JP2010051883A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布装置の稼働率を向上させることにより、塗布基板の低コスト化を図ることができる塗布装置及び塗布方法を提供する。
【解決手段】基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板に塗布液を塗布する塗布ユニットと、基板に付着した異物の存在を検知する検知ユニットと、前記検知ユニットからの異物情報に応じて前記塗布ユニットを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記検知ユニットからの異物情報から基板上における異物位置情報を得、その異物位置情報に基づいて基板に付着した異物を回避するように前記塗布ユニットを駆動制御するように構成する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置及び塗布方法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、ガラス等からなる基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板という）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。すなわち、塗布装置は、基板を載置するステージと、レジスト液を吐出する塗布ユニットとを有しており、塗布ユニットの口金部のスリットからレジスト液を吐出させながら、基板と塗布ユニットとを相対的に移動させることにより、所定厚さのレジスト液膜が形成された基板が形成されるようになっている。

このような塗布装置には、基板に付着した異物を検知する異物検知手段が設けられている。具体的には、塗布ユニットには口金部を基板上に支持する支持部が設けられており、この支持部にレーザセンサが設けられている。このレーザセンサは、基板表面上一定高さ位置にレーザ光を塗布方向と直交する方向に照射するように構成されており、支持部が塗布方向に移動することにより、レーザ光が基板表面全体に亘って照射される。そして、基板上に異物が存在する場合には、異物がレーザ光を遮ることにより異物が検知されるようになっている。このような塗布装置では、塗布ユニットを走行させることにより、異物検知動作と塗布動作とが同時に行われ、仮に、基板上に異物が検出された場合には、塗布ユニットによる塗布動作が中断され、ステージから基板が排出される。その後、新たな基板がステージにセットされ、異物検知動作及び塗布動作が開始されるようになっている。

特開２００６−７１３９６

近年では、液晶・ＰＤＰ等の薄型表示装置（ＦＰＤ）の価格競争が激化し、その結果、塗布装置の稼働率を向上させて塗布基板の低コスト化を図るという要望が強くなっている。

しかし、従来の塗布装置では、上述の通り基板上における異物が検知されると塗布動作が中断される。そして、一旦塗布動作を中断すると、その基板は製品工程から外され、新たな基板のセット、塗布装置の初期化など、次の塗布動作を行うために多くの準備時間が必要になる。すなわち、この塗布動作の中断は、塗布装置の稼働率低下を招き、塗布基板の低コスト化を妨げる要因となっていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、塗布装置の稼働率を向上させることにより、塗布基板の低コスト化を図ることができる塗布装置及び塗布方法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及び塗布方法は、基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板に対し特定方向に相対的に移動しつつ塗布液を塗布する塗布ユニットと、基板に付着した異物の存在を検知する検知ユニットと、前記検知ユニットからの異物情報に応じて前記塗布ユニットを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記検知ユニットからの異物情報から基板上における異物位置情報を得、その異物位置情報に基づいて基板に付着した異物を回避するように前記塗布ユニットを駆動制御することを特徴としている。

上記塗布装置によれば、前記塗布ユニットにより、前記異物位置情報に基づいて基板に付着した異物を回避して塗布することができるため、基板に異物が付着している場合であっても塗布動作を中断することなく、異物が存在しない領域に塗布することができる。したがって、従来の塗布装置のように、異物が存在する場合には塗布動作の途中であっても塗布動作を中断し基板を排出する場合に比べて、基板の排出回数及び新たな基板をセットする回数が少なくすることができるため、塗布装置の稼働時間全体に占める準備時間が少なくなり、塗布装置の稼働率を向上させることができる。これにより、塗布基板の低コスト化を図ることができる。

また、前記ステージとは別に、基板を載置する検知ステージが設けられており、前記検知ユニットは、その検知ステージ上に載置された基板に対して異物の存在を検知する構成としてもよい。

この構成によれば、基板に付着した異物を検知する検知ステージと、塗布動作時に使用するステージとを別々に設ける構成であるため、異物を検知する処理と塗布動作を並行して行うことができる。また、異物を検知する動作スピードを自由に設定することができる。すなわち、従来のように、異物検知センサが塗布ユニットに取付けられる構成では、塗布ユニットが移動する速度に検知速度が影響されるが、ステージを別々にすることにより、検知速度を塗布ユニットの移動速度に影響されずに設定することができる。よって、タクトタイムを向上させることができ、塗布基板の低コスト化をさらに図ることができる。

異物を回避する具体的な態様としては、前記塗布ユニットは、塗布液を吐出する口金部を備えており、前記制御装置は、前記口金部が異物位置情報に基づく異物に接近すると、塗布液の吐出を停止させるとともに口金部を所定位置まで基板から離間させ、当該異物を通過した後、口金部を基板に近接させて塗布動作を再開させる構成とすることができる。

この構成によれば、容易な手法により基板に付着した異物を回避することができるため、塗布装置が大型化、複雑化する問題を回避することができる。

また、前記制御装置は、前記異物位置情報から塗布不完全領域を設定し、この塗布不完全領域と基板の裁断情報とから製品基板取得枚数を算出し、この製品取得枚数により、基板上に塗布を行うか否かを判断する構成としてもよい。

この構成によれば、塗布後の基板から得られる製品基板の枚数が、所定枚数以上取得できる場合には塗布を行うことにより、装置の稼働率を向上させることができる。

前記塗布不完全領域は、前記口金部の移動方向における異物の寸法値と余裕値とを合算した退避幅と、塗布開始時及び塗布停止時に口金部からの塗布液の供給が不安定となる塗布不安定領域と、を含む構成としてもよい。

この構成によれば、基板に付着している異物の大きさに応じて塗布不完全領域を設定することができるため、あらゆる形状の異物を回避して塗布することができる。

本発明の塗布装置及び塗布方法によれば、塗布装置の稼働率を向上させることにより、塗布基板の低コスト化を図ることができる。

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１を概略的に示す正面図であり、図２はその上面図である。

図１、図２に示すように、塗布装置１は、異物検知部１０と塗布装置本体部３０とを有しており、基板６上に薬液やレジスト液等（以下、塗布液と称す）の塗布膜を形成するものである。具体的には、異物検知部１０において基板６上における異物の存在が検知され、塗布装置本体部３０において基板６上に均一厚さの塗布膜が形成される。この異物検知部１０と塗布装置本体部３０とは、別体として構成されており、異物検知部１０から塗布装置本体部３０への基板６の搬送には、図示しないロボットハンドによって行われるようになっている。

異物検知部１０は、基板６に付着した異物の存在を検知するものであり、ベース１１と、ベース１１上に設置される検知ステージ１２と、この検知ステージ１２に対して特定方向（図１において左右方向）に移動可能に構成される検知ユニット２０とを備えている。

なお、以下の説明では、検知ユニット２０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。

前記ベース１１には、その中央部分に検知ステージ１２が設けられている。この検知ステージ１２は、搬入された基板６を載置して保持するものである。この検知ステージ１２には、図示しない位置決め装置が設けられており、この位置決め装置により搬入された基板６が精度よく位置決めされるようになっている。具体的には、基板６の端部６１（図１，図２における左側短辺部分）が、後述の塗布ユニット４０の走行方向（Ｘ軸方向）と直交するように位置決めされる。

また、検知ステージ１２には、その表面に基板６を吸着して保持できるようになっている。具体的には、その表面に開口する複数の吸引孔が形成されており、これらの吸引孔と真空ポンプ８１（図５参照）とが連通して接続されている。そして、検知ステージ１２の表面に基板６が載置された状態で真空ポンプ８１を作動させることにより、吸引孔に吸引力が発生し基板６が検知ステージ１２の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。また、検知ステージ１２には、基板６を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、検知ステージ１２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が埋設されている。そして、基板６を搬入する場合には、ピン孔からリフトピンを突出させた状態でリフトピンの先端部分に基板６を保持し、この状態からリフトピンを下降させてピン孔に収容することにより基板６を検知ステージ１２の表面に載置する。また、検知ステージ１２上に基板６を載置した状態からリフトピンを上昇させることにより、基板６をリフトピン先端部分で所定高さに保持して待機する。そして、図示しないロボットハンドに基板６が受け渡されることにより異物検知部１０から基板６が排出される。これにより、基板６との接触部分を極力抑えて保持することができ、基板６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。

前記検知ユニット２０は、基板６に付着した異物の存在を検知するものであり、検知ステージ１２に載置された基板６に対して特定方向（Ｘ軸方向）に走行するように構成されている。この検知ユニット２０は、図３に示すように、ベース１１上を走行する支持部２１とＹ軸方向に延びるビーム部２２とを有しており、ビーム部２２が基板６と対向する状態を維持して走行するように構成されている。

具体的には、ベース１１のＹ軸方向両端部分にはそれぞれ検知ステージ１２に沿ってＸ軸方向に延びるレール２３が設置されており、支持部２１がこのレール２３にスライド自在に取り付けられている。そして、支持部２１にはリニアモータ２４が取り付けられており、このリニアモータ２４を駆動制御することにより、検知ユニット２０がＸ軸方向に移動できるようになっている。そして、本実施形態では、支持部２１に図示しない検知側位置検出器２５が取り付けられており、この検知側位置検出器２５により検知ユニット２０の位置が検出できるようになっている。すなわち、この検知側位置検出器２５の位置情報により検知ユニット２０を任意の位置で停止させることができるようになっている。

検知ユニット２０の支持部２１には、異物を検知する異物センサ２６が取付けられている。この異物センサ２６は、レーザ光を発光する発光部２６ａとこのレーザ光を受光する受光部２６ｂとを有している。この発光部２６ａ及び受光部２６ｂは、発光部２６ａの照射領域に受光部２６ｂが含まれるように取り付けられている。すなわち、本実施形態では、一方の支持部２１に発光部２６ａ、他方の支持部２１に受光部２６ｂが、それぞれ互いに対向するように、ほぼ同一の高さ位置に設けられている。これにより発光部２６ａから出力された光が受光部２６ｂで受光されるようになっている。そして、発光部２６ａ及び受光部２６ｂの高さ位置は、基板６の表面よりも僅かに高い位置、すなわち、検出すべき異物の大きさ（高さ寸法）に応じて取付位置が設定されている。これにより、基板６表面上に異物が存在している場合には、発光部２６ａから照射されたレーザ光が異物によって遮光されることにより、受光部２６ｂで受光する光量に変化が生じ、この受光量の変化により、異物の存在を検知できるようになっている。なお、基板６と検知ステージ１２との間に異物が存在している場合であっても、異物が存在する分だけ基板６の高さ位置が高くなるため、発光部２６ａから照射されたレーザ光が基板６で遮光されることにより、異物の存在を検知できるようになっている。

また、ビーム部２２の長手方向中央位置には、検知基準センサ２７が取付けられている。この検知基準センサ２７は、異物が存在する位置（異物位置）を計測するための基準点を設定するものである。この検知基準センサ２７は、反射型の変位レーザセンサであり、この検知基準センサ２７から対象物までの距離を計測し、その距離が検知信号として出力されるようになっている。本実施形態では、基板６の端部６１が、異物位置のＸ軸方向における基準点になるように設定されている。具体的には、検知基準センサ２７は、異物センサ２６とＸ軸方向において同位置に取付けられることにより、検知基準センサ２７が反応した位置がそのまま異物位置の基準点になるように設定されている。すなわち、検知ユニット２０を走行させることにより、基板６の端部６１が検知基準センサ２７と対向すると、ベース１１までの距離を計測していた検知基準センサ２７が基板６までの距離を計測することになるため、基板６の厚み分だけ検知基準センサ２７との距離が小さく変化する。このとき、検知側位置検出器２５の値が読み取られることにより基準点が設定される。これにより、異物位置の基準点が基板６端部６１に設定されるようになっている。

また、塗布装置本体部３０は、基板６上に塗布液を塗布するものであり、基台３１と、基台３１上に載置される塗布ステージ３２と、この塗布ステージ３２に対し特定方向（図１において左右方向）に移動可能に構成される塗布ユニット４０とを備えている。ここで、図４は、塗布ユニット４０の一部を拡大した図である。

図１、図２、図４に示すように、前記基台３１には、その中央部分に塗布ステージ３２が配置されている。この塗布ステージ３２は、搬入された基板６をその表面に載置して保持するものである。この塗布ステージ３２には、図示しない位置決め装置が設けられており、この位置決め装置により搬入された基板６が精度よく位置決めされるようになっている。具体的には、基板６の端部６１が、後述の塗布ユニット４０のスリット５０ａが延びる方向（Ｙ軸方向）と平行になるように位置決めされる。

また、塗布ステージ３２には、その表面に開口する複数の吸引孔が形成されており、これらの吸引孔と真空ポンプ８１（図５参照）とが連通して接続されている。そして、塗布ステージ３２の表面に基板６が載置された状態で真空ポンプ８１を作動させることにより、吸引孔に吸引力が発生し基板６が塗布ステージ３２の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。

また、塗布ステージ３２には、基板６を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、塗布ステージ３２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が埋設されている。そして、塗布ステージ３２の表面に基板６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６に当接し、複数のリフトピンの先端部分で基板６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６との接触部分を極力抑えて保持することができ、基板６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。

前記塗布ユニット４０は、塗布液を塗布することにより基板６上に塗布膜を形成するものであり、塗布ステージ３２に載置された基板６に対して特定方向（Ｘ軸方向）に走行するように構成されている。この塗布ユニット４０は、図４に示すように、基台３１と連結される支持部４１とＹ軸方向に延びるビーム部４２とを有する門型形状を有しており、基台３１上の塗布ステージ３２をＹ軸方向に跨いだ状態で走行可能に取り付けられている。

具体的には、基台３１のＹ軸方向両端部分にはそれぞれ塗布ステージ３２に沿ってＸ軸方向に延びるレール４３が設置されており、支持部４１がこのレール４３にスライド自在に取り付けられている。そして、支持部４１にはリニアモータ４４が取り付けられており、このリニアモータ４４を駆動制御することにより、塗布ユニット４０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。そして、本実施形態では、支持部４１に塗布側位置検出器４５（図５参照）が取り付けられており、この塗布側位置検出器４５により塗布ユニット４０の位置が検出できるようになっている。すなわち、この塗布側位置検出器４５により、塗布ユニット４０の位置情報が取得でき、この位置情報により塗布ユニット４０を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４０の支持部４１には、塗布液を塗布する口金部５０が取り付けられている。具体的には、この支持部４１にはＺ軸方向に延びるレール４６と、このレール４６に沿ってスライドするスライダ４７が設けられており、これらのスライダ４７と口金部５０とが連結されている。そして、スライダ４７にはサーボモータ４８（図５参照）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４８を駆動制御することにより、スライダ４７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５０が、塗布ステージ３２に保持された基板６に対して昇降動作可能に支持されており、本実施形態では、塗布に適した塗布位置と異物を回避する回避位置に停止できるようになっている。

口金部５０は、塗布液を塗布することにより基板６上に塗布膜を形成するものである。この口金部５０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４０のビーム部４２とほぼ平行をなすように設けられている。この口金部５０には、塗布ステージ３２と対向する面には、口金部５０の長手方向に延びるスリット５０ａが形成されている。そして、口金部５０に供給された塗布液がスリット５０ａ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５０ａから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット４０をＸ軸方向に走行させることにより、基板６上に一定厚さの塗布膜が形成されるようになっている。

また、ビーム部４２には、塗布基準センサ４９が取付けられている。この塗布基準センサ４９は、塗布ステージ３２上に載置された基板６における異物位置の基準点を設定するものであり、本実施形態では基板６の端部６１が基準点となるように設定されている。この塗布基準センサ４９は、上述の検知ユニット２０に取付けられたものと同様に、反射型のレーザセンサであり、塗布基準センサ４９は、ビーム部４２の塗布方向側（図１，２において右側）に取付けられている。そして、塗布ユニット４０を走行させることにより、基板６の端部が塗布基準センサ４９と対向すると、基台３１までの距離を計測していた塗布基準センサ４９が基板６までの距離を計測することになるため、基板６の厚み分だけ塗布基準センサ４９との距離が変化する。したがって、この塗布基準センサ４９との距離が変化したときの塗布側位置検出器４５の値が基準点になるようになっている。これにより、異物位置の基準点が基板６の端部６１に設定されるようになっている。

次に、上記塗布装置１の制御系の構成について図５に示すブロック図を用いて説明する。

図５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５に示すように、この塗布装置１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、検知機器制御部９３、位置検出部９４、外部装置制御部９５とを有している。そして、制御本体部９１は、主制御部９１ａ、判定部９１ｂ、記憶部９１ｃとを有している。

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４８、リニアモータ２４，４４等の駆動装置を駆動制御するとともにこの実装動作において必要な各種演算を行うものである。具体的には、異物センサ２６からの信号に応じて、異物の存在の有無を判断するとともに、異物の存在を示す異物情報から異物位置情報を演算する。

判定部９１ｂは、異物位置情報に基づいて、異物が存在する場合であっても実際に基板６に塗布膜を形成するか否かを判定するものである。具体的には、基板６から取得される製品基板６ａの取得枚数（製品基板取得枚数Ｍ）が、設定された製品基板６ａの最小取得枚数（製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎ）以上か否かで判断される。すなわち、通常、塗布完了後の基板６は、裁断されることにより複数枚の製品基板６ａが取得される。そのため、後述する記憶部９１ｃにはその裁断情報が記憶されており、この裁断情報と異物位置情報から得られる塗布不完全領域とを比較することにより、製品基板取得枚数Ｍを算出する。そして、記憶部９１ｃに記憶された基板６当りの製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎとを比較して、製品基板６ａの取得枚数が製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎ以上である場合には、基板６に異物が存在する場合であっても塗布動作実行可能と判定する。

具体的に、図６に示す基板６を例に説明する。この例において、裁断情報に基づく裁断線Ｃが破線で示されている。すなわち、Ｘ軸方向にａ〜ｅに５分割されるとともに、Ｙ軸方向に４分割されることにより、基板６から製品基板６ａが２０枚取得できる。そして、基板６上のＡ，Ｂは、異物の存在位置を示すものである。

この例において、まず、異物位置情報により異物位置（位置Ａ、Ｂ）に対して、退避幅ｔを加味した塗布不完全領域ｔａを設定する。
ここで、退避幅ｔは、塗布ユニット４０の口金部５０が異物との衝突を確実に回避できる領域であり、異物のＸ軸方向寸法に余裕幅をもたせたものである。本実施形態では、基板６に存在すると考えられる最大形状の異物のＸ軸方向寸法を予め想定し、そのＸ軸方向寸法値を退避幅ｔとして設定されている。なお、この退避幅ｔは、後述する記憶部９１ｃに記憶されている。

また、塗布不完全領域ｔａは、基板６上の塗布状態が不完全となって塗布ムラが発生する可能性の高い領域であり、上述の退避幅ｔに、塗布状態に影響を及ぼす領域を加味した領域である。具体的には、口金部５０から吐出される塗布液は、塗布開始時と塗布停止時にその供給が不安定となる。この塗布液の供給が不安定となって塗布状態に影響が出る領域を塗布不安定領域として退避幅ｔに加味されることにより塗布不完全領域ｔａが設定される。したがって、基板６における塗布不完全領域ｔａは、製品基板６ａとして取得されず、不良基板と判断される。なお、塗布不完全領域ｔａを構成する塗布不安定領域寸法（Ｘ軸方向寸法）は、記憶部９１ｃに記憶されている。

この図６の例に示すように、上述の塗布不完全領域ｔａが設定されると、塗布不完全領域ｔａを除く塗布領域は斜線部で示される範囲となり、製品基板６ａが８枚取得できることになる。すなわち、退避幅ｔは、ａ列とｃ列に設定されているため、ａ列及びｃ列は共に不良基板となる。さらに、ｃ列の退避幅ｔにおける塗布不完全領域ｔａがｂ列にも及んでいるため、ｂ列も不良基板と判断される。したがって、製品基板取得枚数Ｍ＝８枚と、製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎ（例えば、８枚）とを比較し、製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎ以上取得できる場合には、塗布動作可能と判定する。

記憶部９１ｃは、様々な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、基板６に応じた裁断情報、製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎ、退避幅ｔ、塗布不安定領域寸法等が記憶されており、主制御部９１ａで算出される異物位置情報等が一時的に記憶される。

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２４，４４、サーボモータ４８等を駆動制御するものである。具体的には、リニアモータ２４，４４及びサーボモータ４８を制御することにより、検知ユニット２０の移動、及び、塗布ユニット４０の移動、口金部５０の昇降動作等が駆動制御されるようになっている。

位置検出部９４は、検知側位置検出器２５及び塗布側位置検出器４５からの検出信号に基づいて、検知ユニット２０及び塗布ユニット４０の位置（Ｘ軸方向位置）を検出するものである。具体的には、検知側位置検出器２５及び塗布側位置検出器４５からは、常時、検知ユニット２０及び塗布ユニット４０におけるＸ軸方向位置に応じた検出信号が出力されており、この検出信号を受けて検知ユニット２０及び塗布ユニット４０の位置情報を制御本体部９１に出力する。これにより、制御装置９０により検知ユニット２０及び塗布ユニット４０の現在位置が認識できるようになっている。

検知機器制御部９３は、異物センサ２６、検知基準センサ２７、塗布基準センサ４９のレーザ光の出力を制御するとともに、これらセンサから出力された検知信号を受け、この検知信号を制御本体部９１に出力するものである。具体的には、異物センサ２６により検知信号を受けた場合には、異物情報として制御本体部９１に出力する。また、検知基準センサ２７及び塗布基準センサ４９により検知信号を受けた場合には、異物位置の基準点情報として制御本体部９１に出力する。

そして、制御本体部９１は、これらの情報を基に基板６上における異物位置情報を得る。具体的には、検知基準センサ２７からの検出信号を受けると、その時点における検知ユニット２０の位置情報を基準位置情報として認識する。本実施形態では、検知基準センサ２７が基板６の端部６１で反応することから、基板６の端部が基準位置として設定される。そして、異物センサ２６からの検知信号により異物情報を受けると、その時点における検知ユニット２０の位置情報と上述の基準位置情報から異物位置情報を取得する。すなわち、基準位置を基にした異物位置を算出する。これにより、検知ステージ１２に載置された基板６の端部からＸ軸方向の所定位置に異物が存在していることを認識することができる。

また、制御本体部９１は、得られた異物位置情報に基づいて基板６上の異物を回避して塗布を行うように駆動制御部９２に制御信号を出力する。具体的には、塗布基準センサ４９からの検出信号により、その時点における塗布ユニット４０の位置情報を基準位置情報として認識する。本実施形態では、塗布基準センサ４９が基板６の端部６１で反応することから、基板６の端部６１が基準位置として設定される。これにより、上述の異物位置情報により基準位置からの異物位置が認識される。そして、塗布ユニット４０を駆動制御することにより、塗布ユニット４０をＸ軸方向に走行させつつ、基板６上に塗布液を吐出する。そして、塗布ユニット４０が異物に接近すると、換言すれば、異物位置情報により設定された塗布不完全領域ｔａに差し掛かると、塗布液の供給を停止させて塗布液の吐出を停止させ、塗布ユニット４０の口金部を所定位置まで上昇させる。そして、塗布ユニット４０を上昇させた状態でＸ軸方向に退避幅ｔだけ走行させた後、口金部を下降させ、再び塗布液を吐出して基板６上への塗布を開始させる。このようにして、塗布ユニット４０を駆動制御して基板６上の異物を回避することができる。

外部装置制御部９５は、キーボード８３、タッチパネル８２等の各装置を制御するものである。具体的には、前記制御本体部９１から異物が検出された旨の信号を受けるとタッチパネル８２上に警告を促す警告表示を行うようになっている。また、塗布動作の条件、あるいは上記異物の検出における閾値の設定等はキーボード８３及びタッチパネル８２から外部装置制御部９５を通じて変更できるようになっている。

次に、この塗布装置１における動作について、図７、８に示すフローチャート、図９に示す検知動作における検知ユニット２０の位置関係の概略図、及び、図１０に示す塗布動作における塗布ユニット４０の位置関係の概略図を参照しながら説明する。この塗布装置１では、異物を検知する異物検知工程と基板６に塗布液を塗布する塗布工程とを有しており、異物検知工程は、図７に示すフローチャートに従って進められ、塗布工程は、図８のフローチャートに従って進められる。

まず、異物検知工程が開始され、ステップＳ１において、基板６の搬入が行われる。すなわち、異物検知部１０の検知ステージ１２に基板６が搬入される。具体的には、検知ステージ１２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、これらのリフトピンの先端部分に搬送された基板６が載置される。そして、リフトピンを下降させて基板６を検知ステージ１２の表面に載置し、基板６が検知ステージ１２に載置されると、図示しない位置決め装置により、基板６が所定の位置に位置決めされる。すなわち、基板６の端部（図９の左側端部）がＸ軸方向と直交する状態に位置決めされる。そして、この状態で真空ポンプ８１を作動させて吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板６が精度よく位置決めされた状態で検知ステージ１２の表面上に吸着されて保持される。

次に、ステップＳ２において、基準点の設定が行われる。具体的には、検知ユニット２０を図９（ａ）に示す状態から基板６が載置される側に走行させて検知基準センサ２７と基板６の端部６１とを対向させる。すなわち、検知基準センサ２７により計測される距離がベース１１の表面から基板６に変更されることにより、検知側位置検出器２５により検知ユニット２０の位置情報が読み込まれる。これにより、基板６の端部が基準点に設定され、異物検知部１０における異物位置の基準位置情報として記憶される。

次に、ステップＳ３において、異物検知が行われる。具体的には、異物センサ２６を起動させながら検知ユニット２０を走行させることにより異物の有無が判断される（ステップＳ４）。ここで、異物が存在しない場合には、ステップＳ４においてＮＯの方向に進み、異物検知が基板６全体について終了したか否かが判断される（ステップＳ５）。

また、異物が存在する場合には、ステップＳ４においてＹＥＳの方向に進み、異物位置情報が取得される（ステップＳ６）。具体的には、図９（ｃ）に示すように、検知ユニット２０が異物上を通過すると、異物により異物センサ２６の発光部２６ａのレーザ光が遮光され異物ありと判断される。その際、検知側位置検出器２５による検知された検知ユニット２０の位置情報が取得される。すなわち、基板６の端部６１を基準点とする位置情報（図９（ｃ）に示す例ではＸａ）が、Ｘ軸方向における異物位置情報として記憶される。そして、異物位置情報が取得されると異物検知が基板６全体について終了したか否かが判断される（ステップＳ５）。そして、異物検知が終了していない場合には、ステップＳ５においてＮＯの方向に進み異物検知が続行される。

そして、異物検知が続行され、図９（ｄ）に示すように、検知ユニット２０が基板６の右端部６２を通過すると、異物検知終了と判断される。具体的には、検知ユニット２０が基板６の端部６２に達すると、検知基準センサ２７により計測される距離が基板６からベース１１に変更される。これにより、基板６全体の異物検知終了と判断され、ステップＳ５においてＹＥＳの方向に進み異物検知部１０による異物検知工程が終了する。なお、図９（ｅ）に示すように、検知ユニット２０は所定量走行した位置で停止する。

異物検知工程が終了すると基板６が排出され、次いで塗布工程が開始される。具体的には図８に示すフローチャートに従って行われる。

まず、上述のＳ１と同様にＳ１１において、基板６の搬入が行われる。すなわち、塗布装置本体部３０の塗布ステージ３２に基板６が搬入される。具体的には、塗布ステージ３２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、これらのリフトピンの先端部分に搬送された基板６が載置される。そして、リフトピンを下降させて基板６を塗布ステージ３２の表面に載置し、基板６が塗布ステージ３２に載置されると、図示しない位置決め装置により、基板６が所定の位置に位置決めされる。すなわち、基板６の端部（図１０の左側端部）がＸ軸方向と直交する状態に位置決めされる。そして、この状態で真空ポンプ８１を作動させて吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板６が精度よく位置決めされた状態でステージの表面上に吸着されて保持される。

次に、異物検知部１０の検知動作で得られた異物位置情報と裁断情報とを基に、製品基板取得枚数Ｍと製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎとの比較が行われる（ステップＳ１２）。具体的には、異物位置情報と記憶されている退避幅ｔとによって、基板６の基準点から塗布不完全領域ｔａを設定する。そして、この塗布不完全領域ｔａと裁断情報とによって、製品基板取得枚数Ｍを算出し、この製品基板取得枚数Ｍと製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎとを比較する。ここで、製品基板取得枚数Ｍが製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎより少ない場合には、基板６への塗布動作は行われず、基板６が排出される（ステップＳ１５）。また、製品基板取得枚数Ｍが基板最小取得枚数以上である場合には、ステップＳ１２においてＹＥＳの方向に進み、塗布動作が行われる。本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、異物がｂ列に存在しており、塗布不完全領域ｔａがｂ列、ｃ列に及んでいるいることから、製品基板取得枚数Ｍが１２枚になる。すなわち、製品基板最小取得枚数Ｍｍｉｎ（１０枚）よりも多いため、塗布動作可能と判断される。

次に、ステップＳ１３において基準点の設定が行われる。具体的には、塗布基準センサ４９を初期化し、塗布ユニット４０を図１０（ａ）に示す状態から基板６が載置される側に走行させる。そして、塗布ユニット４０が図１０（ｂ）に示すように、基板６の端部６１（図１０左側端部）を通過すると、塗布基準センサ４９からの距離が、塗布ステージ３２から基板６に変化することにより、基板６の端部６１が基準点として設定される。すなわち、塗布基準センサ４９が基板６の端部６１を通過したときの塗布側位置検出器４５から取得された位置情報が塗布ユニット４０の基準位置情報として記憶される。

次に、ステップＳ１４により塗布動作が行われる。具体的には、塗布ユニット４０を基板６上を走行させながら、口金部５０から塗布液を吐出させる。すなわち、塗布ユニット４０が塗布開始位置に位置させて口金部５０のスリット５０ａの高さ位置を塗布位置に調節する。そして、スリット５０ａから塗布液の吐出を開始し、塗布液を吐出した状態で塗布ユニット４０を走行させる。このとき、前記基準点からの塗布ユニット４０のＸ軸方向位置は、塗布側位置検出器４５からの位置情報により常に監視される。

ここで、塗布側位置検出器４５からの位置情報が塗布不完全領域ｔａに差し掛かかると、塗布液が停止されるとともにスリット５０ａの高さ位置が回避位置に設定される（図１０（ｄ））。そして、そのまま塗布ユニット４０が走行し、退避幅ｔだけ走行すると（図１０（ｅ））、スリット５０ａの高さ位置を再び塗布位置に設定し（図１０（ｆ））、塗布液を吐出した状態で塗布ユニット４０を走行させることにより、基板６に塗布膜が形成される（図１０（ｇ））。

基板６に塗布膜が形成されると、基板６の取出しが行われる（ステップＳ１５）。具体的には、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６を保持する。そして、図示しないロボットハンドに基板６の受け渡しが行われ、塗布ステージ３２表面から基板６が排出される。

このように、本実施形態における塗布装置１によれば、前記塗布ユニット４０により、前記異物位置情報に基づく基板６に付着する異物を回避して塗布することができるため、基板６に異物が付着している場合であっても塗布動作を中断することなく、異物が存在しない領域に塗布することができる。したがって、従来の塗布装置のように、異物が存在する場合には塗布動作の途中であっても塗布動作を中断し基板を排出する場合に比べて、基板の排出回数及び新たな基板をセットする回数が少なくすることができるため、塗布装置の稼働時間全体に占める準備時間が少なくなり、塗布装置の稼働率を向上させることができる。これにより、塗布基板の低コスト化を図ることができる。

また、上記実施形態では、検知ステージ１２と塗布ステージ３２とを別々に設けているため、検知ユニット２０と塗布ユニット４０とを独立して走行させることができる。すなわち、検知ユニット２０は、塗布ユニット４０の走行速度に影響されることなく、異物を検知するのに適切な速度で走行させることができるため、タクトタイムを向上させることができる。

なお、上記実施形態では、検知ステージ１２と塗布ステージ３２とを別々に設ける構成について説明したが、共通ステージで検知動作と塗布動作を行う構成であってもよい。例えば、異物センサ２６を塗布ユニット４０に設ける構成とし、塗布ユニット４０を走行させて検知動作を行った後、再度塗布ユニット４０を走行させることにより塗布動作を行うものであってもよい。この構成によれば、ステージを１つにすることができるため、塗布装置全体をコンパクトにすることができる。

また、上記実施形態では、基板６の端部６１を異物の基準点として設定する例について説明したが、特に限定することはなく、例えば、基板６上に付されたアライメントマークを基準点に設定するものや、基板６のオリフラを基準点に設定するものであってもよい。

また、上記実施形態では、退避幅ｔが一定値である場合について説明したが、異物センサ２６が異物の大きさを計測できるものである場合には、存在する異物の大きさによって算出される退避幅ｔを設定するものであってもよい。すなわち、記憶部９１ｃには、余裕値を記憶させておき、計測された異物の寸法（Ｘ軸方向寸法）に対して、Ｘ軸方向正負両側に余裕値を加算したものを退避幅ｔとするものであってもよい。なお、余裕値はＸ軸方向正負両側同じ値であってもよく、装置の特性によって正負異なる値であってもよい。

また、上記実施形態では、主に基板６上に異物が存在する例について説明したが、基板６と検知ステージ１２との間に異物が存在する場合であっても、上記実施形態と同様の構成で対応することができる。なお、異物を検知する構成については、上記実施形態のように、異物が基板６上に存在する場合、及び、異物が基板６と検知ステージ１２との間に存在する場合を同時に検知するものであってもよいが、異物が基板６上に存在する場合と、異物が基板６と検知ステージ１２とで、それぞれ独立した検知手段を設けて別々に異物を検知する構成であってもよい。

本発明の一実施形態に係る塗布装置を示す正面図である。 上記塗布装置の上面図である。 上記塗布装置の異物検知部の側面図である。 塗布ユニットの一部を拡大した図である。 上記塗布装置の制御系を示すブロック図である。 基板の裁断情報と塗布不完全領域との様態を示す模式図である。 上記塗布装置の異物検知工程を示すフローチャートである。 上記塗布装置の塗布工程を示すフローチャートである。 上記異物検知工程における検知ユニットと基板との関係を示す図である。 上記塗布工程における塗布ユニットの口金部と基板との関係を示す図である。

符号の説明

１ 塗布装置
６ 基板
１０ 異物検知部
２０ 検知ユニット
２６ 異物センサ
２７ 検知基準センサ
３０ 塗布装置本体部
４０ 塗布ユニット
４９ 塗布基準センサ
５０ 口金部
９０ 制御装置

Claims (9)

1. 基板を載置するステージと、
   前記ステージに載置された基板に対し特定方向に相対的に移動しつつ塗布液を塗布する塗布ユニットと、
   基板に付着した異物の存在を検知する検知ユニットと、
   前記検知ユニットからの異物情報に応じて前記塗布ユニットを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記検知ユニットからの異物情報から基板上における異物位置情報を得、その異物位置情報に基づいて基板に付着した異物を回避するように前記塗布ユニットを駆動制御することを特徴とする塗布装置。
2. 前記ステージとは別に、基板を載置する検知ステージが設けられており、前記検知ユニットは、その検知ステージ上に載置された基板に対して異物の存在を検知することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記塗布ユニットは、塗布液を吐出する口金部を備えており、前記制御装置は、前記口金部が異物位置情報に基づく異物に接近すると、塗布液の吐出を停止させるとともに口金部を所定位置まで基板から離間させ、当該異物を通過した後、口金部を基板に近接させて塗布動作を再開させることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
4. 前記制御装置は、前記異物位置情報から塗布不完全領域を設定し、この塗布不完全領域と基板の裁断情報とから製品基板取得枚数を算出し、この製品取得枚数により、基板上に塗布を行うか否かを判断す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。
5. 前記塗布不完全領域は、前記口金部の移動方向における異物の寸法値と余裕値とを合算した退避幅と、塗布開始時及び塗布停止時に口金部からの塗布液の供給が不安定となる塗布不安定領域と、を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の塗布装置。
6. 基板を載置するステージと、
   前記ステージに載置された基板に対し特定方向に相対的に移動しつつ塗布液を塗布する塗布ユニットと、
   基板に付着した異物の存在を検知する検知ユニットと、
   を備える塗布装置の塗布方法において、
   前記検知ユニットからの異物情報から基板上における異物位置情報を得、その異物位置情報に基づいて前記塗布ユニットが基板に付着した異物を回避して塗布を行うことを特徴とする塗布方法。
7. 前記ステージとは別に、基板を載置する検査ステージが設けられており、前記検知ユニットは、その検査ステージ上に載置された基板に対して異物の存在を検知することを特徴とする請求項６に記載の塗布方法。
8. 前記塗布ユニットは、塗布液を吐出する口金部を備えており、前記口金部が異物位置情報に基づく異物に接近すると、塗布液の吐出を停止させるとともに塗布ユニットを所定位置まで基板から離間させ、当該異物を通過した後、塗布ユニットを基板に近接させて塗布動作を再開させることを特徴とする請求項６又は７に記載の塗布方法。
9. 前記異物位置情報から口金部が異物を回避する塗布不完全領域を設定し、この塗布不完全領域と基板の裁断情報とから製品基板取得枚数を算出し、この製品取得枚数により、基板上に塗布を行うか否かを判断することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の塗布方法。

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