JP2006114727A - 送液装置、基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液漏れやパーティクルなどの発生を抑制する。
【解決手段】レジスト液を送液するレジスト用ポンプ６１に、筐体６１０、第１ピストン６１１、第１駆動機構６１２、第２ピストン６１３、および第２駆動機構６１４を設ける。筐体６１０と第２ピストン６１３とを摺接させるとともに、第１ピストン６１１と第２ピストン６１３とを摺接させる。基板にレジスト液を塗布する際には、第１駆動機構６１２によって第１ピストン６１１のみ（＋Ｚ）方向に進出させて、ピストンが筐体６１０に摺動することがないようにする。レジスト液を置換する際には、第１ピストン６１１のみならず、第２駆動機構６１４によって第２ピストン６１３を（＋Ｚ）方向に移動させて、レジスト液を完全に排出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、およびＰＤＰ用ガラス基板等（以下、単に「基板」と称する）に対して、処理液を吐出する技術に関する。より詳しくは、処理液を吐出するために、精度よく送液する技術に関する。

基板を製造する工程において、基板に対して様々な処理液を吐出させる基板処理装置が提案されている。このような処理液を吐出させる基板処理装置では、処理液を所定の方向に送液するために送液装置が用いられる。

図１１は、送液装置として一般的なシリンジポンプ１００を示す図である。シリンジポンプ１００は、図示しない駆動機構がプランジャ軸１０３を介してピストン１０２を（−Ｚ）方向に退出させることにより、吸引口１０４から本体部１０１内に処理液を吸引する。また、ピストン１０２を（＋Ｚ）方向に進出させることにより、本体部１０１内に吸引した処理液を吐出口１０５から吐出する。シリンジポンプ１００は、このような吸引吐出動作を繰り返すことによって処理液を送液する。

特開２０００−３３４３５５公報

ところが、図１１に示す従来のシリンジポンプ１００では、本体部１０１の内壁とピストン１０２との間の摺動抵抗が低い場合は液密性が悪く、使用によりピストン１０２から液漏れが発生する。一方、摺動抵抗が高い場合は、送液時に脈動を生じたり、Ｏリング等の摩滅により生じた粉塵がパーティクルとして処理液に混入しやすくなるために、基板上に処理液を塗布する際に塗布ムラを生じる。

すなわち、シリンジポンプ１００では、本体部１０１の内壁とピストン１０２とを摺接させるために、本体部１０１とピストン１０２との寸法に高い加工精度が要求される。しかし、本体部１０１のような中空部材の内壁寸法を摺動方向（Ｚ軸方向）に比較的長距離にわたって高精度に加工することは難しいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、液漏れやパーティクルなどの発生を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、処理液を送液する送液装置であって、内部が中空の本体部と、前記本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間に対して進退する第１ピストンと、前記第１ピストンを進退させる第１駆動手段と、前記第１駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の送液装置であって、前記本体部の内面に摺接しつつ、前記内部空間を前記充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンと、前記第２ピストンを前記第１ピストンと独立して移動させることが可能な第２駆動手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とを独立して制御可能であり、前記第１ピストンは、前記第２ピストンの内面に摺接することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の送液装置であって、前記本体部は、可視光線を透過する透明部材であることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の送液装置であって、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの相対位置を制限する制限手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、基板に対して処理液を塗布する基板処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記基板に対して処理液を吐出するノズルと、前記ノズルに向けて処理液を送液する送液装置とを備え、前記送液装置が、内部が中空の本体部と、前記本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間に対して進退する第１ピストンと、前記第１ピストンを進退させる第１駆動手段と、前記第１駆動手段を制御する制御手段とを備える。

また、請求項６の発明は、請求項５に記載の基板処理装置であって、前記送液装置が、前記本体部の内面に摺接しつつ、前記内部空間を前記充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンと、前記第２ピストンを前記第１ピストンと独立して移動させることが可能な第２駆動手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とを独立して制御可能であり、前記第１ピストンは、前記第２ピストンの内面に摺接することを特徴とする。

また、請求項７の発明は、基板に対して処理液を塗布する基板処理方法であって、基板を保持する保持工程と、送液装置の本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間から第１ピストンを退出させて前記充填空間に処理液を吸引する吸引工程と、前記充填空間に対して第１ピストンを進出させて、ノズルに向けて処理液を送液する送液工程と、前記送液工程の実行中に前記ノズルから処理液を吐出して前記基板に処理液を塗布する塗布工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項７に記載の基板処理方法であって、前記第１ピストンを進出させるとともに、前記本体部の内周面および前記第１ピストンの外面と摺接しつつ、前記内部空間を前記充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンを移動させて、前記内部空間から処理液を排出する排出工程をさらに有することを特徴とする。

請求項１ないし８に記載の発明では、第１ピストンを本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間に対して進退させることにより、加工精度の比較的低い部材と第１ピストンとを摺動させることなく送液することができるので、パーティクルや液漏れの発生を抑制することができる。したがって処理液を精度よく送液することができる。

請求項２に記載の発明では、本体部の内面に摺接しつつ、内部空間を充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンをさらに備え、第１ピストンは、第２ピストンの内面に摺接することにより、処理液の置換性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明では、本体部は、可視光線を透過する透明部材であることにより、処理液の置換状況など、送液装置の内部状況を目視確認することができる。

請求項４に記載の発明では、第１ピストンと第２ピストンとの相対位置を制限する制限手段をさらに備えることにより、例えば、第１ピストンが第２ピストンから抜けてしまうことを防止することができる。

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。

＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置１の概略を示す斜視図である。なお、図１において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の図についても同様である。

基板処理装置１は、本体２と制御部８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（以下、単に「基板」と称する）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処理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４１はレジスト液を吐出するようになっている。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を塗布する装置として変形利用することもできる。

本体２は、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３を備える。ステージ３は直方体形状を有する例えば一体の石製であり、その上面（保持面３０）および側面は平坦面に加工されている。

ステージ３の上面は水平面とされており、基板９０の保持面３０となっている。保持面３０には図示しない多数の真空吸着口が分布して形成されており、基板処理装置１において基板９０を処理する間、基板９０を吸着することにより、基板９０を所定の水平位置に保持する。また、保持面３０には、図示しない駆動手段によって上下に昇降自在な複数のリフトピンＬＰが、適宜の間隔をおいて設けられている。リフトピンＬＰは、基板９０を取り除く際に基板９０を押し上げるために用いられる。

保持面３０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３１が固設される。走行レール３１は、架橋構造４の両端部の最下方に固設される図示しない支持ブロックとともに、架橋構造４の移動を案内（移動方向を所定の方向に規定）し、架橋構造４を保持面３０の上方に支持するリニアガイドを構成する。

ステージ３の上方には、このステージ３の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造４が設けられている。架橋構造４は、例えばカーボンファイバ補強樹脂を骨材とするノズル支持部４０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。

ノズル支持部４０には、スリットノズル４１が取り付けられている。図１においてＹ軸方向に長手方向を有するスリットノズル４１には、スリットノズル４１へレジスト液を供給するレジストボトル６０やレジスト用ポンプ６１（図２）などを含むレジスト供給機構６が接続されている。

スリットノズル４１は、基板９０の表面を走査しつつ、レジスト用ポンプ６１により供給されたレジスト液を基板９０の表面の所定の領域（以下、「レジスト塗布領域」と称する。）に吐出することにより、基板９０にレジスト液を塗布する。なお、レジスト塗布領域とは、基板９０の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板９０の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。

昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１の両側に分かれて、ノズル支持部４０によりスリットノズル４１と連結されている。昇降機構４３，４４は主にＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａおよび図示しないボールネジからなり、制御部８からの制御信号に基づいて、架橋構造４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４１を並進的に昇降させる。また、昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１のＹＺ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。

架橋構造４の両端部には、ステージ３の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子（ステータ）５０ａと移動子５０ｂおよび固定子５１ａと移動子５１ｂ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。）５０，５１が、それぞれ固設される。また、架橋構造４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５２，５３が、それぞれ固設される。リニアエンコーダ５２，５３は、リニアモータ５０，５１の位置を検出する。これらリニアモータ５０，５１とリニアエンコーダ５２，５３とが主として、架橋構造４が走行レール３１に案内されつつステージ３上を移動するための走行機構を構成する。制御部８は、リニアエンコーダ５２，５３からの検出結果に基づいてリニアモータ５０，５１の動作を制御し、ステージ３上における架橋構造４の移動、つまりはスリットノズル４１による基板９０の走査を制御する。

図２は、主にレジスト供給機構６を示す図である。図２において、筐体６１０および第２ピストン６１３については断面で示す。

レジスト供給機構６は、レジスト液を貯留するレジストボトル６０と、レジスト液をスリットノズル４１に向けて送液するレジスト用ポンプ６１とを備える。すなわち、レジスト用ポンプ６１が本発明における送液装置に相当する。なお、詳細は図示しないが、レジストボトル６０と、レジスト用ポンプ６１と、スリットノズル４１とは、それぞれ配管で連通接続されている。また、配管には所定の位置にバルブが設けられており、制御部８からの制御信号により配管を開閉することが可能とされている。

レジスト用ポンプ６１は、筐体６１０、第１ピストン６１１、第１駆動機構６１２、第２ピストン６１３、第２駆動機構６１４、およびリンク部材６１５を備える。

筐体６１０は略円筒状の中空の構造を有しており、可視光を透過する素材（例えば、石英）で構成されている。筐体６１０の内部は内部空間６１６を形成しており、内部空間６１６は、第２ピストン６１３によって第１空間６１６ａと第２空間６１６ｂとに分割されている。レジスト用ポンプ６１では、内部空間６１６のうち第１空間６１６ａにレジスト液が充填され、第２空間６１６ｂにはレジスト液は充填されない。筐体６１０の内面は内周面６１０ａおよび上端内面６１０ｂで形成されている。また、筐体６１０には吸引口６１０ｃおよび吐出口６１０ｄが設けられており、吸引口６１０ｃにはレジストボトル６０が連通接続され、吐出口６１０ｄにはスリットノズル４１が連通接続されている。

このような構造により、レジスト用ポンプ６１は、第１空間６１６ａの体積が増加した場合に減圧される。このとき、制御部８に制御されるバルブによって吸引口６１０ｃ側の配管が開放され、吐出口６１０ｄ側の配管が閉鎖されることにより、吸引口６１０ｃからレジスト液が第１空間６１６ａに吸引される。一方、レジスト用ポンプ６１は、第１空間６１６ａの体積が減少した場合に加圧される。このとき、吸引口６１０ｃ側の配管が閉鎖され、吐出口６１０ｄ側の配管が開放されることにより、吐出口６１０ｄからレジスト液が吐出される。

また、本実施の形態におけるレジスト用ポンプ６１では、吐出口６１０ｄが最も高い位置になるように、筐体６１０の上端内面６１０ｂが吐出口６１０ｄに向かって傾斜しているので、筐体６１０の内部空間６１６におけるエア抜けがよい。

図３は、第１ピストン６１１を示す概略斜視図である。第１ピストン６１１は、軸心ＰがＺ軸方向に沿って配置される略円柱状の部材である。第１ピストン６１１のうち、内部空間６１６（第１空間６１６ａ）に出入りする部分においては、軸心Ｐに垂直な方向における断面Ｓ（図３において斜線で示す面、なお、面積を「Ｓ１」とする）の形状がほぼ等しい。

第１ピストン６１１の外面は上面６１１ａおよび外周面６１１ｂを有する。（＋Ｚ）側の上面６１１ａは、周辺部に向かって傾斜する斜面を形成しており、筐体６１０の上端内面６１０ｂと迎合する形状となっている。これにより、第１ピストン６１１が上死点（最も（＋Ｚ）方向に移動した点）にある場合において、第１ピストン６１１の上面６１１ａは、筐体６１０の上端内面６１０ｂとほぼ隙間がない状態で密着する。

また、図２に示すように、第１ピストン６１１の（−Ｚ）側端部は、図示しないリンク部材などで第１駆動機構６１２と連結される。これにより、第１駆動機構６１２において生成された駆動力が第１ピストン６１１に伝達され、第１ピストン６１１はＺ軸に沿って進退する。第１ピストン６１１は、図２に示すように、内部空間６１６内に配置されている。したがって、第１ピストン６１１がＺ軸に沿って進退することにより、第１ピストン６１１は筐体６１０の第１空間６１６ａに対して進退する。

第１駆動機構６１２は、直動駆動力を生成して第１ピストン６１１をＺ軸方向に進退させる機能を有する。第１駆動機構６１２は、制御部８によって他の機構とは独立して制御可能とされている。このような第１駆動機構６１２としては、例えばボールネジと回転モータとを用いた機構などによって実現することができる。

第１駆動機構６１２によって第１ピストン６１１が（＋Ｚ）方向に進出すると、第１ピストン６１１の一部（以下、「進出部分」と称する）が、新たに第１空間６１６ａ内に侵入し、この進出部分の体積分だけ第１空間６１６ａにおけるレジスト液の充填可能体積が減少する。この充填可能体積の減少分は、第１ピストン６１１が（＋Ｚ）方向に移動することによって、レジスト用ポンプ６１が吐出するレジスト液の体積（吐出量）にほぼ等しい。

一方、第１駆動機構６１２によって第１ピストン６１１が（−Ｚ）方向に退出すると、第１ピストン６１１の一部（以下、「退出部分」と称する）が、第１空間６１６ａから退出し、この退出部分の体積分だけ第１空間６１６ａにおけるレジスト液の充填可能体積が増加する。この充填可能体積の増加分は、第１ピストン６１１が（−Ｚ）方向に移動することによって、レジスト用ポンプ６１が吸引するレジスト液の体積（吸引量）にほぼ等しい。

このように第１駆動機構６１２によって第１ピストン６１１が進退しても、第１空間６１６ａおよび第２空間６１６ｂの体積は変化しない。しかし、第１ピストン６１１の進退動作によって、レジスト液が充填される空間である第１空間６１６ａにおいて、レジスト液を充填することが可能な体積が変化する。これにより、第１ピストン６１１および第１駆動機構６１２は、レジスト用ポンプ６１からレジスト液を吐出させたり、レジスト用ポンプ６１内にレジスト液を吸引させたりする機構として機能する。

図４は、第２ピストン６１３を示す概略斜視図である。第２ピストン６１３は略リング状の部材であり、中央部にはＺ軸方向に貫通する空洞部が設けられている。第２ピストン６１３の（＋Ｚ）側の面は、外周部に向けて傾斜する上面６１３ａを形成しており、筐体６１０の上端内面６１０ｂと迎合する形状とされている。これにより、第２ピストン６１３が最も（＋Ｚ）方向に移動した場合において、第２ピストン６１３の上面６１３ａは、筐体６１０の上端内面６１０ｂとほぼ隙間がない状態で密着する。

第２ピストン６１３の円筒側面は外周面６１３ｂを形成している。図２に示すように、外周面６１３ｂは筐体６１０の内周面６１０ａに摺接する。また、第２ピストン６１３の空洞部には第１ピストン６１１がはめ込まれる。すなわち、第２ピストン６１３は第１ピストン６１１に貫通された状態で筐体６１０内に配置される。したがって、第２ピストン６１３の内周面６１３ｃは第１ピストン６１１の外周面６１１ｂと摺接する。

第２ピストン６１３の外周面６１３ｂおよび内周面６１３ｃには図示しないＯリングが取り付けられており、筐体６１０と第２ピストン６１３との間、および第１ピストン６１１と第２ピストン６１３との間はシールされる。これにより、第１ピストン６１１および第２ピストン６１３がそれぞれ摺動する際に、液漏れが生じないようにされている。

第２ピストン６１３の外周面６１３ｂおよび内周面６１３ｃがシールされることにより、第２ピストン６１３は、内部空間６１６をレジスト液が充填される第１空間６１６ａと、レジスト液が充填されない第２空間６１６ｂとに隔てる。

さらに、第２ピストン６１３の（−Ｚ）側の端面は略水平面となっており、図２に示すように、リンク部材６１５が連結され、第２ピストン６１３がＺ軸方向に移動するための駆動力が伝達される。

第２駆動機構６１４は、直動駆動力を生成する機構であって、例えば、第１駆動機構６１２と同様の構成により実現されている。第２駆動機構６１４は、生成した駆動力をリンク部材６１５を介して第２ピストン６１３に伝達する。これにより、第２駆動機構６１４は、第２ピストン６１３をＺ軸方向に移動させる。なお、第２駆動機構６１４は、制御部８によって他の機構と独立して制御可能とされている。

このように、内部空間６１６内で隔壁として機能する第２ピストン６１３は、第２駆動機構６１４によって、内部空間６１６内でＺ軸方向に往復移動する。これにより、内部空間６１６の体積自体は変化しないが、第１空間６１６ａと第２空間６１６ｂの体積比率が変化する。具体的には、第２ピストン６１３が（−Ｚ）方向に移動する場合に第１空間６１６ａの体積が増加し、第２ピストン６１３が（＋Ｚ）方向に移動する場合に第１空間６１６ａの体積が減少する。

図１に戻って、本体２の保持面３０において、保持エリアの（−Ｘ）方向側には、開口３２が設けられている。開口３２はスリットノズル４１と同じくＹ軸方向に長手方向を有し、かつ該長手方向長さはスリットノズル４１の長手方向長さとほぼ同じである。

図１においては図示を省略しているが、開口３２の下方の本体２の内部には、スリットノズル４１の状態を正常化するための予備塗布機構や、待機中のスリットノズル４１の乾燥を抑制するための待機ポッドなどが設けられている。待機ポットは、レジスト用ポンプ６１からレジスト液が排出される際にも使用される。

制御部８は、プログラムに従って各種データを処理する演算部８０、プログラムや各種データを保存する記憶部８１を内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置１に対して必要な指示を入力するための操作部８２、および各種データを表示する表示部８３を備える。

制御部８は、図１においては図示しないケーブルにより本体２に付属する各機構と電気的に接続されている。制御部８は、操作部８２からの入力信号や、図示しない各種センサなどからの信号に基づいて、昇降機構４３，４４による昇降動作、リニアモータ５０，５１によるスリットノズル４１の走査動作を制御する。

特に、制御部８は、第１駆動機構６１２および第２駆動機構６１４をそれぞれ独立して制御可能である。すなわち、制御部８は、レジスト用ポンプ６１によるスリットノズル４１へのレジスト液の供給動作（送液動作）を制御する。

第１ピストン６１１では、第２ピストン６１３の位置に関係なく、上面６１１ａが筐体６１０の上端内面６１０ｂとほぼ密着する位置が上死点となる。一方、第１ピストン６１１の下死点は、第２ピストン６１３の位置によって変化する。第１ピストン６１１は、第２ピストン６１３が下死点にある場合に最も（−Ｚ）方向に移動することが可能となる。そして第２ピストン６１３の位置は、第２駆動機構６１４のエンコーダ（図示せず）からの入力に基づいて、常に制御部８によって監視されている。

制御部８は、第１ピストン６１１を（−Ｚ）方向に移動させる際に、第１ピストン６１１が第２ピストン６１３から抜けてしまうことのないように第１駆動機構６１２を制御する。すなわち、制御部８は、第１駆動機構６１２を制御することにより、第１ピストン６１１と第２ピストン６１３との相対位置を制限する。

第２ピストン６１３では、第１ピストン６１１の位置に関係なく、筐体６１０の下端に移動した位置が下死点となる。一方、第２ピストン６１３の上死点は、第１ピストン６１１の位置によって変化する。第２ピストン６１３は、第１ピストン６１１が上死点にある場合に最も（＋Ｚ）方向に移動することが可能となる。そして第１ピストン６１１の位置は、第１駆動機構６１２のエンコーダ（図示せず）からの入力に基づいて、常に制御部８によって監視されている。

制御部８は、第２ピストン６１３を（＋Ｚ）方向に移動させる際に、第２ピストン６１３が第１ピストン６１１から抜けてしまうことのないように第２駆動機構６１４を制御する。すなわち、制御部８は、第２駆動機構６１４を制御することにより、第１ピストン６１１と第２ピストン６１３との相対位置を制限する。

なお、制御部８の構成のうち、記憶部８１の具体的例としては、データを一時的に記憶するＲＡＭ、読み取り専用のＲＯＭ、および磁気ディスク装置などが該当する。ただし、記憶部８１は、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置により代用されてもよい。また、操作部８２には、ボタンおよびスイッチ類（キーボードやマウスなどを含む。）などが該当するが、タッチパネルディスプレイのように表示部８３の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部８３には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。

次に、基板処理装置１の動作について説明する。なお、以下に示す各部の動作制御は特に断らない限り制御部８により行われる。

図５および図６は、基板処理装置１の動作を示す流れ図である。基板処理装置１において、オペレータまたは図示しない搬送機構により、基板９０がリフトピンＬＰに受け渡される。リフトピンＬＰは、基板９０を受け取ると、下降を開始してステージ３内に埋没することにより、受け取った基板９０を保持面３０に載置する。

基板９０が保持面３０に載置されると、ステージ３が保持面３０上の基板９０を吸着する。これにより、基板９０がステージ３の保持面３０の所定位置に保持される（ステップＳ１１）。

次に、リニアモータ５０，５１が架橋構造４を（＋Ｘ）方向に移動させることにより、待機位置にあったスリットノズル４１を吐出開始位置に移動させる（ステップＳ１２）。なお、吐出開始位置とは、レジスト塗布領域の（−Ｘ）側端辺にスリットノズル４１がほぼ沿う位置である。

さらに、昇降機構４３，４４がスリットノズル４１を所定の高さ位置に調節するとともに、スリットノズル４１のＹＺ平面における姿勢調整を行う。これにより、スリットノズル４１と基板９０との間隔が適切に調整される。なお、ここまでの処理に並行して（あるいは先立って）、レジスト用ポンプ６１の吸引動作（後述）は終了しているものとする。

スリットノズル４１が吐出開始位置まで移動すると、レジスト用ポンプ６１によりスリットノズル４１にレジスト液が送られ（ステップＳ１３）、スリットノズル４１からレジスト液が吐出される。このようにスリットノズル４１からレジスト液を吐出させつつ、リニアモータ５０，５１によってスリットノズル４１を（＋Ｘ）方向に移動させる。これにより、基板９０の塗布領域がスリットノズル４１によって走査され、レジスト液が基板９０のレジスト塗布領域に塗布される（ステップＳ１４）。すなわち、基板処理装置１における塗布処理とは、レジスト用ポンプ６１がスリットノズル４１にレジスト液を送液する動作と、スリットノズル４１が基板９０を走査する動作との同時的並行処理によって実現される。

ここで、レジスト用ポンプ６１がスリットノズル４１にレジスト液を送液する動作について説明する。図７は、吸引動作が終了した状態のレジスト用ポンプ６１を示す図である。レジスト用ポンプ６１では、吸引動作によって筐体６１０内にレジスト液が充填されるが、このとき、第１ピストン６１１および第２ピストン６１３は、それぞれのピストンについて最も（−Ｚ）方向に移動した点に配置される。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、第２ピストン６１３の下死点は筐体６１０の下端としている。したがって、図７に示す状態において、第２空間６１６ｂの体積は「０」となっている。

レジスト用ポンプ６１がレジスト液をスリットノズル４１に向けて送液する場合には、第１駆動機構６１２が制御部８からの制御信号に基づいて、第１ピストン６１１を（＋Ｚ）方向に移動させる。これにより、第１ピストン６１１が第１空間６１６ａに対して進出する。

図８は、第１ピストン６１１が（＋Ｚ）方向にΔｚだけ移動した状態を示す図である。なお、ステップＳ１３において、制御部８は第２駆動機構６１４を駆動させないので、第２ピストン６１３は下死点に静止したままの状態である。

第１ピストン６１１が（＋Ｚ）方向に移動する場合において、その移動距離をΔｚとすると、進出部分の体積は「Δｚ×Ｓ１」となる。第１ピストン６１１の進出動作によって吐出されるレジスト液の量（第１空間６１６ａの体積のうち減少する体積に相当する）は、進出部分の体積である。すなわち、レジスト用ポンプ６１の吐出量は、第１ピストン６１１の移動精度と、断面Ｓの加工精度によって決まる。したがって、従来の装置のように、筐体６１０の加工精度が吐出量の精度に影響を与えることがないので、吐出精度が向上する。

また、レジスト用ポンプ６１では、レジスト液をスリットノズル４１に送液する際に、第１ピストン６１１は筐体６１０との間で摺動することはないが、第１ピストン６１１の外周面６１１ｂが、第２ピストン６１３の内周面６１３ｃとの間で摺動する。しかし、肉薄の円筒部材である筐体６１０の内周面６１０ａに比べて、第１ピストン６１１の外周面６１１ｂおよび第２ピストン６１３の内周面６１３ｃは、精度よく加工することができる。したがって、図１１に示す従来の装置のように、ピストン１０２が筐体１０１に摺動する構造に比べて、本実施の形態におけるレジスト用ポンプ６１は、パーティクルや、液漏れ、あるいは脈動などの発生を抑制することができる。

スリットノズル４１が吐出終了位置に移動すると、制御部８は、レジスト用ポンプ６１を停止して、スリットノズル４１からのレジスト液の吐出を停止する。すなわち、第１駆動機構６１２を停止させて、第１ピストン６１１の進出動作を停止する。これにより、基板処理装置１における塗布処理が終了する。

次に、リニアモータ５０および昇降機構４３，４４によりスリットノズル４１を待機位置に移動させる（ステップＳ１５）。また、ステージ３は基板９０の吸着を停止し、オペレータまたは搬送機構が基板９０を保持面３０から取り上げ、基板９０を次の処理工程に搬出する。これにより、基板処理装置１における基板９０一枚分の処理が終了する。

基板９０の搬出作業が終了すると、制御部８は、基板９０一枚分の処理が終了したとして、その処理回数をカウントするとともに、前回ステップＳ２２ないしＳ２４の処理を実行してから、所定回数の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。そして、未だ所定回数の処理が終了していない場合は、ステップＳ２２ないしＳ２４の処理をスキップする。

一方、既に所定回数の処理が終了している場合は、レジスト用ポンプ６１からレジスト液を排出し（ステップＳ２２）、メンテナンス作業を実行する（ステップＳ２３）。なお、メンテナンス作業とは、スリットノズル４１を分解洗浄する処理などである。基板処理装置１では、所定枚数の基板９０を処理するごとに、このような洗浄処理を行って、スリットノズル４１の状態を回復させることが好ましい。

また、スリットノズル４１の洗浄処理を行う場合には、レジスト用ポンプ６１内のレジスト液が経時劣化するおそれがあるため、予め排出しておくことが好ましい。しかし、レジスト用ポンプ６１では、第１ピストン６１１を上死点まで移動させても、第１ピストン６１１と筐体６１０との間の空間にレジスト液が充填される余地がある。すなわち、レジスト用ポンプ６１は、第１ピストン６１１を制御しただけでは、レジスト液を完全に排出することができない構造となっている。

ここで、本実施の形態におけるレジスト用ポンプ６１内のレジスト液を排出する処理（ステップＳ２２）について説明する。先述のように、レジスト用ポンプ６１は、スリットノズル４１にレジスト液を送液する際に、第１ピストン６１１を第１空間６１６ａ内に進出させ、所定量のレジスト液を送液した時点で、第１ピストン６１１を停止させる。したがって、ステップＳ２２が実行される時点では、レジスト用ポンプ６１は、図８に示すような状態になっている。なお、排出処理においては、吸引口６１０ｃ側の配管はバルブによって閉じられており、吐出口６１０ｄ側の配管が開放されているものとする。

制御部８は、第２駆動機構６１４を駆動して、第２ピストン６１３を（＋Ｚ）方向に移動させる。第２ピストン６１３は、内部空間６１６を第１空間６１６ａと第２空間６１６ｂとに隔てる機能を有しているので、第２ピストン６１３が（＋Ｚ）方向に移動することにより、第１空間６１６ａの体積が減少し、第２空間６１６ｂの体積が増加する。言い換えれば、第２ピストン６１３を（＋Ｚ）方向に進出させることにより、第２ピストン６１３は、第１ピストン６１１と筐体６１０との間の空間に充填されているレジスト液を（＋Ｚ）方向に押し出す。なお、第２ピストン６１３の外周面６１３ｂと筐体６１０の内周面６１０ａとを摺動させると、従来の装置と同様の問題を生じるおそれがあるが、レジスト液の排出を行う場合には、塗布処理と異なり、高精度な送液動作は必要ないので問題は生じない。

図９は、第２ピストン６１３が第１ピストン６１１の（＋Ｚ）側の先端部まで移動した状態を示す図である。第２ピストン６１３が図９に示す位置に移動するまでは、第１ピストン６１１は静止しており、この間第２ピストン６１３は第１ピストン６１１と独立して移動する。

第２ピストン６１３が第１ピストン６１１の（＋Ｚ）側の先端部まで移動すると、制御部８は、第１駆動機構６１２を駆動して、第１ピストン６１１を上死点まで移動させる。この動作と並行して、第２駆動機構６１４も第２ピストン６１３を（＋Ｚ）方向に移動させる動作を継続する。すなわち、第１ピストン６１１および第２ピストン６１３は、一体的に移動する。

図１０は、レジスト用ポンプ６１がレジスト液の排出を終えた状態を示す図である。第１駆動機構６１２が第１ピストン６１１を（＋Ｚ）方向に移動させることにより、第１ピストン６１１の上面６１１ａは筐体６１０の上端内面６１０ｂにほぼ密着する状態となる。同様に、第２駆動機構６１４が、第２ピストン６１３を（＋Ｚ）方向に移動させることにより、第２ピストン６１３の上面６１３ａは筐体６１０の上端内面６１０ｂにほぼ密着する状態となる。これにより、第１空間６１６ａの体積は、ほぼ「０」となるので、レジスト用ポンプ６１内のレジスト液はほぼ完全に排出される。

前述のように、筐体６１０は透明部材であるので、オペレータはレジスト用ポンプ６１の内部状態を確認できる。したがって、オペレータは、図１０に示す状態になったことを確認してからメンテナンス作業（ステップＳ２３）を開始するようにしてもよい。

本実施の形態における筐体６１０は、前述のように石英などの透明部材であり、一般的にこのような部材は、金属に比べて加工精度が劣る。しかし、本実施の形態におけるレジスト用ポンプ６１では、前述のように、筐体６１０の加工精度は、送液精度にほとんど影響を与えない。したがって、このような部材を用いても、レジスト用ポンプ６１の送液精度が低下することはほとんどない。一方、このような透明部材を用いることにより、オペレータはレジスト用ポンプ６１の内部の様子を確認することができる。したがって、第１空間６１６ａ内の排出状態などを確認することができる。

メンテナンス作業が終了すると、オペレータは操作部８２を操作して、次の処理を行うよう指示を入力する。この指示入力に従って、制御部８は、ステップＳ２３を終了して、吐出口６１０ｄ側の配管を閉じるようバルブを制御し、吸引口６１０ｃ側の配管を開放するようバルブを制御する。さらに、制御部８は、第２駆動機構６１４を駆動し、第２ピストン６１３を（−Ｚ）方向に退出させる。これにより、第１空間６１６ａの体積が増加するので、レジストボトル６０から第１ピストン６１１と筐体６１０との間の空間にレジスト液が吸引される（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４により、第２ピストン６１３が下死点まで移動すると、制御部８は、第１駆動機構６１２を駆動し、第１ピストン６１１を（−Ｚ）方向に退出させる。これにより、第１空間６１６ａのレジスト液の充填可能体積が増加するので、レジストボトル６０から第１空間６１６ａ内にレジスト液が吸引される（ステップＳ２５）。

ステップＳ２４，Ｓ２５の吸引動作によって、レジスト用ポンプ６１は、図７に示す状態に戻り、第１空間６１６ａにはレジスト液が充填された状態となる。

吸引動作（ステップＳ２５）が終了すると、処理を継続するか判定し（ステップＳ２６）、他の基板９０に対して続けて処理を行う場合にはステップＳ１１に戻って処理を繰り返し、処理すべき基板９０が存在しない場合には処理を終了する。

以上のように、本実施の形態における基板処理装置１では、第１ピストン６１１を筐体６１０の内部空間６１６のうちレジスト液が充填される第１空間６１６ａに対して進退させることにより、加工精度の比較的低い部材（筐体６１０の内周面６１０ａ）と第１ピストン６１１とを摺動させることなく送液することができるので、パーティクルや液漏れ、あるいは脈動などの発生を抑制することができる。したがって、レジスト液を精度よく送液することができる。

また、筐体６１０の内周面６１０ａに摺接しつつ、内部空間６１６を第１空間６１６ａとそれ以外の空間（第２空間６１６ｂ）とに隔てる第２ピストン６１３を備え、第１ピストン６１１を第２ピストン６１３の内周面６１３ｃに摺接させることにより、レジスト液をほぼ完全に排出することができ、塗布処理における送液精度を低下させることなく、レジスト液の置換性を向上させることができる。

また、筐体６１０は、可視光線を透過する透明部材であることにより、レジスト液の置換状況など、送液装置の内部状況を目視確認することができる。

また、制御部８が、第１ピストン６１１と第２ピストン６１３との相対位置を制限することにより、例えば、第１ピストン６１１が第２ピストン６１３から抜けてしまうことを防止することができる。

＜２． 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。

例えば、第１ピストン６１１と第２ピストン６１３との相対位置を制限する手法は、制御部８によってソフトウエア的に実現されるものに限られない。例えば、第１ピストン６１１または第２ピストン６１３に突起物（ストッパ）を設けて、第２ピストン６１３が第１ピストン６１１から抜けることのないようにしてもよい。すなわち、ハードウエア的（機械的）に両者の相対位置を制限するようにしてもよい。

また、レジスト用ポンプ６１内のレジスト液を排出する処理は、スリットノズル４１の洗浄処理を行う場合に限られるものではなく、使用するレジスト液を交換する場合などに行ってもよい。

また、筐体６１０に設けられる吸引口６１０ｃの位置は、図２に示すように、（＋Ｚ）側の位置に限られるものではない。例えば、（−Ｚ）側の位置に設けてもよい。このような位置に配置することにより、第１空間６１６ａ内におけるレジスト液の滞留を抑制することができる。

また、第１ピストン６１１および第２ピストン６１３は単独で動かす以外に一体的に動作させてもよい。これにより、大流量吐出が可能となる。逆に、第１ピストン６１１と第２ピストン６１３とを相対的に逆方向に移動させて、差分による微量吐出を行ってもよい。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略を示す斜視図である。 主にレジスト供給機構を示す図である。 第１ピストンを示す概略斜視図である。 第２ピストンを示す概略斜視図である。 基板処理装置の動作を示す流れ図である。 基板処理装置の動作を示す流れ図である。 吸引動作が終了した状態のレジスト用ポンプを示す図である。 第１ピストンが、図７に示す位置から（＋Ｚ）方向にΔｚだけ移動した状態を示す図である。 第２ピストンが、第１ピストン６１１の（＋Ｚ）側の先端部まで移動した状態を示す図である。 レジスト用ポンプが、レジスト液の排出を終えた状態を示す図である。 従来のシリンジポンプを示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
２ 本体
３ ステージ
３０ 保持面
４１ スリットノズル
６ レジスト供給機構
６１ レジスト用ポンプ（送液装置）
６１０ 筐体（本体部）
６１０ａ 内周面
６１１ 第１ピストン
６１１ｂ 外周面
６１２ 第１駆動機構
６１３ 第２ピストン
６１３ｂ 外周面
６１３ｃ 内周面
６１４ 第２駆動機構
６１５ リンク部材
６１６ 内部空間
６１６ａ 第１空間（充填空間）
６１６ｂ 第２空間
８ 制御部
９０ 基板

Claims (8)

1. 処理液を送液する送液装置であって、
   内部が中空の本体部と、
   前記本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間に対して進退する第１ピストンと、
   前記第１ピストンを進退させる第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする送液装置。
2. 請求項１に記載の送液装置であって、
   前記本体部の内面に摺接しつつ、前記内部空間を前記充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンと、
   前記第２ピストンを前記第１ピストンと独立して移動させることが可能な第２駆動手段と、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とを独立して制御可能であり、
   前記第１ピストンは、前記第２ピストンの内面に摺接することを特徴とする送液装置。
3. 請求項１または２に記載の送液装置であって、
   前記本体部は、可視光線を透過する透明部材であることを特徴とする送液装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の送液装置であって、
   前記第１ピストンと前記第２ピストンとの相対位置を制限する制限手段をさらに備えることを特徴とする送液装置。
5. 基板に対して処理液を塗布する基板処理装置であって、
   基板を保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持された前記基板に対して処理液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに向けて処理液を送液する送液装置と、
   を備え、
   前記送液装置が、
   内部が中空の本体部と、
   前記本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間に対して進退する第１ピストンと、
   前記第１ピストンを進退させる第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記送液装置が、
   前記本体部の内面に摺接しつつ、前記内部空間を前記充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンと、
   前記第２ピストンを前記第１ピストンと独立して移動させることが可能な第２駆動手段と、
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とを独立して制御可能であり、
   前記第１ピストンは、前記第２ピストンの内面に摺接することを特徴とする基板処理装置。
7. 基板に対して処理液を塗布する基板処理方法であって、
   基板を保持する保持工程と、
   送液装置の本体部の内部空間のうち処理液が充填される充填空間から第１ピストンを退出させて前記充填空間に処理液を吸引する吸引工程と、
   前記充填空間に対して第１ピストンを進出させて、ノズルに向けて処理液を送液する送液工程と、
   前記送液工程の実行中に前記ノズルから処理液を吐出して前記基板に処理液を塗布する塗布工程と、
   を有することを特徴とする基板処理方法。
8. 請求項７に記載の基板処理方法であって、
   前記第１ピストンを進出させるとともに、前記本体部の内周面および前記第１ピストンの外面と摺接しつつ、前記内部空間を前記充填空間とそれ以外の空間とに隔てる第２ピストンを移動させて、前記内部空間から処理液を排出する排出工程をさらに有することを特徴とする基板処理方法。

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