JP2022025589A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布膜を１スキャンで形成することができ、塗布膜に継ぎ目ムラが形成されてしまうのを抑えることができる塗布装置を提供する。【解決手段】ステージユニットに保持された基板と、塗布ユニットとを相対的に移動させつつ、塗布ユニットから塗布液を吐出させることにより基板上に塗布膜を形成する塗布装置であって、ステージユニットは、基板を所定高さ位置に浮上させる浮上ステージ部と、基板を吸着保持する吸着保持部とを有しており、浮上ステージ部上に浮上する基板を吸着保持部で保持した状態で、基板が搬入出される基板入替位置と基板上に塗布液が塗布される塗布位置とに移動するように形成されており、吸着保持部は、浮上ステージ部の移動方向と直交する方向位置で基板を吸着保持する第１吸着保持部と、浮上ステージ部の移動方向位置で基板を吸着保持する第２吸着保持部とを備えている構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、基板を浮上させた状態で、基板上に塗布膜を形成する塗布装置に関するものである。

ＯＬＥＤのバリア膜パターンの形成には、インクジェット型の塗布装置が使用されている。この塗布装置では、基板の塗布領域に塗布膜を形成するが、基板の剥離帯電による影響をなくすため、基板を浮上させた状態で塗布が行えるエア浮上方式が採用されている。具体的には、図９に示すように、塗布液を吐出するインクジェットヘッド１００を有する塗布ユニット１０１と、基板Ｗを浮上させる浮上搬送路１０２と、浮上した状態の基板Ｗを吸着して保持する吸着保持部１０３と、吸着保持部１０３を基板Ｗの搬送方向に移動させる搬送駆動部１０４とを有しており、搬送駆動部１０４を駆動させて吸着保持部１０３を移動させることにより、基板Ｗが浮上搬送路１０２上を浮上した状態で基板Ｗを一方向に移動させつつ、インクジェットヘッド１００から塗布液を吐出させることにより基板Ｗ上に塗布膜が形成される。すなわち、浮上した基板Ｗが搬送方向（移動方向）と直交する方向位置に配置される吸着保持部１０３で保持された状態で水平な姿勢を保ちつつ、インクジェットヘッド１００を通過する際に所定位置に塗布液が吐出されることにより、基板Ｗ上の塗布領域αに精度よく塗布膜が形成される。

ここで、塗布膜は複数回の走査で形成すると塗布膜にスキャンムラ（継ぎ目ムラＰ）が形成されてしまうため、塗布膜は、一回の走査で形成される。そのため、基板Ｗには多面取りが行われるが、形成される最大の大きさの塗布膜が１回の走査で塗れる程度の塗布幅を有するインクジェットヘッド１００が使用される。インクジェットヘッド１００は非常に高価であるため、たいていの場合、使用される基板Ｗの半分の寸法幅を有するインクジェットヘッド１００が使用される。すなわち、図１０（ａ）の例では、最大の塗布領域αが２つ設定されており、１スキャン（往路）で一方の塗布領域αに塗布膜を形成し、もう１スキャン（復路）で残りの塗布領域αに塗布膜を形成する。また、図１０（ｂ）の例では、幅方向に３つの塗布領域αが設定されており、１スキャンでは真ん中の塗布領域αが完全には塗布することができない。このような場合には、３スキャンにより、左端、中央、右端というように順に塗布することで、すべての塗布領域αが１回の走査で塗布することができ、形成される塗布膜に継ぎ目ムラＰが形成されるのを抑えることができる。

特開２０１１－２１３４３５号公報

しかし、上記塗布装置では、継ぎ目ムラＰを抑えることができないという問題があった。すなわち、モニタのサイズに応じて塗布領域αの大きさが決まるが、大きさによっては図１１に示すように、塗布領域αの長辺部分が横向きに配置した方が効率がよい場合がある。しかし、このような場合には、塗布領域αに対して１スキャンで塗布することができず、継ぎ目ムラＰが形成されてしまう。そのため、このサイズの塗布領域αの場合には、基板１枚から１つしか取得することができず、その結果、基板Ｗ１枚に対する製品の取得率が低下し、生産効率の低下に繋がるという問題がある。

一方、インクジェットヘッド１００の幅寸法を基板Ｗの幅寸法に合わせて製作するということも考えられるが、インクジェットヘッド１００は非常に高価であり、数が増えるとそれにつれて、イニシャルコスト、メンテナンスコストも高額になり、生産コストアップを招いてしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、塗布膜を１スキャンで形成することができ、塗布膜に継ぎ目ムラが形成されてしまうのを抑えることができる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塗布装置は、基板を保持するステージユニットと、前記ステージユニット上の基板に塗布液を塗布する塗布ユニットと、を備え、前記ステージユニットに保持された基板と、前記塗布ユニットとを相対的に移動させつつ、前記塗布ユニットから塗布液を吐出させることにより基板上に塗布膜を形成する塗布装置であって、前記ステージユニットは、基板を所定高さ位置に浮上させる浮上ステージ部と、基板を吸着保持する吸着保持部とを有しており、前記浮上ステージ部上に浮上する基板を前記吸着保持部で保持した状態で、前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが前記塗布ユニットに対して、基板が搬入出される基板入替位置と基板上に塗布液が塗布される塗布位置とに移動するように形成されており、前記吸着保持部は、前記浮上ステージ部の移動方向と直交する方向位置で基板を吸着保持する第１吸着保持部と、前記浮上ステージ部の移動方向位置で基板を吸着保持する第２吸着保持部とを備えていることを特徴としている。

上記塗布装置によれば、浮上ステージ部の移動方向と直交する方向位置で基板を吸着保持する第１吸着保持部と、浮上ステージ部の移動方向位置で基板を吸着保持する第２吸着保持部とを備えているため、基板を第１吸着保持部で保持する保持状態と、基板を第２吸着保持部で保持する保持状態のいずれの保持状態にも対応でき、基板の姿勢を９０°変更した場合であっても吸着保持することができる。すなわち、基板上に形成された塗布領域の長辺部分の寸法が、インクジェットヘッドの塗布幅を超える場合であっても、短辺部分の寸法がインクジェットヘッドの塗布幅より小さい場合には、塗布領域の短辺部分が塗布方向と直交するように、基板を９０°回転させた状態で保持することにより、その塗布領域に１スキャンで塗布膜を形成することが可能になる。したがって、インクジェットヘッドを幅方向に増設することなく、塗布膜を１スキャンで形成でき、塗布膜に継ぎ目ムラが形成される問題を抑えることができる。なお、基板の大きさにより、第１吸着保持部と第２吸着保持部の両方で基板を吸着保持できる場合には、基板上の塗布領域を１スキャンで塗布できる姿勢した状態で、第１吸着保持部、第２吸着保持部の両方で基板を吸着保持してもよい。

また、長辺部と短辺部を有する矩形状の基板が前記浮上ステージ部上に供給される際、前記基板の長辺部が前記浮上ステージ部の移動方向と直交する方向と一致するように供給された場合には、前記第１吸着保持部で基板が保持され、前記基板の長辺部が前記浮上ステージ部の移動方向と一致するように供給された場合には、前記第２吸着保持部で基板が保持される構成にしてもよい。

この構成によれば、基板の長辺部の存在に応じて、第１吸着保持部、第２吸着保持部のいずれかの吸着保持部により基板を吸着保持することができるため、基板を９０°回転させたいずれの姿勢であっても吸着保持することができる。したがって、基板に形成された塗布領域の配置状態に応じて基板を吸着保持することができ、その塗布領域に１スキャンで塗布膜を形成することができる。

また、前記浮上ステージ部では、エアにより基板が所定高さ位置に浮上される構成にしてもよい。

この構成によれば、基板が浮上ステージ部と接触することによる剥離帯電の問題を回避することができる。

また、前記浮上ステージ部では、支持ピンにより基板が所定高さ位置に浮上される構成にしてもよい。

この構成によれば、エアにより浮上させる場合に比べて、装置を安価にすることができ、技術的にも容易に構成することができる。

また、上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、基板を保持するステージユニットと、前記ステージユニット上の基板に塗布液を塗布する塗布ユニットと、を備え、前記ステージユニットに保持された基板と、前記塗布ユニットとを相対的に移動させつつ、前記塗布ユニットから塗布液を吐出させることにより基板上に塗布膜を形成する塗布装置であって、前記ステージユニットは、基板を所定高さ位置に浮上させる浮上ステージ部と、基板を吸着保持する吸着保持部とを有しており、前記浮上ステージ部上に浮上する基板を前記吸着保持部で保持した状態で、前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが前記塗布ユニットに対して、基板が搬入出される基板入替位置と基板上に塗布液が塗布される塗布位置とに移動するように形成されており、前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが、前記浮上ステージ部の中心を回転中心として回転可能に形成されており、前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが回転することにより、前記吸着保持部で保持された基板の向きが９０°変更されることを特徴としている。

上記塗布装置によれば、浮上ステージ部に基板が供給された状態で基板の姿勢を９０°変更することができるため、基板をステージユニットに供給する前に、基板の姿勢を９０°変更するロボットハンド等の装置を設ける必要性を抑えることができる。

また、具体的な前記塗布ユニットの態様としては、インクジェット塗布方式を採用することができるが、スリットノズル方式、ストライプ塗布方式等を採用してもよい。

本発明の塗布装置によれば、塗布膜を１スキャンで形成することができ、塗布膜に継ぎ目ムラが形成されてしまうのを抑えることができる。

本発明の塗布装置を概略的に示す上面図である。 上記塗布装置の側面図である。 ステージユニットを拡大した正面図である。 インクジェットヘッド部のノズルの配置を示す図である。 吸着保持部を説明する図であり、（ａ）はＹ軸方向から見た図、（ｂ）は上方から見た図である。 ステージユニットと塗布ユニットの位置関係を示す図であり、（ａ）はステージユニットが通常状態で移動した状態を示す図であり、（ｂ）はステージユニットが回転機構により塗布ユニットに対して基板を傾斜させて移動した状態を示す図である。 基板に塗布膜を形成する状態を示す図であり、（ａ）は、インクジェットヘッドの塗布幅よりも小さい塗布領域の短辺が、インクジェットヘッドの走査方向と直交するように形成された塗布領域に塗布膜を形成する状態を示す図、（ｂ）は、その左図がインクジェットヘッドの塗布幅よりも小さい塗布領域の短辺が、インクジェットヘッドの走査方向と一致するように形成された塗布領域に塗布膜を形成する状態を示す図、右図が左図の基板を９０°回転させて方向を変えた状態を示す図である。 基板に塗布膜を形成する状態を示す図であり、左図は、複数の塗布領域が配置され、長辺部がインクジェットヘッドの走査方向と一致させて配置された基板に塗布膜を形成する状態を示す図、右図の基板は、左図の基板を９０°回転させて方向を変えた状態を示す図である。 従来の塗布装置を示す図である。 基板に塗布膜を形成する状態を示す図であり、（ａ）は、塗布領域が２つ形成された基板に塗布膜を形成する状態を示す図、（ｂ）は、塗布領域が複数形成された基板に塗布膜を形成する状態を示す図である。 基板に塗布膜を形成する状態を示す図であり、塗布領域に２スキャンで塗布することにより、塗布膜に継ぎ目ムラが形成された状態を示す図である。

本発明の塗布装置に係る実施の形態を図面を用いて説明する。本実施形態では、塗布ユニット２がインクジェット塗布方式の場合について説明するが、スリットノズル方式、ストライプ塗布方式等であってもよく、本発明は、塗布方式の様態に限定されるものではない。

図１は、塗布装置の一実施形態を示す上面図、図２は、その塗布装置の側面図である。

塗布装置は、図１、図２に示すように、基板Ｗを載置するステージユニット１と、基板Ｗにインク（塗布液）を塗布する塗布ユニット２とを有しており、塗布ユニット２とステージユニット１に載置された基板Ｗとが相対的に移動しつつ、基板Ｗ上に形成された塗布領域αにインクを吐出させることにより、塗布領域α上に塗布膜（塗布パターンを含む）が形成される。本実施形態の基板Ｗは、長辺部と短辺部とを有する矩形状に形成されており、基板Ｗには、複数の塗布領域αが形成されている。

なお、以下の説明では、ステージユニット１が移動する方向をＸ軸方向（主走査方向）、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向（副走査方向）、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。

塗布装置は、基台３を有しており、この基台３上にステージユニット１、塗布ユニット２が設けられている。具体的には、基台３上には、ステージユニット１が走行する第１レール部３１と塗布ユニット２が走行する第２レール部３２とが設けられており、本実施形態では、第１レール部３１が第２レール部３２の内側に配置されている。これら第１レール部３１と第２レール部３２とは、Ｘ軸方向に延びて形成されており、ステージユニット１、塗布ユニット２がそれぞれ第１レール部３１、第２レール部３２に沿ってＸ軸方向に移動しできるように形成されている。本実施形態では、ステージユニット１は、基板入替位置と塗布位置とに移動でき、塗布ユニット２は、塗布位置とメンテナンス位置とに移動できるようになっている。

また、塗布ユニット２は、基板Ｗ上に塗布材料であるインクを着弾させて塗布するものであり、塗布材料を吐出するインクジェットヘッド部２１と、このインクジェットヘッド部２１を支持するガントリ部２２とを有している。

このガントリ部２２は、略門型形状に形成されており、第１レール部３１のＹ軸方向両外側に配置される脚部２２ａと、これらの脚部２２ａを連結しＹ軸方向に延びるビーム部材２２ｂとを有している。そして、このビーム部材２２ｂにインクジェットヘッド部２１が取付けられており、ガントリ部２２は、第１レール部３１をＹ軸方向に跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。具体的には、脚部２２ａが第２レール部３２にスライド自在に取り付けられており、脚部２２ａに設けられたリニアモータを駆動制御することにより、ガントリ部２２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。本実施形態では、塗布動作が行われる塗布位置と、メンテナンス動作が行われるメンテナンス位置とに停止できるようになっている。なお、塗布動作中は、ガントリ部２２は塗布位置で固定されるようになっている。

また、ビーム部材２２ｂは、両脚部２２ａを連結する柱状部材である。このビーム部材２２ｂには、インクジェットヘッド部２１が取付けられている。具体的には、ビーム部材２２ｂのＸ軸方向中央位置に、インクジェットヘッド部２１が取り付けられており、このインクジェットヘッド部２１に設けられたノズル２３ｂ、２４ｂ（図４参照）が第１レール部３１に向く姿勢で取付けられている。すなわち、ガントリ部２２が塗布位置に位置する状態でステージユニット１が第１レール部３１を移動し、ステージユニット１に載置された基板Ｗがインクジェットヘッド部２１直下に位置したときに塗布材料であるインク（液滴状の塗布液）を吐出することにより基板Ｗ上に塗布膜が形成される。

また、インクジェットヘッド部２１は、複数のノズル２３ｂ、２４ｂを一体化させたものである。本実施形態では、インクジェットヘッド部２１は、複数のノズル２３ｂを有する第１ノズルユニット２３と、複数のノズル２４ｂを有する第２ノズルユニット２４とを有しており、第１ノズルユニット２３と第２ノズルユニット２４とがＸ軸方向に互いに隣接して配置された状態で固定されている。本実施形態では、ノズル２３ｂとノズル２４ｂは同じノズルが用いられており、同じ大きさの粒径を吐出できるようになっているが、ノズル２３ｂとノズル２４ｂとで異形ノズルを用いて粒径の異なるインクを吐出できる構成にしてもよい。

このインクジェットヘッド部２１は、ビーム部材２２ｂに沿って延びる形状に第１ノズルユニット２３と第２ノズルユニット２４とが一体となって形成されている。この第１ノズルユニット２３と第２ノズルユニット２４は、基板Ｗの短辺部の寸法のほぼ半分の寸法に形成されており、基板Ｗの短辺部寸法の半分より小さい塗布領域αに対して、一度の走査（１スキャン）で塗布膜を形成することができる。

また、ビーム部２２ｂ上にはＹ軸方向に延びるレール（不図示）が設けられており、このレールにインクジェットヘッド部２１がスライド自在に取り付けられている。そして、リニアモータを駆動制御することにより任意の位置に移動、及び、停止できるようになっている。すなわち、インクジェットヘッド部２１は、Ｙ軸方向に移動できようになっており、塗布領域αのＹ軸方向位置に合わせて移動し、塗布材料であるインクを精度よく着弾させることができる。これにより、ガントリ部２２が塗布位置に停止した状態で、ステージユニット１がＸ軸方向に移動しつつ、インクジェットヘッド部２１がＹ軸方向に移動することにより、インクジェットヘッド部２１とステージユニット１とが相対的に移動し、インクジェットヘッド部２１のノズル２３ｂ、２４ｂからインクを吐出することによりステージユニット１上の基板Ｗの塗布領域αに精度よくインクを着弾させることができるようになっている。

第１ノズルユニット２３は、図４に示すように、ノズル２３ｂを有する複数のヘッドモジュール２３ａを備えている。本実施形態では、複数のヘッドモジュール２３ａがＹ軸方向に沿って配列されており、塗布方向に対して直交する方向に配置されている。ヘッドモジュール２３ａは、複数のノズル２３ｂを有しており、ノズル２３ｂが一方向に所定の配列ピッチで整列した状態で設けられている。このノズル２３ｂは、汎用性のあるノズルが使用されており、ヘッドモジュール２３ａに駆動電圧が印加されると、各ノズル２３ｂに共通の駆動電圧が印加され、各ノズル２３ｂから所定の液量のインクが吐出されるようになっている。

また、ヘッドモジュール２３ａは、それぞれが互いに重複する部分を有するようにずらして配置されている。図４の例では、隣接するヘッドモジュール２３ａがＸ軸方向に交互にずらして配置されている。すなわち、これらのヘッドモジュール２３ａは、ノズル２３ｂの配置間隔とヘッドモジュール２３ａの両端部分とでは寸法が異なっているため、この両端部分の寸法分を相殺できるようにＸ軸方向にずらしつつＹ軸方向に配列される。すなわち、第１ノズルユニット２３は、Ｘ軸方向に見て通常ノズル２３ｂがＹ軸方向に等間隔で配置されており、第１ノズルユニット２３全体としてＸ軸方向に見て、すべての通常ノズル２３ｂがＹ軸方向に沿って一定の配列ピッチで配列され、Ｘ軸方向から見てＹ軸方向に亘って等間隔で配置されている。これにより、基板Ｗ上の塗布領域αの所定位置に精度よくインクを着弾させることができ、塗布領域αに精度よく塗布膜を形成できるようになっている。

なお、第２ノズルユニット２４は、第１ノズルユニット２３と同じ構成であるため、説明を省略する。

ステージユニット１は、基板Ｗを保持するものである。ここで、図３は、ステージユニット１を拡大した正面図である。このステージユニット１は、第１レール部３１に取り付けられるベース部５０と、このベース部５０上に配置される浮上ステージ部１１と、吸着保持部４とを有している。すなわち、ステージユニット１は、浮上ステージ部１１によって浮上させた状態の基板Ｗを吸着保持部４で吸着保持し、ベース部５０が第１レール部３１に沿って移動することにより、基板Ｗを吸着保持した状態でＸ軸方向に搬送できるようになっている。すなわち、浮上ステージ部１１の移動方向（Ｘ軸方向）に基板Ｗを搬送できるようになっている。

浮上ステージ部１１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１１は、ベース部５０上に設けられており、１枚の矩形平板形状に形成されている。この浮上ステージ部１１は、平滑な基板浮上面１１ａ（図３参照）を有しており、基板浮上面１１ａ全体が所定高さ位置になるように設定されている。そして、浮上ステージ部１１は、基板浮上面１１ａと搬送させる基板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、浮上ステージ部１１には、基板浮上面１１ａ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１１ａ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保持できるようになっている。

また、図５（ｂ）に示すように、浮上ステージ部１１は、ほぼ正方形に形成されており、基板Ｗの長辺部の寸法より小さく形成されている。そのため、基板Ｗを基板浮上面１１ａ上に載置すると、基板浮上面１１ａから基板Ｗの端部がはみ出した状態となる（図３、図５参照）。このはみ出した部分（はみ出し領域Ｔ）を後述の吸着保持部４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。この浮上ステージ部１１のＹ軸方向寸法は、はみ出し領域Ｔが吸着保持部４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。本実施形態では、基板Ｗの除外領域に設定されている。

ベース部５０は、浮上ステージ部１１を支持するものであり、第１レール部３１に沿って走行可能に取り付けられている。ベース部５０は、第１レール部３１の上面を覆うように設けられている。そして、ベース部５０の下面（第１レール部３１との対向面）には、エアパッド５１が取り付けられており、リニアモータ（不図示）を駆動させることにより、ベース部５０が第１レール部３１上に浮上した状態で第１レール部３１に沿って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５０が第１レール部３１上を滑らかに走行し、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、基板入替位置と塗布位置とに移動し、それぞれの位置で停止できるように構成されている。すなわち、浮上ステージ部１１及び吸着保持部４が一体となって、基板入替位置と塗布位置とに移動し、それぞれの位置で停止できるように構成されている。

また、浮上ステージ部１１には、基板Ｗ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、基板浮上面１１ａには複数のピン孔１５が形成されており、このピン孔１５にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン１４（図２参照）が埋設されている。これにより、基板Ｗを搬入、搬出させることができる。すなわち、基板Ｗの搬入時には、基板入替位置において、基板浮上面１１ａからリフトピン１４を突出させた状態で待機させ、ロボットハンドＦ等により基板Ｗが搬入されると突出した状態のリフトピン１４の先端部分に基板Ｗが載置されることにより基板Ｗがリフトピン１４上に保持される。そして、その状態からリフトピン１４を下降させてピン孔１５に収容させることにより、基板Ｗを基板浮上面１１ａに載置することができる。また、基板Ｗの搬出時には、基板入替位置において、リフトピン１４を突出させることにより基板浮上面１１ａに浮上した基板Ｗを所定の高さ位置で保持させる。そして、ロボットハンドＦ等により基板Ｗの下側から保持することによりリフトピン１４からロボットハンドＦに基板Ｗの受け渡しを行うことができるようになっている。

また、吸着保持部４は、基板Ｗを吸着して保持するものであり、ベース部５０に取り付けられている。吸着保持部４は、基板ＷのＹ軸方向端部を保持する第１吸着保持部１２と、基板ＷのＸ軸方向端部を保持する第２吸着保持部とを有している。すなわち、基板Ｗを浮上ステージ部１１に載置した際に、基板Ｗの長辺部がＹ軸方向にはみ出る場合には、第１吸着保持部１２で基板Ｗを吸着保持し、基板Ｗの長辺部がＸ軸方向にはみ出る場合には、第２吸着保持部で基板Ｗを吸着保持するようになっている。なお、基板Ｗが浮上ステージ部１１からＸ軸方向、Ｙ軸方向ともにはみ出る場合には、第１吸着保持部１２と第２吸着保持部の両方で吸着保持してもよい。

図１、図３、図５に示すように、第１吸着保持部１２は、Ｘ軸方向に延びる平板状のフレーム部１２ａと、このフレーム部１２ａに取り付けられた吸着部１２ｂとを有している。この吸着部１２ｂは、昇降動作するように設けられており、吸着部１２ｂが昇降動作することにより、浮上ステージ部１１上で浮上している基板Ｗの裏面に対して接離できるようになっている。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、フレーム部１２ａに昇降機構１２ｃが設けられており、この昇降機構１２ｃの昇降動作により、フレーム部１２ａと吸着部１２ｂが共に昇降動作するようになっている。

フレーム部１２ａは、吸着部１２ｂを支持するものであり、ベース部５０上に配置されている。すなわち、浮上ステージ部１１を挟むようにＹ軸方向両側に配置されており（図３、図５（ｂ）参照）、浮上ステージ部１１のＸ軸方向に沿って配置されている。このフレーム部１２ａには、吸着部１２ｂが複数個取り付けられており、本実施形態では、フレーム部１２ａの長手方向に等間隔で配置されている（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）。

吸着部１２ｂは、基板Ｗを吸着して保持するものであり、直方体のブロック状に形成されている。吸着部１２ｂは、長手方向がＸ軸方向に沿って配置されており、複数の吸着部１２ｂがフレーム部１２ａに一列に配列されて取り付けられている。吸着部１２ｂは、上面部１２ｂｓが平坦に形成されており、全ての吸着部１２ｂの上面部１２ｂｓが同じ高さ位置になるように設定されている。すなわち、吸着部１２ｂは、下端位置と上端位置とに昇降動作する際、この下端位置、及び、上端位置において、全ての吸着部１２ｂの上面部１２ｂｓが同じ高さ位置になるように形成されている。そして、上面部１２ｂｓには、開口部が形成されており、この開口部に吸引力が発生するように形成されている。したがって、吸着部１２ｂの上面部１２ｂｓに基板Ｗの下面が当接された状態で開口部に吸引力を発生させることにより、基板Ｗが吸着部１２ｂの上面部１２ｂｓに吸着され、吸着部１２ｂの設定された上面部１２ｂｓの高さ位置に基板Ｗが吸着保持されるようになっている。

また、第２吸着保持部１３は、第１吸着保持部１２と同様の構成を有しており、Ｙ軸方向に延びる平板状のフレーム部１３ａと、このフレーム部１３ａに取り付けられた吸着部１３ｂとを有している。この吸着部１３ｂは、昇降動作するように設けられており、吸着部１３ｂが昇降動作することにより、浮上ステージ部１１上で浮上している基板Ｗの裏面に対して接離できるようになっている。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、フレーム部１３ａに昇降機構１３ｃが設けられており、この昇降機構１３ｃの昇降動作により、フレーム部１３ａと吸着部１３ｂが共に昇降動作するようになっている。

フレーム部１３ａは、吸着部１３ｂを支持するものであり、ベース部５０上に配置されている。すなわち、浮上ステージ部１１を挟むようにＸ軸方向両側に配置されており（図３、図５（ｂ）参照）、浮上ステージ部１１のＹ軸方向に沿って配置されている。このフレーム部１３ａには、吸着部１３ｂが複数個取り付けられており、本実施形態では、フレーム部１３ａの長手方向に等間隔で配置されている（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）。

吸着部１３ｂは、基板Ｗを吸着して保持するものであり、直方体のブロック状に形成されている。吸着部１３ｂは、長手方向がＸ軸方向に沿って配置されており、複数の吸着部１３ｂがフレーム部１３ａに一列に配列されて取り付けられている。吸着部１３ｂは、上面部１３ｂｓ（図３参照）が平坦に形成されており、全ての吸着部１３ｂの上面部１３ｂｓが同じ高さ位置になるように設定されている。すなわち、吸着部１３ｂは、下端位置と上端位置とに昇降動作する際、この下端位置、及び、上端位置において、全ての吸着部１３ｂの上面部１３ｂｓが同じ高さ位置になるように形成されている。そして、上面部１３ｂｓには、開口部が形成されており、この開口部に吸引力が発生するように形成されている。したがって、吸着部１３ｂの上面部１２ｂｓに基板Ｗの下面が当接された状態で開口部に吸引力を発生させることにより、基板Ｗが吸着部１３ｂの上面部１３ｂｓに吸着され、吸着部１３ｂの設定された上面部１３ｂｓの高さ位置に基板Ｗが吸着保持されるようになっている。なお、この昇降機構１３ｃは、昇降機構１２ｃとは独立して動作できるように構成されている。したがって、第１吸着保持部１２と第２吸着保持部１３は、それぞれ独立して基板Ｗを吸着保持できるようになっている。

本実施形態では、この第１吸着保持部１２、第２吸着保持部１３は、基板Ｗの向きによって一方の吸着保持部４が動作するようになっている。すなわち、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗの長辺部がＹ軸方向に沿う姿勢（図５（ｂ）において基板Ｗが２点鎖線の姿勢）、すなわち、基板Ｗの長辺部が浮上ステージ部１１の移動方向と直交する方向と一致するように供給された場合には、第１吸着保持部１２によって基板Ｗが吸着保持される。また、基板Ｗの長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢（図５（ｂ）において基板Ｗが破線の姿勢）、すなわち、基板Ｗの長辺部が浮上ステージ部１１の移動方向と一致するように供給された場合には、第２吸着保持部１３によって基板Ｗが吸着保持される。この基板Ｗの姿勢は、基板Ｗ上に形成される塗布領域αに対して１スキャンで塗布できるか否かによって決定され、基板Ｗの姿勢情報は、塗布動作におけるレシピ情報に含まれる。

この基板Ｗの姿勢は、基板Ｗ上に形成された塗布領域αの形状によって決定される。具体的には、図７に示すように、図７（ａ）に示される基板Ｗは、その長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢において、塗布領域αの幅がインクジェットヘッド部２１の塗布幅より小さいため、このまま長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢で供給され、第２吸着保持部１３によって基板Ｗが吸着保持される。その後、インクジェットヘッド部２１が往路復路（Ｘ軸方向）に走査し、それぞれの塗布領域αが１スキャンで塗布される。

また、図７（ｂ）の左側に示される基板Ｗは、その長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢において、塗布領域αの幅がインクジェットヘッド部２１の塗布幅より大きい。すなわち、この状態でインクジェットヘッド２１を走査して塗布動作を行っても、１スキャンで塗布領域αに塗布膜を形成することができない。このような場合には、塗布領域αの短辺部分がインクジェットヘッド２１の塗布幅より小さいため、１スキャンで塗布することができる。したがって、この場合には、基板Ｗを９０°回転させて長辺部がＹ軸方向に沿う姿勢で基板Ｗを供給し（図７（ｂ）右側の基板Ｗ）、第１吸着保持部１２で基板Ｗが吸着保持される。その後、インクジェットヘッド部２１が往路復路（Ｘ軸方向）に走査し、それぞれの塗布領域αが１スキャンで塗布される。

また、図８の左側に示される基板Ｗは、その長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢において、１つの塗布領域αの幅がインクジェットヘッド部２１の塗布幅より小さい。そのため、基板Ｗに対してインクジェットヘッド２１を３スキャンさせることにより、左側の塗布領域α、中央の塗布領域α、右側の塗布領域αという順に塗布すれば、すべての塗布領域αが１スキャンで塗布膜を形成することができる。しかし、タクトタイム短縮の観点からスキャン回数を減らすことが好ましい。すなわち、図８の右図に示される基板Ｗのように、９０°回転させて基板Ｗの長辺部がＹ軸方向に沿う姿勢で供給し、第１吸着保持部１２で基板Ｗを保持すれば、２つの塗布領域αの短辺部分を合わせてもインクジェットヘッド２１の塗布幅より小さいため、往路復路（Ｘ軸方向）で塗布領域αを２列ずつ塗布することにより、基板Ｗに対して２スキャンで、すべての塗布領域αが１スキャンで塗布膜を形成することができる。

なお、本実施形態では、この基板Ｗは、レシピ情報に基づいて、浮上ステージ部１１に供給される前にロボットハンドＦ等により、基板Ｗの長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢、又は、長辺部がＹ軸方向に沿う姿勢に保持されており、このロボットハンドＦにより基板入替位置に供給される。

また、ステージユニット１は、Ｚ軸回りに回転できるように形成されている。本実施形態では、ベース部５０にＺ軸回りに回転する回転機構５３が設けられており、浮上ステージ部１１がＺ軸周りに回転できるように構成されている。具体的には、ベース部５０の浮上ステージ部１１が載置される平板部５２が第１レール部３１と連結される下側部分に対してＺ軸回りに回転する回転機構５３が設けられており、回転機構５３の回転によって平板部５２が回転することにより、平板部５２に連結される浮上ステージ部１１及び吸着保持部４が共通のＺ軸回りに回転することができる。すなわち、通常、図６（ａ）に示すように、基板Ｗがステージユニット１に吸着保持されたまま、塗布ユニット２側に移動して基板Ｗ上に塗布膜が形成されるが、図６（ｂ）に示すように、基板Ｗがステージユニット１に吸着保持されたまま、浮上ステージ部１１の中心軸回りに回転させることができる。そして、インクジェットヘッド部２１に対して、基板Ｗを所定角度を有したまま塗布ユニット２側に移動させて基板Ｗ上に塗布膜を形成することができる。これにより、インクジェットヘッド部２１のノズル２３ｂ、２４ｂのそれぞれの配列ピッチよりも小さいピッチでインクを着弾させることができ、高精細に塗布膜を形成できるようになっている。

また、ステージユニット１のＸ軸方向反対側には、メンテナンスユニット６が設けられている。このメンテナンスユニット６は、インクジェットヘッド部２１のノズル２３ｂ、２４ｂの保守作業を行うものである。メンテナンスユニット６には、洗浄装置、拭き取り装置、排液トレイが設けられており、定期的にこれらを用いて保守作業が行われる。具体的には、メンテナンス動作時には、ガントリ部２２が第２レール部３２を塗布位置からメンテナンス位置まで移動し、洗浄装置によりインクジェットヘッド部２１のノズル面が洗浄される。そして、拭き取り装置により、ノズル面に付着した洗浄液等が拭き取られた後、排液トレイ上でブリード動作、フラッシング動作が行われ、インクジェットヘッド部２１のノズル２３ｂ、２４ｂの回復が行われる。一連の保守作業が終了するとガントリ部２２が塗布位置に移動し、次の塗布工程に備えるようになっている。

このように、上記実施形態によれば、浮上ステージ部１１の移動方向と直交する方向位置で基板Ｗを吸着保持する第１吸着保持部１２と、浮上ステージ部１１の移動方向位置で基板Ｗを吸着保持する第２吸着保持部１３とを備えているため、基板Ｗを第１吸着保持部１２で保持する保持状態と、基板Ｗを第２吸着保持部１３で保持する保持状態のいずれの保持状態にも対応でき、基板Ｗの姿勢を９０°変更した場合であっても吸着保持することができる。すなわち、基板Ｗ上に形成された塗布領域αの長辺部分の寸法が、インクジェットヘッド２１の塗布幅を超える場合であっても、短辺部分の寸法がインクジェットヘッド２１の塗布幅より小さい場合には、その短辺部分が塗布方向（浮上ステージ部１１の移動方向）と直交するように基板Ｗを９０°回転させた状態に保持することにより、その塗布領域αに１スキャンで塗布膜を形成することが可能になる。したがって、インクジェットヘッド２１を幅方向に増設することなく、塗布膜を１スキャンで形成でき、塗布膜に継ぎ目ムラが形成される問題を抑えることができる。

また、上記実施形態では、基板Ｗの姿勢の変更は、ロボットハンドＦ等により行う例について説明したが、ステージユニット１の回転機構５３によって行うものであってもよい。この場合、基板Ｗが第１吸着保持部１２で保持された状態で回転機構５３により変更することにより、基板Ｗの長辺部がＸ軸方向に沿う姿勢か、Ｙ軸方向に沿う姿勢か、１スキャンで塗布できる向きに基板Ｗが保持される姿勢を変更することができる。なお、基板Ｗの姿勢を回転機構５３で行う場合には、基板Ｗが吸着保持部４により吸着保持された状態で行うことができるため、第１吸着保持部１２、第２吸着保持部１３の両方を備える必要がなく、いずれか一方の吸着保持部４を有していればよい。

また、上記実施形態では、第１吸着保持部１２、第２吸着保持部１３の吸着部１２ｂ、吸着部１３ｂが、浮上ステージ部１１を挟んで両側に配置される例について説明したが、吸着部１２ｂ（又は、吸着部１３ｂ）が浮上ステージ部１１のいずれか一方のみに配置されて、その１つの吸着部１２ｂ（又は、吸着部１３ｂ）のみで基板Ｗが吸着保持されるものであってもよい。また、吸着部１２ｂ（又は、吸着部１３ｂ）が浮上ステージ部１１の両側に配置されており、一方の吸着部１２ｂ（又は、吸着部１３ｂ）のみ作動させて、基板Ｗが吸着保持されるものであってもよい。

また、上記実施形態では、基板Ｗが浮上ステージ１１上にエアにより浮上させる例について説明したが、基板Ｗがリフトピン１４により保持させて所定高さに浮上させるものであってもよい。また、リフトピン１４とは別に、浮上ステージ１１上に所定高さ位置に頂点を有する直立棒状の支持ピンを複数箇所設け、この支持ピンにより基板Ｗを所定高さに浮上させた状態で保持するものであってもよい。エアによる浮上の方が接触しない点で好ましいが、リフトピン１４、支持ピンであれば、塗布装置全体のコストを抑えて安価に製作することができる。なお、基板Ｗの浮上は、浮上ステージ部１１を超音波振動させて基板Ｗを浮上させる構成であってもよい。

また、上記実施形態では、第１吸着保持部１２及び第２吸着保持部１３が昇降機構１２ｃ、１３ｃにより昇降動作する例について説明したが、昇降機構１２ｃ、１３ｃがなく、吸着部１２ｂ及び吸着部１３ｂを固定して設け、基板Ｗが所定高さ位置となる位置に固定されるものであってもよい。すなわち、リフトピン１４により所定高さ位置よりも高い位置に基板Ｗが搬入された後、リフトピン１４を下降させることにより、第１吸着保持部１２の吸着部１２ｂ、第２吸着保持部の吸着部１３ｂに載置し吸引されることにより基板Ｗが所定高さ位置に位置した状態で吸着保持される構成であってもよい。

１ ステージユニット
２ 塗布ユニット
４ 吸着保持部
１１ 浮上ステージ部
１２ 第１吸着保持部
１３ 第２吸着保持部
５０ ベース部
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 基板を保持するステージユニットと、
   前記ステージユニット上の基板に塗布液を塗布する塗布ユニットと、
   を備え、前記ステージユニットに保持された基板と、前記塗布ユニットとを相対的に移動させつつ、前記塗布ユニットから塗布液を吐出させることにより基板上に塗布膜を形成する塗布装置であって、
   前記ステージユニットは、基板を所定高さ位置に浮上させる浮上ステージ部と、基板を吸着保持する吸着保持部とを有しており、前記浮上ステージ部上に浮上する基板を前記吸着保持部で保持した状態で、前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが前記塗布ユニットに対して、基板が搬入出される基板入替位置と基板上に塗布液が塗布される塗布位置とに移動するように形成されており、
   前記吸着保持部は、前記浮上ステージ部の移動方向と直交する方向位置で基板を吸着保持する第１吸着保持部と、前記浮上ステージ部の移動方向位置で基板を吸着保持する第２吸着保持部とを備えていることを特徴とする塗布装置。
2. 長辺部と短辺部を有する矩形状の基板が前記浮上ステージ部上に供給される際、前記基板の長辺部が前記浮上ステージ部の移動方向と直交する方向と一致するように供給された場合には、前記第１吸着保持部で基板が保持され、前記基板の長辺部が前記浮上ステージ部の移動方向と一致するように供給された場合には、前記第２吸着保持部で基板が保持されることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記浮上ステージ部では、エアにより基板が所定高さ位置に浮上され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. 前記浮上ステージ部では、支持ピンにより基板が所定高さ位置に浮上されることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
5. 基板を保持するステージユニットと、
   前記ステージユニット上の基板に塗布液を塗布する塗布ユニットと、
   を備え、前記ステージユニットに保持された基板と、前記塗布ユニットとを相対的に移動させつつ、前記塗布ユニットから塗布液を吐出させることにより基板上に塗布膜を形成する塗布装置であって、
   前記ステージユニットは、基板を所定高さ位置に浮上させる浮上ステージ部と、基板を吸着保持する吸着保持部とを有しており、前記浮上ステージ部上に浮上する基板を前記吸着保持部で保持した状態で、前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが前記塗布ユニットに対して、基板が搬入出される基板入替位置と基板上に塗布液が塗布される塗布位置とに移動するように形成されており、
   前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが、前記浮上ステージ部の中心を回転中心として回転可能に形成されており、
   前記浮上ステージ部と前記吸着保持部とが回転することにより、前記吸着保持部で保持された基板の向きが９０°変更されることを特徴とする塗布装置。
6. 前記塗布ユニットは、インクジェット塗布方式であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の塗布装置。

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