CN102057477A - 具有定位功能的载物台、包括该具有定位功能的载物台的处理装置和基板定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有定位功能的载物台，该载物台即使在处理对象物重量大的情况下，也能够高精度并且容易地进行特别是θ方向的定位，且成本低。该具有定位功能的载物台具有暴露基板(S)处理面并保持基板(S)的载物台本体(4a)，还包括可自由地吸附在与所述的基板处理面相对的另外一面上的吸附装置(8)、向所述吸附装置上吸附位置以外的区域供给气体的气体供给装置(9)和向所述吸附装置施加旋转力使基板以所述吸附装置为旋转中心在同一平面内旋转的驱动装置(10)。

Description

具有定位功能的载物台、包括该具有定位功能的载物台的处理装置和基板定位方法
技术领域
本发明涉及具有定位功能的载物台、包括该具有定位功能的载物台的处理装置和基板定位方法，特别涉及包括沿一根轴自由移动地配置的涂布头的喷墨式涂布装置中所采用的具有定位功能的载物台、包括该具有定位功能的载物台的处理装置和基板定位方法。
背景技术
已知使用喷墨式涂布装置(下面称为“涂布装置”)可以不经光刻工艺直接在基板上形成微细的导电图形等，近年来，在大面积薄膜晶体管基板的制作工艺中形成数μm的高精细源极·漏极电极图形、形成平板显示器用的色彩滤光片、取向膜或垫片中也被加以利用。
对于该种涂布装置，在专利文献1中公开了具有如下结构的涂布装置。即，专利文献1记载的涂布装置由载物台和喷墨装置构成，所述载物台对要处理的基板通过吸附进行保持同时暴露要处理的基板的处理面。载物台可通过具有马达的进给丝杠沿X轴导杆自由移动。另一方面，喷墨装置具有设置为在载物台的移动路径上跨过该载物台的门型支撑装置，沿Y轴方向自由移动地设置在该支撑装置上、向基板涂布规定的墨水的至少一个涂布头。
其中，上述的涂布装置有时会产生将基板吸附保持在载物台上时和搬动机械手将基板设置在载物台上时产生位置偏差的情况。因此，要在涂布墨水之前进行相对于涂布头的基板扫描面的定位(定位)。此时，不仅X轴方向和Y轴方向，而且还需要使基板在同一平面内绕θ方向旋转来调节相对于涂布头的基板的斜度。
在这种情况下，要考虑在吸附保持基板的状态下使载物台本体旋转进行定位的结构。但是，如上所述的在平板显示器用的大面积基板为处理对象物时，随着基板尺寸的增加不仅基板重量增加，而且根据基板尺寸，载物台本身也大型化，其重量增加。因此，在上述方法中，需要使基板和搬运载物台共同旋转的旋转机构(轴承等)，不能避免装置本身的大型化，另外，为了使载物台旋转而高精度地进行定位，需要高推力并且高性能的马达，存在成本高的问题。
另一方面，代替自由旋转地构成载物台，考虑自由旋转地构成支撑涂布头的支撑装置进行θ方向的定位，但是在进行θ方向的定位时，需要一边使支持装置旋转，一边使搬运台向X轴和Y轴方向适当移动，为了高精度地进行定位而进行的控制明显变得复杂了。
专利文献1：特开2006-136770号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明鉴于上面的问题，目的是提供一种即使在处理对象物的重量较大的情况下，也能够高精度并且容易地进行特别是θ方向的定位、低成本的具有定位功能的载物台，和包括该具有定位功能的载物台的处理装置以及基板定位方法。
解决问题的手段
为了解决上述问题，权利要求1记载的发明是包括暴露处理对象物的处理面并保持处理对象物的载物台本体的具有定位功能的载物台，其特征在于：包括可自由吸附在与所述处理对象物的所述处理面相对的另一面上的吸附装置、向所述吸附装置上的吸附位置以外的区域供给气体的气体供给装置、对所述吸附装置进行旋转驱动以使所述处理对象物以所述吸附装置为旋转中心在同一平面内旋转的驱动装置。
根据本发明，暴露处理对象物的处理面并将处理对象物载置在载物台上，使吸附装置吸附在与所述处理对象物的所述处理面相对的另一面上。而后，向除了被吸附装置吸附的区域的所述其他面上供给气体。在该状态下，由驱动装置以所述吸附装置为旋转中心在同一平面内旋转规定角度时，处理对象物能够与吸附装置一体旋转规定的角度。其结果是能够使基板在θ方向上旋转进行定位。
这样一来，根据本发明，通过向除了吸附区域的部分供给气体，在除了该区域的部分上浮的状态下(在该情况下，至少该部分与载物台上表面的摩擦阻力减小)，由于采用了仅使处理对象物与吸附装置一体旋转从而进行θ方向定位的结构，所以例如在处理对象物的重量较大的情况下，也不需要大型的轴承等旋转机构，能够避免装置本身的大型化。并且，由于能够用较小的推力使处理对象物旋转，所以不用高性能的马达就能高精度地进行定位，还能够实现低成本化。另外，不用移动与载物台保持的处理对象物相对设置的处理装置如喷墨装置，就能够进行θ方向的定位，所以其控制容易。
另外，为了解决上述问题，权利要求2记载的发明是具有定位功能的载物台，包括暴露处理对象物的处理面并保持处理对象物的保持盘和可自由旋转地支撑所述保持盘的载物台本体，其特征在于包括向所述保持盘中的处理对象物的处理面相对的另一面供给气体的气体供给装置、对所述保持盘进行旋转驱动以使所述保持盘在同一平面内旋转的驱动装置。
根据本发明，在保持盘保持处理对象物的状态下，在该保持盘上浮的状态(与上述相同，至少该保持盘与载物台上表面的摩擦阻力减小)下，由于采用了由驱动装置使其与吸附装置一体旋转进行基板的θ方向定位的结构，所以如上述相同，不需要大型的轴承等旋转机构和高性能马达，并且能够实现低成本化。
在本发明中，通过采用还包括引导装置、使所述载物台本体沿所述引导装置移动的移动装置的结构，相对于设置在引导装置的上方的涂布头等的处理装置仅改变载物台本体的停止位置，就能够进行载物台本体的移动方向上的定位。
另外，可采用包括真空泵的结构，通过在所述载物台本体或保持盘的与所述处理对象物接触的面上形成吸附槽，在将所述处理对象物载置在载物台上或将基板载置在保持盘上的状态下对所述吸附槽抽真空，使载物台本体例如沿引导装置移动时，能够可靠地将处理对象物保持在载物台本体或保持盘上。
但是，在进行上述载物台的θ方向定位的情况下，不仅要求定位精度(例如1μrad以下)，还对定位时间的缩短有较强的要求。在该情况下，若所述驱动装置由使所述吸附装置在规定的微小角度范围内旋转的微动机构以及使所述吸附装置在比微动机构大的角度范围内旋转的粗动机构构成，则能够在粗动机构使处理对象物高速旋转驱动到目标位置的附近之后，由微动机构进行更高精度的位置确定。由此能够实现在短时间内的高精度定位。
另外，所述粗动机构连接到所述吸附装置，所述微动机构包括臂和摇动该臂的驱动源，若所述微动机构与所述粗动机构连接，则能够与旋转驱动吸附装置的旋转轴共用，从而在该驱动源使该臂摇动时，通过粗动机构来对所述吸附装置进行旋转驱动，能够避免驱动装置的结构变得复杂。并且在进行θ方向定位时，能够平滑地进行从粗动机构进行的旋转驱动向微动机构进行的旋转驱动的转换。
而且，所述微动机构的臂采用具有至少伸展到载物台本体一侧的长度、其前端与所述驱动源连接的结构，则转动规定的微小角度所需要的臂前端的位移量变大，能够提高检测位移量的编码器等检测装置的分辨率，实现更高精度的定位。
另外，为了解决上述问题，本发明的处理装置的特征在于：包括权利要求1至权利要求7中任一项记载的具有定位功能的载物台，和与保持在所述载物台上的处理对象物相对配置、对处理对象物实施规定的处理的处理装置。
而且，为了解决上述问题，本发明的基板定位方法的特征在于：暴露要处理的基板的处理面并将该基板载置在载物台上，使吸附装置吸附在与所述处理面背向的另一面上，向除了被所述吸附装置吸附的区域的所述其他面上供给气体，以所述吸附装置为中心使所述基板在同一平面内旋转规定的角度进行所述处理对象物的定位。
在该情况下，进行所述处理对象物的定位的工序通过在比规定的微小角度大的角度范围内旋转吸附装置之后，进一步在所述微小角度范围内旋转吸附装置来进行，则能够在短时间内实现高精度的定位。
具体实施方式
下面，参照附图举例说明以直接形成微细导电图形等、由玻璃等制成的基板S为处理对象物，将保持基板S的本发明实施方式的具有定位功能的载物台适用于处理装置即喷墨式涂布装置的情况。
喷墨装置包括平台1，在该平台1上配置正方体形状的底板2。底板2由花岗岩等形成以确保其上表面的平滑性，在底板2的上表面隔着规定的间隔设置有在其整个长度上沿轴方向水平延伸的左右一对轨道部件(引导装置)3R、3L(参照图2)。
在轨道部件3R、3L上往返移动自由地设置具有定位功能的载物台4。载物台4包括板状的载物台本体4a，在载物台本体4a的下面四个角处安装有与轨道部件3R、3L滑动自由地啮合的滑块5。在载物台本体4a的下表面上设置有未图示的螺母部件，在该螺母部件上螺合有在两根轨道部件3R、3L之间沿两轨道部件3R、3L设置的未图示的进给丝杠。于是，在驱动与进给丝杠的一端连接的未图示的马达使进给丝杠旋转时，载物台4在轨道部件3R、3L上往复移动(下面称该往返移动方向为X轴方向)。在该情况下，上述进给丝杠和马达构成本实施方式的移动装置。再有，移动装置不限于此，例如也可以使用由磁浮式可动元件和固定元件构成的线性马达。
其中，在载物台本体4a的轨道部件3R、3L的X轴方向一侧的位置(图1中位于右侧的位置：交接位置)上，由具有公知结构的多关节式臂的搬运机械手R把基板S转移到载物台本体4a。为了转移基板S，设置由在底板2的上下方向上贯通该底板2纵向设置的多根支持杆6a和使该支持杆6a升降的气缸(未图示)构成的提升装置6，从而能够从载物台本体4a的上面将基板S推升到规定的高度位置进行支撑(参照图1)。
另一方面，在载物台4的轨道部件3R、3L的X轴方向另一侧的位置(图1中位于左侧的位置：处理位置)上，一边使载物台本体4a沿X轴方向适当往返移动，一边进行规定的处理。本实施方式的喷墨式涂布装置中位于轨道部件3R、3L的大致中央部位设置有处理装置即喷墨装置7。喷墨装置7包括：设置在底板2上以在与X轴方向垂直的方向上跨过载物台本体4a的门型支撑部件7a、设置在载物台本体4a上的对基板S涂布墨水的多个涂布头7b。
各涂布头7b，其喷嘴7c的前端位于同一水平面上并且彼此等间隔地由支架7d保持，支架7d安装在支撑部件7a的上侧水平部上以使涂布头7b存在于处理位置一侧(图1中左侧)。在该情况下，支架7d与装载在支持装置7a的上侧水平部内的具有马达的进给丝杠(未图示)螺合，驱动马达使进给丝杠旋转时，各涂布头3在与X轴方向垂直的方向上一体往返移动(下面称该往返移动方向为Y轴方向)。
各涂布头7b具有公知的结构，适当驱动设置在墨水腔中的压电元件，使装载在墨水容器5中的墨水滴下。装载在墨水容器5中的墨水根据要在基板S的表面上形成的图案适当选择，例如形成平板显示器用的垫片用途的图案时，使用由隔离粒子、粘接剂、溶剂构成的墨水。
可是，如上所述由搬运机械手R将基板S交接到载物台本体4a上时，有时基板S相对于载物台本体4a会产生位置偏差。因此，在涂布墨水之前有必要进行基板S相对于涂布头7b的定位(对准)。此时，不仅要在X轴方向和Y轴方向上进行调节，而且还要使基板S在同一平面内旋转调节基板S相对于各涂布头7b的斜度(旋转角θ)(下面称该旋转方向为θ方向，参照图2)。
于是，第1实施方式的载物台4包括：自由吸附在基板S背面的中央区域上的吸附装置8，向吸附装置8的吸附位置以外的基板S的背面区域上供给气体的气体供给装置9，向吸附装置8施加旋转力从而使基板S以吸附装置8为旋转中心在同一平面内在θ方向上旋转、即对吸附装置8进行旋转驱动的驱动装置10(参照图3)。
吸附装置8包括卡板11，其装载在载物台本体4a的中央设置的平面视图为矩形的凹部4b中。卡板11例如由公知结构的吸附垫和多孔结构的圆板构成，通过未图示的排气管连接到真空泵。因此，使真空泵运行时，卡板11的整个表面被吸附到基板S的背面上。另外，在载物台本体4a的背面侧中央处同心地形成贯通凹部4b的贯通孔4c，在贯通孔4c中设置套管部件12和球轴承13，由球轴承13支撑按压部件14。在该情况下，按压部件14和球轴承13的内座圈13a为使用平行键的键结合或花键结合(参照图4)。
另外，按压部件14与在该按压部件14的下方设置的公知结构的直动式驱动器15的驱动杆15a连接。再有，根据基板尺寸，可以用空气气缸代替直动式驱动器，在这种情况下，采用利用气体供给装置9供给的气体使该空气气缸运行的结构，可以实现装置的简化。并且，使驱动器15运行时，卡板11的上表面可在从载物台本体4a的上面向上方突出的上升位置与卡板11的上表面至少与载物台本体的上表面在同一面上的下降位置之间自由升降。除此之外，由后述的臂向内座圈13a施加旋转力时，对按压部件14进行旋转驱动，以吸附装置8的旋转轴即按压部件14为旋转中心，卡板11进而基板S在θ方向上旋转。
气体供给装置9由在载物台本体4a上表面的X方向大致整个长度上形成的多个凹槽16、在各凹槽16内隔着规定的间隔设置的多孔结构的气垫17、以及由未示的压缩机等向各气垫17供给压缩空气等的气体管18所构成(参照图2和图4)。在该情况下，凹槽16的个数和气垫的配置个数根据载物台本体4a所支撑的基板S的重量适当设定。
驱动装置10包括板状的臂19。臂19的一端在其中心线上与内座圈13a销结合。另外，臂19的另一端与延伸到载物台本体的侧面上的、在其侧面上设置的驱动源20连接。驱动源20包括框架20a，在框架20a内在X轴方向上设置具有马达M的进给丝杠20b。具有螺纹孔的可动部件20c与进给丝杠20b螺合，在可动部件20c的上部形成滑动部20d，滑动部20d与在框架20a的上表面内侧上与进给丝杠20b平行安装的轨道部件20e滑动自由地啮合。由此在驱动马达M使进给丝杠20b旋转时，根据马达M的旋转方向可动部件20c在X方向上自由地往复移动(参照图2和图5)。
另外，在可动部件20c的下面具有在Y轴方向上延伸的轨道部20f，在轨道部20f上滑动自由地啮合支撑部件20g。在支撑部件20g的下端通过轴承20h连接臂19的另一端。于是在使进给丝杠20b旋转使可动部件20c沿着轨道部件20e移动时，支撑部件20g在沿着轨道部20f移动的同时向吸附装置8的旋转轴即按压部件14施加旋转力。
在该情况下，臂19在可动部件20c的往复移动的冲程范围内摇动，构成在规定的微小角度范围内(例如1度以内)对按压部件14进而对吸附装置9进行旋转驱动的微动机构(下面用标记10表示该驱动装置即微动机构)。其中，本发明的微小角度范围可以根据进行基板S的定位时要求的精度等适当设定，通过改变可动部件20c的往复移动的冲程可以调整微小角度范围。另外，在驱动源20上附设未图示的光电式线性编码器等检测装置，可以检测可动部件20c的位移量。由此为了在规定的微小角度(例如1度)内移动而移动臂19时的可动部件20c的位移量，与例如在按压部件14上设置回转式编码器等检测装置检测旋转位移量的情况相比，位移量变大。其结果是能够提高检测位移量的检测装置的分辨率，实现更高精度的定位。
可是，例如使载物台本体4a从交接位置移动到处理位置上时，若将基板S仅吸附保持在吸附装置8上，恐怕在载物台本体4a的移动开始之初或移动停止时会发生基板S从吸附装置8脱离等的问题。因此，在载物台本体4a的上表面上，形成多条沿X轴方向和Y方向延伸的与真空泵相通的吸附槽21(参照图2)。于是，在移动载物台本体4a的情况下，通过对吸附槽21抽真空，可在基板S的大致整个面上吸附保持基板S。
接下来说明由本实施方式的具有定位功能的载物台4所进行的基板S的定位。在载物台本体4a的交接位置上使提升装置6的各支撑杆6a上升之后，由搬运机械手搬运基板S，设置为基板S被各支撑杆6a的前端所支撑(参照图1)。然后使各支撑杆6a下降将基板S装载到载物台本体4a上。再有，在涂布了墨水的基板S上，在由喷墨装置7涂布墨水时成为其扫描面的起点的位置上贴附至少一个规定形状的标记R(几十μm～0.1mm左右的标记)(参照图2)。
在载物台本体4a上载置基板S时，对吸附槽21抽真空，使基板S在其大致整个面上吸附在载物台本体4a上。在该状态下，使未图示的进给丝杠旋转将载物台本体4a移动到处理位置上。在载物台本体4a到达处理位置上时，由安装在喷墨装置7的支撑部件7a上的CCD照相机等照相装置对基板S进行照相，用具有公知结构的图像解析装置对拍摄的图像进行解析，解析后的数据输出到控制喷墨式涂布装置动作的微机等控制装置(未图示)。数据被输入到控制装置中时，以基板S的标记R为基准，计算出用来调整基板位置的X轴方向、Y轴方向和θ方向的位移量(校正值)。算出校正值时，根据其来控制移动载物台本体4a的进给丝杠用马达和使喷墨装置的支架7d移动的马达，首先进行相对于涂布头7a的X轴方向和Y轴方向的定位。然后停止真空泵的动作，解除基板S的吸附。
接下来，在使驱动器15动作从而使卡板11上升时，从载物台本体4a的上面压升基板。此时，运行与卡板11连通的真空泵和气体供给装置9，将基板S吸附到卡板11与基板S的接触位置上，同时从气体供给装置9的各气垫18中喷射的气体使除了被卡板11所吸附的区域以外的位置(基板的边缘部分)上浮。这样吸附保持基板S的中央，其周围上浮时，驱动微动机构10的马达M，根据控制装置所产生的校正值适当旋转进给丝杠。由此通过以驱动器15为中心摇动的臂19和按压部件14向卡板11施加以其中心为旋转中心的旋转力，相对于载物台本体4a的上表面使只有基板S根据上述校正值在θ方向上旋转规定的微小角度，进行θ方向的定位(参照图6)。
再有，不使卡板11上升而在其下降位置上从气体供给装置9供给气体，严格上讲除了被卡板11所吸附的区域以外的部分即使不上浮，也能够在实质上减小了该部分与载物台本体4a上表面的摩擦阻力的状态下进行θ方向的定位，从而在例如基板有弯曲的情况下有利于正确的定位。
其中，对于基板S的上浮确认，例如可以根据连接到与各个气垫18连通的气体管18上的气体流量传感器的流量变化量，或者在基板上表面上用激光位移仪等直接扫描基板表面检测高度的变化来进行。于是，通过在上浮确认后进行θ方向的定位来防止基板S背面与载物台本体4a的接触，可以进行定位而不会对基板S的背面造成损伤。再有，即使在卡板11的下降位置上旋转基板S，由气体供给装置9供给的空气层的存在也能防止对基板S的背面造成损伤。
这样在本实施方式中，由于采用了通过气垫18所喷射的气体使除了吸附区域以外的部分上浮的状态下，或者在实质上降低了至少除了吸附区域的部分与载物台本体4a上表面的摩擦阻力的状态下，仅使基板S旋转来进行θ方向定位的结构，所以即使在基板S的重量大时，也不需要大型的轴承等旋转机构，能够避免装置本身的大型化。并且，由于能够用小的推力使基板S旋转，所以可以高精度地进行定位而不用高性能的马达，能够实现低成本化。除此之外，在进行θ方向定位期间，由于不需要移动喷墨装置7进而涂布头7b的位置，所以在基板定位时没有必要进行特别的控制。
上述定位结束之后，为了调整基板位置而要根据计算出的位移量(校正值)确认基板S是否向X轴方向、Y轴方向和θ方向发生了移动。即，在停止气体供给装置9的动作的同时，使驱动器15运行降低卡板11，停止与卡板11连通的真空泵的运行。并且，对吸附槽21进行抽真空，在基板S的大致整个面上将基板S吸附到载物台本体4a上。在该状态下，与上述方式相同，用CCD照相机等照相装置对基板S进行照相，用图像解析装置对拍摄的图像进行解析，解析后的数据输出到控制装置。由此以基板S的标记R为基准进行上述确认。
这样在结束定位之后，在基板S被再次吸附在载物台本体4a上的状态下进行确认，就可以进行上述确认而不受基板S在存在于载物台本体4a上的情况与上浮的情况之间产生的位置偏差的影响。
接下来，X轴方向、Y轴方向和θ方向的基板S的定位确认结束时，在使载物台4a在X方向上适当往复移动、各涂布头7a一体地在Y轴方向上往复移动的同时，沿基板的扫描面移动各涂布头7b，按照预先确定的图形向基板S涂布墨水。此时，将基板S的中央向上提升，能够在由气垫18喷射的气体使基板S的边缘部分上浮的状态下涂布墨水，另一方面，将基板S再次装载到载物台本体4a上，可对吸附槽21进行抽真空，在基板S在其大致整个面上吸附到载物台本体4a上的状态下进行墨水的涂布。
再有，在上述实施方式中，说明了仅通过气垫18喷射的气体使基板S上浮的情况，但是为了使基板稳定地上浮，也可以在吸附槽21的抽真空时，一边均衡地保持与气垫18喷射的气体的压力之间的平衡，一边使基板S上浮。另外，作为气垫18，也可以采用能够同时进行气体的喷出和抽真空的结构。
另外，在上述实施方式中，以基板S仅在θ方向旋转的结构为例进行了说明，但是也可以将暴露基板S的处理面并保持基板S的保持盘旋转自由地设置在载物台本体上。
即，参照图7至图9进行说明，根据第1变形例的具有定位功能的载物台30与上述相同，往复移动自由地设置在底板2的上表面上设置的左右一对轨道部件3R、3L上。载物台30包括板状的载物台本体31，在载物台本体31下表面的四个角上安装与轨道部件3R、3L滑动自由地啮合的滑块32。于是，载物台本体31与上述相同，在两条轨道部件3R、3L之间使沿两轨道部件3R、3L设置的未图示的进给丝杠旋转时，沿轨道部件3R、3L往复移动。
在载物台本体31上旋转自由地设置能够吸附保持基板S的板状的保持盘33。在保持盘33的背面多个位置具有凹状的凹形空间33b，从而形成保持该保持盘33的强度的同时确保其表面平滑性的肋部33a。另外，在保持盘33的背面中央形成旋转轴33c，该旋转轴33c被在载物台本体31的中央形成的贯通孔中通过套筒部件34设置的球轴承35支撑。在该情况下，与上述相同，旋转轴33c与球轴承35的内座圈35a成为使用平行键的键结合或花键结合，另外，在后述的气体供给装置的非运行状态下，肋部33a的下表面与载物台本体31的上表面接触(参照图7)。
在载物台本体31上包括向保持盘33的凹形空间33供给气体的气体供给装置36、和对保持盘33进行旋转驱动以使保持了基板S的保持盘33在同一平面内旋转的微动机构37。
气体供给装置36由在载物台本体31上表面规定位置处形成的平面视图为圆形的凹孔36a、分别装在该凹孔36a内的多孔结构的气垫36b、向各气垫36b供给压缩空气等气体的气体管36c构成(参照图7)。
微动装置即微动机构37包括安装在载物台本体31的一个侧面上的框架37a，在框架37a上沿X轴方向设置具有马达M的进给丝杠37b。在进给丝杠37b上螺合有形成了螺纹孔的可动部件37c，在可动部件37c的下部形成滑块37d，滑块部37d与在框架37a的下表面内侧与进给丝杠37b平行安装的轨道部件37e滑动自由地啮合。由此在运行马达M使进给丝杠37b旋转时，根据马达M的旋转方向可动部件37c在X轴方向上自由往复移动(参照图8)。
另外，在可动部件37c的上表面上形成沿Y轴方向延伸的轨道部37f，在轨道部37f上滑动自由地啮合由支撑部件37g。并且在支撑部件37g的上端通过轴承37h安装臂37i，臂37i与保持盘33的侧面连接。于是旋转进给丝杠37b使可动部件37c沿轨道部件37e移动时，支撑部件37g在沿轨道部37f移动的同时向保持盘33施加旋转力进行旋转驱动。在该情况下，在可动部件37c的往复移动的冲程范围内，臂37i摇动从而在规定的微小角度范围内(例如1度以内)对保持盘33进行旋转驱动。另外，在支撑部件37g与臂37i之间附设加到轴承37h上并允许臂37i相对于支撑部件37g的上下移动的键槽轨道37j。
在保持盘33的上表面上，可采用下述结构，即与真空泵连通的吸附槽38沿X轴方向和Y轴方向适当形成，通过对吸附槽38进行抽真空，在基板S的大致整个面上吸附保持基板S(参照图9)。
并且，在进行θ方向定位的情况下，在基板S的在大致整个区域上吸附保持基板S的状态下，向气体供给装置36的各气垫36b供给压缩空气等气体。由此成为保持盘33从载物台本体31的上表面上浮的状态或压缩空气使两者的摩擦阻力实质上减小的状态。此时，由于保持盘33上浮，所以在与载物台本体31连接的微动机构37与保持盘33之间产生高度方向的偏差(间隙)，但是键槽轨道37j能够消除由该偏差产生的机械矛盾，即能够吸收该偏差。
接下来，驱动微动机构37的马达M，与上述方式相同，根据控制装置产生的校正值适当旋转进给丝杠37b。由此通过臂37i对保持盘33进行旋转驱动，以旋转轴33c为旋转中心相对于载物台本体31的上表面吸附保持基板S的保持盘33，在θ方向上仅旋转规定的角度。
这样在上述第1变形例中，具有使保持基板S的保持盘33旋转的结构，但是通过在保持盘33的背面形成凹形空间33b而被轻量化，再加上从气垫36b供给气体使除了与旋转轴33c连接的位置以外的部分上浮，例如即使在需处理的基板S的重量较大时，也不需要大型的轴承等旋转机构，能够避免装置本身的大型化，而且由于能够用小的推力旋转基板S，所以可以高精度地进行定位而不用高性能的马达。
在上述第1变形例中，说明了使基板S或保持基板S的保持盘33在θ方向上旋转的结构，但是也可以在载物台本体上进一步安装例如具有马达进给丝杠的驱动装置，以在X轴方向和Y轴方向上也能够自由移动，能够进行这两个方向上的定位。
另外，在上述实施方式和第1变形例中，说明了由微动机构10构成的装置作为驱动装置的结构，但是不限于此。例如为了在使基板S在θ方向上移动的同时涂布规定的墨水，驱动装置也可以由吸附装置8能够在比微动机构大的角度范围内，根据情况也可使基板S旋转90度或180度的粗动机构构成。作为包括这样的粗动机构的第2变形例，如图10所示，由安装在驱动器15的驱动杆15a上、与球轴承13的内座圈13a连接的蜗轮101，和支撑在被固定在未图示的框架上、由未图示的马达进行旋转驱动的蜗杆102构成粗动机构100。另外，粗动机构100不限于上述结构，也可以采用DD马达等其他公知的结构。
另一方面，作为第3变形例，如图11和图12所示，也可以设置由包括臂19和驱动源20的微动机构10及包括蜗轮101和蜗杆102的粗动机构100构成驱动装置。在该情况下，粗动机构100的蜗轮101与内座圈13a连接，在旋转自由地支撑与蜗轮101啮合的蜗杆102的外壳103的下表面上固定臂19的一端。
在上述驱动装置中，通过设置在外壳103上的马达M对粗动机构100的蜗杆102进行旋转驱动时，蜗轮101旋转，随着与其连接的内座圈13a旋转按压部件14旋转。于是，卡板11旋转，在比微动机构10大的角度范围内使基板S在θ方向上旋转。此时，旋转力未传导到臂19上。接着，驱动源20开始驱动(参照图1及图2)，臂19以驱动器15为中心摇动。此时，固定在臂19上的外壳103与蜗杆102一起摇动，通过伴随上述摇动蜗轮101的旋转，按压部件14及卡板11旋转，使基板S以规定的微小角度在θ方向上旋转。
通过这种结构，为了对吸附装置8进行旋转驱动，可以由微动机构10和粗动机构100向共用的旋转轴即按压部件14施加旋转力。其结果是能够共用用来对吸附装置8进行旋转驱动的旋转轴(按压部件14)，从而避免驱动装置的结构变得复杂。并且，在进行θ方向的定位时，还能够平滑地从由粗动机构100进行旋转驱动向由微动机构进行旋转驱动转换。
另外，例如由拍照装置对基板S进行拍照，以基板S的标记R为基准算出要调整基板S的位置的θ方向的位移量(校正值)时，在标记R过度超出拍照装置的拍照范围的情况下或算出的校正值超出微动机构可以进行定位的微小角度范围的情况下，可以首先由粗动机构100高速将基板S旋转驱动到目标位置的附近(即，微动机构10能够进行定位的角度范围)，根据情况，由拍照装置对基板S再次进行拍照，以基板S的标记R为基准算出校正值，接着由微动机构10进行高精度的定位。由此能够实现高精度并且短时间的定位。
其中，在驱动装置具有微动机构10和粗动机构100的上述第3变形例中，来自于各机构10、100的旋转力被输入到按压部件14，但是不限于此。作为第4变形例，如图13所示，可以通过与按压部件14同心地、借助微动驱动用轴承201a设置另一中空旋转轴201，在装载蜗轮101和蜗杆102的外壳202的上面连接该中空旋转轴201的下面来构成。由此对粗动机构100的蜗杆102进行旋转驱动时，按压部件14旋转而不会将旋转力传送到臂19。另一方面，驱动驱动源20时，臂19以驱动器15为中心摇动，通过外壳202与臂19连接的中空旋转轴201旋转，与此相伴通过蜗轮101使按压部件14旋转。
作为其他的变形例，没有特别图示，但是在与按压部件14同心地设置中空旋转轴201的情况下，还可以具有将来自于微动机构10的旋转力仅传送到中空旋转轴201的结构。在该情况下，还可以在中空旋转轴201上附设上下移动该中空旋转轴201的驱动器(未图示)，在由粗动机构100通过按压部件14使基板S旋转时，仅使按压部件14上升按压卡板11，另一方面，由微动机构10通过中空旋转轴201使基板S旋转时，仅使中空旋转轴201上升按压卡板11来构成。再有，在附设上下移动中空旋转轴201的驱动器的情况下，不需要使施加来自微动机构10的旋转力的旋转轴(按压部件)与施加来自粗动机构100的旋转力的旋转轴(中空旋转轴)同心设置。
而且，在上述实施方式和各变形例中，以将具有定位功能的载物台4、30适用于涂布装置的结构为例进行了说明，但是不限定于此。例如，本发明也适用于如在半导体装置的制造工艺中所进行的背面研磨工序，对移动自由地设置的载物台上所设置的晶片(处理对象物)，从其相对一侧用切削工具(处理装置)进行规定的加工的情况，可以进行处理对象物相对于切削工具的定位。
附图说明
图1是本发明实施方式的包括具有定位功能的载物台喷墨式涂布装置的侧面示意图。
图2是说明载物台本体的喷墨式涂布装置的局部平面图。
图3是说明载物台本体的结构的喷墨式涂布装置的局部剖面图。
图4是图3的Ⅳ部局部放大剖面图。
图5是图3的Ⅴ部局部放大剖面图。
图6是说明通过本发明的载物台进行θ方向的基板定位示意图。
图7是说明本发明的具有定位功能的载物台的第1变形例的侧面示意图。
图8是图7的Ⅷ部局部放大剖面图。
图9是图7中示出的载物台的平面图。
图10是说明本发明的具有定位功能的载物台的第2变形例的局部剖面图。
图11是说明本发明的具有定位功能的载物台的第3变形例的局部剖面图。
图12是第3变形例的具有定位功能的载物台的驱动装置的局部立体图。
图13是说明本发明的具有定位功能的载物台的第4变形例的局部剖面图。
附图标记说明
3R、3L轨道部件(引导部件)
4、30载物台
4a、31载物台本体
8吸附装置
9气体供给装置
10微动机构(驱动装置)
100粗动机构(驱动装置)
21吸附槽
33保持盘
S基板(处理对象物)

Claims (10)

1.一种具有定位功能的载物台，包括暴露处理对象物的处理面并保持处理对象物的载物台本体，其特征在于：
包括可自由吸附在与所述处理对象物的所述处理面相对的另一面上的吸附装置、向所述吸附装置上的吸附位置以外的区域供给气体的气体供给装置、对所述吸附装置进行旋转驱动以使所述处理对象物以所述吸附装置为旋转中心在同一平面内旋转的驱动装置。
2.一种具有定位功能的载物台，包括暴露处理对象物的处理面并保持处理对象物的保持盘、旋转自由地支撑所述保持盘的载物台本体，其特征在于：
包括向所述保持盘中处理对象物的处理面相对的另一面供给气体的气体供给装置、对所述保持盘进行旋转驱动以使所述保持盘在同一平面内旋转的驱动装置。
3.如权利要求1或2所述的具有定位功能的载物台，其特征在于：还包括引导装置、使所述载物台本体沿所述引导装置移动的移动装置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的具有定位功能的载物台，其特征在于：包括在所述载物台本体或保持盘的与所述处理对象物接触的面上形成吸附槽，在将所述处理对象物载置在载物台上或保持盘上的状态下，对所述吸附槽抽真空的真空泵。
5.权利要求1至4中任一项所述的具有定位功能的载物台，其特征在于：所述驱动装置由使所述吸附装置在规定的微小角度范围内旋转的微动机构、使所述吸附装置在比微动机构大的角度范围内旋转的粗动机构构成。
6.权利要求5所述的具有定位功能的载物台，其特征在于：所述粗动机构连接到所述吸附装置，所述微动机构包括臂和摇动该臂的驱动源，所述微动机构与所述粗动机构连接，从而在该驱动源使该臂摇动时，通过粗动机构来对所述吸附装置进行旋转驱动。
7.权利要求5或6所述的具有定位功能的载物台，其特征在于：所述微动机构的臂具有至少伸展到载物台本体一侧的长度，其前端与所述驱动源连接。
8.一种处理装置，其特征在于：包括权利要求1至7中任一项所述的具有定位功能的载物台，和与保持在所述载物台上的处理对象物相对配置、对处理对象物实施规定的处理的处理装置。
9.一种基板定位方法，其特征在于：包括
暴露要处理的处理对象物的处理面并将该基板载置在载物台上的工序；
使设置在所述载物台上的吸附装置吸附在与所述处理对象物的所述处理面相对的另一面上的工序；
向除了被所述吸附装置吸附的区域以外的所述其他区域上供给气体的工序；
使所述基板以所述吸附装置为旋转中心在同一平面内旋转规定的角度，从而对所述处理对象物进行定位的工序。
10.如权利要求9所述的基板定位方法，其特征在于：对所述处理对象物进行定位的工序，在比规定的微小角度大的角度范围内旋转吸附装置之后，进一步在所述微小角度范围内旋转吸附装置来进行。
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