JPH1110048A - 塗布装置および塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 液溜り量を一定に保つことでより均一な塗布
膜厚を得ると共に基板端面部を塗布液で濡らさない。 【解決手段】 ノズル部材の前端面２７と基板２の被塗
布面２ａのギャップ寸法を塗布時のギャップ寸法よりも
狭くすることで毛細管現象が充分に働くようにしてお
き、バルブ４７を一定時間のみ開状態とするだけで、ポ
ンプ４８にて近接ギャップ間に少量の塗布液２２を供給
後、毛細管現象によってその近接ギャップ上端まで液面
が昇ると共に近接ギャップ下端まで液面が下降し、その
近接ギャップ間に適量の液溜りを保有させる。その後の
塗布時に、ノズル部材のノズル口９を所定ギャップ位置
まで離間させて広げれば、そのギャップ寸法内容積の広
がりに伴って同等量の塗布液２２がノズル口９から供給
されて、その所定ギャップ間に一定の液溜り量を確保す
ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示デバイス
（ＬＣＤ）、プラズマ表示デバイス（ＰＤＰ）、半導体
デバイスおよび各種電子部品などの製造プロセスにおい
て、ＬＣＤまたはＰＤＰ用ガラス基板、半導体基板およ
びプリント基板などの基板表面に対して、フォトレジス
ト膜、カラーフィルタ材、平坦化材、層間絶縁膜、絶縁
膜および導電膜などを形成するために各種塗布液を毛細
管現象で汲み上げて塗布する塗布装置および塗布方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板表面に塗布液を塗布する方式
としては、回転塗布方式、ブレード塗布方式、スプレイ
塗布方式およびロールコート方式などがある。

【０００３】近年、液晶表示デバイスや半導体デバイス
などの製造プロセスにおいて、基板を水平に保った状態
で回転させ、その中央部に塗布液を供給して塗布液に遠
心力を与えることで、基板表面上の中央部から外周部に
均一に塗布液を塗布する回転塗布方式が広く利用されて
いる。

【０００４】ところが、この回転塗布方式では、基板の
大型化や角形化の傾向とも相俟って、塗布液を遠心力で
外方に飛ばすため、使用される塗布液の有効利用という
点で無駄があり、塗布液の利用効率が悪かった。また、
角形の基板を水平姿勢で回転させることで、基板の大型
化にも伴って装置も大型化し、その設置スペースも増大
せざるを得なかった。さらに、角形の基板を高速に回転
させると、基板表面に気流の乱れが発生し易く、しか
も、その基板が大型化すると、その回転時における基板
表面上の線速度差が増大することにより、塗布むらや塗
布膜厚の均一性などの塗布品質を確保することが難しく
なっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような回転塗布方
式の上記問題、つまり、塗布液の利用効率の低下、設置
スペースの増大および塗布膜厚の不均一を解決すべく、
基板を鉛直姿勢または傾斜した姿勢に立てて保持し、そ
の基板の幅方向（左右方向）のノズルから基板表面に対
して塗布液を吐出させつつ、そのノズルを基板上端から
下端に移動させるようにして塗布液を塗布する方式の塗
布装置が、特開平８−２４７４０号公報「基板への塗布
液塗布装置」で提案されているが、この塗布装置につい
て、以下に説明する。

【０００６】図１３は、塗布装置の概略構成を示す正面
図であり、図１４は、図１３の塗布装置におけるＡＡ線
の断面図である。

【０００７】図１３および図１４において、この塗布装
置は、基板１００を鉛直（垂直）方向に立てて保持する
ステージ１０１と、基板１００の被塗布面に塗布液１０
２を供給する塗布液槽を内部に有するノズル部材１０３
と、このノズル部材１０３を基板１００に沿って下方に
直線移動させる移動手段（図示せず）とから構成されて
いる。このノズル部材１０３は、両端が閉塞され基板１
００の幅方向に延在する筒状をなしており、基板１００
の被塗布面と対向する前面壁部１０４に槽内から外部に
貫通したスリット状の塗布液流出路１０５をその幅方向
に形成している。また、基板１００の被塗布面と対向す
る前面壁部１０４の前端面１０６は、基板１００の被塗
布面に非接触でかつ近接するように配設され、その下端
１０６ａが塗布液流出路１０５の流出口よりも下方で且
つその反対側の入口よりも上方に位置し、その上端１０
６ｂが、基板１００の被塗布面と前端面１０６との間の
隙間１０７を上方へ無限に延長させたと仮定した場合に
塗布液流出路１０５を通って隙間１０７内に流入した塗
布液が少なくとも毛細管現象などによって上昇するとき
の到達高さ位置と塗布液流出路１０５の流出口との間に
位置するようになっている。

【０００８】上記構成により、塗布液槽内に塗布液流出
路１０５の入口と前端面１０６の下端１０６ａとの間の
高さまで塗布液１０２を注入し、塗布液槽を大気開放と
すると、塗布液槽内に供給された塗布液１０２は、少な
くとも毛管現象によって、塗布液流出路１０５を通って
槽外に流出し、ステージ１０１によって鉛直姿勢に保持
された基板１００の被塗布面と前端面１０６との間の隙
間１０７内に流入する。

【０００９】この隙間１０７内に流入した塗布液は、毛
細管現象などによってその隙間１０７内を前端面１０６
の下端１０６ａまで下降する。また、隙間１０７内に流
入した塗布液の上方への流動は、毛細管現象などによっ
てその隙間１０７内を前端面１０６の上端１０６ｂまで
上昇する。このようにして、基板１００の被塗布面と前
端面１０６との間の隙間１０７内に、基板１００の幅方
向に延びる帯状の塗布液の液溜りが形成されることにな
る。このような液溜りが形成されたことを確認するため
に、図１５に示すような確認用窓１０８が基板幅方向に
亘ってステージ１０１の上部中央を貫通して設けられて
おり、この確認用窓１０８、さらにガラス製の基板１０
０を通して液溜り１０９を目視で確認することができる
ようになっている。

【００１０】さらに、この液溜り１０９が隙間１０７内
に形成された状態で、基板１００の被塗布面と前端面１
０６との間の隙間１０７を保持したまま、基板１００の
下方向（基板１００の幅方向と直交する上下方向）ａに
ノズル部材１０３を直動させると、基板１００の被塗布
面に塗布液が塗布されることになる。このとき、基板１
００の被塗布面と前端面１０６の隙間１０７にある液溜
り１０９は、基板１００の被塗布面に塗布されていくに
従って消費されるが、大気開放されたノズル部材１０３
の塗布液槽の塗布液にかかる大気圧と毛細管現象などに
よって、その消費量とほぼ同等の塗布液が塗布液槽内か
ら塗布液流出路１０５を通ってその隙間１０７内に供給
される。そのため、塗布時の隙間１０７内の塗布液量は
常にほぼ一定に保持されることになって、基板１００に
塗布液が連続して塗布されることになる。

【００１１】かかる装置において、塗布を始める際に隙
間１０７に塗布液がない状態から液溜り１０９を形成す
るためには隙間１０７内へ塗布液を強制的に供給しなけ
ればならない。上記公報においては、毛細管現象で塗布
液流出路１０５の流出口まで上昇している塗布液を、ノ
ズル部材１０３内（塗布液槽）の圧力を上昇させる加圧
手段（図示せず）によって、塗布前に、基板１００の被
塗布面とノズル部材１０３の前端面１０６との隙間１０
７内に供給することで一定量の液溜り１０９を形成させ
ることが提案されている。しかしながら、例えばフォト
レジスト液を通常使用される厚み（例えば１μｍ）で塗
布しようとする場合、この隙間１０７は、通常は０．２
ｍｍ〜０．５ｍｍと広い隙間寸法であり、加圧手段（図
示せず）のみでこの隙間１０７内に塗布液を供給するた
めには比較的多量の塗布液量となることから、塗布液の
供給速度と供給量とをかなり正確かつ緻密に圧力制御し
ないと、図１６（ａ）に示すように液溜り１０９の液量
が多過ぎたり、場合によっては図１６（ｂ）に示すよう
に液溜り１０９が流下したり、さらには基板１００の上
側端面部などに塗布液が付着したり、図１６（ｃ）に示
すように隙間１０７内への液溜り１０９の液量が少な過
ぎたりしてしまう。この図１６（ｂ）に示す基板１００
の上側端面部への塗布液の付着だけではなく、図７
（ａ）に示すように基板１００の両サイド端面部にも塗
布液が付着して汚れてしまう。また、図１６（ｃ）に示
すように隙間１０７内を液溜り１０９が充分に上昇しき
らないのは、広い隙間寸法においては、毛細管現象によ
る塗布液の上昇力は弱く基板１００側のはじき力などの
外的要因などによって基板１００の上端部まで容易に達
し得ないからである。たとえ、この確認用窓１０８、さ
らにガラス製の基板１００を通して液溜り１０９を目視
で確認しつつ、加圧手段（図示せず）による槽内圧力で
液溜り１０９の液量を調整したとしても、その液量のコ
ントロールの難しさには変わりがない。このような液溜
り１０９の多少によって塗布膜厚の均一性に悪影響を及
ぼしたり、基板１００の端面部を塗布液で濡らして汚し
てしまい、それが乾いてはがれ落ちるなどしてパーティ
クルの発生要因になったり、また、その部分が厚膜化し
て現像時などに膜残りを来たしたりするという問題を有
していた。

【００１２】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、液溜り量を最適量に保つことでより均一な塗布膜厚
を得ると共に基板端面部を塗布液で濡らして汚さない塗
布装置および塗布方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の塗布装置は、毛
管現象で塗布液槽から汲み上げられた塗布液を、立設し
た基板の被塗布面に沿って塗布する塗布装置において、
塗布液を貯留可能な塗布液槽と、この塗布液槽に一端が
連通され外部流出口に他端が連通されて斜め上方に延び
る塗布液流出路が前面壁部に配設されたノズル手段と、
塗布液流出路内の流出圧力を加圧する加圧手段と、ノズ
ル手段と基板の被塗布面とを接近または離間するように
移動させるギャップ可変手段と、ノズル手段を前記基板
の被塗布面の所定位置に近接または当接させるようにギ
ャップ可変手段を制御した後に、外部流出口から少量の
塗布液を供給するように前記加圧手段を制御し、ノズル
手段を塗布時の所定ギャップ位置まで離間させるように
ギャップ可変手段を制御する制御手段とを有することを
特徴とするものである。ここで、近接した所定位置と
は、塗布時のギャップ寸法よりも狭く、基板の被塗布面
とノズル手段の前端面のギャップ間に毛細管現象によっ
て塗布液が容易に満たされ得る位置である。また、ディ
スペンス時の少量の塗布液量とは、基板の被塗布面とノ
ズル部材の前端面とのギャップ間の容積よりも少ない塗
布液量である。

【００１４】この構成により、一旦、ノズル手段の外部
流出口と基板の被塗布面とのギャップ寸法を塗布時のギ
ャップ寸法よりも狭くすることで毛細管現象が充分に働
くようにし、この状態でその微小ギャップ間に外部流出
口から少量の塗布液を加圧手段で供給するだけで、毛細
管現象によってそのギャップ上端まで液面が上昇すると
共にギャップ下端まで液面が下降し、そのギャップ間に
適量の液溜り量を容易に保有させることが可能となる。
その後、ノズル手段の外部流出口を塗布時の所定ギャッ
プ位置まで離間させるようにギャップ可変手段を制御す
れば、そのギャップ寸法は広がるが、ギャップ間の液溜
りによる表面張力と毛細管現象でそのギャップ寸法内容
積の広がりに伴って同等量の塗布液が外部流出口から供
給されるので、従来のように広い所定ギャップ寸法内に
最適量の塗布液をかなり正確かつ緻密に圧力制御で供給
する必要はなくなり、供給される塗布液量が少な過ぎた
り多過ぎたりするようなことはなく、ギャップ間に最適
な液溜り量を再現性よく確保することが可能となって、
より均一な塗布膜厚を得ると共に基板端面部を塗布液で
濡らして汚すようなこともない。

【００１５】また、本発明の塗布装置は、毛管現象で塗
布液槽から汲み上げられた塗布液を、立設した基板の被
塗布面に沿って塗布する塗布装置において、塗布液を貯
留可能な塗布液槽と、この塗布液槽に一端が連通され外
部流出口に他端が連通されて斜め上方に延びる塗布液流
出路が前面壁部に配設されたノズル手段と、塗布液槽の
液面高さを可変する液面高さ可変手段と、ノズル手段と
基板の被塗布面とを接近または離間するように移動させ
るギャップ可変手段と、ノズル手段を前記基板の被塗布
面の所定位置に近接または当接させるようにギャップ可
変手段を制御した後に、外部流出口から少量の塗布液を
供給するように液面高さ可変手段を制御して塗布液槽を
所定時間のみ所定高さだけ持ち上げ、ノズル手段を塗布
時の所定ギャップ位置まで離間させるようにギャップ可
変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする
ものである。

【００１６】この構成により、一旦、ノズル手段の外部
流出口と基板の被塗布面とのギャップ寸法を塗布時のギ
ャップ寸法よりも狭くすることで毛細管現象が充分に働
くようにし、この状態で、液面高さ可変手段で塗布液槽
を所定時間のみ所定高さ持ち上げることで、その微小ギ
ャップ間に外部流出口から少量の塗布液を供給する。こ
れによって、毛細管現象でそのギャップ上端まで液面が
昇ると共にギャップ下端まで液面が下降し、そのギャッ
プ間に適量の液溜り量を容易に保有させることが可能と
なる。その後、ノズル手段の外部流出口を塗布時の所定
ギャップ位置まで離間させるようにギャップ可変手段を
制御すれば、そのギャップ寸法が広がり、ギャップ間の
液溜りによる表面張力と毛細管現象でそのギャップ寸法
内の容積の広がりに伴って同等量の塗布液が外部流出口
から供給されてくるので、従来のように広い所定ギャッ
プ寸法内に最適量の塗布液をかなり正確かつ緻密に圧力
制御で供給する必要はなくなり、供給される塗布液量が
少な過ぎたり多過ぎたりするようなことはなく、ギャッ
プ間に最適な液溜り量を再現性よく確保することが可能
となって、より均一な塗布膜厚を得ると共に基板端面部
を塗布液で濡らして汚すようなこともなくなる。

【００１７】また、本発明の塗布方法は、毛管現象で塗
布液槽から汲み上げられた塗布液を塗布液流出路を介し
てノズルの前端面へ供給し、立設した基板の被塗布面と
ノズルの前端面の間のギャップに塗布液を保持して塗布
する塗布方法において、ノズルの前端面と基板の被塗布
面とを接触または近接させる工程と、前記基板の被塗布
面に前記塗布液流出路から塗布液を接触させる工程と、
前記ノズルの前端面と基板の被塗布面を離間させる工程
と、前記ノズルを前記基板の前記被塗布面に沿って相対
移動させて前記基板に塗布液を塗布する工程とを有する
ことを特徴とするものである。

【００１８】この構成により、一旦、ノズルの前端面と
基板の被塗布面とのギャップ寸法を狭くすることで、基
板の被塗布面へ塗布液を接触しやすくするとともに、毛
細管現象が充分に働くようにし、その状態で塗布液流出
路から塗布液を基板に接触されることで基板と被塗布面
との間の充分な範囲に塗布液を保有させることができ
る。その後に被塗布面と前端面とを離間させて所定のギ
ャップ寸法として相対移動させることで、塗布液を基板
に対して所定の厚みで均一に塗布することができる。

【００１９】また、本発明の塗布方法は、毛管現象で塗
布液槽から汲み上げられた塗布液を塗布液流出路を介し
てノズルの前端面へ供給し、立設した基板の被塗布面と
ノズルの前端面の間のギャップに塗布液を保持して塗布
する塗布方法において、ノズルの前端面と基板の被塗布
面とを接触または近接させる工程と、塗布液流出路内の
流出圧力を加圧して前記基板の被塗布面に前記塗布液流
出路から塗布液を接触させる工程と、前記加圧を解除す
ると共に前記ノズルの前端面と基板の被塗布面を離間さ
せる工程と、前記ノズルを前記基板の前記被塗布面に沿
って相対移動させて前記基板に塗布液を塗布する工程と
を有することを特徴とするものである。

【００２０】この構成により、一旦、ノズルの前端面と
基板の被塗布面とのギャップ寸法を狭くすることで、基
板の被塗布面へ塗布液を接触しやすくするとともに、毛
細管現象が充分に働くようにし、その状態で塗布液流出
路を加圧して塗布液を基板に接触させることで、基板と
被塗布面との間の充分な範囲に確実に塗布液を保有させ
ることができる。その後に塗布液流出路の加圧を解除す
ると共に被塗布面と前端面とを離間させて所定のギャッ
プ寸法とすることで、ギャップ内に最適量の塗布液を容
易に保有させることができ、その後にノズルと基板とを
相対移動させることで、塗布液を基板に対して所定の厚
みで均一に塗布することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塗布装置の実
施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以
下に示す実施形態に限定されるものではない。

【００２２】（実施形態１）図１は本発明の実施形態１
における塗布装置の概略構成を示す斜視図である。

【００２３】図１において、壁状に構成されて立設され
た架台１の表面側中央部に、ガラス基板などの基板２の
被塗布面を外側に向けた状態で基板２を吸着して保持す
る吸着ステージ３が配設されている。この吸着ステージ
３は、用いるサイズの基板２毎の外周部に対応した適所
に、吸引可能な吸着部材としての吸盤（図示せず）が出
退自在に為されている細長い凹部３ａが複数配設されて
おり、基板２への吸盤（図示せず）による吸着後に吸盤
（図示せず）を凹部３ａ内の所定位置に引き込んで収納
することで基板２を保持するようになっている。また、
この吸着ステージ３による基板２の保持状態は、鉛直
（垂直）方向であってもよく、また、傾斜した姿勢であ
ってもよく、例えば基板２が吸着ステージ３の上側に位
置するように若干傾いた状態でもよい。さらに、吸着部
材としての吸盤（図示せず）が基板２の中央部を保持し
ないのは、基板２の中央部は重要な回路などが配置され
る部分であり、吸盤（図示せず）による真空吸引と解除
によって温度が下がったり上がったりすることで塗布む
らとなるのを防止するためである。したがって、吸盤
（図示せず）の形状も基板２の外周部だけを吸引すべ
く、細長い凹部３ａと同様の細長い吸盤形状となってい
る。なお、ここでは、吸着ステージ３による基板２の保
持は、吸盤（図示せず）による吸着の場合を示したが、
基板２の上下左右を爪状の部材でひっかけて保持するよ
うな構成であってもよいことは言うまでもないことであ
る。

【００２４】また、この架台１の表面側および裏面側の
幅方向両端部の上下位置の４角部にそれぞれ４個の各ア
イドルギヤ４が２組回転自在に各軸受部５でそれぞれ軸
支されて配設されている。これらの上部に位置する左右
２組の各アイドルギヤ４にそれぞれ架けられた左右の各
スチールベルト６の一方端にはそれぞれ、ベース部材７
の両端上部がそれぞれ連結されており、また、左右の各
スチールベルト６の他方端にはそれぞれ、バランスウェ
イト８の両端上部がそれぞれ連結されている。また、下
部に位置する左右２組の各アイドルギヤ４にそれぞれ架
けられた左右の各スチールベルト６の一方端にはそれぞ
れ、ベース部材７の両端下部がそれぞれ連結されてお
り、また、その左右の各スチールベルト６の他方端には
それぞれ、バランスウェイト８の両端下部がそれぞれ連
結されて、ベース部材７が架台１の表面側で、バランス
ウェイト８が架台１の裏面側でそれぞれ水平に保持され
かつ上下に移動可能な状態で、各スチールベルト６が、
架台１の幅方向両端部の上下方向にそれぞれ左右２組の
各アイドルギヤ４をそれぞれ介して巻回されている。こ
のベース部材７上の中央部には、基板２の幅寸法のノズ
ル口９を有し、そのノズル口９から塗布液を吐出可能な
ノズルユニット１０が配設されている。これらのベース
部材７およびノズルユニット１０とバランスウェイト８
とがそれぞれバランスが取れた静止状態で架台１の表と
裏の幅方向両端部間に水平にそれぞれ保持されるように
なっている。

【００２５】また、架台１の表面側の両端部にはそれぞ
れ各上下方向に縦型の各リニアモータ１１の固定子１２
が配設されており、これら左右の各リニアモータ１１は
その駆動によって、ノズルユニット１０を載置したベー
ス部材７の両端部を各固定子１２に沿って上下に直線移
動させる構成となっている。この移動手段としてのリニ
アモータ１１は、各上下方向に配設された各スチールベ
ルト６にそれぞれ沿ってベース部材７の両端部および各
スチールベルト６の内側にそれぞれ配設されており、図
２に示すように、幅方向両端部の各レール部１３間にベ
ース部１４を有する固定子１２と、ベース部材７の両端
部裏側の各側壁にそれぞれ各固定子１２とそれぞれ対向
して配設され、各固定子１２の上をスライド自在なスラ
イダ部材１５とを有している。このスライダ部材１５
は、その幅方向両側に各レール部１３とそれぞれ嵌合し
て上下方向に案内される各リニアガイド部１６と、各リ
ニアガイド部１６の間に配設されると共に、固定子１２
のベース部１４に対向し、図示しない巻線による励磁に
よって磁力を発生させる磁気回路部１７と、この磁気回
路部１７の巻線（図示せず）の両端に接続されたコネク
タ１８とを有しており、この磁気回路部１７の励磁によ
る磁力で、スライダ部材１５は固定子１２の各レール部
１３に各リニアガイド部１６で案内されて上下に移動自
在である。このスライダ部材１５が、ノズルユニット１
０を載置したベース部材７の両端部裏側にそれぞれ固着
されており、これらの各スライダ部材１５の移動によっ
てベース部材７が上下に移動自在になっている。

【００２６】ここでは、ノズルユニット１０を載置した
ベース部材７の両端部を各固定子１２に沿って上下に移
動させるように構成したが、ノズルユニット１０と基板
２とが被塗布面に沿って相対的に移動するように構成す
ればよく、ノズルユニット１０を固定して基板２を吸着
ステージ３と共に上下にリニアモータやボールねじなど
の移動手段で移動するように構成することもできる。こ
のように、吸着ステージ３を上下に移動させる方がノズ
ルユニット１０を移動させるよりも振動が少なく、その
振動による塗布むら防止などの観点から吸着ステージ３
を移動させる方がよいのであるが、吸着ステージ３を上
下に移動させると、装置の高さが倍必要となり、クリー
ンルームの天井高さには制限があるので、非現実的なも
のとなってしまう。なお、４４は配線や薬液供給チュー
ブなどを収容したケーブルベアである。

【００２７】さらに、ノズルユニット１０は、図３に示
すように、基板２の被塗布面２ａに対向して開口した水
平方向の細長いノズル口９から塗布液を吐出可能なノズ
ル手段としてのノズル部材１９と、このノズル部材１９
のノズル口９を基板２の被塗布面への対向位置Ｍと点線
で示す洗浄用の下方位置Ｎとの間で、ノズル部材１９を
その長手方向を回動軸として回動させるノズル部材回動
機構部２０と、ノズル部材１９のノズル口９と基板２の
被塗布面との水平方向の隙間（ギャップ）を可変させる
べく、ノズル部材１９を基板２に対して接近または離間
自在に駆動するギャップ可変機構部２１とを備えてい
る。このノズルユニット１０は、塗布処理される基板２
のサイズに合った幅寸法のノズル部材１９と付け変え可
能に構成されている。

【００２８】このノズル部材１９のうち、図４（ａ）に
はノズル部材１９ａが、図４（ｂ）には別の型のノズル
部材１９ｂが模式的に示されている。これらのノズル部
材１９ａ，１９ｂ内には、塗布液２２を溜める塗布液槽
２３が配設されており、この塗布液槽２３は、両端が閉
塞され基板２の幅方向に延在する水平方向に細長い筒状
に構成されている。この塗布液槽２３の中央部に塗布液
２２を供給する図１の供給チューブ２４が連結されてお
り、ベース部材７上に載置されたポンプ４３によって供
給チューブ２４を介して外部から塗布液２２を塗布液槽
２３内に供給可能に構成している。また、基板２の被塗
布面２ａと対向する前面壁部２５に塗布液槽２３内から
外部に斜め上向きに貫通した塗布液流出路としてスリッ
ト２６が基板２の幅方向に形成されている。このスリッ
ト２６は、塗布液槽２３の下部とノズル口９との間で直
線状に左上向きに傾斜した状態で連結しており、スリッ
ト２６の下方端が塗布液槽２３内に開口し、その上方端
が水平方向に細長いノズル口９となっている。また、基
板２の被塗布面２ａと対向する前面壁部２５の前端面２
７は、塗布液の液溜りが形成可能なように、基板２の被
塗布面２ａに非接触でかつ所定の隙間２８で近接するよ
うに配置される。

【００２９】また、図４（ａ）のノズル部材１９ａで
は、前端面２７の下端２７ａは、スリット２６の出口で
あるノズル口９と、その反対側の塗布液槽２３内への開
口との間の高さに位置するよう形成されている。この前
端面２７の下端２７ａとスリット２６の塗布液槽２３内
への開口上端との高さ範囲Ｂ内に塗布液槽２３内の塗布
液面が位置するように液面を設定し、その前端面２７の
上端２７ｂが、基板２の被塗布面２ａと前端面２７との
間の隙間２８を塗布時における距離を保った状態で上方
へ無限に延長させたと仮定した場合にその隙間内に流入
した塗布液２２が毛細管現象などによって上昇すること
ができる到達高さ位置とスリット２６の流出口であるノ
ズル口９との間に位置するようになっている。

【００３０】また、図４（ｂ）の別の型のノズル部材１
９ｂでは、前端面２７の下端２７ａは、スリット２６の
出口であるノズル口９と、その反対側の塗布液槽２３内
への開口との間の高さに位置するよう形成されている。
前端面２７の下端２７ａとスリット２６の塗布液槽２３
内への開口上端との高さ範囲Ｂ内に塗布液槽２３内の塗
布液面が位置するように液面を設定し、ノズル口９から
前端面２７の前端面上部２９は、上方に開くように傾斜
している。つまり、基板２の被塗布面２ａと前端面上部
２９との間の隙間３０は上に行くほど広がっており、塗
布液２２が毛細管現象などによってスリット２６さらに
ノズル口９を介して隙間３０内を上昇する液面到達高さ
位置まで来ている。

【００３１】さらに、連通管４５がノズル部材１９の上
部に配設されており、この連通管４５は、その一方端が
塗布液槽２３の上方から内部に開口し、その他方端が２
方向に分岐しており、一方の分岐側はバルブ４６を介し
て大気に開放可能に構成され、他方の分岐側はバルブ４
７を介して送風手段としてのポンプ４８に連通してい
る。これらの連通管４５、バルブ４６，４７およびポン
プ４８で加圧手段５１が構成されており、この加圧手段
５１は、通常は、バルブ４６を開状態でバルブ４７を閉
状態として、塗布液槽２３の内部を大気に開放し、ま
た、塗布開始時のディスペンス時に所定時間のみ、バル
ブ４６を閉状態でバルブ４７を開状態とした後に上記大
気開放状態に戻して、ポンプ４８にて塗布液槽２３内の
気圧を一旦高めることで塗布液流出路としてのスリット
２６内の塗布液の流出圧力を加圧してノズル口９から少
量の塗布液を供給するようになっている。

【００３２】これらのタイプが異なるノズル部材１９
ａ，１９ｂの特徴を比較すると、ノズル部材１９ａで
は、塗布液２２が毛細管現象などによって上昇する到達
高さ位置よりも低い位置で前端面２７の上端２７ｂが形
成されているため、毛細管現象などによる塗布液２２の
上昇力が内在されており、塗布液２２の塗始めから所定
膜厚に至るまでの時間がノズル部材１９ｂの場合よりも
早く到達するというメリットがある。つまり、ノズル部
材１９ａでは、塗布液２２の塗始めの薄い膜厚範囲が、
ノズル部材１９ｂの場合よりも狭いというメリットがあ
る。

【００３３】また、ノズル部材１９ａでは、その前端面
２７は塗布液２２で常に濡れているために塗布液２２が
乾くことがなく、乾くことによるコンタミネーションの
発生原因は抑えられることになる。一方、ノズル部材１
９ｂでは、前端面上部２９の傾斜面を、塗布液２２の液
面が毛細管現象などによって上昇する到達高さ位置は、
塗始めと塗終わりなどで、消費した液量差による槽内の
液面高さの低下などのため一定しておらず、液面が低下
することによって、今まで塗布液２２で濡れていた前端
面上部２９の傾斜面が乾いてコンタミネーションが生
じ、そこから発生したパーティクルが塗布液２２中に混
入して塗布されることになって、塗布膜の品質が低下す
るという虞がある。また、ノズル部材１９ｂでは、次に
別の基板２の被塗布面２ａを塗布する場合にも同様に、
前端面上部２９の傾斜面を、塗布液２２の液面が毛細管
現象などによって上昇する到達高さ位置は、前回の塗布
時と比べて、基板２の被塗布面２ａと前端面上部２９と
の隙間３０が広くなったり狭くなったりすることで一定
化しない。このため、その隙間３０が広くなったギャッ
プ部分では液面到達高さ位置が低下することによって、
今まで塗布液２２で濡れていた前端面上部２９の傾斜面
が乾くことになる。その乾いた部分にコンタミネーショ
ンが発生し、それによるパーティクルが塗布液２２中に
混入して塗布されることになって、塗布膜の品質が低下
するという虞がある。

【００３４】さらに、ノズル部材１９ａでは、基板２の
被塗布面２ａと前端面２７との隙間２８の寸法によって
塗布する塗布液２２の膜厚が変化するために、膜厚調整
用としては効力を発揮するが、細長いノズル口９と基板
２の被塗布面２ａとの隙間２８に、細長いノズル口９の
両端位置で、また、塗始めの位置と塗終わりの位置など
でギャップ差が生じるような場合には、その隙間２８の
差が塗布膜厚差となって反映することになって、基板２
の被塗布面２ａに均一な膜厚の塗布液２２を塗布するこ
とができないという虞がある。これに対して、ノズル部
材１９ｂでは、基板２の厚みが変化したり基板２の被塗
布面２ａと細長いノズル口９との隙間３０に、基板２が
反っていたりノズル部材１９ｂが傾いていたりして、細
長いノズル口９の両端位置で、また、塗始めの位置と塗
終わりの位置でギャップ差があるような場合にも、隙間
３０が上方に広がっているので、細長いノズル口９の両
端部などでのギャップ差が吸収されて、塗布膜厚差が生
じにくく、基板２の被塗布面２ａにより均一な膜厚の塗
布液２２を塗布することができるようになる。つまり、
隙間３０の寸法が小さくなるほど塗布膜厚が厚くなる
が、この場合、隙間３０を上昇する塗布液２２の液面到
達高さ位置も上昇することになり、前端面２９の傾斜面
で液面が上になるほど液面位置における隙間寸法も増え
て、細長いノズル口９の両端部などでのギャップ差が吸
収されることになる。この上昇液面位置における隙間寸
法が塗布膜厚に影響しているため、隙間３０の寸法が小
さくなるほど塗布膜厚が厚くなるが、上昇液面位置にお
ける隙間寸法は広がって塗布膜厚が薄くなる方向に移行
して塗布膜厚差は生じにくくなり、基板２の被塗布面２
ａに対してより均一な膜厚の塗布液２２を塗布すること
ができるようになる。

【００３５】一方、図３のノズル部材回動機構部２０
は、図示しない電磁弁で制御されて、ロッド先端部３１
を伸長位置と収縮位置との間を移動させるエアーシリン
ダ３２が、矢印方向Ｃにシリンダ前方部のピン３２ａを
回動中心として回動可能に軸支されている。このロッド
先端部３１は、アーム部材３３の一方端部と回動可能に
ピン連結されてリンク機構を構成しており、アーム部材
３３の他方端部は駆動軸３４にその長手方向に直交する
方向から回動力を伝達可能に固定されている。この駆動
軸３４は、所定幅で水平方向に延びたベース部材３５を
下方から支持する支持部材３５ａを横方向に貫通して固
定されている。このベース部材３５の前方端縁上側には
ノズル部材１９がそのノズル口９を基板２の被塗布面２
ａ側に向けた状態で、ノズル部材１９の長手方向と駆動
軸３４の軸方向が一致する方向になるように取り付けら
れている。図３は、エアーシリンダ３２のロッド先端部
３１が伸長した場合であり、このとき、ノズル部材１９
のノズル口９は基板２の被塗布面２ａに対向して塗布可
能な状態である。これに対して、エアーシリンダ３２の
ロッド先端部３１が短縮した場合には、ノズル部材１９
のノズル口９は、２点鎖線で示すように下方を向いて洗
浄可能な状態となる。このロッド短縮の途中で、ピン３
２ａを回動中心としてエアーシリンダ３２が矢印方向Ｃ
に揺動しつつロッド先端部３１が短縮されることにな
る。

【００３６】また、ギャップ可変機構部２１は、ステッ
ピングモータやサーボモータなどの接離モータ３６と、
前後の軸受部３７，３８で軸支され、この接離モータ３
６の回転軸に連結部３９を介して連結されたボールねじ
４０と、このボールねじ４０に螺合した移動部材４１
と、移動部材４１の上端が下面で固着されていると共に
ノズル部材回動機構部２０を支持して基板２の被塗布面
２ａに対してノズル部材１９の前端面２７が接近または
離間するようにスライド自在なスライド部材４２とを備
えており、接離モータ３６によるボールねじ４０の回転
で、移動部材４１が、ノズル部材１９およびノズル部材
回動機構部２０を載置した状態で前後に移動自在に構成
されている。

【００３７】ここでは、ギャップ可変機構部２１は中央
部１個所として、基板２の厚さのばらつき範囲内でギャ
ップ寸法を調整するようにしているが、さらに、基板２
の厚さのばらつきだけではなく、基板２の幅方向にテー
パがあって左右両端部での厚さ寸法に差があるような場
合には、ギャップ可変機構部２１をベース部材７の左右
２個所配設することで左右独立にギャップ寸法を調整す
ることができ、ノズルユニット１０の左右に長いノズル
部材１９を、基板２の幅両端部で厚さが異なることによ
る幅方向テーパに合わせて平行に、左右位置で等ギャッ
プ寸法として傾け得るように構成することもできる。

【００３８】図５は、図１の塗布装置の概略制御構成を
示すブロック図である。

【００３９】図５において、操作部５２としては、数字
を入力するテンキー、電源のオン・オフを入力する電源
キー、塗布スタートキー、リニアモータ１１の駆動速度
の基準値を任意に手動で設定する速度設定キーおよび、
接離モータ３６を駆動させて基板２の被塗布面２ａとノ
ズル口９との隙間２８または隙間３０を調整する隙間設
定キー、基板サイズ、基板厚さ、塗布液粘度および塗布
膜厚などを設定する各種設定キーなどで構成されてい
る。また、この操作部５２が接続される制御部５３はＲ
ＯＭ５４およびＲＡＭ５５に接続されており、ＲＯＭ５
４内に登録された各制御プログラムで用いる制御データ
を、操作部５２から制御部５３を介してＲＡＭ５５内に
書き込み可能である。

【００４０】また、これらの操作部５２、ＲＯＭ５４お
よびＲＡＭ５５が接続される制御部５３は、リニアモー
タ駆動回路５６を介してリニアモータ１１に接続されて
おり、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ駆動制御
プログラムと、操作部５２から入力され、リニアモータ
駆動制御プログラムに対応した制御データに基づいて、
制御部５３は、その制御信号をリニアモータ駆動回路５
６に出力し、リニアモータ駆動回路５６がリニアモータ
１１を駆動してベース部材７上のノズルユニット１０を
基板２の被塗布面２ａに対する所定上下位置に移動自在
である。また、制御部５３は、ＲＯＭ５４内に登録され
たリニアモータ駆動制御プログラムと、基板サイズ、塗
布液粘度および塗布膜厚などの各種設定キーからの入力
や、操作部５２の塗布スタートキーの入力によって、リ
ニアモータ駆動制御プログラムに対応した制御データに
基づいて、リニアモータ駆動回路５６を介してリニアモ
ータ１１を駆動して所定速度でノズル走行させつつ塗布
可能なように制御するようになっている。

【００４１】さらに、これらの操作部５２、ＲＯＭ５４
およびＲＡＭ５５が接続される制御部５３は、接離モー
タ駆動回路５７を介して接離モータ３６に接続されてお
り、ＲＯＭ５４内に登録された接離モータ駆動制御プロ
グラムと、操作部５２から入力され、接離モータ駆動制
御プログラムに対応した制御データに基づいて、制御部
５３は、その制御信号を接離モータ駆動回路５７に出力
し、接離モータ駆動回路５７が接離モータ３６を駆動し
てベース部材７上のノズルユニット１０を基板２の被塗
布面２ａに対して接近または離間させて所定ギャップ位
置に移動自在に制御可能である。

【００４２】さらに、制御部５３は、加圧手段５１とし
てのバルブ４６，４７およびポンプ４８に接続されてお
り、ＲＯＭ５４内に登録された制御プログラムに基づい
て、制御部５３は、その制御信号をバルブ４６，４７お
よびポンプ４８に出力し、通常時には、バルブ４６を開
状態でバルブ４７を閉状態として、塗布液槽２３の内部
を開放して大気圧とし、また、塗布開始時のディスペン
ス時に所定時間のみ、バルブ４６を閉状態でバルブ４７
を開状態として、ポンプ４８にて塗布液槽２３内の気圧
を高めることでスリット２６内の塗布液の流出圧力を高
めてノズル口９から少量の塗布液を供給するようになっ
ている。ポンプ４８で塗布液槽２３内の気圧を高める時
点は、制御部５３が接離モータ駆動回路５７を介して接
離モータ３６を駆動し、ベース部材７上のノズルユニッ
ト１０を基板２の被塗布面２ａに対して、塗布中におけ
る所定ギャップ寸法よりも近接するように移動させた後
である。これらのノズル部材１９のノズル口９と基板２
の被塗布面２ａとが近接したときの近接ギャップ寸法は
毛細管現象によって塗布液が容易に上昇し得る寸法であ
ればよい。この近接ギャップ寸法とは、基板２の被塗布
面２ａとノズル部材１９の前端面２７とのギャップ寸法
が例えば０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。また、
ディスペンス時の少量の塗布液量とは、基板２の被塗布
面２ａとノズル部材１９の前端面２７とのギャップ間の
容量と同じかまたはそれよりも少量の塗布液量である。

【００４３】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。

【００４４】まず、所定の塗布液を塗布処理する基板２
を搬送ロボット（図示せず）などによって搬送後に、基
板２の外周部を吸着ステージ３の複数の吸盤に対応させ
た状態で所定の位置に位置決めして、基板２の被塗布面
を外側に向けた状態で基板２を各吸盤で吸着する。さら
に、各吸盤を吸着ステージ３の凹部３ａ内の所定位置に
引き込んで収納することで基板２を保持する。

【００４５】次に、ノズル部材１９内の塗布液槽２３に
所定量の塗布液２２を、図１のベース部材７上に載置さ
れたポンプ４３にて供給チューブ２４を介して供給す
る。この塗布液槽２３への塗布液２２の供給は、ノズル
ユニット１０の停止中に行う方がよい。これは、塗布中
に塗布液槽２３に塗布液２２の供給を行えば、塗布液槽
２３内の塗布液２２の液面が揺れて、その高さが変化す
る液面に応じた波動がノズル口９を介して伝播して塗布
むらとなる虞があるためである。

【００４６】さらに、制御部５３は、基板２の被塗布面
２ａに対する原点位置にノズルユニット１０におけるノ
ズル部材１９のノズル口９を上方向または下方向に移動
するべく、ノズルユニット１０と共にベース部材７をリ
ニアモータ１１によって移動させる。このとき、ＲＯＭ
５４内に登録されたリニアモータ駆動制御プログラムと
その制御データに基づいて、制御部５３が、その制御信
号をリニアモータ駆動回路５６に出力することで、リニ
アモータ駆動回路５６がリニアモータ１１を駆動してベ
ース部材７上のノズルユニット１０におけるノズル部材
１９を、図６（ａ）に示すように基板２の被塗布面２ａ
に対する所定の塗始め位置に原点復帰させることができ
る。この場合の制御データは、基板２の保持位置が精密
な場合には、登録された原点データであり、また、マニ
ュアル的に操作部５２から所定の高さ位置が入力された
データであってもよい。さらに、塗布液２２の塗始め位
置に原点センサ（図示せず）を設けて、その原点センサ
（図示せず）がベース部材７を検知する所定の塗始め位
置で、制御部５３がベース部材７を停止するようにリニ
アモータ駆動回路５６を介してリニアモータ１１を駆動
制御してもよい。

【００４７】さらに、基板２の被塗布面２ａとノズル部
材１９のノズル口９との所定の近接ギャップ位置に移動
するべく、接離モータ３６の駆動によるボールねじ４０
および移動部材４１によりノズル部材１９の前端面２７
を、図６（ｂ）に示すように基板２の被塗布面２ａに対
して移動させる。このとき、ＲＯＭ５４内に登録された
接離モータ駆動制御プログラムとその制御データに基づ
いて、制御部５３が、その出力制御信号を接離モータ駆
動回路５７に出力し、接離モータ駆動回路５７が接離モ
ータ３６を駆動してベース部材７上のノズル部材１９を
基板２の被塗布面２ａに対する所定の近接ギャップ位置
に移動させる。この場合の制御データは、塗布液２２の
粘度などの各種塗布条件に応じて設定され登録されたギ
ャップデータ（所定近接ギャップ位置データ）であって
もよく、また、これらの各種塗布条件に応じた実験デー
タを参照してマニュアル的に操作部５２から入力された
近接ギャップデータであってもよい。

【００４８】このようにして、図６（ｂ）に示す近接ギ
ャップ位置にノズル部材１９を移動させた後に、一定時
間のみバルブ４６を閉状態でバルブ４７を開状態とし
て、ポンプ４８にて塗布液槽２３内の気圧を高めること
でスリット２６内の塗布液の流出圧力を高めてノズル口
９から少量（近接ギャップの容積以下の塗布液量）の塗
布液を隙間２７ｓに供給する。これによって、基板２の
被塗布面２ａとノズル部材１９の前端面２７との間の近
接ギャップの隙間２７ｓ間に、図６（ｃ）に示すよう
に、塗布液２２が毛管現象で塗布液槽２３内からスリッ
ト２６を介して汲み上げられて適量の液溜り４９が形成
されることになる。つまり、加圧により最初に隙間２７
ｓ内へ供給される塗布液は少量であっても、その隙間２
７ｓは近接ギャップによりごく狭いものとなっており、
そのため強い毛細管現象による力を得て塗布液は近接ギ
ャップ間全体に満たされることになる。続いて、バルブ
４６を開状態でバルブ４７を閉状態として、ポンプ４８
による加圧を解除して塗布液槽２３内の気圧を大気圧と
した後、基板２の被塗布面２ａとノズル部材１９の前端
面２７の塗布時の所定ギャップ位置に移動するべく、接
離モータ３６の駆動によるボールねじ４０および移動部
材４１によりノズル部材１９を基板２の被塗布面２ａに
対して離間するように移動させる。このとき、ＲＯＭ５
４内に登録された接離モータ駆動制御プログラムとその
制御データに基づいて、制御部５３が、その出力制御信
号を接離モータ駆動回路５７に出力し、接離モータ駆動
回路５７が接離モータ３６を駆動してベース部材７上の
ノズル部材１９を、図６（ｄ）に示すように基板２の被
塗布面２ａに対する塗布用の所定ギャップ位置に移動さ
せる。この場合の制御データは、塗布液２２の粘度や必
要塗布膜厚、塗布速度などの各種塗布条件に応じて設定
され登録されたギャップデータ（所定ギャップ位置デー
タ）であってもよく、また、これらの各種条件に応じた
実験データを参照してマニュアル的に操作部５２から入
力されたギャップデータであってもよい。この所定ギャ
ップ位置にノズル部材１９を移動させたとき、基板２の
被塗布面２ａとノズル部材１９の前端面２７とのギャッ
プ間は広がるが、ギャップ間の液溜りの表面張力と毛細
管現象でそのギャップ寸法内容積の広がりに伴って同等
量の塗布液が前端面２７のノズル口９から供給されて、
ギャップ間に最適量の液溜り量４９ａを再現性よく満た
すことができる。

【００４９】続いて、基板２の被塗布面２ａに所定の塗
布膜厚で塗布するべく、操作部５２の塗布スタートキー
を操作すると、ＲＯＭ５４内に登録されたリニアモータ
駆動制御プログラムと所定の塗布膜厚に応じた制御デー
タとに基づいて、制御部５３は、その出力制御信号をリ
ニアモータ駆動回路５６に出力し、リニアモータ駆動回
路５６がリニアモータ１１を駆動してベース部材７をノ
ズルユニット１０と共に基板２の被塗布面２ａに沿って
下方向に移動させてノズル走行を行いつつ基板２の被塗
布面２ａに対して塗布する。

【００５０】以上のように、本実施形態１によれば、ノ
ズル部材１９の前端面２７と基板２の被塗布面２ａのギ
ャップ寸法を、その隙間２７ｓへの塗布液供給時には塗
布時のギャップ寸法よりも狭くすることで毛細管現象が
充分に働くようにしておき、バルブ４７を一定時間のみ
開状態とするだけで、ポンプ４８にて近接ギャップ間に
ノズル口９から少量の塗布液２２を供給した後、毛細管
現象によってその近接ギャップ上端まで液面が昇ると共
に近接ギャップ下端まで液面が下降し、その近接ギャッ
プ間に適量の液溜り４９を保有させることができる。そ
の後の塗布時に、ノズル部材１９のノズル口９を所定ギ
ャップ位置まで離間させて広げれば、そのギャップ寸法
内容積の広がりに伴って同等量の塗布液２２がノズル口
９から供給されて、その所定ギャップ間に一定の液溜り
量４９ａを確保することができ、より均一な塗布膜厚を
得ると共に、図７（ｂ）に示すように適量の液溜り４９
ａとなって図７（ａ）に示すように基板２の端面部２ｂ
を塗布液で濡らして汚すようなこともない。

【００５１】また、従来の回転塗布方式のように基板２
を水平に支持せず基板２を立設するために、その設置ス
ペースの縮小を図ることができ、また、従来の回転塗布
方式のように基板２を回転させた遠心力で塗布液を周り
に振りきりつつ塗布するのではなく、立設した基板２に
対して、基板２の被塗布面に沿ってノズル部材１９をリ
ニアモータ１１で移動させつつ、毛管現象で供給された
塗布液を基板２の被塗布面に塗布するため、塗布液の節
約を図ることができる。

【００５２】（実施形態２）図８は、本発明の実施形態
２における塗布装置の概略構成を示す模式図である。な
お、本実施形態２では、図１〜図７と同様の作用効果を
奏する部材は同一符号を付してその説明を省略してい
る。

【００５３】図８において、塗布液２２を供給可能なノ
ズル手段としてのノズル部材６０には、上記塗布液槽２
３の代りに、気層のない液溜り部６１が形成されてい
る。この液溜り部６１は、斜め上方に位置するノズル口
９に塗布液流出路としてのスリット６２ａを介して連結
されていると共に、その液溜り部６１の下方部には塗布
液供給管６２ｂの一端が連結されている。この塗布液供
給管６２ｂの他端は、塗布液２２を所定量貯留可能な外
部塗布液槽６３の底部に連結されている。外部塗布液槽
６３はノズル部材６０と略同じ高さに設けられ、塗布時
においてはノズル部材６０の前端面２７の下端よりも下
方で且つスリット６２ａの下方端よりも上方に液面が位
置するだけの塗布液が入れられて、塗布液がスリット６
２ａ内を毛管現象で上昇可能になっている。また、この
外部塗布液槽６３の上部蓋には外部開放口６３ａが設け
られている。

【００５４】また、この塗布液供給管６２ｂから塗布液
供給管６２ｃが分岐しており、この分岐部と外部塗布液
槽６３との間の塗布液供給管６２ｂにはバルブ６４が配
設され、バルブ６４によって外部塗布液槽６３から液溜
り部６１への塗布液２２の供給を制御可能である。ま
た、この分岐した塗布液供給管６２ｃの途中にはバルブ
６５が設けられており、その先端はポンプ６６に連通し
ている。これらの連通管６２ｂ，６２ｃ、バルブ６４，
６５およびポンプ６６で上記図５の加圧手段５１と同様
の加圧手段が構成されており、この加圧手段は、通常
は、バルブ６４を開状態でバルブ６５を閉状態として、
塗布液槽６３の底部と液溜り部６１とを連通状態とし、
また、塗布開始時のディスペンス時に一定時間のみ、バ
ルブ６４を閉状態でバルブ６５を開状態として、ポンプ
６６にてバルブ６５を介して液溜り部６１内の圧力を一
旦高めることでスリット６２ａ内の塗布液上昇圧を加圧
してノズル口９から少量の塗布液を供給し、その後上記
通常状態に戻すようになっている。

【００５５】以上のように、上記実施形態１と同様に、
本実施形態２によれば、ノズル部材６０と基板２の被塗
布面２ａのギャップ寸法を、その隙間への塗布液供給時
には塗布時のギャップ寸法よりも狭くすることで毛細管
現象が充分に働くようにしておき、バルブ６５を一定時
間のみ開状態とするだけで、ポンプ６６にてその近接ギ
ャップ間に少量の塗布液２２を供給した後、毛細管現象
によって近接ギャップ間に適量の液溜りを保有させるこ
とができる。その後の塗布時に、ノズル部材６０を塗布
用の所定ギャップ位置まで離間させて広げれば、そのギ
ャップ寸法内容積の広がりに伴って同等量の塗布液２２
がスリット６２ａの流出口から供給されて、その塗布用
の所定ギャップ間に最適な液溜り量で満たすことがで
き、より均一な塗布膜厚を得ると共に基板２の端面部２
ｂを塗布液で濡らして汚すようなこともない。

【００５６】（実施形態３）図９は、本発明の実施形態
３における塗布装置の概略構成を示す模式図である。な
お、本実施形態３では、図１〜図８と同様の作用効果を
奏する部材には同一符号を付してその説明を省略してい
る。

【００５７】図９において、外部塗布液槽６３には、塗
布液２２の液面高さを検出する液面高さ検出手段として
の複数の光センサなどよりなる各液面センサ６７が高さ
方向に順次配設されている。この外部塗布液槽６３の下
方位置には、外部塗布液槽６３の高さを可変自在な槽高
さ可変手段６８が配設されている。これらの液面センサ
６７と槽高さ可変手段６８との間には制御手段６９が設
けられており、制御手段６９は、液面センサ６７で検出
した液面高さを基準にして、その液面高さがスリット６
２ａの流出口６２ｄ（塗布液流出口）の高さかまたは若
干高くなるように、槽高さ可変手段６８を駆動制御する
ように構成されている。

【００５８】図１０は、図９の槽高さ可変機構の具体的
構成を示す一部分解斜視図であり、図１１は、図１０の
ＸＸ線縦断面図である。

【００５９】図１０および図１１において、下板８０と
上板８１の間に３本のガイド軸８２が立設されて固定さ
れており、これらの３本のガイド軸８２がそれぞれ、可
動板８３に固定された各ボールブッシュ８４を貫通した
状態で下板８０と上板８１の間を３本のガイド軸８２で
案内されて上下に移動自在に構成されている。外部に対
する防塵のために、上板８１と可動板８３の間の各ガイ
ド軸８２の周りにはそれぞれ、伸び縮み自在なベローズ
８５がそれぞれ設けられており、また、下板８０上に設
けられ各ガイド軸８２およびリニアアクチュエータ７５
を覆う筒状部材８０ａと可動板８３の間にも各ガイド軸
８２およびリニアアクチュエータ７５を覆う伸び縮み自
在なベローズ８６が設けられている。また、可動板８３
と上板８１の間にこの可動板８３の下面中央位置にスト
ッパー８７が設けられている。このストッパー８７にリ
ニアアクチュエータ７５のアクチュエータ部８８の先端
部が当接するように、アアクチュエータ７５が上向き
に、下板８０上に立設された固定部材８９に固定されて
いる。この場合、アクチュエータ部８８の先端部は上下
に出退自在に構成されており、その先端部の上下移動に
伴って可動板８３を上下に移動可能なように構成されて
いる。

【００６０】また、この可動板８３の側面には取付け板
９０を介してタンク固定部材９１が固定されており、こ
のタンク固定部材９１は略Ｃ型に構成されている。ま
た、この略Ｃ型の穴９１ａに外部塗布液槽６３の外周部
を差し込み可能になっており、その略Ｃ型の穴９１ａに
外部塗布液槽６３を差し込み後に、クリック方式のロッ
ク機構９２によってその略Ｃ型の穴９１ａを縮径して外
部塗布液槽６３を固定可能としている。また、この取付
け板９０には、タンク固定部材９１の略Ｃ型の穴９１ａ
の下方位置で突き出すように２本の丸棒９３が固定され
ており、これらの２本の丸棒９３によって略Ｃ型の穴９
１ａに外部塗布液槽６３を差し込れた際にストッパーと
なって高さ方向の位置決めとなるように構成されてい
る。

【００６１】さらに、タンク固定部材９１の下面側には
取付け板９４を介して３個の液面センサ６７が高さ方向
に所定間隔を置いて配設されている。この場合の各液面
センサ６７は反射型の光センサであって、外部塗布液槽
６３の容器を透明容器とし、光センサの投光部から出射
した光の反射率が透明容器内の液の有無で異なり、投光
部からの出射光が受光部に戻るかどうかで透明容器内の
液の有無が判別可能である。さらに、この外部塗布液槽
６３の上部に設けられた上部蓋６４には槽内部と外部と
を連通する外部開放口６３ａが設けられ、外部塗布液槽
６３の底部には、一端がノズル部材６０に連結された塗
布液供給管６２ｂの他端が連結されている。

【００６２】さらに、可動板８３には、可動板８３の下
側に位置するベローズ８６の内部と、動板８３の上側に
位置する各ベローズ８５の内部とをそれぞれ連通する各
呼吸孔９６がそれぞれ設けられており、可動板８３が上
下にスムーズに移動可能なようになっている。また、こ
の可動板８３の原点高さ位置を検出する近接センサ９７
が配設されており、この近接センサ９７による可動板８
３の検出により、制御部７１は原点高さ位置と判断する
ようになっている。さらに、筒状部材８０ａには、窒素
ガスの流入口９８ａおよび流出口９８ｂと、リニアアク
チュエータ７５と電気的に接続されるコネクタ９９とが
設けられている。なお、以上の図９の槽高さ可変機構
は、図１のベース部材７上に載置されて用いられること
になる。

【００６３】図１２は、図９の塗布装置の概略制御構成
を示すブロック図であり、図５と同様の作用効果を奏す
る部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

【００６４】図１２において、操作部５２が接続されて
いる制御部７１はＲＯＭ７２およびＲＡＭ７３に接続さ
れており、ＲＯＭ７２内に登録された各制御プログラム
で用いる制御データを操作部５２からＲＡＭ７３内に書
き込み可能である。また、これらの操作部５２、ＲＯＭ
７２およびＲＡＭ７３が接続される制御部７１は、リニ
アアクチュエータ駆動回路７４を介して槽高さ可変手段
６８としてのアクチュエータ７５に接続されると共に、
各液面センサ６７に接続されており、ＲＯＭ７２内に登
録されたリニアアクチュエータ駆動制御プログラムと、
操作部５２から入力され、リニアアクチュエータ駆動制
御プログラムに対応した制御データに基づいて、液面セ
ンサ６７で検出した塗布液２２の液面位置を基準にし
て、制御部７１は、その出力制御信号をリニアアクチュ
エータ駆動回路７４に出力し、アクチュエータ駆動回路
７４がリニアアクチュエータ７５を駆動して外部塗布液
槽６３内の液面高さ位置がノズル部材６０のノズル口９
の高さ位置と一致した高さ位置かまたは液面高さ位置の
方が若干高い位置まで外部塗布液槽６３を持ち上げるこ
とで、スリット６２ａ内の流出圧力を加圧してその近接
ギャップ間に少量の塗布液２２を供給するようになって
いる。

【００６５】このように、本実施形態３によれば、ノズ
ル部材６０と基板２の被塗布面２ａのギャップ寸法を、
その隙間への塗布液供給時には塗布時のギャップ寸法よ
りも狭くすることで毛細管現象が充分に働くようにす
る。この近接ギャップ状態で、制御部７１は、液面セン
サ６７で検出した塗布液２２の液面高さ位置を基準にし
て、所定高さ量だけ一定時間のみ外部塗布液槽６３を持
ち上げる。つまり、制御部７１は、リニアアクチュエー
タ７５のアクチュエータ部８８を上方向に突き出させて
可動板８３を上昇させると共に、外部塗布液槽６３を持
ち上げて液面高さを所定高さだけ持ち上げる。この持ち
上げ量は、塗布液２２の粘度などの条件に応じた実験デ
ータなどから正確に得ることができるが、サイフォンの
原理を用いて塗布液２２を微量吐出させることが目的で
あるので、その液面高さとノズル部材６０のノズル口９
との高さの差だけ外部塗布液槽６３を持ち上げるかまた
はそれよりも若干高く持ち上げることになる。この最適
な持ち上げ高さおよびその持ち上げ時間の実験データ
を、予めＲＡＭ７３に登録して保持しておいてもよく、
その登録データに基づいて外部塗布液槽６３を持ち上げ
るようにする。この外部塗布液槽６３を一定時間のみ持
ち上げることで、スリット６２ａ内の流出圧力を加圧し
てその近接ギャップ間に少量の塗布液２２を供給する。
その後は、外部塗布液槽６３を元の高さ、即ちノズル部
材６０の前端面２７の下端よりも下方で且つスリット６
２ａの下方端よりも上方の位置に液面が位置し、塗布液
がスリット６２ａ内を毛細管現象で上昇可能な位置へ戻
すが、毛細管現象によって近接ギャップ間に適量の液溜
りを保有させることができる。さらに、塗布時に、ノズ
ル部材６０を塗布用の所定ギャップ位置まで離間させて
広げれば、そのギャップ寸法内容積の広がりに伴って同
等量の塗布液２２がスリット６２ａのノズル口９から供
給されて、その所定ギャップ間に最適な液溜り量を確保
することができ、より均一な塗布膜厚を得ると共に基板
２の端面部２ｂを塗布液で濡らして汚すようなこともな
い。また、外部塗布液槽６３を透明容器としているの
で、液面位置を容易に目視することができると共に、液
面センサ６７を外部塗布液槽６３に容易に設けることも
でき、また、メンテナンスも容易である。なお、複数枚
の基板に連続して塗布を行う場合で、ノズル部材６０の
前端面２７に少量の塗布液が残っているような場合は、
外部塗布液槽６３をその内部の液面高さが例えば前端面
２７の下端とノズル口９との間まで持ち上げることでも
近接ギャップ内へ塗布液を供給できる。

【００６６】したがって、上記実施形態１〜３によれ
ば、ノズル部材１９，６０を基板２の所定位置に近接ま
たは当接させた後に、その毛細管現象が働く近接ギャッ
プ状態で少量の塗布液を供給して近接ギャップ間に適量
の液溜り量を保有させ、ノズル部材１９，６０の前端面
２７を塗布用の所定ギャップ位置まで離間させるため、
塗布開始時のギャップ内の液溜め量が再現性よく常に適
量（定量）となることから、基板２の塗布開始初期部分
においても塗布膜厚が常に一定となって、塗布不良の防
止のみならず塗布膜厚の均一性向上に大きく寄与するこ
とになる。また、基板２の上端面部および側端面部にデ
ィスペンス時の余剰の塗布液が付着することもなく、基
板搬送時などの基板こすれによるパーティクル発生を防
止することができると共に、塗布開始時の余剰の塗布液
による厚膜化を防止することができる。さらに、この厚
膜化の防止によって、現像時などに取りきれない膜残り
を回避することができる。

【００６７】なお、上記実施形態１，２では、加圧手段
５１を設けたが、塗布液槽２３，６３内にフロートを設
け、このフロートを上下に移動させるフロート移動手段
を設けて、このフロート移動手段によりフロートを塗布
液内に沈めることで液面を上昇させたり、また、フロー
トを塗布液外に上げて液面を下降させることもできる。
つまり、フロート移動手段は、制御手段７１によって制
御されて、液面センサ６７で検出した液面高さを基準と
して、一定量の液面高さだけ上昇させるように、フロー
トを塗布液内に沈めたり、また、フロートを塗布液外に
出したりして制御することで加圧手段として作用するよ
うに構成すればよい。

【００６８】また、上記実施形態１〜３では、加圧手段
５１や槽高さ可変手段６８によって近接ギャップ間に少
量の塗布液を供給したが、基板２によっては接触（キス
タッチ）可能な基板であれば、これらの加圧手段５１ま
たは槽高さ可変手段６８を設けることなく、近接ギャッ
プ間に適量の液溜りを形成させることができる。つま
り、ノズル口９まで塗布液が来ているので、基板２の被
塗布面に接触（キスタッチ）させ毛管現象だけで近接ギ
ャップ間に適量の液溜りを形成させることができる。た
だし、実際には、基板２の被塗布面に接触（キスタッ
チ）可能な条件として、例えば、接触（キスタッチ）で
傷やパーティクル発生が問題とならない場合や、基板２
の厚さを正確に測定することができて、過度な接触押付
または接触しないような状況を回避できる手段が設けら
れている場合などに成立する。したがって、上記実施形
態１〜３のような近接ギャップで加圧手段による微量デ
ィスペンスの方法がよい。

【００６９】さらに、上記実施形態１〜３では、近接ギ
ャップ量測定手段や近接ギャップ量調整（修正）手段に
ついては特に説明をしなかったが、基板２の厚さにはば
らつきが存在していて、基板２の厚さを測定する板厚計
を要所に配設し、サーボモータなどの接離モータ３６の
回転位置を監視するエンコーダからの信号や、接離モー
タ３６のパルス信号によって制御部５３，７１が演算処
理することで容易に近接ギャップ量を測定可能であり、
その計測した近接ギャップデータに基づいて、接離モー
タ３６を制御するようにすれば、より正確な近接ギャッ
プ位置にノズル部材１９，６０を位置させることができ
るようになる。

【００７０】さらに、上記実施形態１〜３では、塗布移
動機構としてリニアモータ１１を用いたが、その他に、
ボールねじによる塗布移動機構、ピニオンとラックによ
る塗布移動機構、ワイヤーとプーリおよびモータによる
塗布移動機構などであってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外部流出
口を基板の所定位置に近接または当接させた後に、その
毛細管現象が働く近接ギャップ状態で少量の塗布液を供
給して近接ギャップ間に適量の液溜り量を保有させ、外
部流出口を塗布用の所定ギャップ位置まで離間させるた
め、塗布時の広い所定ギャップ寸法内に最適量の塗布液
を容易に満たすことができて、より均一な塗布膜厚を得
ると共に基板端面部を塗布液で濡らして汚すようなこと
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１における塗布装置の概略構
成を示す斜視図である。

【図２】図１のリニアモータの概略構成を示す一部破断
斜視図である。

【図３】図１のノズルユニットの概略構成図である。

【図４】図１のノズル部材の概略断面構成を示す模式図
であって、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ異なるタイプを示
す図である。

【図５】図１の塗布装置の概略制御構成を示すブロック
図である。

【図６】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ図４の基板およびノ
ズル部材の概略断面構成に対する各塗布動作を示す模式
図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は基板およびノズル部材の
一部上面図であって、（ａ）は液溜り量が多過ぎる場
合、（ｂ）は液溜り量が適量の場合を示す図である。

【図８】本発明の実施形態２の塗布装置における要部構
成を模式的に示す断面図である。

【図９】本発明の実施形態３の塗布装置における要部構
成を模式的に示す断面図である。

【図１０】図９の槽高さ可変機構の具体的構成を示す一
部分解斜視図である。

【図１１】図１０のＸＸ線縦断面図である。

【図１２】図９の塗布装置の概略制御構成を示すブロッ
ク図である。

【図１３】本出願人による塗布装置の概略構成を示す正
面図である。

【図１４】図１３の塗布装置におけるＡＡ線の断面図で
ある。

【図１５】図１３の塗布装置における要部構成を模式的
に示す断面図である。

【図１６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ液溜り量の多少を
示す図１５の断面構成図であって、（ａ）は液溜り量が
多過ぎる場合、（ｂ）は液溜り量が多過ぎて基板上を流
下している場合、（ｃ）は液溜り量が少な過ぎる場合を
示す図である。

【符号の説明】

２ 基板 ３ 吸着ステージ ９ ノズル口 １０ ノズルユニット １１ リニアモータ １９，１９ａ，１９ｂ，６０ ノズル部材 ２１ ギャップ可変機構部 ２２ 塗布液 ２３ 塗布液槽 ２６，６２ａ スリット ２７ 前端面 ２９ 前端面上部 ３６ 接離モータ ４０ ボールねじ ４５，６６ ポンプ ４６，４７，６５ バルブ ４１ 移動部材 ５１ 加圧手段 ５２ 操作部 ５３ 制御部 ５４ ＲＯＭ ５５ ＲＡＭ ５６ リニアモータ駆動回路 ５７ 接離モータ駆動回路 ６１ 液溜り部 ６３ 外部塗布槽 ６８ 槽高さ可変手段 ６９ 制御手段 ７４ アクチュエータ駆動回路 ７５ リニアアクチュエータ ８８ アクチュエータ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた
   塗布液を、立設した基板の被塗布面に沿って塗布する塗
   布装置において、 塗布液を貯留可能な塗布液槽と、 この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端が連通
   されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設
   されたノズル手段と、 前記塗布液流出路内の流出圧力を加圧する加圧手段と、 前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間す
   るように移動させるギャップ可変手段と、 前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接
   または当接させるように前記ギャップ可変手段を制御し
   た後に、前記外部流出口から少量の塗布液を供給するよ
   うに前記加圧手段を制御し、前記ノズル手段を塗布時の
   所定ギャップ位置まで離間させるように前記ギャップ可
   変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする
   塗布装置。
2. 【請求項２】 毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた
   塗布液を、立設した基板の被塗布面に沿って塗布する塗
   布装置において、 塗布液を貯留可能な塗布液槽と、 この塗布液槽に一端が連通され外部流出口に他端が連通
   されて斜め上方に延びる塗布液流出路が前面壁部に配設
   されたノズル手段と、 前記塗布液槽の液面高さを可変する液面高さ可変手段
   と、 前記ノズル手段と基板の被塗布面とを接近または離間す
   るように移動させるギャップ可変手段と、 前記ノズル手段を前記基板の被塗布面の所定位置に近接
   または当接させるように前記ギャップ可変手段を制御し
   た後に、前記外部流出口から少量の塗布液を供給するよ
   うに液面高さ可変手段を制御して前記塗布液槽を所定時
   間のみ所定高さだけ持ち上げ、前記ノズル手段を塗布時
   の所定ギャップ位置まで離間させるように前記ギャップ
   可変手段を制御する制御手段とを有することを特徴とす
   る塗布装置。
3. 【請求項３】 毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた
   塗布液を塗布液流出路を介してノズルの前端面へ供給
   し、立設した基板の被塗布面とノズルの前端面の間のギ
   ャップに塗布液を保持して塗布する塗布方法において、 ノズルの前端面と基板の被塗布面とを接触または近接さ
   せる工程と、 前記基板の被塗布面に前記塗布液流出路から塗布液を接
   触させる工程と、 前記ノズルの前端面と基板の被塗布面を離間させる工程
   と、 前記ノズルを前記基板の前記被塗布面に沿って相対移動
   させて前記基板に塗布液を塗布する工程とを有すること
   を特徴とする塗布方法。
4. 【請求項４】 毛管現象で塗布液槽から汲み上げられた
   塗布液を塗布液流出路を介してノズルの前端面へ供給
   し、立設した基板の被塗布面とノズルの前端面の間のギ
   ャップに塗布液を保持して塗布する塗布方法において、 ノズルの前端面と基板の被塗布面とを接触または近接さ
   せる工程と、 塗布液流出路内の流出圧力を加圧して前記基板の被塗布
   面に前記塗布液流出路から塗布液を接触させる工程と、 前記加圧を解除すると共にノズルの前端面と基板の被塗
   布面を離間させる工程と、 前記ノズルを前記基板の前記被塗布面に沿って相対移動
   させて前記基板に塗布液を塗布する工程とを有すること
   を特徴とする塗布方法。