JP2018086612A - 原点検出器及び塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原点調節作業を装置化することにより、生産を停止することなく頻繁な原点調節作業を自動化できる原点検出器、及び、それを備えた塗布装置を提供する。【解決手段】ステージと塗布器との高さ方向における原点位置を検出する原点検出器であって、高さ位置を検出する高さセンサ部と、高さセンサ部にステージの高さ位置を供給する面出しユニットと、を備え、面出しユニットは、基板と対向するステージのステージ面に沿わせる基準ブロック部と、基準ブロック部を昇降動作させる昇降駆動部と、基準ブロック部がステージ面に沿う状態でこの基準ブロック部をステージ面に押し付けて固定する押当て部と、を有しており、基準ブロック部が押当て部に押し付けられた状態で、基準ブロック部に高さセンサ部が接触することにより、ステージと塗布器との高さ方向における原点位置が検出されるように形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、ステージと塗布器との高さ方向における原点位置を検出する原点検出器、及び、それを備える塗布装置に関するものである。

従来より、ステージ上に保持された薄板状の基板に対し、塗布器を移動させながら基板表面にレジスト等の塗布液を均一な所定厚みで塗布するための塗布装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このような塗布装置は、基板と塗布器の塗布液を塗出させるノズルとの距離をセンサ（高さセンサ部）で計測し、この距離が所定の距離（設定高さ）となるようにして塗布することにより、塗布液が基板上に均一な厚みで塗布されるようになっている。具体的には、基板上に形成される塗膜の品質を向上させる（膜厚を均一とする）ためには、ノズルを基板（水平面）に対して平行とし、かつ、ノズルと基板との隙間を幅方向に一定とする必要がある。このために、ステージの端部であってノズルの幅方向両端部に対応する位置それぞれに、高さセンサ部が設けられている。そして、これら高さセンサ部の上方までノズルを水平方向に移動させ、これら高さセンサ部によってノズルの幅方向両端部の高さの差を求め、その差に基づいてノズルを昇降させることでその傾き等の姿勢を調整する。これにより、ノズルを水平とし、かつ、基板との隙間を一定とすることができる。

このような塗布装置では、基板と塗布器との距離を精度よく計測するために、塗布を行う前に人手による高さセンサ部の原点調節作業が行われる。具体的には、均一の厚みを有する高さ調節用の治具をその一部がステージからはみ出るように載置し、この高さ調節用治具のはみ出た部分をステージ側に取り付けられた高さセンサ部により計測して原点を設定する。すなわち、高さ調節用治具がはみ出た部分は、基板を保持するステージ表面と同一の高さになっているため、このはみ出た部分を高さセンサ部で計測し、その測定結果が原点となるように設定することにより、ステージの表面位置が高さセンサ部の原点となるように調節することができる。

特開２００６−１１０４８８号公報

近年では、基板を搬送しつつ塗布膜を形成する塗布装置が開発されている。すなわち、図１２に示すように、一方向に延びるステージ１０１に基板Ｗを浮上させつつ搬送し、塗布器１０２直下を通過する基板Ｗに対し塗布液を吐出することにより基板Ｗ上に塗布膜が形成される。このような搬送型の塗布装置も原点調節作業が必要になるが、上述の原点調節作業では調節しきれないという問題があった。

すなわち、従来の枚葉型の塗布装置では、ステージ１０１に石材が使用されているため、温度変化によるステージ１０１の熱延びの影響は皆無であり、生産前に原点調節作業を行えば、連続運転が可能である。ところが、図１２に示す搬送型の塗布装置では、ステージ１０１（浮上プレート）に金属板が使用されており、また、浮上プレート及び搬送駆動部１０３等が複数のユニットで構成されているため、温度変化による熱延びの影響が無視できず、生産前の原点高さが変動してしまうという問題があった。これに対応するため、所定時間毎に原点調節作業を行うには、頻繁な原点調節作業が煩わしいという問題があった。

そこで、本発明は、原点調節作業を装置化することにより、生産を停止することなく頻繁な原点調節作業を自動化できる原点検出器、及び、それを備えた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原点検出器は、ステージ上の基板に塗布器から塗布液を塗布する塗布装置において、前記ステージと前記塗布器との高さ方向における原点位置を検出する原点検出器であって、高さ位置を検出する高さセンサ部と、前記高さセンサ部に前記ステージの高さ位置を供給する面出しユニットと、を備え、前記面出しユニットは、基板と対向する前記ステージのステージ面に沿わせる基準ブロック部と、前記基準ブロック部を昇降動作させる昇降駆動部と、前記基準ブロック部が前記ステージ面に沿う状態でこの基準ブロック部を前記ステージ面に押し付けて固定する押当て部と、を有しており、前記基準ブロック部が前記押当て部に押し付けられた状態で、前記基準ブロック部に前記高さセンサ部が接触することにより、前記ステージと前記塗布器との高さ方向における原点位置が検出されることを特徴としている。

本発明によれば、面出しユニットの基準ブロック部が昇降駆動部により下降されて基準ブロック部がステージ面に押し付けられると、押当て部により基準ブロック部が押し付けられた状態で固定される。すなわち、基準ブロック部がステージ面に倣った状態で固定されるため、基準ブロック部の高さ位置がステージ面の高さ位置と一致する。この基準ブロック部に高さセンサ部を接触させることにより、高さセンサ部がステージ面の高さ位置を検出し、原点位置を検出することができる。これにより、原点調節作業が装置化されるため、生産を停止することなく、煩わしい原点調節作業を自動化することができる。

また、前記高さセンサ部と、前記面出しユニットとは、相対的に移動可能に形成されており、原点位置が検出される際に、それぞれが検出位置に配置される構成にしてもよい。

この構成によれば、高さセンサ部と面出しユニットとが相対的に移動できるため、原点出し作業が必要な位置、すなわち、塗布器直下の原点位置を検出することができる。

また、前記面出しユニットは、前記基準ブロック部を保持するブロックホルダ部を有しており、このブロックホルダ部は、前記基準ブロック部が前記ステージに当接すると、前記押当て部で固定される前に、前記基準ブロック部を姿勢変化が許容される状態で保持する構成にしてもよい。

この構成によれば、基準ブロック部が、ステージに当接し押当て部で固定される前に姿勢変化が許容されるため、基準ブロック部をステージ面に確実に倣わせることがことができる。すなわち、基準ブロック部が保持された状態からステージ面に当接させると、保持状態の姿勢の影響等によりステージ面に沿わない状態で押当て部で固定される虞があるが、押当て部で固定される前に姿勢変化が許容される姿勢、すなわち、非接触状態で保持されることにより、基準ブロック部とステージ面とが当接し、基準ブロック部の姿勢の乱れが修正される。これにより、基準ブロック部がステージ面に確実に倣うことができ、この状態で押当て部で固定されることにより、基準ブロック部の高さ位置を確実にステージ面の高さ位置に一致させることができる。

また、前記ブロックホルダ部は、前記基準ブロック部の傾斜部に応じた傾斜溝を有しており、基準ブロック部がブロックホルダ部に付勢されることにより前記傾斜部と傾斜溝とが当接し、前記基準ブロック部が前記ステージに当接する前まで、前記基準ブロック部が所定の姿勢に維持される構成にしてもよい。

この構成によれば、基準ブロック部の傾斜部がブロックホルダ部の傾斜溝に当接することにより、基準ブロック部が、押当て部で固定されるまで、高さセンサ部に当接する姿勢に維持することができる。これにより、基準ブロック部を高さセンサ部に確実に当接させることができる。

また、前記基準ブロック部は、前記ステージに当接する部分が平坦形状に形成される平坦部と、前記高さセンサ部に当接する部分が先鋭形状に形成される稜線部と、を有する構成にしてもよい。

この構成によれば、基準ブロック部がステージに当接すると、平坦に形成された基準ブロック部の平坦部がステージ面に当接し、面接触することにより、基準ブロック部を確実にステージ面に倣わせることができる。また、基準ブロック部の稜線部が高さセンサ部の線状に形成された先端部に互いに交差しつつ線接触で当接させることができるため、基準ブロック部と高さセンサ部との接触状態を確実にすることができる。

上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、上記いずれかに記載の原点検出器と、基板が浮上搬送されるステージと、前記ステージ上の基板に塗布液を吐出する塗布器と、を備え、前記原点検出器は、塗布器から塗布液を吐出する吐出位置を含むステージが前記検出位置に設定されていることを特徴としている。

本発明によれば、吐出位置のステージが原点検出器により人手によらず原点調節されるため、原点出し作業の煩わしい作業から解放され、塗布器とステージ表面との距離を一定に保って精度のよい塗布膜を形成することができる。

本発明によれば、原点調節作業を装置化することにより、生産を停止することなく頻繁な原点調節作業を自動化することができる。

本発明の原点検出器を備える塗布装置を概略的に示す斜視図である。 上記実施形態の塗布装置を搬送方向に見た図である。 上記実施形態において、浮上した基板を保持した状態を示す図である。 上記実施形態の基板搬送ユニットをＸ軸方向に見た図である。 上記実施形態の基板搬送ユニットをＹ軸方向に見た図である。 上記実施形態における原点検出器を示す図である。 上記実施形態の基準ブロック部とブロックホルダ部との関係を示す図であり、（ａ）は、ブロックホルダ部に基準ブロック部が押し付けられた状態を示す図であり、（ｂ）はブロックホルダ部が下降した結果、基準ブロック部が浮上した状態を示す図である。 上記実施形態の基準ブロック部を示す３面図であり、正面図及び、正面図に対する右側面図、左側面図である。 原点検出器の動作を示す図であり、（ａ）は基準ブロック部がホルダユニット保持された状態を示す図であり、（ｂ）はホルダユニットを下降させて基準ブロック部が浮上ステージに当接した状態を示す図である。 原点検出器の動作を示す図であり、（ａ）は基準ブロック部が浮上ステージに当接した状態からさらにホルダユニットを下降させて基準ブロック部を浮上ステージ部に倣わせて固定させた状態を示す図であり、（ｂ）は基準ブロック部の高さ位置を高さセンサ部で検出している状態を示す図である。 他の実施形態における基準ブロック部を保持する形態を示す図であり、（ａ）は球面軸受けで基準ブロック部を保持した状態を示す図、（ｂ）は球面軸受けの内部構造の概略図、（ｃ）は球面軸受けにエアを供給した状態を示す図である。 従来の基板搬送型の塗布装置を示す図である。

以下、本発明の原点検出器を備えた塗布装置に係る実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の原点検出器と組み合わされる塗布装置を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１における塗布装置の正面図である。

図１、図２において、塗布装置は、基板Ｗを搬送する基板搬送装置１と、塗布液を吐出する塗布ユニット２１とを有しており、搬送される基板Ｗに塗布液を吐出することにより、基板Ｗ上に塗布膜を形成するものである。具体的には、基板搬送装置１は、一方向に延びる浮上ステージ部１０（本発明のステージ）を有しており、この浮上ステージ部１０の延びる方向に沿って基板Ｗが搬送される。図１の例では、浮上ステージ部１０は、Ｘ軸方向に延びて形成されており、基板ＷがＸ軸方向に上流側（前工程側）から下流側（後工程側）に搬送されるようになっている。そして、基板Ｗが浮上ステージ部１０に浮上された状態でＸ軸方向に搬送されつつ、塗布ユニット２１から塗布液が吐出されることにより、基板Ｗ上に均一厚さの塗布膜が形成されるようになっている。

以下の説明では、基板Ｗが搬送される方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向が搬送方向に相当する。また、Ｘ軸方向と水平面上で直交する方向をＹ軸方向とし、特にＹ軸方向を川幅方向ともいう。そして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する高さ方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

塗布ユニット２１は、基板Ｗに塗布液を塗布するものであり、ガントリ部２２と塗布器２３とを有している。ガントリ部２２は、浮上ステージ部１０のＹ軸方向両側にそれぞれ配置される支柱２２ａを有しており、この支柱２２ａに塗布器２３が設けられている。具体的には、支柱２２ａは、Ｙ軸方向（川幅方向）両側に固定して設けられており、後述する基板保持ユニット３０の走行を妨げることのないように、基板保持ユニット３０の走行経路よりも外側に配置されている。そして、これらの支柱２２ａには一方向に延びる塗布器２３が架け渡されており、塗布器２３が浮上ステージ部１０を横切る状態で取り付けられている。また、支柱２２ａには昇降機構が設けられており、昇降機構を作動させることにより塗布器２３がＺ方向に移動できるようになっている。すなわち、昇降機構により塗布器２３が浮上ステージ部１０に対して接離動作できるようになっている。

塗布器２３は、塗布液を吐出するものであり、一方向に延びて形成されている。この塗布器２３は、一方向に延び、スリット状に開口するスリットノズル２３ａ（図２参照）が形成されており、塗布器２３内に貯留された塗布液をスリットノズル２３ａから吐出できるようになっている。具体的には、スリットノズル２３ａは、浮上ステージ部１０と対向する面に形成されており、塗布器２３はスリットノズル２３ａが川幅方向に延びる状態で設置されている。そして、搬送される基板Ｗに対して塗布器２３を昇降させて基板Ｗとスリットノズル２３ａとの距離を所定の距離に合わせた状態で、スリットノズル２３ａから塗布液を吐出することにより、川幅方向に一様な塗布膜が搬送方向に連続的に形成されるようになっている。すなわち、スリットノズル２３ａは、後述の高さセンサ部６１で高さ位置が調節された後、昇降機構により塗布膜を形成するのに必要な高さ位置（設定高さ位置）に制御され保持される。そして、スリットノズル２３ａが設定高さ位置に保持された状態で吐出動作が行われる。本実施形態では、スリットノズル２３ａから塗布液が吐出される吐出位置を含む浮上ステージ部１０の表面（ステージ面ともいう）を原点としてスリットノズル２３ａの高さ位置が調節されるようになっている。そして、スリットノズル２３ａと浮上ステージ部１０との高さ位置を精度よく制御しながら、スリットノズル２３ａから塗布液を吐出させつつ、基板Ｗを移動させることにより、基板Ｗ上には、均一厚さの塗布膜が形成されるようになっている。

また、基板搬送装置１は、基板Ｗを浮上させつつ、一方向（本実施形態ではＸ軸方向）に搬送させるものである。基板搬送装置１は、基板Ｗを浮上させる浮上ステージ部１０と、浮上ステージ部１０に浮上させた基板Ｗを保持し搬送させる基板搬送ユニット３とを有している。

浮上ステージ部１０は、基板Ｗを浮上させるものであり、本実施形態ではエア浮上機構を有している。浮上ステージ部１０は、基台１１上に平板部１２が設けられて形成されており、複数枚の平板部１２がＸ軸方向に沿って配列されて形成されている。すなわち、平板部１２は、平滑な基板浮上面１２ａ（ステージ面ともいう。図１、図３参照）を有しており、それぞれの基板浮上面１２ａが均一高さになるように配列されている。そして、基板浮上面１２ａには、搬送させる基板Ｗとの間に空気層が形成されることにより基板Ｗを所定高さ位置に浮上させることができるようになっている。具体的には、平板部１２には、基板浮上面１２ａに開口する微小な噴出口（不図示）と吸引口（不図示）とが形成されており、噴出口とコンプレッサとが配管で接続され、吸引口と真空ポンプとが配管で接続されている。そして、噴出口から噴出されるエアと吸引口に発生する吸引力とをバランスさせることにより、基板Ｗが基板浮上面１２ａから所定高さに水平の姿勢で浮上させることができるようになっている。これにより、基板Ｗの平面姿勢（平面度という）を高精度に維持した状態で搬送できるようになっている。

また、浮上ステージ部１０の平板部１２は、そのＹ軸方向寸法が搬送される基板ＷのＹ軸方向寸法よりも小さく形成されており、基板浮上面１２ａ上に基板Ｗを載置すると、基板浮上面１２ａから基板ＷのＹ軸方向端部がはみ出した状態となる。このはみ出した部分（はみ出し領域Ｔ）を後述の基板搬送ユニット３で保持することにより、基板Ｗを搬送できるようになっている。この平板部１２のＹ軸方向寸法は、はみ出し領域Ｔが基板保持部３０で保持できる必要最小限の寸法になるように設定されている。すなわち、はみ出し領域Ｔのはみ出し量は、基板保持部３０で基板Ｗのはみ出し領域Ｔを保持した場合に、基板保持部３０と平板部１２との間に互いに接触することのない僅かな隙間が形成される程度に設定されている。

また、基板搬送ユニット３は、浮上状態の基板Ｗを搬送させるものであり、基板Ｗを保持する基板保持ユニット３０と、基板保持ユニット３０を走行させる搬送駆動部３１とを有している。

搬送駆動部３１は、基板保持ユニット３０を搬送方向に移動させるように構成されており、浮上ステージ部１０に沿って搬送方向に延びる搬送レール部３１ａと、この搬送レール部３１ａ上を走行するベース部３１ｂとで形成されている。具体的には、搬送方向に延びるように設けられた基台３１ｃ（図２参照）が浮上ステージ部１０の川幅方向両側に配置されており、それぞれの基台３１ｃ上に搬送レール部３１ａが設けられている。すなわち、搬送レール部３１ａが浮上ステージ部１０に沿って途切れることなく連続して設けられている。また、ベース部３１ｂは、凹形状に形成された板状部材であり、例えば図２、図４に示すように、搬送レール部３１ａの上面を覆うように設けられている。具体的には、ベース部３１ｂは、エアパッド３２を介して搬送レール部３１ａに覆うように設けられており、リニアモータ（不図示）を駆動させることにより、ベース部３１ｂが搬送レール部３１ａ上を走行するようになっている。すなわち、リニアモータを駆動制御することにより、ベース部３１ｂが搬送レール部３１ａ上を接触することなく走行し、所定の位置で停止できるようになっている。

また、基板保持ユニット３０は、基板Ｗを保持するものであり、ベース部３１ｂに取り付けられている。具体的には、図４，図５に示すように、基板保持ユニット３０は、搬送方向に延びる保持フレーム部４０と、この保持フレーム部４０に取り付けられた吸着部４１とを有しており、この保持フレーム部４０がベース部３１ｂ上に昇降部４２を介して連結されている。そして、昇降部４２を駆動させることにより保持フレーム部４０が昇降動作し、吸着部４１が基板Ｗの裏面に対して接離できるようになっている。

保持フレーム部４０は、吸着部４１を取り付けるためのものであり、長尺の平板形状を有している。この保持フレーム部４０は、それぞれのベース部３１ｂ上に配置されており、ベース部３１ｂ上に昇降部４２を介して配置されている。この保持フレーム部４０は、浮上ステージ部１０を川幅方向に挟むように配置され、その長手方向が搬送方向に沿うように配置されている。そして、搬送駆動部３１を駆動させると、２つの保持フレーム部４０が同調し浮上ステージ部１０に沿って走行するようになっている。

また、保持フレーム部４０の長手方向の長さは、搬送される基板Ｗの搬送方向長さに応じて形成されており、保持フレーム部４０の上端部分には、複数の吸着部４１が配置されている。すなわち、昇降部４２を駆動させて保持フレーム部４０が上昇するとすべての吸着部４１が一度に上昇し、保持フレーム部４０が下降するとすべての吸着部４１が一度に下降する。すなわち、基板Ｗが浮上ステージに浮上している状態で、保持フレーム部４０を上昇させると、すべての吸着部４１が基板Ｗの裏面に当接し、保持フレーム部４０を下降させると、すべての吸着部４１が基板Ｗから離れるようになっている。

また、吸着部４１は、基板Ｗを吸着保持するものであり、ほぼ直方体のブロック状に形成されている。基板保持ユニット３０は、その吸着部４１の上面が浮上させた基板Ｗの下面の高さ位置と面位置になるように設定されている。そして、基板浮上面１２ａに基板Ｗが載置されると基板浮上面１２ａから川幅方向にはみ出した部分が吸着部４１の上面に当接する。この状態で吸着部４１に吸引力を発生させると、基板Ｗの下面が吸着部４１の上面で吸引され基板Ｗが保持されるようになっている。これにより、浮上ステージ部１０で浮上された基板Ｗが、川幅方向に亘って同じ浮上高さ位置を維持した状態で保持される。

また、塗布装置２には、メンテナンス装置４が設けられており、塗布器２３を適切な状態に保つことができるようになっている。メンテナンス装置４は、図２に示すように、浮上ステージ部１０上に設けられており、塗布器２３の清掃作業が行われる。すなわち、メンテナンス装置４は、一方向に延びる形状を有しており、浮上ステージ部１０をＹ軸方向に横切るように配置されている。そして、メンテナンス作業時には、メンテナンス装置４が塗布器２３直下に移動し、塗布器２３の廃液処理、清掃作業が行われるようになっている。

メンテナンス装置４には、走行装置５が設けられており、メンテナンス装置４が基板Ｗの搬送方向に移動できるようになっている。本実施形態では、図２に示すように、浮上ステージ部１０に沿って搬送方向に延びる走行レール部５１と、この走行レール部５１上を走行する走行ベース部５２とで形成されている。具体的には、走行レール部５１が基台３１ｃ上の搬送レール部３１ａの外側に配置され、この走行レール部５１が浮上ステージ部１０に沿って連続して設けられている。そして、走行レール部５１上には、走行ベース部５２が走行レール部５１の上面を覆うようにエアパッドを介して設けられ、リニアモータ（不図示）により走行ベース部５２が走行レール部５１上を走行するように形成されている。すなわち、リニアモータを駆動制御することにより、走行ベース部５２が走行レール部５１上を走行し、所定の位置で停止できるようになっている。本実施形態では、走行ベース部５２は、メンテナンス位置と待機位置とに停止できるように設定されている。すなわち、メンテナンス位置では、メンテナンス装置４の廃液トレイ４２が塗布器２３直下に位置するようにメンテナンス装置４が移動し、待機位置では、メンテナンス装置４がメンテナンス位置から離れた所定の場所に移動するように設定されている。

また、塗布装置２には、図２，図６に示すように、原点検出器６が設けられている。この原点検出器６は、浮上ステージ部１０と塗布器２３との高さ方向における原点位置を検出するものであり、スリットノズル２３ａの高さ位置（原点位置）を設定（再設定含む）するものである。

原点検出器６は、高さ位置（この場合は原点位置）を検出する高さセンサ部６１と、この高さセンサ部６１に浮上ステージ部１０の高さ位置を供給する面出しユニット７とを備えており、面出しユニット７が形成する高さ位置を高さセンサ部６１で計測することにより原点位置を設定することができる。

高さセンサ部６１は、塗布器２３の高さ位置を検出するものである。本実施形態では、この高さセンサ部６１が川幅方向両端部に配置されており、それぞれの高さ位置データに基づいて、塗布器２３の高さ位置（基版との隙間）が調節されるとともに、塗布器２３自体の傾きが検出される。なお、この説明では、１つの高さセンサ部６１について説明するが、実際には、川幅方向両端部に配置され、その高さセンサ部６１に対応する面出しユニット７が設けられている。

高さセンサ部６１は、基板保持ユニット３０に設けられており、図４に示すように、ベース部３１ｂ上の保持フレーム部４０の内側に配置されている。この高さセンサ部６１は、接触式の高さセンサが用いられており、伸縮して接触した対象物の高さ位置を検出することができる。すなわち、通常時は、収縮した姿勢で配置されており、検出時は延伸して対象物に接触することにより高さ位置を検出する。本実施形態では、面出しユニット７の高さ位置を検出するようになっており、高さセンサ部６１は、ベース部３１ｂが搬送レール部３１ａ上を移動するに従って面出しユニット７の位置まで移動し、その位置で延伸して面出しユニット７に接触した位置を高さ位置として検出するようになっている。

また、面出しユニット７は、メンテナンス装置４に取り付けられており、この面出しユニット７により、塗布器２３直下に位置する浮上ステージ部１０の高さ位置を形成することができる。すなわち、面出しユニット７は、基板Ｗの搬送方向（Ｘ軸方向）に移動可能に形成されており、具体的には、走行ベース部５２が走行レール部５１上を走行することにより、塗布器２３直下に位置する浮上ステージ部１０まで移動し、この位置における浮上ステージ部１０の高さ位置を形成するように構成されている。

この面出しユニット７は、図６に示すように、浮上ステージ部１０の高さ位置を形成する基準ブロック部８と、この基準ブロック部８を保持するホルダユニット７１とを有している。

ホルダユニット７１は、基準ブロック部８を保持し、この基準ブロック部８に浮上ステージ部１０の高さ位置を形成させるものである。ホルダユニット７１は、基準ブロック部８を保持するブロックホルダ部７２と、このブロックホルダ部７２を支持する支持枠体部７３とを有している。支持枠体部７３は、平板材で形成されたフレーム枠体であり、ブロックホルダ部７２と支持枠体部７３とは、連結部７４で連結支持されることにより一体的に形成されている。また、支持枠体部７３には、昇降駆動部７５が連結されている。本実施形態では、方向駆動部には直動型のエアシリンダが用いられており、支持枠体部７３の内側に配置されている。そして、昇降駆動部７５の軸部と支持枠体部７３の上部とが連結されており、昇降駆動部７５を駆動させると、支持枠体部７３及びブロックホルダ部７２が一体となって昇降動作できるようになっている。すなわち、昇降駆動部７５を駆動させることにより、基準ブロック部８を浮上ステージ部１０に対して接離動作できるようになっている。

ブロックホルダ部７２は、基準ブロック部８を所定の姿勢に保持するものである。ブロックホルダ部７２は、平板部材に開口部７２ａが形成されており、この開口部７２ａに基準ブロック部８が挿入されることにより基準ブロック部８が保持されるようになっている。具体的には、図７に示すように、ブロックホルダ部７２の開口部７２ａは、一定の角度で傾斜する傾斜溝７２ａ１で形成されている。本実施形態では、開口部７２ａは、上部側が大きく開口し、下部側になるほど開口が狭くなるように形成されている。一方、基準ブロック部８は、一方向に延びる柱状部材に形成されており、その側面には傾斜部８１が形成されている。この傾斜部８１は、傾斜溝７２ａ１と同じ角度に形成され、傾斜溝７２ａ１に倣うように形成されている。そして、ブロックホルダ部７２の開口部７２ａは、下部側の開口寸法が基準ブロック部８の底部８２よりも大きく形成され、基準ブロック部８の上部よりも小さく形成されている。したがって、ブロックホルダ部７２の開口部７２ａに基準ブロック部８が挿入されると、基準ブロック部８は、図７（ａ）に示すように、ブロックホルダ部７２の底面７２ｂから開口部７２ａを通じて基準ブロック部８の底部８２の一部が突出した状態で保持されるようになっている。

また、基準ブロック部８は、支持枠体部７３とバネ部材７６で連結されており、バネ部材７６の付勢力が作用してブロックホルダ部７２の底面７２ｂ側に押し付けられている。これにより、基準ブロック部８は、その傾斜部８１が開口部７２ａの傾斜溝７２ａ１に押し付けられることにより、ブロックホルダ部７２の傾斜溝７２ａ１に沿う姿勢で保持される。本実施形態では、開口部７２ａの傾斜溝７２ａ１は、基準ブロック部８が傾斜溝７２ａ１に押し付けられると高さセンサ部６１が延伸したときに接触する姿勢になるように形成されている。したがって、基準ブロック部８が開口部７２ａに挿入されると、基準ブロック部８がバネ部材７６の付勢力で傾斜溝７２ａ１に押圧されることにより、延伸した高さセンサ部６１が基準ブロック部８に当接できる姿勢に基準ブロックが保持されるようになっている。

また、基準ブロック部８は、浮上ステージ部１０の高さ位置を形成するものであり、一方向に延びる直線状の柱形状に形成されている。この基準ブロック部８は、ブロックホルダ部７２によって、川幅方向（Ｙ軸方向）に沿う姿勢で保持されており、一部が浮上ステージ部１０からはみ出るように保持されている（図６参照）。すなわち、基準ブロック部８を浮上ステージ部１０に当接させると、このはみ出た部分により浮上ステージ部１０の高さ位置が形成され、このはみ出た部分を高さセンサ部６１で計測することにより浮上ステージ部１０の高さ位置を計測できるようになっている。

基準ブロック部８は、図８に示すように、その側面に傾斜部８１が形成されており、上述したように、ブロックホルダ部７２の傾斜溝７２ａ１に沿う角度に形成されている。また、基準ブロック部８の底部８２には、一方端側に平面底部８３が形成され、他方端側に先鋭底部８４が形成されており、これら平面底部８３と先鋭底部８４は、直線的に連続して形成されている。この平面底部８３は、平面状に形成されており、浮上ステージ部１０に当接させるものである。すなわち、この平面底部８３を浮上ステージ部１０に押し付けることにより、平面底部８３の平面が浮上ステージ部１０の表面に沿わせられ、先鋭底部８４が浮上ステージ部１０の高さ位置に形成される。

また、先鋭底部８４は、傾斜部８１からさらに急な角度で形成されることにより、基準ブロック部８に稜線部８５が形成されている。この稜線部８５は、直線的に形成されており、基準ブロックの中心位置に中心線に沿って延びて形成されている。この先鋭底部８４は、どの位置においても、その稜線部８５が平面底部８３の平面と同じ高さ位置に形成されている。すなわち、平面底部８３が浮上ステージ部１０に押し付けられると、先鋭底部８４は、どの位置においても浮上ステージ部１０の高さ位置に形成される。この状態で、高さセンサ部６１を上昇させると、高さセンサ部６１は、先鋭底部８４に接触することにより、浮上ステージ部１０の高さ位置を検出することができる。なお、高さセンサ部６１は、図８に示すように、その先端が先鋭状に形成されており、その幅方向が基準ブロック部８と直交する方向に配置されている。したがって、先鋭底部８４が浮上ステージ部１０の高さ位置に形成された状態で高さセンサ部６１を上昇させると、先鋭底部８４と高さセンサ部６１とが稜線同士の接触となり確実に接触させることができる。これにより、浮上ステージ部１０の高さ位置が先鋭底部８４と高さセンサ部６１との接触ずれによる検出誤差の発生を抑えることができるようになっている。

また、ホルダユニット７１には、押当て部７７が設けられている。この押当て部７７は、基準ブロック部８を浮上ステージ部１０の表面に沿う状態で押し付けて固定するためのものである。本実施形態では、押当て部７７は、支持枠体部７３の下面から突出する棒状部材であり、保持された基準ブロック部８の平面底部８３上に配置されている。そして、昇降駆動部７５を動作させてホルダユニット７１を下降させることにより、押当て部７７が基準ブロック部８を浮上ステージ部１０に押し付けることができる。具体的には、図９（ｂ）に示すように、ホルダユニット７１を下降させると基準ブロック部８の平面底部８３が浮上ステージ部１０の表面に当接する。そして、さらにホルダユニット７１を下降させると、基準ブロック部８のみが停止しつつ、ホルダユニット７１が下降することにより、ホルダユニット７１下面に設けられた押当て部７７が基準ブロック部８に当接する（図１０（ａ））。これにより、押当て部７７は、基準ブロック部８を浮上ステージ１０の表面に押し付けて基準ブロック部８を固定することができるようになっている。

次に、原点検出器６を有する塗布装置の動作について説明する。

塗布工程前の段取り工程、又は、塗布工程後のメンテナンス工程では、塗布器２３の清掃作業の後、原点出し作業が行われる。すなわち、スリットノズル２３ａの高さ位置の基準となる原点位置（本実施形態では、ステージ面の高さ位置）が設定（再設定含む）される。

まず、基板保持ユニット３０のベース部３１ｂが移動することにより、高さセンサ部６１が塗布器２３のスリットノズル２３ａ直下に移動する。次いで、メンテナンス装置４がスリットノズル２３ａ直下に移動することにより、メンテナンス装置４に設けられた面出しユニット７が高さセンサ部６１上に位置するように停止させる（図９（ａ））。

次に、面出しユニット７のホルダユニット７１を下降させることにより、基準ブロック部８を下降させる。図９（ｂ）に示すように、昇降駆動部７５を作動させてホルダユニット７１を下降させると、基準ブロック部８の平面底部８３が浮上ステージ部１０の表面に当接する。そして、さらにホルダユニット７１を下降させると、図７（ｂ）に示すように、基準ブロック部８がブロックホルダ部７２から浮き上がる。具体的には、基準ブロック部８が浮上ステージ部１０に当接した状態からさらにホルダユニット７１を下降させると、バネ部材７６が収縮しつつ基準ブロック部８がブロックホルダ部７２の開口部７２ａから浮上し、非接触状態になる。すなわち、この非接触状態により基準ブロック部８の姿勢変化が許容される状態になるが、浮上ステージ部１０と接する基準ブロック部８の平面底部８３が平面状に形成されているため、基準ブロック部８は、浮上ステージ部１０に倣う姿勢が維持される。その後、ブロックホルダ部７２の下降により、押当て部７７が基準ブロック部８に当接する。すなわち、基準ブロック部８は、浮上ステージ部１０に倣う姿勢を維持した状態で、押当て部７７と浮上ステージ部１０とによって挟持保持される（図１０（ａ））。ここで、仮に基準ブロック部８がブロックホルダ部７２に保持された状態の姿勢が、浮上ステージ部１０に沿わない姿勢で保持されていても、押当て部７７で固定される前に、基準ブロック部８が僅かな時間、浮上状態になることにより、基準ブロック部８の姿勢変化が許容され、平面底部８３が浮上ステージ部１０の表面に接することにより、基準ブロック部８全体の姿勢が浮上ステージ部１０に倣う姿勢に矯正される。これにより、基準ブロック部８の高さ位置が浮上ステージ部１０表面の高さ位置に一致する。

次に、高さセンサ部６１が上昇し、基準ブロック部８の先鋭底部８４に接触することにより、浮上ステージ部１０の高さ位置が検出され、浮上ステージ部１０と塗布器２３との高さ方向における原点位置が設定（再設定含む）される（図１０（ｂ））。

このように、上記実施形態によれば、面出しユニット７の基準ブロック部８が昇降駆動部７５により下降されて基準ブロック部８がステージ面に押し付けられると、押当て部７７により基準ブロック部８が押し付けられた状態で固定される。すなわち、基準ブロック部８がステージ面に倣った状態で固定されるため、基準ブロック部８の高さ位置がステージ面の高さ位置と一致する。この基準ブロック部８に高さセンサ部６１を接触させることにより、高さセンサ部６１がステージ面の高さ位置を検出し、原点位置を検出することができる。これにより、原点調節作業が装置化されるため、生産を停止することなく、煩わしい原点調節作業を自動化することができる。

なお、この検出された高さ位置（原点位置）データに基づいて、塗布器２３の傾きが検出され、塗布器２３の姿勢を適切な姿勢に調整することができる。

また、上記実施形態では、基準ブロック部８をブロックホルダ部７２で保持し、押当て部７７で固定する例について説明したが、基準ブロック部８が固定される前に基準ブロック部８の姿勢変化が許容される状態で保持する構成であれば他の形態であってもよい。具体的には、例えば、図１１（ａ）に示すように、基準ブロック部８が球面軸受け９で保持される構成であってもよい。この構成では、ホルダユニット７１に球面軸受け９が取り付けられており、球面軸受け９に基準ブロック部８が保持されている。この球面軸受け９は、軸受け本体９１と支持部９２とを有しており、支持部９２に基準ブロック部８が取り付けられている。そして、支持部９２が浮上ステージ部１０に対向するように配置される。この支持部９２は、軸受け本体９１に対して３６０°回動可能になっており、基準ブロック部８の姿勢変化が許容される。具体的には、軸受け本体９１の支持部９２の対向面９１ａは、凹状の半球面に形成されており、支持部９２の凸状の半球面と対向するように構成されている。そして、軸受け本体９１の対向面９１ａは多孔質で形成されており、軸受け本体９１のエア供給部９１ｂからエアが供給されると、対向面９１ａからエアが噴出されるようになっている。すなわち、軸受け本体９１にエアが供給されていない状態では、軸受け本体９１と支持部９２とが静止しており、軸受け本体９１にエアが供給されると、対向面９１ａからエアが噴出し軸受け本体９１と支持部９２との界面にエア層９３が形成される。その結果、支持部９２が軸受け本体９１に対して３６０°回動するようになっている。したがって、原点出し作業の際、ホルダユニット７１を下降させて基準ブロック部８が浮上ステージ部１０に当接する直前に軸受け本体９１にエアを供給する。すなわち、支持部９２が軸受け本体９１に対して回動可能になるため、基準ブロック部８は姿勢変化が許容される状態になる。この状態で基準ブロック部８を浮上ステージ部１０に当接させると、基準ブロック部８の平面底部８３が浮上ステージ部１０の表面に倣うことにより基準ブロック部８全体の姿勢が浮上ステージ部１０に倣う姿勢に矯正される。これにより、基準ブロック部８の高さ位置が浮上ステージ部１０表面の高さ位置に一致する。このような構成であっても、基準ブロック部８が固定される前に姿勢変化が許容される姿勢、すなわち、非接触状態で保持されることにより、基準ブロック部８の姿勢の乱れが修正され、基準ブロック部８が浮上ステージ部に確実に倣うことができる。

また、上記実施形態では、高さセンサ部６１が川幅方向両端部に設ける例について説明したが、両端部に配置される高さセンサ部６１の間にさらに配置する構成であってもよい。すなわち、浮上ステージ部１０に高さセンサ部６１を配置し、その高さセンサ部６１に対応する面出しユニット７を設けることにより、塗布器２３の中間位置における高さ位置を検出することができるため、塗布器２３の撓みを検出させることができる。なお、塗布器２３の中間位置に複数の高さセンサ部６１を配置し、それに対応する面出しユニット７を配置することにより、撓みの検出精度を向上させる構成にしてもよい。また、上記実施形態では、高さセンサ部６１が両端部に設ける例について説明したが、１つのみ配置して塗布器２３の原点位置を調節する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、面出しユニット７及び高さセンサ部６１が相対的に移動する例について説明したが、原点位置を検出すべき位置にこれらを取り付けるスペースが存在する場合には、これらが固定されていてもよいし、いずれか一方のみが移動する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、ステージがエアが噴出される浮上ステージ部１０である場合について説明したが、超音波を使用した浮上ステージ部でもよく、浮上型のステージ部でなくても、石材製のステージでも適用できる。すなわち、ステージの表面から塗布器２３までの高さ位置の原点設定（再設定含む）作業があるものであれば、あらゆるステージに適用することができる。

また、上記実施形態では、高さセンサ部６１が基板保持ユニット３０に設けられる例について説明したが、ステージ内に収容される構成であってもよい。すなわち、ステージの所定箇所に穴を設け、その穴に高さセンサ部６１を収容する。そして、原点出し作業において、基準ブロック部８をステージ上に押し当てて固定する際に、基準ブロック部８の先鋭底部８４が穴に跨ぐように配置する。そして、高さセンサ６１を延伸させて基準ブロック部８に当接させ、ステージの表面高さを検出する構成であってもよい。このように配置すれば、川幅方向両端部の高さセンサ部６１の間に１つ又は複数の高さセンサ部６１を配置することができる。

また、上記実施形態では、塗布器２３にスリットノズル２３ａを有する例について説明したが、塗布器２３にインクジェット、又は、スプレーノズルを備えるものであってもよい。

１ 基板搬送装置
４ メンテナンス装置
６ 原点検出器
７ 面出しユニット
８ 基準ブロック部
１０ 浮上ステージ部
２１ 塗布ユニット
２３ 塗布器
６１ 高さセンサ部
７１ ホルダユニット
７２ ブロックホルダ部
７２ａ 開口部
７２ａ１ 傾斜溝
７５ 昇降駆動部
７７ 押当て部
８１ 傾斜部

Claims (6)

1. ステージ上の基板に塗布器から塗布液を塗布する塗布装置において、前記ステージと前記塗布器との高さ方向における原点位置を検出する原点検出器であって、
   高さ位置を検出する高さセンサ部と、
   前記高さセンサ部に前記ステージの高さ位置を供給する面出しユニットと、
   を備え、
   前記面出しユニットは、基板と対向する前記ステージのステージ面に沿わせる基準ブロック部と、
   前記基準ブロック部を昇降動作させる昇降駆動部と、
   前記基準ブロック部が前記ステージ面に沿う状態でこの基準ブロック部を前記ステージ面に押し付けて固定する押当て部と、
   を有しており、
   前記基準ブロック部が前記押当て部に押し付けられた状態で、前記基準ブロック部に前記高さセンサ部が接触することにより、前記ステージと前記塗布器との高さ方向における原点位置が検出されることを特徴とする原点検出器。
2. 前記高さセンサ部と、前記面出しユニットとは、相対的に移動可能に形成されており、原点位置が検出される際に、それぞれが検出位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の原点検出器。
3. 前記面出しユニットは、前記基準ブロック部を保持するブロックホルダ部を有しており、このブロックホルダ部は、前記基準ブロック部が前記ステージに当接すると、前記押当て部で固定される前に、前記基準ブロック部を姿勢変化が許容される状態で保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の原点検出器
4. 前記ブロックホルダ部は、前記基準ブロック部の傾斜部に応じた傾斜溝を有しており、基準ブロック部がブロックホルダ部に付勢されることにより前記傾斜部と傾斜溝とが当接し、前記基準ブロック部が前記ステージに当接する前まで、前記基準ブロック部が所定の姿勢に維持されることを特徴とする請求項３に記載の原点検出器。
5. 前記基準ブロック部は、前記ステージに当接する部分が平坦形状に形成される平坦部と、前記高さセンサ部に当接する部分が先鋭形状に形成される稜線部と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の原点検出器。
6. 前記請求項１〜５のいずれかに記載の原点検出器と、
   基板が搬送されるステージと、
   前記ステージ上の基板に塗布液を吐出する塗布器と、
   を備え、
   前記原点検出器は、塗布器から塗布液を吐出する吐出位置を含むステージが前記検出位置に設定されていることを特徴とする塗布装置。

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