JP2002110506A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
塗布装置及び塗布方法Info
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Abstract
理において、レジスト膜圧の均一性を確保することがで
きる塗布装置及び塗布方法を提供すること。 【解決手段】 塗布順序が吐出開始点S1からS2(第
1列)、S2からS3、S3からS4(第2列)、・・
・、Sn−1から吐出終了点Sn(第n列)と、基板G
の両端部G2及びG4から中心部へ向かうように塗布し
ているので、両端部G2及びG4の塗布列の乾燥時間が
略同一となる。従って各塗布列の乾燥時間が、基板中心
線Mの塗布列を中心として対称となっているので、この
乾燥状態のままで次工程の処理を受けることになり、膜
圧の均一性を確保することができ、また、ノズルが基板
Gの外側を移動する際にはレジスト液の吐出量を小さ
く、又は吐出を停止しているので、レジストの節約を図
ることができる。
Description
プレイ(Liquid Crystal Display:LCD)に使われる
ガラス基板上にレジスト液を塗布する塗布装置に関す
る。
のガラス基板上にITO(Indium TinOxide)の薄膜や
電極パターンを形成するために、半導体デバイスの製造
に用いられるものと同様のフォトリソグラフィ技術が利
用される。フォトリソグラフィ技術では、フォトレジス
トをガラス基板に塗布し、これを露光し、さらに現像す
る。
液の供給ノズルを基板の端から端へ縦横方向に走査し
て、レジスト液を細径の線状にしてガラス基板上に塗布
していく方法がある。この塗布方法においては、レジス
ト液の供給ノズルの吐出孔が単一の方式と、レジスト液
の供給ノズルの吐出孔を一定間隔で複数にして、その複
数の吐出孔から同時にレジストを吐出させる方式とがあ
る。この複数の吐出孔による方式によれば、単一の吐出
孔の方式と比べて供給ノズルのガラス基板上を走査する
回数を減らすことができるので、塗布処理のタクトを短
縮させることができる。
数吐出孔のノズルによる場合であっても、ガラス基板の
端から端へ走査して塗布していくので、ガラス基板上の
塗布開始側と塗布終了側とでは時間的な差があり、レジ
ストの乾燥時間がガラス基板の塗布開始側と塗布終了側
の両端で異なる結果となる。従って基板両端のレジスト
の乾燥時間が異なった状態で、例えば次工程において、
転写跡の生起を防止するために減圧乾燥処理等が行われ
てしまい、レジスト膜圧がガラス基板の両端で不均一と
なってしまう。
一吐出孔のノズルによる場合と比べて単位時間当たりの
レジストの吐出量が多いので、ノズルがガラス基板の周
辺付近を走査する際に基板以外への吐出が多くなり、レ
ジストが無駄になっていた。
ので、複数吐出孔のノズルにより塗布する場合におい
て、レジスト液の乾燥時間を基板上で対称にして、基板
レジスト膜圧の均一性を確保することを目的とする。
約を図ることにある。
め、本発明は、基板を保持する保持部と、前記基板に対
して縦横方向に移動しながら、前記基板の表面に処理液
を供給する処理液供給手段と、前記処理液供給手段の移
動順序を可変する順序可変手段とを具備する。
と、前記基板に対して縦横方向に処理液供給手段を移動
させながら、前記基板の表面に処理液を供給する工程
と、前記供給工程において、前記処理液供給手段を移動
させる順序を変更可能とする。
供給順序を可変とし、処理液の乾燥時間を基板上で対称
にするこができるので、膜圧の均一性を確保することが
できる。
手段を更に具備することにより、処理液供給手段が基板
の外側を移動する際に、処理液の吐出量を小さくする
か、又は吐出を停止することにより、処理液の無駄な吐
出を抑制して処理液の節約を図ることができる。
に基づき説明する。
レジスト塗布・現像処理システムを示す平面図である。
板Gを収容するカセットCを載置するカセットステーシ
ョン1と、基板Gにレジスト塗布および現像を含む一連
の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部
2と、露光装置(図示せず)との間で基板Gの受け渡し
を行うためのインターフェイス部3とを備えており、処
理部2の両端にそれぞれカセットステーション1および
インターフェイス部3が配置されている。
処理部2との間でLCD基板の搬送を行うための搬送機
構10を備えている。そして、カセットステーション1
においてカセットCの搬入出が行われる。また、搬送機
構10はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路
10a上を移動可能な搬送アーム11を備え、この搬送
アーム11によりカセットCと処理部2との間で基板G
の搬送が行われる。
段部2cとに分かれており、それぞれ中央に搬送路1
2、13、14を有し、これら搬送路の両側に各処理ユ
ニットが配設されている。そして、これらの間には中継
部15、16が設けられている。
能な主搬送装置17を備えており、搬送路12の一方側
には、2つの洗浄装置(SCR)21a、21bが配置
されており、搬送路12の他方側には紫外線照射装置
(UV)および冷却装置(COL)が上下に重ねられて
なる紫外線照射/冷却ユニット25、2つの加熱処理装
置(HP)が上下に重ねられてなる加熱処理ユニット2
6、および2つの冷却装置(COL)が上下に重ねられ
てなる冷却ユニット27が配置されている。
移動可能な主搬送装置18を備えており、搬送路13の
一方側には、本発明に係るレジスト塗布装置(CT)2
2が配置され、このレジスト塗布装置(CT)22に隣
接して減圧乾燥装置(VD)40が配置され、更にこの
減圧乾燥装置(VD)40に隣接して、基板Gのエッジ
部や基板Gの裏側周縁部に回り込んで付着したレジスト
の除去処理が行われるエッジリムーバ23(ER)が配
置されている。搬送路13の他方側には、2つの加熱装
置(HP)が上下に重ねられてなる加熱処理ユニット2
8、加熱処理装置(HP)と冷却処理装置(COL)が
上下に重ねられてなる加熱処理/冷却ユニット29、及
び疎水化処理を行うアドヒージョン処理装置(AD)と
冷却装置(COL)とが上下に積層されてなるアドヒー
ジョン処理/冷却ユニット30が配置されている。
て移動可能な主搬送装置19を備えており、搬送路14
の一方側には、3つの現像処理装置(DEV)24a、
24b、24cが配置されており、搬送路14の他方側
には2つの加熱処理装置(HP)が上下に重ねられてな
る加熱処理ユニット31、および加熱処理装置(HP)
と冷却装置(COL)が上下に積層されてなる2つの加
熱処理/冷却ユニット32、33が配置されている。
ぞれ水平面内の2方向のX軸駆動機構、Y軸駆動機構、
および垂直方向のZ軸駆動機構を備えており、さらにZ
軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞ
れ基板Gを支持するアーム17a,18a,19aを有
している。これらのアーム17a,18a,19aによ
り、基板Gを各処理ユニットに搬送可能としている。
側に洗浄処理装置21a、21b、レジスト塗布装置
(CT)22、現像処理装置24a、24b、24c、
のような塗布系ユニットのみを配置しており、他方の側
に加熱処理ユニットや冷却処理ユニット等の熱系処理ユ
ニットのみを配置する構造となっている。
配置側の部分には、それぞれ薬液供給装置34が配置さ
れており、さらにメンテナンスが可能なスペース35が
それぞれ設けられている。
で基板を受け渡しする際に一時的に基板を保持するエク
ステンション36と、さらにその両側に設けられた、バ
ッファカセットを配置する2つのバッファステージ37
と、これらと露光装置(図示せず)との間の基板Gの搬
入出を行う搬送機構38とを備えている。搬送機構38
はエクステンション36及びバッファステージ37の配
列方向に沿って設けられた搬送路38a上を移動可能な
搬送アーム39を備え、この搬送アーム39により処理
部2と露光装置との間で基板Gの搬送が行われる。
22を示している。これらの図に示すように、レジスト
塗布装置(CT)22の中央には、有底円筒状のフレー
ム71aが配置され、このフレーム71a内にはガラス
基板Gを固定保持するための保持部である基板吸着テー
ブル58が配置されている。また、このフレーム71a
の上部には、ガラス基板Gを出し入れするための開口部
71cが設けられている。
を真空吸着保持するための真空吸着装置72が接続され
ている。また、この基板吸着テーブル58は、ロッド7
5を介して昇降シリンダ73によって上下方向に昇降可
能になっている。なお、この昇降シリンダ73は、CP
U74によって、その動作が制御される。具体的には、
ロッド75の下部側が図示しない筒体内に配設されてお
り、この筒体内においてロッド75はバキュームシール
部76を介して昇降シリンダ73の駆動によって上下方
向に移動し得るようになっている。
6、66が配置されており、搬送レール66、66間に
は、スキャン機構100が設けられている。このスキャ
ン機構100は、搬送レール66、66間に掛け渡さ
れ、この搬送レール66、66に沿ってY方向に移動す
る第1のスライダ67と、この第1のスライダ67に付
設され、第1のスライダ67の長手方向に沿ってX方向
に移動可能で、処理液供給手段としてのレジスト液供給
ノズル46が固定された第2のスライダ43とを有して
構成される。レジスト液供給ノズル46は、レジスト液
を貯留するタンク50からの供給管42に接続され、レ
ジスト液供給ノズル46とタンク50との間にはレジス
ト液を吐出させるためのベローズポンプ49が接続され
ている。レジスト液供給ノズル46の下面側には図示し
ない複数の吐出孔が例えば20個設けられている。
CPU74の指令により、該搬送レール66に沿って第
1のスライダ67を移動させると共に、第2のスライダ
43を第1のスライダ67に沿って移動させる駆動部4
8が設けられている。また、CPU74は各スライダ6
7及び43の移動距離、すなわちガラス基板G上のレジ
スト液供給ノズル46の移動位置に応じて、ベローズポ
ンプ49の作動量を制御してレジスト液の吐出量を可変
としている。
像処理システムの作用を説明する。
が、搬送アーム11により処理部2に搬送される。処理
部2では、まず、前段部2aの紫外線照射/冷却ユニッ
ト25の紫外線照射装置(UV)で表面改質・洗浄処理
が行われ、その後そのユニットの冷却装置(COL)で
冷却された後、洗浄ユニット(SCR)21a,21b
でスクラバー洗浄が施され、前段部2aに配置された加
熱処理装置(HP)の一つで加熱乾燥された後、冷却ユ
ニット27のいずれかの冷却装置(COL)で冷却され
る。
レジストの定着性を高めるために、ユニット30の上段
のアドヒージョン処理装置(AD)にて疎水化処理(H
MDS処理)され、下段の冷却装置(COL)で冷却
後、レジスト塗布装置(CT)22に搬入される。
まず、基板吸着テーブル58がフレーム71aの開口部
71cより上方に上昇している状態で、主搬送装置18
によりこの基板吸着テーブル58上にガラス基板Gが移
載され、真空吸着保持される。次に、昇降シリンダ73
の駆動により基板吸着テーブル58が下降され、ガラス
基板Gが開口部71cを通過してフレーム71a内に搬
入される。
U74の指令に基づき、駆動部48は第1のスライダ6
7を搬送レール66に沿ってY方向に移動させるととも
に、第2のスライダ43を第1のスライダ67に沿って
X方向に移動させる。これにより第2スライダに固定さ
れている塗布液供給ノズル46が、図4(a)に示すよ
うに例えば、基板Gにおける1辺G1の角の外側に位置
する所定の吐出開始点S1まで移動する。
S1から辺G1の対辺であるG3に向かってY方向に移
動し、図4(b)に示すように第1列目のレジストRを
吐出していく。ここで図解を容易にするために、塗布液
供給ノズル46から吐出されるレジストRは5本の実線
で示しているが、吐出孔は例えば20個設けられている
ので実際には更に細かい20本の線になる。続いて辺G
3の外側の所定位置S2まで移動するとレジストの吐出
を停止し、図5(a)に示すように、位置S2から辺G
4に向かって基板Gの角の外側の所定位置S3までX方
向に移動する。そして位置S3から再び吐出を開始し
て、図5(b)に示すように位置S3から辺G1に向か
ってY方向に移動しながら第2列目のレジストR2を吐
出していき、辺G1の角の外側の所定位置S4まで到達
すると、ここで吐出を停止し、続いてこの位置S4か
ら、吐出開始点S1よりノズル46の幅の分だけ辺G4
側よりの位置S5までX方向に移動して、この位置S5
から再び辺G3に向かってY方向に移動しながら第3列
目のレジストR3を吐出していく。以上の動作を繰り返
して、すなわち基板G両端部から中心部へレジストを供
給してガラス基板Gの全面にレジストが塗布されること
になる。
上における軌跡を模式的に示している。このように塗布
順序が吐出開始点S1からS2(第1列)、S2からS
3、S3からS4(第2列)、・・・、Sn−1から吐
出終了点Sn(第n列)と、基板Gの両端部G2及びG
4から中心部へ向かうように塗布しているので、両端部
G2及びG4の塗布列の乾燥時間が略同一となる。更に
は図において各塗布列の乾燥時間が、破線で示した基板
中心線Mの塗布列を中心として対称となっているので、
この乾燥状態のままで次工程の処理を受けることにな
り、膜圧の均一性を確保することができる。更に、ノズ
ル46が基板Gの外側を移動する際にはレジスト液の吐
出を停止しているので、レジストの節約を図ることがで
きる。
は、レジスト液の粘度が低く、基板Gの中心部列から両
端部G2及びG4に向かうにつれて膜圧が小さくなり、
レジスト液が該両端G2及びG4から外側に垂れる現象
が起こることがあったが、本実施形態によれば、基板G
の中心部列から両端に向かうにつれて乾燥時間は長くな
るので、両端に向かうにつれてレジスト液は固化してい
き、両端からレジスト液が垂れるおそれはない。
点Snを、図7に示すように吐出開始点S1として上記
実施形態の塗布順序とは逆の順序で塗布するようにして
もよい。すなわち、中心列の基板外側の所定の吐出開始
点S1から辺G3に向かってY方向に移動しながらレジ
ストを吐出していき、辺G3の外側の所定位置S2まで
移動するとレジストの吐出を停止し、この位置S2から
辺G2に向かってX方向にノズル46の幅の分だけ移動
して、続いて位置S3から辺G1に向かって辺G1の外
側の位置S4までY方向に移動しながら吐出していく。
そしてS4から吐出を停止して、X方向にノズル46の
幅の2倍分に当たる位置S5まで移動して再びY方向に
移動しながら吐出していく。これにより、図6に示す塗
布順序と同様に両端部G2及びG4の塗布列の乾燥時間
が略同一となり、膜圧を均一とすることができる。特に
従来ではレジストの種類によっては、レジスト液の粘度
が高く、また表面張力ために両端でレジストが盛り上が
る現象が起こることがあったが、本実施形態によれば、
基板Gの中心部列から両端G2及びG4に向かうにつれ
て乾燥時間は短くなるので、両端においてレジストが盛
り上がるおそれはなく、膜圧の均一性を確保することが
できる。また、本実施形態においても、ノズル46が基
板Gの外側を移動する際にはレジスト液の吐出を停止し
ているので、無駄なレジスト供給をなくしてレジストの
節約を図ることができる。
塗布された後は、ロッド75が上昇し、ガラス基板Gは
真空吸着が解除されて、レジスト塗布装置(CT)22
からエッジリムーバ(ER)23の間で基板Gの受け渡
しを行う図示しないアームにより、次工程である減圧乾
燥装置(VD)40まで搬送されて乾燥処理される。続
いて、エッジリムーバ(ER)により基板Gのエッジ部
分や基板Gの裏側周縁部に回り込んで付着したレジスト
の除去処理が行われる。
置された加熱処理装置(HP)の一つでプリベーク処理
され、ユニット29または30の下段の冷却装置(CO
L)で冷却され、中継部16から主搬送装置19により
インターフェイス部3を介して図示しない露光装置に搬
送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、
基板Gは再びインターフェイス部3を介して搬入され、
必要に応じて後段部2cのいずれかの加熱処理装置(H
P)でポストエクスポージャベーク処理を行った後、現
像処理ユニット(DEV)24a,24b,24cのい
ずれかで現像処理される。
b,24cのいずれかで現像処理が行われた後、処理さ
れた基板Gは、後段部2cのいずれかの加熱処理装置
(HP)にてポストベーク処理が施された後、冷却装置
(COL)にて冷却され、主搬送装置19,18,17
及び搬送機構10によってカセットステーション1上の
所定のカセットに収容される。
を示しており、このレジスト塗布装置(CT)41にお
いて第1の実施形態におけるレジスト塗布装置(CT)
22の構成要素と異なる点は、複数の吐出孔を有する塗
布液供給ノズル46が2つ設けられている点である。こ
れら一方の塗布液供給ノズル46a及び他方の塗布液供
給ノズル46bは、第1のスライダ67に沿ってX方向
に移動する第2の一方のスライダ43a及び第2の他方
のスライダ43bにそれぞれ固定されている。また、一
方の塗布液供給ノズル46a及び他方の塗布液供給ノズ
ル46bは、それぞれレジスト液の供給管42に接続さ
れている。その他の構成要素は同一であるので同一の符
号を付し、その説明を省略する。
ては、駆動部48により、まず第1のスライダ67が搬
送レール66に沿ってY方向に移動するとともに、第2
の一方及び他方のスライダ43a及び43bが、第1の
スライダ67に沿ってX方向に移動する。これにより第
2の一方のスライダ43aに固定されている一方の塗布
液供給ノズル46aが、図9(a)に示すように例え
ば、基板Gにおける1辺G1の一方の角の外側に位置す
る所定の吐出開始点S1aまで移動するとともに、第2
の他方のスライダ43bに固定されている他方の塗布液
供給ノズル46bが、基板Gにおける1辺G1の他方の
角の外側に位置する所定の吐出開始点S1bまで移動す
る。そして一方のノズル46a及び他方のノズル46b
はそれぞれY方向に同時に移動しながら第1列目のレジ
ストを供給していき、図9(b)に示すように、辺G3
の外側の所定位置S2a及びS2bまで達するとそれぞ
れCPU74の制御によりレジストの吐出量を小さくす
る。そしてその吐出量を維持したまま一方のノズル46
aはX方向の図中左方へS3aまで移動するとともに、
他方のノズル46bもX方向の図中右方へS3bまで移
動し、それぞれS3a及びS3bから吐出量を再び第1
列と同じにして、同時にY方向に移動しながら第2列目
のレジストを吐出していく。そしてそれぞれ辺G1の外
側S4a及びS4bまで達すると、S2a〜S3a、S
2b〜S3bと同様にレジストの吐出量を小さくして、
それぞれS5a及びS5bから吐出量を第1列及び第2
列と同じくしてY方向に移動していく。この動作を繰り
返すことにより、基板G両端の第1列から中心列の第n
列まで全面にレジスト塗布を行う。
の第1列から中心列の第n列まで順に塗布するので、第1
の実施形態における効果と同様の効果が得られるととも
に、2つのノズル46a及び46bにより基板G両端か
ら同時に塗布しているので、基板G両端の乾燥時間はよ
り正確に一致することになるため、膜圧の均一性は更に
向上し、かつ、第1の実施形態よりもタクトを短縮する
ことができる。
間等の基板Gの外側においてはレジスト液の吐出量を小
さくしているので、レジスト液の節約を図ることができ
る。なお、この基板G外側において、吐出量を小さくす
るのではなく第1の実施形態と同様に吐出を停止するよ
うにしてもよい。
塗布順序を逆にしたものを示す図である。すなわち2つ
のノズル46a及び46bにより、所定の中心部の吐出
開始点S1a及びS1bから吐出して、基板G中心部の
第1列から基板G両端の第n列まで全面に塗布する。図
11は2つのノズル46a及び46bにより、それぞれ
辺G1の外側両端の吐出開始点S1a及びS1bから、
同時に辺G3の外側両端位置S2a及びS2bまで吐出
し、位置S2a及びS2bから、それぞれ基板中心部列
の位置S3a及びS3bまで移動して、ここから同時に
辺G1の外側の位置S4a及びS4bまで吐出してき、
これを繰り返して所定の吐出終了点まで同時に移動しな
がら吐出する。
板G両端に塗布されたレジストの乾燥時間は同一とな
り、この乾燥状態で次工程の処理が受けられるので、膜
圧を均一にすることができる。これは第1実施形態と同
様に、特に基板G両端の膜圧の精密な制御が必要とされ
る場合に有効である。また以上の場合においても、基板
Gの外側のS2a〜S3a間等はレジストの吐出量を小
さくするか、または吐出を停止している。これによりレ
ジストの節約を図ることができる。
による塗布方法を示している。本実施形態では、図12
(a)に示すように、1つの塗布液供給ノズル46によ
り、第1の実施形態における吐出開始点S1(図4
(a))よりノズル46の幅の半分だけ図中右方にずれ
た位置S1´から、Y方向に位置S2までレジストを吐
出しながら移動し(第1列)、続いて第1の実施形態に
おける位置S3よりノズル46の幅の半分だけ図中左方
にずれた位置S3´まで移動して、位置S3から位置S
4までY方向に(第2列)移動しながら吐出する。そし
て位置S4から、第1の実施形態における吐出開始点S
1に相当する位置S5´まで移動して第1列のレジスト
にノズル46の幅の半分だけ重ね塗りをして、Y方向に
移動していく(第3列)。続いて第2列目にも同様に重
ね塗りをしながらY方向に辺G1に向かって移動してい
き、この幅半分だけの重ね塗りの動作を繰り返して、基
板G両端から中心部列に向かって順に塗布していく。な
お、この場合もS2´〜S3´間等の基板Gの外側の移
動の際には吐出量を小さくするか、または停止してい
る。
スト間に塗布されない部分が発生するおそれはなく、膜
圧を均一にして塗布することができる。また、本実施形
態においては、第1列と第3列との重ね塗り、及び第2
列と第4列との重ね塗りは行わず、第1及び第2実施形
態と同様にノズル幅分の塗布を行って、それ以外の各列
は重ね塗りを行うようにしてもよい。これにより基板両
端G2及びG4の膜圧を他の部位の膜圧より小さくし
て、両端の膜圧の盛り上がりを抑制することができる。
従って膜圧の均一性を確保できる。なお、この場合に
は、該両端の塗布量(第1列及び第2列の塗布量)を調
整するようにしてもよい。
限定されない。
給ノズルを2つ設ける構成としたが、これを4つとし
て、又はそれより多くして、基板の大きさに応じてノズ
ルの個数を適宜選択できるようにしてもよい。
ルが基板の外側を移動するときのみレジストの吐出量を
変化させていたが、例えば基板上の両端においても変化
させるようにして膜圧の制御を行うようにしてもよい。
複数吐出孔のノズルによるレジストの塗布処理におい
て、レジスト膜圧の均一性を確保し、特に基板両端にお
ける膜圧を均一にして、かつレジスト液の節約を図るこ
とができる。
理システムを示す平面図である。
置(CT)の概略平面図である。
構成を示す一部断面図である。
順序を説明するための平面図である。
から中心部への塗布を示す平面図である。
置(CT)の概略平面図である。
順序を説明するための図で、基板両端部から中心部への
塗布を示す平面図である。
部から両端部への塗布を示す平面図である。
布方法を説明するための図で、重ね塗りを示す平面図で
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 基板を保持する保持部と、 前記基板に対して縦横方向に移動しながら、前記基板の
表面に処理液を供給する処理液供給手段と、 前記処理液供給手段の移動順序を可変する順序可変手段
と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の塗布装置であって、前
記処理液の吐出量を可変する手段を更に具備することを
特徴とする塗布装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の塗布装置
であって、前記処理液供給手段は、前記処理液を吐出さ
せる孔を複数有することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3のうちいずれか1
項に記載の塗布装置であって、前記処理液供給手段を少
なくとも2つ有することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項5】 保持部に基板を保持する工程と、 前記基板に対して縦横方向に処理液供給手段を移動させ
ながら、前記基板の表面に処理液を供給する工程と、 を具備し、 前記供給工程において、前記処理液供給手段を移動させ
る順序を変更可能としたことを特徴とする塗布方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の塗布装置であって、前
記処理液の吐出量を変化させる工程を更に具備すること
を特徴とする塗布方法。 - 【請求項7】 請求項5又は請求項6に記載の塗布方法
であって、前記処理液供給手段は、前記処理液を吐出さ
せる孔を複数有し、前記複数の孔から前記処理液を同時
に吐出させることを特徴とする塗布方法。
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