JP2010087343A - Substrate processing device and substrate placing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は基板をステージ上に保持し、この保持された基板に対し所定の処理を行う基板処理装置、及びこの基板処理装置における基板載置方法に関する。特に、ステージ上への基板の載置を、ステージから昇降動作可能に設けられたリフトピンを介して行う基板処理装置、及びこの基板処理装置における基板載置方法に関する。基板としては、例えばガラス基板や半導体ウエハを挙げることができる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that holds a substrate on a stage and performs a predetermined process on the held substrate, and a substrate mounting method in the substrate processing apparatus. In particular, the present invention relates to a substrate processing apparatus that mounts a substrate on a stage through lift pins provided so as to be movable up and down from the stage, and a substrate mounting method in the substrate processing apparatus. Examples of the substrate include a glass substrate and a semiconductor wafer.
基板をステージ上に保持し、この保持された被処理基板に対し所定の処理を行う基板処理装置の例として、液晶パネルの製造に用いる装置の一つであるスリットノズルコータがある。スリットノズルコータは、ガラス基板にカラーフィルタやTFTを形成するために、フォトレジスト液をガラス基板の表面に塗布するように構成されている(特許文献1参照)。 As an example of a substrate processing apparatus that holds a substrate on a stage and performs a predetermined process on the held substrate, there is a slit nozzle coater which is one of apparatuses used for manufacturing a liquid crystal panel. The slit nozzle coater is configured to apply a photoresist solution to the surface of the glass substrate in order to form color filters and TFTs on the glass substrate (see Patent Document 1).
図10を参照して、従来のスリットノズルコータ100の処理動作の概要について説明する。なお、図10に示すスリットノズルコータ100の構成要素のうち、後述する本発明の一実施形態のスリットノズルコータ1と同一の構成要素については、それらと同一符号を付してある。図10(A)に示すように、従来のスリットノズルコータ100は、吸着ステージ3、リフトピン41A、口金60及び制御装置10Aなどを備え、ロボットハンド93を備えた基板搬送ロボット9によりガラス基板Kの受け渡しがされるようになっている。
The outline of the processing operation of the conventional
従来のスリットノズルコータ100は、図10(A)の初期状態にあるものとする。即ち、リフトピン41Aは吸着ステージ3の下方に埋没した状態であり、ロボットハンド93はガラス基板Kを支持した状態で退避位置P1にある。以下、各ステップについて順を追って説明する。図中、白抜きの矢印はロボットハンド93の動作方向を示し、黒色の太矢印はリフトピン41Aの動作方向を示す。
The conventional
〔ガラス基板受入れステップ〕
図10(A)の状態から、まず基板搬送ロボット9はロボットハンド93を水平方向に駆動して、ガラス基板Kを搬入位置P2aに供給する(図10(B)参照)。搬入位置P2aは吸着ステージ3の上方位置である。次いで制御装置10Aはリフトピン41Aを所定位置まで上昇させる(図10(C)参照)。次いで基板搬送ロボット9は、ガラス基板Kを支持したロボットハンド93を下降させ、ガラス基板Kの裏面をリフトピン41Aの先端部に当接させる(図10(D)参照)。
[Glass substrate acceptance step]
From the state of FIG. 10A, the
ガラス基板Kがリフトピン41Aに当接した後もロボットハンド93は下降を続け、ガラス基板Kとロボットハンド93とが所定間隔D離間した時点で、基板搬送ロボット9はロボットハンド93の下降を停止させる(図10(E)参照)。次いで基板搬送ロボット9は、ロボットハンド93を水平方向に駆動して、退避位置P1に移動させる(図10(F)参照)。次いで制御装置10Aは、ガラス基板Kを支持したリフトピン41Aを下降させ、吸着ステージ3上にガラス基板Kを載置した後、必要に応じてガラス基板Kの位置決めを行い、次いでガラス基板Kを吸着ステージ3に真空吸着する(図10(G)参照)。吸着完了後、口金60の移動により塗布が開始される(図10(H)参照)。
Even after the glass substrate K comes into contact with the
〔ガラス基板引渡しステップ〕
塗布終了後、ガラス基板Kの引渡しは、基本的には上述したガラス基板受入れステップの逆の手順で行う。即ち、吸着ステージ3に吸着保持されたガラス基板Kの真空吸着の解除、リフトピン41Aによるガラス基板Kの支持上昇、搬入位置P2aへのロボットハンド93の進入、ロボットハンド93の上昇、リフトピン41の下降、及びロボットハンド93によるガラス基板Kの支持・退避の順で行う。
After the application is finished, the glass substrate K is basically delivered in the reverse order of the glass substrate receiving step described above. That is, release of vacuum suction of the glass substrate K sucked and held on the
従来のスリットノズルコータ100では、リフトピン41Aを介してガラス基板Kを吸着ステージ3上に載置するにあたり、ロボットハンド93が下降してガラス基板Kとリフトピン41Aの先端部とが当接するときのロボットハンド93の下降速度は、非常に遅い値に設定される。その理由は、ガラス基板Kの裏面がリフトピン41Aの先端部に当接したときの衝撃により、ガラス基板Kに傷やひびができるのを防止するためである。また、ロボットハンド93は一般に重量が重く、限られたスペースではその昇降速度の高速化が困難なためである。
In the conventional
ところで、液晶パネルの用途拡大と普及に伴い、液晶パネルの生産拡大の要求が増している。このため、スリットノズルコータにおけるタクト時間の短縮化は重要な課題である。この課題は、当然ながらスリットノズルコータに特有のものではない。例えば、液晶パネルの製造に用いる露光装置、洗浄装置、乾燥装置及び検査装置においても当てはまる。更には、液晶パネル以外であっても、およそ基板搬送ロボットを利用して基板の受け渡しを行う基板処理装置全般に当てはまることであり、その解決が望まれている。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ステージ上への被処理基板の載置を、ステージから昇降動作可能に設けられたリフトピンを介して行う基板処理装置において、タクト時間の短縮化を図ることができ、生産効率を上げることができるようにすることを目的とする。 By the way, with the expansion and popularization of liquid crystal panels, there is an increasing demand for liquid crystal panel production expansion. For this reason, shortening the tact time in the slit nozzle coater is an important issue. This problem is naturally not unique to slit nozzle coaters. For example, the same applies to an exposure apparatus, a cleaning apparatus, a drying apparatus, and an inspection apparatus used for manufacturing a liquid crystal panel. Furthermore, even if it is other than a liquid crystal panel, it is applicable to all substrate processing apparatuses that transfer substrates using a substrate transfer robot, and a solution is desired. The present invention has been made in view of such problems, and in a substrate processing apparatus in which a substrate to be processed is placed on a stage via lift pins provided so as to be movable up and down from the stage. The purpose of this is to make it possible to shorten the production time and increase the production efficiency.
上記目的は、下記の本発明により達成される。なお「特許請求の範囲」及びこの「課題を解決するための手段」の欄において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
The above object is achieved by the present invention described below. The reference numerals in parentheses attached to each component in the “Claims” and “Means for Solving the Problems” column indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later. It is.
請求項1の発明は、基板(K)を載置するステージ(3)と、ステージ(3)に形成された貫通孔(33)から昇降動作可能に設けられ且つ先端部で基板(K)を支持可能なリフトピン(41)と、ステージ(3)の上方の搬入位置(P2)に供給された基板(K)をステージ(3)上に載置するようにリフトピン(41)を駆動制御するピン駆動制御部(43,10)とを備える基板処理装置(1)において、ピン駆動制御部(43,10)は、リフトピン(41)を上昇させることにより、搬入位置(P2)に位置する基板(K)を、その先端部で支持して、搬入位置(P2)よりも高い位置(P3)に保持させた後、リフトピン(41)を下降させることにより、ステージ(3)上に載置するように駆動制御することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a stage (3) on which the substrate (K) is placed and a through hole (33) formed in the stage (3) are provided so as to be able to move up and down, and the substrate (K) is mounted at the tip portion. A lift pin (41) that can be supported and a pin that drives and controls the lift pin (41) so that the substrate (K) supplied to the carry-in position (P2) above the stage (3) is placed on the stage (3). In the substrate processing apparatus (1) including the drive control unit (43, 10), the pin drive control unit (43, 10) raises the lift pin (41) to raise the substrate (P2) located at the carry-in position (P2). K) is supported at the tip and held at a position (P3) higher than the loading position (P2), and then the lift pin (41) is lowered to be placed on the stage (3). It is characterized in that the drive is controlled.
請求項1の発明によると、搬入位置(P2)に位置する基板(K)を、リフトピン(41)を上昇させることによりその先端部で支持して、搬入位置(P2)よりも高い位置に保持させた後、リフトピン(41)を下降させる。このため、基板(K)を搬入位置(P2)に供給する手段として、例えばロボットハンド(93)を用いた場合、ロボットハンド(93)は水平移動のみを行えばよく、ロボットハンド(93)を下降させる必要がない。従って、基板搬送ロボット9の動作ステップが少なくて済み、その分、タクト時間の短縮化を図ることができ、生産効率を上げることができる。
According to the first aspect of the present invention, the substrate (K) located at the carry-in position (P2) is supported at its tip by raising the lift pin (41) and held at a position higher than the carry-in position (P2). Then, the lift pin (41) is lowered. For this reason, for example, when the robot hand (93) is used as means for supplying the substrate (K) to the carry-in position (P2), the robot hand (93) only needs to move horizontally. There is no need to lower. Therefore, the operation steps of the
請求項2の発明では、リフトピン(41)は、その先端が基板(K)に当接したときに基板(K)に生じる衝撃を吸収する緩衝機構(44)を備えている。 In the invention of claim 2, the lift pin (41) is provided with a buffer mechanism (44) that absorbs an impact generated on the substrate (K) when its tip abuts against the substrate (K).
請求項2の発明によると、緩衝機構(44)は、リフトピン(41)が基板(K)に当接したときにクッション作用を発揮するため、基板(K)がリフトピン(41)の先端部から受ける衝撃が緩和・吸収される。従って、基板(K)に傷やひびが生じるのを抑えることができる。 According to the invention of claim 2, since the buffer mechanism (44) exhibits a cushioning action when the lift pin (41) contacts the substrate (K), the substrate (K) is separated from the tip of the lift pin (41). The impact is reduced and absorbed. Therefore, it is possible to prevent the substrate (K) from being scratched or cracked.
また、請求項3の発明は、基板(K)を載置するステージ(3)と、前記ステージ(3)に形成された貫通孔(33)から昇降動作可能に設けられ且つ先端部で基板(K)を支持可能なリフトピン(41)と、を有する基板処理装置(1)において、ステージ(3)の上方の搬入位置(P2)に供給された基板(K)をステージ(3)上に載置する基板載置方法であって、前記リフトピン(41)を上昇させることにより、搬入位置(P2)に位置する基板(K)を、その先端部で支持して、前記搬入位置(P2)よりも高い位置(P3)に保持させた後、リフトピン(41)を下降させることにより、ステージ(3)上に載置することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a stage (3) on which the substrate (K) is placed, and a through-hole (33) formed in the stage (3) so as to be movable up and down, and a substrate ( In a substrate processing apparatus (1) having lift pins (41) capable of supporting K), the substrate (K) supplied to the carry-in position (P2) above the stage (3) is placed on the stage (3). A substrate placing method for placing a substrate (K) positioned at the loading position (P2) by raising the lift pins (41), and supporting the substrate (K) at the tip thereof from the loading position (P2). After being held at the higher position (P3), the lift pin (41) is lowered to be placed on the stage (3).
本発明によると、ステージ上への被処理基板の載置を、ステージから昇降動作可能に設けられたリフトピンを介して行う基板処理装置において、タクト時間の短縮化を図ることができ、生産効率を上げることができるようになる。 According to the present invention, in the substrate processing apparatus in which the substrate to be processed is placed on the stage through the lift pins provided so as to be able to move up and down from the stage, the tact time can be shortened and the production efficiency can be reduced. Can be raised.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は本発明に係るスリットノズルコータ1の外観斜視図、図2は吸着ステージ3及びセンタリングユニット5の外観斜視図、図3はリフトピンユニット4の構成概略図、図4は緩衝機構44の詳細を示す正面断面図、図5は口金60の側面一部断面図、図6は洗浄ユニット8の外観斜視図、図9は緩衝機構44の作用を示す図である。図9において、A図はリフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接していないときの状態を示し、B図はリフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接した直後の状態を示し、C図はリフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接してこのガラス基板Kを支持した状態を示す。各図において直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向とする。また、XY各方向の向きを更に左右に区別して説明する必要がある場合は、先頭に「+」または「−」の符号を付すことがある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is an external perspective view of a
図1に示すように、本発明に係るスリットノズルコータ1は、機台2、吸着ステージ3、リフトピンユニット4、センタリングユニット5、塗布ユニット6、塗布液供給部7、洗浄ユニット8及び制御装置10などを備え、カラーフィルタ形成のためのフォトレジスト液20をガラス基板Kの表面に塗布するように構成される。また、吸着テージ3へのガラス基板Kの受け渡しは、ロボットハンド93を備えた基板搬送ロボット9によりなされるようになっている。
As shown in FIG. 1, a
機台2は、スリットノズルコータ1の主構成部(例えば吸着ステージ3や塗布ユニット6)を支持する台座として機能し、石材により構成される。石材としたのは、十分な剛性や平面精度を確保し且つ温度変化に伴う変形を最小限に抑えるためである。特に好適な石材はグラナイトである。
The machine base 2 functions as a pedestal that supports the main components (for example, the
吸着ステージ3は、図2に示すように、フォトレジスト液20の塗布対象となるガラス基板Kを載置可能な載置面31を有している。吸着ステージ3は、機台2と同様に石材で構成される。載置面31には、複数の真空吸着孔32と複数のリフトピン孔33とが穿設される。真空吸着孔32は、載置面31上に平面視格子状に複数個分散配置された微細孔であり、図示は省略したが、真空ポンプ等の真空発生手段により微細孔内に負圧が発生するようになっている。リフトピン孔33は、真空吸着孔32と所定間隔離間した状態で、載置面31上に平面視格子状に複数個分散配置される。各リフトピン孔33からは、次述するリフトピン41が出没可能とされる。
As shown in FIG. 2, the
リフトピンユニット4は、塗布対象のガラス基板Kの受け入れ及び塗布済みのガラス基板Kの引き渡しを行う部位である。リフトピンユニット4は、図3に示すように、複数本のリフトピン41、ピンフレーム42及びフレーム駆動部43などを備える。このようなリフトピンユニット4は、フレーム駆動部43がピンフレーム42を昇降駆動させることにより、吸着ステージ3に形成されたリフトピン孔33からリフトピン41を昇降動作可能とする。
The lift pin unit 4 is a part that receives the glass substrate K to be coated and delivers the coated glass substrate K. As shown in FIG. 3, the lift pin unit 4 includes a plurality of lift pins 41, a
リフトピン41は、その先端部でガラス基板Kに当接してこのガラス基板Kを支持可能なピン部材である。その詳細については後述する。
The
ピンフレーム42は、複数本のリフトピン41を取り付けるためのフレーム部材である。具体的には、ピンフレーム42は、リフトピン孔33の配列に沿って設けられており、リフトピン孔33に対応する位置にリフトピン41が取り付けられている。これにより、ピンフレーム42を昇降駆動させると、リフトピン41がリフトピン孔33から出没できるようになっている。なお、より詳しくは、ピンフレーム42はピンフレーム孔421(図4参照)を有し、リフトピン41は、このピンフレーム孔421に取り付けられる。
The
フレーム駆動部43は、ピンフレーム42を昇降駆動するように構成され、ボールネジ軸431、サーボモータ432及びボールナット433を備える。具体的には、ボールナット433は、ピンフレーム42に取り付けられると共にボールネジ軸431に螺合されている。ボールネジ軸431は、Z軸に沿って配設される。サーボモータ432は、ボールネジ軸431をその軸線回りに回転駆動するようにボールネジ軸431に取り付けられる。従って、サーボモータ432によりボールネジ軸431を回転駆動させることにより、ボールナット433がZ方向に進退移動できる。これにより、ピンフレーム42をZ方向に昇降動作できるようになっている。
The
リフトピン41について詳述する。リフトピン41は、図4に示すように、ピン上端部41Sとピン基部41Hとを有している。
The
ピン上端部41Sは、リフトピン孔33を挿通可能な部位である。ピン上端部41Sは、リフトピン孔33の内径よりも細いサイズの太さとされ、その先端部は先尖状とされる。また、その下部には、ピン基部41Hに連結するための雄ねじ41aが形成される。
The pin
ピン基部41Hは、ピン上端部41Sを垂直に支持するための部位であり、ピン上端部41Sの下部に連結している。ピン基部41Hは、取付部44Aと緩衝機構44とを有している。具体的に、ピン基部41Hは、連結ロッド23を有していて、連結ロッド23に取付部44Aと緩衝機構44とが設けられている。
The
連結ロッド23は、円柱状の径大部231と、この径大部231と同心で且つその軸線方向下方に延設した径小部232とを備える。径大部231は、その中心軸線に沿った雌ねじ孔23b1を上部に備える。雌ねじ孔23b1にピン上端部41Sの雄ねじ41aを螺合させることで、ピン上端部41Sが連結ロッド23に連結される。また、径小部232は、その中心軸に沿った雌ねじ孔23bを下部に備える。この雌ねじ孔23bには、下部ワッシャ29を取り付けるためのボルト27が螺合される。
The connecting
取付部44Aは、ピンフレーム42に対してピン上端部41Sを垂直姿勢を維持するように取り付ける部位である。具体的には、径小部232は、中空の円筒カラー26を嵌装した状態でフレーム孔421に挿通される。円筒カラー26の上端は上部ワッシャ28に当接していると共に、円筒カラー26の下端は下部ワッシャ29に当接し、下部ワッシャ29はボルト27により上記径小部232に固定されている。従って、円筒カラー26を嵌装した径小部232は、上部ワッシャ28と下部ワッシャ29との間に垂直姿勢を維持するように取り付けられることになり、ピン上端部41Sは、ピンフレーム42に対して垂直姿勢を維持することができる。
The
緩衝機構44は、リフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接したときにクッション作用を発揮させる機構である。具体的には、コイルバネ25、バネ収容筒24及びロックナット22を有する。緩衝機構44において、バネ収容筒24は、コイルバネ25を収容するための内部空間を備える。また、バネ収容筒24は、連結ロッド23の雄ねじ23aと螺合可能な雌ねじ24bを有し、雄ねじ23aと雌ねじ24bとの螺合により、連結ロッド23と一体化している。ロックナット22は、バネ収容筒24の上部でバネ収容筒24に当接した状態で連結ロッド23の雄ねじ23aに螺合される。このロックナット22により、バネ収容筒24が上下方向へ移動するのを規制している。
The
コイルバネ25は、バネ収容筒24に収容された状態で、連結ロッド23の径小部232のうち径大部231との付け根側に装着される。具体的には、コイルバネ25は、その上端部を径大部231に当接し且つその下端部を上部ワッシャ28に当接し、自然長よりも収縮した状態で設けられている。従って、径大部231が上向きに付勢されると共に、上部ワッシャ28が下向きに付勢されるため、バネ収容筒24と上部ワッシャ28との間に隙間Lが形成される。これにより、リフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接して連結ロッド23が下降したときに、コイルバネ25が収縮して、クッション作用を発揮することができるようになっている。
The
即ち、リフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接すると、図9(A)の状態から連結ロッド23が下降することに伴い、コイルバネ25が収縮する。このとき円筒カラー26、下部ワッシャ29及びボルト27は、連結ロッド23とともに下降する。即ち、下部ワッシャ29はボルト27により上記径小部232に一体的に取り付けられているため、径小部232の下降とともに、円筒カラー26及び下部ワッシャ29は下降する。従って、円筒カラー26は上部ワッシャ28から離れ、下部ワッシャ29はピンフレーム42から離れた状態となる(図9(B))。
That is, when the tip of the
また、リフトピン41の下方位置には、ガラス基板Kの支持を検出するためのセンサー45が設けられる。センサー45は、図4に示すように、押圧によりオンし、オン信号SG1を出力するスイッチ部451を備えたマイクロスイッチからなり、ブラケット452を介してピンフレーム42の下部に取付けられる。その取付け位置は、ボルト27から上記隙間Lの距離よりも短い距離だけ下方である。
A
即ち、リフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接した後、図9(B)の状態から連結ロッド23が更に下降することに伴い、円筒カラー26、下部ワッシャ29及びボルト27が下降すると、図9(C)のように、ボルト27がスイッチ部451を押すことでスイッチ部451がオン信号SG1を出力する。このオン信号SG1は、後述の制御装置10に取り込まれるようになっている。なお、このようなセンサー45は、各リフトピン41に対して一つずつ設けてもよいが、特定の一部のリフトピン41に対してだけ設けるようにして、ガラス基板Kの支持を検出するようにしてもよい。また、このときコイルバネ25は、図9(B)の状態から更に収縮し、バネ収容筒24と上部ワッシャ28との隙間Lが無くなる。これにより、バネ収容筒24と上部ワッシャ28とが当接する。その結果、ガラス基板Kの荷重がピンフレーム42で支持されるようになる。
That is, after the tip of the
なお、ガラス基板Kの支持を検出するための手段には、上述したような押圧によりオンするタイプのセンサー45以外にも、例えば透過型光電スイッチ、反射型光電スイッチ、近接センサー、マグネットスイッチなどを用いることができる。上記透過型光電スイッチを用いる場合は、例えばボルト27の位置に透過型光電スイッチの透過光を遮光するためのドグ(遮光板)を設け、リフトピン41がガラス基板Kを支持することにより下降したときに、上記ドグが過型光電スイッチの透過光を遮光するように透過型光電スイッチを設けることで、ガラス基板Kの支持を検出することができる。
The means for detecting the support of the glass substrate K includes, for example, a transmissive photoelectric switch, a reflective photoelectric switch, a proximity sensor, and a magnet switch in addition to the
また、緩衝機構44は、クッション作用の強弱を調節可能であり、これにより重さの異なるガラス基板Kについても、適切なクッション作用を与えることが可能となる。具体的には、第2ナット22を緩め、バネ収容筒24と連結ロッド23とを締緩し、隙間Lの長さを変えることで、コイルバネ25の付勢の強さを調節する。
Further, the
また、吸着ステージ3に設けられたセンタリングユニット5は、図2に示すように、挟み込み部材51及び駆動装置52を備える。挟み込み部材51は、吸着ステージ3におけるY方向両側に左右一対となるように設けられる。各挟み込み部材51には、ガラス基板KのY方向両側端面を押圧するためのパッド53が取り付けられている。パッド53は、吸着ステージ3の載置面31とのZ方向の隙間が0.1mm〜0.3mmとなるように予め高さが調整されている。駆動装置52は、例えば互いに同期して±Y方向に動く空気圧シリンダで構成され、それぞれのアクチュエータ部は各挟み込み部材51に連結されている。
The centering
塗布ユニット6は、図1に示すように、吸着ステージ3の幅よりも若干広い間隔をあけて対向立設した2本の可動支柱部66と、これら2本の可動支柱部66間に架設した口金60とを備え、吸着ステージ3を跨ぐように設けられた門型形状体である。2本の可動支柱部66は、リニアモータ67Xにより、X方向に駆動可能とされる。リニアモータ67Xは、基台2にX方向に沿って互いに平行配設される。口金60は、リニアモータ67Zにより、Z方向に駆動可能とされる。リニアモータ67Zは、2本の可動支柱部66にそれぞれZ方向に沿って配設される。
As shown in FIG. 1, the coating unit 6 is installed between two
口金60は、Y方向を長手方向として配設された略柱状体であり、図5に示すように、進行方向側のバックアップリップ61と、その逆側のドクタ−リップ62とが組み合わされてなる。ガラス基板Kに対向する下面には、フォトレジスト液20を滲出させるためのスリット状の吐出口63が形成される。口金60の内部には、スリット状の吐出口63に連通する内部流路であるマニホールド64、及び間隙が通常数十μmに設定されるランド65が形成される。ランド部65を経て押し出されたフォトレジスト液20は、塗料接触面であるリップ先端面60a,60bを濡らしながらガラス基板Kに塗布される。
The
口金60は、リニアモータ67Zによる昇降動作により、塗布高さH2と退避高さH1とに選択的に配置可能とされる。塗布高さH2は、載置面31上に保持されたガラス基板Kの表面と口金61の吐出口63との間隙が100μm〜200μm程度となる高さである。退避高さH1は、載置面31に保持されたガラス基板Kの表面と口金60の吐出口63とが十分に離間する高さである。
The base 60 can be selectively disposed at the coating height H2 and the retreat height H1 by the lifting / lowering operation by the
塗布液供給部7は、図1に示すように、塗布液貯留タンク71、塗布液移送ポンプ72及びチェックバルブ73,74を備える。
As shown in FIG. 1, the coating liquid supply unit 7 includes a coating
塗布液貯留タンク71は、塗布液となる所定量(例えば、複数枚のガラス基板Kに塗布することができる量)のフォトレジスト液20を一時的に貯留するための槽であり、チェックバルブ73を介して塗布液移送ポンプ72に配管接続される。
The coating
塗布液移送ポンプ72は、チェックバルブ74を介して口金60に配管接続される。液晶ディスプレイやプラズマディスプレイのようなフラットパネルディスプレイの製造に用いるガラス基板や、半導体の製造に係わるウェハ等の平坦且つ枚葉形態の基板に塗布を行う装置では、塗布方向の膜厚分布を均一にし且つ気泡や不純物を含まない塗布膜を形成できることが要求される。このため、塗布液移送ポンプ72は、脈動が微小であると共に供給開始時の立上げ時間が短いもの、更に耐溶剤性に優れると共にポンプ内での液の凝集や発泡が起きず気密性及び耐久性に富むものが望ましく、例えばシリンジ(ピストン)ポンプまたはベローズポンプなどが好適である。特にシリンジポンプは、ピストンにより内液を直接的に送り出す方式であるため、応答性及び定流量特性に優れる。一方、ベローズポンプは、内液を間接的に送り出す方式であるため、空気の混入などを防止できる。
The coating
洗浄ユニット8は、図6に示すように、スクレーパ81、スクレーパ駆動装置82及び汚液受けバット83などを備える。スクレーパ81は、合成ゴム等の弾性体を材質としており、口金60におけるスリット状の吐出口63側の外形と略相似なV字形溝を備えたブロック体である。その内部には、洗浄液噴射ノズル81a及び乾燥用エアー噴射ノズル81bを備える。図示は省略するが、洗浄液噴射ノズル81aは、洗浄液を充填した洗浄液貯留タンクに、制御バルブを介して配管接続される。乾燥用エアー噴射ノズル81bは、乾燥用の圧縮エアーを充填した乾燥用エアー貯留タンクに、制御バルブを介して配管接続される。スクレーパ駆動装置82は、スクレーパ81を±Y方向に移動可能な構成とされ、例えば駆動側プーリ、従動側プーリ、これら2つのプーリに掛け渡された無端ベルト、及び駆動側プーリを回転駆動するための回転式サーボモータなどで構成される。汚液受けバット83は、Y方向を長手方向とし口金60よりも若干大きな平面視面積(Z方向から視た面積)を備える金属性の長尺有壁皿で構成される。なお、洗浄動作と併せてスリット状の吐出口63の濡れ状態などを一定状態に戻すための初期化装置を併設してもよい。
As shown in FIG. 6, the
制御装置10は、タッチパネル等の入出力装置、メモリ装置やマイクロプロセッサなどを主体とした適当なハードウエア、このハードウエアを動作させるためのコンピュータプログラムを組み込んだハードディスク装置、並びにスリットノズルコータ1における各駆動装置等の構成部及び基板搬送ロボット9とデータ通信を行う適当なインターフェイス回路などから構成され、スリットノズルコータ1が一連の塗布動作を行なうように各構成部に適当な制御信号を出力するように構成される。制御装置10は、具体的には、次のようにしてフレーム駆動部43を駆動制御する。
The
即ち、基板搬送ロボット9によりガラス基板Kが搬入位置P2に搬入されると(図8(B)参照)、制御装置10は、フレーム駆動部43を駆動制御して、ガラス基板Kを基板待機位置P3まで上昇させ、その位置で停止させる。具体的には、制御装置10における上記メモリ装置は、ガラス基板Kの搬入位置P2(図8(B)参照)よりも高い位置である基板待機位置P3(図8(C)参照)についての高さデータを予め記憶している。ガラス基板Kが基板待機位置P3に保持されると(図8(C)参照)、制御装置10は、当該保持が完了したことの信号である基板保持完了信号を基板搬送ロボット9に出力する。また、制御装置10は、基板搬送ロボット9からロボットハンド93が退避したことの信号であるハンド退避完了信号を受信すると、基板待機位置P3にガラス基板Kを保持したリフトピン41が下降するようにフレーム駆動部43を駆動制御する。このときの駆動制御は、ガラス基板Kが吸着ステージ3の載置面31に載置されるまで行う。なお、ガラス基板Kが支持された時点で、センサー45からオン信号SG1が出力されるが、もし、このオン信号SG1が出力されていない場合には、制御装置10は、リフトピン41によるガラス基板Kの支持に何らかの問題があったと判断して、エラー信号を出力する。
That is, when the glass substrate K is carried into the carry-in position P2 by the substrate carrying robot 9 (see FIG. 8B), the
基板搬送ロボット9は、図1に示すように、モータ91、アーム92及びロボットハンド93を備える。ロボットハンド93は、ガラス基板Kを支持可能なフォーク形状体とされ、モータ91の駆動によりアーム92を介してXYZθ各方向に移動自在に構成され、次述する退避位置P1と搬入位置P2とに水平移動により選択的に配置可能とされる。即ち、退避位置P1は、吸着ステージ3の外方であり、Z方向から視たときに吸着ステージ3とロボットハンド93とに共有領域がない位置である。また、搬入位置P2は、吸着ステージ3の真上であり、このときのロボットハンド93の高さは、退避位置P1の高さと一致する。なお、ロボットハンド93の制御は、制御装置10とは別の基板搬送ロボット9自体が持つ制御装置により行われる。
As shown in FIG. 1, the
次に、図7,8,9を参照して、本発明に係るスリットノズルコータ1の塗布動作について説明する。図7は本発明に係るスリットノズルコータ1の塗布動作のフローチャート、図8は本発明に係るスリットノズルコータ1の塗布動作を時系列的に示す図、図8において、白抜きの矢印はロボットハンド93の動作方向を示し、黒色の太矢印はリフトピン41の動作方向を示す。
Next, the coating operation of the
図7に示すように、スリットノズルコータ1の塗布動作は、ガラス基板受入れステップS1、センタリングステップS2、塗布ステップS3、スクレープステップS4、ガラス基板引渡しステップS5を経て行われる。図8において、スリットノズルコータ1は、次の初期状態にあるものとして説明する。即ち、リフトピン41は載置面31の下方に埋没した状態であり、ロボットハンド93はガラス基板Kを支持した状態で退避位置P1にある(図8(A)参照)。また、口金60は退避高さH1及び待機位置Q1(図5参照)にある。
As shown in FIG. 7, the coating operation of the
〔ガラス基板受入れステップS1〕
ガラス基板受入れ動作は次のようにして行う。まず基板搬送ロボット9は、ガラス基板Kを支持したロボットハンド93を水平方向に駆動して、退避位置P1から搬入位置P2に移動させる(図8(B)参照)。退避位置P1から搬入位置P2へガラス基板Kを移動させるに際し、ロボットハンド93は水平移動だけを行う。
[Glass substrate receiving step S1]
The glass substrate receiving operation is performed as follows. First, the
次いで、制御装置10は、フレーム駆動部43を駆動制御することでピンフレーム42を上昇駆動させることにより、載置面31の下方に埋没しているリフトピン41を上昇させる。これによりリフトピン41の先端部は、載置面31から突出し、搬入位置P2にあるガラス基板Kの裏面に当接する。その後、リフトピン41を更に上昇させることにより、緩衝機構44におけるコイルバネ25は収縮し、図9(B)に示すようにリフトピン41を上向きに付勢する。つまり、緩衝機構44は、リフトピン41の先端部がガラス基板Kに当接したときにクッション作用を発揮する。
Next, the
リフトピン41がガラス基板Kを支持したとき、図9(C)に示すようにスイッチ部451がオンする。そして各スイッチ部451のオン信号SG1が発せられる。その後、リフトピン41はガラス基板Kをその先端部で支持しながら上昇し、ガラス基板Kが基板待機位置P3に保持される(図8(C)参照)。このようにして、ガラス基板Kの支持は、ロボットハンド93からリフトピン41へと移される。
When the lift pins 41 support the glass substrate K, the
ガラス基板Kが基板待機位置P3に保持されると、制御装置10は、基板保持完了信号を基板搬送ロボット9に出力する。この基板保持完了信号により基板搬送ロボット9は、ガラス基板Kの離脱したロボットハンド93を水平方向に駆動して、退避位置P1まで移動させる(図8(D)参照)。基板搬送ロボット9が退避位置P1に退避すると、基板搬送ロボット9は、ハンド退避完了信号を制御装置10に出力する。
When the glass substrate K is held at the substrate standby position P <b> 3, the
次いで、制御装置10は、上記ハンド退避完了信号に基づき、フレーム駆動部43を駆動制御することでピンフレーム42を下降駆動することにより、リフトピン41を下降させる。リフトピン41はガラス基板Kを支持しながら下降し、載置面31の下に完全に埋没したところで停止する。これによりガラス基板Kは載置面31に載置される(図8(E)参照)。
Next, the
このようにガラス基板受入れステップS1によると、ロボットハンド93により搬入位置P2に搬入されたガラス基板Kを載置面31に載置するに際し、次の点で従来と異なる。即ち、ガラス基板Kを支持したロボットハンド93を下降させるのでなく、リフトピン41を上昇させることによりその先端部でガラス基板Kを支持して、搬入位置P2よりも高い位置である基板待機位置P3に保持させた後、リフトピン41を下降させる。従って、ロボットハンド93は水平移動のみを行えばよく、ロボットハンド93を下降させる必要がない。従って、基板搬送ロボット9の動作ステップが少なくて済み、その分、タクト時間の短縮化を図ることができ、生産効率を上げることができる。また、基板搬送ロボット9とスリットノズルコータ1とは、制御装置を別にしているが、基板搬送ロボット9の動作ステップが少ない分、両制御装置間におけるロボットハンド93とリフトピン41と間でのガラス基板Kの受け渡しに関する制御データのやり取りが少なくて済み、この点からもタクト時間の短縮化を図ることができる。また、緩衝機構44は、リフトピン41がガラス基板Kに当接したときにクッション作用を発揮するので、ガラス基板Kがリフトピン41の先端部から受ける衝撃が緩和・吸収される。従って、ガラス基板Kに傷やひびが生じるのを抑えることができる。
As described above, according to the glass substrate receiving step S <b> 1, when the glass substrate K carried into the loading position P <b> 2 by the
〔センタリングステップS2〕
センタリング動作は次のようにして行う。センタリングユニット5は、駆動装置52(図5参照)で挟み込み部材51を駆動することにより、載置面31上に載置されたガラス基板KをY方向両側から挟みつける。これによりガラス基板Kは、吸着ステージ3のY方向両端からそれぞれ等間隔の位置となり、ガラス基板KのX方向中心線を載置面31のX方向中心線(Y方向幅の中心を通りX方向に平行な中心線)に一致させる、いわゆるセンタリングが行われる。その後、駆動装置52は挟み込み部材51を元の位置に戻す。
[Centering step S2]
The centering operation is performed as follows. The centering
〔塗布ステップS3〕
塗布動作は次のようにして行う。センタリング終了後、まず、吸着ステージ3の真空吸着孔32に真空圧を発生させ、ガラス基板Kを載置面31上に真空吸着保持する。次いで、リニアモータ67Xを駆動することで、口金60を待機位置Q1から塗布開始位置Q2に移動させる(図5参照)。次いで、リニアモータ67Zを駆動することで口金60を退避高さH1から塗布高さH2に移動させる。
[Coating step S3]
The coating operation is performed as follows. After the centering is finished, first, a vacuum pressure is generated in the
次いで塗布液移送ポンプ72は、フォトレジスト液20を口金60に送り、スリット状の吐出口63からフォトレジスト液20を滲出させる。このとき、スリット状の吐出口63とガラス基板Kの表面との間にこれら双方に接するビード20B(図5参照)が形成される。この状態でリニアモータ67Xを駆動することで口金60を+X方向に移動させる(図8(F)参照)。口金60の移動に伴いガラス基板Kの表面には、+X方向に向けてフォトレジスト液20が塗布されていく。口金60が塗布終了位置Q3に到達したら、塗布液移送ポンプ72はフォトレジスト液20の供給を停め、リニアモータ67Xは可動支柱部61の駆動を停めることで口金60の移動を停める。次いでリニアモータ67Zを駆動し、口金60を退避高さH1まで上昇させる。次いでリニアモータ67Xを−X方向に反転駆動し、口金60におけるスリット状の吐出口63が洗浄ユニット8の上方に来たところで停める。
Next, the coating
〔スクレープステップS4〕
スクレープ動作は次のようにして行う。まずリニアモータ67Zを駆動して、口金60におけるスリット状の吐出口63とスクレーパ81のV字形溝(図6参照)とを近接配置させる。次いで洗浄液噴射ノズル81aが洗浄液を噴射する。洗浄液の噴射と共に、スクレーパ駆動装置82はスクレーパ81を+Y方向に駆動する。これによりスリット状の吐出口63が洗浄される。スクレーパ81が+Y方向の端部に到達したら、スクレーパ駆動装置82はスクレーパ81の駆動を停める。それと共に洗浄液の噴射も停める。その後、スクレーパ駆動装置82はスクレーパ81を−Y方向に反転駆動する。このとき乾燥用エアー噴射ノズル81bが乾燥用エアーを噴射し、洗浄されたスリット状の吐出口63を乾かす。スクレーパ81が−Y方向の端部に到達したらスクレーパ駆動装置82はスクレーパ81の駆動を停める。それと共に乾燥用エアーの噴射も停める。
[Scraping step S4]
The scraping operation is performed as follows. First, the
〔ガラス基板引渡しステップS5〕
ガラス基板引渡し動作は次のようにして行う。まず、吸着ステージ3の真空吸着孔32に生じていた真空圧を破壊する。次いで、制御装置10は、フレーム駆動部43を駆動制御することでピンフレーム42を上昇駆動させることにより、リフトピン41を吸着ステージ3から突出させ、ガラス基板Kに当接させる。その後、ガラス基板Kを支持した状態で基板待機位置P3まで上昇させる。このときも、ガラス基板Kの受入れ時と同様に、リフトピン41はガラス基板Kに当接したときにクッション作用を発揮する。これにより、ガラス基板Kに傷やひびができるのを抑えることができる。次いで、基板搬送ロボット9は、退避位置P1にあるロボットハンド93を水平方向に駆動して、搬入位置P2まで移動させる。次いで、制御装置10は、フレーム駆動部43を駆動制御することで、ガラス基板Kを支持したリフトピン41を下降させる。ガラス基板Kが下降することにより、ロボットハンド93は塗布済みのガラス基板Kを受取る。次いで、基板搬送ロボット9は、搬入位置P2でガラス基板Kを受取ったロボットハンド93を水平方向に駆動して、次工程である例えば減圧乾燥工程へと引き渡す。
[Glass substrate delivery step S5]
The glass substrate delivery operation is performed as follows. First, the vacuum pressure generated in the
なお、上述した実施形態では、スリットノズルコータ1の初期状態として、リフトピン41が載置面31の下方に埋没している場合を示したが、リフトピン41を所定高さまで予め突出させておき、この所定高さをリフトピン41の上昇開始位置としてもよい。即ち、搬入位置P2に搬入されたガラス基板Kとリフトピン41とが干渉しない高さ、例えば搬入位置P2に搬入されたガラス基板Kよりもリフトピン41の先端部が低い位置を所定高さとし、この所定高さをリフトピン41の上昇開始位置とする。これにより、ガラス基板受入れステップS1において、ガラス基板Kを基板待機位置P3まで上昇させるのに要するリフトピン41の上昇距離が短くなるため、ガラス基板Kを基板待機位置P3まで上昇させるのに要する時間を短縮することができる。
In the above-described embodiment, as an initial state of the
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、上に開示した実施形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。即ち、スリットノズルコータ1の全体または一部の構造、形状、寸法、材質、個数などは、本発明の趣旨に沿って種々に変更することができる。また、本実施形態では、基板処理装置はスリットノズルコータとしたが、これ以外にも、例えば露光装置、洗浄装置、乾燥装置及び検査装置などに適用することもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment disclosed above is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. That is, the structure, shape, dimensions, material, number, etc. of the whole or part of the
1 スリットノズルコータ(基板処理装置)
3 吸着ステージ(ステージ)
10 制御装置(ピン駆動制御部)
33 リフトピン孔(貫通孔)
41 リフトピン
43 フレーム駆動部(ピン駆動制御部)
44 緩衝機構
K ガラス基板(基板)
P2 搬入位置
P3 基板待機位置(搬入位置よりも高い位置)
1 Slit nozzle coater (substrate processing equipment)
3 Adsorption stage (stage)
10 Control device (pin drive controller)
33 Lift pin hole (through hole)
41
44 Buffer mechanism K Glass substrate (substrate)
P2 Loading position P3 Substrate standby position (position higher than loading position)
Claims (3)
ステージ(3)に形成された貫通孔(33)から昇降動作可能に設けられ且つ先端部で基板(K)を支持可能なリフトピン(41)と、
ステージ(3)の上方の搬入位置(P2)に供給された基板(K)をステージ(3)上に載置するようにリフトピン(41)を駆動制御するピン駆動制御部(43,10)と
を備える基板処理装置(1)において、
ピン駆動制御部(43,10)は、リフトピン(41)を上昇させることにより、搬入位置(P2)に位置する基板(K)を、その先端部で支持して、搬入位置(P2)よりも高い位置(P3)に保持させた後、リフトピン(41)を下降させることにより、ステージ(3)上に載置するように駆動制御することを特徴とする基板処理装置。 A stage (3) on which a substrate (K) is placed;
A lift pin (41) provided so as to be able to move up and down from a through hole (33) formed in the stage (3) and capable of supporting the substrate (K) at the tip;
A pin drive control unit (43, 10) for driving and controlling the lift pins (41) so that the substrate (K) supplied to the carry-in position (P2) above the stage (3) is placed on the stage (3); In a substrate processing apparatus (1) comprising:
The pin drive control unit (43, 10) raises the lift pin (41), thereby supporting the substrate (K) located at the carry-in position (P2) at the tip thereof, and moving the pin drive control unit (43, 10) from the carry-in position (P2). A substrate processing apparatus, wherein the substrate is controlled to be placed on the stage (3) by lowering the lift pin (41) after being held at a high position (P3).
前記リフトピン(41)を上昇させることにより、搬入位置(P2)に位置する基板(K)を、その先端部で支持して、前記搬入位置(P2)よりも高い位置(P3)に保持させた後、リフトピン(41)を下降させることにより、ステージ(3)上に載置することを特徴とする基板載置方法。 A stage (3) on which the substrate (K) is placed, and a lift pin (41) that can be moved up and down from a through hole (33) formed in the stage (3) and can support the substrate (K) at the tip. ) In the substrate processing apparatus (1), the substrate (K) supplied to the carry-in position (P2) above the stage (3) is placed on the stage (3). ,
By raising the lift pin (41), the substrate (K) located at the carry-in position (P2) is supported at its tip and held at a position (P3) higher than the carry-in position (P2). Thereafter, the substrate is placed on the stage (3) by lowering the lift pins (41).
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