JP4587816B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、半導体製造装置及び有機ＥＬ表示、液晶表示、プラズマ表示などのＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）製造装置などに用いられる各種基板（以下、単に「基板」という）に対してノズルから処理液を吐出して所定の処理を施す基板処理装置に関するものである。特に、基板に対してノズルから処理液として塗布液を吐出して基板に塗布液を塗布する基板処理装置に関する。

従来より基板に塗布液を塗布する装置として次のようなものがある。例えば特許文献１に記載の装置は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材料を含む溶液を塗布液としてノズルから吐出させながらノズル移動機構部によりノズルを移動させて塗布液を基板上の微小領域に塗布している。具体的には、ノズルに塗布液を圧送することでノズル先端部から塗布液を連続的に吐出させつつ、基板上に形成された微小な溝（例えば溝の幅寸法が１００μｍ以下）に沿ってノズルをほぼ直線的に移動させることによって塗布液をストライプ状に塗布している。

また、この装置では、ノズル内にフィルタが設けられている。詳しくは、ノズルは、その先端部が開口されたノズル本体と、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に固定される固定キャップ（ノズルキャップ）とを備えており、ノズル本体に固定キャップを外装することでフィルタの周縁を固定キャップで押さえ付けて、該ノズル本体の内部空間内でフィルタを保持している。なお、この種のフィルタは、例えば特許文献２に記載されているように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの樹脂で形成されており、塗布液から異物やゲル化溶質（塗布液中の溶質が圧送されることでゲル化したもの）を捕集してノズル先端部における目詰まりを防止している。

特開２００４−７４０７６号公報（第５，６頁、図１） 特開２００４−４１９４３号公報（段落「００３１」）

ところで、基板上に形成された微小な溝に沿って塗布液を塗布するためには、ノズルから塗布液を微小流量で吐出させることが必要となる。しかしながら、この場合、ノズルから吐出される塗布液の量が微小となるため、ノズルから吐出された塗布液が液柱の状態で安定的に吐出している距離が短くなり、ノズルから離れると塗布液が霧状となってしまう。その結果、基板上の所望の位置に塗布液を塗布することができなくなる。したがって、ノズルから塗布液を液柱の状態で安定的に吐出させるために、ノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離を高精度に調整することが重要なポイントとなっている。

しかしながら、従来装置のようにして、ノズル本体に固定キャップを外装することでフィルタの周縁を固定キャップにより押さえ付けてフィルタを保持させる場合には、次のような問題が発生する場合があった。すなわち、特許文献２に記載されているように、フィルタの材質としては、樹脂製の材料が使用されるが、この場合、ノズル本体に固定キャップを外装する際に、固定キャップがフィルタを押さえ付ける力の加減によってフィルタの
変形が生じることがあった。具体的には、固定キャップをノズル本体に外装して固定した場合に、固定キャップによって押さえ付けられるフィルタ周縁の厚みが変化する場合があった。そのため、フィルタの変形の度合いによってノズル先端部に設けられた固定キャップの高さ方向の位置が定まらなくなる。その結果、ノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離が変わってしまい、該距離を高精度に調整することが困難となっていた。

さらに、基板に対する処理時間を短縮するために、複数本のノズルを１つのノズル保持機構（ノズルホルダ）に搭載する場合、例えば赤、緑、青の各色の有機ＥＬ材料に対して各色ごとにノズルを搭載する場合あるいは赤色のみを３本等搭載する場合があるが、この場合、各ノズルごとにノズルと基板との間の距離を個別に調整することは困難である。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルと基板との間の距離を高精度に調整することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。

この発明にかかる基板処理装置の第１の態様は、ノズルホルダに保持されたノズルの先端部から基板に向けて処理液を吐出することにより該基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、ノズルは、ノズルホルダに保持されるノズル本体と、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップとを備え、ノズルホルダはノズルキャップと当接可能な当接面を有し、該当接面にノズルキャップを当接させることで、ノズル先端部の位置を位置決めし、ノズルは、ノズルキャップに対してノズルホルダを挟んで配置され、ノズル本体に螺嵌されることでノズル本体に装着されたノズルキャップをノズルホルダの当接面に押さえ付ける押さえリングをさらに備えることを特徴としている。
この発明にかかる基板処理装置の第２の態様は、ノズルホルダに保持されたノズルの先端部から基板に向けて処理液を吐出することにより該基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、ノズルは、ノズルホルダに保持されるノズル本体と、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップとを備え、ノズルホルダはノズルキャップと当接可能な当接面を有し、該当接面にノズルキャップを当接させることで、ノズル先端部の位置を位置決めし、ノズルホルダはノズルを複数個保持することが可能となっており、各ノズルのノズルキャップをノズルホルダの当接面にそれぞれ当接させることで、各ノズル先端部の位置を位置決めすることを特徴としている。

このように構成された発明では、ノズルホルダがノズル本体を保持するとともに、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップと当接可能な当接面を有している。そのため、ノズルホルダの当接面とノズルキャップとを当接させることで、ノズル先端部の位置が位置決めされる。つまり、ノズルホルダの当接面を基準としてノズル先端部の位置が位置決めされる。このため、ノズル本体に、ノズル先端部に設けられたノズルキャップを装着する際に、ノズルキャップの位置を常に一定の位置とすることができる。したがって、ノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離を高精度に調整することが可能となる。

ここで、ノズル先端部に、ノズルキャップに着脱自在に支持され、処理液を基板に向けて吐出するノズル孔が穿設されたノズルシートを備えるようにすると、ノズルシートを支持するノズルキャップの位置がノズルホルダの当接面を基準として位置決めされることから、ノズルシートがノズルホルダの当接面を基準に取り付けられることとなる。したがって、ノズル孔から基板までの距離を高精度に調整することが可能となる。しかも、ノズルシートが着脱自在であることから、予め互いに異なる直径のノズル孔が穿設された複数のノズルシートを準備しておくことにより、ノズルシートを取り替えるだけで、処理領域に応じてノズル孔の直径を容易に変更することができる。

さらに、ノズル孔に連通されて処理液をノズル孔に流通させる流路上に、フィルタを備えるようにすると、処理液とともにノズル内に流通する異物などがノズル孔に到達するまでにフィルタに捕集されてノズル目詰まりを防止することができる。しかも、ノズルシートがノズルホルダの当接面を基準に取り付けられることから、「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、フィルタの変形によってノズルシートの位置が変わってしまうようなことがない。

ところで、上述したこの発明にかかる基板処理装置の第１の態様では、ノズルは、ノズルキャップに対してノズルホルダを挟んで配置され、ノズル本体に螺嵌されることでノズル本体に装着されたノズルキャップをノズルホルダの当接面に押さえ付ける押さえリングを備えている。したがって、押さえリングによってノズルホルダの当接面にノズルキャップが確実に固定される。ここで、押さえリングをノズルキャップおよびノズルホルダに比較して剛性が劣る材質で形成すると、ノズルホルダに歪みが生じている場合であっても、押さえリングによってノズルホルダの当接面にノズルキャップを押し当てる際に、押さえリングがその歪みを吸収してノズルキャップを規定の位置、つまりノズルホルダに歪みがない場合のノズルキャップ位置に固定することができる。

また、上述したこの発明にかかる基板処理装置の第２の態様では、ノズルホルダはノズルを複数個保持することが可能となっており、各ノズルのノズルキャップをノズルホルダの当接面にそれぞれ当接させることで、各ノズル先端部の位置を位置決めさせている。この構成によれば、各ノズルの先端部が同一の基準面、つまりノズルホルダの当接面を基準として位置決めされるので、各ノズルごとにノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離を個別に調整することが容易となる。また、複数個のノズルを同一形状のノズルとすると、各ノズル間でノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離をばらつきなく、揃えることができる。

また、ノズルホルダを昇降可能に支持するノズルホルダステーと、ノズルホルダとノズルホルダステーにそれぞれ螺合され、ノズルホルダの昇降方向に伸びる軸を中心に回転させることでノズルホルダステーに対するノズルホルダの高さ位置を調整する高さ調整ネジとをさらに備えるように構成すると、ノズルホルダを基準にノズル先端部を位置決めした状態で、高さ調整ネジの調整のみによってノズルホルダの高さ位置を調整することができる。これにより、ノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離を正確に調整することができる。特に、ノズルホルダに複数個のノズルを保持させた場合には、個々にノズルの高さ位置を調整した状態で、ノズルホルダ全体の高さを調整することができ、個々のノズルの高さ位置をばらつきなく調整することが可能となる。

ここで、高さ調整ネジは、ノズルホルダステーに螺合するネジ溝の方向とノズルホルダに螺合するネジ溝の方向とが同方向となるように各々のネジ溝が螺刻されるとともに、ノズルホルダステーに螺合するネジ溝のピッチとノズルホルダに螺合するネジ溝のピッチとが互いに異なるようにしてもよい。この構成によれば、高さ調整ネジをノズルホルダの昇降方向に伸びる軸を中心に１回転させることで、ノズルホルダステーに螺合するネジ溝のピッチとノズルホルダに螺合するネジ溝のピッチの差分に応じて高さ方向（ノズルホルダの昇降方向）にノズルホルダの高さを調整することができる。そのため、各々のネジ溝のピッチを適宜調整することで、ノズルホルダの高さを微調整することが可能となる。

この発明によれば、ノズルホルダはノズル本体を保持するとともに、ノズル先端部に設けられ、ノズル本体に装着されるノズルキャップに当接可能な当接面を有しているので、該当接面にノズルキャップを当接させることで、ノズル先端部の位置を位置決めすることができる。これにより、ノズル（ノズル先端部）と基板との間の距離を高精度に調整することが可能となる。

図１は、この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。この基板処理装置は、基板１上に形成された溝１１に液体状の有機層（正孔輸送層や有機ＥＬ層）を形成するための材料を含む塗布液（以下、単に「塗布液」という）を本発明の「処理液」として塗布する基板処理装置である。

この基板処理装置では、基板１を載置するテーブル２が設けられている。このテーブル２はＹ方向にスライド自在で、しかも垂直軸Ｚに対してθ方向に回動自在となっている。また、テーブル２にはテーブル移動機構２１が接続されており、装置全体を制御する制御部３からの動作指令に応じてテーブル移動機構２１が作動することでテーブル２をＹ方向に移動させたり、θ方向に回転させてテーブル２上の基板１を位置決めすることができる。

また、このテーブル２の上方には、３本のノズル４が配設されている。このノズル４はノズルホルダ５に保持されており、該ノズルホルダ５に接続されたノズル移動機構６１が制御部３からの動作指令に応じて作動することでノズル４をＸ方向に往復移動可能となっている。したがって、ノズル４を基板１上の溝１１に対向させた状態でノズル４をＸ方向に移動させると、ノズル４は溝１１に沿って移動することとなる。

各ノズル４は塗布液の供給源たる液供給部６２と配管接続されており、この液供給部６２から圧送されてくる塗布液を基板１に向けて連続的に吐出可能となっている。このため、ノズル４から塗布液を吐出させると、ノズル４からの塗布液はまっすぐ下方に吐出され、基板１に供給される。したがって、ノズル４が溝１１と対向している場合には、ノズル４から吐出される塗布液を溝１１に塗布することができる。

次に、上記のように構成された基板処理装置に設けられたノズルホルダ５の構成について説明する。図２は、図１の基板処理装置に設けられたノズルホルダの構成を示す正面図である。また、図３は、図２のノズルホルダのＡ−Ａ’側断面図である。なお、図２、図３および以降の各図には、それらの方向関係を明確にするために、図１に対応して適宜、ＸＹＺ直交座標系を付している。

この基板処理装置は、ノズルホルダ５を昇降自在に支持するノズルホルダステー６と、ノズルホルダステー６とノズルホルダ５にそれぞれ螺合され、ノズルホルダステー６に対するノズルホルダ５の高さ位置を調整する高さ調整ネジ７と、高さ調整ネジ７が螺挿されるとともに、ノズルホルダ５を昇降自在に支持してノズルホルダ５の高さを調整する調整ブラケット８とを備えている。なお、ノズルホルダステー６に対するノズルホルダ５の高さ位置の調整については後で詳述する。

ノズルホルダ５は、３本のノズル４を保持することが可能となっており、これら３本のノズル４は同一形状、同一構成を有している。各ノズル４は、ノズル本体４１と、ノズル４の先端部（下端部）に設けられ、該ノズル本体４１に外装されるノズルキャップ４２と、ノズル本体４１をノズルホルダ５に固定する押さえリング４３と、ノズル本体４１の後端部（上端部）に固着されたナット４４とを備えている。なお、ナット４４は液供給部６２からの塗布液をノズル本体４１に供給するための接合部としての機能を果たす。

このノズルホルダ５は、図３に示すように、逆Ｌ字形状に形成され、水平方向（この実施形態では、−Ｙ方向）に伸びる延出部５Ｅの下面（底面）５ａがテーブル２（図１）の表面と平行な平面を構成している。一方、ノズルキャップ４２の上面４２ａについても、テーブル２の表面と平行な平面を構成しており、ノズルキャップ４２の上面４２ａをノズルホルダ５の下面５ａに密接させた状態で当接可能となっている。このように、この実施形態では、ノズルホルダ５の下面５ａが、本発明の「当接面」に相当している。

そして、ノズルホルダ５の下面５ａとノズルキャップ４２の上面４２ａとを当接させることにより、ノズルキャップ４２の下面４２ｂからノズルホルダ５の下面５ａまでの距離をノズルキャップ４２の高さ（Ｚ方向におけるノズルキャップ４２の厚み）とすることができる。つまり、ノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置（Ｚ方向の位置）をノズルホルダ５の下面５ａからノズルキャップ４２の高さ分だけ離れた位置に位置決めすることができる。このように、ノズルホルダ５の下面５ａを基準面としてノズル４の先端部のノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置が位置決めされる。このため、ノズル本体４１に、ノズルキャップ４２を装着する際に、ノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置を常に一定の位置に、つまりノズルホルダ５の下面５ａからノズルキャップ４２の高さ分だけ離れた位置にすることができる。

ここで、３本のノズル４は同一形状であることから、各ノズル４のノズルキャップ４２の上面４２ａをノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）にそれぞれ当接させることで、各ノズル４のノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置が、同一の基準面であるノズルホルダ５の下面５ａを基準として位置決めされる。その結果、各ノズル４間で各ノズル４のノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置を確実に揃えることができる。

次に、ノズル４の内部の構成について図４を参照しつつ説明する。図４は、ノズルホルダに保持されたノズルの断面図である。このノズル４は、ノズルホルダ５を高さ方向（Ｚ方向）に貫通するように配設されたノズル本体４１の底部（先端部）にフィルタ４５と、ノズルシート４６とがこの順序で挿入される。そして、ノズル本体４１の先端側（同図の下側）からその先端部にノズルキャップ４２が外装されることで、フィルタ４５と、ノズルシート４６とがノズルキャップ４２に支持される。このノズルシート４６には、略中央部にノズル孔４６ａが穿設されている。

ここで、フィルタ４５およびノズルシート４６を支持するノズルキャップ４２の高さ位置はノズルホルダ５の下面５ａを基準として位置決めされる。具体的には、ノズル本体４１に外装されたノズルキャップ４２の上面４２ａがノズルホルダ５の下面５ａに当接することで、ノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置はノズルホルダ５の下面５ａからノズルキャップ４２の高さＨだけ離れた位置に位置決めされる。このため、フィルタ４５およびノズルシート４６はノズルホルダ５の下面５ａを基準として取り付けられることとなる。このため、「発明が解決する課題」の項で説明したように、ノズルキャップ４２がフィルタ４５を押さえ付ける力の加減によってフィルタ４５の厚みが変化して、ノズルシート４６の位置が変わってしまうようなことがない。したがって、ノズルホルダ５の高さ位置を設定することにより、ノズルシート４６に穿設されたノズル孔４６ａから基板１までの距離を高精度に調整することが可能となる。

また、ノズルキャップ４２をノズル本体４１の先端部から取外すと、ノズルシート４６を取外すことができ、さらにフィルタ４６を取出すことが可能となっている。なお、ノズルキャップ４２およびノズル本体４１の先端部にそれぞれ雌ネジおよび雄ネジを螺刻し、ノズルキャップ４２をノズル本体４１の先端部に螺合させて固定するようにしてもよく、これにより、固定力を高めることができるとともに、ノズルキャップ４２の着脱が容易になる。

上記のようにして組み立てられたノズル４では、ノズル本体４１の後端側（同図の上側）からノズル４の先端部に連通するようにノズル本体４１に貫通孔４１ａが設けられており、液供給部６２から塗布液がその貫通孔４１ａを介してノズル４の先端部に向けて圧送されてくる。そして、ノズル４の先端部に圧送されてきた塗布液は、フィルタ４５を透過した後、ノズルシート４６のノズル孔４６ａを通過して吐出される。

このように、ノズル４の先端部に連通されて塗布液をノズル孔４６ａに流通させる流路上に、フィルタ４５を設けているので、液供給部６２からノズル４に圧送されてきた塗布液内の異物やゲル化溶質などがノズル孔４６ａに到達するまでにフィルタ４５に捕集されてノズル目詰まりを防止することができる。フィルタ材質として例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を用い、ろ過精度が１０μｍのものを採用している。この「ろ過精度」とは、ろ過効率が９９．９％以上となるところの粒子径を示すものである。

また、ノズル孔４６ａが穿設されたノズルシート４６をノズル本体４１に着脱可能に構成しているので、予め互いに異なる直径のノズル孔４６ａが穿設された複数のノズルシート４６を準備しておけばよい。これによって、ノズルシート４６を取り替えるだけで、基板１上の溝１１の幅に応じてノズル孔４６ａの直径を容易に変更することができる。

上記したようにノズルキャップ４２が装着されたノズル本体４１は、ノズルキャップ４２に対してノズルホルダ５の水平方向に伸びる延出部５Ｅを挟んで配設された押さえリング４３によって、ノズルホルダ５に保持される。具体的には、押さえリング４３のリング内部とノズル本体４１の中腹に、それぞれ雌ネジおよび雄ネジが螺刻されており、押さえリング４３をノズル本体４１に螺嵌させることにより、つまり押さえリング４３を下方（−Ｚ方向）に締め付けることにより、ノズル本体４１に外装されたノズルキャップ４２の上面４２ａをノズルホルダ５の下面５ａに押さえ付けることができる。これにより、ノズルホルダ５の下面５ａとノズルキャップ４２の上面４２ａとを密接させた状態で、ノズルキャップ４２がノズルホルダ５に固定される。

ここで、押さえリング４３は、ノズルキャップ４２およびノズルホルダ５に比較して剛性が劣る材質で形成されるのが望ましい。例えば、金属製のノズルキャップ４２およびノズルホルダ５に比較して剛性が劣る、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂で形成するのが望ましい。これにより、次のような作用効果が得られる。

図５は、押さえリングの動作を説明するための図である。この図は、ノズルホルダ５に歪みが生じている場合において、該ノズルホルダ５にノズルキャップ４２を装着したノズル本体４１を保持させた状態を示している。図５に示すように、ノズルホルダ５に歪みがあると、例えば、下面５ａが水平（ステージ２の表面に平行）とならずに（同図の実線で示すノズルホルダ５）、水平状態から傾斜してしまう（同図の実線で示すノズルホルダ５）。なお、図５では、ノズルホルダ５の下面５ａが右上がりに傾斜している場合を示している。

このような場合、押さえリング４３が、ノズルキャップ４２およびノズルホルダ５と剛性が同等の（あるいは勝る）材質で形成されているとすると、押さえリング４３全体がノズルホルダ５の歪みに合わせて傾斜してノズル本体４１をノズルホルダ５に保持させることとなり、その結果として、ノズル本体４１に装着されたノズルキャップ４２が位置ずれを起こしてしまう。これにより、ノズル孔４６ａから基板１までの距離ばかりか、水平方向における塗布液の塗布位置まで変わってしまうこととなる。

一方で、この発明のように、押さえリング４３の剛性をノズルキャップ４２およびノズルホルダ５に比較して劣る材質で形成することにより、押さえリング４３によってノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）にノズルキャップ４２を押し当てる際に、押さえリング４３がノズルホルダ５の歪みを吸収することができる。具体的には、図５に示すように、押さえリング４３の下面４３ａがノズルホルダ５の傾斜に沿って傾斜することにより、ノズルキャップ４２を規定の位置、つまりノズルホルダ５に歪みがない場合のノズルキャップ位置に固定することができる。

次に、上記のようにしてノズル４を保持したノズルホルダ５の高さ位置の調整について図２および図３に戻って説明を続ける。

ノズルホルダ５は、固定ネジ５１を介して剛性体のノズルホルダステー６に所定の高さに取り付けられ、ノズルホルダステー６に昇降自在に支持されている。すなわち、ノズルホルダ５の上方部とノズルホルダステー６には、固定ネジ５１が挿通可能なネジ孔が形成されており、このうちノズルホルダ５の上方部側のネジ孔５２は、固定ネジ５１が昇降自在となるように高さ方向に伸びる長孔状に形成されている。このため、固定ネジ５１をネジ孔５２の所定の位置に締着させることで、ノズルホルダステー６に対してノズルホルダ５を所望の高さ位置に固定的に取り付けることができる一方、固定ネジ５１（および後述する固定ネジ５３）を緩めることで、ノズルホルダ５をネジ孔５２の高さ範囲内で昇降可能となっている。なお、固定ネジ５１およびネジ孔５２は、重量バランスを考慮して図２に示すノズルホルダ５の中心線（Ａ−Ａ’線）を挟んで、左右対称にそれぞれ２箇所設けられている。

このようにノズルホルダ５を支持したノズルホルダステー６はノズル移動機構６１（図１）に接続されており、ノズル移動機構６１が制御部３からの動作指令に応じて作動することで、ノズルホルダステー６に支持されたノズルホルダ５をＸ方向に往復移動させることが可能となっている。

さらに、ノズルホルダステー６に対するノズルホルダ５の高さ位置を調整するために、高さ調整ネジ７がノズルホルダ５の昇降方向（−Ｚおよび+Ｚ方向）に伸びる軸Ｊを回転軸としてノズルホルダ５とノズルホルダステー６とに螺合するように設けられている。この高さ調整ネジ７は、正逆に回転されることにより、ノズルホルダステー６に対するノズルホルダ５の高さ位置を微調整（例えば＋／−１ｍｍの調整範囲）可能に構成されている。

高さ調整ネジ７には、上方部にノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａが形成される一方、下方部にノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂが形成されている。ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａの方向と、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂの方向とは同方向となるように、各部のネジ溝がそれぞれ螺刻されている。例えば、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａが右方向に、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂが右方向に螺刻される。

また、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａのピッチと、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂのピッチとが互いに異なるように形成されている。例えば、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａがＭ４細目ピッチで形成される一方で、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂがＭ３細目ピッチで形成される。このように、１ランクだけ異なる細めピッチのネジ溝を選択することにより、後述するように調整ネジ１回転当たりの高さ調整量を微小とすることができる。

ノズルホルダステー６とノズルホルダ５との間には、両者の相対的な高さ位置を調整するための隙間ＧＰ（図３）が設けられており、この隙間ＧＰに高さ調整ネジ７を高さ方向に螺挿可能な調整ブラケット８が設けられている。詳しくは、ノズルホルダ５と螺合するネジ溝７ｂと螺合するように、調整ブラケット８には高さ方向にねじ孔８ａ（図３）が形成されている。また、調整ブラケット８とノズルホルダ５には、固定ネジ５３が水平方向（Ｙ方向）に挿通可能なネジ孔が、ノズルホルダ５の中心線（Ａ−Ａ’線）を挟んで左右にそれぞれ１箇所ずつ形成されている。このうち、調整ブラケット８のネジ孔８ｂ（図２）は、固定ネジ５３が昇降自在となるように高さ方向に伸びる長孔状に形成されている。

このように形成された高さ調整ネジ７および調整ブラケット８によりノズルホルダ５の高さが次のように調整される。高さ調整ネジ７を回転軸Ｊを中心に回転させることで、調整ブラケット８を挟んで隙間ＧＰが広げられたり、狭められたりすることでノズルホルダ５とノズルホルダステー６との間隔が可変される。つまり、ノズルホルダステー６に対するノズルホルダ５の高さ位置が変更される。ここで、高さ調整ネジ７を回転軸Ｊを中心に１回転させることで、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａのピッチとノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂのピッチとの差分に応じてノズルホルダ５の高さ位置が変化する。つまり、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａをＭ４細目ピッチで、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂをＭ３細目ピッチで形成すると、高さ調整ネジ７を１回転させることで、各ネジ溝のピッチの差分に応じた量（０．１５ｍｍ）を高さ方向に微調整することが可能となる。

以上のように構成することで、ノズル４の高さ位置は次のようにして調整される。先ず、各ノズル４をノズルホルダ５の所定位置に取り付ける。すなわち、ノズル本体４１に装着したノズルキャップ４２の上面４２ａをノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）に当接させる。そして、その状態でノズル本体４１に外装（螺合）させた押さえリング４３を締め付けることで、ノズル本体４１とノズルキャップ４２とをノズルホルダ５に固定する。これによって、ノズルキャップ４２の下面４２ｂの高さ位置はノズルホルダ５の下面５ａからノズルキャップ４２の高さＨだけ離れた位置に位置決めされる。つまり、各ノズル４のノズルキャップ４２に支持されるノズルシート４６が、ノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）を基準にして取り付けられることとなる。

この実施形態では、３本のノズルは同一形状で構成されているため、３本のノズルが同一の基準面であるノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）を基準として位置決めされることで、各ノズル４のノズルシート４６の高さ位置が揃えられることとなる。すなわち、各ノズル４のノズル孔４６ａの高さ位置が揃えられる。

このように各ノズル４の高さが揃えられた状態で、３本のノズル４を保持したノズルホルダ５全体の高さを次のようにして調整する。ノズルホルダ５のノズルホルダステー６への取り付け位置決めは、ノズルホルダ５の下面５ａと基板１の間に位置決め治具を挿入することで、固定ネジ５１と固定ネジ５３とによって固定される。基板１が異なる厚さの基板になったときの高さ調整として、以下の微調整が行われる。先ず、ノズルホルダ５とノズルホルダステー６とを連結する固定ネジ５１（２箇所）を緩めた状態とし、調整ブラケット８とノズルホルダ５ととを連結する固定ネジ５３（２箇所）を締めた状態としておく。これにより、ノズルホルダ５とノズルホルダステー６とは高さ調整ネジ７と調整ブラケット８とによって連結される状態となり、高さ調整ネジ７に関係なくノズルホルダステー６に対してノズルホルダ５が動くのが防止される。

なお、高さ調整ネジ７にて微調整するのではなく、ノズルホルダ５の高さ位置を大きく変えたい時や初期調整時には、固定ネジ５３を緩めることで、粗く調整することが可能となる。

この状態で高さ調整ネジ７を回転軸Ｊを中心に回転させることで、１回転ごとにノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａのピッチと、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂのピッチとの差分に応じた量だけノズルホルダ５を高さ方向に微調整することができる。すなわち、高さ調整ネジ７を正逆に回転させてノズルホルダ５の高さ位置を調整するだけで、３本のノズルすべての基板１からの距離を個々のノズル間においてバラツキ無く調整することができる。各ノズルと基板１との間の距離は、例えば、基板１上の溝に塗布液を確実に塗布するために、すなわちノズルから吐出された塗布液がノズルから離れて霧状となることなく液柱の状態で供給されるように、１ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍに設定される。

こうしてノズル４と基板１との間の距離が調整されると、固定ネジ５１を締め付けることにより、ノズルホルダ５をノズルホルダステー６に確実に固定する。つまり、固定ネジ５１を締め付けることにより、高さ調整ネジ７は回転（調整）できない状態となる。したがって、ノズルホルダ５の自重あるいは経時的要因によりノズル４と基板１との間の距離が変化するのが防止される。

次に、各ノズルの水平方向、詳しくはＹ方向における位置調整について、図６を参照しつつ説明する。図６は、図２のノズルホルダを上方から見た上面図である。ノズルホルダ５には、図６（ａ）に示すように、左右からそれぞれ中央部に向かって所定の長さで空隙部ＡＰが設けられている。これにより、ノズルホルダ５は左右の両端部がそれぞれ空隙部ＡＰを挟んで前面部５Ｆと背面部５Ｒとに分離されている。また、空隙部ＡＰを介して前面部５Ｆと背面部５Ｒとを螺挿するボルト５４が、ノズルホルダ５の左右の両端部にそれぞれ設けられており、各ボルト５４が前面部５Ｆのノズル側（同図の下方側）でナット５５によって締結されている。

ボルト５４には、前面側（同図の下方側）に前面部５Ｆに螺合するネジ溝５４ａが形成される一方、背面側（同図の上方側）に背面部５Ｒに螺合するネジ溝５４ｂが形成されている。この前面部５Ｆに螺合するネジ溝５４ａと、背面部５Ｒに螺合するネジ溝５４ｂとは螺合するネジ溝の方向が同方向となるようにネジ溝が螺刻されるとともに互いにネジ溝のピッチが異なるように形成されている。例えば、前面部５Ｆに螺合するネジ溝５４ａがＭ４細目ピッチで形成される一方で、背面部５Ｒに螺合するネジ溝５４ｂがＭ３細目ピッチで形成される。このため、ボルト５４に締結されたナット５５を締めたり、緩めたりすることで、空隙部ＡＰがちょうど板バネの役割を果たして、前面部５Ｆに螺合するネジ溝５４ａのピッチと、背面部５Ｒに螺合するネジ溝５４ａのピッチとの差分に応じて空隙部ＡＰのＹ方向における間隔を前面部５Ｆおよび背面部５Ｒの弾性変形範囲内で可変することができる。

これにより、ノズルホルダ５の中心線（Ｂ−Ｂ’線）を基準として３本のノズル４のうち左右に位置するノズル４のＹ方向の位置を微調整することができる。具体的には、左手側のナット５５を調整することで、図６（ｂ）に示すように、３本のノズルのうち左手側に位置するノズル４と中央に位置するノズル４とのＹ方向におけるピッチＰ１を調整することができ、また、右手側のナット５５を調整することで、３本のノズルのうち右手側に位置するノズル４と中央に位置するノズル４とのＹ方向におけるピッチＰ２を調整することができる。これにより、基板１上の溝１１のピッチに合わせて適宜、ノズル４の位置を調整することが可能となる。なお、図６（ｂ）においては、左手側のノズル４を＋Ｙ方向に、右手側のノズル４を−Ｙ方向に移動させているが、中央のノズル４に対して＋Ｙ方向および−Ｙ方向のいずれに移動させてもよい。

以上のように、この実施形態によれば、ノズルホルダ５がノズル本体４１を保持するとともに、ノズルホルダ５の下面５ａは、ノズル４の先端部に設けられノズル本体４１に外装されるノズルキャップ４２の上面４２ａに当接可能な当接面となっている。そのため、ノズルホルダ５の下面５ａにノズルキャップ４２の上面４２ａを当接させることで、ノズル４の先端部（ノズルキャップ４２の下面４２ｂ）の位置が位置決めされる。つまり、ノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）を基準としてノズル４の先端部の位置が位置決めされる。したがって、ノズル４（ノズル先端部）と基板１との間の距離が高精度に調整することが可能となる。

ノズル４の先端部には、フィルタ４５と、ノズル孔４６ａが穿設されたノズルシート４６とが、ノズル本体４１の先端部（底部）に挿入された状態で該ノズル本体４１にノズルキャップ４２が外装されることでノズルキャップ４２に支持されている。ここで、ノズルシート４６を支持するノズルキャップ４２の高さ位置は、ノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）を基準として位置決めされることから、ノズルシート４６がノズルホルダ５の下面５ａを基準に取り付けられたこととなる。したがって、ノズル孔４６ａから基板１までの距離を高精度に調整することが可能となる。しかも、このようにノズルシート４６がノズルホルダ５の下面５ａを基準に取り付けられることから、フィルタ４５の変形によってノズル孔４６ａの高さ位置が変わってしまうようなことがない。

また、この実施形態によれば、ノズルキャップ４２に対してノズルホルダ５を挟んで配置され、ノズル本体４１に螺嵌されることでノズル本体４１に装着されたノズルキャップ４２をノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）に押さえ付ける押さえリング４３を備えているので、押さえリング４３によってノズルホルダ５の下面５ａにノズルキャップ４２が確実に固定される。しかも、押さえリング４３は、ノズルキャップ４２およびノズルホルダ５に比較して剛性が劣る材質で形成されているので、ノズルホルダ５に歪みが生じている場合であっても、押さえリング４３によってノズルホルダ５の下面５ａにノズルキャップ４２を押し当てる際に、押さえリング４３がその歪みを吸収してノズルキャップ４２を規定の位置、つまりノズルホルダ５に歪みがない場合のノズルキャップ位置に固定することができる。

また、この実施形態によれば、ノズルホルダ５は３本のノズル４を保持して各ノズル４のノズルキャップ４２をノズルホルダ５の下面５ａ（当接面）にそれぞれ当接させているので、各ノズル４の高さ位置が同一の基準面を基準として位置決めされる。このため、各ノズルごとにノズル４と基板１との間の距離を個別に調整することが容易となる。ここで、３本のノズル４は同一形状で構成されているため、各ノズル間でノズル４と基板１との間の距離をばらつきなく、揃えることができる。

また、この実施形態によれば、ノズルホルダ５を昇降可能に支持するノズルホルダステー６と、ノズルホルダ５とノズルホルダステー６にそれぞれ螺合され、ノズルホルダ５の昇降方向に伸びる回転軸Ｊを中心に回転させることでノズルホルダステー６に対するノズルホルダ５の高さ位置を調整する高さ調整ネジ７とを備えているので、高さ調整ネジ７を調整するだけで、個々にノズル４の高さ位置を調整した状態でノズルホルダ５全体の高さを調整することができ、個々のノズル４の高さをばらつきなく調整することが可能となる。

しかも、高さ調整ネジ７は、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａの方向とノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂの方向とが同方向となるように各々のネジ溝が螺刻されるとともに、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａのピッチとノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂのピッチとが互いに異なるように構成しているので、高さ調整ネジ７を回転軸Ｊを中心に１回転させることで、ノズルホルダステー６に螺合するネジ溝７ａのピッチと、ノズルホルダ５に螺合するネジ溝７ｂのピッチとの差分に応じて高さ方向（ノズルホルダの昇降方向）にノズルホルダ５の高さを調整することができる。そのため、各々のネジ溝のピッチを適宜調整することで、ノズルホルダ５の高さを微調整することが可能となる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、「処理液」として、有機層（正孔輸送層や有機ＥＬ層）を形成するための材料を含む塗布液を基板１上に塗布しているが、これに限定されない。例えば、半導体ウエハ、ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板にフォトレジスト液、現像液、エッチング液などをノズル先端部から吐出する基板処理装置に対して適用することができる。

また、上記実施形態では、ノズルホルダ５に３本のノズル４を保持させているが、ノズルホルダ５に保持させるノズルの本数は任意である。すなわち、ノズル４は単数であってもよく、また、６本、９本のようにさらに数を増やすようにしてもよい。また、ノズルを複数本とした場合には、複数本のノズルは同一形状とする場合に限らず、処理領域に応じて個々にノズルの形状を変更するようにしてもよい。この場合においても、各ノズルのノズルキャップをノズルホルダ５の当接面に当接させることで、各ノズル（ノズル先端部）の高さ位置を当接面を基準として位置決めすることができる。

また、上記実施形態では、ノズルシート４６に単一のノズル孔４６ａを形成したノズルに対して本発明を適用しているが、ノズルシート４６に形成するノズル孔４６ａの個数、配置および形状などは任意である。

また、ノズル４は液を流下するフロータイプに対して本発明を適用しているが、液を飛翔させるインクジェットタイプ、液を噴霧するスプレータイプであっても良い。

この発明は、半導体ウエハ、ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板に対してノズルホルダに保持されたノズルから処理液を吐出して所定の処理を施す基板処理装置に適用することができる。

この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。 図１の基板処理装置に設けられたノズルホルダの構成を示す正面図である。 図２のノズルホルダのＡ−Ａ’側断面図である。 図４は、ノズルホルダに保持されたノズルの断面図である。 押さえリングの動作を説明するための図である。 図２のノズルホルダを上方から見た上面図である。

符号の説明

１…基板
４…ノズル
５…ノズルホルダ
５ａ…ノズルホルダの下面（当接面）
６…ノズルホルダステー
７…高さ調整ネジ
７ａ…ノズルホルダステーに螺合するネジ溝
７ｂ…ノズルホルダに螺合するネジ溝
４１…ノズル本体
４２…ノズルキャップ
４３…押さえリング
４５…フィルタ
４６…ノズルシート
４６ａ…ノズル孔

Claims (10)

1. ノズルホルダに保持されたノズルの先端部から基板に向けて処理液を吐出することにより該基板に対して所定の処理を施す基板処理装置において、
   前記ノズルは、前記ノズルホルダに保持されるノズル本体と、前記ノズル先端部に設けられ、前記ノズル本体に装着されるノズルキャップとを備え、
   前記ノズルホルダは前記ノズルキャップと当接可能な当接面を有し、該当接面に前記ノズルキャップを当接させることで、前記ノズル先端部の位置を位置決めし、
   前記ノズルは、前記ノズルキャップに対して前記ノズルホルダを挟んで配置され、前記ノズル本体に螺嵌されることで前記ノズル本体に装着された前記ノズルキャップを前記ノズルホルダの当接面に押さえ付ける押さえリングをさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
2. ノズルホルダに保持されたノズルの先端部から基板に向けて処理液を吐出することにより該基板に対して所定の処理を施す基板処理装置において、
   前記ノズルは、前記ノズルホルダに保持されるノズル本体と、前記ノズル先端部に設けられ、前記ノズル本体に装着されるノズルキャップとを備え、
   前記ノズルホルダは前記ノズルキャップと当接可能な当接面を有し、該当接面に前記ノズルキャップを当接させることで、前記ノズル先端部の位置を位置決めし、
   前記ノズルホルダは前記ノズルを複数個保持することが可能となっており、
   各ノズルの前記ノズルキャップを前記ノズルホルダの当接面にそれぞれ当接させることで、各ノズル先端部の位置を位置決めすることを特徴とする基板処理装置。
3. 前記ノズルは、前記ノズル先端部に、前記ノズルキャップに着脱自在に支持され、処理液を前記基板に向けて吐出するノズル孔が穿設されたノズルシートをさらに備える請求項１記載の基板処理装置。
4. 前記ノズルは、前記ノズル孔に連通されて処理液を前記ノズル孔に流通させる流路上に、フィルタをさらに備える請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記ノズルは、前記ノズル先端部に、前記ノズルキャップに着脱自在に支持され、処理液を前記基板に向けて吐出するノズル孔が穿設されたノズルシートをさらに備える請求項２記載の基板処理装置。
6. 前記ノズルは、前記ノズル孔に連通されて処理液を前記ノズル孔に流通させる流路上に、フィルタをさらに備える請求項５記載の基板処理装置。
7. 前記押さえリングは前記ノズルキャップおよび前記ノズルホルダに比較して剛性が劣る材質で形成される請求項１、３および４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記複数個のノズルは同一形状のノズルである請求項２、５および６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記ノズルホルダを昇降可能に支持するノズルホルダステーと、
   前記ノズルホルダと前記ノズルホルダステーにそれぞれ螺合され、前記ノズルホルダの昇降方向に伸びる軸を中心に回転させることで前記ノズルホルダステーに対する前記ノズルホルダの高さ位置を調整する高さ調整ネジと
   をさらに備える請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置。
10. 前記高さ調整ネジは、前記ノズルホルダステーに螺合するネジ溝の方向と前記ノズルホルダに螺合するネジ溝の方向とが同方向となるように各々のネジ溝が螺刻されるとともに、前記ノズルホルダステーに螺合するネジ溝のピッチと前記ノズルホルダに螺合するネジ溝のピッチとが互いに異なる請求項９記載の基板処理装置。

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