特許 6576146 塗布装置および塗布方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6576146

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】塗布装置および塗布方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20190909BHJP

   B05C 5/02 20060101ALI20190909BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

   B05C11/10

   B05C5/02

   B05D1/26 Z

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-152583(P2015-152583)

(22)【出願日】2015年7月31日

(65)【公開番号】特開2017-29922(P2017-29922A)

(43)【公開日】2017年2月9日

【審査請求日】2018年6月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】上野 幸一

【審査官】 團野 克也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０９４３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９２８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１６４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００８４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３９９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００９−００７２３５５（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｂ０５Ｃ５／００−２１／００

Ｂ０５Ｄ１／００−７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズル本体と、前記ノズル本体の下端部に設けられる吐出口と、前記ノズル本体の内部で塗布液を前記吐出口に流通する流路とを有するノズルを用いて基板に前記塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記ノズルに前記塗布液を供給する塗布液供給部と、
前記吐出口を封止可能な封止部材を有する封止部と、
前記ノズルおよび前記封止部材のうちの少なくとも一方を移動させる移動機構部と、
前記移動機構部を制御することで前記封止部材を前記吐出口に当接させて前記吐出口を封止して前記ノズルに供給される塗布液を前記流路に貯留する貯留モードと、前記封止部材を前記吐出口から離間させて前記吐出口から前記塗布液を吐出可能とする吐出モードとを選択的に切り替える制御部と、
前記ノズルの前記流路に気体を供給する気体供給部と、
前記塗布液と前記気体とを前記ノズルの前記流路に流通させる供給配管と、を備え、
前記供給配管の一方端部、中間部および他方端部はそれぞれ前記塗布液供給部、前記気体供給部および前記流路に接続され、
前記塗布液供給部は、互いに異なる第１の塗布液と第２の塗布液を前記供給配管を介して供給可能となっており、
前記制御部は、
前記供給配管および前記流路内に前記第１の塗布液が存在する状態において、前記吐出モードで前記気体供給部により前記気体を前記供給配管を介して供給して前記第１の塗布液を前記気体に置換する第１置換処理を行い、
下記の共洗い処理を行い、
前記貯留モードに切り替えるとともに前記塗布液供給部により前記第２の塗布液を前記供給配管を介して供給して前記供給配管および前記流路内に存在する前記気体を前記第２の塗布液に置換する第２置換処理を行った後で、
前記吐出モードに切り替えるとともに前記塗布液供給部により前記第２の塗布液を前記供給配管を介して供給して前記吐出口から前記第２の塗布液を吐出させる塗布処理を行う
ことを特徴とする塗布装置。
前記共洗い処理は、
前記貯留モードに切り替えるとともに前記塗布液供給部により前記第２の塗布液を前記供給配管を介して供給して前記一方端部と前記中間部との間に存在する前記第１の塗布液を少なくとも前記中間部よりも前記他方端部側に送液した後で、
前記吐出モードに切り替えるとともに前記気体供給部により前記気体を前記供給配管を介して供給することで少なくとも前記中間部よりも前記他方端部側に存在する前記第１の塗布液を前記吐出口から吐出させる
処理である。

【請求項2】

請求項１に記載の塗布装置であって、
前記制御部は、
前記ノズルの前記流路が前記塗布液で充填されているか否かを判定する充填判定部と、 前記充填判定部により前記流路が前記塗布液で充填されたと判定されるときには前記吐出モードに切り替えるモード切替部と
を有する塗布装置。

【請求項3】

請求項２に記載の塗布装置であって、
前記ノズルは、前記流路の上端部とノズル外部とを連通する気体抜き孔を有する塗布装置。

【請求項4】

請求項３に記載の塗布装置であって、
前記気体抜き孔に接続されて前記流路とノズル外部とを連通する排出配管と、
前記貯留モードで前記塗布液を前記ノズルに供給している間に前記流路から前記排出配管に前記塗布液がオーバーフローするのを検知する検知部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記検知部によるオーバーフローの検知に基づいて前記ノズルの前記流路が前記塗布液で充填されたと判定する塗布装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか一項に記載の塗布装置であって、
前記吐出口はスリット形状を有する塗布装置。

【請求項6】

ノズル本体と、前記ノズル本体の下端部に設けられる吐出口と、前記ノズル本体の内部で塗布液を前記吐出口に流通する流路とを有するノズルを用いて基板に前記塗布液を塗布する塗布方法であって、
前記吐出口に封止部材を当接させて前記吐出口を封止して前記ノズルに供給される前記塗布液を前記流路に貯留させる貯留モードと、
前記封止部材を前記吐出口から離間させて前記吐出口から前記塗布液を吐出する吐出モードと、を備え、
供給配管の一方端部、中間部および他方端部はそれぞれ塗布液供給部、気体供給部および前記流路に接続され、前記塗布液供給部から互いに異なる第１の塗布液と第２の塗布液を前記供給配管を介して前記ノズルに供給可能で、かつ前記気体供給部から気体を前記供給配管を介して前記ノズルの前記流路に気体を供給可能となっており、
前記供給配管および前記流路内に前記第１の塗布液が存在する状態において、前記吐出モードで前記気体供給部により前記気体を前記供給配管を介して供給して前記第１の塗布液を前記気体に置換する第１置換処理を行い、
下記の共洗い処理を行い、
前記貯留モードに切り替えるとともに前記塗布液供給部により前記第２の塗布液を前記供給配管を介して供給して前記供給配管および前記流路内に存在する前記気体を前記第２の塗布液に置換する第２置換処理を行った後で、
前記吐出モードに切り替えるとともに前記塗布液供給部により前記第２の塗布液を前記供給配管を介して供給して前記吐出口から前記第２の塗布液を吐出させる塗布処理を行う
ことを特徴とする塗布方法。
前記共洗い処理は、
前記貯留モードに切り替えるとともに前記塗布液供給部により前記第２の塗布液を前記供給配管を介して供給して前記一方端部と前記中間部との間に存在する前記第１の塗布液を少なくとも前記中間部よりも前記他方端部側に送液した後で、
前記吐出モードに切り替えるとともに前記気体供給部により前記気体を前記供給配管を介して供給することで少なくとも前記中間部よりも前記他方端部側に存在する前記第１の塗布液を前記吐出口から吐出させる
処理である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、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、カラーフィルター用基板、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（以下、単に「基板」と称する）に塗布液を塗布する塗布装置および塗布方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、上記した精密電子装置用基板の製造工程では、基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置が使用されている。例えば特許文献１に記載の塗布装置では、スリットノズルの下端部に形成したスリット状吐出口から塗布液を基板に向けて吐出して塗布している。このスリットノズルの内部には塗布液の流路が形成されており、スリットノズルに供給される塗布液は当該流路を介して吐出口に流通し、吐出口から吐出される。この塗布装置では、当該スリットノズルに対して２種類の塗布液が供給可能となっており、スリットノズルから吐出する塗布液を切替可能となっている。

【0003】

塗布液の切替を行う際には、先に塗布していた塗布液（先の塗布液）をスリットノズル内から除去した後で次に塗布する塗布液（次の塗布液）をスリットノズルに送り込む必要がある。上記従来装置では、スリットノズルの両端にポートが設けられている。これらのうち一方は供給専用ポートとして機能するのに対し、他方は供給兼排出ポートとして機能する。そして、塗布液の切替を行う際には、供給専用ポートを介して次の塗布液を供給するとともにスリットノズル内の流路および供給兼排出ポートを介して塗布液を取り出している。このような操作を行うことで、先の塗布液がスリットノズル内に残っていたとしても次の塗布液により押し流されてスリットノズルから除去される。そして、スリットノズル内の流路が次の塗布液に置き換わって次の塗布液で充填された後で、供給兼排出ポートからの塗布液の排出を停止するとともに供給兼排出ポートに次の塗布液を供給して吐出口からの次の塗布液を吐出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５０４１８２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記スリットノズルを含む一般的なノズルでは流路と吐出口とは相互に連通しており、しかも切替作業中においてもノズルの吐出口は開放されている。このため、切替作業中にノズルの吐出口から塗布液が流出することがあった。このような現象は塗布液の切替作業での固有な問題ではなく、ノズルから特定の塗布液のみを吐出する場合にも発生する。例えばノズルの流路が上記塗布液で満たされていない場合には、塗布処理前に上記塗布液をノズルに供給して流路内に上記塗布液を貯留させる必要がある。この貯留処理中に吐出口が開放されていると、貯留処理の途中にもかかわらず、塗布液が吐出口から流出してしまう。

【0006】

このように従来技術では、ノズルの吐出口を常時開放したまま当該ノズルに塗布液を供給しているため、基板に塗布液を塗布する塗布処理中のみならず、塗布処理以外のタイミングでも塗布液が吐出口から流出することがあった。塗布液が比較的安価な場合には、塗布処理を行わない間、ノズルを基板から離れた位置に待機させ、流出する塗布液を回収して廃棄したとしても、問題視されることはなかった。しかしながら、塗布液が高価なものになると、塗布液の流出はランニングコストの増大の主要因のひとつになってしまう。

【0007】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルの内部に設けられる流路を介して塗布液をノズルの下端部に設けられる吐出口から吐出して基板に塗布する塗布技術において、ノズルに塗布液が貯留される時に無駄な塗布液の流出を防止してランニングコストの低減を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の一態様は、ノズル本体と、ノズル本体の下端部に設けられる吐出口と、ノズル本体の内部で塗布液を吐出口に流通する流路とを有するノズルを用いて基板に塗布液を塗布する塗布装置であって、ノズルに塗布液を供給する塗布液供給部と、吐出口を封止可能な封止部材を有する封止部と、ノズルおよび封止部材のうちの少なくとも一方を移動させる移動機構部と、移動機構部を制御することで封止部材を吐出口に当接させて吐出口を封止してノズルに供給される塗布液を流路に貯留する貯留モードと、封止部材を吐出口から離間させて吐出口から塗布液を吐出可能とする吐出モードとを選択的に切り替える制御部と、ノズルの流路に気体を供給する気体供給部と、塗布液と気体とをノズルの流路に流通させる供給配管と、を備え、供給配管の一方端部、中間部および他方端部はそれぞれ塗布液供給部、気体供給部および流路に接続され、塗布液供給部は、互いに異なる第１の塗布液と第２の塗布液を供給配管を介して供給可能となっており、制御部は、供給配管および流路内に第１の塗布液が存在する状態において、吐出モードで気体供給部により気体を供給配管を介して供給して第１の塗布液を気体に置換する第１置換処理を行い、下記の共洗い処理を行い、貯留モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して供給配管および流路内に存在する気体を第２の塗布液に置換する第２置換処理を行った後で、吐出モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して吐出口から第２の塗布液を吐出させる塗布処理を行うことを特徴としている。共洗い処理は、貯留モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して一方端部と中間部との間に存在する第１の塗布液を少なくとも中間部よりも他方端部側に送液した後で、吐出モードに切り替えるとともに気体供給部により気体を供給配管を介して供給することで少なくとも中間部よりも他方端部側に存在する第１の塗布液を吐出口から吐出させる処理である。

【0009】

また、この発明の他の態様は、ノズル本体と、ノズル本体の下端部に設けられる吐出口と、ノズル本体の内部で塗布液を吐出口に流通する流路とを有するノズルを用いて基板に塗布液を塗布する塗布方法であって、吐出口に封止部材を当接させて吐出口を封止してノズルに供給される塗布液を流路に貯留させる貯留モードと、封止部材を吐出口から離間させて吐出口から塗布液を吐出する吐出モードと、を備え、供給配管の一方端部、中間部および他方端部はそれぞれ塗布液供給部、気体供給部および流路に接続され、塗布液供給部から互いに異なる第１の塗布液と第２の塗布液を供給配管を介してノズルに供給可能で、かつ気体供給部から気体を供給配管を介してノズルの流路に気体を供給可能となっており、供給配管および流路内に第１の塗布液が存在する状態において、吐出モードで気体供給部により気体を供給配管を介して供給して第１の塗布液を気体に置換する第１置換処理を行い、下記の共洗い処理を行い、貯留モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して供給配管および流路内に存在する気体を第２の塗布液に置換する第２置換処理を行った後で、吐出モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して吐出口から第２の塗布液を吐出させる塗布処理を行うことを特徴としている。共洗い処理は、貯留モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して一方端部と中間部との間に存在する第１の塗布液を少なくとも中間部よりも他方端部側に送液した後で、吐出モードに切り替えるとともに気体供給部により気体を供給配管を介して供給することで少なくとも中間部よりも他方端部側に存在する第１の塗布液を吐出口から吐出させる処理である。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、本発明によれば、ノズルの吐出口を封止可能な封止部材が設けられており、当該封止部材により吐出口を封止することで、塗布液をノズルに供給して流路に貯留している間における吐出口からの塗布液の吐出が阻止される。したがって、ノズルに塗布液が貯留される時に無駄な塗布液の流出が防止されてランニングコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明にかかる塗布装置の第１実施形態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す塗布装置の構成を示す側面図である。

【図3A】スリットノズルの斜視図である。

【図3B】図３Ａに示すスリットノズルの内部の流路を示した図である。

【図4】封止部の構成を示す図である。

【図5A-5F】図１の塗布装置に装備される供給機構の構成および動作を模式的に示す図である。

【図6】図１に示す塗布装置を制御するための電気的構成を示すブロック図である。

【図7A-7F】図７Ａないし図７Ｆは本発明にかかる塗布装置の第２実施形態に装備される供給機構の構成および動作を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明にかかる塗布装置の第１実施形態を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す塗布装置の構成を示す側面図である。なお、図１、図２および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。また、理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。また、図２では、ノズル支持体など一部の構成を省略している。

【0013】

塗布装置１は、スリットノズル２を用いて基板３の表面３１に塗布液を塗布するスリットコータと呼ばれる塗布装置である。塗布装置１は、その塗布液として、レジスト液、カラーフィルター用液、ポリイミド、シリコン、ナノメタルインク、導電性材料を含むスラリーなど、種々の塗布液を用いることが可能である。また、塗布対象となる基板３についても、矩形ガラス基板、半導体基板、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルター用基板、太陽電池用基板、有機ＥＬ用基板などの種々の基板に適用可能である。なお、本実施形態では、２種類の塗布液を準備しておき、１つのスリットノズル２から２種類の塗布液が切り替えて塗布される。これら２種類の塗布液を区別するために、一方の塗布液を「塗布液Ａ」と呼ぶとともに他方の塗布液を「塗布液Ｂ」と呼ぶ。また、塗布液を区別しないときには、単に「塗布液」と呼ぶ。また、本明細書中で、「基板３の表面３１」とは基板３の両主面のうち塗布液が塗布される側の主面を意味する。

【0014】

塗布装置１は、基板３を水平姿勢で吸着保持可能なステージ４と、ステージ４に保持される基板３にスリットノズル２を用いて塗布処理を施す塗布処理部５と、塗布液の切替時にスリットノズル２の吐出口を封止するための封止部６と、スリットノズル２からパージされる塗布液を回収するための回収部７と、塗布処理に先立ってスリットノズル２に対してプリディスペンス処理を施すプリディスペンス装置８と、これら各部を制御する制御部９と、を備えている。

【0015】

スリットノズル２はＸ方向に延びる長尺状の開口部である吐出口を有している。そして、スリットノズル２はステージ４に保持された基板３の表面３１に向けて吐出口から塗布液を吐出可能となっている。なお、スリットノズル２の構成については後で詳述する。

【0016】

ステージ４は略直方体の形状を有する花崗岩等の石材で構成されており、その上面（＋Ｚ側）のうち−Ｙ側には、略水平な平坦面に加工されて基板３を保持する保持面４１を備える。保持面４１には図示しない多数の真空吸着口が分散して形成されている。これらの真空吸着口により基板３が吸着されることで、塗布処理の際に基板３が所定の位置に略水平状態に保持される。なお、基板３の保持態様はこれに限定されるものではなく、例えば機械的に基板３を保持するように構成してもよい。

【0017】

また、ステージ４において保持面４１の占有する領域より＋Ｙ側には、ノズル調整エリアＡＲ１が設けられている。そして、ノズル調整エリアＡＲ１のうち、＋Ｙ側から−Ｙ側に封止部６、回収部７およびプリディスペンス装置８がこの順序で配置されている。

【0018】

本実施形態の塗布装置１では、スリットノズル２をＹ方向に移動させる移動機構部が塗布処理部５に設けられており、保持面４１の上方とノズル調整エリアＡＲ１の上方との間でスリットノズル２を往復移動させる。そして、スリットノズル２がノズル調整エリアＡＲ１の上方に移動されている期間、すなわち、ステージ４において保持面４１の占有する領域の上方にスリットノズル２がない期間に、ステージ４上で塗布処理後の先行基板３の搬出と塗布処理前の後続基板３の搬入とが行なわれる。一方、スリットノズル２が保持面４１の上方を移動している間に当該保持面４１上の基板３の表面３１に塗布液が塗布される。

【0019】

塗布処理部５の移動機構部は、主としてステージ４の上方をＸ方向に横断しスリットノズル２を支持するブリッジ構造のノズル支持体５１と、Ｙ方向に延びる一対のガイドレール５２に沿ってノズル支持体５１およびこれに支持されるスリットノズル２を水平移動させるスリットノズル移動部５３とを有している。このノズル支持体５１は、スリットノズル２を固定する固定部材５１ａと、固定部材５１ａを支持するとともに昇降させる２つの昇降機構５１ｂとを有している。なお、固定部材５１ａは、Ｘ軸方向を長手方向とするカーボンファイバ補強樹脂等の断面矩形の棒状部材で構成される。

【0020】

２つの昇降機構５１ｂは固定部材５１ａの長手方向の両端部に連結されており、それぞれＡＣサーボモータ及びボールネジ等を備えている。これらの昇降機構５１ｂにより、固定部材５１ａ及びそれに固定されたスリットノズル２が鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降され、スリットノズル２の吐出口と基板３との間隔、すなわち、基板３に対する吐出口の相対的な高さが調整される。なお、固定部材５１ａの鉛直方向の位置は、例えば、昇降機構５１ｂの側面に設けられた図示省略のスケール部と、当該スケール部に対向してスリットノズル２の側面などに設けられた図示省略の検出センサとを備えて構成される図示省略のリニアエンコーダにより検出される。

【0021】

このように構成されたノズル支持体５１は、図１に示すように、ステージ４の左右両端部をＸ軸方向に沿って掛け渡し、保持面４１を跨ぐ架橋構造を有している。スリットノズル移動部５３は、この架橋構造体としてのノズル支持体５１とそれに固定保持されたスリットノズル２とを、ステージ４上に保持される基板３に対してＹ軸方向に沿って相対移動させる相対的移動手段として機能する。

【0022】

スリットノズル移動部５３は、±Ｘ側のそれぞれにおいて、スリットノズル２の移動をＹ軸方向に案内するガイドレール５２と、駆動源であるリニアモータ５４と、スリットノズル２の吐出口の位置を検出するためのリニアエンコーダ５５とを備えている。

【0023】

２つのガイドレール５２はそれぞれ、ステージ４のＸ軸方向の両端部にＹ軸方向に沿ってノズル封止位置（封止部６の配設位置）から塗布終了位置（保持面４１の−Ｙ側端部位置）までの区間を含むように延設されている。このため、スリットノズル移動部５３によって２つの昇降機構５１ｂの下端部が上記２つのガイドレール５２に沿って案内されることで、スリットノズル２はノズル洗浄位置とステージ４上に保持される基板３に対向する位置との間を移動する。

【0024】

本実施形態では、各リニアモータ５４は、固定子５４ａと移動子５４ｂとを有するＡＣコアレスリニアモータとして構成される。固定子５４ａは、ステージ４のＸ軸方向の両側面にＹ軸方向に沿って設けられている。一方、移動子５４ｂは、昇降機構５１ｂの外側に対して固設されている。リニアモータ５４は、これら固定子５４ａと移動子５４ｂとの間に生じる磁力によってスリットノズル移動部５３の駆動源として機能する。

【0025】

また、各リニアエンコーダ５５はそれぞれ、スケール部５５ａと検出部５５ｂとを有している。スケール部５５ａはステージ４に固設されたリニアモータ５４の固定子５４ａの下部にＹ軸方向に沿って設けられている。一方、検出部５５ｂは、昇降機構５１ｂに固設されたリニアモータ５４の移動子５４ｂのさらに外側に固設され、スケール部５５ａに対向配置される。リニアエンコーダ５５は、スケール部５５ａと検出部５５ｂとの相対的な位置関係に基づいて、Ｙ軸方向におけるスリットノズル２の吐出口の位置を検出する。

【0026】

図３Ａはスリットノズルの斜視図である。図３Ｂは図３Ａに示すスリットノズルの内部の流路を示した図である。スリットノズル２は、一対のノズル部材２１１，２１２と、一対のサイドプレート２１３，２１４とを組み合わせてなる、ノズルボディ２１を有している。より具体的には、図３Ａに示すように、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を取り付けることで、内部に流路２１０を有するノズルボディ２１が形成される。なお、これらノズル部材２１１，２１２およびサイドプレート２１３，２１４の材料としては、例えばアルミニウム等の金属を用いることができる。

【0027】

また、各サイドプレート２１３，２１４には供給口２２が設けられており、一対のノズル部材２１１，２１２への取付によって一対の供給口２２が形成される。また、一対のノズル部材２１１，２１２を互いに固定すると、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、スリット状の開口がＸ方向に形成され、これがスリット状の吐出口２３として機能する。そして、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、塗布液が後で説明する供給機構の供給配管を介して送液される。また、この塗布液は流路２１０を流通し、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。なお、本実施形態では、塗布液の切替時における塗布液の供給タイミングでノズルボディ２１の吐出口２３は封止部６の封止部材６１に当接して封止されることで吐出口２３からの塗布液の流出が阻止される一方、それ以外のタイミングではノズルボディ２１の吐出口２３は封止部材６１から離間して吐出口２３から塗布液を吐出可能となっている。

【0028】

また、ノズルボディ２１は図３Ａ、図３Ｂに示すように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。このため、例えば次に説明する封止部６により吐出口２３を封止した状態で塗布液が送液されると、上記供給配管やスリットノズル２の流路２１０に存在している気体成分は吐出口２３から吐出されることなく、排出口２４からスリットノズル２の外部へ排出される。例えばスリットノズル２の流路２１０および供給配管の内部が窒素ガスなどの気体でパージされて塗布液が存在していない状態で塗布液の送液を開始すると、塗布液の送液によって上記気体成分は排出口２４から排出されるとともに流路２１０に塗布液が貯留されていく（貯留処理）。これによって流路２１０に塗布液が充填され、気体成分の排出に続いてオーバーフローした塗布液が排出口２４からスリットノズル２の外部へ排出される。なお、この実施形態では、排出口２４からの塗布液の排出をセンサで検知して流路２１０への塗布液の充填を検出する。

【0029】

一方、封止部６による吐出口２３の封止を行っていない状態で供給配管を介して塗布液をスリットノズル２に送液すると、当該スリットノズル２では塗布液が流路２１０を介して吐出口２３に送液され、吐出口２３から基板に向けて吐出される（塗布処理）。また、この状態で供給配管を介して窒素ガスなどの気体成分を送り込むと、供給配管およびスリットノズル２に残っている塗布液を吐出口２３より除去することができる（パージ処理）。このように本実施形態では、封止部６は吐出口２３や排出口２４からの気体成分や塗布液の吐出／排出に重要な機能を果たす。

【0030】

図４は封止部の構成を示す図である。この封止部６は、封止部材６１、回収ポット６２およびドレイン配管６３を有している。封止部材６１は、ステンレス鋼板などの剛性を有するベース板６１１と、シリコンゴムなどの弾性を有する弾性板６１２とで構成されている。ベース板６１１は、図４に示すように、スリットノズル２の長手方向Ｘと並行に延設された矩形形状を有し、そのＸ方向長さはスリットノズル２のＸ方向長さより若干長くなっている。また、ベース板６１１の上面全体に弾性板６１２が固定されている。このため、塗布処理部５の移動機構部によってスリットノズル２を封止部材６１の直上に位置させた後でスリットノズル２を封止高さ位置Ｚ１まで下降させてスリットノズル２の下端部を弾性板６１２に押し付けると、スリットノズル２の吐出口２３が封止部材６１の弾性板６１２の表面で封止される。一方、移動機構部によってスリットノズル２を封止部材６１から離れた位置に移動させることで弾性板６１２による吐出口２３の封止が解除される。なお、上記封止処理によって、基本的には吐出口２３からの塗布液の吐出／流出は阻止されるのであるが、吐出口２３からの塗布液の漏出対策として、封止部材６１を下方側から覆うように回収ポット６２が配設されるとともに当該回収ポット６２から下方側にドレイン配管６３が延設されている。

【0031】

図２に戻って構成説明を続ける。封止部６の−Ｙ側には回収部７が設けられている。この実施形態では、２種類の塗布液を適宜切り替えるとともに後で詳述する共洗い処理を行うために、回収部７では３種類の回収ポット７Ａ〜７Ｃが設けられている。これらのうち回収ポット７Ａは塗布液Ａを専門的に回収するための回収ポットである。その流路２１０内に塗布液Ａが残留しているスリットノズル２が回収ポット７Ａの上方位置に移動された状態で、後述するように窒素ガスによるパージ処理によってスリットノズル２から塗布液Ａが吐出されると、その塗布液Ａは回収ポット７Ａに回収される。回収ポット７Ｂは、塗布液Ｂを専門的に回収するための回収ポットであり、回収ポット７Ａと同様にしてスリットノズル２に残留する塗布液Ｂを回収する。残りの回収ポット７Ｃは共洗い処理において生じる塗布液Ａと塗布液Ｂの混合液を回収する回収ポットであり、回収ポット７Ａと同様にしてスリットノズル２に残留する混合液（＝塗布液Ａ＋塗布液Ｂ）を回収する。なお、回収ポット７Ａで回収された塗布液Ａおよび回収ポット７Ｂで回収された塗布液Ｂは再利用に供されるが、回収ポット７Ｃで回収された混合液は図示を省略する廃液処理機構に送られる。このように回収ポット７Ｃは廃液ポットとして機能する。また、回収ポット７Ａ〜７Ｃの配列順序は図２に示す順序に限定されるものではない。

【0032】

また、図２に示すように、回収部７の−Ｙ側にはプリディスペンス装置８が設けられている。プリディスペンス装置８は、図２に示すように、ノズル調整エリアＡＲ１のうち−Ｙ側に配される装置であって、その内部に溶剤８４を貯留する貯留槽８１と、その一部を溶剤８４に浸漬しておりスリットノズル２からの塗布液の吐出対象となるプリディスペンスローラ８２と、ドクターブレード８３とを備えている。

【0033】

プリディスペンスローラ８２は、図示省略の回転機構によって回転駆動されることにより、Ｘ軸方向に沿った軸心８２ａ周りで矢印Ｒ１の向きに回転可能な円筒状のローラである。このプリディスペンスローラ８２の下部には、貯留槽８１が配置されており、プリディスペンスローラ８２に塗布された塗布液を溶解可能なシンナーなどが溶剤８４として貯留されている。また、シリコン製などのドクターブレード８３が、プリディスペンスローラ８２の外周面にその一端が接触するように設けられている。

【0034】

このように構成されたプリディスペンス装置８では、スリットノズル２がプリディスペンスローラ８２の上方位置に移動された状態で、回転しているプリディスペンスローラ８２に向けてスリットノズル２が塗布液を吐出することによりプリディスペンスローラ８２に塗布液が塗布される。この結果、吐出口２１（特に、リップ部２４の先端面２５）に当該塗布液の液溜りが形成される（プリディスペンス処理）。こうしてＸ軸方向に延びた直線状の吐出口２１の全長にわたって液溜りが均一に形成されると、その後の塗布処理を高精度に遂行することが可能となる。また、プリディスペンス処理によって、吐出口２１の周囲に付着した汚れた塗布液などの付着物が、吐出口２１から新たに吐出される塗布液に結合してプリディスペンスローラ８２の外周面に吐出され、吐出口２１の周囲部分から除去される。

【0035】

次に、スリットノズル２に塗布液を供給する供給機構の構成について図５Ａ〜図５Ｆを参照しつつ説明する。図５Ａ〜図５Ｆは図１の塗布装置に装備される供給機構の構成および動作を模式的に示す図である。供給機構１０は、塗布液Ａの供給部１０１Ａと、塗布液Ｂの供給部１０１Ｂとを有している。供給部１０１Ａは、塗布液Ａを貯留するタンクと、制御部９からの制御信号に応じて作動して当該タンクから塗布液Ａを圧送するポンプ１０２Ａ（図６参照）とを有している。供給部１０１Ｂは、塗布液Ｂを貯留するタンクと、制御部９からの制御信号に応じて作動して当該タンクから塗布液Ｂを圧送するポンプ１０２Ｂ（図６参照）とを有している。そして、供給部１０１Ａから延設される配管１０３Ａは三方弁１０４中の一のポートに接続されている。また、供給部１０１Ｂから延設される配管１０３Ｂは三方弁１０４中の他のポートに接続されている。三方弁１０４中の残りのポートは供給配管１０５によってスリットノズル２の流路２１０に接続されている。すなわち、供給配管１０５の一方端部は三方弁１０６および配管１０３Ａ、１０３Ｂを介して供給部１０１Ａ、１０１Ｂと接続され、制御部９からの制御信号に応じて供給配管１０５の接続先が供給部１０１Ａ、１０１Ｂの間で切り替えられる。一方、供給配管１０５の他方端部は、スリットノズル２の供給口２２を介して流路２１０と接続されている。

【0036】

この供給配管１０５の中間部には、別の三方弁１０６が介設されている。この三方弁１０６のうちの残りのポートには、配管１０７によって図略の窒素ガス供給源と接続されている。ここで、窒素ガス供給源として、塗布装置１が設置される工場の用力を用いることができる。また、塗布装置１に窒素ガスボンベを窒素ガス供給源として設け、当該窒素ガスボンベから窒素ガスを供給するように構成してもよい。

【0037】

このように三方弁１０６を設けることで、供給配管１０５を介して塗布液のみならず、窒素ガスをスリットノズル２に選択的に供給可能となっている。例えば塗布液の切替時に供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２１０に残存する塗布液をパージする時、制御部９からの制御信号に応じて三方弁１０６は、スリットノズル２への塗布液の送液を規制する一方で、窒素ガスのスリットノズル２への供給を許可する。これによって、例えば図５Ｂに示すように、スリットノズル２が回収ポット７Ａの上方位置に移動された状態で三方弁１０６の切替によって窒素ガスが供給配管１０５を介してスリットノズル２に与えられると、当該窒素ガス供給によって供給配管１０５に残存する塗布液Ａが回収ポット７Ａに回収される（パージ処理）。

【0038】

なお、上記したパージ処理を行うことで供給配管１０５やスリットノズル２の流路２１０内に窒素ガスが残留する。また、塗布液に溶存していた気体成分が気泡となって供給配管１０５やスリットノズル２の流路２１０内に存在することもある。そこで、本実施形態では、スリットノズル２の排出口２４に排出配管１１が接続されている。また、当該排出配管１１には、排出用バルブ１２が介設されている。このため、制御部９からの制御信号に応じて排出用バルブ１２が開成すると、スリットノズル２の流路２１０が排出配管１１と連通され、流路２１０から気体成分やオーバーフローした塗布液を排出配管１１を介して外部に排出可能となっている。また、排出配管１１のうち排出用バルブ１２に対して下流側に位置する下流側端部にはセンサ１３が設けられており、このセンサ１３によってスリットノズル２の排出口２４から排出される液体成分（塗布液Ａ、塗布液Ｂ、混合液）が検知され、その検知信号が制御部９に与えられる。

【0039】

図６は図１に示す塗布装置を制御するための電気的構成を示すブロック図である。本実施形態では、上記のように構成された塗布装置１の各部の動作を制御するために、制御部９が設けられている。この制御部９は、一般的なコンピュータと同様に、各種演算処理を行うＣＰＵ９１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のＲＯＭ９２、各種情報を記憶する読み書き自在のＲＡＭ９３、および処理プログラムやデータなどを記憶しておく固定ディスク９４などを有している。そして、制御部９は、固定ディスク９４に格納されている処理プログラムをＲＡＭ９３に展開し、これをＣＰＵ９１によって実行することにより、塗布装置１の各部を制御して塗布液Ａを用いた第１の塗布処理、塗布液Ｂを用いた第２の塗布処理、ならびに塗布液Ａ（Ｂ）から塗布液Ｂ（Ａ）に切り替えるための切替処理を行う。特に、本実施形態では、ＣＰＵ９１は、後で詳述するように、スリットノズル２の流路２１０が塗布液で充填されているか否かを判定する充填判定部９１１としての機能、ならびに流路の充填判定結果に基づいて処理内容を切り替えるモード切替部９１２としての機能を備えている。以下、図５Ａ〜図５Ｆを参照しつつ塗布装置１で実行される塗布液の供給動作および塗布動作について説明する。なお、ここでは、発明の特徴の理解を容易とするために、塗布液Ａによる第１の塗布処理から塗布液Ｂによる第２の塗布処理に切り替わる際に実行される主要動作の一例を図５Ａ〜図５Ｆに示して説明する。また、これらの図面ならびに後で説明する図７Ａ〜図７Ｆにおける（ＣＬ）、（ＯＰ）はそれぞれバルブ１２の閉成および開成を示している。

【0040】

ステージ４の保持面４１に基板３が搬入されると、制御部９は真空吸着口により基板３を吸着させた後、リニアモータ５４を制御することによりスリットノズル２を吐出開始位置に移動させる。ここで、吐出開始位置とは、基板３の表面３１に塗布液を塗布すべき塗布領域の一辺にスリットノズル２がほぼ沿う位置である。

【0041】

スリットノズル２が吐出開始位置まで移動すると、制御部９が制御信号をリニアモータ５４に与える。その制御信号に基づいて、リニアモータ５４がブリッジ構造のノズル支持体５１をＹ方向に移動させることでスリットノズル２が基板３の表面３１を走査する。このスリットノズル２の走査と並行して、制御部９は供給機構１０の各部に制御信号を与え、この制御信号に応じて供給機構１０のポンプ１０２Ａを駆動する。この時点では、三方弁１０４が供給配管１０５の一方端部を配管１０３Ａに接続する状態に切り替えられるとともに三方弁１０６が供給配管１０５への窒素ガスの流入を阻止して供給配管１０５を介しての塗布液の送液が可能な状態に切り替えられている。また、図５Ａに示すように、排出用バルブ１２が閉成された状態で供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２１０に塗布液Ａが充填されている。そのため、ポンプ１０２Ａの駆動によって供給部１０１Ａのタンク（図示省略）から塗布液Ａが配管１０３Ａ、三方弁１０４、１０６および供給配管１０５を介してスリットノズル２に向けて圧送され、スリットノズル２の吐出口２３から基板３の表面３１に向けて吐出される。なお、制御部９は、スリットノズル２から吐出される塗布液の流量を調整して表面３１上に形成される塗布膜が所望膜厚を有するように、供給機構１０を制御する。具体的には、ポンプ１０２Ａの駆動速度を制御する。この点については、後の実施形態においても同様である。

【0042】

以上のような動作により、スリットノズル２が塗布領域に塗布液を吐出し、基板３の表面３１上に塗布液の層（薄膜）が形成される。すなわち、スリットノズル２による第１の塗布処理が行われる。そして、スリットノズル２が塗布領域の終端位置の直上位置まで移動すると、制御部９はポンプ１０２Ａの駆動を停止させて第１の塗布処理を終了させる。ここで、塗布液を「塗布液Ａ」から「塗布液Ｂ」に切り替えて第２の塗布処理を続ける場合には、以下の処理を実行して供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２１０に塗布液Ｂを充填する。

【0043】

まず、制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて塗布液Ａ専用の回収ポット７Ａの上方位置に移動させ、停止させる（図５Ｂ参照）。これに続いて、制御部９は、三方弁１０４の接続状態および排出用バルブ１２の閉成状態を維持したまま、配管１０７が供給配管１０５と接続されるように三方弁１０６を制御する。すると、窒素ガス供給源から圧送されてくる窒素ガスが配管１０７および三方弁１０６を介して供給配管１０５の中間部（三方弁１０６が介設された位置）に供給され、当該中間部よりスリットノズル２側に向けて送り込まれる。これにより、供給配管１０５の一部（中間部と他方端部との間の管内空間）およびスリットノズル２の流路２３に残留している塗布液Ａがスリットノズル２の吐出口２３から回収ポット７Ａに向けて吐出され、回収される。この回収処理が進むにしたがって上記中間部から吐出口２３までの流通空間（以下「置換対象空間」という）内で塗布液Ａから窒素ガスへの置換が進行する（第１置換処理）。そして、置換対象空間が完全に窒素ガスに置換されることで、置換対象空間に残留していた塗布液Ａの全部が効率的に回収ポット７Ａに回収される。なお、こうして回収された塗布液Ａは再利用に供される。

【0044】

ここで、供給配管１０５では、図５Ｂに示すように、一方端部と中間部との間、つまり供給配管１０５のうち三方弁１０４、１０６で挟まれた管内空間（以下「残留空間」という）には塗布液Ａが残留したままである。そこで、本実施形態では、制御部９は装置各部を制御して塗布液Ｂと窒素ガスとを用いた共洗い処理を実行して供給配管１０５から当該残留塗布液Ａを回収する。この共洗い処理は、図５Ｃで示すステップと図５Ｄで示すステップとを実行するものである。すなわち、制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて封止部６の上方位置に移動した後で、制御信号を昇降機構５１ｂに与え、ノズル支持体５１を下方に移動させる。これによって、スリットノズル２の下端部が弾性板６１２に押し付けられて吐出口２３が封止される。また、制御部９は、三方弁１０４、１０６および排出用バルブ１２の切替を行う。より具体的には、三方弁１０４は供給配管１０５の一方端部を配管１０３Ｂに接続する状態に切り替えられるとともに三方弁１０６は供給配管１０５への窒素ガスの流入を阻止する状態に切り替えられる。これによって、供給部１０１Ｂが配管１０３Ｂ、三方弁１０４、１０６および供給配管１０５を介してスリットノズル２と接続される。また、排出用バルブ１２は開成状態に切り替えられ、スリットノズル２の排出口２４から気体および流路２１０からオーバーフローする塗布液を排出配管１１を介してノズル外部に排出可能となる。

【0045】

この状態で、制御部９は制御信号をポンプ１０２Ｂを与えて駆動する。これによって、供給部１０１Ｂのタンク（図示省略）から塗布液Ｂが配管１０３Ｂから圧送される。こうして圧送される塗布液Ｂは、図５Ｃに示すように、上記残留空間に残留している残留塗布液Ａと混合されて混合液を形成するとともに供給配管１０５内に存在している窒素ガスをスリットノズル２側に押し遣る。一方、スリットノズル２の吐出口２３は封止されているため、塗布液Ｂの送液に伴い流路２１０内の圧力が高まり、流路２１０に存在する窒素ガスは排出口２４および排出配管１１を介してノズル外部に排出されていくとともに混合液が流路２１０に貯留されていく。そして、供給配管１０５および流路２１０に存在していた窒素ガスが全部ノズル外部に排出されると、混合液がスリットノズル２からオーバーフローして排出配管１１に流出する。すると、センサ１３が当該混合液を検知し、その検知信号を制御部９に与える。これを受けて制御部９は、流路２１０が混合液（さらには塗布液Ｂ）で充填されたと判定する。こうした流路２１０への塗布液Ｂの充填判定は制御部９の充填判定部９１１により行われる。なお、この実施形態では、センサ１３によるセンシングによって充填判定を行っているが、塗布液の供給量に基づいて行ってもよく、この場合、センサ１３は不要となる。

【0046】

流路２１０の充填が判定されると、制御部９はポンプ１０２Ｂの駆動を停止して塗布液Ｂの供給を中断する。また、制御部９は制御信号を排出用バルブ１２に与えて閉成させる。これによって混合液のノズル外部への排出が停止される。こうして、混合液が流路２１０に確実にトラップされる。

【0047】

次に、制御部９は制御信号を昇降機構５１ｂに与え、ノズル支持体５１を上方に移動させる。これによって、スリットノズル２の下端部が弾性板６１２から上方に離れ、封止状態が解除される。なお、この段階では、塗布液および窒素ガスのいずれも送られておらず、しかも排出用バルブ１２も閉成されている。このため、流路２１０に貯留されている混合液に対して吐出口２３を介して大気圧が作用し、吐出口２３からの混合液の流出が規制されている。この状態のままスリットノズル２を回収ポット７Ｃの上方に移動させて廃液処理を行うために、制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて回収ポット７Ｃの上方位置に移動させ、停止させる（図５Ｄ参照）。これに続いて、制御部９は、三方弁１０４の接続状態および排出用バルブ１２の閉成状態を維持したまま、配管１０７が供給配管１０５と接続されるように三方弁１０６を制御する。これによって、塗布液Ａの回収ポット７Ａへの回収処理と同様に、窒素ガスが配管１０７および三方弁１０６を介して供給配管１０５の中間部（三方弁１０６が介設された位置）に供給され、当該中間部よりスリットノズル２側に向けて送り込まれる。これにより、供給配管１０５の一部（中間部と他方端部との間の管内空間）およびスリットノズル２の流路２３に残留している混合液がスリットノズル２の吐出口２３から回収ポット７Ｃに向けて吐出され、回収廃液される。こうした廃液処理は少なくとも混合液の全部を取り出すのに必要な時間だけ継続され、その時間は塗布液Ａ、Ｂの成分や濃度などを考慮して予め設定することができる。なお、本実施形態では、制御部９は、混合液のみならず既に供給配管１０５に送り込まれた塗布液Ｂ（図５Ｄ中の破線矢印）についても全量、回収ポット７Ｃに回収しているが、塗布液Ｂの一部を残存させた状態で窒素ガスの供給を停止してもよい。

【0048】

上記のようにして共洗い処理が完了すると、制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて封止部６の上方位置に移動した後で、制御信号を昇降機構５１ｂに与え、ノズル支持体５１を下方に移動させる。これによって、スリットノズル２の下端部が弾性板６１２に押し付けられて吐出口２３が封止される（図５Ｅ参照）。また、制御部９は、三方弁１０４、１０６の接続状態を維持したまま排出用バルブ１２を開成するとともに、制御信号をポンプ１０２Ｂを与えて駆動する。これによって、供給部１０１Ｂのタンク（図示省略）から塗布液Ｂが配管１０３Ｂ、三方弁１０４、１０６を介して供給配管１０５に圧送される。こうして圧送される塗布液Ｂは、図５Ｅに示すように、供給配管１０５内に存在している窒素ガスをスリットノズル２側に押し遣る。一方、スリットノズル２の吐出口２３は封止されているため、塗布液Ｂの送液に伴い流路２１０内の圧力が高まり、流路２１０に存在する窒素ガスは排出口２４および排出配管１１を介してノズル外部に排出されていくとともに塗布液Ｂが流路２１０に貯留されていく。こうして、供給配管１０５および流路２１０に存在する窒素ガスが塗布液Ｂに置換される（第２置換処理）。

【0049】

塗布液Ｂの圧送をさらに継続して行っている間に、塗布液Ｂがスリットノズル２からオーバーフローして排出配管１１に流出する。すると、センサ１３が当該塗布液Ｂを検知し、その検知信号を制御部９に与える。これを受けて制御部９は流路２１０が塗布液で充填されたと判定する。こうした流路２１０の充填判定は制御部９の充填判定部９１１により行われる。なお、この実施形態では、センサ１３によるセンシングによって充填判定を行っているが、塗布液の供給量に基づいて行ってもよく、この場合、センサ１３は不要となる。これらの点については、後の実施形態においても同様である。

【0050】

流路２１０の充填が判定されると、図５Ｆに示すように、制御部９はポンプ１０２Ｂの駆動を停止して塗布液Ｂの供給を停止するとともに制御信号を排出用バルブ１２に与えて閉成させる。これによって供給配管１０５および流路２１０に気体成分を存在させることなく、次の塗布処理に用いられる塗布液Ｂで充填させることができ、基板３の表面３１に塗布液Ｂを吐出して塗布膜を形成する処理（第２の塗布処理）の準備が完了する。その後の適当なタイミングで、制御部９が制御信号を昇降機構５１ｂに与え、ノズル支持体５１を上方に移動させ、さらに制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて吐出開始位置に移動させる。そして、塗布液Ａによる第１の塗布処理と同様にして、第２の塗布処理が実行される。

【0051】

なお、塗布液Ｂを塗布液Ａに切り替えて塗布処理を行う場合も、上記したと同様にして、塗布液Ｂから塗布液Ａへの切替を行うことができる。

【0052】

以上のように、本実施形態では、１本のスリットノズル２で２種類の塗布液Ａ、Ｂを選択的に吐出することができるため、塗布液毎に専用のスリットノズルを用いて塗布処理を行う塗布装置に比べ、装置コストを低減することができる。

【0053】

また、本実施形態では、スリットノズル２の吐出口２３を封止可能な弾性板６１２が設けられており、当該弾性板６１２により吐出口２３を封止するが可能となっている。そして、当該吐出口２３を封止した状態でスリットノズル２に塗布液を供給して流路２１０に貯留させる。したがって、その貯留中に吐出口２３から塗布液が無駄に流出するのを確実に阻止することができる。その結果、塗布処理に要するランニングコストの低減を図ることができる。

【0054】

また、上記実施形態では、塗布液Ａから塗布液Ｂへの切替時に、図５Ｂに示すように供給配管１０５および流路２１０に残存する塗布液Ａの全量を回収ポット７Ａに回収して再利用に供することができる。また、塗布液Ｂから塗布液Ａへの切替時も同様である。そのため、塗布液の消費量を抑制し、ランニングコストをさらに低減させることができる。

【0055】

また、上記実施形態では、塗布液の切替時に、供給配管１０５のうち三方弁１０４、１０６で挟まれた管内空間、つまり残留空間に切替前に使用していた塗布液（図５Ｂに示す実施形態では、塗布液Ａ）が残留し、切替後で使用する塗布液（図５Ｂに示す実施形態では、塗布液Ｂ）の供給時に塗布液が混合されて混合液が発生するが、上記共洗い処理（図５Ｃ、図５Ｄ）を行うことで混合液を効率的に取り除くことができる。なお、共洗い処理では、混合液の発生に伴い塗布液Ａ、Ｂを一定量だけ廃棄する必要があるが、三方弁１０４、１０６の設置間隔を極力縮めることで廃棄量を抑制することができる。また、次に説明する第２実施形態に示すようにリンス液を供給するリンス液供給系を追加することで塗布液の混合を発生させず、塗布液Ａ、Ｂの廃棄を回避することも可能である。

【0056】

図７Ａないし図７Ｆは本発明にかかる塗布装置の第２実施形態に装備される供給機構の構成および動作を模式的に示す図である。第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、供給配管１０５およびスリットノズル２の内部を洗浄するリンス（洗浄）液を供給するリンス液供給部が設けられている点と、供給配管１０５に対する、塗布液Ａ、Ｂ、窒素ガス等の供給位置である。なお、その他の構成は基本的に第１実施形態（図５Ａ〜図５Ｆ）と同一であるため、同一構成については同一符号を付して構成説明を省略する。

【0057】

第２実施形態では、例えば図７Ａに示すように、供給配管１０５の一方端部は四方弁１０８、配管１０３Ａ、１０３Ｂ、１１０を介して供給部１０１Ａ、１０１Ｂおよび三方弁１０９と接続されている。また、当該三方弁１０９のうち残る２つのポートには、窒素ガス供給源およびリンス液供給源がそれぞれ接続されている。一方、供給配管１０５の他方端部は、第１実施形態と同様にスリットノズル２の供給口２２を介して流路２１０と接続されている。このため、制御部９からの制御信号に応じて四方弁１０８および三方弁１０９での接続状態を切り替えることで供給配管１０５の接続先が供給部１０１Ａ、１０１Ｂ、窒素ガス供給源（図示省略）およびリンス液供給源（図示省略）の間で切り替えられる。その結果、供給配管１０５の一方端部に対し、塗布液Ａ、塗布液Ｂ、窒素ガスおよびリンス液が選択的に供給され、第２実施形態では残留空間の発生が回避される。なお、例えば純水やＤＩＷ（脱イオン水：deionized water）などをリンス液として用いる場合には、塗布装置１を設置する工場の用力をリンス液供給源として用いることができる。もちろん、塗布装置１にリンス液を貯留したタンクを装備させ、当該タンクからポンプによってリンス液を圧送するユニットをリンス液供給源として用いてもよい。

【0058】

この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、ステージ４の保持面４１に基板３が搬入されると、制御部９は真空吸着口により基板３を吸着させた後、リニアモータ５４を制御することによりスリットノズル２を吐出開始位置に移動させる。そして、制御部９が制御信号をリニアモータ５４に与えてスリットノズル２を基板３の表面３１に対して走査させる。このスリットノズル２の走査と並行して、制御部９は供給機構１０の各部に制御信号を与え、この制御信号に応じて供給機構１０のポンプ１０２Ａを駆動する。この時点では、供給配管１０５の一方端部が配管１０３Ａのみに接続される状態に四方弁１０８および三方弁１０９は切り替えられている。また、図７Ａに示すように、排出用バルブ１２が閉成された状態で供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２１０に塗布液Ａが充填されている。そのため、ポンプ１０２Ａの駆動によって供給部１０１Ａのタンク（図示省略）から塗布液Ａが配管１０３Ａ、四方弁１０８および供給配管１０５を介してスリットノズル２に向けて圧送され、スリットノズル２の吐出口２３から基板３の表面３１に向けて吐出される。これにより、基板３の表面３１上に塗布液Ａの層（薄膜）が形成される。そして、スリットノズル２が塗布領域の終端位置の直上位置まで移動すると、制御部９はポンプ１０２Ａの駆動を停止させて第１の塗布処理を終了させる。ここで、塗布液を「塗布液Ａ」から「塗布液Ｂ」に切り替えて第２の塗布処理を続ける場合には、以下の処理を実行して供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２１０に塗布液Ｂを充填する。

【0059】

制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて塗布液Ａ専用の回収ポット７Ａの上方位置に移動させ、停止させる（図７Ｂ参照）。これに続いて、制御部９は、排出用バルブ１２の閉成状態を維持したまま、供給配管１０５の一方端部が窒素ガス供給部のみに接続される状態に四方弁１０８および三方弁１０９を切り替える。すると、窒素ガス供給源から圧送されてくる窒素ガスが三方弁１０９、配管１１０および四方弁１０８を介して供給配管１０５の一方端部に供給され、供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２３に残留している塗布液Ａがスリットノズル２の吐出口２３から回収ポット７Ａに向けて吐出され、回収される。この回収処理が進むにしたがって供給配管１０５および流路２１０内で塗布液Ａから窒素ガスへの置換が進行する（第１置換処理）。そして、供給配管１０５および流路２１０が完全に窒素ガスに置換されることで、供給配管１０５および流路２１０に残留していた塗布液Ａの全部が効率的に回収ポット７Ａに回収される。なお、こうして回収された塗布液Ａは再利用に供される。

【0060】

次に、窒素ガスに置換された供給配管１０５およびスリットノズル２の内部を洗浄するために、制御部９は装置各部を次のように制御する。制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて回収ポット７Ｃの上方位置に移動させ、停止させる（図７Ｃ照）。これに続いて、制御部９は、排出用バルブ１２の閉成状態を維持したまま、供給配管１０５の一方端部がリンス液供給部のみに接続される状態に四方弁１０８および三方弁１０９を切り替える。すると、リンス液供給源から圧送されてくるリンス液が三方弁１０９、配管１１０および四方弁１０８を介して供給配管１０５の一方端部に供給され、供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２３に残留している窒素ガスがスリットノズル２の吐出口２３から回収ポット７Ｃに向けて吐出され、回収廃棄される。この回収処理が進むにしたがって供給配管１０５および流路２１０内で窒素ガスからリンス液への置換が進行する。これによって、供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２３の内部がリンス液によって洗浄される（リンス処理）。

【0061】

このリンス処理後、スリットノズル２を回収ポット７Ｃの上方位置に維持するとともに排出用バルブ１２の閉成状態を維持したまま、制御部９は再び供給配管１０５の一方端部が窒素ガス供給部のみに接続される状態に四方弁１０８および三方弁１０９を切り替える。すると、図７Ｄに示すように、窒素ガスが供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２３の内部に存在するリンス液を吐出口２３側に押圧する。これによって、リンス液が
回収ポット７Ｃに回収廃棄されるとともに、供給配管１０５およびスリットノズル２の流路２３の内部が乾燥される。

【0062】

この乾燥処理が完了した後、制御部９は制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて封止部６の上方位置に移動した後で、制御信号を昇降機構５１ｂに与え、ノズル支持体５１を下方に移動させる。これによって、スリットノズル２の下端部が弾性板６１２に押し付けられて吐出口２３が封止される（図７Ｅ参照）。また、制御部９は、排出用バルブ１２を開成するとともに供給配管１０５の一方端部が配管１０３Ｂのみに接続される状態に四方弁１０８および三方弁１０９を切り替える。それに続いて、制御部９は制御信号をポンプ１０２Ｂを与えて駆動する。これによって、供給部１０１Ｂのタンク（図示省略）から塗布液Ｂが配管１０３Ｂ、四方弁１０８を介して供給配管１０５に圧送される。こうして圧送される塗布液Ｂは、図７Ｅに示すように、供給配管１０５内に存在している窒素ガスをスリットノズル２側に押し遣る。一方、スリットノズル２の吐出口２３は封止されているため、塗布液Ｂの送液に伴い流路２１０内の圧力が高まり、流路２１０に存在する窒素ガスは排出口２４および排出配管１１を介してノズル外部に排出されていくとともに塗布液Ｂが流路２１０に貯留されていく。こうして、供給配管１０５および流路２１０に存在する窒素ガスが塗布液Ｂに置換される（第２置換処理）。

【0063】

塗布液Ｂの圧送をさらに継続して行っている間に、塗布液Ｂがスリットノズル２からオーバーフローして排出配管１１に流出する。すると、センサ１３が当該塗布液Ｂを検知し、その検知信号を制御部９に与える。これを受けて制御部９は流路２１０が塗布液で充填されたと判定する。こうした流路２１０の充填判定は制御部９の充填判定部９１１により行われる。

【0064】

流路２１０の充填が判定されると、図７Ｆに示すように、制御部９はポンプ１０２Ｂの駆動を停止して塗布液Ｂの供給を停止するとともに制御信号を排出用バルブ１２に与えて閉成させる。これによって供給配管１０５および流路２１０に気体成分を存在させることなく、次の塗布処理に用いられる塗布液Ｂで充填させることができ、基板３の表面３１に塗布液Ｂを吐出して塗布膜を形成する処理（第２の塗布処理）の準備が完了する。その後の適当なタイミングで、制御部９が制御信号を昇降機構５１ｂに与え、ノズル支持体５１を上方に移動させ、さらに制御信号をリニアモータ５４に与え、ノズル支持体５１をＹ方向に移動させて吐出開始位置に移動させる。塗布液Ａによる第１の塗布処理と同様にして、第２の塗布処理が実行される。

【0065】

なお、塗布液Ｂを塗布液Ａに切り替えて塗布処理を行う場合も、上記したと同様にして、塗布液Ｂから塗布液Ａへの切替を行うことができる。

【0066】

以上のように、第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られるのみならず、次の作用効果が奏せられる。つまり、第２実施形態では混合液を発生させることなく、塗布液Ａ（Ｂ）から塗布液Ｂ（Ａ）の切替を行うことができる。そのため、混合液の発生に伴う塗布液Ａ、Ｂの廃棄はなくなり、ランニングコストを高めることができる。また、塗布液Ａ、Ｂの組み合わせによっては混合することで析出物やガスなどが発生することがあり、このような組み合わせでは実質的に第１実施形態を採用することができないことがある。これに対し、第２実施形態では常に供給配管１０５および流路２１０に存在する塗布液を窒素ガスで押し出しているため、塗布液の組み合わせを問わず、使用することができる。よって、第２実施形態にかかる塗布装置１は高い汎用性を有するといえる。

【0067】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、１つのスリットノズル２に対し、２種類の塗布液Ａ、Ｂを選択的に供給して塗布液Ａの塗布膜および塗布液Ｂの塗布膜を形成しているが、３種類以上の塗布液を選択的に供給して塗布する塗布装置にも本発明を適用可能である。つまり、塗布液毎に、供給部および専用の回収ポットを設けることで複数種の塗布液を使用することができる。

【0068】

また、上記実施形態では、複数の塗布液を切り替えながらスリットノズル２から塗布液を吐出する塗布装置に本発明を適用しているが、スリットノズル２から１種類の塗布液を吐出させる塗布装置に対しても本発明を適用することができる。つまり、スリットノズル２の流路に塗布液を供給して貯留させる時に吐出口２３を弾性板６１２で封止しておくことで吐出口２３から塗布液の漏れを確実に防止することができる。その結果、ランニングコストを効果的に抑えることができる。

【0069】

また、上記実施形態では、封止部材６１はベース板６１１の上面に弾性板６１２を取り付けた構造を有しているが、封止部材６１の構造はこれに限定されるものではない。例えば、ブロック状の弾性体を封止部材６１として用いてもよい。また、封止部材６１の表面（上記実施形態では、弾性板６１２の表面）を平面形状に仕上げているが、吐出口２３を封止することができる限り、如何なる形状に仕上げてもよい。

【0070】

また、上記実施形態では、スリットノズル２を用いて塗布液を塗布する塗布装置に本発明を適用しているが、ノズルはスリットタイプに限定されるものではなく、従来より周知のノズルを用いた塗布装置全般に適用可能である。

【0071】

また、上記実施形態では、封止部材６１を固定配置する一方で、リニアモータ５４および昇降機構５１ｂを制御部９により制御することでスリットノズル２を移動させて「貯留モード」と「吐出モード」とを選択的に切り替えている。この「貯留モード」とは、スリットノズル２の下端部を弾性板６１２に押し付けた状態でスリットノズル２の流路２１０に塗布液を貯留する動作態様を意味しており、本発明の「貯留工程」の一例に相当している。また、「吐出モード」とは、スリットノズル２の下端部を弾性板６１２から離間させた状態で吐出口２３から塗布液を吐出する動作態様を意味しており、本発明の「吐出工程」の一例に相当している。これら「貯留モード」、「吐出モード」の切替については、封止部材６１の移動によって行ってもよい。要は、スリットノズル２および封止部材６１のうちの少なくとも一方を移動させて上記切替を行えばよい。

【0072】

以上説明したように、上記実施形態においては、供給部１０１Ａ、１０１Ｂが本発明の「塗布液供給部」の一例に相当している。また、窒素ガス供給源および配管１０７が本発明の「気体供給部」の一例に相当している。また、塗布液Ａ、Ｂがそれぞれ本発明の「第１の塗布液」および「第２の塗布液」の一例に相当している。また、スリットノズル移動部５３および昇降機構５１ｂが本発明の「移動機構部」の一例に相当している。また、排出口２４が本発明の「気体抜き孔」の一例に相当している。また、センサ１３は本発明の「検知部」の一例に相当している。

【0073】

以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明は、例えば制御部が、貯留モードで流路に塗布液を充填させた後で、吐出モードに切り替えるとともに塗布液供給部により塗布液を供給して吐出口から基板に向けて吐出させるように構成してもよい。

【0074】

また、ノズルの流路に気体を供給する気体供給部と、塗布液と気体とをノズルの流路に流通させる供給配管と、を備え、塗布液供給部が、互いに異なる第１の塗布液と第２の塗布液を供給配管を介して供給可能となるように構成し、制御部が供給配管および流路内に第１の塗布液が存在する状態において、吐出モードで気体供給部により気体を供給配管を介して供給して第１の塗布液を気体に置換する第１置換処理を行い、貯留モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して供給配管および流路内に存在する気体を第２の塗布液に置換する第２置換処理を行った後で、吐出モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して吐出口から第２の塗布液を吐出させる塗布処理を行うように構成してもよい。

【0075】

また、供給配管の一方端部、中間部および他方端部はそれぞれ塗布液供給部、気体供給部および流路に接続され、制御部が、第１置換処理と第２置換処理との間で共洗い処理を行うように構成してもよい。なお、共洗い処理は、貯留モードに切り替えるとともに塗布液供給部により第２の塗布液を供給配管を介して供給して一方端部と中間部との間に存在する第１の塗布液を少なくとも中間部よりも他方端部側に送液した後で、吐出モードに切り替えるとともに気体供給部により気体を供給配管を介して供給することで少なくとも中間部よりも他方端部側に存在する第１の塗布液を吐出口から吐出させる処理である。

【0076】

また、制御部が、ノズルの流路が塗布液で充填されているか否かを判定する充填判定部と、充填判定部により流路が塗布液で充填されたと判定されるときには吐出モードに切り替えるモード切替部とを有するように構成してもよい。

【0077】

また、ノズルに流路の上端部とノズル外部とを連通する気体抜き孔を設けてもよい。

【0078】

また、気体抜き孔に接続されて流路とノズル外部とを連通する排出配管と、貯留モードで塗布液をノズルに供給している間に流路から排出配管に塗布液がオーバーフローするのを検知する検知部と、をさらに備え、制御部は、検知部によるオーバーフローの検知に基づいてノズルの流路が塗布液で充填されたと判定するように構成してもよい。

【0079】

さらに、吐出口の形状は任意であり、例えばスリット形状を有するノズルを用いることができる。

【産業上の利用可能性】

【0080】

この発明は、ノズルの内部に設けられる流路を介して塗布液をノズルの下端部に設けられる吐出口から吐出して基板に塗布する塗布技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１…塗布装置
２…スリットノズル
３…基板
５…塗布処理部
６…封止部
９…制御部
１０…供給機構
１３…センサ（検知部）
２１…ノズルボディ（ノズル本体）
２３…吐出口
２４…排出口（気体抜き孔）
３１…（基板３の）表面
５１ｂ…昇降機構（移動機構部）
５３…スリットノズル移動部（移動機構部）
５４…リニアモータ（移動機構部）
６１…封止部材
１０１Ａ，１０１Ｂ…供給部（塗布液供給部）
１０５…供給配管
２１０…流路
６１２…弾性板（封止部材）
９１１…充填判定部
９１２…モード切替部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】