CN104649015B - 基板浮起装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板浮起装置，该基板浮起装置能够始终使基板以一定的浮起高度浮起。基板浮起装置(1)具有：浮起板(10)，其具有多个喷出口(11)和抽吸口(12)；正压供给源(20)，其对喷出口(11)供给气体；正压配管(21)，其连接喷出口(11)和正压供给源(20)；负压供给源(30)，其对抽吸口(12)供给抽吸力；以及负压配管(31)，其连接抽吸口(12)和负压供给源(30)，其中，在正压配管(21)和负压配管(31)上设置有缓冲罐(24)和缓冲罐(34)。

Description

基板浮起装置

技术领域

本发明涉及喷出压缩空气等气体而使基板浮起的基板浮起装置。

背景技术

液晶显示器和等离子显示器等平板显示器使用在基板上涂敷抗蚀液的装置(称作涂敷基板)。该涂敷基板利用在基板上均匀地涂敷抗蚀液和药液等涂敷液的涂敷装置形成。

在图5中示出关于涂敷装置的一个例子的概略图。涂敷装置80具有：输送部81，其输送基板W；以及涂敷部82，其向基板涂敷涂敷液。涂敷部82具有金属件，该金属件具有沿与输送部81对基板W的输送方向垂直的方向延伸的缝隙，一边以规定的速度输送基板W一边从该缝隙排出涂敷液，从而在基板W上形成涂敷膜。

尤其近年来，有时使用基板浮起装置，该基板浮起装置在输送部81上如专利文献1所示喷出气体并且借助其压力使基板W浮起，通过基板浮起装置以非接触状态来输送基板W，由此，能够防止异物向基板W的附着。

在图5中，示出从基板W的输送方向的上游起依次设置有基板浮起装置83、基板浮起装置84、基板浮起装置85的状态，尤其位于涂敷部82的正下方的基板浮起装置84不单单使基板W浮起，也要求浮起高度的精度。即，基板浮起装置84使基板W始终以一定的浮起高度浮起，使基板W和涂敷部82的间隔维持为一定，由此，能够在基板W上形成均匀膜厚的涂敷膜。

在图6中示出该基板浮起装置的一个例子。该基板浮起装置84具有浮起板91，该浮起板91具有多个喷出口和多个抽吸口，该多个喷出口通过正压配管93而与压缩机等正压供给源92连接，并且，该多个抽吸口通过负压配管95而与鼓风机等负压供给源94连接。而且，在基板W位于浮起板91的上方的状态下，通过从喷出口喷出气体，使基板W浮起。并且，从抽吸口抽吸与自喷出口喷出的气体的喷出量取得平衡的量的气体，由此，与只进行气体的喷出而使基板W浮起的情况相比，能够抑制浮起的基板W的挠曲，维持平面度，并且，能够精密地控制基板W的浮起高度。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009－59823号公报

但是，在如上述专利文献1和图6中所记载的基板浮起装置中，还是具有以下问题：有基板的浮起高度变得不稳定的可能。具体而言，在正压供给源92和负压供给源94的动作中产生动作原理上的脉动的情况下，如图7所示，通过正压配管93而从喷出口喷出的气体和通过负压配管94而从抽吸口抽吸的气体也脉动，气体的喷出量和抽吸量产生基于时间的变动。其结果为，基板W的浮起高度不是固定的，变得不稳定。

发明内容

本发明是鉴于如上述的现有技术的问题点而完成的，其目的在于，提供一种基板浮起装置，该基板浮起装置能够始终使基板以固定的浮起高度浮起。

为了解决上述课题，本发明的基板浮起装置的特征在于，该基板浮起装置具有：浮起板，其具有多个喷出口和抽吸口；正压供给源，其对所述喷出口供给气体；正压配管，其连接所述喷出口和所述正压供给源；负压供给源，其对所述抽吸口供给抽吸力；以及负压配管，其连接所述抽吸口和所述负压供给源，在所述正压配管和所述负压配管上设置有缓冲罐。

根据上述基板浮起装置，通过在正压配管和负压配管上设置缓冲罐，从喷出口喷出的气体的压力和从抽吸口抽吸的气体的压力为固定的，能够使基板的浮起高度为固定的。具体而言，即使在正压供给源产生动作原理上的脉动，并且从正压供给源进入到缓冲罐的气体具有脉动的情况下，通过缓冲罐的工作使脉动衰减，从缓冲罐向喷出口喷出的气体的压力成为固定的。并且，即使在负压供给源产生动作原理上的脉动，并且从缓冲罐导入到负压供給源的气体具有脉动的情况下，通过缓冲罐的工作使脉动衰减，从抽吸口向缓冲罐向导入的气体的压力成为固定的。

并且，优选为，所述正压配管具有：一根正压主配管，其与所述正压供给源连接；以及多个正压分支配管，它们连接所述正压主配管和所述喷出口，在所有的所述正压分支配管上设置有所述缓冲罐。

由此，容易将从各缓冲罐与喷出口连接的各个配管的长度设为相等，由此，能够使从浮起板的所有的喷出口喷出的气体的压力均匀。

并且，优选为，所述负压配管具有：一根负压主配管，其与所述负压供给源连接；以及多个负压分支配管，它们连接所述负压主配管和所述抽吸口，在所有的所述负压分支配管上设置有所述缓冲罐。

由此，容易将从各缓冲罐与抽吸口连接的各个配管的长度设为相等，由此，能够使从浮起板的所有的抽吸口被抽吸的气体的压力均匀。

并且，优选为，在所述正压配管上设置有调节阀，该调节阀对向所述喷出口供给的气体的供给压力进行调节，所述缓冲罐被设置在所述调节阀和所述喷出口之间。

由此，能够防止通过缓冲罐的工作气体的脉动一度衰减后，由于调节阀而导致增幅。

根据本发明的基板浮起装置，能够总是使基板以一定的浮起高度而浮起。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式中的基板浮起装置的示意图。

图2的(a)和(b)是浮起板上的喷出口和抽吸口的配置例。

图3是示出本实施方式中的基板浮起装置对基板的浮起状态的示意图。

图4是其它的实施方式中的基板浮起装置的示意图。

图5是具有基板浮起装置的涂敷装置的示意图。

图6是以往的基板浮起装置的示意图。

图7是示出以往的实施方式中的基板浮起装置对基板的浮起状态的示意图。

标号说明

1：基板浮起装置；2：涂敷部；3：基板浮起装置；4：基板浮起装置；5：涂敷膜：6：基板浮起装置；10：浮起板；11：喷出口；12：抽吸口；20：正压供给源；21：正压配管；21a：正压主配管；21b：正压分支配管；22：歧管；23：压力计；24：缓冲罐；25：过滤器；26：稳压器；27：调节阀；30：负压供给源；31：负压配管；31a：负压主配管；32b：负压分支配管；32：歧管；33：压力计；34：缓冲罐；35：调节阀；80：涂敷装置；81：输送部；82：涂敷部；83：基板浮起装置；84：基板浮起装置；85：基板浮起装置；91：浮起板；92：正压供给源；93：正压配管；94：负压供给源；95：负压配管；W：基板。

具体实施方式

使用附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。

在图1示出本发明的一个实施方式中的基板浮起装置。

基板浮起装置1是通过喷出气体而使基板W浮起的浮起台，位于涂敷部2的正下方。该基板浮起装置1与基板浮起装置3和基板浮起装置4相比，使基板W高精度地浮起，基板浮起装置3和基板浮起装置4在基板W的输送方向(图1中的X轴方向)上分别位于比涂敷部2靠上游侧和下游侧的位置。通过该基板浮起装置1，将基板W与涂敷部2的距离维持为一定，在该状态下，未图示的基板输送装置沿输送方向输送基板W，同时，从涂敷部2排出涂敷液，由此，在基板W上形成均匀膜厚的涂敷膜5。

基板浮起装置1具有浮起板10、正压供给源20以及负压供给源30，使从正压供给源20供给的气体从被配置在浮起板10的上表面的喷出口11(参照图2)喷出，从而使基板W向浮起板10的上方浮起。并且，与从喷出口11喷出气体同时地，从负压供给源30对浮起板10供给负压，由此，从抽吸口12(参照图2)抽吸气体，取得气体的喷出和抽吸的平衡。由此，与只进行气体的喷出而使基板W浮起的情况相比，抑制浮起的基板W的挠曲并且维持平面度。此外，在本实施方式中，将从喷出口11喷出的气体的压力设为约10kPa～20kPa，并将抽吸口12处的真空压力设为约－5kPa～－15kPa。

并且，正压供给源20和负压供给源30分别通过正压配管21、负压配管31而与浮起板10连接，在正压配管21和负压配管31的中途分别设置缓冲罐24、缓冲罐34。

浮起板10为上表面平坦的块体，在其上表面具有多个喷出口11和多个抽吸口12。各喷出口11与正压配管21连接，并且正压配管21的另一端与正压供给源20连接。由此，正压供给源20供给的气体经由正压配管21从各喷出口11喷出。并且，各抽吸口12与负压配管31连接，并且，负压配管31的另一端与负压供给源30连接。由此，负压供给源30供给的抽吸力经由负压配管31而在各抽吸口12处抽吸气体。

图2是浮起板10的俯视图，示出喷出口11和抽吸口12的配置例。为了使基板W在浮起板10的上方以固定的浮起高度浮起，期望喷出口11和抽吸口12在浮起板10的整个面上均匀配置，具体而言，喷出口11和抽吸口12以如下方式相邻地配置在浮起板10上：例如，如图2的(a)，喷出口11和抽吸口12交替地排列，或者，如图2的(b)，喷出口11和抽吸口12分别配置为交错状。

正压供给源20在本实施方式中为压缩机或者工场压缩机(工场具有的压缩机)，通过该正压供给源20动作，供给干燥空气等气体。此外，在本实施方式中，正压供给源20供给的气体的压力约为300kPa～500kPa。

但是，在这些正压供给源20中，具有因其动作原理而引起的气体供给在短周期内减弱的现象，将该现象称作脉动。

正压配管21连接在浮起板10的喷出口11和正压供给源20上，是将从正压供给源20供给的气体引导向喷出口11的配管，列举出例如金属配管、树脂配管等。

并且，在本实施方式中，正压配管21具有正压主配管21a和正压分支配管21b，以正压供给源20为起点，正压主配管21a在中途经由歧管22分支为多个正压分支配管21b，在多处与浮起板10连接。这样，通过多个正压分支配管21b在多处与浮起板10连接，能够减小浮起板10的各喷出口11处的配管长度之差。由此，能够减少配管内的压力损失之差，能够在浮起板10整个面上以均匀的压力喷出气体。尤其，在浮起板10的面积较大的情况下，这样设置正压分支配管21b的效果很明显。

此外，在图1中，为了使附图解释容易，在靠浮起板10的左半部分描绘出正压分支配管21b，但是在实际的实施方式中，在浮起板10的下表面整个面内均匀地设置有与正压分支配管21b连接的连接部，尽可能地减小浮起板10的各喷出口11处的配管长度之差。

这里，在本实施方式中，在各正压分支配管21b上分别在中途设置有缓冲罐24。缓冲罐24为所谓的暂时贮存罐，在配管路径的中途形成容积较大的空间。即使在流入该缓冲罐24的气体有急剧的压力变化和流量变化的情况下，该流入的气体暂时贮存在缓冲罐24内，然后流出，由此，从缓冲罐24流出的气体受到流入时的压力变化和流量变化的影响小。

并且，在一根正压分支配管21b与浮起板10的连接部位附近设置有压力计23，能够对从喷出口11喷出的气体的压力进行测量。

并且，在本实施方式中，在正压供给源20和歧管22之间(即，正压供给源20和缓冲罐24之间)的正压主配管21a上设置有过滤器25、稳压器(regulator)26以及调节阀27。

过滤器25是去除在由正压供给源20供给的气体中含有的水滴、颗粒等来净化气体的设备，在使基板W浮起时，通过从下方吹送气体，防止在基板W上附着水滴和颗粒等。

稳压器26是相对于一次压力(供给到稳压器26的气体的压力)来设定二次压力(从稳压器26向下流侧供给的气体的压力)以使供给到下流侧的压力稳定的设备。当稳压器26的二次侧的压力比设定压力高时，从设置在稳压器26内部的膜片上的泄压孔将压力向大气释放而降压，由此，能够减小二次压力的变动。

这里，能够通过稳压器26设定的二次压力为比一次压力低的压力，但是设定值有下限，即使通过稳压器26对从由压缩机等构成的正压供给源20供给的气体进行减压，作为从浮起板10的喷出口11喷出的气体的压力还是过高，因此，在本实施方式中采用还设置调节阀27，在进一步降低压力后使气体从喷出口11喷出的结构。

调节阀27为所谓的节流阀，是如下这样的设备：在调节阀27内，通过节流将一次侧流体(供给到调节阀27的气体)所持有的压力能转换为高速流动的动能，并且作为通过壁面摩擦和流体间摩擦产生的热而消散，由此相对于一次压力(供给到调节阀27的气体的压力)来降低二次压力(从调节阀27供给到下游侧的气体的压力)。在稳压器26和该调节阀27中穿过而降低了压力的气体变成适用于使基板W浮起的压力。

此外，将如上所述在连接正压供给源20和浮起板10的正压配管21上设置调节阀27来调节压力的形式称作串联(in-line)。

负压供给源30在本实施方式中是鼓风机，通过该负压供给源30动作，抽吸气体而形成负压。此外，该负压供给源30所形成的负压约为－10kPa～－30kPa。

并且，该负压供给源30也因其动作原理而产生脉动。

负压配管31连接在浮起板10的抽吸口12和负压供给源30上，是将从负压供给源30供给的负压引导向抽吸口12的配管，列举出例如金属配管、树脂配管等。

并且，在本实施方式中，与正压配管21同样地，负压配管31具有负压主配管31a和负压分支配管31b，以负压供给源30为起点，负压主配管31a在中途经由歧管32分支为多个负压分支配管31b，在多处与浮起板10连接。这样，通过多个负压分支配管31b在多处与浮起板10连接，能够减小浮起板10的各抽吸口12处的配管长度之差。由此，能够减少配管内的压力损失之差，能够在浮起板10整个面内以均匀的真空圧力抽吸气体。尤其，在浮起板10的面积较大的情况下，这样设置多个负压分支配管31b的效果很明显。

此外，在图1中，为了使附图解释容易，在靠浮起板10的右半部分描绘出负压分支配管31b，但是在实际的实施方式中，在浮起板10的下表面整个面内均匀地设置有与负压分支配管31b连接的连接部，尽可能地减小浮起板10的各抽吸口12处的配管长度之差。

这里，在本实施方式中，与各正压分支配管21b同样地，在各负压分支配管31b上分别在中途设置有缓冲罐34。

并且，在一根负压分支配管31b上的与浮起板10连接的连接位置附近设置有压力计33，从而能够对抽吸口12处的真空压力进行测量。

并且，负压供给源30和歧管32之间的负压主配管31a在中途分支，该分支出的配管经由调节阀35向大气释放。调节阀35与调节阀27同样为节流阀，对从上述的分支出的配管的释放端泄漏的气体的压力进行调节。通过这样调节泄漏的气体的压力，来调节抽吸口12处的真空压力。

接着，在图3中示出本实施方式中的基板浮起装置对基板的浮起状态。

如上所述，在由压缩机或者工场压缩机组成的正压供给源20中产生脉动，从正压供给源20供给的气体的供给量产生基于时间的变动。具有该脉动的气体即使通过过滤器25、稳压器26以及歧管22，脉动也没有收敛。

并且，在通过了调节阀27的气体中，不仅脉动没有收敛，反而脉动使得供给量的变动的幅度增大。这是由于利用壁面摩擦和流体间摩擦来相对于一次压力降低二次压力即调节阀27的动作原理而导致的，认为是由于壁面摩擦等产生的能量使气体的流动变得不稳定。

在这样脉动没有收敛的状态下，在气体从浮起板10的喷出口11喷出的情况下，有使基板W的浮起量不稳定的可能。

在负压供給源30供给负压的情况下也同样，在由鼓风机构成的负压供给源30中产生脉动，通过负压供给源30被抽吸的气体的量产生基于时间的变动。该脉动即使通过歧管32也没有收敛，在这样脉动没有收敛的状态下从浮起板10的抽吸口12抽吸气体的情况下，有使基板W的浮起量不稳定的可能。

因此，在本发明中，在各正压配管21和各负压配管31上设置缓冲罐24和缓冲罐34，从正压供给源20排出的气体通过容积大的缓冲罐24的内部而从喷出口11喷出，并且，被负压供给源30抽吸的气体从抽吸口12通过容积大的缓冲罐34的内部而到达负压供给源30。

由此，即使从正压供给源20排出的气体具有脉动，也会借助缓冲罐24使脉动衰减，因此，从喷出口11喷出的气体的量基本固定。并且，即使负压供给源30所抽吸的气体的量具有由脉动引起的变动，也会借助于缓冲罐34使该影响减小，因此，从抽吸口12抽吸的气体的量基本固定。由此，基板W的浮起量变成固定的。

尤其，缓冲罐24设置在调节阀27和浮起板10之间，由此防止如下情况发生：气体在通过缓冲罐24而使得脉动衰减后，通过调节阀27，由此导致气体脉动增幅而从喷出口11喷出，使得基板W的浮起量变得不稳定。

接着，示出通过如本发明这样设置缓冲罐24和缓冲罐34而产生的效果。

表1示出在设置和没有设置缓冲罐24以及缓冲罐34的情况下的、浮起板10上的气体的喷出压力和抽吸压力的变动幅度以及基板W的变动幅度。在浮起板10上的气体的喷出压力和抽吸压力的变动幅度是基于图1和图3所示的压力计23和压力计33的测量数据，并且，基板W的浮起量的变动幅度是基于被设置在浮起板10的位于涂敷部2的正下方的部位的、未图示的浮起量传感器的测量数据。而且，在沿X轴方向输送的基板W的前端通过涂敷部2的正下方的时刻开始数据的采集，在基板W的后端通过涂敷部2的时刻结束数据的采集，通过计算此期间测定数据的最大值和最小值的差分来求出各个变动幅度。

【表1】

只要确认表1，可发现，在设置了缓冲罐24和缓冲罐34的情况下的喷出压力和抽吸压力的变动幅度是比没有设置缓冲罐24和缓冲罐34的情况下的喷出压力和抽吸压力的变动幅度低20％左右的值，显现了缓冲罐24和缓冲罐34衰减脉动的影响的效果。

并且，通过这样设置缓冲罐24和缓冲罐34，喷出压力、抽吸压力的变动减小，由此，基板W的浮起量的变动幅度也减少20％以上。由此，能够在浮起量的偏差小的状态下输送基板W，能够在基板W上形成均匀膜厚的涂敷膜5。

接着，在图4中示出其它的实施方式中的基板浮起装置。

在图4所示的基板浮起装置6中，如图1中的负压主配管31a那样分支正压主配管21a，该分支出的配管的端部向大气敞开，在中途具有调节阀27。通过调节该调节阀27的开度，对从上述的分支出的配管的敞开端泄漏的气体的压力进行调节，由此，能够对从喷出口11喷出的气体的压力进行调节。将图1的形式称作串联，而将这样没有直接将调节阀27设置在正压主配管21a上而是设置在分支出的配管上的形式称作并联(bleed line)。

并且，此时的正压供给源20是鼓风机，该正压供给源20供给的气体的压力约为20kPa～40kPa。

在这样正压供给源20供给的气体的压力比较低的情况下，即使没有如图1那样在串联的结构中设置稳压器26和调节阀27，也能够通过如图4那样的并联的结构，使压力下降到适用于在喷出口11处使基板W浮起的压力。

但是，即使在该情况下，正压供给源20也产生脉动，因此，需要在正压供给源20和浮起板10之间的正压配管21上设置缓冲罐。

通过以上说明的基板浮起装置，能够始终使基板以一定的浮起高度浮起。

此外，在上述的说明中，示出了在位于涂敷部2的正下方的基板浮起装置1的正压配管21和负压配管31上设置缓冲罐24和缓冲罐34的实施方式，也可以与此相同地在与基板浮起装置1相邻的基板浮起装置3和基板浮起装置4上设置缓冲罐。

与基板浮起装置1相比，基板浮起装置3和基板浮起装置4不要求浮起高度的精度，因此，浮起板多采用以不进行气体的抽吸而只进行气体的喷出的方式使基板W浮起的形态，通过在该气体的喷出所涉及的配管路径上设置缓冲罐，即使在基板浮起装置3和基板浮起装置4中也能够使基板W的浮起高度稳定。由此，由于与基板浮起装置1之间的基板W的浮起高度的差值稳定，因此，能够防止基板W与浮起板10等接触，能够进行稳定的基板W的交接。

Claims (2)

1.一种基板浮起装置，其特征在于，

该基板浮起装置具有：

浮起板，其具有多个喷出口和抽吸口；

正压供给源，其对所述喷出口供给气体；

正压配管，其连接所述喷出口和所述正压供给源；

负压供给源，其对所述抽吸口供给抽吸力；以及

负压配管，其连接所述抽吸口和所述负压供给源，

在所述正压配管和所述负压配管上设置有缓冲罐，

所述正压配管具有：

一根正压主配管，其与所述正压供给源连接；以及

多个正压分支配管，它们从所述正压主配管经由歧管分支而成，并且连接所述正压主配管和所述喷出口，

在所有的所述正压分支配管上设置有所述缓冲罐，

在所述正压配管上设置有调节阀，该调节阀对向所述喷出口供给的气体的供给压力进行调节，

所述缓冲罐被设置在所述调节阀和所述喷出口之间。

2.根据权利要求1所述的基板浮起装置，其特征在于，

所述负压配管具有：

一根负压主配管，其与所述负压供给源连接；以及

多个负压分支配管，它们连接所述负压主配管和所述抽吸口，

在所有的所述负压分支配管上设置有所述缓冲罐。