JP6290117B2 - 接液処理装置および接液処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、接液処理装置および接液処理方法に関する。

たとえば、液晶表示装置の製造工程において、配向処理によって液晶分子を所望の方向に配向させる工程がある。この液晶の配向処理方法としては、電極としての透明導電層が形成された基板上にポリイミド樹脂を塗布、硬化して樹脂層を形成した後に、その樹脂層の表面をラビング布で所望の一方向に擦ることにより液晶分子に配向規制力を付与するというラビング法が知られている。また、基板上にポリイミド樹脂層を形成した後に、そのポリイミド樹脂層に偏光光を照射し、偏光方向又は光入射方向に相関して液晶分子に配向規制力を付与するという光配向法も知られている。

特開２００９−０３１７３５号公報 特開２００３−２５５３４９号公報

しかし、ラビング法は、ラビングローラにナイロン樹脂系やビニル樹脂系の繊維で作製されたラビング布を巻いて、そのラビングローラに巻いたラビング布で樹脂層の表面を機械的に擦るために、ラビング布から微小な塵等が発生し、その塵等によって表示品位が低下するという問題がある。このため、ラビング処理を行った後は処理液で基板を洗浄する必要がある。

一方、光配向法により得られる液晶配向膜は、ラビングによるものに比べて、高分子液晶配向膜の配向方向に対する異方性が小さい。異方性が小さいと十分な液晶配向性が得られず、製品となったときに残像が発生するなど問題が発生するという欠点がある。

本発明の目的は、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ均一な液晶配向膜の形成が可能となる接液処理装置および接液処理方法を提供することにある。

実施の形態に係る接液処理装置は、
光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理装置であって、
気泡を除去する手段を備え、前記基板に異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する第１ノズルと、
前記第１ノズルよりも基板搬送方向下流側で、且つ、前記基板の表面上に前記第１ノズルによって形成された前記異方性向上液の液膜が存在する状態の前記基板に前記異方性向上液を供給することができる位置に設置される、少なくとも一つの第２ノズルと、
を有し、
前記基板が前記第１ノズルの下に存在しなくなるタイミングで前記第１ノズルからの前記異方性向上液の供給を停止するとともに、前記搬送手段は、前記基板の搬送を一定時間停止し、前記第２ノズルは、前記停止している状態の前記基板に対して、前記異方性向上液の供給を行うことを特徴とする。

実施の形態に係る接液処理装置は、
光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理装置であって、
気泡を除去する手段を備え、前記基板に異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する第１ノズルと、
前記第１ノズルよりも基板搬送方向下流側で、且つ、前記基板の表面上に前記第１ノズルによって形成された前記異方性向上液の液膜が存在する状態の前記基板に前記異方性向上液を供給することができる位置に設置される、少なくとも一つの第２ノズルと、
前記第２ノズルよりも基板搬送方向下流側で、且つ、前記基板の表面上に前記第２のノズルによって形成された前記異方性向上液の液膜が存在する状態の前記基板に、未使用の異方性向上液を供給する第３ノズルと、
前記第１ノズルと前記第２ノズルと前記第３ノズルから前記基板の表面に供給された前記異方性向上液が回収されるタンクと、
を有し、
前記タンクは、前記第１ノズルから供給された前記異方性向上液を主に回収する第１の領域と、前記第３ノズルから供給された前記異方性向上液を主に回収する第２の領域とに分けるための仕切りを有し、
前記タンクの壁面には、前記第１の領域に貯留される前記異方性向上液を前記第１ノズルと前記第２ノズルに供給するための循環配管を有することを特徴とする。

実施の形態に係る接液処理装置は、
光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理装置であって、
気泡を除去する手段を備え、前記基板に、エチルラクテート液、ＩＰＡ、オゾン水のいずれかである異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する第１ノズルと、前記第１ノズルによって前記基板の表面上に形成された前記異方性向上液の液膜を除去するべく前記基板の表面に気体を供給する液膜除去ノズルと、を備える第１の処理ユニットと、
前記第１の処理ユニットよりも基板搬送方向下流側に設置され、前記異方性向上液を前記基板に供給するシャワーノズルである、少なくとも１つの第２ノズルを備える第２の処理ユニットと、
を有し、
前記第１の処理ユニットは、複数連続して設けられていることを特徴とする。

実施の形態に係る接液処理方法は、
光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理方法であって、
前記基板に第１ノズルから、気泡を除去したエチルラクテート液、ＩＰＡ、オゾン水のいずれかである異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する工程と、
前記基板の表面上に形成された前記異方性向上液の液膜を液膜除去ノズルによって除去する工程と、
前記異方性向上液の液膜が除去された前記基板に対して、少なくとも１つのシャワーノズルである第２ノズルから前記異方性向上液を供給する工程と、
を有し、
前記第２ノズルから前記異方性向上液を供給する工程の前に、前記液膜を形成する工程と前記液膜を除去する工程との組み合わせを複数回行うことを特徴とする。

この発明によれば、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ均一な液晶配向膜の形成が可能になる。

本発明の第１の実施の形態の接液処理装置を搭載した基板処理装置の概略構成図。 本発明の第１の実施の形態に係る接液処理装置の概略構成図。 本発明の第１の実施の形態に係る接液処理装置とその前工程を行う光配向処理装置の概略構成図。 本発明の第３の実施の形態に係る接液処理装置の概略構成図。 本発明の第４の実施の形態に係る接液処理装置の概略構成図。 本発明の第５の実施の形態に係る接液処理装置の概略構成図。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の基板処理装置１００の側面図である。基板処理装置１００は、基板処理装置１００に基板Ｗが搬入される前の工程（光配向処理装置で行われる光配向処理工程）にて処理された基板Ｗに、処理液を供給して処理を行う装置である。なお、基板処理装置１００の前の工程である光配向処理工程については後述する。

基板処理装置１００は、図１に示すように接液処理ユニットＵ１（接液処理装置）、リンス処理ユニットＵ２、乾燥ユニットＵ３の複数のユニットを有する。各ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３には、図示しない駆動機構によって回転する搬送ローラ１（保持手段）が備えられ、この搬送ローラ１上に基板Ｗが載置され、図中Ｘ方向に搬送されて順次処理される。この駆動機構と搬送ローラ１は、搬送手段を構成する。

なお、搬送ローラ１に関して、その一例として、例えば、回転軸の周囲にその幅方向に所定のピッチで基板Ｗと直接接触するローラ部を備えている搬送ローラを考えることができる。

しかしながらこのような搬送ローラを採用した場合、基板Ｗを搬送ローラ上に載置するとローラ部が所定のピッチで設けられていることから、当該ローラ部と基板とが接触する部分と接触しない部分とができる。すると、基板Ｗが薄いことから搬送中に基板Ｗが撓むことが考えられる。このように基板Ｗが撓むと、接液処理を行った場合に処理ムラができる可能性がある。また、基板Ｗが撓まないとしても、接液処理を行った場合に、基板Ｗが搬送ローラの接触部と接触する部分と接触しない部分とでは、吐出された処理液が基板表面に当たる際の力が異なることが考えられ、これは処理ムラを招来しかねない。

一方、ローラ部を備えず、搬送軸自体がローラの役割を果たす搬送ローラ１を使用する場合には、上述したような弊害が生ずる可能性を低減することができる。そこで、処理対象となる基板Ｗを搬送する搬送ローラ１としては、載置される基板表面が平滑な状態になるよう形成される搬送ローラ１が好適に使用される。

接液処理ユニットＵ１には、処理液であるエチルラクテート液（Ｅｔｈｙｌ−Ｌ−ｌａｃｔａｔｅ）を基板Ｗに供給するための第１ノズルＮ１と複数の第２ノズルＮ２が備えられている。リンス処理ユニットＵ２には、接液処理ユニットＵ１から搬入された基板Ｗにリンス液（たとえば、純水）を供給するためのシャワーノズル２が備えられている。さらに、乾燥ユニットＵ３には、リンス処理ユニットＵ２から搬入された基板Ｗに気体（たとえば、エア）を噴射して、基板Ｗを乾燥させるためのスリットノズル３が備えられている。

なお、処理液としては、エチルラクテート液の他、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール：Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）やオゾン水も考えられ、これらはいずれも光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高めることが可能な、例えば「異方性向上液」とも称することができる処理液である。そこで、以下においては、この異方性向上液の一例としてエチルラクテート液を挙げて説明をする。

また、第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２、シャワーノズル２、スリットノズル３は、いずれも、搬送ローラ１によって搬送される基板と対向するように、基板Ｗの搬送経路の上方に、かつ基板Ｗの搬送方向に沿ってこの順番で設けられる。

さらに、基板におけるＸ方向に直交する幅方向Ｙの長さをＡとすると、シャワーノズル２によって形成される基板上でのＹ方向における塗布領域長さ、スリットノズル３のスリット長は、それぞれ少なくともＡ以上とされる。

図２は、基板処理装置１００の接液処理ユニットＵ１の概略構成図である。第１ノズルＮ１は、スリットノズルであり、処理液であるエチルラクテート液をカーテン状に吐出する構成となっている。さらに第１ノズルＮ１は、吐出されるエチルラクテート液に気泡が含まれることを防止するために、余剰気体を抜くための弁を有するなど、公知の気泡防止のための構成を有するノズルである（例えば、特開２００８−５３６８９号公報）。なお、ここでいう「防止」とは、ノズルから吐出されるエチルラクテート液の中に気泡が含まれることを防ぐことであって、一度発生した気泡を除去してから吐出する機構も含まれる。

一方、第２ノズルＮ２は、第１ノズルＮ１が吐出する液と同じエチルラクテート液を液滴状に吐出するシャワーノズルであり、気泡を含まないようにする機構等は特に具備していない。ただし、第２ノズルＮ２と基板Ｗとの高さ距離は、吐出されたエチルラクテートが基板Ｗに供給後、基板Ｗ上表面で泡立つことのないよう、吐出圧力を考慮して設定されている。

また基板におけるＸ方向に直交する幅方向Ｙの長さをＡとすると、第１ノズルＮ１のスリット長、複数の第２ノズルＮ２によって形成される基板上でのＹ方向における処理液供給領域長さは、それぞれ少なくともＡ以上とされる。

図３は、基板処理装置１００に基板Ｗが搬送されてくる前の工程である光配向処理を行う光配向処理装置４の構成と、基板Ｗが基板処理装置１００に搬入されて最初に搬入される接液処理ユニットＵ１とを表す図である。なお図３においては、リンス処理ユニットＵ２、乾燥ユニットＵ３を省略している。

光配向処理装置４は、ランプＬが備えられており、基板ＷにＵＶ光を照射（光配向処理）する装置である。ランプＬからＵＶ光が照射されると、基板Ｗ上に形成された感光性樹脂層の分子構造の一部に構造変化が生じ、配向規制力が付与される。この配向規制力が付与された基板Ｗには、低分子量成分が残存している。この低分子量成分とは、例えば、光が照射される前の高分子の末端付近で光分解した遊離成分であり、液晶配向膜の配向規制力の付与には寄与しないものである。この低分子量成分を除去することによって、液晶配向膜の異方性を高めることが可能となる。

次に、基板処理装置１００における処理の手順について説明する。なお、動作制御は、すべて図示しない制御部による。

光配向処理装置４で光配向処理が行われた基板Ｗは、基板処理装置１００に搬入され、搬送ローラ１によって搬送方向Ｘ方向に順次搬送されながら処理される。

まず、接液処理ユニットＵ１に基板Ｗが搬入されると、図示しない制御部から信号が送られ、第１ノズルＮ１から、処理液であるエチルラクテート液がカーテン状に吐出される。

処理液として用いるエチルラクテート液は、前工程である光配向処理によって基板Ｗの表面に残された低分子量成分を除去するために有効であることが知られているが、気泡を含みやすい性質を有している。気泡が多く含まれた状態のエチルラクテート液を基板Ｗに供給すると、エチルラクテート液と基板Ｗ表面との間に気泡が介在して、基板Ｗの表面への接液を邪魔する。そのため、エチルラクテート液が基板Ｗに効果的に作用せず、均一な液晶配向膜の形成ができないおそれがある。

このため、第１ノズルＮ１は既述の通り、気泡を除去する構成を有する公知のスリットノズルを採用している。第１ノズルＮ１から供給されるエチルラクテート液は、基板Ｗ上で液膜を形成する。基板Ｗの搬送速度は、基板Ｗの表面にエチルラクテート液の液膜形成が可能な速度となるように、不図示の駆動機構によって搬送ローラ１の回転速度が設定される。

また、前工程で基板Ｗの表面に残された低分子量成分は、このエチルラクテート液に一定時間接触することによって除去される。従って、基板Ｗ上のエチルラクテート液は、一定時間、気泡を含まない液膜として基板Ｗ上に存在する必要がある。

基板Ｗは、搬送ローラ１によって搬送方向Ｘに搬送されつつ、第１ノズルＮ１からエチルラクテート液が供給されることによって処理されるが、処理が進行するにつれ、基板Ｗ上のエチルラクテート液（特に基板Ｗの端部に到達した液）が基板Ｗよりこぼれ落ちていく。したがって、基板Ｗにおける搬送方向Ｘの下流側に存在する液膜は、同時点で第１ノズルＮ１の真下を搬送される基板Ｗの一部と比較して薄くなる。このため、第２ノズルＮ２は、エチルラクテート液の液膜が一定時間、基板Ｗ上に形成され続けるために必要な箇所に設けられている。

すなわち、第１ノズルＮ１から供給されたエチルラクテート液の液膜が、薄くなりつつも存在する状態（エチルラクテート液が存在しない箇所がない状態）である基板Ｗに対し、第２ノズルＮ２からエチルラクテート液が供給されるように、第２ノズルＮ２の設置位置が設定される。

このようなことを考慮して配置される第２ノズルＮ２からは、基板Ｗが接液処理ユニットＵ１に搬入された後、一定時間経過後に、図示しない制御部からの信号によって、エチルラクテート液の供給が開始するよう構成されている。

第２ノズルＮ２は、シャワーノズルであり、第１ノズルＮ１のような気泡を除去する機構は特に有していないため、第２ノズルＮ２から吐出されるエチルラクテート液には、第１ノズルＮ１から吐出されるエチルラクテート液と比較して、気泡が含まれる可能性が高い。

しかしながら、次の理由から、第２ノズルＮ２から供給されるエチルラクテート液に気泡が含まれていたとしても、処理に影響を与えることは防止される。

１つめは、第２ノズルＮ２からエチルラクテート液が供給される時点では、基板Ｗ上に第１ノズルＮ１から供給されたエチルラクテート液の液膜が存在しているからである。この時点の液膜は、第１ノズルＮ１から供給された直後と比べると薄くなってはいるものの、エチルラクテート液が存在しない箇所がない状態になっているため、第２ノズルＮ２から供給されるエチルラクテート液に含まれる気泡が処理の邪魔となることはない。

２つめは、第２ノズルＮ２はシャワーノズルであり、吐出される液体は液滴状であるため、エチルラクテート液に含まれる気泡の大きさは、吐出される液滴より小さいサイズであるからである。このような小さい気泡が基板Ｗ上に供給された場合、大きいサイズの気泡が含まれる場合と比較して、エチルラクテート液と基板との間に邪魔となる気泡が存在する面積が小さいので、処理に影響を与え難い。

３つめは、既述したように、第２ノズルＮ２と基板Ｗとの高さ距離は、吐出されたエチルラクテートが基板Ｗに供給後、基板Ｗ上表面で泡立つことのないよう、吐出圧力を考慮して設定されているからである（たとえば、吐出圧力が０．１５メガパスカル未満であるときに、基板Ｗ表面から第２ノズル吐出面までの高さ距離は、１００ミリメートル未満が好ましい）。なお、第２ノズルＮ２の高さが固定されている場合は、吐出圧力を調整して泡立ちを防止することもできる。

このように、第２ノズルＮ２は、第１ノズルＮ１と比べて、気泡を除去する機構などを備える必要がないため、機構は簡易であり、安価なもので良く、第１ノズルＮ１と同一の機構を有するノズルを複数個備える装置と比較して大幅にコストダウンを図ることが可能になる。第２ノズルＮ２からエチルラクテート液が基板Ｗに供給されることにより、基板Ｗの表面には、基板Ｗが接液処理ユニットＵ１から搬出されるまで液膜が絶えず形成され続けることになる。

基板ＷのＸ方向先端が、最下流に配置された第２ノズルＮ２（図２では、右側の第２のノズルＮ２）の真下に到達すると、図示しない制御部は、第１ノズルＮ１からのエチルラクテート液の供給を停止する。この時点では、基板Ｗは第１ノズルＮ１の真下には存在しない位置まで搬送されている。つまり、本実施の形態において、第１ノズルＮ１と、Ｘ方向最下流に位置する第２ノズルＮ２の間隔に対して、Ｘ方向における基板Ｗの長さは短い。複数の第２ノズルＮ２は、第１ノズルＮ１からのエチルラクテート液の供給が停止された時点から、第１ノズルＮ１側に設置されるものから順次、一定時間経過毎に供給が停止される。この一定時間は、十分な量のエチルラクテート液により基板Ｗを接液処理するに要する時間を考慮して設定される。

次に、基板Ｗがリンス処理ユニットＵ２に搬入されると、図示しない制御部からの信号によって、ノズル２からの純水の供給が開始される。ノズル２は、たとえばシャワーノズルであり、一般的な基板のリンス工程に用いられる公知のノズルである。ノズル２から基板Ｗに純水が供給されると、接液処理ユニットＵ１で形成された基板Ｗ上のエチルラクテート液の液膜は純水に置換される。

次に、基板Ｗが乾燥ユニットＵ３に搬入されると、図示しない制御部からの信号によって、スリットノズル３からエア供給が開始される。スリットノズル３は、一般的な基板の乾燥工程に用いられる公知のスリットノズルである。スリットノズルからのエアによってリンス処理ユニットＵ２で基板Ｗに供給された純水は吹き飛ばされ、基板Ｗは乾燥される。乾燥ユニットＵ３から搬出された基板Ｗは次の工程へと搬送される。

上述した第１の実施の形態によれば、基板Ｗに対する接液処理が完了するまで、基板Ｗ上にはエチルラクテート液の液膜を絶えず存在させておくことができるため、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ、処理にムラが生じることがなく、均一な液晶配向膜の形成が可能となる。

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。

上記第１の実施の形態と異なる点は、基板Ｗを接液処理ユニットＵ１から搬出してリンス処理ユニットＵ２に搬入するタイミングと、第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２の液供給のタイミングである。

まず、第１の実施の形態と同様、光配向処理がなされた基板Ｗが接液処理ユニットＵ１に搬入されると、第１ノズルＮ１からエチルラクテート液が基板Ｗに向かって供給される。搬入された基板Ｗは、搬送ローラ１によって順次Ｘ方向に搬送され、第２ノズルＮ２の下に搬送され、第１の実施の形態と同様に第２ノズルＮ２からのエチルラクテート液が供給される。このように第１の実施の形態と同様に、基板Ｗ上にエチルラクテート液の液膜が形成される。

その後、基板Ｗが第１ノズルＮ１の下に存在しなくなると、図示しない制御部は、第１ノズルＮ１からの吐出を停止するとともに、この時点で基板Ｗの搬送を一時的に停止する。この時点では基板Ｗの上方には複数の第２ノズルＮ２が対向している状態となる。

第２ノズルＮ２は、この停止している基板Ｗに対して、エチルラクテート液の吐出を行う。第２ノズルＮ２は、停止している基板に対してエチルラクテート液を連続的に吐出するようにしても良いが、基板Ｗ上に形成された液膜が基板Ｗ上に絶えず形成され続けることが可能なように設定されれば良く、間欠的に吐出しても良い。さらに、基板Ｗの搬送が停止される時間は、エチルラクテート液によって十分に処理を行うことが可能な一定の時間である。この一定時間を経過すると、基板Ｗは再び搬送ローラ１によって搬送され、接液処理ユニットＵ１からリンス処理ユニットＵ２に搬入される。

このように基板Ｗを接液処理ユニットＵ１から搬出してリンス処理ユニットＵ２に搬入するタイミングと、第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２の液供給のタイミングを制御することで、第１の実施の形態と同様の光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ、処理にムラが生じることがなく、均一な液晶配向膜の形成が可能となるという効果が得られる。

しかも、停止している基板Ｗにエチルラクテート液を供給するための第２ノズルＮ２が設けられていれば良く、搬送中の基板Ｗにエチルラクテート液を供給するべく搬送経路に多数第２ノズルＮ２を設けなくて良いため、接液処理ユニットＵ１に備えられる第２ノズルＮ２の数や搬送ローラ１の数が最小限で足りることになる。さらに、接液処理ユニットＵ１の大きさを小さくすることができ、基板処理装置１００自体の設置スペースを削減することが可能になる。

（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。

図４は、本発明の第３の実施の形態に係る接液処理装置の概略構成図である。

第３の実施の形態に係る接液処理ユニットＵ１２は、第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２の他に、第３ノズルＮ３を有していること以外、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同じであり、同じ機構については同じ符号を用いて示し、説明は省略する。

第３ノズルＮ３は、第１ノズルＮ１と同じ機構を有するスリットノズルであり、常に清浄なエチルラクテート液が、カーテン状に供給される。ここで第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２は、たとえば、図示しないタンクに貯留されているエチルラクテート液を吐出するように構成されている。この第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２から吐出されるエチルラクテート液は、基板Ｗに供給された後、図示しない回収手段によって回収されタンクに戻され、再び第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２より吐出されるようになっている。

これに対し、第３ノズルＮ３に供給されるエチルラクテート液は、毎回未使用のエチルラクテート液が供給されるようになっている。つまり、第３ノズルＮ３からは、基板Ｗに対して循環供給されないエチルラクテート液を供給する。第３ノズルＮ３は、基板Ｗが次のリンス処理ユニットに搬送される前に、基板Ｗ上の液膜を清浄なエチルラクテート液に置換する。この第３ノズルＮ３は、第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２によって基板Ｗ上にエチルラクテート液が供給されて接液処理に十分な時間が経過した後に、基板Ｗ上にエチルラクテート液を供給する。

このように、第３ノズルＮ３から吐出される清浄なエチルラクテート液が基板Ｗに供給されることによって、リンス工程前に基板Ｗ上の液膜に含まれる異物を除去することができる。またこれまで各実施の形態において説明したように、基板Ｗに対する接液処理が完了するまで、基板Ｗ上にはエチルラクテート液の液膜を絶えず存在させておくことができるため、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ、処理にムラが生じることがなく、均一な液晶配向膜の形成が可能となる。

（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る接液処理装置の概略構成図である。

第４の実施の形態に係る接液処理ユニットＵ１２は、搬送ローラ１の下方にタンクＴを有していることと、循環配管１０、給液配管２０、廃液配管３０を有していること以外、上記第３の実施の形態と同じであり、同じ機構については同じ符号を用いて示し、説明は省略する。

タンクＴは、基板Ｗの搬送方向における長さの約半分の地点に仕切りＴ１を有し、この仕切りＴ１によって、Ａ領域（第１の領域）とＢ領域（第２の領域）とに分けられている。Ａ領域の底面には、循環配管１０の始端が接続され、循環配管１０の終端は第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２に接続されており、循環配管１０の途中には、図示しないポンプが備えられている。Ｂ領域の底部には給液配管２０の始端が設けられており、給液配管２０の終端はＡ領域の底部に接続されており、給液配管２０の途中には、図示しないポンプが備えられている。

さらに、Ａ領域底部には廃液配管３０が設けられており、循環配管１０、給液配管２０、廃液配管３０はそれぞれ、開閉弁１０ａ、１０ｂ、２０ａ、３０ａを有している。また、Ａ領域のタンクＴには、Ａ領域内に貯留されるエチルラクテート液を加温するためのヒータＨ、冷却するための冷却手段Ｃが設けられている。ヒータＨは、例えばタンクＴのＡ領域の底部に設けられ、冷却手段Ｃは、例えばタンクＴのＡ領域内に設けた配管内に冷却水を流すものである。

基板Ｗの処理に使用されたエチルラクテート液は、タンクＴに回収される。

第１ノズルＮ１或いは第２ノズルＮ２から供給されるエチルラクテート液は、前述の通り、循環供給されており、複数回基板Ｗの接液処理に供されている。これに対して、第３ノズルＮ３から供給されるエチルラクテート液は、前述の通り、常に清浄なエチルラクテート液が使用される。タンクＴにおいて、Ａ領域は主に第１ノズルＮ１からのエチルラクテート液を、Ｂ領域は主に第３ノズルＮ３からのエチルラクテート液を回収するように、仕切りＴ１の位置が決められている。

ここで、「主に」とは、Ａ領域で回収されるエチルラクテート液は、第１ノズルＮ１から基板Ｗに供給されたエチルラクテート液と、第２ノズルＮ２から基板Ｗに供給されたエチルラクテート液が含まれることになるが、第１ノズルＮ１は前述の通り、基板Ｗ上に液膜を形成するものである。これに対し第２ノズルＮ２は、すでに第１ノズルＮ１によって液膜が形成された基板Ｗに対し補助的にエチルラクテート液を供給するためのノズルである。そのため、Ａ領域において回収されるエチルラクテート液は、第１ノズルＮ１からのエチルラクテート液が圧倒的に多くなることを意味している。

また、Ｂ領域において回収されるエチルラクテート液は、第３ノズルＮ３から基板Ｗに供給されたエチルラクテート液と、第２ノズルＮ２から基板Ｗに供給されたエチルラクテート液と、基板Ｗ上に液膜として存在する第１ノズルＮ１からのエチルラクテート液とが含まれることになる。ただし、第３ノズルＮ３は前述の通り、基板Ｗ上の液膜を置換するためのノズルであるため、Ｂ領域において回収されるエチルラクテート液は、第３ノズルＮ３からのエチルラクテート液が圧倒的に多くなることを意味する。

タンクＴのＡ領域には、濃度計Ｄが設けられている。濃度計Ｄで測定されたＡ領域に貯留されるエチルラクテート液の濃度の測定結果は、図示しない制御部に送信される。制御部では受信した測定結果を用いて接液処理に用いる許容範囲（予め実験等により求め設定される）の濃度であるか否かを判定する。

Ａ領域に貯留されるエチルラクテート液の濃度が、制御部によって許容範囲から外れたと判断されると、循環配管１０の途中に設けられる図示しないポンプが停止し、弁１０ａ、１０ｂが閉じられる。これによって、タンクＴから循環配管１０へのエチルラクテート液の供給が停止され、接液処理ユニットＵ１２における処理が一時的に停止される。そして廃液配管３０の弁３０ａが開かれ、Ａ領域内のエチルラクテート液が廃液され、弁３０ａが閉じられる。すなわち、エチルラクテート液の濃度が許容範囲から外れた場合、エチルラクテート液の使用が中止され、当該エチルラクテート液は廃液される。

次に、給液配管２０の弁２０ａが開かれ、Ｂ領域のエチルラクテート液が給液配管２０の途中に設けられる図示しないポンプの駆動によってＡ領域へと移動させられる。予め設定された量のエチルラクテート液がＡ領域に満たされると、給液配管２０の弁２０ａは閉じられ、ヒータＨの電源が入れられる。循環配管１０の弁１０ａ、循環配管１０から分岐し第２ノズルＮ２に接続される配管に備えられる弁１０ｂが開かれ、第１ノズルＮ１および第２ノズルＮ２へのエチルラクテート液の供給が再開され、接液処理が再開される。

なお、Ｂ領域に貯留される一度だけ接液処理に供されたエチルラクテート液は、図示しない廃液用の配管から廃液することが可能になっており、Ａ領域のエチルラクテート液の濃度が許容範囲内、すなわちＢ領域からＡ領域にエチルラクテート液を給液する必要がない場合であって、Ｂ領域のエチルラクテート液が満杯になった場合は、廃液することができるようになっている。なお、基板Ｗが第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２の下方に存在するときは、その基板Ｗが通過してから循環配管１０の途中に設けられたポンプを停止させるようにする。

エチルラクテート液を用いる接液処理工程においては、エチルラクテート液の温度が処理効率に関わるため、所望の温度のエチルラクテートを第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２へ供給することが重要となる。ここで、タンクＴのＡ領域側に設置されるヒータＨ、冷却手段Ｃによって、これから基板Ｗに供給されようとしているＡ領域のエチルラクテート液の温度管理をしておくことで、効率よく接液処理を行うことができる。

さらに上述したように、タンクＴが仕切りＴ１によって二つの領域に分けられている。一方のＡ領域は主に複数回接液処理に供されたエチルラクテート液が、他方のＢ領域は主に一度だけ接液処理に供されたエチルラクテート液が回収される。そのため、仕切りＴ１を備えないときと比べ、処理に用いるエチルラクテート液の濃度の均一性が保ちやすくなる。

すなわち、仕切りＴ１を備えない場合、第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２、第３ノズルＮ３から供給されるすべてのエチルラクテート液が同じ領域に回収される。したがって、第１ノズルＮ１、第２のノズルＮ２に循環供給されて徐々に濃度が薄くなっていくエチルラクテート液と、循環供給されず常に新液を供給する第３ノズルＮ３からのエチルラクテート液が不均一に混ざり合い、エチルラクテート液の濃度が著しく変化する。

一方、仕切りＴ１を備えていることによって、濃度変化が大きいＡ領域内のエチルラクテート液の濃度測定をし、許容範囲を外れればそのようなエチルラクテート液を廃液した後、循環供給に用いていなかった領域Ｂ内のエチルラクテート液を使用するようにする。このような処理を行うことによって、常に許容範囲内の濃度であって、比較的均一な濃度のエチルラクテート液を基板Ｗに供給することができる。

このことは併せて、上述した各実施の形態で説明したように、基板Ｗに対する接液処理が完了するまで、基板Ｗ上にはエチルラクテート液の液膜を絶えず存在させておくことができるため、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ、処理にムラが生じることがなく、均一な液晶配向膜の形成が可能となる、との効果を奏する。

また、基板Ｗのサイズが大きくなり、使用されるエチルラクテート液の量が多量になったとしても、仕切りＴ１を備えてエチルラクテート液の濃度管理をすることによって、タンクＴ内のエチルラクテート液すべての濃度を管理する必要がなくなるため、常に比較的容易に許容範囲内の濃度のエチルラクテート液を第１ノズルＮ１、第２ノズルＮ２に供給することができる。

さらに、これから第１ノズルＮ１に供給されるエチルラクテート液の温度を調整するためにはＡ領域にのみヒータＨ、冷却手段Ｃを備えれば足りるため、タンクＴの底部全体にヒータＨ、冷却手段Ｃを備える場合と比較して、エネルギーを削減することができる。

なお、Ｂ領域のエチルラクテート液が満杯になった場合に、図示しない別のタンクに貯留しておくこともできる。または、仕切りＴ１を介して、Ｂ領域からＡ領域にオーバーフローすることができるようにしておいても良い。

また、Ａ領域のエチルラクテート液は、濃度計Ｄによってその濃度が測定されることにより、接液処理において制御部が当該測定結果を用いて許容範囲であるか否かが判断される例を挙げたが、これに限らず、時間的に管理をしても良い。

また、Ａ領域のエチルラクテート液の濃度測定は、エチルラクテート液中に含まれる不純物の濃度を測定することによって管理するようにしても良い。

（第５の実施の形態）
次に第５の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態において、上述の第１ないし第４の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。

図６は、第５の実施の形態に係る接液処理装置Ｕ１３の概略構成図である。接液処理装置Ｕ１３は、第１の処理ユニットＵ１３Ａ，Ｕ１３Ｂと第２の処理ユニットＵ１３Ｃとから構成されている。

このうち第１の処理ユニットＵ１３Ａ，Ｕ１３Ｂは、ともに同じ構成を採用しており、第１ノズルＮ４と液膜除去ノズル５の２種類のノズルを備えている。

すなわち、第１ノズルＮ４は、これまで説明してきた第１ノズルＮ１と同様、気泡を除去する手段を備え、基板に対してエチルラクテート液等の異方性向上液を供給することで、基板表面上に液膜を形成する役割を担っている。したがって、この第１ノズルＮ４はスリットノズルであり、処理液である異方性向上液をカーテン状に吐出する。また、吐出する異方性向上液は、上述したように、少なくとも、エチルラクテート液、ＩＰＡ、或いは、オゾン水のいずれかである。

基板Ｗが搬送手段により搬送される方向（すなわち、図６のＸ方向）上流に、この第１ノズルＮ４が設けられている。そして搬送方向下流に液膜除去ノズル５が設けられている。当該液膜除去ノズル５は、第１ノズルＮ４によって基板Ｗの表面上に形成された液膜を除去するために、例えば、気体（たとえばエア）を噴射するためのノズルである。

このように第１処理ユニットＵ１３Ａ，Ｕ１３Ｂは、いずれも同じ構成を持っていることから、基板Ｗに対して同じ処理を２度行うことになる。そして図６に示すように、第１処理ユニットＵ１３Ａと第１処理ユニットＵ１３Ｂは、隣接して設置されていることから、基板Ｗに対する処理は連続して行われる。

なお、ここでは２つの第１の処理ユニットを隣接して設けていることから連続して２度同じ処理を行う構成となっているが、連続して処理をする回数については、１回ではなく複数回であれば良く、２度、或いは、３度でも良い。

一方、第２の処理ユニットＵ１３Ｃは、エチルラクテート液等の異方性向上液を液滴状に吐出するシャワーノズルである第２ノズルＮ５を備えている。第２の処理ユニットＵ１３Ｃは、第２ノズルＮ５から基板Ｗに向けて異方性向上液を吐出することで、第１の処理ユニットＵ１３Ａ，Ｕ１３Ｂにおいて除去できず残ってしまった可能性のある低分子量成分を除去する役割を有する処理ユニットである。当該第２ノズルＮ５は、気泡を除去する機構は特に有していない。

そのため第２ノズルＮ５と基板Ｗとの高さ距離は、基板Ｗに当たった異方性向上液が十分に低分子量成分を除去することができるとともに、基板Ｗに異方性向上液を当てることによるムラの発生を回避することのできる距離に設定される。また、当該第２ノズルＮ５は、図６に示す第２の処理ユニットＵ１３Ｃにおいては基板Ｗの搬送方向に沿って５つ設けられている。但し、第２の処理ユニットＵ１３Ｃ内にいくつの第２ノズルＮ５を設けるかは任意に設定することができる。

ここで、これまで各実施の形態においても説明してきた通り、本発明は、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ均一な液晶配向膜の形成が可能となる接液処理装置等を提供することを目的としている。これまでは、例えば第１の実施の形態に係る接液処理装置Ｕ１のように、エチルラクテート液の利用によって低分子量成分の除去を行う際、第１ノズルＮ１から供給されたエチルラクテート液の液膜が存在はするものの薄くなった場合に、第２ノズルＮ２から別途エチルラクテート液を供給することで、基板Ｗに対する接液処理が完了するまで、基板Ｗ上にはエチルラクテート液の液膜を絶えず存在させておくことで、処理の促進を図ってきた。

第５の実施の形態においては、液晶配向膜の異方性を高め、且つ均一な液晶配向膜の形成の促進に当たって、基板Ｗの表面上にエチルラクテート液の液膜を形成した後、形成された当該液膜を一旦全て除去し、再度液膜を形成する方法を採用する。具体的には以下の流れで処理がなされる。なおこの処理は、図６において、接液処理装置Ｕ１３内を基板ＷがＸ方向に搬送される間に行われる。

搬送ローラ１によって基板Ｗが接液処理装置Ｕ１３内に搬送されると、まず第１の処理ユニットＵ１３Ａにおける第１ノズルＮ４からエチルラクテート液がカーテン状に吐出される。エチルラクテート液が吐出されることで、基板Ｗの表面上に液膜が形成される。この基板Ｗの表面上に形成された液膜によって、基板表面上の低分子量成分の除去処理が行われる。

基板Ｗの表面上に液膜が存在する状態のまま、基板Ｗは搬送ローラ１によって搬送される。搬送中も低分子量成分の除去処理は継続して行われているが、時間の経過とともに、例えば、エチルラクテート液が基板Ｗとの接触面に対して流動しないため、処理が飽和状態となり、低分子量成分の除去処理の効率が低下する。

ここで、基板Ｗ上のエチルラクテート液を流動させることによってこの課題を解消することが考えられるが、基板Ｗ上には、既述の通り光配向法による処理が行われており、この基板Ｗ表面上でエチルラクテート液を様々な方向に流動させると、基板Ｗ上の配向方向が狂ってしまい、表示不良を起こすなどの新たな課題が生じる可能性がある。

そこで、一旦基板Ｗの表面上に形成されたエチルラクテート液の液膜を液膜除去ノズル５によって除去する。液膜除去ノズル５は、エアを基板Ｗの表面に吹き付けることによって液膜を除去する。そして、この状態で、次の第１の処理ユニットＵ１３Ｂへと基板Ｗが搬送される。

第１の処理ユニットＵ１３Ｂにおいて、搬入された基板Ｗに対して改めて第１ノズルＮ４からエチルラクテート液がカーテン状に吐出され、基板表面に液膜が形成される。基板Ｗの表面に改めて液膜が形成されることによって、再度エチルラクテート液による低分子量成分の除去処理が進められる。

但し、第１の処理ユニットＵ１３Ａ内を搬送される場合と同様、第１の処理ユニットＵ１３Ｂ内を搬送されるに従って、次第にエチルラクテート液による低分子量成分の除去処理の効率は低下する。そこで再度、液膜除去ノズル５によって基板Ｗの表面上に形成されたエチルラクテート液の液膜を除去する。

液膜が除去された基板Ｗは、搬送ローラ１によって第２の処理ユニットＵ１３Ｃへと搬送される。この第２の処理ユニットＵ１３Ｃにおいては、第２ノズルＮ５によってエチルラクテート液が液滴としてシャワー状に基板Ｗの表面に向けて吐出される。

これまで複数回にわたって第１の処理ユニットＵ１３Ａ，Ｕ１３Ｂにおいてエチルラクテート液の液膜により低分子量成分の除去処理が行われてきたが、未だ基板Ｗの表面上には低分子量成分が残っている可能性がある。そこで、第２の処理ユニットＵ１３Ｃにおいてシャワー状にエチルラクテート液を吐出し、エチルラクテート液を基板Ｗの表面に対して叩くように当てて、その衝撃を利用して残っている低分子量成分の除去を行う。

これらの処理によって、接液処理装置Ｕ１３内におけるエチルラクテート液等の異方性向上液を利用した低分子量成分の除去処理が終了し、搬送ローラ１によって図６には図示しない、リンス処理ユニットＵ２や乾燥ユニットＵ３へと基板Ｗが搬送され、それぞれ処理が行われる。

接液処理装置Ｕ１３内において以上説明した処理が行われることで、光配向法により得られる液晶配向膜の異方性を高め、且つ均一な液晶配向膜の形成が可能となる接液処理装置、接液処理方法、基板洗浄装置および基板処理方法を提供することが可能となる。

特に、一旦基板Ｗの表面上に形成された液膜を除去した後、改めて液膜を形成することによって、チルラクテート液等の異方性向上液による低分子量成分の除去処理の促進を図ることができる。すなわち、複数回にわたって液膜の形成、除去を繰り返すことにより、その都度新しい液膜が形成されるため、処理速度が低下したとしてもそのたびに回復させることができることから、処理促進を図ることができる。

なお、第５の実施の形態においては、このような処理を行うことで低分子量成分の除去処理の促進を図ることから、液膜の形成、除去の組み合わせを１回にのみ限ることは前提としない。それは、液膜の形成、除去がそれぞれ１回のみであると、基板Ｗの表面とエチルラクテート液とが接する界面に動きがなく、上述したように次第に処理速度が落ちてしまうからである。一方、当該組み合わせを何度繰り返すかについては自由に設定することが可能である。

また、第１ノズルＮ４や第２ノズルＮ５において使用するエチルラクテート液については特に限定を加えていないことから、例えば、第４の実施の形態で説明したような、循環供給されるエチルラクテート液を使用しても、或いは、循環供給されない清浄なエチルラクテート液を使用しても良い。
（その他の変形例）
なお、上記各実施の形態において、基板が搬送ローラによって搬送される例を説明したが、これに限らず、たとえばノズル側が移動するなど、基板とノズルが相対移動する機構を有していれば良い。

また、上記、特に第１ないし第４の実施の形態において、第２ノズルは複数備えられる例を説明したが、これに限らず、基板のサイズや搬送速度によって最適な個数を採用することができる。最小限の個数のノズルを設置することができ、コストダウンを図ることが可能になる。

さらに、上記、特に第１ないし第４の実施の形態において、第１ノズルと第２ノズルからの処理液の供給開始および供給停止のタイミングは、各ユニットに基板が搬入されてからの時間の経過に応じて、制御部により制御される例を説明したが、これに限らず、基板の搬入タイミングとは関係のないタイミングでの制御や、あるいは基板Ｗが接液処理ユニットＵ１に搬入されて以降、乾燥ユニットＵ３より次工程へ搬出されるまで供給したままでも良い。また、搬送ローラ１が基板を保持するタイミングを感知し、これに応じて制御しても良い。この場合、時間によって制御する場合と比べて、より正確に、必要なタイミングにだけ処理液の供給を行うことができるため、必要最低限の処理液を使用することができるため、コストダウンを図ることが可能になる。

また、上記各実施の形態において、リンス液を供給する手段はシャワーノズルであるとして説明したが、これに限らず、スリットノズル等でも良い。スリットノズルを採用する場合においては、一対のスリットノズルをスリット同士が向かい合うように配置することが好ましい。この場合、基板上に形成されるリンス液の液膜を厚くすることができ、これによって、基板表面のリンス処理は均一に、かつ、迅速に行うことが可能となる。

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 搬送ローラ
２ ノズル
３ スリットノズル
４ 光配向処理装置
１００ 基板処理装置
Ｕ１ 接液処理ユニット（接液処理装置）
Ｕ２ リンス処理ユニット
Ｕ３ 乾燥ユニット
Ｎ１ 第１ノズル
Ｎ２ 第２ノズル
Ｗ 基板
Ｘ 基板搬送方向
Ｌ ランプ

Claims (5)

1. 光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理装置であって、
   気泡を除去する手段を備え、前記基板に異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する第１ノズルと、
   前記第１ノズルよりも基板搬送方向下流側で、且つ、前記基板の表面上に前記第１ノズルによって形成された前記異方性向上液の液膜が存在する状態の前記基板に前記異方性向上液を供給することができる位置に設置される、少なくとも一つの第２ノズルと、
   を有し、
   前記基板が前記第１ノズルの下に存在しなくなるタイミングで前記第１ノズルからの前記異方性向上液の供給を停止するとともに、前記搬送手段は、前記基板の搬送を一定時間停止し、前記第２ノズルは、前記停止している状態の前記基板に対して、前記異方性向上液の供給を行うことを特徴とする接液処理装置。
2. 光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理装置であって、
   気泡を除去する手段を備え、前記基板に異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する第１ノズルと、
   前記第１ノズルよりも基板搬送方向下流側で、且つ、前記基板の表面上に前記第１ノズルによって形成された前記異方性向上液の液膜が存在する状態の前記基板に前記異方性向上液を供給することができる位置に設置される、少なくとも一つの第２ノズルと、
   前記第２ノズルよりも基板搬送方向下流側で、且つ、前記基板の表面上に前記第２のノズルによって形成された前記異方性向上液の液膜が存在する状態の前記基板に、未使用の異方性向上液を供給する第３ノズルと、
   前記第１ノズルと前記第２ノズルと前記第３ノズルから前記基板の表面に供給された前記異方性向上液が回収されるタンクと、
   を有し、
   前記タンクは、前記第１ノズルから供給された前記異方性向上液を主に回収する第１の領域と、前記第３ノズルから供給された前記異方性向上液を主に回収する第２の領域とに分けるための仕切りを有し、
   前記タンクの壁面には、前記第１の領域に貯留される前記異方性向上液を前記第１ノズルと前記第２ノズルに供給するための循環配管を有することを特徴とする接液処理装置。
3. 前記異方性向上液は、エチルラクテート液、ＩＰＡ、オゾン水のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接液処理装置。
4. 光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理装置であって、
   気泡を除去する手段を備え、前記基板に、エチルラクテート液、ＩＰＡ、オゾン水のいずれかである異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する第１ノズルと、前記第１ノズルによって前記基板の表面上に形成された前記異方性向上液の液膜を除去するべく前記基板の表面に気体を供給する液膜除去ノズルと、を備える第１の処理ユニットと、
   前記第１の処理ユニットよりも基板搬送方向下流側に設置され、前記異方性向上液を前記基板に供給するシャワーノズルである、少なくとも１つの第２ノズルを備える第２の処理ユニットと、
   を有し、
   前記第１の処理ユニットは、複数連続して設けられていることを特徴とする接液処理装置。
5. 光配向法によって形成された配向膜を有する基板を搬送手段によって搬送し、その搬送の間に接液処理する接液処理方法であって、
   前記基板に第１ノズルから、気泡を除去したエチルラクテート液、ＩＰＡ、オゾン水のいずれかである異方性向上液を供給して前記基板の表面上に前記異方性向上液の液膜を形成する工程と、
   前記基板の表面上に形成された前記異方性向上液の液膜を液膜除去ノズルによって除去する工程と、
   前記異方性向上液の液膜が除去された前記基板に対して、少なくとも１つのシャワーノズルである第２ノズルから前記異方性向上液を供給する工程と、
   を有し、
   前記第２ノズルから前記異方性向上液を供給する工程の前に、前記液膜を形成する工程と前記液膜を除去する工程との組み合わせを複数回行うことを特徴とする接液処理方法。

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