CN110911308A - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基板处理装置。在使处理液从在喷嘴的下方设置的喷出口喷出而向基板的上表面供给处理液的基板处理装置中,为了有效地防止由于停电喷嘴落下而与基板的上表面接触,本发明中,将喷嘴在上下方向上升降驱动的升降部具有:具有在上下方向上延伸设置的滚珠螺杆轴以及以螺合于滚珠螺杆轴的状态与喷嘴连接的支架的滚珠螺杆机构、旋转驱动滚珠螺杆轴的电动马达、在停电时向电动马达或滚珠螺杆轴施加制动的制动机构、以及对停电时随着喷嘴由于自重落下而将旋转的滚珠螺杆轴附加限制旋转的负载惯性而抑制滚珠螺杆轴的旋转的旋转抑制机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种使处理液从喷嘴的喷出口喷出而向基板的上表面供给处理液的基板处理装置。
背景技术
作为从喷嘴向基板供给处理液的基板处理装置的一个例子,已知例如在日本特开2018-114476号公报中记载的涂敷装置。在该涂敷装置中,以设置在喷嘴的下方的喷出口朝向基板的上表面的状态使喷嘴在基板的上方可升降。并且,在以喷嘴的下方端与基板的上表面接近的方式将喷嘴定位在涂敷位置的状态下,将基板相对于喷嘴进行相对地水平移动的同时,从喷嘴的喷出口向基板的上表面供给处理液。由此,在基板的上表面涂敷处理液而形成涂敷膜。
发明内容
发明所要解决的课题
在日本特开2018-114476号公报中记载的装置中,涂敷处理是将喷嘴定位在涂敷位置上而进行。因此,如果涂敷处理中发生停电、停止向基板处理装置的电力供给,存在喷嘴落下而喷嘴的下方端与基板接触的可能性。因此,考虑采用例如使用带制动的电动马达作为使喷嘴升降的驱动源,在停电时使制动运行等的落下对策。但是,在日本特开2018-114476号公报中不包含有关制动的具体的记载。
此外,为了使制动在停电的同时运行,即使向带制动的电动马达发出指令,也难以立即使制动发挥作用,必须在接收指令开始经过一定时间后才能有效地发挥制动作用。也就是说,从停电开始到发挥制动作用为止存在时间延迟。因此,例如如图2的(a)栏所示,发生在时间延迟ΔT期间喷嘴落下而与基板接触的问题。
本发明是鉴于上述课题提出,其目的在于,在使处理液从在喷嘴的下方设置的喷出口喷出而向基板的上表面供给处理液的基板处理装置中,有效地防止由于停电喷嘴落下而与基板的上表面接触。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式是基板处理装置,其特征在于,具备在下方具有喷出口、以喷出口朝向基板的上表面的状态在基板的上方被设置为可自由地升降的喷嘴、将喷嘴在上下方向上升降驱动的升降部、以及向喷嘴供给处理液而使处理液从喷嘴的喷出口喷出的处理液供给部,升降部具有:具有在上下方向上延伸设置的滚珠螺杆轴以及以螺合于滚珠螺杆轴的状态与喷嘴连接的支架的滚珠螺杆机构、旋转驱动滚珠螺杆轴的电动马达、在停电时向电动马达或滚珠螺杆轴施加制动的制动机构、以及对在停电时随着喷嘴由于自重落下而将旋转的滚珠螺杆轴附加限制旋转的负载惯性而抑制滚珠螺杆轴的旋转的旋转抑制机构。
在被这样地构成的发明中,随着停电的发生,制动机构向电动马达或滚珠螺杆轴施加制动。此外,有时到发挥制动作用为止产生时间延迟,在此期间喷嘴将由于自重而落下。但是,旋转抑制机构对滚珠螺杆轴附加限制旋转的负载惯性而抑制滚珠螺杆轴的旋转。其结果是在到发挥制动作用为止的期间喷嘴落下的落下量被抑制得较低。
发明效果
如以上所述,能够有效地防止由于停电喷嘴落下而与基板的上表面接触。
附图说明
图1是表示作为本发明的基板处理装置的一个实施方式的涂敷装置的构成的图。
图2是示意地表示在图1所示的涂敷装置中等效惯性(dummy inertia)导致的喷嘴的落下抑制效果的图。
具体实施方式
图1是表示作为本发明的基板处理装置的一个实施方式的涂敷装置的构成的图。该涂敷装置1与日本特开2018-114476号公报中记载的涂敷装置类似,是朝向以水平姿势运送的基板S的上表面Sf而从狭缝喷嘴(以下,简称为“喷嘴”)2喷出涂敷液(处理液)而在上表面Sf上形成涂敷膜的狭缝涂敷机。需要说明的是,在以下的各图中为了明确装置各部的配置关系,将基板S的运送方向称为“X方向”,将与X方向正交的水平方向称为“Y方向”,将上下方向称为“Z方向”。
涂敷装置1具有基板运送部3,通过该基板运送部3将基板S在X方向上运送。此外,在喷嘴2的下方即喷嘴的前端部上,在Y方向上延伸设置有狭缝状的喷出口21。以该喷出口21朝向下方的状态将喷嘴2通过喷嘴支撑部件22支撑,配置为与该喷嘴支撑部件22一起在基板S的上表面Sf的上方沿Z方向自如地升降,通过升降部4升降驱动。由此,喷嘴2在接近基板S的上表面Sf的涂敷处理位置(在图1中点线所示的位置)与从涂敷处理位置向上方分离而待机的待机位置(在图1中实线所示的位置)之间往复移动。需要说明的是,关于升降部4的详细的构成和动作在后进行详述。
喷嘴2与涂敷液供给部5连接,当以喷嘴2定位在涂敷处理位置的状态从涂敷液供给部5压送涂敷液时,涂敷液从喷出口21朝向基板S喷出,被供给到基板S的上表面Sf。由此,在基板S的上表面Sf上涂敷涂敷液,形成涂敷膜。
如图1所示,升降部4具备:具有在Y方向上设置于通过基板运送部3被水平运送的基板S的外侧的左右对称(+Y侧与-Y侧对称)构造的滚珠螺杆机构41L、41R。在该实施方式中,构成为利用一对的滚珠螺杆机构41L、41R经由喷嘴支撑部件22使喷嘴2在上下方向Z上升降。更详细来讲,各滚珠螺杆机构41L、41R具有柱状部件42、以及以在上下方向Z上平行地延伸状态被安装在柱状部件42中的滚珠螺杆轴43。支架44相对于各滚珠螺杆轴43螺合。喷嘴支撑部件22的两端部相对于这两个支架44被各自安装,喷嘴支撑部件22以喷嘴2的喷出口21朝向下方的状态支撑喷嘴2,并且被设置为在上下方向Z上自由地升降。
此外,各滚珠螺杆轴43的上端经由联接器45和减速机46与带制动机构的电动马达47连接。在本实施方式中,制动机构48被内置于电动马达47中,但也可以以独立的方式设置对滚珠螺杆机构41L、41R中的旋转部分(例如电动马达47的旋转轴(图示省略)或滚珠螺杆轴43等)施加制动的制动机构。
各制动机构48经由开关6与整流电路7连接。整流电路7是对单相交流电力进行整流而将其变换为直流的电路,从整流电路7输出的制动用电力经由开关6输入到制动机构48,同时驱动制动机构48。此外,整流电路7的其他输出是作为驱动控制电动马达47的伺服放大器8的控制用电力被供给。
在伺服放大器8中具有接收来自整流电路7的电力供给而控制电动马达47的控制部81。该控制部81接收来自控制涂敷装置1整体的控制单元(图示省略)的动作指令,进行速度或位置的反馈控制、电流的反馈控制。而且,基于这些反馈控制,控制部81驱动左侧驱动输出部82L而驱动控制作为滚珠螺杆机构41L的驱动源的电动马达47(以下称为“左侧电动马达47L”),并且驱动右侧驱动输出部82R而驱动控制作为滚珠螺杆机构41R的驱动源的电动马达47(以下称为“右侧电动马达47R”)。需要说明的是,在不区别左侧电动马达47L和右侧电动马达47R进行说明时,简称为“电动马达47”。
这些左侧驱动输出部82L和右侧驱动输出部82R与功率供给部83连接,被供给动力用电力。该功率供给部83对被供给到伺服放大器8的三相交流电力进行整流而将直流电力作为动力用电力供给到左侧驱动输出部82L和右侧驱动输出部82R。
此外,在功率供给部83中设置通过检测三相交流电力的电压下降来检测来自三相交流电源的送电停止即停电的电压下降检测电路831。当该电压下降检测电路831检测到停电时,向控制部81输出停电检测信号SG。另一方面,当控制部81接收到停电检测信号SG时,将向开关6供给的制动输出从ON状态切换为OFF状态。也就是说,在通常运行时,控制部81将制动输出设定为ON状态,经由开关6将整流电路7的制动用电力供给到各制动机构48的线圈(图示省略)而对各线圈励磁,产生不对电动马达47发挥制动作用的非制动状态。另一方面,当停电发生时,控制部81通过将制动输出切换为OFF状态,停止上述励磁而对电动马达47施加制动来使喷嘴2的上下移动停止。
通过这样地以开关6的开关切换来控制制动机构48,因此,例如如图2所示,随着在时刻T1的停电发生,即使将制动输出切换为OFF状态,但到发挥制动作用为止产生时间延迟ΔT(=T2-T1)。因此,如同图的(a)栏所示,如果在喷嘴2定位于涂敷处理位置即接近基板S的上表面Sf的状态下发生停电,存在发生以下问题的可能性。因为在时间延迟ΔT期间没有施加制动,滚珠螺杆轴43成为可自由旋转的状态,不能防止喷嘴2由于自重落下。其结果是有时喷嘴2由于自重落下,在时刻T3(<T2)喷嘴2与基板S的上表面Sf接触。
而且,在本实施方式中,如图1所示,在滚珠螺杆机构41L、41R的任意一者中,对滚珠螺杆轴43安装与滚珠螺杆轴43一起旋转的旋转系的等效惯性49。在时间延迟ΔT期间,等效惯性49向滚珠螺杆轴43附加负载惯性,由此,抑制滚珠螺杆轴43的旋转。其结果如图2的(b)栏所示,能够抑制喷嘴2的落下量M,在时间延迟ΔT中防止喷嘴2对基板S的上表面Sf的碰撞。
如以上所述,随着停电的发生,制动机构48对电动马达47施加制动,并且在到制动发挥作用为止的期间即时间延迟ΔT中,通过等效惯性49对滚珠螺杆轴43给予限制旋转的旋转系的负载惯性。因此,能够有效地防止由于停电喷嘴2落下而与基板S的上表面Sf接触。
此外,根据本实施方式,能够获得以下的作用效果。
可以考虑设置不间断电源作为停电时的喷嘴2的落下对策,但因为升降对象物(以喷嘴2和喷嘴支撑部件22为主)的重量比较的大,与其成比例地电动马达47的体积也大,必然地使不间断电源的成本变高。与此相对,在本实施方式中不需要不间断电源,在成本层面上是有利的。
此外,为了防止喷嘴2的落下,也可以考虑持续将喷嘴2向上方顶起的空气气缸等的追加设置或将喷嘴拉起那样的平衡(均衡)配重机构的追加等,但因为无论哪一种装置构成均较为庞大,导致成本的增加或装置的大型化。与此相对,在本实施方式中仅仅是追加了等效惯性49,在成本或装置尺寸的层面上是有利的。
这样,在上述实施方式中,涂敷液和涂敷液供给部5各自相当于本发明的“处理液”和“处理液供给部”的一个例子。此外,等效惯性49相当于本发明的“旋转抑制机构”和“第一惯性部件”的一个例子。
需要说明的是,本发明并不限定于上述实施方式,只要不脱离本发明的主旨,可以进行各种的变更成为上述以外的方式。例如,在上述实施方式中在滚珠螺杆轴43上配置等效惯性49,但等效惯性49的配设位置并不限定于此,也可以使等效惯性49介于电动马达47的旋转轴与联接器45之间或联接器45与滚珠螺杆轴43之间,在这些情况下,等效惯性49相当于本发明的“第二惯性部件”的一个例子。此外,也可以使等效惯性49介于电动马达47的旋转轴与减速机46之间或减速机46与滚珠螺杆轴43之间,在这些情况下,等效惯性49相当于本发明的“第三惯性部件”的一个例子。
此外,在上述实施方式中,在将电动马达47的旋转驱动力向滚珠螺杆轴43的传递路径上设置等效惯性49,但也可以在与该传递路径分离的分离位置上设置等效惯性49。也就是说,可以构成为:设置将滚珠螺杆轴43的旋转力向与升降部4分离的分离位置传递的驱动传递部,等效惯性49在分离位置接收通过驱动传递部传递的旋转力而与滚珠螺杆轴43连动而旋转,在此情况下,等效惯性49相当于本发明的“第四惯性部件”的一个例子。
此外,在上述实施方式中为了抑制滚珠螺杆轴43等在升降部中设置的旋转部分的旋转,设置有等效惯性49,但本发明的“旋转抑制机构”的构成并不限定于此,也可以构成为:将滚珠螺杆轴43的直径设定为比使升降对象物(以喷嘴2和喷嘴支撑部件22为主)升降所需的尺寸充分地粗,使滚珠螺杆轴43自身的旋转系的负载惯性变大。在此情况下,滚珠螺杆轴43作为本发明的“旋转抑制机构”发挥机能。
此外,关于电动马达47也类似地,可以构成为:使用具有与使升降对象物升降所需的体积相比更加充分的体积的电动马达47,使马达内部的转子导致的负载惯性变大。在此情况下,电动马达47作为本发明的“旋转抑制机构”发挥机能。
此外,在上述实施方式中本发明适用于将喷嘴2定位于涂敷处理位置的状态使基板S在X方向上移动而在基板S的上表面Sf上涂敷涂敷液的涂敷装置1,但本发明的适用对象并不限定于此,能够适用于使喷嘴2相对于基板S在X方向上相对地移动的各种涂敷装置。此外,本发明可以适用于以向喷嘴供给处理液的方式从该喷嘴向基板的上表面供给处理液而实施规定的处理的各种基板处理技术。
本发明可以适用于使处理液从喷嘴的喷出口喷出而向基板的上表面供给处理液的各种基板处理装置。
符号的说明
1 涂敷装置(基板处理装置)
2 (狭缝)喷嘴
4 升降部
5 涂敷液供给部(处理液供给部)
21 喷出口
41L,41R 滚珠螺杆机构
43 滚珠螺杆轴
44 支架
45 联接器
46 减速机
47 电动马达
47L 左侧电动马达
47R 右侧电动马达
48 制动机构
49 等效惯性(旋转抑制机构)
S 基板
Sf 上表面
Z 上下方向
ΔT 时间延迟。
Claims (5)
1.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
在下方具有喷出口、以所述喷出口朝向基板的上表面的状态在所述基板的上方被设置为可自由地升降的喷嘴;
将所述喷嘴在上下方向上升降驱动的升降部;以及
向所述喷嘴供给处理液而使所述处理液从所述喷嘴的所述喷出口喷出的处理液供给部,
所述升降部具有:
滚珠螺杆机构,具有在所述上下方向上延伸设置的滚珠螺杆轴、以及以螺合于所述滚珠螺杆轴的状态与所述喷嘴连接的支架;
旋转驱动所述滚珠螺杆轴的电动马达;
在停电时向所述电动马达或所述滚珠螺杆轴施加制动的制动机构;以及
旋转抑制机构,对在停电时随着所述喷嘴由于自重落下而将旋转的所述滚珠螺杆轴附加限制旋转的负载惯性而抑制所述滚珠螺杆轴的旋转。
2.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述旋转抑制机构具有被设置在所述滚珠螺杆轴上的第一惯性部件。
3.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述升降部具有将所述电动马达的旋转轴与所述滚珠螺杆轴连接的联接器,
所述旋转抑制机构具有介于所述电动马达的旋转轴与所述联接器之间或所述联接器与所述滚珠螺杆轴之间、与所述滚珠螺杆轴的旋转进行连动而旋转的第二惯性部件。
4.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述升降部具有介于所述电动马达的旋转轴与所述滚珠螺杆轴之间的减速机,
所述旋转抑制机构具有介于所述电动马达的旋转轴与所述减速机之间或所述减速机与所述滚珠螺杆轴之间、与所述滚珠螺杆轴的旋转进行连动而旋转的第三惯性部件。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的基板处理装置,其特征在于,
具备将所述滚珠螺杆轴的旋转力向与所述升降部分离的分离位置传递的驱动传递部,
所述旋转抑制机构具有在所述分离位置接收通过所述驱动传递部传递的所述旋转力而与所述滚珠螺杆轴进行连动而旋转的第四惯性部件。
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