JP2009043828A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に液状体を均一な厚さに塗布することが可能な塗布装置及び塗布方法を提供すること。
【解決手段】流量計、調節機構及び調節機構によって、エア噴出孔から噴出されるエアの流量とエア吸引孔から吸引されるエアの流量とがほぼ同一と認められる流量になるように制御されることになるため、基板の振動を抑えた状態で当該基板Ｓを搬送することができる。これにより、基板を搬送させつつ当該基板Ｓの表面にレジストを塗布する場合であっても、当該レジスト膜に横断ムラが形成されるのを防ぐことができるので、基板上にレジストを均一な厚さに塗布することが可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、塗布装置及び塗布方法に関する。

液晶ディスプレイなどの表示パネルを構成するガラス基板上には、配線パターンや電極パターンなどの微細なパターンが形成されている。一般的にこのようなパターンは、例えばフォトリソグラフィなどの手法によって形成される。フォトリソグラフィ法では、ガラス基板上にレジスト膜を形成する工程、このレジスト膜をパターン露光する工程、その後に当該レジスト膜を現像する工程がそれぞれ行われる。

基板の表面上にレジスト膜を塗布する装置として、スリットノズルを固定し、当該スリットノズルの下を移動するガラス基板にレジストを塗布する塗布装置が知られている。その中でも、ステージ上に気体を噴出することで基板を浮上移動させる塗布装置が知られている。
特開２００５−２３６０９２号公報

しかしながら、基板を浮上移動させる場合には、基板が上下に振動しやすいという問題がある。特に、基板にレジストを塗布している場合に当該基板が振動することになると、レジスト膜に横断ムラが形成されてしまい、膜厚が不均一になってしまうことになる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、基板上に液状体を均一な厚さに塗布することが可能な塗布装置及び塗布方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る塗布装置は、基板を浮上させて搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部に搬送させつつ前記基板の表面に液状体を塗布する塗布部と、を備える塗布装置であって、前記基板搬送部に設けられ、前記基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、前記気体噴出手段から噴出される気体の流量と前記吸引手段から吸引される気体の流量とがほぼ±５％程度の誤差を含んで同一と認められる流量になるように前記気体の流量を制御する流量制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、流量制御手段によって、気体噴出手段から噴出される気体の流量と吸引手段から吸引される気体の流量とが±５％程度の誤差を含んでほぼ同一と認められる流量になるように制御されることになるため、基板の振動を抑えた状態で当該基板を搬送することができる。これにより、基板を搬送させつつ当該基板の表面に液状体を塗布する場合であっても、当該液状体の膜に横断ムラが形成されるのを防ぐことができる。ここで、「ほぼ同一と認められる流量」とは、液状体の膜に横断ムラが形成されない程度に基板の振動を抑えることが可能な流量を意味するものである。

上記の塗布装置は、前記吸引手段が、前記基板搬送部のうち前記塗布部に対応する部分に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、吸引手段が基板搬送部のうち塗布部に対応する部分に設けられていることとしたので、特に基板に液状体を塗布する際の基板の振動を効果的に抑えることができる。これにより、液状体の塗布時に液状体に横断ムラが形成されるのを防ぐことができる。

上記の塗布装置は、前記流量制御手段は、前記噴出される気体の流量及び前記吸引される気体の流量のうち少なくとも一方を測定する流量計と、前記流量計の測定結果に基づく前記気体の流量を調節する流量調節部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、流量制御手段は、噴出される気体の流量及び吸引される気体の流量のうち少なくとも一方を測定する流量計と、この流量計の測定結果に基づく気体の流量を調節する流量調節部とを有するので、流量計に基づく気体の正確な流量を得ることができ、気体の流量をより正確に調節することができる。

上記の塗布装置は、前記流量計は、前記噴出される気体の流量及び前記吸引される気体の流量を測定することを特徴とする。
本発明によれば、流量計が噴出される気体の流量及び吸引される気体の流量の両方を測定するので、より正確な流量を得ることができ、正確な流量調整が可能になる。

上記の塗布装置は、前記流量計は、前記噴出される気体の流量を測定し、前記流量調節部は、前記噴出される気体の流量に基づいて前記吸引される気体の流量を調節することを特徴とする。
本発明によれば、流量計は噴出される気体の流量を測定し、流量調節部は噴出される気体の流量に基づいて吸引される気体の流量を調節することとしたので、効率的に気体の流量を調節することができる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出手段は、前記気体を噴出する気体噴出孔を有し、前記吸引手段は、前記吸引孔を有し、前記流量計は、前記気体噴出孔及び前記吸引孔のうち少なくとも一方の近傍に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出手段は気体を噴出する気体噴出孔を有し、吸引手段は吸引孔を有し、流量計は気体噴出孔及び吸引孔のうち少なくとも一方の近傍に設けられているので、気体噴出孔から噴出される気体の流量又は吸引孔から吸引される気体の流量をより正確に測定することができる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出孔と前記吸引孔とがそれぞれ複数設けられており、前記各気体噴出孔から噴出される前記気体の流量と、前記各吸引孔から吸引される前記気体の流量とが独立して制御可能になっていることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出孔と吸引孔とがそれぞれ複数設けられており、各気体噴出孔から噴出される気体の流量と、各吸引孔から吸引される気体の流量とが独立して制御可能になっているので、基板搬送部上の位置によって気体の流量に差が生じるのを防ぐことができ、全体的に均一な流量を確保することができる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出手段と前記吸引手段とが接続されていることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出手段と吸引手段とが接続されているので、気体の噴出及び吸引を一つの制御手段によって制御することができる。これにより、気体の噴出の流量と気体の吸引の流量とをまとめて調節することができる。

本発明に係る塗布方法は、気体噴出手段と吸引手段によって浮上量を制御しながら当該基板を浮上させて搬送しつつ、前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、前記基体噴出手段によって噴出される気体の流量と前記吸引手段によって吸引される気体の流量とがほぼ同一と認められる流量になるように前記気体の流量を制御しながら、前記液状体を前記基板上に塗布することを特徴とする。

本発明によれば、噴出される気体の流量と吸引される気体の流量とがほぼ同一と認められる流量になるように気体の流量を制御しながら、液状体を基板上に塗布することとしたので、基板の振動を抑えた状態で液状体を基板上に塗布することができる。これにより、塗布された液状体が横断ムラを含むことなく、基板全体で膜厚を均一にすることができる。

上記の塗布方法は、前記噴出される気体の流量と前記吸引される気体の流量とがほぼ同一と認められる流量にならない場合には、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止することを特徴とする。
噴出される気体の流量と吸引される気体の流量がほぼ同一と認められる流量とならない場合は、基板が振動する可能性が高い。本発明によれば、この噴出される気体の流量と吸引される気体の流量とがほぼ同一と認められる流量にならない場合には、基板の搬送及び液状体の塗布を停止することとしたので、振動した状態の基板を搬送したり、振動した状態の基板に液状体を塗布するのを回避することができる。これにより、歩留まりの低下を防ぐことができる。

本発明によれば、基板上に液状体を均一な厚さに塗布することが可能な塗布装置及び塗布方法を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本実施形態に係る塗布装置１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る塗布装置１は、例えば液晶パネルなどに用いられるガラス基板上にレジストを塗布する塗布装置であり、基板搬送部２と、塗布部３と、管理部４とを主要な構成要素としている。この塗布装置１は、基板搬送部２によって基板を浮上させて搬送しつつ塗布部３によって当該基板上にレジストが塗布されるようになっており、管理部４によって塗布部３の状態が管理されるようになっている。

図２は塗布装置１の正面図、図３は塗布装置１の平面図、図４は塗布装置１の側面図である。これらの図を参照して、塗布装置１の詳細な構成を説明する。

（基板搬送部）
まず、基板搬送部２の構成を説明する。
基板搬送部２は、基板搬入領域２０と、塗布処理領域２１と、基板搬出領域２２と、搬送機構２３と、これらを支持するフレーム部２４とを有している。この基板搬送部２では、搬送機構２３によって基板Ｓが基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２へと順に搬送されるようになっている。基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２は、基板搬送方向の上流側から下流側へこの順で配列されている。搬送機構２３は、基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２の各部に跨るように当該各部の一側方に設けられている。

以下、塗布装置１の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、図中の方向をＸＹＺ座標系を用いて説明する。基板搬送部２の長手方向であって基板の搬送方向をＸ方向と表記する。平面視でＸ方向（基板搬送方向）に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向軸及びＹ方向軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。

基板搬入領域２０は、装置外部から搬送されてきた基板Ｓを搬入する部位であり、搬入側ステージ２５と、リフト機構２６とを有している。
搬入側ステージ２５は、フレーム部２４の上部に設けられており、例えばＳＵＳなどからなる平面視で矩形の板状部材である。この搬入側ステージ２５は、Ｘ方向が長手になっている。搬入側ステージ２５には、エア噴出孔２５ａと、昇降ピン出没孔２５ｂとがそれぞれ複数設けられている。これらエア噴出孔２５ａ及び昇降ピン出没孔２５ｂは、搬入側ステージ２５を貫通するように設けられている。

エア噴出孔２５ａは、搬入側ステージ２５のステージ表面２５ｃ上にエアを噴出する孔であり、例えば搬入側ステージ２５のうち基板Ｓの通過する領域に平面視マトリクス状に配置されている。このエア噴出孔２５ａには図示しないエア供給源が接続されている。この搬入側ステージ２５では、エア噴出孔２５ａから噴出されるエアによって基板Ｓを＋Ｚ方向に浮上させることができるようになっている。

昇降ピン出没孔２５ｂは、搬入側ステージ２５のうち基板Ｓの搬入される領域に設けられている。当該昇降ピン出没孔２５ｂは、ステージ表面２５ｃに供給されたエアが漏れ出さない構成になっている。

この搬入側ステージ２５のうちＹ方向の両端部には、アライメント装置２５ｄが１つずつ設けられている。アライメント装置２５ｄは、搬入側ステージ２５に搬入された基板Ｓの位置を合わせる装置である。各アライメント装置２５ｄは長孔と当該長孔内に設けられた位置合わせ部材を有しており、搬入ステージ２５に搬入される基板を両側から機械的に挟持するようになっている。

リフト機構２６は、搬入側ステージ２５の基板搬入位置の裏面側に設けられている。このリフト機構２６は、昇降部材２６ａと、複数の昇降ピン２６ｂとを有している。昇降部材２６ａは、図示しない駆動機構に接続されており、当該駆動機構の駆動によって昇降部材２６ａがＺ方向に移動するようになっている。複数の昇降ピン２６ｂは、昇降部材２６ａの上面から搬入側ステージ２５へ向けて立設されている。各昇降ピン２６ｂは、それぞれ上記の昇降ピン出没孔２５ｂに平面視で重なる位置に配置されている。昇降部材２６ａがＺ方向に移動することで、各昇降ピン２６ｂが昇降ピン出没孔２５ｂからステージ表面２５ｃ上に出没するようになっている。各昇降ピン２６ｂの＋Ｚ方向の端部はそれぞれＺ方向上の位置が揃うように設けられており、装置外部から搬送されてきた基板Ｓを水平な状態で保持することができるようになっている。

塗布処理領域２１は、レジストの塗布が行われる部位であり、基板Ｓを浮上支持する処理ステージ２７が設けられている。
処理ステージ２７は、ステージ表面２７ｃが例えば硬質アルマイトを主成分とする光吸収材料で覆われた平面視で矩形の板状部材であり、搬入側ステージ２５に対して＋Ｘ方向側に設けられている。処理ステージ２７のうち光吸収材料で覆われた部分では、レーザ光などの光の反射が抑制されるようになっている。この処理ステージ２７は、Ｙ方向が長手になっている。処理ステージ２７のＹ方向の寸法は、搬入側ステージ２５のＹ方向の寸法とほぼ同一になっている。処理ステージ２７には、ステージ表面２７ｃ上にエアを噴出する複数のエア噴出孔２７ａと、ステージ表面２７ｃ上のエアを吸引する複数のエア吸引孔２７ｂとが設けられている。これらエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂは、処理ステージ２７を貫通するように設けられている。また、処理ステージ２７の内部には、エア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂを通過する気体の圧力に抵抗を与えるための図示しない溝が複数設けられている。この複数の溝は、ステージ内部においてエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂに接続されている。

処理ステージ２７では、エア噴出孔２７ａのピッチが搬入側ステージ２５に設けられるエア噴出孔２５ａのピッチよりも狭く、搬入側ステージ２５に比べてエア噴出孔２７ａが密に設けられている。このため、この処理ステージ２７では他のステージに比べて基板の浮上量を高精度で調節できるようになっており、基板の浮上量が例えば１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下となるように制御することが可能になっている。

基板搬出領域２２は、レジストが塗布された基板Ｓを装置外部へ搬出する部位であり、搬出側ステージ２８と、リフト機構２９とを有している。この搬出側ステージ２８は、処理ステージ２７に対して＋Ｘ方向側に設けられており、基板搬入領域２０に設けられた搬入側ステージ２５とほぼ同様の材質、寸法から構成されている。搬出側ステージ２８には、搬入側ステージ２５と同様、エア噴出孔２８ａ及び昇降ピン出没孔２８ｂが設けられている。リフト機構２９は、搬出側ステージ２８の基板搬出位置の裏面側に設けられており、例えばフレーム部２４に支持されている。リフト機構２９の昇降部材２９ａ及び昇降ピン２９ｂは、基板搬入領域２０に設けられたリフト機構２６の各部位と同様の構成になっている。このリフト機構２９は、搬出側ステージ２８上の基板Ｓを外部装置へと搬出する際に、基板Ｓの受け渡しのため昇降ピン２９ｂによって基板Ｓを持ち上げることができるようになっている。

搬送機構２３は、搬送機２３ａと、真空パッド２３ｂと、レール２３ｃとを有している。搬送機２３ａは内部に例えばリニアモータが設けられた構成になっており、当該リニアモータが駆動することによって搬送機２３ａがレール２３ｃ上を移動可能になっている。この搬送機２３ａは、所定の部分２３ｄが平面視で基板Ｓの−Ｙ方向端部に重なるように配置されている。この基板Ｓに重なる部分２３ｄは、基板Ｓを浮上させたときの基板裏面の高さ位置よりも低い位置に設けられている。

真空パッド２３ｂは、搬送機２３ａのうち上記基板Ｓに重なる部分２３ｄに複数配列されている。この真空パッド２３ｂは、基板Ｓを真空吸着させる吸着面を有しており、当該吸着面が上方を向くように配置されている。真空パッド２３ｂは、吸着面が基板Ｓの裏面端部を吸着することで当該基板Ｓを保持可能になっている。各真空パッド２３ｂは搬送機２３ａの上面からの高さ位置が調節可能になっており、例えば基板Ｓの浮上量に応じて真空パッド２３ｂの高さ位置を上下させることができるようになっている。レール２３ｃは、搬入側ステージ２５、処理ステージ２７及び搬出側ステージ２８の側方に各ステージに跨って延在しており、当該レール２３ｃを摺動することで搬送機２３ａが当該各ステージに沿って移動できるようになっている。

（塗布部）
次に、塗布部３の構成を説明する。
塗布部３は、基板Ｓ上にレジストを塗布する部分であり、門型フレーム３１と、ノズル３２とを有している。
門型フレーム３１は、支柱部材３１ａと、架橋部材３１ｂとを有しており、処理ステージ２７をＹ方向に跨ぐように設けられている。支柱部材３１ａは処理ステージ２７のＹ方向側に１つずつ設けられており、各支柱部材３１ａがフレーム部２４のＹ方向側の両側面にそれぞれ支持されている。各支柱部材３１ａは、上端部の高さ位置が揃うように設けられている。架橋部材３１ｂは、各支柱部材３１ａの上端部の間に架橋されており、当該支柱部材３１ａと一体的に設けられている。

この門型フレーム３１は移動機構３１ｃに接続されており、Ｘ方向に移動可能になっている。この移動機構３１ｃによって門型フレーム３１が管理部４との間で移動可能になっている。すなわち、門型フレーム３１に設けられたノズル３２が管理部４との間で移動可能になっている。また、この門型フレーム３１は、図示しない移動機構によりＺ方向にも移動可能になっている。

ノズル３２は、一方向が長手の長尺状に構成されており、門型フレーム３１の架橋部材３１ｂの−Ｚ方向側の面に設けられている。このノズル３２のうち−Ｚ方向の先端には、自身の長手方向に沿ってスリット状の開口部３２ａが設けられており、当該開口部３２ａからレジストが吐出されるようになっている。ノズル３２は、開口部３２ａの長手方向がＹ方向に平行になると共に、当該開口部３２ａが処理ステージ２７に対向するように配置されている。開口部３２ａの長手方向の寸法は搬送される基板ＳのＹ方向の寸法よりも小さくなっており、基板Ｓの周辺領域にレジストが塗布されないようになっている。ノズル３２の内部にはレジストを開口部３２ａに流通させる図示しない流通路が設けられており、この流通路には図示しないレジスト供給源が接続されている。このレジスト供給源は例えば図示しないポンプを有しており、当該ポンプでレジストを開口部３２ａへと押し出すことで開口部３２ａからレジストが吐出されるようになっている。支柱部材３１ａには不図示の移動機構が設けられており、当該移動機構によって架橋部材３１ｂに保持されたノズル３２がＺ方向に移動可能になっている。門型フレーム３１の架橋部材３１ｂ下面には、ノズル３２の開口部３２ａ、すなわち、ノズル３２の先端３２ｃと当該ノズル先端３２ｃに対向する対向面との間のＺ方向上の距離を測定するセンサ３３が取り付けられている。

（管理部）
管理部４の構成を説明する。
管理部４は、基板Ｓに吐出されるレジスト（液状体）の吐出量が一定になるようにノズル３２を管理する部位であり、基板搬送部２のうち塗布部３に対して−Ｘ方向側（基板搬送方向の上流側）に設けられている。この管理部４は、予備吐出機構４１と、ディップ槽４２と、ノズル洗浄装置４３と、これらを収容する収容部４４と、当該収容部を保持する保持部材４５とを有している。保持部材４５は、移動機構４５ａに接続されている。当該移動機構４５ａにより、収容部４４がＸ方向に移動可能になっている。

予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３は、−Ｘ方向側へこの順で配列されている。これら予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３のＹ方向の各寸法は上記門型フレーム３１の支柱部材３１ａ間の距離よりも小さくなっており、上記門型フレーム３１が各部位を跨いでアクセスできるようになっている。

予備吐出機構４１は、レジストを予備的に吐出する部分である。当該予備吐出機構４１はノズル３２に最も近くに設けられている。ディップ槽４２は、内部にシンナーなどの溶剤が貯留された液体槽である。ノズル洗浄装置４３は、ノズル３２の開口部３２ａ近傍をリンス洗浄する装置であり、Ｙ方向に移動する図示しない洗浄機構と、当該洗浄機構を移動させる図示しない移動機構とを有している。この移動機構は、洗浄機構よりも−Ｘ方向側に設けられている。ノズル洗浄装置４３は、移動機構が設けられる分、予備吐出機構４１及びディップ槽４２に比べてＸ方向の寸法が大きくなっている。

当該ノズル洗浄装置４３をノズル３２に近い位置（＋Ｘ方向側）に配置した場合、その代わりに他の部位をノズル３２から遠い位置（−Ｘ方向側）に配置することになる。この場合、ノズル３２が収容部４４内の他の部位にアクセスする際には移動機構を通り過ぎる必要が生じ、その分ノズル３２の移動距離が長くなってしまう。

本実施形態のノズル洗浄装置４３は予備吐出機構４１及びディップ槽４２よりも−Ｘ方向側の位置に設けられていると共に、ノズル洗浄装置４３の移動機構は当該ノズル洗浄装置４３の洗浄機構よりも−Ｘ方向側に設けられているため、ノズル３２が移動機構を通り過ぎることなく、ノズル３２の移動距離が極力短くなるような配置となっている。勿論、予備吐出機構４１、ディップ槽４２、ノズル洗浄装置４３の配置については、本実施形態の配置に限られず、他の配置であっても構わない。

（処理ステージ）
図５は、基板処理部２の処理ステージ２７のエア噴出機構・吸引機構の構成を示す図である。同図をもとにして、上記ステージのエア噴出及びエア吸引に関する構成を説明する。

処理ステージ２７には、エア噴出機構６０と吸引機構７０とが設けられている。
エア噴出機構６０は、ブロアー６１と、バッファタンク６２と、オートプレッシャーコントローラー（ＡＰＣ）６３と、マニホールド６４と、噴出量監視ポート６５とを有している。

ブロアー６１は、エア噴出機構にエアを供給するエア供給源であり、配管６０ａによってバッファタンク６２に接続されている。エア供給源として、ブロアー６１の代わりに工場などのエア供給ラインを接続してもよい。バッファタンク６２は、例えば供給されるエアの温度が一定に保たれるように構成されており、配管６０ｂによってＡＰＣ６３に接続されている。

ＡＰＣ６３は、エアの供給量を調節するバタフライバルブ６３ａとコントローラ６３ｂとが設けられている。マニホールド６４は、配管６０ｃによって処理ステージ２７に接続されている。配管６０ｃは、処理ステージ２７側が分岐されており、当該分岐部分が上記の複数の溝の１つ１つにそれぞれ接続されている。したがって、ＡＰＣ６３からのエアは、配管６０ｃ及び複数の溝を介してエア噴出孔２７ａから噴出されるようになっている。また、マニホールド６４は、配管６０ｆによってＡＰＣ６３に接続されている。なお、このマニホールド６４が設けられない構成であっても良い。。

噴出量監視ポート６５は、配管６０ｅによって処理ステージ２７に接続されている。具体的には、配管６０ｅが上記の複数の溝に接続されており、当該配管６０ｅ及び溝を介して噴出量監視ポート６５が処理ステージ２７のエア噴出孔２７ａに接続されている。この構成において、配管６０ｅは、当該複数の溝を介して配管６０ｃに接続されていることになる。噴出量監視ポート６５は、上記の溝にエアの流量検知用のポートが設けられた構成になっており、この流量検知用のポートによってステージ直下の気体流量を検出可能になっている。この噴出量監視ポート６５には流量計６６が設けられており、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量が測定可能になっていると共に、測定結果がＡＰＣ６３内のコントローラ６３ｂに送信されるようになっている。また、各配管６０ａ〜配管６０ｃ及び配管６０ｅには、各種バルブが設けられている。また、ＡＰＣ６３とエア噴出孔２７ａとの間に流量計を設けて、測定結果を電線６０ｄを介してＡＰＣ６３内のコントローラ６３ｂに送信するようにしても良い。

吸引機構７０は、ブロアー７１と、オートプレッシャーコントローラー（ＡＰＣ）７２と、ドレイン７３と、マニホールド７４と、吸引圧監視ポート７５とを有している。ブロアー７１、ＡＰＣ７２、ドレイン部７３、マニホールド７４は、互いに配管７０ａ〜７０ｄによってそれぞれ接続されており、各配管７０ａ〜７０ｄには各種バルブが取り付けられている。なお、ブロアー７１の代わりに工場などのエア吸引ラインを使用してもよい。また、マニホールド７４が設けられない構成であっても構わない。

ＡＰＣ７２は、エアの供給量を調節するバタフライバルブ７２ａとコントローラ７２ｂとが設けられている。吸引量監視ポート７５は、配管７０ｅによって処理ステージ２７に接続されている。具体的には、配管７０ｅが上記の複数の溝に接続されており、当該配管７０ｅ及び溝を介して吸引量監視ポート７５が処理ステージ２７のエア吸引孔２７ｂに接続されている。また、配管７０ｅは、当該複数の溝を介して配管７０ｄに接続されていることになる。吸引量監視ポート７５は、上記の複数の溝にエアの流量検知用のポートが接続された構成になっており、この流量検知用のポートによって処理ステージ２７の直下の気体流量を検出可能になっている。吸引量監視ポート７５には流量計７６が取り付けられており、エア吸引孔２７ｂによって吸引されるエアの流量を測定可能になっていると共に、測定結果がＡＰＣ７２内のコントローラ７２ｂに送信されるようになっている。ＡＰＣ７２とエア吸引孔２７ｂとの間に流量計を設けて、測定結果を電線（図中破線で示す）等を介してＡＰＣ７２内のコントローラ７２ｂに送信するようにしても良い。配管６０ｆと配管７０ｃとの間は接続部８０によって接続されており、パージ用の洗浄液吸引ラインと真空吸引（エア吸引）ラインとを切り替え可能になっている。

（塗布装置の動作）
次に、上記のように構成された塗布装置１の動作を説明する。
図６〜図９は、塗布装置１の動作過程を示す平面図である。各図を参照して、基板Ｓにレジストを塗布する動作を説明する。この動作では、基板Ｓを基板搬入領域２０に搬入し、当該基板Ｓを浮上させて搬送しつつ塗布処理領域２１でレジストを塗布し、当該レジストを塗布した基板Ｓを基板搬出領域２２から搬出する。図６〜図９には門型フレーム３１及び管理部４の輪郭のみを破線で示し、ノズル３２及び処理ステージ２７の構成を判別しやすくした。以下、各部分における詳細な動作を説明する。

基板搬入領域２０に基板を搬入する前に、塗布装置１をスタンバイさせておく。具体的には、搬入側ステージ２５の基板搬入位置の−Ｙ方向側に搬送機２３ａを配置させ、真空パッド２３ｂの高さ位置を基板の浮上高さ位置に合わせておくと共に、搬入側ステージ２５のエア噴出孔２５ａ、処理ステージ２７のエア噴出孔２７ａ、エア吸引孔２７ｂ及び搬出側ステージ２８のエア噴出孔２８ａからそれぞれエアを噴出又は吸引し、各ステージ表面に基板が浮上する程度にエアが供給された状態にしておく。

この状態で、例えば図示しない搬送アームなどによって外部から図６に示す基板搬入位置に基板Ｓが搬送されてきたら、昇降部材２６ａを＋Ｚ方向に移動させて昇降ピン２６ｂを昇降ピン出没孔２５ｂからステージ表面２５ｃに突出させる。そして、昇降ピン２６ｂによって基板Ｓが持ち上げられ、当該基板Ｓの受け取りが行われる。また、アライメント装置２５ｄの長孔から位置合わせ部材をステージ表面２５ｃに突出させておく。

基板Ｓを受け取った後、昇降部材２６ａを下降させて昇降ピン２６ｂを昇降ピン出没孔２５ｂ内に収容する。ステージ表面２５ｃにはエアの層が形成されているため、基板Ｓは当該エアによりステージ表面２５ｃに対して浮上した状態で保持される。基板Ｓがエア層の表面に到達した際、アライメント装置２５ｄの位置合わせ部材によって基板Ｓの位置合わせが行われ、基板搬入位置の−Ｙ方向側に配置された搬送機２３ａの真空パッド２３ｂを基板Ｓの−Ｙ方向側端部に真空吸着させる。基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された状態を図６に示す。真空パッド２３ｂによって基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された後、搬送機２３ａをレール２３ｃに沿って移動させる。基板Ｓが浮上した状態になっているため、搬送機２３ａの駆動力を比較的小さくしても基板Ｓはレール２３ｃに沿ってスムーズに移動する。

基板Ｓの搬送方向先端がノズル３２の開口部３２ａの位置に到達したら、図７に示すように、ノズル３２の開口部３２ａから基板Ｓへ向けてレジストを吐出する。レジストの吐出は、ノズル３２の位置を固定させ搬送機２３ａによって基板Ｓを搬送させながら行う。基板Ｓの移動に伴い、図８に示すように基板Ｓ上にレジスト膜Ｒが塗布されていく。基板Ｓがレジストを吐出する開口部３２ａの下を通過することにより、基板Ｓの所定の領域にレジスト膜Ｒが形成される。

なお、基板Ｓにレジスト膜Ｒを塗布する間、処理ステージ２７では、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量とエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量とがほぼ同一と認められる流量になるようにエアの流量を制御される。具体的な流量の制御値については実施例において説明する。

エア噴出の制御について、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量が流量計７３によって測定され、この測定結果が電気信号としてエア供給源７１の調節機構７２に送信される。調節機構７２では、この流量情報に基づいてエアの供給量が調節され、結果としてエア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量が調節される。例えば、調節機構７２に所望の流量値の情報を予め記憶させておき、測定結果が当該所望の流量値に対してずれていた場合に当該ずれを小さくする方向に流量が調節される。

また、エア吸引の制御について、エア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量が流量計７７によって測定される。この測定結果は電気信号として吸引ポンプ７５の調節機構７６に送信される。調節機構７６では、この流量情報に基づいてエアの吸引量（例えば、バルブの開度）を調節され、結果としてエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量が調節される。エア噴出の制御と同様、例えば調節機構７６に所望の流量値の情報を予め記憶させておき、測定結果が当該所望の流量値に対してずれていた場合に当該ずれを小さくする方向に流量が調節される。

レジスト膜Ｒの形成された基板Ｓは、搬送機２３ａによって搬出側ステージ２８へと搬送される。搬出側ステージ２８では、ステージ表面２８ｃに対して浮上した状態で、図９に示す基板搬出位置まで基板Ｓが搬送される。

基板Ｓが基板搬出位置に到達したら、真空パッド２３ｂの吸着を解除し、リフト機構２９の昇降部材２９ａを＋Ｚ方向に移動させる。すると、昇降ピン２９ｂが昇降ピン出没孔２８ｂから基板Ｓの裏面へ突出し、基板Ｓが昇降ピン２９ｂによって持ち上げられる。この状態で、例えば搬出側ステージ２８の＋Ｘ方向側に設けられた外部の搬送アームが搬出側ステージ２８にアクセスし、基板Ｓを受け取る。基板Ｓを搬送アームに渡した後、搬送機２３ａを再び搬入側ステージ２５の基板搬入位置まで戻し、次の基板Ｓが搬送されるまで待機させる。

次の基板Ｓが搬送されてくるまでの間、塗布部３では、ノズル３２の吐出状態を保持するための予備吐出が行われる。図１０に示すように、移動機構３１ｃによって門型フレーム３１を管理部４の位置まで−Ｘ方向へ移動させる。

管理部４の位置まで門型フレーム３１を移動させた後、門型フレーム３１の位置を調整してノズル３２をノズル洗浄装置４３にアクセスさせる。ノズル洗浄装置４３では、ノズル３２の開口部３２ａ近傍に向けてシンナー等の洗浄液を吐出するとともに、必要に応じて窒素ガスをシンナーと同時にノズル３２の開口部３２ａに吐出しながら、図示しない洗浄機構をノズル３２の長手方向にスキャンさせることによって、ノズル３２を洗浄する。

ノズル３２の洗浄後、当該ノズル３２を予備吐出ユニット４２にアクセスさせる。予備吐出ユニット４２では、開口部３２ａと予備吐出面との間の距離を測定しながらノズル３２の開口部３２ａをＺ方向上の所定の位置に移動させ、ノズル３２を−Ｘ方向へ移動させながら開口部３２ａからレジストを予備吐出する。

予備吐出動作を行った後、門型フレーム３１を元の位置に戻す。次の基板Ｓが搬送されてきたら、図１１に示すようにノズル３２をＺ方向上の所定の位置に移動させる。このように、基板Ｓにレジスト膜Ｒを塗布する塗布動作と予備吐出動作とを繰り返し行わせることで、基板Ｓには良質なレジスト膜Ｒが形成されることになる。

なお、必要に応じて、例えば管理部４に所定の回数アクセスする毎に、当該ノズル３２をディップ槽４２内にアクセスさせても良い。ディップ層４２では、ノズル３２の開口部３２ａをディップ槽４２に貯留された溶剤（シンナー）の蒸気雰囲気に曝すことでノズル３２の乾燥を防止する。

このように、本実施形態によれば、流量計７３、流量計７７、調節機構７２及び調節機構７６によって、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量とエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量とがほぼ同一と認められる流量になるように制御されることになるため、基板Ｓの振動を抑えた状態で当該基板Ｓを搬送することができる。これにより、基板Ｓを搬送させつつ当該基板Ｓの表面にレジストを塗布する場合であっても、当該レジスト膜Ｒに横断ムラが形成されるのを防ぐことができるので、基板Ｓ上にレジストを均一な厚さに塗布することが可能となる。

また、本実施形態によれば、エア吸引孔２７ｂが基板搬送部２のうち塗布部３に対応する部分、すなわち処理ステージ２７に設けられていることとしたので、特に基板Ｓにレジストを塗布する際の基板Ｓの振動を効果的に抑えることができる。また、本実施形態によれば、流量計７３及び流量計７７によって、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量及びエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量の両方を測定するので、より正確な流量を得ることができ、正確な流量調整が可能になる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
塗布装置１の全体構成については、上記実施形態では、搬送機構２３を各ステージの−Ｙ方向側に配置する構成としたが、これに限られることは無い。例えば、搬送機構２３を各ステージの＋Ｙ方向側に配置する構成であっても構わない。また、図１２に示すように、各ステージの−Ｙ方向側には上記の搬送機構２３（搬送機２３ａ、真空パッド２３ｂ、レール２３ｃ）を配置し、＋Ｙ方向側には当該搬送機構２３と同一の構成の搬送機構５３（搬送機５３ａ、真空パッド５３ｂ、レール５３ｃ）を配置して、搬送機構２３と搬送機構５３とで異なる基板を搬送できるように構成しても構わない。例えば、同図に示すように搬送機構２３には基板Ｓ１を搬送させ、搬送機構５３には基板Ｓ２を搬送させるようにする。この場合、搬送機構２３と搬送機構５３とで基板を交互に搬送することが可能となるため、スループットが向上することになる。また、上記の基板Ｓ、Ｓ１、Ｓ２の半分程度の面積を有する基板を搬送する場合には、例えば搬送機構２３と搬送機構５３とで１枚ずつ保持し、搬送機構２３と搬送機構５３とを＋Ｘ方向に並進させることによって、２枚の基板を同時に搬送させることができる。このような構成により、スループットを向上させることができる。

また、上記実施形態においては、流量計７３及び流量計７７として、例えばエアの流量を直接的に測定する微振動測定器を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、エアの流量との間で一定の関係を有する量を測定するものであれば、他の測定器であっても構わない。例えば、エアの流量との間で一定の関係を有する圧力値を測定するための圧力計であっても構わない。

また、上記実施形態においては、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量及びエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量の両方を測定したが、これに限られることは無く、例えば噴出されるエア又は吸引されるエアの一方の流量のみを測定する構成であっても構わない。

また、上記実施形態においては、噴出されるエアの流量の測定結果に基づいて調節機構７２がエアの噴出量を調節し、吸引されるエアの流量の測定結果に基づいて調節機構７６がエアの吸引量を調節する構成であったが、これに限られることは無い。例えば噴出されるエアの流量の測定結果に基づいて調節機構７６がエアの吸引量を調節する構成であっても構わない。また、吸引されるエアの流量の測定結果に基づいて調節機構７３がエアの噴出量を調節する構成であっても構わない。

また、上記実施形態においては、流量計７３及び流量計７７がそれぞれエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂの近傍に設けられる構成であったが、これに限られることは無い。エアの噴出量及びエアの吸引量が測定可能な場所であれば、他の場所に流量計７３及び流量計７７を設けても構わない。

また、上記実施形態においては、１つのエア噴出孔２７ａのエア噴出の流量と１つのエア吸引孔２７ｂのエア吸引の流量とがそれぞれほぼ同一と認められる流量にするように制御する構成としたが、これに限られることは無い。例えば、図１３に示すように、処理ステージ２７が、エア噴出の流量とエア吸引の流量とがそれぞれ同一と認められる流量となるように独立してエアの流量の制御が可能な複数の領域Ａ１〜Ａ６を有した構成であっても構わない。すなわち、処理ステージ２７を複数の領域（例えば、Ａ１〜Ａ６）に区分し、区分された領域Ａ１〜Ａ６毎にエア噴出の流量とエア吸引の流量とをそれぞれ同一と認められる流量となるように制御する構成としても構わない。

また、上記実施形態においては、エア噴出孔２７ａにはエア供給源が取り付けられており、エア吸引孔２７ｂには吸引ポンプが取り付けられた構成としたが、これに限られることは無く、例えばエア噴出孔２７ａとエア吸引孔２７ｂとを接続された構成にしても構わない。この場合、気体の噴出及び吸引を一つの制御手段によって制御することができるので、気体の噴出の流量と気体の吸引の流量とをまとめて制御することができる。

また、上記実施形態においては、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量とエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量とがほぼ同一と認められる流量となるように制御する構成であったが、この構成に加えて、上記二つのエアの流量がほぼ同一と認められる流量とならない場合には、基板Ｓの搬送及びレジストの塗布を停止するようにしても構わない。二つのエアの流量がほぼ同一と認められる流量とならない場合は、基板Ｓが振動する可能性が高い。上記の構成にすることにより、振動した状態の基板Ｓを搬送したり、振動した状態の基板Ｓにレジストを塗布したりするのを回避することができるので、歩留まりの低下を防ぐことができる。

次に、本発明の実施例を説明する。
処理ステージのエア噴出孔２７ａからエアを噴出させると共に、エア吸引孔２７ｂからエアを吸引した。このとき、噴出されるエアの流量及び吸引されるエアの流量を流量計７３及び流量計７７によってそれぞれ測定しながら調節機構７２及び調節機構７６噴出されるエアの流量及び吸引されるエアの流量を７つのパターンで調節し、この状態で処理ステージ２７を覆うように基板Ｓを配置した。基板Ｓの中央部に振動子を設置し、基板Ｓの振動を測定した。表１には、各パターンにおけるエア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量、エア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量及び振動の最大振幅を示す。なお、このエアの流量及び振動の最大振幅の各値は、多数のエア噴出孔２７ａ及び多数のエア吸引孔２７ｂが設けられた列の平均値を示している。

パターン（１）では、噴出されるエアの流量が５３８ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５５０ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１４５ｍ／ｓ^２となった。吸引されるエアの流量に比べて噴出されるエアの流量がやや少なく、誤差は３％程度であった。また、基板Ｓの浮上量は比較的小さく基板Ｓに外力を加えた場合に少し抵抗はあるものの、搬送可能であった。

パターン（２）では、噴出されるエアの流量が５３８ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５７４ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１２５ｍ／ｓ^２となった。吸引されるエアの流量に比べて噴出されるエアの流量が少なく、誤差は７％程度であった。また、基板Ｓの浮上量は小さいく、基板Ｓの搬送は困難であった。

パターン（３）では、噴出されるエアの流量が５５８ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５７５ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１３９ｍ／ｓ^２となった。吸引されるエアの流量に比べて噴出されるエアの流量がやや少なく、誤差は３％程度であった。また、基板Ｓの浮上量は比較的小さく基板Ｓに外力を加えた場合に少し抵抗はあるものの、搬送可能であった。

パターン（４）では、噴出されるエアの流量が５８４ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５７５ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１５８ｍ／ｓ^２となった。噴出されるエアの流量に比べて吸引されるエアの流量がやや少なく、誤差は２％程度であった。また、基板Ｓの浮上量は比較的大きかった。基板Ｓに外力を加えた場合にも抵抗はほとんど無く、問題なく搬送可能であった。

パターン（５）では、噴出されるエアの流量が５７５ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５７４ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１２１ｍ／ｓ^２となった。噴出されるエアの流量と吸引されるエアの流量とがほぼ同一であり、基板Ｓの浮上量は比較的大きかった。基板Ｓに外力を加えた場合にも抵抗はほとんど無く、問題なく搬送可能であった。

パターン（６）では、噴出されるエアの流量が５３６ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５３６ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１３８ｍ／ｓ^２となった。噴出されるエアの流量と吸引されるエアの流量とが同一であり、基板Ｓの浮上量は比較的大きかった。基板Ｓに外力を加えた場合にも抵抗はほとんど無く、問題なく搬送可能であった。

パターン（７）では、噴出されるエアの流量が５３６ｍｌ／ｍｉｎ、吸引されるエアの流量が５１０ｍｌ／ｍｉｎとした。この場合、振動最大振幅は０．１５７ｍ／ｓ^２となった。噴出されるエアの流量に比べて吸引されるエアの流量がやや少なく、誤差は５％程度であった。また、基板Ｓの浮上量は比較的大きかった。基板Ｓに外力を加えた場合にも抵抗はほとんど無く、問題なく搬送可能であった。

上記の結果から、Ｐ＜Ｖとなる場合にはＶの流量が高くなるため浮上量が低くなり、基板とステージが接触しやすくなる。Ｐ＞Ｖとなる場合にはＰの流量が高くなるため振幅が大きくなり、Ｐ＝Ｖとなる場合には基板とステージとが接触することはなく振幅も少ない、ということが言える。したがって、処理ステージ２７においてはＰ＝Ｖとすることが好ましいといえる。また、噴出されるエアの流量と吸引されるエアの流量とがほぼ同一と認められる流量は、誤差を５％程度含む範囲、好ましくは誤差を３％程度含む範囲の流量であるといえる。

また、噴出されるエアの流量（Ｐ）と吸引されるエアの流量（Ｖ）とがほぼ同一と認められる値としたときに、各流量（Ｐ、Ｖ）を８つのパターンに調節したそれぞれの場合において、振動最大振幅と基板の浮上高さとを測定した。表２には、各パターンにおける振動最大振幅及び基板の浮上高さを示す。

表２から、噴出されるエアの流量及び吸引されるエアの流量を４５８ｍｌ／ｍｉｎ以上にした場合、振動最大振幅が２００ｍ／ｓ^２を下回ることがわかる。
これらの結果に鑑みて、流量が大きいほど浮上量高さが高くなり、その分レジスト膜に横断ムラが形成されない程度に基板の振動を抑えることが可能になるといえる。

このように、本実施例によれば、エア噴出孔２７ａから噴出されるエアの流量とエア吸引孔２７ｂから吸引されるエアの流量とがほぼ同一と認められる流量になるように制御されることになるため、基板Ｓの振動を抑えた状態で当該基板Ｓを搬送することができる。これにより、基板Ｓを搬送させつつ当該基板Ｓの表面にレジストを塗布する場合であっても、当該レジスト膜Ｒに横断ムラが形成されるのを防ぐことができるので、基板Ｓ上にレジストを均一な厚さに塗布することが可能となる。

本実施形態に係る塗布装置の構成を示す斜視図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す正面図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す平面図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す側面図。 本実施形態に係るエア噴出機構及び吸引機構の構成を示す図。 本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 本実施形態に係る他の塗布装置の構成を示す平面図。 本実施形態に係る他の塗布装置の構成を示す平面図。

符号の説明

１…塗布装置 ２…基板搬送部 ３…塗布部 ４…管理部 ２７…処理ステージ ７１、７５…エア供給源 ７２、７６…調節機構 ７３、７７…流量計 Ｓ…基板 Ｒ…レジスト膜

Claims (10)

1. 基板を浮上させて搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部に搬送させつつ前記基板の表面に液状体を塗布する塗布部と、を備える塗布装置であって、
   前記基板搬送部に設けられ、前記基板の浮上高さを制御するための気体噴出手段及び吸引手段と、
   前記気体噴出手段から噴出される気体の流量と前記吸引手段から吸引される気体の流量とがほぼ±５％程度の誤差を含んで同一と認められる流量になるように前記気体の流量を制御する流量制御手段と
   を備えることを特徴とする塗布装置。
2. 前記吸引手段が、前記基板搬送部のうち前記塗布部に対応する部分に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記流量制御手段は、
   前記噴出される気体の流量及び前記吸引される気体の流量のうち少なくとも一方を測定する流量計と、
   前記流量計の測定結果に基づく前記気体の流量を調節する流量調節部と
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記流量計は、前記噴出される気体の流量及び前記吸引される気体の流量を測定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記流量計は、前記噴出される気体の流量を測定し、
   前記流量調節部は、前記噴出される気体の流量に基づいて前記吸引される気体の流量を調節する
   ことを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記気体噴出手段は、前記気体を噴出する気体噴出孔を有し、
   前記吸引手段は、前記吸引孔を有し、
   前記流量計は、前記気体噴出孔及び前記吸引孔のうち少なくとも一方の近傍に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の塗布装置。
7. 前記気体噴出孔と前記吸引孔とがそれぞれ複数設けられており、
   前記各気体噴出孔から噴出される前記気体の流量と、前記各吸引孔から吸引される前記気体の流量とが独立して制御可能になっている
   ことを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
8. 前記気体噴出手段と前記吸引手段とが接続されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の塗布装置。
9. 気体噴出手段と吸引手段によって浮上量を制御しながら当該基板を浮上させて搬送しつつ、前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、
   前記基体噴出手段によって噴出される気体の流量と前記吸引手段によって吸引される気体の流量とがほぼ同一と認められる流量になるように前記気体の流量を制御しながら、前記液状体を前記基板上に塗布する
   ことを特徴とする塗布方法。
10. 前記噴出される気体の流量と前記吸引される気体の流量とがほぼ同一と認められる流量にならない場合には、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止する
    ことを特徴とする請求項９に記載の塗布方法。

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