(57)【要約】【課題】この発明はヘッドに形成されたノズルから溶液を、溶液に含まれる気泡の影響を受けずに吐出させることができるようにした溶液の塗布装置を提供することにある。【解決手段】基板に溶液を噴射塗布する塗布装置であって、  上記溶液をインクジェット方式によって噴射するノズルを有するヘッド７と、溶液を貯える第２の溶液タンク３２と、第２の溶液タンクに溶液を供給するとともに、第２の溶液タンクの溶液をヘッドに供給する溶液供給管２１，３４と、溶液供給管に設けられノズルに供給される溶液に遠心力を付与しその溶液に含まれる気泡をナノバブルに微細化するナノバブル生成器５１を具備する。【選択図】      図１
2009166002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に溶液を噴射塗布する塗布装置であって、
上記溶液をインクジェット方式によって噴射するノズルを有するヘッドと、
上記溶液を貯える溶液タンクと、
この溶液タンクに溶液を供給するとともに、この溶液タンクの溶液を上記ヘッドに供給する溶液供給管と、
この溶液供給管に設けられ上記ノズルに供給される溶液に含まれる気泡をナノバブルに微細化する気泡微細化手段と
を具備したことを特徴とする溶液の塗布装置。
【請求項２】
上記気泡微細化手段は、
上記溶液供給管に設けられた給液ポンプと、
上記溶液供給管に設けられ上記給液ポンプから供給された溶液を旋回させて遠心力を付与しその遠心力によって上記溶液に含まれる気泡を剪断してナノバブルに微細化する剪断室を有する容器と
によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の溶液の塗布装置。
【請求項３】
上記剪断室は、上記溶液の供給側から流出側に向かって断面積が次第に小さくなる円錐形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の溶液の塗布装置。
【請求項４】
上記溶液供給管には溶液の流れ方向に対して複数の溶液タンクが直列的に設けられていて、
上記気泡微細化手段は、上記ヘッドに最も近い上記溶液の流れ方向の最下流に位置する溶液タンク以外の溶液タンクに気泡をナノバブルに微細化した溶液を供給するよう設けられていることを特徴とする請求項１記載の溶液の塗布装置。
【請求項５】
ノズルから溶液を噴射させて基板に塗布する塗布方法であって、
上記ノズルに供給される溶液に含まれる気泡をナノバブルに微細化する工程と、
微細化された気泡を含む溶液を上記ノズルから上記基板に噴射塗布する工程と
を具備したことを特徴とする溶液の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はヘッドに設けられたノズルから溶液をインクジェット方式によって噴射して基板に塗布する溶液の塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パターンを形成するための成膜プロセスがある。この成膜プロセスでは、基板の板面にたとえば配向膜やレジストなどの機能性薄膜が形成される。
【０００３】
基板に機能性薄膜を形成する場合、この機能性薄膜を形成する溶液をノズルから噴射して基板の板面に塗布するインクジェット方式の塗布装置が用いられることがある。
【０００４】
この塗布装置は、特許文献１に示されるように、基板を搬送する搬送テーブルを有しており、この搬送テーブルの上方には、上記ノズルが穿設された複数のヘッドが基板の搬送方向に対してほぼ直交する方向に沿って並設されている。各ヘッドには供給管を介して接続された溶液タンクから溶液が供給される。それによって、搬送される基板の上面には複数のノズルから溶液が所定間隔で噴射されるようになっている。
【０００５】
インクジェット方式の塗布装置を用いて基板に溶液を塗布する場合、溶液の供給管内やノズル内などに気泡が残留していると、ノズルに気泡が詰まったりするなどしてノズルから基板に溶液が適切に噴射されないことがある。
【０００６】
そのため、上記塗布装置を使用する前に、上記溶液タンク内を気体で加圧して上記供給管に溶液を高い圧力で供給し、上記ノズルから勢いよく噴出させる。それによって、上記供給管やノズル内に蓄積した気泡を、溶液とともに排出して上記供給管及びヘッド内などに溶液を充満させるということが行われる。
【０００７】
一方、溶液タンクに貯えられる溶液には、たとえば溶液タンクに溶液を供給するときに大気を巻き込むなどの原因によって溶液に気泡が含まれることがある。溶液に気泡が含まれると、供給管内やノズル内などから気泡を除去しても、供給管内やノズル内に気泡が残留している場合と同様、その気泡によってノズルから基板に対して溶液が適切に噴射されないことがある。
【０００８】
特に、インクジェット方式の塗布装置に用いられるヘッドに形成されるノズルの径は数十μｍ程度と微細であるため、そのノズルに気泡がつまり、溶液が吐出されなくなるということが発生し易いということがある。
【０００９】
そこで、塗布装置を稼動させるにあたっては、上述したように供給管内やノズル内などに残留する気泡を除去すると同時に、溶液タンクに貯えられる溶液に含まれる気泡を除去するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２２３３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、溶液タンクに貯えられる溶液から気泡を除去するには、溶液に含まれる気泡を浮力によって上昇させて大気に放散させるということが行われている。溶液に含まれる気泡は、通常は直径が数百〜数ｍｍ単位の大きさであって、溶液中を浮上する浮力を有するから、その浮力を利用して大気中に放散させることで、除去することが可能である。
【００１１】
しかしながら、浮力を利用して溶液中の気泡を除去する場合、溶液に含まれる気泡を大気中に放散させて除去するにはかなりの時間が掛かるから、生産性の向上に支障をきたすということがあったり、溶液を長時間に亘って放置しても気泡の一部が溶液中に残留するということがあり、そのような場合にはノズルからの溶液の吐出に悪影響を及ぼすということもある。
【００１２】
この発明は、溶液に含まれる気泡をナノバブルに微細化することで、溶液から気泡を除去することなく、ヘッドのノズルから溶液を良好に噴射させることができるようにした溶液の塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、基板に溶液を噴射塗布する塗布装置であって、
上記溶液をインクジェット方式によって噴射するノズルを有するヘッドと、
上記溶液を貯える溶液タンクと、
この溶液タンクに溶液を供給するとともに、この溶液タンクの溶液を上記ヘッドに供給する溶液供給管と、
この溶液供給管に設けられ上記ノズルに供給される溶液に含まれる気泡をナノバブルに微細化する気泡微細化手段と
を具備したことを特徴とする溶液の塗布装置にある。
【００１４】
上記気泡微細化手段は、
上記溶液供給管に設けられた給液ポンプと、
上記溶液供給管に設けられ上記給液ポンプから供給された溶液を旋回させて遠心力を付与しその遠心力によって上記溶液に含まれる気泡を剪断してナノバブルに微細化する剪断室を有する容器と
によって構成されていることが好ましい。
【００１５】
上記溶液供給管には溶液の流れ方向に対して複数の溶液タンクが直列的に設けられていて、
上記気泡微細化手段は、上記ヘッドに最も近い上記溶液の流れ方向の最下流に位置する溶液タンク以外の溶液タンクに気泡をナノバブルに微細化した溶液を供給するよう設けられていることが好ましい。
【００１６】
この発明は、ノズルから溶液を噴射させて基板に塗布する塗布方法であって、
上記ノズルに供給される溶液に含まれる気泡をナノバブルに微細化する工程と、
微細化された気泡を含む溶液を上記ノズルから上記基板に噴射塗布する工程と
を具備したことを特徴とする溶液の塗布方法にある。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、溶液に含まれる気泡を除去せずにナノバブルに微細化するため、気泡がノズルに詰まって溶液が吐出されなくなるのを防止することができるばかりか、ノズルから吐出された溶液に含まれる気泡が微細であるため、基板に溶液を均一に塗布することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
【００１９】
図１と図２に示すこの発明の溶液の塗布装置はベース１を有する。ベース１の上面には所定間隔で離間した一対のレール２がベース１の長手方向に沿って敷設されている。上記レール２にはテーブル３が走行可能に設けられ、図示しない駆動源によって走行駆動されるようになっている。テーブル３の上面には多数の支持ピン４が設けられ、これら支持ピン４にはたとえば液晶表示装置に用いられるガラス製の基板Ｗが供給支持される。
【００２０】
上記テーブル３とともに駆動される基板Ｗの上方には、上記基板Ｗに機能性薄膜を形成するための溶液をインクジェット方式で噴射塗布する複数のヘッド、この実施の形態では３つのヘッド７が基板Ｗの走行方向と交差する方向に沿って一列に配設されている。
【００２１】
各ヘッド７は図３に示すようにヘッド本体８を備えている。ヘッド本体８は筒状に形成され、その下面開口は可撓板９によって閉塞されている。この可撓板９はノズルプレート１１によって覆われており、このノズルプレート１１と上記可撓板９との間に複数の液室１２が形成されている。
【００２２】
各液室１２は、ノズルプレート１１内に形成された主管路１１Ａに不図示の枝管路を介してそれぞれ連通されていて、主管路１１Ａからこの枝管路を介して溶液が各液室１２に供給される。主管路１１Ａは、一端が後述する給液孔１３に接続され、他端が後述する回収孔１７に接続される。
【００２３】
上記ヘッド本体８の長手方向一端部には上記液室１２に連通する上記給液孔１３が形成されている。この給液孔１３から上記液室１２にはたとえば配向膜やレジストなどの機能性薄膜を形成する溶液が供給される。それによって、上記液室１２内は溶液で満たされるようになっている。
【００２４】
図４に示すように、上記ノズルプレート１１には、基板Ｗの搬送方向に直交する方向に沿って複数、この実施の形態では３７個のノズル１４が千鳥状に穿設されている。図３に示すように、上記可撓板９の上面には上記各ノズル１４にそれぞれ対向する複数の圧電素子１５が設けられている。
【００２５】
各圧電素子１５は上記ヘッド本体８内に設けられた駆動回路部１６によって後述するように駆動電圧が供給される。それによって、圧電素子１５は伸縮し、可撓板９を部分的に変形させるから、その圧電素子１５に対向位置するノズル１４から溶液が搬送される基板Ｗの上面に噴射塗布される。  
なお、圧電素子１５に印加する電圧の強さやパルス幅を変えて圧電素子１５の作動量を制御すれば、各圧電素子１５が対向するノズル１４からの溶液の吐出量を変えることができる。
【００２６】
図３に示すように、上記ヘッド本体８の長手方向他端部には上記液室１２に連通する上記回収孔１７が形成されている。上記給液孔１３から液室１２に供給された溶液は、上記回収孔１７から回収することができるようになっている。すなわち、各ヘッド７は上記液室１２に供給された溶液をノズル１４から噴射させるだけでなく、上記液室１２を通じて上記回収孔１７から回収することが可能となっている。  
なお、各布ヘッド７の給液孔１３には第１の溶液供給管２１から分岐された供給分岐管２２が接続され、回収孔１７には溶液回収管２３から分岐された回収分岐管２４が接続されている。
【００２７】
図１に示すように、各ヘッド７の給液孔１３には第１の溶液供給管２１が接続され、回収孔１７には溶液回収管２３からから分岐された供給分岐管２２分岐された回収分岐管２４が接続されている。上記供給分岐管２２には供給開閉弁２５が設けられ、回収分岐管２４には回収開閉弁２６が設けられている。上記第１の溶液供給管２１と溶液回収管２３との先端は連通弁２７を介して接続されている。さらに、回収管２３には回収分岐管２４よりも基端側の部分に主回収弁２８が設けられている。
【００２８】
上記第１の溶液供給管２１の基端は上記溶液Ｌが収容された第１の溶液タンク３１の底部に接続されている。上記回収管２３の基端は上記第１の溶液タンク３１に供給する溶液Ｌを貯蔵した第２の溶液タンク３２に接続されている。
【００２９】
上記回収管２３の基端部からは供給弁３３を有する第２の溶液供給管３４が分岐され、この第２の溶液供給管３４は上記第１の溶液タンク３１の底部に接続されている。つまり、第２の溶液供給管３４は上記溶液回収管２３の一部を介して上記第２の溶液タンク３２に接続されている。
【００３０】
上記第１の溶液タンク３１の上部には大気開放管３５が接続されている。この大気開放管３５には第１の開閉制御弁３６が設けられている。第１の開閉制御弁３６が開放されれば、上記第１の溶液タンク３１内が大気に連通される。
【００３１】
なお、大気開放管３５は、この大気開放管３５から後述するように大気に放散される気体に含まれる気化溶媒を処理するための図示しない処理装置を介して大気に連通する。したがって、大気開放管３５を流れる気体は抵抗を受けることになる。
【００３２】
上記第１の溶液タンク３１の上部には第２の開閉制御弁３７が設けられたガス供給管３８が接続されている。このガス供給管３８には、図示しないガス供給源から窒素などの不活性ガスが供給されるようになっている。
【００３３】
上記ガス供給管３８には、上記第２の開閉制御弁３７よりも上流側にフィルタ３９と第３の開閉制御弁４０とが順次接続されている。第３の開閉制御弁４０には流量絞り弁４１が並列に設けられている。この流量絞り弁４１と上記第３の開閉制御弁４０とでガス流量制御手段を構成している。
【００３４】
上記第２の溶液タンク３２の上部には、上記第１の溶液タンク３１と同様、第４の開閉制御弁４３を有する大気開放管４４が接続されている。さらに、第２の溶液タンク３２は中途部にフィルタ４５が設けられた第３の溶液供給管４６によって第３の溶液タンク４７に接続されている。
【００３５】
また、図示は省略しているが、第２の溶液タンク３２にも第１の溶液タンク３１と同様に、図示しないガス供給源から窒素などの不活性ガスを供給するガス供給管が接続されている。
【００３６】
上記第３の溶液タンク４７には図示せぬ溶液供給源から供給された溶液Ｌが収容されていて、この溶液Ｌは上記第３の溶液供給管４６に設けられた給液ポンプ４８によって上記第２の溶液タンク３２に供給されるようになっている。
【００３７】
また、第３の溶液供給管４６は、フィルタ４５の下流側に第４の開閉制御弁４９が設けられており、溶液Ｌの供給と供給停止が切り換え制御できるようになっている。さらに、第３の溶液供給管４６は、その先端部が第２の溶液タンク３２の底部に近接する位置まで延びている。そのため、第２の溶液タンク３２内に溶液Ｌがあるときには第３の溶液供給管４６の先端部が溶液Ｌ中に浸漬するので、第３の溶液供給管４６から供給される溶液Ｌが第２の溶液タンク３２内に溜まっている溶液Ｌ中に直接入り込むこととなるので、ガスを巻き込むことがない。
【００３８】
また、第２の溶液タンク３２内に溶液Ｌがないときでも、溶液Ｌが第３の溶液供給管４６から第２の溶液タンク３２へ供給される際の溶液Ｌの飛び跳ね抑制されるので、溶液Ｌ中にガスを巻き込むことが防止できる。  
なお、この実施の形態においては、第１の溶液供給管２１、第２の共益供給管３４及び第３の溶液供給管４６で、溶液供給管を構成する。
【００３９】
上記給液ポンプ４８の吐出側には気泡微細化手段としてのナノバブル生成器５１が設けられている。このナノバブル生成器５１は図５と図６に示すように内部を剪断室５２とした中空状の容器５３を有する。この容器５３の外周面の軸方向一端部には、上記供給ポンプ４８から吐出された溶液Ｌを上記第３の溶液供給管４６を通じて上記剪断室５２に供給する供給口体５４が設けられている。
【００４０】
上記供給口体５４は図５に示すように上記容器５３の軸方向一端側に向かって角度αで傾斜し、しかも図６に示すように径方向に対して角度βで傾斜している。それによって、上記給液ポンプ４８から所定の圧力で吐出されて上記供給口体５４から上記剪断室５２に供給された溶液は、その剪断室５２の内周面に沿って旋回しながら上記容器５３の軸方向一端から他端に向かって進行するようになっている。
【００４１】
溶液Ｌが剪断室５２を矢印で示す方向に旋回しながら軸方向に進行すると、溶液Ｌに含まれる気泡が旋回によって生じる剪断力によって分断されて微細化される。この実施の形態では溶液Ｌに含まれる気泡が直径１μｍ以下のナノバブルに微細化されるよう、上記溶液Ｌが上記剪断室５２に吐出される圧力や角度が設定される。
【００４２】
気泡がナノバブルに微細化された溶液Ｌは、上記容器５３の軸方向他端面の径方向中心部に接続された流出口体５５から流出し、上記第３の溶液供給管４６を通じて上記第２の溶液タンク３２に供給される。
【００４３】
上記剪断室５２は上記供給口体５４が接続された一端から上記流出口体５５が接続された他端に向かって断面形状が次第に小さくなる円錐形状に形成されている。それによって、上記給液ポンプ４８によって上記供給口体５４から上記剪断室５２に所定の圧力で供給された溶液Ｌは、剪断室５２の断面積が上記流出口体５５に向かって次第に小さくなるため、旋回速度がほとんど低下することなく剪断室５２を旋回する。その結果、溶液Ｌに含まれる気泡には、溶液Ｌが流出口体５５から流出するまで、ほぼ同じ強さの剪断力が作用するから、溶液Ｌに含まれる気泡が確実に微細化されることになる。
【００４４】
なお、剪断室５２に供給される溶液Ｌの圧力と、剪断室５２の円錐形状の傾斜角度の設定によっては、溶液Ｌの旋回速度を上昇させて流出口体５５から流出させることが可能である。
【００４５】
上記第２の溶液タンク３２に供給されたナノバブルを含む溶液Ｌは、表面張力が小さく、しかも高い浸透性を備えることになる。溶液Ｌに含まれるナノバブルの直径は１μｍ程度であり、上記ヘッド７に設けられたノズル１４の直径数十μｍに比べて十分に小さい。
【００４６】
そのため、ナノバブルを含む溶液Ｌは、圧電素子１５の伸縮によって生じる圧力によって、上記ヘッド７のノズル１４に詰まることなく、円滑に基板Ｗに吐出される。そして、ナノバブルを含む溶液Ｌは小さな表面張力と、高い浸透性によって基板Ｗの板面に確実かつ均一に塗布されることになる。
【００４７】
なお、上記供給開閉弁２５、回収開閉弁２６、主回収弁２８、供給弁３３、第１乃至第４の開閉制御弁３６，３７，４０，４３は図示しない制御装置によって開閉が制御され、上記給液ポンプ４８は上記制御装置によって発停が制御されるようになっている。
【００４８】
さらに、第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌの液面はレベルセンサ６０によって検出される。第１の溶液タンク３１の溶液Ｌの液面が所定以下になったことがレベルセンサ６０によって検出されると、その検出に基いて不図示のガス供給管から不活性ガスが供給され、このガス圧によって第２の溶液タンク３２内の溶液Ｌが通じて第１の溶液タンク３１に補給されるようになっている。
【００４９】
つまり、溶液Ｌを第３の溶液タンク４７に貯えておき、その溶液Ｌに含まれる気泡をナノバブルに微細化してその溶液Ｌを第２の溶液タンク３２に供給してから、ヘッド７に最も近い第１の溶液タンク３１に供給するようにした。そのため、不図示のガス供給管から供給される不活性ガスによる溶液Ｌの供給圧力を供給ポンプ４８による溶液Ｌの供給圧力よりも小さく設定して溶液Ｌを第２の溶液タンク３２から第１の溶液タンク３１に供給できるから、第１の溶液タンク３１における溶液Ｌの圧力変動を小さくすることができる。それによって、第１の溶液タンク３１から各ヘッド７のノズル１４に、溶液Ｌを安定した圧力で供給することが可能となる。
【００５０】
図２に示すように、上記テーブル３の一端面には側面形状がＬ字状の取付け部材６１が垂直な一辺を上記テーブル３の端面に固定して設けられている。この取付け部材６１の水平な他辺には上下シリンダ６２が軸線を垂直にして設けられている。
【００５１】
上記上下シリンダ６２のロッドには弾性部材６３を介して載置板６４が取付けられている。この載置板６４の上面には各ヘッド７に対応する長さのブレード状のゴムなどの弾性材からなる３つの押え部材６５がそれぞれ保持部材６６に上下方向に変位可能に保持されている。各押え部材６５は上記保持部材６６に設けられたばね６７によって上昇方向に弾性的に付勢されている。
【００５２】
上記載置板６４には上記押え部材６５と並列にブレード状のゴムなどの弾性材によって形成されたワイピング部材６８が設けられている。このワイピング部材６８は上記押え部材６５よりも背が高く形成されている。
【００５３】
上記載置板６４は回収槽７１の内底部に設けられている。この回収槽７１の一側にはガイド板７２が設けられ、このガイド板７２にはガイド部材７３が設けられている。このガイド部材７３は上記テーブル３の端面に上下方向に沿って設けられたガイドレール７４にガイドされて上下動可能となっている。
【００５４】
それによって、上記上下シリンダ６２が駆動されれば、上記載置板６４が駆動されるとともに、ガイド板７２がガイドレール７４に沿って上下動するから、載置板６４が前後左右方向に振れるのが規制されて上下動する。
【００５５】
上記回収槽７１には図１に示す回収タンク７５が接続されている。この回収タンク７５は、上記ヘッド７のノズル１４の気泡抜きを行なう際、ノズル１４から回収槽７１に噴射される溶液を回収する。
【００５６】
上記載置板６４を上昇させ、押え部材６５によって各ヘッド７のノズル１４を閉塞すれば、第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌを各ヘッド７の給液孔１３から液室１２及び回収孔１７を通して循環させることができる。それによって、第１の溶液供給管２１、ヘッド７及び回収管２３の気泡抜きを行うことができる。
【００５７】
ノズル１４を開放して第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌが回収管２３に戻らない状態で溶液Ｌを各ヘッド７に供給すれば、溶液Ｌはノズル１４から噴射するから、ノズル１４の気泡抜きを行うことができる。
【００５８】
基板Ｗに溶液Ｌを塗布する際、ワイピング部材６８をヘッド７のノズル１４が開口したノズル面に接触する高さに設定しておけば、基板Ｗがヘッド７の下方を往復動する際にノズル面に付着残留する溶液Ｌを拭き取ることができる。
【００５９】
つぎに、上記構成の塗布装置によって基板Ｗに溶液Ｌを塗布する場合について説明する。  
第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌの液面は、ヘッド７のノズル面よりも所定寸法低いレベルに維持され、そのレベル、つまり図１に示すノズル面と液面との水頭ｈが一定になるようレベルセンサ６０によって制御されている。
【００６０】
基板Ｗに溶液Ｌを塗布しないときには、上記第１の溶液タンク３１内には、流量絞り弁４１及び第２の開閉制御弁３７を通じて微量の不活性ガスが供給され、第１の開閉制御弁３６を通じて大気開放管３５から放出されている。
【００６１】
それによって、第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌが大気に接触するのが防止されるから、溶液Ｌが大気中の酸素や水分と反応して劣化するのが防止される。第１の溶液タンク３１に供給される不活性ガスの流量は流量絞り弁４１によって微量に設定されるから、第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌに含まれる溶媒の蒸発量が抑制される。それによって、第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌの濃度が経時変化するのを抑制することができる。
【００６２】
基板Ｗがテーブル３によってヘッド７の下方に搬送されてきたならば、駆動回路部１６によって圧電素子１５に通電し、ヘッド７の液室１２に供給された溶液Ｌをノズル１４から基板Ｗに噴射する。それによって、基板Ｗに溶液を噴射塗布することができる。
【００６３】
また、第１の溶液タンク３１内の溶液Ｌの液面は一定になるようにレベルセンサ６０によって制御されるので、その液面とヘッド７のノズル面との水頭ｈが変動するのが防止される。
【００６４】
つまり、溶液Ｌは予め設定された水頭ｈのもとで圧電素子１５の作動によってノズル１４から噴射される。そのため、各ノズル１４から所定量の溶液Ｌを精密に噴射することができるから、溶液Ｌを基板Ｗに均一の量で塗布することが可能となる。
【００６５】
基板Ｗに供給される溶液Ｌは、その溶液Ｌに含まれる気泡がナノバブル生成器５１によってナノバブルに微細化される。気泡がナノバブルに微細化されれば、気泡の大きさがノズル１４の系に比べてはるかに小さくなるので、溶液Ｌがヘッド７のノズル１４から吐出される際に、その気泡がノズル１４に詰まり、溶液Ｌがノズル１４から確実に吐出されなくなるということがない。
【００６６】
しかも、ナノバブルに微細化された気泡を含む溶液Ｌは、表面張力が小さく、浸透性が高く、濡れ性が向上する。そのため、ノズル１４から基板Ｗに吐出された溶液Ｌは、基板Ｗの板面の所望の部位に確実に付着することになるから、そのことによっても基板Ｗに対する溶液Ｌの塗布を均一かつ確実に行うことが可能となる。
【００６７】
また、ナノバブルを含んだ溶液Ｌは向上した濡れ性によって基板上で濡れ拡がり易くなるので、基板Ｗ上に付着した各溶液Ｌが一体化して形成される配向膜の膜厚の均一性を向上させることができ、形成される機能成膜の品質を向上させることが可能となる。
【００６８】
上記ナノバブル生成器５１の剪断室５２は、溶液Ｌが供給される供給口体５４から溶液Ｌが流出する流出口体５５に向かって断面積が次第に小さくなる円錐形状に形成されている。そのため、剪断室５２を旋回する溶液Ｌの旋回速度は、流出口体５５に向かって流れる間、ほとんど減速することがないから、溶液Ｌに含まれる気泡の微細化を効率よく、しかも確実に行うことが可能になる。
【００６９】
第３の溶液タンク４７の溶液Ｌを給液ポンプ４８によって強制的にナノバブル生成器５１に供給して溶液Ｌに含まれる気泡を微細化し、その溶液Ｌをヘッド７に供給してノズル１４から吐出させるようにした。
【００７０】
そのため、気泡を含む溶液Ｌを放置してその溶液Ｌから気泡を除去する従来に比べ、ヘッド７への溶液Ｌの供給を迅速に行うことが可能になるから、生産性の向上を図ることができるという利点を有する。
【００７１】
ヘッド７に溶液Ｌを供給する管路には複数、この実施の形態では第１乃至第３の３つの溶液タンク３１，３２，４７を設け、溶液Ｌを給液ポンプ４８によって第３の溶液タンク４７から第２の溶液タンク３２に供給するときに第３の溶液供給管４６に設けられたナノバブル生成器５１で溶液Ｌに含まれる気泡をナノバブルに微細化するようにした。
【００７２】
そのため、第２の溶液タンク３２から供給された第１の溶液タンク３１内での溶液Ｌの圧力が変動するということがほとんどなく、第１の溶液タンク３１の液面と、ヘッド７のノズル面との水頭ｈが一定に維持されるから、溶液Ｌを圧電素子１５の伸縮によって生じる圧力でノズル１４から精密な量で吐出させることができる。
【００７３】
上記一実施の形態では溶液供給管に３つの溶液タンクを直列的に設けるようにしたが、第１の溶液タンクと第２の溶液タンクとの２つだけであってもよく、その場合、第１の溶液タンクと第２の溶液タンクを接続する第２の溶液供給管に給液ポンプとナノバブル生成器を設けるようにすればよい。
【００７４】
また、各ヘッドの回収孔から溶液回収管を通じて戻される溶液を第２の溶液タンクに戻すようにしたが、第３の溶液タンクに戻すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の一実施の形態の塗布装置を示す概略的構成図。
【図２】ベースに設けられたテーブルを示す側面図。
【図３】ヘッドの縦断面図。
【図４】ヘッドのノズルが開口した下面を示す図。
【図５】ナノバブル生成器の容器を軸方向に沿って切断した図。
【図６】上記容器を軸方向の一端部で径方向に沿って切断した図。
【符号の説明】
【００７６】
７…ヘッド、１４…ノズル、２１…第１の溶液供給管、３１…第１の溶液タンク、３２…第２の溶液タンク、３４…第２の溶液供給管、４６…第３の溶液供給管、４７…第３の溶液タンク、４８…給液ポンプ、５１…ナノバブル生成器（気泡微細化手段）、５３…容器、５２…剪断室。
【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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