を施すことで、電圧無印加時の液晶分子の配列が決定される。配向膜は、例えばポリイミドを約数十ナノメーターの厚さで塗布することにより形成される。液晶層に対向する両基板の面上に配向膜を形成することで、液晶分子を基板面に沿って配向処理することができる。ラビング処理は、配向膜表面に細かい溝を形成して配向異方性の膜にするものであり、配向膜に一定方向のラビング処理を施すことで、液晶分子の配列を規定することができる。
【０００７】
ところで、配向膜は印刷法又はスピンコート法により形成される。印刷法は、量産性に優れている反面、膜ムラの不良が生じやすい。これに対し、スピンコートは塗布膜の均一性の点で印刷法よりも優れている。
【０００８】
図９はこのようなスピンコート法による配向膜形成を説明するための説明図である。図９（ａ）は回転台上の基板の回転方向を示し、図９（ｂ）は配向膜の塗布の様子を示している。このようなスピンコート法によって配向膜を形成する装置としては特許文献１に記載のものがある。
【０００９】
図９に示すように、塗布室１０１内には基板１０２が載置される回転台１０３が設けられている。基板１０２は塗布室１０１の上面開口１０５を介して塗布室１０１内に搬入され、回転台１０３上に配置される。成膜時には、回転台１０３上に水平に保持された基板１０２を回転させる。そして、基板１０２上に配向膜材料１０４を滴下し、遠心力を利用して基板１０２表面上に配向膜材料１０４を均一に広げて配向膜を成膜する。
【００１０】
配向膜成膜後に、基板１０２を回転させながら、塗布室１０１の下端に設けた排気口１０６を介して塗布室１０１内の空気を排気することにより、上面開口１０５から塗布室１０１内を流通し排気口１０６から排出される気流１０７を形成して、塗布膜の乾燥を容易にしている。更に、基板１０２を図示しないホットプレート上に移動させ、加熱硬化させることによって配向膜が形成される。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２３１６５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９の装置においては、基板１０２の回転及び塗布室１０１内の気流１０７を利用して、塗布膜の乾燥が行われる。ところが、基板１０２の形状が四角形である場合には、回転する基板１０２の側面が塗布室１０１内の空間を横切り、回転中心からの距離が大きいほど、即ち、基板１０２の角部近傍において他の部分よりも風切り量が大きくなる。このため、基板１０２の外周近傍、特に基板長辺側においては、気流１０７の影響によって、膜厚が変化しフリンジが生じる。
【００１３】
図１０は基板１０２を矢印方向に回転させた場合のフリンジの発生を斜線部によって示している。図１０に示すように、特に、基板１０２の長辺側の斜線部において、膜厚が薄いフリンジ１１０が生じている。このような状態で焼成が行われると、配向膜の膜厚が基板面内で不均一となってしまい、膜厚が変化した部分が表示領域内に入った場合には、画質が劣化してしまう。
【００１４】
そこで、基板の回転数を遅くすることによって気流の影響を小さくすることが考えられる。しかしながら、この場合には、遠心力が小さくなって塗布液の広がりが抑制され、膜厚が厚くなってしまう。そうすると、所望の膜厚が得られなくなってしまうだけでなく、塗布膜の乾燥時間が長くなる。膜乾きは基板１０２の外周側から内側に向かって進み、乾きが早い部分と遅い部分とで膜厚の変化が生じる。膜厚が厚い場合には、このような膜厚の不均一性が顕著になってしまう。
【００１５】
図１１はこの状態を示しており、図１１（ａ）に示すように、基板１０２の周辺部において膜厚が薄い部分（斜線部）１１１が生じる。更に、表面張力によって図１１（ｂ）に示すように基板１０２の周辺部の近傍において膜厚が厚い部分（エッジビード）１１２が生じる。エッジビード１１２は膜厚が厚いほど顕著に現れ、表示品位を劣化させてしまう。
【００１６】
なお、塗布液の濃度を薄くすることによって、基板の回転数を遅くした場合でも、膜厚を比較的薄くして、膜厚の均一性を向上させることは可能である。しかしながら、この場合には、塗布液が基板裏面側にも回り込んでしまい、悪影響を及ぼす。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、基板全面に亘って均質な膜を形成することができる回転式塗布装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転式塗布装置は、排気口を有し、基板を水平面内で回転させる回転台が配置された塗布室と、前記塗布室の上面開口に配設され前記基板の平面形状に一致した形状の開口部を有する上蓋と、前記上蓋に取り付けられて、上端開口が前記開口部の縁辺部を構成し、下端開口が前記基板の成膜面近傍において円形状に形成されて、前記上端開口の全周と前記下端開口の全周とを面状部材によって接続する気流制御部材とを具備したことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、成膜後の乾燥時には、回転台によって基板を回転させながら、排気口を介して塗布室から空気を排気させる。塗布室には上蓋の開口部を介して空気が流入し、流入した空気は塗布室内を区画する気流制御部材に沿って下方に流れ、気流制御部材と回転台上の基板との隙間を介して塗布室の下部に流れ、排気口から排気される。塗布室内への空気の取込み口である開口部は、形状が基板の平面形状に一致しており、また、全方位に亘って気流が均一となるように気流制御部材によって空気の流れが制御され、そして、気流制御部材と基板との比較的狭い隙間を介して塗布室の下方に空気が流れるので、基板の外周部分近傍において、十分な流量の空気が高速で且つ全方位に亘って均一に流れる。これにより、基板に成膜した膜の乾燥に要する時間が短縮され、また、基板外周部の位置に拘わらず均質な乾燥が行われるので、フリンジの発生及びエッジビードの発生が防止される。
【００２０】
また、前記開口部を介して成膜材料を前記基板の成膜面に吐出する吐出部材を更に具備したことを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、成膜時には、吐出部材から成膜材料が基板の成膜面に吐出される。基板を回転させることで、基板全面に成膜材料を塗布することができる。
【００２２】
また、前記開口部は、前記基板の寸法よりも大きい第１のサイズ以下の寸法に形成されることを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、第１のサイズを十分に小さくした場合には、塗布室内への空気の取込み口である開口部の寸法が十分に小さいことから、塗布室内に流れ込む空気の速度が高く、これにより、基板と気流制御部材との間の隙間を流れる空気の速度を高速にすることができる。従って、乾燥に要する時間を短縮することができると共に、基板の平面形状に拘わらず、基板の外周部近傍における気流を均一化することができ、フリンジの発生及びエッジビードの発生を防止することができる。
【００２４】
また、前記気流制御部材の下端開口は、前記基板の寸法よりも大きい第２のサイズ以下の寸法に形成されることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、第２のサイズを十分に小さくした場合には、気流制御部材と基板との隙間が十分に狭くなり、基板と気流制御部材との間の隙間を流れる空気の速度を高速にすることができる。これにより、乾燥に要する時間を短縮することができると共に、基板の平面形状に拘わらず、基板の外周部近傍における気流を均一化することができ、フリンジの発生及びエッジビードの発生を防止することができる。
【００２６】
また、前記気流制御部材の下端開口の直径は、前記基板が長方形である場合にはその対角線の長さよりも大きい第３のサイズ以下の寸法に形成され、前記基板が円形である場合にはその直径よりも大きい第４のサイズ以下の寸法に形成されることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、気流制御部材の下端開口は、円形状で、面積は基板の回転に必要な平面よりも若干大きい。従って、基板が回転する場合でも、基板の回転による気流の影響を低減することができると共に、気流制御部材と基板との間の隙間を十分に狭くすることが可能である。
【００２８】
また、前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には直線状の形状の部分を含むことを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、面状部材によって空気の流れを制御することができ、基板の外周部近傍における気流を高速且つ均一にすることができる。
【００３０】
また、前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には曲面状の形状の部分を含むことを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、面状部材によって空気の流れを制御することができ、基板の外周部近傍における気流を高速且つ均一にすることができる。
【００３２】
また、前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には外側に湾曲した曲面状の形状の部分を含むことを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、面状部材によって空気の流れを制御することができ、基板の外周部近傍における気流を高速且つ均一にすることができる。
【００３４】
また、前記気流制御部材の面状部材は、垂直方向には内側に湾曲した曲面状の形状の部分を含むことを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、面状部材によって空気の流れを制御することができ、基板の外周部近傍における気流を高速且つ均一にすることができる。
【００３６】
また、前記気流制御部材の下端開口は、前記基板の成膜面よりも上方の位置で円形状に形成されることを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、基板の回転に伴って生じる遠心力によって、基板表面の成膜材料が飛散した場合でも、気流制御部材が汚染することを防止することができる。
【００３８】
また、前記開口部の一部を閉塞する閉塞部材を更に具備したことを特徴とする。
【００３９】
このような構成によれば、塗布室内への空気の取込み口を一層狭くして、塗布室内に流れ込む空気の速度を高速にし、これにより、基板と気流制御部材との間の隙間を流れる空気の速度を高速にすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る回転式塗布装置を示す説明図である。また、図２は図１の回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図である。
【００４１】
本実施の形態は、平面形状が長方形の基板に成膜する装置に適用したものであり、基板回転部分の周囲の形状を基板形状に応じて形成することによって気流を効果的に制御し、これにより、基板の各部における乾燥を制御して、塗布膜の膜厚を均一化するようにしたものである。
【００４２】
回転式塗布装置１は、上面が開口した円筒形の塗布室２を有している。塗布室２には底面から回転軸３が挿通され、回転軸３の先端には保持台４が設けられている。保持台４は上面に基板５を配置可能であり、図示しない吸着機構によって、基板５を水平な状態で吸着保持することができるようになっている。基板５を保持台４上に吸着保持させた状態で、回転軸３を図示しないモータによって回転させることによって、基板５を塗布室２内で水平面内に回転させることができるようになっている。
【００４３】
また、塗布室２には下端の一部に排気用の排気口６が設けられている。この排気口６を介して塗布室２内の空気を排気させることで、塗布室２の上面開口を介して流入した空気によって排気口６に向かう気流７を発生させて、塗布室２内に配置した基板５の周辺に気流７の流れを生じさせるようになっている。
【００４４】
塗布室２の上面開口は、上蓋１０によって覆われるようになっている。上蓋１０は中央に開口部１１を有し、この開口部１１を介して基板５を塗布室２内に搬入することができるようになっている。図２はこの上蓋１０の開口部１１近傍の形状を示している。
【００４５】
本実施の形態においては、上蓋１０に設けた開口部１１は、図２に示すように、基板５の平面形状に略一致した形状に形成されており、基板５の平面サイズよりも若干大きい寸法に形成されている。例えば、開口部１１の対向する辺同士の間隔は、基板５の対向する辺同士の間隔に対して約＋０．５ｍｍよりも大きくならないように設定する。
【００４６】
更に、本実施の形態においては、開口部１１の縁辺部に沿って塗布室２内に延設される気流制御板１２が設けられている。気流制御板１２は上端及び下端が開口しており、上端開口は四角形状で開口部１１の縁辺部を構成し、下端開口は円形状に形成される。
【００４７】
気流制御板１２は、上端開口と下端開口との間が垂直方向には一部を除き略直線状の面状部材で形成され、上端開口と下端開口との間の空間、即ち、塗布室２内中央上部の空間を他の部分から区画するようになっている。これにより、上蓋１０の開口部１１から流入した空気は、気流制御板１２の上端開口から気流制御板１２によって囲まれた空間を通過して下端開口に流れるようになっている。
【００４８】
気流制御板１２の下端開口の直径は、基板５の対角線の長さよりも若干長い長さに設定される。例えば、基板５の対角線の長さに対して、気流制御板１２の下端開口の直径は、０〜約＋５ｍｍの範囲内になるように設定する。また、気流制御板１２の下端開口は、保持台４上に配置された基板５の上面よりも若干高い位置に設定されるようになっている。基板５の成膜面の水平位置と気流制御板１２の下端開口の水平位置との間を比較的狭くすると共に、気流制御板１２の下端開口の直径と基板５の対角線の長さとの差を比較的小さく設定することによって、上蓋１０の開口部１１から気流制御板１２によって区画された空間内を流れる空気は、気流制御板１２と基板５との隙間では十分に加速されて流れることになる。
【００４９】
上蓋１０の開口部１１の上方には、ノズル１５が配設されている。ノズル１５は上蓋１０の開口部１１を介して塗布液を基板５の表面（成膜面）に滴下するようになっている。
【００５０】
なお、基板５の垂直位置を気流制御板１２の下面開口よりも若干下方に位置するように配置したのは、基板５を回転させた場合に成膜材料が飛散して気流制御板１２を汚染することを防止するためである。
【００５１】
次に、このように構成された実施の形態の作用について説明する。
【００５２】
先ず、図示しない搬送機構によって、基板５を上蓋１０に設けた開口部１１を介して塗布室２内に搬入する。基板５は開口部１１から下方に搬送され、気流制御板１２で区画された空間を介して保持台４上に移動配置される。次に、保持台４は上面に載置された基板５を吸着保持する。
【００５３】
この状態で、図示しないモータにより保持台４を回転させ、ノズル１５から上蓋１０の開口部１１を介して成膜材料を基板５の表面上に滴下させる。なお、保持台４の回転数は、成膜しようとする膜の厚さ、成膜材料等に応じて適宜変更させながら設定するようになっている。基板５の表面に滴下された成膜材料は、基板５の回転に伴う遠心力によって、基板５の中央から周辺部に広がり、これにより、基板５の表面全域に成膜材料が塗布される。
【００５４】
基板５の表面に成膜材料が塗布された後、基板５を回転させながら、排気口６を介して塗布室２内の空気を外部に排出させる。これにより、上蓋１０の開口部１１から流入した空気は、気流制御板１２によって区画された空間を通過して塗布室２の下部側に流れ、更に、塗布室２の下端に設けられた排気口６を介して外部に流出する。
【００５５】
この場合には、上蓋１０の開口部１１が基板５の形状に一致して、開口部１１の寸法も基板５よりも僅かに大きく、そして、気流制御板１２の下端開口と基板５の外周部との間の隙間も狭いので、気流制御板１２に区画された空間において空気は主に気流制御板１２に沿って流れ、基板５の外周近傍においては、十分に早い速度で気流制御板１２の下端開口と基板５との間の隙間を流れる。即ち、基板５の外周部分においては、十分な流量の空気の流れが生じ、比較的短時間に外周部分における成膜材料の乾燥が終了する。
【００５６】
しかも、基板５の回転に伴う気流の変化に対して、気流制御板１２等による気流の影響が十分に大きい。このため、基板５の外周部、特に長辺側の角部近傍においても、空気の流れは他の部分と略同様で基板５の外周部近傍の全域において気流は略々均一に生じ、外周部においてフリンジが発生することが防止される。しかも、十分な流量の空気の流れが基板５の外周部近傍に生ずるので、乾燥に要する時間が比較的短くて済む。これにより、フリンジの発生は一層抑制される。また、エッジビードが生じることもない。
【００５７】
このように本実施の形態においては、塗布室２内への空気の取込み口である上蓋１０の開口部１１は、形状が基板５の平面形状に一致し、寸法が基板５のサイズよりも若干大きいのみである。塗布室２内に取込まれた空気は、気流制御板１２によって区画された空間を流れ、この空間から塗布室２内の下部側に流出する場合には、気流制御板１２の下端開口と基板５との比較的狭い隙間を介して流れることから、基板５の外周部分近傍において、十分な流量の空気が高速で流れる。こうして、基板５の外周部近傍における気流が外周部のいずれの位置おいても略々均質で且つ十分な流量で発生させることができる。これにより、乾燥に要する時間が短縮され、また、外周部の位置に拘わらず均質な乾燥が行われるので、フリンジの発生及びエッジビードの発生を防止することができる。
【００５８】
なお、基板５の外周部近傍における空気の流量が十分に大きいことから、排気口６からの排気量を多少少なくしても、十分な膜の均質化が得られる。従って、この場合には、排気に要するエネルギーを低減することも可能である。
【００５９】
また、本実施の形態においては、上蓋１０に設ける開口部１１は、基板５の水平形状と同一の形状にしたが、基板５と略同一形状であればよく、例えば多角形の開口部にしてもよく、また、楕円の開口部にしてもよい。
【００６０】
なお、開口部１１と同様に、気流制御板１２の下端開口の形状を円形状以外の形状にすることも考えられるが、基板５を回転させることから風切り量を考慮して、基板５の対角線と略同サイズの円形状にすることが好ましい。
【００６１】
また、上記実施の形態においては、上蓋１０の開口部１１の開口面積は変化させていないが、基板５を塗布室２内に搬送した後、開口部１１の一部を閉塞させるようにしてもよい。この場合には、基板５の外周部近傍における空気の流れる速度を一層早くすることができる可能性があり、膜質の一層の均質化を図ることができる。
また、基板を高速回転させた場合でも、均一な膜厚を得ることができ、厚い膜厚から薄い膜厚まで、任意の膜厚の成膜に対応することができる。また、基板全域に亘って均一な膜を成膜することができるので、膜厚が不均一な部分を除去するための工程は不要であり、工程数の削減が可能である。
【００６２】
図３は本発明の第２の実施の形態を示す説明図であり、図４は図３の回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図である。図３及び図４において図１及び図２と夫々同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態は気流制御板２１の形状が第１の実施の形態の気流制御板１２と異なる上蓋２０を採用している。気流制御板２１は、上端開口及び下端開口は図１の気流制御板１２と同一形状であり、上端開口と下端開口との間の形状が図１の気流制御板１２と異なる。即ち、気流制御板２１は、上端開口と下端開口との間は、垂直方向には一部を除き外側に湾曲した曲面形状に形成されている。
【００６４】
このように構成された実施の形態においても、塗布室２への空気の流入口の形状及び気流制御板２１からの空気の流出部分における形状が略図１の実施の形態と同様であり、基板５の外周部分近傍においては、十分な流量の空気が十分な速度で且つ周方向の全域に亘って略均一に流れる。
【００６５】
更に、本実施の形態においては、気流制御板２１の上端開口と下端開口との間の形状が曲面状に形成されていることから、気流制御板２１に区画された空間における空気の流れが、図１の実施の形態よりも滑らかであり、曲面形状の気流制御板２１に沿って水平面内の全方位に均一な空気の流れが生じやすく、基板５の外周近傍においては、均質且つ十分な流量の速い速度の空気の流れ２２が生じする。これにより、成膜材料の乾燥時間が一層短縮され、且つ基板の外周部分の全ての位置において均一な乾燥が行われて均一な膜厚が得られる。
【００６６】
このように本実施の形態においても、基板５の外周部近傍における気流が外周部のいずれの位置おいても略々均質で且つ十分な流量で発生させることができる。これにより、乾燥に要する時間を短縮して、外周部の位置に拘わらず均質な乾燥を行うことができ、フリンジの発生及びエッジビードの発生を防止することができる。
【００６７】
図５は本発明の第３の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図である。図５において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。なお、本実施の形態においては塗布室の構成は図１と同一である。
【００６８】
本実施の形態は気流制御板３１の形状が第１の実施の形態の気流制御板１２と異なる上蓋３０を採用している。気流制御板３１は、上端開口及び下端開口は図１の気流制御板１２と同一形状であり、上端開口と下端開口との間の形状が図１の気流制御板１２と異なる。即ち、気流制御板３１は、上端開口と下端開口との間は、垂直方向には一部を除き内側に湾曲した曲面形状に形成されている。
【００６９】
このように構成された実施の形態においても、塗布室２への空気の流入口の形状及び気流制御板３１からの空気の流出部分における形状が略図１の実施の形態と同様であり、基板５の外周部分近傍においては、十分な流量の空気が十分な速度で且つ周方向の全域に亘って略均一流れる。
【００７０】
更に、本実施の形態においては、気流制御板３１の上端開口と下端開口との間の形状が曲面状に形成されていることから、気流制御板３１に区画された空間における空気の流れが、図１の実施の形態よりも滑らかであり、曲面形状の気流制御板３１に沿って水平面内の全方位に均一な空気の流れが生じやすく、基板５の外周近傍においては、均質且つ十分な流量の速い速度の空気の流れが生じする。これにより、成膜材料の乾燥時間が一層短縮され、且つ基板の外周部分の全ての位置において均一な乾燥が行われて均一な膜厚が得られる。
【００７１】
このように本実施の形態においても、基板５の外周部近傍における気流が外周部のいずれの位置おいても略々均質で且つ十分な流量で発生させることができる。これにより、乾燥に要する時間を短縮して、外周部の位置に拘わらず均質な乾燥を行うことができ、フリンジの発生及びエッジビードの発生を防止することができる。
【００７２】
図６は本発明の第４の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図である。図６において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。なお、本実施の形態においては塗布室の構成は図１と同一である。
【００７３】
上記各実施の形態においては基板形状が四角形の場合の例を説明した。これに対し、本実施の形態は基板形状が円形の場合に対応したものである。本実施の形態は上蓋４０に形成する開口部４１の形状及び気流制御板４２の上端開口の形状が第１の実施の形態と異なる。即ち、本実施の形態においては、上蓋１０に設けた開口部４１は、図６に示すように、基板４５の平面形状である円形に形成されており、その直径は基板４５の直径よりも若干大きい寸法に形成されている。例えば、基板５の対角線の長さに対して気流制御板４２の上端開口の直径は約＋５ｍｍよりも大きくならないように設定する。
【００７４】
気流制御板４２は、上端開口が開口部４１の縁辺部を構成し、下端開口は上端開口と同一径の円形状に形成される。気流制御板４２は、上端開口と下端開口との間が垂直方向には直線状の面状部材で形成されて円筒形状となっている。これにより、本実施の形態においても、上蓋４０の開口部４１から流入した空気は、気流制御板４２の上端開口から気流制御板４２によって囲まれた空間を通過して下端開口に流れるようになっている。
【００７５】
気流制御板４２の上端開口及び下端開口の直径と、基板４５の直径との差は十分に小さく、気流制御板４２の下端開口と保持台４上に配置された基板４５の外周部との隙間は十分に狭い。これにより、上蓋４０の開口部４１から気流制御板４２によって区画された空間内を流れる空気は、気流制御板４２と基板４５との隙間では十分に加速されて流れることになる。
【００７６】
他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００７７】
このように構成された実施の形態においても、基板４５の表面に成膜材料が塗布された後、基板４５を回転させながら、排気口６（図１参照）を介して塗布室２内の空気を外部に排出させる。これにより、上蓋４０の開口部４１から流入した空気は、気流制御板４２によって区画された空間を通過して塗布室２の下部側に流れ、更に、塗布室２の下端に設けられた排気口６を介して外部に流出する。
【００７８】
本実施の形態においても、上蓋４０の開口部４１が基板４５の形状に一致して、開口部４１の寸法も基板４５よりも僅かだけ大きく、そして、気流制御板４２の下端開口と基板４５との間の隙間も狭いので、気流制御板４２に区画された空間において空気は主に気流制御板４２に沿って流れ、基板４５の外周近傍においては、十分に早い速度で気流制御板４２の下端開口と基板４５との間の隙間を流れる。即ち、基板４５の外周部分においては、十分な流量の空気の流れが生じ、比較的短時間に基板４５の外周部分における成膜材料の乾燥が終了する。これにより、エッジビードの発生を防止することができる。
【００７９】
このように本実施の形態においては、塗布室内への空気の取込み口である上蓋４０の開口部４１は、形状が基板４５の平面形状に一致し、直径が基板４５の直径よりも若干大きいのみである。塗布室２内に取込まれた空気は、気流制御板４２によって区画された空間を流れ、この空間から塗布室２内の下部側に流出する場合には、気流制御板４２の下端開口と基板４５との比較的狭い隙間を介して流れることから、基板４５の外周部分近傍において、十分な流量の空気が高速で流れる。これにより、基板４５の外周部近傍における気流を外周部のいずれの位置おいても略々均質で且つ十分な流量で発生させることができる。これにより、乾燥に要する時間が短縮させ、エッジビードの発生を防止することができる。
【００８０】
図７は本発明の第５の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図である。図７において図６と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。なお、本実施の形態においては塗布室の構成は図１と同一である。
【００８１】
本実施の形態は気流制御板の形状が第４の実施の形態の気流制御板４２と異なる上蓋５０を採用している。気流制御板５２は、上端開口及び下端開口は図６の気流制御板４２と同一形状で且つ同一寸法に形成されており、上端開口と下端開口との間の形状が図６の気流制御板４２と異なる。即ち、気流制御板５２は、上端開口と下端開口との間は、垂直方向には一部を除き外側に湾曲した曲面形状に形成されている。
【００８２】
このように構成された実施の形態においても、塗布室２への空気の流入口の形状及び気流制御板５２からの空気の流出部分における形状が略図６の実施の形態と同様であり、基板４５の外周部分近傍においては、十分な流量の空気が十分な速度で流れる。
【００８３】
更に、本実施の形態においては、気流制御板５２の上端開口と下端開口との間の形状が曲面状に形成されていることから、気流制御板５２に区画された空間における空気の流れが、図６の実施の形態よりも滑らかであり、曲面形状の気流制御板５２に沿って水平面内の全方位に均一な空気の流れが生じやすく、基板４５の外周近傍においては、均質且つ十分な流量の速い速度の空気の流れが生じする。これにより、成膜材料の乾燥時間が一層短縮されて、均一な膜厚が得られる。
【００８４】
このように本実施の形態においても、基板４５の外周部近傍における気流を十分な流量で発生させることができる。これにより、乾燥に要する時間を短縮して、エッジビードの発生を防止することができる。
【００８５】
図８は本発明の第６の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図である。図８において図６と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。なお、本実施の形態においては塗布室の構成は図１と同一である。
【００８６】
本実施の形態は気流制御板の形状が第４の実施の形態の気流制御板４２と異なる上蓋６０を採用している。気流制御板６２は、上端開口及び下端開口は図６の気流制御板４２と同一形状で且つ同一寸法に形成されており、上端開口と下端開口との間の形状が図６の気流制御板４２と異なる。即ち、気流制御板６２は、上端開口と下端開口との間は、垂直方向には一部を除き内側に湾曲した曲面形状に形成されている。
【００８７】
このように構成された実施の形態においても、塗布室２への空気の流入口の形状及び気流制御板６２からの空気の流出部分における形状が略図６の実施の形態と同様であり、基板４５の外周部分近傍においては、十分な流量の空気が十分な速度で流れる。
【００８８】
更に、本実施の形態においては、気流制御板６２の上端開口と下端開口との間の形状が曲面状に形成されていることから、気流制御板６２に区画された空間における空気の流れが、図６の実施の形態よりも滑らかであり、曲面形状の気流制御板６２に沿って水平面内の全方位に均一な空気の流れが生じやすく、基板４５の外周近傍においては、均質且つ十分な流量の速い速度の空気の流れが生じする。これにより、成膜材料の乾燥時間が一層短縮されて、均一な膜厚が得られる。
【００８９】
このように本実施の形態においても、基板４５の外周部近傍における気流を十分な流量で発生させることができる。これにより、乾燥に要する時間を短縮して、エッジビードの発生を防止することができる。
【００９０】
なお、上記各実施の形態においては、基板の形状は四角又は円形であるものとして説明したが、基板はどのような多角形状であってもよく、上蓋の開口部の形状を基板の多角形上に略一致させることによって、上記各実施の形態と同様の効果が得られる。
【００９１】
また、本発明は、スピンコート法を用いる塗布膜であれば、種々の成膜工程に適用可能であり、半導体装置の各種成膜工程、液晶基板の配向膜の成膜等の各種成膜工程に用いることができる。例えば、液晶基板の配向膜の成膜工程に利用した場合には、配向膜を基板全域に亘って均一に成膜することができ、ギャップの安定化が可能であり、このような液晶基板を用いた液晶表示装置においては、高品位の表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る回転式塗布装置を示す説明図。
【図２】図１の回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す説明図。
【図４】図３の回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る回転式塗布装置における基板回転部分の周囲の形状を一部を破断して具体的に示す斜視図。
【図９】スピンコート法による配向膜形成を説明するための説明図。
【図１０】基板１０２を矢印方向に回転させた場合のフリンジの発生を説明するための説明図。
【図１１】エッジビードの発生を説明するための説明図。
【符号の説明】
１…回転式塗布装置、２…塗布室、５…基板、６…排気口、７…気流、１０…上蓋、１１…開口部、１２…気流制御板。
【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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