JP2009202265A

JP2009202265A - 塗布装置

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Publication number: JP2009202265A
Application number: JP2008045908A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kamatani; 学釜谷; Toshihiro Mori; 俊裕森
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: CN101518769A; TW200936253A; JP5276338B2; KR20090092694A; TWI446973B; CN101518769B

Abstract

【課題】基板を吸着する吸引力を急速に発生させることにより吸着時間を短縮し、塗布装置全体としてのタクトタイムを向上させることができる塗布装置を提供する。
【解決手段】ステージの表面に形成された吸引孔に吸引力を発生させて基板をステージの表面に吸着させて保持させる基板保持手段と、基板に対して相対的に移動しつつ塗布液を吐出する塗布ユニットと、を備える塗布装置において、基板保持手段の吸引孔には、吸引力を発生させる吸引力発生装置と接続されるメイン配管及びサブ配管が連通して接続されており、メイン配管には、メイン配管経路を開閉するメインバルブが設けられ、サブ配管には、サブ配管経路を開閉するサブバルブが設けられるとともに、このサブバルブよりも吸引力発生装置側に所定容量を有する貯留部を備える貯留タンクが設けられ、貯留部は、一定区間におけるサブ配管の容量と比べて大きい容量を有して構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置に関するものである。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、レジスト液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。

この塗布装置は、基板が載置されるステージと、レジスト液が吐出される塗布ユニットを有しており、塗布ユニットからレジスト液を吐出させながら塗布ユニットを移動させることにより、基板上に均一厚さのレジスト液膜が形成されるようになっている。

このような塗布装置では、基板をステージ上に保持させる手段として、ステージに吸引孔が形成されており、この吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板をステージ上に吸着して保持させることが一般に知られている（例えば特許文献１参照）。具体的には、吸引孔と吸引力発生装置とが配管を介して接続されており、この吸引力発生装置を作動させることにより、配管を通じて吸引孔に吸引力が発生するようになっている。すなわち、吸引力発生装置を作動させると、配管内の大気が排気されることにより配管内が吸引力発生装置で設定された設定圧（大気圧より小さい圧力）となり、吸引孔にはその設定圧に応じた吸引力が発生する。このようにして、基板がステージ上に吸着されて保持できるようになっていた。

特開２００６−２８１０９１号公報

上記塗布装置では、基板を吸着して保持するために多くの時間が必要となり、塗布装置全体としてのタクトタイムが長期化するという問題があった。すなわち、吸引孔に吸引力を発生させるのに必要な時間は、吸引力発生装置の排気速度に依存しているため、基板をステージに急速に吸着させるためには、高速で排気を行う必要がある。

しかし、吸引力発生装置は、塗布装置を設置する工場に設置されているのが一般的であり、吸引力発生装置を要する他の装置も接続されているため、排気速度を上げるために吸引力発生装置の設定圧を変更すると他の装置にも影響が出る虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、吸引力発生装置の設定圧を変更することなく、基板を吸着する吸引力を急速に発生させることにより吸着時間を短縮し、塗布装置全体としてのタクトタイムを向上させることができる塗布装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、基板を載置するステージと、前記ステージの表面に形成された吸引孔に吸引力を発生させて基板をステージの表面に吸着させて保持させる基板保持手段と、前記ステージの表面に保持された基板に対して相対的に移動しつつ塗布液を吐出する塗布ユニットと、を備える塗布装置において、前記基板保持手段の吸引孔は、吸引力を発生させる吸引力発生装置と配管を介して連通して接続されており、前記配管は、メインバルブにより開閉可能なメイン配管と、サブバルブにより開閉可能なサブ配管とを備え、前記サブ配管には、前記サブバルブよりも吸引力発生装置側に所定容量を有する貯留部を備える貯留タンクが設けられ、その貯留部は、一定区間におけるサブ配管の容量に比べて大きい容量を有していることを特徴としている。

上記塗布装置によれば、一定区間におけるサブ配管の容量と比べて容量の大きい前記貯留部を有する貯留タンクが設けられているため、ステージの吸引孔に吸引力を発生させて急速に基板を吸着させることができる。具体的には、メインバルブとサブバルブとが閉じた状態で吸引力発生装置を作動させることにより、貯留タンクの貯留部が吸引力発生装置で設定された設定圧（大気圧よりも低い圧力）に維持される。そして、基板がステージの表面に載置された状態でメインバルブとサブバルブとを開状態にすることにより、前記設定圧に保たれた貯留タンクの貯留部が一気に開放されるため、サブバルブから吸引孔に至る配管内の大気が一気に貯留部に引き込まれる。これにより、吸引孔に吸引力を急速に発生させることができる。したがって、サブバルブを動作させるだけで吸引孔に吸引力を急速に発生させることができるため、吸引力発生装置の設定圧を変更することなく、基板を吸着させる吸着時間を短縮することができ、ひいては塗布装置全体としてのタクトタイムを向上させることができる。

また、前記貯留部の容量は、前記サブバルブから前記吸引孔に至る配管の容量の総和よりも大きくなるようにしてもよい。

この構成によれば、貯留タンクの貯留部によって、サブバルブから吸引孔に至る配管内に存在する大気のすべてが貯留部に引き込まれるため、吸引孔における吸引力を確実に発生させることができる。

また、前記サブ配管には、補助配管が設けられており、この補助配管は、前記貯留タンクを迂回して、貯留タンクと吸引力発生装置側で接続される吸引側サブ配管と、貯留タンクとサブバルブ側で接続されるバルブ側サブ配管と、に連通して接続されている構成としてもよい。

この構成によれば、設定圧に保たれた貯留タンクの貯留部が一気に開放されることにより、貯留タンクの両側に配置されるバルブ側サブ配管内及び吸引側サブ配管内の大気が一気に貯留タンク内に引き込まれる。これに伴って、吸引側サブ配管に連通する補助配管内の大気も吸引側サブ配管を通じて貯留タンク内に引き込まれることにより、バルブ側サブ配管内の大気がさらに補助配管を通じて貯留タンク内に引き込まれる。すなわち、この補助配管を設けることにより、補助配管を設けていない場合に比べて、バルブ側サブ配管内の大気が貯留タンクに引き込まれる流量が大きくなるため、バルブ側サブ配管から吸引孔に至る配管内の大気が一気に貯留部に引き込まれる。これにより、吸引孔における吸引力をさらに急速に発生させることができる。

また、前記メインバルブ及びサブバルブの開閉動作を制御する制御装置を備えており、この制御装置は、メインバルブ及びサブバルブが閉状態で吸引力発生装置を作動させることにより、前記貯留タンクの貯留部を大気圧よりも小さい圧力に維持させて、ステージの表面に基板が載置された後、メインバルブとサブバルブとを開状態にすることにより、基板をステージ表面に吸着させるように構成することができる。

また、前記メインバルブ及びサブバルブの開閉動作を制御する制御装置を備えており、この制御装置は、メインバルブ及びサブバルブを閉状態に維持し、ステージの表面に基板が載置されると、メインバルブとサブバルブとを開状態にすることにより基板をステージ表面に吸着させた後、吸引孔の圧力が所定の圧力に達した場合には、サブバルブを閉状態にして基板がステージの表面上に保持された状態を維持する構成とすることができる。

この構成によれば、メインバルブ及びサブバルブを閉状態から開状態にすることにより、基板をステージ表面に急速に吸着させると、吸引孔には必要以上の大きな吸引力が発生する場合がある。そして、必要以上の吸引力で基板を吸着し続けた場合には、塗布を行う際、吸引孔に相当する基板部分において塗布ムラが生じる虞がある。したがって、吸引孔の圧力が所定の圧力に達した場合に、サブバルブを閉状態としてメイン配管のみで吸着を行うことにより、吸引孔に必要以上の大きな吸引力が発生するのを抑えることができ、吸引孔に相当する基板部分に塗布ムラが発生するのを抑えることができる。

本発明の塗布装置によれば、吸引力発生装置の設定圧を変更することなく、基板を吸着する吸引力を急速に発生させることにより吸着時間を短縮し、塗布装置全体としてのタクトタイムを向上させることができる。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における塗布装置を概略的に示す斜視図であり、図２は、
塗布ユニットの脚部付近を示す図であり、図３は、塗布装置の配管系統を示す図である。

図１〜図３に示すように、塗布装置は、基板１０上に薬液やレジスト液等の液状物（以下、塗布液と称す）の塗布膜を形成するものであり、基台２と、基板１０を載置するためのステージ２１と、このステージ２１に対し特定方向に移動可能に構成される塗布ユニット３０とを備えている。

なお、以下の説明では、塗布ユニット３０が移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

前記基台２には、その中央部分にステージ２１が配置されている。このステージ２１は、搬入された基板１０を載置するものである。このステージ２１には、基板保持手段４０が設けられており、この基板保持手段４０により基板１０が保持されるようになっている。具体的には、ステージ２１の表面に形成された複数の吸引孔２１ａが形成されており、この吸引孔２１ａに吸引力を発生させることにより基板１０をステージ２１の表面に吸着させて保持できるようになっている。

すなわち、図３に示すように、複数の吸引孔２１ａには、他の装置と共用して使用される既設の真空ポンプ８１（吸引力発生装置）と接続される配管５０が連通して接続されており、真空ポンプ８１を作動させると配管５０内が低圧（大気圧より小さい圧力）となることにより、吸引孔２１ａに吸引力が発生し、基板１０をステージ２１上に保持できるようになっている。

前記配管５０には、メイン配管５１とサブ配管５２とが設けられており、これらメイン配管５１及びサブ配管５２が吸引孔２１ａに連通して接続されている。すなわち、図３に示す例では、真空ポンプ８１に接続された配管５０とメイン配管５１及びサブ配管５２とが接続され、これらメイン配管５１及びサブ配管５２が配管５０を介して吸引孔２１ａに接続されている。具体的には、メイン配管５１及びサブ配管５２が、これらメイン配管５１及びサブ配管５２が接続される配管５０ａと、この配管５０ａから分岐して接続される配管５０ｂと、この配管５０ｂから分岐して接続される配管５０ｃと、を介して吸引孔２１ａに接続されている。

メイン配管５１は、円筒形状に形成されており、長手方向に亘ってほぼ同じ内径を有している。そして、メイン配管５１には、メインバルブ５１ａとレギュレータ５１ｂとが設けられている。このメインバルブ５１ａを開閉することにより、真空ポンプ８１と吸引孔２１ａとが連通又は遮蔽できるようになっている。また、レギュレータ５１ｂは、メイン配管５１が所定の圧力になるように設定するものであり、本実施形態ではレギュレータ５１ｂで設定された圧力が基板１０を保持するのに適切な保持圧（大気圧より低い圧力）、すなわち、塗布を行う際に吸引孔２１ａに相当する基板１０部分において塗布ムラが生じる虞のない圧力となるように設定されている。

したがって、サブバルブ５２ａを閉じ、メインバルブ５１ａを全開にした状態で真空ポンプ８１を作動させることにより、メイン配管５１内が保持圧に制御され、吸引孔２１ａには保持圧に応じた吸引力が発生し、ステージ２１の表面に載置された基板１０がずれることなく保持されるようになっている。

サブ配管５２は、円筒形状に形成されており、長手方向に亘ってほぼ同じ内径を有している。そしてサブ配管５２には、サブバルブ５２ａと貯留タンク５４とが設けられている。このサブバルブ５２ａは、メインバルブ５１ａと同じものであり、このサブバルブ５２ａを開閉することにより、真空ポンプ８１と吸引孔２１ａとがサブ配管５２を通じて連通又は遮蔽できるようになっている。

また、貯留タンク５４は、吸引孔２１ａに急速に吸引力を発生させるものであり、サブバルブ５２ａよりも真空ポンプ８１側に配置されている。この貯留タンク５４は、所定容量を有する貯留部５４ａを備えている。この貯留部５４ａは、本実施形態では、サブ配管５２の内径よりも大径に形成されており、さらに径方向と直交する方向に延びる円筒形状に形成されている。これにより、貯留部５４ａは、一定区間において、サブ配管５２の容量よりも大きい容量を有するものになっている。

なお、本発明における一定区間とは、真空ポンプ８１（吸引力発生装置）を作動させることによって大気が流れる方向（流れ方向と称す）を基準とした所定長さ（区間）をいう。すなわち、一定区間における容量が大きいとは、流れ方向の区間（例えば５００ｍｍの区間）における容量が大きいことをいう。本実施形態では、サブ配管５２と貯留タンク５４の貯留部５４ａが円筒形状を有しており、貯留部５４ａがサブ配管５２の内径に比べて大径となっているため、一定区間における容量は貯留部５４ａが大きくなっている。そして、本実施形態では、貯留部５４ａの容量は、サブバルブ５２ａから吸引孔２１ａに至る配管５０の容量の総和よりも大きくなっている。すなわち、貯留部５４ａの容量は、サブバルブ５２ａから吸引孔２１ａに至る配管５０（配管５０ａ、配管５０ｂ、配管５０ｃ）における容量の総和よりも大きくなっている。

また、貯留部５４ａは、サブ配管５２が延びる方向と貯留部５４ａが延びる方向とが共通するように配置されており、貯留部５４ａの一方側端部にサブ配管５２（バルブ側サブ配管５２ｂ）が連結され、貯留部５４ａの長手方向他方端部にサブ配管５２（吸引側サブ配管５２ｃ）が連結されている。したがって、サブバルブ５２ａを閉じた状態で真空ポンプ８１を作動させると、バルブ側サブ配管５２ｂ、吸引側サブ配管５２ｃと共に、貯留タンク５４の貯留部５４ａが真空ポンプ８１の設定圧に保持されるようになっている。

なお、設定圧とは、基板１０をステージ２１に吸着させるのに必要な吸引力を吸引孔２１ａに発生させる圧力である。そして、大気圧よりも低い圧力であって、保持圧よりもさらに低い圧力である。

また、サブ配管５２には、貯留タンク５４を迂回するように補助配管５５が設けられている。この補助配管５５は、吸引孔２１ａに生じる吸引力を急速に発生させるためのものである。具体的には、補助配管５５は、サブ配管５２の内径と同じ寸法の内径を有しており、バルブ側サブ配管５２ｂと吸引側サブ配管５２ｃとに連通して接続されている。これにより、サブバルブ５２ａを閉じた状態で真空ポンプ８１を作動させると、サブバルブ５２ａから真空ポンプ８１側のサブ配管５２内、貯留タンク５４の貯留部５４ａ内及び補助配管５５内が設定圧に保持されるようになっている。なお、この補助配管５５の容量は、貯留タンク５４の貯留部５４ａに比べて小さい容量となっている。

また、配管５０には、圧力計５３が設けられている。この圧力計５３は、配管５０内の圧力を計測するものであり、本実施形態ではステージ２１直下の吸引孔２１ａ付近の配管５０に設けられている。これにより、吸引孔２１ａから離れた位置に設ける場合に比べて圧力損失等の影響が抑えられるため、吸引孔２１ａの圧力状態を精度よく計測できるようになっている。

また、ステージ２１には、基板１０を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。具体的には、ステージ２１の表面には複数のピン孔が形成されており、このピン孔にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン（不図示）が埋設されている。すなわち、ステージ２１の表面からリフトピンを突出させた状態で基板１０が搬入されるとリフトピンの先端部分が基板１０に当接して基板１０を保持することができ、リフトピンを下降させてピン孔に収容させることにより基板１０をステージ２１の表面に載置することができるようになっている。

また、ステージ２１の表面に基板１０を載置した状態でリフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分が基板１０に当接し、複数のリフトピンの先端部分で基板１０を所定の高さ位置に保持できるようになっている。これにより、基板１０との接触部分を極力抑えて保持することができ、基板１０を損傷させることなくスムーズに交換できるようになっている。

また、塗布ユニット３０は、基板１０上に塗布液を塗布するものである。この塗布ユニット３０は、図１，図２に示すように、基台２と連結される脚部３１とＹ軸方向に延びる口金部３４とを有しており、基台２上をＹ軸方向に跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。具体的には、基台２のＹ軸方向両端部分にはそれぞれＸ軸方向に延びるレール２２が設置されており、脚部３１がこのレール２２にスライド自在に取り付けられている。そして、脚部３１にはリニアモータ３３が取り付けられており、このリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０がＸ軸方向に移動し、任意の位置で停止できるようになっている。

塗布ユニット３０の脚部３１には、図２に示すように、塗布液を塗布する口金部３４が取り付けられている。具体的には、この脚部３１にはＺ軸方向に延びるレール３７と、このレール３７に沿ってスライドするスライダ３５が設けられており、これらのスライダ３５と口金部３４とが連結されている。そして、スライダ３５にはサーボモータ３６（図４参照）により駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータ３６を駆動制御することにより、スライダ３５がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、口金部３４が、ステージ２１に保持された基板１０に対して接離可能に支持されている。

口金部３４は、塗布液を塗布して基板１０上に塗布膜を形成するものである。この口金部３４は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット３０の走行方向とほぼ直交するように設けられている。この口金部３４には、長手方向に延びるスリットノズル３４ａが形成されており、口金部３４に供給された塗布液がスリットノズル３４ａから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリットノズル３４ａから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット３０をＸ軸方向に走行させることにより、スリットノズル３４ａの長手方向に亘って基板１０上に一定厚さの塗布膜が形成されるようになっている。

次に、上記塗布装置の制御系の構成について図４に示すブロック図を用いて説明する。

図４は、この実装装置に設けられた制御装置９０の制御系を示すブロック図である。図４に示すように、この塗布装置は、上述した各種ユニットの駆動を制御する制御装置９０が設けられている。この制御装置９０は、制御本体部９１、駆動制御部９２、圧力制御部９３、入出力装置制御部９４、外部装置制御部９５とを有している。

制御本体部９１は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭ、装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ、種々のプログラムやＯＳ、さらに生産プログラム等の各種データを記憶するＨＤＤ等を備えている。そして、制御本体部９１は、主制御部９１ａ、判定部９１ｂ、記憶部９１ｃを有している。

主制御部９１ａは、予め記憶されたプログラムに従って一連の塗布動作を実行すべく、駆動制御部９２を介して各ユニットのサーボモータ３６、リニアモータ３３等の駆動装置を駆動制御するものである。

判定部９１ｂは、吸着された基板１０を保持するのに適切な吸引力が吸引孔２１ａに発生しているか否かを判定するものである。具体的には、吸引孔２１ａ付近の圧力状態が適切であるか否かを判断する。すなわち、圧力計５３により検出された圧力が、真空ポンプ８１の設定圧に達しているか否かを判定する。後述する記憶部９１ｃには、予め設定された設定圧データが記憶されており、検出された圧力がこの設定圧であるか否かを判断する。仮に設定圧に達していた場合には、サブバルブ５２ａが閉状態となるように後述の圧力制御部９３を介して制御する。これにより、吸引孔２１ａと真空ポンプ８１とを連通する配管５０がメイン配管５１のみに切り替えられることにより、吸引孔２１ａに発生する圧力がレギュレータ５１ｂで設定された保持圧に調節されるようになっている。また、圧力計５３が設定圧に達しない場合には、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａの状態はそのままの状態で維持されるようになっている。

記憶部９１ｃは、各種データが格納されているとともに、演算結果等を一時的に格納するためのものである。具体的には、設定圧、保持圧等のデータが記憶されている。

駆動制御部９２は、制御本体部９１からの制御信号に基づいて、リニアモータ３３、サーボモータ３６等を駆動制御するものである。具体的には、リニアモータ３３及びサーボモータ３６を制御することにより、塗布ユニット３０の移動、及び、口金部３４の昇降動作等が駆動制御されるようになっている。

圧力制御部９３は、配管５０内の圧力を検知するものであり、また制御本体部９１からの制御信号に基づいて、吸引孔２１ａに発生する圧力を制御するものである。具体的には、圧力計５３からの信号により、吸引孔２１ａ付近の配管５０内の圧力を検知する。また、圧力計５３が設定圧を示していることにより制御本体部９１から保持圧に切り替える旨の信号が送られてきた場合には、サブバルブ５２ａを開状態から閉状態となるようにサブバルブ５２ａの駆動を制御することにより、配管５０内（正確には吸引孔２１ａ付近）が保持圧になるように制御する。

入出力装置制御部９４は、キーボード８３、タッチパネル８２等の各入出力装置を制御するものである。具体的には、キーボード８３及びタッチパネル８２から塗布動作の条件設定等が行えるようになっており、適宜、設定圧、保持圧等の設定を行うことができる
。また、設定圧から保持圧に調節する場合、配管５０内が調節されるべき保持圧になっていない場合には、タッチパネル上に警告表示を行ってオペレータに警告を促すようになっている。

外部装置制御部９５は、制御本体部９１からの制御信号に基づいて、外部装置の駆動制御を行うものである。本実施形態では、真空ポンプ８１と接続されており、この真空ポンプ８１を駆動させることにより、吸引孔２１ａに吸引力を発生させることができるようになっている。

次に、この塗布装置における動作について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、ステップＳ１において基板１０の搬入が行われる。具体的には、ステージ２１の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、図示しないロボットハンドにより、リフトピンの先端部分に基板１０が載置される。このとき、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａが閉状態であることが確認される。したがって、ステージ２１の挿通孔２１ａには吸引力は発生していない。

次に、ステップＳ２において基板１０がステージ２１に載置される。具体的には、リフトピンの先端部分に基板１０が載置された状態から、リフトピンを下降させて基板１０をステージ２１の表面に載置する。このとき、図示しない位置決め手段により基板１０が所定の位置に位置決めされる。

次に、ステップＳ３〜Ｓ５により、基板１０がステージ２１上に吸着されて保持される。まず、ステップＳ３により、基板吸着動作が行われ、基板１０がステージ２１上に吸着される。具体的には、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａが開状態となるように駆動制御されることにより、吸引孔２１ａと真空ポンプ８１とが連通して接続されるため、吸引孔２１ａに吸引力が発生し基板１０がステージ２１上に急速に吸着される。

すなわち、ステップＳ１、Ｓ２において、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａが閉じた状態で真空ポンプ８１で排気を行っているため、貯留タンク５４の貯留部５４ａ内が設定圧（大気圧より低い圧力）で維持されている。そして、この状態からメインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａが開かれると、設定圧に保たれた貯留タンク５４の貯留部５４ａが一気に開放されるため、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａから吸引孔２１ａまでに至る配管５０内の大気が貯留タンク５４の貯留部５４ａ内に一気に引き込まれる。これにより、吸引孔２１ａに設定圧に応じた吸引力を急速に発生させることができる。

また、本実施形態では、補助配管５５を設けているため、吸引孔２１ａにさらに急速に吸引力を発生させることができる。すなわち、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａを閉じた状態では、図６（ａ）に示すように補助配管５５内に存在する大気が吸引側サブ配管５２ｃを介して真空ポンプ８１側に排気されている。そして、この状態からメインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａを開いて貯留タンク５４の貯留部５４ａが一気に開放されると、貯留部５４ａの両端部に接続されたサブ配管５２内の大気が引き込まれる。すなわち、図６（ｂ）に示すように、吸引側サブ配管５２ｃ内の大気が貯留部５４ａに引き込まれるため、バルブ側サブ配管５２ｂ内の大気が補助配管５５を通じて貯留タンク５４に引き込まれることにより、バルブ側サブ配管５２ｂの大気が貯留部５４ａに引き込まれる流量が大きくなる。したがって、バルブ側サブ配管５２ｂから吸引孔２１ａに至る配管内の大気が貯留部５４ａに引き込まれる流量が大きくなることにより、吸引孔２１ａにおける吸引力をさらに急速に発生させることができる。これにより、吸引孔２１ａに吸引力が急速に発生することにより、瞬時に基板１０がステージ２１上に吸着される。

次いで基板１０がステージ２１の表面に吸着されると、配管５０内の圧力が設定圧に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。具体的には、圧力計５３が設定圧に達したか否かが判断され、設定圧に達していない場合には、ＮＯの方向に進み基板吸着動作が継続して行われる。

また、圧力計５３が設定圧に達した場合には、ＹＥＳの方向に進み、基板の吸着保持動作が行われる（ステップＳ５）。具体的には、サブバルブ５２ａを開状態から閉状態に切り替えられる。すなわち、真空ポンプ８１と吸引孔２１ａとの連通が、メイン配管５１のみとなることにより、吸引孔２１ａにおける吸引力がレギュレータ５１ｂで設定された保持圧に応じた吸引力に調節される。したがって、基板１０はステージ２１上に保持圧に応じた吸引力で吸着保持される。

次に、ステップＳ６において、塗布動作が行われる。すなわち、塗布ユニット３０を特定の方向に走行させつつ、塗布液を吐出させることにより、基板１０の表面に塗布膜を形成させる。

次に、ステップＳ７において、基板１０の取出しが行われる。すなわち、Ｓ６における塗布動作により基板１０表面に塗布膜が形成された後、真空ポンプ８１を停止させて、吸引孔２１ａにおける圧力を大気圧に戻す。そして、リフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分で基板１０を保持させ、図示しないロボットハンドに基板１０の受け渡しが行われ、ステージ２１の表面から基板１０が排出される。

このような塗布装置によれば、メインバルブ５１ａとサブバルブ５２ａとが閉じた状態から開いた状態にすることにより、設定圧に保たれた貯留タンク５４の貯留部５４ａが一気に開放されるため、サブバルブ５２ａから吸引孔２１ａに至る配管５０内の大気が一気に貯留部５４ａに引き込まれる。すなわち、吸引孔２１ａに吸引力を急速に発生させて基板１０をステージ２１に瞬時に吸着することができる。したがって、メインバルブ５１ａとサブバルブ５２ａを動作させるだけで吸引孔２１ａに吸引力を急速に発生させることができるため、真空ポンプ８１の設定圧を変更することなく、基板１０を吸着させる吸着時間を短縮することができ、ひいては塗布装置全体としてのタクトタイムを向上させることができる。

また、上記実施形態では、貯留タンク５４の貯留部５４ａが、サブ配管５２の内径よりも大径の円筒形状を有する場合について説明したが、所定区間におけるサブ配管５２の容量に比べて大きい容量を有しているものであればよい。すなわち、サブ配管５２の容量と比べて大きい容量を有していれば、メインバルブ５１ａ及びサブバルブ５２ａを閉状態から開状態にすることにより、設定圧に保たれた貯留タンク５４の貯留部５４ａが一気に開放され、サブバルブ５２ａから吸引孔２１ａに至る配管５０内の大気が貯留部５４ａに引き込まれる。これにより、吸引孔２１ａに吸引力を急速に発生させて基板１０をステージ２１に瞬時に吸着することができる。具体的な貯留部５４ａの例としては、上記実施形態のように円筒形状であれば、汎用性のある一般的なタンクを使用することができ、コストを低く抑えることができる。また、円筒に限らず断面が四角形や多角形等であって筒状に形成されているものであってもよい。この場合には、貯留タンク５４を設置するスペースが制限されている場合に、空いているスペースの形状に合わせて貯留タンク５４を設計し設置しやすいというメリットがある。また、貯留タンク５４全体が所定ピッチの螺旋形状を有しており所定区間におけるサブ配管５２の容量よりも大きく形成されているものであってもよい。

また、上記実施形態では、補助配管５５を設ける例について説明したが、この補助配管５５を設けずに貯留タンク５４のみの構成であってもよい。この場合であっても、設定圧に保たれた貯留タンク５４の貯留部５４ａが一気に開放することにより、吸引孔２１ａに吸引力を発生させて急速に基板１０をステージ２１の表面に吸着させることができる。

また、上記実施形態では、補助配管５５を１本設ける例について説明したが、補助配管５５を複数本設けるものであってもよい。この場合であっても、貯留タンク５４の貯留部５４ａが一気に開放されると、複数本の補助配管５５内に存在していた大気が吸引側サブ配管５２ｃを通じて貯留部５４ａに入り込むことにより、バルブ側サブ配管５２ｂ内の大気が貯留部５４ａに引き込まれる流量が増大し、吸引孔２１ａにおける吸引力をさらに急速に発生させることができる。なお、この場合であっても、複数本の補助配管５５の容量が貯留部５４ａの容量よりも小さく形成されることにより、より効果的に吸引孔２１ａに吸引力を急速に発生させることができる。

なお、上記実施形態では、工場等に既設された真空ポンプ８１を使用する場合について説明したが、塗布装置用として別途単独に設けられたものであってもよい。この場合であっても、真空ポンプ８１の設定圧を変更することなく、基板１０を吸着させる吸引力を急速に発生させることができる。

本発明の実施形態に係る塗布装置を示す斜視図である。塗布ユニットの脚部付近を示す概略図である。上記塗布装置の配管系統を示す概略図である。上記塗布装置の制御系を示すブロック図である。上記塗布装置の動作を示すフローチャートである。貯留タンク付近における配管内の大気の流れを示す参考図である。

符号の説明

１０基板
２１ステージ
２１ａ吸引孔
４０基板保持手段
５０配管
５１メイン配管
５１ａメインバルブ
５２サブ配管
５２ａサブバルブ
５２ｂバルブ側サブ配管
５２ｃ吸引側サブ配管
５３圧力計
５４貯留タンク
５４ａ貯留部
５５補助配管

Claims

基板を載置するステージと、
前記ステージの表面に形成された吸引孔に吸引力を発生させて基板をステージの表面に吸着させて保持させる基板保持手段と、
前記ステージの表面に保持された基板に対して相対的に移動しつつ塗布液を吐出する塗布ユニットと、
を備える塗布装置において、
前記基板保持手段の吸引孔は、吸引力を発生させる吸引力発生装置と配管を介して連通して接続されており、
前記配管は、メインバルブにより開閉可能なメイン配管と、サブバルブにより開閉可能なサブ配管とを備え、
前記サブ配管には、前記サブバルブよりも吸引力発生装置側に所定容量を有する貯留部を備える貯留タンクが設けられ、その貯留部は、一定区間におけるサブ配管の容量に比べて大きい容量を有していることを特徴とする塗布装置。
前記貯留部の容量は、前記サブバルブから前記吸引孔に至る配管の容量の総和よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
前記サブ配管には、補助配管が設けられており、この補助配管は、前記貯留タンクを迂回して、貯留タンクと吸引力発生装置側で接続される吸引側サブ配管と、貯留タンクとサブバルブ側で接続されるバルブ側サブ配管と、に連通して接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
前記メインバルブ及びサブバルブの開閉動作を制御する制御装置を備えており、この制御装置は、メインバルブ及びサブバルブが閉状態で吸引力発生装置を作動させることにより、前記貯留タンクの貯留部を大気圧よりも小さい圧力に維持させて、ステージの表面に基板が載置された後、メインバルブとサブバルブとを開状態にすることにより、基板をステージ表面に吸着させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置。
前記制御装置は、メインバルブとサブバルブとを開状態にすることにより基板をステージ表面に吸着させた後、吸引孔の圧力が所定の圧力に達した場合には、サブバルブを閉状態にして前記所定の圧力よりも大きく、かつ、大気圧よりも小さい圧力で、基板がステージの表面上に保持された状態を維持することを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。