(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる面に流体である被塗布材料を塗布する塗布装置であって、
流体を吐出する吐出口を有するノズルと、
前記ノズルへ前記被塗布材料と前記被塗布材料よりも粘度の低い流体であるリンス液とを選択的に供給する供給機構と、
前記供給機構を制御する制御部と、
を備え、
前記供給機構は、
前記ノズルに接続された供給配管と、
前記供給配管内において流体の速度を変化させる流速切替手段と、
を有し、
前記制御部は、前記供給配管および前記ノズルを前記リンス液により洗浄する洗浄処理において、前記供給機構による前記リンス液の供給を継続しつつ、前記流速切替手段を動作させて前記リンス液の速度を変化させる、塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置であって、
前記流速切替手段は、前記供給配管上に設けられた開閉弁を含む、塗布装置。
【請求項３】
請求項１に記載の塗布装置であって、
前記流速切替手段は、前記供給配管上に設けられたポンプを含む、塗布装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の塗布装置であって、
前記制御部は、前記リンス液の供給時に、前記流速切替手段を、所定の時間おきに繰り返し動作させる、塗布装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の塗布装置であって、
前記ノズルから気体を排出するための排出配管と、
前記排出配管内に負圧を発生させる減圧機構と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記リンス液の供給時に前記減圧機構を動作させる、塗布装置。
【請求項６】
請求項５に記載の塗布装置であって、
前記減圧機構は、前記排出配管の下流側の端部が接続される減圧タンクを有し、
前記ノズルから前記排出配管へ流れ込んだリンス液は、前記減圧タンク内に貯留され、
前記減圧タンク内に貯留されたリンス液を、前記供給機構へ再供給する循環機構をさらに備える、塗布装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の塗布装置であって、
前記吐出口は、前記ノズルの下部に設けられたスリット状の開口であり、
前記排出配管は、前記ノズルの上部に設けられた排出口に接続される、塗布装置。
【請求項８】
流体である被塗布材料を、供給配管からノズルに供給して前記ノズルの吐出口から吐出する塗布装置において、前記供給配管および前記ノズルを、前記被塗布材料よりも粘度の低い流体であるリンス液を用いて洗浄する洗浄方法であって、
ａ）前記供給配管から前記ノズルへの前記リンス液の供給を開始する工程と、
ｂ）前記工程ａ）の後に、前記リンス液の供給を継続しつつ、前記供給配管内の前記リンス液の流速を変化させる工程と、
を有する、洗浄方法。
【請求項９】
請求項８に記載の洗浄方法であって、
前記工程ｂ）では、前記リンス液の流速を、所定の時間おきに繰り返し変化させる、洗浄方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の洗浄方法であって、
ｃ）前記ノズルから気体を排出するための排出配管内に負圧を発生させる工程
をさらに有する、洗浄方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の洗浄方法であって、
ｄ）前記工程ｃ）において前記排出配管へ流れ込んだ前記リンス液を、前記供給配管の上流側へ再供給する工程
をさらに有する、洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象となる面に被塗布材料を塗布する塗布装置および当該塗布装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウェハ、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板の製造工程では、基板の表面にフォトレジスト等の被塗布材料を塗布する塗布装置が使用されている。従来の塗布装置については、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１の塗布装置は、基板に対してノズルを相対的に移動させつつ、ノズルに設けられたスリット状の吐出口から、基板の表面に被塗布材料を吐出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５３０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の塗布装置では、ノズルの内部や、ノズルに接続される配管の内部を、定期的に洗浄する必要がある。洗浄時には、有機溶媒等のリンス液を、配管を介してノズルの内部へ供給する。被塗布材料の粘度が低く、被塗布材料の粘度とリンス液の粘度との差が小さい場合には、ノズルの内部や配管の内壁に付着した被塗布材料を、リンス液で容易に洗い流すことができる。
【０００５】
しかしながら、高粘度の被塗布材料を用いた場合には、ノズルの内部や配管の内壁に付着した被塗布材料を、粘度の低いリンス液で洗い流すことは困難となる。このため、洗浄に時間が掛かるとともに、リンス液の使用量が増大する。また、高粘度の被塗布材料を用いる場合には、被塗布材料の流動性を確保するために、配管の内径を大きくしなければならない。このため、大径の配管の内壁全体に、リンス液を接触させることが困難となる。
【０００６】
近年では、フレキシブルデバイスや電池の製造工程において、処理対象となる面に高粘度の被塗布材料を塗布する装置の需要が高まっている。これに伴い、高粘度の被塗布材料が付着したノズルおよび配管の内部を、効率よく洗浄する技術が、重要性を増している。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、供給配管の内壁に付着した被塗布材料を、被塗布材料よりも粘度の低いリンス液を用いて、効率よく洗浄できる塗布装置および洗浄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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、処理対象となる面に流体である被塗布材料を塗布する塗布装置であって、流体を吐出する吐出口を有するノズルと、前記ノズルへ前記被塗布材料と前記被塗布材料よりも粘度の低い流体であるリンス液とを選択的に供給する供給機構と、前記供給機構を制御する制御部と、を備え、前記供給機構は、前記ノズルに接続された供給配管と、前記供給配管内において流体の速度を変化させる流速切替手段と、を有し、前記制御部は、前記供給配管および前記ノズルを前記リンス液により洗浄する洗浄処理において、前記供給機構による前記リンス液の供給を継続しつつ、前記流速切替手段を動作させて前記リンス液の速度を変化させる。
【０００９】
本願の第２発明は、第１発明の塗布装置であって、前記流速切替手段は、前記供給配管上に設けられた開閉弁を含む。
【００１０】
本願の第３発明は、第１発明の塗布装置であって、前記流速切替手段は、前記供給配管上に設けられたポンプを含む。
【００１１】
本願の第４発明は、第１発明乃至第３発明のいずれか１発明の塗布装置であって、前記制御部は、前記リンス液の供給時に、前記流速切替手段を、所定の時間おきに繰り返し動作させる。
【００１２】
本願の第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれか１発明の塗布装置であって、前記ノズルから気体を排出するための排出配管と、前記排出配管内に負圧を発生させる減圧機構と、をさらに備え、前記制御部は、前記リンス液の供給時に前記減圧機構を動作させる。
【００１３】
本願の第６発明は、第５発明の塗布装置であって、前記減圧機構は、前記排出配管の下流側の端部が接続される減圧タンクを有し、前記ノズルから前記排出配管へ流れ込んだリンス液は、前記減圧タンク内に貯留され、前記減圧タンク内に貯留されたリンス液を、前記供給機構へ再供給する循環機構をさらに備える。
【００１４】
本願の第７発明は、第５発明または第６発明の塗布装置であって、前記吐出口は、前記ノズルの下部に設けられたスリット状の開口であり、前記排出配管は、前記ノズルの上部に設けられた排出口に接続される。
【００１５】
本願の第８発明は、流体である被塗布材料を、供給配管からノズルに供給して前記ノズルの吐出口から吐出する塗布装置において、前記供給配管および前記ノズルを、前記被塗布材料よりも粘度の低い流体であるリンス液を用いて洗浄する洗浄方法であって、ａ）前記供給配管から前記ノズルへの前記リンス液の供給を開始する工程と、ｂ）前記工程ａ）の後に、前記リンス液の供給を継続しつつ、前記供給配管内の前記リンス液の流速を変化させる工程と、を有する。
【００１６】
本願の第９発明は、第８発明の洗浄方法であって、前記工程ｂ）では、前記リンス液の流速を、所定の時間おきに繰り返し変化させる。
【００１７】
本願の第１０発明は、第８発明または第９発明の洗浄方法であって、ｃ）前記ノズルから気体を排出するための排出配管内に負圧を発生させる工程をさらに有する。
【００１８】
本願の第１１発明は、第１０発明の洗浄方法であって、ｄ）前記工程ｃ）において前記排出配管へ流れ込んだ前記リンス液を、前記供給配管の上流側へ再供給する工程をさらに有する。
【発明の効果】
【００１９】
本願の第１発明〜第１１発明によれば、供給配管内において、リンス液の流速を変化させることができる。これにより、供給配管の内壁に付着した被塗布材料を、効率よく洗浄できる。
【００２０】
特に、本願の第２発明によれば、供給機構の構成を複雑化することなく、リンス液の流速を変化させることができる。
【００２１】
特に、本願の第３発明によれば、ポンプの圧力を選択することにより、リンス液の流速を所望の値に変化させることができる。
【００２２】
特に、本願の第４発明および第９発明によれば、リンス液による洗浄効果を、より高めることができる。
【００２３】
特に、本願の第５発明および第１０発明によれば、供給機構から供給されるリンス液が、排出配管内に流れ込む。これにより、排出配管の内部を洗浄できる。
【００２４】
特に、本願の第６発明および第１１発明によれば、一旦使用したリンス液を再利用できる。これにより、リンス液の使用量を低減できる。
【００２５】
特に、本願の第７発明によれば、ノズルの内部に供給されたリンス液は、上部の排出口へ向かって流れる。このため、吐出口を塞ぐ被塗布材料に対するリンス液の圧力が軽減される。その結果、吐出口を塞ぐ被塗布材料を満遍なく洗い流すことができる。したがって、スリット状の吐出口の一部分のみからリンス液が吐出される状況となりにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】塗布装置の斜視図である。
【図２】スリットノズルの斜視図である。
【図３】スリットノズルの内部の流路を示した図である。
【図４】スリットノズルに接続される配管系の構成を示した図である。
【図５】制御部と配管系の各部との接続構成を示したブロック図である。
【図６】洗浄処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】洗浄処理中のスリットノズル内の様子を示した図（本実施形態）である。
【図８】洗浄処理中のスリットノズル内の様子を示した図（比較例）である。
【図９】第３開閉弁または第４開閉弁の開閉動作の例を示すタイムチャートである。
【図１０】変形例に係る塗布装置内の配管系の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、説明の便宜上、塗布装置におけるスリットノズル２０の移動方向を「前後方向」と称し、前後方向に直交する水平方向を「左右方向」と称する。
【００２８】
＜１．塗布装置の構成について＞
図１は、本発明の一実施形態に係る塗布装置１の斜視図である。この塗布装置１は、フレキシブルデバイスの製造工程において、ガラス製のキャリア基板９の上面に、流動性を有する被塗布材料（例えば、ポリイミド等の樹脂）を塗布する装置である。基板９の上面に塗布された被塗布材料は、その後に固化されて薄膜となる。また、当該薄膜の表面に電極等のパターンが形成され、当該薄膜を基板９から引き剥がすことによって、フレキシブルデバイスが形成される。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の塗布装置１は、ステージ１０、スリットノズル２０、ノズル保持部３０、走行機構４０、および制御部５０を有する。
【００３０】
ステージ１０は、基板９を載置して保持する略直方体状の保持台である。ステージ１０は、例えば一体の石材により形成される。ステージ１０の上面は、平坦な基板保持面１１となっている。基板保持面１１には、多数の真空吸着孔（図示省略）が設けられている。基板保持面１１に基板９が載置されると、真空吸着孔の吸引力によって、基板９の下面が基板保持面１１に吸着する。これにより、ステージ１０上に基板９が水平姿勢で固定される。また、ステージ１０の内部には、複数のリフトピンが設けられている。ステージ１０から基板９を搬出するときには、基板保持面１１上に複数のリフトピンが突出する。これにより、基板保持面１１から基板９が引き離される。
【００３１】
スリットノズル２０は、被塗布材料を吐出するノズルである。スリットノズル２０は、左右方向に長いノズルボディ２１を有する。ノズルボディ２１の下端部には、左右方向に延びるスリット状の吐出口２３が、設けられている。吐出口２３は、ステージ１０上に載置された基板９の上面に向けられている。後述する供給機構６０（図４参照）からノズルボディ２１内に被塗布材料が供給されると、スリットノズル２０の吐出口２３から、処理対象となる基板９の上面へ向けて、被塗布材料が吐出される。なお、スリットノズル２０のより詳細な構造については、後述する。
【００３２】
ノズル保持部３０は、スリットノズル２０を基板保持面１１の上方に保持するための機構である。ノズル保持部３０は、左右方向に延びる架橋部３１と、架橋部３１の両端を支持する一対の柱状の支持部３２とを有する。スリットノズル２０は、架橋部３１の下面に取り付けられている。また、各支持部３２は、架橋部３１の端部の高さを調節する昇降機構３３を有する。左右の昇降機構３３を動作させると、架橋部３１とともにスリットノズル２０の高さおよび姿勢が調節される。
【００３３】
走行機構４０は、スリットノズル２０を前後方向に移動させるための機構である。走行機構４０は、一対の走行レール４１と、一対のリニアモータ４２とを有する。一対の走行レール４１は、ステージ１０の左右の側部付近において、前後方向に延びている。走行レール４１は、一対の支持部３２をそれぞれ支持しながら、各支持部３２の下端部を前後方向に案内する。すなわち、一対の走行レール４１は、一対の支持部３２の移動方向を前後方向に規制するリニアガイドとして機能する。
【００３４】
リニアモータ４２は、ステージ１０に固定された固定子４２１と、支持部３２に固定された移動子４２２とを有する。固定子４２１は、ステージ１０の左右の側縁部に沿って、前後方向に延びている。塗布装置１の稼働時には、固定子４２１と移動子４２２との間に磁気的吸引力または磁気的反発力が生じる。これにより、移動子４２２、ノズル保持部３０、およびスリットノズル２０が、一体として前後方向に移動する。
【００３５】
制御部５０は、塗布装置１内の各部を動作制御するための手段である。図１中に概念的に示したように、制御部５０は、ＣＰＵ等の演算処理部５１、ＲＡＭ等のメモリ５２、およびハードディスクドライブ等の記憶部５３を有するコンピュータにより構成されている。制御部５０は、上述したリフトピン、昇降機構３３、リニアモータ４２等の塗布装置１内の各部と、それぞれ電気的に接続されている。また、制御部５０は、後述する供給機構６０、排出機構８０、および循環機構９０内に設けられたポンプや開閉弁とも、電気的に接続されている。制御部５０は、記憶部５３に記憶されたコンピュータプログラムやデータを、メモリ５２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムおよびデータに基づいて、演算処理部５１が演算処理を行うことにより、塗布装置１内の各部を動作制御する。これにより、基板９に対する塗布処理や、後述する洗浄処理が進行する。
【００３６】
＜２．スリットノズルの構造について＞
次に、スリットノズル２０のより詳細な構造について、説明する。図２は、スリットノズル２０の斜視図である。図３は、スリットノズル２０の内部の流路２１０を示した図である。
【００３７】
図２に示すように、スリットノズル２０のノズルボディ２１は、一対のノズル部材２１１，２１２と、一対のサイドプレート２１３，２１４とを有する。ノズル部材２１１，２１２およびサイドプレート２１３，２１４の材料には、例えば、アルミニウム等の金属が用いられる。一対のノズル部材２１１，２１２を互いに固定するとともに、その左右の両端部に一対のサイドプレート２１３，２１４を取り付けると、内部に流路２１０を有するノズルボディ２１が形成される。
【００３８】
ノズルボディ２１には、一対の供給口２２と、１つのスリット状の吐出口２３とが、設けられている。一対の供給口２２は、一対のサイドプレート２１３，２１４に、それぞれ設けられている。１つの吐出口２３は、前方のノズル部材２１１の下端部と、後方のノズル部材２１２の下端部との間において、スリット状に開口している。塗布装置１の稼働時には、一対の供給口２２からノズルボディ２１内の流路２１０へ、被塗布材料が供給される。そして、流路２１０内の被塗布材料が、吐出口２３からノズルボディ２１の下方へ向けて、吐出される。
【００３９】
また、図２に示すように、本実施形態のノズルボディ２１は、１つの排出口２４を有する。排出口２４は、ノズルボディ２１の上面に設けられている。スリットノズル２０の洗浄時には、ノズルボディ２１内の流路２１０に混入した気泡が、リンス液とともに、排出口２４を介して後述する排出配管８１へ排出される。これにより、ノズルボディ２１内の流路２１０から気泡が除去される。
【００４０】
＜３．スリットノズルに接続される配管系の構成について＞
続いて、被塗布材料およびリンス液の供給および排出に関わる配管系の構成について、説明する。図４は、スリットノズル２０に接続される配管系の構成を示した図である。図４に示すように、本実施形態の塗布装置１は、供給機構６０、排出機構８０、および循環機構９０を有する。
【００４１】
供給機構６０は、スリットノズル２０へ被塗布材料とリンス液とを選択的に供給するための機構である。供給機構６０は、被塗布材料供給源６１、第１供給配管６２、第１開閉弁６３、リンス液供給源６４、第２供給配管６５、第２開閉弁６６、脱気タンク６７、主供給配管６８、供給ポンプ６９、２本の分岐供給配管７０、第３開閉弁７１、第４開閉弁７２、第１エア供給源７３、第１エア供給配管７４、および第１エア用開閉弁７５を有する。
【００４２】
被塗布材料供給源６１には、基板９の上面に塗布すべき被塗布材料が貯留されている。被塗布材料には、例えば、粘度の高い流体であるポリイミド等の溶融樹脂が用いられる。被塗布材料の粘度は、例えば、数千〜１万ｃＰ程度となる。被塗布材料供給源６１と脱気タンク６７とは、第１供給配管６２により接続されている。また、第１供給配管６２の経路上には、第１開閉弁６３が介挿されている。このため、第１開閉弁６３を開放すると、被塗布材料供給源６１から第１供給配管６２を通って脱気タンク６７へ、被塗布材料が供給される。また、第１開閉弁６３が閉鎖されると、被塗布材料供給源６１から脱気タンク６７への被塗布材料の供給が停止される。
【００４３】
リンス液供給源６４には、スリットノズル２０およびスリットノズル２０に接続される配管を洗浄するためのリンス液が貯留されている。リンス液には、被塗布材料よりも粘度の低い流体（例えば、純水や有機溶媒）が用いられる。リンス液の粘度は、例えば、１〜数ｃＰ程度となる。リンス液供給源６４と脱気タンク６７とは、第２供給配管６５により接続されている。また、第２供給配管６５の経路上には、第２開閉弁６６が介挿されている。このため、第２開閉弁６６を開放すると、リンス液供給源６４から第２供給配管６５を通って脱気タンク６７へ、リンス液が供給される。また、第２開閉弁６６が閉鎖されると、リンス液供給源６４から脱気タンク６７へのリンス液の供給が停止される。
【００４４】
脱気タンク６７は、被塗布材料またはリンス液を一時的に貯留する容器である。被塗布材料またはリンス液に含まれる気泡や溶存気体は、脱気タンク６７内において除去される。脱気タンク６７は、第１エア供給配管７４を介して第１エア供給源７３と接続されている。第１エア供給源７３には、加圧された空気が蓄積されている。また、第１エア供給配管７４の経路上には、第１エア用開閉弁７５が介挿されている。第１エア用開閉弁７５を開放すると、第１エア供給源７３から第１エア供給配管７４を通って脱気タンク６７内に、加圧された空気が供給される。これにより、脱気タンク６７内に貯留された被塗布材料またはリンス液の液面が加圧される。なお、加圧された空気に代えて、加圧された窒素ガス等の不活性ガスを、脱気タンク６７内に供給してもよい。
【００４５】
主供給配管６８の上流側の端部は、脱気タンク６７の底部に接続されている。主供給配管６８の下流側の端部には、２本の分岐供給配管７０の上流側の端部が、それぞれ接続されている。また、２本の分岐供給配管７０の下流側の端部は、スリットノズル２０の２つの供給口２２に、それぞれ接続されている。主供給配管６８および分岐供給配管７０の内径は、粘度の高い被塗布材料が流動するのに十分な寸法を有する。
【００４６】
主供給配管６８の経路上には、供給ポンプ６９が設けられている。また、２本の分岐供給配管７０の各経路上には、第３開閉弁７１と第４開閉弁７２とが、それぞれ設けられている。リンス液の供給時には、第１エア用開閉弁７５、第３開閉弁７１、および第４開閉弁７２を開放する。そうすると、脱気タンク６７内の加圧によって、脱気タンク６７内に貯留されたリンス液が、主供給配管６８へ押し出される。そして、当該リンス液が、主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０を通って、スリットノズル２０内の流路２１０へ供給される。また、被塗布材料を供給するときには、エア用開閉弁７５、第３開閉弁７１、および第４開閉弁７２を開放するとともに、供給ポンプ６９を動作させる。そうすると、脱気タンク６７内の加圧および供給ポンプ６９の作用により、脱気タンク６７内に貯留された被塗布材料が、主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０を通って、スリットノズル２０内の流路２１０へ供給される。
【００４７】
排出機構８０は、スリットノズル２０の排出口２４付近に蓄積された気体を、外部へ排出するための機構である。排出機構８０は、排出配管８１、第５開閉弁８２、減圧タンク８３、および減圧ポンプ８４を有する。排出配管８１の上流側の端部は、スリットノズル２０の排出口２４に、接続されている。排出配管８１の下流側の端部は、減圧タンク８３に接続されている。また、排出配管８１の経路上には、第５開閉弁８２が設けられている。
【００４８】
後述する洗浄時には、供給機構６０からスリットノズル２０へリンス液を供給するとともに、第５開閉弁８２を開放し、減圧ポンプ８４を動作させる。そうすると、減圧ポンプ８４に接続された減圧タンク８３内の圧力が低下する。これにより、排出配管８１内にも負圧が生じる。すなわち、本実施形態では、減圧タンク８３と減圧ポンプ８４とで、減圧機構が構成されている。排出配管８１内に負圧が生じると、スリットノズル２０の排出口２４付近に蓄積された気体は、リンス液とともに排出配管８１へ排出される。また、スリットノズル２０から排出配管８１へ排出されたリンス液および気体は、減圧タンク８３内に貯留される。
【００４９】
なお、減圧タンク８３内の圧力を低下させるために、減圧ポンプ８４に代えて、コンバム等の真空発生器を用いてもよい。
【００５０】
循環機構９０は、減圧タンク８３内に貯留されたリンス液を、脱気タンク６７へ再供給するための機構である。循環機構９０は、循環配管９１、第６開閉弁９２、第２エア供給源９３、第２エア供給配管９４、および第２エア用開閉弁９５を有する。循環配管９１の上流側の端部は、減圧タンク８３の底部に接続されている。循環配管９１の下流側の端部は、脱気タンク６７に接続されている。また、循環配管９１の経路上には、第６開閉弁９２が設けられている。また、減圧タンク８３は、第２エア供給配管９４を介して第２エア供給源９３と接続されている。第２エア供給源９３には、加圧された空気が蓄積されている。また、第２エア供給配管９４の経路上には、第２エア用開閉弁９５が介挿されている。
【００５１】
このため、減圧ポンプ８４を停止させるとともに、第６開閉弁９２および第２エア用開閉弁９５を開放すると、第２エア供給源９３から第２エア供給配管９４を通って減圧タンク８３内に、加圧された空気が供給される。そうすると、減圧タンク６７内の加圧によって、減圧タンク８３内のリンス液が、循環配管９１へ押し出される。そして、当該リンス液が、循環配管９１を通って脱気タンク６７へ再供給される。なお、加圧された空気に代えて、加圧された窒素ガス等の不活性ガスを、減圧タンク８３内に供給してもよい。
【００５２】
図５は、制御部５０と配管系の各部との接続構成を示したブロック図である。図５に示すように、制御部５０は、上述した第１開閉弁６３、第２開閉弁６６、供給ポンプ６９、第３開閉弁７１、第４開閉弁７２、第１エア用開閉弁７５、第５開閉弁８２、減圧ポンプ８４、第６開閉弁９２、および第２エア用開閉弁９５と、それぞれ電気的に接続されている。制御部５０は、予め設定されたコンピュータプログラムまたは外部からの指示に基づき、これらの各部を動作制御する。これにより、塗布装置１における塗布処理および洗浄処理が、進行する。
【００５３】
＜４．スリットノズルおよび配管の洗浄について＞
上記の塗布装置１において、被塗布材料の塗布処理を行うと、脱気タンク６７、主供給配管６８、２本の分岐供給配管７０、およびスリットノズル２０の内部に、粘度の高い被塗布材料が付着する。このため、塗布装置１は、塗布処理後、次回の塗布処理前、または定期的に、洗浄処理を行う必要がある。以下では、当該洗浄処理について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００５４】
洗浄処理を行うときには、まず、第２開閉弁６６を開放して、リンス液供給源６４から脱気タンク６７へ、リンス液を供給する。これにより、脱気タンク６７内にリンス液が貯留される（ステップＳ１）。脱気タンク６７の内壁に付着した被塗布材料は、貯留されたリンス液中に溶解することによって、除去される。このとき、第１エア用開閉弁７５は開放されている。このため、第１エア供給源７３から供給される空気によって、脱気タンク６７内が加圧されている。
【００５５】
次に、制御部５０は、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２を開放する。そうすると、脱気タンク６７内の圧力によって、脱気タンク６７からスリットノズル２０へのリンス液の供給が開始される（ステップＳ２）。脱気タンク６７内のリンス液は、主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０を通ってスリットノズル２０側へ圧送され、一対の供給口２２からスリットノズル２０内の流路２１０へ供給される。主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０内に付着した被塗布材料は、内部を通過するリンス液によって、徐々に洗い流される。また、スリットノズル２０内に付着した被塗布材料も、リンス液によって、徐々に洗い流される。
【００５６】
次に、制御部５０は、減圧ポンプ８４の動作を開始させる。これにより、減圧タンク８３および排出配管８１内に、負圧を発生させる（ステップＳ３）。そうすると、スリットノズル２０内のリンス液が、排出口２４付近に蓄積された気体とともに、排出配管８１へ流れ込む。これにより、スリットノズル２０内の流路２１０から、気体が除去される。また、排出配管８１の内部も、リンス液により洗浄される。その後、リンス液は、減圧タンク８３内に貯留される。
【００５７】
図７は、ステップＳ３以降のスリットノズル２０内の様子を示した図である。図８は、減圧ポンプ８４を動作させずにリンス液の供給を継続した場合の、スリットノズル２０内の様子を示した図（比較例）である。図８の例では、スリットノズル２０の内部に供給されたリンス液から、スリットノズル２０の吐出口２３を塞ぐように付着した被塗布材料Ｍに対して、破線矢印のように強い圧力がかかる。このため、図８の中段および下段の図のように、被塗布材料Ｍの一部分が貫通して、そこからリンス液が下方へ流れ出す状態となりやすい。こうなると、被塗布材料Ｍの貫通した部分にリンス液の流れが集中するため、吐出口２３に付着した他の被塗布材料を洗い流すことが、極めて難しくなる。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、図７のように、スリットノズル２０内の流路２１０に供給されたリンス液が、破線矢印のように、上部の排出口２４へ向かって流れる。このため、スリットノズル２０の内部に供給されたリンス液から、スリットノズル２０の吐出口２３を塞ぐように付着した被塗布材料Ｍに対して、強い圧力がかからない。したがって、被塗布材料Ｍの表面を、リンス液で全体的に浸食することができる。このようにすれば、被塗布材料Ｍの一部が貫通する状態にはなりにくい。また、仮に、被塗布材料Ｍの一部が貫通したとしても、排出配管８１への吸引によって、当該部分へのリンス液の集中が抑制される。その結果、スリットノズル２０の吐出口２３に付着した被塗布材料を、満遍なく除去することができる。
【００５９】
続いて、制御部５０は、リンス液の供給を継続しつつ、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２を開閉させる。これにより、主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０内において、リンス液の流速を変化させる（ステップＳ４）。リンス液の流速が変化すると、これらの配管の内壁に付着した被塗布材料に対するリンス液の当たり方に、強弱が生じる。また、配管の内壁の全面に、リンス液が当たりやすくなる。これにより、配管の内壁に付着した被塗布材料を、効率よく洗い流すことができる。その結果、所望の清浄度を得るために使用されるリンス液の量を低減できるとともに、洗浄にかかる時間も短縮できる。
【００６０】
図９は、第３開閉弁７１または第４開閉弁７２の開閉動作の例を示すタイムチャートである。ステップＳ４では、図９のように、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２を、所定の時間おきに繰り返し開閉させる。このため、閉鎖および開放の動作を１回だけ行う場合よりも、リンス液による洗浄効果を、より高めることができる。第３開閉弁７１および第４開閉弁７２の開閉動作の間隔や回数は、除去すべき被塗布材料の性質や、要求される清浄度に応じて、任意に設定することができる。
【００６１】
このように、本実施形態では、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２を利用して、主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０内のリンス液の流速を変化させる。すなわち、本実施形態では、第３開閉弁および第４開閉弁が、流速切替手段として機能する。開閉弁を利用すれば、供給機構６０の構成を複雑化することなく、リンス液の流速を変化させることができる。
【００６２】
その後、制御部５０は、減圧ポンプ８４を停止させるとともに、第６開閉弁９２および第２エア用開閉弁９５を開放する。そうすると、減圧タンク８３内の加圧によって、減圧タンク８３に貯留されたリンス液が、循環配管９１を介して脱気タンク６７へ再供給される（ステップＳ５）。脱気タンク６７へ再供給されたリンス液は、リンス液供給源６４から新たに供給されるリンス液とともに、主供給配管６８および２本の分岐供給配管７０を通って、スリットノズル２０へ供給される。このように、本実施形態の塗布装置１では、一旦使用したリンス液を循環させて、再利用できる。これにより、リンス液の使用量を大幅に低減できる。
【００６３】
＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００６４】
図１０は、一変形例に係る塗布装置１内の配管系の構成を示した図である。図１０の例では、主供給配管６８の経路上に、揺動ポンプ７６が設けられている。揺動ポンプ７６には、例えば、ベロフラムポンプ、ダイヤフラムポンプ、ベローズポンプ等を用いることができる。脱気タンク６７からスリットノズル２０へリンス液を供給しつつ、揺動ポンプ７６を動作させると、主供給配管６８の内部において、リンス液の流速が周期的に変化する。このため、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２の開閉を行うことなく、リンス液の流れに強弱をつけて、配管の内壁に付着した被塗布材料を、効率よく洗浄できる。
【００６５】
このように、図１０の例では、流速切替手段として、揺動ポンプ７６が用いられている。揺動ポンプ７６を利用すれば、揺動ポンプ７６の出力圧を選択することによって、配管内のリンス液の流速を所望の値に変化させることができる。したがって、被塗布材料の粘度や性質に応じて、リンス液の流速の変化を、最適な状態に設定することができる。
【００６６】
また、開閉弁や揺動ポンプ以外に、例えば、流量を調節可能な比例電磁弁を用いて、リンス液の流速を変化させてもよい。また、これらの複数の手段を組み合わせて、リンス液の流速を変化させてもよい。供給配管内におけるリンス液の流速は、必ずしもスリットノズル２０側へ向かうプラスの流速を維持していなくてもよい。すなわち、リンス液の流速が変化する過程において、リンス液が一時的に脱気タンク６７側へ逆流する状態となってもよい。
【００６７】
また、上記の実施形態では、スリットノズル２０の２つの供給口２２からスリットノズル２０内に、被塗布材料を供給していた。しかしながら、被塗布材料の供給時には、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２の一方のみを開放して、２つの供給口２２の一方のみからスリットノズル２０内に、被塗布材料を供給してもよい。そして、スリットノズル２０および配管の洗浄時には、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２の双方を開放して、２つの供給口２２の双方からスリットノズル２０内に、リンス液を供給してもよい。
【００６８】
また、上記の実施形態では、被塗布材料とリンス液とが、共通の供給配管６８，７０を通ってスリットノズル２０内に供給されていた。しかしながら、被塗布材料とリンス液とを、互いに異なる配管でスリットノズル２０内に供給するようにしてもよい。例えば、スリットノズル２０の排出配管８１に被塗布材料用の供給配管を別途設け、当該供給配管から排出配管８１および排出口２４を介してスリットノズル２０内に、被塗布材料を供給するようにしてもよい。そして、スリットノズル２０の洗浄時には、被塗布材料用の供給配管に設けられた開閉弁を閉じるとともに、第３開閉弁７１および第４開閉弁７２を開放して、分岐供給配管７０から一対の供給口２２を介してスリットノズル２０内に、リンス液を供給するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記の実施形態では、減圧タンク内を加圧することによって、減圧タンクから脱気タンクへリンス液を再供給していたが、循環機構におけるリンス液の送液方法は、減圧タンク内の加圧以外の方法であってもよい。例えば、循環配管の経路上にポンプを設け、当該ポンプを動作させることによって、リンス液を循環させるようにしてもよい。また、循環配管の経路上に、異物を除去するためのフィルタが設けられていてもよい。
【００７０】
また、上記の塗布装置１は、フレキシブルデバイスの基材自体を製造するプロセスに用いられるものであったが、本発明の塗布装置は、デバイス形成後の基材の表面に、保護膜を形成するプロセスに用いられるものであってもよい。また、本発明の塗布装置は、フレキシブルデバイス以外の液晶表示装置や半導体基板の製造工程に用いられるものであってもよい。また、本発明の塗布装置は、リチウムイオン二次電池や燃料電池などの電池の製造工程に用いられるものであってもよい。
【００７１】
また、塗布装置の細部については、本願の各図に示された構成と、相違していてもよい。例えば、スリットノズルからの気泡の排出を促進させるために、スリットノズル内の流路の上縁部に、傾斜が設けられていてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１  塗布装置
９  基板
１０  ステージ
２０  スリットノズル
２１  ノズルボディ
２２  供給口
２３  吐出口
２４  排出口
３０  ノズル保持部
４０  走行機構
５０  制御部
６０  供給機構
６１  被塗布材料供給源
６２  第１供給配管
６３  第１開閉弁
６４  リンス液供給源
６５  第２供給配管
６６  第２開閉弁
６７  脱気タンク
６８  主供給配管
６９  供給ポンプ
７０  分岐供給配管
７１  第３開閉弁
７２  第４開閉弁
７３  第１エア供給源
７４  第１エア供給配管
７５  第１エア用開閉弁
７６  揺動ポンプ
８０  排出機構
８１  排出配管
８２  第５開閉弁
８３  減圧タンク
８４  減圧ポンプ
９０  循環機構
９１  循環配管
９２  開閉弁
９３  第２エア供給源
９４  第２エア供給配管
９５  第２エア用開閉弁
２１０  流路
Ｍ  被塗布材料
【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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