JP5550882B2 - 塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗布装置に関する。

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、配線や電極、カラーフィルタ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（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２２３１１９号公報

しかしながら、上記塗布装置においては、基板の両端を保持した状態でステージ上を搬送するため、異なる基板サイズに対してレジストを塗布する際、搬送機構を大幅に変更する必要がある。そこで、基板の両端側に配置される保持部により基板の片端をそれぞれ吸着することも考えられる。この場合において、各保持部に対して基板の位置合わせを行うと、各保持部に保持される基板とノズルとの位置関係がずれてしまう。すると、連続的に搬送される同一サイズの基板に対し、レジストを塗布することができないという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、片持ち状態で順次搬送される基板に対して良好に液状体を塗布可能な汎用性の高い、塗布装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る塗布装置は、搬送面上にて基板を浮上させた状態で順次搬送する基板搬送系と、前記基板に液状体を塗布する塗布系とを備える塗布装置であって、前記基板搬送系は、互いが独立して駆動可能な第１搬送機構および第２搬送機構を含み、前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構は、それぞれ前記基板を保持する保持部と、前記保持部を前記基板に対して進退可能に移動させる進退機構と、を有し、前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構は、それぞれ前記基板の搬送方向に沿う同じ側の側部を前記保持部が保持することで基板搬入領域、塗布処理領域、および基板搬出領域へと順に前記基板を搬送し、前記第１搬送機構および前記第２搬送機構は接触することなく、前記基板搬入領域、前記塗布処理領域、および前記基板搬出領域の並び方向に沿った互いの位置が入れ替え可能であることを特徴とする。

本発明の塗布装置によれば、各保持部が基板を片持ちで保持する構造を採用するため、例えば搬送する基板のサイズを変更する場合でも、基板の一端側と保持部との位置合わせを行えばよく、異なる基板サイズに対応した汎用性の高い装置となる。また、複数の保持部が駆動部によってそれぞれ独立に駆動可能とされるので、片持ち状態で順次搬送される基板に対して良好に液状体を塗布することができる。また、複数の基板を順次搬送することで高いスループットを実現できる。

また、上記塗布装置においては、前記駆動部は、前記保持部を前記基板に対して進退可能に移動させる進退機構を有するのが好ましい。
この構成によれば、保持部を順次基板にアクセスさせることができ、複数の基板を順次搬送することができる。
また、前記進退機構は、前記複数の保持部のうち前記基板を保持しない保持部を、前記基板を搬送中の保持部の搬送経路から退避するように移動させるようになっている。
これにより、複数の保持部同士が接触することがなく、保持部をそれぞれ基板にアクセスさせることができる。

また、上記塗布装置においては、前記進退機構は、前記保持部を上下方向に移動させるのが好ましい。
この構成によれば、上下動作により他の保持部との接触を避けつつ、基板に対してアクセスすることができる。

また、上記塗布装置においては、前記進退機構は、前記保持部を前記搬送面と平行な面上に沿って移動させるのが好ましい。
この構成によれば、搬送面と平行な面上を移動することで他の保持部との接触を避けつつ、基板に対してアクセスすることができる。

また、上記塗布装置においては、前記保持部の各々は、前記基板を吸着する吸着部を有し、該吸着部は前記基板に対して変位可能とされるのが好ましい。
この構成によれば、吸着部が基板に対して変位可能とされるので、吸着部により基板に確実に吸着することができる。

また、上記塗布装置においては、前記吸着部は蛇腹構造を有するのが好ましい。
この構成によれば、蛇腹構造により吸着部を基板の浮上量に追従させることができる。よって、吸着部により基板に確実に吸着することができる。

また、上記塗布装置においては、前記保持部の各々は、前記基板の搬送方向に沿って設けられる複数の前記吸着部を有するのが好ましい。
この構成によれば、保持部は複数の吸着部によって基板の搬送方向に沿う複数点で保持するので、基板を確実に保持できる。

また、上記塗布装置においては、前記保持部は、前記基板の位置を規制する位置規制部材を備えるのが好ましい。
この構成によれば、保持部が位置規制部材を備えるので、保持部が保持する基板の位置ズレを防止することができる。

また、上記塗布装置においては、前記位置規制部材は、前記保持部に保持された前記基板の下方への撓みを規制するストッパーを含むのが好ましい。
この構成によれば、位置規制部材により基板の下方への撓みを規制することができる。よって、水平状態を保持した状態で基板を良好に搬送することができ、均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。

また、上記塗布装置においては、前記保持部は、前記基板の搬送方向前方側の端部から２５０ｍｍ以内を保持するのが好ましい。
この構成によれば、保持部が基板を良好に保持できるので、基板上に塗布される液状体を乾燥固化させた膜にムラが生じるのを防止できる。

本発明によれば、複数の基板を順次搬送することで高いスループットを実現するとともに片持ち状態で順次搬送される基板に対して良好に液状体を塗布することができる。

本実施形態に係る塗布装置の構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す正面図である。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す平面図である。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す側面図である。 搬送機の要部構成を示す図である。 本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図である。 同、動作図である。 同、動作図である。 予備吐出を説明する動作図である。 同、動作図である。 変形例に係る搬送機構の構成を示す図である。

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（基板搬送系）２と、塗布部（塗布系）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（基板搬送系）２によって基板を浮上させて搬送しつつ塗布部（塗布系）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、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。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（搬送面）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を有しており、搬入側ステージ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の基板搬入位置の裏面側に設けられている。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（搬送面）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。また、処理ステージ２７においては、エア噴出孔２７ａとともにエア吸引孔２７ｂが密に設けられている。これにより、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の基板搬出位置の裏面側に設けられており、例えばフレーム部２４に支持されている。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、図４に示すように、第一搬送機構６０と、第二搬送機構６１とを備えている。なお、図３においては、第一搬送機構６０が基板Ｓを保持した状態を示し、第一搬送機構６０の下方に配置されている第二搬送機構６１の図示を省略している。

第一搬送機構６０は、搬送機（保持部）６０ａと、真空パッド（吸着部）６０ｂと、レール６０ｃと、搬送機６０ａを基板Ｓの搬送面と平行な面上を移動可能とする移動機構（進退機構）６３とを有している。また、第二搬送機構６１は、搬送機（保持部）６１ａと、真空パッド（吸着部）６１ｂと、レール６１ｃと、搬送機６１ａを昇降（上下動作）可能とする昇降機構（進退機構）６２とを有している。レール６０ｃ，６１ｃ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いる。

搬送機６０ａ，６１ａ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６０ａ，６１ａがレール６０ｃ，６１ｃ上を移動することで各ステージに沿って移動できるようになっている。すなわち、搬送機６０ａ，６１ａは、基板Ｓを保持する保持部としての機能と、該保持部を駆動する駆動部としての機能とを備えたものとなっている。搬送機６０ａ，６１ａは、所定の部分６０ｄ、６１ｄが平面視で基板Ｓの−Ｙ方向端部に重なるようになっている。この基板Ｓに重なる部分６０ｄ、６１ｄ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配置されるようになっている。

第二搬送機構６１は、図４に示すように第一搬送機構６０と比べて、フレーム部２４の階段状の段差部２４ａの下段に配置されている。また、平面的に視ると、第二搬送機構６１は、第一搬送機構６０に対してステージ側に配置されている。

図４に示されるように、第二搬送機構６１は、上記昇降機構６２により搬送機６１ａを上昇させることで基板Ｓにアクセス可能（進退可能）となっている。一方、第一搬送機構６０は、上記移動機構６３により搬送機６０ａを基板Ｓの搬送面と平行な面上で水平移動させることで基板Ｓにアクセス可能（進退可能）となっている。第一搬送機構６０の搬送機６０ａと第二搬送機構６１の搬送機６１ａとは、それぞれ独立して移動可能となっている。

また、例えば、第一搬送機構６０が基板Ｓを保持している場合、基板Ｓを保持していない第二搬送機構６１の搬送機６１ａは、昇降機構６２が下降することによって下方に待機し、第一搬送機構６０（搬送機６０ａ）の搬送経路から退避している。また、第二搬送機構６１が基板Ｓを保持している場合、基板Ｓを保持していない第一搬送機構６０の搬送機６０ａは、移動機構６３によって−Ｙ方向に移動し、第二搬送機構６１（搬送機６１ａ）の搬送経路から退避している。

図３に示すように、真空パッド６０ｂは、搬送機６０ａのうち上記基板Ｓに重なる部分６０ｄに基板Ｓの搬送方向に沿って複数（本実施形態では３個）配置されている。この真空パッド６０ｂは、基板Ｓを真空吸着するための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６０ｂ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。これら真空パッド６０ｂは、基板Ｓの搬送方向前方側の端部から２５０ｍｍ以内を保持するのが好ましく、８０ｍｍ以内とするのが望ましい。具体的に本実施形態では、搬送機６０ａは、基板Ｓの搬送方向前方の端部から真空パッド６０ｂまでの距離Ｗが８０ｍｍ以内となるように基板Ｓを保持している。これにより搬送機６０ａにより基板Ｓが均一に保持されて、基板端部が垂れ下がることが防止され、基板Ｓを均一に浮上させた状態で搬送することができる。したがって、基板Ｓ上に塗布されるレジストを乾燥固化させた膜にムラが生じるのを防止している。

なお、第二搬送機構６１における搬送機６１ａの構造は、図３では図示されていないものの、上記搬送機６０ａと同一構成を有している。すなわち、搬送機６１ａにおける真空パッド６１ｂは、上記基板Ｓに重なる部分に基板Ｓの搬送方向に沿って３個配置されている。

ここで、搬送機６０ａ、６１ａの要部構成について説明する。なお、上述のように搬送機６０ａ、６１ａはそれぞれ同一構成を有するものであることから、本説明では搬送機６０ａを例に挙げ、その構成について図５を参照しつつ説明する。なお、図５（ａ）は搬送機６０ａの要部の平面構成を示す図であり、図５（ｂ）は搬送機６０ａの要部の断面構成を示す図である。

図５（ａ）に示されるように、搬送機６０ａに設けられる真空パッド６０ｂは、基板Ｓとの接触部が平面視略長円状となっている。そして、真空パッド６０ｂの内部には不図示の真空ポンプ等に接続される排気孔６５が設けられている。真空パッド６０ｂは、この排気孔６５を介して真空パッド６０ｂと基板Ｓとの間に生じる密閉空間を排気することで基板Ｓを真空吸着することが可能となっている。

また、図５（ｂ）に示すように、搬送機６０ａ上に設けられた真空パッド６０ｂの側方には、搬送中の基板Ｓの位置を規制するストッパー部材（位置規制部材）６６を備えている。このストッパー部材６６は、基板Ｓの側面Ｓ１に対向するとともに、基板Ｓの下面側に対向する凸部６６ａを備えている。この凸部６６ａは、基板Ｓの下方への撓みを規制するストッパーとして機能する。凸部６６ａは、図５（ａ）に示されるように、真空パッド６０ｂの外周部を枠状に囲んだ状態に設けられている。凸部６６ａの上面は、ステージ２５の上面に対して−３０〜＋３０μｍの範囲に設定するのが好ましく、−２０μｍ近傍に設定するのが望ましい。また、凸部６６ａと真空パッド６０ｂとの位置関係は、真空パッド６０ｂを０〜１ｍｍ程度上方に設定するのが好ましい。
なお、隣接する真空パッド６０ｂの間に凸部６６ａが配置される構成、すなわち各真空パッド６０ｂの四方を凸部６６ａが囲むようにしてもよい。

本実施形態に係る真空パッド６０ｂは、基板Ｓに対して変位可能となっている。具体的の本実施形態では、真空パッド６０ｂが蛇腹構造からなる蛇腹部６７を有している。これにより、例えば基板Ｓの端部に撓みが生じることで基板Ｓの高さに変動が生じた場合でも、真空パッド６０ｂが基板Ｓの動きに追従することで当該基板Ｓに対する吸着を確実に保持することができる。また、真空パッド６０ｂは、ステージ上における基板Ｓの浮上量を変化させた場合でも、蛇腹部６７が変位することで基板Ｓを良好に吸着することが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。ノズル３２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ノズル３２が架橋部材３１ｂに対して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の下面には、ノズル３２の開口部３２ａ、すなわち、ノズル３２の先端と当該ノズル先端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のうち塗布部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の開口部３２ａ近傍をリンス洗浄する装置であり、Ｙ方向に移動する図示しない洗浄機構と、当該洗浄機構を移動させる図示しない移動機構とを有している。この移動機構は、洗浄機構よりも−Ｘ方向側に設けられている。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。

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８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８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方向側に第一搬送機構６０の搬送機６０ａを配置させ、真空パッド６０ｂ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３に示した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。このとき、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第一搬送機構６０の移動機構６３により搬送機６０ａの真空パッド６０ｂを基板Ｓの−Ｙ方向側端部に真空吸着させることができる（図３）。真空パッド６０ｂによって基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された後、搬送機６０ａをレール６０ｃ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６０ａの駆動力を比較的小さくしても基板Ｓはレール６０ｃ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６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６０ａによって基板Ｓを搬送させながら行う。

本実施形態では、第一搬送機構６０により搬送される基板Ｓに対してレジスト塗布を行っている途中において、例えば図示しない搬送アームなどによって外部から基板搬入位置に他の基板Ｓ´を受け渡すようにしている。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内に収容することで、基板Ｓ´は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−Ｚ方向側に配置された第二搬送機構６１の昇降機構６２により搬送機６１ａを上昇させ、真空パッド６１ｂを基板Ｓの−Ｙ方向側端部に真空吸着させる。

このように本実施形態では、第一搬送機構６０の搬送機６０ａと第二搬送機構６１の搬送機６１ａとがそれぞれ独立して移動可能となっているので、第一搬送機構６０によって搬送される基板Ｓに対するレジスト塗布の処理が終了する前に、第二搬送機構６１により他の基板Ｓ´をステージ上に搬送することができる。よって、片持ち状態で順次搬送する基板Ｓ、Ｓ´上にレジストを良好に塗布することができ、レジスト塗布処理において高いスループットを得ることができる。

基板Ｓの移動に伴い、図７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。また、第二搬送機構６１の搬送機６１ａは、基板Ｓ´を開口部３２ａの下方に移動させる。

レジスト膜Ｒの形成された基板Ｓは、搬送機６０ａ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。また、搬送機６１ａにより搬送された他の基板Ｓ´が開口部３２ａの下を通過することにより、他の基板Ｓ´の所定の領域にレジスト膜Ｒが形成される。

基板Ｓが基板搬出位置に到達したら、真空パッド６０ｂ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、第一搬送機構６０は、移動機構６３により搬送機６０ａ（真空パッド６０ｂ）を基板Ｓの下方から退避し、他の基板Ｓ´を搬送している第二搬送機構６１の搬送経路（移動経路）から退避する。

そして、第一搬送機構６０は、再び搬入側ステージ２５の基板搬入位置まで戻り、次の基板が搬送されるまで待機する。このとき、図８に示されるように、第二搬送機構６１に搬送される基板Ｓ´に対してレジスト塗布が行われているが、第一搬送機構６０は、上述のように第二搬送機構６１の搬送経路から退避しているので、第二搬送機構６１に接触して他の基板Ｓ´の搬送を妨げることが無く、搬入側ステージ２５の基板搬入位置まで戻ることができる。

また、第一搬送機構６０により搬送された基板Ｓ´が基板搬出位置に到達したら、同様に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。そして、再び搬入側ステージ２５の基板搬入位置まで戻り、次の基板Ｓが搬送されるまで待機する。

次の基板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９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の先端をノズル洗浄装置４３にアクセスさせ、当該ノズル洗浄装置４３によってノズル先端３２ｃを洗浄する。

ノズル先端３２ｃの洗浄後、当該ノズル３２を予備吐出機構４１にアクセスさせる。予備吐出機構４１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の先端の開口部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１０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。ディップ槽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、第一搬送機構６０及び第二搬送機構６１がそれぞれ独立に駆動可能とされるので、片持ち状態で順次搬送する基板Ｓに対して良好にレジストを塗布することができる。また、複数の基板Ｓを順次搬送することで高いスループットを実現できる。さらに、第一搬送機構６０及び第二搬送機構６１が基板を片持ちで保持する構造を採用しているため、例えばレジスト塗布を行う基板のサイズを変更する場合でも、基板の一端と第一搬送機構６０及び第二搬送機構６１とを位置合わせつつ、その基板に対応する大きさのノズルを用いることで異なる大きさの基板に対して良好にレジストを塗布することができる。よって、異なる大きさの基板に対応した汎用性の高い塗布装置を提供できる。

また、上記真空パッド６０ｂ、６１ｂは蛇腹部６７を有することで基板Ｓに対して変位可能となっているので、パッドが基板Ｓの動きに追従することで当該基板Ｓに対する吸着を確実に保持できる。また、このような真空パッド６０ｂ、６１ｂを用いて基板Ｓの両端吸着することでより安定した状態で基板Ｓを搬送することが可能となる。

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、第一搬送機構６０及び第二搬送機構６１が、それぞれ搬送機６０ａ、６１ａを一個ずつ備えた構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、図１１に示すように、第一搬送機構６０としてレール６０ｃに搬送機６０ａが３個設けられた構成とすることができる。なお、図１１においては、図示を省略するものの、第二搬送機構６１についても搬送機６１ａを３個備えた構成とすることができる。また、本説明では、搬送機６０ａ、６１ａが３個ずつ備える構成について説明するが、本発明はこれに限定されることは無く、搬送機６０ａ、６１ａを２個ずつ、或いは４個以上ずつ備える構成についても適用可能である。

本説明では、基板Ｐの搬送方向上流側から順に第１の搬送機１６１、第２の搬送機１６２、第３の搬送機１６３と称し、総称して搬送機１６１、１６２、１６３と呼ぶこともある。
これら搬送機１６１、１６２、１６３は、基板Ｓの搬送時においてはそれぞれが同期した状態でレール６０ｃ上を移動する。また、各搬送機１６１、１６２、１６３は、基板Ｓの非搬送時においては、レール６０ｃ上でそれぞれ独立に移動可能となっている。この構成によれば、搬送する基板Ｓの長さに応じて各搬送機１６１、１６２、１６３における基板Ｐの保持位置を任意に設定することができる。

搬送機１６１の真空パッド６０ｂは、基板Ｓの搬送方向前方側の端部から２５０ｍｍ以内を保持するのが好ましく、８０ｍｍ以内とするのが望ましい。具体的に搬送機１６１は、基板Ｓの搬送方向前方の端部から真空パッド６０ｂまでの距離Ｗ１が８０ｍｍ以内となるように基板Ｓを保持している。

また、搬送機１６３の真空パッド６０ｂは、基板Ｓの搬送方向後方側の端部から２５０ｍｍ以内を保持するのが好ましく、８０ｍｍ以内とするのが望ましい。具体的に搬送機１６３は、基板Ｓの搬送方向後方の端部から真空パッド６０ｂまでの距離Ｗ２が８０ｍｍ以内となるように基板Ｓを保持している。

これら搬送機１６１、１６２、１６３により基板Ｓが均一に保持されて、基板端部が垂れ下がることが防止され、大型の基板Ｓを均一に浮上させた状態で搬送することができる。したがって、大型の基板Ｓ上に塗布されるレジストを乾燥固化させた膜にムラが生じるのを防止できる。

１…塗布装置、２…基板搬送部（基板搬送系）、３…塗布部（塗布系）、２５ｃ…ステージ表面（搬送面）、６０ａ…搬送機（保持部、駆動部）、６０ｂ…真空パッド（吸着部）、６１ａ…搬送機（保持部、駆動部）、６１ｂ…真空パッド（吸着部）、６２、６３…昇降機構（進退機構）、６６…ストッパー部材（位置規制部材）、６７…蛇腹部、１６１…搬送機、１６２…搬送機、１６３…搬送機、Ｓ、Ｓ´…基板

Claims (10)

1. 搬送面上にて基板を浮上させた状態で順次搬送する基板搬送系と、前記基板に液状体を塗布する塗布系とを備える塗布装置であって、
   前記基板搬送系は、互いが独立して駆動可能な第１搬送機構および第２搬送機構を含み、
   前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構は、それぞれ前記基板を保持する保持部と、前記保持部を前記基板に対して進退可能に移動させる進退機構と、を有し、
   前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構は、それぞれ前記基板の搬送方向に沿う同じ側の側部を前記保持部が保持することで基板搬入領域、塗布処理領域、および基板搬出領域へと順に前記基板を搬送し、
   前記第１搬送機構および前記第２搬送機構は接触することなく、前記基板搬入領域、前記塗布処理領域、および前記基板搬出領域の並び方向に沿った互いの位置が入れ替え可能であることを特徴とする塗布装置。
2. 前記進退機構は、前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構における前記保持部のうち前記基板を保持しない前記保持部を、前記第１搬送機構及び前記第２搬送機構における前記保持部のうち前記基板を搬送中の前記保持部の搬送経路から退避させるように移動することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記第１搬送機構の前記進退機構は、前記保持部を上下方向に移動させる請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記第２搬送機構の前記進退機構は、前記保持部を前記搬送面と平行な面上に沿って移動させる請求項２又は３に記載の塗布装置。
5. 前記保持部は、前記基板を吸着する吸着部を有し、該吸着部は前記基板に対して変位可能とされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布装置。
6. 前記吸着部は蛇腹構造を有することを特徴とする請求項５に記載の塗布装置。
7. 前記保持部は、前記基板の搬送方向に沿って設けられる複数の前記吸着部を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の塗布装置。
8. 前記保持部は、前記基板の位置を規制する位置規制部材を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗布装置。
9. 前記位置規制部材は、前記保持部に保持された前記基板の下方への撓みを規制するストッパーを含むことを特徴とする請求項８に記載の塗布装置。
10. 前記保持部は、前記基板の搬送方向前方側の端部から２５０ｍｍ以内を保持することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の塗布装置。

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