JP2012160630A

JP2012160630A - 基板載置装置及び基板載置方法

Info

Publication number: JP2012160630A
Application number: JP2011020420A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sakamoto; 賢治坂本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2012-08-23

Abstract

【課題】従来の基板載置装置では、基板の平坦性を向上させることが困難である。
【解決手段】基板１７が載置される面である載置面６ａを有するテーブル６と、載置面６ａよりも突出した状態で基板１７を支持し、テーブル６内に退避した状態で基板１７を載置面６ａに載置させる複数のリフトピン８と、複数のリフトピン８に対向して設けられていて、基板１７に向けて圧空を吹きかける圧空ノズル１２と、を有する、ことを特徴とする基板載置装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板載置装置及び基板載置方法等に関する。

従来、複数のリフトピンに支持されている基板上から、この基板のリフトピン間に向けて空気を吹き付けた状態で、複数のリフトピンを降下させ、基板をテーブルに載置させる基板載置装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−４５９４４号公報

上記特許文献１に記載された基板載置装置を大型基板に適用すると、吹き付けられる空気の力によって基板がたわみやすい。この状態でリフトピンを降下させると、たわんだ基板とテーブルとの間に空気が閉じ込められやすくなる。このため、テーブルに載置された基板の平坦性が損なわれやすくなる。
つまり、従来の基板載置装置では、基板の平坦性を向上させることが困難であるという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］基板が載置される面である載置面を有するテーブルと、前記載置面よりも突出した状態で前記基板を支持し、前記テーブル内に退避した状態で前記基板を前記載置面に載置させる複数のリフトピンと、前記リフトピンに対向して設けられていて、前記基板に向けて気体を吹きかける吹き出し部と、を有する、ことを特徴とする基板載置装置。

この適用例の基板載置装置は、テーブルと、複数のリフトピンと、吹き出し部と、を有する。
テーブルは、基板が載置される面である載置面を有する。
複数のリフトピンは、載置面よりも突出した状態で基板を支持する。また、複数のリフトピンは、テーブル内に退避した状態で基板を載置面に載置させる。
吹き出し部は、複数のリフトピンのそれぞれに対応して設けられている。
この基板載置装置では、吹き出し部は、リフトピンに対向していて、基板に向けて気体を吹きかける。このため、基板に気体を吹きかけることによって基板にテーブルに向かう力を作用させることができる。これにより、基板をテーブル側に向かって押し付けることができるので、基板をテーブルに載置させるのにかかる時間を短縮しやすくすることができる。
また、この基板載置装置では、基板に吹きかけられる気体の力をリフトピンで受けることができる。これにより、吹きかけられる気体の力による基板のたわみを低く抑えやすくすることができる。この結果、基板の平坦性を向上させやすくすることができる。

［適用例２］上記の基板載置装置であって、前記気体が空気である、ことを特徴とする基板載置装置。

この適用例では、気体が空気であるので、基板に空気を吹きかけることによって基板をテーブル側に向かって押し付けることができる。

［適用例３］基板が載置される面である載置面を有するテーブルの前記載置面よりも突出した複数のリフトピンで前記基板を支持し、前記リフトピンに対向する吹き出し部から、前記基板に向けて気体を吹きかけながら、前記複数のリフトピンを前記テーブル内に退避させることによって、前記基板を前記載置面に載置する、ことを特徴とする基板載置方法。

この適用例の基板載置方法では、テーブルの載置面よりも突出した複数のリフトピンで基板を支持し、リフトピンに対向する吹き出し部から、基板に向けて気体を吹きかけながら、複数のリフトピンをテーブル内に退避させる。
この基板載置方法では、基板に気体を吹きかけることによって基板にテーブルに向かう力を作用させることができる。これにより、基板をテーブル側に向かって押し付けることができるので、基板をテーブルに載置させるのにかかる時間を短縮しやすくすることができる。
また、この基板載置方法では、基板に吹きかけられる気体の力をリフトピンで受けることができる。これにより、吹きかけられる気体の力による基板のたわみを低く抑えやすくすることができる。この結果、基板の平坦性を向上させやすくすることができる。

［適用例４］上記の基板載置方法であって、前記気体が空気である、ことを特徴とする基板載置方法。

描画装置の構成を示す模式図。基板載置装置の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図。リフトピンおよび貫通穴の詳細図。基板吸着機構の詳細図。基板載置装置の電気的構成を示すブロック図。基板載置装置の動作におけるタイミングチャート。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせている。

まず、描画装置の構成について説明する。図１は、描画装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、描画装置１は、吐出ヘッド（図示せず）が搭載されたキャリッジ５と、基板１７を載置するテーブル６を備えた基板載置装置７等を備えている。キャリッジ５は、キャリッジＸ軸２上に設けられ、Ｘ軸方向に移動可能である。基板載置装置７は、テーブルＹ軸３上に設けられ、Ｙ軸方向に移動可能である。そして、テーブル６上に基板１７が載置された基板載置装置７をＹ軸方向に移動させるとともに、キャリッジ５をＸ軸方向に移動させながら、所定のタイミングで吐出ヘッドから基板１７に向けて機能液を吐出させることにより、基板１７上に機能液を塗布することができる。本実施形態の描画装置１は、例えば、カラーフィルター等の製造に用いられる。

次に、基板載置装置７の構成について説明する。図２は、基板載置装置の構成を示し、図２（ａ）は、平面図であり、同図（ｂ）は、側断面図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、基板載置装置７は、基板１７を載置する載置面を有するテーブル６と、テーブル６に形成された貫通穴９と、貫通穴９を通るリフトピン８と、圧空を吹き出す複数の圧空ノズル１２と、圧空ノズル１２への圧空の供給を制御する圧空制御弁１４と、を備えている。本実施形態の基板載置装置７は、例えば、カラーフィルターに用いられる基板等を載置する装置に適用することができる。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、基板載置装置７は、テーブルＹ軸３上にテーブル台１６が設置され、テーブル台１６上にθ軸１５が配置され、θ軸１５上にテーブル６が設置されている。θ軸１５には第１モーターが接続され、当該第１モーターを駆動させることによりテーブル６を回転させることができる。これにより、テーブル６に載置された基板１７の位置をアライメントカメラ（図示せず）等の情報をもとに補正することができる。

テーブル６には複数の貫通穴９が形成されている。本実施形態における貫通穴９は、円柱形状の穴を有している。また、各貫通穴９を通じるリフトピン８が配置されている。本実施形態におけるリフトピン８は円柱形状を有している。図３に具体的な寸法例を示す。図３は、リフトピンおよび貫通穴の詳細図である。図３に示すように、例えば、貫通穴９の直径Ｄ１は１２ｍｍである。また、リフトピン８の直径Ｄ２は１０ｍｍである。そして、貫通穴９とリフトピン８の間に隙間４０が形成される。本実施形態では、リフトピン８の周囲１ｍｍの隙間４０が形成されている。

各リフトピン８は、リフトピン昇降部１８に接続されている。リフトピン昇降部１８には、図示しない第２モーターが接続されており、当該第２モーターを駆動させることにより、リフトピン昇降部１８が昇降移動する。そして、リフトピン昇降部１８の昇降移動に伴い、リフトピン８が昇降移動するように構成されている。

複数の圧空ノズル１２は、基板１７の上方に設けられている。各圧空ノズル１２は、リフトピン８に対応して設けられている。各圧空ノズル１２は、基板１７を挟んで各リフトピン８に対向する位置に設けられていて、複数の圧空ノズル１２から吹き出される空気はそれぞれ対応するリフトピン８の方向に向けられている。本実施形態では、基板１７が載置されていない状態において、各圧空ノズル１２は、各リフトピン８に圧空を吹き付けることができる。圧空ノズル１２は、圧空源１３から圧空制御弁１４を介して圧空を吹き出すことができる。これにより、圧空ノズル１２とリフトピン８との間の基板１７に、この基板１７の上方から外力を加えることが可能となる。

また、基板載置装置７は、テーブル６の載置面で基板１７を吸着させる基板吸着部１０を備えている。図４は、基板吸着機構の詳細図である。図４に示すように、基板吸着部１０は、テーブル６の載置面に形成された吸着溝１０ａと、テーブル６を貫通する吸着穴１０ｂと、吸着穴１０ｂに接続された真空発生機器１０ｃ等で構成されている。そして、真空発生機器１０ｃを駆動させることにより、吸着溝１０ａ及び吸着穴１０ｂから空気が吸引され、基板１７がテーブル６の載置面に載置された状態で、基板１７を載置面に固定することができる。また、図４に示すように、例えば、吸着溝１０ａの溝幅Ｇ１が０．２ｍｍであり、溝深さＧ２が０．２ｍｍである。また、吸着穴１０ｂの穴径Ｈ１が１ｍｍである。このような構成により、例えば、０．７ｍｍ程度の薄いガラス素材の基板１７を吸着した場合であっても、基板１７の変形を防ぐことができる。また、これにより、基板１７に対して、正確な位置に機能液を塗布させることができる。また、基板吸着部１０における吸引圧力は、基板が変形しない程度の圧力に設定されている。

次に、基板載置装置７の電気的構成について説明する。図５は、基板載置装置７の電気的構成を示すブロック図である。基板載置装置７は、制御部５０を備えている。制御部５０は、圧空制御弁１４、リフトピン昇降部１８に接続された第２モーター、θ軸１５に接続された第１モーター、及び基板吸着部１０に接続された真空発生機器１０ｃのそれぞれの駆動を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ５０ａやメモリー５０ｂ等を備え、例えば、メモリー５０ｂに格納された動作プログラムに基づいて、ＣＰＵ５０ａが各種演算を行い、各部材に駆動信号を送信し、各部材を駆動させる。

次に、基板載置装置７の動作について説明する。図６は、基板載置装置７の動作におけるタイミングチャート（一部）である。

まず、リフトピン８を上昇させる。具体的には、リフトピン昇降部１８に接続された第２モーターを駆動させ、リフトピン昇降部１８を所定位置まで上昇させる。これにより、リフトピン昇降部１８に接続されているリフトピン８が所定の位置まで上昇する。

次いで、基板１７を搬送する基板搬送装置（図示せず）を駆動させ、基板１７をリフトピン８の頂部に載せる。

次いで、リフトピン８を降下させる。具体的には、リフトピン昇降部１８に接続された第２モーターを駆動させ、リフトピン昇降部１８を所定位置まで降下させる。これにより、リフトピン昇降部１８に接続されているリフトピン８が基板１７とともに所定の位置まで降下する。
リフトピン８を降下させながら、圧空供給部１１の圧空制御弁１４を開くとともに、基板吸着部１０の真空発生機器１０ｃを駆動させ、空気を吸引させる。これにより、テーブル６の載置面側から吸着溝１０ａや吸着穴１０ｂを介して載置面とは反対側の面に向かって空気が吸引される。

ここで、リフトピン８の降下開始地点から基板１７がテーブル６の載置面に載置される手前地点まで、例えば基板１７の面とテーブル６の載置面との間がおよそ５ｍｍまでは、比較的高速（例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃ）でリフトピン８を降下させる。そして、その後、基板１７がテーブル６の載置面に載置されるまでの間は、比較的低速（１ｍｍ／ｓｅｃ）でリフトピン８を降下させる。基板１７とテーブル６との間の空気による抵抗力を低減させるためである。このようにして、基板１７がテーブル６の載置面に載置される。ここで、必要に応じて、θ軸１５の第１モーターを駆動させ、基板１７の位置ズレを補正する。

また、このとき、各圧空ノズル１２から圧空が吹き出しているので、基板１７には、テーブル６に向かって力が加えられている。これにより、基板１７をテーブル６側に向かって押し付けることができるので、基板１７をテーブル６に載置させるのにかかる時間を短縮しやすくすることができる。
また、この基板載置装置７では、基板１７に吹き付けられる圧空の力をリフトピン８で受けることができる。これにより、吹き付けられる圧空の力による基板１７のたわみを低く抑えやすくすることができる。この結果、基板１７の平坦性を向上させやすくすることができる。

次いで、リフトピン昇降部１８に接続された第２モーターの駆動を停止させるとともに、圧空供給部１１の圧空制御弁１４を閉じる。なお、基板吸着部１０の真空発生機器１０ｃの作動は維持させる。これにより、基板１７をテーブル６上に保持することができる。

その後、基板１７に描画等が行われる。そして、基板１７を基板載置装置７から除材する場合には、基板吸着部１０の真空発生機器１０ｃの作動を停止させ、リフトピン昇降部１８に接続された第２モーターを駆動させ、リフトピン昇降部１８を駆動させ、リフトピン昇降部１８を所定位置まで上昇させる。これにより、基板１７とともにリフトピン８が所定位置まで上昇する。そして、基板１７を搬送する基板搬送装置（図示せず）を駆動させ、基板載置装置７から基板１７を除材させる。

なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。

（変形例１）上記実施形態では、複数の圧空ノズル１２から一律に圧空を吹き出す構成が採用されているが、圧空を吹き出す態様は、これに限定されない。圧空を吹き出す態様としては、例えば、基板１７を複数のエリアに区分してそのエリアごとに圧空を吹き出す態様も採用され得る。この態様によれば、例えば、各々の圧空ノズル１２から圧空を吹き出すタイミングを、圧空ノズル１２ごとに異ならせることができる。これにより、例えば、基板１７がテーブル６に載置されるまでは、テーブル中央部の圧空ノズル１２から圧空を吹き出し、圧空を吹き出させる圧空ノズル１２を徐々に基板１７の端部側に広げていくことができる。このようにすれば、基板１７とテーブル６との間の空気を排出しやすくすることができるので、基板１７を降下させた際の空気抵抗をさらに下げることができる。

（変形例２）上記実施形態では、圧空ノズル１２から吹き出させる圧空の圧力が、複数の圧空ノズル１２間で一様であるが、圧空を吹き出す態様は、これに限定されない。圧空を吹き出す態様としては、例えば、流量調整弁等を用いて、圧空ノズル１２から吹き出す圧空の圧力を、圧空ノズル１２ごとに異ならせる態様も採用され得る。この態様によれば、例えば、各々の圧空ノズル１２から吹き出す圧空の圧力を、圧空ノズル１２ごとに異ならせることができる。これにより、例えば、基板１７がテーブル６に載置されるまでは、テーブル中央部の圧空ノズル１２から高圧力の圧空を吹き出し、徐々に基板１７の端部側の圧空ノズル１２へと順次に低圧力の圧空を吹き出すことができる。このようにすれば、基板１７とテーブル６との間の空気を排出しやすくすることができ、基板１７を降下させた際の空気抵抗をさらに下げることができる。

（変形例３）上記実施形態において、テーブル６の周囲に、空気を吸引する吸引ダクト（図示しない）を併設した構成も採用され得る。この構成によれば、基板１７とテーブル６との間の空気を吸引ダクトを介して吸引させることができる。これにより、例えば、圧空ノズル１２が圧空を吹き出している間で、且つ基板１７がテーブル６に載置されるまでの間において、基板１７とテーブル６との間の空気を吸引ダクトから吸引させることができる。このようにすれば、基板１７とテーブル６との間の空気を排出しやすくすることができ、基板１７を降下させた際の空気抵抗をさらに下げることができる。

１…描画装置、２…キャリッジＸ軸、３…テーブルＹ軸、５…キャリッジ、６…テーブル、７…基板載置装置、８…リフトピン、９…貫通穴、１０…基板吸着部、１１…圧空供給部、１２…圧空ノズル、１３…圧空源、１４…圧空制御弁、１５…θ軸、１６…テーブル台、１７…基板、１８…リフトピン昇降部、４０…隙間、５０…制御部。

Claims

基板が載置される面である載置面を有するテーブルと、
前記載置面よりも突出した状態で前記基板を支持し、前記テーブル内に退避した状態で前記基板を前記載置面に載置させる複数のリフトピンと、
前記リフトピンに対向して設けられていて、前記基板に向けて気体を吹きかける吹き出し部と、を有する、
ことを特徴とする基板載置装置。
前記気体が空気である、ことを特徴とする請求項１に記載の基板載置装置。
基板が載置される面である載置面を有するテーブルの前記載置面よりも突出した複数のリフトピンで前記基板を支持し、前記リフトピンに対向する吹き出し部から、前記基板に向けて気体を吹きかけながら、前記複数のリフトピンを前記テーブル内に退避させることによって、前記基板を前記載置面に載置する、ことを特徴とする基板載置方法。
前記気体が空気である、ことを特徴とする請求項３に記載の基板載置方法。