JP2010250157A - スリットコータ - Google Patents

Abstract

【課題】塗布ノズルの内部の洗浄をカラーフィルタの製造処理フロー内で工程内で行うことを可能としたスリットコータを提供する。
【解決手段】塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液を供給し排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータ。
【選択図】図８

Description

本発明は、例えばカラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタの如き大型のガラス基板上にフォトレジスト液を塗布するスリットコータに関するもので、更に詳細にはスリットコータのノズル、及びノズル内部を洗浄する洗浄装置付きスリットコータに関する。

図１は、例えばカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図である。カラーフィルタ１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４ａ、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４ｂ、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４ｃ、透明電極５、及びフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ Ｓｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６、バーテイカルアライメント（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＶＡ）７が順次形成されたものである。

上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図２は一般的に用いられている顔料分散フォトレジストによるフォトリソグラフィー法の一例を示す工程のフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にＢＭを形成処理する工程（Ｃ−１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ−３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ−４）、露光処理する工程（Ｃ−５）、現像処理する工程（Ｃ−６）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ−７）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ−８）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ−９）がこの順に行われ製造される。

例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ−７）ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色フォトレジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。

ガラス基板２上へのＢＭ３の形成は、例えば、ガラス基板２上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によってＢＭ形状を有したパターンを露光、現像、エッチングをして形成するといった方法や、または、ガラス基板２上に黒色のフォトレジスト樹脂を塗布し、この樹脂塗膜をフォトリソグラフィー法によってＢＭ形状を有したパターンを露光、現像して、いわゆる樹脂ＢＭと称するパターンを形成する方法がとられている。

カラーフィルタ用ガラス基板の大型化に伴い、ガラス基板上へのＢＭの形成は、ＢＭの材料としては、クロムなどの金属を用いて真空装置によって金属薄膜を形成するよりも、黒色の樹脂フォトレジストを用いてフォトリソグラフィー法によって形成する樹脂ＢＭの方が、価格的、環境的にも有利なため、金属薄膜のＢＭを回避する傾向にある。

上記ＢＭ３の形成及びＲ画素４ａ、Ｇ画素４ｂ、Ｂ画素４ｃの形成において、従来、枚葉のガラス基板へ高精度のフォトレジスト膜を形成する塗布装置としては、例えば、ガラス基板の中央部にフォトレジスト液を滴下した後、ガラス基板を載置したテーブルをモータによって回転して、膜厚の均一なフォトレジスト膜を形成するスピンコータが広く使用されてきた。

しかしながら、上記スピンコータは、膜厚の均一性に優れている長所はあるが、ガラス
基板に塗布されるフォトレジスト液はごくわずかで、９５％以上のフォトレジスト液が無駄に浪費されるといった問題があった。

このためフォトレジスト液の無駄を抑えるために、スリット＆スピンコータと呼ばれるコータが提案され使用されてきた。これは、塗布ヘッドによってフォトレジスト液をガラス基板の全面に塗布した後、ガラス基板を載置したテーブルを回転させて膜厚の均一なフォトレジスト膜を形成するコータで、これによってフォトレジスト液の利用率は３０〜４０％と大幅に改善されたが、例えばカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタなどでは、表示装置の大型化に伴い、上記ガラス基板を載置したテーブルも大型なものとなり、モータなどの機械的制約から装置化することが困難であった。

これらのコータに代わって、精度の高いスリットコータの開発が進み実用化されてきた。スリットコータは、ガラス基板を載置した定盤を、或いは塗布ヘッドを水平移動させながら塗布ヘッドからフォトレジスト液をガラス基板に塗布する装置であり、大型の基板にも対応できるようになった。

図３はスリットコータに使用されている塗布ヘッド１０の一例を示す概略斜視図である。フォトレジスト液供給系（図示せず）によって塗布ヘッド１０の内部にフォトレジスト液が導入されるために設けられたマニホールド１４と、このマニホールド１４からスリット状ノズル１２を通して上流側リップ１３ａと下流側リップ１３ｂの先端にフォトレジスト液を押し出し、塗布されるガラス基板１１を走行方向１５に移動するか、または塗布ヘッドを走行方向１６に移動して、ガラス基板１１上にフォトレジスト液を塗布するものである。

図４（ａ）は、スリットコータの一例の概略を模式的に示す平面図である。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すスリットコータの側面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、模式的に示すスリットコータ２０はフレーム２４と吸引バキューム付き定盤２５からなるステージ２１、洗浄ユニット３０、プレ塗布ユニット４０、及び塗布ヘッド２３で構成されている。

塗布ヘッド２３はステージ２１の右方、フレーム２４の上方の第一待機位置Ａに設けられ、基板上にフォトレジスト液を塗布する際には、矢印２８で示すように塗布ヘッド２３は左方に移動して、定盤２５上に載置され吸引バキュームで固定された基板２２上にフォトレジスト液を塗布するようになっている。

このようなスリットコータ２０の動作の一例は、先ず、第一ロボット（図示せず）が前工程から搬送された基板２２を矢印２６で示す方向に移動して、吸引バキューム付き定盤２５上に載置する。基板２２は吸引バキュームによって定盤２５上に固定される。次に、ステージ２１右方、フレーム２４上方の第一待機位置Ａの塗布ヘッド２３は、矢印２８で示すように、定盤２５上に固定された基板２２上を右方から左方に移動しながら基板２２上にフォトレジスト液を塗布して、第二待機位置Ｄに至る。

フォトレジスト液の塗布が終了すると第二ロボット（図示せず）は、矢印２７で示すように、基板２２を次工程へと搬出する。基板２２の搬出が終了すると塗布ヘッド２３は第一待機位置Ａに戻る。

このようなスリットコータ２０を用いて、連続的に多数の基板上にフォトレジスト液を塗布する場合には、塗布後、上記スリットコータの第二待機位置Ｄ、又は第一待機位置Ａにて塗布ヘッド２３の先端部の洗浄をしてから次の塗布を行う。図４（ｂ）に示すスリットコータ２０は第一待機位置Ａにて洗浄が行われることを示す。

ノズル先端部の洗浄は、ノズル先端部の外側に回り込んで濃度の高くなった固形化しつつあるフォトレジスト液を除去し、ノズル先端部を清浄、且つ乾燥した状態に保つために行われる。ノズル先端部の外側への回り込みは、フォトレジスト液の表面張力により外側の両側に発生し、また、塗布中にノズル先端部の外側の塗布ヘッドがフォトレジスト液を塗布する際の移動方向の逆方向側に回り込んで発生する。仮に、ノズル先端部の洗浄を行わずに基板上への塗布を続けると、基板への塗布開始箇所で膜厚が厚くなったり、基板上に塗布方向にスジが発生して、膜厚を均一に塗布することはできない。

特に、前記顔料分散法において使用するカラーフィルタ形成用のフォトレジストは、例えば、高分子樹脂に顔料を分散剤を用いて分散させ、この分散液にモノマー重合性、光重合開始剤、増感剤、溶剤などを添加して調整されるものであるが、フォトレジスト中の微小な顔料粒子は凝集しやすく、この顔料粒子が核となってフォトレジストに凝集体が生じ濃度は高くなりやすいものである。ノズル先端部近傍にフォトレジスト液が残留すると、凝集、固形化へと進み、フォトレジストを均一に塗布する上での支障が起きやすくなる。

上記のようなフォトレジストの固形化による問題を防ぐために、高い頻度で塗布ノズルの洗浄が必要とされている。また、ガラス基板の大型化に伴い、塗布ノズルも大型となり、洗浄時間が長時間必要となり、洗浄装置自体も大掛かりなものとなってきた。

上記このような不具合を解消する技法としては、例えば、特許文献１には、次の方法が開示されている。図５（ａ）は塗布ヘッド３０、及び噴出ヘッド４１の断面を示す図で、図５（ｂ）は図５（ａ）を右方向から見た側面図である。塗布ヘッド３０のノズル先端部の外側３３ａと３４ｂを挟み込むように塗布ヘッド３０の長手方向に洗浄液を噴出する噴出ヘッド４１を多数個配列し、噴出ヘッド４１の噴出ノズル口４１ａと噴出ノズル口４１ｂから洗浄液を一斉に噴出させ、ノズル先端部の外側３３ａと３３ｂのフォトレジスト液を溶解、除去して洗浄する方法が開示されている。この方法は、洗浄ヘッドとして噴出ヘッドを塗布ヘッドの長手方向に多数個、固定して設け、噴出ヘッドによって塗布ヘッドの長手方向の洗浄を一斉に行うので、短時間で洗浄することが出来る。しかしながら、塗布ヘッド３０の内部、即ち、マニホールド３４と、スリット状ノズル３２の洗浄を行うことは出来ない。

一方、特許文献２には、洗浄ヘッドとして１個の清掃部材を設け、塗布ヘッドの長手方向からの片端から他端へ移動させながら洗浄を行う方法が開示されている。これば、塗布ヘッドのノズル先端部の外側に液体を付着させた後に、清掃部材を塗布ノズルの長手方向に擦り移動させながら塗布ヘッドのノズル吐口面とノズル先端部の外側に付着したフォトレジスト液を除去するものである。しかしながら、この方法では、１個の洗浄ヘッドを塗布ヘッドの長手方向からの片端から他端へ移動させながら洗浄を行うために、洗浄に長時間を要する欠点がある。

また、特許文献３には図６に示すように複数の洗浄ユニットを塗布ヘッドの長手方向へ移動させながら塗布ヘッド先端部の洗浄を行う方法が開示されている。これは、例えば２つの洗浄ユニットの場合であって、洗浄ユニットを塗布ヘッドの長手方向へ移動させながら塗布ヘッドのノズル先端部の洗浄を行う際に、塗布ノズル５０の長手方向を２基の洗浄ユニットで分担して、第一洗浄ユニット５１ａは長手方向の中央部から右部分の洗浄を行い、また、第二洗浄ユニット５１ｂは長手方向の中央部から左部分の洗浄を行う例である。

図６（ａ）〜（ｄ）は、第一洗浄ユニット５１ａ及び第二洗浄ユニット５１ｂが塗布ヘ
ッド５０のノズル先端部５２の洗浄する動作の一例を説明する側面図である。

図６（ａ）は洗浄前の状態を示し、塗布ヘッド５０の両端に洗浄ユニット５１ａ及び５１ｂが待機している。図６（ｂ）は、洗浄を行うために第一洗浄ユニット５１ａ及び第二洗浄ユニット５１ｂが矢印の方向５３及び５４の方向に向かう状態を示す。図６（ｃ）は、第一洗浄ユニット５１ａ及び第二洗浄ユニット５１ｂが塗布ヘッド５０の長手方向の中央部に移動した状態を示す。その後、図６（ｄ）に示すように第一洗浄ユニット５１ａ及び第二洗浄ユニット５１ｂが塗布ヘッド５０の長手方向のそれぞれ矢印で示す５５及び５６の方向に向かって移動しながら塗布ヘッドの先端部５２の洗浄を行う。この方法によれば上記洗浄に要する時間を短縮することが出来る。

特開２００２―３５５５９６号公報 特開２００２−３６６１１４９号公報 特開２００６―２６３６４４号公報

塗布ヘッドの上記従来の洗浄方法では、洗浄時間に要する時間を短縮することが可能となった。しかしながら、塗布ヘッドの先端部分及び先端部分の両側の洗浄を行うもので、塗布ヘッドの内部、即ち、マニホールドやスリット状ノズルの洗浄は行われていない。従来は、塗布ヘッドの内部のフォトレジストの固形化を防ぐために、定期的にフォトレジストの吐出を行っていたため、フォトレジストが無駄に使われ使用量が増加する問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、塗布ノズルの先端部と、先端部の両側と、更に内部の洗浄をカラーフィルタの製造処理フロー内で工程内で行うことを可能としたスリットコータを提供することである。

本発明の請求項１に係る発明は、塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液を供給し排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータである。

本発明の請求項２に係る発明は、塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液とクリーンドライエアを混合した混合液を供給し、排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータである。

本発明の請求項３に係る発明は、洗浄液を温調する温調機構を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のスリットコータである。

本発明の請求項４に係る発明は、塗布ヘッドの長手方向の両端に洗浄液とクリーンドライエアとを供給排出可能な孔を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスリットコータである。

本発明の請求項５に係る発明は、塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うインターバル時
間は、設定可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスリットコータである

本発明の請求項６に係る発明は、塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うための洗浄液の量とクリーンドライエアの供給及び排出時間は、予め複数の条件が設定され、複数の条件から選択された条件によって洗浄、乾燥を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスリットコータである。

本発明によれば、カラーフィルタの製造処理フロー内で塗布ノズルの内部の洗浄を行うことによって、従来行われていた塗布ノズルの内部のフォトレジストの固形化を防ぐために行われている基板への塗布を行わない時間帯における定期的な塗布ノズルの内部のフォトレジストの排出を必要とせず、その結果、フォトレジストの使用量の削減とカラーフィルタの製造枚数の増加が期待でき、更に、洗浄によってフォトレジストの固形化を防ぎ、フォトレジストのフォトレジスト膜の品質を安定化することガ可能となる。

カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を断面で示した図。 一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程のフロー図。 スリットコータに使用されている塗布ヘッドの一例を示す概略斜視図。 スリットコータの一例の概略を模式的に示す図。 （ａ）は、スリットコータの一例の概略を模式的に示す平面図。 （ｂ）は、スリットコータの側面図。 塗布ヘッドとその先端部を洗浄する噴出ヘッドを示す図。 （ａ）は、塗布ヘッド、及び噴出ヘッド断面を示す図。 （ｂ）は、図５（ａ）を右方向から見た側面図。 複数の洗浄ユニットを用いて塗布ヘッド先端部の洗浄を行う方法を示す図。 （ａ）は、洗浄前の状態を示す図。 （ｂ）は、第一洗浄ユニット及び第二洗浄ユニットが矢印の方向に移動する状態をを示す図。 （ｃ）は、第一洗浄ユニット及び第二洗浄ユニットが塗布ヘッドの長手方向の中央部に移動した状態を示す図。 （ｄ）は、第一洗浄ユニット及び第二洗浄ユニットが塗布ヘッドの長手方向両端の方向に向かって移動しながら塗布ヘッドの先端部の洗浄を行うことを示す図。 本発明に係るスリットコータに適用される塗布ヘッドの概略を示す斜視図。 本発明のスリットコータに係る塗布ヘッドの配管概要図。 本発明に係る塗布ヘッドを備えたスリットコータを用いてガラス基板にフォトレジストを塗布、塗布ヘッドのノズルの先端部の洗浄、及び塗布ヘッドの内部を洗浄するフローを示す図。

本発明のスリットコータを実施するための形態の例を、カラーフィルタのガラス基板にフォトレジストを塗布するスリットコータを例として、図を参照して説明する。図７は本発明に係るスリットコータに適用される塗布ヘッドの概略を示す斜視図である。フォトレジストは、塗布ヘッド６０の上面に設けられたフォトレジスト液供給孔６１を介してマニフォールド６２に供給され、スリット状ノズル６３を通じてノズルの開口部６４から薄いカーテン状の膜となって吐出され、ガラス基板１１に塗布される。ガラス基板１１は真空吸引機能を有した定盤（図示せず）に載置、固定されたまま、矢印６５で示される方向に移動され、フォトレジストが塗布される。この際、ガラス基板１１を移動せず塗布ヘッド６０を矢印６６で示される方向に移動しても良い。更に塗布ヘッド６０の長手方向の両端
面には、洗浄液とクリーンドライエアーを供給及び排出を可能とする孔６７ａと孔６７ｂを有している。孔６７ａと孔６７ｂは、塗布ヘッドの内部へ洗浄液を供給する洗浄液供給孔と、洗浄液を排出する洗浄液排出孔と、洗浄液を排出した後、塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給して塗布ヘッドの内部を乾燥するクリーンドライエア供給孔と、クリーンドライエアを排出するクリーンドライエア排出孔として使われる。

図８は本発明のスリットコータに係る塗布ヘッドの配管概要図を示す。塗布ヘッド６０の上面にはフォトレジスト液供給孔６１があり、配管を介してフォトレジスト液供給バルブ（Ｖ７）７１に接続されている。また、塗布ヘッド６０の長手方向の右側面と左側面にはそれぞれ孔６７ａと孔６７ｂが設けられている。孔６７ａには配管を介して洗浄液供給バルブ（Ｖ１）７２ａとクリーンドライエア供給バルブ（Ｖ３）７３ａと廃液排出バルブ（Ｖ５）７４ａとが接続されている。孔６７ｂには配管を介して洗浄液供給バルブ（Ｖ２）７２ｂとクリーンドライエア供給バルブ（Ｖ４）７３ｂと廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂとが接続されている。また、エア抜き孔６８にはエア抜きバルブ（Ｖ８）７５が接続され、エア抜き孔６９にはエア抜きバルブ（Ｖ９）７６が接続されている。本発明の実施の形態の例では、クリーンドライエア供給バルブは、７３ａと７３ｂの２個のバルブを用いた場合を示しているが、１個のバルブで構成しても良く、同様に廃液排出バルブは７４ａと７４ｂの２個のバルブではなく、また、洗浄液供給バルブは７２ａと７２ｂの２個のバルブではなく１個のバルブで構成しても良いが、洗浄効率や乾燥効率の点からそれぞれ２個用いることが望ましい。

図７及び図８を用いてフォトレジストをガラス基板に塗布する場合を説明する。フォトレジストをガラス基板に塗布する場合は、洗浄液供給バルブ（Ｖ１）７２ａと洗浄液供給バルブ（Ｖ２）７２ｂ、クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ３）７３ａとクリーンドライエア供給バルブ（Ｖ４）７３ｂ、廃液排出バルブ（Ｖ５）７４ａと廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂのバルブを閉め、フォトレジスト液供給バルブ（Ｖ７）７１を開けてフォトレジストをマニフォールド６２に供給し、スリット状ノズル６３を通じてノズルの先端部６４から薄いカーテン状の膜として吐出し、ガラス基板１１に塗布する。この際、エア抜きバルブ（Ｖ８）７５とエア抜きバルブ（Ｖ９）７６を開け、マニフォールド６２内のエアを吸引することによってフォトレジストをマニフォールド６２内に供給しやすくなる。尚、エア抜きバルブ（Ｖ８）７５とエア抜きバルブ（Ｖ９）７６によってマニフォールド６２内のエアを吸引する代わりに、クリーンドライエアバルブ（Ｖ３）７３ａとクリーンドライエアバルブ（Ｖ４）７３ｂを開き、マニフォールド６２内のエアを吸引しても良い。

ヘッドの内部を洗浄する条件は、洗浄液の量とクリーンドライエアの供給排出時間とを変えた複数の条件を設定することが可能となっている。表１に設定した条件の一例を示す。

表１に示したヘッド内部の洗浄を行う場合の手順を表１と図８を用いて説明する。順序１では、クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ３）７３ａが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド６０の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂが開き内部に残っていたフォトレジストが廃液系統に排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序１は６０秒行われる。

順序２では、クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ４）７３ｂが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド６０の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ（Ｖ５）７４ａが開き内部に残っていたフォトレジストが廃液系統に排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序２は６０秒行われる。このように塗布ヘッド６０の左右の両端の孔６
７ａと孔６７ｂからクリーンドライエアの供給とフォトレジストの排出を行うことによって、塗布ヘッド６０の内部に残っていたフォトレジストが、効率よく外部に排出される。

順序３では、洗浄液供給バルブ（Ｖ１）７２ａが開き、洗浄液が塗布ヘッド６０の内部に供給され内部を洗浄する。一方、廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂが開きフォトレジストと洗浄液の混ざった液が廃液系統に排出される。フォトレジストと洗浄液の混ざった液は廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂを介して排出されるほかに、図７で示されるノズルの開口部６４からも排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序３では、１．０kｇの洗浄液が供給される。

順序４では、洗浄液供給バルブ（Ｖ２）７２ｂが開き、洗浄液が塗布ヘッド６０の内部に供給され内部を洗浄する。一方、廃液排出バルブ（Ｖ５）７４ａが開きフォトレジストと洗浄液の混ざった液が廃液系統に排出される。フォトレジストと洗浄液の混ざった液は廃液排出バルブ（Ｖ５）７４ａを介して排出されるほかに、図７で示されるノズルの開口部６４からも排出される。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序４では、１．０kｇの洗浄液が供給される。

順序１及び順序２と同様に順序３及び順序４においても、塗布ヘッド６０の左右の両端の孔６７ａと孔６７ｂから洗浄液の供給とフォトレジストと洗浄液の混ざった液の排出を行うことによって、塗布ヘッド６０の内部に残っていたフォトレジストが、効率よく洗浄され外部に排出される。

順序５では、クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ３）７３ａが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド６０の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂが開き塗布ヘッド６０の内部を乾燥する。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序５は１２０秒行われる。

順序６では、クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ４）７３ｂが開きクリーンドライエアが塗布ヘッド６０の内部に供給され、一方、廃液排出バルブ（Ｖ６）７４ｂが開き塗布ヘッド６０の内部を乾燥する。この際、その他の全てのバルブは閉められている。順序６は１２０秒行われる。

順序５及び順序６においても塗布ヘッド６０の左右の両端の孔６７ａと孔６７ｂからクリーンドライエアの供給と排出を行うことによって、塗布ヘッド６０の内部を効率よく乾燥することが出来る。

上記手順１から手順６が行われている最中は、フォトレジスト液供給バルブ（Ｖ７）７１と、エア抜きバルブ（Ｖ８）７５とエア抜きバルブ（Ｖ９）７６は全て閉じられている。

表２に示すように、順序３の時にＶ３を開き、順序４の時にＶ４を開いて洗浄液とクリーンドライエアを混合して、泡状にした混合液で洗浄しても良い。これによって洗浄効果を上げることが出来る。

また、洗浄液を温調する温調機構を設け洗浄液を加熱しても良い。これによって洗浄性を向上させることが出来る。

塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うための洗浄液の量とクリーンドライエアの供給及
び排出時間を予め複数の条件を設定する理由は、フォトレジストの種類が変わったり、ガラス基板のサイズが変わった場合に、例えば、手順１、手順２、手順５、手順６のクリーンドライエアの供給及び排出時間を変えたり、手順３、手順４の洗浄液の量を変えて効率よく塗布ヘッド６０の内部を洗浄することを可能とするためである。

本発明に係る塗布ヘッド６０を備えたスリットコータを用いてガラス基板にフォトレジストを塗布、塗布ヘッド６０のノズルの先端部６４の洗浄、ノズル先端部の外側６４ａと６５ｂの洗浄、及び塗布ヘッド６０の内部を洗浄、乾燥するフローを図９に示す。図９及び図８を用いてフローを説明する。

開始（Ｓ−１）後、ノズル先端部をディップ槽（図示せず）から引き上げ、例えば窒素ガスを吹き付けてノズル先端部を乾燥させた後、塗布ヘッド６０にフォトレジストを供給する（Ｓ−２）。フォトレジストの供給は、塗布液供給バルブ（Ｖ７）７１を開いて行われる。

ガラス基板１１へフォトレジストを塗布（Ｓ−３）した後、全てのガラス基板への塗布が終了していない場合（（Ｓ−４）のＮＯ）は、ステップ（Ｓ−１１）に進み、設定したインターバル時間に達していない場合（（Ｓ−１１）のＮＯ）は、次のガラス基板へフォトレジストの塗布（Ｓ−３）を行う。

一方、設定したインターバル時間に達した場合（（Ｓ−１１）のＹＥＳ）は、フォトレジストの供給を停止して、ノズル内部のフォトレジストを排出する（Ｓ−５）。このフォトレジストの排出は表１の順序１、順序２に相当するもので、クリーンドライエアを供給しながらフォトレジストを排出する。排出されたフォトレジストは廃液槽（図示せず）に溜められる。

次に、ノズル内部への洗浄液の供給と排出が行われる（Ｓ−６）。この洗浄液の供給と排出は、表１の順序３、順序４に相当するもので、排出された洗浄液は廃液槽に溜められる。ステップ（Ｓ−６）によってノズル内部の洗浄が行われ、フォトレジストは完全に除去されている。続いてノズル内部へのクリーンエアドライエアの供給と排気が行われる（Ｓ−７）。このクリーンエアドライエアの供給と排気は、表１の順序５、順序６に相当するもので、これによってノズル内部は乾燥される。

次に、ノズル先端部及びその外側の洗浄が行われた後（Ｓ−８）、次のガラス基板へフォトレジストの塗布（Ｓ−３）を行う。

ノズル先端部及びその外側の洗浄は、ノズル先端洗浄部（図示せず）において、ノズル先端部の長手方向に渡って、洗浄液をノズル先端部の外側から洗浄液を噴出して行われる。洗浄液は廃液槽に溜められる。

インターバル時間は、塗布ヘッドの内部の洗浄をある時間間隔毎に行うために設定されるもので、例えば、フォトレジストの種類やガラス基板の大きさの違いによってインターバル時間は設定される。尚、塗布ヘッドの内部の洗浄は上記のように設定されたインターバル毎に行う他、手動にて洗浄開始を指示することが出来る。

一方、ステップ（Ｓ−４）において全てのガラス基板への塗布が終了した場合（（Ｓ−４）のＹＥＳ）は、フォトレジストの供給を停止してノズル内部のフォトレジストを排出する（Ｓ−５）。このフォトレジストの排出は表１の順序１、順序２に相当するもので、クリーンドライエアを供給しながらフォトレジストを排出する。排出されたフォトレジストは廃液槽（図示せず）に溜められる。

次に、ノズル内部への洗浄液の供給と排出が行われる（Ｓ−６）。この洗浄液の供給と排出は、表１の順序３、順序４に相当するもので、排出された洗浄液は廃液槽に溜められる。ステップ（Ｓ−６）によってノズル内部の洗浄が行われ、フォトレジストは完全に除去されている。続いてノズル内部へのクリーンエアドライエアの供給と排気が行われる（Ｓ−７）。このクリーンエアドライエアの供給と排気は、表１の順序５、順序６に相当するもので、これによってノズル内部は乾燥される。

次に、ノズル先端部及びその外側の洗浄が行われた後（Ｓ−８）、塗布ヘッド６０は、例えば洗浄液が溜められたディップ槽（図示せず）に移動され、ノズル先端部はディップ槽に漬けられ（Ｓ−９）、次のガラス基板の塗布が開始されるまでノズル先端部はディップ槽に漬けられたまま待機して（Ｓ−１０）、終了する（Ｓ−１２）。

以上のように、本発明によればカラーフィルタの製造処理フロー内で塗布ノズルの内部の洗浄を行うことによって、フォトレジストを塗布しない時間帯において、従来、定期的に行っていた塗布ノズルの内部のフォトレジストの排出を省くことが出来、その結果、フォトレジストの無駄を省くことが可能となり、フォトレジストの使用量の削減とカラーフィルタの製造枚数の増加が期待でき、更に、洗浄によってフォトレジストの固形化を防ぎ、フォトレジストのフォトレジスト膜の品質安定化が期待出来る。

１・・・カラーフィルタ
２・・・ガラス基板
３・・・ブラックマトリックス（ＢＭ）
４ａ・・・レッドＲの着色画素（Ｒ画素）
４ｂ・・・グリーンＧの着色画素（Ｇ画素）
４ｃ・・・ブルーＢの着色画素（Ｂ画素）
５・・・透明電極
６・・・フォトスペーサー（ＰＳ）
７・・・バーテイカルアライメント（ＶＡ）
１０・・・塗布ヘッド
１１・・・ガラス基板
１２・・・スリット状ノズル
１３ａ・・・上流側リップ
１３ｂ・・・下流側リップ
１４・・・マニホールド
１５・・・ガラス基板の走行方向を示す矢印
１６・・・塗布ヘッドの走行方向を示す矢印
２０・・・スリットコータ
２１・・・ステージ
２２・・・基板
２３・・・塗布ヘッド
２４・・・フレーム
２５・・・吸引バキューム付き定盤
２６・・・基板の搬送方向を示す矢印
２７・・・基板の搬送方向を示す矢印
２８・・・塗布ヘッドの移動方向を示す矢印
３０・・・洗浄ユニット
３２・・・スリット状ノズル
３３ａ、３３ｂ・・・ノズル先端部の外側
３４・・・マニホールド
４０・・・プレ塗布ユニット
Ａ・・・第一待機位置
Ｄ・・・第二待機位置
４１・・・噴出ヘッド
４１ａ、４１ｂ・・・噴出ノズル口
５０・・・塗布ノズル
５１ａ・・・第一洗浄ユニット
５１ｂ・・・第二洗浄ユニット
５２・・・ノズル先端部
５３・・・第一洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
５４・・・第二洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
５５・・・第一洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
５６・・・第二洗浄ユニットの移動方向を示す矢印
６０・・・塗布ヘッド
６１・・・フォトレジスト液供給孔
６２・・・マニフォールド
６３・・・スリット状ノズル
６４・・・ノズルの開口部
６４ａ、６４ｂ・・・ノズル先端部の外側
６５・・・基板の移動方向を示す矢印
６６・・・塗布ヘッドの移動方向を示す矢印
６７ａ、６７ｂ・・・洗浄液とクリーンドライエアとを供給排出可能な孔
６８・・・エア抜き孔
６９・・・エア抜き孔
７１・・・フォトレジスト液供給バルブ（Ｖ７）
７２ａ・・・洗浄液供給バルブ（Ｖ１）
７２ｂ・・・洗浄液供給バルブ（Ｖ２）
７３ａ・・・クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ３）
７３ｂ・・・クリーンドライエア供給バルブ（Ｖ４）
７４ａ・・・廃液排出バルブ（Ｖ５）
７４ｂ・・・廃液排出バルブ（Ｖ６）
７５・・・エア抜きバルブ（Ｖ８）
７６・・・エア抜きバルブ（Ｖ９）

Claims (6)

1. 塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液を供給し排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータ。
2. 塗布ヘッドの内部へ供給された塗布液を基板に塗布するスリットコータであって、塗布ヘッドの内部へ洗浄液とクリーンドライエアを混合した混合液を供給し、排出して塗布ヘッドの内部を洗浄し、洗浄した後に塗布ヘッドの内部へクリーンドライエアを供給し排出して塗布ヘッドの内部を乾燥することを特徴とする塗布ヘッドを備えたスリットコータ。
3. 洗浄液を温調する温調機構を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のスリットコータ。
4. 塗布ヘッドの長手方向の両端に洗浄液とクリーンドライエアとを供給排出可能な孔を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスリットコータ。
5. 塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うインターバル時間は、設定可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスリットコータ。
6. 塗布ヘッドの内部を洗浄、乾燥を行うための洗浄液の量とクリーンドライエアの供給及び排出時間は、予め複数の条件が設定され、複数の条件から選択された条件によって洗浄、乾燥を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスリットコータ。

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