JP3838990B2 - スリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右半体の材質が異なるスリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来にあって、ノズル自体に所定幅の塗布液吐出口を開口せしめ、被処理物に対しノズルを相対的に移動することで被処理物表面に所定幅で塗布液を塗布するスリットノズルが知られている。この所定幅の塗布液吐出口を有するスリットノズルを用いれば、塗布液の無駄をなくし且つ効率的に塗布を行えるのである。
【０００３】
しかしながら、被処理物の大型化に伴い、一本のスリットノズルではその供給時間及び供給量に限界がある。例えば、処理液の供給開始から供給終了まで時間がかかりすぎると、処理ムラが生じてしまう。これは処理液を厚く供給するときにも同じことが起こる。
【０００４】
そこで、処理液を厚く供給する場合には、左右半体の部品を合わせていた塗布ヘッド（即ち、スリットノズル）を二つ用いて、塗布対象物に２回塗布液が塗布されることが記載されている。（特許文献１）
【０００５】
また、塗膜の中央部分だけではなく、塗膜端部を定められた短い範囲で処理ムラが生じなくて所定の膜厚プロファイル形状に形成するために、スリットの幅の異なる左右半体の部品を合わせていた塗布ダイ（即ち、スリットノズル）を二つ用いることで、幅方向での塗布液の塗布位置がずれて塗布面積が異なり、その結果幅方向での膜厚プロファイルの形成が可能であることが記載されている。（特許文献２）
【０００６】
更に、塗布器から吐出された塗布液が被塗布部材上で重ならないように左右半体の部品を合わせた二つの塗布ダイから同時に塗布液を被塗布部材に塗布することが記載されている。（特許文献３）
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２３６７０３号（第４頁〜第６頁、図９）
【特許文献２】
特開平２０００−１０２７５９号公報（第５頁〜第１０頁、図４）
【特許文献３】
特開平２００１−９０７号公報（第４頁〜第８頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際処理液が吐出されるスリットノズルの吐出口及び吐出幅は極めて精密なものであるため、スリットノズルの材質は硬質なステンレスやＳＵＳといった金属材を精度よく加工していた。この加工には多大な時間と労力が必要であり、高価である。
【０００９】
更に、際限なく加工精度を高くしても、スリットノズルの幅が広いため合わせた面にはごく微小の隙間が一部にはできてしまい、そこから毛細管現象を起こして処理液が染み込んでしまっていた。このごく僅かな処理液が固化するとパーティクル等の原因になる。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スリットノズルの加工が簡単にできて、且つ毛細管現象が起こらないスリットノズル及びそのスリットノズルを用いる処理液供給装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本願発明のスリットノズルは、左右の半体を合わせて構成され、その片方の材質を金属材とし、もう一方の材質を樹脂材とすることで、前記左右の半体の合せ面で毛細管現象が起こらないように直接密着せしめた。
【００１２】
このように、スリットノズルの片方の材質は、硬い材質（金属材）を使用し、もう一方の材質は、軟らかい材質（樹脂材）を使用することで、両方を合わせたときに軟らかい材質の方が硬い材質の方へ密着するので、毛細管現象を起こすような隙間を形成しないと共に、従来ほど加工精度を必要としないことから、加工に要する時間も短くすることができる。
【００１３】
また、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを複数個備える処理液供給装置を使用することで、処理液の供給時間を短縮すると共に、厚い塗膜でも短時間内に完成することができる。
【００１４】
更に、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを、温調された処理液の循環経路に設けることで、処理液の供給時間を短縮すると共に、処理液を所定の温度に短時間内に調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明に係るスリットノズルの斜視図及び拡大断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明に係るスリットノズルを複数用いて、処理液を供給する簡略図、図３は、本願発明に係るスリットノズル、及び温度調整器を備える直接温調の簡略図である。図４は従来装置に係る間接温調の簡略図である。
【００１６】
図１に示すように、スリットノズル１は、チタン製の左半体２とＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製の右半体３を合わせて構成している。右半体３には、マニホールド（横方向流路）を形成するための凹部４と、この凹部４底面よりも浅くなった縦方向の流路を形成するフラット面５が設けられている。なお、左半体２は、ステンレス製でも良い。
【００１７】
このように、左半体２を金属系、右半体３を樹脂系とすることで、柔らかい樹脂系が抵抗なく硬質な金属系に密着するので、隙間が生じず毛細管現象も起こらない。また、図１の円Ｃで示す部分の合わせ面が密着すればよいので、左半体２を樹脂系、右半体３を金属系とし、金属系側にマニーホールドを形成してもよい。
【００１８】
従来、スリットノズルは、厳密な精度を必要とするために、比較的硬い材質であるステンレス等の金属材を使用してきた。その構成としては、左右半体の部材を合わせて形成されている。この場合スリット状の開口を形成するためにシムを挟んだり、半体の左右どちらか又は両方に凹凸をつけたりしていた。しかし、図１の円Ｃで示す部分には、金属同士だといくら精度よく平面にしてもノズルの幅が横方向に長いため、その合わせ面から微小な隙間が生じ、処理液が毛細管現象で染み出していたが、本発明の構成とすることで、この不利が解消される。
【００１９】
図２の（Ａ）に示すように、スリットノズル１、１′を二つ用いて処理液６を供給する場合には、大型基板７に対して処理液６の供給時間を長くせずに済む。即ち、基板７の異なる位置から同じ膜厚で同時に処理液６を供給すれば、基板が大型化しても時間は同じである。例えば、１１００ｘ１３００ｍｍ以上の大型基板の供給開始点を２箇所にすることで、５５０ｘ６５０ｍｍの小型基板と同じ時間で処理液６を供給することができる。
【００２０】
また、図２の（Ｂ）に示すように、スリットノズル１、１′を二つ用いて、処理液６を基板７の同位置から供給を開始する場合は、供給量を調節して、大量の処理液６を同じ時間で供給する。即ち、最初から一本のスリットノズルで厚く塗るよりは、複数のスリットノズルで多層に重ねれば、厚膜でも供給時間を長くせずに済む。
【００２１】
スリットノズル１を備える循環型配管８を図３に示す。循環型配管８の途中にタンク９、ポンプ１０、温度調整器１１、及びバルブ１２が設けられている。また、図４には、スリットノズル１を備える一方通行型配管１３を示す。この一方通行型配管１３の途中にタンク９、ポンプ１０、温度調整器１１、及びバルブ１２が設けられている。
【００２２】
このように、温度調整器１１で所定温度に温調された処理液６が循環型配管８を循環するのを図３に示す。処理液６は、温度調整器１１から２３℃に温調して、循環型配管８を循環して、また温度調整器１１に戻ってきた時は、２３℃より若干低くなっているとしても、再び２３℃に温調されて循環するので、図５及び表１に示すように短時間で循環型配管８全体が２３℃になる。これは、所謂直接温調である。
【００２３】
また、温度調整器１１で所定温度に温調された処理液６が一方通行型配管１３を通ってスリットノズル１に供給されるのを図４に示す。タンク９からポンプ１０を通った処理液６は、温度調整器１１によって２３℃に温調され、スリットノズル１に到達した時は、２３℃より低い。このように次々と新しい処理液６が供給されるので、図５及び表１に示すように時間をかけても一方通行型配管１３はなかなか２３℃にならない。これは、所謂間接温調である。
【００２４】
【表１】
【００２５】
同じく、図６及び表２に示すように、２０℃を目標として設定した場合でも、上述の直接温調、及び間接温調の現象を再現していた。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、スリットノズルの片方の材質は、硬い材質（金属材）を使用し、もう一方の材質は、軟らかい材質（樹脂材）を使用することで、両方を合わせたときに軟らかい材質の方が硬い材質の方へ密着するので、毛細管現象を起こすような隙間を形成しないと共に、加工に要する時間も短くすることができる。
【００２８】
また、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを複数個備える処理液供給装置を使用することで、処理液の供給時間を短縮すると共に、厚い塗膜でも短時間内に完成することができる。
【００２９】
更に、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを、温調された処理液の循環経路の所定個所に設けることで、処理液を所定の温度に短時間内に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は本願発明に係るスリットノズルの斜視図及び拡大断面図
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は本願発明に係るスリットノズルを複数用いて処理液を供給する簡略図
【図３】本願発明に係るスリットノズルを用いる直接温調の簡略図
【図４】スリットノズルを用いる間接温調の簡略図
【図５】設定温度を２３℃にした直接温調及び間接温調による循環型配管の温度分布
【図６】設定温度を２０℃にした直接温調及び間接温調による循環型配管の温度分布
【符号の説明】
１、１’…スリットノズル、 ２…チタン製の左半体、 ３…ＰＰＳ製の右半体、 ４…凹部、 ５…フラット面、 ６…処理液、 ７…基板、 ８…循環型配管、 ９…タンク、 １０…ポンプ、 １１…温度調整器、 １２…バルブ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右半体の材質が異なるスリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来にあって、ノズル自体に所定幅の塗布液吐出口を開口せしめ、被処理物に対しノズルを相対的に移動することで被処理物表面に所定幅で塗布液を塗布するスリットノズルが知られている。この所定幅の塗布液吐出口を有するスリットノズルを用いれば、塗布液の無駄をなくし且つ効率的に塗布を行えるのである。
【０００３】
しかしながら、被処理物の大型化に伴い、一本のスリットノズルではその供給時間及び供給量に限界がある。例えば、処理液の供給開始から供給終了まで時間がかかりすぎると、処理ムラが生じてしまう。これは処理液を厚く供給するときにも同じことが起こる。
【０００４】
そこで、処理液を厚く供給する場合には、左右半体の部品を合わせていた塗布ヘッド（即ち、スリットノズル）を二つ用いて、塗布対象物に２回塗布液が塗布されることが記載されている。（特許文献１）
【０００５】
また、塗膜の中央部分だけではなく、塗膜端部を定められた短い範囲で処理ムラが生じなくて所定の膜厚プロファイル形状に形成するために、スリットの幅の異なる左右半体の部品を合わせていた塗布ダイ（即ち、スリットノズル）を二つ用いることで、幅方向での塗布液の塗布位置がずれて塗布面積が異なり、その結果幅方向での膜厚プロファイルの形成が可能であることが記載されている。（特許文献２）
【０００６】
更に、塗布器から吐出された塗布液が被塗布部材上で重ならないように左右半体の部品を合わせた二つの塗布ダイから同時に塗布液を被塗布部材に塗布することが記載されている。（特許文献３）
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２３６７０３号（第４頁〜第６頁、図９）
【特許文献２】
特開平２０００−１０２７５９号公報（第５頁〜第１０頁、図４）
【特許文献３】
特開平２００１−９０７号公報（第４頁〜第８頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際処理液が吐出されるスリットノズルの吐出口及び吐出幅は極めて精密なものであるため、スリットノズルの材質は硬質なステンレスやＳＵＳといった金属材を精度よく加工していた。この加工には多大な時間と労力が必要であり、高価である。
【０００９】
更に、際限なく加工精度を高くしても、スリットノズルの幅が広いため合わせた面にはごく微小の隙間が一部にはできてしまい、そこから毛細管現象を起こして処理液が染み込んでしまっていた。このごく僅かな処理液が固化するとパーティクル等の原因になる。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、スリットノズルの加工が簡単にできて、且つ毛細管現象が起こらないスリットノズル及びそのスリットノズルを用いる処理液供給装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本願発明のスリットノズルは、左右の半体を合わせて構成され、その片方の材質を金属材とし、もう一方の材質を樹脂材とすることで、前記左右の半体の合せ面で毛細管現象が起こらないように直接密着せしめた。
【００１２】
このように、スリットノズルの片方の材質は、硬い材質（金属材）を使用し、もう一方の材質は、軟らかい材質（樹脂材）を使用することで、両方を合わせたときに軟らかい材質の方が硬い材質の方へ密着するので、毛細管現象を起こすような隙間を形成しないと共に、従来ほど加工精度を必要としないことから、加工に要する時間も短くすることができる。
【００１３】
また、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを複数個備える処理液供給装置を使用することで、処理液の供給時間を短縮すると共に、厚い塗膜でも短時間内に完成することができる。
【００１４】
更に、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを、温調された処理液の循環経路に設けることで、処理液の供給時間を短縮すると共に、処理液を所定の温度に短時間内に調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明に係るスリットノズルの斜視図及び拡大断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）は、本願発明に係るスリットノズルを複数用いて、処理液を供給する簡略図、図３は、本願発明に係るスリットノズル、及び温度調整器を備える直接温調の簡略図である。図４は従来装置に係る間接温調の簡略図である。
【００１６】
図１に示すように、スリットノズル１は、チタン製の左半体２とＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製の右半体３を合わせて構成している。右半体３には、マニホールド（横方向流路）を形成するための凹部４と、この凹部４底面よりも浅くなった縦方向の流路を形成するフラット面５が設けられている。なお、左半体２は、ステンレス製でも良い。
【００１７】
このように、左半体２を金属系、右半体３を樹脂系とすることで、柔らかい樹脂系が抵抗なく硬質な金属系に密着するので、隙間が生じず毛細管現象も起こらない。また、図１の円Ｃで示す部分の合わせ面が密着すればよいので、左半体２を樹脂系、右半体３を金属系とし、金属系側にマニーホールドを形成してもよい。
【００１８】
従来、スリットノズルは、厳密な精度を必要とするために、比較的硬い材質であるステンレス等の金属材を使用してきた。その構成としては、左右半体の部材を合わせて形成されている。この場合スリット状の開口を形成するためにシムを挟んだり、半体の左右どちらか又は両方に凹凸をつけたりしていた。しかし、図１の円Ｃで示す部分には、金属同士だといくら精度よく平面にしてもノズルの幅が横方向に長いため、その合わせ面から微小な隙間が生じ、処理液が毛細管現象で染み出していたが、本発明の構成とすることで、この不利が解消される。
【００１９】
図２の（Ａ）に示すように、スリットノズル１、１′を二つ用いて処理液６を供給する場合には、大型基板７に対して処理液６の供給時間を長くせずに済む。即ち、基板７の異なる位置から同じ膜厚で同時に処理液６を供給すれば、基板が大型化しても時間は同じである。例えば、１１００ｘ１３００ｍｍ以上の大型基板の供給開始点を２箇所にすることで、５５０ｘ６５０ｍｍの小型基板と同じ時間で処理液６を供給することができる。
【００２０】
また、図２の（Ｂ）に示すように、スリットノズル１、１′を二つ用いて、処理液６を基板７の同位置から供給を開始する場合は、供給量を調節して、大量の処理液６を同じ時間で供給する。即ち、最初から一本のスリットノズルで厚く塗るよりは、複数のスリットノズルで多層に重ねれば、厚膜でも供給時間を長くせずに済む。
【００２１】
スリットノズル１を備える循環型配管８を図３に示す。循環型配管８の途中にタンク９、ポンプ１０、温度調整器１１、及びバルブ１２が設けられている。また、図４には、スリットノズル１を備える一方通行型配管１３を示す。この一方通行型配管１３の途中にタンク９、ポンプ１０、温度調整器１１、及びバルブ１２が設けられている。
【００２２】
このように、温度調整器１１で所定温度に温調された処理液６が循環型配管８を循環するのを図３に示す。処理液６は、温度調整器１１から２３℃に温調して、循環型配管８を循環して、また温度調整器１１に戻ってきた時は、２３℃より若干低くなっているとしても、再び２３℃に温調されて循環するので、図５及び表１に示すように短時間で循環型配管８全体が２３℃になる。これは、所謂直接温調である。
【００２３】
また、温度調整器１１で所定温度に温調された処理液６が一方通行型配管１３を通ってスリットノズル１に供給されるのを図４に示す。タンク９からポンプ１０を通った処理液６は、温度調整器１１によって２３℃に温調され、スリットノズル１に到達した時は、２３℃より低い。このように次々と新しい処理液６が供給されるので、図５及び表１に示すように時間をかけても一方通行型配管１３はなかなか２３℃にならない。これは、所謂間接温調である。
【００２４】
【表１】
同じく、図６及び表２に示すように、２０℃を目標として設定した場合でも、上述の直接温調、及び間接温調の現象を再現していた。
【００２６】
【表２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、スリットノズルの片方の材質は、硬い材質（金属材）を使用し、もう一方の材質は、軟らかい材質（樹脂材）を使用することで、両方を合わせたときに軟らかい材質の方が硬い材質の方へ密着するので、毛細管現象を起こすような隙間を形成しないと共に、加工に要する時間も短くすることができる。
【００２８】
また、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを複数個備える処理液供給装置を使用することで、処理液の供給時間を短縮すると共に、厚い塗膜でも短時間内に完成することができる。
【００２９】
更に、上記の左右異なる材質からなるスリットノズルを、温調された処理液の循環経路の所定個所に設けることで、処理液を所定の温度に短時間内に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は本願発明に係るスリットノズルの斜視図及び拡大断面図
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は本願発明に係るスリットノズルを複数用いて処理液を供給する簡略図
【図３】本願発明に係るスリットノズルを用いる直接温調の簡略図
【図４】スリットノズルを用いる間接温調の簡略図
【図５】設定温度を２３℃にした直接温調及び間接温調による循環型配管の温度分布
【図６】設定温度を２０℃にした直接温調及び間接温調による循環型配管の温度分布
【符号の説明】
１、１’…スリットノズル、 ２…チタン製の左半体、 ３…ＰＰＳ製の右半体、 ４…凹部、 ５…フラット面、 ６…処理液、 ７…基板、 ８…循環型配管、 ９…タンク、 １０…ポンプ、 １１…温度調整器、 １２…バルブ。
Claims (3)
- 被処理物表面に所定幅で処理液を供給するスリットノズルにおいて、このスリットノズルは、左右の半体を合わせて構成され、一方の半体の材質を金属材とし、他方の半体の材質を樹脂材とすることで、前記左右の半体の合せ面で毛細管現象が起こらないように直接密着していることを特徴とするスリットノズル。
- 請求項１に記載のスリットノズルを備えた処理液供給装置であって、温調された処理液の循環経路に前記スリットノズルが設けられていることを特徴とする処理液供給装置。
- 請求項２に記載の処理液供給装置において、前記スリットノズルを複数個備えることを特徴とする処理液供給装置。
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|---|---|---|---|
| JP2003108952A JP3838990B2 (ja) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | スリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置 |
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| KR1020040024826A KR101070041B1 (ko) | 2003-04-14 | 2004-04-12 | 슬릿 노즐 및 그 슬릿 노즐을 사용한 처리액 공급장치 |
| CNB2004100329674A CN100376330C (zh) | 2003-04-14 | 2004-04-14 | 狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的处理液供给装置 |
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| JP2003108952A JP3838990B2 (ja) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | スリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置 |
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| JP2003108952A Expired - Lifetime JP3838990B2 (ja) | 2003-04-14 | 2003-04-14 | スリットノズル及びそのスリットノズルを用いた処理液供給装置 |
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