JP6126867B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗布装置及び塗布方法に関する。

回転霧化塗装方法として、シェーピングエアの周囲に温調空気を供給し、外気とシェーピングエアとの温度差を無くし、乱流の発生を防止したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−２２５３５０号公報

しかしながら、上記従来技術においては、シェーピングエアの温調については考慮されておらず、例えば基板の処理温度が高い場合に良好な塗布膜が得られないおそれがあった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、処理温度が高い基板に対して良好な塗布を行うことができる塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る塗布装置は、塗布液を基板に塗布する塗布ノズルと、前記基板に対する前記塗布液の吐出方向をコントロールする温調ガスを供給するガス供給部と、を備えることを特徴とする。

本態様に係る塗布装置によれば、温調ガスにより塗布液が温調されるので、例えば基板が温調した状態で保持されるような場合においても、基板と塗布液との温度差を小さくすることで良質な塗布膜を基板上に形成できる。

上記塗布装置において、前記ガス供給部は、前記温調ガスとして不活性ガスを供給する構成としてもよい。
この構成によれば、不活性ガスを供給することで基板周辺部を脱酸素及び脱水分状態に保持できる。

上記塗布装置において、前記不活性ガスが窒素ガスである構成としてもよい。
この構成によれば、基板周辺部を良好に脱酸素及び脱水分状態に保持できる。

上記塗布装置において、前記塗布ノズルは、前記塗布液として金属及び溶媒を含む液状体を塗布する構成としてもよい。
この構成によれば、基板周辺部が脱酸素及び脱水分状態とされるので、金属及び溶媒を含む液状体を良好に塗布することができる。

上記塗布装置において、前記塗布ノズルは、回転霧化ノズルから構成され、前記温調ガスがシェーピングエアである構成としてもよい。
この構成によれば、回転霧化ノズルを用いて基板上に良質な塗布膜を形成することができる。
さらに、前記ガス供給部は、前記回転霧化ノズルにおけるタービンエア及びベアリングエアとして前記温調ガスを供給する構成としてもよい。
この構成によれば、塗布ノズル内に供給されるタービンエア及びベアリングエアが温調された状態となるので、ノズル内においてシェーピングエアの温度が低下するのを抑制できる。

上記塗布装置において、前記基板を温調した状態に保持する温調機構をさらに備える構成としてもよい。
この構成によれば、基板を温調することで処理温度の高い基板に対して塗布処理を行うことができる。

本発明の一態様に係る塗布方法は、金属及び溶媒を含む液状体からなる塗布液を基板の一面に塗布ノズルから塗布する塗布工程を備え、前記塗布工程において、前記基板に対する前記塗布液の吐出方向をコントロールする温調ガスを供給することを特徴とする。

本発明の塗布方法によれば、温調ガスにより塗布液が温調されるので、例えば基板が温調した状態で保持されるような場合においても、基板と塗布液との温度差を小さくすることで良質な塗布膜を基板上に形成できる。よって、金属及び溶媒を含む液状体からなる塗布液を用いることで例えば良質な太陽電池の光吸収層を基板上に形成することができる。

上記塗布装置において、前記塗布工程において、前記塗布ノズルとして回転霧化ノズルを用いる構成としてもよい。
この構成によれば、回転霧化ノズルを用いて基板上に良質な塗布膜を形成することができる。

上記塗布装置において、前記塗布工程において、前記基板が温調された状態に温調機構により保持される構成としてもよい。
この構成によれば、基板を温調することで処理温度の高い基板に対して塗布処理を行うことができる。

本発明によれば、処理温度が高い基板に対して良好な塗布を行うことができる。

実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。 塗布ノズルの周辺構成を示す図。 塗布ノズルの断面構成を示す図。 塗布装置の構成を示す平面図。 吸引部の構成を示す図。 塗布装置の動作を示す図。

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の構成を示す図である。
図１に示すように、塗布装置ＣＴＲは、基板収容装置ＡＣＭ及び塗布ノズルＣＮＺを有している。塗布装置ＣＴＲは、基板収容装置ＡＣＭに収容される基板Ｓに対して、塗布ノズルＣＮＺを用いて塗布液を塗布する装置である。塗布装置ＣＴＲは、水平面に平行な床面に載置されて用いられる。塗布ノズルＣＮＺとしては、例えば回転霧化ノズルが用いられている。

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。なお、基板Ｓとしては、ウエハを用いてもよい。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。

本実施形態では、基板Ｓに塗布する塗布液として、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）といった金属材料を溶媒に分散または溶解させた液状組成物を用いている。この液状組成物は、ＣＩＧＳ型、化合物半導体系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むものである。
また、バッファー層においては、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、Ｃｄ（カドミウム）といった金属材料を溶媒に溶解させたものであっても構わない。

本実施形態では、この液状組成物は、ＣＩＧＳ型等化合物半導体系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、他の金属を溶媒に分散または溶解させた液状体を用いる構成としても構わない。

なお、塗布装置ＣＴＲは、不図示のチャンバーに収容されている。当該チャンバーは、例えば、窒素ガスが内部に供給されることで所定雰囲気（低酸素雰囲気、例えば１０００ｐｐｍ以下が好ましい）に維持されたものとなっている。そのため、塗布ノズルＣＮＺは、金属材料を含む塗布液（例えば、インジウム溶液）を基板Ｓに対して良好に塗布することが可能となっている。

以下、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲの構成を説明する際に、ＸＹＺ直交座標系を用いることとする。ここでは、水平面上の一方向をＸ方向とし、当該水平面に平行であってＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。また、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの各方向については、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向と表記する場合がある。

図２は、塗布ノズルＣＮＺの周辺構成を示す図であり、図３は塗布ノズルＣＮＺの断面構成を示す図である。
図２に示すように、塗布ノズルＣＮＺは、ノズルアームＮＡを介して駆動部１００に取り付けられている。駆動部１００は、ノズルアームＮＡを移動させることで先端に取り付けられた塗布ノズルＣＮＺを基板収容装置ＡＣＭに収容される基板Ｓに対して移動させる。塗布ノズルＣＮＺには、塗布液を収容した収容タンク１から供給路２を介して塗布液が供給される。具体的に塗布液は、供給路２の途中に設けられたポンプ機構３により塗布ノズルＣＮＺ側へと供給される。ポンプ機構３は、例えばシリンジポンプから構成される。

塗布ノズルＣＮＺには、温調ガス供給部５から温調ガスが供給される。温調ガス供給部５は、気体供給部５ａと、ヒーター５ｂと、を含む。気体供給部５ａは、気体として例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給する。ヒーター５ｂは、気体供給部５ａと塗布ノズルＣＮＺとの気体供給経路の途中に設けられる。ヒーター５ｂの温度は、例えば、１００℃〜４００℃の範囲に設定されている。この構成に基づき、温調ガス供給部５から供給される窒素ガスは、例えば３０℃〜７０℃程度に加温される。温調ガス供給部５は、後述のシェーピングエア、タービンエア、およびベアリングエアとして３０℃〜７０℃程度まで温調された不活性ガスを塗布ノズルＣＮＺに供給する構成を実現している。

また、塗布ノズルＣＮＺは、エア供給路６を介して後述のタービンを回転させるためのタービンエアが供給される。本実施形態において、塗布ノズルＣＮＺは、いわゆる回転霧化ノズルから構成される。

また、塗布ノズルＣＮＺの下端には、図３に示すように、エアカップ１９が回転可能に装着されている。このエアカップ１９は、塗布液を噴射する噴射口を備えている。エアカップ１９の噴射口の内面１９Ａには、複数の孔と回転方向に傾斜した複数の溝とが形成されている。エアカップ１９は、タービン１４の先端に取り付けられている。

タービン１４は、スピンドル１５の内部に回転可能に備えられ、タービン１４の内部には、主軸１６が収容されている。この主軸１６は、上下一対の軸受２５，２５により支持されている。また、樹脂タービン１４は、主軸１６の回転状態においては主軸１６と各軸受２５，２５の間にベアリングエアが介在したエアタービンである。スピンドル１５に高圧のエアが供給されると、このエアがベアリングエアとなって主軸１６が回転自在に支持され、タービン１４が回転する。この結果、タービン１４の先端に取り付けられたエアカップ１９は最大７０００回転／分で高速回転することになる。

主軸１６の内部には、塗布液を供給する液供給路１６Ａが軸心に沿って貫通して形成されている。液供給路１６Ａへの塗布液の供給は、塗布ノズルＣＮＺの上端部を封止するバックプレート１７の供給口１７Ａに塗布液を供給することで行われる。そして、タービン１４を高速で回転させることにより、エアカップ１９から塗布液が霧化されて噴射される。これにより、塗布液は、その液滴径が数μｍの大きさとなって微小化され、緻密な塗布膜を基板Ｓ上に形成する。

また、塗布ノズルＣＮＺにおけるエアキャップ１８の先端には、シェーピングエアと呼ばれるキャリアガスを高速で噴射するシェーピングエア孔１８Ａが形成されており、このシェーピングエア孔１８Ａから吹き出したシェーピングエアの圧力（シェーピングエアの風量）を調整することによって塗布液の飛行液滴速度を制御できるようになっている。これにより、塗布液の液滴を数十ｍ／ｓの速度で噴射することができる。

本実施形態において、塗布液を塗布する塗布ノズルＣＮＺは３０℃〜７０℃程度に温調した不活性温調ガス（窒素ガス）をシェーピングガスとして用いる。そのため、ノズル噴出し口の近傍における塗布液は、温度が３０〜７０℃程度に温調されたものとされている。

本実施形態において、塗布ノズルＣＮＺは３０℃〜７０℃程度に温調した不活性温調ガス（窒素ガス）をタービンエア及びベアリングエアとして用いる。ここで、タービンエアとはタービン１４を回転させるためのエアであり、ベアリングエアとはスピンドル１５に供給されることでエアベアリングとして機能することで主軸１６を回転自在に支持するためのエアである。
したがって、シェーピングガスの温度低下を抑制し、ノズル噴出し口の近傍における塗布液の温度を３０〜７０℃程度に温調されたものとすることができる。

基板収容装置ＡＣＭは、基板保持部１０、カップ部２０、回収液供給部３０、回収液貯留部４０、吸引部５０、昇降部６０及び制御部ＣＯＮＴを有している。図４は、塗布装置ＣＴＲを＋Ｚ側から見たときの構成を示す図である。なお、図４においては、図を判別しやすくするため、昇降部６０の構成を一点差線で示している。

図１及び図４に示すように、基板保持部１０は、吸着部１１、加温部１２及び気体噴射部１３を有している。吸着部１１は、カップ部２０の内部のうちＺ方向視中央部に配置されている。吸着部１１は、吸引機構によって吸引動作を行う構成となっている。

吸着部１１のうち＋Ｚ側の面１１ａは、基板Ｓを保持する保持面である。以下、面１１ａを保持面１１ａと称す。保持面１１ａは、ＸＹ平面に平行となるように平坦に形成されている。吸着部１１は、基台１０ａ上に配置されている。

加温部（温調機構）１２は、吸着部１１に吸着される基板Ｓの温度を調整する。加温部１２は、不図示のホットプレートを主体に構成されている。当該ホットプレートの動作は、制御部ＣＯＮＴによって制御可能である。加温部１２は、不図示の固定部材を介して吸着部１１の−Ｚ側の面に取り付けられている。なお、基板保持部１１は、基板Ｓの温度を調整可能な構成であればよく、加温部１２を取り付ける位置は上記形態に限定されることはない。例えば、加温部１２を吸着部１１の内部に内蔵した構成であってもよく、加温部１２を基板保持部１１とは別の部材に取り付けるようにしてもよい。

加温部１２（ホットプレート）は、例えば、基板Ｓを２００〜２５０℃で加熱する。ホットプレートの温度は、例えば、塗布ノズルＣＮＺから噴霧される塗布液に含まれる金属材料の融点の近傍に設定されている。

気体噴射部１３は、吸着部１１に吸着された状態の基板Ｓの周囲に向けて気体（例えば窒素ガスなど）を噴射する。気体噴射部１３は、吸着部１１の側面に形成された噴射口１３ａを有する。当該噴射口１３ａは、吸着部１１の径方向の外側へ向けて開口されている。当該噴射口は、気体流路１３ｂを介して不図示の気体供給源に接続されている。

気体流路１３ｂは、吸着部１１の径方向の外側へ向けて水平方向に対して＋Ｚ側に傾いている。このため、気体噴射部１３は、基板Ｓの周囲に径方向の外側かつ＋Ｚ側へ向けた気流を形成する。この気流により、基板Ｓの裏面に対して異物が近づくのを防ぐことができる。

カップ部２０は、基板保持部１０によって保持される基板Ｓを囲うように配置されている。カップ部２０は、底部２１及び壁部２２を有する。カップ部２０は、Ｚ方向視で円形に形成されている。底部２１には、−Ｚ側へ向けて傾斜部２１ａが形成されている。傾斜部２１ａは、図４に示すように、基台１０ａの外周面に沿って円環状に形成されている。

図１及び図４に示すように、壁部２２は、基板保持部１０の周囲を囲うように円筒状に形成されている。図１に示すように、壁部２２の＋Ｚ側端部には、折り返し部２２ａが形成されている。折り返し部２２ａは、カップ部２０のＺ方向視で中央部側へ向けて形成されている。

回収液供給部３０は、第一ノズル３１、第二ノズル３２、洗浄液ノズル３３及び供給源３４を有する。回収液供給部３０は、基板Ｓとカップ部２０との間の異物を回収する回収液を供給する。回収液としては、例えば純水、塗布ノズルから供給される液状体の溶媒などが挙げられる。

第一ノズル３１は、基台１０ａに取り付けられている。第一ノズル３１は、基台１０ａに対して外側に向けられている。具体的には、第一ノズル３１は、カップ部２０の底部２１に向けられている。第一ノズル３１は、昇降部６０に設けられるプレート６１の液受面６１ａ（後述）を洗浄する。第一ノズル３１は、底部２１へ向けて回収液を吐出する。第一ノズル３１は、基台１０ａの周方向にほぼ等しいピッチで配置されている。このため、液受面６１ａの一周に亘って満遍なく回収液が供給されることになる。なお、第一ノズル３１からエアを噴射させる構成としても構わない。

第二ノズル３２は、基台１０ａの外周面に形成されている。第二ノズル３２は、カップ部２０の底部２１に向けられている。第二ノズル３２は、底部２１に対して回収液を吐出する。第二ノズル３２は、基台１０ａの外周面の周方向に向けられている。具体的には、図４に示すように、反時計回りの方向に向けられている。このため、第二ノズル３２から吐出される回収液により、底部２１では回収液の流れが反時計回りに形成されることになる。第二ノズル３２は、底部２１の周方向に等しいピッチで配置されている。このため、回収液の流れが底部２１の一周に亘ってほぼ等しい速度となって形成される。

洗浄液ノズル３３は、底部２１の傾斜部２１ａに配置されている。洗浄液ノズル３３は、カップ部２０の壁部２２に向けられている。洗浄液ノズル３３は、壁部２２へ向けて洗浄液を吐出する。当該洗浄液としては、純水、塗布ノズルから供給される液状体の溶媒に加えて、例えばオゾン水などを用いることができる。

洗浄液ノズル３３は、ＸＹ平面に対して傾斜する方向に角度を調整可能に設けられている。このため、折り返し部２２ａから壁部２２の−Ｚ側までの範囲で洗浄液ノズル３３の向きを調整することができる。また、洗浄液ノズル３３の角度を調整することにより、昇降部６０に設けられる気流調整部材６２（後述）に洗浄液を供給し、当該気流調整部材６２を洗浄することも可能である。洗浄液ノズル３３は、底部２１の周方向にほぼ等しいピッチで配置されている。このため、壁部２２には周方向の一周に亘って満遍なく洗浄液が供給されることになる。

供給源３４は、例えばカップ部２０の外部に配置されている。供給源３４は、第一ノズル３１及び第二ノズル３２に回収液を供給する。このように第一ノズル３１と第二ノズル３２とで回収液の供給源を共通化させることで、別々に供給源を設ける場合に比べてスペースを節約することができる。また、メンテナンスの手間が軽減されることにもなる。加えて、供給源３４は、洗浄液ノズル３３に洗浄液を供給する。回収液及び洗浄液として同一種類の液体が用いられる場合には、洗浄液ノズル３３についても供給源を共通化させることができる。

更に、供給源３４は、エア噴出口３５にクリーンドライエアを供給する。このエア噴出口３５は、基台１０ａのうち第一ノズル３１の＋Ｚ側に複数設けられている。複数のエア噴出口３５は、基台１０ａの周方向に等しいピッチで配置されている。各エア噴出口３５は、昇降部６０に設けられるプレート６１の液受面６１ａ（後述）を乾燥させる。各エア噴出口３５は、底部２１へ向けられている。なお、エア噴出口３５から上記回収液を噴出させる構成としても構わない。

回収液貯留部４０は、液受部４１及び排出部４２を有する。液受部４１は、カップ部２０の底部２１と、壁部２２の−Ｚ側の部分とを含む部分に形成されている。液受部４１は、第一ノズル３１から吐出された回収液や、第二ノズル３２から吐出された回収液などを受ける部分である。液受部４１が回収液を受けた状態を維持することにより、回収液貯留部４０に回収液が貯留される。液受部４１のうち外周部分の＋Ｚ側端部４１ａは、第二ノズル３２よりも−Ｚ側に配置されている。

排出部４２は、カップ部２０の底部２１に形成された開口部である。排出部４２は、液受部４１に貯留された回収液をカップ部２０の外側に排出する。排出部４２は、傾斜部２１ａの底面に形成されている。このため、液受部４１に受けられた回収液が傾斜部２１ａを伝わって排出されやすくなる。排出部４２には、不図示の排出経路が接続されている。
排出部４２には、不図示の開閉弁が設けられている。当該開閉弁を閉塞させることにより、回収液貯留部４０に回収液が貯留される。また、開閉弁を開放させることにより、排出部４２から回収液が排出される。

また、壁部２２の外周側には、排気部２４が設けられている。排気部２４は、カップ部２０によって囲まれた空間Ｋの気体を排出すると共に、壁部２２の表面に付着した塗布液を流し出す役割をする。なお、排気部２４が設けられない構成であっても構わない。排気部２４には、トラップ部２４ａ及び２４ｂが設けられている。当該トラップ部２４ａ及び２４ｂにより、排気部２４に排出された成分のうち気体成分の少なくとも一部が開口部２４ｃへ送出され、液体成分が開口部２４ｄへ送られる。トラップ部２４ａ及び２４ｂでは、気体成分の一部を液化させる機能をも有している。この場合、液化された成分については、開口部２４ｄへ送られる。なお、排気部２４の開口部２４ｃは、吸引部５０に接続されている。また、排気部２４の開口部２４ｄは、廃液回収部（不図示）又は供給源３４へ送られる。

吸引部５０は、排気部２４を介して、カップ部２０によって囲まれた空間Ｋを吸引する。吸引部５０は、排気部２４の開口部２４ｃに接続されている。また、吸引部５０は、当該開口部２４ｃ及びトラップ部２４ａ、２４ｂを介して空間Ｋに接続されている。図５は、吸引部５０の構成を示す図である。
図５に示すように、吸引部５０は、配管部５０ａ〜５０ｆ、気液分離部５１及びオゾン洗浄部５２を有する。

配管部５０ａは、カップ部２０に接続されている。配管部５０ａは、壁部２２に対して外側から接続されている。配管部５０ａを介して、カップ部２０の内部に存在していた吸引対象物がカップ部２０の外側に吸引される。配管部５０ａは、気液分離部５１に接続されている。

気液分離部５１は、トラップ部５１ａを有している。気液分離部５１は、吸引されたカップ部２０内の吸引対象物のうち液体成分をトラップ部５１ａにより配管部５０ｂへ送り出すと共に、気体成分を配管部５０ｃへ送り出す。なお、トラップ部５１ａが気体成分の一部を液化する機能をも有しており、液化された成分を配管部５０ｂへ送り出す場合もある。配管部５０ｃにはファンが設けられ、工場排気などにより、配管部５０ｃへ送り出された気体成分を外部へ排気する。

配管部５０ｂは、オゾン洗浄部５２に接続されている。オゾン洗浄部５２は、オゾン発生装置５２ａ及び洗浄槽５２ｂを有している。オゾン発生装置５２ａで発生したオゾンガスは、洗浄槽５２ｂに設けられる不図示の散気管により液体成分に接触する。このオゾンガスにより、液体成分が溶剤と塗布液とに分解される。なお、上記のオゾン洗浄部５２は必ずしも設けられていなくても構わない。

洗浄槽５２ｂは、洗浄後の液体成分を配管部５０ｅへ送り出す。配管部５０ｅは、上記の供給源３４に接続されている。配管部５０ｅへ送り出された液体成分は、当該配管部５０ｅを介して上記の供給源３４へと送られる。また、洗浄に用いたオゾンガスについては、配管部５０ｆを介して排気させる。なお、配管部５０ｂには配管部５０ｄが分岐して接続されている。配管部５０ｄは、廃液回収部（不図示）に接続されている。配管部５０ｂへ送り出された液体成分の一部は、当該配管部５０ｄを介して排出される。

図１に戻って、昇降部６０は、プレート６１、気流調整部材６２、連結部材６３、昇降ガイド６４及び駆動部６５を有する。
図１及び図４に示すように、プレート６１は、基板Ｓの周囲を囲うように円環状に形成されている。プレート６１は、平坦に形成された液受面６１ａを有している。図１に示す状態では、プレート６１は、基板保持部１０に保持された状態の基板Ｓの＋Ｚ側の第一面Ｓａと液受面６１ａとが面一になる第一位置ＰＳ１に配置されている。プレート６１は、基板保持部１０に保持された基板Ｓの外周との間に隙間を空けて配置されている。なお、気体噴射部１３の噴射口１３ａは、基板Ｓの−Ｚ側の第二面Ｓｂ側から当該隙間に向けられている。

気流調整部材６２は、基板Ｓの外周を通過した気体の流れを調整する。気流調整部材６２は、基板Ｓの周囲を囲うように円環状に形成されている。気流調整部材６２は、プレート６１を囲うように当該プレート６１の外側に配置されている。気流調整部材６２は、連結部材６３によってプレート６１と一体的に連結されている。気流調整部材６２は、基板Ｓの外周を通過した気体が吸引部５０へ向けて流れるように湾曲されている。

昇降ガイド６４は、Ｚ方向に平行に設けられている。プレート６１は、駆動部６５の駆動動作により、昇降ガイド６４に沿ってＺ方向に移動可能に設けられている。プレート６１がＺ方向に移動することにより、当該プレート６１と一体的に連結された気流調整部についてもＺ方向に移動可能である。

プレート６１は、例えばＺ方向の第二位置ＰＳ２及び第三位置ＰＳ３に移動可能である。第二位置Ｐ２は、第一ノズル３１から噴射される回収液の軌道上に設けられる。したがって、プレート６１が第二位置ＰＳ２に配置された場合、第一ノズル３１から回収液を噴射することで、プレート６１の洗浄を行うことが可能である。また、第三位置ＰＳ３は、プレート６１の待機位置である。

上記のように構成された塗布装置ＣＴＲの動作を説明する。
まず、基板Ｓを不図示の搬送機構によって基板収容装置ＡＣＭに収容する。収容された基板Ｓは、吸着部１１上に載置される。その後、制御部ＣＯＮＴは、吸着部１１上に基板Ｓを吸着させる。

基板Ｓを吸着させた後、制御部ＣＯＮＴは、加温部１２によって基板Ｓの温度を調節しつつ、気体噴射部１３から気体を噴射させる。加温部１２は、例えば、基板Ｓを２００〜２５０℃で加熱する。また、制御部ＣＯＮＴは、吸引部５０の動作を開始させる。加えて、制御部ＣＯＮＴは、昇降部６０を第一位置ＰＳ１に配置させる。昇降部６０が第一位置ＰＳ１に配置されることにより、気体噴射部１３からの気体は、基板Ｓの側部を通過し、気流調整部材６２を介して吸引部５０へと流れる。また、プレート６１の液受面６１ａが基板Ｓの第一面Ｓａと面一状態となる。

この状態で、制御部ＣＯＮＴは、図６に示すように、第一ノズル３１から回収液Ｑを吐出させる。回収液Ｑは、Ｚ方向視において、基板Ｓとカップ部２０の壁部２２との間に設けられる回収液貯留部４０に満たされていく。この状態で、制御部ＣＯＮＴは、塗布ノズルＣＮＺを用いて基板Ｓの第一面Ｓａ上に塗布液を噴霧する。なお、本実施形態において、塗布ノズルＣＮＺにおける噴霧量は例えば、５ｇ／ｍｉｎに設定されている。

本実施形態において、塗布ノズルＣＮＺは、６０℃〜７０℃程度まで温調した不活性温調ガスをシェーピングエアとして用いている。そのため、ノズル噴出し口の近傍における塗布液は、温度が６０〜７０℃程度に温調されたものとなる。これにより、基板Ｓに噴霧する塗布液を温調しない構成に比べて、基板Ｓに吹き付けられる塗布液と加温部１２により温調される基板Ｓとの温度差が抑えられる。

この構成によれば、基板Ｓに塗布液が付着したタイミングで該塗布液に含まれている金属材料を瞬時に溶融固化させ、基板Ｓ上に塗布膜Ｒを均一な膜厚で形成することができる。よって、塗布装置ＣＴＲは、ムラの無い均一な粒子（金属材料）からなる信頼性の高い太陽電池の光吸収層またはバッファー層を構成する塗布膜Ｒを基板Ｓ上に形成することができる。

また、塗布ノズルＣＮＺを用いて塗布膜Ｒを形成する際に、塗布液がミスト状に飛散する場合がある。このようなミスト状の塗布液がカップ部２０に付着すると、カップ部２０が汚れた状態となってしまう。これに対して、本実施形態によれば、第一ノズル３１からの回収液が基板Ｓとカップ部２０の壁部２２との間に供給されるので、基板Ｓとカップ部２０との間にミスト状の塗布液が飛散した場合であっても、当該塗布液を回収することができる。また、塗布液に限られず、塵や埃などについても回収することができる。これにより、装置環境を清浄化することができる。

なお、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。

ＣＴＲ…塗布装置、Ｓ…基板、ＣＮＺ…塗布ノズル１２…加温部（温調機構）、５…温調ガス供給部

Claims (10)

1. 塗布液を基板に塗布する塗布ノズルと、
   前記基板に対する前記塗布液の吐出方向をコントロールする温調ガスを供給するガス供給部と、
   前記基板を囲うように配置されたカップ部と、
   前記カップ部の壁部に設けられた排気部を介して、前記カップ部によって囲まれた空間を吸引する吸引部と、を備える塗布装置。
2. 前記ガス供給部は、前記温調ガスとして不活性ガスを供給する
   請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記不活性ガスが窒素ガスである
   請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記塗布ノズルは、前記塗布液として金属及び溶媒を含む液状体を塗布する
   請求項２又は３に記載の塗布装置。
5. 前記塗布ノズルは、回転霧化ノズルから構成され、
   前記温調ガスがシェーピングエアである
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布装置。
6. 前記ガス供給部は、前記回転霧化ノズルにおけるタービンエア及びベアリングエアとして前記温調ガスを供給する
   請求項５に記載の塗布装置。
7. 前記基板を温調した状態に保持する温調機構をさらに備える
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗布装置。
8. 金属及び溶媒を含む液状体からなる塗布液を基板の一面に塗布ノズルから塗布する塗布工程を備え、
   前記塗布工程において、前記基板に対する前記塗布液の吐出方向をコントロールする温調ガスを供給するとともに、前記基板を囲うように配置されたカップ部の壁部に設けられた排気部を介して、前記カップ部によって囲まれた空間を吸引する塗布方法。
9. 前記塗布工程において、前記塗布ノズルとして回転霧化ノズルを用いる
   請求項８に記載の塗布方法。
10. 前記塗布工程において、前記基板が温調された状態に温調機構により保持される
    請求項８又は９に記載の塗布方法。

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