JP2023091811A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステージと基板との間に異物が存在している場合であっても、塗布ムラが形成されるのを抑え、均一厚さの塗布膜を形成することができる塗布装置を提供する。
【解決手段】基板を載置するステージと、ステージの表面に載置された基板に対し相対的に一方向に移動しつつ塗布液を吐出することにより基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、を備える塗布装置であって、ステージは、塗布膜が形成される基板の塗布領域以外の除外領域を吸引して保持する除外領域保持部と、塗布領域を吸引して保持する塗布領域保持部と、を有しており、除外領域保持部は、塗布領域を囲うように設けられ、塗布領域保持部を解除した状態で基板をステージ上に保持可能に形成されている構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、塗布液を吐出する塗布ユニットと基板とを相対的に移動させて、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。

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラスからなる基板上にレジスト液等の塗布液が塗布されたもの（塗布基板という）が使用されている。この塗布基板は、塗布液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。この塗布装置は、基板を載置するステージと、塗布液を吐出する塗布ユニットとを有しており、塗布ユニットのスリットノズルから塗布液を吐出させながら、基板と塗布ユニットとを相対的に一方向に移動させることにより、均一厚さの塗布膜が形成された基板が形成されるようになっている。

この塗布装置のステージには、基板が載置される載置面に基板を吸着することによって保持できるように構成されている。具体的には、図８に示すように、ステージ１００の載置面１０１全体には吸引溝１０２が格子状に形成されており、吸引溝１０２内に形成された吸引孔１０３と真空ポンプ１０４とが接続されている。そして、基板Ｗが載置面１０１に載置された状態で真空ポンプ１０４を作動させると、吸引孔１０３を通じて吸引溝１０２全体に吸引力が発生し、基板Ｗを載置面１０１に吸着保持することができる。すなわち、基板Ｗ全体がステージ１００の載置面１０１に沿って水平な姿勢を維持した状態に保持される。この状態で塗布液が塗布されることにより、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（例えば下記特許文献１参照）。

特開２０１２－２５０２０６号公報

近年では、基板Ｗとしてガラスだけでなく、ガラスよりも薄く柔軟性を有するフィルムが使用されており、このフィルムで形成された基板Ｗ上に均一厚さの塗布膜を形成することが要求されている。ところが、ステージ１００の載置面１０１上に何らかの要因で異物Ｐが存在している場合、均一厚さの塗布膜を形成するのが困難になるという問題があった。すなわち、ステージ１００の載置面１０１上に異物Ｐが存在している場合、そのまま載置面１０１上に基板Ｗを載置し（図９（ａ））、真空ポンプ１０４を作動させて吸着させると、図９（ｂ）に示すように、基板Ｗが強い吸引力に吸引されるため、異物Ｐが存在している部分の基板Ｗが異物Ｐに密着して異物Ｐの形状に沿って変形する。この状態で塗布膜を形成すると、異物Ｐが存在している部分が平坦ではなく急峻に変形していることにより、その部分に塗布ムラが形成され、基板Ｗ上に形成される塗布膜の均一性が損なわれてしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ステージと基板との間に異物が存在している場合であっても、塗布ムラが形成されるのを抑え、均一厚さの塗布膜を形成す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、基板を載置するステージと、前記ステージの表面に載置された前記基板に対し相対的に一方向に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、を備える塗布装置であって、前記ステージは、製品精度が要求される塗布膜が形成される塗布領域を吸引して保持する塗布領域保持部と、形成された塗布膜に対して製品精度が要求されない除外領域を吸引して保持する除外領域保持部と、を有しており、前記除外領域保持部は、前記塗布領域を囲うように設けられ、前記塗布領域保持部を解除した状態で前記基板をステージ上に保持可能に形成されていることを特徴としている。

上記塗布装置によれば、除外領域保持部が塗布領域を囲うように設けられ、塗布領域保持部を解除した状態で基板を保持できることにより、ステージと基板との間に異物が存在している場合であっても塗布ムラが形成されるのを抑えることができる。すなわち、塗布領域保持部と除外領域保持部により基板全体を吸引して吸着保持すると、ステージ上に異物が存在している場合、その異物が存在している部分が異物に密着し異物に沿うように急峻に変形する。そして、除外領域保持部の吸引を維持した状態で塗布領域保持部を解除して基板の塗布領域への吸着状態が解除されると、基板の塗布領域は、異物の密着が解除されて基板の急峻な変形が緩和され、除外領域の吸着保持状態を維持しつつ、異物が存在している部分が平坦に近い形状になる。この状態で塗布膜を形成すると、異物が存在している状態であっても、その部分の基板の変形が穏やかになっているため塗布ムラが目立つことなく、全体として均一な塗布膜を形成することができる。

また、前記除外領域保持部および前記塗布領域保持部は、吸引力を発生する吸引孔と、この吸引孔に連通しステージの表面に開口する吸引溝とで形成されており、前記除外領域保持部の前記吸引溝と、前記塗布領域保持部の前記吸引溝は、非連続で形成されている構成としてもよい。

この構成によれば、塗布領域保持部と除外領域保持部の吸引溝が非連続で形成されているため、これらを独立して作動させることができる。したがって、塗布領域保持部と除外領域保持部とで基板を吸引保持した後、塗布領域保持部のみを解除し、除外領域保持部のみで基板を吸引保持することができる。

また、前記除外領域保持部には、前記吸引孔及び前記吸引溝とは別に吸引パッドを有しており、前記吸引パッドは、前記ステージの表面より突出する待機姿勢と、ステージ内に収容される吸着姿勢とに変位可能に形成されている構成にしてもよい。

この構成によれば、基板の反りにより、基板の除外領域がステージから浮き上がっている場合でも、ステージの表面より突出する待機姿勢の吸引パッドにより吸着し、吸着した結果、吸引パッドが収縮してステージ内に収容される姿勢の吸着姿勢に変位することにより、反りのある基板であっても基板をステージ上に保持することができる。

また、上記課題を解決するために本発明の塗布方法は、基板を載置するステージと、前記ステージの表面に載置された前記基板に対し相対的に一方向に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、を備える塗布装置における塗布方法であって、製品精度が要求される塗布膜が形成される基板の塗布領域を吸引して保持する塗布領域保持工程と、形成された塗布膜に対して製品精度が要求されない除外領域を吸引して保持する除外領域保持工程と、前記塗布領域が保持された状態を解除する塗布領域解除工程と、を有しており、前記塗布領域保持工程と前記除外領域保持工程が行われることにより、前記ステージの表面上に基板が保持された後、前記塗布領域解除工程が行われることにより、前記塗布領域の保持状態が解除された状態で基板上に塗布膜が形成されることを特徴としている。

上記塗布方法によれば、塗布領域保持工程と除外領域保持工程が行われることにより、ステージの表面上に基板が保持された後、塗布領域解除工程が行われることにより、ステージと基板との間に異物が存在している場合であっても塗布ムラが形成されるのを抑えることができる。すなわち、塗布領域保持工程と除外領域保持工程により基板全体を吸引して吸着保持すると、ステージ上に異物が存在している場合、その異物が存在している部分が異物に密着し異物に沿うように急峻に変形する。その後、塗布領域解除工程が行われることにより、異物への密着が解除されて基板の急峻な変形が緩和され、異物が存在している部分が平坦に近い形状になる。この状態で塗布膜を形成すると、異物が存在している状態であっても、その部分の基板の変形が穏やかになっているため塗布ムラが目立つことなく、全体として均一な塗布膜を形成することができる。

また、前記塗布領域保持工程と前記除外領域保持工程により、ステージの表面上の基板のうち、少なくとも前記塗布ユニットが進入する側の基板の所定エリアが吸着保持されると、前記塗布ユニットが基板上に進入し、塗布膜が形成される構成としてもよい。

この構成によれば、塗布ユニットが進入する側の基板の所定エリアが吸着保持されると、塗布ユニットが基板上に進入して塗布を開始することにより、塗布膜を形成するタクトタイムを短縮させることができる。

本発明の塗布装置によれば、ステージと基板との間に異物が存在している場合であっても、塗布ムラが形成されるのを抑え、均一厚さの塗布膜を形成することができる。

本発明の一実施形態における塗布装置の外観を概略的に示す斜視図である。 上記塗布装置におけるステージを示す図である。 上記塗布装置における吸着パッドを示す図であり、（ａ）は吸着パッドが待機姿勢の状態を示す図、（ｂ）は吸着パッドが吸着姿勢の状態を示す図である。 上記塗布装置の基板保持動作を示すフローチャートである。 上記塗布装置の塗布処理動作を示すフローチャートである。 ステージに搬入された基板の状態を示す概略図であり、（ａ）は搬入された基板をリフトピンで受け取った状態を示す図、（ｂ）は塗布開始側から順に基板を載置している状態を示す図、（ｃ）はエリア１の吸着保持が完了し、塗布準備動作が行われている状態を示す図である。 ステージに搬入された基板の状態を示す概略図であり、（ａ）は基板全体が除外領域保持部、塗布領域保持部により吸着保持された状態を示す図であり、（ｂ）は塗布領域保持部が解除され、除外領域のみで吸着保持された状態を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）において塗布膜の形成が完了した状態を示す図である。 従来の塗布装置におけるステージを示す図である。 従来のステージ上にフィルム基板を保持させた状態を示す図であり、（ａ）は、吸引力を発生させる前の状態を示す図であり、（ｂ）は、吸引力を発生させた状態を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態における塗布装置の外観を概略的に示す斜視図である。

塗布装置１は、基板Ｗ上に薬液やレジスト液等の液状物（以下、塗布液と称す）の塗布膜Ｍを形成するものであり、基台２と、基板Ｗを載置するためのステージ２１と、このステージ２１に対し特定方向に移動可能に構成される塗布ユニット３０とを備えている。そして、ステージ２１に基板Ｗが供給されると、基板Ｗ上を塗布ユニット３０が移動し、塗布ユニット３０から塗布液が吐出され基板Ｗ上に均一厚さの塗布膜Ｍが形成される。

なお、以下の説明では、この塗布ユニット３０が移動する方向（塗布方向）をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、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。

本実施形態における基板Ｗは、厚みが０．０１～０．５ｍｍ程度の矩形状の基板である。この基板Ｗは、例えば、ガラス、フィルム等で形成されており、可撓性を有している。

塗布ユニット３０は、基板Ｗ上に塗布液を吐出して塗布膜Ｍを形成するものである。この塗布ユニット３０は、図１に示すように、基台２と連結される脚部３１とＹ軸方向に延びる口金部３４とを有しており、基台２上を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、基台２のＹ軸方向両端部分にはそれぞれＸ軸方向に延びるレール２２が設けられており、脚部３１がこのレール２２にスライド自在に取り付けられている。そして、脚部３１にはリニアモータ３３が取り付けられており、このリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０がＸ軸方向に移動し、任意の位置で停止することができる。

また、塗布ユニット３０の脚部３１には、塗布液を塗布する口金部３４が取り付けられている。具体的には、この脚部３１にはＺ軸方向に延びるレール３７と、このレール３７に沿ってスライドするスライダ３５が設けられており、これらのスライダ３５と口金部３４とが連結されている。そして、スライダ３５にはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータを駆動制御することにより、スライダ３５がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、口金部３４が、ステージ２１に保持された基板Ｗに対して接離可能に支持されている。

口金部３４は、塗布液を吐出して基板Ｗ上に塗布膜Ｍを形成するものである。この口金部３４は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット３０の走行方向（Ｘ軸方向）とほぼ直交するＹ軸方向に延びるように設けられている。この口金部３４には、ステージ２１と対向する面に長手方向に延びるスリットノズルが形成されており、口金部３４に供給された塗布液がスリットノズルから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリットノズルから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット３０をＸ軸方向に走行させることにより、スリットノズルの長手方向に亘って基板Ｗ上に一定厚さの塗布膜Ｍが形成されるようになっている。

また、基台２には、その中央部分にステージ２１が配置されている。このステージ２１は、搬入された基板Ｗを載置するものである。ステージ２１は、石材製の直方体形状に形成されており、基板Ｗを載置させる載置面２１ａ（ステージ２１の表面）がほぼ平坦状に形成されている。

ステージ２１には、供給された基板Ｗを昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。具体的には、ステージ２１の載置面２１ａには複数のピン孔４１が形成されており、このピン孔４１にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン２５が埋設されている。すなわち、ステージ２１の表面からリフトピン２５を突出させた状態（図６（ａ）参照）で基板Ｗが搬入されるとリフトピン２５の先端部分が基板Ｗに当接して基板Ｗを保持することができる。そして、その状態からリフトピン２５を下降させてピン孔４１に収容させることにより、基板Ｗをステージ２１の載置面２１ａに載置することができるようになっている。本実施形態では、リフトピン２５は、塗布開始側（図２において左側）から順に塗布方向に向かって収容されるように設定されている。すなわち、リフトピン２５で支持された基板Ｗは、リフトピン２５が収容されることにより、基板Ｗ全体が一度に載置されるのではなく、塗布開始側から順に載置面２１ａに載置されるようになっている（図６（ｂ）参照）。

また、このステージ２１には、基板保持手段５（図２参照）が設けられており、この基板保持手段５により基板Ｗが保持されるようになっている。この基板保持手段５には、塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０とを有している。ここで、基板Ｗには、精度的に製品として有効な塗布膜Ｍが形成される塗布領域Ｃと、精度的に塗布膜Ｍの製品としての精度が要求されない除外領域Ｅが設定されており、除外領域Ｅは、塗布領域Ｃを囲うように設けられている。本実施形態では、基板Ｗの中央部分に矩形状に塗布領域Ｃが設定されており、遮断平坦部２４を介して塗布領域Ｃの全周を覆うように除外領域Ｅが設定されている。すなわち、塗布領域保持部５０は、この塗布領域Ｃを保持するためのものであり、除外領域保持部６０は、除外領域Ｅを保持するためのものである。そして、ステージ２１は、塗布方向にエリアが分かれており、図２の例では、塗布開始側から順にエリア１、エリア２、エリア３に設定されている。すなわち、エリア１～エリア３には、除外領域保持部６０の一部と塗布領域保持部５０の一部がそれぞれ含まれるように設定されており、エリア１～エリア３毎に吸引力を発生させて基板Ｗを保持できるようになっている。

塗布領域保持部５０は、ステージ２１の中央部分、すなわち、ステージ２１上に基板Ｗが載置された場合に、塗布膜Ｍが形成される領域に対応した領域に設けられている。図２の例では、ステージ２１の中央部分に矩形状に形成されている。これにより、基板Ｗがステージ２１に対して、基板Ｗの塗布領域Ｃが塗布領域保持部５０に位置するように載置されると、塗布領域保持部５０に吸引力が発生することにより基板Ｗの塗布領域Ｃが吸着されて保持されるようになっている。

塗布領域保持部５０は、基板Ｗを吸着して保持する吸引部５１を有している。具体的には、吸引部５１は、ステージ２１の載置面２１ａに形成される吸引溝５２と吸引孔５３とを有しており、この吸引溝５２及び吸引孔５３により吸引力を発生させて基板Ｗを載置面２１ａに保持できるようになっている。すなわち、ステージ２１の載置面２１ａには、所定の深さで形成される吸引溝５２がＸ軸方向及びＹ軸方向にほぼ等間隔で並んで配置されており、それぞれが互いに交差するように格子状に配置されている。

また、吸引溝５２が交差する部分には、吸引溝５２の幅よりも大きな径を有する吸引孔５３が設けられており、この吸引孔５３と真空ポンプ５４及びコンプレッサ５５等の吸排気ユニットとが配管５６を通じて連結されている。そして、その配管５６に設けられた吸気弁５７を開くと、吸引孔５３に吸引力が発生し、吸引溝５２全体に亘って吸引力が発生するようになっている。また、配管５６に設けられた圧空弁５８を開くと吸引孔５３に空気が供給され、吸引溝５２の吸引力が解除される（吸着破壊）。これにより、ステージ２１の載置面２１ａに基板Ｗが載置された状態で圧空弁５８を閉じ吸気弁５７を開くと、吸引溝５２全体に吸引力が発生し基板Ｗの塗布領域Ｃが載置面２１ａに吸着保持される。そして、この状態から吸気弁５７を閉じて圧空弁５８を開くと載置面２１ａと基板Ｗとの間に空気が供給されることにより吸引溝５２の吸引力が解除され、保持状態であった基板Ｗが載置面２１ａから解放される。すなわち、塗布領域保持部５０では、載置された基板Ｗの塗布領域Ｃを吸着することにより固定的に保持し、空気を供給することにより吸引力を解除して塗布領域Ｃの吸着状態を解除できるようになっている。

また、本実施形態では、エリア１～エリア３毎に吸引力を発生させることができるようになっている。すなわち、吸引孔５３は、エリア１～エリア３毎に吸引孔５３が配置されており、図２の例では、エリア１、エリア３にそれぞれ２つ配置され、エリア２に４つ配置されている。そして、配管５６には、バルブ５９ａ、バルブ５９ｂ、バルブ５９ｃが設けられており、これらのバルブ５９ａ～バルブ５９ｃを切り替えることにより、エリア１～エリア３毎に吸引力を発生、解除が行えるようになっている。すなわち、バルブ５９ａは、エリア１の吸引孔５３と連通状態を切り替えることでき、バルブ５９ｂは、エリア２の吸引孔５３と連通状態を切り替えることができ、バルブ５９ｃは、エリア３の吸引孔５３と連通状態を切り替えることができる。そのため、例えば、バルブ５９ａを開状態、バルブ５９ｂ、バルブ５９ｃを閉状態で真空ポンプ５４を作動させると、エリア１の塗布領域保持部５０のみに吸引力を発生させることができ、コンプレッサ５５を作動させると、エリア１の塗布領域保持部５０のみ、吸引力が解除されるようになっている。

除外領域保持部６０は、ステージ２１において、塗布領域保持部５０を除いた部分に設けられている。図２の例では、除外領域保持部６０は、塗布領域保持部５０を囲うように塗布領域保持部５０の外側に設けられている。すなわち、基板Ｗがステージ２１に載置されると、基板Ｗの除外領域Ｅが除外領域保持部６０に位置し、除外領域保持部６０により基板Ｗの除外領域Ｅが保持されるようになっている。

この除外領域保持部６０は、塗布領域保持部５０と同様に、基板Ｗを吸着して保持する吸引部６１を有している。具体的には、吸引部６１は、ステージ２１の載置面２１ａに形成される吸引溝６２と吸引孔６３とを有しており、本実施形態では、塗布領域保持部５０を囲うように一様に配置されている。

この吸引部６１は、吸引溝６２及び吸引孔６３に吸引力を発生させて基板Ｗを載置面２１ａに保持できるようになっている。すなわち、ステージ２１の載置面２１ａには、所定の深さで形成される吸引溝６２がＸ軸方向及びＹ軸方向にほぼ等間隔で並んで配置されており、それぞれが互いに交差するように格子状に配置されている。

また、吸引溝６２が交差する部分には、吸引溝６２の幅よりも大きな径を有する吸引孔６３が設けられており、この吸引孔６３と真空ポンプ６４及びコンプレッサ６５等の吸排気ユニットとが配管６６を通じて連結されている。そして、その配管６６に設けられた吸気弁６７を開くと、吸引孔６３に吸引力が発生し、吸引溝６２全体に亘って吸引力が発生するようになっている。また、配管６６に設けられた圧空弁６８を開くと吸引孔６３に空気が供給され、吸引溝６２の吸引力が解除される（吸着破壊）。これにより、ステージ２１の載置面２１ａに基板Ｗが載置された状態で圧空弁６８を閉じ吸気弁６７を開くと、吸引溝６２全体に吸引力が発生し基板Ｗの除外領域Ｅが載置面２１ａに吸着保持される。そして、この状態から吸気弁６７を閉じて圧空弁６８を開くと載置面２１ａと基板Ｗとの間に空気が供給されることにより吸引溝６２の吸引力が解除され、保持状態であった基板Ｗが載置面２１ａから解放される。すなわち、除外領域保持部６０では、載置された基板Ｗの塗布領域Ｃを吸着することにより固定的に保持し、空気を供給することにより吸引力を解除して除外領域Ｅの吸着状態を解除できるようになっている。

また、除外領域保持部６０は、塗布領域保持部５０と同様に、吸引部６１は、エリア１～エリア３毎に吸引力を発生させることができるようになっている。すなわち、吸引孔６３は、エリア１～エリア３毎に配置されており、図２の例では、エリア１、エリア３にそれぞれ４つ配置され、エリア２に２つ配置されている。そして、配管６６には、バルブ６９ａ、バルブ６９ｂ、バルブ６９ｃが設けられており、これらのバルブ６９ａ～バルブ６９ｃを切り替えることにより、エリア１～エリア３毎に吸引力を発生、解除が行えるようになっている。すなわち、バルブ６９ａは、エリア１の吸引孔６３と連通状態を切り替えることでき、バルブ６９ｂは、エリア２の吸引孔６３と連通状態を切り替えることができ、バルブ６９ｃは、エリア３の吸引孔６３と連通状態を切り替えることができる。そのため、例えば、バルブ６９ａを開状態、バルブ６９ｂ、バルブ６９ｃを閉状態で真空ポンプ６４を作動させると、エリア１の吸引部６１のみに吸引力を発生させることができる。そして、バルブ６９ｂ、バルブ６９ｃを順に開状態にすることにより、基板Ｗのうち、エリア２、エリア３の領域を順次、吸引部６１で吸着され、基板Ｗの除外領域Ｅを載置面２１ａに吸着保持させることができる。なお、バルブ６９ａ～バルブ６９ｃを開状態で、コンプレッサ６５を作動させると、吸引部６１の吸引力が解除される。

また、除外領域保持部６０には、吸引パッド７４が設けられている。この吸引パッド７４は、吸引部６１である吸引溝６２及び吸引孔６３とは別に基板Ｗを吸着保持するためのものであり、吸引部６１よりも外側に設けられている。すなわち、この吸引パッド７４により、反りにより変形した基板Ｗであっても、安定して吸着保持させることができる。

吸引パッド７４は、図３に示すように、吸引部６１の外側に開口部７５が形成されており、この開口部７５に埋設されて設けられている。すなわち、吸引パッド７４は、弾性変形可能な蛇腹形状に形成されており、その先端が開口部７５から突出した状態で設けられている。具体的には、基板Ｗがステージ２１の載置面２１ａに載置された状態で、基板Ｗに反りが生じて浮いていた場合でも、浮いた基板Ｗに先端が当接できる程度に突出量が調節されている。また、吸引パッド７４は、真空ポンプ６４及びコンプレッサ６５等の吸排気ユニットが配管７０を通じて連結されている。そして、その配管７０に設けられた吸気弁７１を開くと、吸引パッド７４に吸引力が発生し、吸引力が発生するようになっている。また、配管７０に設けられた圧空弁７２を開くと吸引パッド７４に空気が供給され、吸引パッド７４の吸引力が解除される（吸着破壊）。すなわち、反りにより載置面２１ａから浮いた基板Ｗに当接した状態で真空ポンプ６４を作動させると、基板Ｗを吸着しつつ、その吸着状態を保ったまま、吸引パッド７４が収縮して開口部７５内に収容され、反りにより浮いた基板Ｗが載置面２１ａに載置された状態で保持される。このように、吸引パッド７４は、ステージ２１の載置面２１ａから突出した待機姿勢から、真空ポンプ６４を作動させて基板Ｗを吸着保持しつつ、開口部７５内に収容される吸着姿勢に変位することができるようになっている。

また、吸引パッド７４は、エリア１～エリア３毎に吸引力を発生させることができるようになっている。すなわち、配管７０には、バルブ７３ａ、バルブ７３ｂ、バルブ７３ｃが設けられており、これらを切り替えることにより、エリア１～エリア３毎にそれぞれ独立して吸引パッド７４に吸引力を発生、解除が行えるようになっている。すなわち、バルブ７３ａを開状態、バルブ７３ｂ、バルブ７３ｃを閉状態で真空ポンプ６４を作動させると、エリア１の吸引パッド７４のみに吸引力を発生させることができ、基板Ｗのうち、エリア１の領域を載置面２１ａ上に吸着保持させることができる。そして、バルブ７３ｂ、バルブ７３ｃを順に開状態にすることにより、基板Ｗのうち、エリア２、エリア３の領域を順次、吸引パッド７４で吸着され、基板Ｗの除外領域Ｅを載置面２１ａに吸着保持させることができる。

なお、配管５６、配管６６、配管７０には、配管５６、６６、７０内の流量を計測する吸着センサ（不図示）が設けられている。具体的には、バルブ５９ａ、５９ｂ、５９ｃとステージ２１との間の配管５６、バルブ６９ａ、６９ｂ、６９ｃとステージ２１との間の配管６６、バルブ７３ａ、７３ｂ、７３ｃとステージ２１との間の配管７０、にそれぞれ設けられている。すなわち、基板Ｗが載置面２１ａに吸着保持されると、配管５６、６６、７０の流量が変化するため、その変化を計測することにより、エリア１～エリア３において、各エリア毎に基板Ｗが吸着されたか否かを判断できるようになっている。

次に、塗布装置１の動作について説明する。ここで、図４は、基板保持動作を示すフローチャート、図５は、塗布処理動作を示すフローチャートであり、図６、図７は、搬入された基板Ｗの状態を示す概略図である。

まず、ステップＳ１において、基板Ｗの搬入が行われる。具体的には、ロボットハンド等に保持された基板Ｗがステージ２１の上方に搬送されると、ピン孔４１からリフトピン２５が突出し、この状態でロボットハンド等が下降することにより、基板Ｗの受け渡しが行われる。すなわち、リフトピン２５の先端部分に基板Ｗが載置される（図６（ａ））。そして、ロボットハンド等が退出し、リフトピン２５が下降することにより基板Ｗがステージ２１の載置面２１ａ上に配置され、基板Ｗの搬入が完了する。

次に、基板Ｗをステージ２１に吸着保持させる基板保持工程が行われる。本実施形態では、基板Ｗに対してエリア１～エリア３毎に段階的に保持され、塗布開始側のエリア１から順に吸着保持される。

すなわち、ステップＳ２によりエリア１吸着工程が行われる。このエリア１吸着工程は、基板Ｗに設定されたエリア１の領域をステージ２１に吸着保持する工程である。具体的には、塗布領域保持部５０に吸引力を発生させる塗布領域保持工程と、除外領域保持部６０に吸引力を発生させる除外領域保持工程が行われ、塗布領域Ｃ及び除外領域Ｅのうち、エリア１に属する塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０に吸引力を発生させる。すなわち、バルブ７３ａ、６９ａ、５９ａを開状態、バルブ７３ｂ、７３ｃ、６９ｂ、６９ｃ、５９ｂ、５９ｃを閉状態にして、真空ポンプ６４、５４を作動させ、エリア１に属する塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０に吸引力を発生させる。そして、リフトピン２５を下降させることにより基板Ｗをステージ２１の載置面２１ａに載置させる。具体的には、図６（ｂ）に示すように、リフトピン２５は、塗布開始側から順に下降し、基板Ｗの塗布開始側から吸着保持される。すなわち、リフトピン２５の下降により基板Ｗの塗布開始側端部が下降すると、待機姿勢の吸引パッド７４に当接することにより基板Ｗの塗布開始側端部が吸引される。そして、吸引パッド７４が基板Ｗを吸引しつつ収縮し、吸着姿勢に変位して開口部７５内に収容されることにより、基板Ｗの塗布側端部が載置面２１ａ上に吸着保持される。また、吸引パッド７４により基板Ｗが吸着されるのと同時に除外領域保持部６０の吸引部６１（吸引溝６２及び吸引孔６３）により、エリア１における基板Ｗの除外領域Ｅが吸着保持される。そして、エリア１における基板Ｗの除外領域Ｅが吸着されると、エリア１における塗布領域保持部５０の吸引部５１（吸引溝５２及び吸引孔５３）により、エリア１における基板Ｗの塗布領域Ｃが吸着保持される。このように基板Ｗの塗布開始側から順に載置することにより、基板Ｗと載置面２１ａとの間に空気が滞留するのを抑えつつ、基板Ｗをステージ２１に吸着保持させることができる。

次に、ステップＳ３により、エリア１における基板Ｗの吸着保持が完了したか否かが確認される。具体的には、吸着センサにより配管５６、６６、７０の流量変化が監視され、吸着保持が完了していない場合は、ステップＳ３においてＮＯの方向に進み、エリア１吸着工程が継続される。そして、エリア１の吸着保持が完了した場合には、ステップＳ３においてＹＥＳの方向に進み、エリア２吸着工程（ステップＳ４）が開始される。

また、エリア１吸着工程が完了すると、平行して塗布処理が開始される。すなわち、図５のステップＳ２１でＹＥＳの方向に進み、ステップＳ２２の塗布準備工程が行われる。具体的には、塗布ユニット３０が基板Ｗ上に進入し、除外領域Ｅにおいて塗布液を吐出して塗布ユニット３０と基板Ｗとが塗布液で連結されるビード膜Ｓの形成が行われる（図６（ｃ））。そして、ステップＳ２３において、後述の塗布領域解除工程が完了したか否かが判断され、塗布領域解除工程完了していない場合は、ＮＯの方向に進み、塗布ユニット３０が除外領域Ｅで待機する。

次に、ステップＳ４により、エリア２吸着工程が行われる。このエリア２吸着工程は、基板Ｗに設定されたエリア２の領域をステージ２１に吸着保持する工程である。すなわち、エリア１吸着工程と同様に、塗布領域保持工程と、除外領域保持工程が行われ、塗布領域Ｃ及び除外領域Ｅのうち、エリア２に属する塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０に吸引力を発生させる。すなわち、バルブ７３ｂ、６９ｂ、５９ｂを開状態、バルブ７３ｃ、６９ｃ、５９ｃを閉状態にして、エリア２に属する塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０に吸引力を発生させる。なお、エリア２吸着工程であっても、エリア１に対して吸着保持状態は継続され、バルブ７３ａ、６９ａ、５９ａは開状態のままである。そして、リフトピン２５を順次下降させることにより、エリア２における除外領域Ｅ及び塗布領域Ｃがステージ２１の載置面２１ａに吸着保持される。

次に、ステップＳ５により、エリア２における基板Ｗの吸着保持が完了したか否かが確認される。具体的には、吸着センサの信号を基に判断され、吸着保持が完了していない場合は、ステップＳ５においてＮＯの方向に進み、エリア２吸着工程が継続される。そして、エリア２の吸着保持が完了した場合には、ステップＳ５においてＹＥＳの方向に進み、エリア３吸着工程（ステップＳ６）が開始される。

次に、ステップＳ６により、エリア３吸着工程が行われる。このエリア３吸着工程は、基板Ｗに設定されたエリア３の領域をステージ２１に吸着保持する工程である。すなわち、エリア１、エリア２吸着工程と同様に、塗布領域保持工程と、除外領域保持工程が行われ、塗布領域Ｃ及び除外領域Ｅのうち、エリア３に属する塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０に吸引力を発生させる。すなわち、バルブ７３ｃ、６９ｃ、５９ｃを開状態にして、エリア３に属する塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０に吸引力を発生させる。なお、エリア３吸着工程であっても、エリア１、エリア２に対して吸着保持状態は継続され、バルブ７３ａ、６９ａ、５９ａ、７３ｂ、６９ｂ、５９ｂは開状態のままである。そして、リフトピン２５を順次下降させることにより、エリア３における除外領域Ｅ及び塗布領域Ｃがステージ２１の載置面２１ａに吸着保持される。

次に、ステップＳ７により、エリア３における基板Ｗの吸着保持が完了したか否かが確認される。そして、吸着保持が完了していない場合は、ステップＳ７においてＮＯの方向に進み、エリア３吸着工程が継続される。このようにして、基板Ｗ全体がステージ２１に吸着保持される。

ここで、図７（ａ）に示すように、仮に基板Ｗとステージ２１の載置面２１ａとの間に異物Ｐが存在している場合、基板Ｗの全面を吸着させることによって平坦性が保てず、基板Ｗにおける異物Ｐが存在する部分が急峻な凸状に変形する。この状態で塗布膜Ｍを形成すると、異物Ｐが存在する部分に塗布ムラが発生する。

そこで、エリア３の吸着保持が完了した場合には、ステップＳ７においてＹＥＳの方向に進み、ステップＳ８により、塗布領域解除工程が行われる。塗布領域解除工程は、塗布領域Ｃの吸着力を解除する工程である。具体的には、バルブ５７を閉状態、バルブ５８を開状態にすることにより、エリア１～エリア３における塗布領域保持部５０の吸引力を解除する。すなわち、塗布領域保持部５０の吸引部５１（吸引溝５２及び吸引孔５３）とコンプレッサ５５を連通させて塗布領域保持部５０の吸引力を解除し、基板Ｗを除外領域保持部６０のみで吸着保持させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、基板Ｗの除外領域Ｅはステージ２１の載置面２１ａに吸着保持されたまま、塗布領域Ｃはステージ２１から解放され、基板Ｗにおける異物Ｐが存在する部分が急峻な凸形状から緩やかな形状に変化する。すなわち、基板Ｗ全体が完全に平坦には至らないものの、局所的に変化する箇所をなくすことができる。

この塗布領域解除工程が完了すると、それをトリガとして塗布処理が進められる。すなわち、ステップＳ２３において、ＹＥＳと判断され、ステップＳ２４において塗布工程が行われる。すなわち、除外領域Ｅでビード膜Ｓが形成された塗布ユニット３０が塗布液を吐出しつつ走行することにより塗布領域Ｃに均一厚さの塗布膜Ｍが形成される（図７（ｃ）参照）。

そして、基板Ｗに塗布膜Ｍが形成されると、ステップＳ２５により基板Ｗの搬出工程が行われる。すなわち、除外領域保持部６０が解除された後、リフトピン２５が上昇することにより、リフトピン２５の先端で基板Ｗが保持される。そして、図示しないロボットハンド等により基板Ｗの受け渡しが行われ、基板Ｗが搬出される。

このように、本実施形態における塗布装置によれば、塗布領域保持部５０を解除した状態で基板Ｗを保持できることにより、ステージ２１と基板Ｗとの間に異物Ｐが存在している場合であっても塗布ムラが形成されるのを抑えることができる。すなわち、塗布領域保持部５０と除外領域保持部６０により基板Ｗ全体を吸引して吸着保持すると、ステージ２１上に異物Ｐが存在している場合、その異物Ｐが存在している部分が異物Ｐに密着し異物Ｐに沿うように急峻に変形する。しかし、除外領域保持部６０の吸引を維持した状態で塗布領域保持部５０を解除して基板の塗布領域Ｃへの吸着状態が解除されると、異物Ｐへの密着が解除されて基板Ｗの急峻な変形が緩和され、異物Ｐが存在している部分が平坦に近い形状になる。この状態で塗布膜Ｍを形成することにより、異物Ｐが存在している状態であっても、その部分の基板Ｗの変形が穏やかになっているため塗布ムラが目立つことなく、全体として均一な塗布膜Ｍを形成することができる。

また、上記実施形態では、塗布処理において、塗布領域解除工程が完了するまで塗布ユニット３０が除外領域Ｅで待機する例について説明したが、除外領域Ｅ内であれば、塗布ユニット３０から塗布液を吐出しつつ走行させて塗布膜Ｍを形成するようにしてもよい。このように構成することで塗布領域Ｃの吸着が解除されるとすぐに塗布領域Ｃに塗布膜Ｍが形成されるため、基板Ｗに塗布膜Ｍを形成するタクトタイムを向上させることができる。

また、上記実施形態では、エリア１吸着工程が完了すると塗布処理が平行して実行される例について説明したが、塗布領域解除工程が完了した後、塗布処理が開始される構成であってもよい。この構成であれば、基板Ｗが確実に吸着（除外領域Ｅ）された後、塗布処理が独立して行われるため、外乱に影響されることなく安定して塗布膜Ｍの形成を行うことができる。

また、上記実施形態では、基板Ｗの吸着を吸引溝５２、６２、吸引孔５３、６３により行われる例について説明したが、吸引孔のみ、あるいは、他の吸着手段で吸着保持する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、除外領域保持部６０が吸引パッド７４を有する例について説明したが、基板Ｗの反りが少ない場合は、吸引パッド７４を用いず、吸引孔６２、吸引孔６３のみで構成されるものであってもよい。

また、上記実施形態では、塗布領域保持部５０及び除外領域保持部６０をエリア１～エリア３に分割し、塗布開始側から順に吸着させる例について説明したが、エリアの分割を２つにしてもよいし、３つ以上にしてもよく、基板Ｗの大きさによって変更してもよい。また、エリアに分割する方が、基板Ｗと載置面２１ａとの間にエアが残留するのを抑える点で好ましいが、エリアを分割せず、基板Ｗを一度に吸着保持する形態であってもよい。

また、上記実施形態では、基板Ｗの吸着破壊について、コンプレッサ５５、６５を用いて空気を強制的に供給する例について説明したが、コンプレッサ５５、６５を用いずに、単に大気開放することにより基板Ｗの吸着破壊を行ってもよい。大気開放により吸着破壊を行う方が、空気を強制的に供給する場合に比べて、空気により基板Ｗがずれてしまう問題を抑えることができる点で好ましい。

また、上記実施形態では、塗布動作の際、固定された基板Ｗに対して塗布ユニット３０が移動する例について説明したが、固定された塗布ユニット３０に対してステージ２１が移動することにより塗布動作が行われるものであってもよい。

また、上記実施形態では、基板Ｗが矩形状のものについて説明したが、円形の基板を用いてもよく、その場合、基板保持手段５については、対象となる基板Ｗの形状に応じて円形に設けられる。

１ 塗布装置
２１ ステージ
３０ 塗布ユニット
５０ 塗布領域保持部
５１ 吸引部
５２ 吸引溝
５３ 吸引孔
６０ 除外領域保持部
６１ 吸引部
６２ 吸引溝
６３ 吸引孔
７４ 吸引パッド
Ｃ 塗布領域
Ｅ 除外領域
Ｍ 塗布膜
Ｐ 異物

Claims (5)

1. 基板を載置するステージと、
   前記ステージの表面に載置された前記基板に対し相対的に一方向に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、
   を備える塗布装置であって、
   前記ステージは、製品精度が要求される塗布膜が形成される塗布領域を吸引して保持する塗布領域保持部と、形成された塗布膜に対して製品精度が要求されない除外領域を吸引して保持する除外領域保持部と、を有しており、
   前記除外領域保持部は、前記塗布領域を囲うように設けられ、前記塗布領域保持部を解除した状態で前記基板をステージ上に保持可能に形成されていることを特徴とする塗布装置。
2. 前記除外領域保持部および前記塗布領域保持部は、吸引力を発生する吸引孔と、この吸引孔に連通しステージの表面に開口する吸引溝とで形成されており、前記除外領域保持部の前記吸引溝と、前記塗布領域保持部の前記吸引溝は、非連続で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記除外領域保持部には、前記吸引孔及び前記吸引溝とは別に吸引パッドを有しており、前記吸引パッドは、前記ステージの表面より突出する待機姿勢と、ステージ内に収容される吸着姿勢とに変位可能に形成されてい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. 基板を載置するステージと、
   前記ステージの表面に載置された前記基板に対し相対的に一方向に移動しつつ塗布液を吐出することにより前記基板上に塗布膜を形成する塗布ユニットと、
   を備える塗布装置における塗布方法であって、
   製品精度が要求される塗布膜が形成される基板の塗布領域を吸引して保持する塗布領域保持工程と、
   形成された塗布膜に対して製品精度が要求されない除外領域を吸引して保持する除外領域保持工程と、
   前記塗布領域が保持された状態を解除する塗布領域解除工程と、
   を有しており、
   前記塗布領域保持工程と前記除外領域保持工程が行われることにより、前記ステージの表面上に基板が保持された後、前記塗布領域解除工程が行われることにより、前記塗布領域の保持状態が解除された状態で基板上に塗布膜が形成されることを特徴とする塗布方法。
5. 前記塗布領域保持工程と前記除外領域保持工程により、ステージの表面上の基板のうち、少なくとも前記塗布ユニットが進入する側の基板の所定エリアが吸着保持されると、前記塗布ユニットが基板上に進入し、塗布膜が形成されることを特徴とする請求項４に記載の塗布方法。

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