JP2007160206A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易、迅速、かつ確実に、ノズル内を洗浄することができる塗布装置を提供すること。
【解決手段】塗布装置１は、液状材料を流出するスリット状の流出口４７を先端に有するノズル４と、該ノズル４を支持するノズル支持部とを備える塗布ヘッド２を有し、前記塗布ヘッド２とワークとを相対的に移動させつつ、前記流出口４７から液状材料を流出して前記ワークに液状材料を塗布する塗布装置であって、前記ノズル４内を洗浄する洗浄手段を有し、前記洗浄手段は、所定のガスを供給するガス供給手段と、放電を生じさせる放電手段とを有し、前記所定のガスを供給しつつ放電を生じさせてプラズマを発生させ、該プラズマにより前記ノズル４内を洗浄するよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗布装置に関する。

基板（ワーク）上に液状材料（例えば、レジスト材料、絶縁材料等）を塗布する塗布装置として、液状材料を流出するスリット状の流出口を先端に有するノズルを備える塗布ヘッドと、基板とを相対的に移動させつつ、流出口から液状材料を流出して基板に液状材料を塗布するスリットコーター（スリットコート式の塗布装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなスリットコーターのノズルの内部の洗浄は、薬液を用いたウェット（ＷＥＴ）方式が主流である。

しかしながら、従来のスリットコーターにおいて、ウェット方式でノズルの内部の洗浄を行う場合は、手作業が多く、例えば、下記（１）〜（５）の欠点がある。
（１）薬液の使用量が多く、洗浄後の廃液処理が必要である。
（２）洗浄不良が生じ易い。例えば、残渣が生じたり、また、洗浄の際に使用する洗浄用布やベンコットン等よりゴミ（例えば、ケバ等）が発生し、そのゴミがノズル内に付着することがある。ゴミがノズル内に付着した状態で液状材料を塗布すると、不要品が生じたり、また、製品に悪影響を及ぼす。
（３）ノズルが装置に取り付けられた状態では洗浄を行うことができない。すなわち、洗浄の際は、まず、ノズルを装置から取り外し、さらに、そのノズルを解体する必要があり、洗浄後、ノズルを組み立てて装置に取り付ける必要があり、手間と時間がかかる。
（４）洗浄後に、ノズルを乾燥させる工程（乾燥工程）が必要であり、手間と時間がかかる。
（５）洗浄の際は、装置を完全に停止させる必要がある。

特開２００４−１１４０１２号公報

本発明の目的は、容易、迅速、かつ確実に、ノズル内を洗浄することができる塗布装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の塗布装置は、液状材料を流出するスリット状の流出口を先端に有するノズルと、該ノズルを支持するノズル支持部とを備える塗布ヘッドを有し、前記塗布ヘッドとワークとを相対的に移動させつつ、前記流出口から液状材料を流出して前記ワークに液状材料を塗布する塗布装置であって、
前記ノズル内を洗浄する洗浄手段を有し、
前記洗浄手段は、所定のガスを供給するガス供給手段と、放電を生じさせる放電手段とを有し、前記所定のガスを供給しつつ放電を生じさせてプラズマを発生させ、該プラズマにより前記ノズル内を洗浄するよう構成されていることを特徴とする。

これにより、容易、迅速、かつ確実に、ノズル内を洗浄（アッシング）することができる。
すなわち、洗浄手段は、プラズマを利用したドライ（ＤＲＡ）方式であるので、ウェット方式のような薬液が不要であり、廃液処理やノズルの乾燥工程が不要である。
また、洗浄の際、ウェット方式のように洗浄用布やベンコットン等より発生するゴミ（例えば、ケバ等）がノズル内に付着することがなく、ノズル内を確実に洗浄することができる。
また、塗布装置自体が洗浄手段を有しているので、ノズルを取り外したり、解体することなく（ノズルを取り付けた状態で）、ノズル内を洗浄することができ、また、別途、洗浄のための設備を設ける必要がない。

本発明の塗布装置では、前記ガス供給手段は、前記ノズル内にガスを供給し、前記放電手段は、前記ノズル内に放電を生じさせるものであり、
前記洗浄手段は、前記ガス供給手段および前記放電手段により、前記ノズル内にプラズマを発生させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、ノズル内においてプラズマが発生するので、洗浄処理レートが高く、洗浄時間（処理時間）を短くすることができる。
本発明の塗布装置では、前記放電手段は、前記ノズルの少なくとも一部を構成し、互いに対向する１対の電極と、該１対の電極間に電圧を印加する電源部とを有することが好ましい。
これにより、より確実にノズル内を洗浄することができる。

本発明の塗布装置では、前記塗布ヘッドに対する前記ワークの移動方向に対して略垂直な方向に沿って、前記流出口が形成されており、
前記各電極は、その表面が前記流出口の長手方向に対して略平行になるように設けられていることが好ましい。
これにより、電極の表面の面積を大きくすることができ、より確実にノズル内を洗浄することができる。

本発明の塗布装置では、前記各電極の表面に、絶縁層が設けられており、該絶縁層により、前記ノズル内における液状材料の流路の少なくとも一部が画成されていることが好ましい。
これにより、アーク放電の発生を防止することができ、良好（均一）なグロー放電（バリア放電）を生じさせることができるので、良好なプラズマを発生させることができる。
本発明の塗布装置では、前記塗布ヘッドに前記ガスを供給するガス供給流路と、前記塗布ヘッドに前記液状材料を供給する液状材料供給流路との一部が共通であることが好ましい。
これにより、構成を簡素化することができる。

本発明の塗布装置では、前記ガス供給手段は、前記放電手段にガスを供給し、前記放電手段は、前記ノズルの外側に設けられ、該ノズルの外側で放電を生じさせるものであり、
前記洗浄手段は、前記ガス供給手段および前記放電手段により、前記ノズルの外側でプラズマを発生させるよう構成されており、さらに、前記発生したプラズマを前記ノズル内に導く流路を有することが好ましい。

これにより、ノズルの外側においてプラズマが発生するので、ノズル内の損傷（ダメージ）を防止することができ、また、ノズルの材質等の選択の幅が広がる。
また、ノズル内にプラズマを発生させる構成のものに比べ、ノズルを小型化することができる。
また、ノズルがノズル支持部に対して着脱自在である場合は、既存のノズルを取り付けることができる。

本発明の塗布装置では、前記放電手段は、互いに対向する１対の電極と、該１対の電極間に電圧を印加する電源部とを有することが好ましい。
これにより、良好なプラズマを発生させることができる。
本発明の塗布装置では、前記ノズルから流出するガスを排出する排気手段を有することが好ましい。
これにより、洗浄に用いられたガスを確実に排出することができる。

本発明の塗布装置では、前記ノズルは、前記ノズル支持部に対して着脱自在であることが好ましい。
これにより、ノズルが損傷、破損した場合に、ノズルを交換することができる。
本発明の塗布装置では、条件の異なるノズルを交換して使用することが好ましい。
これにより、例えば、用いる液状材料の種類、温度や粘度、ワークの材質や寸法、形成する塗膜の寸法、使用条件等の諸条件に応じて、ノズルを交換することができる。
本発明の塗布装置では、前記洗浄手段は、前記ノズル内を洗浄する機能の他に、前記ノズルの内面の改質を行う機能を有することが好ましい。
これにより、容易かつ迅速に、ノズルの内面の改質を行うことができ、これによって、ノズルの性能を向上させることができる。

本発明の塗布装置では、前記ノズルの内面の改質においては、前記供給するガスの選択により、前記ノズルの内面に対して親液処理または撥液処理が施されるよう構成されていることが好ましい。
これにより、ノズルの内面のぬれ性を高くしたり、または、低くすることができる。
例えば、ノズルの内面に対して親液処理を施すことにより、ノズルの内面のぬれ性が高まり、これにより、ワークに、均一かつ安定的に液状材料を塗布することができる。
また、ノズルの内面に対して撥液処理を施すことにより、ノズルの内面のぬれ性が低下し、これにより、ノズルの内面に液状材料が付き難くなり、ノズル内の洗浄を、さらに容易に行うことができる。

以下、本発明の塗布装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の塗布装置の第１実施形態を模式的に示す断面図（一部ブロック図を含む）、図２は、図１中のＡ−Ａ線での断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」と言い、図１中の上下方向を「鉛直方向」、左右方向を「水平方向」と言う。また、図２中の左側を「左」、右側を「右」と言い、図２中の、左右方向を「水平方向」と言う。

これらの図に示すように、塗布装置１は、例えばシリコンウエハのような半導体基板等の基板（ワーク）５の上方に位置する塗布ヘッド２と、塗布ヘッド２と基板５とを相対的に移動させる移動手段として、基板５を水平方向に移動させる図示しない搬送装置とを備えている。この塗布装置１は、塗布ヘッド２と基板５とを相対的に移動、すなわち、前記搬送装置により基板５を水平方向に移動させつつ、塗布ヘッド２の後述するノズル４の流出口４７から液状材料を流出（吐出）して基板５上（基板５の表面）に液状材料を塗布する装置である。

塗布ヘッド２は、液状材料を流出（吐出）するスリット状の流出口（開口）４７を先端（下方端）に有するノズル４と、ノズル４を着脱自在に支持する（ノズル４が着脱自在に装着される）ノズルマウント部（ノズル支持部）３とを有している。ノズル４の流出口４７は、図２中の上下方向、すなわち、塗布ヘッド２に対する基板５の移動方向に対して略垂直な方向（基板５の幅方向）に沿って形成されている。また、ノズル４の流出口４７の形状は、本実施形態では、長細い長方形をなしている。

ノズル４は、互いに対向する１対の電極（印加電極）４１および電極（対向電極）４２と、電極４１の電極４２側の表面（内面）に設けられた絶縁層４３および電極４２の電極４１側の表面（内面）に設けられた絶縁層４４と、電極４１および４２の両側部に固着され、互いに対向する１対の側壁４５および４６とで構成されている。
電極４１および４２は、それぞれ、四角形の板状をなしている。そして、電極４１および４２は、互いに略平行になるように、すなわち、対向する面（内面）同士が略平行になり、かつ、その表面（内面）が流出口４７の長手方向（図２中上下方向）に対して略平行になるように配置されている。
また、側壁４５および４６は、それぞれ、四角形の板状をなしており、互いに略平行になるように、すなわち、対向する面（内面）同士が略平行になるように配置されている。また、側壁４５および４６は、それぞれ、絶縁性を有し（絶縁体で構成され）、側壁４５、４６を介して電極４１と電極４２とが導通しない（絶縁される）ようになっている。

前記電極４１および４２は、ノズル４の一部を構成するとともに、一対の平行平板型電極を構成している。また、絶縁層４３および４４と、側壁４５および４６とにより、ノズル４内における液状材料の流路（貫通孔）４８が画成され、また、絶縁層４３および４４の先端（下方端）と、側壁４５および４６の先端（下方端）とにより、流出口４７が画成されている。なお、流路４８は、鉛直方向に沿って形成されている。
電極４１および４２の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮等の合金、金属間化合物等の導電性が良好な材料が挙げられる。

ノズル４内に所定のガスが供給され、電極４１と電極４２との間に、所定の電圧、例えば、高周波電圧（電圧）が印加されると、電極４１と電極４２との間に、電界が発生して、放電、すなわち、グロー放電（バリア放電）が生じ、放電によってガスが活性化（電離、イオン化、励起等）され、プラズマが発生し、このプラズマによりノズル４内が洗浄（アッシング）される。
ここで、前記電極４１および４２に絶縁層４３および４４を設けることにより、アーク放電の発生を防止することができ、良好（均一）なグロー放電を生じさせることができ、これによって良好なプラズマを発生させることができる。

絶縁層４３および４４の厚みは、それぞれ、厚すぎると、プラズマ（所望の放電）を発生させるために高電圧を要することがあり、また、薄すぎると、電圧印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生することがあるため、０．０１〜４ｍｍであるのが好ましく、１〜２ｍｍであるのがより好ましい。
また、絶縁層４３および４４の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、石英ガラス等のガラス、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）等の複酸化物等の絶縁体（誘電体）が挙げられる。
ここで、２５℃における比誘電率が１０以上のものである誘電体を用いれば、低電圧で高密度のプラズマを発生させることができ、処理効率が向上する。

また、使用可能な誘電体の比誘電率の上限は特に限定されるものではないが、比誘電率が１０〜１００のものが好ましい。比誘電率が１０以上である誘電体には、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の金属酸化物、ＢａＴｉＯ_３等の複酸化物が該当する。
また、側壁４５および４６の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、石英ガラス等の絶縁体が挙げられる。

このノズル４は、ノズルマウント部３に対して着脱自在であり、例えば、条件の異なるノズルを交換して使用することができる。その条件としては、例えば、ノズル４の流出口４７の幅（図２中の左右方向の長さ）、長さ（図２中の上下方向の長さ）、ノズル４の材質等が挙げられる。
塗布ヘッド２のノズルマウント部３には、その鉛直方向に沿って貫通孔３１が形成されており、ノズルマウント部３の下端部にノズル４が装着されると、その貫通孔３１と、ノズル４の流路４８とが連通し、これら貫通孔３１および流路４８により、塗布ヘッド２における液状材料の流路が形成（構成）される。
ノズルマウント部３の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、石英ガラス等の絶縁体が挙げられる。ノズルマウント部３を絶縁体で構成することにより、電極４１および４２への電圧印加時に、そのノズルマウント部３が通電（導通）経路となるのを防止することができる。

電極４１および４２は、それぞれ、導線（ケーブル）６１を介して、高周波電源（電源部）７に接続されており、これにより、回路６が構成されている。この回路６は、その一部、すなわち、電極４２側の導線６１がアース（接地）されている。プラズマを発生させるとき、すなわち、電極４１と電極４２との間に放電を生じさせるときは、高周波電源７が作動して、電極４１と電極４２との間に高周波電圧（電圧）が印加される。
また、高周波電源７の周波数は、特に限定されないが、１０〜５０ＭＨｚであるのが好ましく、１０〜４０ＭＨｚであるのがより好ましい。

なお、図１では、各導線６１は、高周波電源７から電極４１と電極４２との間に電圧を印加することを示すために概念的に示されているが、本実施形態では、その各導線６１は、それぞれ、ノズルマウント部３に設けられている図示しない各端子に接続されている。そして、ノズル４をノズルマウント部３に装着すると、各導線６１が、それぞれ、前記各端子を介して、電極４１および４２に接続されるようになっている。

また、塗布装置１は、塗布ヘッド２のノズルマウント部３の貫通孔３１の基端（上端）に一端側が接続された第１供給管１２１と、第１供給管１２１の他端側に分岐部１２４を介して一端側が接続された第２供給管１２２および第３供給管１２３と、第２供給管１２２の他端側に接続され、所定のガスを供給するガスボンベ（ガス供給源）１３およびガスボンベ１３から供給するガスの流量を調整するレギュレータ（流量調整手段）１４と、第３供給管１２３の他端側に接続され、所定の液状材料を供給する液状材料供給部１６とを有している。レギュレータ１４は、ガスボンベ１３より塗布ヘッド２側に設けられている。
また、第２供給管１２２の分岐部１２４とレギュレータ１４との間には、第２供給管１２２内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）１５が設けられ、また、第３供給管１２３の分岐部１２４と液状材料供給部１６との間には、第３供給管１２３内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）１７が設けられている。

液状材料供給部１６から液状材料が送出（供給）されると、その液状材料は、第３供給管１２３および第１供給管１２１内を流れ、塗布ヘッド２のノズルマウント部３の貫通孔３１内に導入され、その貫通孔３１およびノズル４の流路４８を流れ、流出口４７から流出する。
また、ガスボンベ１３からガスが送出（供給）されると、そのガスは、第２供給管１２２および第１供給管１２１内を流れ、塗布ヘッド２のノズルマウント部３の貫通孔３１内に導入され、その貫通孔３１を流れ、ノズル４内に導入（供給）される。

なお、前記第１供給管１２１および第２供給管１２２内の流路により、塗布ヘッド２にガスを供給するガス供給流路が構成され、また、前記第１供給管１２１および第３供給管１２３内の流路により、塗布ヘッド２に液状材料を供給する液状材料供給流路が構成される。したがって、ガス供給流路と、液状材料供給流路との一部（第１供給管１２１）は、共通である。

また、塗布装置１は、ノズル４から流出するガスを排出する排気手段１１を有している。排気手段１１の構成は、特に限定されないが、例えば、真空ポンプと、排気管と、排気管内の流路を開閉するとともに、その開度を調整し得るバルブ等で構成することができる。この排気手段１１により、ノズル４内の洗浄に用いられたガスを確実に排出することができる。

ここで、ノズル４内の洗浄（例えば、液状材料やその乾燥物等の有機物の除去）に用いるガスとしては、放電によってプラズマが発生し、このプラズマによりノズル内４を洗浄し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、下記（１）および（２）が挙げられる。
（１）Ｏ_２ガス等の酸素系ガス、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガス、Ｎ_２ガス等
（２）処理ガスとキャリアガスとからなる混合ガス

処理ガスとしては、例えば、Ｏ_２ガス等の酸素系ガス等が用いられる。また、キャリアガスとしては、例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガス、Ｎ_２ガス等が用いられる。前記「キャリアガス」とは、放電開始と放電維持のために導入するガスのことを言う。
なお、混合ガスにおける処理ガスの占める割合は、特に限定されないが、処理ガスの割合が大きすぎると、放電が生じ難くなったり、洗浄処理レートが低下したりすることがあるため、例えば、その割合が１〜１０％であるのが好ましい。

また、塗布装置１の洗浄手段は、ノズル４内を洗浄する機能の他に、ノズル４の内面の改質を行う機能を有している。これにより、容易かつ迅速に、ノズル４の内面の改質を行うことができ、これによって、ノズル４の性能を向上させることができる。なお、ノズル４内の洗浄（洗浄処理）と、ノズル４の内面の改質（改質処理）とは、別々に行うこともでき、また、同時に行うこともできる。

ノズル４の内面の改質においては、例えば、用いる（供給する）ガスの選択により、ノズル４の内面に対し、その内面を親水化（親液化）する親水処理（親液処理）または撥水化（撥液化）する撥水処理（撥液処理）を施すことができる。なお、通常は、前記ノズル４内の洗浄と、ノズル４の内面の親水処理とは、同時に行われる。
ノズル４の内面に対して撥水処理を施すことにより、ノズル４の内面のぬれ性が低下し、これにより、ノズル４の内面に液状材料が付き難くなり、ノズル４内の洗浄を、さらに容易に行うことができる。
この撥水処理では、処理ガスとキャリアガスとからなる混合ガスを用いるのが好ましい。処理ガスとしては、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_６、ＣＣ１Ｆ_３、ＳＦ_６等のフッ素原子含有化合物ガス等が用いられる。また、キャリアガスとしては、例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガス、Ｎ_２ガス等が用いられる。

また、ノズル４の内面に対して親水処理を施すことにより、ノズル４の内面のぬれ性が高まり、これにより、基板５に、均一かつ安定的に液状材料を塗布することができる。
この親水処理では、処理ガスとキャリアガスとからなる混合ガスを用いるのが好ましい。処理ガスとしては、例えば、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ、空気等の酸素原子含有化合物、Ｎ_２、ＮＨ_３等の窒素原子含有化合物、ＳＯ_２、ＳＯ_３等の硫黄原子含有化合物等が用いられる。これにより、ノズル４の内面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面（親液成表面）を得ることができる。また、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを用いて親水性重合膜を堆積（形成）することもできる。また、キャリアガスとしては、例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等の希ガス、Ｎ_２ガス等が用いられる。

なお、前記ガスボンベ１３、レギュレータ１４、バルブ１５、第１供給管１２１、第２供給管１２２およびノズルマウント部３により、ガスを供給するガス供給手段が構成され、また、前記高周波電源７、導線６１、電極４１、４２、絶縁層４３および４４により、放電を生じさせる放電手段が構成される。そして、これらガス供給手段および放電手段により、ガスを供給しつつ放電を生じさせてプラズマを発生させ、そのプラズマによりノズル４内を洗浄する洗浄手段が構成される。また、前記放電手段の電極４１、４２、絶縁層４３および４４は、ノズル４の一部を構成する。

次に、図１に基づいて、塗布装置１の作用（動作）を説明する。この場合、１例として、基板５の表面に、液状材料を塗布して塗膜（被膜）を形成し、その後、ノズル４内を洗浄する場合について説明する。
まず、図示しない搬送装置の作動により、基板５を右側に移動して塗布ヘッド２のノズル４の下方に搬入（設置）する。
そして、バルブ１７を開き、バルブ１５を閉じた状態で、搬送装置により基板５を右側に移動させつつ、液状材料供給部１６から液状材料を供給し、塗布ヘッド２のノズル４の流出口４７から液状材料を流出し、基板５の表面に液状材料を塗布する。これにより、基板５の表面に、液状材料の塗膜が形成される。また、基板５は、次の工程（処理）のために、別の装置へ搬送される。

次に、ノズル４内の洗浄を行う。
すなわち、バルブ１５を開き、バルブ１７を閉じた状態で、レギュレータ１４によりガスの流量を調整し、ガスボンベ１３からガスを送出するとともに、高周波電源７を作動させ、さらに、排気手段１１を作動させる。なお、ガスの流量は、特に限定されないが、３０ＳＣＣＭ〜３ＳＬＭであるのが好ましい。
これにより、ガスボンベ１３から送出されたガスは、第２供給管１２２および第１供給管１２１内を流れ、塗布ヘッド２のノズルマウント部３の貫通孔３１内に導入され、その貫通孔３１を流れ、ノズル４内に導入（供給）される。

そして、高周波電源７の作動により、電極４１と電極４２との間に、高周波電圧が印加され、その電極４１と電極４２との間に、電界が発生して放電が生じ、その放電によってガスが活性化され、プラズマが発生し、このプラズマ（活性化されたガス）によりノズル４内が洗浄される。
この場合、ノズル４の内面に付着している液状材料やその乾燥物等の有機物は、前記活性化されたガスと反応して、除去される。また、前記有機物は、ガス化し、洗浄に用いられたガスとともに、ノズル４の流出口４７から流出する。
この流出口４７から流出したガスは、排気手段１１により、吸引され、所定の場所へ排出される。この排気手段１１により、ガスを容易かつ確実に排出することができる。

以上説明したように、この塗布装置１によれば、容易、迅速、かつ確実に、ノズル４内を洗浄することができる。
すなわち、塗布装置１の洗浄手段は、プラズマを利用したドライ（ＤＲＡ）方式であるので、ウェット方式のような薬液が不要であり、廃液処理やノズル４の乾燥工程が不要である。

また、ノズル４内の洗浄の際、ウェット方式のように洗浄用布やベンコットン等より発生するゴミ（例えば、ケバ等）がノズル４内に付着することがなく、ノズル４内を確実に洗浄することができる。
また、塗布装置１自体が洗浄手段を有しているので、ノズル４を取り外したり、解体することなく（ノズル４を取り付けた状態で）、ノズル４内を洗浄することができ、また、別途、洗浄のための設備を設ける必要がない。

また、ノズル４内においてプラズマが発生するので、洗浄処理レートが高く、洗浄時間（処理時間）を短くすることができる。
また、ノズル４は、ノズルマウント部３に対して着脱自在であるので、例えば、ノズル４が損傷、破損した場合に、そのノズル４を交換することができる。また、例えば、用いる液状材料の種類、温度や粘度、基板５の材質や寸法、形成する塗膜の寸法、使用条件等の諸条件に応じて、ノズル４を交換することができる。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明の塗布装置の第３実施形態を模式的に示す断面図（一部ブロック図を含む）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」と言い、図１中の上下方向を「鉛直方向」、左右方向を「水平方向」と言う。
以下、第２実施形態の塗布装置について、前述した第１実施形態との違いを中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

第２実施形態の塗布装置１では、放電手段がノズル８の外側に設けられており、ガス供給手段は、その放電手段にガスを供給し、放電手段は、ノズル８の外側で放電を生じさせるように構成されている。すなわち、洗浄手段は、ガス供給手段および放電手段により、ノズル８の外側でプラズマを発生させ、そのプラズマをノズル８内に導いてノズル８内を洗浄するように構成されている。以下、図３に基づいて説明する。

図３に示すように、塗布装置１の塗布ヘッド２は、液状材料を流出（吐出）するスリット状の流出口（開口）８１を先端（下方端）に有するノズル８と、ノズル８を着脱自在に支持する（ノズル８が着脱自在に装着される）ノズルマウント部（ノズル支持部）３とを有している。ノズル８の流出口８１は、塗布ヘッド２に対する基板５の移動方向に対して略垂直な方向（基板５の幅方向）に沿って形成されている。また、ノズル８の流出口８１の形状は、本実施形態では、長細い長方形をなしている。

ノズル８の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属、各種樹脂等、種々のものを用いることができる。
ノズルマウント部３には、その鉛直方向に沿って貫通孔３１が形成されており、ノズルマウント部３の下端部にノズル４が装着されると、その貫通孔３１と、ノズル８の流路（貫通孔）８２とが連通し、これら貫通孔３１および流路８２により、塗布ヘッド２における液状材料の流路が形成（構成）される。
また、ノズルマウント部３の右側の接続部３２には、プラズマを発生するプラズマ発生部９が接続されている（設けられている）。

プラズマ発生部９は、前述した第１実施形態におけるノズル４と略同様の構成（構造）を有している。すなわち、プラズマ発生部９は、互いに対向する１対の電極（印加電極）９１および電極（対向電極）９２と、電極９１の電極９２側の表面（内面）に設けられた絶縁層９３および電極９２の電極９１側の表面（内面）に設けられた絶縁層９４と、電極９１および９２の両側部に固着され、互いに対向する１対の側壁（図示せず）とで構成されている。
このプラズマ発生部９は、電極９１が上側、電極９２が下側になるように、ノズルマウント部３の接続部３２に接続されている。また、ノズルマウント部３の接続部３２に対応する位置には、その水平方向に沿って、貫通孔３１に連通する貫通孔３３が形成されている。この貫通孔３３は、プラズマ発生部９の貫通孔９８に連通している。

電極９１および９２は、それぞれ、導線（ケーブル）６１を介して、高周波電源（電源部）７に接続されており、これにより、回路６が構成されている。この回路６は、その一部、すなわち、電極９２側の導線６１がアース（接地）されている。プラズマを発生させるとき、すなわち、電極９１と電極９２との間に放電を生じさせるときは、高周波電源７が作動して、電極９１と電極９２との間に高周波電圧（電圧）が印加される。

また、塗布装置１は、プラズマ発生部９の貫通孔９８の右端に一端側が接続された供給管１２５と、供給管１２５の他端側に接続され、所定のガスを供給するガスボンベ（ガス供給源）１３およびガスボンベ１３から供給するガスの流量を調整するレギュレータ（流量調整手段）１４とを有している。レギュレータ１４は、ガスボンベ１３より塗布ヘッド２側に設けられている。また、供給管１２５のレギュレータ１４より塗布ヘッド２側には、供給管１２５内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）１５が設けられている。

また、塗布装置１は、ノズルマウント部３の貫通孔３１の基端（上端）に一端側が接続された供給管１２６と、供給管１２６の他端側に接続され、所定の液状材料を供給する液状材料供給部１６とを有している。また、供給管１２６の液状材料供給部１６より塗布ヘッド２側には、供給管１２６内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）１７が設けられている。
液状材料供給部１６から液状材料が送出（供給）されると、その液状材料は、供給管１２６内を流れ、塗布ヘッド２のノズルマウント部３の貫通孔３１内に導入され、その貫通孔３１およびノズル８の流路８２を流れ、流出口８１から流出する。

なお、前記ガスボンベ１３、レギュレータ１４、バルブ１５および供給管１２５により、ガスを供給するガス供給手段が構成され、また、前記高周波電源７、導線６１およびプラズマ発生部９（電極９１、９２、絶縁層９３および９４および図示しない１対の側壁）により、放電を生じさせる放電手段が構成される。そして、これらガス供給手段および放電手段により、ガスを供給しつつ放電を生じさせてプラズマを発生させ、そのプラズマによりノズル８内を洗浄する洗浄手段が構成される。また、ノズルマウント部３の貫通孔３１および３３により、発生したプラズマをノズル８内に導く流路が構成される。

この塗布装置１において、ノズル４内の洗浄を行う際は、バルブ１５を開き、バルブ１７を閉じた状態で、レギュレータ１４によりガスの流量を調整し、ガスボンベ１３からガスを送出するとともに、高周波電源７を作動させ、さらに、排気手段１１を作動させる。
これにより、ガスボンベ１３から送出されたガスは、供給管１２５内を流れ、塗布ヘッド２のプラズマ発生部９の貫通孔９８内に導入（供給）される。

そして、高周波電源７の作動により、電極９１と電極９２との間に、高周波電圧が印加され、その電極９１と電極９２との間に、電界が発生して放電が生じ、その放電によってガスが活性化され、プラズマが発生する。
このプラズマ（活性化されたガス）は、ノズルマウント部３の貫通孔３３および３１内を流れ、ノズル８の流路８２に導入され、ノズル８内がそのプラズマ（活性化されたガス）により洗浄される。

この場合、ノズル８の内面に付着している液状材料やその乾燥物等の有機物は、前記活性化されたガスと反応して、除去される。また、前記有機物は、ガス化し、洗浄に用いられたガスとともに、ノズル８の流出口８１から流出する。
この流出口８１から流出したガスは、排気手段１１により、吸引され、所定の場所へ排出される。この排気手段１１により、ガスを容易かつ確実に排出することができる。

この塗布装置１によれば、前述した第１実施形態の塗布装置１と同様の効果が得られる。
そして、この塗布装置１では、ノズル８の外側においてプラズマが発生するので、ノズル８内の損傷（ダメージ）を防止することができ、また、ノズル８の材質等の選択の幅が広がる。
また、ノズル８内にプラズマを発生させる第１実施形態に比べ、ノズル８を小型化することができる。
また、ノズル８として、既存のノズルを取り付けることができる。

以上、本発明の塗布装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前記実施形態では、大気圧下において、プラズマを発生させることを想定しているが、本発明では、減圧または真空状態においてプラズマを発生させるように構成してもよい。
また、前記実施形態では、基板（ワーク）が移動するようになっているが、本発明では、これに限らず、例えば、塗布ヘッドが移動するようになっていてもよく、また、基板（ワーク）および塗布ヘッドがそれぞれ移動するようになっていてもよい。

また、基板（ワーク）としては、シリコンウエハ等の半導体基板に限られず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のプラスチック、ガラス、セラミック、金属液晶ディスプレイ用ガラス等からなる基板が挙げられる。また、基板の形状としては、板状に限定されず、例えば、フィルム状等のものが挙げられる。
また、電極に印加される電圧は、高周波によるものに限られず、例えば、パルス波やマイクロ波によるものであってもよく、また、直流であってもよい。

また、本発明は、液状材料を流出するスリット状の流出口を先端に有するノズルを備える塗布装置であれば、各種の形態（方式）の塗布装置に適用することができる。
前記実施形態の他、本発明を適用し得る塗布装置としては、例えば、毛細管現象（毛管現象）を利用して、液状材料をノズルの流出口から流出するもの等が挙げられる。この塗布装置では、例えば、ノズルの流出口を鉛直方向上側に配置し、基板（ワーク）をその流出口の鉛直方向上側に配置し、毛細管現象により、液状材料をノズルの流出口から流出し、その液状材料を基板に塗布する。

本発明の塗布装置の第１実施形態を模式的に示す断面図である。 図１中のＡ−Ａ線での断面図である。 本発明の塗布装置の第２実施形態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１……塗布装置 ２……塗布ヘッド ３……ノズルマウント部 ３１、３３……貫通孔 ３２……接続部 ４……ノズル ４１、４２……電極 ４３、４４……絶縁層 ４５、４６……側壁 ４７……流出口 ４８……流路 ５……基板 ６……回路 ６１……導線 ７……高周波電源 ８……ノズル ８１……流出口 ８２……流路 ９……プラズマ発生部 ９１、９２……電極 ９３、９４……絶縁層 ９８……貫通孔 １１……排気手段 １２１……第１供給管 １２２……第２供給管 １２３……第３供給管 １２４……分岐部 １２５、１２６……供給管 １３……ガスボンベ １４……レギュレータ １５、１７……バルブ １６……液状材料供給部

Claims (13)

1. 液状材料を流出するスリット状の流出口を先端に有するノズルと、該ノズルを支持するノズル支持部とを備える塗布ヘッドを有し、前記塗布ヘッドとワークとを相対的に移動させつつ、前記流出口から液状材料を流出して前記ワークに液状材料を塗布する塗布装置であって、
   前記ノズル内を洗浄する洗浄手段を有し、
   前記洗浄手段は、所定のガスを供給するガス供給手段と、放電を生じさせる放電手段とを有し、前記所定のガスを供給しつつ放電を生じさせてプラズマを発生させ、該プラズマにより前記ノズル内を洗浄するよう構成されていることを特徴とする塗布装置。
2. 前記ガス供給手段は、前記ノズル内にガスを供給し、前記放電手段は、前記ノズル内に放電を生じさせるものであり、
   前記洗浄手段は、前記ガス供給手段および前記放電手段により、前記ノズル内にプラズマを発生させるよう構成されている請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記放電手段は、前記ノズルの少なくとも一部を構成し、互いに対向する１対の電極と、該１対の電極間に電圧を印加する電源部とを有する請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記塗布ヘッドに対する前記ワークの移動方向に対して略垂直な方向に沿って、前記流出口が形成されており、
   前記各電極は、その表面が前記流出口の長手方向に対して略平行になるように設けられている請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記各電極の表面に、絶縁層が設けられており、該絶縁層により、前記ノズル内における液状材料の流路の少なくとも一部が画成されている請求項３または４に記載の塗布装置。
6. 前記塗布ヘッドに前記ガスを供給するガス供給流路と、前記塗布ヘッドに前記液状材料を供給する液状材料供給流路との一部が共通である請求項１ないし５のいずれかに記載の塗布装置。
7. 前記ガス供給手段は、前記放電手段にガスを供給し、前記放電手段は、前記ノズルの外側に設けられ、該ノズルの外側で放電を生じさせるものであり、
   前記洗浄手段は、前記ガス供給手段および前記放電手段により、前記ノズルの外側でプラズマを発生させるよう構成されており、さらに、前記発生したプラズマを前記ノズル内に導く流路を有する請求項１に記載の塗布装置。
8. 前記放電手段は、互いに対向する１対の電極と、該１対の電極間に電圧を印加する電源部とを有する請求項７に記載の塗布装置。
9. 前記ノズルから流出するガスを排出する排気手段を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の塗布装置。
10. 前記ノズルは、前記ノズル支持部に対して着脱自在である請求項１ないし９のいずれかに記載の塗布装置。
11. 条件の異なるノズルを交換して使用する請求項１０に記載の塗布装置。
12. 前記洗浄手段は、前記ノズル内を洗浄する機能の他に、前記ノズルの内面の改質を行う機能を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の塗布装置。
13. 前記ノズルの内面の改質においては、前記供給するガスの選択により、前記ノズルの内面に対して親液処理または撥液処理が施されるよう構成されている請求項１２に記載の塗布装置。

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