JP2004087906A

JP2004087906A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2004087906A
Application number: JP2002248473A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ueno; 上野　幸一; Hiroyuki Kitazawa; 北澤　裕之
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP4091378B2

Abstract

【課題】塗布処理に要する時間を短縮させるとともに、塗布ムラなどを抑制する基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板９０を搬送する搬送シャトル３０の左右ハンドに、基板９０の裏面位置を規定する位置決めピン、および測定部が基板９０に対して進退することにより基板９０の表面位置を検出する物理センサを設ける。搬送シャトル３０が基板９０を塗布部４に搬送している間に、物理センサが基板９０の表面位置を検出して制御部５に伝達する。制御部５は、物理センサから伝達された基板９０の表面位置と位置決めピンにより予め規定されている裏面位置とに基づいて基板９０の厚さを求め、さらに、当該厚さに基づいて塗布処理を行う際のスリットノズル４５の姿勢を制御する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ、液晶用ガラス基板およびＰＤＰ用ガラス基板などの被処理基板に対し、所定の処理液を塗布する技術に関する。より詳しくは、所定の処理液を塗布する際の基板の厚さを測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板の大型化に伴い、基板を保持しつつ、その基板に対して直線的形状をしたローラ、ブレードまたは直線状のスリットを有するノズルなどの処理ツールを基板上において相対的に平行移動させることにより、大型の基板に対して塗布液（処理液）を均一に塗布する方法（スリットコーティング）が一般化しつつある。このようなスリットコーティングによって基板を処理する塗布装置（スリットコータ）では、塗布する基板に対する処理ツールの姿勢が塗布される処理液の厚みに大きく影響を与える。
【０００３】
そこで従来より、スリットコータでは、塗布処理を行う前に個々の基板に対して厚さ測定を行い、当該測定結果に基づいて処理ツールの姿勢を制御することが行われている。例えば、特２８５２９２３号公報には、基板の厚さ測定を行う測定ヘッドを設け、当該測定ヘッドからの測定結果に基づいて処理ツールとしての塗布ヘッドの昇降位置を制御する塗布装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載の塗布装置の測定ヘッドは、塗布処理の際に用いるテーブルに保持されている基板に対して厚さ測定を行うことから、厚さ測定を行っている間は、基板に対する塗布処理を行うことができず、塗布処理に要する時間（タクト）が長くなるという問題があった。
【０００５】
また、測定ヘッドが基板の厚さを計測している間、塗布ヘッドが待機状態におかれるため、塗布ヘッドの先端において処理液が乾燥するという問題があった。
処理液が乾燥した状態の塗布ヘッドにより塗布処理を行うと、例えば塗布面に「畝」とよばれるすじ状の厚膜部分ができてしまうなど、塗布ムラを生じ、基板上に形成される処理液の膜が不均一となる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、塗布処理に要する時間を短縮させるとともに、塗布ムラなどを抑制する基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に対して所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、前記基板の厚さを測定する測定手段と、前記基板を保持する第１保持手段と、前記第１保持手段に保持された前記基板の表面に前記所定の処理液を吐出する吐出手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記吐出手段と前記第１保持手段に保持された前記基板の表面との相対位置を制御する制御手段とを備え、前記測定手段が、前記基板が前記第１保持手段に保持される前に、前記基板の厚さ測定を行う。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置であって、前記基板を前記第１保持手段に搬送する搬送手段を備え、前記測定手段が、前記搬送手段により搬送中の前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行う。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置であって、前記搬送手段が、前記基板を保持しつつ搬送する第２保持手段を有し、前記測定手段が、前記第２保持手段に保持された前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行う。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置であって、前記搬送手段が、前記基板が載置される円筒状の複数のコロ部材と、前記複数のコロ部材を回転駆動させる駆動機構とを有し、前記測定手段が、前記コロ部材に支持された前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行う。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置であって、前記基板を待機させる待機手段を備え、前記測定手段が、前記待機手段により待機中の前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行う。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記測定手段が、前記基板の表面位置を検出する検出センサと、前記基板の裏面位置を規定する位置決め手段と、前記検出センサにより検出された前記基板の表面位置と、前記位置決め手段により規定された前記基板の裏面位置とに基づいて前記基板の厚さを演算する演算手段とを有する。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記測定手段が、前記基板の表面位置を検出する表面検出センサと、前記基板の裏面位置を検出する裏面検出センサと、前記表面検出センサにより検出された前記基板の表面位置と、前記裏面検出センサにより検出された前記基板の裏面位置とに基づいて前記基板の厚さを演算する演算手段とを有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１５】
＜１．　第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施の形態における基板処理装置１を示す概略斜視図である。基板処理装置１は、カセットステーション２、搬送部３、塗布部４、および制御部５とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板９０としており、基板９０の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板９０の表面に処理液としてのレジスト液を塗布する塗布装置として構成されている。したがって、この実施の形態では、スリットノズル４５はレジスト液を吐出するようになっている。
【００１６】
なお、基板処理装置１は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液（薬液）を塗布する装置として変形利用することもできる。また、図１では、被処理基板として矩形の基板９０を例に示しているが、円形の基板であってもよい。
【００１７】
カセットステーション２は、いわゆるインデクサーとしての機能を有しており、図１に示すようにカセット２０が所定の位置に載置される。カセット２０は、複数の基板９０を収容するための容器であり、前面に搬送シャトル３０が内部に収容されている基板９０にアクセスすることができるように開口部が設けられている。なお、図１では、カセットステーション２に載置される１つのカセット２０のみを図示しているが、カセットステーション２に載置されるカセット２０の数は、複数であってもよい。また、その場合、塗布部４において処理が行われる前の基板９０と、処理後の基板９０とを別々に収容するようにしてもよい。
【００１８】
搬送部３は、搬送シャトル３０、走行レール３１、および昇降機構３２を備え、カセットステーション２と塗布部４との間で基板９０を搬送する。なお、図１では、搬送シャトル３０を１つだけ示しているが、より具体的には、搬送部３は上下に配置された２つの搬送シャトル３０を有しており、例えば、一方の搬送シャトル３０が塗布部４から基板９０を搬出する動作に続いて、他方の搬送シャトル３０が保持している次に処理すべき基板９０を塗布部４に搬入する動作を行うことができるようにされている。
【００１９】
搬送シャトル３０は、カセット２０内の基板９０および保持面４０ａが保持している基板９０に対し、略水平方向に進退することにより直接アクセスして、当該基板９０を保持する。なお、搬送シャトル３０は、Ｚ軸に平行な回転軸を中心に略水平面内で回転が可能とされており、これにより基板９０にアクセスする際の進退方向が調整できるようにされている。
【００２０】
図２は、搬送シャトル３０の詳細を示す図である。なお、前述のように、搬送シャトル３０はＸＹ平面に略平行な面内で適宜回転するため、図２に示すＸＹＺ軸方向に固定的に配置されているわけではない。以下、図３および図４においても同様である。
【００２１】
搬送シャトル３０は、搬送シャトル３０の各構成を所定の位置に取り付けるための支持部材３００、基板９０を水平姿勢で保持する機構として、前後ハンド３０１および左右ハンド３０２を備えている。また、前後ハンド３０１のＹ軸方向の間隔を調整する前後ハンドスライド機構３０３と、左右ハンド３０２のＸ軸方向の間隔を調整する左右ハンドスライド機構３０４とを備えている。
【００２２】
前後ハンド３０１は、Ｙ軸方向に対向するように前後に配置された一対のハンド部材から構成され、図２に示すように、前後ハンドスライド機構３０３がそれぞれのハンド部材をＹ軸方向にスライドさせることによって、基板９０のＹ軸方向の幅に応じた間隔に調整される。
【００２３】
また、左右ハンド３０２は、Ｘ軸方向に対向するように左右に配置された一対のハンド部材から構成され、図２に示すように、左右ハンドスライド機構３０４がそれぞれのハンド部材をＸ軸方向にスライドさせることによって、基板９０のＸ軸方向の幅に応じた間隔に調整される。
【００２４】
このような機構を備えることにより、搬送シャトル３０は、図２に二点鎖線で示すように、基板９０を所定の位置に保持することができる。したがって、搬送部３は、図示しない移動機構により、基板９０を保持した状態の搬送シャトル３０を走行レール３１に沿って移動させることにより基板９０を搬送する。
【００２５】
図３は、第１の実施の形態における左右ハンド３０２において、基板９０に当接する部分（先端部）を示す図である。左右ハンド３０２の先端部には、位置決めピン３０５および物理センサ６０が設けられている。
【００２６】
位置決めピン３０５は、先端において基板９０の裏面（レジスト液が塗布される面に対向する面）と当接することにより、基板９０を所定の位置に裏面から支持する機能を有する。また、図３では左右ハンド３０２の位置決めピン３０５のみ示しているが、位置決めピン３０５は左右ハンド３０２のみならず前後ハンド３０１にも同様に設けられており、それらの位置決めピン３０５が基板９０を支持することにより、基板９０の裏面位置（搬送シャトル３０に対するＺ軸方向の位置）が規定される。
【００２７】
なお、位置決めピン３０５により規定される基板９０の裏面位置は、位置決めピン３０５が搬送シャトル３０に固定されているため既知であり、予め制御部５にデータとして記憶されている。また、図２に示すように、各位置決めピン３０５が基板９０に当接する位置は、当接による傷などの悪影響を製品に与えないように基板９０の端部とすることが好ましい。
【００２８】
物理センサ６０は、測定部（先端部）がＺ軸方向に進退し、搬送シャトル３０に保持された基板９０の表面に当接することによって基板９０の表面位置を検出する一般的な接触型センサであり、検出した基板９０の表面位置を制御部５に伝達する。物理センサ６０の原理を簡単に説明すると、基板９０の表面に当接したときの押し込み量（距離）を測定し、物理センサ６０の固定部内に規定されている基準位置（以下、単に「基準位置」と称する）からの相対距離を算出することによって基板９０の表面位置（基準位置からの位置）を検出する。
【００２９】
なお、物理センサ６０の固定部は搬送シャトル３０に固定されているため、基準位置は搬送シャトル３０に対する位置が既知であり、予め制御部５にデータとして記憶されている。また、本実施の形態において物理センサ６０は各位置決めピン３０５に対向する位置にそれぞれ設けられており、複数の物理センサ６０から得られた値の平均値が基板９０の表面位置とされるが、基板９０の表面位置を取得するためには、搬送シャトル３０が少なくとも１つ以上の物理センサ６０を備えていればよい。
【００３０】
基板９０の表面位置と裏面位置とが取得されると、制御部５がそれらの相対距離を求めることにより基板９０の厚さＷＤを求める。なお、位置決めピン３０５が保持している基板９０には、多少の撓みが生じることから、物理センサ６０が測定を行う位置によっては基板９０の表面位置に誤差が生じる場合がある。この誤差を最小にするためには、できる限り基板９０の表面と裏面とが共にＸＹ平面に平行となっている位置で測定することが望ましい。したがって、物理センサ６０のＸＹ平面における配置位置（測定位置）は、本実施の形態における基板処理装置１のように位置決めピン３０５と対向する位置とすることが好ましい。また、図３に示すように、本実施の形態に用いられる物理センサ６０は接触型であり基板９０に当接するため、位置決めピン３０５と同様に、当接による悪影響を製品に与えないように、その配置位置は基板９０の端部（塗布範囲外）とすることが好ましい。また、物理センサ６０の配置位置を基板９０の対角位置として測定するようにしてもよい。
【００３１】
図１に戻って、昇降機構３２は、一般的なシリンダ機構により搬送シャトル３０をＺ軸方向に進退させることが可能とされており、制御部５からの制御信号に基づいて、搬送シャトル３０のＺ軸方向の位置を調節する。カセット２０内において各基板９０の収容位置はＺ軸方向に配列されており、各基板９０のＺ軸方向の位置はそれぞれ異なっている。しかし、必要に応じて昇降機構３２が、搬送シャトル３０のＺ軸方向の位置調整を行うため、搬送シャトル３０は搬送する基板９０の収容位置に応じて基板９０に直接アクセスすることができる。また、昇降機構３２は、図示しない移動機構により、搬送シャトル３０とともに走行レール３１上をＹ軸方向に移動する。
【００３２】
塗布部４は、被処理基板９０を載置して保持するための保持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能するステージ４０を備える。ステージ４０は直方体形状の一体の石製であり、その上面（保持面４０ａ）および側面は平坦面に加工されている。
【００３３】
ステージ４０の上面は水平面とされており、基板９０を保持するための保持面４０ａとなっている。保持面４０ａには多数の真空吸着口が分布して形成されており、塗布部４において塗布処理を行う間、基板９０を吸着することにより、所定の水平位置に保持する。
【００３４】
この保持面４０ａのうち基板９０の保持エリア（基板９０が保持される領域）を挟んだ両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール４１ａが固設される。走行レール４１ａは、架橋構造４２の両端部に固設される支持ブロック４１ｂとともに、架橋構造４２の移動を案内し（移動方向を所定の方向に規定する）、架橋構造４２を保持面４０ａの上方に支持するリニアガイドを構成する。
【００３５】
ステージ４０の上方には、このステージ４０の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造４２が設けられている。架橋構造４２は、スリットノズル４５と、その両端を支持する昇降機構４３，４４とから主に構成される。
【００３６】
水平Ｙ方向に伸びる直線状のスリットノズル４５には、スリットノズル４５へ薬液を供給する配管やレジスト用ポンプを含む吐出機構（図示せず）が接続されている。スリットノズル４５は、レジスト用ポンプによりレジスト液が送られ、基板９０の表面を走査することにより、保持面４０ａに保持された基板９０の表面の所定の領域（以下、「塗布領域」と称する。）にレジスト液を吐出する。
【００３７】
昇降機構４３，４４はスリットノズル４５の両側に分かれて連結されている。
昇降機構４３，４４は主に図示しないＡＣサーボモータおよびボールネジからなり、制御部５からの制御信号に基づいて、架橋構造４２の昇降駆動力を生成する。これにより昇降機構４３，４４は、スリットノズル４５を並進的に昇降させるとともに、スリットノズル４５のＹＺ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。
【００３８】
架橋構造４２の両端部には、ステージ４０の両側の縁側に沿って別れて配置され、それぞれ固定子（ステータ）４６ａと移動子４６ｂおよび固定子４７ａと移動子４７ｂを備える一対のＡＣコアレスリニアモータ（以下、単に、「リニアモータ」と略する。）４６，４７が、それぞれ固設され、架橋構造４２を基板９０の表面に沿った略水平方向に移動させる。
【００３９】
また、架橋構造４２の両端部には、それぞれスケール部と検出子とを備えたリニアエンコーダ４８，４９が、それぞれ固設される。これにより、制御部５は、リニアエンコーダ４８，４９からの検出結果に基づいて、リニアモータ４６，４７の位置を検出することができ、当該検出結果に基づいてリニアモータ４６，４７を位置制御することができる。
【００４０】
制御部５は、ステージ４０の内部に設けられており、プログラムや各種データを保存（記憶）するとともに、当該プログラムに従って各種データを処理する一般的なマイクロコンピュータとしての機能を有する。制御部５は、図示しないケーブルにより基板処理装置１に付属する各機構と接続されており、前述のプログラムなどに従って制御信号を生成し、ステージ４０、昇降機構４３，４４、リニアモータ４６，４７、および物理センサ６０などの各構成の動作を制御する。例えば、物理センサ６０の測定結果に基づいて、昇降機構４３，４４およびリニアモータ４６，４７を制御することによって、スリットノズル４５と保持面４０ａに保持された基板９０の表面との相対位置を制御する。
【００４１】
以上が、主に、基板処理装置１の構成の説明である。次に、このような構成を備える基板処理装置１が基板９０を処理することによって、基板９０の表面にレジスト液を塗布する動作について説明する。
【００４２】
基板９０を収容したカセット２０が、オペレータまたは図示しない搬送機構によりカセットステーション２に載置されると、基板処理装置１では制御部５がそれを検知することによって一連の動作が開始される。すなわち、所定の初期設定などが行われた後、搬送部３による基板９０の搬送処理が開始される。
【００４３】
搬送処理では、まず、搬送シャトル３０が昇降機構３２と共に走行レール３１上を、カセット２０内の基板９０にアクセスする位置まで（−Ｙ）方向に移動する。この動作に伴って（あるいは前後して）、アクセスする基板９０の収容位置に応じて昇降機構３２が搬送シャトル３０のＺ軸方向の位置を調整するとともに、搬送シャトル３０がＸＹ平面内で所定の角度分回転することにより搬送シャトル３０の進出方向の調整を行う。
【００４４】
次に、搬送シャトル３０の前後ハンドスライド機構３０３および左右ハンドスライド機構３０４により、前後ハンド３０１および左右ハンド３０２の位置調整が行われる。
【００４５】
さらに、搬送シャトル３０が（−Ｙ）方向（カセット２０の存在方向）に進出することにより、カセット２０の前面に設けられた開口部から内部に進入し、カセット内に収容されている基板９０を１枚保持する。
【００４６】
搬送シャトル３０により基板９０が保持された時点で、基板９０の厚さ測定処理が行われる。まず、物理センサ６０の測定部が（−Ｚ）方向（基板９０の存在方向）に進出し、基準位置に対する基板９０の表面位置を測定して制御部５に伝達する。制御部５は、予め記憶している基準位置および基板９０の裏面位置（位置決めピン３０５により規定される裏面位置）に基づいて、当該基板９０の表面位置と裏面位置との相対距離を演算して、基板９０の厚さＷＤを求める。求めた厚さＷＤは、制御部５に一時的に記憶され、後の処理に利用される。
【００４７】
このように、基板処理装置１では、基板９０がステージ４０の保持面４０ａに保持される前に、基板９０の厚さ測定を行うことにより、従来の装置のように塗布装置において厚さ測定を行う場合に比べて、塗布部４における処理時間を短縮することができる。
【００４８】
また、搬送部３により搬送中の（搬送シャトル３０が保持している）基板９０に対して厚さ測定を行うことにより、例えば、塗布部４が他の基板９０に対して塗布処理を行っている間に、予め次の基板９０の厚さ測定を行っておくことができる。また、別途、厚さ測定のための時間（工程）を設ける必要がなく、基板処理装置１における処理時間を短縮することができる。
【００４９】
さらに、基板処理装置１は物理センサ６０により検出された基板９０の表面位置と位置決めピン３０５により規定された基板９０の裏面位置とに基づいて基板９０の厚さＷＤを演算することができ、このような構成によれば、基板処理装置１の装置構成を簡素化することができる。
【００５０】
基板９０の厚さ測定処理が終了すると、搬送シャトル３０が基板９０を保持した状態で、（＋Ｙ）方向に退出し、カセット２０から基板９０を搬出する。
【００５１】
基板９０がカセット２０から搬出されると、搬送シャトル３０が昇降機構３２と共に走行レール３１上を、塗布部４のステージ４０に基板９０を搬入する位置まで（＋Ｙ）方向に移動する。この動作に伴って（あるいは前後して）、保持面４０ａの位置に応じて昇降機構３２が搬送シャトル３０のＺ軸方向の位置を調整するとともに、搬送シャトル３０がＸＹ平面内で所定の角度分回転することにより搬送シャトル３０の進出方向の調整を行う。
【００５２】
次に、搬送シャトル３０が（−Ｘ）方向（保持面４０ａの存在方向）に進出して保持している基板９０を保持面４０ａの所定の位置に搬入する。さらに、保持面４０ａが基板９０の吸着を開始することにより、塗布部４による塗布処理が開始される。
【００５３】
なお、より詳しくは、搬送シャトル３０が塗布部４に基板９０を搬入する際には、ステージ４０に設けられた複数のリフトピン（図示せず）が（＋Ｚ）方向に進出しており、搬送シャトル３０は当該リフトピン上に基板９０を搬入する。その後、各リフトピンが連動して（−Ｚ）方向に退出（ステージ４０内に埋没）することにより、基板９０が保持面４０ａの所定の位置に配置される。基板９０の搬入後、搬送シャトル３０は（＋Ｘ）方向に退出する。
【００５４】
塗布処理では、まず、制御部５が、前述の処理において記憶しておいた基板９０の厚さＷＤに基づいて昇降機構４３，４４を制御することにより、スリットノズル４５の姿勢を制御する。すなわち、基板９０に塗布されるレジスト液の膜が、所望の膜厚となる位置にスリットノズル４５を移動させる。このように、処理する個々の基板９０の厚さに応じてスリットノズル４５の位置を制御することにより、基板処理装置１は高い精度で塗布処理を行うことができる。
【００５５】
次に、リニアエンコーダ４８，４９の検出結果に基づいて、制御部５がリニアモータ４６，４７を制御することにより、架橋構造４２を（＋Ｘ）方向に移動させ、スリットノズル４５を吐出開始位置に移動させる。ここで、吐出開始位置とは、基板９０上のレジスト液を塗布する領域の一辺にスリットノズル４５がほぼ沿う位置である。
【００５６】
スリットノズル４５が吐出開始位置に移動すると、スリットノズル４５がレジスト液の吐出を開始する。制御部５がリニアモータ４６，４７を制御することにより、スリットノズル４５が（＋Ｘ）方向に基板９０の表面を走査しつつレジスト液の吐出を継続する。このようにして、基板９０の表面にレジスト液が塗布される。
【００５７】
スリットノズル４５が吐出終了位置に移動すると、制御部５がスリットノズル４５の（＋Ｘ）方向の移動を停止させるとともに、レジスト液の吐出を停止させる。さらに、昇降機構４３，４４がスリットノズル４５を所定の位置に上昇させた後、リニアモータ４６，４７が架橋構造４２を（−Ｘ）方向に待機位置（図１に示す位置）まで移動させる。これにより、塗布部４による塗布処理が終了する。
【００５８】
塗布処理が終了すると、保持面４０ａが吸着を停止するとともに、再び、前述のリフトピンが（＋Ｚ）方向に進出して、基板９０を（＋Ｚ）方向に移動させる。さらに、搬送シャトル３０が（＋Ｘ）方向に進出して当該基板９０を保持し、（−Ｘ）方向に退出することにより、塗布部４から基板９０を搬出する。
【００５９】
搬送シャトル３０により塗布部４から搬出された基板９０は、前述の説明と逆の経路により、再び、カセット２０内の所定の収容位置に戻される。基板処理装置１では、カセット２０に収容されているすべての基板９０に対して上記の処理が終了するまで処理を繰り返す。
【００６０】
以上により、第１の実施の形態における基板処理装置１では、基板９０がステージ４０の保持面４０ａに保持される前に、基板９０の厚さ測定を行うことによって、従来の装置のように塗布装置において厚さ測定を行う場合に比べて、塗布部４における処理時間を短縮することができる。
【００６１】
また、スリットノズル４５の待機時間が短縮されるため、スリットノズル４５におけるレジスト液の乾燥を抑制することができることから、高い精度で塗布処理を行うことができる。
【００６２】
また、搬送部３により搬送中の（搬送シャトル３０が保持している）基板９０に対して厚さ測定を行うことにより、例えば、塗布部４が他の基板９０に対して塗布処理を行っている間に、予め次の基板９０の厚さ測定を行っておくことができる。また、別途、厚さ測定のための時間（工程）を設ける必要がなく、基板処理装置１における処理時間を短縮することができる。
【００６３】
さらに、基板処理装置１は物理センサ６０により検出された基板９０の表面位置と位置決めピン３０５により規定された基板９０の裏面位置とに基づいて基板９０の厚さＷＤを演算することができ、このような構成によれば、基板処理装置１の装置構成を簡素化することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態における基板処理装置１では、基板９０の表面位置を検出するために、接触型の物理センサ６０を用いているが、検出センサの種類はこれに限られるものではなく、例えば、非接触型のレーザセンサやエアセンサなどを用いてもよい。すなわち、基板９０の表面位置を検出することができるものであれば、どのような周知の原理による検出センサが用いられてもよい。また、以下の実施の形態において示す検出センサについても、同様にそれぞれ例示であって、他の検出センサに置き換えて利用することができる。
【００６５】
＜２．　第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、基板の表面位置のみ検出センサで測定し、裏面位置については位置決め部材（位置決めピン３０５）が基板に当接する位置を裏面位置であるとみなして基板の厚さを求めていたが、基板の表面位置だけでなく、裏面位置も検出センサによって測定するようにしてもよい。
【００６６】
図４は、このような原理に基づいて構成した第２の実施の形態における左右ハンド３０２の先端部の構成を示す図である。図４に示すように、本実施の形態における左右ハンド３０２には、Ｚ軸方向に対向するように配置された一対のレーザセンサ６１，６２が設けられている。
【００６７】
レーザセンサ６１，６２は、それぞれ図示しないレーザ投射部と受光部とを備える一般的なギャップセンサである。レーザセンサ６１，６２は、レーザ投射部から発射したレーザ光の反射光を受光部で受光することによって、センサ内の基準位置と所定の方向の存在物（本実施の形態では基板９０の表面および裏面）とのギャップを測定し、当該測定結果を制御部５に伝達する。すなわち、レーザセンサ６１により基板９０の表面位置、レーザセンサ６２により基板９０の裏面位置がそれぞれ検出されて制御部５に伝達される。
【００６８】
このように、本実施の形態では、基板９０の表面位置および裏面位置を検出するセンサとして非接触型のレーザセンサ６１，６２を用いており、基板９０に直接センサが当接することなく測定を行うことができるため、基板９０の表面に傷や跡が残ることがない。
【００６９】
制御部５では、第１の実施の形態と同様に、レーザセンサ６１，６２から得られた値（位置）に基づいて基板９０の厚さＷＤを演算して記憶しておき、塗布部４における塗布処理において、スリットノズル４５の姿勢制御に利用する。
【００７０】
以上により、本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、基板９０の裏面位置について個々の基板９０ごとにセンサによる測定を行うことから、より正確な裏面位置を取得することができる。したがって、基板９０の厚さＷＤを正確に測定することができ、塗布処理の精度を向上させることができる。
【００７１】
なお、対象とする基板９０がガラスなどの光透過性材料による基板である場合には、基板９０の表面により反射されるレーザ光、および基板９０の裏面により反射されるレーザ光のそれぞれを受光して、それぞれのレーザ光（反射光）の光学的な経路差を計算することにより、基板９０の厚さＷＤを直接測定することができるレーザセンサを用いてもよい。その場合は、必ずしも２つの検出センサを対向する位置に配置する必要はなく、例えば、基板９０の表面側（あるいは裏面側）に１つ設けるだけでよい。さらに、その場合は、制御部５が厚さＷＤを演算する必要がなく、制御部５は当該レーザセンサから得られた厚さＷＤを記憶しておくだけでよい。
【００７２】
＜３．　第３の実施の形態＞
上記実施の形態では、搬送シャトルによって基板が搬送される例について説明したが、基板処理装置の構成あるいは配置状況などにより、基板を比較的長距離搬送しなければならない場合などにおいては、いわゆるコロ搬送と呼ばれる搬送手法が用いられることも多い。
【００７３】
図５は、一般的なコロ搬送機構３３によって基板９０を搬送する搬送部３の例を示す図である。コロ搬送機構は、基板９０の搬送方向に垂直な方向を回転軸とした円筒状のコロ３３０を複数設け、モータなどからなる駆動機構３３１によりコロ３３０を所定の方向に回転させ、コロ３３０の上面に載置された基板９０を所定の方向に搬送する機構である。このような搬送部３では、上記実施の形態と同様の搬送シャトル３０および昇降機構３２をコロ搬送機構３３の上流および下流にそれぞれ設けておき、カセット２０または塗布部４とコロ搬送機構３３との間で基板９０の受け渡しを行う。本発明は、このようなコロ搬送機構３３によって基板９０が搬送される場合にも、もちろん利用することができる。
【００７４】
図６は、このような原理に基づいて構成した第３の実施の形態における搬送部３のコロ搬送機構３３の一部を示した概略図である。コロ搬送機構３３は、コロ３３０の間に少なくとも一対の物理センサ６３，６４を備えており、図６に示すように、それぞれの物理センサ６３，６４が基板９０に当接することにより、基板９０の表面位置および裏面位置を検出して制御部５に伝達する。
【００７５】
なお、本実施の形態における搬送部３では、制御部５が駆動機構３３１を制御することにより、物理センサ６３，６４による基板９０の測定中は、各コロ３３０の回転を停止する。これにより、基板９０に当接した物理センサ６３，６４によって、基板９０が傷つくことを抑制することができる。
【００７６】
以上により、本実施の形態における搬送部３を用いても上記実施の形態と同様に、塗布処理を開始するまでの処理時間を短縮することができ、レジスト液の塗布を開始するまでにスリットノズル４５が乾燥してしまうことを抑制することができることから、高い精度で塗布を行うことができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においても接触型の物理センサ６３，６４の代わりに非接触型のレーザセンサやエアセンサを用いることができるが、この場合には、検出センサによる測定中にコロ３３０を停止させることなく回転を継続させることにより、基板９０の表面を走査することができ、一対の検出センサのみであっても、より正確な測定を行うことができる。
【００７８】
また、搬送中の基板９０の裏面位置は、コロ３３０により規定されることから、コロ３３０の上面位置を基板９０の裏面位置とみなして、当該コロ３３０と対向する位置に物理センサ６３を配置し、基板９０の表面位置についてのみ個々の基板９０毎に測定するようにしてもよい。
【００７９】
＜４．　第４の実施の形態＞
上記実施の形態においては、検出センサによる測定が搬送部において行われていたが、測定を行う位置は搬送部に限られるものではなく、基板９０が塗布部４に搬入される前であればどこで測定が行われてもよい。すなわち、処理基板を待機させている間に測定してもよい。
【００８０】
図７は、このような原理に基づいて構成した第４の実施の形態におけるカセット２０を示す図である。カセット２０は、前述のように開口部を有する略箱状の筐体２００の内部に、各基板９０を支持するために棚状に配置された支持部材２０１、各支持部材２０１の上方に基板９０を保持する位置決めピン２０２、および位置決めピン２０２と対向する位置に配置されたエアセンサ６５を備える。
【００８１】
カセット２０内に収容されている基板９０の収容位置は、図７に示すように、各支持部材２０１および位置決めピン２０２によってＺ軸方向に所定の間隔で配列され、それぞれの基板９０は、搬送シャトル３０により１枚ずつ取り出し可能とされている。
【００８２】
位置決めピン２０２は、各支持部材２０１の上面にＹ軸方向に所定の間隔で配列しており、その上端に基板９０が載置される。これにより、基板９０の裏面に位置決めピン２０２が当接する。すなわち、カセット２０内において、各基板９０の裏面位置は、その基板９０の収容位置毎に当接する位置決めピン２０２によって規定されており、これらの裏面位置は予め制御部５に記憶されている。
【００８３】
エアセンサ６５は、Ｚ軸方向に移動自由な検出子、当該検出子の位置を測定する測定部、およびエアを供給する供給部（いずれも図示せず）から構成され、上記実施の形態と同様に、基板９０の表面位置を検出するための検出センサとして用いられる。その原理を簡単に説明すると、エアセンサ６５は、測定対象物に向けて（−Ｚ）方向にエアを噴出して、当該測定対象物から跳ね返ってくるエアの圧力によって検出子を（＋Ｚ）方向に移動させる。エアの噴出量を一定にしておけば検出子に対するエアの圧力は、測定対象物との距離に依存することとなることから、測定部が検出子の位置を測定することによって、測定対象物との距離を測定することができる。
【００８４】
エアセンサ６５による検出結果は、上記実施の形態と同様に制御部５に伝達される。なお、このとき、検出結果がいずれの基板９０のものであるかを識別するために、各エアセンサ６５から得られた検出結果にそれぞれの基板９０の識別子が付加されて、制御部５に伝達される。
【００８５】
以上により、本実施の形態においても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、エアセンサ６５による測定が基板９０を待機させているカセット２０内で行われることから、複数の基板９０に対する測定をほぼ同時に行うことができ、さらに、処理時間を短縮することができる。また、静止した状態の基板９０を測定することから、正確な測定を行うことができる。
【００８６】
＜５．　変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００８７】
例えば、第１の実施の形態では、搬送シャトル３０がカセット２０内で基板９０を保持した時点で厚さ測定を行っているが、測定タイミングはこれに限られるものではなく、搬送シャトル３０が昇降機構３２と共に移動している間に測定を行ってもよい。すなわち、基板９０が塗布部４に搬入される前であれば、どのタイミングで予め測定を行ってもよい。その場合、基板９０に何らかの膜がすでに形成されている状態であれば、基板端部（膜の形成されていない部分）の測定を行うようにすればよい。
【００８８】
また、第１の実施の形態では、搬送中に基板９０の厚さ測定を行うために、物理センサ６０などの測定機構を搬送シャトル３０に直接設けているが、例えば、基板９０の搬送経路の途中にそのような測定機構を設け、搬送中の搬送シャトル３０が所定の位置で一旦停止し、その間に当該測定機構が厚さ測定を行うように構成してもよい。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１ないし７に記載の発明では、測定手段が、基板が第１保持手段に保持される前に、基板の厚さ測定を行うことにより、処理時間を短縮することができる。また、吐出手段の待機時間が短縮されるため、吐出手段において処理液が乾燥することを抑制することができ、高い精度で塗布を行うことができる。
【００９０】
請求項２に記載の発明では、測定手段が、搬送手段により搬送中の基板に対して基板の厚さ測定を行うことにより、さらに、処理時間を短縮することができる。
【００９１】
請求項５に記載の発明では、測定手段が、待機手段により待機中の基板に対して基板の厚さ測定を行うことにより、複数の基板を同時に測定することができ、さらに処理時間を短縮することができる。また、静止した状態の基板を測定することから、正確な測定を行うことができる。
【００９２】
請求項６に記載の発明では、測定手段が、検出センサにより検出された基板の表面位置と、位置決め手段により規定された基板の裏面位置とに基づいて基板の厚さを演算することにより、装置構成を簡素化することができる。
【００９３】
請求項７に記載の発明では、測定手段が、表面検出センサにより検出された基板の表面位置と、裏面検出センサにより検出された基板の裏面位置とに基づいて基板の厚さを演算することにより、基板の厚さを正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における基板処理装置１を示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施の形態における搬送シャトルの詳細を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における左右ハンドにおいて、基板に当接する部分（先端部）を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における左右ハンドの先端部の構成を示す図である。
【図５】コロ搬送によって基板を搬送する搬送部の例を示す図である。
【図６】第３の実施の形態における搬送部のコロ搬送機構の一部を示した概略図である。
【図７】第４の実施の形態におけるカセットを示す図である。
【符号の説明】
１　基板処理装置
２　カセットステーション
２０　カセット（待機手段）
２０２　位置決めピン
３　搬送部
３０　搬送シャトル
３０５　位置決めピン
３３　コロ搬送機構
３３０　コロ
３３１　駆動機構
４　塗布部
４０　ステージ
４０ａ　保持面
４３，４４　昇降機構
４５　スリットノズル
５　制御部
６０，６３，６４　物理センサ
６１，６２，　レーザセンサ
６５　エアセンサ
９０　基板
ＷＤ　厚さ

Claims

基板に対して所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、
前記基板の厚さを測定する測定手段と、
前記基板を保持する第１保持手段と、
前記第１保持手段に保持された前記基板の表面に前記所定の処理液を吐出する吐出手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記吐出手段と前記第１保持手段に保持された前記基板の表面との相対位置を制御する制御手段と、
を備え、
前記測定手段が、
前記基板が前記第１保持手段に保持される前に、前記基板の厚さ測定を行うことを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記基板を前記第１保持手段に搬送する搬送手段を備え、
前記測定手段が、
前記搬送手段により搬送中の前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行うことを特徴とする基板処理装置。
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記搬送手段が、
前記基板を保持しつつ搬送する第２保持手段を有し、
前記測定手段が、
前記第２保持手段に保持された前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行うことを特徴とする基板処理装置。
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記搬送手段が、
前記基板が載置される円筒状の複数のコロ部材と、
前記複数のコロ部材を回転駆動させる駆動機構と、
を有し、
前記測定手段が、
前記コロ部材に支持された前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行うことを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記基板を待機させる待機手段を備え、
前記測定手段が、
前記待機手段により待機中の前記基板に対して前記基板の厚さ測定を行うことを特徴とする基板処理装置。
請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記測定手段が、
前記基板の表面位置を検出する検出センサと、
前記基板の裏面位置を規定する位置決め手段と、
前記検出センサにより検出された前記基板の表面位置と、前記位置決め手段により規定された前記基板の裏面位置とに基づいて前記基板の厚さを演算する演算手段と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記測定手段が、
前記基板の表面位置を検出する表面検出センサと、
前記基板の裏面位置を検出する裏面検出センサと、
前記表面検出センサにより検出された前記基板の表面位置と、前記裏面検出センサにより検出された前記基板の裏面位置とに基づいて前記基板の厚さを演算する演算手段と、
を有することを特徴とする基板処理装置。