JP2013220421A - ノズル及び塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単にかつ素早くメンテナンスを行うことができるノズル及び塗布装置を提供する。
【解決手段】ノズル本体部ＮＺaと当該本体部の先端に設けられる先端部ＮＺｂとを有し、金属を含む液状体を前記先端部から吐出するスリットノズルであって、前記先端部ＮＺｂは、前記本体部ＮＺａに対して分離可能に装着されている。メンテナンス時にはノズルの先端部ＮＺｂのみ分離してメンテナンス可能。
【選択図】図５

Description

本発明は、ノズル及び塗布装置に関する。

Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｎおよびこれらの組合せなどの金属と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、およびこれらの組合せなどの元素カルコゲンとを含む半導体材料を用いたＣＩＧＳ型太陽電池やＣＺＴＳ型太陽電池は、高い変換効率を有する太陽電池として注目されている（例えば特許文献１〜特許文献３参照）。

ＣＩＧＳ型太陽電池は、光吸収層（光電変換層）として例えば上記、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの４種類の半導体材料からなる膜を用いる構成になっている。また、ＣＺＴＳ型太陽電池は、光吸収層（光電変換層）として、例えばＣｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｅの４種類の半導体材料からなる膜を用いる構成になっている。このような太陽電池の構成として、例えばガラスなどからなる基板上にモリブデンなどからなる裏面電極が設けられ、当該裏面電極の上に上記光吸収層が配置される構成が知られている。

ＣＩＧＳ型太陽電池やＣＺＴＳ型太陽電池は、従来型の太陽電池に比べて光吸収層の厚さを薄くすることができるため、曲面への設置や運搬が容易となる。このため、高性能でフレキシブルな太陽電池として、広い分野への応用が期待されている。光吸収層を形成する手法として、従来、例えば蒸着法やスパッタリング法などを用いて形成する手法が知られていた（例えば、特許文献２〜特許文献５参照）。

特開平１１−３４０４８２号公報 特開２００５−５１２２４号公報 特表２００９−５３７９９７号公報 特開平１−２３１３１３号公報 特開平１１−２７３７８３号公報

これに対して、本発明者は、光吸収層を形成する手法として、上記半導体材料を液状体で基板上に塗布する手法を提案する。光吸収層を液状体の塗布によって形成する場合、以下の課題が挙げられる。

液状体の塗布に用いられるスリットノズルなどのメンテナンスを行う際に、液状体が塗布されるノズル先端部分に不具合がある場合、ノズル全体を交換する必要があったため、手間がかかっていた。

以上のような事情に鑑み、本発明は、簡単にかつ素早くメンテナンスを行うことができるノズル及び塗布装置を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様に係るノズルは、本体部と当該本体部の先端に設けられる先端部とを有し、金属を含む液状体を前記先端部の吐出口から吐出するノズルであって、前記先端部は、前記本体部に対して分離可能に装着されている。

この構成によれば、本体部と当該本体部の先端に設けられる先端部とを有し、金属を含む液状体を先端部の吐出口から吐出するノズルであって、先端部が本体部に対して分離可能に装着されているので、ノズルの先端部のみを分離してメンテナンスを行うことができる。これにより、ノズル全体を取り扱う場合よりも、簡単にかつ素早くメンテナンスを行うことができる。

上記のノズルにおいて、前記本体部は、前記先端部を前記本体部に固定する固定部を有する。
この構成によれば、本体部が先端部を前記本体部に固定する固定部を有するので、本体部と先端部との間の装着状態を良好に維持することができる。

上記のノズルにおいて、前記固定部は、前記先端部と前記本体部との位置を決める位置決め部を有する。
この構成によれば、位置決め部によって先端部と本体部との位置を決めることができるので、本体部と先端部との間の装着状態を良好に維持することができる。

上記のノズルにおいて、前記本体部は、前記吐出口に前記液状体を供給する供給部を有する。
この構成によれば、吐出口に液状体を供給する供給部が本体部に設けられるため、先端部に供給部を設ける必要が無い。これにより、先端部の構成をより簡略化することができる。

上記のノズルにおいて、前記吐出口は、スリット状に形成されている。

この構成によれば、先端部がスリット状に形成された吐出口を有するので、液状体を広い範囲に亘って吐出することができる。また、液状体の吐出対象物とノズルとを相対的に移動させることで、液状体を面状に塗布することができる。

上記のノズルにおいて、前記先端部は、前記液状体の吐出対象物に対向させた状態で前記吐出対象物との間で少なくとも第一方向に相対移動可能に設けられ、前記先端部は、前記第一方向に隙間を空けて配置された第一先端部材及び第二先端部材を有し、前記隙間は、前記吐出口として用いられる。
この構成によれば、先端部が液状体の吐出対象物に対向させた状態で当該吐出対象物との間で少なくとも第一方向に相対移動可能に設けられ、先端部が第一方向に隙間を空けて配置された第一先端部材及び第二先端部材を有し、当該隙間が吐出口として用いられるので、第一先端部材及び第二先端部材のそれぞれに対して個別にメンテナンスを行うことができる。

上記のノズルにおいて、前記先端部は、前記第一先端部材及び前記第二先端部材についての前記第一方向における位置を調整する調整部を有する。
この構成によれば、先端部が第一先端部材及び第二先端部材についての第一方向における位置を調整する調整部を有するので、液状体の吐出量を所望の値に調整することができる。

上記のノズルにおいて、前記調整部は、前記隙間に配置され前記第一先端部材及び前記第二先端部材の距離を維持するスペーサ部材である。
この構成によれば、調整部が上記隙間に配置され第一先端部材及び第二先端部材の距離を維持するスペーサ部材であるため、吐出口の形状及び寸法を一定に保持することができる。これにより、安定した吐出特性を得ることができる。

本発明の第二の態様に係る塗布装置は、本体部と当該本体部の先端に設けられる先端部とを有し、金属を含む液状体を前記先端部の吐出口から吐出するノズルが設けられた塗布部と、前記先端部と基板とを対向させた状態で前記基板と前記ノズルとを相対移動させる相対駆動部とを備え、前記先端部は、前記本体部に対して分離可能に装着されている。

この構成によれば、本体部と当該本体部の先端に設けられる先端部とを有し、金属を含む液状体を先端部の吐出口から吐出するノズルが設けられた塗布部と、先端部と基板とを対向させた状態で基板とノズルとを相対移動させる相対駆動部とを備え、先端部が本体部に対して分離可能に装着されているので、ノズルの先端部のみを分離してメンテナンスを行うことができる。これにより、ノズル全体を取り扱う場合よりも、簡単にかつ素早くメンテナンスを行うことができる。

上記の塗布装置において、前記本体部は、前記先端部を前記本体部に固定する固定部を有する。
この構成によれば、本体部が先端部を前記本体部に固定する固定部を有するので、本体部と先端部との間の装着状態を良好に維持することができる。

上記の塗布装置において、前記固定部は、前記先端部と前記本体部との位置を決める位置決め部を有する。
この構成によれば、位置決め部によって先端部と本体部との位置を決めることができるので、本体部と先端部との間の装着状態を良好に維持することができる。

上記の塗布装置において、前記本体部は、前記吐出口に前記液状体を供給する供給部を有する。
この構成によれば、吐出口に液状体を供給する供給部が本体部に設けられるため、先端部に供給部を設ける必要が無い。これにより、先端部の構成をより簡略化することができる。

上記の塗布装置において、前記吐出口は、スリット状に形成されている。
この構成によれば、先端部がスリット状に形成された吐出口を有するので、液状体を広い範囲に亘って吐出することができる。また、液状体の吐出対象物である基板とノズルとを相対的に移動させることで、液状体を面状に塗布することができる。

上記の塗布装置において、前記先端部は、前記基板と前記ノズルとが相対移動する第一方向に隙間を空けて配置された第一先端部材及び第二先端部材を有し、前記隙間は、前記吐出口として用いられる。
この構成によれば、先端部が基板とノズルとが相対移動する第一方向に隙間を空けて配置された第一先端部材及び第二先端部材を有し、当該隙間が吐出口として用いられるので、第一先端部材及び第二先端部材のそれぞれに対して個別にメンテナンスを行うことができる。

上記の塗布装置において、前記先端部は、前記第一先端部材及び前記第二先端部材についての前記第一方向における位置を調整する調整部を有する。
この構成によれば、先端部が第一先端部材及び第二先端部材についての第一方向における位置を調整する調整部を有するので、液状体の吐出量を所望の値に調整することができる。

上記の塗布装置において、前記調整部は、前記隙間に配置され前記第一先端部材及び前記第二先端部材の距離を維持するスペーサ部材である。
この構成によれば、調整部が上記隙間に配置され第一先端部材及び第二先端部材の距離を維持するスペーサ部材であるため、吐出口の形状及び寸法を一定に保持することができる。これにより、安定した吐出特性を得ることができる。

本発明によれば、簡単にかつ素早くメンテナンスを行うことができるノズル及び塗布装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る塗布装置の全体構成を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の全体構成を示す図である。 本実施形態に係るノズルの構成を示す図である。 本実施形態に係るノズルの構成を示す図である。 本実施形態に係る塗布部の一部の構成を示す図である。 本実施形態に係る減圧乾燥部の構成を示す図である。 本実施形態に係る焼成部の一部の構成を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の塗布処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の塗布処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の塗布処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の塗布処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の塗布処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の減圧乾燥処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の減圧乾燥処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の減圧乾燥処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の減圧乾燥処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の焼成処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の焼成処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の焼成処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の焼成処理の過程を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の焼成処理の過程を示す図である。 本実施形態に係るノズルのメンテナンスの様子を示す図である。 本実施形態に係るノズルのメンテナンスの様子を示す図である。 本発明の変形例に係るノズルの構成を示す図である。 本発明の変形例に係るノズルの構成を示す図である。 本発明の変形例に係るノズルの構成を示す図である。 本発明の変形例に係るノズルの構成を示す図である。 本発明の変形例に係るノズルの構成を示す図である。 本発明の変形例に係るノズルの構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲの構成を示す概略図である。
図１に示すように、塗布装置ＣＴＲは、基板Ｓに液状体を塗布する装置である。塗布装置ＣＴＲは、基板供給回収部ＬＵ、第一チャンバーＣＢ１、第二チャンバーＣＢ２、接続部ＣＮ及び制御部ＣＯＮＴを有している。第一チャンバーＣＢ１は、塗布部ＣＴを有している。第二チャンバーＣＢ２は、焼成部ＢＫを有している。接続部ＣＮは、減圧乾燥部ＶＤを有している。

塗布装置ＣＴＲは、例えば工場などの床面ＦＬに載置されて用いられる。塗布装置ＣＴＲは、一つの部屋に収容される構成であっても構わないし、複数の部屋に分割して収容される構成であっても構わない。塗布装置ＣＴＲは、基板供給回収部ＬＵ、塗布部ＣＴ、減圧乾燥部ＶＤ及び焼成部ＢＫがこの順で一方向に並んで配置されている。

なお、装置構成について、塗布装置ＣＴＲは、基板供給回収部ＬＵ、塗布部ＣＴ、減圧乾燥部ＶＤ及び焼成部ＢＫがこの順で一方向に並んで配置されることに限られることは無い。例えば、基板供給回収部ＬＵが不図示の基板供給部と不図示の基板回収部に分割されても構わないし、減圧乾燥部ＶＤが省略されても構わない。勿論、一方向に並んで配置されていなくてもよく、不図示のロボットを中心とした上下に積層する配置や、左右に配置する構成でもよい。

以下の各図において、本実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。当該ＸＹＺ座標系においては、床面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面において塗布装置ＣＴＲの各構成要素（基板供給回収部ＬＵ、塗布部ＣＴ、減圧乾燥部ＶＤ及び焼成部ＢＫ）が並べられた方向をＸ方向と表記し、ＸＹ平面上でＸ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。ＸＹ平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

本実施形態では、基板Ｓとして、例えばガラスや樹脂などからなる板状部材を用いている。本実施形態では更に、基板Ｓ上に裏面電極としてスパッタにてモリブデンを形成している。勿論、裏面電極として、他の導電性物質を用いる構成としても構わない。基板Ｓとして、Ｚ方向視における寸法が３３０ｍｍ×３３０ｍｍの基板を例に挙げて説明する。なお、基板Ｓの寸法については、上記のような３３０ｍｍ×３３０ｍｍの基板に限られることは無い。例えば、基板Ｓとして、寸法が１２５ｍｍ×１２５ｍｍの基板を用いても構わないし、寸法が１ｍ×１ｍの基板を用いても構わない。勿論、上記寸法よりも大きい寸法の基板や小さい寸法の基板を適宜用いることができる。

本実施形態では、基板Ｓに塗布する液状体として、例えばヒドラジンなどの溶媒に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）または銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、セレン（Ｓｅ）といった易酸化性の金属材料を含有する液状組成物を用いている。この液状組成物は、ＣＩＧＳまたはＣＺＴＳ型太陽電池の光吸収層（光電変換層）を構成する金属材料を含んでいる。

本実施形態では、この液状組成物は、ＣＩＧＳまたはＣＺＴＳ太陽電池の光吸収層のグレインサイズを確保するための物質を含んでいる。勿論、液状体として、他の金属、たとえば金属ナノ粒子を分散させた液状体を用いる構成としても構わない。

（基板供給回収部）
基板供給回収部ＬＵは、塗布部ＣＴに対して未処理の基板Ｓを供給すると共に、塗布部ＣＴからの処理済の基板Ｓを回収する。基板供給回収部ＬＵは、チャンバー１０を有している。チャンバー１０は、直方体の箱状に形成されている。チャンバー１０の内部には、基板Ｓを収容可能な収容室１０ａが形成されている。チャンバー１０は、第一開口部１１、第二開口部１２及び蓋部１４を有している。第一開口部１１及び第二開口部１２は、収容室１０ａとチャンバー１０の外部とを連通する。

第一開口部１１は、チャンバー１０の＋Ｚ側の面に形成されている。第一開口部１１は、Ｚ方向視で基板Ｓの寸法よりも大きく形成されている。チャンバー１０の外部に取り出される基板Ｓや、収容室１０ａへ収容される基板Ｓは、第一開口部１１を介して基板供給回収部ＬＵに出し入れされる。

第二開口部１２は、チャンバー１０の＋Ｘ側の面に形成されている。第二開口部１２は、Ｘ方向視で基板Ｓの寸法よりも大きく形成されている。塗布部ＣＴへ供給される基板Ｓや塗布部ＣＴから戻される基板Ｓは、第二開口部１２を介して基板供給回収部ＬＵに出し入れされる。

蓋部１４は、第一開口部１１を開放又は閉塞させる。蓋部１４は、矩形の板状に形成されている。蓋部１４は、不図示のヒンジ部を介して第一開口部１１の＋Ｘ側の辺に取り付けられている。このため、蓋部１４は、第一開口部１１の＋Ｘ側の辺を中心としてＹ軸周りに回動する。第一開口部１１は、蓋部１４をＹ軸周りに回動させることで開閉可能となっている。

収容室１０ａには、基板搬送部１５が設けられている。基板搬送部１５は、複数のローラー１７を有している。ローラー１７は、Ｙ方向に一対配置されており、当該一対のローラー１７がＸ方向に複数並んでいる。

各ローラー１７は、Ｙ軸方向を中心軸方向としてＹ軸周りに回転可能に設けられている。複数のローラー１７は、それぞれ等しい径となるように形成されており、複数のローラー１７の＋Ｚ側の端部はＸＹ平面に平行な同一平面上に配置されている。このため、複数のローラー１７は、基板ＳがＸＹ平面に平行な姿勢になるように当該基板Ｓを支持可能である。

各ローラー１７は、例えば不図示のローラー回転制御部によって回転が制御されるようになっている。基板搬送部１５は、複数のローラー１７が基板Ｓを支持した状態で各ローラー１７をＹ軸周りに時計回り又は反時計回りに回転させることにより、基板ＳをＸ方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に搬送する。基板搬送部１５としては、基板を浮上させて搬送する不図示の浮上搬送部を用いても構わない。

（第一チャンバー）
第一チャンバーＣＢ１は、床面ＦＬに載置された基台ＢＣ上に配置されている。第一チャンバーＣＢ１は、直方体の箱状に形成されている。第一チャンバーＣＢ１の内部には、処理室２０ａが形成されている。塗布部ＣＴは、処理室２０ａに設けられている。塗布部ＣＴは、基板Ｓに対して液状体の塗布処理を行う。

第一チャンバーＣＢ１は、第一開口部２１及び第二開口部２２を有している。第一開口部２１及び第二開口部２２は、処理室２０ａと第一チャンバーＣＢ１の外部とを連通する。第一開口部２１は、第一チャンバーＣＢ１の−Ｘ側の面に形成されている。第二開口部２２は、第一チャンバーＣＢ１の＋Ｘ側の面に形成されている。第一開口部２１及び第二開口部２２は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。基板Ｓは、第一開口部２１及び第二開口部２２を介して第一チャンバーＣＢ１に出し入れされる。

塗布部ＣＴは、吐出部３１、メンテナンス部３２、液状体供給部３３、洗浄液供給部３４、廃液貯留部３５、気体供給排出部３７及び基板搬送部２５を有する。
吐出部３１は、ノズルＮＺ、処理ステージ２８及びノズル駆動部ＮＡを有している。

図３ノズルＮＺの構成を示す図である。
図３に示すように、ノズルＮＺは、長尺状に形成されており、長手方向がＸ方向に平行になるように配置されている。ノズルＮＺは、本体部ＮＺａ及び先端部ＮＺｂを有している。

本体部ＮＺａは、内部に液状体を収容可能な筐体である。本体部ＮＺａは、例えばステンレスなどの金属材料を用いて形成されている。本体部ＮＺａには、突出部９０ｃが設けられている。突出部９０ｃは、本体部ＮＺａに対して＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ突出して形成されている。突出部９０ｃは、ノズル駆動部ＮＡの一部に保持される。本体部ＮＺａは、配管などを介して液状体供給部３３に接続されている。

先端部ＮＺｂは、本体部ＮＺａの−Ｚ側の先端に設けられている。先端部ＮＺｂは、液状体が吐出される部分である。先端部ＮＺｂは、本体部ＮＺａに対して分離可能に装着されている。このため、ノズルＮＺのうち先端部ＮＺｂのみを分離してメンテナンスを行うことが可能となっている。先端部ＮＺｂは、例えばチタン、チタン合金、ＳＵＳ、樹脂、超硬合金などを含んだ材料を用いて形成されている。ノズルＮＺの全体をこれらの材料で形成する必要が無いため、先端部ＮＺｂのメンテナンスの軽減化を図ることができる。また、上記材料を先端部ＮＺｂに対してのみ用いればよいため、ノズル全体を上記材料で形成した場合に比べて、低コスト化を図ることができる。

図４は、−Ｚ側からノズルＮＺを見たときの構成を示している。また、図５は、ノズルＮＺ及びノズル先端管理部４５の断面形状を示す図である。
図４及び図５に示すように、ノズルＮＺは、先端部ＮＺｂの−Ｚ側の端面（先端ＴＰ）に吐出口ＯＰを有している。吐出口ＯＰは、液状体が吐出される開口部である。吐出口ＯＰは、Ｘ方向に長手となるようにスリット状に形成されている。

ノズルＮＺは、例えば上記のＣｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの４種類の金属が所定の組成比で混合された液状体を吐出する。ノズルＮＺは、接続配管（不図示）などを介して、それぞれ液状体供給部３３に接続されている。ノズルＮＺは、内部に液状体を保持する保持部を有している。なお、上記保持部に保持された液状体の温度を調整する温調部が配置されていても構わない。

図５に示すように、本体部ＮＺａは、−Ｚ側に端面９０ａを有している。端面９０ａは、平坦な平面として形成されている。端面９０ａは、先端部ＮＺｂ側に向けられている。先端部ＮＺｂは、第一先端部材９１及び第二先端部材９２を有している。第一先端部材９１及び第二先端部材９２は、本体部ＮＺａに対して個別に着脱可能である。このため、第一先端部材９１及び第二先端部材９２のそれぞれに対して個別にメンテナンスを行うことが可能となっている。第一先端部材９１及び第二先端部材９２は、本体部ＮＺａに対して密着するように装着されている。

以下、図５に示すように第一先端部材９１及び第二先端部材９２が本体部ＮＺａに取り付けられた状態における構成を説明する。
第一先端部材９１は、＋Ｚ側に形成された面（上面）９１ａと、＋Ｙ側に形成された面（側面）９１ｃと、−Ｙ側に形成された斜面９１ｄと、斜面９１ｄに形成された切り欠き部９１ｂとを有している。

第一先端部材９１の上面９１ａは平坦な平面として形成され、本体部ＮＺａの端面９０ａに接触している。凹部９１ｂには、固定ピン９３が取り付けられている。固定ピン９３は、第一先端部材９１を＋Ｚ方向に貫通すると共に本体部ＮＺａの一部に挿入されている。

第二先端部材９２は、第一先端部材９１との間でＹ方向に隙間を空けて配置されている。当該隙間は、液状体の流路となっている。第二先端部材９２は、＋Ｚ側に形成された面（上面）９２ａと、−Ｙ側に形成された面（側面）９２ｃと、＋Ｙ側に形成された斜面９２ｄとを有している。

第二先端部材９２の上面９２ａは平坦な平面として形成され、本体部ＮＺａの端面９０ａに接触している。凹部９２ｂには、固定ピン９４が取り付けられている。固定ピン９４は、第一先端部材９１を＋Ｚ方向に貫通すると共に本体部ＮＺａの一部に挿入されている。

第一先端部材９１は、固定ピン９３によって本体部ＮＺａとの間で位置決めされた状態で本体部ＮＺａに固定される。同様に、第二先端部材９２は、固定ピン９４によって本体部ＮＺａとの間で位置決めされた状態で本体部ＮＺａに固定される。

このように、固定ピン９３及び固定ピン９４は、本体部ＮＺａと先端部ＮＺｂとを固定する固定部９５を構成していると共に、本体部ＮＺａと先端部ＮＺｂとの間の位置決めを行う位置決め部を構成している。このように、固定部９５（固定ピン９３及び固定ピン９４）により、本体部ＮＺａと先端部ＮＺｂとの間の装着状態が良好に維持されている。

第二先端部材９２の側面９２ｃは、第一先端部材９１の側面９１ｃに対向して配置されている。側面９１ｃ及び側面９２ｃは、平行に配置されている。側面９１ｃと側面９２ｃとで形成される隙間は、上記吐出口ＯＰとなっている。液状体供給部３３は、側面９１ｃと側面９２ｃとで形成される隙間に液状体を供給するように本体部ＮＺａに接続されている。

図１及び図２に戻って、処理ステージ２８は、塗布処理の対象となる基板Ｓを載置する。処理ステージ２８の＋Ｚ側の面は、基板Ｓを載置する基板載置面となっている。当該基板載置面は、ＸＹ平面に平行に形成されている。処理ステージ２８は、例えばステンレスなどを用いて形成されている。

ノズル駆動部ＮＡは、ノズルＮＺをＸ方向に移動させる。ノズル駆動部ＮＡは、リニアモータ機構を構成する固定子４０及び可動子４１を有している。なお、ノズル駆動部ＮＡとしては、例えばボールスクリュー機構など、他の駆動機構が用いられた構成であっても構わない。固定子４０は、Ｙ方向に延在されている。固定子４０は、支持フレーム３８に支持されている。支持フレーム３８は、第一フレーム３８ａ及び第二フレーム３８ｂを有している。第一フレーム３８ａは、処理室２０ａの−Ｙ側端部に配置されている。第二フレーム３８ｂは、処理室２０ａのうち第一フレーム３８ａとの間で処理ステージ２８を挟む位置に配置されている。

可動子４１は、固定子４０の延在方向（Ｙ方向）に沿って移動可能である。可動子４１は、ノズル支持部材４２及び昇降部４３を有する。ノズル支持部材４２は、門型に形成されており、ノズルＮＺの突出部９０ｃを保持する保持部４２ａを有している。ノズル支持部材４２は、昇降部４３と共に固定子４０に沿って第一フレーム３８ａと第二フレーム３８ｂとの間をＹ方向に一体的に移動する。このため、ノズル支持部材４２に保持されるノズルＮＺは、処理ステージ２８をＹ方向に跨いで移動する。ノズル支持部材４２は、昇降部４３の昇降ガイド４３ａに沿ってＺ方向に移動する。可動子４１は、ノズル支持部材４２をＹ方向及びＺ方向に移動させる不図示の駆動源を有している。

メンテナンス部３２は、ノズルＮＺのメンテナンスを行う部分である。メンテナンス部３２は、ノズル待機部４４及びノズル先端管理部４５を有している。
ノズル待機部４４は、ノズルＮＺの先端ＴＰが乾燥しないように当該先端ＴＰをディップさせる不図示のディップ部と、ノズルＮＺを交換する場合やノズルＮＺに供給する液状体を交換する場合にノズルＮＺ内に保持された液状体を排出する不図示の排出部とを有している。

ノズル先端管理部４５は、ノズルＮＺの先端ＴＰ及びその近傍を洗浄したり、ノズルＮＺの吐出口ＯＰから予備的に吐出したりすることで、ノズル先端のコンディションを整える部分である。ノズル先端管理部４５は、ノズルＮＺの先端ＴＰを払拭する払拭部４５ａと、当該払拭部４５ａを案内するガイドレール４５ｂと、を有している。ノズル先端管理部４５には、ノズルＮＺから排出された液状体や、ノズルＮＺの洗浄に用いられた洗浄液などを収容する廃液収容部３５ａが設けられている。また、払拭部４５ａは、断面視においてノズルＮＺの先端ＴＰ及び先端ＴＰ側の斜面の一部を覆う形状に形成されている（図５参照）。

ガイドレール４５ｂは、ノズルＮＺの吐出口ＯＰをカバーするようにＸ方向に延びている。払拭部４５ａは、不図示の駆動源などにより、ガイドレール４５ｂに沿ってＸ方向に移動可能に設けられている。払拭部４５ａがノズルＮＺの先端ＴＰに接触した状態でＸ方向に移動することで、先端ＴＰが払拭されることになる。

液状体供給部３３は、第一液状体収容部３３ａ及び第二液状体収容部３３ｂを有している。第一液状体収容部３３ａ及び第二液状体収容部３３ｂには、基板Ｓに塗布する液状体が収容される。また、第一液状体収容部３３ａ及び第二液状体収容部３３ｂは、それぞれ異なる種類の液状体を収容可能である。

洗浄液供給部３４は、塗布部ＣＴの各部、具体的にはノズルＮＺの内部やノズル先端管理部４５などを洗浄する洗浄液が収容されている。洗浄液供給部３４は、不図示の配管やポンプなどを介して、これらノズルＮＺの内部やノズル先端管理部４５などに接続されている。

廃液貯留部３５は、ノズルＮＺから吐出された液体のうち再利用しない分を回収する。なお、ノズル先端管理部４５のうち、予備吐出を行う部分と、ノズルＮＺの先端ＴＰを洗浄する部分とが別々に設けられた構成であっても構わない。また、ノズル待機部４４において予備吐出を行う構成であっても構わない。

気体供給排出部３７は、気体供給部３７ａ及び排気部３７ｂを有している。気体供給部３７ａは、処理室２０ａに窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供給する。排気部３７ｂは、処理室２０ａを吸引し、処理室２０ａの気体を第一チャンバーＣＢ１の外部に排出する。

基板搬送部２５は、処理室２０ａにおいて基板Ｓを搬送する。基板搬送部２５は、複数のローラー２７を有している。ローラー２７は、処理室２０ａのＹ方向の中央部をＸ方向に横切るように二列に配置されている。各列に配置されるローラー２７は、それぞれ基板Ｓの＋Ｙ側端辺及び−Ｙ側端辺を支持する。

基板Ｓを支持した状態で各ローラー２７をＹ軸周りに時計回り又は反時計回りに回転させることにより、各ローラー２７によって支持される基板ＳがＸ方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に搬送される。なお、基板を浮上させて搬送する不図示の浮上搬送部を用いても構わない。

（接続部）
接続部ＣＮは、第一チャンバーＣＢ１と第二チャンバーＣＢ２とを接続する。基板Ｓは、接続部ＣＮを経由して、第一チャンバーＣＢ１と第二チャンバーＣＢ２との間を移動するようになっている。接続部ＣＮは、第三チャンバーＣＢ３を有している。第三チャンバーＣＢ３は、直方体の箱状に形成されている。第三チャンバーＣＢ３の内部には、処理室５０ａが形成されている。本実施形態では、処理室５０ａには、減圧乾燥部ＶＤが設けられている。減圧乾燥部ＶＤは、基板Ｓ上に塗布された液状体を乾燥させる。第三チャンバーＣＢ３には、ゲートバルブＶ２及びＶ３が設けられている。

第三チャンバーＣＢ３は、第一開口部５１及び第二開口部５２を有している。第一開口部５１及び第二開口部５２は、処理室５０ａと第三チャンバーＣＢ３の外部とを連通する。第一開口部５１は、第三チャンバーＣＢ３の−Ｘ側の面に形成されている。第二開口部５２は、第三チャンバーＣＢ３の＋Ｘ側の面に形成されている。第一開口部５１及び第二開口部５２は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。基板Ｓは、第一開口部５１及び第二開口部５２を介して第三チャンバーＣＢ３に出し入れされる。

減圧乾燥部ＶＤは、基板搬送部５５及び気体供給部５８、排気部５９及び加熱部５３を有している。
基板搬送部５５は、複数のローラー５７を有している。ローラー５７は、Ｙ方向に一対配置されており、当該一対のローラー５７がＸ方向に複数並んでいる。複数のローラー５７は、第一開口部２１を介して処理室５０ａに配置された基板Ｓを支持する。

基板Ｓを支持した状態で各ローラー５７をＹ軸周りに時計回り又は反時計回りに回転させることにより、各ローラー５７によって支持される基板ＳがＸ方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に搬送される。なお、基板を浮上させて搬送する不図示の浮上搬送部を用いても構わない。

図６は、減圧乾燥部ＶＤの構成を示す模式図である。
図６に示すように、気体供給部５８は、処理室５０ａに窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供給する。気体供給部５８は、第一供給部５８ａ及び第二供給部５８ｂを有している。第一供給部５８ａ及び第二供給部５８ｂは、ガスボンベやガス管などのガス供給源５８ｃに接続されている。処理室５０ａへのガスの供給は主として第一供給部５８ａを用いて行われる。第二供給部５８ｂは、第一供給部５８ａによる気体の供給量を微調整する。

排気部５９は、処理室５０ａを吸引し当該処理室５０ａの気体を第三チャンバーＣＢ３の外部に排出して、処理室５０ａを減圧させる。処理室５０ａを減圧させることにより、基板Ｓの液状体に含まれる溶媒の蒸発を促進させ、液状体を乾燥させる。排気部５９は、第一吸引部５９ａ及び第二吸引部５９ｂを有している。第一吸引部５９ａ及び第二吸引部５９ｂは、ポンプなどの吸引源５９ｃ及び５９ｄに接続されている。処理室５０ａからの吸引は主として第一吸引部５９ａを用いて行われる。第二吸引部５９ｂは、第一吸引部５９ａによる吸引量を微調整する。

加熱部５３は、処理室５０ａに配置された基板Ｓ上の液状体を加熱する。加熱部５３としては、例えば赤外線装置やホットプレートなどが用いられる。加熱部５３の温度は、例えば室温〜１００℃程度に調整可能である。加熱部５３を用いることにより、基板Ｓ上の液状体に含まれる溶媒の蒸発を促進させ、減圧下での乾燥処理をサポートする。

加熱部５３は、昇降機構（移動部）５３ａに接続されている。昇降機構５３ａは、加熱部５３をＺ方向に移動させる。昇降機構５３ａとしては、例えばモーター機構やエアシリンダ機構などが用いられている。昇降機構５３ａにより加熱部５３をＺ方向に移動させることにより、加熱部５３と基板Ｓとの間の距離を調整できるようになっている。昇降機構５３ａによる加熱部５３の移動量や移動のタイミングなどは、制御部ＣＯＮＴによって制御されるようになっている。

（第二チャンバー）
第二チャンバーＣＢ２は、床面ＦＬに載置された基台ＢＢ上に配置されている。第二チャンバーＣＢ２は、直方体の箱状に形成されている。第二チャンバーＣＢ２の内部には、処理室６０ａが形成されている。焼成部ＢＫは、処理室６０ａに設けられている。焼成部ＢＫは、基板Ｓ上に塗布された塗布膜を焼成する。

第二チャンバーＣＢ２は、開口部６１を有している。開口部６１は、処理室６０ａと第二チャンバーＣＢ２の外部とを連通する。開口部６１は、第二チャンバーＣＢ２の−Ｘ側の面に形成されている。開口部６１は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。基板Ｓは、開口部６１を介して第二チャンバーＣＢ２に出し入れされる。

焼成部ＢＫは、基板搬送部６５及び気体供給部６８、排気部６９及び加熱部７０を有している。
基板搬送部６５は、複数のローラー６７と、アーム部７１とを有している。ローラー６７は、基板案内ステージ６６をＹ方向に挟んで一対配置されており、当該一対のローラー６７がＸ方向に複数並んでいる。複数のローラー６７は、開口部６１を介して処理室６０ａに配置された基板Ｓを支持する。

基板Ｓを支持した状態で各ローラー６７をＹ軸周りに時計回り又は反時計回りに回転させることにより、各ローラー６７によって支持される基板ＳがＸ方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に搬送される。なお、基板を浮上させて搬送する不図示の浮上搬送部を用いても構わない。

アーム部７１は、架台７４上に配置されており、複数のローラー６７と加熱部７０との間で基板Ｓの受け渡しを行う。アーム部７１は、搬送アーム７２及びアーム駆動部７３を有している。搬送アーム７２は、基板支持部７２ａ及び移動部７２ｂを有している。基板支持部７２ａは、基板Ｓの＋Ｙ側及び−Ｙ側の辺を支持する。移動部７２ｂは、基板支持部７２ａに連結されており、Ｘ方向に移動可能であり、かつθＺ方向に回動可能である。

アーム駆動部７３は、移動部７２ｂをＸ方向又はθＺ方向に駆動する。アーム駆動部７３によって移動部７２ｂを＋Ｘ方向に移動させた場合には、基板支持部７２ａが加熱部７０内に挿入されると共に、基板Ｓが加熱部７０のＺ方向視中央部に配置されるようになっている。

図７は、加熱部７０の構成を示す断面図である。
図７に示すように、加熱部７０は、架台７４上に配置されており、第一収容部８１、第二収容部８２、第一加熱板８３、第二加熱板８４、リフト部８５、封止部８６、気体供給部８７及び排気部８８を有している。
第一収容部８１は、Ｚ方向視において矩形の枡状に形成されており、開口部が＋Ｚ側を向くように第二チャンバーＣＢ２の底部に載置されている。第二収容部８２は、Ｚ方向視において矩形の枡状に形成されており、開口部が第一収容部８１に対向するように配置されている。第二収容部８２は、不図示の昇降機構を用いてＺ方向に移動可能である。第二収容部８２の縁部８２ａを第一収容部８１の縁部８１ａに重ねることにより、当該第一収容部８１及び第二収容部８２の内部が密閉される。

第一加熱板８３は、第一収容部８１に収容されている。第一加熱板８３は、基板Ｓを載置させた状態で当該基板Ｓを加熱する。第一加熱板８３は、例えば石英などを用いて形成されており、内部には赤外線装置やホットプレートなどの加熱装置が設けられている。第一加熱板８３の温度は、例えば２００℃〜８００℃程度に調整可能である。第一加熱板８３には複数の貫通孔８３ａが形成されている。貫通孔８３ａは、リフト部８５の一部を貫通させる。

第二加熱板８４は、第二収容部８２に収容されている。第二加熱板８４は、例えば金属材料を用いて形成されており、内部には赤外線装置やホットプレートなどの加熱装置が設けられている。第二加熱板８４の温度は、例えば２００℃〜８００℃程度に調整可能である。第二加熱板８４は、不図示の昇降機構によって第二収容部８２とは別個にＺ方向への移動が可能に設けられている。第二加熱板８４をＺ方向へ移動させることにより、第二加熱板８４と基板Ｓとの隙間を調整できるようになっている。

リフト部８５は、アーム部７１と第一加熱板８３との間で基板Ｓを移動させる。リフト部８５は、複数の支持ピン８５ａと、当該支持ピン８５ａを保持してＺ方向に移動可能な移動部８５ｂとを有している。図示を判別しやすくするため、図７では支持ピン８５ａが２つ設けられた構成が示されているが、実際には例えば１６個（図７参照）配置させることができる。第一加熱板８３に設けられる複数の貫通孔８３ａは、Ｚ方向視で複数の支持ピン８５ａに対応する位置に配置されている。

封止部８６は、第一収容部８１の縁部８１ａに形成されている。封止部８６としては、例えば樹脂材料などを用いて形成されたＯリングを用いることができる。封止部８６は、第二収容部８２の縁部８２ａが第一収容部８１の縁部８１ａに重ねられた状態で、当該第一収容部８１と第二収容部８２との間を封止する。このため、第一収容部８１及び第二収容部８２の内部を密閉することができる。

気体供給部８７は、処理室６０ａに窒素ガスなどを供給する。気体供給部８７は、第二チャンバーＣＢ２の＋Ｚ側の面に接続されている。気体供給部８７は、ガスボンベやガス管などの気体供給源８７ａと、当該気体供給源８７ａと第二チャンバーＣＢ２とを接続する接続管８７ｂとを有している。

排気部８８は、処理室６０ａを吸引し、処理室６０ａの気体を第二チャンバーＣＢ２の外部に排出する。排気部８８は、第二チャンバーＣＢ２の−Ｚ側の面に接続されている。排気部８８は、ポンプなどの吸引源８８ａと、当該吸引源８８ａと第二チャンバーＣＢ２とを接続する接続管８８ｂとを有している。

また、本実施形態では、溶媒濃度センサＳＲ３及びＳＲ４が設けられている。溶媒濃度センサＳＲ３及びＳＲ４は、上記の溶媒濃度センサＳＲ１及びＳＲ２と同様に、周囲の雰囲気中における液状体の溶媒（本実施形態ではヒドラジン）の濃度を検出し、検出結果を制御部ＣＯＮＴに送信する。溶媒濃度センサＳＲ３は、処理室６０ａのうち架台７４上の加熱部７０の＋Ｙ側に配置されている。溶媒濃度センサＳＲ３は、加熱部７０から外れた位置に配置されている。溶媒濃度センサＳＲ４は第二チャンバーＣＢ２の外部に配置されている。本実施形態では、空気よりも比重が大きいヒドラジンの濃度を検出するため、溶媒濃度センサＳＲ３及びＳＲ４は、上記溶媒濃度センサＳＲ１及びＳＲ４と同様に、それぞれ基板Ｓの搬送経路よりも鉛直方向の下側に配置されている。また、第二チャンバーＣＢ２の外部にも溶媒濃度センサＳＲ４を配置することにより、第二チャンバーＣＢ２からのヒドラジンの漏出があった場合にも検出可能である。

（基板搬送経路）
基板供給回収部ＬＵの第二開口部１２、塗布部ＣＴの第一開口部２１並びに第二開口部２２、減圧乾燥部ＶＤの第一開口部５１並びに第二開口部５２、焼成部ＢＫの開口部６１は、Ｘ方向に平行な直線上に並んで設けられている。このため、基板Ｓは、Ｘ方向に直線上に移動する。また、基板供給回収部ＬＵから焼成部ＢＫの加熱部７０に収容されるまでの経路においては、Ｚ方向の位置が保持されている。このため、基板Ｓによる周囲の気体の攪拌が抑制される。

（アンチチャンバー）
図１に示すように、第一チャンバーＣＢ１には、アンチチャンバーＡＬ１〜ＡＬ３が接続されている。
アンチチャンバーＡＬ１〜ＡＬ３は、第一チャンバーＣＢ１の内外を連通して設けられている。アンチチャンバーＡＬ１〜ＡＬ３は、それぞれ処理室２０ａの構成要素を第一チャンバーＣＢ１の外部へ取り出したり、第一チャンバーＣＢ１の外部から処理室２０ａに当該構成要素を入れ込んだりするための経路である。

アンチチャンバーＡＬ１は、吐出部３１に接続されている。吐出部３１に設けられるノズルＮＺは、アンチチャンバーＡＬ１を介して処理室２０ａへの出し入れが可能となっている。アンチチャンバーＡＬ２は、液状体供給部３３に接続されている。液状体供給部３３は、アンチチャンバーＡＬ２を介して処理室２０ａへの出し入れが可能となっている。

アンチチャンバーＡＬ３は、液状体調合部３６に接続されている。液状体調合部３６では、アンチチャンバーＡＬ３を介して液体を処理室２０ａに出し入れ可能となっている。また、アンチチャンバーＡＬ３は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。このため、例えば塗布部ＣＴにおいて液状体の試し塗りを行う場合、アンチチャンバーＡＬ３から未処理の基板Ｓを処理室２０ａに供給することが可能である。また、試し塗りを行った後の基板ＳをアンチチャンバーＡＬ３から取り出すことが可能である。また、緊急時などにアンチチャンバーＡＬ３から臨時に基板Ｓを取り出すことも可能である。

また、第二チャンバーＣＢ２には、アンチチャンバーＡＬ４が接続されている。
アンチチャンバーＡＬ４は、加熱部７０に接続されている。アンチチャンバーＡＬ４は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。このため、例えば加熱部７０において基板Ｓの加熱を行う場合、アンチチャンバーＡＬ４から基板Ｓを処理室６０ａに供給することが可能である。また、加熱処理を行った後の基板ＳをアンチチャンバーＡＬ４から取り出すことが可能である。

（グローブ部）
図１に示すように、第一チャンバーＣＢ１には、グローブ部ＧＸ１が接続されている。また、第二チャンバーＣＢ２には、グローブ部ＧＸ２が接続されている。
グローブ部ＧＸ１及びＧＸ２は、作業者が第一チャンバーＣＢ１及び６０内にアクセスするための部分である。作業者がグローブ部ＧＸ１及びＧＸ２内に手を挿入することにより、第一チャンバーＣＢ１及び６０内のメンテナンス動作などを行うことができるようになっている。グローブ部ＧＸ１及びＧＸ２は、袋状に形成されている。グローブ部ＧＸ１及びＧＸ２は、それぞれ第一チャンバーＣＢ１及び６０の複数個所に配置されている。グローブ部ＧＸ１及びＧＸ２内に作業者が手を入れたか否かを検出するセンサなどが第一チャンバーＣＢ１及び６０内に配置されていても構わない。

（ゲートバルブ）
基板供給回収部ＬＵの第二開口部１２と塗布部ＣＴの第一開口部２１との間には、ゲートバルブＶ１が設けられている。ゲートバルブＶ１は、不図示の駆動部によってＺ方向に移動可能に設けられている。ゲートバルブＶ１をＺ方向に移動させることで、基板供給回収部ＬＵの第二開口部１２と塗布部ＣＴの第一開口部２１とが同時に開放又は閉塞される。第二開口部１２及び第一開口部２１が同時に開放されると、これら第二開口部１２と第一開口部２１との間で基板Ｓの移動が可能となる。

第一チャンバーＣＢ１の第二開口部２２と第三チャンバーＣＢ３の第一開口部５１との間には、ゲートバルブＶ２が設けられている。ゲートバルブＶ２は、不図示の駆動部によってＺ方向に移動可能に設けられている。ゲートバルブＶ２をＺ方向に移動させることで、第一チャンバーＣＢ１の第二開口部２２と第三チャンバーＣＢ３の第一開口部５１とが同時に開放又は閉塞される。第二開口部２２及び第一開口部５１が同時に開放されると、これら第二開口部２２と第一開口部５１との間で基板Ｓの移動が可能となる。

第三チャンバーＣＢ３の第二開口部５２と第二チャンバーＣＢ２の開口部６１との間には、ゲートバルブＶ３が設けられている。ゲートバルブＶ３は、不図示の駆動部によってＺ方向に移動可能に設けられている。ゲートバルブＶ３をＺ方向に移動させることで、第三チャンバーＣＢ３の第二開口部５２と第二チャンバーＣＢ２の開口部６１とが同時に開放又は閉塞される。第二開口部５２及び開口部６１が同時に開放されると、これら第二開口部５２と開口部６１との間で基板Ｓの移動が可能となる。

（制御装置）
制御部ＣＯＮＴは、塗布装置ＣＴＲを統括的に制御する部分である。具体的には、基板供給回収部ＬＵ、塗布部ＣＴ、減圧乾燥部ＶＤ、焼成部ＢＫにおける動作、ゲートバルブＶ１〜Ｖ３の動作などを制御する。調整動作の一例として、制御部ＣＯＮＴは、溶媒濃度センサＳＲ１〜ＳＲ４による検出結果に基づいて、気体供給部３７ａの供給量を調整する。制御部ＣＯＮＴは、処理時間の計測等に用いる不図示のタイマーなどを有している。

（塗布方法）
次に、本実施形態に係る塗布方法を説明する。本実施形態では、上記のように構成された塗布装置ＣＴＲを用いて基板Ｓ上に塗布膜を形成する。塗布装置ＣＴＲの各部で行われる動作は、制御部ＣＯＮＴによって制御される。

制御部ＣＯＮＴは、まず、外部から基板供給回収部ＬＵに基板Ｓを搬入させる。この場合、制御部ＣＯＮＴは、ゲートバルブＶ１を閉塞された状態として、蓋部１４を開けて基板Ｓをチャンバー１０の収容室１０ａに収容させる。基板Ｓが収容室１０ａに収容された後、制御部ＣＯＮＴは、蓋部１４を閉じさせる。

蓋部１４が閉じられた後、制御部ＣＯＮＴは、ゲートバルブＶ１を開放させ、チャンバー１０の収容室１０ａと塗布部ＣＴの第一チャンバーＣＢ１の処理室２０ａとを連通させる。ゲートバルブＶ１を開放させた後、制御部ＣＯＮＴは、基板搬送部１５を用いて基板ＳをＸ方向へ搬送する。

第一チャンバーＣＢ１の処理室２０ａに基板Ｓの一部が挿入された後、制御部ＣＯＮＴは、基板搬送部２５を用いて基板Ｓを処理室２０ａに完全に搬入させる。基板Ｓが搬入された後、制御部ＣＯＮＴは、ゲートバルブＶ１を閉塞させる。制御部ＣＯＮＴは、ゲートバルブＶ１を閉塞させた後、基板Ｓを処理ステージ２８へと搬送する。

図８は、塗布部ＣＴの構成を簡略化し一部の構成を省略して示す図である。以下、図９〜図１２においても同様である。図８に示すように、基板Ｓが処理ステージ２８上に載置されると、塗布部ＣＴにおいて塗布処理が行われる。当該塗布処理に先立って、制御部ＣＯＮＴは、ゲートバルブＶ１及びＶ２が閉塞された状態とし、気体供給部３７ａ及び排気部３７ｂを用いて不活性ガスの供給及び吸引を行わせる。

この動作により、処理室２０ａの雰囲気及び圧力が調整される。処理室２０ａの雰囲気及び圧力の調整後、制御部ＣＯＮＴは、ノズル駆動部ＮＡ（図８では不図示）を用いてノズルＮＺをノズル待機部４４からノズル先端管理部４５へと移動させる。制御部ＣＯＮＴは、以後塗布処理の間、処理室２０ａの雰囲気及び圧力の調整動作を継続して行わせる。

ノズルＮＺがノズル先端管理部４５に到達した後、制御部ＣＯＮＴは、図９に示すように、ノズルＮＺに対して予備吐出動作を行わせる。予備吐出動作では、制御部ＣＯＮＴは、吐出口ＯＰから液状体Ｑを吐出させる。予備吐出動作の後、制御部ＣＯＮＴは、図１０に示すように、払拭部４５ａをガイドレール４５ｂに沿ってＸ方向に移動させ、ノズルＮＺの先端ＴＰ及びその近傍の傾斜部を払拭させる。

ノズルＮＺの先端ＴＰを払拭させた後、制御部ＣＯＮＴは、ノズルＮＺを処理ステージ２８へ移動させる。ノズルＮＺの吐出口ＯＰが基板Ｓの−Ｙ側端部に到達した後、制御部ＣＯＮＴは、図１１に示すように、ノズルＮＺを＋Ｙ方向に所定速度で移動させつつ、吐出口ＯＰから基板Ｓへ向けて液状体Ｑを吐出させる。この動作により、基板Ｓ上には液状体Ｑの塗布膜Ｆが形成される。

基板Ｓの所定領域に液状体Ｑの塗布膜を形成した後、制御部ＣＯＮＴは、基板搬送部２５を用いて基板Ｓを処理ステージ２８から第二ステージ２６Ｂへと＋Ｘ方向に移動させる。また、制御部ＣＯＮＴは、ノズルＮＺを−Ｙ方向へ移動させ、ノズル待機部４４へと戻す。

基板Ｓが第一チャンバーＣＢ１の第二開口部２２に到達した後、制御部ＣＯＮＴは、図１３に示すように、ゲートバルブＶ２を開放させ、基板Ｓを第一チャンバーＣＢ１から第二チャンバーＣＢ２へと搬送させる（搬送ステップ）。なお、当該搬送ステップを行う際に、基板Ｓは接続部ＣＮに配置される第三チャンバーＣＢ３を経由する。制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓが第三チャンバーＣＢ３を通過する際に、当該基板Ｓに対して減圧乾燥部ＶＤを用いて乾燥処理を行わせる。具体的には、第三チャンバーＣＢ３の処理室５０ａに基板Ｓが収容された後、制御部ＣＯＮＴは、図１４に示すように、ゲートバルブＶ２を閉塞させる。

ゲートバルブＶ２を閉塞させた後、制御部ＣＯＮＴは、昇降機構５３ａを用いて加熱部５３のＺ方向の位置を調整させる。その後、制御部ＣＯＮＴは、図１５に示すように、気体供給部５８を用いて処理室５０ａの雰囲気を調整させると共に、排気部５９を用いて処理室５０ａを減圧させる。この動作により処理室５０ａが減圧すると、基板Ｓに形成された液状体Ｑの塗布膜に含まれる溶媒の蒸発が促進され、塗布膜が乾燥する。なお、制御部ＣＯＮＴは、排気部５９を用いて処理室５０ａを減圧する減圧動作を行わせる間に、昇降機構５３ａを用いて加熱部５３のＺ方向の位置を調整させても構わない。

また、制御部ＣＯＮＴは、図１５に示すように、加熱部５３を用いて基板Ｓ上の塗布膜Ｆを加熱する。この動作により、基板Ｓ上の塗布膜Ｆに含まれる溶媒の蒸発が促進され、減圧下での乾燥処理を短時間で行うことができる。制御部ＣＯＮＴは、加熱部５３によって加熱動作を行う間に、昇降機構５３ａを用いて加熱部５３のＺ方向の位置を調整させても構わない。

減圧乾燥処理が行われた後、制御部ＣＯＮＴは、図１６に示すように、ゲートバルブＶ３を開放させ、基板Ｓを接続部ＣＮから第二チャンバーＣＢ２へと搬送させる。基板Ｓが第二チャンバーＣＢ２の処理室６０ａに収容された後、制御部ＣＯＮＴはゲートバルブＶ３を閉塞させる。

基板支持部７２ａの移動により、図１７に示すように、基板Ｓが第一加熱板８３上の中央部に配置される。その後、制御部ＣＯＮＴは、図１８に示すように、リフト部８５を＋Ｚ方向に移動させる。この動作により、基板Ｓは搬送アーム７２の基板支持部７２ａから離れ、リフト部８５の複数の支持ピン８５ａに支持される。このようにして基板Ｓが基板支持部７２ａからリフト部８５へと渡される。基板Ｓがリフト部８５の支持ピン８５ａによって支持された後、制御部ＣＯＮＴは、基板支持部７２ａを加熱部７０の外部へ−Ｘ方向に退避させる。

基板支持部７２ａを退避させた後、制御部ＣＯＮＴは、図１９に示すように、リフト部８５を−Ｚ方向に移動させると共に、第二収容部８２を−Ｚ方向に移動させる。この動作により、第二収容部８２の縁部８２ａが第一収容部８１の縁部８１ａに重なり、縁部８２ａと縁部８１ａとの間で封止部８６が挟まれた状態となる。このため、第一収容部８１、第二収容部８２及び封止部８６によって密閉された焼成室８０が形成される。

焼成室８０を形成した後、制御部ＣＯＮＴは、図２０に示すように、リフト部８５を−Ｚ方向へ移動させて基板Ｓを第一加熱板８３上に載置させる。基板Ｓが第一加熱板８３上に載置された後、制御部ＣＯＮＴは、第二加熱板８４を−Ｚ方向に移動させ、第二加熱板８４と基板Ｓとを近づける。制御部ＣＯＮＴは、適宜第二加熱板８４のＺ方向の位置を調整させる。

第二加熱板８４のＺ方向の位置を調整させた後、図２１に示すように、気体供給部８７を用いて焼成室８０に窒素ガスや硫化水素ガスを供給すると共に、排気部８８を用いて焼成室８０を吸引させる。この動作により、焼成室８０の雰囲気及び圧力が調整されると共に、第二収容部８２から第一収容部８１にかけて窒素ガスもしくは硫化水素ガスの気流が形成される。窒素ガスもしくは硫化水素ガスの気流が形成された状態で、制御部ＣＯＮＴは、第一加熱板８３及び第二加熱板８４を作動させ、基板Ｓの焼成動作を行わせる（加熱ステップ）。この動作により、基板Ｓの塗布膜Ｆから溶媒成分が蒸発すると共に、塗布膜Ｆに含まれる気泡などが除去される。また、窒素ガスもしくは硫化水素ガスの気流により、塗布膜Ｆから蒸発した溶媒成分や気泡などが押し流され、排気部８８から吸引される。

また、当該焼成動作においては、塗布膜Ｆに含まれる金属成分のうち少なくとも一種類の成分を融点以上まで加熱し、塗布膜Ｆの少なくとも一部を溶解させる。例えば、塗布膜ＦがＣＺＴＳ型の太陽電池に用いられる場合であれば、塗布膜Ｆを構成する成分のうち、Ｔｉ、Ｓ、Ｓｅについて融点以上まで加熱し、これらの物質を液状化させて塗布膜Ｆを凝集させる。その後、塗布膜Ｆが固形化する温度まで当該塗布膜Ｆを冷却する（冷却ステップ）。塗布膜Ｆを固形化することで、当該塗布膜Ｆの強度が高められることになる。

このような焼成動作が完了した後、制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓを−Ｘ方向へ搬送させる。具体的には、加熱部７０からアーム部７１、基板案内ステージ６６を経て焼成部ＢＫから搬出され、減圧乾燥部ＶＤ、塗布部ＣＴを経て基板供給回収部ＬＵへ戻される（第二版送ステップ）。基板Ｓが基板供給回収部ＬＵへ戻された後、制御部ＣＯＮＴは、ゲートバルブＶ１を閉塞させた状態で蓋部１４を開放させる。その後、作業者は、チャンバー１０内の基板Ｓを回収し、新たな基板Ｓをチャンバー１０の収容室１０ａに収容させる。

なお、基板Ｓが基板供給回収部ＬＵへ戻された後、基板Ｓに形成された塗布膜Ｆ上に更に別の塗布膜を重ねて形成する場合、制御部ＣＯＮＴは、再度基板Ｓを塗布部ＣＴへ搬送させ、塗布処理、減圧乾燥処理及び焼成処理を繰り返して行わせる。このようにして基板Ｓ上に塗布膜Ｆが積層される。

上記の塗布動作を行う際には、所定の場合にノズルＮＺのメンテナンスを行う必要がある。本体部ＮＺａと先端部ＮＺｂとが一体形成されている場合、例えば先端部ＮＺｂのみを交換すれば済む場合でも、ノズルＮＺ全体を交換する必要があるため、手間がかかっていた。

これに対して、本実施形態では、先端部ＮＺｂのみを交換する場合、図２２に示すように、第一先端部材９１及び第二先端部材９２を本体部ＮＺａから分離させる。この工程により、本体部ＮＺａを取り外すことなく、先端部ＮＺｂのみを取り外すことができる。このとき、第一先端部材９１及び第二先端部材９２を個別に分離させても良い。また、例えば第一先端部材９１及び第二先端部材９２の一方のみを交換すれば済む場合には、当該一方のみを本体部ＮＺａから分離させても良い。

その後、図２３に示すように、本体部ＮＺａに対して新たな先端部ＮＺｂを装着する。このとき、第一先端部材９１を本体部ＮＺａに取り付ける際には、本体部ＮＺａに設けられた固定ピン９３を第一先端部材９１の凹部９１ｂに挿入させることで、本体部ＮＺａと第一先端部材９１との間の位置合わせが行われる。同様に、第二先端部材９２を本体部ＮＺａに取り付ける際には、本体部ＮＺａに設けられた固定ピン９４を第二先端部材９２の凹部９２ｂに挿入させることで、本体部ＮＺａと第二先端部材９２との間の位置合わせが行われる。

第一先端部材９１及び第二先端部材９２と本体部ＮＺａとの間の位置合わせが行われた後、不図示の固定機構によって第一先端部材９１及び第二先端部材９２と本体部ＮＺａとの間を固定する。これにより、本体部ＮＺａに対する先端部ＮＺｂの取り付けが完了する。

以上のように、本実施形態では、本体部ＮＺａと当該本体部ＮＺａの先端に設けられる先端部ＮＺｂとを有し、金属を含む液状体を先端部ＮＺｂから吐出するノズルＮＺであって、先端部ＮＺｂが本体部ＮＺａに対して分離可能に装着されているので、ノズルＮＺの先端部ＮＺｂのみを分離してメンテナンスを行うことができる。これにより、ノズルＮＺ全体を取り扱う場合よりも、簡単にかつ素早くメンテナンスを行うことができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態においては、塗布装置ＣＴＲが一つの部屋に収容される構成である場合、当該部屋の雰囲気を調整する気体供給排出部が設けられた構成であっても構わない。この場合、当該気体供給排出部を用いて部屋の雰囲気中のヒドラジンを排出することができるため、より確実に塗布環境の変化を抑制することができる。

また、上記実施形態においては、第二チャンバーＣＢ２の焼成部ＢＫにおいて焼成動作を行わせる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図２４に示すように、第二チャンバーＣＢ２とは異なる位置に別途第四チャンバーＣＢ４が設けられ、当該第四チャンバーＣＢ４に設けられる加熱部ＨＴによって基板Ｓを加熱する構成であっても構わない。

この場合、例えば基板Ｓに塗布膜Ｆを積層させた後、第四チャンバーＣＢ４の加熱部ＨＴにおいて、積層された塗布膜Ｆを焼成するための加熱処理（第二加熱ステップ）を行うようにすることができる。第二加熱ステップにおける加熱処理では、焼成部ＢＫによる加熱処理よりも高い加熱温度で塗布膜Ｆを加熱する。この加熱処理により、積層された塗布膜Ｆの固形分（金属成分）を結晶化させることができるので、塗布膜Ｆの膜質を更に高めることができる。

なお、基板Ｓに塗布膜Ｆを積層させた後の加熱については、第二チャンバーＣＢ２の焼成部ＢＫにおいて行うようにしても構わない。この場合、焼成部ＢＫでは、塗布膜Ｆの各層を焼成する場合の加熱温度よりも、積層させた後の塗布膜Ｆを焼成する場合の加熱温度の方が高くなるように制御すれば良い。

また、上記実施形態では、第三チャンバーＣＢ３内において基板Ｓと加熱部５３との距離を調整する昇降機構５３ａが加熱部５３を移動させる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、昇降機構５３ａが加熱部５３のみならず、基板ＳをＺ方向に移動可能な構成であっても構わない。また、昇降機構５３ａが基板ＳのみをＺ方向に移動させる構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、減圧乾燥部ＶＤにおいて、基板Ｓの−Ｚ側（鉛直方向下側）に加熱部５３が配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば加熱部５３が基板Ｓの＋Ｚ側（鉛直方向上側）に配置された構成であっても構わない。また、昇降機構５３ａを用いて、基板Ｓの−Ｚ側の位置と基板Ｓの＋Ｚ側の位置との間を移動可能な構成としても構わない。この場合、加熱部５３の形状として、基板搬送部５５を構成する複数のローラー５７を通過可能な構成（例えば、加熱部５３に開口部が設けられている、など）となっていれば良い。

また、塗布装置ＣＴＲの構成として、例えば図２５に示すように、基板供給回収部ＬＵの＋Ｘ側に、塗布部ＣＴを有する第一チャンバーＣＢ１、減圧乾燥部ＶＤを有する接続部ＣＮ及び焼成部ＢＫを有する第二チャンバーＣＢ２が繰り返して配置された構成であっても構わない。

図２５では、第一チャンバーＣＢ１、接続部ＣＮ及び第二チャンバーＣＢ２が３回繰り返して配置された構成が示されているが、これに限られることは無く、第一チャンバーＣＢ１、接続部ＣＮ及び第二チャンバーＣＢ２が２回繰り返して配置された構成や、第一チャンバーＣＢ１、接続部ＣＮ及び第二チャンバーＣＢ２が４回以上繰り返して配置された構成であっても構わない。

このような構成によれば、第一チャンバーＣＢ１、接続部ＣＮ及び第二チャンバーＣＢ２がＸ方向に直列に繰り返し設けられているため、基板Ｓを一方向（＋Ｘ方向）に搬送すれば良く、基板ＳをＸ方向に往復させる必要が無いため、基板Ｓに対して塗布膜を積層する工程を連続して行うことができる。これにより、基板Ｓに対して効率的に塗布膜を形成することができる。

また、上記実施形態においては、本体部ＮＺａの−Ｚ側が平坦に形成されており、第一先端部材９１及び第二先端部材９２が角柱状に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の形状であっても構わない。例えば、図２６に示すように、本体部ＮＺａの−Ｚ側が先細りに形成されており、第一先端部材１９１及び第二先端部材１９２が板状に形成された構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、第一先端部材９１と第二先端部材９２との隙間には何も設けない構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図２７に示すように、第一先端部材９１と第二先端部材９２との隙間にスペーサ部材９６を配置させた構成であっても構わない。

図２７に示すように、スペーサ部材９６は、隙間に挿入可能な厚さ（例えば厚さｔ１）となるように、例えば板状に形成されている。スペーサ部材９６は、ノズルＮＺの長手方向の両端部にそれぞれ設けられている。この構成によれば、スペーサ部材９６により、第一先端部材９１と第二先端部材９２との間の距離が維持されている。よって、安定した吐出特性を得ることができる。

また、図２８に示すように、厚さｔ１の上記のスペーサ部材９６とは異なる厚さｔ２を有するスペーサ部材９７を第一先端部材９１と第二先端部材９２との間に挿入しても構わない。図２８に示す例においては、ｔ１＞ｔ２となっているが、これに限られることは無く、ｔ１＜ｔ２であっても構わない。厚さが異なるスペーサ部材９６及びスペーサ部材９７を切り替えて用いることにより、第一先端部材９１と第二先端部材９２との距離を変更することができる。これにより、吐出口ＯＰの寸法を変更することができるため、液状体の吐出量を所望の値に調整することができる。

また、上記実施形態では、凹部９１ｂに取り付けられた固定ピン９３と凹部９２ｂに取り付けられた固定ピン９４とによって先端部ＮＺｂ（第一先端部材９１及び第二先端部材９２）が本体部ＮＺａに固定された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、図２９に示すように、固定ピン９３の挿入部９３ｂ及び固定ピン９４の挿入部９４ｂがそれぞれ先端部ＮＺｂ及び本体部ＮＺａをＺ方向に貫通する構成であっても構わない。この場合、挿入部９３ｂ及び挿入部９４ｂの＋Ｚ側の先端は、ナット９３ｃ及び９４ｃで固定されている。この構成であっても、本体部ＮＺａと先端部ＮＺｂとを固定することができる。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

ＣＴＲ…塗布装置 Ｓ…基板 ＣＯＮＴ…制御部 ＣＴ…塗布部 ＮＺ…ノズル ＮＡ…ノズル駆動部 ＮＺａ…本体部 ＮＺｂ…先端部 ＯＰ…吐出口 ＴＰ…先端 Ｑ…液状体 Ｆ…塗布膜 ９０ａ…端面 ９１、１９１…第一先端部材 ９２、１９２…第二先端部材 ９１ａ、９２ａ…上面 ９１ｂ、９２ｂ…凹部 ９１ｃ、９２ｃ…側面 ９１ｄ、９２ｄ…斜面 ９３、９４…固定ピン ９３ａ、９４ａ…ネジ山 ９５…固定部 ９６、９７…スペーサ部材

Claims (16)

1. 本体部と当該本体部の先端に設けられる先端部とを有し、金属を含む液状体を前記先端部の吐出口から吐出するノズルであって、
   前記先端部は、前記本体部に対して分離可能に装着されている
   ノズル。
2. 前記本体部は、前記先端部を前記本体部に固定する固定部を有する
   請求項１に記載のノズル。
3. 前記固定部は、前記先端部と前記本体部との位置を決める位置決め部を有する
   請求項２に記載のノズル。
4. 前記本体部は、前記吐出口に前記液状体を供給する供給部を有する
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のノズル。
5. 前記吐出口は、スリット状に形成されている
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のノズル。
6. 前記先端部は、前記液状体の吐出対象物に対向させた状態で前記吐出対象物との間で少なくとも第一方向に相対移動可能に設けられ、
   前記先端部は、前記第一方向に隙間を空けて配置された第一先端部材及び第二先端部材を有し、
   前記隙間は、前記吐出口として用いられる
   請求項５に記載のノズル。
7. 前記先端部は、前記第一先端部材及び前記第二先端部材についての前記第一方向における位置を調整する調整部を有する
   請求項６に記載のノズル。
8. 前記調整部は、前記隙間に配置され前記第一先端部材及び前記第二先端部材の距離を維持するスペーサ部材である
   請求項７に記載のノズル。
9. 本体部と当該本体部の先端に設けられる先端部とを有し金属を含む液状体を前記先端部の吐出口から吐出するノズルが設けられた塗布部と、
   前記先端部と基板とを対向させた状態で前記基板と前記ノズルとを相対移動させる相対駆動部と
   を備え、
   前記先端部は、前記本体部に対して分離可能に装着されている
   塗布装置。
10. 前記本体部は、前記先端部を前記本体部に固定する固定部を有する
    請求項９に記載の塗布装置。
11. 前記固定部は、前記先端部と前記本体部との位置を決める位置決め部を有する
    請求項１０に記載の塗布装置。
12. 前記本体部は、前記吐出口に前記液状体を供給する供給部を有する
    請求項９から請求項１１のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
13. 前記吐出口は、スリット状に形成されている
    請求項９から請求項１２のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
14. 前記先端部は、前記基板と前記ノズルとが相対移動する第一方向に隙間を空けて配置された第一先端部材及び第二先端部材を有し、
    前記隙間は、前記吐出口として用いられる
    請求項１３に記載の塗布装置。
15. 前記先端部は、前記第一先端部材及び前記第二先端部材についての前記第一方向における位置を調整する調整部を有する
    請求項１４に記載の塗布装置。
16. 前記調整部は、前記隙間に配置され前記第一先端部材及び前記第二先端部材の距離を維持するスペーサ部材である
    請求項１５に記載の塗布装置。

Images