JP7344534B2 - ノズル管理装置、ノズル管理方法、及び塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル管理装置、ノズル管理方法、及び塗布装置に関する。

半導体又はガラスなどの基板に薄膜を形成するため、基板上に所定の液体をスリットノズル等のノズルから吐出する塗布装置が用いられる。この塗布装置に適用されるものとして、基板への塗布を行っていない間に、スリットノズルの先端の洗浄又は乾燥を防止するため、ノズルの先端を所定の液体に浸漬させ、又は、所定の液体をノズル先端に吹き付けるようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－０４３９４９号公報

しかしながら、ノズル先端を液体に浸漬させると、毛細管現象により液体がノズル先端からスリットノズルの内部に浸入し、基板への塗布時に塗布ムラが発生する場合がある。また、ノズル先端に液体を吹き付ける場合であっても、ノズル先端に付着した液滴がスリットノズルの内部に浸入し、同様の問題が生じる場合がある。

このような事情を鑑み、本発明は、ノズル先端の乾燥を防止しつつ、基板への塗布時に塗布ムラが生じるのを防止することが可能なノズル管理装置、ノズル管理方法、及び塗布装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様においては、ノズル管理装置を提供する。ノズル管理装置は、ノズルから吐出される液体に含まれる溶媒を気化させて所定ガスを生成するガス生成部を備える。ノズル管理装置は、溶媒のミストを生成するミスト生成部を備える。ノズル管理装置は、ガス生成部により生成された所定ガスをノズルの先端の周辺領域に供給するガス供給部を備える。ガス生成部は、ミスト生成部により生成されたミストと、溶媒とを気化させて所定ガスを生成する。

本発明の第２態様においては、ノズル管理方法を提供する。ノズル管理方法は、ノズルから吐出される液体に含まれる溶媒を気化させて所定ガスを生成することを含む。ノズル管理方法は、溶媒のミストを生成することを含む。ノズル管理方法は、生成された所定ガスをノズルの先端の周辺領域に供給することを含む。ノズル管理方法は、溶媒のミストと、溶媒とを気化させて所定ガスを生成する。

本発明の第３態様においては、塗布装置を提供する。塗布装置は、基板に塗布液を塗布するノズルを備える。塗布装置は、第１態様に記載のノズル管理装置を備える。

本発明の態様によれば、ノズル先端の乾燥を防止しつつ、基板への塗布時に塗布ムラが生じるのを防止することができる。

第１実施形態に係る塗布装置の一例を模式的に示す側面図である。 第１実施形態に係る塗布装置の一例を模式的に示す平面図である。 ノズルの一例を示す図である。 ノズル管理装置の一例を示す図である。 ノズルの先端に所定ガスを供給する供給動作の一例を示す図である。 第１実施形態に係る塗布装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る塗布装置の動作の一例を示す図である。 第１実施形態に係る塗布装置の動作の一例を示す図である。 第１実施形態に係る塗布装置の動作の一例を示す図である。 第２実施形態に係るノズル管理装置の一例を示す図である。 第３実施形態に係る塗布装置の一例を模式的に示す側面図である。 第４実施形態に係る塗布装置の一例を模式的に示す側面図である。 第５実施形態に係る塗布装置の一例を模式的に示す側面図である。 第６実施形態に係る塗布装置の一例を模式的に示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造または形状、縮尺等が異なっている場合がある。図面においては、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。水平面における一方向をＸ方向と表記する。Ｘ方向は、後述するステージ１０とノズル２０との間の相対移動方向である。水平面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向及びＹ方向を含む水平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の指す方向が＋方向であり、矢印の指す方向と反対の方向が－方向である。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る塗布装置１００の一例を模式的に示す側面図である。図２は、塗布装置１００の一例を模式的に示す平面図である。図１及び図２に示す塗布装置１００は、基板Ｓの表面に薄膜を形成するための塗布液（液体）を塗布するのに用いられる。基板Ｓの表面に薄膜を形成する例としては、例えばファンアウト型ＰＬＰ（Fan-out Panel Level Package）技術において、基板Ｓであるガラス基板に、光の吸収又は加熱により変質する反応層（分離層）を形成するための塗布液を塗布する場合が挙げられる。
また、塗布液は、上述した分離層を形成するための液以外であってもよく、典型的には、基板Ｓの表面にデバイス等を載置するために用いる接着層を形成するための液であってもよいし、基板Ｓに塗布する感光性を有する薬液（レジスト）等であってもよい。

塗布装置１００は、図１及び図２に示すように、ステージ１０と、ノズル２０と、ノズル管理装置３０と、移動装置４０と、制御部５０とを備える。ステージ１０は、例えば平面視で矩形状のステージであり、上面には基板Ｓを載置する載置面１１を有する。ステージ１０は、例えば建屋の床面上に設置される。載置面１１は、基板Ｓを支持可能な寸法に設定されている。なお、ステージ１０は、載置された基板Ｓを吸着して保持させる吸着機構を備えていてもよい。

ステージ１０の載置面１１には、例えば、不図示の基板搬送装置により外部から搬送された基板Ｓが載置される。また、ステージ１０の載置面１１からは、例えば塗布液Ｑ１等が塗布された基板Ｓが同じく不図示の基板搬送装置により搬出される。なお、塗布装置１００は、ステージ１０と不図示の基板保管部との間で基板Ｓの受け渡しを行う受け渡し装置を備えていてもよいし、作業者が手作業でステージ１０に対する基板Ｓの受け渡しを行ってもよい。

ステージ１０の上方には、後述するノズル２０により塗布位置Ｐ２が設定される。塗布位置Ｐ２は、基板Ｓに対して塗布液（液体）Ｑ１の塗布を行う位置である。本実施形態において、塗布位置Ｐ２は、ノズル２０による塗布液Ｑ１の塗布を開始する塗布開始位置である。塗布位置Ｐ２は、ステージ１０の載置面１１に対して＋Ｘ側かつ＋Ｚ側の領域に設定される。なお、塗布位置Ｐ２は、ステージ１０の載置面１１に載置される基板Ｓの大きさ又は位置に応じて設定される。

ノズル２０は、基板Ｓの表面上に所定の薄膜を形成するための塗布液Ｑ１を基板Ｓに向けて（下方に向けて）吐出する。図３は、ノズル２０の一例を示す図である。図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＡ－Ａ断面に沿った構成を示す図である。図３（Ａ）に示すように、ノズル２０は、Ｙ方向に延びる長尺状である。ノズル２０の－Ｚ方向の先端２１には、Ｙ方向に沿ったスリット状の開口部２１ａが設けられる。開口部２１ａは、－Ｚ方向（下方）に向けられている。

ノズル２０は、開口部２１ａから塗布液Ｑ１等を－Ｚ方向に吐出する。開口部２１ａのＹ方向の寸法は、例えば、載置面１１に支持された状態の基板ＳのＹ方向の寸法よりも小さくなっており、基板Ｓの周辺領域に塗布液Ｑ１が塗布されないようになっている。あるいは、開口部２１ａのＹ方向の寸法が基板ＳのＹ方向の寸法よりも大きい場合は、開口部２１ａのうち、基板Ｓの外側に対向する部分を所定の閉塞部材等で塞ぎ、基板ＳのＹ方向の寸法に合わせるように調整可能としてもよい。

ノズル２０は、後述する移動装置４０によりＸ方向及びＺ方向に移動可能となっている。このノズル２０は、位置検出部２２によりステージ１０に対する位置（塗布装置１００における位置）が検出される。位置検出部２２は、ノズル２０の位置を検出し、検出結果を制御部５０に送信する。位置検出部２２は、少なくともノズル２０が待機位置Ｐ１に配置されているか否かを検出可能である。待機位置Ｐ１は、例えば、ノズル２０が塗布液Ｑ１を基板Ｓに塗布していないときに退避する位置である。また、待機位置Ｐ１は、ノズル２０に対してメンテナンスを行う位置である。

このような位置検出部２２としては、例えば待機位置Ｐ１に光センサ等の非接触式のセンサ又は接触式のセンサなど、各種センサを用いる構成等が挙げられる。なお、位置検出部２２の構成は、センサを用いる構成に限定されない。例えば、位置検出部２２は、後述する移動装置４０によるノズル２０の移動量に基づいてノズル２０の位置を検出する構成であってもよい。

図３（Ｂ）に示すように、ノズル２０の内部には、塗布液Ｑ１を開口部２１ａに流通させる流通路２１ｂと、流通路２１ｂの上流側に塗布液Ｑ１を保持する塗布液保持部２１ｃとが設けられている。塗布液保持部２１ｃには、図示しない塗布液供給装置が接続されている。この塗布液供給装置は、塗布液を貯留するタンクと、送液用のポンプとを備えている。このポンプを駆動することにより、タンクから塗布液Ｑ１が不図示の配管を介して塗布液保持部２１ｃに送られる。その結果、塗布液保持部２１ｃ内の塗布液Ｑ１が押し出されることで、流通路２１ｂを介して開口部２１ａから塗布液Ｑ１が吐出される。

図１及び図２に示すように、ノズル管理装置３０は、ステージ１０に対して、ノズル２０との相対的な移動方向であるＸ方向の端部側に配置される。本実施形態では、ノズル管理装置３０は、ステージ１０の＋Ｘ側に配置されている。なお、ノズル管理装置３０は、ステージ１０から離間して配置されてもよいし、ステージ１０の＋Ｘに接続して配置されてもよい。例えば、ノズル管理装置３０は、ステージ１０に対して、ノズル２０による塗布動作の開始位置（塗布位置Ｐ２）に近い方の端部側に配置される。なお、ステージ１０に対するノズル管理装置３０の配置は任意である。

ノズル管理装置３０は、ガス生成部３１と、ガス供給部３２と、ノズル受３３と、を有する。ガス生成部３１は、ノズル２０から吐出される塗布液Ｑ１の溶媒Ｑ２を含む所定ガスＧを生成する。所定ガスＧは、溶媒Ｑ２を気化させたガスを含んでいる。また、所定ガスＧは、例えば、後述するミスト生成部３６頭により生成された溶媒Ｑ２のミストを含んでもよい。所定ガスＧは、例えば溶媒Ｑ２の飽和ガスであってもよい。また、塗布液Ｑ１が複数種類の溶媒Ｑ２を含む場合は、所定ガスＧは、複数種類の溶媒Ｑ２を気化させて混合した混合ガスであってもよい。この場合、塗布液Ｑ１における複数種類の溶媒Ｑ２の混合比と、所定ガスＧにおける複数種類の溶媒Ｑ２の混合比とは同一であってもよいし異なってもよい。

ガス供給部３２は、ガス生成部３１で生成された所定ガスＧをノズル２０の周辺領域２５に供給する。ガス供給部３２は、ノズル受３３内に所定ガスＧを供給する。ノズル受３３は、ノズル２０の先端２１における周辺領域２５の少なくとも一部を区画する。すなわち、ガス供給部３２は、ノズル受３３内に所定ガスＧを供給することで、ノズル２０の先端２１における周辺領域２５を所定ガスＧによる雰囲気を形成させる。

図４は、ノズル管理装置３０の一例を示す図である。ガス生成部３１は、図４に示すように、加熱部３４と、不活性ガス供給部３５と、ミスト生成部３６と、溶媒補充部３７とを有する。加熱部３４は、溶媒Ｑ２を加熱して気化させる。加熱部３４は、溶媒Ｑ２を気化して所定ガスＧを生成する容器３４ａと、容器３４ａで生成された所定ガスＧを送り出す供給管３４ｂと、容器３４ａ内を加熱するヒータ３４ｃとを備える。容器３４ａは、底面側の一部に溶媒Ｑ２を貯留する。供給管３４ｂは、所定ガスＧを容器３４ａからガス供給部３２に送り出す。この所定ガスＧには、溶媒Ｑ２のミストを含んでもよい。ヒータ３４ｃは、例えば、容器３４ａ内を少なくとも常温以上に加熱する。加熱温度は、例えば、容器３４ａ内に設置された温度センサの出力等により制御される。ヒータ３４ｃとしては、容器３４ａ内を加熱可能な任意のヒータが用いられる。なお、ヒータ３４ｃを備えるか否かは任意であり、ヒータ３４ｃがなくてもよい。

不活性ガス供給部３５は、供給管３５ａを介して加熱部３４の容器３４ａに不活性ガスを供給する。不活性ガス供給部３５は、ミスト生成部３６で生成された溶媒Ｑ２のミスト、及び容器３４ａに貯留している溶媒Ｑ２を気化させるために、不図示の加熱装置等によって昇温された不活性ガスを供給する。不活性ガスは、溶媒Ｑ２に対して不活性なガスであり、例えば窒素ガス等が用いられる。ミスト生成部３６は、加熱部３４の容器３４ａに溜まった溶媒Ｑ２を取り出し、ミストを形成して再度容器３４ａ内に送り出す。すなわち、ミスト生成部３６は、容器３４ａに対して溶媒Ｑ２を循環させる。

ミスト生成部３６は、溶媒Ｑ２を流通させる流通管３６ａと、溶媒Ｑ２を循環させるポンプ３６ｂと、溶媒Ｑ２をミスト化するミストノズル３６ｃとを備える。流通管３６ａの一端は、加熱部３４の容器３４ａ内の下部に開口部を有し、貯留する溶媒Ｑ２内に配置される。流通管３６ａの他端は、ポンプ３６ｂを介してミストノズル３６ｃに接続される。ポンプ３６ｂは、流通管３６ａの開口部から容器３４ａ内の溶媒Ｑ２を吸引してミストノズル３６ｃに送る。ミストノズル３６ｃは、加熱部３４の容器３４ａ内の上部に配置され、流通管３６ａにより送られた溶媒Ｑ２をミスト化して容器３４ａ内に噴出させる。

溶媒補充部３７は、加熱部３４の容器３４ａに貯留する溶媒Ｑ２を補充する。溶媒補充部３７は、溶媒Ｑ２を収容するタンク３７ａと、補充する溶媒Ｑ２を送り出す送液管３７ｂとを備える。送液管３７ｂは、一端がタンク３７ａ内に配置され、他端が加熱部３４の容器３４ａ内に配置される。例えば、容器３４ａに設置された液面センサ等の出力により、容器３４ａ内の溶媒Ｑ２が減少した場合には、不図示の送液ポンプ等を駆動することでタンク３７ａ内の溶媒Ｑ２が送液管３７ｂを介して容器３４ａに送られる。

このように構成されたガス生成部３１においては、昇温された不活性ガスにより、容器３４ａに貯留している溶媒Ｑ２の液面から気化したガスと、ミストノズル３６ｃから噴出されるミスト化した溶媒Ｑ２が気化したガスとにより、容器３４ａ内には溶媒Ｑ２の飽和ガス（溶媒Ｑ２を含む不活性ガス）である所定ガスＧが生成される。この所定ガスＧは、不活性ガス供給部３５により送られる不活性ガスの供給圧力によって、供給管３４ｂによりガス供給部３２に送られる。なお、所定ガスＧは、溶媒Ｑ２が飽和していないガスであってもよい。

また、容器３４ａは、ヒータ３４ｃにより加熱されている。従って、所定ガスＧは、溶媒Ｑ２の飽和蒸気圧が高くなった状態で供給管３４ｂを介してガス供給部３２に送られる。なお、供給管３４ｂは常温下に配置されている。従って、加熱された所定ガスＧが供給管３４ｂにおいて冷却され、供給管３４ｂの内面に溶媒Ｑ２を結露させることになる。すなわち、供給管３４ｂは、所定ガスＧを冷却する冷却部である。なお、供給管３４ｂの一部に、所定ガスＧを冷却するための冷却装置が設けられてもよい。所定ガスＧが冷却されることで、所定ガスＧとして、溶媒Ｑ２の飽和ガスを容易かつ確実に生成することができる。また、容器３４ａから送り出される所定ガスＧが、溶媒Ｑ２が飽和していないガスであっても、供給管３４ｂにより冷却されることで、溶媒Ｑ２の飽和ガスとすることもできる。

供給管３４ｂにおいて結露した溶媒Ｑ２は、不図示の排出部等から排出され、例えば、容器３４ａ内に戻されてもよい。なお、溶媒Ｑ２の結露は、後述する流量調整部３８でも生じる場合がある。この場合も同様に流量調整部３８で結露した溶媒Ｑ２が排出され、例えば、容器３４ａ内に戻される。また、所定ガスＧの生成により容器３４ａ内の溶媒Ｑ２が減少した場合は、溶媒補充部３７により溶媒Ｑ２が適宜補充される。

ガス供給部３２は、図４に示すように、流量調整部３８を備える。流量調整部３８は、供給管３４ｂに接続され、ノズル受３３内に供給する所定ガスＧの流量を調整する。流量調整部３８としては、例えば、開閉量を調整可能なバルブ等を備え、単位時間あたりの所定ガスＧの流量を調整可能な構成が適用される。流量調整部３８は、例えば後述する制御部５０の制御により、所定ガスＧの流量を調整可能である。

ガス供給部３２は、供給管３４ｂを介して送られる所定ガスＧを、流量調整部３８により流量を調節してノズル受３３の内部に供給する。図５は、ガス供給部３２により所定ガスＧが供給される場合の一例を示す図である。図５に示すように、ノズル受３３の内部に供給される所定ガスＧは、ノズル受３３に溜められて、このノズル受３３に配置されたノズル２０の先端２１における周辺領域２５を所定ガスＧの雰囲気にする。

所定ガスＧは溶媒Ｑ２の飽和ガスであるため、ガス供給部３２において所定ガスＧが結露する場合がある。なお、ノズル受３３は、内側の底面が傾斜して設けられており、傾斜した底面の下部には溶媒排出部３３ａが設けられている。溶媒排出部３３ａは、結露した溶媒Ｑ２を排出する。排出された溶媒Ｑ２は、廃棄されてもよいし、例えば、ガス生成部３１の加熱部３４における容器３４ａに戻されて、再利用されてもよい。

移動装置４０は、図１及び図２に示すように、ノズル２０を移動させる。移動装置４０は、ステージ１０に支持される基板Ｓに対してノズル２０をＸ方向に移動させることにより、基板Ｓとノズル２０とを相対的に移動させる。また、移動装置４０は、基板Ｓに対してノズル２０をＺ方向に移動させることにより、ノズル２０の先端２１と基板Ｓとのギャップを調整することができる。移動装置４０は、例えばノズル２０を支持しかつノズル２０をＺ方向に移動させる門型フレームと、この門型フレームをＸ方向に移動させる駆動装置とを有する構成であってもよい。移動装置４０は、ノズル２０を、待機位置Ｐ１、塗布位置Ｐ２にそれぞれ移動させることができる。

制御部５０は、ノズル２０からの塗布液Ｑ１の塗布動作、ノズル管理装置３０の動作、及び移動装置４０による動作、を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置を有している。制御部５０は、例えば、後述する記憶部５４に記憶された各種プログラム、各種情報に基づいて、塗布装置１００の各種動作を制御する。これらのプログラム、情報等は、ノズル２０への塗布液Ｑ１の供給装置、ノズル管理装置３０、及び移動装置４０の各動作を制御するためのプログラム、情報等を含む。制御部５０は、図１に示すように、動作制御部５１と、判定部５２と、指示部５３と、記憶部５４とを有する。

動作制御部５１は、待機位置Ｐ１でノズル２０を待機させる待機動作、ノズル２０の周辺領域２５に所定ガスＧを供給する所定ガス供給動作、及び塗布位置Ｐ２でノズル２０から基板Ｓに塗布液Ｑ１を塗布する塗布動作、をそれぞれ制御する。動作制御部５１は、待機動作においては、移動装置４０を制御してノズル２０を待機位置Ｐ１で待機させる。また、動作制御部５１は、所定ガス供給動作においては、ノズル管理装置３０を駆動させて、溶媒Ｑ２の飽和ガスである所定ガスＧをノズル受３３に供給させる。また、動作制御部５１は、塗布動作においては、移動装置４０を制御してノズル２０を基板Ｓに対してＸ方向に移動させつつ、ノズル２０への塗布液Ｑ１の供給を制御して、先端２１の開口部２１ａから塗布液Ｑ１を基板Ｓに吐出させる。

判定部５２は、位置検出部２２の検出結果に基づいて、ノズル２０が待機位置Ｐ１に配置されているか否かを判定する。指示部５３は、判定部５２によりノズル２０が待機位置Ｐ１に配置されていると配置された場合に、ノズル管理装置３０を駆動させ、流量調整部３８を制御してノズル受３３に所定ガスＧの供給を開始させる。

なお、ノズル２０の待機中は、開口部２１ａに続く流通路２１ｂに塗布液Ｑ１が溜まっている場合がある。上記した判定部５２によりノズル２０が待機位置Ｐ１に配置されていると判定して、ノズル受３３に所定ガスＧを供給させることで、図５に示すように、開口部２１ａを含む周辺領域２５が所定ガスＧの雰囲気となる。その結果、流通路２１ｂの塗布液Ｑ１から溶媒が気化することを抑制している。また、開口部２１ａが液中にないので液体が表面張力等により流通路２１ｂに侵入することがなく、塗布液Ｑ１の性状が変わるのを抑制している。

次に、上述のように構成された塗布装置１００における動作を説明する。図６は、実施形態に係る塗布装置１００の制御方法の一例を示すフローチャートである。図７から図９は、実施形態に係る塗布装置１００の動作の一例を示す図である。実施形態に係る塗布装置１００の制御方法では、制御部５０の制御により各部が動作を行う。図６に示すように、先ず、制御部５０の動作制御部５１は、ノズル管理装置３０のガス生成部３１において所定ガスＧを生成させる（ステップＳＴ０１）。

この状態で、制御部５０は、ノズル２０を待機位置Ｐ１で待機させる（ステップＳＴ０２）。ステップＳＴ０２において、位置検出部２２は、待機位置Ｐ１に移動させたノズル２０を検出し、制御部５０に送信する。判定部５２は、位置検出部２２の検出結果に基づいて、ノズル２０が待機位置Ｐ１に配置されたと判定する。続いて、動作制御部５１は、図７に示すように、ガス供給部３２を介してノズル受３３に所定ガスＧを供給し、ノズル２０の周辺領域２５を所定ガスＧの雰囲気とする（ステップＳＴ０３）。この動作により、ノズル２０中の塗布液Ｑ１から溶媒が気化することを抑制することができる。

続いて、動作制御部５１（制御部５０）は、基板Ｓに対する塗布動作を開始するか否かを判定する（ステップＳＴ０４）。動作制御部５１は、例えば、不図示の基板搬送装置により基板Ｓがステージ１０の載置面１１に搬入されたことが検出された場合、基板Ｓに対する塗布動作を開始すると判定する。また、動作制御部５１は、基板Ｓの搬入が検出されない場合（載置面１１に基板Ｓがない場合）、基板Ｓに対する塗布動作を開始しないと判定する。なお、動作制御部５１は、他のタイミングで基板Ｓに対する塗布動作を開始すると判定してもよい。また、基板Ｓに対する塗布動作の開始は、オペレータ等によるマニュアル操作により開始させてもよい。

ステップＳＴ０４において、基板Ｓに対する塗布動作を開始すると判定した場合（ステップＳＴ０４のＹＥＳ）、動作制御部５１は、図８に示すように、移動装置４０によりノズル２０を塗布位置Ｐ２に移動させる（ステップＳＴ０５）。なお、ノズル２０が塗布位置Ｐ２に移動することにより、判定部５２においてノズル２０が待機位置Ｐ１に配置されないと判定される。その結果、動作制御部５１は、ガス供給部３２からの所定ガスＧの供給を停止させる（ステップＳ０６）。すなわち、ノズル２０が待機位置Ｐ１にない場合は、所定ガスＧの供給を停止するので、所定ガスＧが無駄に消費されるのを防止できる。

続いて、動作制御部５１は、基板Ｓに対して塗布動作を行わせる（ステップＳＴ０７）。ステップＳＴ０７において、動作制御部５１は、ノズル２０を塗布位置Ｐ２に移動させ、さらに、基板Ｓに対する開口部２１ａの高さを調整することで、吐出開始位置の位置合わせを行う。位置合わせを行った後、動作制御部５１は、ノズル２０の開口部２１ａから基板Ｓに対して塗布液Ｑ１を吐出させつつ、移動装置４０によってノズル２０を－Ｘ方向に移動させ、基板Ｓに塗布液Ｑ１を塗布させる。

続いて、動作制御部５１は、基板ＳのＸ方向の寸法に対応した所定距離だけノズル２０を－Ｘ方向に移動させた後、ノズル２０からの塗布液Ｑ１の吐出を停止させ、移動装置４０によるノズル２０の移動を停止させる。このように、移動装置４０により基板Ｓとノズル２０とをＸ方向に相対的に移動させつつ、ノズル２０から塗布液Ｑ１を基板Ｓに吐出することにより、基板Ｓに塗布液Ｑ１の塗膜が形成される。すなわち、１枚の基板Ｓに対する塗布動作が完了する。

１枚の基板Ｓに対する塗布動作が完了した後、動作制御部５１は、すべての基板Ｓに対して塗布動作が完了したか否かを判断する（ステップＳＴ０８）。ステップＳＴ０８について、動作制御部５１は、例えば１枚の基板Ｓに対する塗布動作が完了する毎に塗布動作完了の回数を＋１だけカウントし、カウントした回数の合計が予め設定された基板Ｓの枚数に到達した場合に、すべての基板Ｓに対して塗布動作が完了したと判断する。また、動作制御部５１は、カウントした回数が予め設定された基板Ｓの枚数に到達していない場合には、すべての基板Ｓに対して塗布動作が完了していないと判断する。

なお、ステップＳＴ０８の判断手法は、上記した判断手法に限定されない。例えば塗布動作の対象となる基板Ｓのうち最後の基板Ｓがステージ１０に搬入された場合に、不図示の基板搬送装置等から制御部５０に対して最後の基板Ｓの搬送が完了した旨の信号が送信される構成であってもよい。この場合、動作制御部５１は、当該信号を受信しているか否かを判定し、受信している場合に、すべての基板Ｓに対して塗布動作が完了したと判断してもよい。

ステップＳＴ０８において、すべての基板に対して塗布動作が完了していないと判断した場合（ステップＳ０８のＮＯ）、動作制御部５１は、ステップＳＴ０２以降の動作を繰り返し行わせる。ノズル２０が再び待機位置Ｐ１に配置された場合（ステップＳＴ０２）、動作制御部５１は、図９に示すように、ガス供給部３２を介してノズル２０の周辺領域２５に再び所定ガスＧを供給させ（ステップＳＴ０３）、ステップＳ０４以降の動作を行わせる。なお、ステップＳＴ０８において、すべての基板Ｓに対して塗布動作が完了していないと判断した場合、動作制御部５１が、ステップＳＴ０２以降の動作を繰り返し行わせることに限定されない。例えば、動作制御部５１は、ステップＳＴ０２以降の動作を繰り返し行わせてもよい。すなわち、すべての基板に対して塗布動作が完了するまではノズル２０を待機位置Ｐ１に待機させず、連続して基板Ｓへの塗布動作を行わせてもよい。

また、動作制御部５１は、ステップＳＴ０８において、すべての基板に対して塗布動作が完了したと判断した場合（ステップＳＴ０８のＹＥＳ）、ノズル２０を待機位置Ｐ１に移動させ、ステージ１０及びノズル管理装置３０の各動作を停止させて、塗布装置１００における動作を完了させる。

このように、本実施形態によれば、ノズル２０が待機位置Ｐ１にあるときに、溶媒Ｑ２を含む所定ガスＧがノズル２０の周辺領域に供給されるため、ノズル２０の待機時間が長くなってもノズル２０の先端２１の乾燥を防止することができ、その結果、基板Ｓへの塗布時に塗布ムラが生じるのを防止することができる。

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態に係るノズル管理装置１３０の一例を示す図である。第１実施形態では、１種類の溶媒Ｑ２により所定ガスＧを生成する場合を例に挙げて説明したが、本実施形態では、２種類の溶媒Ｑ２、Ｑ３により所定ガスＧを生成する場合について説明する。本実施形態は、塗布液Ｑ１が溶媒Ｑ２、Ｑ３を含んで生成されている場合に適用されてもよいし、塗布液Ｑ１が溶媒Ｑ２又は溶媒Ｑ３の一方を含んで生成されている場合に適用されてもよい。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。

図１０に示すように、ノズル管理装置１３０は、ガス生成部１３１及びガス供給部１３２と、を有する。ガス生成部１３１は、溶媒Ｑ２及び溶媒Ｑ３のそれぞれの飽和ガスを生成するために加熱部３４、不活性ガス供給部３５、ミスト生成部３６及び溶媒補充部３７を２セット用意されている。なお、ガス生成部１３１において、溶媒Ｑ２の飽和ガスを生成するための構成と、溶媒Ｑ３の飽和ガスを生成するための構成とが同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、容器３４ａを加熱するヒータ３４ｃが一方にはあり、他方にはない構成であってもよい。また、不活性ガス供給部３５は、それぞれ個別に設けられることに限定されず、１つの不活性ガス供給部３５が供用されてもよい。

上記したように、溶媒Ｑ２の飽和ガスは、容器３４ａから供給管３４ｂを介して送り出される。同様に、溶媒Ｑ３の飽和ガスは、別の容器３４ａから別の供給管３４ｂを介して送り出される。ガス供給部１３２は、流量調整部３８と、混合部３９とを備える。混合部３９は、溶媒Ｑ２の飽和ガスが送られる供給管３４ｂと、溶媒Ｑ３の飽和ガスが送られる供給管３４ｂとが接続される。混合部３９は、溶媒Ｑ２の飽和ガスと溶媒Ｑ３の飽和ガスと所望の混合比で混合して所定ガスＧとする。

溶媒Ｑ２の飽和ガスと溶媒Ｑ３の飽和ガスとの混合比は、例えば、溶媒Ｑ２及び溶媒Ｑ３の揮発性に応じて設定される。また、溶媒Ｑ２の飽和ガスと溶媒Ｑ３の飽和ガスとの混合比は、塗布液Ｑ１における溶媒Ｑ２と溶媒Ｑ３との比に対して同一であってもよいし、異なってもよい。ガス供給部１３２により、溶媒Ｑ２の飽和ガスと溶媒Ｑ３の飽和ガスとを混合した所定ガスＧがノズル受３３に供給される。

このように、第２実施形態によれば、溶媒Ｑ２、Ｑ３を含む所定ガスＧがノズル２０の周辺領域２５に供給されることで、ノズル２０の先端２１の乾燥を防止する点は上記した第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
図１１は、第３実施形態に係る塗布装置３００の一例を示す図である。塗布装置３００は、チャンバＣと、ノズル管理装置２３０とを有する。図１１に示すように、チャンバＣは、塗布装置３００の各部を囲むように設けられている。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。ノズル管理装置２３０は、ガス生成部３１と、ガス供給部２３２とを有する。ガス生成部３１の構成については、第１実施形態と同様である。

ガス供給部２３２は、ガス生成部３１によって生成された所定ガスＧを、チャンバＣ内に噴出して、チャンバＣ内を所定ガスＧの雰囲気にする。すなわち、ガス供給部２３２から噴出された所定ガスＧは、ノズル２０の待機位置Ｐ１を含む塗布装置３００の全体に供給される。従って、待機位置Ｐ１にあるノズル２０の周辺領域２５においても同様に所定ガスＧの雰囲気とすることができる。

このように、第３実施形態によれば、ノズル２０の位置にかかわらず、ノズル２０の周辺領域２５に対して所定ガスＧを供給することができる。なお、図１１では、待機位置Ｐ１にあるノズル２０とは異なる向きに所定ガスＧを噴出させているが、この構成に代えて、ガス供給部２３２から待機位置Ｐ１のノズル２０の先端２１に向けて所定ガスＧを噴出させてもよい。この構成により、チャンバＣ内を所定ガスＧの雰囲気にしつつ、所定ガスＧをノズル２０の周辺領域２５に対して効率よく供給することができる。

［第４実施形態］
図１２は、第４実施形態に係る塗布装置４００の一例を示す図である。塗布装置４００は、ノズル管理装置３３０を有する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。図１２に示すように、ノズル管理装置３３０は、ガス生成部３１及びガス供給部３２に加えて、予備吐出部６０を有する。ガス生成部３１及びガス供給部３２については、第１実施形態と同様の構成を有する。

予備吐出部６０は、ノズル２０に対して塗布液Ｑ１の予備吐出動作を行うために設けられる。予備吐出動作は、基板Ｓに対して塗布液Ｑ１の吐出を行う前に、開口部２１ａから塗布液Ｑ１等を予備的に吐出する動作である。予備吐出では、塗布液Ｑ１を吐出することで、ノズル２０の先端２１における塗布液Ｑ１の状態を調整する。なお、ノズル管理装置３３０は、例えば、予備吐出部６０に代えて、又は予備吐出部６０とは別にノズル２０の先端２１を洗浄する洗浄部を有してもよい。この洗浄部は、例えば、溶媒Ｑ２（Ｑ３）を貯留する洗浄槽であり、この貯留槽にノズル２０の先端２１部分を浸漬させて先端２１を洗浄する構成であってもよい。

制御部５０は、基板Ｓに対する塗布動作を行わない場合、例えば、ノズル２０に対して所定ガスＧを供給する供給動作と、ノズル２０に対して予備吐出を行う予備吐出動作とを交互に行わせてもよい。制御部５０は、予備吐出動作を行わせる場合、ノズル２０を予備吐出位置Ｐ３に配置し、開口部２１ａから塗布液Ｑ１を吐出させる。また、ノズル管理装置３３０が上記した洗浄部を備える場合、例えば、ノズル２０に対して所定ガスＧを供給する供給動作と、ノズル２０の先端２１を洗浄する洗浄動作とを交互に行わせてもよい。制御部５０は、洗浄動作を行わせる場合、ノズル２０の先端を洗浄槽の溶媒Ｑ２（Ｑ３）に浸漬させる。

このように、第４実施形態によれば、所定ガスＧの供給によりノズル２０の先端２１を防止するだけでなく、実際に塗布液Ｑ１をノズル２０から吐出させ、又はノズル２０の先端が洗浄されるので、ノズル２０の待機時間が長くなってもノズル２０の先端２１の乾燥等をより確実に防止することができる。

［第５実施形態］
図１３は、第５実施形態に係る塗布装置５００の一例を示す図である。塗布装置５００は、ノズル管理装置４３０を有する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。図１３に示すように、ノズル管理装置４３０は、ガス生成部３１及びガス供給部４３２を有する。本実施形態では、ガス供給部４３２（ノズル受３３）がＸ方向に移動可能となっている。ガス供給部４３２（ノズル受３３）は、不図示の移動装置により移動し、制御部５０によりその動作及び移動位置が制御される。

ガス生成部３１からガス供給部４３２に所定ガスＧを供給させる供給管４３５が設けられる。供給管４３５は、ガス供給部４３２の移動に追従するように伸縮可能又は変形可能に設けられている。ガス生成部３１及びガス供給部４３２の他の構成については、第１実施形態と同様の構成を有する。ノズル管理装置４３０は、基板Ｓへの塗布動作を行っていないノズル２０の下方にガス供給部４３２（ノズル受３３）を移動させ、この状態でガス供給部４３２により所定ガスＧをノズル受３３に供給する。その結果、ノズル２０がステージ１０の上方で待機する場合であっても、先端２１を含む周辺領域２５を所定ガスＧの雰囲気とすることができる。

このように、第５実施形態によれば、ガス供給部４３２がＸ方向に移動可能であるため、ノズル２０がステージ１０の上方を含む任意の位置で待機する場合でも、ノズル２０の周辺領域２５に対して所定ガスＧを供給することができる。

［第６実施形態］
図１４は、第６実施形態に係る塗布装置６００の一例を示す図である。塗布装置６００は、ノズル管理装置５３０を有する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。図１４に示すように、ノズル管理装置５３０は、ガス生成部３１及びガス供給部３２を有する。ガス生成部３１及びガス供給部３２の構成については、第１実施形態と同様である。本実施形態では、ノズル管理装置５３０がステージ１０の＋Ｙ側に配置されている。また、ノズル２０の待機位置Ｐ１は、ステージ１０の＋Ｙ側に設定されている。待機位置Ｐ１は、Ｘ方向が長手方向となっている。このため、待機位置Ｐ１と塗布位置Ｐ２との間でノズル２０を移動させる場合、Ｚ軸周りに回動させることになる。

このように、第６実施形態によれば、ノズル管理装置５３０がステージ１０の＋Ｙ側に配置されているので、塗布装置６００のＸ方向における全長を短くすることができ、例えば、Ｘ方向の設置スペースが短い場合であっても塗布装置６００を設置することができる。また、待機位置Ｐ１までノズル２０を回動させることで、ノズル２０の交換等を行うことができ、ノズル２０の交換位置と待機位置とを兼用させることができる。

以上、実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態においては、基板Ｓとノズル２０とを相対的に移動させる構成として、基板Ｓをステージ１０に載置し、移動装置４０がノズル２０をＸ方向に移動させる構成としたが、これに限定されない。例えば、ステージ１０が基板Ｓを載置した状態でＸ方向に移動し、ノズル２０が停止する構成であってもよい。また、ステージ１０及びノズル２０の両方がＸ方向に移動する構成であってもよい。

また、上記した実施形態では、ガス生成部３１、１３１において、溶媒Ｑ２、Ｑ３を加熱部３４により加熱して気化させているが、この形態に限定されない。例えば、ガス生成部３１、１３１は、超音波又は電磁波等により溶媒Ｑ２、Ｑ３を気化させて所定ガスＧを生成してもよい。また、上記した実施形態では、ミスト生成部３６がミストノズル３６ｃにより溶媒Ｑ２、Ｑ３のミストを形成しているが、この形態に限定されない。ミスト生成部３６は、例えば、超音波又は電磁波等により溶媒Ｑ２、Ｑ３のミストを形成させてもよい。

Ｇ・・・所定ガス
Ｐ１・・・待機位置
Ｐ２・・・塗布位置
Ｐ３・・・予備吐出位置
Ｑ１・・・塗布液
Ｑ２、Ｑ３・・・溶媒
Ｓ・・・基板
１０・・・ステージ
１１・・・載置面
２０・・・ノズル
２１・・・先端
２２・・・位置検出部
２５・・・周辺領域
３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０・・・ノズル管理装置
３１、１３１・・・ガス生成部
３２、１３２、２３２、４３２・・・ガス供給部
３３・・・ノズル受
３４・・・加熱部
３４ｂ・・・供給管（冷却部）
３４ｃ・・・ヒータ
３５・・・不活性ガス供給部
３６・・・ミスト生成部
３７・・・溶媒補充部
３８・・・流量調整部
３９・・・混合部
４０・・・移動装置
５０・・・制御部
５１・・・動作制御部
６０・・・予備吐出部
１００、３００、４００、５００、６００・・・塗布装置
１３９・・・混合部

Claims (14)

1. ノズルから吐出される液体に含まれる溶媒を気化させて所定ガスを生成するガス生成部と、
   前記溶媒のミストを生成するミスト生成部と、
   前記ガス生成部により生成された前記所定ガスを前記ノズルの先端の周辺領域に供給するガス供給部と、を備え、
   前記ガス生成部は、前記ミスト生成部により生成されたミストと、前記溶媒とを気化させて前記所定ガスを生成する、ノズル管理装置。
2. 前記所定ガスは、前記溶媒の飽和ガスである、請求項１に記載のノズル管理装置。
3. 前記液体は、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる種類の第２溶媒とを含み、
   前記所定ガスは、前記ミスト生成部により生成されたミストと、前記第１溶媒と、前記第２溶媒とを気化させたガスである、請求項１又は請求項２に記載のノズル管理装置。
4. 前記液体に含まれる前記第１溶媒と前記第２溶媒との混合比と、前記所定ガスを生成するために用いられる前記第１溶媒と前記第２溶媒との混合比とは、同一である、請求項３に記載のノズル管理装置。
5. 前記ガス生成部は、前記溶媒を加熱して気化させる加熱部を有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のノズル管理装置。
6. 前記ミストを気化させるために昇温された不活性ガスを供給する不活性ガス供給部を有する、請求項５に記載のノズル管理装置。
7. 前記ガス生成部は、前記加熱部で気化した前記溶媒を含む前記不活性ガスを冷却して前記溶媒の一部を結露させる冷却部を有する、請求項６に記載のノズル管理装置。
8. 前記ノズルの先端における周辺領域を区画するノズル受を有し、
   前記ガス供給部は、前記ノズル受内に前記所定ガスを供給する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のノズル管理装置。
9. 前記ガス供給部から供給される前記所定ガスの流量を調整する流量調整部を有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のノズル管理装置。
10. 前記ノズルの位置を検出する位置検出部を有し、
    前記流量調整部は、前記位置検出部の検出結果に応じて前記所定ガスの流量を調整する、請求項９に記載のノズル管理装置。
11. 前記位置検出部は、前記ノズルを移動させる移動装置から前記ノズルの位置情報を取得し、
    前記流量調整部は、前記位置検出部が取得した前記位置情報に応じて前記所定ガスの流量を調整する、請求項１０に記載のノズル管理装置。
12. ノズルから吐出される液体に含まれる溶媒を気化させて所定ガスを生成することと、
    前記溶媒のミストを生成することと、
    生成された前記所定ガスを前記ノズルの先端の周辺領域に供給することと、を含み、
    前記溶媒のミストと、前記溶媒とを気化させて前記所定ガスを生成する、ノズル管理方法。
13. 基板に塗布液を塗布するノズルと、
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のノズル管理装置と、を備える、塗布装置。
14. 前記ノズル管理装置の前記ガス供給部は、基板への非塗布時に前記ノズルを待機させる待機位置に前記所定ガスを供給する、請求項１３に記載の塗布装置。

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