塗布装置及び塗布方法
【課題】易酸化性の金属を含む塗布膜の膜質の低下を抑えることができる塗布装置及び塗布方法を提供すること。
【解決手段】易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、前記チャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整部と、前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる制御部とを備える。
【解決手段】易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、前記チャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整部と、前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、およびこれらの組合せなどの金属と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、およびこれらの組合せなどの元素カルコゲンとを含む半導体材料を用いたＣＩＧＳ型太陽電池は、高い変換効率を有する太陽電池として注目されている（例えば特許文献１〜特許文献２参照）。例えば、ＣＩＧＳ型太陽電池は、光吸収層（光電変換層）として上記、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの４種類の半導体材料からなる膜を用いる構成になっている。
【０００３】
ＣＩＧＳ型太陽電池は、従来型の太陽電池に比べて光吸収層の厚さを薄くすることができるため、曲面への設置や運搬が容易となる。このため、高性能でフレキシブルな太陽電池として、広い分野への応用が期待されている。光吸収層を形成する手法として、従来、例えば蒸着法やスパッタリング法などを用いて形成する手法が知られていた（例えば、特許文献２〜特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４０４８２号公報
【特許文献２】特開２００５−５１２２４号公報
【特許文献３】特開平１−２３１３１３号公報
【特許文献４】特開平１１−２７３７８３号公報
【特許文献５】特開２００５−１７５３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、本発明者は、光吸収層を形成する手法として、上記半導体材料を液状体で基板上に塗布する手法を提案する。光吸収層を液状体の塗布によって形成する場合、以下の課題が挙げられる。
【０００６】
上記の半導体のうちＣｕやＩｎなどは酸化しやすい性質を有する（易酸化性）金属である。当該易酸化性の金属を含む液状体を塗布する場合、塗布環境における酸素濃度や湿度が高いと、易酸化性の金属が酸化してしまい、塗布膜の膜質が低下してしまう虞がある。この問題点は、ＣＩＧＳ型太陽電池の半導体膜を塗布形成する場合に限られず、一般に易酸化性の金属を含む液状体を塗布する場合において想定されうる。
【０００７】
上記問題を解決するためには、例えば、特許文献５に示されるような、窒素循環型クリーンユニットで、メインチャンバー内を密閉し、高性能フィルターを介して窒素循環とすることでクリーン環境に維持することが考えられるが、対象薬液がフォトレジストのような有機材料の塗布を目的としており、金属を主成分とするものではないため、上記問題を解決することは困難であった。
また、上記に加えて、例えば装置をメンテナンスする際の作業の安全性等についても、従来同様に求められている。
【０００８】
上記のような事情に鑑み、本発明は、作業の安全性を確保すると共に易酸化性の金属を含む塗布膜の膜質の低下を抑える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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る塗布装置は、易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、前記チャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整部と、前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、チャンバ内への異物の侵入に応じて塗布部の動作を停止させることができるので、例えばチャンバ内に直接アクセスして塗布部の管理（例えばメンテナンスなど）を行う場合の安全性を確保することができる。また、異物の侵入によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、液状体がチャンバ内の雰囲気に接触するのを防ぐことができ、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができるため、塗布膜の膜質の低下を抑えることができるという利点もある。
【００１１】
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、前記制御部は、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させることを特徴とする。
本発明によれば、管理領域への異物の侵入に応じて塗布部の動作を停止させることとしたので、例えば管理領域に直接アクセスして塗布部の管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、チャンバの管理領域に侵入する異物によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、チャンバ内の液状体の酸化を防ぐことができる。
【００１２】
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記異物の侵入を検出する検出装置を有することを特徴とする。
本発明によれば、検出装置によって異物の侵入を検知することができるため、チャンバ内に直接アクセスして管理を行う場合の安全性を確保することができる。
【００１３】
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域であることを特徴とする。
本発明によれば、グローブのアクセス可能な領域に直接アクセスしてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、当該領域の雰囲気が変化する場合であっても、液状体の酸化を防ぐことができる。
【００１４】
上記の塗布装置は、前記制御部は、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の全動作が停止されるのではなくグローブの非アクセス領域については塗布部の動作の停止が除外されることとしたので、管理時の安全性を確保しつつ塗布装置における動作を効率的に行うことができる。これにより、作業安全性の確保及びスループット低下の抑制を図ることができる。
【００１５】
上記の塗布装置は、前記制御部は、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の動作の停止後、少なくとも当該塗布部に供給される電力が遮断されるため、確実に塗布部の駆動を停止させることができる。これにより、例えば塗布部においてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。なお、本発明においては、塗布部の駆動部に供給される電力が遮断される態様であれば、他の態様であっても構わない。
【００１６】
本発明に係る塗布方法は、易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布ステップと、前記塗布ステップによって前記液状体の塗布される塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整ステップと、前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布ステップを停止させる停止ステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、チャンバ内への異物の侵入に応じて塗布ステップが停止されるため、例えばチャンバ内に直接アクセスして塗布部の管理（例えばメンテナンスなど）を行う場合の安全性を確保することができる。また、異物の侵入によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、異物の侵入時に液状体がチャンバ内の雰囲気に接触するのを防ぐことができ、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができるため、塗布膜の膜質の低下を抑えることができるという利点もある。
【００１８】
上記の塗布方法は、前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、前記停止ステップは、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させることを特徴とする。
本発明によれば、停止ステップにおいて、管理領域への異物の侵入に応じて塗布部の動作を停止させることとしたので、例えば管理領域に直接アクセスして塗布部の管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、チャンバの管理領域に侵入する異物によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、チャンバ内の液状体の酸化を防ぐことができる。
【００１９】
上記の塗布方法は、前記異物の侵入を検出する検出ステップを更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、検出ステップによって異物の侵入を検出することができるため、チャンバ内に直接アクセスして管理を行う場合の安全性を確保することができる。
【００２０】
上記の塗布方法は、前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域であることを特徴とする。
本発明によれば、グローブのアクセス可能な領域に直接アクセスしてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、当該領域の雰囲気が変化する場合であっても、液状体の酸化を防ぐことができる。
【００２１】
上記の塗布方法は、前記停止ステップは、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の全動作が停止されるのではなくグローブの非アクセス領域については塗布部の動作の停止が除外されることとしたので、管理時の安全性を確保しつつ塗布装置における動作を効率的に行うことができる。これにより、作業安全性の確保及びスループット低下の抑制を図ることができる。
【００２２】
上記の塗布方法は、前記停止ステップは、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の動作の停止後、少なくとも当該塗布部に供給される電力が遮断されるため、確実に塗布部の駆動を停止させることができる。これにより、例えば塗布部においてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。なお、本発明においては、塗布部の駆動部に供給される電力が遮断される態様であれば、他の態様であっても構わない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、作業の安全性を確保すると共に塗布膜の膜質の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る塗布装置の一部の構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図。
【図４】同、動作図。
【図５】同、動作図。
【図６】同、動作図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
以下の各図において、本実施形態に係る塗布装置の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。当該ＸＹＺ座標系においては、図中左右方向をＸ方向と表記し、平面視でＸ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向軸及びＹ方向軸を含む平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
［塗布装置］
図１は、本発明の第１実施形態に係る塗布装置ＣＴＲの構成を示す概略図である。
図１に示すように、塗布装置ＣＴＲは、チャンバＣＢ、塗布部ＣＴ、塗布環境調整部ＡＣ、乾燥部ＤＲ、基板搬送部ＴＲ及び制御装置ＣＯＮＴを備えている。塗布装置ＣＴＲは、チャンバＣＢ内で基板Ｓ上に液状体を塗布する装置である。
【００２７】
本実施形態では、液状体として、例えばヒドラジンなどの溶媒に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）といった易酸化性の金属材料を含有する液状組成物を用いている。この液状組成物は、ＣＩＧＳ型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んでいる。勿論、液状体として、他の易酸化性の金属を分散させた液状体を用いる構成としても構わない。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。
【００２８】
（チャンバ）
チャンバＣＢは、筐体１０、基板搬入口１１及び基板搬出口１２を有している。筐体１０は、内部に基板Ｓを収容可能に設けられている。基板搬入口１１及び基板搬出口１２は、筐体１０に形成された開口部である。基板搬入口１１は、例えば筐体１０の−Ｘ側端部に形成されている。基板搬出口１２は、例えば筐体１０の＋Ｘ側端部に形成されている。基板搬入口１１及び基板搬出口１２は、例えば不図示のロードロックチャンバに接続されている。
【００２９】
基板搬入口１１には、シャッタ部材１１ａが設けられている。シャッタ部材１１ａは、Ｚ方向に移動可能に設けられており、基板搬入口１１を開閉可能に設けられている。基板搬出口１２には、シャッタ部材１２ａが設けられている。シャッタ部材１２ａは、シャッタ部材１１ａと同様、Ｚ方向に移動可能に設けられており、基板搬出口１２を開閉可能に設けられている。シャッタ部材１１ａ及びシャッタ部材１２ａを共に閉状態にすることにより、チャンバＣＢ内が密閉されるようになっている。図１においては、シャッタ部材１１ａ及びシャッタ部材１２ａがそれぞれ閉状態になっている状態が示されている。
【００３０】
チャンバＣＢの基板搬入口１１側には、グローブ部Ｇが設けられている。グローブ部Ｇは、例えば作業者がチャンバＣＢ内にアクセスする部分である。チャンバＣＢの基板搬入口１１側の壁部には、開口部１３ａが設けられている。グローブ部Ｇは、当該開口部１３ａをチャンバＣＢの内側からシールするように取り付けられている。したがって、開口部１３ａはグローブ部Ｇによって塞がれた状態になっている。
【００３１】
グローブ部Ｇは、袋状に形成されており、作業者がグローブ部Ｇ内に例えば手を挿入することにより、チャンバＣＢ内のアクセス領域Ｇａ内のメンテナンス動作などを行うことができるようになっている。アクセス領域Ｇａは、例えば塗布部ＣＴを含んだ空間に設定されている。したがって、作業者は、グローブ部Ｇを介して塗布部ＣＴにアクセスできるようになっている。チャンバＣＢ内には、開口部１３ａの内側に検出機構６０が設けられている。検出機構６０は、グローブ部Ｇ内に作業者が手を入れたときに、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信するようになっている。
【００３２】
（塗布部）
塗布部ＣＴは、チャンバＣＢの筐体１０内に収容されている。塗布部ＣＴは、長尺状に形成されたスリットノズルＮＺを有している。スリットノズルＮＺは、チャンバＣＢ内の例えば基板搬入口１１の近傍に設けられている。スリットノズルＮＺは、例えばＹ方向に長手になるように形成されている。
【００３３】
図２は、スリットノズルＮＺの構成を示す図である。図２においては、スリットノズルＮＺの−Ｚ側から＋Ｚ側を見たときの構成を示している。
同図に示すように、スリットノズルＮＺは、ノズル開口部２１を有している。ノズル開口部２１は、液状体を吐出する吐出口である。ノズル開口部２１は、例えばスリットノズルＮＺの長手方向に沿ってＹ方向に形成されている。ノズル開口部２１は、例えば長手方向が基板ＳのＹ方向の寸法とほぼ同一となるように形成されている。
【００３４】
スリットノズルＮＺは、例えば上記のＣｕ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅの４種類の金属が所定の組成比で混合された液状体を吐出する。スリットノズルＮＺは、接続配管（不図示）などを介して、それぞれ液状体の供給源（不図示）に接続されている。スリットノズルＮＺは、内部に液状体を保持する保持部を有している。スリットノズルＮＺは、保持部に保持された液状体の温度を調整する温調機構（不図示）を有している。
【００３５】
スリットノズルＮＺには、例えば不図示の移動機構が設けられており、例えばチャンバＣＢ内の待機位置（例えば図６に示す位置）と塗布位置（図１に示す位置）との間で移動可能になっている。スリットノズルＮＺの待機位置には、例えば液状体をダミー吐出するダミー吐出機構ＤＤが設けられている。ダミー吐出機構には、例えば液状体の気泡を検出する不図示の気泡センサが設けられている。
【００３６】
（塗布環境調整部）
図１に戻って、塗布環境調整部ＡＣは、酸素濃度センサ３１、圧力センサ３２、不活性ガス供給部３３、排気部３４を有している。
酸素濃度センサ３１は、チャンバＣＢ内の酸素濃度を検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴに送信する。圧力センサ３２は、チャンバＣＢ内の圧力を検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴに送信する。酸素濃度センサ３１及び圧力センサ３２は、それぞれ複数設けられている構成であっても構わない。図１においては、酸素濃度センサ３１及び圧力センサ３２は、チャンバＣＢの筐体１０の天井部分に取り付けられた構成が示されているが、他の部分に設けられている構成であっても構わない。
【００３７】
不活性ガス供給部３３は、チャンバＣＢの筐体１０内に例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供給する。不活性ガス供給部３３は、ガス供給源３３ａ、配管３３ｂ及び供給量調整部３３ｃを有している。ガス供給源３３ａは、例えばガスボンベなどを用いることができる。
【００３８】
配管３３ｂは、一端がガス供給源３３ａに接続されており、他端がチャンバＣＢの筐体１０内に接続されている。配管３３ｂのうちチャンバＣＢに接続された端部が、チャンバＣＢにおける不活性ガス供給口となる。この不活性ガス供給口は、筐体１０の＋Ｚ側に配置されている。
【００３９】
供給量調整部３３ｃは、筐体１０内に供給する不活性ガスの供給量を調整する部分である。供給量調整部３３ｃとしては、例えば電磁弁や手動で開閉させるバルブなどを用いることができる。供給量調整部３３ｃは、例えば配管３３ｂに設けられている。供給量調整部３３ｃについては、配管３３ｂに配置する構成の他、例えばガス供給源３３ａに直接設置する構成としても構わない。
【００４０】
排気部３４は、チャンバＣＢの筐体１０内の気体を筐体１０外部に排出する。排気部３４は、排気駆動源３４ａ、配管３４ｂ、配管３４ｃ及び除去部材３４ｄを有している。排気駆動源３４ａは、配管３４ｂを介して筐体１０の内部に接続されている。排気駆動源３４ａとしては、例えばポンプなどが用いられている。配管３４ｂは、筐体１０の内部に設けられる端部に排気口を有している。この排気口は、筐体１０の−Ｚ側に配置されている。
【００４１】
このように、不活性ガス供給口が筐体１０の＋Ｚ側に配置され、排気口が筐体１０の−Ｚ側に配置されていることにより、筐体１０内において気体が−Ｚ方向に流通するようになっている。このため、筐体１０内において気体の巻き上げの発生が抑えられた状態になっている。
【００４２】
配管３４ｃは、一端が排気駆動源３４ａに接続されており、他端が不活性ガス供給部３３の配管３３ｂに接続されている。配管３４ｃは、排気駆動源３４ａによって排気された筐体１０内の気体を供給経路に循環させる循環経路となる。このように、排気部３４は、筐体１０内の気体を循環させる循環機構を兼ねている。配管３４ｃの接続先としては、不活性ガス供給部３３の配管３３ｂに限られず、例えば直接筐体１０内に接続されている構成であっても構わない。配管３４ｃには、例えば除去部材３４ｄの上流側及び下流側にそれぞれバルブが設けられている。
【００４３】
除去部材３４ｄは、配管３４ｃ内に設けられている。除去部材３４ｄとしては、例えば配管３４ｃ内を流通する気体のうち酸素成分及び水分を吸着させる吸着剤が用いられている。このため、循環させる気体を清浄化させることができるようになっている。除去部材３４ｄは、配管３４ｃ内の一箇所に配置させる構成であっても構わないし、配管３４ｃの全体に亘って配置された構成であっても構わない。
【００４４】
（乾燥部）
乾燥部ＤＲは、基板Ｓ上に塗布された液状体を乾燥させる部分である。乾燥部ＤＲは、内部に赤外線装置などの加熱機構を有している。乾燥部ＤＲは、当該加熱機構を用いることにより、液状体を加熱させて乾燥させるようになっている。乾燥部ＤＲは、平面視でスリットノズルＮＺに重ならない位置に設けられている。具体的には、乾燥部ＤＲは、スリットノズルＮＺの＋Ｘ側に配置されている。このため、乾燥部ＤＲの作用（例えば赤外線の照射）がスリットノズルＮＺに及びにくくなっており、スリットノズルＮＺ内の液状体が乾燥しにくい構成となっている。このように乾燥部ＤＲをスリットノズルＮＺの＋Ｚ側に配置しない構成にすることで、スリットノズルＮＺに形成されるノズル開口部２１の目詰まりを防止することができ、易酸化性の金属材料を含有する液状組成物の変質を防止することができるようになっている。
【００４５】
（基板搬送部）
基板搬送部ＴＲは、筐体１０内で基板Ｓを搬送する部分である。基板搬送部ＴＲは、複数のローラ部材５０を有している。ローラ部材５０は、基板搬入口１１から基板搬出口１２にかけてＸ方向に配列されている。各ローラ部材５０は、Ｙ軸方向を中心軸方向としてＹ軸周りに回転可能に設けられている。
【００４６】
複数のローラ部材５０は、それぞれ等しい径となるように形成されており、Ｚ方向上の位置が等しくなるように配置されている。複数のローラ部材５０は、＋Ｚ側の上端において基板Ｓを支持するようになっている。このため、各ローラ部材５０の支持位置は同一面上に形成され、複数のローラ部材５０によって基板Ｓの搬送面５０ａが形成されることになる。
【００４７】
基板Ｓの搬送面５０ａは、基板搬入口１１における基板Ｓの搬入位置及び基板搬出口１２における基板Ｓの搬出位置との間でＺ方向上の位置が等しくなるように形成されている。このため、基板Ｓは、基板搬入口１１から基板搬出口１２に至るまで、Ｚ方向上の位置が変化することなく、安定して搬送されるようになっている。
【００４８】
チャンバＣＢ内の基板搬送面５０ａ上の空間のうち、スリットノズルＮＺの−Ｚ側は、基板Ｓに液状体の塗布が行われる塗布空間Ｒ１となる。チャンバＣＢ内の基板搬送面５０ａ上の空間のうち、スリットノズルＮＺの＋Ｘ側の空間は、基板Ｓの塗布後搬送空間Ｒ２となる。
【００４９】
（制御装置）
制御装置ＣＯＮＴは、塗布装置ＣＴＲを統括的に制御する部分である。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、チャンバＣＢのシャッタ部材１１ａ及び１２ａの開閉動作、基板搬送部ＴＲの搬送動作、塗布部ＣＴによる塗布動作、乾燥部ＤＲによる乾燥動作、塗布環境調整部ＡＣによる調整動作などを制御する。調整動作の一例として、制御装置ＣＯＮＴは、酸素濃度センサ３１及び圧力センサ３２による検出結果に基づいて、不活性ガス供給部３３の供給量調整部３３ｃの開度を調整する。
【００５０】
［塗布方法］
次に、本実施形態に係る塗布方法を説明する。本実施形態では、上記のように構成された塗布装置ＣＴＲを用いて基板Ｓ上に塗布膜を形成する。塗布装置ＣＴＲの各部で行われる動作は、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００５１】
制御装置ＣＯＮＴは、チャンバＣＢ内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に調整させる。具体的には、不活性ガス供給部３３を用いてチャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、適宜排気部３４を作動させることによってチャンバＣＢ内の圧力を調整させるようにしても構わない。
【００５２】
加えて、制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺの保持部に液状体を保持させる。制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ内の温調機構を用いて、保持部に保持された液状体の温度を調整させる。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓに液状体を吐出させる状態を整えておく。
【００５３】
塗布装置ＣＴＲの状態が整ったら、制御装置ＣＯＮＴは、ロードロックチャンバからチャンバＣＢ内に基板Ｓを搬入させる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、基板搬入口１１のシャッタ部材１１ａを上昇させ、基板搬入口１１から基板ＳをチャンバＣＢ内に搬入させる。
【００５４】
基板Ｓの搬入後、制御装置ＣＯＮＴは、基板搬送部ＴＲのローラ部材５０を回転させ、基板Ｓを＋Ｘ方向に移動させる。基板Ｓの＋Ｘ側の端辺がＺ方向視でスリットノズルＮＺのノズル開口部２１に重なる位置に到達したら、図３に示すように、制御装置ＣＯＮＴはスリットノズルＮＺを作動させてノズル開口部２１から液状体Ｑを吐出させる。
【００５５】
制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺの位置を固定させた状態でノズル開口部２１から液状体Ｑを吐出させながらローラ部材５０を回転させる。この動作により、基板Ｓの移動と共に基板Ｓの＋Ｘ側から−Ｘ側へ液状体が塗布され、図４に示すように、基板Ｓの所定領域上に当該液状体の塗布膜Ｌが形成される（塗布ステップ）。塗布膜Ｌの形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル開口部２１からの液状体の吐出動作を停止させる。
【００５６】
吐出動作を停止後、制御装置ＣＯＮＴは、図５に示すように、乾燥部ＤＲを作動させて基板Ｓ上の塗布膜を乾燥させる。制御装置ＣＯＮＴは、例えばローラ部材５０の回転動作を停止させ、基板Ｓの移動を停止させた状態で乾燥部ＤＲを作動させるようにする。例えば基板Ｓ上の塗布膜Ｌが乾燥するまでの時間や乾燥温度などを予め記憶させておくようにし、制御装置ＣＯＮＴが当該記憶させた値を用いて乾燥時間及び乾燥温度などを調整することで塗布膜Ｌの乾燥動作を行わせる。
【００５７】
上記易酸化性の金属を含有する液状体Ｑを基板Ｓ上に塗布して光吸収層の一部を形成する場合、例えばＣｕやＩｎなどは酸化しやすい性質を有する（易酸化性）金属であるため、チャンバＣＢ内における酸素濃度が高いと、易酸化性の金属が酸化してしまう。これらの金属が酸化してしまうと、基板Ｓ上に形成される塗布膜の膜質が低下してしまう虞がある。
【００５８】
そこで、本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、塗布環境調整部ＡＣを用いてチャンバＣＢ内の酸素濃度を調整させるようにしている。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、不活性ガス供給部３３を用いることにより、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、まず酸素濃度センサ３１によってチャンバＣＢ内の酸素濃度を検出させ、検出結果に基づき、供給量調整部３３ｃを用いて不活性ガスの供給量を調整させつつ、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。
【００５９】
例えば、検出された酸素濃度が予め設定された閾値を超えた場合にチャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させることができる。当該閾値については、予め実験やシミュレーションなどによって求めておき、制御装置ＣＯＮＴに記憶させておくことができる。また、例えば、塗布動作及び乾燥動作の間、常時一定量の不活性ガスをチャンバＣＢ内に供給させた状態にしておき、酸素濃度センサ３１の検出結果に基づいて、供給量を多くしたり少なくしたりさせることもできる。
【００６０】
酸素濃度の検出に加えて、制御装置ＣＯＮＴは、圧力センサ３２によってチャンバＣＢ内の気圧を検出させる。制御装置ＣＯＮＴは、圧力センサ３２の検出結果に基づき、供給量調整部３３ｃを用いて不活性ガスの供給量を調整しつつ、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。
【００６１】
例えば、チャンバＣＢ内の気圧が予め設定された閾値を超えた場合に、排気部３４を用いてチャンバＣＢ内を排気させる。この閾値についても、予め実験やシミュレーションなどによって求めておき、制御装置ＣＯＮＴに記憶させておくことができる。また、例えば、塗布動作及び乾燥動作の間、チャンバＣＢ内を常時一定量排気させた状態にしておき、圧力センサ３２の検出結果に基づいて、排気量を多くしたり少なくしたりさせることもできる。
【００６２】
排気部３４から排気された気体は、配管３４ｂ及び配管３４ｃを流通して不活性ガス供給部３３の配管３３ｂに循環される。配管３４ｃを流通する際、この気体は除去部材３４ｄを通過する。気体が除去部材３４ｄを通過する際、気体中の酸素成分が除去部材３４ｄに吸着されて除去される。このため、酸素濃度が低い状態の不活性ガスが配管３３ｂに循環されることになる。チャンバＣＢ内の気体を循環させることにより、温度などが安定化された状態で不活性ガスが供給されることになる。
【００６３】
このような塗布装置ＣＴＲをメンテナンスする場合、作業者は、例えばグローブ部Ｇに手を挿入してチャンバＣＢの内部にアクセスすることができる。例えば図６に示すように、作業者がグローブ部Ｇに手を挿入した場合、検出装置６０はチャンバＣＢ内に侵入物があったものとして当該作業者の動作を検出し、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信する（検出ステップ）。
【００６４】
制御装置ＣＯＮＴは、検出装置６０からの検出信号を受信した後、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａ内の動作を停止させる（停止ステップ）。アクセス領域Ｇａ内には、塗布部ＣＴ、搬送機構ＴＲ（一部）、ダミー吐出機構ＤＤが含まれている。制御装置ＣＯＮＴは、これら塗布部ＣＴ、搬送機構ＴＲの一部、ダミー吐出機構ＤＤの動作を一時的に停止させる。停止後、制御装置ＣＯＮＴは、少なくとも塗布部ＣＴの駆動部の電源をオフにし、塗布部ＣＴの駆動部に供給される電力を遮断する。このように制御装置ＣＯＮＴは、塗布部ＣＴの駆動を停止させる。
【００６５】
このとき、制御装置ＣＯＮＴは、アクセス領域Ｇａに含まれる各構成要素の駆動部の電源をオフにしても構わない。例えばチャンバＣＢのアクセス領域Ｇａ内の複数箇所に検出機構６０を配置させ、塗布部ＣＴの駆動部のみ電源をオフにするかアクセス領域Ｇａ内の各構成要素の駆動部の電源についても電源をオフにするかの判断を、例えばグローブＧのアクセス位置（検出機構６０による検出位置）に応じて行うようにしても構わない。
【００６６】
作業者は、アクセス領域Ｇａ内の駆動が停止している間、安全にチャンバＣＢ内のメンテナンス動作を行うことができる。作業者がメンテナンス動作を終了し、グローブ部Ｇから手を抜き出した後、例えば作業者が塗布装置ＣＴＲの駆動部の電源を入れなおすことにより、塗布装置ＣＴＲの駆動が再開される。なお、検出装置６０によって作業者の手を抜き出す動作を検出し、制御装置ＣＯＮＴに検出信号を送信するようにしても構わない。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、この検出信号を受信した後、アクセス領域Ｇａ内に含まれる各部の電源をオンにする。このように自動的に塗布装置ＣＴＲの動作を再開させるようにしても構わない。
【００６７】
作業者は、塗布部ＣＴによる駆動の途中であっても、グローブ部Ｇに手を挿入してメンテナンスを行うことができる。この場合においても、検出機構６０は、同様に検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信する。制御装置ＣＯＮＴは、検出機構６０からの検出信号を受信した後、駆動の途中であっても当該駆動を中断させ、アクセス領域Ｇａ内の駆動部についての電源をオフにする。このように、例えば駆動の途中においてメンテナンスが必要な状況が発生した場合であっても、迅速な対応が可能となる。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、チャンバＣＢ内への異物の侵入に応じて塗布部ＣＴの動作を停止させることができるので、例えばグローブ部Ｇを介してチャンバＣＢ内に直接アクセスして塗布部ＣＴ等の管理（例えばメンテナンスなど）を行う場合の安全性を確保することができる。また、また、異物の侵入によってチャンバＣＢ内の雰囲気が変化する場合であっても、異物の侵入時に液状体がチャンバＣＢ内の雰囲気に接触するのを防ぐことができる。これにより、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができるため、塗布膜Ｌの膜質の低下を抑えることができる。
【００６９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、チャンバＣＢ内に塗布部ＣＴ及び乾燥部ＤＲが複数設けられている点で、第１実施形態とは異なっている。したがって、以下、当該相違点を中心に説明する。本実施形態では、第１実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００７０】
図７は、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲ２の態様を示す図である。同図に示すように、チャンバＣＢ内には、塗布部ＣＴと乾燥部ＤＲとが、基板搬送方向（＋Ｘ方向）に沿って交互に設けられている。塗布部ＣＴ及び乾燥部ＤＲは、例えば２つずつ設けられている。本実施形態においても、塗布部ＣＴのスリットノズルＮＺと乾燥部ＤＲとがＺ方向視で重ならない位置に配置されている。
【００７１】
本実施形態では、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａは基板搬送方向の上流側に配置される塗布部ＣＴ１を含んだ空間に設定されており、基板搬送方向の下流側に配置される塗布部ＣＴ２はアクセス領域Ｇａには含まれていない。したがって、作業者は、２つの塗布部ＣＴ１、ＣＴ２のうち基板搬送方向の上流側に配置される塗布部ＣＴ１についてのみグローブ部Ｇを介してアクセスできるようになっている。チャンバＣＢ内には、開口部１３ａの内側に検出機構６０が設けられている。検出機構６０は、グローブ部Ｇ内に作業者が手を入れたときに、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信するようになっている。
【００７２】
上記の塗布装置ＣＴＲ２を用いて塗布動作を行う場合、例えば塗布部ＣＴ１と塗布部ＣＴ２とによる重ね塗りが可能となる。制御装置ＣＯＮＴは、まず塗布部ＣＴ１に設けられるスリットノズルＮＺ１を用いた塗布動作を行わせ、基板搬送方向の上流側の乾燥部ＤＲによって塗布膜Ｌを乾燥させる。その後、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを＋Ｘ側へ搬送させ、スリットノズルＮＺ２を用いて塗布膜Ｌ上に液状体Ｑを吐出させる。このように、塗布部ＣＴ１及び塗布部ＣＴ２を用いて基板Ｓに複数層の塗布膜Ｌを形成することができる。
【００７３】
上記の塗布装置ＣＴＲ２をメンテナンスする場合も、第１実施形態と同様、作業者は、例えばグローブ部Ｇに手を挿入してチャンバＣＢの内部にアクセスすることができる。作業者がグローブ部Ｇに手を挿入した場合、検出装置６０はチャンバＣＢ内に侵入物があったものとして当該作業者の動作を検出し、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信する。
【００７４】
制御装置ＣＯＮＴは、検出装置６０からの検出信号を受信した後、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａ内の動作を停止させる。このとき、アクセス領域Ｇａ内の塗布部ＣＴ１において塗布動作が行われている場合には、制御装置ＣＯＮＴは、当該塗布動作を停止させる。一方、グローブＧのアクセス領域Ｇａの外側（非アクセス領域）の塗布部ＣＴ２において塗布動作が行われている場合には、当該塗布動作を停止させないようにする。塗布部ＣＴ２での塗布動作が終了した後、アクセス領域Ｇａに基板Ｓを搬送する必要がない場合には、制御装置ＣＯＮＴは、そのまま基板搬出口１２から基板Ｓを搬出させる。一方、アクセス領域Ｇａ内に基板Ｓを搬送する必要がある場合（例えば、再度塗布部ＣＴ１にて塗布動作を行わせる場合など）には、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓをアクセス領域Ｇａまで基板Ｓを搬送させた後、動作を停止させる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、作業者がグローブ部Ｇを介してチャンバＣＢ内に侵入した場合であっても、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａの外側に設けられ侵入物の影響が比較的少ない塗布部ＣＴ２においては塗布動作が停止されずに済むため、塗布動作を効率的に行うことができる。これにより、作業安全性を確保しつつ、スループットの低下を抑制することができる。
【００７６】
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。
例えば、上記実施形態においては、グローブ部Ｇの配置を基板Ｓの搬入側の位置に１箇所設け、塗布部ＣＴ（又は塗布部ＣＴ１）にアクセスしてメンテナンスすることが可能な構成を挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えばグローブＧを基板Ｓの搬出側の位置に設けるようにし、乾燥部ＤＲ（又は塗布部ＣＴ２）のメンテナンスが可能な構成としても構わない。また、例えば図１及び図７の紙面手前側又は奥側、すなわち、チャンバＣＢのうち基板Ｓの搬送方向の側方の壁部にグローブ部Ｇを配置し、チャンバＣＢ内の全箇所にアクセス可能となるように構成しても構わない。
【００７７】
また、上記実施形態では、チャンバＣＢ内の酸素濃度を検出し、当該検出結果に基づいて不活性ガスの供給を行わせる構成としたが、これに限られることは無く、例えばチャンバＣＢ内の湿度を検出し、当該検出された湿度に基づいて不活性ガスの供給を行わせる構成としても構わない。この場合、例えばチャンバＣＢ内には、酸素濃度センサ３１の他、湿度センサを別途配置させるようにする。酸素濃度センサ３１の代わりに当該湿度センサを配置させる構成であっても構わない。
【００７８】
また、上記実施形態においては、塗布部ＣＴの構成として、スリットノズルＮＺを用いた構成としたが、これに限られることは無く、例えばディスペンサ型の塗布部を用いても構わないし、インクジェット型の塗布部を用いても構わない。また、例えば基板Ｓ上に配置される液状体をスキージなどを用いて拡散させて塗布する構成であっても構わない。
【００７９】
また、上記実施形態においては、塗布部ＣＴを構成するスリットノズルＮＺを固定させた構成としたが、これに限られることは無く、例えばスリットノズルＮＺを移動させる移動機構を備える構成とし、スリットノズルＮＺを移動させるようにすることも可能である。
【００８０】
また、上記実施形態においては、基板搬送部ＴＲとしてローラ部材５０を用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば基板Ｓを浮上させる浮上機構を用いて基板Ｓを搬送させる構成としても構わない。この場合、チャンバＣＢ内のうちスリットノズルＮＺが配置された領域に浮上機構を選択的に配置する構成にすることができる。この構成により、基板Ｓに形成する塗布膜の膜厚の制御を精密に行うことができる。
【００８１】
また、上記実施形態においては、チャンバＣＢ内に侵入する異物として、グローブ部Ｇに挿入する作業者の手を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の侵入物を検出して塗布動作を停止させる構成としても構わない。
【符号の説明】
【００８２】
ＣＴＲ…塗布装置 ＣＢ…チャンバ ＣＴ…塗布部 ＡＣ…塗布環境調整部 ＤＤ…ダミー吐出機構 ＤＲ…乾燥部 ＴＲ…基板搬送部 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｓ…基板 Ｑ…液状体 Ｌ…塗布膜 ＮＺ…スリットノズル Ｒ１…塗布空間 Ｒ２…塗布後搬送空間 １０…筐体 ２１〜２３…ノズル開口部 ３１…酸素濃度センサ ３２…圧力センサ ３３…不活性ガス供給部 ３３ｃ…供給量調整部 ３４…排気部 ３４ｃ…配管 ３４ｄ…除去部材 ５０…ローラ部材 Ｇ…グローブ部 Ｇａ…アクセス領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、およびこれらの組合せなどの金属と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、およびこれらの組合せなどの元素カルコゲンとを含む半導体材料を用いたＣＩＧＳ型太陽電池は、高い変換効率を有する太陽電池として注目されている（例えば特許文献１〜特許文献２参照）。例えば、ＣＩＧＳ型太陽電池は、光吸収層（光電変換層）として上記、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの４種類の半導体材料からなる膜を用いる構成になっている。
【０００３】
ＣＩＧＳ型太陽電池は、従来型の太陽電池に比べて光吸収層の厚さを薄くすることができるため、曲面への設置や運搬が容易となる。このため、高性能でフレキシブルな太陽電池として、広い分野への応用が期待されている。光吸収層を形成する手法として、従来、例えば蒸着法やスパッタリング法などを用いて形成する手法が知られていた（例えば、特許文献２〜特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４０４８２号公報
【特許文献２】特開２００５−５１２２４号公報
【特許文献３】特開平１−２３１３１３号公報
【特許文献４】特開平１１−２７３７８３号公報
【特許文献５】特開２００５−１７５３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、本発明者は、光吸収層を形成する手法として、上記半導体材料を液状体で基板上に塗布する手法を提案する。光吸収層を液状体の塗布によって形成する場合、以下の課題が挙げられる。
【０００６】
上記の半導体のうちＣｕやＩｎなどは酸化しやすい性質を有する（易酸化性）金属である。当該易酸化性の金属を含む液状体を塗布する場合、塗布環境における酸素濃度や湿度が高いと、易酸化性の金属が酸化してしまい、塗布膜の膜質が低下してしまう虞がある。この問題点は、ＣＩＧＳ型太陽電池の半導体膜を塗布形成する場合に限られず、一般に易酸化性の金属を含む液状体を塗布する場合において想定されうる。
【０００７】
上記問題を解決するためには、例えば、特許文献５に示されるような、窒素循環型クリーンユニットで、メインチャンバー内を密閉し、高性能フィルターを介して窒素循環とすることでクリーン環境に維持することが考えられるが、対象薬液がフォトレジストのような有機材料の塗布を目的としており、金属を主成分とするものではないため、上記問題を解決することは困難であった。
また、上記に加えて、例えば装置をメンテナンスする際の作業の安全性等についても、従来同様に求められている。
【０００８】
上記のような事情に鑑み、本発明は、作業の安全性を確保すると共に易酸化性の金属を含む塗布膜の膜質の低下を抑える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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る塗布装置は、易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、前記チャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整部と、前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、チャンバ内への異物の侵入に応じて塗布部の動作を停止させることができるので、例えばチャンバ内に直接アクセスして塗布部の管理（例えばメンテナンスなど）を行う場合の安全性を確保することができる。また、異物の侵入によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、液状体がチャンバ内の雰囲気に接触するのを防ぐことができ、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができるため、塗布膜の膜質の低下を抑えることができるという利点もある。
【００１１】
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、前記制御部は、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させることを特徴とする。
本発明によれば、管理領域への異物の侵入に応じて塗布部の動作を停止させることとしたので、例えば管理領域に直接アクセスして塗布部の管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、チャンバの管理領域に侵入する異物によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、チャンバ内の液状体の酸化を防ぐことができる。
【００１２】
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記異物の侵入を検出する検出装置を有することを特徴とする。
本発明によれば、検出装置によって異物の侵入を検知することができるため、チャンバ内に直接アクセスして管理を行う場合の安全性を確保することができる。
【００１３】
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域であることを特徴とする。
本発明によれば、グローブのアクセス可能な領域に直接アクセスしてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、当該領域の雰囲気が変化する場合であっても、液状体の酸化を防ぐことができる。
【００１４】
上記の塗布装置は、前記制御部は、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の全動作が停止されるのではなくグローブの非アクセス領域については塗布部の動作の停止が除外されることとしたので、管理時の安全性を確保しつつ塗布装置における動作を効率的に行うことができる。これにより、作業安全性の確保及びスループット低下の抑制を図ることができる。
【００１５】
上記の塗布装置は、前記制御部は、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の動作の停止後、少なくとも当該塗布部に供給される電力が遮断されるため、確実に塗布部の駆動を停止させることができる。これにより、例えば塗布部においてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。なお、本発明においては、塗布部の駆動部に供給される電力が遮断される態様であれば、他の態様であっても構わない。
【００１６】
本発明に係る塗布方法は、易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布ステップと、前記塗布ステップによって前記液状体の塗布される塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整ステップと、前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布ステップを停止させる停止ステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、チャンバ内への異物の侵入に応じて塗布ステップが停止されるため、例えばチャンバ内に直接アクセスして塗布部の管理（例えばメンテナンスなど）を行う場合の安全性を確保することができる。また、異物の侵入によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、異物の侵入時に液状体がチャンバ内の雰囲気に接触するのを防ぐことができ、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができるため、塗布膜の膜質の低下を抑えることができるという利点もある。
【００１８】
上記の塗布方法は、前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、前記停止ステップは、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させることを特徴とする。
本発明によれば、停止ステップにおいて、管理領域への異物の侵入に応じて塗布部の動作を停止させることとしたので、例えば管理領域に直接アクセスして塗布部の管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、チャンバの管理領域に侵入する異物によってチャンバ内の雰囲気が変化する場合であっても、チャンバ内の液状体の酸化を防ぐことができる。
【００１９】
上記の塗布方法は、前記異物の侵入を検出する検出ステップを更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、検出ステップによって異物の侵入を検出することができるため、チャンバ内に直接アクセスして管理を行う場合の安全性を確保することができる。
【００２０】
上記の塗布方法は、前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域であることを特徴とする。
本発明によれば、グローブのアクセス可能な領域に直接アクセスしてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。加えて、当該領域の雰囲気が変化する場合であっても、液状体の酸化を防ぐことができる。
【００２１】
上記の塗布方法は、前記停止ステップは、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の全動作が停止されるのではなくグローブの非アクセス領域については塗布部の動作の停止が除外されることとしたので、管理時の安全性を確保しつつ塗布装置における動作を効率的に行うことができる。これにより、作業安全性の確保及びスループット低下の抑制を図ることができる。
【００２２】
上記の塗布方法は、前記停止ステップは、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部の動作の停止後、少なくとも当該塗布部に供給される電力が遮断されるため、確実に塗布部の駆動を停止させることができる。これにより、例えば塗布部においてメンテナンスなど管理を行う場合の安全性を確保することができる。なお、本発明においては、塗布部の駆動部に供給される電力が遮断される態様であれば、他の態様であっても構わない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、作業の安全性を確保すると共に塗布膜の膜質の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る塗布装置の一部の構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図。
【図４】同、動作図。
【図５】同、動作図。
【図６】同、動作図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
以下の各図において、本実施形態に係る塗布装置の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。当該ＸＹＺ座標系においては、図中左右方向をＸ方向と表記し、平面視でＸ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向軸及びＹ方向軸を含む平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
［塗布装置］
図１は、本発明の第１実施形態に係る塗布装置ＣＴＲの構成を示す概略図である。
図１に示すように、塗布装置ＣＴＲは、チャンバＣＢ、塗布部ＣＴ、塗布環境調整部ＡＣ、乾燥部ＤＲ、基板搬送部ＴＲ及び制御装置ＣＯＮＴを備えている。塗布装置ＣＴＲは、チャンバＣＢ内で基板Ｓ上に液状体を塗布する装置である。
【００２７】
本実施形態では、液状体として、例えばヒドラジンなどの溶媒に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）といった易酸化性の金属材料を含有する液状組成物を用いている。この液状組成物は、ＣＩＧＳ型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んでいる。勿論、液状体として、他の易酸化性の金属を分散させた液状体を用いる構成としても構わない。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。
【００２８】
（チャンバ）
チャンバＣＢは、筐体１０、基板搬入口１１及び基板搬出口１２を有している。筐体１０は、内部に基板Ｓを収容可能に設けられている。基板搬入口１１及び基板搬出口１２は、筐体１０に形成された開口部である。基板搬入口１１は、例えば筐体１０の−Ｘ側端部に形成されている。基板搬出口１２は、例えば筐体１０の＋Ｘ側端部に形成されている。基板搬入口１１及び基板搬出口１２は、例えば不図示のロードロックチャンバに接続されている。
【００２９】
基板搬入口１１には、シャッタ部材１１ａが設けられている。シャッタ部材１１ａは、Ｚ方向に移動可能に設けられており、基板搬入口１１を開閉可能に設けられている。基板搬出口１２には、シャッタ部材１２ａが設けられている。シャッタ部材１２ａは、シャッタ部材１１ａと同様、Ｚ方向に移動可能に設けられており、基板搬出口１２を開閉可能に設けられている。シャッタ部材１１ａ及びシャッタ部材１２ａを共に閉状態にすることにより、チャンバＣＢ内が密閉されるようになっている。図１においては、シャッタ部材１１ａ及びシャッタ部材１２ａがそれぞれ閉状態になっている状態が示されている。
【００３０】
チャンバＣＢの基板搬入口１１側には、グローブ部Ｇが設けられている。グローブ部Ｇは、例えば作業者がチャンバＣＢ内にアクセスする部分である。チャンバＣＢの基板搬入口１１側の壁部には、開口部１３ａが設けられている。グローブ部Ｇは、当該開口部１３ａをチャンバＣＢの内側からシールするように取り付けられている。したがって、開口部１３ａはグローブ部Ｇによって塞がれた状態になっている。
【００３１】
グローブ部Ｇは、袋状に形成されており、作業者がグローブ部Ｇ内に例えば手を挿入することにより、チャンバＣＢ内のアクセス領域Ｇａ内のメンテナンス動作などを行うことができるようになっている。アクセス領域Ｇａは、例えば塗布部ＣＴを含んだ空間に設定されている。したがって、作業者は、グローブ部Ｇを介して塗布部ＣＴにアクセスできるようになっている。チャンバＣＢ内には、開口部１３ａの内側に検出機構６０が設けられている。検出機構６０は、グローブ部Ｇ内に作業者が手を入れたときに、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信するようになっている。
【００３２】
（塗布部）
塗布部ＣＴは、チャンバＣＢの筐体１０内に収容されている。塗布部ＣＴは、長尺状に形成されたスリットノズルＮＺを有している。スリットノズルＮＺは、チャンバＣＢ内の例えば基板搬入口１１の近傍に設けられている。スリットノズルＮＺは、例えばＹ方向に長手になるように形成されている。
【００３３】
図２は、スリットノズルＮＺの構成を示す図である。図２においては、スリットノズルＮＺの−Ｚ側から＋Ｚ側を見たときの構成を示している。
同図に示すように、スリットノズルＮＺは、ノズル開口部２１を有している。ノズル開口部２１は、液状体を吐出する吐出口である。ノズル開口部２１は、例えばスリットノズルＮＺの長手方向に沿ってＹ方向に形成されている。ノズル開口部２１は、例えば長手方向が基板ＳのＹ方向の寸法とほぼ同一となるように形成されている。
【００３４】
スリットノズルＮＺは、例えば上記のＣｕ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅの４種類の金属が所定の組成比で混合された液状体を吐出する。スリットノズルＮＺは、接続配管（不図示）などを介して、それぞれ液状体の供給源（不図示）に接続されている。スリットノズルＮＺは、内部に液状体を保持する保持部を有している。スリットノズルＮＺは、保持部に保持された液状体の温度を調整する温調機構（不図示）を有している。
【００３５】
スリットノズルＮＺには、例えば不図示の移動機構が設けられており、例えばチャンバＣＢ内の待機位置（例えば図６に示す位置）と塗布位置（図１に示す位置）との間で移動可能になっている。スリットノズルＮＺの待機位置には、例えば液状体をダミー吐出するダミー吐出機構ＤＤが設けられている。ダミー吐出機構には、例えば液状体の気泡を検出する不図示の気泡センサが設けられている。
【００３６】
（塗布環境調整部）
図１に戻って、塗布環境調整部ＡＣは、酸素濃度センサ３１、圧力センサ３２、不活性ガス供給部３３、排気部３４を有している。
酸素濃度センサ３１は、チャンバＣＢ内の酸素濃度を検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴに送信する。圧力センサ３２は、チャンバＣＢ内の圧力を検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴに送信する。酸素濃度センサ３１及び圧力センサ３２は、それぞれ複数設けられている構成であっても構わない。図１においては、酸素濃度センサ３１及び圧力センサ３２は、チャンバＣＢの筐体１０の天井部分に取り付けられた構成が示されているが、他の部分に設けられている構成であっても構わない。
【００３７】
不活性ガス供給部３３は、チャンバＣＢの筐体１０内に例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを供給する。不活性ガス供給部３３は、ガス供給源３３ａ、配管３３ｂ及び供給量調整部３３ｃを有している。ガス供給源３３ａは、例えばガスボンベなどを用いることができる。
【００３８】
配管３３ｂは、一端がガス供給源３３ａに接続されており、他端がチャンバＣＢの筐体１０内に接続されている。配管３３ｂのうちチャンバＣＢに接続された端部が、チャンバＣＢにおける不活性ガス供給口となる。この不活性ガス供給口は、筐体１０の＋Ｚ側に配置されている。
【００３９】
供給量調整部３３ｃは、筐体１０内に供給する不活性ガスの供給量を調整する部分である。供給量調整部３３ｃとしては、例えば電磁弁や手動で開閉させるバルブなどを用いることができる。供給量調整部３３ｃは、例えば配管３３ｂに設けられている。供給量調整部３３ｃについては、配管３３ｂに配置する構成の他、例えばガス供給源３３ａに直接設置する構成としても構わない。
【００４０】
排気部３４は、チャンバＣＢの筐体１０内の気体を筐体１０外部に排出する。排気部３４は、排気駆動源３４ａ、配管３４ｂ、配管３４ｃ及び除去部材３４ｄを有している。排気駆動源３４ａは、配管３４ｂを介して筐体１０の内部に接続されている。排気駆動源３４ａとしては、例えばポンプなどが用いられている。配管３４ｂは、筐体１０の内部に設けられる端部に排気口を有している。この排気口は、筐体１０の−Ｚ側に配置されている。
【００４１】
このように、不活性ガス供給口が筐体１０の＋Ｚ側に配置され、排気口が筐体１０の−Ｚ側に配置されていることにより、筐体１０内において気体が−Ｚ方向に流通するようになっている。このため、筐体１０内において気体の巻き上げの発生が抑えられた状態になっている。
【００４２】
配管３４ｃは、一端が排気駆動源３４ａに接続されており、他端が不活性ガス供給部３３の配管３３ｂに接続されている。配管３４ｃは、排気駆動源３４ａによって排気された筐体１０内の気体を供給経路に循環させる循環経路となる。このように、排気部３４は、筐体１０内の気体を循環させる循環機構を兼ねている。配管３４ｃの接続先としては、不活性ガス供給部３３の配管３３ｂに限られず、例えば直接筐体１０内に接続されている構成であっても構わない。配管３４ｃには、例えば除去部材３４ｄの上流側及び下流側にそれぞれバルブが設けられている。
【００４３】
除去部材３４ｄは、配管３４ｃ内に設けられている。除去部材３４ｄとしては、例えば配管３４ｃ内を流通する気体のうち酸素成分及び水分を吸着させる吸着剤が用いられている。このため、循環させる気体を清浄化させることができるようになっている。除去部材３４ｄは、配管３４ｃ内の一箇所に配置させる構成であっても構わないし、配管３４ｃの全体に亘って配置された構成であっても構わない。
【００４４】
（乾燥部）
乾燥部ＤＲは、基板Ｓ上に塗布された液状体を乾燥させる部分である。乾燥部ＤＲは、内部に赤外線装置などの加熱機構を有している。乾燥部ＤＲは、当該加熱機構を用いることにより、液状体を加熱させて乾燥させるようになっている。乾燥部ＤＲは、平面視でスリットノズルＮＺに重ならない位置に設けられている。具体的には、乾燥部ＤＲは、スリットノズルＮＺの＋Ｘ側に配置されている。このため、乾燥部ＤＲの作用（例えば赤外線の照射）がスリットノズルＮＺに及びにくくなっており、スリットノズルＮＺ内の液状体が乾燥しにくい構成となっている。このように乾燥部ＤＲをスリットノズルＮＺの＋Ｚ側に配置しない構成にすることで、スリットノズルＮＺに形成されるノズル開口部２１の目詰まりを防止することができ、易酸化性の金属材料を含有する液状組成物の変質を防止することができるようになっている。
【００４５】
（基板搬送部）
基板搬送部ＴＲは、筐体１０内で基板Ｓを搬送する部分である。基板搬送部ＴＲは、複数のローラ部材５０を有している。ローラ部材５０は、基板搬入口１１から基板搬出口１２にかけてＸ方向に配列されている。各ローラ部材５０は、Ｙ軸方向を中心軸方向としてＹ軸周りに回転可能に設けられている。
【００４６】
複数のローラ部材５０は、それぞれ等しい径となるように形成されており、Ｚ方向上の位置が等しくなるように配置されている。複数のローラ部材５０は、＋Ｚ側の上端において基板Ｓを支持するようになっている。このため、各ローラ部材５０の支持位置は同一面上に形成され、複数のローラ部材５０によって基板Ｓの搬送面５０ａが形成されることになる。
【００４７】
基板Ｓの搬送面５０ａは、基板搬入口１１における基板Ｓの搬入位置及び基板搬出口１２における基板Ｓの搬出位置との間でＺ方向上の位置が等しくなるように形成されている。このため、基板Ｓは、基板搬入口１１から基板搬出口１２に至るまで、Ｚ方向上の位置が変化することなく、安定して搬送されるようになっている。
【００４８】
チャンバＣＢ内の基板搬送面５０ａ上の空間のうち、スリットノズルＮＺの−Ｚ側は、基板Ｓに液状体の塗布が行われる塗布空間Ｒ１となる。チャンバＣＢ内の基板搬送面５０ａ上の空間のうち、スリットノズルＮＺの＋Ｘ側の空間は、基板Ｓの塗布後搬送空間Ｒ２となる。
【００４９】
（制御装置）
制御装置ＣＯＮＴは、塗布装置ＣＴＲを統括的に制御する部分である。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、チャンバＣＢのシャッタ部材１１ａ及び１２ａの開閉動作、基板搬送部ＴＲの搬送動作、塗布部ＣＴによる塗布動作、乾燥部ＤＲによる乾燥動作、塗布環境調整部ＡＣによる調整動作などを制御する。調整動作の一例として、制御装置ＣＯＮＴは、酸素濃度センサ３１及び圧力センサ３２による検出結果に基づいて、不活性ガス供給部３３の供給量調整部３３ｃの開度を調整する。
【００５０】
［塗布方法］
次に、本実施形態に係る塗布方法を説明する。本実施形態では、上記のように構成された塗布装置ＣＴＲを用いて基板Ｓ上に塗布膜を形成する。塗布装置ＣＴＲの各部で行われる動作は、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００５１】
制御装置ＣＯＮＴは、チャンバＣＢ内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に調整させる。具体的には、不活性ガス供給部３３を用いてチャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、適宜排気部３４を作動させることによってチャンバＣＢ内の圧力を調整させるようにしても構わない。
【００５２】
加えて、制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺの保持部に液状体を保持させる。制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ内の温調機構を用いて、保持部に保持された液状体の温度を調整させる。このように、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓに液状体を吐出させる状態を整えておく。
【００５３】
塗布装置ＣＴＲの状態が整ったら、制御装置ＣＯＮＴは、ロードロックチャンバからチャンバＣＢ内に基板Ｓを搬入させる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、基板搬入口１１のシャッタ部材１１ａを上昇させ、基板搬入口１１から基板ＳをチャンバＣＢ内に搬入させる。
【００５４】
基板Ｓの搬入後、制御装置ＣＯＮＴは、基板搬送部ＴＲのローラ部材５０を回転させ、基板Ｓを＋Ｘ方向に移動させる。基板Ｓの＋Ｘ側の端辺がＺ方向視でスリットノズルＮＺのノズル開口部２１に重なる位置に到達したら、図３に示すように、制御装置ＣＯＮＴはスリットノズルＮＺを作動させてノズル開口部２１から液状体Ｑを吐出させる。
【００５５】
制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺの位置を固定させた状態でノズル開口部２１から液状体Ｑを吐出させながらローラ部材５０を回転させる。この動作により、基板Ｓの移動と共に基板Ｓの＋Ｘ側から−Ｘ側へ液状体が塗布され、図４に示すように、基板Ｓの所定領域上に当該液状体の塗布膜Ｌが形成される（塗布ステップ）。塗布膜Ｌの形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル開口部２１からの液状体の吐出動作を停止させる。
【００５６】
吐出動作を停止後、制御装置ＣＯＮＴは、図５に示すように、乾燥部ＤＲを作動させて基板Ｓ上の塗布膜を乾燥させる。制御装置ＣＯＮＴは、例えばローラ部材５０の回転動作を停止させ、基板Ｓの移動を停止させた状態で乾燥部ＤＲを作動させるようにする。例えば基板Ｓ上の塗布膜Ｌが乾燥するまでの時間や乾燥温度などを予め記憶させておくようにし、制御装置ＣＯＮＴが当該記憶させた値を用いて乾燥時間及び乾燥温度などを調整することで塗布膜Ｌの乾燥動作を行わせる。
【００５７】
上記易酸化性の金属を含有する液状体Ｑを基板Ｓ上に塗布して光吸収層の一部を形成する場合、例えばＣｕやＩｎなどは酸化しやすい性質を有する（易酸化性）金属であるため、チャンバＣＢ内における酸素濃度が高いと、易酸化性の金属が酸化してしまう。これらの金属が酸化してしまうと、基板Ｓ上に形成される塗布膜の膜質が低下してしまう虞がある。
【００５８】
そこで、本実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、塗布環境調整部ＡＣを用いてチャンバＣＢ内の酸素濃度を調整させるようにしている。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、不活性ガス供給部３３を用いることにより、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給する。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、まず酸素濃度センサ３１によってチャンバＣＢ内の酸素濃度を検出させ、検出結果に基づき、供給量調整部３３ｃを用いて不活性ガスの供給量を調整させつつ、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。
【００５９】
例えば、検出された酸素濃度が予め設定された閾値を超えた場合にチャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させることができる。当該閾値については、予め実験やシミュレーションなどによって求めておき、制御装置ＣＯＮＴに記憶させておくことができる。また、例えば、塗布動作及び乾燥動作の間、常時一定量の不活性ガスをチャンバＣＢ内に供給させた状態にしておき、酸素濃度センサ３１の検出結果に基づいて、供給量を多くしたり少なくしたりさせることもできる。
【００６０】
酸素濃度の検出に加えて、制御装置ＣＯＮＴは、圧力センサ３２によってチャンバＣＢ内の気圧を検出させる。制御装置ＣＯＮＴは、圧力センサ３２の検出結果に基づき、供給量調整部３３ｃを用いて不活性ガスの供給量を調整しつつ、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。
【００６１】
例えば、チャンバＣＢ内の気圧が予め設定された閾値を超えた場合に、排気部３４を用いてチャンバＣＢ内を排気させる。この閾値についても、予め実験やシミュレーションなどによって求めておき、制御装置ＣＯＮＴに記憶させておくことができる。また、例えば、塗布動作及び乾燥動作の間、チャンバＣＢ内を常時一定量排気させた状態にしておき、圧力センサ３２の検出結果に基づいて、排気量を多くしたり少なくしたりさせることもできる。
【００６２】
排気部３４から排気された気体は、配管３４ｂ及び配管３４ｃを流通して不活性ガス供給部３３の配管３３ｂに循環される。配管３４ｃを流通する際、この気体は除去部材３４ｄを通過する。気体が除去部材３４ｄを通過する際、気体中の酸素成分が除去部材３４ｄに吸着されて除去される。このため、酸素濃度が低い状態の不活性ガスが配管３３ｂに循環されることになる。チャンバＣＢ内の気体を循環させることにより、温度などが安定化された状態で不活性ガスが供給されることになる。
【００６３】
このような塗布装置ＣＴＲをメンテナンスする場合、作業者は、例えばグローブ部Ｇに手を挿入してチャンバＣＢの内部にアクセスすることができる。例えば図６に示すように、作業者がグローブ部Ｇに手を挿入した場合、検出装置６０はチャンバＣＢ内に侵入物があったものとして当該作業者の動作を検出し、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信する（検出ステップ）。
【００６４】
制御装置ＣＯＮＴは、検出装置６０からの検出信号を受信した後、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａ内の動作を停止させる（停止ステップ）。アクセス領域Ｇａ内には、塗布部ＣＴ、搬送機構ＴＲ（一部）、ダミー吐出機構ＤＤが含まれている。制御装置ＣＯＮＴは、これら塗布部ＣＴ、搬送機構ＴＲの一部、ダミー吐出機構ＤＤの動作を一時的に停止させる。停止後、制御装置ＣＯＮＴは、少なくとも塗布部ＣＴの駆動部の電源をオフにし、塗布部ＣＴの駆動部に供給される電力を遮断する。このように制御装置ＣＯＮＴは、塗布部ＣＴの駆動を停止させる。
【００６５】
このとき、制御装置ＣＯＮＴは、アクセス領域Ｇａに含まれる各構成要素の駆動部の電源をオフにしても構わない。例えばチャンバＣＢのアクセス領域Ｇａ内の複数箇所に検出機構６０を配置させ、塗布部ＣＴの駆動部のみ電源をオフにするかアクセス領域Ｇａ内の各構成要素の駆動部の電源についても電源をオフにするかの判断を、例えばグローブＧのアクセス位置（検出機構６０による検出位置）に応じて行うようにしても構わない。
【００６６】
作業者は、アクセス領域Ｇａ内の駆動が停止している間、安全にチャンバＣＢ内のメンテナンス動作を行うことができる。作業者がメンテナンス動作を終了し、グローブ部Ｇから手を抜き出した後、例えば作業者が塗布装置ＣＴＲの駆動部の電源を入れなおすことにより、塗布装置ＣＴＲの駆動が再開される。なお、検出装置６０によって作業者の手を抜き出す動作を検出し、制御装置ＣＯＮＴに検出信号を送信するようにしても構わない。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、この検出信号を受信した後、アクセス領域Ｇａ内に含まれる各部の電源をオンにする。このように自動的に塗布装置ＣＴＲの動作を再開させるようにしても構わない。
【００６７】
作業者は、塗布部ＣＴによる駆動の途中であっても、グローブ部Ｇに手を挿入してメンテナンスを行うことができる。この場合においても、検出機構６０は、同様に検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信する。制御装置ＣＯＮＴは、検出機構６０からの検出信号を受信した後、駆動の途中であっても当該駆動を中断させ、アクセス領域Ｇａ内の駆動部についての電源をオフにする。このように、例えば駆動の途中においてメンテナンスが必要な状況が発生した場合であっても、迅速な対応が可能となる。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、チャンバＣＢ内への異物の侵入に応じて塗布部ＣＴの動作を停止させることができるので、例えばグローブ部Ｇを介してチャンバＣＢ内に直接アクセスして塗布部ＣＴ等の管理（例えばメンテナンスなど）を行う場合の安全性を確保することができる。また、また、異物の侵入によってチャンバＣＢ内の雰囲気が変化する場合であっても、異物の侵入時に液状体がチャンバＣＢ内の雰囲気に接触するのを防ぐことができる。これにより、液状体に含まれる易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができるため、塗布膜Ｌの膜質の低下を抑えることができる。
【００６９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、チャンバＣＢ内に塗布部ＣＴ及び乾燥部ＤＲが複数設けられている点で、第１実施形態とは異なっている。したがって、以下、当該相違点を中心に説明する。本実施形態では、第１実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００７０】
図７は、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲ２の態様を示す図である。同図に示すように、チャンバＣＢ内には、塗布部ＣＴと乾燥部ＤＲとが、基板搬送方向（＋Ｘ方向）に沿って交互に設けられている。塗布部ＣＴ及び乾燥部ＤＲは、例えば２つずつ設けられている。本実施形態においても、塗布部ＣＴのスリットノズルＮＺと乾燥部ＤＲとがＺ方向視で重ならない位置に配置されている。
【００７１】
本実施形態では、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａは基板搬送方向の上流側に配置される塗布部ＣＴ１を含んだ空間に設定されており、基板搬送方向の下流側に配置される塗布部ＣＴ２はアクセス領域Ｇａには含まれていない。したがって、作業者は、２つの塗布部ＣＴ１、ＣＴ２のうち基板搬送方向の上流側に配置される塗布部ＣＴ１についてのみグローブ部Ｇを介してアクセスできるようになっている。チャンバＣＢ内には、開口部１３ａの内側に検出機構６０が設けられている。検出機構６０は、グローブ部Ｇ内に作業者が手を入れたときに、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信するようになっている。
【００７２】
上記の塗布装置ＣＴＲ２を用いて塗布動作を行う場合、例えば塗布部ＣＴ１と塗布部ＣＴ２とによる重ね塗りが可能となる。制御装置ＣＯＮＴは、まず塗布部ＣＴ１に設けられるスリットノズルＮＺ１を用いた塗布動作を行わせ、基板搬送方向の上流側の乾燥部ＤＲによって塗布膜Ｌを乾燥させる。その後、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを＋Ｘ側へ搬送させ、スリットノズルＮＺ２を用いて塗布膜Ｌ上に液状体Ｑを吐出させる。このように、塗布部ＣＴ１及び塗布部ＣＴ２を用いて基板Ｓに複数層の塗布膜Ｌを形成することができる。
【００７３】
上記の塗布装置ＣＴＲ２をメンテナンスする場合も、第１実施形態と同様、作業者は、例えばグローブ部Ｇに手を挿入してチャンバＣＢの内部にアクセスすることができる。作業者がグローブ部Ｇに手を挿入した場合、検出装置６０はチャンバＣＢ内に侵入物があったものとして当該作業者の動作を検出し、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに送信する。
【００７４】
制御装置ＣＯＮＴは、検出装置６０からの検出信号を受信した後、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａ内の動作を停止させる。このとき、アクセス領域Ｇａ内の塗布部ＣＴ１において塗布動作が行われている場合には、制御装置ＣＯＮＴは、当該塗布動作を停止させる。一方、グローブＧのアクセス領域Ｇａの外側（非アクセス領域）の塗布部ＣＴ２において塗布動作が行われている場合には、当該塗布動作を停止させないようにする。塗布部ＣＴ２での塗布動作が終了した後、アクセス領域Ｇａに基板Ｓを搬送する必要がない場合には、制御装置ＣＯＮＴは、そのまま基板搬出口１２から基板Ｓを搬出させる。一方、アクセス領域Ｇａ内に基板Ｓを搬送する必要がある場合（例えば、再度塗布部ＣＴ１にて塗布動作を行わせる場合など）には、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓをアクセス領域Ｇａまで基板Ｓを搬送させた後、動作を停止させる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、作業者がグローブ部Ｇを介してチャンバＣＢ内に侵入した場合であっても、グローブ部Ｇのアクセス領域Ｇａの外側に設けられ侵入物の影響が比較的少ない塗布部ＣＴ２においては塗布動作が停止されずに済むため、塗布動作を効率的に行うことができる。これにより、作業安全性を確保しつつ、スループットの低下を抑制することができる。
【００７６】
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。
例えば、上記実施形態においては、グローブ部Ｇの配置を基板Ｓの搬入側の位置に１箇所設け、塗布部ＣＴ（又は塗布部ＣＴ１）にアクセスしてメンテナンスすることが可能な構成を挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えばグローブＧを基板Ｓの搬出側の位置に設けるようにし、乾燥部ＤＲ（又は塗布部ＣＴ２）のメンテナンスが可能な構成としても構わない。また、例えば図１及び図７の紙面手前側又は奥側、すなわち、チャンバＣＢのうち基板Ｓの搬送方向の側方の壁部にグローブ部Ｇを配置し、チャンバＣＢ内の全箇所にアクセス可能となるように構成しても構わない。
【００７７】
また、上記実施形態では、チャンバＣＢ内の酸素濃度を検出し、当該検出結果に基づいて不活性ガスの供給を行わせる構成としたが、これに限られることは無く、例えばチャンバＣＢ内の湿度を検出し、当該検出された湿度に基づいて不活性ガスの供給を行わせる構成としても構わない。この場合、例えばチャンバＣＢ内には、酸素濃度センサ３１の他、湿度センサを別途配置させるようにする。酸素濃度センサ３１の代わりに当該湿度センサを配置させる構成であっても構わない。
【００７８】
また、上記実施形態においては、塗布部ＣＴの構成として、スリットノズルＮＺを用いた構成としたが、これに限られることは無く、例えばディスペンサ型の塗布部を用いても構わないし、インクジェット型の塗布部を用いても構わない。また、例えば基板Ｓ上に配置される液状体をスキージなどを用いて拡散させて塗布する構成であっても構わない。
【００７９】
また、上記実施形態においては、塗布部ＣＴを構成するスリットノズルＮＺを固定させた構成としたが、これに限られることは無く、例えばスリットノズルＮＺを移動させる移動機構を備える構成とし、スリットノズルＮＺを移動させるようにすることも可能である。
【００８０】
また、上記実施形態においては、基板搬送部ＴＲとしてローラ部材５０を用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば基板Ｓを浮上させる浮上機構を用いて基板Ｓを搬送させる構成としても構わない。この場合、チャンバＣＢ内のうちスリットノズルＮＺが配置された領域に浮上機構を選択的に配置する構成にすることができる。この構成により、基板Ｓに形成する塗布膜の膜厚の制御を精密に行うことができる。
【００８１】
また、上記実施形態においては、チャンバＣＢ内に侵入する異物として、グローブ部Ｇに挿入する作業者の手を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の侵入物を検出して塗布動作を停止させる構成としても構わない。
【符号の説明】
【００８２】
ＣＴＲ…塗布装置 ＣＢ…チャンバ ＣＴ…塗布部 ＡＣ…塗布環境調整部 ＤＤ…ダミー吐出機構 ＤＲ…乾燥部 ＴＲ…基板搬送部 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｓ…基板 Ｑ…液状体 Ｌ…塗布膜 ＮＺ…スリットノズル Ｒ１…塗布空間 Ｒ２…塗布後搬送空間 １０…筐体 ２１〜２３…ノズル開口部 ３１…酸素濃度センサ ３２…圧力センサ ３３…不活性ガス供給部 ３３ｃ…供給量調整部 ３４…排気部 ３４ｃ…配管 ３４ｄ…除去部材 ５０…ローラ部材 Ｇ…グローブ部 Ｇａ…アクセス領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、
前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、
前記チャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整部と、
前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる制御部と
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、
前記制御部は、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記チャンバは、前記異物の侵入を検出する検出装置を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、
前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域である
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外する
ことを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項７】
易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布ステップと、
前記塗布ステップによって前記液状体の塗布される塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整ステップと、
前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布ステップを停止させる停止ステップと
を備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、
前記停止ステップは、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記異物の侵入を検出する検出ステップを更に備える
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の塗布方法。
【請求項１０】
前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、
前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域である
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の塗布方法。
【請求項１１】
前記停止ステップは、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外する
ことを特徴とする請求項１０に記載の塗布方法。
【請求項１２】
前記停止ステップは、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断する
ことを特徴とする請求項７から請求項１１のうちいずれか一項に記載の塗布方法。
【請求項１】
易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布部と、
前記塗布部によって前記液状体の塗布を行う塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバと、
前記チャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整部と、
前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる制御部と
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、
前記制御部は、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記チャンバは、前記異物の侵入を検出する検出装置を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、
前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域である
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外する
ことを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項７】
易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布する塗布ステップと、
前記塗布ステップによって前記液状体の塗布される塗布空間及び前記液状体の塗布された前記基板の塗布後移動空間を囲むチャンバ内の酸素濃度及び湿度のうち少なくとも一方を調整する調整ステップと、
前記チャンバ内への異物の侵入に応じて前記塗布ステップを停止させる停止ステップと
を備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
前記チャンバは、前記塗布部を管理する管理領域を有し、
前記停止ステップは、前記管理領域内への前記異物の侵入に応じて前記塗布部の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記異物の侵入を検出する検出ステップを更に備える
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の塗布方法。
【請求項１０】
前記チャンバは、前記塗布部にアクセス可能なグローブ部を有し、
前記管理領域は、前記グローブのアクセス可能な領域である
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の塗布方法。
【請求項１１】
前記停止ステップは、前記グローブの非アクセス領域については、前記塗布部の動作の停止を除外する
ことを特徴とする請求項１０に記載の塗布方法。
【請求項１２】
前記停止ステップは、前記塗布部の動作の停止後、少なくとも前記塗布部に供給される電力を遮断する
ことを特徴とする請求項７から請求項１１のうちいずれか一項に記載の塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−５６３５９（Ｐ２０１１−５６３５９Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７１４１（Ｐ２００９−２０７１４１）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
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