JP2007150280A - 基板支持装置、基板支持方法、基板加工装置、基板加工方法、表示装置構成部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工精度を維持しつつ、装置重量及び費用的負担等を軽減することを可能とする基板加工装置、基板支持装置等を提供する。
【解決手段】基板加工装置１は、エアフロート等の加工支持装置９によりＺ方向精度を維持して基板３の加工を行うので、加工精度を維持することができる。また、基板加工装置１は、要求精度が異なる搬送領域及び加工領域を有し、搬送領域及び加工領域に渡ってＸ方向移動支持装置５が設けられ、搬送領域にアライメント支持装置７が設けられ、加工領域に加工支持装置９が設けられる。各装置の上面に設けられるエアパッドによる吸着及びエアブローにより、Ｘ方向移動支持装置５とアライメント支持装置７との間で基板の受け渡しが行われる。加工領域以外の領域におけるＺ方向精度は、加工領域と比較して低くすることができるので、基板加工装置１全体について高精度を維持するために大重量の大型部材を設ける必要がない。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板等の基板の加工処理を行う基板加工装置、当該基板を支持する基板支持装置に関する。

従来、基板加工装置は、ガラス基板等の薄板状の基板（ワーク）をステージ上に載置し、当該ステージを介して位置決めを行い、基板上に精密パターニング加工を行う。基板上にパターン形成を行う場合、相当の精度が要求され、加工対象の基板を定盤上の所定の位置に精度よく載置することが要求される。
近年、液晶カラーフィルター等のディスプレイの分野では、Ｇ６世代（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）、Ｇ７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）等、ガラス基板のサイズが大型化すると共に、装置重量、装置コスト等が増大する傾向にある。
また、装置重量の軽量化、低コスト化を図るべく、エアスライダ方式の薄板搬送装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。

特開２００４−２３８１３３号公報

しかしながら、従来の基板加工装置では、装置の大型化に起因する設備費用が増大するという問題点がある。
基板の搬送及び加工にステージが必要であり、石製ステージの移動定盤は、基板のサイズよりも大きい。また、移動定盤、移動定盤を走行させるスライダ及びスライドレール、これらを支持するベースは、相応の剛性を維持すべく設計される。
従って、装置の大型化、装置重量、設置場所の耐荷重、装置搬送コスト等が増大し、また、大型移動定盤の平面研削やハンドラップによる精度出し加工等に要する費用的負担が増大するという問題点がある。
また、［特許文献１］に示される薄板搬送装置は、アライメント装置を備えておらず、カラーフィルター等の精密パターニングに用いることが困難であるという問題点がある。

また、以下の（１）〜（３）に示す理由等により、加工装置と基板との間のＺ方向の相対位置精度を維持することが必要である。
尚、Ｚ軸は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｙ軸は加工幅方向を示し、Ｘ軸は加工方向を示し、Ｚ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は、互いに直角をなす。
（１）加工装置がインクジェットヘッドユニットの場合、基板がインクジェットヘッドに対して、Ｘ方向またはＹ方向に相対的に移動する場合、基板がＺ方向にばたつくと、インクジェットヘッドと基板との間のギャップが変動し、Ｘ方向またはＹ方向の着弾位置がずれてしまう。
（２）加工装置がダイヘッドユニットの場合、基板がダイヘッドに対して、Ｘ方向またはＹ方向に相対的に移動する場合、基板がＺ方向にばたつくと、ダイヘッドと基板との間のギャップが変動することにより、塗布膜厚も変動してしまう。
（３）加工装置がレーザー照射ヘッドユニットの場合、基板がレーザー照射ヘッドに対して、Ｘ方向またはＹ方向に相対的に移動する場合、基板がＺ方向にばたつくと、レーザー照射ヘッドと基板との間のギャップが変動することにより、焦点距離が変化し、描画状態が変動する。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、加工精度を維持しつつ、装置重量及び費用的負担等を軽減することを可能とする基板加工装置、基板支持装置等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために第１の発明は、基板が搬送される搬送領域と前記基板に対して加工装置による加工処理が行われる加工領域とを有する基板支持装置であって、前記搬送領域及び前記加工領域に渡って設けられ、前記基板を支持し所定方向に移動させる少なくとも１軸の移動支持装置と、前記搬送領域または前記加工領域において、前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持装置と、前記加工領域に設けられ、前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持装置と、を具備することを特徴とする基板支持装置である。

第１の発明の基板支持装置は、アライメント支持装置により基板の回転方向の位置決め行い、移動支持装置により基板を所定方向に搬送し、加工支持装置により鉛直方向精度を維持して基板の加工を行うので、加工精度を維持することができる。

また、基板支持装置は、基板の鉛直方向位置要求精度が異なる搬送領域及び加工領域を有し、搬送領域及び加工領域に渡って移動支持装置が設けられ、加工領域に加工支持装置が設けられる。アライメント支持装置は、搬送領域、加工領域、あるいは移動支持装置の上部に設けられる。各装置の上面に設けられるエアパッドによる吸着及びエアブローにより、基板の吸着固定及び非接触支持が行われる。また、吸着固定及びエアブローを適宜切り替えることにより、移動支持装置とアライメント支持装置との間で基板の受け渡しが行われる。

加工領域以外の領域における鉛直方向位置精度は、加工領域と比較して低くすることができるので、基板支持装置全体について高精度を維持するために大重量の大型部材を設ける必要がない。また、駆動機構の必要推力減少によりモータを小型化することができる。従って、基板支持装置の軽量化や小型化を実現し、コスト削減や製作期間を短縮することができる。

また、搬送領域に基板を支持する少なくとも１つの搬送基板支持部を設けることが望ましい。搬送基板支持部としては、ローラ等を用いることができる。また、ローラと共にあるいはローラに代えてエアフロートを用いてもよい。
また、加工支持装置は、鉛直方向における基板の位置を空気圧により保持することが望ましい。
また、搬送領域と加工領域との間に、基板の鉛直方向位置要求精度が搬送領域より高く加工領域より低い緩衝領域を設けることが望ましい。

第２の発明は、搬送領域において搬送され加工領域において加工装置による加工処理が行われる基板を支持する基板支持方法であって、前記搬送領域及び前記加工領域に渡って前記基板を支持し所定方向に移動させる移動支持ステップと、前記搬送領域または前記加工領域において前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持ステップと、前記加工領域において前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持ステップと、を具備することを特徴とする基板支持方法である。

第２の発明は、第１の発明の基板支持装置における基板支持方法に関する発明である。

第３の発明は、基板に加工処理を行う加工装置を備え前記基板が搬送される搬送領域と前記基板に対して加工処理が行われる加工領域とを有する基板支持装置であって、前記搬送領域及び前記加工領域に渡って設けられ、前記基板を支持し所定方向に移動させる少なくとも１軸の移動支持装置と、前記搬送領域または前記搬送領域において、前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持装置と、前記加工領域に設けられ、前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持装置と、前記基板の撮像画像に基づいて補正量を算出する補正量算出手段と、前記補正量に基づいて前記アライメント及び前記加工装置における加工位置補正及び加工タイミング補正を行う補正手段と、を具備することを特徴とする基板加工装置である。

第３の発明は、第１の発明の基板支持装置により基板支持を行い、基板に加工装置による加工処理を行う基板加工装置に関する発明である。基板加工装置は、インクジェットヘッド、ダイコート、レーザ照射ヘッド等の加工装置により基板に加工処理を行う装置である。基板加工装置は、例えば、コータ、インクジェット装置、レーザ描画装置等である。
第３の発明の基板加工装置は、カメラにより撮像した基板の撮像画像に基づいてＸＹθ補正量を算出し、算出した補正量に基づいて、θ方向のアライメントを行い、加工装置のＹ方向位置を補正し、Ｘ方向に関しては加工処理の開始及び停止のタイミングを補正する。

第４の発明は、搬送領域において基板を搬送し加工領域において前記基板に対して加工装置により加工処理を行う基板加工方法であって、前記搬送領域及び前記加工領域に渡って前記基板を支持し所定方向に移動させる移動支持ステップと、前記搬送領域または前記加工領域において前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持ステップと、前記加工領域において前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持ステップと、前記基板の撮像画像に基づいて補正量を算出する補正量算出ステップと、前記補正量に基づいて前記アライメント及び前記加工装置における加工位置補正及び加工タイミング補正を行う補正ステップと、を具備することを特徴とする基板加工方法である。

第４の発明は、第３の発明の基板加工装置における基板加工方法に関する発明である。

第５の発明は、第４の発明の基板加工方法を用いて表示装置の構成部材を製造する表示装置構成部材の製造方法である。表示装置構成部材は、例えば、有機ＥＬ（ｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子やカラーフィルタ等である。

本発明によれば、加工精度を維持しつつ、装置重量及び費用的負担等を軽減することを可能とする基板加工装置、基板支持装置等を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る基板加工装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

（１．第１の実施形態：基板加工装置１の構成）
最初に、図１〜図３を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る基板加工装置１の構成について説明する。
図１は、基板加工装置１の概略斜視図である。
図２は、図１の搬送領域５１におけるＹＺ平面断面図である。
図３は、図１の加工領域５３におけるＹＺ平面断面図である。
尚、Ｘ方向は基板３の搬送方向を示し、Ｙ方向は加工装置１１の移動方向を示し、Ｚ方向は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直角をなす。

基板加工装置１は、Ｘ方向移動支持装置５、アライメント支持装置７、加工支持装置９、加工装置１１、Ｙ方向移動装置１３、リフトピン１５、ストッパ１７、プッシャ１９、アライメントカメラ２１、ローラ２２、ガントリ２３、ベース２４等から構成される。

基板加工装置１は、基板３に対して加工装置１１により加工処理を施し、カラーフィルタ、電子回路等の微細ピッチのパターン等を形成する装置である。
。
基板３は、加工処理の対象物であり、例えば、ガラス基板、シリコンウェハ、プリント基板等の基板である。

Ｘ方向移動支持装置５は、基板３を支持し、Ｘ方向に移動させると共に、Ｘ方向の位置決めを行う装置である。Ｘ方向移動支持装置５は、エアパッド２５、ガイド機構２７、移動用アクチュエータ２９を備える。
エアパッド２５は、Ｘ方向移動支持装置５の上面に設けられる。エアパッド２５は、基板３を下方から支持する支持面である。エアパッド２５は、基板３を吸着して固定支持したり、基板３に空気を吹き出して浮上させ非接触支持する。
基板３の吸着は、エアパッド２５と基板３との間の空気を減圧あるいは真空にすることにより行われる（バキューム、吸気）。基板３の非接触支持は、エアパッド２５と基板３との間に空気を送り込むことにより行われる（ブロー、圧気）。エアパッド２５には、空気を吸引あるい吹き出すための小孔（図示しない）が設けられる。
ガイド機構２７は、例えば、スライダ及びスライドレール、エアースライドである。移動用アクチュエータ２９は、例えば、ステップモータ、サーボモータ、リニアモータである。

アライメント支持装置７は、基板３をθ方向に回転させてアライメントを行ったり、基板３を非接触支持する装置である。
アライメント支持装置７は、エアパッド３１、回転用アクチュエータ３３、昇降機構３５を備える。
エアパッド３１は、アライメント支持装置７の上面に設けられる。エアパッド３１は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５と同様のものである。
回転用アクチュエータ３３は、例えば、ダイレクトドライブモータである。
昇降機構３５は、アライメント支持装置７を昇降させる装置であり、例えば、エアシリンダ、電動シリンダである。

加工支持装置９は、エアフロートであり、加工装置１１による加工処理時に、基板３を空気圧で押し上げあるいは吸引することにより、非接触に支持する機能を持った板（多孔質板等）である。加工支持装置９は、高度のＺ方向精度（基板３と加工装置１１との間の相対距離精度）を実現する装置である。
加工支持装置９は、加工装置１１の下方に設けられる。加工支持装置９は、空気圧で押し上げあるいは吸引することにより、基板３を一定の高さ（Ｚ方向位置）に維持する。

尚、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５の上面及びアライメント支持装置７のエアパッド３１の上面及びローラ２２の上端を等しくすることが望ましい。アライメント支持装置７のエアパッド３１のＺ方向位置に関しては、昇降機構３５により適宜調整するようにしてもよい。

加工装置１１は、基板３に対して加工処理を施す装置であり、例えば、インクジェットヘッドユニット、ダイコートユニット、レーザ照射ヘッドユニット等である。加工装置１１は、Ｙ方向移動装置１３を介してガントリ２３に設けられる。Ｙ方向移動装置１３は、加工装置１１をＹ方向に移動させて位置決めを行う。

リフトピン１５は、基板３を支持し昇降する棒状部材である。尚、リフトピン１５の昇降には電動シリンダやエアシリンダを用いることができる。

ストッパ１７は、基板３の周縁をＹ方向に当て止めするストッパである。
プッシャ１９は、基板３の周縁をＹ方向に押し当てる装置である。
ストッパ１７及びプッシャ１９により、Ｙ方向について基板３の粗位置決めを行うことができる。

アライメントカメラ２１は、アライメント支持装置７に吸着固定された基板３のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板３の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマークやパターン等）を撮像するカメラである。アライメントカメラ２１は、基板加工装置１のフレーム２０に固定支持される。アライメントカメラ２１を複数設けてもよいし、異なる視野（例えば、高精度用、粗精度用）のアライメントカメラ２１を設けるようにしてもよい。
ローラ２２は、Ｘ方向に搬送される基板３を接触支持する装置である。ローラ２２は、加工領域５３以外の領域に複数設けられる。

（２．プロセス制御）
次に、図４を参照しながら、基板加工装置１のプロセス制御について説明する。
図４は、基板加工装置１のプロセス制御の流れを示す図である。
アライメントカメラ２１の撮像画像は、画像処理装置３７に入力される。画像処理装置３７は、撮像画像に基づいて基板３のθ方向角度及びＸＹ座標を抽出する処理を行う。ステージコントローラ３９は、抽出したデータを所定のデータと比較してそれらの偏差を算出し、偏差を小さくするように制御量を演算する。

サーボアンプθ４１は、ステージコントローラ３９から送られるθ方向制御量に基づいてアライメント支持装置７に制御信号を送出する。アライメント支持装置７は、基板３のθ方向のアライメントを行う。
サーボアンプＸ４３は、ステージコントローラ３９から送られるＸ方向制御量に基づいてＸ方向移動支持装置５に制御信号を送出する。Ｘ方向移動支持装置５は、基板３をＸ方向に移動させる。
サーボアンプＹ４５は、ステージコントローラ３９から送られるＹ方向制御量に基づいてＹ方向移動装置１３に制御信号を送出する。Ｙ方向移動装置１３は、加工装置１１をＹ方向に移動させる。
プロセスシステム４７は、ステージコントローラ３９から送られる制御量に基づいて、加工装置１１の加工タイミングを調整する。

（３．基板加工装置１の動作）
次に、図５〜図１５を参照しながら、基板加工装置１の動作について説明する。
尚、理解の容易のためフレーム２０やガントリ２３等の一部図示を省略する。

図５は、基板加工装置１の動作を示すフローチャートである。
基板加工装置１は、基板投入処理（ステップ１０１）、粗位置決め処理（ステップ１０２）、補正量算出処理（ステップ１０３）、アライメント処理（ステップ１０４）、搬送処理（ステップ１０５）、加工処理（ステップ１０６）の各処理を順次行う。

（３−１．基板供給処理：ステップ１０１）
図６は、基板供給処理における基板加工装置１の断面図である。
図７は、基板供給処理における基板加工装置１の上面図である。
基板加工装置１は、リフトピン１５を上昇させる。基板３は、ロボットハンドあるいは台車等により、リフトピン１５の先端に載置される。

（３−２．粗位置決め処理：ステップ１０２）
図８は、粗位置決め処理における基板加工装置１の断面図である。
図９は、粗位置決め処理における基板加工装置１の上面図である。
基板加工装置１は、リフトピン１５を下降させる。基板３は、ローラ２２上に載置される。
基板加工装置１は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５及びアライメント支持装置７のエアパッド３１からエアブローを行う。基板加工装置１は、ストッパ１７及びプッシャ１９によりＹ方向について基板３の粗位置決めを行う。
また、基板３に対してＸ方向前方及びＸ方向後方に位置するストッパ７７及びプッシャ７９をローラ２２群の間からを上昇させ、プッシャ７９をＸ方向に移動させて基板３をストッパ７７に押し当てることにより、Ｘ方向について基板３の粗位置決めを行うことができる。
尚、ステップ１０１の基板供給処理においてロボットハンドが用いられる場合、基板３の載置時に既にある程度の位置精度を得ることができるので、ステップ１０２の粗位置決め処理を行う必要はない。

（３−３．補正量算出処理：ステップ１０３）
図１０は、補正量算出処理における基板加工装置１の断面図である。
図１１は、補正量算出処理における基板加工装置１の上面図である。
基板加工装置１は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５により基板３を吸着固定する。さらに、アライメント支持装置７のエアパッド３１により基板３を吸着固定してもよい。
基板加工装置１は、アライメントカメラ２１により基板３に付されたアライメントマークを撮像し、当該アライメントマークのＸＹ座標に基づいてθ方向の補正量及びＸ方向ずれ量及びＹ方向ずれ量を算出する。

（３−４．アライメント処理：ステップ１０４）
図１２は、アライメント処理における基板加工装置１の断面図である。
図１３は、アライメント処理における基板加工装置１の上面図である。
基板加工装置１は、アライメント支持装置７を昇降機構３５により上昇させ、アライメント支持装置７のエアパッド３１により基板３を吸着固定する。基板加工装置１は、ステップ１０３の処理により算出したθ方向補正量に基づいて、回転用アクチュエータ３３により基板３をθ方向に回転させる。この際、基板加工装置１は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５からエアブローを行う。

（３−５．搬送処理：ステップ１０５）
図１４は、搬送処理における基板加工装置１の断面図である。
図１５は、搬送処理における基板加工装置１の上面図である。
基板加工装置１は、アライメント支持装置７を昇降機構３５により下降させ、アライメント支持装置７のエアパッド３１による基板３の吸着を解除する。
基板加工装置１は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５により基板３を吸着固定する。
基板加工装置１は、アライメントカメラ２１により再度、基板３上のアライメントマークを撮像して位置確認を行う。
基板加工装置１は、基板３のθ方向位置が適正であれば、Ｘ方向移動支持装置５により基板３をＸ方向に移動させて加工支持装置９まで搬送し、Ｘ方向ずれ量及びＹ方向ずれ量をステージコントローラ３９に送る。
尚、ステップ１０５の搬送処理において、アライメント支持装置７のエアパッド３１からエアブローを行ってもよい。

（３−６．加工処理：ステップ１０６）
図１６は、加工処理における基板加工装置１の断面図である。
図１７は、加工処理における基板加工装置１の上面図である。

基板加工装置１は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５により基板３を吸着固定し、加工支持装置９によりエアブロー及び吸引を行ってＺ方向精度を維持しつつ基板３を非接触支持し、基板全体のＺ方向位置の精度を維持する。
基板加工装置１は、Ｙ方向ずれ量に基づいて加工装置１１のＹ方向位置決めを行い、Ｘ方向ずれ量に基づいて加工処理の開始タイミング及び停止タイミングを調整し、加工装置１１により基板３に対して加工処理を行う。

尚、基板３と加工装置１１との間の相対距離精度（Ｚ方向精度）を向上させるべく、加工装置１１側に基板３の位置を測定するセンサを設け、リアルタイムにフィードバックして、加工支持装置９の空気圧を制御するようにしてもよい。

以上の過程を経て、基板加工装置１は、アライメント支持装置７のエアパッド３１により基板３を吸着固定してθ方向補正を行い、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５により基板３を吸着固定して基板３をＸ方向に移動させて加工支持装置９まで搬送し、加工支持装置９により基板３を非接触支持し、基板全体のＺ方向位置の精度を維持し、Ｙ方向ずれ量に基づいて加工装置１１のＹ方向位置決めを行い、Ｘ方向ずれ量に基づいて加工処理の開始タイミング及び停止タイミングを調整し、基板３の加工処理を行う。

このように、基板加工装置は、アライメント支持装置７により基板３のθ方向の位置決め行い、Ｘ方向移動支持装置５により基板３をＸ方向に搬送し、加工支持装置によりＺ方向精度を維持して基板の加工を行うので、加工精度を維持することができる。

（４．Ｚ方向精度）
次に、図１８〜図２１を参照しながら、基板加工装置１における、基板３のＺ方向精度について説明する。

（４−１．領域毎の要求精度）
図１８は、搬送領域及び加工領域を示す図である。
図１９は、基板３のＺ方向精度を概念的に示すグラフである。

搬送領域５１は、搬送処理及びアライメント処理が行われる領域である。加工領域５３は、加工処理が行われる領域である。
搬送領域５１では、基板３は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５により吸着固定され、ローラ２２により接触支持される。従って、基板３のＺ方向精度は低く（緩く）なる（以下、「低精度」という。）。
加工領域５３では、基板３は、Ｘ方向移動支持装置５のエアパッド２５により吸着固定され、加工支持装置９により非接触支持される。基板３のほぼ全面が高精度の加工支持装置９により非接触支持されるので、基板３のＺ方向精度は高くなる（以下、「高精度」という。）。

加工領域５３では、Ｚ方向について高精度が要求されるが、搬送領域５１では、Ｚ方向についてある程度の精度があればよい。上記のように基板加工装置１を構成することにより、加工領域５３以外の領域においては、加工領域５３と比較してＺ方向精度を緩く設定することができる。従って、高精度が要求されない加工領域５３以外の領域については、高精度であり大重量の大型部材を設ける必要がない。

（４−２．緩衝領域）
図２０は、基板加工装置１における緩衝領域を示す図である。
図２１は、基板３のＺ方向精度を概念的に示すグラフである。

図２０及び図２１では、加工領域５３のＸ方向前方及びＸ方向後方に緩衝領域５７が設けられる。
緩衝領域５７及び緩衝領域５９では搬送領域５１及び搬送領域５５と同様に基板３の搬送処理が行われる。緩衝領域５７及び緩衝領域５９のＺ方向精度は、搬送領域５１及び搬送領域５５より大きく加工領域５３より小さい（以下、「中精度」という。）。緩衝領域５７では、基板３の進行方向に向けて、低精度から高精度に傾斜的にＺ方向精度を設定し、緩衝領域５９では、高精度から低精度に傾斜的にＺ方向精度を設定するようにしてもよい。

緩衝領域５７及び緩衝領域５９のＺ方向精度を中精度に設定するには、例えば、緩衝領域５７及び緩衝領域５９におけるローラ２２の配置密度を搬送領域５１及び搬送領域５３と比較して大きくするようにしてもよい。また、加工領域５３ではエアブロー及び吸引を行うことによりＺ方向精度を高精度とし、緩衝領域５７及び緩衝領域５９ではエアブローのみを行うことにより加工領域５３と比較して精度を落とすことができる。

図１８及び図１９では、基板加工装置１は、低精度の搬送領域５１から直接、高精度の加工領域５３に基板を供給する。加工領域５３に供給後、基板３のＺ方向精度は、撓みやばたつきのため暫く安定しない。従って、基板３のＺ方向精度が安定しない状態で加工処理が行われる虞がある。
図２０及び図２１では、基板加工装置１は、低精度の搬送領域５１から中精度の緩衝領域５７を経て高精度の加工領域５３に基板３を供給する。
緩衝領域５７において基板姿勢が安定し、基板３のＺ方向精度は、加工領域５３への供給前に既に緩衝領域５７である程度安定している。従って、加工領域５３への供給後、直ぐに基板３のＺ方向精度が安定し、高精度に維持された状態で加工処理を行うことができる。

（５．効果等）
以上詳細に説明したように、基板加工装置は、アライメント支持装置７により基板３のθ方向の位置決め行い、Ｘ方向移動支持装置５により基板３をＸ方向に搬送し、加工支持装置によりＺ方向精度を維持して基板の加工を行うので、加工精度を維持することができる。

また、基板加工装置は、要求精度が異なる搬送領域及び加工領域を有し、搬送領域及び加工領域に渡ってＸ方向移動支持装置が設けられ、搬送領域にアライメント支持装置が設けられ、加工領域に加工支持装置が設けられる。各装置の上面に設けられるエアパッドによる吸着及びエアブローにより、基板の吸着固定及び非接触支持が行われる。また、吸着固定及びエアブローを適宜切り替えることにより、移動支持装置とアライメント支持装置との間で基板の受け渡しが行われる。

加工領域以外の領域におけるＺ方向精度は、加工領域と比較して低く（緩く）することができるので、基板加工装置全体について高精度を維持するために大重量の大型部材を設ける必要がない。また、駆動機構の必要推力減少によりモータを小型化することができる。従って、基板加工装置の軽量化や小型化を実現し、コスト削減や製作期間短縮を行うことができる。
さらに、Ｚ方向精度を必要とする部材を少なくすることができる。少なくとも加工領域下においてのみ所定のＺ方向精度を有する部材（加工支持装置）を設ければよい。尚、石定盤では、加工領域下のみならず装置全体で所定のＺ方向精度を満たす必要がある。

（６．変形例等）
（６−１．空気引き込みの影響防止）
図２２及び図２３は、加工支持装置９への基板３の供給を示す図である。
基板３が加工支持装置９に供給される際、基板３と共に基板３の下面付近の空気６１が引き込まれ、当該空気６１に起因して基板３の撓みやばたつきが発生し、基板３が加工支持装置９に正常に供給されない虞がある。
図２２に示すように、加工支持装置９の上面端部にＲ部６３を設け、加工支持装置９の方向に引き込まれた空気６１の影響を防止することができる。
また、図２３に示すように、加工支持装置９の手前に吸気装置６５を設け、加工支持装置９の方向に引き込まれた空気６１を吸引し、当該空気６１の影響を防止することができる。

（６−２．Ｘ方向移動支持装置５の軸配置）
Ｘ方向移動支持装置５の軸数や設置位置は、特に限定されない。軸数に関しては、基板３の大きさや形状や重量に応じて少なくとも１軸設ければよい。設置位置関しては、基板３の端部を支持する位置だけでなく、基板３の端部以外の部分を支持する位置でもよい。

図２４は、基板３の縦置き及び横置きを示す図である。
Ｘ方向移動支持装置５の軸数を両側２軸及び内側１軸の計３軸とし、Ｙ方向幅の大きい基板３に対しては両外側の２軸を使用し、Ｙ方向幅の小さい基板３に対しては、内側の１軸及び外側の１軸を使用するようにしてもよい。例えば、横置き基板３−１についてはＸ方向移動支持装置５−１及びＸ方向移動支持装置５−２を使用し、縦置き基板３−２についてはＸ方向移動支持装置５−１及びＸ方向移動支持装置５−３を使用することにより、基板３の縦置き及び横置きに対応することができる。

（６−３．その他）
基板搬送の加速時や減速時には基板の浮き上がりを抑制するために吸引を行うようにしてもよい。
また、Ｘ方向移動支持装置５と同軸に補助ステージを設けるようにしてもよい。
また、アライメント処理あるいは搬送処理の際、Ｘ方向移動支持装置５あるいはアライメント支持装置７と共にローラ２２により基板３の支持を行うことについて説明したが、ローラ２２と共にあるいはローラ２２に代えてエアフロートを用いて基板３の支持を行うようにしてもよい。例えば、搬送領域５１における基板３の中心位置にアライメント支持装置７を設け、当該アライメント支持装置７を取り囲むように複数箇所にエアフロートを設け、アライメント処理の際は、アライメント支持装置７による吸着固定支持及びエアフロートによる非接触支持を行うようにしてもよい。

また、第１の実施形態では、搬送領域５１にアライメント支持装置７を設け、搬送領域５１において基板３のアライメント処理を行うものとして説明したが、加工領域５３にアライメント支持装置を設け、加工領域５３において基板３のアライメント処理を行ってもよい。

（７．第２の実施形態：基板加工装置１ａの構成）
次に、図２５及び図２６を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る基板加工装置１ａの構成について説明する。
（７−１．基板加工装置１ａの構成及び動作）
図２５は、基板加工装置１ａの概略斜視図である。
図２６は、図２５のＹＺ平面断面図である。

先述したように、図１の基板加工装置１は、２軸のＸ方向移動支持装置５、ローラ２２、アライメント支持装置７、加工支持装置９を備える。Ｘ方向移動支持装置５は、搬送領域５１〜加工領域５３〜搬送領域５５間において、基板３を搬送する。ローラ２２は、搬送領域５１及び搬送領域５５において、基板３を接触支持する。アライメント支持装置７は、搬送領域５５において、基板３のアライメント処理を行う。加工支持装置９は、加工領域５３において、基板３を非接触支持する。

一方、図２５の基板加工装置１ａは、１軸のＸ方向移動支持装置５ａ、搬送支持装置８１、アライメント支持装置７ａ、加工支持装置９ａを備える。Ｘ方向移動支持装置５ａは、搬送領域５１〜加工領域５３〜搬送領域５５間において、基板３を搬送する。搬送支持装置８１は、搬送領域５１及び搬送領域５５において、基板３を非接触支持する。アライメント支持装置７ａは、Ｘ方向移動支持装置５ａの上部に設けられ、基板３を支持すると共にアライメント処理を行う。加工支持装置９ａは、加工領域５３において、基板３を非接触支持する。

Ｘ方向移動支持装置５ａは、ガイド機構２７ａ、移動用アクチュエータ２９ａを備える。
Ｘ方向移動支持装置５ａの上部には、アライメント支持装置７ａが設けられる。アライメント支持装置７ａは、エアパッド３１ａ、回転用アクチュエータ３３ａ及び昇降機構３５を備える。アライメント支持装置７ａは、基板３のアライメント処理を行うと共に、基板３を支持しつつＸ方向に移動可能である。

搬送支持装置８１及び加工支持装置９ａは、図１の加工支持装置９と同様のエアフロートであり、基板３を空気圧で押し上げあるいは吸引することにより、基板３を非接触に支持してＺ方向位置を調整する機能を有する装置である。
尚、搬送支持装置８１及び加工支持装置９ａのＸ方向中央部には、Ｘ方向移動支持装置５ａを設置するための凹溝８３が形成される。

尚、図２５には図示していないが、図１と同様に、リフトピン１５及びストッパ１７及びプッシャ１９を設けてもよい。

このように、第２の実施形態では、搬送領域５１〜加工領域５３〜搬送領域５５に渡って、空気圧により基板３を非接触支持してＺ方向位置を調整することができる。また、アライメント支持装置７ａは、基板３を支持しつつＸ方向に移動可能であるので、搬送領域５１及び搬送領域５３だけでなく、加工領域５３においても基板３のアライメント処理を行うことができ、加工部近傍でアライメント処理を行うことにより、加工に対するアライメント精度の向上を図ることができる。

（８．エアフロートの構成及び制御）
図２７は、エアフロートユニットの配置の一態様を示す図である。
図２８は、エアフロートのブロック制御の一態様を示す図である。

上述の実施の形態では、図１の加工支持装置９や図２５の搬送支持装置８１や加工支持装置９ａとしてエアフロートを用いるものとして説明したが、エアフロートの構成及び制御については、様々な形態を採ることができる。

図２７に示すように、複数のエアフロートユニット９１を配置することにより、加工支持装置９、搬送支持装置８１、加工支持装置９ａを構成するようにしてもよい。
エアフロートユニット９１の配置は、要求精度に応じて配置することが望ましい。例えば、低精度の搬送領域５１及び搬送領域５５では、エアフロートユニット９１の間隔を大きくして疎に配置し、高精度の加工領域５３では、エアフロートユニット９１の間隔を小さくして密に配置することが望ましい。

図２８に示すように、一体型のエアフロートを用いる場合には、複数のブロック９３毎にエア流路（エア系統）を設け、エア領域の範囲及びエア流量及びエア圧力を制御してもよい。

このように、エアフロートのエア流量やエア圧力を制御することにより、基板３のＺ方向精度を調整することができる。例えば、エアフロートで支持した基板表面に凹凸や傾斜が存在する場合であっても、当該領域近傍のエア流量やエア圧力を制御することにより、精度を改善することができる。尚、石定盤の場合には、設置後に位置精度を改善することは困難である。

（９．）
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかる基板加工装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

基板加工装置１の概略斜視図（第１実施形態） 図１の搬送領域５１におけるＹＺ平面断面図 図１の加工領域５３におけるＹＺ平面断面図 基板加工装置１のプロセス制御の流れを示す図 基板加工装置１の動作を示すフローチャート 基板供給処理における基板加工装置１の断面図 基板供給処理における基板加工装置１の上面図 粗位置決め処理における基板加工装置１の断面図 粗位置決め処理における基板加工装置１の上面図 補正量算出処理における基板加工装置１の断面図 補正量算出処理における基板加工装置１の上面図 アライメント処理における基板加工装置１の断面図 アライメント処理における基板加工装置１の上面図 搬送処理における基板加工装置１の断面図 搬送処理における基板加工装置１の上面図 加工処理における基板加工装置１の断面図 加工処理における基板加工装置１の上面図 アライメント領域及び搬送領域及び加工領域を示す図 基板３のＺ方向精度を概念的に示すグラフ 基板加工装置１における緩衝領域を示す図 基板３のＺ方向精度を概念的に示すグラフ 加工支持装置９への基板３の供給を示す図 加工支持装置９への基板３の供給を示す図 基板３の縦置き及び横置きを示す図 基板加工装置１ａの概略斜視図（第２の実施形態） 図２５のＹＺ平面断面図 エアフロートユニットの配置の一態様を示す図 エアフロートのブロック制御の一態様を示す図

符号の説明

１、１ａ………基板加工装置（第１実施形態）
３………基板
５、５ａ………Ｘ方向移動支持装置
７、７ａ………アライメント支持装置
９、９ａ………加工支持装置
１１………加工装置
１３………Ｙ方向移動装置
１５………リフトピン
１７、７７………ストッパ
１９、７９………プッシャ
２０………フレーム
２１………アライメントカメラ
２２………ローラ
２３………ガントリ
２４………ベース
２５、３１………エアパッド
２７、２７ａ………ガイド機構
２９、２９ａ………移動用アクチュエータ
３３、３３ａ………回転用アクチュエータ
３５、３５ａ………昇降機構
３７………画像処理装置
３９………ステージコントローラ
４１………サーボアンプθ
４３………サーボアンプＸ
４５………サーボアンプＹ
４７………プロセスシステム
５１、５５………搬送領域
５３………加工領域
５７、５９………緩衝領域
６１………空気
６３………Ｒ部
６５………吸気装置
８１………搬送支持装置
８３………凹溝
９１………エアフロートユニット
９３………ブロック

Claims (32)

1. 基板が搬送される搬送領域と前記基板に対して加工装置による加工処理が行われる加工領域とを有する基板支持装置であって、
   前記搬送領域及び前記加工領域に渡って設けられ、前記基板を支持し所定方向に移動させる少なくとも１軸の移動支持装置と、
   前記搬送領域または前記加工領域において、前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持装置と、
   前記加工領域に設けられ、前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持装置と、
   を具備することを特徴とする基板支持装置。
2. 前記アライメント支持装置は、前記搬送領域または前記加工領域に設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
3. 前記アライメント支持装置は、前記移動支持装置の上部に設けられ、前記所定方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持装置。
4. 前記移動支持装置は、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うエアパッドを上面に備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の基板支持装置。
5. 前記アライメント支持装置は、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うエアパッドを上面に備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板支持装置。
6. 前記搬送領域に設けられ、前記基板を支持する少なくとも１つの搬送基板支持部を具備することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板支持装置。
7. 前記加工支持装置は、鉛直方向における前記基板の位置を空気圧により保持することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板支持装置。
8. 前記搬送領域における前記基板の鉛直方向位置要求精度は前記加工領域における前記基板の鉛直方向位置要求精度より低いことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板支持装置。
9. 前記搬送領域と前記加工領域との間に、前記基板の鉛直方向位置要求精度が前記搬送領域より高く前記加工領域より低い緩衝領域を有することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の基板支持装置。
10. 搬送領域において搬送され加工領域において加工装置による加工処理が行われる基板を支持する基板支持方法であって、
    前記搬送領域及び前記加工領域に渡って前記基板を支持し所定方向に移動させる移動支持ステップと、
    前記搬送領域または前記加工領域において前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持ステップと、
    前記加工領域において前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持ステップと、
    を具備することを特徴とする基板支持方法。
11. 前記移動支持ステップ及び前記アライメント支持ステップは、同一の支持部材に前記基板を載置して前記アライメント及び前記所定方向への移動を行うことを特徴とする請求項１０に記載の基板支持方法。
12. 前記移動支持ステップは、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の基板支持方法。
13. 前記アライメント支持ステップは、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれかに記載の基板支持方法。
14. 前記搬送領域において少なくとも１つの搬送基板支持部により前記基板を支持することを特徴とする請求項１０から請求項１３までのいずれかに記載の基板支持方法。
15. 前記加工支持ステップは、鉛直方向における前記基板の位置を空気圧により保持することを特徴とする請求項１０から請求項１４までのいずれかに記載の基板支持方法。
16. 基板に加工処理を行う加工装置を備え前記基板が搬送される搬送領域と前記基板に対して加工処理が行われる加工領域とを有する基板加工装置であって、
    前記搬送領域及び前記加工領域に渡って設けられ、前記基板を支持し所定方向に移動させる少なくとも１軸の移動支持装置と、
    前記搬送領域または前記加工領域において、前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持装置と、
    前記加工領域に設けられ、前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持装置と、
    前記基板の撮像画像に基づいて補正量を算出する補正量算出手段と、
    前記補正量に基づいて前記アライメント及び前記加工装置における加工位置補正及び加工タイミング補正を行う補正手段と、
    を具備することを特徴とする基板加工装置。
17. 前記アライメント支持装置は、前記搬送領域または前記加工領域に設けられることを特徴とする請求項１６に記載の基板加工装置。
18. 前記アライメント支持装置は、前記移動支持装置の上部に設けられ、前記所定方向に移動可能であることを特徴とする請求項１６に記載の基板加工装置。
19. 前記移動支持装置は、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うエアパッドを上面に備えることを特徴とする請求項１６から請求項１８までのいずれかに記載の基板加工装置。
20. 前記アライメント支持装置は、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うエアパッドを上面に備えることを特徴とする請求項１６から請求項１９までのいずれかに記載の基板加工装置。
21. 前記搬送領域に設けられ、前記基板を支持する少なくとも１つの搬送基板支持部を具備することを特徴とする請求項１６から請求項２０までのいずれかに記載の基板加工装置。
22. 前記加工支持装置は、鉛直方向における前記基板の位置を空気圧により保持することを特徴とする請求項１６から請求項２１までのいずれかに記載の基板加工装置。
23. 前記搬送領域における前記基板の鉛直方向位置要求精度は前記加工領域における前記基板の鉛直方向位置要求精度より低いことを特徴とする請求項１６から請求項２２までのいずれかに記載の基板加工装置。
24. 前記搬送領域と前記加工領域との間に、前記基板の鉛直方向位置要求精度が前記搬送領域より高く前記加工領域より低い緩衝領域を有することを特徴とする請求項１６から請求項２３までのいずれかに記載の基板加工装置。
25. 搬送領域において基板を搬送し加工領域において前記基板に対して加工装置により加工処理を行う基板加工方法であって、
    前記搬送領域及び前記加工領域に渡って前記基板を支持し所定方向に移動させる移動支持ステップと、
    前記搬送領域または前記加工領域において前記基板を支持し前記基板のアライメントを行うアライメント支持ステップと、
    前記加工領域において前記加工処理時に前記基板を支持する加工支持ステップと、
    前記基板の撮像画像に基づいて補正量を算出する補正量算出ステップと、
    前記補正量に基づいて前記アライメント及び前記加工装置における加工位置補正及び加工タイミング補正を行う補正ステップと、
    を具備することを特徴とする基板加工方法。
26. 前記移動支持ステップ及び前記アライメント支持ステップは、同一の支持部材に前記基板を載置して前記アライメント及び前記所定方向への移動を行うことを特徴とする請求項２５に記載の基板加工方法。
27. 前記移動支持ステップは、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項２５または請求項２６に記載の基板加工方法。
28. 前記アライメント支持ステップは、前記基板に対してエアブローによる非接触支持または吸着固定の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項２５から請求項２７までのいずれかに記載の基板加工方法。
29. 前記搬送領域において少なくとも１つの搬送基板支持部により前記基板を支持することを特徴とする請求項２５から請求項２８までのいずれかに記載の基板加工方法。
30. 前記加工支持ステップは、鉛直方向における前記基板の位置を空気圧により保持することを特徴とする請求項２５から請求項２９までのいずれかに記載の基板加工方法。
31. 前記加工装置が行う加工処理は、塗布処理またはレーザ描画処理を含むことを特徴とする請求項１６から請求項２４までのいずれかに記載の基板加工装置。
32. 請求項２５から請求項３０までのいずれかに記載の基板加工方法を用いて表示装置の構成部材を製造する表示装置構成部材の製造方法。

Images