JP4982292B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗布装置及び塗布方法に関する。

液晶ディスプレイなどの表示パネルを構成するガラス基板上には、配線パターンや電極パターンなどの微細なパターンが形成されている。一般的にこのようなパターンは、例えばフォトリソグラフィなどの手法によって形成される。フォトリソグラフィ法では、ガラス基板上にレジスト膜を形成する工程、このレジスト膜をパターン露光する工程、その後に当該レジスト膜を現像する工程がそれぞれ行われる。

基板の表面上にレジスト膜を塗布する装置として、スリットノズルを固定し、当該スリットノズルの下を移動するガラス基板にレジストを塗布する塗布装置が知られている。その中でも、ステージ上に気体を噴出することで基板を浮上移動させる塗布装置が知られている。気体の供給源としては、例えば工場の気体供給設備が挙げられる。
特開２００５−２３６０９２号公報

しかしながら、工場の気体供給設備は当該工場によって異なっており、加えて工場の気体供給設備の気体供給量が不安定な場合もあることから、塗布装置に供給される気体の量がある程度バラつくことになる。このため、基板の浮上量が変化してしまう虞がある。そうなると、基板上にレジストを安定して塗布することができなくなってしまう。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、基板上に液状体を安定して塗布することが可能な塗布装置及び塗布方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る塗布装置は、基板を浮上させて搬送する基板搬送部と、当該基板搬送部によって搬送させつつ前記基板に液状体を塗布する塗布部と、を備える塗布装置であって、前記基板搬送部に設けられ、前記基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、前記気体噴出手段から噴出される気体の圧力が一定になるように、当該気体の噴出圧を制御する圧力制御手段とを備え、前記圧力制御手段は噴出圧監視ポートを有することを特徴とする。

本発明によれば、基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、この気体噴出手段から噴出される気体の圧力が一定になるように、当該気体の噴出圧を制御する圧力制御手段とが設けられており、圧力制御手段が噴出圧監視ポートを有しているので、噴出圧を監視しながら基板の浮上量を一定に制御することができる。これにより、気体供給設備の気体供給量が不安定な場合であっても、気体の噴出量を一定にすることができるので、基板の浮上量が変化するのを抑えることができ、安定して液状体を基板上に塗布することができる。

上記の塗布装置は、前記圧力制御手段は、電空レギュレータを有することを特徴とする。
本発明によれば、圧力制御手段が電空レギュレータを有するので、気体の噴出圧の制御を精密に行うことができる。

上記の塗布装置は、前記電空レギュレータは、多段に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、電空レギュレータが多段に設けられているので、気体の噴出圧の制御をより精密に行うことができる。

上記の塗布装置は、前記圧力制御手段は、バタフライバルブ有することを特徴とする。
本発明によれば、圧力制御手段がバタフライバルブ有することとしたので、気体の噴出圧の制御を精密に行うことができる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出手段は、前記気体の温度を調節するバッファを有することを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出手段が気体の温度を調節するバッファを有するので、気体の温度を一定に保持させることができる。これにより、気体の温度による噴出圧の変化を抑えることができる。

本発明に係る塗布装置は、基板を浮上させて搬送する基板搬送部と、当該基板搬送部によって搬送させつつ前記基板に液状体を塗布する塗布部と、を備える塗布装置であって、前記基板搬送部に設けられ、前記基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、前記吸引手段の吸引圧が一定になるように制御する吸引圧制御手段とを備え、前記吸引圧制御手段は吸引圧監視ポートを有することを特徴とする。

本発明によれば、基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、当該吸引手段の吸引圧が一定になるように制御する吸引圧制御手段とを備え、吸引圧制御手段が吸引圧監視ポートを有することとしたので、吸引圧を監視しながら基板の浮上量を一定に制御することができる。これにより、気体供給設備の気体供給量が不安定な場合であっても、基板の浮上量が変化するのを抑えることができ、安定して液状体を基板上に塗布することができる。

上記の塗布装置は、前記吸引圧制御手段は、前記吸引圧を検出する圧力計と、前記圧力計の検出結果に基づいて前記吸引圧を調節する調節機構とを有することを特徴とする。
本発明によれば、吸引圧制御手段が、吸引圧を検出する圧力計と、圧力計の検出結果に基づいて吸引圧を調節する調節機構とを有するので、吸引圧を高精度に調節することができる。

上記の塗布装置は、前記基板搬送部は、前記塗布部によって前記基板に前記液状体が塗布される塗布処理部を有し、前記吸引圧制御手段は、前記基板搬送部のうち少なくとも前記塗布処理部に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、基板搬送部が塗布部によって基板に液状体が塗布される塗布処理部を有し、吸引圧制御手段が基板搬送部のうち少なくとも塗布処理部に設けられていることとしたので、特に基板の浮上量を調節する必要性の高い塗布処理の際に基板の浮上量を高精度に調節することができる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出手段は、前記基板搬送部に設けられ前記基板へ向けて気体を噴出する気体噴出孔を有し、前記吸引手段は、前記基板搬送部に設けられた吸引孔を有し、前記気体噴出孔と前記吸引孔とが隣接して設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出手段のうち基板へ向けて気体を噴出する気体噴出孔と、吸引手段の吸引孔とが基板搬送部に隣接して設けられているので、基板の浮上量の調節を一層高精度に行うことが可能となる。

上記の塗布装置は、前記吸引手段が、前記基板搬送部のうち前記塗布部に対応する部分に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、吸引手段が基板搬送部のうち塗布部に対応する部分に設けられていることとしたので、特に基板の浮上量を調節する必要性の高い塗布処理の際に基板の浮上量を高精度に調節することができる。

本発明に係る塗布方法は、気体噴出手段と吸引手段によって浮上量を制御しながら当該基板を浮上させて搬送しつつ、前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、前記気体の噴出圧が一定になるように当該気体の噴出圧を制御しつつ、前記基板上に液状体を塗布することを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出手段と吸引手段によって浮上量を制御しながら当該基板を浮上させて搬送しつつ、基板上に液状体を塗布する際に、気体の噴出圧が一定になるように当該気体の噴出圧を制御しつつ、基板上に液状体を塗布することとしたので、基板の浮上量を一定に制御しながら当該基板に液状体を塗布することができる。これにより、気体供給設備の気体供給量が不安定な場合であっても、気体の噴出量を一定にすることができるので、基板の浮上量が変化するのを抑えることができ、安定して液状体を基板上に塗布することができる。

上記の塗布装置は、前記気体の噴出圧が一定にならない場合には、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止することを特徴とする。
本発明によれば、気体の噴出圧が一定にならない場合には、基板の搬送及び液状体の塗布を停止することとしたので、基板に不安定な状態で液状体が塗布されるのを回避することができる。

上記の塗布装置は、前記基板の厚みに応じて前記気体の噴出圧を制御することを特徴とする。
異なる厚みの基板に液状体を塗布する場合、基板の自重が異なるため、基板を浮上させたときに浮上量にバラつきが生じる。本発明によれば、基板の厚みに応じて気体の噴出圧を制御することとしたので、異なる厚みの基板であっても浮上量を一定に調節することができる。これにより、基板に安定的に液状体を塗布することができる。

本発明に係る塗布方法は、気体噴出手段と吸引手段によって浮上量を制御しながら当該基板を浮上させて搬送しつつ、前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、前記吸引手段の吸引圧が一定になるように制御しつつ、前記基板上に液状体を塗布することを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出手段と吸引手段によって浮上量を制御しながら当該基板を浮上させて搬送しつつ、基板上に液状体を塗布する際に、吸引手段の吸引圧が一定になるように制御しつつ、基板上に液状体を塗布することとしたので、基板の浮上量を一定に制御しながら当該基板に液状体を塗布することができる。これにより、気体供給設備の気体供給量が不安定な場合であっても、基板の浮上量が変化するのを抑えることができ、安定して液状体を基板上に塗布することができる。

上記の塗布方法は、前記基板搬送部のうち前記塗布部に対応する領域で前記吸引を行うことを特徴とする。
本発明によれば、基板搬送部のうち塗布部に対応する領域で前記吸引を行うこととしたので、特に基板の浮上量を調節する必要性の高い塗布処理の際に基板の浮上量を高精度に調節することができる。これにより、基板に液状体を安定して塗布することができる。

上記の塗布方法は、前記吸引圧が一定にならない場合には、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止することを特徴とする。
本発明によれば、吸引圧が一定にならない場合には、基板の搬送及び液状体の塗布を停止することとしたので、基板に不安定な状態で液状体が塗布されるのを回避することができる。

本発明によれば、基板上に液状体を安定して塗布することが可能な塗布装置及び塗布方法を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本実施形態に係る塗布装置１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る塗布装置１は、例えば液晶パネルなどに用いられるガラス基板上にレジストを塗布する塗布装置であり、基板搬送部２と、塗布部３と、管理部４とを主要な構成要素としている。この塗布装置１は、基板搬送部２によって基板を浮上させて搬送しつつ塗布部３によって当該基板上にレジストが塗布されるようになっており、管理部４によって塗布部３の状態が管理されるようになっている。

図２は塗布装置１の正面図、図３は塗布装置１の平面図、図４は塗布装置１の側面図である。これらの図を参照して、塗布装置１の詳細な構成を説明する。

（基板搬送部）
まず、基板搬送部２の構成を説明する。
基板搬送部２は、基板搬入領域２０と、塗布処理領域２１と、基板搬出領域２２と、搬送機構２３と、これらを支持するフレーム部２４とを有している。この基板搬送部２では、搬送機構２３によって基板Ｓが基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２へと順に搬送されるようになっている。基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２は、基板搬送方向の上流側から下流側へこの順で配列されている。搬送機構２３は、基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２の各部に跨るように当該各部の一側方に設けられている。

以下、塗布装置１の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、図中の方向をＸＹＺ座標系を用いて説明する。基板搬送部２の長手方向であって基板の搬送方向をＸ方向と表記する。平面視でＸ方向（基板搬送方向）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をＺ方向と表記する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。

基板搬入領域２０は、装置外部から搬送されてきた基板Ｓを搬入する部位であり、搬入側ステージ２５と、リフト機構２６とを有している。
搬入側ステージ２５は、フレーム部２４の上部に設けられており、例えばＳＵＳなどからなる平面視で矩形の板状部材である。この搬入側ステージ２５は、Ｘ方向が長手になっている。搬入側ステージ２５には、エア噴出孔２５ａと、昇降ピン出没孔２５ｂとがそれぞれ複数設けられている。これらエア噴出孔２５ａ及び昇降ピン出没孔２５ｂは、搬入側ステージ２５を貫通するように設けられている。

エア噴出孔２５ａは、搬入側ステージ２５のステージ表面２５ｃ上にエアを噴出する孔であり、例えば搬入側ステージ２５のうち基板Ｓの通過する領域に平面視マトリクス状に配置されている。このエア噴出孔２５ａには図示しないエア供給源が接続されている。この搬入側ステージ２５では、エア噴出孔２５ａから噴出されるエアによって基板Ｓを＋Ｚ方向に浮上させることができるようになっている。

昇降ピン出没孔２５ｂは、搬入側ステージ２５のうち基板Ｓの搬入される領域に設けられている。当該昇降ピン出没孔２５ｂは、ステージ表面２５ｃに供給されたエアが漏れ出さない構成になっている。

この搬入側ステージ２５のうちＹ方向の両端部には、アライメント装置２５ｄが１つずつ設けられている。アライメント装置２５ｄは、搬入側ステージ２５に搬入された基板Ｓの位置を合わせる装置である。各アライメント装置２５ｄは長孔と当該長孔内に設けられた位置合わせ部材（図示しない）を有しており、搬入ステージ２５に搬入される基板を両側から機械的に挟持するようになっている。

リフト機構２６は、搬入側ステージ２５の裏面側に基板搬入位置に対応する位置に設けられている。このリフト機構２６は、昇降部材２６ａと、複数の昇降ピン２６ｂとを有している。昇降部材２６ａは、図示しない駆動機構に接続されており、当該駆動機構の駆動によって昇降部材２６ａがＺ方向に移動するようになっている。複数の昇降ピン２６ｂは、昇降部材２６ａの上面から搬入側ステージ２５へ向けて立設されている。各昇降ピン２６ｂは、それぞれ上記の昇降ピン出没孔２５ｂに平面視で重なる位置に配置されている。昇降部材２６ａがＺ方向に移動することで、各昇降ピン２６ｂが昇降ピン出没孔２５ｂからステージ表面２５ｃ上に出没するようになっている。各昇降ピン２６ｂの＋Ｚ方向の端部はそれぞれＺ方向上の位置が揃うように設けられており、装置外部から搬送されてきた基板Ｓを水平な状態で保持することができるようになっている。

塗布処理領域２１は、レジストの塗布が行われる部位であり、基板Ｓを浮上支持する処理ステージ２７が設けられている。
処理ステージ２７は、ステージ表面２７ｃが例えば硬質アルマイトを主成分とする光吸収材料で覆われた平面視で矩形の板状部材であり、搬入側ステージ２５に対して＋Ｘ方向側に設けられている。処理ステージ２７のうち光吸収材料で覆われた部分では、レーザ光などの光の反射が抑制されるようになっている。この処理ステージ２７は、Ｙ方向が長手になっている。処理ステージ２７のＹ方向の寸法は、搬入側ステージ２５のＹ方向の寸法とほぼ同一になっている。処理ステージ２７には、ステージ表面２７ｃ上にエアを噴出する複数のエア噴出孔２７ａと、ステージ表面２７ｃ上のエアを吸引する複数のエア吸引孔２７ｂとが設けられている。これらエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂは、処理ステージ２７を貫通するように設けられている。また、処理ステージ２７の内部には、エア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂを通過する気体の圧力に抵抗を与えるための図示しない溝が複数設けられている。この複数の溝は、ステージ内部においてエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂに接続されている。

処理ステージ２７では、エア噴出孔２７ａのピッチが搬入側ステージ２５に設けられるエア噴出孔２５ａのピッチよりも狭く、搬入側ステージ２５に比べてエア噴出孔２７ａが密に設けられている。このため、この処理ステージ２７では他のステージに比べて基板の浮上量を高精度で調節できるようになっており、基板の浮上量が例えば１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下となるように制御することが可能になっている。

基板搬出領域２２は、レジストが塗布された基板Ｓを装置外部へ搬出する部位であり、搬出側ステージ２８と、リフト機構２９とを有している。この搬出側ステージ２８は、処理ステージ２７に対して＋Ｘ方向側に設けられており、基板搬入領域２０に設けられた搬入側ステージ２５とほぼ同様の材質、寸法から構成されている。搬出側ステージ２８には、搬入側ステージ２５と同様、エア噴出孔２８ａ及び昇降ピン出没孔２８ｂが設けられている。リフト機構２９は、搬出側ステージ２８の裏面側に基板搬出位置に対応する位置に設けられている。リフト機構２９の昇降部材２９ａ及び昇降ピン２９ｂは、基板搬入領域２０に設けられたリフト機構２６の各部位と同様の構成になっている。このリフト機構２９は、搬出側ステージ２８上の基板Ｓを外部装置へと搬出する際に、基板Ｓの受け渡しのため昇降ピン２９ｂによって基板Ｓを持ち上げることができるようになっている。

搬送機構２３は、搬送機２３ａと、真空パッド２３ｂと、レール２３ｃとを有している。搬送機２３ａは内部に例えばリニアモータが設けられた構成になっており、当該リニアモータが駆動することによって搬送機２３ａがレール２３ｃ上を移動可能になっている。この搬送機２３ａは、所定の部分２３ｄが平面視で基板Ｓの−Ｙ方向端部に重なるように配置されている。この基板Ｓに重なる部分２３ｄは、基板Ｓを浮上させたときの基板裏面の高さ位置よりも低い位置に設けられている。

真空パッド２３ｂは、搬送機２３ａのうち上記基板Ｓに重なる部分２３ｄに複数配列されている。この真空パッド２３ｂは、基板Ｓを真空吸着させる吸着面を有しており、当該吸着面が上方を向くように配置されている。真空パッド２３ｂは、吸着面が基板Ｓの裏面端部を吸着することで当該基板Ｓを保持可能になっている。各真空パッド２３ｂは搬送機２３ａの上面からの高さ位置が調節可能になっており、例えば基板Ｓの浮上量に応じて真空パッド２３ｂの高さ位置を上下させることができるようになっている。レール２３ｃは、搬入側ステージ２５、処理ステージ２７及び搬出側ステージ２８の側方に各ステージに跨って延在しており、当該レール２３ｃを摺動することで搬送機２３ａが当該各ステージに沿って移動できるようになっている。

（塗布部）
次に、塗布部３の構成を説明する。
塗布部３は、基板Ｓ上にレジストを塗布する部分であり、門型フレーム３１と、ノズル３２とを有している。
門型フレーム３１は、支柱部材３１ａと、架橋部材３１ｂとを有しており、処理ステージ２７をＹ方向に跨ぐように設けられている。支柱部材３１ａは処理ステージ２７のＹ方向側に１つずつ設けられており、各支柱部材３１ａがフレーム部２４のＹ方向側の両側面にそれぞれ支持されている。各支柱部材３１ａは、上端部の高さ位置が揃うように設けられている。架橋部材３１ｂは、各支柱部材３１ａの上端部の間に架橋されており、当該支柱部材３１ａに対して昇降可能となっている。。

この門型フレーム３１は移動機構３１ｃに接続されており、Ｘ方向に移動可能になっている。この移動機構３１ｃによって門型フレーム３１が管理部４との間で移動可能になっている。すなわち、門型フレーム３１に設けられたノズル３２が管理部４との間で移動可能になっている。また、この門型フレーム３１は、図示しない移動機構によりＺ方向にも移動可能になっている。

ノズル３２は、一方向が長手の長尺状に構成されており、門型フレーム３１の架橋部材３１ｂの−Ｚ方向側の面に設けられている。このノズル３２のうち−Ｚ方向の先端には、自身の長手方向に沿ってスリット状の開口部３２ａが設けられており、当該開口部３２ａからレジストが吐出されるようになっている。ノズル３２は、開口部３２ａの長手方向がＹ方向に平行になると共に、当該開口部３２ａが処理ステージ２７に対向するように配置されている。開口部３２ａの長手方向の寸法は搬送される基板ＳのＹ方向の寸法よりも小さくなっており、基板Ｓの周辺領域にレジストが塗布されないようになっている。ノズル３２の内部にはレジストを開口部３２ａに流通させる図示しない流通路が設けられており、この流通路には図示しないレジスト供給源が接続されている。このレジスト供給源は例えば図示しないポンプを有しており、当該ポンプでレジストを開口部３２ａへと押し出すことで開口部３２ａからレジストが吐出されるようになっている。支柱部材３１ａには不図示の移動機構が設けられており、当該移動機構によって架橋部材３１ｂに保持されたノズル３２がＺ方向に移動可能になっている。門型フレーム３１の架橋部材３１ｂ下面には、ノズル３２の開口部３２ａ、すなわち、ノズル３２の先端３２ｃと当該ノズル先端３２ｃに対向する対向面との間のＺ方向上の距離を測定するセンサ３３が取り付けられている。

（管理部）
管理部４の構成を説明する。
管理部４は、基板Ｓに吐出されるレジスト（液状体）の吐出量が一定になるようにノズル３２を管理する部位であり、基板搬送部２に平面視で重なるように塗布部３に対して−Ｘ方向側（基板搬送方向の上流側）に設けられている。この管理部４は、予備吐出機構４１と、ディップ槽４２と、ノズル洗浄装置４３と、これらを収容する収容部４４と、当該収容部を保持する保持部材４５とを有している。保持部材４５は、移動機構４５ａに接続されている。当該移動機構４５ａにより、収容部４４がＸ方向に移動可能になっている。

予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３は、−Ｘ方向側へこの順で配列されている。これら予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３のＹ方向の各寸法は上記門型フレーム３１の支柱部材３１ａ間の距離よりも小さくなっており、上記門型フレーム３１が各部位を跨いでアクセスできるようになっている。

予備吐出機構４１は、レジストを予備的に吐出する部分である。当該予備吐出機構４１はノズル３２に最も近くに設けられている。ディップ槽４２は、内部にシンナーなどの溶剤が貯留された液体槽である。ノズル洗浄装置４３は、ノズル３２をリンス洗浄する装置である。

ノズル洗浄装置４３は、移動機構が設けられる分、予備吐出機構４１及びディップ槽４２に比べてＸ方向の寸法が大きくなっている。

なお、予備吐出機構４１、ディップ槽４２、ノズル洗浄装置４３の配置については、本実施形態の配置に限られず、他の配置であっても構わない。

（処理ステージ）
図５は、基板処理部２の処理ステージ２７のエア噴出機構・吸引機構の構成を示す図である。同図をもとにして、上記ステージのエア噴出及びエア吸引に関する構成を説明する。

処理ステージ２７には、エア噴出機構６０と吸引機構７０とが設けられている。
エア噴出機構６０は、ブロアー６１と、バッファタンク６２と、オートプレッシャーコントローラー（ＡＰＣ）６３と、マニホールド６４と、噴出圧監視ポート６５とを有している。

ブロアー６１は、エア噴出機構にエアを供給するエア供給源であり、配管６０ａによってバッファタンク６２に接続されている。エア供給源として、ブロアー６１の代わりに工場などのエア供給ラインを接続してもよい。バッファタンク６２は、例えば供給されるエアの温度が一定に保たれるように構成されており、配管６０ｂによってＡＰＣ６３に接続されている。

ＡＰＣ６３は、エアの供給量を調節するバタフライバルブ６３ａとコントローラ６３ｂとが設けられている。マニホールド６４は、配管６０ｃによって処理ステージ２７に接続されている。配管６０ｃは、処理ステージ２７側が分岐されており、当該分岐部分が上記の複数の溝の１つ１つにそれぞれ接続されている。したがって、ＡＰＣ６３からのエアは、配管６０ｃ及び複数の溝を介してエア噴出孔２７ａから噴出されるようになっている。また、マニホールド６４は、配管６０ｆによってＡＰＣ６３に接続されている。なお、このマニホールド６４が設けられない構成であっても良い。

噴出圧監視ポート６５は、配管６０ｅによって処理ステージ２７に接続されている。具体的には、配管６０ｅが上記の複数の溝に接続されており、当該配管６０ｅ及び溝を介して噴出圧監視ポート６５が処理ステージ２７のエア噴出孔２７ａに接続されている。この構成において、配管６０ｅは、当該複数の溝を介して配管６０ｃに接続されていることになる。噴出圧監視ポート６５は、上記の溝に圧力検知用のポートが設けられた構成になっており、この圧力検知用のポートによってステージ直下の気体圧力を検出可能になっている。噴出圧監視ポート６５には圧力計６６が設けられており、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの噴出圧が測定可能になっていると共に、測定結果が電線６０ｄを介してＡＰＣ６３内のコントローラ６３ｂに送信されるようになっている。また、各配管６０ａ〜配管６０ｃ及び配管６０ｅには、各種バルブが設けられている。また、ＡＰＣ６３とエア噴出孔２７ａとの間に圧力計を設けて、測定結果をＡＰＣ６３内のコントローラ６３ｂに送信するようにしても良い。

吸引機構７０は、ブロアー７１と、オートプレッシャーコントローラー（ＡＰＣ）７２と、ドレイン７３と、マニホールド７４と、吸引圧監視ポート７５とを有している。ブロアー７１、ＡＰＣ７２、ドレイン部７３、マニホールド７４は、互いに配管７０ａ〜７０ｄによってそれぞれ接続されており、各配管７０ａ〜７０ｄには各種バルブが取り付けられている。なお、ブロアー７１の代わりに工場などのエア吸引ラインを使用してもよい。また、マニホールド７４が設けられない構成であっても構わない。

ＡＰＣ７２は、エアの供給量を調節するバタフライバルブ６３ａとコントローラ７２ｂとが設けられている。吸引圧監視ポート７５は、配管７０ｅによって処理ステージ２７に接続されている。具体的には、配管７０ｅが上記の複数の溝に接続されており、当該配管７０ｅ及び溝を介して吸引圧監視ポート７５が処理ステージ２７のエア吸引孔２７ｂに接続されている。また、配管７０ｅは、当該複数の溝を介して配管７０ｄに接続されていることになる。吸引圧監視ポート７５は、上記の複数の溝に圧力検知用のポートが接続された構成になっており、この圧力検知用のポートによって処理ステージ２７の直下の気体圧力を検出可能になっている。吸引圧監視ポート７５には圧力計７６が取り付けられており、エア吸引孔２７ｂによって吸引されるエアの吸引圧を測定可能になっていると共に、測定結果がＡＰＣ７２内のコントローラ７２ｂに送信されるようになっている。ＡＰＣ７２とエア吸引孔２７ｂとの間に圧力計を設けて、測定結果をＡＰＣ７２内のコントローラ７２ｂに電線（図中破線で示す）などを介して送信するようにしても良い。

配管６０ｆと配管７０ｃとの間は接続部８０によって接続されており、パージ用の洗浄液吸引ラインと真空吸引（エア吸引）ラインとを切り替え可能になっている。

（塗布装置の動作）
次に、上記のように構成された塗布装置１の動作を説明する。
図６〜図９は、塗布装置１の動作過程を示す平面図である。各図を参照して、基板Ｓにレジストを塗布する動作を説明する。この動作では、基板Ｓを基板搬入領域２０に搬入し、当該基板Ｓを浮上させて搬送しつつ塗布処理領域２１でレジストを塗布し、当該レジストを塗布した基板Ｓを基板搬出領域２２から搬出する。図６〜図９には門型フレーム３１及び管理部４の輪郭のみを破線で示し、ノズル３２及び処理ステージ２７の構成を判別しやすくした。以下、各部分における詳細な動作を説明する。

基板搬入領域２０に基板を搬入する前に、塗布装置１をスタンバイさせておく。具体的には、搬入側ステージ２５の基板搬入位置の−Ｙ方向側に搬送機２３ａを配置させ、真空パッド２３ｂの高さ位置を基板の浮上高さ位置に合わせておくと共に、搬入側ステージ２５のエア噴出孔２５ａ、処理ステージ２７のエア噴出孔２７ａ、エア吸引孔２７ｂ及び搬出側ステージ２８のエア噴出孔２８ａからそれぞれエアを噴出又は吸引し、各ステージ表面に基板が浮上する程度にエアが供給された状態にしておく。

この状態で、例えば図示しない搬送アームなどによって外部から図８に示す基板搬入位置に基板Ｓが搬送されてきたら、昇降部材２６ａを＋Ｚ方向に移動させて昇降ピン２６ｂを昇降ピン出没孔２５ｂからステージ表面２５ｃに突出させる。そして、昇降ピン２６ｂによって基板Ｓが持ち上げられ、当該基板Ｓの受け取りが行われる。また、アライメント装置２５ｄの長孔から位置合わせ部材をステージ表面２５ｃに突出させておく。

基板Ｓを受け取った後、昇降部材２６ａを下降させて昇降ピン２６ｂを昇降ピン出没孔２５ｂ内に収容する。ステージ表面２５ｃにはエアの層が形成されているため、基板Ｓは当該エアによりステージ表面２５ｃに対して浮上した状態で保持される。基板Ｓがエア層の表面に到達した際、アライメント装置２５ｄの位置合わせ部材によって基板Ｓの位置合わせが行われ、基板搬入位置の−Ｙ方向側に配置された搬送機２３ａの真空パッド２３ｂを基板Ｓの−Ｙ方向側端部に真空吸着させる。基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された状態を図６に示す。真空パッド２３ｂによって基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された後、搬送機２３ａをレール２３ｃに沿って移動させる。基板Ｓが浮上した状態になっているため、搬送機２３ａの駆動力を比較的小さくしても基板Ｓはレール２３ｃに沿ってスムーズに移動する。

基板Ｓの搬送方向先端がノズル３２の開口部３２ａの位置に到達したら、図７に示すように、ノズル３２の開口部３２ａから基板Ｓへ向けてレジストを吐出する。レジストの吐出は、ノズル３２の位置を固定させ搬送機２３ａによって基板Ｓを搬送させながら行う。基板Ｓの移動に伴い、図８に示すように基板Ｓ上にレジスト膜Ｒが塗布されていく。基板Ｓがレジストを吐出する開口部３２ａの下を通過することにより、基板Ｓの所定の領域にレジスト膜Ｒが形成される。

レジストを吐出する際には、エア噴出機構６０によって基板Ｓの浮上量を制御しながら当該基板Ｓを搬送する。具体的には、エアの噴出圧が一定になるように当該エアの噴出圧を制御する。エア噴出機構６０の噴出圧監視ポート６５において、圧力計６６によって噴出圧を測定し、当該測定値をＡＰＣ６３にフィードバックさせる。ＡＰＣ６３のコントローラ６３ｂでは、噴出圧が所定の値よりも多い場合にはエアの供給量を大きくし、噴出圧が所定の値よりも大きい場合にはエアの供給量を小さくする制御を行う。この制御により、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの噴出圧が一定に保たれることになり、基板Ｓの浮上量が安定する。

レジスト膜Ｒの形成された基板Ｓは、搬送機２３ａによって搬出側ステージ２８へと搬送される。搬出側ステージ２８では、ステージ表面２８ｃに対して浮上した状態で、図９に示す基板搬出位置まで基板Ｓが搬送される。

基板Ｓが基板搬出位置に到達したら、真空パッド２３ｂの吸着を解除し、リフト機構２９の昇降部材２９ａを＋Ｚ方向に移動させる。すると、昇降ピン２９ｂが昇降ピン出没孔２８ｂから基板Ｓの裏面へ突出し、基板Ｓが昇降ピン２９ｂによって持ち上げられる。この状態で、例えば搬出側ステージ２８の＋Ｘ方向側に設けられた外部の搬送アームが搬出側ステージ２８にアクセスし、基板Ｓを受け取る。基板Ｓを搬送アームに渡した後、搬送機２３ａを再び搬入側ステージ２５の基板搬入位置まで戻し、次の基板Ｓが搬送されるまで待機させる。

次の基板Ｓが搬送されてくるまでの間、塗布部３では、ノズル３２の吐出状態を保持するための予備吐出が行われる。図１０に示すように、移動機構３１ｃによって門型フレーム３１を管理部４の位置まで−Ｘ方向へ移動させる。

管理部４の位置まで門型フレーム３１を移動させた後、門型フレーム３１の位置を調整してノズル３２をノズル洗浄装置４３にアクセスさせ、当該ノズル洗浄装置４３によってノズル３２を洗浄する。

ノズル３２の洗浄後、当該ノズル３２を予備吐出ユニット４２にアクセスさせる。予備吐出ユニット４２では、開口部３２ａと予備吐出面との間の距離を測定しながらノズル３２の開口部３２ａをＺ方向上の所定の位置に移動させ、ノズル３２を−Ｘ方向へ移動させながら開口部３２ａからレジストを予備吐出する。

予備吐出動作を行った後、門型フレーム３１を元の位置に戻す。次の基板Ｓが搬送されてきたら、図１１に示すように、ノズル３２をＺ方向上の所定の位置に移動させる。このように、基板Ｓにレジスト膜Ｒを塗布する塗布動作と予備吐出動作とを繰り返し行わせることで、基板Ｓには良質なレジスト膜Ｒが形成されることになる。

なお、必要に応じて、例えば管理部４に所定の回数アクセスする毎に、当該ノズル３２をディップ槽４２内にアクセスさせても良い。ディップ層４２では、ノズル３２の開口部３２ａをディップ槽４２に貯留された溶剤（シンナー）の蒸気雰囲気に曝すことでノズル３２の乾燥を防止する。

このように、本実施形態によれば、基板Ｓの浮上高さを制御するためのエア噴出機構６０及び吸引機構７０と、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの噴出圧が一定になるように、当該噴出圧を制御するＡＰＣ６３と、エアの噴出圧を監視する吸引圧監視ポート６５とが設けられているので、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの圧力を監視しながら基板Ｓの浮上量を一定に制御することができる。これにより、気体供給設備の気体供給量が不安定な場合であっても、基板Ｓの浮上量が変化することはなく、安定してレジストを基板Ｓ上に塗布することができる。

また、本実施形態によれば、基板搬送部２のうち塗布処理領域２１においてエアの吸引を行うこととしたので、特に基板の浮上量を調整する必要のある塗布処理の際に基板Ｓの浮上量を高精度に調節することができる。これにより、基板Ｓにレジストを安定して塗布することができる。

また、本実施形態によれば、エア噴出機構６０が気体の温度を調節するバッファタンク６２を有するので、エア噴出孔２８ａから噴出される気体の温度を一定に保持させることができる。これにより、気体の温度による噴出圧の変化を抑えることができる。

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。
塗布装置１の全体構成については、上記実施形態では、搬送機構２３を各ステージの−Ｙ方向側に配置する構成としたが、これに限られることは無い。例えば、搬送機構２３を各ステージの＋Ｙ方向側に配置する構成であっても構わない。また、図１２に示すように、各ステージの−Ｙ方向側には上記の搬送機構２３（搬送機２３ａ、真空パッド２３ｂ、レール２３ｃ）を配置し、＋Ｙ方向側には当該搬送機構２３と同一の構成の搬送機構５３（搬送機５３ａ、真空パッド５３ｂ、レール５３ｃ）を配置して、搬送機構２３と搬送機構５３とで異なる基板を搬送できるように構成しても構わない。例えば、同図に示すように搬送機構２３には基板Ｓ１を搬送させ、搬送機構５３には基板Ｓ２を搬送させるようにする。この場合、搬送機構２３と搬送機構５３とで基板を交互に搬送することが可能となるため、スループットが向上することになる。また、上記の基板Ｓ、Ｓ１、Ｓ２の半分程度の面積を有する基板を搬送する場合には、例えば搬送機構２３と搬送機構５３とで１枚ずつ保持し、搬送機構２３と搬送機構５３とを＋Ｘ方向に並進させることによって、２枚の基板を同時に搬送させることができる。このような構成により、スループットを向上させることができる。

また、上記実施形態ではエア噴出孔２７ａからのエア噴出圧を制御することとしたが、この際に何らかの原因でエアの噴出圧が一定にならない場合には、基板Ｓの搬送及びレジストの塗布を停止するように構成することも可能である。これにより、基板Ｓの浮上量が不安定な状態でレジストを塗布するのを回避することができる。

また、上記実施形態の構成に加えて、例えば基板の厚みによって、噴出圧の設定を変えることができるようにしても構わない。上記基板Ｓの厚さとして、０．７ｔ、０．６ｔ、０．５ｔという薄いものや、１．０ｔ以上の厚いものがある。これらの基板を同じ圧力設定で浮上させると、基板Ｓの自重によって浮上高さが変わってしまうことになる。

そこで、例えば上記基板の厚さごとの浮上高さが一定の範囲となるような噴出圧を測定しておき、当該測定結果を選択可能な圧力設定値としてコントローラ６２ｂ内に記憶させておく。そうした上で、基板Ｓの厚さに応じてその圧力設定値を変更可能にしておく。このように構成することで、基板Ｓの厚みに応じて気体の噴出圧を制御するができるので、異なる厚みの基板Ｓであっても浮上量を一定に調節することができる。これにより、基板Ｓに安定的に液状体を塗布することができる。

また、上記実施形態では、エア噴出孔２７ａからのエアの噴出圧を制御する構成としたが、これに限られることは無く、例えばエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの吸引圧を制御する構成としても構わない。具体的な制御方法については、吸引圧監視ポート７５の圧力計７６によって吸引圧を測定し、当該測定結果をＡＰＣ７２内のコントローラ７２ｂにフィードバックさせることが可能である。この場合、吸引圧が一定にならない場合には、基板Ｓの搬送及びレジストの塗布を停止するようにしても構わない。また、エアの噴出圧及び吸引圧の両方を制御可能とする構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、エアの噴出圧を制御する手段として、ＡＰＣ６３、７２を用いたが、これに限られることは無く、例えば電空レギュレータなどによって噴出圧を制御するようにしても構わない。また、ＡＰＣ６３、７２と電空レギュレータを併用する構成であっても構わないし、電空レギュレータを多段に設ける構成であっても構わない。

本実施形態に係る塗布装置の構成を示す斜視図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す正面図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す平面図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す側面図。 本実施形態に係るエア噴出機構及び吸引機構の構成を示す配管系統図。 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。 本実施形態に係る他の塗布装置の構成を示す平面図。

符号の説明

１…塗布装置 ２…基板搬送部 ３…塗布部 ４…管理部 ２７…処理ステージ ５０、５５、６０…エア噴出機構（気体供給手段） ７０…吸引機構（吸引手段） ６３、７２…圧力調節機構 ６５、７５…圧力監視ポート Ｓ…基板 Ｒ…レジスト膜

Claims (16)

1. 基板を浮上させて搬送する基板搬送部と、当該基板搬送部によって搬送させつつ前記基板に液状体を塗布する塗布部と、を備える塗布装置であって、
   前記基板搬送部に設けられ、前記基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、
   前記気体噴出手段から噴出される気体の圧力が一定になるように、当該気体の噴出圧を制御する圧力制御手段と
   を備え、
   前記基板搬送部は、前記基板を浮上支持するステージを有し、
   前記気体噴出手段は、前記ステージに接続された気体供給経路を有し、
   前記圧力制御手段は、前記気体供給経路とは異なる経路を介して前記ステージに接続され当該ステージの直下の圧力を監視する噴出圧監視ポートを有し、
   前記ステージは、前記気体供給経路に接続された複数の溝を内部に有し、
   前記噴出圧監視ポートは、複数の前記溝に接続された配管を有し、複数の前記溝において前記ステージ直下の圧力を監視可能である
   ことを特徴とする塗布装置。
2. 前記圧力制御手段は、電空レギュレータを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記電空レギュレータは、多段に設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記圧力制御手段は、バタフライバルブ有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
5. 前記気体噴出手段は、前記気体の温度を調節するバッファを有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の塗布装置。
6. 基板を浮上させて搬送する基板搬送部と、当該基板搬送部によって搬送させつつ前記基板に液状体を塗布する塗布部と、を備える塗布装置であって、
   前記基板搬送部に設けられ、前記基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、
   前記吸引手段の吸引圧が一定になるように制御する吸引圧制御手段と
   を備え、
   前記基板搬送部は、前記基板を浮上支持するステージを有し、
   前記吸引手段は、前記ステージに接続された吸引経路を有し、
   前記吸引圧制御手段は、前記吸引経路とは異なる経路を介して前記ステージに接続され当該ステージの直下の圧力を監視する吸引圧監視ポートを有し、
   前記ステージは、前記吸引経路に接続された複数の溝を内部に有し、
   前記吸引圧監視ポートは、複数の前記溝に接続された配管を有し、複数の前記溝において前記ステージ直下の圧力を監視可能である
   ことを特徴とする塗布装置。
7. 前記吸引圧制御手段は、前記吸引圧を検出する圧力計と、前記圧力計の検出結果に基づいて前記吸引圧を調節する調節機構とを有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
8. 前記基板搬送部は、前記塗布部によって前記基板に前記液状体が塗布される塗布処理部を有し、
   前記吸引圧制御手段は、前記基板搬送部のうち少なくとも前記塗布処理部に設けられている
   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. 前記気体噴出手段は、前記基板搬送部に設けられ前記基板へ向けて気体を噴出する気体噴出孔を有し、
   前記吸引手段は、前記基板搬送部に設けられた吸引孔を有し、
   前記気体噴出孔と前記吸引孔とが隣接して設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の塗布装置。
10. 前記吸引手段が、前記基板搬送部のうち前記塗布部に対応する部分に設けられている
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の塗布装置。
11. 基板を浮上支持するステージを有する基板搬送部により前記基板を浮上させて搬送させつつ、前記基板に液状体を塗布する塗布方法であって、
    前記ステージの内部に設けられた複数の第一溝に接続された気体供給経路を有する気体噴出手段によって前記ステージ上に前記気体を噴出させると共に、前記ステージの内部に設けられた複数の第二溝に接続された吸引経路を有する吸引手段により前記ステージ上を吸引することで、前記基板の浮上高さを制御するステップと、
    前記気体噴出手段により前記ステージ上に噴出される気体の圧力が一定になるように、当該気体の噴出圧を制御するステップと、
    を含み、
    前記気体の噴出圧を制御するステップは、前記気体供給経路とは異なる経路を介して複数の前記第一溝に接続された噴出圧監視ポートを用いて複数の前記第一溝において当該ステージの直下の圧力を監視することを含む
    ことを特徴とする塗布方法。
12. 前記気体の噴出圧が一定にならない場合には、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の塗布方法。
13. 前記基板の厚みに応じて前記気体の噴出圧を制御する
    ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の塗布方法。
14. 基板を浮上支持するステージを有する基板搬送部により前記基板を浮上させて搬送させつつ、前記基板に液状体を塗布する塗布方法であって、
    前記ステージの内部に設けられた複数の第一溝に接続された気体供給経路を有する気体噴出手段によって前記ステージ上に前記気体を噴出させると共に、前記ステージの内部に設けられた複数の第二溝に接続された吸引経路を有する吸引手段により前記ステージ上を吸引することで、前記基板の浮上高さを制御するステップと、
    前記吸引手段による前記ステージ上の吸引圧が一定になるように、当該吸引圧を制御するステップと、
    を含み、
    前記吸引圧を制御するステップは、前記吸引経路とは異なる経路を介して複数の前記第二溝に接続された吸引圧監視ポートを用いて複数の前記第二溝においてステージの直下の圧力を監視することを含む
    ことを特徴とする塗布方法。
15. 前記基板搬送部のうち前記基板に液状体を塗布する塗布部に対応する領域で前記吸引を行う
    ことを特徴とする請求項１４に記載の塗布方法。
16. 前記吸引圧が一定にならない場合には、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止する
    ことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の塗布方法。

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