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JP5639816B2 - 塗布方法及び塗布装置 - Google Patents

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Description

本発明は、塗布方法及び塗布装置に関する。
Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｎ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型太陽電池やＣＺＴＳ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３参照）。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。
ＣＩＧＳ型太陽電池やＣＺＴＳ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５参照）。
特開平１１−３４０４８２号公報 特開２００５−５１２２４号公報 特表２００９−５３７９９７号公報 特開平１−２３１３１３号公報 特開平１１−２７３７８３号公報 特開２００５−１７５３４４号公報
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。
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。
上記問題を解決するためには、例えば、特許文献６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。
上記のような事情に鑑み、本発明は、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。
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複数回塗布し前記基板上に複数の液状体層を積層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を備えることを特徴とする。
本発明によれば、易酸化性の金属を含む液状体を基板に複数回塗布し当該基板上に複数の液状体層を積層する際に、液状体の塗布が行われる塗布空間及び液状体の塗布された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こととしたので、易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができる。例えば液状体を基板に複数回塗布する場合には、塗布回数が多い分、易酸化性の金属の酸化が生じる可能性が増大する。これに対して、本発明では、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ことにより、液状体の複数回の塗布を行う場合であっても、易酸化性の金属の酸化を極力抑えることができる。これにより、塗布膜の膜質の低下を抑えることができる。
上記の塗布方法は、前記塗布ステップは、複数の前記液状体層の間にドーパント層を形成するドーパント層形成ステップを有することを特徴とする。
本発明によれば、複数の液状体層の間にドーパント層を形成することとしたので、液状体層にドーパントとなる物質を確実に浸透させることができる。
上記の塗布方法は、前記塗布ステップは、前記金属の組成が異なる複数種類の前記液状体を塗布することを特徴とする。
本発明によれば、金属の組成が異なる複数種類の液状体を塗布することとしたので、当該組成の異なる金属のそれぞれについて酸化を防ぐことができる。
上記の塗布方法は、前記塗布ステップは、複数の前記液状体層のそれぞれの表面を乾燥させる乾燥ステップを有することを特徴とする。
本発明によれば、塗布ステップにおいて複数の液状体層のそれぞれの表面を乾燥させることとしたので、液状体層を効率的に処理することができる。
上記の塗布方法は、前記塗布ステップは、前記基板を移動させながら行うことを特徴とする。
本発明によれば、基板を移動させながら塗布ステップを行うこととしたので、大面積の基板であっても短時間で液状体層を形成することができる。
上記の塗布方法は、前記金属は、銅、インジウム、ガリウム及びセレンのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
本発明によれば、銅、インジウム、ガリウム及びセレンのうち少なくとも１つを含む金属について酸化を確実に防ぐことができる。これにより、液状体層の膜質の低下を防ぐことができる。
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複数の塗布部と、前記塗布部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を備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数の塗布部を用いて易酸化性の金属を含む液状体を基板に塗布し当該基板上に複数の液状体層を積層する際に、液状体の塗布が行われる塗布空間及び液状体の塗布された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ことができるので、易酸化性の金属が酸化するのを防ぐことができる。例えば複数の塗布部を用いて液状体を基板に複数回塗布する場合には、塗布回数が多い分、易酸化性の金属の酸化が生じる可能性が増大する。これに対して、本発明では、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ことにより、液状体の複数回の塗布を行う場合であっても、易酸化性の金属の酸化を極力抑えることができる。これにより、塗布膜の膜質の低下を抑えることができる。
上記の塗布装置は、複数の前記塗布部は、前記基板上にドーパントを塗布する第２塗布部を含むことを特徴とする。
本発明によれば、複数の液状体層の間にドーパント層を形成することができるので、液状体層にドーパントとなる物質を確実に浸透させることができる。
上記の塗布装置は、複数の前記塗布部は、前記金属の組成が異なる複数種類の前記液状体を塗布することを特徴とする。
本発明によれば、金属の組成が異なる複数種類の液状体を用いる場合においても、当該組成の異なる金属のそれぞれについて酸化を防ぐことができる。
上記の塗布装置は、前記基板上の前記液状体の表面を乾燥させる乾燥機構を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、乾燥機構を備えることにより、液状体の塗布及び液状体の乾燥を効率的に行うことができる。
上記の塗布装置は、前記基板を所定の搬送方向に搬送する搬送機構を更に備え、複数の前記塗布部は、前記搬送方向に沿って配列されていることを特徴とする。
本発明によれば、基板を所定の搬送方向に搬送する搬送機構を更に備え、複数の塗布部が搬送方向に沿って配列されていることとしたので、複数の塗布部を用いた基板への塗布動作をスムーズに行うことができる。
上記の塗布装置は、前記乾燥機構は、前記搬送方向に複数設けられ、複数の前記塗布部と複数の前記乾燥機構は、前記基板の移動方向に交互に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、乾燥機構が搬送方向に複数設けられ、複数の塗布部と複数の乾燥機構とが基板の移動方向に交互に配置されているため、基板の移動に合わせて塗布動作と乾燥動作とを行わせることができる。これにより、効率的な処理が可能となる。
上記の塗布装置は、前記乾燥機構は、平面視で前記塗布部から外れた位置に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、乾燥機構が平面視で塗布部から外れた位置に配置されているので、乾燥機構による乾燥作用が塗布部の液状体に及ぼされるのを防ぐことができる。これにより、液状体の高粘度化あるいは固化を抑制することができると共に、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。
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記塗布部及び前記乾燥機構をそれぞれ１つずつ含むように前記チャンバ内を複数の空間に仕切る仕切り部材を有することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部及び乾燥機構をそれぞれ１つずつ含む空間毎に基板を処理することができる。加えて、例えばメンテナンスが必要となった空間のみを選択して対応することができるため、効率的にメンテナンスを行うことができる。
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記空間のうち前記塗布部と前記乾燥機構との間を仕切る第２仕切り部材を有することを特徴とする。
本発明によれば、仕切り部材によって仕切られた空間のうち塗布部と乾燥機構との間を更に第２仕切り部材によって仕切ることにより、塗布処理及び乾燥処理のそれぞれを独立した空間で行うことができる。これにより、処理毎に処理環境を調整することができる。加えて、例えばメンテナンスが必要となった空間のみを選択して対応することができるため、効率的にメンテナンスを行うことができる。
上記の塗布装置は、前記金属は、銅、インジウム、ガリウム及びセレンのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
本発明によれば、銅、インジウム、ガリウム及びセレンのうち少なくとも１つを含む金属について酸化を確実に防ぐことができる。これにより、液状体層の膜質の低下を防ぐことができる。
上記の塗布方法は、前記塗布ステップの後、複数の前記液状体層を焼成させる加熱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、塗布ステップの後、複数の液状体層を焼成させることとしたので、複数の液状体層の膜質を高めることができる。
上記の塗布方法は、前記加熱ステップの後、前記基板を冷却する冷却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、加熱ステップの後、基板を冷却することとしたので、効率的に基板の温度を調整することができる。
上記の塗布装置は、前記基板上の前記液状体を焼成させる加熱機構を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、基板上の液状体を焼成させる加熱機構を更に備えることとしたので、液状体の膜質を高めることができる。
上記の塗布装置は、前記加熱機構によって加熱された前記基板を冷却する冷却機構を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、加熱機構によって加熱された基板を冷却する冷却機構を更に備えることとしたので、効率的に基板の温度を調整することができる。
上記の塗布装置は、前記チャンバは、前記基板を収容可能な複数の収容室を有し、前記加熱機構及び前記冷却機構は、複数の前記収容室のうち互いに異なる前記収容室に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、チャンバが基板を収容可能な複数の収容室を有し、加熱機構及び冷却機構が複数の収容室のうち互いに異なる収容室に配置されていることとしたので、それぞれの収容室において基板の温度を調整しやすい構成となる。
上記の塗布装置は、前記塗布部は、複数の前記収容室のうち前記加熱機構及び前記冷却機構が配置される前記収容室とは異なる前記収容室に配置されたノズルを有することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部が複数の収容室のうち加熱機構及び冷却機構が配置される収容室とは異なる収容室に配置されたノズルを有することとしたので、基板の温度変化の影響を受けることなく、基板に液状体が吐出されることとなる。
本発明によれば、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。
本発明の第１実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。 本実施形態に係る塗布装置の一部の構成を示す図。 本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 本実施形態に係る塗布装置の他の構成を示す図。 本実施形態に係る塗布装置の他の構成を示す図。 本発明の第２実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。 本発明の第２実施形態に係る塗布装置の他の構成を示す図。 本発明の第３実施形態に係る塗布装置の構成を示す図。
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。
［塗布装置］
図１は、本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。
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。本実施形態では、他の液状体として、ヒドラジンなどの溶媒にナトリウム（Ｎａ）を分散させた液状組成物を用いている。この液状組成物は、ＣＩＧＳ太陽電池の光吸収層のグレインサイズを確保するための物質を含んでいる。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。
（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。
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。
（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３つのスリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３を有している。スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３は、Ｘ方向に沿って配列されている。スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３は、Ｙ方向に長手になるように形成されている。
図２は、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３の構成を示す図である。図２においては、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３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ＮＺ１〜スリットノズルＮＺ３は、ノズル開口部２１〜２３を有している。ノズル開口部２１〜２３は、それぞれ液状体を吐出する。ノズル開口部２１〜２３は、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３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２１〜２３は、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。
スリットノズルＮＺ１は、例えば上記のＣｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの４種類の金属が第１組成比で混合された液状体を吐出する。スリットノズルＮＺ２は、ナトリウム（Ｎａ）を含む液状体を吐出する第２塗布部である。スリットノズルＮＺ３は、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅの４種類の金属が第２組成比で混合された液状体を吐出する。第１組成比及び第２組成比は、同一の組成比であっても構わないし、異なる組成比であっても構わない。
このように、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲでは、光吸収層の構成材料を含んだ液状体を吐出するスリットノズル（ＮＺ１、ＮＺ３）と当該光吸収層のドーパント層の構成材料を含んだ液状体スリットノズル（ＮＺ３）とがＸ方向に交互に配置されている。スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３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。
各スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３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ＮＺ１〜ＮＺ３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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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ＮＺ１〜ＮＺ３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ＮＺ１とスリットノズルＮＺ２との間、スリットノズルＮＺ２とスリットノズルＮＺ３との間、スリットノズルＮＺ３の＋Ｘ側にそれぞれ１つずつ配置されている。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、ＮＺ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。
（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。
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。
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。
チャンバＣＢ内の基板搬送面５０ａ上の空間のうち、各スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３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、各塗布空間Ｒ１の間、スリットノズルＮＺ１の−Ｘ側及びスリットノズルＮＺ３の＋Ｚ側の空間は、それぞれ塗布後搬送空間Ｒ２となる。最も−Ｘ側に形成される塗布後搬送空間Ｒ２は、スリットノズルＮＺ１を用いて基板Ｓを−Ｘ方向に移動させながら液状体の塗布を行う場合の塗布後搬送空間となる。
（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。
［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。
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。
加えて、制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３の保持部にそれぞれ液状体を保持させる。制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３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。
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。
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ＮＺ１を作動させてノズル開口部２１から液状体Ｑ１を吐出させる。
制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ１の位置を固定させた状態でノズル開口部２１から液状体Ｑ１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第１塗布膜Ｌ１が形成される（塗布ステップ）。第１塗布膜Ｌ１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。
吐出動作を停止後、制御装置ＣＯＮＴは、３つの乾燥部ＤＲのうち最も−Ｘ側の乾燥部ＤＲを作動させて基板Ｓ上の第１塗布膜を乾燥させる（乾燥ステップ）。制御装置ＣＯＮＴは、例えば基板ＳがスリットノズルＮＺ１とスリットノズルＮＺ２との間の位置に移動させた後、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。このため、基板Ｓに対しては、第１塗布膜Ｌ１が塗布された位置から外れた位置で乾燥ステップが行われることになる。例えば基板Ｓ上の第１塗布膜Ｌ１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第１塗布膜Ｌ１の乾燥動作を行わせる。
第１塗布膜Ｌ１の乾燥動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、ローラ部材５０を回転させて基板Ｓを＋Ｘ側へ移動させる。基板Ｓの＋Ｘ側の端辺がＺ方向視でスリットノズルＮＺ２のノズル開口部２２に重なる位置に到達したら、図５に示すように、制御装置ＣＯＮＴはスリットノズルＮＺ２を作動させてノズル開口部２２から液状体Ｑ２を吐出させる。
制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ１を用いた塗布動作と同様に、スリットノズルＮＺ２の位置を固定させた状態でノズル開口部２２から液状体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、第１塗布膜Ｌ１上の＋Ｘ側から−Ｘ側へ液状体が塗布され、図６に示すように、当該第１塗布膜Ｌ１上に第２塗布膜Ｌ２が形成される（ドーパント層形成ステップ）。第２塗布膜Ｌ２の形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル開口部２２からの液状体の吐出動作を停止させる。第２塗布膜Ｌ２は、第１塗布膜Ｌ１にＮａを供給するドーパント層として機能する。第２塗布膜Ｌ２内のＮａ原子は、第１塗布膜Ｌ１内に移動し、第１塗布膜Ｌ１の結晶性の向上に寄与することとなる。
第２塗布膜Ｌ２の形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ローラ部材５０を回転させて基板Ｓを＋Ｘ側へ移動させる。基板ＳがＺ方向視でスリットノズルＮＺ３のノズル開口部２３に重なる位置に到達したら、図７に示すように、制御装置ＣＯＮＴはスリットノズルＮＺ３を作動させてノズル開口部２３から液状体Ｑ３を吐出させる。なお、第２塗布膜Ｌ２の形成後においても、乾燥部ＤＲ（３つのうち中央のもの）を用いて乾燥ステップを行わせるようにしても構わない。この場合、例えば基板Ｓの位置がスリットノズルＮＺ２とスリットノズルＮＺ３との間に到達させた後、基板Ｓの移動を停止させた状態で行わせることができる。
制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ３の位置を固定させた状態でノズル開口部２１から液状体Ｑ３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の移動と共に第２塗布膜Ｌ２上に液状体Ｑ３が塗布され、図８に示すように、第２塗布膜Ｌ２上に当該液状体の第３塗布膜Ｌ３が形成される。第３塗布膜Ｌ３の形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル開口部２３からの液状体の吐出動作を停止させる。
吐出動作を停止後、制御装置ＣＯＮＴは、３つの乾燥部ＤＲのうち最も＋Ｘ側の乾燥部ＤＲを作動させて第３塗布膜Ｌ３を乾燥させる。制御装置ＣＯＮＴは、第１塗布膜Ｌ１の乾燥動作と同様に、例えば基板ＳがスリットノズルＮＺ３の＋Ｘ側に移動させた後、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。例えば第３塗布膜Ｌ３の乾燥時間や乾燥温度などについては、第１塗布膜Ｌ１の乾燥時間、乾燥温度と同様に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第３塗布膜Ｌ３の乾燥動作を行わせる。
第３塗布膜Ｌ３の乾燥動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、ローラ部材５０を上記の場合とは逆方向に回転させて基板Ｓを−Ｘ側へ移動させる。基板Ｓの−Ｘ側の端辺がＺ方向視でスリットノズルＮＺ２のノズル開口部２２に重なる位置に到達したら、図９に示すように、制御装置ＣＯＮＴはスリットノズルＮＺ２を作動させてノズル開口部２２から液状体Ｑ２を吐出させる。
制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ２の位置を固定させた状態でノズル開口部２２から液状体を吐出させながらローラ部材５０をそのまま回転させる。この動作により、第３塗布膜Ｌ３上の−Ｘ側から＋Ｘ側へ液状体が塗布され、図１０に示すように、当該第３塗布膜Ｌ３上に第４塗布膜Ｌ４が形成される。第４塗布膜Ｌ４の形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズル開口部２２からの液状体の吐出動作を停止させる。第４塗布膜Ｌ４は、第３塗布膜にＮａを供給するドーパント層として機能する。第４塗布膜Ｌ４内のＮａ原子は、第３塗布膜Ｌ３内に移動し、第３塗布膜Ｌ３の結晶性の向上に寄与することとなる。
この後、例えば制御装置ＣＯＮＴは、スリットノズルＮＺ１又はスリットノズルＮＺ３のいずれかの下方（−Ｚ側）に移動し、液状体Ｑ１又は液状体Ｑ３を第４塗布膜Ｌ４上に第５塗布膜（不図示）を塗布させる。第５塗布膜の形成後、制御装置ＣＯＮＴは、当該第５塗布膜上にスリットノズルＮＺ２から液状体Ｑ２を吐出し、第６塗布膜を形成する。この動作を繰り返しながら、基板Ｓ上に光吸収層を形成する。
上記の４種類の半導体材料を分散させた液状体Ｑ１及びＱ３を基板Ｓ上に塗布することで光吸収層を液状体の塗布によって形成する場合、例えばＣｕやＩｎ、Ｇａ、Ｓｅ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。
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（調整ステップ）。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。
不活性ガス供給ステップでは、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る。制御装置ＣＯＮＴは、検出ステップで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させつつ、チャンバＣＢ内に不活性ガスを供給させる。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。
不活性ガス供給ステップでは、制御装置ＣＯＮＴは、酸素濃度センサ３１を用いると同時に、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、第２検出ステップで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。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。
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。
以上のように、本実施形態によれば、チャンバＣＢ内の酸素濃度を調整する塗布環境調整部ＡＣにより、チャンバＣＢ内の酸素濃度を抑えることができるので、液状体Ｑ１、Ｑ３若しくは当該液状体Ｑ１、Ｑ３に含まれる易酸化性の金属が酸化してしまうのを防ぐことができる。これにより、塗布膜の膜質の低下を抑えることができる。
加えて、本実施形態のように、例えば液状体Ｑ１、Ｑ３を基板Ｓに複数回重ねて塗布する場合には、塗布回数が多い分、易酸化性の金属の酸化が生じる可能性が増大する。これに対して、本実施形態では、チャンバＣＢ内の酸素濃度を調整することにより、液状体Ｑ１、Ｑ３の複数回の塗布を行う場合であっても、易酸化性の金属の酸化を極力抑えることができる。これにより、塗布膜の膜質の低下をより確実に抑えることができる。
また、本実施形態によれば、塗布ステップにおいて、易酸化性の金属を含む液状体の塗布膜Ｌ１、Ｌ３の間にドーパント層としての塗布膜Ｌ２、Ｌ４を形成することとしたので、塗布膜Ｌ１、Ｌ３のグレインサイズを大きくすることができ、良質の塗布膜とすることができる。
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、上記実施形態では、乾燥部ＤＲの構成として、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３に跨るようにＸ方向に沿って連続して配置させる構成としたが、これに限られることは無く、例えばスリットノズルＮＺ１とスリットノズルＮＺ２の間や、スリットノズルＮＺ２とスリットノズルＮＺ３との間、スリットノズルＮＺ１の−Ｘ側、スリットノズルＮＺ３の＋Ｘ側というように、塗布後搬送空間Ｒ２上に選択的に配置する構成としても構わない。
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量を調整する構成としたが、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量を調整す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。また、この場合、除去部材３４ｄとして、気体中の水分を吸着させる吸着剤を設けるようにすることが好ましい。
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ＮＺ１〜スリットノズルＮＺ３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。また、例えば、スリットノズルＮＺ２については、スプレー方式の塗布部を用いる構成としても構わない。
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ＮＺ１〜スリットノズルＮＺ３を固定させた構成としたが、これに限られることは無く、例えばこれらのスリットノズルＮＺ１〜スリットノズルＮＺ３を移動させる移動機構を備える構成とし、スリットノズルを移動させるようにすることも可能である。
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ＮＺ１〜スリットノズルＮＺ３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。
また、上記実施形態においては、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３及び３つの乾燥部ＤＲをチャンバＣＢ内の１つの空間に配置する構成としたが、これに限られることはない。例えば図１１に示すように、スリットノズルと乾燥部とが１つずつ含まれるようにチャンバＣＢ内の空間が仕切られていても構わない。この場合、図１１に示すように、チャンバＣＢ内には、仕切り部材１３及び１５が配置され、チャンバＣＢ内には３つの空間が形成されることになる。３つの空間には、それぞれ塗布環境調整部ＡＣ１〜ＡＣ３が設けられている。塗布環境調整部ＡＣ１〜ＡＣ３は、例えば上記実施形態に記載の塗布環境調整部ＡＣと同一構成となっている。なお、図１１には、図を判別しやすくするため、塗布環境調整部ＡＣ３の構成を代表させて示しており、塗布環境調整部ＡＣ１及びＡＣ２の構成については一部を省略して示している。
仕切り部材１３、１５は、基板Ｓの搬送方向に沿って配置されている。このため、基板Ｓは、仕切り部材１３、１５を跨ぐように搬送されることになる。例えば仕切り部材１３、１５のうち基板Ｓの高さ位置（Ｚ方向上の位置）に対応する領域には、それぞれ開口部１４、１６が形成されている。開口部１４、１６には、蓋部１４ａ、１６ａがそれぞれ設けられており、開口部１４、１６が開閉可能に設けられている。基板Ｓを搬送する場合、基板Ｓが仕切り部材１３、１５を通過する際には蓋部１４ａ、１６ａをそれぞれ開状態として当該基板Ｓを通過させる。基板Ｓが通過しないときや、各空間内で処理を行う場合には蓋部１４ａ、１６ａを閉状態とする。
このように、スリットノズルと乾燥部とをそれぞれ１つずつ含む空間毎に基板Ｓを処理する構成としたので、例えばメンテナンスが必要となった空間のみを選択して対応することができるため、効率的にメンテナンスを行うことができる。
また、チャンバＣＢ内を複数の空間に区切る構成として、例えば図１２に示すような構成とすることもできる。具体的には、チャンバＣＢ内が、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３及び３つの乾燥部ＤＲのそれぞれを１つだけ含む空間に仕切られており、チャンバＣＢ内に６つの空間が形成されている。６つの空間には、それぞれ塗布環境調整部ＡＣ１〜ＡＣ６が設けられている。塗布環境調整部ＡＣ１〜ＡＣ６は、例えば上記実施形態に記載の塗布環境調整部ＡＣと同一構成となっている。なお、図１２には、図を判別しやすくするため、塗布環境調整部ＡＣ６の構成を代表させて示しており、塗布環境調整部ＡＣ１〜ＡＣ５の構成については一部を省略して示している。
仕切り部材１１０、１１２、１１４、１１６、１１８は、基板Ｓの搬送方向に沿って配置されている。このため、基板Ｓは５つの仕切り部材１１０、１１２、１１４、１１６、１１８を跨いで搬送されることになる。仕切り部材１１０、１１２、１１４、１１６、１１８には、それぞれ開口部１１１、１１３、１１５、１１７、１１９が設けられており、各開口部には蓋部１１１ａ、１１３ａ、１１５ａ、１１７ａ、１１９ａが設けられている。この構成は、図１１に示す構成についてスリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３と乾燥部ＤＲとの間を更に仕切った構成となっている。
このように、スリットノズルＮＺ１〜ＮＺ３及び乾燥部ＤＲのうち１つのみを含む空間毎に区切られるため、処理毎に処理環境を調整することができる。加えて、例えばメンテナンスが必要となった空間のみを選択して対応することができるため、効率的にメンテナンスを行うことができる。
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図１３は、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲ２の構成を示す図である。図１３に示すように、塗布装置ＣＴＲ２は、基板搬入部ＬＤＲ及び基板処理部ＰＲＣを有している。
なお、図１３においては、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。
基板搬入部ＬＤＲは、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬを有している。アンチロックチャンバ装置ＣＢＬは、収容室ＲＭＬ、基板搬入口ＥＮＬ及び基板搬出口ＥＸＬを有している。基板搬入口ＥＮＬは、収容室ＲＭＬの−Ｘ側の壁部に形成されており、例えば外部に接続されている。基板搬出口ＥＸＬは、収容室ＲＭＬの＋Ｘ側の壁部に形成されている。基板搬入口ＥＮＬ及び基板搬出口ＥＸＬは、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。収容室ＲＭＬには、基板Ｓを搬送する基板搬送機構ＴＲＬが設けられている。基板搬送機構ＴＲＬは、収容室ＲＭＬ内で基板Ｓを搬送する。
基板搬送機構ＴＲＬは、複数のローラー部材５０を有している。ローラー部材５０は、基板搬入口ＥＮＬから基板搬出口ＥＸＬにかけてＸ方向に配列されている。各ローラー部材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。複数のローラー部材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。複数のローラー部材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。
各ローラー部材５０は、例えば不図示のローラー回転制御部によって回転が制御されるようになっている。基板搬送機構ＴＲＬとしては、図１３に示すように例えばコロ搬送機構を用いても構わないし、基板を浮上させて搬送する不図示の浮上搬送機構を用いても構わない。
基板搬入口ＥＮＬ及び基板搬出口ＥＸＬには、それぞれゲートバルブＧＢが設けられている。ゲートバルブＧＢを例えばＺ方向にスライドさせることにより、基板搬入口ＥＮＬ及び基板搬出口ＥＸＬが開閉するように構成されている。ゲートバルブＧＢを閉じることにより、収容室ＲＭＬが密閉されるようになっている。
基板処理部ＰＲＣは、第一チャンバ装置ＣＢ１、第二チャンバ装置ＣＢ２、第三チャンバ装置ＣＢ３及び第四チャンバ装置ＣＢ４を有している。第一チャンバ装置ＣＢ１、第二チャンバ装置ＣＢ２、第三チャンバ装置ＣＢ３及び第四チャンバ装置ＣＢ４は、例えばＸ方向に直列に接続されている。
第一チャンバ装置ＣＢ１は、収容室ＲＭ１、基板搬入口ＥＮ１及び基板搬出口ＥＸ１を有している。収容室ＲＭ１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ＥＮ１及び基板搬出口ＥＸ１は、収容室ＲＭ１に形成された開口部である。基板搬入口ＥＮ１は、例えば収容室ＲＭ１の−Ｘ側端部に形成されており、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬに接続されている。基板搬出口ＥＸ１は、例えば収容室ＲＭ１の＋Ｘ側端部に形成されており、第二チャンバ装置ＣＢ２に接続されている。基板搬入口ＥＮ１及び基板搬出口ＥＸ１は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。
基板搬入口ＥＮ１及び基板搬出口ＥＸ１には、それぞれゲートバルブＧＢが設けられている。ゲートバルブＧＢを例えばＺ方向にスライドさせることにより、基板搬入口ＥＮ１及び基板搬出口ＥＸ１が開閉するように構成されている。ゲートバルブＧＢを閉じることにより、収容室ＲＭ１が密閉されるようになっている。
収容室ＲＭ１には、基板搬送機構ＴＲ１、塗布部ＣＴ、メンテナンス部ＭＮが設けられている。基板搬送機構ＴＲ１は、収容室ＲＭ１内で基板Ｓを搬送する部分である。基板搬送機構ＴＲ１は、複数のローラー部材５１を有している。ローラー部材５１は、基板搬入口ＥＮ１から基板搬出口ＥＸ１にかけてＸ方向に配列されている。各ローラー部材５１は、不図示のローラー回転制御部によって回転が制御されるようになっている。基板搬送機構ＴＲ１としては、上記の基板搬送機構ＴＲＬと同様に、例えばコロ搬送機構を用いても構わないし、基板を浮上させて搬送する浮上搬送機構を用いても構わない。
塗布部ＣＴは、第一チャンバ装置ＣＢ１の収容室ＲＭ１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、収容室ＲＭ１のうち例えばＸ方向において基板搬入口ＥＮ１と基板搬出口ＥＸ１との中間の位置に設けられている。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。スリットノズルＮＺは、例えば収容室ＲＭ１のＸ方向のほぼ中央部に配置されている。スリットノズルＮＺの＋Ｘ側及び−Ｘ側は、それぞれ基板Ｓが配置可能なスペースが確保されている。
メンテナンス部ＭＮは、例えばノズルＮＺの先端を管理するノズル先端管理ユニットＮＴＣを有している。ノズル先端管理ユニットＮＴＣは、収容室ＲＭ１を移動可能に設けられている。ノズル先端管理ユニットＮＴＣは、塗布部ＣＴによる塗布精度を高めるため、ノズルＮＺの先端部分の付着物を除去するなど、ノズルＮＺの先端部分が最適な状態となるように管理する。ノズル先端管理ユニットＮＴＣは、例えば基板Ｓの搬送経路上に移動可能に設けられている。
第二チャンバ装置ＣＢ２は、収容室ＲＭ２、基板搬入口ＥＮ２及び基板搬出口ＥＸ２を有している。収容室ＲＭ２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ＥＮ２及び基板搬出口ＥＸ２は、収容室ＲＭ２に形成された開口部である。基板搬入口ＥＮ２は、例えば収容室ＲＭ２の−Ｘ側端部に形成されており、第一チャンバ装置ＣＢ１に接続されている。基板搬出口ＥＸ２は、例えば収容室ＲＭ２の＋Ｘ側端部に形成されており、第三チャンバ装置ＣＢ３に接続されている。基板搬入口ＥＮ２及び基板搬出口ＥＸ２は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。
基板搬入口ＥＮ２及び基板搬出口ＥＸ２には、それぞれゲートバルブＧＢが設けられている。ゲートバルブＧＢを例えばＺ方向にスライドさせることにより、基板搬入口ＥＮ２及び基板搬出口ＥＸ２が開閉するように構成されている。ゲートバルブＧＢを閉じることにより、収容室ＲＭ２が密閉されるようになっている。
収容室ＲＭ２には、基板搬送機構ＴＲ２、加熱部ＨＴ２、不活性ガス供給部ＧＳ及び排気部ＥＸＨが設けられている。基板搬送機構ＴＲ２は、収容室ＲＭ２内で基板Ｓを搬送する部分である。基板搬送機構ＴＲ２は、複数のローラー部材５２を有している。ローラー部材５２は、基板搬入口ＥＮ２から基板搬出口ＥＸ２にかけてＸ方向に配列されている。各ローラー部材５２は、不図示のローラー回転制御部によって回転が制御されるようになっている。基板搬送機構ＴＲ２としては、上記の基板搬送機構ＴＲＬと同様に、例えばコロ搬送機構を用いても構わないし、基板を浮上させて搬送する浮上搬送機構を用いても構わない。
加熱部ＨＴ２は、基板Ｓ上に塗布された液状体を加熱する部分である。加熱部ＨＴ２は、内部に赤外線装置やホットプレートなどの加熱機構を有している。加熱部ＨＴ２では、当該加熱機構を用いることにより、例えば液状体の乾燥が行われるようになっている。このため、第二チャンバ装置ＣＢ２では、減圧下において乾燥を行うことができる構成となっている。
不活性ガス供給部ＧＳは、収容室ＲＭ２に例えば窒素ガスやアルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスを供給する。不活性ガス供給部ＧＳは、ガス供給源ＧＴ及びが州供給管ＳＰを有している。また、不活性ガス供給部ＧＳは、不活性ガスの供給量を調整する不図示の供給量調整部を有している。ガス供給源ＧＴとしては、例えばガスボンベなどを用いることができる。
排気部ＥＸＨは、収容室ＲＭ２の気体を排気し、当該収容室ＲＭ１及び収容室ＲＭ２を減圧させる場合に用いられる。排気部ＥＸＨは、排気駆動源ＰＰ及び配管ＥＰを有している。排気駆動源ＰＰは、配管ＥＰを介して収容室ＲＭ２に接続されている。排気駆動源ＥＰとしては、例えば吸引ポンプなどが用いられている。配管ＥＰは、収容室ＲＭ２に設けられる端部に排気口を有している。この排気口は、例えば収容室ＲＭ２の底部（−Ｚ側の面）に配置されている。
第三チャンバ装置ＣＢ３は、収容室ＲＭ３、基板搬入口ＥＮ３及び基板搬出口ＥＸ３を有している。収容室ＲＭ３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ＥＮ３及び基板搬出口ＥＸ３は、収容室ＲＭ３に形成された開口部である。基板搬入口ＥＮ３は、例えば収容室ＲＭ３の−Ｘ側端部に形成されており、第二チャンバ装置ＣＢ２に接続されている。基板搬出口ＥＸ２は、例えば収容室ＲＭ１の＋Ｘ側端部に形成されており、第四チャンバ装置ＣＢ４に接続されている。基板搬入口ＥＮ３及び基板搬出口ＥＸ３は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。
基板搬入口ＥＮ３及び基板搬出口ＥＸ３には、それぞれゲートバルブＧＢが設けられている。ゲートバルブＧＢを例えばＺ方向にスライドさせることにより、基板搬入口ＥＮ３及び基板搬出口ＥＸ３が開閉するように構成されている。ゲートバルブＧＢを閉じることにより、収容室ＲＭ３が密閉されるようになっている。
収容室ＲＭ３には、基板搬送機構ＴＲ３及び加熱部ＨＴ３が設けられている。基板搬送機構ＴＲ３は、収容室ＲＭ３内で基板Ｓを搬送する部分である。基板搬送機構ＴＲ３は、複数のローラー部材５３を有している。ローラー部材５３は、基板搬入口ＥＮ３から基板搬出口ＥＸ３にかけてＸ方向に配列されている。各ローラー部材５３は、不図示のローラー回転制御部によって回転が制御されるようになっている。基板搬送機構ＴＲ３としては、上記の基板搬送機構ＴＲＬと同様に、例えばコロ搬送機構を用いても構わないし、基板を浮上させて搬送する浮上搬送機構を用いても構わない。
加熱部ＨＴ３は、基板Ｓ上に塗布された液状体を加熱する部分である。加熱部ＨＴ３は、内部に赤外線装置やホットプレート、オーブン機構などの加熱機構を有している。当該加熱部ＨＴ３としては、例えば上記の加熱部ＨＴ２で用いた加熱機構よりも強力に加熱することができる加熱機構を用いることが好ましい。加熱部ＨＴでは、当該加熱機構を用いることにより、基板Ｓのベークが行われるようになっている。収容室ＲＭ３には、加熱部ＨＴ３が複数箇所、例えば２箇所に設けられている。このため、収容室ＲＭ３における加熱動作は、収容室ＲＭ２における加熱動作に比べて、より高い温度で基板Ｓを加熱することができる構成となっている。
第四チャンバ装置ＣＢ４は、収容室ＲＭ４、基板搬入口ＥＮ４及び基板搬出口ＥＸ４を有している。収容室ＲＭ４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ＥＮ４及び基板搬出口ＥＸ４は、収容室ＲＭ４に形成された開口部である。基板搬入口ＥＮ４は、例えば収容室ＲＭ４の−Ｘ側端部に形成されており、第三チャンバ装置ＣＢ３に接続されている。基板搬出口ＥＸ４は、例えば収容室ＲＭ４の＋Ｘ側端部に形成されており、外部に接続されている。基板搬入口ＥＮ４及び基板搬出口ＥＸ４は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。
基板搬入口ＥＮ４及び基板搬出口ＥＸ４には、それぞれゲートバルブＧＢが設けられている。ゲートバルブＧＢを例えばＺ方向にスライドさせることにより、基板搬入口ＥＮ４及び基板搬出口ＥＸ４が開閉するように構成されている。ゲートバルブＧＢを閉じることにより、収容室ＲＭ４が密閉されるようになっている。
収容室ＲＭ４には、基板搬送機構ＴＲ４、冷却部ＣＬが設けられている。基板搬送機構ＴＲ４は、収容室ＲＭ４内で基板Ｓを搬送する部分である。基板搬送機構ＴＲ４は、複数のローラー部材５４を有している。ローラー部材５４は、基板搬入口ＥＮ４から基板搬出口ＥＸ４にかけてＸ方向に配列されている。各ローラー部材５４は、不図示のローラー回転制御部によって回転が制御されるようになっている。基板搬送機構ＴＲ４としては、上記の基板搬送機構ＴＲＬと同様に、例えばコロ搬送機構を用いても構わないし、基板を浮上させて搬送する浮上搬送機構を用いても構わない。
冷却部ＣＬは、第二チャンバ装置ＣＢ２や第三チャンバ装置ＣＢ３基板Ｓで加熱された基板Ｓを冷却する部分である。冷却部ＣＬは、内部に例えば冷媒が流通可能に構成された冷却プレートなどの冷却機構を有している。当該冷却部ＣＬを用いることにより、収容室ＲＭ４では基板Ｓのクーリングが行われるようになっている。
制御装置ＣＯＮＴは、塗布装置ＣＴＲ２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、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬ、第一チャンバ装置ＣＢ１、第二チャンバ装置ＣＢ２、第三チャンバ装置ＣＢ３及び第四チャンバ装置ＣＢ４のそれぞれの動作を制御する。具体的な動作としては、例えばゲートバルブＣＢの開閉動作、基板搬送機構ＴＲＬ、ＴＲ１〜ＴＲ４による基板搬送動作、塗布部ＣＴによる塗布動作、加熱部ＨＴ２、ＨＴ３による加熱動作、排気部ＥＸＨによる排気動作、ガス供給部ＧＳによるガス供給動作、冷却部ＣＬによる冷却動作などが挙げられる。
上記構成の塗布装置ＣＴＲ２による塗布動作としては、まず、制御装置ＣＯＮＴは、外部から塗布装置ＣＴＲ２に基板Ｓが搬送されてきたら、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬの基板搬入口ＥＮＬに設けられるゲートバルブＧＢを開いた状態とし、当該基板搬入口ＥＮＬから基板Ｓを収容室ＲＭＬに搬入させる。
基板Ｓを収容室ＲＭＬに搬入させた後、制御装置ＣＯＮＴは、制御装置ＣＯＮＴは、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬと第一チャンバ装置ＣＢ１と間に設けられたゲートバルブＧＢを閉じた状態とし、第一チャンバ装置ＣＢ１と第二チャンバ装置ＣＢ２との間に設けられたゲートバルブＧＢを開いた状態とする。制御装置ＣＯＮＴは、この状態で、不活性ガス供給部ＧＳによるガスの供給量及び排気部ＥＸＨによる排気量を調整し、収容室ＲＭ１及び収容室ＲＭ２の雰囲気を調整させる。
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。
塗布装置ＣＴＲの状態が整ったら、制御装置ＣＯＮＴは、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬの基板搬出口ＥＸＬ及び第一チャンバ装置ＣＢ１の基板搬入口ＥＮ１を開いた状態とし、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬから第一チャンバ装置ＣＢ１の収容室ＲＭ１に基板Ｓを搬入させる。
基板Ｓの搬入後、制御装置ＣＯＮＴは、基板搬送機構ＴＲ１のローラー部材５１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に重なる位置に到達したら、制御装置ＣＯＮＴはスリットノズルＮＺを用いて基板Ｓに液状体Ｑを塗布させる。この動作により、基板Ｓの所定領域上に当該液状体の塗布膜がほぼ均一の膜厚で形成される。塗布膜の形成後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズルＮＺからの液状体の吐出動作を停止させる。
吐出動作を停止後、制御装置ＣＯＮＴは、塗布膜が形成された基板Ｓを第二チャンバ装置ＣＢ２の収容室ＲＭ２に収容させる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、収容室ＲＭ１の基板搬出口ＥＸ１及び収容室ＲＭ２の基板搬入口ＥＮ２を開いた状態とし、基板搬出口ＥＸ１及び基板搬入口ＥＮ２を介して当該基板Ｓを収容室ＲＭ２へと搬入させる。
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを収容室ＲＭ２に搬入した後、当該基板Ｓが加熱部ＨＴ２の−Ｚ側に位置するように移動させ、その後排気部ＥＸＨを作動させることにより収容室ＲＭ２を減圧させる。収容室ＲＭ２を減圧させた後、制御装置ＣＯＮＴは、加熱部ＨＴ２を作動させて基板Ｓ上の塗布膜を加熱（減圧乾燥）させる。減圧下で液状体を加熱することにより、塗布膜Ｌは短時間で効率的に乾燥する。このときの加熱温度としては、例えば３００℃以下となるようにする。加熱温度を３００℃以下とすることにより、基板Ｓの構成材料が樹脂材料であっても、基板Ｓに変形させること無く加熱処理が行われることとなる。このため、基板Ｓの材料の選択の幅が広がることとなる。
制御装置ＣＯＮＴは、例えばローラー部材５２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加熱部ＨＴ２を作動させるようにする。例えば基板Ｓ上の塗布膜が乾燥するまでの時間や加熱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加熱時間及び加熱温度などを調整することで塗布膜Ｌの加熱動作を行わせる。
減圧乾燥動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを第三チャンバ装置ＣＢ３の収容室ＲＭ３に収容させる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、収容室ＲＭ２の基板搬出口ＥＸ２及び収容室ＲＭ３の基板搬入口ＥＮ３を開いた状態とし、基板搬出口ＥＸ２及び基板搬入口ＥＮ３を介して当該基板Ｓを収容室ＲＭ３へと搬入させる。
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを収容室ＲＭ３に搬入した後、当該基板ＳがＺ方向において二つの加熱部ＨＴ３に挟まれるように移動させる。基板Ｓを移動後、制御装置ＣＯＮＴは、加熱部ＨＴ３を作動させて基板Ｓ及び当該基板Ｓ上の塗布膜を加熱（ベーク）させる。当該加熱動作を行わせることにより、塗布膜の状態を安定させることができる。
加熱動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを第四チャンバ装置ＣＢ４の収容室ＲＭ４に収容させる。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、収容室ＲＭ３の基板搬出口ＥＸ３及び収容室ＲＭ４の基板搬入口ＥＮ４を開いた状態とし、基板搬出口ＥＸ３及び基板搬入口ＥＮ４を介して当該基板Ｓを収容室ＲＭ４へと搬入させる。
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓを収容室ＲＭ４に搬入した後、当該基板ＳがＺ方向において冷却部ＣＬ上に配置されるように移動させる。基板Ｓを移動後、制御装置ＣＯＮＴは、冷却部ＣＬを作動させて基板Ｓ及び当該基板Ｓ上の塗布膜を冷却（クーリング）させる。当該冷却動作を行わせた後、制御装置ＣＯＮＴは、基板搬出口ＥＸ４を介して基板Ｓを搬出させるようにする。
このように、本実施形態によれば、塗布動作、減圧乾燥動作、加熱（ベーク）動作、冷却（クーリング）動作を個別のチャンバ装置（ＣＢ１〜ＣＢ４）で行わせることとしたので、各動作において個別に環境を設定することができる。
なお、図１４に示すように、本実施形態に記載の塗布装置ＣＴＲ２の基板処理部ＰＲＣを直列に繰り返し設ける構成とすることができる。この場合、塗布装置ＣＴＲＳは、基板搬入部ＬＤＲ及び基板処理部ＰＲＣ１〜ＰＲＣ３を有することとなる。各基板処理部ＰＲＣ１〜ＰＲＣ３の構成は、上記基板処理部ＰＲＣの構成と同一である。また、基板処理部ＰＲＣ３の第四チャンバ装置ＣＢ４は、冷却部とアンローディング装置とを兼ねた構成となっている。この場合、基板Ｓを一方向（Ｘ方向）に搬送することで、基板Ｓに複数層の塗布膜を形成することができる。なお、この場合、基板処理部ＰＲＣ１〜ＰＲＣ３のそれぞれの第一チャンバ装置ＣＢ１において、異なる種類の液状体を塗布することができる構成としても構わない。
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１５は、本実施形態に係る塗布装置ＣＴＲ３の構成を示す図である。
なお、図１５においては、上記実施形態と同様、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。
本実施形態の塗布装置ＣＴＲ３は、上記第二実施形態における塗布装置ＣＴＲ２の構成要素である、基板搬入部ＬＤＲ（アンチロックチャンバ装置ＣＢＬ）、第一チャンバ装置ＣＢ１、第二チャンバ装置ＣＢ２、第三チャンバ装置ＣＢ３及び第四チャンバ装置ＣＢ４が、インターフェース部ＩＦを中心として分岐されるように接続された構成となっている。
インターフェース部ＩＦは、共用チャンバ装置ＣＢＩを有している。共用チャンバ装置ＣＢＩは、収容室ＲＭＩ、接続口ＪＮＬ、ＪＮ１〜ＪＮ３を有している。接続口ＪＮＬ、ＪＮ１〜ＪＮ４は、インターフェース部ＩＦと各チャンバ装置との間を接続する。各接続口ＪＮＬ、ＪＮ１〜ＪＮ３は、基板Ｓが通過可能な寸法に形成されている。これら接続口ＪＮ１〜ＪＮ４を介して、基板Ｓがチャンバ装置間を移動可能となっている。
接続口ＪＮＬは、共用チャンバ装置ＣＢＩの収容室ＲＭＩとアンチロックチャンバ装置ＣＢＬの収容室ＲＭＬとを接続する。接続口ＪＮ１は、上記収容室ＲＭＩと第一チャンバ装置ＣＢ１の収容室ＲＭ１とを接続する。接続口ＪＮ２は、上記収容室ＲＭＩと第二チャンバ装置ＣＢ２の収容室ＲＭ２とを接続する。接続口ＪＮ３は、上記収容室ＲＭＩと第三チャンバ装置ＣＢ３の収容室ＲＭ３とを接続する。
収容室ＲＭＩには、アーム部ＡＲＭを有するロボット装置ＲＢＴが設けられている。アーム部ＡＲＭは、ロボット装置ＲＢＴの基部ＦＮＤに接続されている。基部ＦＮＤは、不図示の駆動機構により、Ｚ方向に移動可能（昇降可能）に設けられている。アーム部ＡＲＭは、ＸＹ平面上の一方向に伸縮可能に形成されている。アーム部ＡＲＭは、基部ＦＮＤと接続部を中心として、θＺ方向に回転可能に設けられている。
アンチロックチャンバ装置ＣＢＬの収容室ＲＭＬ、第一チャンバ装置ＣＢ１の収容室ＲＭ１及び第二チャンバ装置ＣＢ２の収容室ＲＭ２には、それぞれ基板Ｓを保持する基板保持部ＨＬＤが設けられている。本実施形態においては、収容室ＲＭＬ、収容室ＲＭ１及び収容室ＲＭ２では、基板Ｓが基板保持部ＨＬＤによって保持された状態で当該基板Ｓに対して処理が行われる構成となっている。
第一チャンバ装置ＣＢ１の収容室ＲＭ１には、塗布部ＣＴ及びメンテナンス部ＭＮが設けられている。塗布部ＣＴは、ノズルＮＺ及びガイド機構Ｇを有している。ノズルＮＺは、ガイド機構Ｇに沿って移動可能に設けられている。ガイド機構Ｇは、基板保持部ＨＬＤに保持された基板Ｓの表面（例えば、＋Ｚ側の面）上を跨いで延在している。したがって、ノズルＮＺは、基板Ｓの表面全体を走査するように移動可能となっている。
メンテナンス部ＭＮは、ノズルＮＺの先端を管理するノズル管理部ＮＴＣを有している。ノズル管理部ＮＴＣは、例えば基板保持部ＨＬＤの側方に配置されている。上記のガイド機構Ｇは基板保持部ＨＬＤから当該ノズル管理部ＮＴＣに跨って延在されており、ノズルＮＺをノズル管理部ＮＴＣにアクセスさせることが可能な構成となっている。
第三チャンバ装置ＣＢ３の収容室ＲＭ３及び第四チャンバ装置ＣＢ４の収容室ＲＭ４には、上記実施形態と同様の基板搬送機構ＴＲが設けられている。収容室ＲＭ３には複数の搬送ローラー５３が一方向に設けられており、収容室ＲＭ４には複数の搬送ローラー５４が一方向に設けられている。第三チャンバ装置ＣＢ３及び第四チャンバ装置ＣＢ４においては、基板Ｓは収容室ＲＭ３及び収容室ＲＭ４において一方向に搬送される構成となっている。
第二チャンバ装置ＣＢ２の収容室ＲＭ２には、加熱部ＨＴ、不活性ガス供給部ＧＳ及び排気部ＥＸＨが設けられている。第二チャンバ装置ＣＢ２では、減圧下において乾燥を行うことができる構成となっている。第三チャンバ装置ＣＢ３の収容室ＲＭ３には、加熱部ＨＴ３が設けられている。収容室ＲＭ３には、加熱部ＨＴ３が複数箇所、例えば２箇所に設けられている。収容室ＲＭ３における加熱動作は、収容室ＲＭ２における加熱動作に比べて、より高い温度で基板Ｓを加熱することができる構成となっている。第四チャンバ装置ＣＢ４の収容室ＲＭ４には、冷却部ＣＬが設けられている。当該冷却部ＣＬを用いることにより、収容室ＲＭ４では基板Ｓのクーリングが行われるようになっている。
次に、上記構成の塗布装置ＣＴＲ３の動作を説明する。
基板Ｓは、まず、基板搬入部ＬＤＲであるアンチロックチャンバ装置ＣＢＬの基板搬入口ＥＮＴから収容室ＲＭＬに搬入され、基板保持部ＨＬＤに保持される。基板保持部ＨＬＤに保持された後、制御装置ＣＯＮＴは、アンチロックチャンバ装置ＣＢＬとインターフェース部ＩＦとの間のゲートバルブＧＢが開放させる。
ゲートバルブＧＢの開放の後、制御装置ＣＯＮＴは、インターフェース部ＩＦに設けられたロボット装置ＲＢＴのアーム部ＡＲＭを収容室ＲＭＬにアクセスさせる。制御装置ＣＯＮＴは、収容室ＲＭＬにアクセスさせた当該アーム部ＡＲＭを用いて基板保持部ＨＬＤに保持された基板Ｓを持ち上げ、接続口ＪＮＬを介してインターフェース部ＩＦに搬送する。
次に、制御装置ＣＯＮＴは、共用チャンバ装置ＣＢＩと第一チャンバ装置ＣＢ１との間のゲートバルブＧＢを開放させ、基板Ｓを保持している状態のアーム部ＡＲＭを第一チャンバ装置ＣＢ１の収容室ＲＭ１にアクセスさせる。制御装置ＣＯＮＴは、第一チャンバ装置ＣＢ１の基板保持部ＨＬＤ上に基板Ｓを載置させ、一旦アーム部ＡＲＭを共用チャンバ装置ＣＢＩに引き戻させる。
アーム部ＡＲＭを引き戻させた後、制御装置ＣＯＮＴは、第一チャンバ装置ＣＢ１のゲートバルブＧＢを閉塞させ、収容室ＲＭ１内で塗布動作を行わせる。当該塗布動作は、例えば基板Ｓを基板保持部ＨＬＤ上に載置させた状態で、ノズルＮＺを移動させつつ当該ノズルＮＺから液状体を基板Ｓの表面（例えば、＋Ｚ側の面）に吐出することで、基板Ｓの表面全体に液状体の塗布膜を形成する。
ノズルＮＺは、例えばガイド機構Ｇに沿って基板Ｓの表面上を移動しつつ基板Ｓの表面に対して液状体を吐出する。これにより、基板Ｓの表面には均一に液状体の塗布膜を形成されることになる。制御装置ＣＯＮＴは、ノズル管理装置ＭＮを例えば定期的あるいは不定期に用いることにより、ノズルＮＺの先端（−Ｚ側の端部）を管理させるようにする。
塗布動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、第一チャンバ装置ＣＢ１のゲートバルブＧＢを開放させ、アーム部ＡＲＭによって収容室ＲＭ１の基板保持部ＨＬＤ上の基板Ｓを共用チャンバ装置ＣＢＩへ搬出させる。基板Ｓの搬出後、制御装置ＣＯＮＴは、共用チャンバＣＢＩと第二チャンバ装置ＣＢ２との間のゲートバルブＧＢを開放させ、アーム部ＡＲＭを用いて基板Ｓを第二チャンバ装置ＣＢ２の収容室ＲＭ２に搬入させる。
制御装置ＣＯＮＴは、収容室ＲＭ２の基板保持部ＨＬＤによって基板Ｓが保持されるようにアーム部ＡＲＭを移動させる。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓが保持された後、アーム部ＡＲＭを共用チャンバ装置ＣＢＩへ引き戻させ、第二チャンバ装置ＣＢ２のゲートバルブＧＢを閉塞させる。制御装置ＣＯＮＴは、収容室ＲＭ２を密閉させた後、排気部ＥＸＨを用いて収容室ＲＭ２を減圧させると共に、不活性ガス供給部ＧＳを用いて収容室ＲＭ２を不活性ガス雰囲気にさせる。収容室ＲＭ２を不活性ガス雰囲気としつつ減圧させた状態で、制御装置ＣＯＮＴは、加熱部ＨＴ２を用いて基板Ｓの表面に形成された液状体の塗布膜を乾燥させる。
乾燥動作後、制御装置ＣＯＮＴは、アーム部ＡＲＭを作動させ、基板Ｓを収容室ＲＭ２から搬出させると共に、当該基板Ｓを第三チャンバ装置ＣＢ３の収容室ＲＭ３へ搬入させる。基板Ｓが収容室ＲＭ３に搬入された後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＴＲを作動させることで基板Ｓを２つの加熱部ＨＴ３の間の処理位置へと搬送する。当該処理位置に基板Ｓが到達した後、制御装置ＣＯＮＴは、加熱部ＨＴ３を作動させ、基板Ｓを焼成させる。焼成動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＴＲを作動させ、基板Ｓを第四チャンバ装置ＣＢ４の収容室ＲＭ４へ搬入させる。
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｓが収容室ＲＭ４に搬入された後、冷却部ＣＬを作動させることにより、当該基板Ｓを冷却させる。冷却動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、第四チャンバ装置ＣＢ４の＋Ｘ側に配置された基板搬出口ＥＸＴから基板Ｓを塗布装置ＣＴＲ３の外部に搬出させる。
以上のように、本実施形態によれば、共用チャンバ装置ＣＢＩにアンチロックチャンバ装置ＣＢＬ、第一チャンバ装置ＣＢ１、第二チャンバ装置ＣＢ２及び第三チャンバ装置ＣＢ３が接続されており、ロボット装置ＲＢＴによって基板Ｓがインターフェース部ＩＦを介して各チャンバ装置の収容室に搬送される構成としたので、効率的な処理が可能となる。
なお、この場合、加熱（ベーク）動作を行う第三チャンバ装置ＣＢ３から冷却処理を行う第四チャンバ装置ＣＢ４を直列に接続されることにより、ベークされた基板Ｓを共用チャンバ装置ＣＢＩに搬入させずに塗布装置ＣＴＲ３から搬出させることができる。これにより、共用チャンバ装置ＣＢＩの温度が高くなってしまうのを防ぐことができる。
ＣＴＲ…塗布装置 ＣＢ…チャンバ ＣＴ…塗布部 ＡＣ…塗布環境調整部 ＤＲ…乾燥部 ＴＲ…基板搬送部 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｓ…基板 Ｑ１〜Ｑ３…液状体 Ｌ１〜Ｌ４…塗布膜 ＮＺ１〜ＮＺ３…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

Claims (20)

  1. 銅、インジウム、ガリウム及びセレンのうち少なくとも１つを有する金属を含む液状体を基板に複数回塗布し前記基板上に複数の液状体層を積層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
    を備え、
    前記調整ステップでは、前記チャンバの上部から不活性ガスを供給すると共に、前記チャンバにおいて前記基板の搬送経路を形成する基板搬送面よりも下方から前記チャンバ内の気体を排出することを特徴とする塗布方法。
  2. 前記塗布ステップは、複数の前記液状体層の間にドーパント層を形成するドーパント層形成ステップを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の塗布方法。
  3. 前記塗布ステップは、前記金属の組成が異なる複数種類の前記液状体を塗布する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布方法。
  4. 前記塗布ステップは、複数の前記液状体層のそれぞれの表面を乾燥させる乾燥ステップを有する
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の塗布方法。
  5. 前記塗布ステップは、前記基板を移動させながら行う
    ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の塗布方法。
  6. 銅、インジウム、ガリウム及びセレンのうち少なくとも１つを有する金属を含む液状体を基板に塗布する複数の塗布部と、
    前記塗布部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
    を備え、
    前記調整部は、前記チャンバの上部から不活性ガスを供給すると共に、前記チャンバにおいて前記基板の搬送経路を形成する基板搬送面よりも下方から前記チャンバ内の気体を排出することを特徴とする塗布装置。
  7. 複数の前記塗布部は、前記基板上にドーパントを塗布する第２塗布部を含む
    ことを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
  8. 複数の前記塗布部は、前記金属の組成が異なる複数種類の前記液状体を塗布する
    ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の塗布装置。
  9. 前記基板上の前記液状体の表面を乾燥させる乾燥機構を更に備える
    ことを特徴とする請求項６から請求項８のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
  10. 前記基板を所定の搬送方向に搬送する搬送機構を更に備え、
    複数の前記塗布部は、前記搬送方向に沿って配列されている
    ことを特徴とする請求項６から請求項９のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
  11. 前記基板を所定の搬送方向に搬送する乾燥機構は、前記搬送方向に複数設けられ、
    複数の前記塗布部と複数の前記乾燥機構は、前記基板の移動方向に交互に配置されている
    ことを特徴とする請求項６から請求項１０のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
  12. 前記乾燥機構は、平面視で前記塗布部から外れた位置に配置されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の塗布装置。
  13. 前記チャンバは、前記塗布部及び前記乾燥機構をそれぞれ１つずつ含むように前記チャンバ内を複数の空間に仕切る仕切り部材を有する
    ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の塗布装置。
  14. 前記チャンバは、前記空間のうち前記塗布部と前記乾燥機構との間を仕切る第２仕切り部材を有する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の塗布装置。
  15. 前記塗布ステップの後、複数の前記液状体層を焼成させる加熱ステップ
    を更に備える請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の塗布方法。
  16. 前記加熱ステップの後、前記基板を冷却する冷却ステップ
    を更に備える請求項１５に記載の塗布方法。
  17. 前記基板上の前記液状体を焼成させる加熱機構
    を更に備える請求項６から請求項１４のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
  18. 前記加熱機構によって加熱された前記基板を冷却する冷却機構
    を更に備える請求項１７に記載の塗布装置。
  19. 前記チャンバは、前記基板を収容可能な複数の収容室を有し、
    前記加熱機構及び前記加熱機構によって加熱された前記基板を冷却する冷却機構は、複数の前記収容室のうち互いに異なる前記収容室に配置されている
    請求項１７又は請求項１８に記載の塗布装置。
  20. 前記塗布部は、複数の前記収容室のうち前記加熱機構及び前記冷却機構が配置される前記収容室とは異なる前記収容室に配置されたノズルを有する
    請求項１９に記載の塗布装置。
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