JP2009070973A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速な塗布処理を実現しつつ、パーティクルやミストの発生による基板製造の歩留まり悪化を抑制することを目的とする。
【解決手段】塗布装置１は、基板９０を搬送する搬送部２と、基板９０を下方から支持する支持ステージ（基板支持手段）５０を備える支持部５と、基板９０にノズル４０からレジスト（塗布液）を吐出して塗布する塗布部４と、ノズル４０のメンテナンスを行うためのメンテナンス部６と、塗布装置１を構成する各部の制御を行う制御部８とを備える。支持部５は、上流側搬送ローラ２０と下流側搬送ローラ２１の間に配置される支持ステージ５０と、支持ステージ５０に図示しない配管を介して接続される排気部５１および気体供給部５２と、支持ステージ５０を斜めに昇降させる支持ステージ昇降部（退避手段）５３とで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、磁気ディスク用のガラス基板・セラミック基板、光ディスク用のガラス基板・セラミック基板（以下、単に「基板」と称する。）に対して、感光性樹脂（フォトレジスト）等の塗布を行う技術に関する。

従来より、基板保持装置のステージ（例えば石定盤）に設けられた吸着口によって基板の裏面を吸着保持し、保持した基板の表面に向けてスリット状の吐出口を有するノズルからフォトレジスト（以下、単に「レジスト」と称する。）を吐出して基板の表面にレジストを塗布する塗布装置が知られている。ここで、従来の塗布装置について説明する。

図２４は、従来の塗布装置１００の斜視図である。従来の塗布装置１００は、搬送部１０２と塗布部１０４とを備えている。なお、基板１９０は（−Ｘ）方向（上流）側から（＋Ｘ）方向（下流）へ搬送される。搬送部１０２は、上流側および下流側に設けられる回転式の搬送ローラ１２０と搬送ロボット１２１とで構成される。また塗布部１０４は、基板１９０が載置されるステージ１３０と、ステージ１３０の上面から突出するリフトピン１３１と、スリット状の吐出口からレジストを吐出するノズル１４０と、ノズル１４０のメンテナンスを行うプリディスペンスローラ１６０と、ローラバット１６１とで構成される。

従来の塗布装置１００では、搬送ロボット１２１によって、基板１９０をステージ１３０の上方へ搬入する動作と、ステージ上方から搬出する動作とを行う。また、リフトピン１３１を上下に昇降させることによって、基板１９０をステージ１３０に載置する動作、またはステージ１３０から引き上げる動作を行う。液晶製造業界では、基板の製造工程のタクトタイムの短縮が望まれているが、塗布装置１００において塗布処理を行うためには、上記の各動作が必要となっており、基板１９０の塗布処理に多大な時間がかかっている。

ここで、塗布処理の時間を短縮する技術は、例えば特許文献１で提案されている。すなわち、基板を所定の搬送機構により搬送しつつ、ノズルからレジストを吐出することにより基板にレジストを塗布する。この塗布装置では、図１８に示したような搬送ロボット１２１やリフトピン１３１等によってステージ１３０に基板１９０を保持する動作を行う必要がなく、基板を搬送しつつ塗布することができる。したがって、塗布処理にかかる時間を短縮することができる。

さらに、特許文献１に記載の技術では、ノズルとノズルメンテナンス部とを２セット設けている。これにより、１つのノズルを基板のレジスト塗布に使用すると同時に、もう一方のノズルをメンテナンス（初期化）できる。したがって、ノズルのメンテナンスにより、処理される基板が基板搬送路上で待機するといった時間ロスの発生を抑制でき、基板製造のスループットを向上できる。

特開２００７−１７３３６８号公報

ところが、特許文献１に記載の技術では、基板搬送路の上方に、ノズルメンテナンス部を設ける構造であるため、メンテナンス部に由来するレジストや洗浄液等のパーティクルやミストが発生し、これが基板の表面に付着することによって歩留まりが悪化するという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高速な塗布処理を実現しつつ、パーティクルやミストの発生による基板製造の歩留まり悪化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、基板の表面に塗布膜を形成する塗布装置であって、スリット状の吐出口を有するノズルと、前記ノズルに塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記吐出口の長手方向に対して直交する方向へ基板を水平搬送する搬送手段と、前記ノズルの初期化を行うメンテナンス部と、前記メンテナンス部に対して前記ノズルを相対的に昇降させる昇降手段とを備え、前記メンテナンス部は、前記搬送手段が基板を搬送する際の基板搬送路の下方に配置されることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る塗布装置であって、少なくとも前記搬送手段により基板が前記ノズルの下方を通過する際に、前記ノズルの下方であって、かつ、前記メンテナンス部の上方の支持位置に配置されて前記基板を支持する基板支持部と、前記昇降手段によりメンテナンス部に対してノズルが相対的に接近する際に、前記基板支持部を前記支持位置から所定の退避位置へ退避させる退避手段とをさらに備えることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る塗布装置であって、前記基板支持部は、上方に向けて気体を噴射するとともに前記基板の下方空間の雰囲気を排気することにより、少なくとも前記基板支持部の上方において、基板を浮上させつつ吸引することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項２または３の発明に係る塗布装置であって、前記基板支持部は、第１の基板支持部と、少なくとも１以上の第２の基板支持部とを有し、前記退避手段は、前記第１の基板支持部と前記少なくとも１以上の第２の基板支持部とを、それぞれ異なる退避位置へ退避させることを特徴とする。

請求項１ないし４の発明では、メンテナンス部分を処理ワークよりも低い位置に配置することで、メンテナンス部の駆動部あるいは洗浄液等から発生する粉塵によって歩留まりが悪化を防ぐことができる。また、ノズルのメンテナンス時以外は基板の搬入と搬出することができるため、高スループットを達成できる。

また、請求項２に発明では、基板支持部をノズルの下方に設けることで、基板に発生する振動を抑制しつつ、塗布処理を安定して行うことができる。また、基板支持部の退避手段を設けることで、ノズルのメンテナンス処理を行う際に、ノズルと基板支持部とが、あるいはメンテナンス部と基板支持部とが、衝突するのを防止できる。

また、請求項３の発明では、基板に発生する振動の抑制を、基板に接触することなく実現でき、より基板を安定させた状態で塗布処理を行うことができる。

また、請求項４の発明では、複数の基板支持部で基板を下方から支持することによって、基板支持部を一つとした場合よりも、退避させるときの退避距離を小さくすることができる。したがって、装置をコンパクト化することができる。

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． 第１の実施の形態＞
＜１．１ 塗布装置の構成および機能＞
図１は、第１の実施の形態に係る塗布装置１の全体斜視図である。

塗布装置１は、基板９０を搬送する搬送部２と、基板９０を下方から支持する支持ステージ（基板支持手段）５０を備える支持部５と、基板９０にノズル４０からレジスト（塗布液）を吐出して塗布する塗布部４と、ノズル４０のメンテナンスを行うためのメンテナンス部６と、塗布装置１を構成する各部の制御を行う制御部８とに大別される。

なお、塗布装置１は、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角型ガラス基板を被処理基板としており、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を塗布するように構成されている。なお、塗布装置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。

搬送部２は、（−Ｘ）方向側に配置される複数の上流側搬送ローラ２０と、（＋Ｘ）方向側に配置される複数の下流側搬送ローラ２１と、上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１を回転させる搬送ローラ駆動部２２とで構成される。

上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１は、搬送方向に対して直角に交わる方向（Ｙ軸方向）に長手方向を有しており、Ｘ軸方向に沿って基板９０の基板搬送路を形成する。上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１は、それぞれ軸芯２０１，２１１を有しており、これら軸芯２０１，２１１は、搬送ローラ駆動部２２に接続されている。搬送ローラ駆動部２２を駆動することによって、この動力が軸芯２０１，２１１に伝達され、上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１が、それぞれ軸芯２０１，２１１を中心に回転する。上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１は、下方から基板９０を支持しつつ、回転することによって、基板９０を（＋Ｘ）方向へ搬送することができる。

塗布部４は、搬送部２が形成する基板搬送路の上方に配置されるノズル４０と、ノズル４０にレジストを供給するレジスト供給部４１と、ノズル４０を上下方向に昇降させるノズル昇降部４２とを備える。

ノズル４０は、Ｙ軸方向に長手方向を有しており、ノズル４０の下端には、長手方向に開口する図示しないスリット状の吐出口が設けられている。また、ノズル４０は、上部に設けられた管を介してレジスト供給部４１に接続されている。レジスト供給部４１からノズル４０にレジストが供給されることによって、ノズル４０は、吐出口からレジストを吐出する。

図２は、ノズル昇降部４２の部分正面図である。図３は、ノズル昇降部４２の側面図である。なお、ノズル昇降部４２は、ノズル４０の（−Ｙ）側にも同様に設けられているが、図２および図３では、説明の都合上省略している。ノズル昇降部４２は、タワー部４２１と、モータ部４２２と、ボール軸４２３と、一対のリニアガイド４２４と、ベース部４２５と、ガントリ部４２６とで構成される。

タワー部４２１は、その下端側で図示しない基部に固設されており、ノズル昇降部４２を水平面に対して垂直に支持するための部材である。モータ部４２２は、タワー部４２１の上端側に固設されており、その回転軸には、Ｚ軸方向に伸びるネジ形状のボール軸４２３が接続されている。このモータ部４２２を駆動することにより、ボール軸４２３を右回りあるいは左回りに回転させることができる。

一対のリニアガイド４２４は、Ｚ軸方向に沿ってモータ部４２２に垂設される。ベース部４２５は、ボール軸４２３に螺合するナット部分を有する。また、ベース部４２５は、リニアガイド４２４に接合する接合部分を有している。モータ部４２２を駆動することによってボール軸４２３を回転させることで、ベース部４２５をリニアガイド４２４に沿って上下に昇降することができる。

また、ベース部４２５には、ガントリ部４２６が連結されており、ガントリ部４２６には、ノズル４０が固着されている。したがって、ベース部４２５を上下に昇降させることにより、ガントリ部４２６とともにノズル４０を上下に昇降することができる。

図１に示す支持部５は、上流側搬送ローラ２０と下流側搬送ローラ２１の間に配置される支持ステージ５０と、支持ステージ５０に図示しない配管を介して接続される排気部５１および気体供給部５２と、支持ステージ５０を斜めに昇降させる支持ステージ昇降部（退避手段）５３とで構成される。

支持ステージ５０は、上面に複数の孔が形成されている。これらの孔は、排気部５１もしくは気体供給部５２のいずれかに接続される。排気部５１は、真空ポンプ等で構成されており、この排気部５１を駆動することによって、排気部５１に接続された支持ステージ５０の孔を介して、上方の雰囲気を排気できる。一方、気体供給部５２は、窒素ガスなどの気体を供給する機構であり、気体供給部５２を駆動することによって、気体供給部５２に接続された支持ステージ５０の孔から、上方に向けて気体を噴射することができる。

図４は、支持ステージ５０および支持ステージ昇降部５３の正面図である。支持ステージ５０の側面部には支持アーム５０１が設けられており、支持アーム５０１は、支持ステージ昇降部５３と支持ステージ５０とを連結する部材である。

支持ステージ昇降部５３は、シリンダ部５３１と、シリンダ部５３１に接続され伸び縮みが可能な進退アーム５３２と、進退アーム５３２と支持アーム５０１とを接合する接合部５３３と、支持ステージ５０の昇降移動を一定の方向へ誘導するガイド部５３４とを備えている。

図５は、支持ステージ５０の正面図である。支持アーム５０１は、図５に示すように、中央部付近に凹部５０１１を有しており、その凹部５０１１の底面はＸＹ平面に水平な平滑面を形成している。また、この凹部５０１１のＹ軸方向の長さは、ガイド部５３４のＹ軸方向の厚みと略同一となるように設計される。

図６は、支持ステージ５０および支持ステージ昇降部５３の概略側面図である。図６に示すように、ガイド部５３４には、その長手方向に沿って貫通した貫通部５３４１が設けられている。支持アーム５０１は、この貫通した部分に挿入される。また、ガイド部５３４の貫通部５３４１は、塗布装置１に設置されたときに、その上端部分がＸ軸方向に平行となるように、切り込みが設けられている。

上記の支持アーム５０１の凹部５０１１は、ガイド部５３４の貫通部５３４１の切り込み部分に嵌合する。これにより、支持ステージ５０を上方に配置する際に、貫通部５３４１の上端側の水平な切り込み部分に凹部５０１１の底部を押し合てることで、支持ステージ５０を想像線で示す姿勢（支持ステージ５０の表面を水平に保った状態）に維持することができる（図１、図４、図６参照）。一方、支持ステージ５０を下降させる際には、実線で示すように傾斜させた状態で、支持ステージ５０をガイド部５３４に沿ってスライドさせることが可能である（図４，図６参照）。このように支持ステージ５０を傾けて下降させることによって、塗布装置１における支持ステージ５０および支持ステージ昇降部５３の設置スペースを削減できる。

なお、このような構成とせずに、例えば接合部５３３にモータを設けることによって、支持ステージ５０を、支持アーム５０１を中心に、回転できるようにしてもよい。

ここで、図４または図６中の、想像線で示す支持ステージ５０の位置を「支持位置」と称する。また、実線で示す支持ステージ５０の位置を「退避位置」と称する。

図１に示すメンテナンス部６は、ノズルクリーナー６０と、ノズルクリーナー駆動部６１と、プリディスペンスローラ６２と、ローラバット６３と、液切りブレード６４と、プリディスペンスローラ駆動部６５とで構成される。メンテナンス部６は、ノズル４０および支持ステージ５０の下方に配置される。

図７は、ノズルクリーナー６０およびノズルクリーナー駆動部６１の斜視図である。

ノズルクリーナー６０は、図１および図７に示すように、上端側においてＸ軸方向の中央部に窪んだ形状（直方体の上部から三角柱形状を削り取った形状）を有している。したがって、下方へ移動するノズル４０の下端に対して、下方からノズルクリーナー６０を相対的に近接させることができる。また、ノズルクリーナー６０には、後述するノズルクリーナー駆動部６１から所定の洗浄液および窒素ガスが供給される。ノズルクリーナー６０は、ノズル４０の下端に対して、供給される洗浄液を吹き付けることにより、ノズル４０の吐出口付近（ノズルリップ）を洗浄する機能と、供給される窒素ガスを吹き付けることにより、ノズルリップを乾燥させる機能とを有する。

図７に示すノズルクリーナー駆動部６１は、Ｔ字型の支持部６１０と、支持部６１０の上端側の部分に設けられるモータ部６１１と、モータ部６１１に接続する移動部６１２と、移動部６１２とノズルクリーナー６０とを連結するアーム部６１３とで構成される。

移動部６１２は、制御部８の制御によりモータ部６１１が駆動されることによって、図７において矢印で示すように、Ｙ軸に沿って移動することができる。すなわち、移動部６１２がＹ軸方向に移動することにより、移動部６１２に連結されたノズルクリーナー６０をＹ軸方向に移動させることができる。なお、このノズルクリーナー６０の可動域は、ノズル４０の長手方向の長さよりも長くなるように設計される。

図１に示すプリディスペンスローラ６２は、円筒状の形状であって、Ｙ軸方向に長手方向を有しており、ノズル４０の下方に配置される。また、プリディスペンスローラ６２は、軸芯６２１を有しており、軸芯６２１はプリディスペンスローラ駆動部６５に接続されている。このプリディスペンスローラ駆動部６５を駆動することによって、その動力が軸芯６２１に伝達され、プリディスペンスローラ６２を軸芯６２１を中心に回転させることができる。

ローラバット６３は、プリディスペンスローラ６２の下方に設けられており、その内部に所定の洗浄液が貯蔵されている。さらにプリディスペンスローラ６２の下端側は、ローラバット６３内に貯蔵された洗浄液に浸されている。したがって、プリディスペンスローラ６２を回転駆動することにより、その表面に付着したレジスト等を洗浄・除去することができる。

液切りブレード６４は、ローラバット６３の内部に備えられている。液切りブレード６４は、（−Ｙ）方向側から見て、プリディスペンスローラ６２の表面に向けて突出した突起形状を有しており、また、Ｙ軸方向にその長手方向を有する。また、液切りブレード６４の突起部分は、Ｙ軸に沿って、プリディスペンスローラ６２表面のＹ軸方向の幅全体に渡って接触している。したがって、液切りブレード６４は、プリディスペンスローラ６２を回転させることで、プリディスペンスローラ６２表面に付着した液をかき取ることにより除去する。

図８は、塗布装置１が備える各部と制御部８との接続構成を示したブロック図である。制御部８は、各種データを処理する演算部８０と、プログラムや各種データを保存する記憶部８１とを備える。また、オペレータが塗布装置１に対して必要な指示を入力するための操作部８２と、各種データを表示する表示部８３とを備える。図８に示すように、制御部８は、搬送ローラ駆動部２２と、レジスト供給部４１と、ノズル昇降部４２と、排気部５１と、気体供給部５２と、支持ステージ昇降部５３と、ノズルクリーナー駆動部６１と、プリディスペンスローラ駆動部６５と電気的に接続しており、これらの動作を制御することができる。

なお、制御部８の構成のうち、記憶部８１の具体例としては、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。なお表示部８３には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。

以上が、塗布装置１の構成および機能の説明である。次に、塗布装置１の動作について説明する。

＜１．２． 塗布装置の動作＞
図９は、塗布装置１の動作手順を示す流れ図である。

まず始めに、塗布装置１の電源を入れて、立ち上げ動作が終了した後、オペレータは操作部８２を介して、制御部８に各種データ（処理する基板の数等）を入力する（ステップＳ１）。入力された各種情報は、演算部８０によって処理され、記憶部８１に記憶される。

次に、塗布装置１は、ノズル４０のメンテナンスが必要かどうかを判断する（ステップＳ２）。ここで、ノズル４０のメンテナンスが必要な状況について説明する。

例えば、長時間ノズル４０の内部にレジストを残した状態で放置していた場合には、ノズル４０の内部でレジストが変質してしまうため、この変質したレジストの除去が必要がある。また、ノズル４０が連続的にレジストの吐出を行った場合には、ノズル４０内部に気泡が発生してしまうため、この気泡の除去が必要である。また、基板９０に形成される膜の厚みを均一にするため、基板９０にレジストを塗布する際には、ノズルの吐出口付近（ノズルリップ）が、均一にレジストで濡れた状態にしておくのが望ましい。これらの目的から、塗布装置１は、ノズル４０からプリディスペンスローラ６２の表面に向けてレジストを予備的に吐出することによって、ノズル４０のメンテナンスを行う。

なお、ステップＳ２における判断は、上記の目的を踏まえて実行される。具体的には、ノズル４０内部や吐出口付近等にセンサーを設けることで、変質したレジストや気泡が存在するかどうか検出し、その検出結果によって判断する。また、塗布処理済みの基板９０に形成されたレジストの被膜が、均一に形成されているかどうかを画像解析等により検出する方法や、あるいは、あらかじめオペレータが処理した基板９０の所定数ごとにメンテナンスを行うように設定し、処理した基板９０の枚数が、その所定数に達したか否かで判断する方法であってもよい。若しくは、レジスト吐出動作の間隔時間を計測して設定値以上となったか否かで判断する。

ステップＳ２において、ノズル４０のメンテナンスが必要と判断した場合（ＹＥＳの場合）には、塗布装置１は、ノズル４０のメンテナンス処理を行う（ステップＳ３）。なお、塗布装置１のメンテナンス処理の動作手順については、後述する。

一方、ステップＳ２において、塗布装置１が、ノズル４０のメンテナンスは不要と判断した場合（ＮＯの場合）や、ステップＳ３のノズルメンテナンス処理を終了した後に、塗布装置１は、基板９０にレジストを塗布する塗布処理を行う（ステップＳ４）。なお、塗布装置１の塗布処理の動作手順については、後述する。

ステップＳ４における塗布装置１の塗布処理が終了すると、塗布装置１は、次に処理するべき基板９０が基板搬送路上に存在するか否かを判断する（ステップＳ５）。具体的な判断方法として、例えば上流側搬送ローラ２０の上方にセンサーを設けることにより、基板９０の有無を判断する方法等があげられる。または、オペレータがあらかじめ処理する基板９０の枚数を入力部８２に入力しておき、塗布部４が処理した基板９０の枚数がその所定の枚数に達したか否かで判断するという方法であってもよい。

ステップＳ５において、塗布装置１が、次に処理する基板９０が基板搬送路上にあると判断した場合（ＹＥＳの場合）には、再度ステップＳ２に戻り、以降の動作を繰り返して行う。一方、ステップＳ５において、次に処理する基板９０が基板搬送路上にないと判断した場合（ＮＯの場合）には、塗布装置１の各部の駆動を停止することにより、塗布装置１の動作が終了する。ここで、塗布処理済みの基板９０が基板搬送路（支持ステージ５０や下流側搬送ローラ２１）上に残らないようにする必要があるが、例えば、先に上流側搬送ローラ２０の回転を停止し、時間をおいて下流側搬送ローラ２１の回転を停止するように搬送ローラ駆動部２２を制御する。以上が塗布装置１の動作手順である。次に、塗布装置１のメンテナンス処理（ステップＳ３）および塗布処理（ステップＳ４）における動作についてそれぞれ説明する。

＜１．２．１． メンテナンス処理＞
図１０は、塗布装置１のメンテナンス処理（ステップＳ３）の流れ図である。図１１ないし図１３は、メンテナンス処理の動作手順を説明するための塗布装置１の側面図である。

まず始めに、塗布装置１は、支持ステージ昇降部５３を駆動することによって、支持ステージ５０を支持位置から退避位置へ移動させる（ステップＳ３１、図１１参照）。これにより、支持ステージ５０が（＋Ｘ）方向へ退避するため、ノズル４０を下方移動させることができる状態となる。

支持ステージ５０を退避位置へ移動させた後に、塗布装置１は、ノズル昇降部４２を駆動することによって、所定の位置（待機位置）からノズル４０の下端とノズルクリーナー６０の上端とが近接する位置（クリーニング位置）にまで、ノズル４０を下降させる（ステップＳ３２、図１２参照）。

ステップＳ３２において、ノズル４０とノズルクリーナー６０とを近接させると、塗布装置１は、ノズル４０のクリーニングを行う（ステップＳ３３）。すなわち、塗布装置１は、ノズルクリーナー駆動部６１を駆動することによって、ノズル４０の下端に向けて、ノズルクリーナー６０から洗浄液の吹き付けおよび窒素ガスの噴射を実行させつつ、モータ部６１１を駆動してノズルクリーナー６０をＹ軸に沿って移動させる。これにより、ノズル４０のノズルリップが洗浄されつつ乾燥される（クリーニングされる）。なお、このクリーニング動作を終了した後に、塗布装置１は、ノズルクリーナー６０を、（＋Ｙ）側あるいは（−Ｙ）側の可動域の端へ移動させることにより、ノズルクリーナー６０をノズル４０の下方から退避させる。

ノズル４０のクリーニングが終了すると、塗布装置１は、ノズル４０の下端とプリディスペンスローラ６２の表面の上端とが近接する位置（メンテナンス位置）に、ノズル４０をさらに下降させる（ステップＳ３４）。このとき、ノズルクリーナー６０は、先述のように（＋Ｙ）側あるいは（−Ｙ）側の可動域の端へ退避しているため、ノズル４０とノズルクリーナー６０とが衝突するのを防止できる。

ノズル４０とプリディスペンスローラ６２とを近接させると、塗布装置１は、レジスト供給部４１を駆動することによって、ノズル４０にレジストを供給する。これにより、ノズル４０はプリディスペンスローラ６２の表面に向けてレジストを吐出する（ステップＳ３５、図１３参照）。この動作により、ノズル４０内で変質したレジストや、気泡等を外部へ吐き出し、レジストの吐出状態を初期化することができる。なおこのとき、プリディスペンスローラ６２は、プリディスペンスローラ駆動部６５を駆動させることによって、軸芯６２１を中心に回転している。

また、プリディスペンスローラ６２の表面に付着した洗浄液やレジスト等は、液切りブレード６４により除去されている。したがって、プリディスペンスローラ６２の表面の上端には、液体がほとんど付着していない状態で、ノズル４０によりレジストが塗布される。

ステップＳ３５のレジスト吐出を所定の時間行った後に、塗布装置１は、レジスト供給部４１の駆動を停止させ、ノズル４０からのレジスト吐出を停止させる。そして、ノズル昇降部４２を駆動することによって、ノズル４０を所定の位置（待機位置）にまで上昇させる（ステップＳ３６）。次に、塗布装置１は、支持ステージ昇降部５３を駆動することによって、退避位置に下降していた支持ステージ５０を支持位置へ上昇させる（ステップＳ３７）。

以上の動作が、塗布装置１のメンテナンス処理の動作手順についての説明である。なお、メンテナンス処理の間に、上流側搬送ローラ２０を駆動し、基板９０の搬送を開始しておいてもよい。

＜１．２．２． 塗布処理＞
次に、塗布装置１の塗布処理（ステップＳ４）の動作手順について説明する。

図１４は、塗布装置１の塗布処理の動作手順を示す流れ図である。図１５および図１６は、塗布処理の動作手順を説明するための塗布装置１の側面図である。

まず始めに、塗布装置１は、搬送ローラ駆動部２２を駆動することによって、上流側搬送ローラ２０を回転させる。これにより、上流側搬送ローラ２０に載置された基板９０の支持ステージ５０への搬入が開始される（ステップＳ４１）。

搬送される基板９０の（＋Ｘ）方向側の端部が支持ステージ５０の上方にさしかかる手前で、塗布装置１は、排気部５１および気体供給部５２を駆動することによって、支持ステージ５０による上方の雰囲気排出および上方への気体噴射を開始する（ステップＳ４２）。これにより、支持ステージ５０の上方へ基板９０がさしかかると、基板９０の下面に気体が噴射されつつ、基板下方かつ支持ステージ５０上方の雰囲気が排出されるため、基板９０を吸引しつつ、支持ステージ５０に対して浮上させることができる。

次に、搬送されてくる基板９０のレジスト塗布領域であって、（＋Ｘ）方向側の端部の位置（塗布開始位置）が、ノズル４０の下方の位置に到達すると、塗布装置１は、搬送ローラ駆動部２２の駆動を停止することによって、上流側搬送ローラ２０の回転を止め、基板９０の搬送を停止させる（ステップＳ４３、図１５参照）。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。

次に、塗布装置１は、ノズル昇降部４２を駆動することによって、ノズル４０の下端と基板９０の表面とが近接する位置（塗布位置）にまで、ノズル４０を下降させる（ステップＳ４４）。ノズル４０を基板９０の表面付近に近接させると、塗布装置１は、レジスト供給部４１を駆動することによって、レジストをノズル４０に供給し、基板９０の表面に向けて、ノズル４０からレジストを吐出させる（ステップＳ４５）。この動作を行うのと同時に、塗布装置１は、搬送ローラ駆動部２２を駆動することによって、上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１を回転させるこれにより、基板９０の搬送が再び開始される（ステップＳ４６）。ステップＳ４５およびステップＳ４６の動作によって、基板９０の表面にレジストの被膜が形成されはじめる。なお、このステップＳ４３は、省略してもよく、あらかじめノズル４０を塗布位置に設定しておき、基板９０の塗布開始位置がノズル４０の下方へ到達した時点で、レジストの塗布を開始してもよい。

次に、図１６に示すように、基板９０のレジスト塗布領域のうちの（−Ｘ）方向側の端部の位置（塗布終了位置）が、ノズル４０の下方の位置へ到達すると、塗布装置１は、レジスト供給部４１の駆動を停止し、ノズル４０からのレジスト吐出を停止させる（ステップＳ４７）。そしてレジスト吐出を停止した後に、塗布装置１は、ノズル昇降部４２を駆動することによって、ノズル４０を所定の位置（待機位置）にまで上昇させる（ステップＳ４８）。

以上が、塗布装置１の塗布処理の動作手順の説明である。

＜１．３． 本実施例の効果＞
本実施の形態のように、塗布装置１を構成することにより、以下のような様々な効果を得ることができる。

塗布装置１において、メンテナンス部６は、搬送される基板９０の位置（基板搬送路）よりも低い位置に配置されている。これにより、メンテナンス部６の駆動部の摺動や洗浄液・レジスト等から発生する粉塵によって、基板製造の歩留まりが悪化することを防ぐことができる。

また、基板９０を支持ステージ５０に対して搬入と搬出とを同時にできるため、基板製造の高スループットを実現できる。

また、支持ステージ５０をノズル４０の下方に設けることで、基板９０に発生する振動を抑制でき、塗布処理を均一に行うことができる。また、基板９０に接触させずにすむため、より基板９０を安定させることが可能であり、キズがつくことも防止できる。

また支持ステージ５０を支持位置から退避位置へ退避させる支持ステージ昇降部５３を設けることで、塗布装置１がノズル４０のメンテナンス処理を行う際に、ノズル４０と支持ステージ５０とが衝突することを防止できる。

＜２． 第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、支持ステージ５０を、ガイド部５３４等を設けることにより斜めに昇降させているが、支持ステージ５０の昇降機構はこれに限られるものではない。

図１７は、第２の実施の形態に係る支持ステージ５０ａおよび支持ステージ昇降部５３ａの正面図である。図１８は、支持ステージ５０ａおよび支持ステージ昇降部５３ａの側面図である。なお、第１の実施の形態と共通する構成等については、適宜同符号を付し、説明を省略する。以下の各実施の形態においても同様とする。

支持ステージ５０ａは、支持ステージ５０と同様に、上面に多数の孔が形成されており、これらの孔は、排気部５１または気体供給部５２のいずれかに接続されている。支持ステージ５０ａは、支持ステージ５０と同様に、支持ステージ５０ａの上方の雰囲気を排出する機能と、上方に向けて気体を噴射する機能とを有する。また、支持ステージ５０ａは、その側面に、後述するリニアガイド部５３６と支持ステージ５０ａとを連結する支持アーム５０１ａを備える。

支持ステージ昇降部５３ａは、図示しない基部に固設されるシリンダ部５３１ａと、支持ステージ５０とシリンダ部５３１とを連結する進退アーム５３２ａと、図示しない基部に固設されるリニアガイド部５３６とを備える。

シリンダ部５３１ａは、進退アーム５３２ａを押し出すことにより、進退アーム５３２ａに連結された支持ステージ５０ａを実線で示す位置から想像線で示す位置へ押し上げることができる。一方、シリンダ部５３１ａは、進退アーム５３２ａを内側へ引き込むことにより、支持ステージ５０ａを想像線で示す位置から実線で示す位置へ引き下げることができる。

また、支持アーム５０１ａは、リニアガイド部５３６に接続されており、支持アーム５０１ａは、リニアガイド部５３６に沿って移動する。したがって、支持ステージ５０ａは、斜め上下に昇降して移動することができる。なお、支持ステージ５０ａの想像線で示す位置が、第１の実施の形態における支持ステージ５０の支持位置に相当し、実線で示す位置が支持ステージ５０の退避位置に相当する。なお、支持ステージ５０ａは、支持ステージ５０と異なり、支持位置での姿勢（支持ステージ５０ａの上面と水平面とが平行の状態）のまま、退避位置へ移動する。

このような支持ステージ５０ａおよび支持ステージ昇降部５３ａを、塗布装置１に使用した場合であっても、基板９０を下方から吸引しつつ浮上させて支持できる等、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

＜３． 第３の実施の形態＞
上記実施の形態では、支持ステージ５０，５０ａは、一つのみで基板９０の支持機構を構成していたが、もちろんこれに限られるものではない。

図１９は、第３の実施の形態に係る塗布処理における塗布装置１ａの側面図である。図２０は、メンテナンス処理時における塗布装置１ａの側面図である。

図１９に示すように、塗布装置１ａは、塗布装置１における支持ステージ５０の位置に、２つの支持ステージ５０ｂを備えている。支持ステージ５０ｂの構成および機能は、支持ステージ５０と同様であるが、支持位置に配置されたときのＸ軸方向の長さが約半分程度のものとなっている。また、２つの支持ステージ５０ｂはそれぞれ独立して支持ステージ昇降部５３ｂに連結されている。なお、支持ステージ昇降部５３ｂの構成は、支持ステージ昇降部５３とほぼ同様のものであり、詳細は省略する。

また、図２０に示すように、メンテナンス処理を開始する際（ステップＳ３１）は、それぞれの支持ステージ５０ｂが連結される支持ステージ昇降部５３ｂを駆動することによって、上流側の支持ステージ５０ｂが斜め左下へ移動し、下流側の支持ステージ５０ｂが斜め右下へ移動する。この動作により、ノズル４０は、支持ステージ５０ｂと衝突することなく下方へ移動することが可能となる。

このように基板９０を支持する機構を複数に分けて配置することによっても、上記の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、支持ステージ５０ｂの横幅の長さ（支持位置に配置したときのＸ軸方向の長さ）を短くできるため、退避位置へ移動させるときの移動距離を小さくすることができる。したがって、支持ステージ昇降部５３ｂのサイズを小さくでき、設計をコンパクトにできる。

＜４． 第４の実施の形態＞
上記実施の形態では、メンテナンス処理時において、ノズル昇降部４２を駆動することにより、ノズル４０を下方へ移動させると説明したが、これに限られるものではない。

図２１は、第４の実施の形態に係るメンテナンス処理における塗布装置１ｂの側面図である。

図２１に示すように、塗布装置１ｂは、メンテナンス部昇降部６６を備える。メンテナンス部昇降部６６は、メンテナンス部６ａのうち、プリディスペンスローラ６２ａと、ローラバット６３ａと、液切りブレード６４ａとを昇降させることができる。

このようなメンテナンス部昇降部６６を備えることにより、メンテナンス処理（ステップＳ３）において、ノズル４０を下降させずに、メンテナンス部６ａを上昇させることによっても、ノズル４０のメンテナンスを実行することが可能である。なお、メンテナンス部６ａのローラバット６３ａは、発塵の防止という観点から、基板９０の搬送路よりも上方へ突出させないことが望ましい。

また、図示しないが、上記実施の形態におけるノズルクリーナー６０についてもＹ軸方向のみならずＺ軸方向にも稼働させることが可能なノズルクリーナー駆動部を設けてもよい。これにより、ノズル４０を下降させることなくノズル４０のクリーニングを行うことが可能である。

＜５． 第５の実施の形態＞
上記実施の形態では、基板９０の搬送は、上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１の動力のみで行うとしているが、基板９０の搬送機構はこれに限られるものではない。

図２２は、第５の実施の形態における塗布装置１ｃの概略上面図である。図２３は、塗布装置１ｃの正面図である。

本実施の形態における塗布装置１ｃは、塗布装置１の構成に、さらに精密搬送部７を備えたものである。精密搬送部７は、基板９０の搬送位置精度を高めることによって、基板９０に対して均一に塗布処理を行う機能を有する。

精密搬送部７は、図２２および図２３に示すように、Ｘ軸に沿って延設されるマグネット部７１と、マグネット部７１に嵌合してＸ軸方向に移動が可能なリニアモータ部７２と、基板９０を吸引保持する吸着パッド７３とを備える。

吸着パッド７３は、表面が多孔質性であり、また、図示しない排気機構に接続されている。この排気機構を駆動することによって、吸着パッド７３は、表面の多数の孔から上方の雰囲気を排気することができる。これにより、吸着パッド７３は、基板９０の端縁部付近を下方から吸引保持する。また、吸着パッド７３は、リニアモータ部７２と連結されているため、リニアモータ部７２がＸ軸方向に移動することによって、吸着パッド７３が吸引保持した基板９０をＸ軸方向に移動させることができる。

以下に、このような精密搬送部７を備える塗布装置１ｃの塗布処理における動作について簡単に説明する。

まず始めに、基板９０の塗布開始位置が、ノズル４０の下方の位置に到達するまでは、上記実施の形態と同様に、上流側搬送ローラ２０の動力により基板９０を搬送する。

塗布開始位置がノズル４０の下方の位置にまで到達すると、上流側搬送ローラ２０の回転を停止させ基板９０の移動を停止させる。その状態で、図示しない排気機構を駆動することによって、吸着パッド７３を基板９０の端縁部付近に下方から吸引保持させる。

次に、リニアモータ部７２を駆動させることにより、基板９０の（＋Ｘ）方向への搬送を開始させる。なお、搬送ローラ駆動部２２を駆動することによって、上流側搬送ローラ２０と下流側搬送ローラ２１も同時に回転させる。そして、ノズル４０からレジストを吐出させる。

さらに、基板９０の塗布終了位置がノズル４０の下方の位置に到達すると、リニアモータ部７２や搬送ローラ駆動部２２の駆動を停止して基板９０の搬送を停止する。そして、吸着パッド７３による吸着を解除する。そして、ノズル４０からのレジスト吐出を停止させる。なお、搬送動作を終えた精密搬送部７は、リニアモータ部７２を駆動することによって、（−Ｘ）方向の所定の位置へ戻り、次の処理される基板９０が搬送されるまで待機する。

そして、搬送ローラ駆動部２２を駆動することによって、下流側搬送ローラ２１を回転させ、塗布処理が終了した基板９０の搬送を再び開始させる。そして基板９０の搬出が終了した時点で塗布処理が終了する。

このような精密搬送部７を備えることによって、基板９０の搬送位置精度を高めることができるため、塗布処理を安定して行うことができ、均一な品質の基板９０を製造することができる。

なお、本実施の形態では、精密搬送部７は（＋Ｙ）側にのみ設けているが、（−Ｙ）側にも同様の精密搬送部７を設けることによって、さらに基板搬送の精密性をあげることも可能である。

＜６． 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、上記実施の形態では、塗布処理終了時（ステップＳ４８）において、ノズル４０は塗布位置から待機位置へ上昇して、次の基板９０が搬送されるのを待機するとしているが、これに限られるものではなく、例えば、塗布位置に待機し続けるように制御してもよい。塗布位置に待機させておくことで、ノズル４０の昇降時間を短縮することができる。

また、塗布処理において、ステップＳ４３（基板搬入の停止）およびステップＳ４４（ノズル４０の下降）の動作は、適宜省略してもよい。すなわち、あらかじめ、ノズル４０の待機位置を塗布位置に設定しておき、ステップＳ４２（支持ステージによる排気・気体噴射の開始）の動作の後、基板９０の塗布開始位置がノズル４０の下方の位置へ到達した時点で、ステップＳ４５（レジストの吐出）以降の動作を実行してもよい。

また、上記実施の形態では、支持ステージ昇降部５３，５３ａは、シリンダ部５３１，５３１ａのシリンダを駆動することにより支持ステージ５０，５０ａを昇降させるとしているが、例えばモータとボールネジを使用することにより、支持ステージ５０，５０ａの昇降機構が実現されていてもよい。

また、上記実施の形態では、支持ステージ５０，５０ａ，５０ｂを退避させる機構は、斜め方向に昇降させる機構だけに限定されるものではなく、例えばＸＹ平面内でスライドさせることによって退避させる機構であってもよい。

また、上記実施の形態では、搬送部２に上流側搬送ローラ２０および下流側搬送ローラ２１を備えることで基板９０を搬送しているが、基板９０の搬送機構はこれに限られるものではない。例えば、基板９０の下方から気体を吹き付けることによって、基板９０を浮上させた状態で搬送させる搬送機構により実現されていてもよい。

また、上記実施の形態では、上方の雰囲気を排気しつつ上方へ気体を噴射する機能を備える支持ステージ５０，５０ａ，５０ｂを使用しているが、基板９０の支持機構はこれに限られるものではない。例えば、超音波を利用した超音波振動浮上により、基板９０の支持機構が実現されていてもよい。

第１の実施の形態に係る塗布装置の全体斜視図である。 ノズル昇降部の部分正面図である。 ノズル昇降部の側面図である。 支持ステージおよび支持ステージ昇降部の正面図である。 支持ステージの正面図である。 支持ステージおよび支持ステージ昇降部の概略側面図である。 ノズルクリーナーおよびノズルクリーナー駆動部の斜視図である。 塗布装置が備える各部と制御部との接続構成を示したブロック図である。 塗布装置の動作手順を示す流れ図である。 塗布装置のメンテナンス処理の流れ図である。 メンテナンス処理の動作手順を説明するための塗布装置の側面図である。 メンテナンス処理の動作手順を説明するための塗布装置の側面図である。 メンテナンス処理の動作手順を説明するための塗布装置の側面図である。 塗布装置の塗布処理の動作手順を示す流れ図である。 塗布処理の動作手順を説明するための塗布装置の側面図である。 塗布処理の動作手順を説明するための塗布装置の側面図である。 第２の実施の形態に係る支持ステージおよび支持ステージ昇降部の正面図である。 支持ステージおよび支持ステージ昇降部の側面図である。 第３の実施の形態に係る塗布処理における塗布装置の側面図である。 メンテナンス処理時における塗布装置の側面図である。 第４の実施の形態に係るメンテナンス処理における塗布装置の側面図である。 第５の実施の形態における塗布装置の概略上面図である。 塗布装置の正面図である。 従来の塗布装置の斜視図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 塗布装置
２ 搬送部
２０ 上流側搬送ローラ
２１ 下流側搬送ローラ
４ 塗布部
４０ ノズル
４１ レジスト供給部
４２ ノズル昇降部
５ 支持部
５０，５０ａ，５０ｂ 支持ステージ
５１ 排気部
５２ 気体供給部
５３，５３ａ，５３ｂ 支持ステージ昇降部
６，６ａ メンテナンス部
７ 精密搬送部
８ 制御部
９０ 基板

Claims (4)

1. 基板の表面に塗布膜を形成する塗布装置であって、
   スリット状の吐出口を有するノズルと、
   前記ノズルに塗布液を供給する塗布液供給手段と、
   前記吐出口の長手方向に対して直交する方向へ基板を水平搬送する搬送手段と、
   前記ノズルの初期化を行うメンテナンス部と、
   前記メンテナンス部に対して前記ノズルを相対的に昇降させる昇降手段と、
   を備え、
   前記メンテナンス部は、前記搬送手段が基板を搬送する際の基板搬送路の下方に配置されることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置であって、
   少なくとも前記搬送手段により基板が前記ノズルの下方を通過する際に、前記ノズルの下方であって、かつ、前記メンテナンス部の上方の支持位置に配置されて前記基板を支持する基板支持部と、
   前記昇降手段によりメンテナンス部に対してノズルが相対的に接近する際に、前記基板支持部を前記支持位置から所定の退避位置へ退避させる退避手段と、
   をさらに備えることを特徴とする塗布装置。
3. 請求項２に記載の塗布装置であって、
   前記基板支持部は、上方に向けて気体を噴射するとともに前記基板の下方空間の雰囲気を排気することにより、少なくとも前記基板支持部の上方において、基板を浮上させつつ吸引することを特徴とする塗布装置。
4. 請求項２または３に記載の塗布装置であって、
   前記基板支持部は、
   第１の基板支持部と、
   少なくとも１以上の第２の基板支持部と
   を有し、
   前記退避手段は、前記第１の基板支持部と前記少なくとも１以上の第２の基板支持部とを、それぞれ異なる退避位置へ退避させることを特徴とする塗布装置。

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