塗布装置
【課題】被塗布体である基板上へ異物が落下することを防止する塗布装置を提供する。
【解決手段】ノズルは、その先端部から塗布液を吐出する。ステージは、基板をその上面に載置する。ノズル移動機構は、ステージ上の空間において、そのステージ面を横断する方向にノズルを往復移動させる。ボックスは、ノズル移動機構を包囲して設けられ、そのノズル移動機構側からステージ側へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。気体膜生成手段は、その噴射口から所定の気体を噴射して、ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する。
【解決手段】ノズルは、その先端部から塗布液を吐出する。ステージは、基板をその上面に載置する。ノズル移動機構は、ステージ上の空間において、そのステージ面を横断する方向にノズルを往復移動させる。ボックスは、ノズル移動機構を包囲して設けられ、そのノズル移動機構側からステージ側へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。気体膜生成手段は、その噴射口から所定の気体を噴射して、ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置に関し、より特定的には、ステージ上に載置した基板にノズルから有機ＥＬ材料等の塗布液を吐出して塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板等の被処理体に塗布液を塗布する塗布装置が各種開発されている。例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置を製造する装置では、ステージ上に載置されたガラス基板等の基板の主面に所定のパターン形状で正孔輸送材料や有機ＥＬ材料をノズル塗布する塗布装置が用いられる。この塗布装置では、ノズルから塗布液（有機ＥＬ材料や正孔輸送材料）が所定の圧力で吐出される。具体的には、塗布装置に備えられたタンク等の供給源に塗布液が貯留され、供給源から供給される塗布液をポンプで増圧し、配管内に設けられたフィルタで異物を除去した後、ノズルから吐出される。
【０００３】
また、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布する技術分野とは異なるが、ノズルから塗布液を吐出しつつ、連続して一筆書きのようにウェハに塗布液を塗布する膜形成装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。当該膜形成装置は、上記特許文献１の図６に示されるように、吐出ノズル８５を支持するスライダ９１がガイド軸９８ａおよび９８ｂに沿って往復移動する。また、駆動ベルト９２は、ガイド軸９８ａおよび９８ｂの並設方向と同じ方向に２つの駆動プーリ９３および従動プーリ９４（図７参照）の間に回動可能に掛け渡されている。そして、スライダ９１は、駆動ベルト９２に接続されており、駆動ベルト９２からの駆動力を受けてガイド軸９８ａおよび９８ｂに沿って移動する。このような構成によって、上記膜形成装置の移動手段８６が構成されている。一方、上記特許文献１の図４に示されるように、移動手段８６は、被膜形成体であるウェハＷ上を横架するように設けられている。そして、吐出ノズル８５からウェハＷ上に塗布液を吐出しながらスライダ９１が往復移動することによって、ウェハＷ上に膜が形成される。
【特許文献１】特開２００１−２３７１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プーリ間に掛け渡された駆動ベルトの一方側のプーリを駆動させる場合、プーリと駆動ベルトとの接触によって発塵源となる。そして、プーリ付近で発生した粉塵は、駆動ベルトに付着して当該駆動ベルトの動作と共に吐出ノズルを支持するスライダが往復移動する空間まで運ばれ、その下に載置されている被塗布体（例えば、特許文献１におけるウェハＷ）上に落下する恐れがある。つまり、被塗布体にプーリと駆動ベルトとの接触によって発生した粉塵（パーティクル）が付着することになり、被塗布体に対する製造品質を著しく低下させてしまう。
【０００５】
一方、駆動ベルトとプーリとが接触する近傍の空間を覆うカバーを設置し、当該カバーによって囲まれた閉空間から外部へ排気する機構を備えることによって、発生する粉塵を外部に排除することが考えられる。しかしながら、このような排気設備を備えても、発生した粉塵が上記閉空間からスライダが往復移動する空間へ流出することを完全に防止することはできない。また、スライダが往復移動する空間を覆うカバーを設置し、当該カバーによって囲まれた閉空間から外部へ排気する機構を備えることによって、当該空間へ流出した粉塵を外部に排除することが考えられる。しかしながら、スライダが往復移動する空間を覆うカバーには、少なくとも吐出ノズルがカバー外部で往復移動できるような開口部（例えば、往復移動方向を長軸方向としたスリット状の開口部）を形成しなければならない。したがって、スライダが往復移動する空間へ流出した粉塵が開口部を介して被塗布体上に落下する可能性があるため、被塗布体に粉塵が付着することが考えられる。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、被塗布体である基板上へ異物が落下することを防止する塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置である。塗布装置は、ノズル、ステージ、ノズル移動機構、ボックス、および気体膜生成手段を備える。ノズルは、その先端部から塗布液を吐出する。ステージは、基板をその上面に載置する。ノズル移動機構は、ステージ上の空間において、そのステージ面を横断する方向にノズルを往復移動させる。ボックスは、ノズル移動機構を包囲して設けられ、そのノズル移動機構側からステージ側へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。気体膜生成手段は、所定の気体を噴射する噴射口を有し、ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、気体膜生成手段は、ボックスの内部に設けられる。
【０００９】
第３の発明は、上記第１の発明において、気体膜生成手段は、ボックスの外部に設けられる。
【００１０】
第４の発明は、上記第１の発明において、開口部は、ボックスを構成する壁面のうち、上下方向に立設された壁面の１つに形成される。気体膜生成手段は、開口部の上部に並設され、その気流が開口部の上部から下部方向へ流れる帯状の気体膜を生成する。
【００１１】
第５の発明は、上記第１の発明において、開口部は、ボックスを構成する底面に形成される。気体膜生成手段は、開口部の横部に並設され、その気流が開口部を遮る水平方向へ流れる帯状の気体膜を生成する。
【００１２】
第６の発明は、上記第１の発明において、排気口をさらに備える。排気口は、ボックスに設けられ、そのボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。
【００１３】
第７の発明は、上記第１の発明において、ステージ側ボックス、供給口、および排気口を、さらに備える。ステージ側ボックスは、ボックスの下部にステージを包囲して設けられ、その上面にノズル移動機構側からノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。供給口は、ステージ側ボックスに設けられ、そのステージ側ボックスの内部空間へ不活性ガスを供給する。排気口は、ボックスに設けられ、そのボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。気体膜生成手段は、噴射口から不活性ガスを噴射して、ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１〜第３の発明によれば、ノズル移動機構は、ノズルを往復移動させることによって発塵源となることがあるが、気体膜生成機構が生成する気体膜によってボックスの開口部が遮られるため、発生した粉塵が基板側へ流出することはない。したがって、基板に対する塗布処理中に、当該基板上へ異物が落下することを防止することができる。
【００１５】
上記第４の発明によれば、例えばステージ面を横断する方向を長寸方向としてボックス側面に形成された開口部に対して、その開口部の短寸方向となる上下方向に気流が流れる気体膜を生成することによって、効率よく開口部を遮ることができる。
【００１６】
上記第５の発明によれば、例えばステージ面を横断する方向を長寸方向としてボックス底面に形成された開口部に対して、その開口部の短寸方向となる水平方向に気流が流れる気体膜を生成することによって、効率よく開口部を遮ることができる。
【００１７】
上記第６の発明によれば、ボックス内部に生じた粉塵等の異物を外部へ排出することができる。
【００１８】
上記第７の発明によれば、局所的に不活性ガスを供給して、塗布液の塗布を低酸素濃度雰囲気で行うことにより、塗布処理における塗布液の酸化を防止し、さらに劣化または機能低下を防止することができる。そして、不活性ガスが噴射された気体膜で開口部を遮ることによって、開口部から基板側へ気体が流出することを防止することができ、塗布処理中等における酸素濃度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の具体的な各実施形態を説明する前に、図面を参照して、本発明に係る塗布装置の概要について説明する。説明を具体的にするために、当該塗布装置が有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等を塗布液として用いる有機ＥＬ表示装置を製造する塗布装置に適用された例を用いて、以下の説明を行う。当該塗布装置は、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等をステージ上に載置されたガラス基板上に所定のパターン形状に塗布して有機ＥＬ表示装置を製造するものである。図１は、塗布装置１の要部概略構成を示す平面図および正面図である。なお、塗布装置１は、上述したように有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等の複数の塗布液を用いるが、それらの代表として有機ＥＬ材料を塗布液として説明を行う。
【００２０】
図１において、塗布装置１は、大略的に、基板載置装置２および有機ＥＬ塗布機構５を備えている。有機ＥＬ塗布機構５は、ノズル移動機構部５１、ノズルユニット５０、および液受部５３Ｌおよび５３Ｒを有している。ノズル移動機構部５１は、ガイド部材５１１が図示Ｘ軸方向に延設されており、ノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿って図示Ｘ軸方向に移動させる。ノズルユニット５０は、赤、緑、および青色の何れか１色の有機ＥＬ材料を吐出するノズル５２ａ〜５２ｃを並設した状態で保持する。各ノズル５２ａ〜５２ｃへは、それぞれ供給部（図２参照）から赤、緑、および青色の何れか１色の有機ＥＬ材料が供給される。このように、典型的には３本のノズル５２ａ〜５２ｃから同じ色の有機ＥＬ材料が吐出されるが、説明を具体的にするために赤色の有機ＥＬ材料が３本のノズル５２ａ〜５２ｃから吐出される例を用いる。なお、塗布装置１は、その周囲や内部が第１〜第３ボックス６１〜６３等で仕切られているが、詳細は後述する。
【００２１】
基板載置装置２は、ステージ２１、旋回部２２、平行移動テーブル２３、ガイド受け部２４、およびガイド部材２５を有している。ステージ２１は、被塗布体となるガラス基板等の基板Ｐをそのステージ上面に載置する。ステージ２１の下部は、旋回部２２によって支持されており、旋回部２２の回動動作によって図示θ方向にステージ２１が回動可能に構成されている。また、ステージ２１の内部には、有機ＥＬ材料が塗布された基板Ｐをステージ面上で予備加熱処理するための加熱機構や基板Ｐの吸着機構や受け渡しピン機構が設けられている。
【００２２】
有機ＥＬ塗布機構５の下方を通るように、ガイド部材２５が上記Ｘ軸方向と垂直の図示Ｙ軸方向に延設されて固定される。平行移動テーブル２３の下面にはガイド部材２５と当接してガイド部材２５上を滑動するガイド受け部２４が固設されている。また、平行移動テーブル２３の上面には、旋回部２２が固設される。これによって、平行移動テーブル２３が、例えばリニアモータ（図示せず）からの駆動力を受けてガイド部材２５に沿った図示Ｙ軸方向に移動可能になり、旋回部２２に支持されたステージ２１の移動も可能になる。
【００２３】
受け渡しピン機構を介してステージ２１上に基板Ｐを載置し吸着して、平行移動テーブル２３が有機ＥＬ塗布機構５の下方まで移動したとき、当該基板Ｐが赤色の有機ＥＬ材料の塗布をノズル５２ａ〜５２ｃから受ける位置となる。そして、制御部（図２参照）がノズルユニット５０をＸ軸方向に往復移動させるようにノズル移動機構部５１を制御し、ステージ２１をＹ軸方向へ当該直線移動毎に所定ピッチだけ移動させるように平行移動テーブル２３を制御し、ノズル５２ａ〜５２ｃから所定流量の有機ＥＬ材料を吐出する。また、ノズル５２ａ〜５２ｃのＸ軸方向吐出位置において、ステージ２１に載置された基板Ｐから逸脱する両サイド空間には、基板Ｐから外れて吐出された有機ＥＬ材料を受ける液受部５３Ｌおよび５３Ｒがそれぞれ固設されている。ノズル移動機構部５１は、基板Ｐの一方サイド外側に配設されている液受部５３の上部空間から、基板Ｐを横断して基板Ｐの他方サイド外側に配設されている液受部５３の上部空間まで、ノズルユニット５０を往復移動させる。また、平行移動テーブル２３は、ノズルユニット５０が液受部５３の上部空間に配置されている際、ノズル往復移動方向とは垂直の所定方向（図示Ｙ軸方向）に所定ピッチだけステージ２１を移動させる。このようなノズル移動機構部５１および平行移動テーブル２３の動作と同時にノズル５２ａ〜５２ｃから有機ＥＬ材料を液柱状態で吐出することによって、赤色の有機ＥＬ材料が基板Ｐに形成されたストライプ状の溝毎に配列された、いわゆる、ストライプ配列が基板Ｐ上に形成される。
【００２４】
次に、図２を参照して、塗布装置１における制御機能および供給部の概略構成について説明する。なお、図２は、塗布装置１の制御機能および供給部を示すブロック図である。
【００２５】
図２において、塗布装置１は、上述した構成部の他に、制御部３、第１供給部５４ａ、第２供給部５４ｂ、および第３供給部５４ｃを備えている。第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃは、共に赤色の有機ＥＬ材料をそれぞれノズル５２ａ〜５２ｃに配管を介して供給する。なお、供給源５４１ａ〜５４１ｃからノズル５２ａ〜５２ｃに至るそれぞれの配管は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、テフロン（登録商標）等を材料とする管部材が用いられる。
【００２６】
第１供給部５４ａは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ａと、供給源５４１ａから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ａと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ａとを備えている。また、第２供給部５４ｂは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ｂと、供給源５４１ｂから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ｂと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ｂとを備えている。第３供給部５４ｃは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ｃと、供給源５４１ｃから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ｃと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ｃとを備えている。そして、制御部３は、第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃ、旋回部２２、平行移動テーブル２３、およびノズル移動機構部５１のそれぞれの動作を制御する。
【００２７】
ノズル５２ａは、供給部５４ａから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ａを有している。ノズル５２ｂは、供給部５４ｂから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ｂを有している。ノズル５２ｃは、供給部５４ｃから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ｃを有している。なお、ノズル５２ａ〜５２ｃは、それぞれ同一の構造であるため、総称して説明する場合は参照符号「５２」を付して説明を行う。
【００２８】
ここで、赤色の有機ＥＬ材料の塗布を受ける基板Ｐの表面には、有機ＥＬ材料を塗布すべき所定のパターン形状に応じたストライプ状の溝が複数本並設されるように形成されている。有機ＥＬ材料としては、例えば、基板Ｐ上の溝内に拡がるように流動する程度の粘性を有する有機性のＥＬ材料が用いられ、具体的には各色毎の高分子タイプの有機ＥＬ材料が用いられる。ノズルユニット５０は、所定の支持軸周りに回動自在に支持されており、制御部３の制御によって当該支持軸周りに回動させることで、塗布ピッチ間隔を調整することができる。
【００２９】
制御部３は、ステージ２１に載置された基板Ｐの位置や方向に基づいて、基板Ｐに形成された溝の方向が上記Ｘ軸方向になるように旋回部２２の角度を調整し、塗布のスタートポイント、すなわち、基板Ｐに形成された溝の一方の端部側で塗布を開始する塗布開始位置を算出する。なお、上記塗布開始位置は、一方の液受部５３の上部空間となる。そして、制御部３は、上述したように平行移動テーブル２３およびノズル移動機構部５１を駆動させる。
【００３０】
上記塗布開始位置において、制御部３は、各ノズル５２ａ〜５２ｃから有機ＥＬ材料の吐出開始を各ポンプ５４２ａ〜５４２ｃに指示する。このとき、制御部３は、ストライプ状の溝の各ポイントにおける有機ＥＬ材料の塗布量が均一となり、液柱状態で有機ＥＬ材料が吐出されるように、ノズル５２ａ〜５２ｃの移動速度に応じてその塗布量を制御しており、流量計５４３ａ〜５４３ｃからの流量情報をフィードバックして制御する。そして、制御部３は、基板Ｐ上の溝内への有機ＥＬ材料の流し込むために、有機ＥＬ材料を基板Ｐ上の溝に沿わせながらこの溝内に流し込むようにノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿わせて移動させるように制御する。この動作によって、液柱状態で各ノズル５２ａ〜５２ｃから吐出される赤色の有機ＥＬ材料が同時にそれぞれの溝に流し込まれていく。
【００３１】
制御部３は、基板Ｐ上をノズルユニット５０が横断して溝の他方端部の外側に固設されている他方の液受部５３上に位置すると、ノズル５２ａ〜５２ｃからの有機ＥＬ材料の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部５１によるノズルユニット５０の移動を停止する。この１回の移動によって、３列分の溝への有機ＥＬ材料の塗布が完了する。具体的には、同色の有機ＥＬ材料を各ノズル５２ａ〜５２ｃから吐出しているので、３列毎に１列の溝を塗布対象とした合計３列分の溝に有機ＥＬ材料が塗布される。
【００３２】
次に、制御部３は、平行移動テーブル２３をＹ軸正方向に所定距離（例えば、溝９列分）だけピッチ送りして、次に塗布対象となる溝への有機ＥＬ材料の塗布を行えるようにする。そして、制御部３は、他方の液受部５３の上部空間からノズルユニット５０を逆の方向へ基板Ｐ上を横断させて一方の液受部５３上に位置すると、ノズル５２ａ〜５２ｃからの有機ＥＬ材料の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部５１によるノズルユニット５０の移動を停止する。この２回目の移動によって、次の３列分の溝への有機ＥＬ材料の塗布が完了する。このような動作を繰り返すことによって、赤色の有機ＥＬ材料が赤色を塗布対象とした溝に流し込まれる。
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、図３〜図１０を参照して、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１に設置される局所雰囲気生成機構について説明する。なお、図３は、当該局所雰囲気生成機構の概略構成を示す平面図である。図４は、当該局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図である。図５は、その前面の一部を切り欠いて第３ボックス６３の外観を示す斜視図である。図６は、第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図である。図７は、窒素投入口の構造を示す断面図である。図８は、拡散板７３１の構造を示す斜視図である。図９は、ポイントＣにおける酸素濃度管理値を説明するためのグラフである。図１０は、局所雰囲気生成機構における窒素供給の流れを示すブロック図である。
【００３４】
図３〜図６において、塗布装置１は、第１ボックス６１、第２ボックス６２、および第３ボックス６３によって、それぞれ外部から遮蔽されて設置される。第１ボックス６１は、基板載置装置２が図示Ｙ軸方向へ往復移動する空間（以下、チャンバ空間と記載する）を包囲して外部から遮蔽するように設けられる。また、第１ボックス６１は、ノズル５２がチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１を除いて、チャンバ空間と有機ＥＬ塗布機構５が設置される空間との間を仕切るように設置される。
【００３５】
第３ボックス６３は、有機ＥＬ塗布機構５が設置される空間を含み、ノズルユニット５０等が図示Ｘ軸方向へ往復移動する空間（以下、スライダ空間と記載する）を包囲して設けられる。なお、第３ボックス６３も、ノズル５２がスライダ空間からチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１が形成されている（図５および図６参照）。なお、第１の実施形態では、第３ボックス６３においてＺ軸方向に立設されたＹ軸負方向側の壁面（以下、Ｙ軸負方向側の壁面を前面とする）に開口部Ｓ１が形成されている。そして、開口部Ｓ１の上部の第３ボックス６３前面内壁にエアー膜生成機構９が設けられる。また、第３ボックス６３の上面には、第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃから有機ＥＬ材料をそれぞれノズル５２ａ〜５２ｃに供給するための配管（図示せず）を通すための開口部Ｓ２が形成される。また、ノズルユニット５０に静圧軸受が設けられている場合、当該静圧軸受に気体を供給するための配管は、第３ボックス６３の側壁に形成される開口を通して接続される。
【００３６】
第２ボックス６２は、第１ボックス６１の上部空間を包囲して設けられる。第２ボックス６２の内部には、有機ＥＬ塗布機構５および第３ボックス６３が設置され、第２ボックス６２にもノズル５２がスライダ空間からチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１が形成されている。なお、第２ボックス６２で包囲された空間の内、スライダ空間を除いた空間をボックス空間と記載する。このように、塗布装置１は、第１〜第３ボックス６１〜６３によって、チャンバ空間、スライダ空間、およびボックス空間にそれぞれ仕切られて設置される。なお、第１〜第３ボックス６１〜６３は、全て上面が形成されているが、図３においては内部との関係をわかりやすくするために上面や下面を省略し、斜線または交線領域で側壁のみを示している。
【００３７】
第１〜第３ボックス６１〜６３には、その内部空間に窒素等の不活性ガス（以下、単に窒素と記載する）を供給するための供給管７１と、その内部空間の気体を排出するための排気管７２とが接続される。本実施例では、供給管７１が第１ボックス６１の前面および第３ボックス６３に設けられたエアー膜生成機構９に接続されている。図４の例では、複数の供給管７１ａ〜７１ｃが第１ボックス６１の壁面に接続され、供給管７１ｄが第３ボックス６３のエアー膜生成機構９に接続されている。なお、図３では、供給管７１ｄを省略している。
【００３８】
また、排気管７２が、第２ボックス６２のＹ軸正方向側の壁面（以下、Ｙ軸正方向側の壁面を背面と記載する）および第３ボックス６３の背面に接続されている。図４の例では、排気管７２ｄが第２ボックス６２の壁面に接続され、排気管７２ｃが第３ボックス６３の壁面に接続されている。なお、図３では、排気管７２ｃを省略している。
【００３９】
図４に示すように供給管７１および排気管７２を接続した場合、供給管７１ａ〜７１ｃから供給された窒素は、チャンバ空間へ供給されて開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間へ流入した窒素は、供給管７１ｄからエアー膜生成機構９に供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、スライダ空間の背面の排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２ｄから流出するような流れとなる。
【００４０】
図４〜図６に示すように、エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３に形成された開口部Ｓ１全面を遮るようなエアー膜（図６に示すＮＣ）を生成する。具体的には、ノズル５２が開口部Ｓ１からチャンバ空間へ突出してＸ軸方向に往復移動するため、開口部Ｓ１は、Ｘ軸方向を長軸方向としたスリット状に形成されている。そして、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１と同様にＸ軸方向に延設され、開口部Ｓ１の上部からＺ軸負方向へ流れるエアー膜を生成する。エアー膜生成機構９には、開口部Ｓ１の上部全長に渡ってＺ軸負方向に向けて開口したスリット状の噴射口が形成されており、当該噴射口からエアーが帯状に噴射される。好ましくは、エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３の内部に設置される。
【００４１】
ここで、上述したように、エアー膜生成機構９には供給管７１ｄが接続されており、エアー膜生成機構９の噴射口から噴射される気体は供給管７１ｄから供給される窒素である。したがって、開口部Ｓ１を遮るように生成されるエアー膜は、厳密には空気の膜ではなく窒素等の不活性ガスで構成された帯状の気体膜である。以下の説明においては、エアー膜生成機構９が生成する窒素の膜を窒素カーテンＮＣと記載する。
【００４２】
エアー膜生成機構９から噴射される窒素カーテンＮＣは、開口部Ｓ１を遮るように第３ボックス６３の前面に沿って当該開口部Ｓ１に対して第３ボックス６３の内側を通過した後、第３ボックス６３の内部底面にあたるように生成される。ここで、第３ボックス６３が包囲するスライダ空間内の気体は、その背面に接続された排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２ｄから流出する。つまり、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、第３ボックス６３の内部底面にあたった後、当該第３ボックス６３の背面側へ流れる、または当該第３ボックス６３の上面側へ流れることになる。したがって、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、開口部Ｓ１からチャンバ空間へ流出することは少ない。
【００４３】
また、上述したように、有機ＥＬ塗布機構５に含まれるノズル移動機構部５１は、ノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿ってＸ軸方向に往復移動させる。ノズル移動機構部５１は、例えば、一対のプーリおよび駆動ベルト（図示せず）を備えている。一対のプーリは、ガイド部材５１１の両端位置付近に設けられており、当該プーリの間に駆動ベルトがＸ軸方向へ掛け渡される。そして、ノズルユニット５０は、駆動ベルトの一部に接続される。つまり、ノズル移動機構部５１は、一方のプーリが回転することに応じて駆動ベルトが回動すると、当該駆動ベルトの移動に応じてノズルユニット５０もガイド部材５１１に沿ってＸ軸方向へ往復移動する。このように、ノズル移動機構部５１は、ノズルユニット５０を往復移動させる際、プーリと駆動ベルトとの接触によって発塵源となる。また、他の駆動方式を用いてノズルユニット５０を往復移動させる場合も、機械的な接触等によってノズル移動機構部５１が発塵源となることが多い。しかしながら、ノズル移動機構部５１が開口部Ｓ１およびＳ２を除いて第３ボックス６３で包囲されているため、第３ボックス６３は、ノズル移動機構部５１で発生した粉塵がチャンバ空間へ流出することを防止する機能も有している。また、第３ボックス６３が包囲するスライダ空間内で生じた粉塵は、窒素カーテンＮＣに遮られることによって開口部Ｓ１からチャンバ空間へ流出することがない。
【００４４】
また、図４に示すように、第１ボックス６１には、基板Ｐの搬入および搬出を行うための投入口６１１が設けられている。投入口６１１は、回転軸を中心に回動（図示矢印方向）するゲートにより開閉可能となっている。基板Ｐは、投入口６１１が開放された状態で、搬送ロボット（図示せず）によりチャンバ空間内に搬入され、ステージ２１上に載置される。また、塗布装置１によって塗布処理が行われるときは、上記ゲートを閉鎖してチャンバ空間内が外部から遮蔽される。
【００４５】
第１ボックス６１と供給管７１ａおよび７１ｂとを接続する付近には、拡散部７３が設けられる。具体的には、拡散部７３は、供給管７１ａおよび７１ｂから内部空間に流入する入り口付近の当該内部空間側に設けられる。図７および図８に示すように、拡散部７３は、拡散板７３１およびパンチングメタル７３２を含んでいる。拡散板７３１は、供給管７１ａおよび７１ｂから上記内部空間へ流入する窒素を妨げる位置に固設された板状部材であり、その周囲に所定の隙間が形成されている。供給管７１ａおよび７１ｂから上記内部空間へ流入する窒素は、拡散板７３１によって妨げられて直接的に上記内部空間に流入することなく、拡散板７３１の周囲へ流れる方向を変えて流動する。パンチングメタル７３２は、多数の孔が打ち抜き加工された板状部材であり、拡散板７３１に対して上記内部空間側に固設される。また、パンチングメタル７３２は、拡散板７３１の周囲から流動する窒素の流動路上に配置される。つまり、供給管７１ａおよび７１ｂから供給された窒素は、必ずパンチングメタル７３２に形成された孔を通って上記内部空間内に流入することになる。したがって、拡散部７３では、供給管７１ａおよび７１ｂから供給された窒素を拡散して第１〜第３ボックス６１〜６３内に供給することができる。
【００４６】
また、投入口６１１付近に供給管７１ｃが接続されている。一般的に、投入口６１１付近は、基板Ｐの搬入／搬出の際の開閉によって外気が侵入しやすく酸素濃度が高くなりやすいが、そのような箇所に窒素を供給することによって、侵入した酸素を拡散することができる。なお、供給管７１ｃから内部空間に流入する入り口付近は、その流路が曲げられており、当該入り口付近に拡散部は設けられていない。
【００４７】
排気管７２と第１〜第３ボックス６１〜６３との接続部には、パンチングメタル７３３が設けられる。このパンチングメタル７３３は、排気管７２の内部空間側に固設され、排気管７２に向かって流動する気体の流動路上に配置される。つまり、排気管７２へ排出される気体は、必ずパンチングメタル７３３に形成された孔を通って排出されることになる。このように、排出口付近にパンチングメタル７３３を配置することによって、気体が排出される箇所が集中することを防止することができ、内部空間全体の気体をバラツキなく排出することができる。
【００４８】
供給管７１から第１〜第３ボックス６１〜６３内に窒素を供給しながら第１〜第３ボックス６１〜６３内の気体を排気管７２から排出することによって、第１〜第３ボックス６１〜６３内部が窒素雰囲気となり、内部の酸素濃度が低下する。これによって、塗布装置１は、有機ＥＬ材料を基板Ｐに塗布する際の酸化を防止することができる。ここで、有機ＥＬ材料の酸化を防止するためにはチャンバ空間内全ての酸素濃度を低下させればよいが、最も酸素濃度を低下させなければならない空間は、ノズル５２から有機ＥＬ材料を吐出する空間および塗布後の基板Ｐ面がＹ軸正方向側に順次送られていく空間（図４に示すポイントＣ）である。例えば、有機ＥＬ材料を基板Ｐに塗布する際の酸素濃度上限を酸素濃度管理値（例えば、１０ｐｐｍ）とした場合、少なくともポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を満たさなければならない。
【００４９】
ポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を満たした状態で塗布処理を行うためには、ポイントＣにおける酸素濃度を酸素濃度管理値以下に低下させた後、塗布処理が開始される。そして、塗布処理中において、ポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を越えることを防止しなければならないため（図９に示す「塗布処理時間」）、塗布処理中においても供給管７１からの窒素供給および排気管７２からの気体排出が継続される。ここで、ノズルユニット５０やノズル５２がＸ軸方向に往復移動することによって、スライダ空間内の気体や開口部Ｓ１付近の気体が攪拌される。したがって、例えばスライダ空間内に酸素が残存している場合、当該酸素が攪拌によってポイントＣへ流出してポイントＣにおける酸素濃度を上昇させることがある。つまり、ポイントＣにおける酸素濃度の管理においては、塗布処理前および塗布処理中の流体バランスを考慮する必要がある。したがって、スライダ空間内やボックス空間内も低酸素雰囲気に置換すると共に、開口部Ｓ１を遮るように窒素カーテンＮＣを生成することによってスライダ空間内から流出する気体が上記ポイントＣ側へ流れないようにして、塗布処理中の上記ポイントＣにおける酸素濃度の上昇を防止している。
【００５０】
また、ポイントＣにおける酸素濃度を安定させるためには、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力も重要である。例えば、第１〜第３ボックス６１〜６３が外部に対して完全密閉構造でない場合、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力が大気圧未満（つまり、外部より低い圧力）に維持されると外部の気体が第１〜第３ボックス６１〜６３内に流入する。したがって、本実施形態では、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力を大気圧以上（つまり、外部と同じまたは高い圧力）に維持できるように、塗布処理前および塗布処理中の流体バランスが調整される。これによって、第１〜第３ボックス６１〜６３が外部に対して完全密閉構造でなくても、ポイントＣにおける酸素濃度の管理を行うことができる。このように、第１〜第３ボックス６１〜６３内は、局所的な雰囲気を管理することが可能となり、特に低下させた内部の酸素濃度を管理することが可能となる。
【００５１】
図１０において、局所雰囲気生成機構は、上述した構成部の他に、窒素ボンベ８１、フィルタ８３、圧力調整部８４、供給側の流量調整部８５、排気側の流量調整部８６、および吸引部８７を備えており、互いに配管等で接続されている。ここで、窒素ボンベ８１、フィルタ８３、圧力調整部８４、および流量調整部８５が、供給管７１から窒素を供給するための供給系に相当する。一方、流量調整部８６および吸引部８７が、排気管７２から気体を排出するための排気系に相当する。なお、これらの機構は、塗布装置１に内蔵してもいいし、塗布装置１の外部装置として設けてもかまわない。塗布装置１の外部装置として設ける場合、設置場所に予め設けられている設備（例えば、工場の窒素供給装置や吸引装置）を用いてもかまわない。
【００５２】
窒素ボンベ８１には、液体窒素等がその内部に貯蔵されている。窒素ボンベ８１から窒素は、気体状態で取り出され、工場の用力として供給されてフィルタ８３へ流動する。フィルタ８３は、流動する窒素中の異物を除去して圧力調整部８４および流量調整部８５に送る。そして、圧力調整部８４によって塗布装置１へ供給する窒素圧力が調整され、流量調整部８５によって塗布装置１へ供給する窒素流量が調整された後、供給管７１に窒素が供給される。一方、吸引部８７は、排気管７２から気体を吸引して第１〜第３ボックス６１〜６３内の気体を外部へ排出する。そして、流量調整部８６によって、排気管７２から気体を吸引して外部へ排出する流量が調整される。ユーザは、圧力調整部８４、流量調整部８５、および流量調整部８６に設けられた流路の絞りや設定値等を調整することによって、上述した塗布装置１に対する流体バランスを調整することができる。
【００５３】
次に、図１１を参照して、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローおよび処理動作について説明する。なお、図１１は、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローを示す模式図である。なお、図１１においては、説明を簡単にするために、塗布装置１について、第１〜第３ボックス６１〜６３、チャンバ空間、ボックス空間、およびチャンバ空間のみを図示して簡略化している。
【００５４】
図１１において、第１ボックス６１の前面に複数の供給管７１が接続され、複数の供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ×ｎ；供給Ｃｉ×ｎとする）。例えば、供給Ｃｉ×ｎは、図４に示した供給管７１ａ〜７１ｃに相当する。具体的には、横に並列して接続される３本の供給管７１ａおよび横に並列して接続される３本の供給管７１ｂで構成される合計６本の供給管７１が第１ボックス６１の前面に接続される。これらの供給管７１は、図７を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。なお、上記６本の供給管７１に供給管７１ｃを加えて第１ボックス６１の前面に接続してもかまわない。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１からエアー膜生成機構９を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印ＮＣｉ；供給ＮＣｉとする）。例えば、供給ＮＣｉは、図４に示した供給管７１ｄおよびエアー膜生成機構９に相当する。
【００５５】
また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。また、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。なお、第２ボックス６２および第３ボックス６３の背面に接続される複数の排気管７２については、図４を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００５６】
供給Ｃｉ×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１から供給ＮＣｉから供給された窒素と合流してスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間内に流入した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。したがって、チャンバ空間の一方側の複数箇所から供給された窒素が開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へそれぞれ抜ける流れが形成されている。このように、複数の供給管を介してチャンバ空間に窒素を供給しながら、開口部Ｓ１介してボックス空間またはスライダ空間の排気管から排出するため、チャンバ空間、スライダ空間、およびボックス空間内における気体が窒素雰囲気に置換される。そして、図４に示したポイントＣにおける酸素濃度も低下するため、当該酸素濃度が酸素濃度管理値以下まで到達するのを待つ。
【００５７】
そして、第１〜第３ボックス６１〜６３内（具体的には、ポイントＣ）の酸素濃度が酸素濃度管理値以下に到達したとき、基板Ｐに対する塗布処理を開始する。このとき、塗布装置１に対する窒素の供給および気体の排出が継続されているため、供給Ｃｉ×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１から供給ＮＣｉから供給された窒素と合流してスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間へ流入した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。したがって、チャンバ空間の一方側から供給された窒素が開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ抜ける気流が形成されている。つまり、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、チャンバ空間→開口部Ｓ１→スライダ空間の気体フローが形成されているため、スライダ空間内の気体がチャンバ空間へ流出することが少なく、開口部Ｓ１からポイントＣへの方向へ気体が流れることもない。また、開口部Ｓ１を遮るように窒素カーテンＮＣが形成されているため、スライダ空間内の気体がチャンバ空間へ流出することがない。したがって、仮にスライダ空間に酸素が残存していたとしてもチャンバ空間（ポイントＣ）へ酸素が流出することを防止することができ、図９で示した塗布処理時間中の酸素濃度が上昇することを防止することができる。
【００５８】
また、上述したように、ノズル移動機構部５１は、ノズルユニット５０を往復移動させることによって発塵源となり、スライダ空間内に粉塵が生じることがある。しかしながら、エアー膜生成機構９が生成する窒素カーテンＮＣによって開口部Ｓ１が遮られているため、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することはない。したがって、基板Ｓに対する塗布処理中に、スライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。また、開口部Ｓ１は、ステージ２１を横断する方向を長寸方向として第３ボックス６３の側面に形成されているが、開口部Ｓ１の短寸方向となる上下方向に気流が流れる窒素カーテンＮＣを生成することによって、効率よく開口部Ｓ１を遮ることができる。
【００５９】
なお、当該実施形態では、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１の上部のＸ軸方向に延設され、Ｚ軸負方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成する例を説明したが、他の方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。例えば、エアー膜生成機構９を開口部Ｓ１の下部のＸ軸方向に延設し、Ｚ軸正方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。また、エアー膜生成機構９を第３ボックス６３の内部に設置したが、第３ボックス６３に形成された開口部Ｓ１を遮るような窒素カーテンＮＣを生成できれば、第３ボックス６３の外部に設置してもかまわない。
【００６０】
（第２の実施形態）
以下、図１２および図１３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１に設置される局所雰囲気生成機構について説明する。なお、図１２は、当該局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図である。図１３は、第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図である。なお、第２の実施形態は、上述した第１の実施形態に対して開口部Ｓ１の形成方向およびエアー膜生成機構９の設置方向が異なり、他の構成要素は第１の実施形態と同様である。したがって、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１２および図１３において、開口部Ｓ１は、第３ボックス６３の底面に形成されており、ノズル５２が当該開口部Ｓ１からチャンバ空間へ突出して往復移動する。つまり、ノズル５２は、第３ボックス６３の下方に突出することになる。そして、第３ボックス６３は、開口部Ｓ１および開口部Ｓ２を除いて、有機ＥＬ塗布機構５を包囲するように設置される。エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１のＹ軸負方向側（図１２に示す右側であり、前面側）の第３ボックス６３底面内壁に設けられる。そして、供給管７１ｄが第３ボックス６３のエアー膜生成機構９に接続される。
【００６２】
エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３の底面に形成された開口部Ｓ１全面を遮るような窒素カーテンＮＣを生成する。具体的には、ノズル５２が開口部Ｓ１からチャンバ空間へ突出してＸ軸方向に往復移動するため、開口部Ｓ１は、第１の実施形態と同様にＸ軸方向を長軸方向としたスリット状に形成されている。そして、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１と同様にＸ軸方向に延設され、開口部Ｓ１の前面側からＹ軸正方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成する。エアー膜生成機構９には、開口部Ｓ１の前面側全長に渡ってＹ軸正方向に向けて開口したスリット状の噴射口が形成されており、当該噴射口から窒素が帯状に噴射される。好ましくは、エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３の内部に設置される。
【００６３】
エアー膜生成機構９から噴射される窒素カーテンＮＣは、開口部Ｓ１を遮るように第３ボックス６３の底面に沿って当該開口部Ｓ１に対して第３ボックス６３の内側を通過した後、第３ボックス６３の後面側へ流れる。ここで、第３ボックス６３が包囲するスライダ空間内の気体は、その背面に接続された排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２ｄから流出する。つまり、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、第３ボックス６３の後面側へ流れた後、排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入することになる。つまり、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、底面に形成された開口部Ｓ１であっても当該開口部Ｓ１からチャンバ空間へ流出することはない。したがって、第２の実施形態に係るエアー膜生成機構９によれば、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することはなく、基板Ｓに対する塗布処理中に、スライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。また、第２の実施形態に係るエアー膜生成機構９によれば、塗布処理中においてスライダ空間からチャンバ空間へ気体が流出することがなく、塗布処理時間中の酸素濃度の上昇を防止することができる。また、開口部Ｓ１は、ステージ２１を横断する方向を長寸方向として第３ボックス６３の底面に形成されているが、開口部Ｓ１の短寸方向となる水平方向に気流が流れる窒素カーテンＮＣを生成することによって、効率よく開口部Ｓ１を遮ることができる。
【００６４】
なお、第２の実施形態では、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１の前面側のＸ軸方向に延設され、Ｙ軸正方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成する例を説明したが、他の方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。例えば、エアー膜生成機構９を開口部Ｓ１の後面側のＸ軸方向に延設し、Ｙ軸負方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。また、エアー膜生成機構９を第３ボックス６３の内部に設置したが、第３ボックス６３に形成された開口部Ｓ１を遮るような窒素カーテンＮＣを生成できれば、第３ボックス６３の外部に設置してもかまわない。
【００６５】
また、エアー膜生成機構９に窒素等の不活性ガスを供給することによって、その噴射口から当該不活性ガスを噴射してスライダ空間内部の酸素濃度を低下させる効果も得られる態様を用いて説明したが、このような効果を期待しない場合、エアー膜生成機構９から他の気体を噴射してもかまわない。例えば、エアー膜生成機構９の噴射口から空気を帯状に噴射することによって、開口部Ｓ１を遮る空気の膜（エアーカーテン）を形成する。これによって、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することを防止する効果が得られ、基板Ｓに対する塗布処理中にスライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。
【００６６】
また、上述した第１および第２の実施形態におけるボックス空間やスライダ空間に設けられる供給管および排気管（すなわち、供給Ｃｉ×ｎ、供給ＮＣｉ、排出Ｓｏ、排出Ｂｏ）は、それぞれ複数本であっても１本の配管であってもかまわない。上述したような流体バランスを調整すれば、１本の配管であっても複数本の配管であっても本発明の効果を得ることができる。
【００６７】
また、上述した第１および第２の実施形態におけるスライダ空間やボックス空間に対して、エアー膜生成機構９に窒素を供給するための供給管７１ｄの他に、別の供給管を設けてもかまわない。スライダ空間やボックス空間への窒素供給を増やすことによって、スライダ空間やボックス空間で合流する窒素量が増えるだけであり、上述した流体バランスを調整すれば同様の効果が得られることは言うまでもない。また、チャンバ空間内の気体を直接排出する排気管を第１ボックス６１に設けてもかまわない。これによって、チャンバ空間内の気体が直接的に窒素雰囲気に置換されるため、チャンバ空間全体が窒素雰囲気に置換される速度が速くなる（図９における到達時間が短くなる）効果が期待できる。
【００６８】
また、上述した第１および第２の実施形態における第２ボックス６２および排出Ｂｏを省略してもかまわない。つまり、有機ＥＬ塗布機構５は、第３ボックス６３のみで包囲されて設置されることになる。この場合、チャンバ空間に供給された窒素は、開口部Ｓ１付近で供給ＮＣｉと合流して排出Ｓｏまたは開口部Ｓ２から排出される。つまり、第２ボックス６２および排出Ｂｏを設けなくても、チャンバ空間に供給された窒素が開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ抜ける流れが形成されている。また、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、窒素カーテンＮＣによってスライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することはなく、基板Ｓに対する塗布処理中に、スライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。また、窒素カーテンＮＣによって、塗布処理中においてスライダ空間からチャンバ空間へ気体が流出することがなく、塗布処理時間中の酸素濃度の上昇を防止することができる。
【００６９】
さらに、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の粉塵が基板Ｓ上に落下することを防止する効果のみ期待する場合、上述した第１および第２の実施形態における第１ボックス６１、第２ボックス６２、供給Ｃｉ×ｎ、および排出Ｂｏを省略して、エアー膜生成機構９から他の気体を噴射してもかまわない。つまり、有機ＥＬ塗布機構５は、第３ボックス６３のみで包囲されて設置され、基板載置装置２等の他の機構が外部から遮蔽されない態様となる。そして、エアー膜生成機構９の噴射口から空気を帯状に噴射することによって、開口部Ｓ１を遮る空気の膜（エアーカーテン）を形成する。この場合、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することを防止する効果が得られ、基板Ｓに対する塗布処理中にスライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。
【００７０】
また、ノズルユニット５０に静圧軸受が設けられている場合、当該静圧軸受に窒素等の不活性ガスを供給してもかまわない。これによって、静圧軸受を構成するために供給する気体に酸素が含まれないため、さらにスライダ空間内の酸素濃度を低下させることができる。
【００７１】
また、上述した実施形態では、赤、緑、および青色のうち、赤色の有機ＥＬ材料を３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃで基板Ｐの溝内に流し込んでいるが、この塗布工程は、有機ＥＬ表示装置を製造する途中工程である。有機ＥＬ表示装置を製造するときの処理手順は、正孔輸送材料（ＰＥＤＯＴ）塗布→乾燥→赤色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥→緑色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥→青色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥という手順となる。この場合、本発明の塗布装置は、正孔輸送材料、赤色の有機ＥＬ材料、緑色の有機ＥＬ材料、および青色の有機ＥＬ材料をそれぞれ塗布する工程に用いることができる。
【００７２】
また、ノズル５２ａ〜５２ｃから赤、緑、および青色の有機ＥＬ材料をそれぞれ吐出してもかまわない。この場合、赤、緑、および青色の順に配列された、いわゆる、ストライプ配列が１つの塗布工程で形成される。また、上述した実施形態では、３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃで基板Ｐの各溝内に有機ＥＬ材料を流し込んでいるが、この３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃを複数組設けて基板Ｐの各溝内に有機ＥＬ材料を流し込んでもかまわない。
【００７３】
また、上述した実施形態では、塗布液として有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布液とした有機ＥＬ表示装置の製造装置を一例にして説明したが、本発明は他の塗布装置にも適用できる。例えば、レジスト液やＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）液やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を製造するのに使用される蛍光材料を塗布する装置にも適用することができる。また、液晶カラーディスプレイをカラー表示するために液晶セル内に構成されるカラーフィルタを製造するために使用される色材を塗布する装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る塗布装置は、被塗布体である基板上へ異物が落下することを防止することができ、様々な塗布液をノズル等から吐出する装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布装置１の要部概略構成を示す平面図および正面図
【図２】図１の塗布装置１の制御機能および供給部を示すブロック図
【図３】図１の塗布装置１の局所雰囲気生成機構の概略構成を示す平面図
【図４】第１の実施形態に係る局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図
【図５】第３ボックス６３の外観を示す斜視図
【図６】図４の第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図
【図７】窒素投入口の構造を示す断面図
【図８】拡散板７３１の構造を示す斜視図
【図９】ポイントＣにおける酸素濃度管理値を説明するためのグラフ
【図１０】局所雰囲気生成機構における窒素供給の流れを示すブロック図
【図１１】塗布装置１における窒素流動フローを示す模式図
【図１２】第２の実施形態に係る局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図
【図１３】図１２の第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図
【符号の説明】
【００７６】
１…塗布装置
２…基板載置装置
２１…ステージ
２２…旋回部
２３…平行移動テーブル
２４…ガイド受け部
２５、５１１…ガイド部材
３…制御部
５…有機ＥＬ塗布機構
５０…ノズルユニット
５１…ノズル移動機構部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…ノズル
５２１…フィルタ部
５３…液受部
５４…供給部
５４１…供給源
５４２…ポンプ
５４３…流量計
６１…第１ボックス
６１１…投入口
６２…第２ボックス
６３…第３ボックス
６４…仕切板
７１…供給管
７２…排気管
７３…拡散部
７３１、７５２…拡散板
７３２、７３３、７５３…パンチングメタル
７５…背面側気体供給部
７５１…筐体
８１…窒素ボンベ
８３…フィルタ
８４…圧力調整部
８５、８６…流量調整部
８７…吸引部
９…エアー膜生成機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置に関し、より特定的には、ステージ上に載置した基板にノズルから有機ＥＬ材料等の塗布液を吐出して塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板等の被処理体に塗布液を塗布する塗布装置が各種開発されている。例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置を製造する装置では、ステージ上に載置されたガラス基板等の基板の主面に所定のパターン形状で正孔輸送材料や有機ＥＬ材料をノズル塗布する塗布装置が用いられる。この塗布装置では、ノズルから塗布液（有機ＥＬ材料や正孔輸送材料）が所定の圧力で吐出される。具体的には、塗布装置に備えられたタンク等の供給源に塗布液が貯留され、供給源から供給される塗布液をポンプで増圧し、配管内に設けられたフィルタで異物を除去した後、ノズルから吐出される。
【０００３】
また、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布する技術分野とは異なるが、ノズルから塗布液を吐出しつつ、連続して一筆書きのようにウェハに塗布液を塗布する膜形成装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。当該膜形成装置は、上記特許文献１の図６に示されるように、吐出ノズル８５を支持するスライダ９１がガイド軸９８ａおよび９８ｂに沿って往復移動する。また、駆動ベルト９２は、ガイド軸９８ａおよび９８ｂの並設方向と同じ方向に２つの駆動プーリ９３および従動プーリ９４（図７参照）の間に回動可能に掛け渡されている。そして、スライダ９１は、駆動ベルト９２に接続されており、駆動ベルト９２からの駆動力を受けてガイド軸９８ａおよび９８ｂに沿って移動する。このような構成によって、上記膜形成装置の移動手段８６が構成されている。一方、上記特許文献１の図４に示されるように、移動手段８６は、被膜形成体であるウェハＷ上を横架するように設けられている。そして、吐出ノズル８５からウェハＷ上に塗布液を吐出しながらスライダ９１が往復移動することによって、ウェハＷ上に膜が形成される。
【特許文献１】特開２００１−２３７１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プーリ間に掛け渡された駆動ベルトの一方側のプーリを駆動させる場合、プーリと駆動ベルトとの接触によって発塵源となる。そして、プーリ付近で発生した粉塵は、駆動ベルトに付着して当該駆動ベルトの動作と共に吐出ノズルを支持するスライダが往復移動する空間まで運ばれ、その下に載置されている被塗布体（例えば、特許文献１におけるウェハＷ）上に落下する恐れがある。つまり、被塗布体にプーリと駆動ベルトとの接触によって発生した粉塵（パーティクル）が付着することになり、被塗布体に対する製造品質を著しく低下させてしまう。
【０００５】
一方、駆動ベルトとプーリとが接触する近傍の空間を覆うカバーを設置し、当該カバーによって囲まれた閉空間から外部へ排気する機構を備えることによって、発生する粉塵を外部に排除することが考えられる。しかしながら、このような排気設備を備えても、発生した粉塵が上記閉空間からスライダが往復移動する空間へ流出することを完全に防止することはできない。また、スライダが往復移動する空間を覆うカバーを設置し、当該カバーによって囲まれた閉空間から外部へ排気する機構を備えることによって、当該空間へ流出した粉塵を外部に排除することが考えられる。しかしながら、スライダが往復移動する空間を覆うカバーには、少なくとも吐出ノズルがカバー外部で往復移動できるような開口部（例えば、往復移動方向を長軸方向としたスリット状の開口部）を形成しなければならない。したがって、スライダが往復移動する空間へ流出した粉塵が開口部を介して被塗布体上に落下する可能性があるため、被塗布体に粉塵が付着することが考えられる。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、被塗布体である基板上へ異物が落下することを防止する塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置である。塗布装置は、ノズル、ステージ、ノズル移動機構、ボックス、および気体膜生成手段を備える。ノズルは、その先端部から塗布液を吐出する。ステージは、基板をその上面に載置する。ノズル移動機構は、ステージ上の空間において、そのステージ面を横断する方向にノズルを往復移動させる。ボックスは、ノズル移動機構を包囲して設けられ、そのノズル移動機構側からステージ側へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。気体膜生成手段は、所定の気体を噴射する噴射口を有し、ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、気体膜生成手段は、ボックスの内部に設けられる。
【０００９】
第３の発明は、上記第１の発明において、気体膜生成手段は、ボックスの外部に設けられる。
【００１０】
第４の発明は、上記第１の発明において、開口部は、ボックスを構成する壁面のうち、上下方向に立設された壁面の１つに形成される。気体膜生成手段は、開口部の上部に並設され、その気流が開口部の上部から下部方向へ流れる帯状の気体膜を生成する。
【００１１】
第５の発明は、上記第１の発明において、開口部は、ボックスを構成する底面に形成される。気体膜生成手段は、開口部の横部に並設され、その気流が開口部を遮る水平方向へ流れる帯状の気体膜を生成する。
【００１２】
第６の発明は、上記第１の発明において、排気口をさらに備える。排気口は、ボックスに設けられ、そのボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。
【００１３】
第７の発明は、上記第１の発明において、ステージ側ボックス、供給口、および排気口を、さらに備える。ステージ側ボックスは、ボックスの下部にステージを包囲して設けられ、その上面にノズル移動機構側からノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。供給口は、ステージ側ボックスに設けられ、そのステージ側ボックスの内部空間へ不活性ガスを供給する。排気口は、ボックスに設けられ、そのボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。気体膜生成手段は、噴射口から不活性ガスを噴射して、ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１〜第３の発明によれば、ノズル移動機構は、ノズルを往復移動させることによって発塵源となることがあるが、気体膜生成機構が生成する気体膜によってボックスの開口部が遮られるため、発生した粉塵が基板側へ流出することはない。したがって、基板に対する塗布処理中に、当該基板上へ異物が落下することを防止することができる。
【００１５】
上記第４の発明によれば、例えばステージ面を横断する方向を長寸方向としてボックス側面に形成された開口部に対して、その開口部の短寸方向となる上下方向に気流が流れる気体膜を生成することによって、効率よく開口部を遮ることができる。
【００１６】
上記第５の発明によれば、例えばステージ面を横断する方向を長寸方向としてボックス底面に形成された開口部に対して、その開口部の短寸方向となる水平方向に気流が流れる気体膜を生成することによって、効率よく開口部を遮ることができる。
【００１７】
上記第６の発明によれば、ボックス内部に生じた粉塵等の異物を外部へ排出することができる。
【００１８】
上記第７の発明によれば、局所的に不活性ガスを供給して、塗布液の塗布を低酸素濃度雰囲気で行うことにより、塗布処理における塗布液の酸化を防止し、さらに劣化または機能低下を防止することができる。そして、不活性ガスが噴射された気体膜で開口部を遮ることによって、開口部から基板側へ気体が流出することを防止することができ、塗布処理中等における酸素濃度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の具体的な各実施形態を説明する前に、図面を参照して、本発明に係る塗布装置の概要について説明する。説明を具体的にするために、当該塗布装置が有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等を塗布液として用いる有機ＥＬ表示装置を製造する塗布装置に適用された例を用いて、以下の説明を行う。当該塗布装置は、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等をステージ上に載置されたガラス基板上に所定のパターン形状に塗布して有機ＥＬ表示装置を製造するものである。図１は、塗布装置１の要部概略構成を示す平面図および正面図である。なお、塗布装置１は、上述したように有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等の複数の塗布液を用いるが、それらの代表として有機ＥＬ材料を塗布液として説明を行う。
【００２０】
図１において、塗布装置１は、大略的に、基板載置装置２および有機ＥＬ塗布機構５を備えている。有機ＥＬ塗布機構５は、ノズル移動機構部５１、ノズルユニット５０、および液受部５３Ｌおよび５３Ｒを有している。ノズル移動機構部５１は、ガイド部材５１１が図示Ｘ軸方向に延設されており、ノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿って図示Ｘ軸方向に移動させる。ノズルユニット５０は、赤、緑、および青色の何れか１色の有機ＥＬ材料を吐出するノズル５２ａ〜５２ｃを並設した状態で保持する。各ノズル５２ａ〜５２ｃへは、それぞれ供給部（図２参照）から赤、緑、および青色の何れか１色の有機ＥＬ材料が供給される。このように、典型的には３本のノズル５２ａ〜５２ｃから同じ色の有機ＥＬ材料が吐出されるが、説明を具体的にするために赤色の有機ＥＬ材料が３本のノズル５２ａ〜５２ｃから吐出される例を用いる。なお、塗布装置１は、その周囲や内部が第１〜第３ボックス６１〜６３等で仕切られているが、詳細は後述する。
【００２１】
基板載置装置２は、ステージ２１、旋回部２２、平行移動テーブル２３、ガイド受け部２４、およびガイド部材２５を有している。ステージ２１は、被塗布体となるガラス基板等の基板Ｐをそのステージ上面に載置する。ステージ２１の下部は、旋回部２２によって支持されており、旋回部２２の回動動作によって図示θ方向にステージ２１が回動可能に構成されている。また、ステージ２１の内部には、有機ＥＬ材料が塗布された基板Ｐをステージ面上で予備加熱処理するための加熱機構や基板Ｐの吸着機構や受け渡しピン機構が設けられている。
【００２２】
有機ＥＬ塗布機構５の下方を通るように、ガイド部材２５が上記Ｘ軸方向と垂直の図示Ｙ軸方向に延設されて固定される。平行移動テーブル２３の下面にはガイド部材２５と当接してガイド部材２５上を滑動するガイド受け部２４が固設されている。また、平行移動テーブル２３の上面には、旋回部２２が固設される。これによって、平行移動テーブル２３が、例えばリニアモータ（図示せず）からの駆動力を受けてガイド部材２５に沿った図示Ｙ軸方向に移動可能になり、旋回部２２に支持されたステージ２１の移動も可能になる。
【００２３】
受け渡しピン機構を介してステージ２１上に基板Ｐを載置し吸着して、平行移動テーブル２３が有機ＥＬ塗布機構５の下方まで移動したとき、当該基板Ｐが赤色の有機ＥＬ材料の塗布をノズル５２ａ〜５２ｃから受ける位置となる。そして、制御部（図２参照）がノズルユニット５０をＸ軸方向に往復移動させるようにノズル移動機構部５１を制御し、ステージ２１をＹ軸方向へ当該直線移動毎に所定ピッチだけ移動させるように平行移動テーブル２３を制御し、ノズル５２ａ〜５２ｃから所定流量の有機ＥＬ材料を吐出する。また、ノズル５２ａ〜５２ｃのＸ軸方向吐出位置において、ステージ２１に載置された基板Ｐから逸脱する両サイド空間には、基板Ｐから外れて吐出された有機ＥＬ材料を受ける液受部５３Ｌおよび５３Ｒがそれぞれ固設されている。ノズル移動機構部５１は、基板Ｐの一方サイド外側に配設されている液受部５３の上部空間から、基板Ｐを横断して基板Ｐの他方サイド外側に配設されている液受部５３の上部空間まで、ノズルユニット５０を往復移動させる。また、平行移動テーブル２３は、ノズルユニット５０が液受部５３の上部空間に配置されている際、ノズル往復移動方向とは垂直の所定方向（図示Ｙ軸方向）に所定ピッチだけステージ２１を移動させる。このようなノズル移動機構部５１および平行移動テーブル２３の動作と同時にノズル５２ａ〜５２ｃから有機ＥＬ材料を液柱状態で吐出することによって、赤色の有機ＥＬ材料が基板Ｐに形成されたストライプ状の溝毎に配列された、いわゆる、ストライプ配列が基板Ｐ上に形成される。
【００２４】
次に、図２を参照して、塗布装置１における制御機能および供給部の概略構成について説明する。なお、図２は、塗布装置１の制御機能および供給部を示すブロック図である。
【００２５】
図２において、塗布装置１は、上述した構成部の他に、制御部３、第１供給部５４ａ、第２供給部５４ｂ、および第３供給部５４ｃを備えている。第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃは、共に赤色の有機ＥＬ材料をそれぞれノズル５２ａ〜５２ｃに配管を介して供給する。なお、供給源５４１ａ〜５４１ｃからノズル５２ａ〜５２ｃに至るそれぞれの配管は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、テフロン（登録商標）等を材料とする管部材が用いられる。
【００２６】
第１供給部５４ａは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ａと、供給源５４１ａから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ａと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ａとを備えている。また、第２供給部５４ｂは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ｂと、供給源５４１ｂから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ｂと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ｂとを備えている。第３供給部５４ｃは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ｃと、供給源５４１ｃから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ｃと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ｃとを備えている。そして、制御部３は、第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃ、旋回部２２、平行移動テーブル２３、およびノズル移動機構部５１のそれぞれの動作を制御する。
【００２７】
ノズル５２ａは、供給部５４ａから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ａを有している。ノズル５２ｂは、供給部５４ｂから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ｂを有している。ノズル５２ｃは、供給部５４ｃから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ｃを有している。なお、ノズル５２ａ〜５２ｃは、それぞれ同一の構造であるため、総称して説明する場合は参照符号「５２」を付して説明を行う。
【００２８】
ここで、赤色の有機ＥＬ材料の塗布を受ける基板Ｐの表面には、有機ＥＬ材料を塗布すべき所定のパターン形状に応じたストライプ状の溝が複数本並設されるように形成されている。有機ＥＬ材料としては、例えば、基板Ｐ上の溝内に拡がるように流動する程度の粘性を有する有機性のＥＬ材料が用いられ、具体的には各色毎の高分子タイプの有機ＥＬ材料が用いられる。ノズルユニット５０は、所定の支持軸周りに回動自在に支持されており、制御部３の制御によって当該支持軸周りに回動させることで、塗布ピッチ間隔を調整することができる。
【００２９】
制御部３は、ステージ２１に載置された基板Ｐの位置や方向に基づいて、基板Ｐに形成された溝の方向が上記Ｘ軸方向になるように旋回部２２の角度を調整し、塗布のスタートポイント、すなわち、基板Ｐに形成された溝の一方の端部側で塗布を開始する塗布開始位置を算出する。なお、上記塗布開始位置は、一方の液受部５３の上部空間となる。そして、制御部３は、上述したように平行移動テーブル２３およびノズル移動機構部５１を駆動させる。
【００３０】
上記塗布開始位置において、制御部３は、各ノズル５２ａ〜５２ｃから有機ＥＬ材料の吐出開始を各ポンプ５４２ａ〜５４２ｃに指示する。このとき、制御部３は、ストライプ状の溝の各ポイントにおける有機ＥＬ材料の塗布量が均一となり、液柱状態で有機ＥＬ材料が吐出されるように、ノズル５２ａ〜５２ｃの移動速度に応じてその塗布量を制御しており、流量計５４３ａ〜５４３ｃからの流量情報をフィードバックして制御する。そして、制御部３は、基板Ｐ上の溝内への有機ＥＬ材料の流し込むために、有機ＥＬ材料を基板Ｐ上の溝に沿わせながらこの溝内に流し込むようにノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿わせて移動させるように制御する。この動作によって、液柱状態で各ノズル５２ａ〜５２ｃから吐出される赤色の有機ＥＬ材料が同時にそれぞれの溝に流し込まれていく。
【００３１】
制御部３は、基板Ｐ上をノズルユニット５０が横断して溝の他方端部の外側に固設されている他方の液受部５３上に位置すると、ノズル５２ａ〜５２ｃからの有機ＥＬ材料の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部５１によるノズルユニット５０の移動を停止する。この１回の移動によって、３列分の溝への有機ＥＬ材料の塗布が完了する。具体的には、同色の有機ＥＬ材料を各ノズル５２ａ〜５２ｃから吐出しているので、３列毎に１列の溝を塗布対象とした合計３列分の溝に有機ＥＬ材料が塗布される。
【００３２】
次に、制御部３は、平行移動テーブル２３をＹ軸正方向に所定距離（例えば、溝９列分）だけピッチ送りして、次に塗布対象となる溝への有機ＥＬ材料の塗布を行えるようにする。そして、制御部３は、他方の液受部５３の上部空間からノズルユニット５０を逆の方向へ基板Ｐ上を横断させて一方の液受部５３上に位置すると、ノズル５２ａ〜５２ｃからの有機ＥＬ材料の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部５１によるノズルユニット５０の移動を停止する。この２回目の移動によって、次の３列分の溝への有機ＥＬ材料の塗布が完了する。このような動作を繰り返すことによって、赤色の有機ＥＬ材料が赤色を塗布対象とした溝に流し込まれる。
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、図３〜図１０を参照して、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１に設置される局所雰囲気生成機構について説明する。なお、図３は、当該局所雰囲気生成機構の概略構成を示す平面図である。図４は、当該局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図である。図５は、その前面の一部を切り欠いて第３ボックス６３の外観を示す斜視図である。図６は、第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図である。図７は、窒素投入口の構造を示す断面図である。図８は、拡散板７３１の構造を示す斜視図である。図９は、ポイントＣにおける酸素濃度管理値を説明するためのグラフである。図１０は、局所雰囲気生成機構における窒素供給の流れを示すブロック図である。
【００３４】
図３〜図６において、塗布装置１は、第１ボックス６１、第２ボックス６２、および第３ボックス６３によって、それぞれ外部から遮蔽されて設置される。第１ボックス６１は、基板載置装置２が図示Ｙ軸方向へ往復移動する空間（以下、チャンバ空間と記載する）を包囲して外部から遮蔽するように設けられる。また、第１ボックス６１は、ノズル５２がチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１を除いて、チャンバ空間と有機ＥＬ塗布機構５が設置される空間との間を仕切るように設置される。
【００３５】
第３ボックス６３は、有機ＥＬ塗布機構５が設置される空間を含み、ノズルユニット５０等が図示Ｘ軸方向へ往復移動する空間（以下、スライダ空間と記載する）を包囲して設けられる。なお、第３ボックス６３も、ノズル５２がスライダ空間からチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１が形成されている（図５および図６参照）。なお、第１の実施形態では、第３ボックス６３においてＺ軸方向に立設されたＹ軸負方向側の壁面（以下、Ｙ軸負方向側の壁面を前面とする）に開口部Ｓ１が形成されている。そして、開口部Ｓ１の上部の第３ボックス６３前面内壁にエアー膜生成機構９が設けられる。また、第３ボックス６３の上面には、第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃから有機ＥＬ材料をそれぞれノズル５２ａ〜５２ｃに供給するための配管（図示せず）を通すための開口部Ｓ２が形成される。また、ノズルユニット５０に静圧軸受が設けられている場合、当該静圧軸受に気体を供給するための配管は、第３ボックス６３の側壁に形成される開口を通して接続される。
【００３６】
第２ボックス６２は、第１ボックス６１の上部空間を包囲して設けられる。第２ボックス６２の内部には、有機ＥＬ塗布機構５および第３ボックス６３が設置され、第２ボックス６２にもノズル５２がスライダ空間からチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１が形成されている。なお、第２ボックス６２で包囲された空間の内、スライダ空間を除いた空間をボックス空間と記載する。このように、塗布装置１は、第１〜第３ボックス６１〜６３によって、チャンバ空間、スライダ空間、およびボックス空間にそれぞれ仕切られて設置される。なお、第１〜第３ボックス６１〜６３は、全て上面が形成されているが、図３においては内部との関係をわかりやすくするために上面や下面を省略し、斜線または交線領域で側壁のみを示している。
【００３７】
第１〜第３ボックス６１〜６３には、その内部空間に窒素等の不活性ガス（以下、単に窒素と記載する）を供給するための供給管７１と、その内部空間の気体を排出するための排気管７２とが接続される。本実施例では、供給管７１が第１ボックス６１の前面および第３ボックス６３に設けられたエアー膜生成機構９に接続されている。図４の例では、複数の供給管７１ａ〜７１ｃが第１ボックス６１の壁面に接続され、供給管７１ｄが第３ボックス６３のエアー膜生成機構９に接続されている。なお、図３では、供給管７１ｄを省略している。
【００３８】
また、排気管７２が、第２ボックス６２のＹ軸正方向側の壁面（以下、Ｙ軸正方向側の壁面を背面と記載する）および第３ボックス６３の背面に接続されている。図４の例では、排気管７２ｄが第２ボックス６２の壁面に接続され、排気管７２ｃが第３ボックス６３の壁面に接続されている。なお、図３では、排気管７２ｃを省略している。
【００３９】
図４に示すように供給管７１および排気管７２を接続した場合、供給管７１ａ〜７１ｃから供給された窒素は、チャンバ空間へ供給されて開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間へ流入した窒素は、供給管７１ｄからエアー膜生成機構９に供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、スライダ空間の背面の排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２ｄから流出するような流れとなる。
【００４０】
図４〜図６に示すように、エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３に形成された開口部Ｓ１全面を遮るようなエアー膜（図６に示すＮＣ）を生成する。具体的には、ノズル５２が開口部Ｓ１からチャンバ空間へ突出してＸ軸方向に往復移動するため、開口部Ｓ１は、Ｘ軸方向を長軸方向としたスリット状に形成されている。そして、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１と同様にＸ軸方向に延設され、開口部Ｓ１の上部からＺ軸負方向へ流れるエアー膜を生成する。エアー膜生成機構９には、開口部Ｓ１の上部全長に渡ってＺ軸負方向に向けて開口したスリット状の噴射口が形成されており、当該噴射口からエアーが帯状に噴射される。好ましくは、エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３の内部に設置される。
【００４１】
ここで、上述したように、エアー膜生成機構９には供給管７１ｄが接続されており、エアー膜生成機構９の噴射口から噴射される気体は供給管７１ｄから供給される窒素である。したがって、開口部Ｓ１を遮るように生成されるエアー膜は、厳密には空気の膜ではなく窒素等の不活性ガスで構成された帯状の気体膜である。以下の説明においては、エアー膜生成機構９が生成する窒素の膜を窒素カーテンＮＣと記載する。
【００４２】
エアー膜生成機構９から噴射される窒素カーテンＮＣは、開口部Ｓ１を遮るように第３ボックス６３の前面に沿って当該開口部Ｓ１に対して第３ボックス６３の内側を通過した後、第３ボックス６３の内部底面にあたるように生成される。ここで、第３ボックス６３が包囲するスライダ空間内の気体は、その背面に接続された排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２ｄから流出する。つまり、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、第３ボックス６３の内部底面にあたった後、当該第３ボックス６３の背面側へ流れる、または当該第３ボックス６３の上面側へ流れることになる。したがって、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、開口部Ｓ１からチャンバ空間へ流出することは少ない。
【００４３】
また、上述したように、有機ＥＬ塗布機構５に含まれるノズル移動機構部５１は、ノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿ってＸ軸方向に往復移動させる。ノズル移動機構部５１は、例えば、一対のプーリおよび駆動ベルト（図示せず）を備えている。一対のプーリは、ガイド部材５１１の両端位置付近に設けられており、当該プーリの間に駆動ベルトがＸ軸方向へ掛け渡される。そして、ノズルユニット５０は、駆動ベルトの一部に接続される。つまり、ノズル移動機構部５１は、一方のプーリが回転することに応じて駆動ベルトが回動すると、当該駆動ベルトの移動に応じてノズルユニット５０もガイド部材５１１に沿ってＸ軸方向へ往復移動する。このように、ノズル移動機構部５１は、ノズルユニット５０を往復移動させる際、プーリと駆動ベルトとの接触によって発塵源となる。また、他の駆動方式を用いてノズルユニット５０を往復移動させる場合も、機械的な接触等によってノズル移動機構部５１が発塵源となることが多い。しかしながら、ノズル移動機構部５１が開口部Ｓ１およびＳ２を除いて第３ボックス６３で包囲されているため、第３ボックス６３は、ノズル移動機構部５１で発生した粉塵がチャンバ空間へ流出することを防止する機能も有している。また、第３ボックス６３が包囲するスライダ空間内で生じた粉塵は、窒素カーテンＮＣに遮られることによって開口部Ｓ１からチャンバ空間へ流出することがない。
【００４４】
また、図４に示すように、第１ボックス６１には、基板Ｐの搬入および搬出を行うための投入口６１１が設けられている。投入口６１１は、回転軸を中心に回動（図示矢印方向）するゲートにより開閉可能となっている。基板Ｐは、投入口６１１が開放された状態で、搬送ロボット（図示せず）によりチャンバ空間内に搬入され、ステージ２１上に載置される。また、塗布装置１によって塗布処理が行われるときは、上記ゲートを閉鎖してチャンバ空間内が外部から遮蔽される。
【００４５】
第１ボックス６１と供給管７１ａおよび７１ｂとを接続する付近には、拡散部７３が設けられる。具体的には、拡散部７３は、供給管７１ａおよび７１ｂから内部空間に流入する入り口付近の当該内部空間側に設けられる。図７および図８に示すように、拡散部７３は、拡散板７３１およびパンチングメタル７３２を含んでいる。拡散板７３１は、供給管７１ａおよび７１ｂから上記内部空間へ流入する窒素を妨げる位置に固設された板状部材であり、その周囲に所定の隙間が形成されている。供給管７１ａおよび７１ｂから上記内部空間へ流入する窒素は、拡散板７３１によって妨げられて直接的に上記内部空間に流入することなく、拡散板７３１の周囲へ流れる方向を変えて流動する。パンチングメタル７３２は、多数の孔が打ち抜き加工された板状部材であり、拡散板７３１に対して上記内部空間側に固設される。また、パンチングメタル７３２は、拡散板７３１の周囲から流動する窒素の流動路上に配置される。つまり、供給管７１ａおよび７１ｂから供給された窒素は、必ずパンチングメタル７３２に形成された孔を通って上記内部空間内に流入することになる。したがって、拡散部７３では、供給管７１ａおよび７１ｂから供給された窒素を拡散して第１〜第３ボックス６１〜６３内に供給することができる。
【００４６】
また、投入口６１１付近に供給管７１ｃが接続されている。一般的に、投入口６１１付近は、基板Ｐの搬入／搬出の際の開閉によって外気が侵入しやすく酸素濃度が高くなりやすいが、そのような箇所に窒素を供給することによって、侵入した酸素を拡散することができる。なお、供給管７１ｃから内部空間に流入する入り口付近は、その流路が曲げられており、当該入り口付近に拡散部は設けられていない。
【００４７】
排気管７２と第１〜第３ボックス６１〜６３との接続部には、パンチングメタル７３３が設けられる。このパンチングメタル７３３は、排気管７２の内部空間側に固設され、排気管７２に向かって流動する気体の流動路上に配置される。つまり、排気管７２へ排出される気体は、必ずパンチングメタル７３３に形成された孔を通って排出されることになる。このように、排出口付近にパンチングメタル７３３を配置することによって、気体が排出される箇所が集中することを防止することができ、内部空間全体の気体をバラツキなく排出することができる。
【００４８】
供給管７１から第１〜第３ボックス６１〜６３内に窒素を供給しながら第１〜第３ボックス６１〜６３内の気体を排気管７２から排出することによって、第１〜第３ボックス６１〜６３内部が窒素雰囲気となり、内部の酸素濃度が低下する。これによって、塗布装置１は、有機ＥＬ材料を基板Ｐに塗布する際の酸化を防止することができる。ここで、有機ＥＬ材料の酸化を防止するためにはチャンバ空間内全ての酸素濃度を低下させればよいが、最も酸素濃度を低下させなければならない空間は、ノズル５２から有機ＥＬ材料を吐出する空間および塗布後の基板Ｐ面がＹ軸正方向側に順次送られていく空間（図４に示すポイントＣ）である。例えば、有機ＥＬ材料を基板Ｐに塗布する際の酸素濃度上限を酸素濃度管理値（例えば、１０ｐｐｍ）とした場合、少なくともポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を満たさなければならない。
【００４９】
ポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を満たした状態で塗布処理を行うためには、ポイントＣにおける酸素濃度を酸素濃度管理値以下に低下させた後、塗布処理が開始される。そして、塗布処理中において、ポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を越えることを防止しなければならないため（図９に示す「塗布処理時間」）、塗布処理中においても供給管７１からの窒素供給および排気管７２からの気体排出が継続される。ここで、ノズルユニット５０やノズル５２がＸ軸方向に往復移動することによって、スライダ空間内の気体や開口部Ｓ１付近の気体が攪拌される。したがって、例えばスライダ空間内に酸素が残存している場合、当該酸素が攪拌によってポイントＣへ流出してポイントＣにおける酸素濃度を上昇させることがある。つまり、ポイントＣにおける酸素濃度の管理においては、塗布処理前および塗布処理中の流体バランスを考慮する必要がある。したがって、スライダ空間内やボックス空間内も低酸素雰囲気に置換すると共に、開口部Ｓ１を遮るように窒素カーテンＮＣを生成することによってスライダ空間内から流出する気体が上記ポイントＣ側へ流れないようにして、塗布処理中の上記ポイントＣにおける酸素濃度の上昇を防止している。
【００５０】
また、ポイントＣにおける酸素濃度を安定させるためには、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力も重要である。例えば、第１〜第３ボックス６１〜６３が外部に対して完全密閉構造でない場合、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力が大気圧未満（つまり、外部より低い圧力）に維持されると外部の気体が第１〜第３ボックス６１〜６３内に流入する。したがって、本実施形態では、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力を大気圧以上（つまり、外部と同じまたは高い圧力）に維持できるように、塗布処理前および塗布処理中の流体バランスが調整される。これによって、第１〜第３ボックス６１〜６３が外部に対して完全密閉構造でなくても、ポイントＣにおける酸素濃度の管理を行うことができる。このように、第１〜第３ボックス６１〜６３内は、局所的な雰囲気を管理することが可能となり、特に低下させた内部の酸素濃度を管理することが可能となる。
【００５１】
図１０において、局所雰囲気生成機構は、上述した構成部の他に、窒素ボンベ８１、フィルタ８３、圧力調整部８４、供給側の流量調整部８５、排気側の流量調整部８６、および吸引部８７を備えており、互いに配管等で接続されている。ここで、窒素ボンベ８１、フィルタ８３、圧力調整部８４、および流量調整部８５が、供給管７１から窒素を供給するための供給系に相当する。一方、流量調整部８６および吸引部８７が、排気管７２から気体を排出するための排気系に相当する。なお、これらの機構は、塗布装置１に内蔵してもいいし、塗布装置１の外部装置として設けてもかまわない。塗布装置１の外部装置として設ける場合、設置場所に予め設けられている設備（例えば、工場の窒素供給装置や吸引装置）を用いてもかまわない。
【００５２】
窒素ボンベ８１には、液体窒素等がその内部に貯蔵されている。窒素ボンベ８１から窒素は、気体状態で取り出され、工場の用力として供給されてフィルタ８３へ流動する。フィルタ８３は、流動する窒素中の異物を除去して圧力調整部８４および流量調整部８５に送る。そして、圧力調整部８４によって塗布装置１へ供給する窒素圧力が調整され、流量調整部８５によって塗布装置１へ供給する窒素流量が調整された後、供給管７１に窒素が供給される。一方、吸引部８７は、排気管７２から気体を吸引して第１〜第３ボックス６１〜６３内の気体を外部へ排出する。そして、流量調整部８６によって、排気管７２から気体を吸引して外部へ排出する流量が調整される。ユーザは、圧力調整部８４、流量調整部８５、および流量調整部８６に設けられた流路の絞りや設定値等を調整することによって、上述した塗布装置１に対する流体バランスを調整することができる。
【００５３】
次に、図１１を参照して、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローおよび処理動作について説明する。なお、図１１は、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローを示す模式図である。なお、図１１においては、説明を簡単にするために、塗布装置１について、第１〜第３ボックス６１〜６３、チャンバ空間、ボックス空間、およびチャンバ空間のみを図示して簡略化している。
【００５４】
図１１において、第１ボックス６１の前面に複数の供給管７１が接続され、複数の供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ×ｎ；供給Ｃｉ×ｎとする）。例えば、供給Ｃｉ×ｎは、図４に示した供給管７１ａ〜７１ｃに相当する。具体的には、横に並列して接続される３本の供給管７１ａおよび横に並列して接続される３本の供給管７１ｂで構成される合計６本の供給管７１が第１ボックス６１の前面に接続される。これらの供給管７１は、図７を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。なお、上記６本の供給管７１に供給管７１ｃを加えて第１ボックス６１の前面に接続してもかまわない。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１からエアー膜生成機構９を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印ＮＣｉ；供給ＮＣｉとする）。例えば、供給ＮＣｉは、図４に示した供給管７１ｄおよびエアー膜生成機構９に相当する。
【００５５】
また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。また、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。なお、第２ボックス６２および第３ボックス６３の背面に接続される複数の排気管７２については、図４を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００５６】
供給Ｃｉ×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１から供給ＮＣｉから供給された窒素と合流してスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間内に流入した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。したがって、チャンバ空間の一方側の複数箇所から供給された窒素が開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へそれぞれ抜ける流れが形成されている。このように、複数の供給管を介してチャンバ空間に窒素を供給しながら、開口部Ｓ１介してボックス空間またはスライダ空間の排気管から排出するため、チャンバ空間、スライダ空間、およびボックス空間内における気体が窒素雰囲気に置換される。そして、図４に示したポイントＣにおける酸素濃度も低下するため、当該酸素濃度が酸素濃度管理値以下まで到達するのを待つ。
【００５７】
そして、第１〜第３ボックス６１〜６３内（具体的には、ポイントＣ）の酸素濃度が酸素濃度管理値以下に到達したとき、基板Ｐに対する塗布処理を開始する。このとき、塗布装置１に対する窒素の供給および気体の排出が継続されているため、供給Ｃｉ×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１から供給ＮＣｉから供給された窒素と合流してスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間へ流入した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。したがって、チャンバ空間の一方側から供給された窒素が開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ抜ける気流が形成されている。つまり、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、チャンバ空間→開口部Ｓ１→スライダ空間の気体フローが形成されているため、スライダ空間内の気体がチャンバ空間へ流出することが少なく、開口部Ｓ１からポイントＣへの方向へ気体が流れることもない。また、開口部Ｓ１を遮るように窒素カーテンＮＣが形成されているため、スライダ空間内の気体がチャンバ空間へ流出することがない。したがって、仮にスライダ空間に酸素が残存していたとしてもチャンバ空間（ポイントＣ）へ酸素が流出することを防止することができ、図９で示した塗布処理時間中の酸素濃度が上昇することを防止することができる。
【００５８】
また、上述したように、ノズル移動機構部５１は、ノズルユニット５０を往復移動させることによって発塵源となり、スライダ空間内に粉塵が生じることがある。しかしながら、エアー膜生成機構９が生成する窒素カーテンＮＣによって開口部Ｓ１が遮られているため、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することはない。したがって、基板Ｓに対する塗布処理中に、スライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。また、開口部Ｓ１は、ステージ２１を横断する方向を長寸方向として第３ボックス６３の側面に形成されているが、開口部Ｓ１の短寸方向となる上下方向に気流が流れる窒素カーテンＮＣを生成することによって、効率よく開口部Ｓ１を遮ることができる。
【００５９】
なお、当該実施形態では、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１の上部のＸ軸方向に延設され、Ｚ軸負方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成する例を説明したが、他の方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。例えば、エアー膜生成機構９を開口部Ｓ１の下部のＸ軸方向に延設し、Ｚ軸正方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。また、エアー膜生成機構９を第３ボックス６３の内部に設置したが、第３ボックス６３に形成された開口部Ｓ１を遮るような窒素カーテンＮＣを生成できれば、第３ボックス６３の外部に設置してもかまわない。
【００６０】
（第２の実施形態）
以下、図１２および図１３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１に設置される局所雰囲気生成機構について説明する。なお、図１２は、当該局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図である。図１３は、第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図である。なお、第２の実施形態は、上述した第１の実施形態に対して開口部Ｓ１の形成方向およびエアー膜生成機構９の設置方向が異なり、他の構成要素は第１の実施形態と同様である。したがって、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１２および図１３において、開口部Ｓ１は、第３ボックス６３の底面に形成されており、ノズル５２が当該開口部Ｓ１からチャンバ空間へ突出して往復移動する。つまり、ノズル５２は、第３ボックス６３の下方に突出することになる。そして、第３ボックス６３は、開口部Ｓ１および開口部Ｓ２を除いて、有機ＥＬ塗布機構５を包囲するように設置される。エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１のＹ軸負方向側（図１２に示す右側であり、前面側）の第３ボックス６３底面内壁に設けられる。そして、供給管７１ｄが第３ボックス６３のエアー膜生成機構９に接続される。
【００６２】
エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３の底面に形成された開口部Ｓ１全面を遮るような窒素カーテンＮＣを生成する。具体的には、ノズル５２が開口部Ｓ１からチャンバ空間へ突出してＸ軸方向に往復移動するため、開口部Ｓ１は、第１の実施形態と同様にＸ軸方向を長軸方向としたスリット状に形成されている。そして、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１と同様にＸ軸方向に延設され、開口部Ｓ１の前面側からＹ軸正方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成する。エアー膜生成機構９には、開口部Ｓ１の前面側全長に渡ってＹ軸正方向に向けて開口したスリット状の噴射口が形成されており、当該噴射口から窒素が帯状に噴射される。好ましくは、エアー膜生成機構９は、第３ボックス６３の内部に設置される。
【００６３】
エアー膜生成機構９から噴射される窒素カーテンＮＣは、開口部Ｓ１を遮るように第３ボックス６３の底面に沿って当該開口部Ｓ１に対して第３ボックス６３の内側を通過した後、第３ボックス６３の後面側へ流れる。ここで、第３ボックス６３が包囲するスライダ空間内の気体は、その背面に接続された排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２ｄから流出する。つまり、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、第３ボックス６３の後面側へ流れた後、排気管７２ｃから流出する、あるいは開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入することになる。つまり、窒素カーテンＮＣによる窒素の気流は、底面に形成された開口部Ｓ１であっても当該開口部Ｓ１からチャンバ空間へ流出することはない。したがって、第２の実施形態に係るエアー膜生成機構９によれば、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することはなく、基板Ｓに対する塗布処理中に、スライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。また、第２の実施形態に係るエアー膜生成機構９によれば、塗布処理中においてスライダ空間からチャンバ空間へ気体が流出することがなく、塗布処理時間中の酸素濃度の上昇を防止することができる。また、開口部Ｓ１は、ステージ２１を横断する方向を長寸方向として第３ボックス６３の底面に形成されているが、開口部Ｓ１の短寸方向となる水平方向に気流が流れる窒素カーテンＮＣを生成することによって、効率よく開口部Ｓ１を遮ることができる。
【００６４】
なお、第２の実施形態では、エアー膜生成機構９は、開口部Ｓ１の前面側のＸ軸方向に延設され、Ｙ軸正方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成する例を説明したが、他の方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。例えば、エアー膜生成機構９を開口部Ｓ１の後面側のＸ軸方向に延設し、Ｙ軸負方向へ流れる窒素カーテンＮＣを生成してもかまわない。また、エアー膜生成機構９を第３ボックス６３の内部に設置したが、第３ボックス６３に形成された開口部Ｓ１を遮るような窒素カーテンＮＣを生成できれば、第３ボックス６３の外部に設置してもかまわない。
【００６５】
また、エアー膜生成機構９に窒素等の不活性ガスを供給することによって、その噴射口から当該不活性ガスを噴射してスライダ空間内部の酸素濃度を低下させる効果も得られる態様を用いて説明したが、このような効果を期待しない場合、エアー膜生成機構９から他の気体を噴射してもかまわない。例えば、エアー膜生成機構９の噴射口から空気を帯状に噴射することによって、開口部Ｓ１を遮る空気の膜（エアーカーテン）を形成する。これによって、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することを防止する効果が得られ、基板Ｓに対する塗布処理中にスライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。
【００６６】
また、上述した第１および第２の実施形態におけるボックス空間やスライダ空間に設けられる供給管および排気管（すなわち、供給Ｃｉ×ｎ、供給ＮＣｉ、排出Ｓｏ、排出Ｂｏ）は、それぞれ複数本であっても１本の配管であってもかまわない。上述したような流体バランスを調整すれば、１本の配管であっても複数本の配管であっても本発明の効果を得ることができる。
【００６７】
また、上述した第１および第２の実施形態におけるスライダ空間やボックス空間に対して、エアー膜生成機構９に窒素を供給するための供給管７１ｄの他に、別の供給管を設けてもかまわない。スライダ空間やボックス空間への窒素供給を増やすことによって、スライダ空間やボックス空間で合流する窒素量が増えるだけであり、上述した流体バランスを調整すれば同様の効果が得られることは言うまでもない。また、チャンバ空間内の気体を直接排出する排気管を第１ボックス６１に設けてもかまわない。これによって、チャンバ空間内の気体が直接的に窒素雰囲気に置換されるため、チャンバ空間全体が窒素雰囲気に置換される速度が速くなる（図９における到達時間が短くなる）効果が期待できる。
【００６８】
また、上述した第１および第２の実施形態における第２ボックス６２および排出Ｂｏを省略してもかまわない。つまり、有機ＥＬ塗布機構５は、第３ボックス６３のみで包囲されて設置されることになる。この場合、チャンバ空間に供給された窒素は、開口部Ｓ１付近で供給ＮＣｉと合流して排出Ｓｏまたは開口部Ｓ２から排出される。つまり、第２ボックス６２および排出Ｂｏを設けなくても、チャンバ空間に供給された窒素が開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ抜ける流れが形成されている。また、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、窒素カーテンＮＣによってスライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することはなく、基板Ｓに対する塗布処理中に、スライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。また、窒素カーテンＮＣによって、塗布処理中においてスライダ空間からチャンバ空間へ気体が流出することがなく、塗布処理時間中の酸素濃度の上昇を防止することができる。
【００６９】
さらに、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の粉塵が基板Ｓ上に落下することを防止する効果のみ期待する場合、上述した第１および第２の実施形態における第１ボックス６１、第２ボックス６２、供給Ｃｉ×ｎ、および排出Ｂｏを省略して、エアー膜生成機構９から他の気体を噴射してもかまわない。つまり、有機ＥＬ塗布機構５は、第３ボックス６３のみで包囲されて設置され、基板載置装置２等の他の機構が外部から遮蔽されない態様となる。そして、エアー膜生成機構９の噴射口から空気を帯状に噴射することによって、開口部Ｓ１を遮る空気の膜（エアーカーテン）を形成する。この場合、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、スライダ空間内の粉塵がチャンバ空間へ流出することを防止する効果が得られ、基板Ｓに対する塗布処理中にスライダ空間から基板Ｓ上へ異物が落下することを防止することができる。
【００７０】
また、ノズルユニット５０に静圧軸受が設けられている場合、当該静圧軸受に窒素等の不活性ガスを供給してもかまわない。これによって、静圧軸受を構成するために供給する気体に酸素が含まれないため、さらにスライダ空間内の酸素濃度を低下させることができる。
【００７１】
また、上述した実施形態では、赤、緑、および青色のうち、赤色の有機ＥＬ材料を３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃで基板Ｐの溝内に流し込んでいるが、この塗布工程は、有機ＥＬ表示装置を製造する途中工程である。有機ＥＬ表示装置を製造するときの処理手順は、正孔輸送材料（ＰＥＤＯＴ）塗布→乾燥→赤色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥→緑色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥→青色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥という手順となる。この場合、本発明の塗布装置は、正孔輸送材料、赤色の有機ＥＬ材料、緑色の有機ＥＬ材料、および青色の有機ＥＬ材料をそれぞれ塗布する工程に用いることができる。
【００７２】
また、ノズル５２ａ〜５２ｃから赤、緑、および青色の有機ＥＬ材料をそれぞれ吐出してもかまわない。この場合、赤、緑、および青色の順に配列された、いわゆる、ストライプ配列が１つの塗布工程で形成される。また、上述した実施形態では、３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃで基板Ｐの各溝内に有機ＥＬ材料を流し込んでいるが、この３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃを複数組設けて基板Ｐの各溝内に有機ＥＬ材料を流し込んでもかまわない。
【００７３】
また、上述した実施形態では、塗布液として有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布液とした有機ＥＬ表示装置の製造装置を一例にして説明したが、本発明は他の塗布装置にも適用できる。例えば、レジスト液やＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）液やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を製造するのに使用される蛍光材料を塗布する装置にも適用することができる。また、液晶カラーディスプレイをカラー表示するために液晶セル内に構成されるカラーフィルタを製造するために使用される色材を塗布する装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る塗布装置は、被塗布体である基板上へ異物が落下することを防止することができ、様々な塗布液をノズル等から吐出する装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布装置１の要部概略構成を示す平面図および正面図
【図２】図１の塗布装置１の制御機能および供給部を示すブロック図
【図３】図１の塗布装置１の局所雰囲気生成機構の概略構成を示す平面図
【図４】第１の実施形態に係る局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図
【図５】第３ボックス６３の外観を示す斜視図
【図６】図４の第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図
【図７】窒素投入口の構造を示す断面図
【図８】拡散板７３１の構造を示す斜視図
【図９】ポイントＣにおける酸素濃度管理値を説明するためのグラフ
【図１０】局所雰囲気生成機構における窒素供給の流れを示すブロック図
【図１１】塗布装置１における窒素流動フローを示す模式図
【図１２】第２の実施形態に係る局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図
【図１３】図１２の第３ボックス６３内部の概略構成を示す側断面図
【符号の説明】
【００７６】
１…塗布装置
２…基板載置装置
２１…ステージ
２２…旋回部
２３…平行移動テーブル
２４…ガイド受け部
２５、５１１…ガイド部材
３…制御部
５…有機ＥＬ塗布機構
５０…ノズルユニット
５１…ノズル移動機構部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…ノズル
５２１…フィルタ部
５３…液受部
５４…供給部
５４１…供給源
５４２…ポンプ
５４３…流量計
６１…第１ボックス
６１１…投入口
６２…第２ボックス
６３…第３ボックス
６４…仕切板
７１…供給管
７２…排気管
７３…拡散部
７３１、７５２…拡散板
７３２、７３３、７５３…パンチングメタル
７５…背面側気体供給部
７５１…筐体
８１…窒素ボンベ
８３…フィルタ
８４…圧力調整部
８５、８６…流量調整部
８７…吸引部
９…エアー膜生成機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布液を塗布する塗布装置であって、
その先端部から前記塗布液を吐出するノズルと、
前記基板をその上面に載置するステージと、
前記ステージ上の空間において、当該ステージ面を横断する方向に前記ノズルを往復移動させるノズル移動機構と、
前記ノズル移動機構を包囲して設けられ、当該ノズル移動機構側から前記ステージ側へ前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成されたボックスと、
所定の気体を噴射する噴射口を有し、前記ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する気体膜生成手段とを備える、塗布装置。
【請求項２】
前記気体膜生成手段は、前記ボックスの内部に設けられる、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記気体膜生成手段は、前記ボックスの外部に設けられる、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記ボックスを構成する壁面のうち、上下方向に立設された壁面の１つに形成され、
前記気体膜生成手段は、前記開口部の上部に並設され、その気流が前記開口部の上部から下部方向へ流れる帯状の気体膜を生成する、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記ボックスを構成する底面に形成され、
前記気体膜生成手段は、前記開口部の横部に並設され、その気流が前記開口部を遮る水平方向へ流れる帯状の気体膜を生成する、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記ボックスに設けられ、当該ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備える、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記ボックスの下部に前記ステージを包囲して設けられ、その上面に前記ノズル移動機構側から前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成されたステージ側ボックスと、
前記ステージ側ボックスに設けられ、当該ステージ側ボックスの内部空間へ不活性ガスを供給する供給口と、
前記ボックスに設けられ、当該ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備え、
前記気体膜生成手段は、前記噴射口から不活性ガスを噴射して、前記ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項１】
基板上に塗布液を塗布する塗布装置であって、
その先端部から前記塗布液を吐出するノズルと、
前記基板をその上面に載置するステージと、
前記ステージ上の空間において、当該ステージ面を横断する方向に前記ノズルを往復移動させるノズル移動機構と、
前記ノズル移動機構を包囲して設けられ、当該ノズル移動機構側から前記ステージ側へ前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成されたボックスと、
所定の気体を噴射する噴射口を有し、前記ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する気体膜生成手段とを備える、塗布装置。
【請求項２】
前記気体膜生成手段は、前記ボックスの内部に設けられる、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記気体膜生成手段は、前記ボックスの外部に設けられる、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記ボックスを構成する壁面のうち、上下方向に立設された壁面の１つに形成され、
前記気体膜生成手段は、前記開口部の上部に並設され、その気流が前記開口部の上部から下部方向へ流れる帯状の気体膜を生成する、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記ボックスを構成する底面に形成され、
前記気体膜生成手段は、前記開口部の横部に並設され、その気流が前記開口部を遮る水平方向へ流れる帯状の気体膜を生成する、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記ボックスに設けられ、当該ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備える、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記ボックスの下部に前記ステージを包囲して設けられ、その上面に前記ノズル移動機構側から前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成されたステージ側ボックスと、
前記ステージ側ボックスに設けられ、当該ステージ側ボックスの内部空間へ不活性ガスを供給する供給口と、
前記ボックスに設けられ、当該ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備え、
前記気体膜生成手段は、前記噴射口から不活性ガスを噴射して、前記ボックスの開口部を遮る帯状の気体膜を生成する、請求項１に記載の塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２６０５９９（Ｐ２００７−２６０５９９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９１０６０（Ｐ２００６−９１０６０）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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