JP2011210985A - 基板搬送装置および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浮上搬送用の気体の吸引量を適切に調整して、基板の搬送高さ位置を高精度に制御し得る技術を提供する。
【解決手段】基板Ｗを搬送する基板搬送装置２は、基板Ｗに向けて気体を噴射することにより、基板Ｗに浮上力を付与して支持する塗布ステージ４と、塗布ステージ４が噴射する気体を供給する供給ラインＬ１と、塗布ステージ４が噴射する気体を吸引する吸引ラインＬ２と、吸引ラインＬ２の途中に接続され、該吸引ラインＬ２に気体を導入する給気ラインＬ３とを備えている。給気ラインＬ３のブロワ１８ｂは、装置内の発塵源まで延びる吸引ダクト１８１によって、発塵源周りの雰囲気を吸引して、該雰囲気を吸引ラインＬ２に導入する。吸引ラインＬ２のブロワ１８ａは、吸引孔４０ｂより吸引される気体と、給気ラインＬ３から導入される気体とを排出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、液晶表示装置用ガラス基板、半導体基板、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルター用基板、太陽電池パネル用基板、電子ペーパー用基板等の精密電子装置用基板、あるいはそれに類する各種基板を搬送する技術に関する。

液晶表示装置用ガラス基板等の基板を搬送する際には、基板の汚損を防止しつつ効率的な搬送を目指した種々の基板搬送装置が用いられている。

近年、液晶ディスプレイを製造するマスターガラス基板のサイズが大型化している。このような大型ガラス基板を搬送する際には、搬送の衝撃によって基板に損傷を与えないように、基板の平面度を高精度に保って搬送を行うことが重要である。また、撓ませることなく安定して基板を搬送することが求められている。

基板を搬送する技術は、これまでにも幾つか提案されているが、上記のような要求に応える搬送技術として、できる限り非接触状態で基板を搬送する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、表面に設けられた気体噴出孔から空気を噴出させ、その圧力を利用して基板を浮上させるステージを備えた搬送機構が開示されている。そして、この基板に向けて噴出された空気は、表面に設けられた吸引孔から吸引するように構成されており、気体の噴出と吸引との間でバランスをとることによって、基板の高さ位置が制御される。さらに特許文献１には、浮上搬送される基板の表面にレジスト液を塗布する構成も開示されている。

特開２００５−２２３１１９号公報

ところで、浮上搬送中の基板に対して、塗布処理等の基板処理を行う場合、一般的に、基板の搬送高さを高精度に制御することが要求される。特に、浮上力が付与された基板は、吸引孔の吸引力によってステージに引き付けらえることによってその姿勢が安定するため、吸引力の制御が不適切な場合、基板の姿勢が安定せず、処理不良の要因となり得る。したがって、浮上搬送中の基板に対して処理を行うためには、吸引力を精度よく制御することが要求される。

しかしながら、従来の搬送機構では、例えば真空源として一般的な真空ポンプ等を用いた場合等では、吸気力が強すぎるために基板に歪みが生じることがある。また、吸引力が弱すぎる場合は、基板の姿勢が安定しない場合があり、処理不良につながるような振動が発生するおそれがある。このように、吸気力の適切な制御は、未だに困難な場合が多い。

本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、浮上搬送用の気体の吸引量を適切に調整して、基板の搬送高さ位置を高精度に制御し得る技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、基板を搬送する基板搬送装置において、基板に向けて気体を噴射することにより、基板に浮上力を付与して支持する基板支持部と、前記基板支持部が噴射する気体を供給する供給ラインと、前記基板支持部が噴射する気体を吸引する吸引ラインと、前記吸引ラインの途中に接続され、前記吸引ラインに気体を導入する給気ラインとを備える。

また、第２の態様は、第１の態様に係る基板搬送装置において、前記給気ラインは、装置内の雰囲気を吸引し、該雰囲気を前記吸引ラインへ導入する。

また、第３の態様は、第２の態様に係る基板搬送装置において、前記給気ラインは、前記装置内における発塵源周りの雰囲気を吸引する。

また、第４の態様は、第１から第３の態様までのいずれか１態様に係る基板搬送装置において、前記基板支持部が、前記供給ラインに接続された複数の気体噴出孔と、前記吸引ラインが接続された複数の気体吸引孔とが設けられた平坦面を有するステージである。

また、第５の態様は、第１から第４の態様までのいずれか１態様に係る基板搬送装置において、前記吸引ラインに設けられ、前記吸引ラインにおける気体流量に基づき、前記吸引ラインによる気体の吸引量を調整する吸引量調整部、をさらに備える。

また、第６の態様は、第１から第５の態様までのいずれか１態様に係る基板搬送装置において、前記給気ラインに設けられ、前記吸引ラインにおける気体流量に基づき、前記給気ラインから前記吸引ラインへ導入する気体の給気量を調整する給気量調整部とをさらに備える。

また、第７の態様は、第１の態様に係る基板搬送装置において、前記供給ラインは、前記吸引ラインに接続されており、前記吸引ラインが吸引した気体を前記基板支持部に供給する。

また、第８の態様は、第１の態様に係る基板搬送装置において、前記給気ラインは、前記吸引ラインが吸引した気体を再び前記吸引ラインに供給することによって、前記吸引ラインによる気体の吸引量を調整する。

また、第９の態様は、第１の態様に係る基板搬送装置において、前記給気ラインが、前記供給ラインの途中と吸引ラインの途中とを接続しており、前記供給イランを通じて前記基板支持部に向けて供給される気体を前記吸引ラインへ供給することによって、前記吸引ラインによる気体の吸引量を調整する。

また、第１０の態様は、基板を処理する基板処理装置であって、第１から第９の態様までのいずれか１態様に係る基板搬送装置と、前記基板搬送装置によって搬送される基板に対して処理を行う処理部とを備える。

第１から第１０までの態様に係る基板搬送装置によれば、給気ラインによって吸引ラインに気体を導入することによって、吸引ラインによる気体の吸引量の調整が容易となる。したがって、基板を適切な状態で搬送することが容易となる。

特に、第２の態様に係る基板搬送装置によれば、さらに装置内の雰囲気を吸気して、この雰囲気を吸引ラインへ導入することによって、装置内を清浄化できるため、排気部の排気能力を有効に活用しつつ、基板を適切に搬送し得る。

特に、第３の態様に係る基板搬送装置によれば、発塵源から発生したパーティクルを除去することができるため、搬送中に基板がパーティクルで汚染されることを抑制できるという優れた効果を奏し得る。

特に、第４の態様に係る基板搬送装置によれば、気体噴出孔で気体を噴射しつつ、気体吸引孔で気体を吸引することによって、基板を所定の高さ位置に浮上させつつ支持することが容易となる。

特に、第５の態様に係る基板搬送装置によれば、吸引ラインによる吸引量を調整することによって、基板を適切な姿勢で支持することが容易となる。

第６の態様に係る基板搬送装置によれば、給気量を調整することによって、吸引ラインによる吸引量を調整することができる。したがって、基板を適切な状態で搬送することが容易となる。

特に、第７の態様に係る基板搬送装置によれば、吸引ラインによって吸引した気体を再利用できる。したがって、基板に浮上力を付与するために使用する気体の総使用量を削減することができる。

特に、第８の態様に係る基板搬送装置によれば、給気ラインが外部から吸引した空気を吸引ラインに導入せずにすみ、装置コストを抑制できるという効果を奏し得る。

特に、第９の態様に係る基板搬送装置によれば、供給ラインが供給する気体を給気ラインが吸引ラインに導入するため、給気ラインが外部から気体を吸引せずにすみ、装置コストを抑制できるという優れた効果を奏し得る。

特に、第１０の態様に係る基板処理装置によれば、基板の高さ位置を高精度に制御することが可能となり、高精度な基板処理を行うことが可能となる。

第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示した上面図である。 ノズルユニットおよびノズル洗浄待機ユニットを取り外した基板処理装置の概略構成を示した上面図である。 塗布ステージの表面を示した上面図である。 塗布ステージにおける空気の流路を示す模式図である。 浮上支持区間ＴＣ２における基板処理装置のＹＺ断面を示した模式図である。 基板搬送チャック、ノズルユニットおよびノズル洗浄待機ユニットのＹＺ断面を示した模式図である。 制御部と制御部によって制御される各構成との接続関係を示したブロック図である。 浮上搬送の際の基板の振動（浮上搬送振動）および平面度（浮上基板平面度）について説明するための模式図である。 吸引圧力を変化させたときの、基板の振動の大きさ（実線）および平面度（破線）の変化を示した図である。 第２実施形態に係る塗布ステージの空気の流路を示した模式図である。 第３実施形態に係る塗布ステージの空気の流路を示した模式図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示するものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

なお、以下の説明においては、方向および向きを示す際に、適宜図中に示す３次元のＸＹＺ直交座標を用いる。ここで、Ｘ軸およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向（＋Ｚ側が上側、−Ｚ側が下側）を示す。また、便宜上、Ｘ軸方向を左右方向（基板搬送に関して＋Ｘ側が下流側、−Ｘ側が上流側）とし、Ｙ軸方向を奥行き方向（＋Ｙ側、−Ｙ側）とする。

＜１． 第１実施形態＞
＜１．１．基板処理装置の概要＞
図１は、第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示した上面図である。また、図２は、ノズルユニット５およびノズル洗浄待機ユニット９を取り外した場合における、基板処理装置１の概略構成を示した上面図である。

基板処理装置１は、処理液を吐出するスリットが形成された長尺のノズルと基板とを相対的に移動させて基板の表面に処理液を塗布する装置（スリットコータ）として構成されている。この装置１は、基板の表面に形成された電極層等を選択的にエッチングする前処理として、処理液としてのレジスト液を基板に塗布するプロセス等に利用される。

スリットコータの塗布対象となる基板は、代表的に液晶表示装置に画面パネルを製造するための角形（ここでは、長方形）のガラス基板（基板Ｗ）であるが、半導体基板、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルター用基板、太陽電池パネル用基板等の他種類の基板であってもよい。

基板処理装置１の機構的構成は、上流ユニットから搬送されてくる水平姿勢の基板Ｗを受け入れて（＋Ｘ）方向に搬送する基板搬送装置２と、基板Ｗに処理液を塗布する塗布装置３と、出口浮上ステージ１１とに大別される。この基板処理装置１で処理液が塗布された後の基板Ｗは、出口浮上ステージ１１から移載ロボット３６によって減圧乾燥ユニット３７、３８のいずれかに移載され、塗布された処理液の減圧乾燥を受ける。その後、減圧乾燥ユニット３８と上下方向に積層された受け渡し位置３９に基板Ｗが移載され、さらに次の工程のための別装置に払い出される。

基板搬送装置２は、上流ユニットから送られてきた基板Ｗを搬送するコロコンベア３０と、圧縮空気によって基板Ｗを浮上させる入口浮上ステージ１０と、コロコンベア３０から入口浮上ステージ１０に基板Ｗを移載する移載ユニット６と、基板Ｗの両側端を吸着保持して下流に搬送する基板搬送チャック８とに大別される。また、塗布装置３は、処理液を吐出するスリットノズル５５を備えたノズルユニット５と、スリットノズル５５の洗浄を行うノズル洗浄待機ユニット９と、塗布処理が行われる塗布ステージ４とに大別される。

この基板処理装置１の全体を通して見たときの基板搬送区間ＴＲは、基板の支持方式の違いによって３つの区間に大別される。

(１) 接触支持区間ＴＡ：
上流側の接触支持区間ＴＡは、基板Ｗの下面に接触するコロ配列で基板Ｗを支持しつつ、それぞれのコロの回転によって基板を搬送する「コロ搬送方式」となっている。コロ搬送方式での基板支持は、基板Ｗの下面に接触して基板Ｗを支持する「接触支持形式」の１態様である。なお、本実施形態では、基板処理装置１の前段側に存在する上流ユニットの搬送も、コロ搬送方式となっている。

(２) 浮上支持区間ＴＣ１，ＴＣ２：
後述する支持形式転換区間ＴＢをはさんで接触支持区間ＴＡの下流側にある浮上支持区間ＴＣ１、ＴＣ２は、圧縮空気によって基板を浮上させることによって基板Ｗを支持する。一般に、基板を浮上させて基板を支持する形式が「浮上支持形式」であるが、この実施形態では、加圧気体（具体的には圧縮空気）によって浮上支持形式を実現しつつ、基板の両側端を吸着保持して基板を移動させる浮上搬送方式となっている。浮上支持区間ＴＣ１、ＴＣ２のうち浮上支持区間ＴＣ１は、処理液の塗布に直接に関係する塗布用搬送区間であり、浮上支持区間ＴＣ２は基板を移載ロボット３６に受け渡すための出口区間である。

(３) 支持形式転換区間：ＴＢ
接触支持区間ＴＡと浮上支持区間ＴＣ１との間に設けられた支持形式転換区間ＴＢは、接触支持区間ＴＡと浮上支持区間ＴＣ１との間で、基板の支持方式を転換するための区間である。基板の支持形式ではなく搬送方式という観点から見れば、支持形式転換区間ＴＢは、接触支持区間ＴＡでの「接触搬送方式」としての「コロ搬送方式」と、浮上支持区間ＴＣ１、ＴＣ２での「浮上搬送方式」との間で、基板の搬送方式を転換する区間である。

＜１．２． 各部の構成および機能＞
＜●コロコンベア３０＞
コロコンベア３０は、回転する複数のコロ３０１の外周面の最上部が基板Ｗの下面に当接することで、基板Ｗに推進力を与え、下流方向に移動させる接触式の搬送装置である。駆動源であるモータと１本の回転軸３０２、さらにそれぞれ隣接する回転軸３０２同士において、タイミングベルト（図示せず）が掛け渡されているため、同じ回転速度を、同じタイミングで各回転軸３０２に与えることが可能である。これらの複数のコロ３０１は、後述する移載ユニット６のコロ６０１とは異なり、固定高さに設けられて基板の下面に接触するコロ群を構成する。

このコロコンベア３０において、Ｘ軸方向と平行な両端部の一方には、減速センサ（図示せず）が設置されており、この減速センサの設置位置よりもさらに基板Ｗの搬送方向下流側には、停止センサ（図示せず）が設置されている。搬送される基板Ｗの先端が、減速センサに検知されることにより、コロ３０１の回転速度は減速され、停止センサが基板Ｗの先端を検知することでコロ３０１の回転は停止される。このように事前に搬送される基板Ｗの速度を落とすことで、基板Ｗに加わる衝撃を最小限にしたうえで、基板Ｗの停止が可能となる。

＜●移載ユニット６＞
コロコンベア３０の下流側には移載ユニット６が設置されている。この移載ユニット６はコロコンベア３０と入口浮上ステージ１０との間隔空間に設置されており、浮上パッド６４と移載昇降コロコンベア６０とを備えている。

浮上パッド６４は、それぞれの上面から基板Ｗの下面に圧縮気体、例えば空気を噴出して基板Ｗを浮上させ、基板Ｗを非接触状態で支持する浮上機構である。浮上パッド６４は、空気を噴出するための多数の噴出孔を上面に分布させて設けた長方形状の部材で構成されており、その上面が気体噴射面となる。この噴出孔からは常に空気が噴出されている。この浮上パッド６４が、長手方向を基板Ｗの搬送方向と平行になるように、Ｙ軸方向に沿って所定間隔をおいて複数設置（図１では８個）されている。これら複数の浮上パッド６４の集合体が基板Ｗの浮上ステージとして機能する。

所定間隔をおいて配列された浮上パッド６４間の空隙には、移載昇降コロコンベア６０の複数のコロ６０１からなるコロ群が、各コロ６０１の外周面の最上部における回転方向と、浮上パッド６４の長手方向とが平行になる向きで位置しており、コロ６０１の回転の中心を回転軸６０２が貫いている。コロ６０１および回転軸６０２は、コロコンベア３０と同様に、駆動源であるモータによって回転駆動される。

各コロ６０１は、図示しない空圧駆動又は油圧駆動式のシリンダを備えた昇降機構によって、上下に昇降可能に構成されている。この昇降機構の駆動に合わせて、移載昇降コロコンベア６０は、略水平を保ちつつＺ軸方向に昇降することによって、コロコンベア３０で搬送されてきた基板を受け取ったり、浮上パッド６４上に基板Ｗを浮上させたりする。

より詳細には、上昇時のコロ６０１の位置は、その外周面の最上部が基板Ｗの下面と接触する位置であり、浮上パッド６４の噴出孔からの空気の噴出により基板Ｗが浮上する高さよりも高い位置である。また、下降時のコロ６０１の位置は、コロ６０１の外周面の最上部が浮上パッド６４の上面よりも低い位置となる。上昇時においては、コロコンベア３０と同様に、回転するコロ６０１の外周面の最上部が基板Ｗの下面に当接することで、基板Ｗに推進力を与え、基板Ｗを下流方向に移動させる。

この移載昇降コロコンベア６０が上昇した状態で回転することにより、基板Ｗはコロコンベア３０から入口浮上ステージ１０へと搬送される。基板Ｗがコロコンベア３０を通過すると、移載昇降コロコンベア６０は浮上パッド６４の上面よりも下方に下降する。そのため、移載ユニット６による基板Ｗの支持は浮上パッド６４による浮上力のみとなり、入口浮上ステージ１０での浮上力と協働して基板Ｗを浮上させ、コロ等の下部機構とは非接触状態に移行する。

この移載ユニット６の搬送方向（＋Ｘ方向）の長さすなわち図１における支持形式転換区間ＴＢの長さは、搬送方向における基板Ｗの長さよりも短くなっている。換言すれば、搬送方向（＋Ｘ方向）について所定長の基板Ｗの処理を行う装置１において、移載ユニット６の搬送方向（＋Ｘ方向）の長さはその所定長よりも短くされている。そのため、基板処理ラインの全長を短縮化することが可能である。

＜●入口浮上ステージ１０＞
移載ユニット６の下流側には入口浮上ステージ１０が設置されている。この入口浮上ステージ１０は、多数の空気の噴出孔１０ａが１枚の板状ステージ面の全面にわたって分布形成されており、圧縮空気の噴出による気体圧力で基板Ｗを浮上させて、基板Ｗを、入口浮上ステージ１０の上面すなわち気体噴射面に対して非接触状態にすることが可能である。このときの基板Ｗの浮上高さは１０〜５００マイクロメートル（μｍ）となる。入口浮上ステージ１０におけるこのような基板浮上原理は、移載ユニット６における浮上パッド６４の平行配列と同様である。

基板処理装置１の基板搬送路において、基板Ｗの搬送方向に対して平行な基板Ｗの幅方向（Ｙ軸方向）外側の位置（以下、「側方位置」と称する）には、回転軸がＺ軸と平行であるガイドローラが設置されている。ガイドローラは、入口浮上ステージ１０に基板Ｗの搬送が行われない場合には退避位置（基板Ｗの側辺の移動軌跡に相当するラインから離れた位置）にある。そして、基板搬送時には、ガイドローラが搬送方向に平行な基板Ｗの２辺を、両側から押し付けるように接触して基板Ｗが位置決めされる。

入口浮上ステージ１０の、Ｘ軸方向と平行な両端部の一方には、コロコンベア３０と同様に図示しない減速センサと停止センサとが設置されており、基板Ｗの搬送速度を減速させたうえで、入口浮上ステージ１０における所定の停止位置で基板Ｗの搬送を停止させることができる。

＜●塗布ステージ４＞
図３は、塗布ステージ４の表面を示した上面図である。入口浮上ステージ１０の下流には塗布ステージ４が存在する。図１に示すように、この塗布ステージ４上において基板Ｗはスリットノズル５５から処理液としてレジスト液を塗布される。

この塗布ステージ４は入口浮上ステージ１０と同様に、ステージ表面において多数の小孔が分布形成されている。入口浮上ステージ１０では、小孔は空気の噴出のみを行うように構成されているが、塗布ステージ４には、空気の噴出だけでなく、空気の吸引を行うための小孔も形成されている。つまり、塗布ステージ４上に存在する多数の小孔は、図３に示すように、圧縮空気の噴出孔４０ａと吸引孔４０ｂとに分類される。

このように空気の噴出と吸引とが行われることで、噴出孔４０ａからステージ面上に噴出した圧縮空気の空気流は水平方向に広がった後、それらの噴出孔４０ａに隣接する吸引孔４０ｂから吸引される。この吸引によって、浮上した基板Ｗと塗布ステージ４上面との間における空気層（圧力気体層）の圧力バランスがより安定的となり、浮上力が付与された基板Ｗの高さ位置を調整しやすくなる。以上のように、塗布ステージ４は、基板Ｗに向けて気体を噴射することによって、基板Ｗに浮上力を付与して支持する基板支持部として機能する。

図４は、塗布ステージ４における空気の流路を示す模式図である。まず、空気の供給流路（供給ラインＬ１）については、コンプレッサ等の圧縮機構２０１で圧縮された空気が、レギュレーター２０２で所定の圧力に調整された後に、各噴出孔４０ａにつながる流路へ送られる。このように、圧縮機構２０１は、基板に向けて気体を噴射することにより、基板に浮上力を付与して支持する浮上用給気部として機能する。

レギュレーター２０２で圧力が調整された空気は、フィルタ１２を通って清浄化され、ニードル弁１３（コントロールバルブ）でその圧力が調節される。このニードル弁１３の開度によって、供給ラインＬ１における気体流量（供給流量）が調整される。したがって、ニードル弁１３は、気体供給量調整部として機能する。その後、流量計１４ａ、圧力計１５、エアオペレーションバルブ１６を通過して、塗布ステージ４の噴出孔４０ａから噴出される。空気の供給の開始および停止は、エアオペレーションバルブ１６の開閉を制御部７からの指令信号によって行うことで実行される。圧縮機構２０１の圧縮空気の圧力制御もまた、制御部７によって実行される。

一方、塗布ステージ４における空気の吸引については、吸引手段としてのブロワ１８ａが用いられている。塗布ステージ４上に設けられた吸引孔４０ｂは、吸引流路である吸引ラインＬ２（図４中、二点鎖線で示す）に接続されている。この吸引孔４０ｂからブロワ１８ａに至るまでの間に、吸引された空気は、圧力計１７、流量計１４ｂ、流量計１４１ａ、ニードル弁１９ａ（コントロールバルブ）を通過する。このニードル弁１９ａは、その開度が調整されることによって、吸引ラインＬ２による気体の吸引量を調整するための吸引量調整部として機能する。

また、吸引ラインＬ２の流量計１４ｂと流量計１４１ａとの間には、給気ラインＬ３が接続されている。給気ラインＬ３には、給気手段としてのブロワ１８ｂが設けられている。

給気ラインＬ３の途中には、流量計１４１ｂと、ニードル弁１９ｂ（コントロールバルブ）とが設置されている。ニードル弁１９ｂは、その開度が調整されることによって、給気ラインＬ３における気体流量を調整する。すなわち、ニードル弁１９ｂは、給気ラインＬ３に対する気体の給気量を調整するための給気量調整部として機能する。また、給気ラインＬ３内の圧力を調整することによって、吸引ラインＬ２へ供給される気体の供給量を調整することによって、吸引ラインＬ２内の圧力を調整することができる。

図５は、浮上支持区間ＴＣ２における基板処理装置１のＹＺ断面を示した模式図である。図５に示すように、本実施形態では、ブロワ１８ｂに接続された吸引ダクト１８１は、その途中で分岐しており、基板Ｗを搬送する基板搬送チャック８の側方位置に設けられた一対の吸引ボックス１８２にそれぞれ接続されている。

一対の吸引ボックス１８２は、搬送される基板Ｗを幅方向から挟むように配置されている。そして吸引ボックス１８２の基板Ｗに向けられた面には、基板Ｗの搬送方向に延びる吸引口１８３が設けられている。すなわち吸引ボックス１８２は、搬送される基板Ｗの移動軌跡（基板搬送ライン）近傍の雰囲気を吸引するように構成されている。なお、吸引ボックス１８２は、基板搬送ラインの両側に設けられていてもよいが、どちらか一方側だけに設けられていてもよい。

浮上支持区間ＴＣ２は、表面にレジスト液が塗布された後の基板Ｗを搬送する区間である。そのため、この浮上支持区間ＴＣ２を通過する間、基板Ｗの表面において、レジスト液の蒸発が起こりやすくなっている。このレジスト液の蒸発成分は、乾燥してパーティクルの原因となり、基板処理装置１の構成要素や後続の基板Ｗに付着して、塗布不良等の悪影響を及ぼす可能性がある。すなわち、基板Ｗの搬送経路を、発塵源と捉えることも可能である。本実施形態では、吸引ボックス１８２によって、レジスト液の蒸発成分を吸引するため、塗布不良や装置の故障等の発生を予防し得る。したがって、吸引ラインＬ２に供給するための空気を有効に確保しつつ、ブロワ１８ｂの駆動力を有効に活用することが可能となっている。

以上のように、給気ラインＬ３のブロワ１８ｂは、装置内の発塵源まで延びる吸引ダクト１８１によって、発塵源周りの雰囲気を吸引して、該雰囲気を吸引ラインＬ２に導入する。吸引ラインＬ２のブロワ１８ａは、吸引孔４０ｂより吸引される気体と、給気ラインＬ３から導入される気体とを排出する。

＜●ノズルユニット５＞
図６は、基板搬送チャック８とノズルユニット５とノズル洗浄待機ユニット９とのＹＺ断面を示した模式図である。

基板Ｗの表面にレジスト液を塗布するノズルユニット５は、塗布ステージ４の上方に設置されており、図６に示す架橋構造を持つ。このような架橋構造は、例えばカーボンファイバ補強樹脂を骨材とするノズル支持部と、その両端を支持して昇降させる昇降機構とから構成されている。ノズル支持部にはスリットノズル５５が設置されている。このスリットノズル５５は、処理液供給機構（図示せず）から供給されるレジスト液を、その下端に形成されているスリット状の吐出口５５ａから基板Ｗの上面へ吐出する。この吐出口５５ａは、塗布ステージ４に対して略水平であり、Ｙ軸方向に沿って延びている。

ノズルの昇降機構はノズル支持部の両端に設置されており、主に駆動源であるサーボモータ５９と、ボールねじ５８とによって構成されている。このサーボモータ５９により、ノズル支持部は塗布ステージ４に対して鉛直方向に延びたボールねじ５８に沿って昇降駆動されて、スリットノズル５５の吐出口５５ａと基板Ｗとの間隔は調節される。

この昇降機構には、基板搬送路の両端（−Ｙ側、＋Ｙ側）で基板と接しない位置にＸ軸方向に沿って延びるノズルユニット走行ガイド５１が設置されている。

２つ（−Ｙ側、＋Ｙ側）のノズルユニットリニアモータ５３のそれぞれの固定子は本体装置のＹ軸方向の側面にＸ軸方向に沿って設けられており、それぞれの移動子は昇降機構の外側に固設されている。これらの固定子と移動子との間に生じる磁気相互作用によって、ノズルユニット５は、ノズルユニット走行ガイド５１に沿って移動する。

塗布処理を行う際には、スリットノズル５５の吐出口５５ａからレジスト液を吐出した状態で、基板搬送チャック８が基板Ｗの両端を保持して（＋Ｘ）軸方向に所定の速度で水平移動させる。

基板搬送チャック８は、下面が非接触状態にある基板Ｗのエッジを保持して基板Ｗを下流方向に搬送するための装置である。原点状態において基板搬送チャック８は、浮上パッド６４と入口浮上ステージ１０とに跨って停止した基板Ｗの、Ｘ軸方向に平行な両端部の直下に位置している。つまり、基板Ｗを吸着する位置の内側に、移載ユニット６と入口浮上ステージ１０とが位置する構造である。

図１等に示すように、基板搬送チャック８は、基板搬送経路に沿って、入口浮上ステージ１０、塗布ステージ４および出口浮上ステージ１１の両側部のみならず、移載ユニット６の両側部にも延在している。

図６に示すように基板搬送チャック８は、左右対称（＋Ｙ側と−Ｙ側とで対称）構造となっており、左右それぞれで、基板Ｗを吸着保持するチャック部８８と、Ｘ軸方向に移動するための搬送チャック走行ガイド８１と、その移動のための駆動力を発生させる搬送チャックリニアモータ８３と、基板Ｗの位置を検出するための搬送チャックリニアスケール８２とを、備えている。

チャック部８８は、図示しないシリンダの動作により昇降させることが可能である。チャック部８８が上昇することで、＋Ｙ側、−Ｙ側の基板Ｗの両端部の下面は支持され、吸着保持される。

このチャック部８８の下方には、基板搬送路の両端（−Ｙ側、＋Ｙ側）で、ノズルユニット走行ガイド５１よりも内側の位置に、Ｘ軸方向に沿って搬送チャック走行ガイド８１が設置してある。

２つの搬送チャックリニアモータ（−Ｙ側、＋Ｙ側）のそれぞれの固定子は基板処理装置１のＹ軸方向における最も内側の側面にＸ軸方向に沿って設けられている。それぞれの移動子は基板搬送チャック８に固設されている。これらの固定子と移動子との間に生じる 磁気相互作用によって基板搬送チャック８は、搬送チャック走行ガイド８１に沿って移動する。

２つの搬送チャックリニアスケール８２についても、基板処理装置１の両端（−Ｙ側、＋Ｙ側）に、それぞれ設置されている。この搬送チャックリニアスケール８２が基板搬送チャック８の移動位置を検出するため、制御部７はその検出結果に基づいて基板位置の制御を行う。

また、基板搬送チャック８は、各種信号線や電力供給線等を内部に収納するケーブルベア８９を備えている。ケーブルベア８９は、図示しない複数の中空リンク部材が連結された構造を有しており、基板搬送チャック８の水平移動に追従して、屈曲変形することにより、内蔵された各種ケーブル同士が絡まることを抑制しながら、所定姿勢で案内する。

なお、ケーブルベア８９が変形移動した際に、リンク部材同士が摺接すると、パーティクルが発生し、基板Ｗへ付着して塗布不良の要因となったり、装置内の駆動部等に進入して故障の要因となったりする場合がある。したがって、リンク部材同士がなるべく摺接しないように構成されていることが望ましいが、摺接を完全に抑制することは困難である。

そこで、図６に示すように、吸引ダクト１８１が接続された吸引ボックス１８２を、ケーブルベア８９の延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って設け、吸引口１８３を介してケーブルベア８９から発生するパーティクルを吸引するように構成してもよい。このように吸引ボックス１８２を設けた場合、吸引ラインＬ２に供給するための空気を有効に確保しつつ、基板処理装置１内部の発塵源からでたパーティクルを有効に除去することができる。

なお、基板処理装置１内における発塵源は、ケーブルベア８９に限られるものではない。例えば、例えば、搬送チャック走行ガイド８１等の移動機構も発塵源となり得る。このようなケーブルベア８９以外の発塵源周りの雰囲気を吸引ダクト１８１で吸引するように構成することも可能である。

ノズル洗浄待機ユニット９は、スリットノズル５５が基板Ｗの表面に塗布処理を行った後で、レジスト液で汚れたノズル先端を洗浄し、次の塗布処理に向けてスリットノズル５５の吐出口５５ａの状態を整えるための装置である。そのため、スリットノズル５５からのレジスト液の吐出対象となる略円筒状のローラ９５を備えている。

ローラ９５の外周面にスリットノズル５５を近接させた状態で吐出口５５ａから一定のレジスト液を吐出させると、吐出口５５ａにレジスト液の液だまりが形成される。このように吐出口５５ａに液だまりが均一に形成されると、その後の塗布処理を高精度に行うことが可能となる。このようにして、スリットノズル５５の吐出口５５ａは初期化され、次の基板Ｗの塗布処理に備える。

図１，２に戻って、塗布ステージ４の下流には出口浮上ステージ１１が設置されている。この出口浮上ステージ１１は入口浮上ステージ１０と同様に気体を噴出させるための噴出孔１１ａが形成されており、さらにリフトピン１１５が噴出孔１１ａに所定間隔をおいて、基板Ｗの全面に対向するように配置されている。

リフトピン１１５は出口浮上ステージ１１の下方に設置されたリフトピン昇降機構（図示せず）によって、鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降駆動される。下降時はリフトピン１１５の先端が出口浮上ステージ１１の上面以下に、上昇時はリフトピン１１５の先端が基板Ｗを移載ロボット３６に受け渡す位置まで上昇する。リフトピン１１５が上昇することで基板Ｗの下面は支持され、持ち上げられるので、基板Ｗは出口浮上ステージ１１の上面から引きはがされる。出口浮上ステージ１１の下流に設置された移載ロボット３６がリフトピン１１５間に移載フォークを差し込み、リフトピン１１５からの基板Ｗの受け渡しが行われる。

＜１．３． 気体流路内の流量制御＞
次に、図４で示した各空気の流路における気体の流量制御について説明する。

図７は、制御部７と制御部７によって制御される各構成との接続関係を示したブロック図である。制御部７は、図示を省略するＣＰＵやメモリ（ＲＡＭ）の他、プログラムが格納されたＲＯＭ等の一般的なコンピュータとして構成されている。図７では、流量制御を行う要素に絞って図示しているが、制御部７は、コンピュータにインストールされたプログラムと、装置各部の特性データ、および各基板Ｗの処理手順（レシピ）に従って装置各部を制御し、一連の基板の連続処理を実行するように構成されている。なお、制御部７はその一部または全部が専用回路で構成されていてもよい。

制御部７は、ニードル弁１３，１９ａ，１９ｂを制御することによって、各気体流路内の気体流量を制御する。詳細には、制御部７は、供給ラインＬ１内の気体流量を流量計１４ａで検出し、この検出結果に基づき、ニードル弁１３の開度を制御して、供給ラインＬ１内の気体流量を調整する。また、制御部７は、吸引ラインＬ２内の気体流量を流量計１４１ａで検出し、この検出結果に基づき、ニードル弁１９ａの開度を制御して、吸引ラインＬ２内の気体流量を調整する。さらに制御部７は、給気ラインＬ３内の気体流量を流量計１４１ｂで検出し、この検出結果に基づき、ニードル弁１９ｂの開度を制御して、給気ラインＬ３内の気体流量を調整する。

制御部７による流量検出に基づいた各流路の流量制御については、以下のようにして実現される。すなわち、噴出孔４０ａから噴出する気体量や吸引孔４０ｂから吸引する気体の吸引量の条件を複数変更して、試験的に基板Ｗの塗布処理が行い、問題なく塗布処理が実施できたときの各流路の流量値を基準値として取得する。なお、各流量値は、塗布ステージ４上における基板Ｗの位置に応じて変化し得るため、基板Ｗの位置に応じて基準値が定められる。基準値が記録された基準値データは、記憶部（補助記憶装置等）に格納される。

気体流量を実際に制御する場合、制御部７は、この基準値と、実際に塗布処理を行う際の流量値（測定値）とを比較する。そして制御部７は、測定値が基準値から所定の閾値で離れていると判定される場合に、ニードル弁１３，１９ａ，１９ｂの開度を調整することによって、測定値が許容範囲内に収まるように各流路内の流量を調整する。

ところで、本実施形態の基板搬送装置２では、各流路の「流量」に基づき、塗布ステージ４上で噴射もしくは吸引される空気の量を調整する。ここで、空気の噴射量および吸引量を、各流路の「圧力」に基づいて制御することも可能である。しかしながら、圧力に基づいた流量制御の場合、以下のような問題が起こり得る。

すなわち、例えば、基板Ｗが塗布ステージ４の上方の大部分を覆っているときなどは、噴出孔４０ａから噴出した空気の多くが吸引孔４０ｂで吸引される状態となる。この場合、各流路内の圧力の絶対値は十分に大きいため、比較的安定して各流路内の圧力を測定することができる。ところが、基板Ｗが塗布ステージ４上にない場合や、僅かだけしか覆われていない場合等では、噴出孔４０ａから噴出される空気のほとんどが大気中に分散し、吸引孔４０ｂは、噴出孔４０ａからの空気よりも大気中の空気を吸引することとなる。このような場合、各流路内の圧力の絶対値は、非常に低い値となるため、正確に圧力を測定することは困難となる。

これに対して、「流量」については、塗布ステージ４上における基板Ｗの有無にかかわらず、安定して測定することができる。したがって、気体の噴出量および吸引量を、この流量値に基づいて適切に制御することができるため、基板Ｗを適切に搬送することができる。したがって、「圧力」ではなく「流量」に基づいて空気の噴出量および吸引量を制御することで、安定した基板処理を実行し得る。

また、本実施形態では、流量計１４１ａ，１４１ｂのそれぞれに基づき、ニードル弁１９ａ，１９ｂを制御しているが、例えば、吸引ラインＬ２に設けられた流量計１４ｂの流量値に基づいて、ニードル弁１９ａ，１９ｂを制御することも可能である。流量計１４ｂで測定される値は、吸引孔４０ｂから吸引される空気の吸引量であるため、この値を基準値に近づけるようにニードル弁１９ａ，１９ｂを制御することによって、理想的な基板搬送を実現し得る。

なお、制御部７による、流量検出に基づいたニードル弁１９ａ，１９ｂの制御としては、複数の組合せが考え得るが、例えば以下のような組合せを挙げることができる。
（１）ニードル弁１９ａを流量計１４１ａの測定結果に基づいて制御し、ニードル弁１９ｂを流量計１４１ｂの測定結果に基づいて制御する（本実施形態）。
（２）ニードル弁１９ａを流量計１４１ａの測定結果に基づいて制御し、ニードル弁１９ｂを流量計１４ｂの測定結果に基づいて制御する。
（３）ニードル弁１９ａを流量計１４ｂの測定結果に基づいて制御し、ニードル弁１９ｂを流量計１４１ｂの測定結果に基づいて制御する。
（４）ニードル弁１９ａ，１９ｂのそれぞれを、流量計１４１ａの測定結果に基づいて制御する。
（５）ニードル弁１９ａのみを、流量計１４１ａまたは流量計１４ｂの測定結果に基づいて制御する（ニードル弁１９ｂの開度は固定）。
（６）ニードル弁１９ｂのみを、流量計１４１ｂまたは流量計１４ｂの測定結果に基づいて制御する（ニードル弁１９ａの開度は固定）。

以上のいずれのパターンを採用した場合においても、塗布処理上問題なく基板Ｗの浮上搬送を実現し得る。なお、流量制御において、その測定結果を利用しない流量計については、適宜省略してもよい。次に、吸引ラインＬ２における吸引圧力によって生じる基板Ｗの振動やうねりについて説明する。

図８は、浮上搬送の際の基板Ｗの振動（浮上搬送振動）および平面度（浮上基板平面度）について説明するための模式図である。図８（ａ），（ｂ）は、基板Ｗを側方視した図であり、図８（ａ）は基板が振動している様子を示しており、図８（ｂ）は基板にうねりが生じている様子を示している。

また、図９は、吸引圧力を変化させたときの、基板Ｗの振動の大きさ（実線）および平面度（破線）の変化を示した図である。なお、ここでの吸引圧力とは、塗布ステージ４が基板Ｗによって覆われた際の、吸引ラインＬ２の圧力計１７で測定される圧力をいう（図４参照）。またここでは、図８（ｂ）に示すように、隣同士の噴出孔４０ａおよび吸引孔４０ｂの位置に対応する基板表面上の位置Ｐ１および位置Ｐ２を想定したときの、位置Ｐ１，Ｐ２間の高さの差を基板Ｗの平面度としている。

図８（ａ）に示すように、浮上搬送中、基板Ｗは上下に振動することがある。この振動の大きさが微小（例えば０．５μｍ以下）であれば、塗布処理に支障をきたすことはほとんどない。しかしながら、塗布処理等の基板処理を完遂する上では、基板Ｗの振動はなるべく小さいことが好ましい（例えば０．２μｍ以下）。

ここで図９に示すように、浮上搬送中の基板Ｗの振動は、吸引圧力が小さくなると、次第に大きくなる。これに対し、吸引圧力が或る所定値以上まで大きくなると、振動が非常に小さくなる。すなわち、基板Ｗの振動を小さくする点では、吸引圧力は、なるべく大きい方が好ましい。

ところが、図９に示すように、吸引圧力が大きくなると、基板Ｗの平面度が大きくなってしまい、図８（ｂ）に示すうねりの度合いが大きくなる。このうねりは、吸引孔４０ｂの部分では引き込まれて沈み込み、噴出孔４０ａの部分では吹き上げによる盛り上がりによって起こると考えられる。このようなうねりは、塗布不良等の基板処理不良の要因となり得るため、できるだけ平面度を小さくすることが望まれる（例えば１μｍ以下）。

そこで、図９に示すように、矢頭で示す実線と破線とが交差する部分を吸引圧力に設定することによって、振動量および平面度の双方についての均衡を図ることができる。そこで、基板Ｗが塗布ステージ４上を覆った際の吸引ラインＬ２の圧力値が、この交差部分の吸引圧力となるように、制御部７が供給ラインＬ１の気体供給量、吸引ラインＬ２の吸引量、給気ラインＬ３の気体給気量を制御することによって、理想的な基板搬送および基板処理を実現し得る。

＜２． 第２実施形態＞
第１実施形態では、噴出孔４０ａから噴出する空気は、装置外のものを取り入れて供給する。したがって、空気を確保するための機構が別途必要となっており、また、安定して基板搬送を行うためには、十分な噴出用の空気を確保する必要がある。一方で、吸引孔４０ｂで吸引された空気は、ブロワ１８ａによって適宜装置外へ排気するように構成されている。

図１０は、第２実施形態に係る塗布ステージ４の空気の流路を示した模式図である。図１０に示すように、本実施形態では、供給ラインＬ１および給気ラインＬ３のそれぞれが、ブロワ１８ｂに接続されており、第１実施形態の圧縮機構２０１およびブロワ１８ｂが省略されている。

本実施形態では、吸引流路によって吸引された空気が、ブロワ１８ａによって、供給流路（供給ラインＬ１）および給気ライン（Ｌ２）に送られるように構成されている。したがって、空気が供給ラインＬ１，吸引ラインＬ２，給気ラインＬ３で循環することとなる。ただし、噴出孔４０ａから噴出した空気の全てが吸引孔４０ｂにて吸引されるわけではなく、大気中の空気の取り込みは適宜行われる。

以上のように空気の流路を構成することによって、塗布ステージ４における空気の総使用量を軽減することができるとともに、空気の供給機構を省略することで装置コストを抑制し得る。また、第１実施形態と同様に、基板の浮上搬送に重要な吸引圧力を給気ラインＬ３によって調整できるため、基板搬送と基板処理とを良好に実施することができる。

なお、給気ラインＬ３については、第１実施形態と同様に基板処理装置１内部の雰囲気を吸引するように構成してもよい。この場合、ブロワ１８ｂ等の吸引機構は必要となるが、装置内の雰囲気を清浄化することができる。

＜３． 第３実施形態＞
図１１は、第３実施形態に係る塗布ステージ４の空気の流路を示した模式図である。本実施形態では、供給ラインＬ１と吸引ラインＬ２とが、給気ラインＬ３で連結されている。詳細には、供給ラインＬ１に設けられたニードル弁１３ａと流量計１４ａとの間と、吸引ラインＬ２に設けられた流量計１４ｂと流量計１４１ａとの間とを、給気ラインＬ３が連結している。

本実施形態では、圧縮機構２０１から送られる空気は、ニードル弁１３で圧力が調整された後、供給ラインＬ１と給気ラインＬ３とに分離される。給気ラインＬ３に進入した空気は、ニードル弁１９ｂおよび流量計１４１ｂを通過した後、吸引ラインＬ２に進入する。そしてブロワ１８ａによって外部に排出される。

以上のように空気の流路を構成した場合においても、第１第２実施形態と同様に、給気ラインＬ３によって吸引ラインＬ２の吸引圧力を適切に制御できるため、基板搬送および基板処理を良好に実施することができる。また、第１実施形態のブロワ１８ｂを省略することによって、装置コストを抑制することもできる。

＜４． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなもの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、上記実施形態では、吸引手段としてブロワ１８ｂを使用しているが、真空ポンプ等が用いられてもよい。特に真空ポンプを用いた場合、吸引ラインＬ２による気体の吸引量が大きくなりすぎる傾向があるため、給気ラインＬ３を設けることの意義は大きい。

また、上記実施形態では、各流路の流量調節手段として、ニードル弁を使用すると説明したが、ダイヤフラム式、バタフライ式等の流量調節弁やマスフローコントローラーなどの調節弁が用いられていてもよい。

また、基板に向けて供給する気体として、窒素ガス等を採用することによって、基板Ｗ上の処理液を含む化合物への影響を最小限に抑制することも可能である。

また、上記実施形態および変形例にて説明した各構成は、矛盾の生じない限りにおいて、互いに組み合わせたり、あるいは省略したりすることができる。

１ 基板処理装置
２ 基板搬送装置
３ 塗布装置
４ 塗布ステージ
５ ノズルユニット
７ 制御部
８ 基板搬送チャック
１０ 入口浮上ステージ
１１ 出口浮上ステージ
１３，１９ａ，１９ｂ ニードル弁
１４ａ，１４１ａ，１４１ｂ，１４ｂ 流量計
１５，１７ 圧力計
１８１ 吸引ダクト
１８２ 吸引ボックス
１８３ 吸引口
１８ａ，１８ｂ ブロワ
２０１ 圧縮機構
４０ａ 噴出孔
４０ｂ 吸引孔
５５ スリットノズル
８９ ケーブルベア
Ｌ１ 供給ライン
Ｌ２ 吸引ライン
Ｌ３ 給気ライン
Ｗ 基板

Claims (10)

1. 基板を搬送する基板搬送装置において、
   基板に向けて気体を噴射することにより、基板に浮上力を付与して支持する基板支持部と、
   前記基板支持部が噴射する気体を供給する供給ラインと、
   前記基板支持部が噴射する気体を吸引する吸引ラインと、
   前記吸引ラインの途中に接続され、前記吸引ラインに気体を導入する給気ラインと、
   を備える基板搬送装置。
2. 請求項１に記載の基板搬送装置において、
   前記給気ラインは、装置内の雰囲気を吸引し、該雰囲気を前記吸引ラインへ導入する基板搬送装置。
3. 請求項２に記載の基板搬送装置において、
   前記給気ラインは、
   前記装置内における発塵源周りの雰囲気を吸引する基板搬送装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の基板搬送装置において、
   前記基板支持部が、前記供給ラインに接続された複数の気体噴出孔と、前記吸引ラインが接続された複数の気体吸引孔とが設けられた平坦面を有するステージである基板搬送装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の基板搬送装置において、
   前記吸引ラインに設けられ、前記吸引ラインにおける気体流量に基づき、前記吸引ラインによる気体の吸引量を調整する吸引量調整部、
   をさらに備える基板搬送装置。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の基板搬送装置において、
   前記給気ラインに設けられ、前記吸引ラインにおける気体流量に基づき、前記給気ラインから前記吸引ラインへ導入する気体の給気量を調整する給気量調整部と、
   をさらに備える基板搬送装置。
7. 請求項１に記載の基板搬送装置において、
   前記供給ラインは、前記吸引ラインに接続されており、前記吸引ラインが吸引した気体を前記基板支持部に供給する基板搬送装置。
8. 請求項１に記載の基板搬送装置において、
   前記給気ラインは、前記吸引ラインが吸引した気体を再び前記吸引ラインに供給することによって、前記吸引ラインによる気体の吸引量を調整する基板搬送装置。
9. 請求項１に記載の基板搬送装置において、
   前記給気ラインが、前記供給ラインの途中と吸引ラインの途中とを接続しており、前記供給イランを通じて前記基板支持部に向けて供給される気体を前記吸引ラインへ供給することによって、前記吸引ラインによる気体の吸引量を調整する基板搬送装置。
10. 基板を処理する基板処理装置であって、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の基板搬送装置と、
    前記基板搬送装置によって搬送される基板に対して処理を行う処理部と、
    を備える基板処理装置。

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