JP2013222963A - 搬送装置及び塗布装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の破損を低減すること。
【解決手段】金属を含む液状体が塗布された状態で加熱された基板を搬送する搬送装置であって、移動可能に設けられ、加熱された前記基板を保持する保持部と、前記保持部の温度を調整する温調部とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、搬送装置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し、当該基板を６００℃程度の高温で加熱することで形成する手法を提案する。光吸収層を上記手法によって形成する場合、以下の課題が挙げられる。
基板を加熱した後、例えばロボットハンドなどを用いて基板を搬送するが、このときに基板とロボットハンドとの間に温度差があると、サーマルショックが起こり、基板が破損してしまう可能性がある。
以上のような事情に鑑み、本発明は、基板の破損を低減することができる搬送装置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搬送装置は、金属を含む液状体が塗布された状態で加熱された基板を搬送する搬送装置であって、移動可能に設けられ、加熱された前記基板を保持する保持部と、前記保持部の温度を調整する温調部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、加熱部で加熱された基板を保持する保持部と、保持部の温度を調整する温調部とを備えるので、保持部の温度を基板の温度に近づけるように調整することができる。このため、加熱された基板を保持部によって保持する場合に、基板と保持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
上記の搬送装置は、前記保持部を移動させるアーム部を更に備え、前記保持部は、前記アーム部の先端に設けられている。
この構成によれば、保持部を移動させるアーム部を更に備え、保持部がアーム部の先端に設けられているので、アーム部を用いて基板を移動する場合において、基板の破損を低減することができる。
上記の搬送装置において、前記温調部は、前記アーム部に設けられている。
この構成によれば、温調部がアーム部に設けられているので、温調部をアーム部と一体的に移動させることができる。これにより、温調部を移動させる移動機構を別途設ける必要が無くなる。
上記の搬送装置において、前記温調部は、前記保持部の温度が加熱後の前記基板の温度に対応するように調整する。
この構成によれば、温調部が保持部の温度が加熱後の基板の温度に対応するように調整するので、基板と保持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
上記の搬送装置において、前記保持部は、前記基板を第一温度で加熱する第一加熱部、及び、前記基板を第二温度で加熱する第二加熱部、のそれぞれに加熱された前記基板を保持するように設けられ、前記温調部は、前記第一温度に対応する温度と、前記第二温度に対応する温度とを切り替えて前記保持部の温度を調整可能である。
この構成によれば、保持部が基板を第一温度で加熱する第一加熱部、及び、基板を第二温度で加熱する第二加熱部、のそれぞれに加熱された基板を保持するように設けられ、温調部が第一温度に対応する温度と、第二温度に対応する温度とを切り替えて保持部の温度を調整可能であるので、複数の加熱温度で基板が加熱された場合においても、基板と保持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
本発明の第二の態様に係る塗布装置は、金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、前記液状体が塗布された前記基板を加熱する加熱部と、前記加熱部で加熱された前記基板を保持する保持部を有し、前記保持部によって前記基板を保持して移動させる搬送部と、前記保持部の温度を調整する温調部とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、液状体が塗布された基板を加熱する加熱部と、加熱部で加熱された基板を保持する保持部を有し、保持部によって基板を保持して移動させる搬送部と、保持部の温度を調整する温調部とを備えるので、加熱された基板を保持部によって保持する場合に、保持部の温度を基板の温度に近づけるように調整することができる。このため、基板と保持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
上記の塗布装置において、前記搬送部は、アーム部を有し、前記保持部は、前記アーム部の先端に設けられている。
この構成によれば、搬送部がアーム部を有し、保持部がアーム部の先端に設けられているので、アーム部を用いて基板を移動する場合において、基板の破損を低減することができる。
上記の塗布装置において、前記温調部は、前記アーム部に設けられている。
この構成によれば、温調部がアーム部に設けられているので、温調部をアーム部と一体的に移動させることができる。これにより、温調部を移動させる移動機構を別途設ける必要が無くなる。
上記の塗布装置において、前記温調部は、前記保持部の温度が前記加熱部による加熱後の前記基板の温度に対応するように調整する。
この構成によれば、温調部が保持部の温度が加熱後の基板の温度に対応するように調整するので、基板と保持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
上記の塗布装置において、前記加熱部は、前記基板を第一温度で加熱する第一加熱部と、前記基板を第二温度で加熱する第二加熱部とを有し、前記搬送部は、前記第一加熱部及び前記第二加熱部で加熱された前記基板を搬送するように設けられ、前記温調部は、前記第一温度に対応する温度と、前記第二温度に対応する温度とを切り替えて前記保持部の温度を調整可能である。
この構成によれば、保持部が基板を第一温度で加熱する第一加熱部、及び、基板を第二温度で加熱する第二加熱部、のそれぞれに加熱された基板を保持するように設けられ、温調部が第一温度に対応する温度と、第二温度に対応する温度とを切り替えて保持部の温度を調整可能であるので、複数の加熱温度で基板が加熱された場合においても、基板と保持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
上記の塗布装置において、前記搬送部によって搬送された前記基板を支持する支持部と、前記支持部の温度を、前記基板の温度に対応する温度に調整する第二温調部とを更に備える。
この構成によれば、搬送部によって搬送された基板を支持する支持部と、支持部の温度を、基板の温度に対応する温度に調整する第二温調部とを更に備えるので、加熱された基板を支持部によって支持する場合に、支持部の温度を基板の温度に近づけるように調整することができる。このため、基板と支持部との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板の破損を低減することができる。
本発明によれば、基板の破損を低減することができる。
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。 本発明の変形例に係る塗布装置の構成を示す図である。 本発明の変形例に係る塗布装置の構成を示す図である。 本発明の変形例に係るアーム部の構成を示す図である。 本発明の変形例に係るアーム部の構成を示す図である。 本発明の変形例に係るアーム部の構成を示す図である。 本発明の変形例に係る加熱部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、装置構成については塗布装置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、他の易酸化性の金属、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及び突出部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、例えばチタン又はチタン合金を含んだ材料を用いて形成されている。突出部ＮＺｂ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ＮＺｂは、ノズル駆動部ＮＡの一部に保持される。
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。
図４に示すように、ノズルＮＺは、本体部ＮＺａの−Ｚ側の端部（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。吐出口ＯＰは、例えば長手方向が基板ＳのＸ方向の寸法とほぼ同一となるように形成されている。
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ＮＺｂ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。
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５に示すように、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。
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し、減圧乾燥部ＶＤから直接アーム部７１が受け取るようにしても構わない。
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、フレーム部材７５及び移動部７６を有している。フレーム部材７５は、基板Ｓの＋Ｙ側及び−Ｙ側の辺を支持する。移動部７６は、フレーム部材７５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７６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７６を＋Ｘ方向に移動させた場合には、フレーム部材７５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（ａ）は、アーム部７１のうちフレーム部材７５の構成を示す斜視図である。
図７（ａ）に示すように、フレーム部材７５は、分岐された第一先端部７５ａ及び第二先端部７５ｂを有する形状に形成されている。フレーム部材７５は、例えばカーボン、アルミ、ステンレス、セラミックなどの材料を用いて形成されている。
フレーム部材７５には、４つのパッド７７が設けられている。４つのパッド７７は、基板Ｓのうち液状体が塗布される面とは反対側の面に接触される。４つのパッド７７は、それぞれ同一形状、同一寸法に形成されている。４つのパッド７７の形状としては、例えば角柱状に形成されているが、これに限られることは無く、他の形状（円柱状、筒状など）であっても構わない。
４つのパッド７７のうち２つは第一先端部７５ａに設けられており、他の２つは第二先端部７５ｂに設けられている。４つのパッド７７は、基板Ｓの角部を支持するように位置が設定されている。４つのパッド７７は、セラミックなどの金属材料や、石英などの無機材料などを用いて形成されている。なお、パッド７７の個数や形状等については、基板Ｓに接触する部分が加熱される構成であれば４つに限定されることは無く、３つ以下又は５つ以上あっても構わない。また、アーム部７１の全体が温調される構成であっても構わない。
フレーム部材７５には、温調部７８が設けられている。温調部７８は、４つのパッド７７のうち例えば基板Ｓとの接触部分の温度をそれぞれ個別に調整する。温調部７８は、第一先端部７５ａ及び第二先端部７５ｂの内部に設けられている。温調部７８は、４つのパッド７７のそれぞれに対応する位置に配置されている。温調部７８としては、例えば電熱線ヒーターが用いられている。温調部７８は、４つのパッド７７の温度を、それぞれ１００℃〜５００℃の範囲で調整可能である。
温調部７８による温度調整は、例えば制御部ＣＯＮＴの制御下で行われる。制御部ＣＯＮＴは、例えば電熱線ヒーターに流す電流の大きさや時間などを調整することで、温調部７８による温度調整を制御する。勿論、温調部７８として他の構成（例、ペルチェ素子など）が用いられても構わない。
なお、温調部７８は、アーム部７１の全体の温度を調整することができる構成であっても良い。また、基板Ｓの温度管理が可能な赤外式温度計などを別途設け、基板Ｓの温度と当該基板Ｓに接触する接触部分（４つのパッド７７又はアーム部７１の全体）の温度とを検出しながら、温度差が１５０℃以上にならないように基板Ｓの温度及び接触部分の温度のうち少なくとも一方を調整する構成であっても良い。
図７（ｂ）は、加熱部７０の構成を示す断面図である。
図７（ｂ）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との間隔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（ｂ）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（ｂ）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。
また、上記説明においては、加熱部７０が基板Ｓを１枚ずつ加熱する枚葉式の構成を例に挙げたが、これに限られることは無く、複数の基板Ｓを収容し、当該複数の基板Ｓに対して同時に加熱可能な加熱炉が設けられた構成であっても構わない。
（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。
フレーム部材７５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のフレーム部材７５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がフレーム部材７５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、フレーム部材７５を加熱部７０の外部へ−Ｘ方向に退避させる。
フレーム部材７５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。
上記の焼成動作を行った後の基板Ｓは、６００℃程度の高温になっている。この状態で基板Ｓをアーム部７１に保持させた場合、基板Ｓとアーム部７１との間に温度差があると、サーマルショックが起こり、基板Ｓが破損してしまう可能性がある。本発明者の検証により、基板Ｓと４つのパッド７７との間の温度差が１５０℃以上になるとサーマルショックが起こりやすくなることが判明した。
これを踏まえ、制御部ＣＯＮＴは、図２２に示すように、温調部７８を制御してアーム部７１に設けられた４つのパッド７７を加熱し、当該４つのパッド７７の温度を４５０℃〜５００℃程度にする。基板Ｓの温度が６００℃程度である場合、４つのパッド７７の温度を４５０℃程度にすることで、基板Ｓと４つのパッド７７との間の温度差が１５０℃よりも低く抑えられる。
４つのパッド７７の温度調整を行った後、制御部ＣＯＮＴは、図２３に示すように、アーム部７１を基板Ｓの−Ｚ側に移動させると共に、支持ピン８５ａを−Ｚ側に移動させて基板Ｓを支持ピン８５ａから４つのパッド７７に基板Ｓへ渡す。この動作では、４つのパッド７７と基板Ｓとの温度差が１５０℃よりも低く抑えられた状態で当該４つのパッド７７が基板Ｓに接触するため、サーマルショックの発生が抑えられる。
その後、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。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。
以上のように、本実施形態によれば、加熱部７０で加熱された基板Ｓを保持する４つのパッド７７と、当該４つのパッド７７の温度を調整する温調部７８とを備えるので、４つのパッド７７の温度を基板Ｓの温度に近づけるように調整することができる。このため、加熱された基板Ｓを４つのパッド７７によって保持する場合に、基板Ｓと４つのパッド７７との間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板Ｓの破損を低減することができる。
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、塗布部ＣＴの構成として、スリット型のノズルＮＺを用いた構成としたが、これに限られることは無く、例えば中央滴下型の塗布部を用いても構わないし、インクジェット型の塗布部を用いても構わない。また、例えば基板Ｓ上に配置される液状体をスキージなどを用いて拡散させて塗布する構成であっても構わない。
また、上記実施形態において、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、上記実施形態では、制御部ＣＯＮＴが例えば電熱線ヒーターに流す電流の大きさや時間などを調整することで温調部７８の温度調整を制御す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く、例えば４つのパッド７７の温度を検出するセンサを設ける構成であっても構わない。
例えば、図２６に示す構成では、このような４つのパッド７７の温度を検出するセンサ７９がフレーム部材７５に設けられている。制御部ＣＯＮＴは、当該センサ７９の検出結果に応じて４つのパッド７７の温度を調整する構成である。センサ７９の配置については、図２６のようなフレーム部材７５の表面に露出された構成に限られず、例えばフレーム部材７５の内部に設けられた構成であっても構わないし、フレーム部材７５とは異なる位置に設けられた構成であっても構わない。
また、上記実施形態では、基板Ｓのうち液状体が塗布される面とは反対の面に接触する部分（４つのパッド７７）の温度を調整する構成としたが、これに限られることは無く、基板Ｓに接触する部位であれば、他の部位において温度を調整する構成としても構わない。
例えば、図２７に示す構成では、加熱部７０において、基板Ｓのうち液状体が塗布される面と、この面とは反対の面とを挟むクランプ部分１７５ａ及びクランプ部分１７５ｂを有するアーム部材１７５が設けられている。クランプ部分１７５ａ及びクランプ部分１７５ｂには、それぞれ温調部１７８が設けられている。温調部１７８の構成は、上記実施形態に記載の電熱線ヒーターやペルチェ素子などを用いることができる。
制御部ＣＯＮＴは、温調部１７８によってクランプ部分１７５ａ及びクランプ部分１７５ｂの温度を調整する。これにより、基板Ｓとクランプ部分１７５ａ及びクランプ部分１７５ｂとの間の温度差を低減させることができ、サーマルショックを起こしにくくすることができる。これにより、基板Ｓの破損を低減することができる。
また、上記実施形態では、基板Ｓがアーム部７１に吸着支持され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２８に示すように、基板Ｓがアーム部７１に吸着されずに載置された構成であっても構わない。図２８に示す構成においては、アーム部７１は、基部２７０及び支持部２７５を有している。支持部２７５は、第一支持部２７５ａ、第二支持部２７５ｂ及び第三支持部２７５ｃを有している。第一支持部２７５ａ、第二支持部２７５ｂ及び第三支持部２７５ｃは、基板Ｓの三辺を一辺ずつ支持している。基部２７０には、支持部２７５の温度を検出する温度センサや、指示部２７５の温度を調整する温調部などが設けられている。この構成であっても、上記同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態においては、加熱部７０において、基板Ｓを１種類の温度で加熱す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２９に示すように、基板Ｓを複数種類の温度で加熱する場合においても、本発明を適用することが可能である。
図２９に示すように、加熱部７０は、基板Ｓを第一温度（例、３００℃程度）で加熱する第一加熱部７０Ａと、基板Ｓを第二温度（例、４５０℃程度）で加熱する第二加熱部７０Ｂと、基板Ｓを第三温度（例、６００℃程度）で加熱する第三加熱部７０Ｃとを有している。
第一加熱部７０Ａ、第二加熱部７０Ｂ及び第三加熱部７０Ｃは、例えばＺ方向に一列に配置されている。アーム部７１は、Ｚ方向に移動可能（昇降可能）に設けられており、第一加熱部７０Ａ、第二加熱部７０Ｂ及び第三加熱部７０Ｃのそれぞれに対してアクセスすることができる構成となっている。
制御部ＣＯＮＴは、第一加熱部７０Ａにおいて加熱された基板Ｓを受け取る場合には、基板Ｓの温度と１５０℃以上の差がつかないように、第一加熱部７０Ａにアーム部７１をアクセスさせる際に４つのパッド７７の温度を例えば１５０℃〜２００℃程度に設定する。
制御部ＣＯＮＴは、第二加熱部７０Ｂにおいて加熱された基板Ｓを受け取る場合には、第二加熱部７０Ｂにアーム部７１をアクセスさせる際に４つのパッド７７の温度を例えば３００℃〜４００℃程度に設定する。また、制御部ＣＯＮＴは、第三加熱部７０Ｃにアーム部７１をアクセスさせて第三加熱部７０Ｃにおいて加熱された基板Ｓを受け取る場合には、４つのパッド７７の温度を例えば１５０℃〜２００℃程度に設定する。
このように、加熱部７０における加熱処理後の基板Ｓの温度に応じて４つのパッド７７の温度を切り替えることで、異なる温度で基板Ｓが加熱される場合においても、サーマルショックを起こしにくくすることができる。
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 ＢＫ…焼成部 ＶＤ…減圧乾燥部 ＢＣ…基台 Ｑ…液状体 Ｆ…塗布膜 ７０…加熱部 ７０Ａ…第一加熱部 ７０Ｂ…第二加熱部 ７０Ｃ…第三加熱部 ７１…アーム部 ７２…搬送アーム ７３…アーム駆動部 ７４…架台 ７５…フレーム部材 ７５ａ…第一先端部 ７５ｂ…第二先端部 ７６…移動部 ７７…パッド ７８…温調部 ７９…センサ １７５ａ…クランプ部分 １７５ｂ…クランプ部分 １７５…アーム部材 １７８…温調部

Claims (11)

  1. 金属を含む液状体が塗布された状態で加熱された基板を搬送する搬送装置であって、
    移動可能に設けられ、加熱された前記基板を保持する保持部と、
    前記保持部の温度を調整する温調部と
    を備える搬送装置。
  2. 前記保持部を移動させるアーム部を更に備え、
    前記保持部は、前記アーム部の先端に設けられている
    請求項１に記載の搬送装置。
  3. 前記温調部は、前記アーム部に設けられている
    請求項２に記載の搬送装置。
  4. 前記温調部は、前記保持部の温度が加熱後の前記基板の温度に対応するように調整する
    請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の搬送装置。
  5. 前記保持部は、前記基板を第一温度で加熱する第一加熱部、及び、前記基板を第二温度で加熱する第二加熱部、のそれぞれに加熱された前記基板を保持するように設けられ、
    前記温調部は、前記第一温度に対応する温度と、前記第二温度に対応する温度とを切り替えて前記保持部の温度を調整可能である
    請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の搬送装置。
  6. 金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、
    前記液状体が塗布された前記基板を加熱する加熱部と、
    前記加熱部で加熱された前記基板を保持する保持部を有し、前記保持部によって前記基板を保持して移動させる搬送部と、
    前記保持部の温度を調整する温調部と
    を備える塗布装置。
  7. 前記搬送部は、アーム部を有し、
    前記保持部は、前記アーム部の先端に設けられている
    請求項６に記載の塗布装置。
  8. 前記温調部は、前記アーム部に設けられている
    請求項７に記載の塗布装置。
  9. 前記温調部は、前記保持部の温度が前記加熱部による加熱後の前記基板の温度に対応するように調整する
    請求項６から請求項８のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
  10. 前記加熱部は、
    前記基板を第一温度で加熱する第一加熱部と、
    前記基板を第二温度で加熱する第二加熱部と
    を有し、
    前記搬送部は、前記第一加熱部及び前記第二加熱部で加熱された前記基板を搬送するように設けられ、
    前記温調部は、前記第一温度に対応する温度と、前記第二温度に対応する温度とを切り替えて前記保持部の温度を調整可能である
    請求項６から請求項９のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
  11. 前記搬送部によって搬送された前記基板を支持する支持部と、
    前記支持部の温度を、前記基板の温度に対応する温度に調整する第二温調部と
    を更に備える請求項６から請求項１０のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
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