JP5303129B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗布装置及び塗布方法に関する。

液晶ディスプレイなどの表示パネルを構成するガラス基板上には、配線パターンや電極パターンなどの微細なパターンが形成されている。一般的にこのようなパターンは、例えばフォトリソグラフィなどの手法によって形成される。フォトリソグラフィ法では、ガラス基板上にレジスト膜を形成する工程、このレジスト膜をパターン露光する工程、その後に当該レジスト膜を現像する工程がそれぞれ行われる。

基板の表面上にレジスト膜を塗布する装置として、スリットノズルを固定し、当該スリットノズルの下を移動するガラス基板にレジストを塗布する塗布装置が知られている。その中でも、基板を浮上させて移動させる塗布装置が知られている。このような構成の塗布装置においては、例えば基板の表面に異物等があると、この異物がノズルと衝突し、ノズルが破損してしまう。これに対して、例えばノズルに板状部材を取り付け、当該板状部材に振動を与えることで異物検出を行う手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２４５７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法では、メンテナンスなどのため塗布装置からノズルを取り外す際に板状部材も取り外す必要があり、メンテナンス後ノズルを塗布装置に取り付けるときに当該板状部材の位置などを再度設定する必要があるため、設定が煩雑になる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、基板上の異物を検出可能であり、設定の煩雑化を回避することができる塗布装置及び塗布方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る塗布装置は、基板を搬送する基板搬送部と、当該基板搬送部によって搬送させつつ前記基板に液状体を塗布する塗布部とを備えた塗布装置であって、前記塗布部よりも前記基板の搬送方向の上流側に前記塗布部に対して非接続状態で設けられ、前記基板上の異物を検知する異物検知機構を備えることを特徴とする。
本発明によれば、塗布部よりも基板の搬送方向の上流側に塗布部に対して非接続状態で設けられ、基板上の異物を検知する異物検知機構を備えるので、当該異物検知機構によって基板上の異物を検出することができる。また、例えばメンテナンスなどのため塗布部を取り外すときであっても異物検知機構を取り外す必要が無いため、異物検知機構の設定をし直すという煩雑さを回避することができる。

上記の塗布装置は、前記基板搬送部は、前記基板を浮上させて搬送する浮上搬送手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、基板搬送部が基板を浮上させて搬送する浮上搬送手段を有するため、基板を浮上させて搬送しつつ基板上に塗布処理を行う場合において、異物検知機構の設定をし直す煩雑さを回避することができる。

上記の塗布装置は、前記基板搬送部は、前記基板を搬入する基板搬入領域を有し、前記異物検知機構は、前記基板搬入領域に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、基板搬送部が基板を搬入する基板搬入領域を有し、異物検知機構が当該基板搬入領域に設けられていることとしたので、基板搬入領域に搬入された後に異物が付着した場合であっても、確実に検知することができる。

上記の塗布装置は、前記異物検知機構は、前記塗布部に近接して設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、異物検知機構が塗布部に近接して設けられていることとしたので、塗布部にて塗布処理を行う直前までに基板に付着した異物を検知することができる。

上記の塗布装置は、前記異物検知機構は、前記基板に対して所定の間隔をあけて設けられた接触部と、前記接触部が前記異物に接触した状態を検知する検知部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、異物検知機構が、基板に対して所定の間隔をあけて設けられた接触部と、当該接触部が異物に接触した状態を検知する検知部とを有するものであり、異物検知機構が機械的構成によって構成されているため、異物を確実に検知することができる。

上記の塗布装置は、前記所定の間隔は、前記基板と前記塗布部との間隔よりも小さいことを特徴とする。
本発明によれば、基板と接触部との間の所定の間隔が基板と塗布部との間隔よりも小さいので、塗布部に衝突しない異物であっても検知することができる。このように高い検知精度の異物検知機構を用いることで、異物を確実に検知することができる。

上記の塗布装置は、前記検知部は、前記接触部に対して複数設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、検知部は接触部に対して複数設けられていることとしたので、接触部が異物に接触した状態をより確実に検知することができる。

上記の塗布装置は、前記接触部が複数設けられており、前記検知部が、複数の前記接触部のそれぞれに設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、接触部が複数設けられており、検知部が複数の接触部のそれぞれに設けられているので、各接触部についての基板上の検知領域を抑えることができる。これにより、各接触部における検知精度を向上させることができる。

上記の塗布装置は、複数の前記接触部は、前記基板のうち搬送方向に直交する方向をカバーするように配列されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の接触部が基板のうち搬送方向に直交する方向をカバーするように配列されているので、基板全面について異物を検知することができる。

上記の塗布装置は、前記異物検知機構は、前記基板の表面の状態を非接触で検出可能な非接触センサを有することを特徴とする。
本発明によれば、異物検知機構が基板の表面の状態を非接触で検出可能な非接触センサを有することとしたので、非接触センサによって検出された基板の表面の状態に基づいて異物をより正確に検知することができる。

上記の塗布装置は、前記塗布部よりも前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、前記塗布部の状態を管理する管理部を更に備え、前記異物検知機構が、前記管理部に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、塗布部よりも基板の搬送方向の上流側に設けられ塗布部の状態を管理する管理部を更に備え、異物検知機構が管理部に設けられていることとしたので、当該異物検知機構を保持する保持部を別途設ける必要は無く、省スペース化を図ることができる。

上記の塗布装置は、前記基板上のうち前記異物の領域を判断して出力する判断手段を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、基板上のうち異物の領域を判断して出力する判断手段を更に備えることとしたので、判断手段によって判断され出力された結果に基づいて、基板上の異物を検知することができる。

本発明に係る塗布方法は、基板を搬送しつつ前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、前記塗布部よりも前記基板の搬送方向の上流側において、前記塗布部に対して非接触状態で設けられた異物検知機構によって前記基板上の異物を検知することを特徴とする。
本発明によれば、塗布部よりも基板の搬送方向の上流側において、塗布部に対して非接触状態で設けられた異物検知機構によって基板上の異物を検知するので、例えばメンテナンスなどのため塗布部を取り外すときであっても異物検知機構を取り外す必要が無いため、異物検知機構の設定をし直すという煩雑さを回避することができる。

上記の塗布方法は、前記基板を浮上させて搬送することを特徴とする。
本発明によれば、基板を浮上させて搬送しつつ基板上に塗布処理を行う場合において、異物検知機構の設定をし直す煩雑さを回避することができる。

上記の塗布方法は、前記異物検知機構によって前記基板上の異物が検知されたときに、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止することを特徴とする。
本発明によれば、異物検知機構によって基板上の異物が検知されたときに、基板の搬送及び液状体の塗布を停止することとしたので、異物によって塗布部が破損するのを確実に防止することができる。

上記の塗布方法は、前記基板上のうち前記異物の領域を判断して出力することを特徴とする。
本発明によれば、基板上のうち前記異物の領域を判断して出力することとしたので、判断され出力された結果に基づいて、基板上の異物をより正確に検知することができる。例えば複数の基板を連続して処理した場合の基板の有無を検知したり、当該基板が搬送中に曲ってしまった場合にこれを検知したりすることができる。これにより、基板に塗布される液状体の厚さをより均一にすることができる。

本発明によれば、基板上の異物を検出可能であり、設定の煩雑化を回避することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本実施形態に係る塗布装置１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る塗布装置１は、例えば液晶パネルなどに用いられるガラス基板上にレジストを塗布する塗布装置であり、基板搬送部２と、塗布部３と、管理部４とを主要な構成要素としている。この塗布装置１は、基板搬送部２によって基板を浮上させて搬送しつつ塗布部３によって当該基板上にレジストが塗布されるようになっており、管理部４によって塗布部３の状態が管理されるようになっている。

図２は塗布装置１の正面図、図３は塗布装置１の平面図、図４は塗布装置１の側面図である。これらの図を参照して、塗布装置１の詳細な構成を説明する。

（基板搬送部）
まず、基板搬送部２の構成を説明する。
基板搬送部２は、基板搬入領域２０と、塗布処理領域２１と、基板搬出領域２２と、搬送機構２３と、これらを支持するフレーム部２４とを有している。この基板搬送部２では、搬送機構２３によって基板Ｓが基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２へと順に搬送されるようになっている。基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２は、基板搬送方向の上流側から下流側へこの順で配列されている。搬送機構２３は、基板搬入領域２０、塗布処理領域２１及び基板搬出領域２２の各部に跨るように当該各部の一側方に設けられている。

以下、塗布装置１の構成を説明するにあたり、表記の簡単のため、図中の方向をＸＹＺ座標系を用いて説明する。基板搬送部２の長手方向であって基板の搬送方向をＸ方向と表記する。平面視でＸ方向（基板搬送方向）に直交する方向をＹ方向と表記する。Ｘ方向軸及びＹ方向軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとする。

基板搬入領域２０は、装置外部から搬送されてきた基板Ｓを搬入する部位であり、搬入側ステージ２５と、リフト機構２６とを有している。
搬入側ステージ２５は、フレーム部２４の上部に設けられており、例えばＳＵＳなどからなる平面視で矩形の板状部材である。この搬入側ステージ２５は、Ｘ方向が長手になっている。搬入側ステージ２５には、エア噴出孔２５ａと、昇降ピン出没孔２５ｂとがそれぞれ複数設けられている。これらエア噴出孔２５ａ及び昇降ピン出没孔２５ｂは、搬入側ステージ２５を貫通するように設けられている。

エア噴出孔２５ａは、搬入側ステージ２５のステージ表面２５ｃ上にエアを噴出する孔であり、例えば搬入側ステージ２５のうち基板Ｓの通過する領域に平面視マトリクス状に配置されている。このエア噴出孔２５ａには図示しないエア供給源が接続されている。この搬入側ステージ２５では、エア噴出孔２５ａから噴出されるエアによって基板Ｓを＋Ｚ方向に浮上させることができるようになっている。

昇降ピン出没孔２５ｂは、搬入側ステージ２５のうち基板Ｓの搬入される領域に設けられている。当該昇降ピン出没孔２５ｂは、ステージ表面２５ｃに供給されたエアが漏れ出さない構成になっている。

この搬入側ステージ２５のうちＹ方向の両端部には、アライメント装置２５ｄが１つずつ設けられている。アライメント装置２５ｄは、搬入側ステージ２５に搬入された基板Ｓの位置を合わせる装置である。各アライメント装置２５ｄは長孔と当該長孔内に設けられた位置合わせ部材を有しており、搬入ステージ２５に搬入される基板を両側から機械的に挟持するようになっている。

リフト機構２６は、搬入側ステージ２５の基板搬入位置の裏面側に設けられている。このリフト機構２６は、昇降部材２６ａと、複数の昇降ピン２６ｂとを有している。昇降部材２６ａは、図示しない駆動機構に接続されており、当該駆動機構の駆動によって昇降部材２６ａがＺ方向に移動するようになっている。複数の昇降ピン２６ｂは、昇降部材２６ａの上面から搬入側ステージ２５へ向けて立設されている。各昇降ピン２６ｂは、それぞれ上記の昇降ピン出没孔２５ｂに平面視で重なる位置に配置されている。昇降部材２６ａがＺ方向に移動することで、各昇降ピン２６ｂが昇降ピン出没孔２５ｂからステージ表面２５ｃ上に出没するようになっている。各昇降ピン２６ｂの＋Ｚ方向の端部はそれぞれＺ方向上の位置が揃うように設けられており、装置外部から搬送されてきた基板Ｓを水平な状態で保持することができるようになっている。

塗布処理領域２１は、レジストの塗布が行われる部位であり、基板Ｓを浮上支持する処理ステージ２７が設けられている。
処理ステージ２７は、ステージ表面２７ｃが例えば硬質アルマイトを主成分とする光吸収材料で覆われた平面視で矩形の板状部材であり、搬入側ステージ２５に対して＋Ｘ方向側に設けられている。処理ステージ２７のうち光吸収材料で覆われた部分では、レーザ光などの光の反射が抑制されるようになっている。この処理ステージ２７は、Ｙ方向が長手になっている。処理ステージ２７のＹ方向の寸法は、搬入側ステージ２５のＹ方向の寸法とほぼ同一になっている。処理ステージ２７には、ステージ表面２７ｃ上にエアを噴出する複数のエア噴出孔２７ａと、ステージ表面２７ｃ上のエアを吸引する複数のエア吸引孔２７ｂとが設けられている。これらエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂは、処理ステージ２７を貫通するように設けられている。また、処理ステージ２７の内部には、エア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂを通過する気体の圧力に抵抗を与えるための図示しない溝が複数設けられている。この複数の溝は、ステージ内部においてエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂに接続されている。

処理ステージ２７では、エア噴出孔２７ａのピッチが搬入側ステージ２５に設けられるエア噴出孔２５ａのピッチよりも狭く、搬入側ステージ２５に比べてエア噴出孔２７ａが密に設けられている。このため、この処理ステージ２７では他のステージに比べて基板の浮上量を高精度で調節できるようになっており、基板の浮上量が例えば１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下となるように制御することが可能になっている。

基板搬出領域２２は、レジストが塗布された基板Ｓを装置外部へ搬出する部位であり、搬出側ステージ２８と、リフト機構２９とを有している。この搬出側ステージ２８は、処理ステージ２７に対して＋Ｘ方向側に設けられており、基板搬入領域２０に設けられた搬入側ステージ２５とほぼ同様の材質、寸法から構成されている。搬出側ステージ２８には、搬入側ステージ２５と同様、エア噴出孔２８ａ及び昇降ピン出没孔２８ｂが設けられている。リフト機構２９は、搬出側ステージ２８の基板搬出位置の裏面側に設けられており、例えばフレーム部２４に支持されている。リフト機構２９の昇降部材２９ａ及び昇降ピン２９ｂは、基板搬入領域２０に設けられたリフト機構２６の各部位と同様の構成になっている。このリフト機構２９は、搬出側ステージ２８上の基板Ｓを外部装置へと搬出する際に、基板Ｓの受け渡しのため昇降ピン２９ｂによって基板Ｓを持ち上げることができるようになっている。

搬送機構２３は、搬送機２３ａと、真空パッド２３ｂと、レール２３ｃとを有している。搬送機２３ａは内部に例えばリニアモータが設けられた構成になっており、当該リニアモータが駆動することによって搬送機２３ａがレール２３ｃ上を移動可能になっている。
この搬送機２３ａは、所定の部分２３ｄが平面視で基板Ｓの−Ｙ方向端部に重なるように配置されている。この基板Ｓに重なる部分２３ｄは、基板Ｓを浮上させたときの基板裏面の高さ位置よりも低い位置に設けられている。

真空パッド２３ｂは、搬送機２３ａのうち上記基板Ｓに重なる部分２３ｄに複数配列されている。この真空パッド２３ｂは、基板Ｓを真空吸着させる吸着面を有しており、当該吸着面が上方を向くように配置されている。真空パッド２３ｂは、吸着面が基板Ｓの裏面端部を吸着することで当該基板Ｓを保持可能になっている。各真空パッド２３ｂは搬送機２３ａの上面からの高さ位置が調節可能になっており、例えば基板Ｓの浮上量に応じて真空パッド２３ｂの高さ位置を上下させることができるようになっている。レール２３ｃは、搬入側ステージ２５、処理ステージ２７及び搬出側ステージ２８の側方に各ステージに跨って延在しており、当該レール２３ｃを摺動することで搬送機２３ａが当該各ステージに沿って移動できるようになっている。

（塗布部）
次に、塗布部３の構成を説明する。
塗布部３は、基板Ｓ上にレジストを塗布する部分であり、門型フレーム３１と、ノズル３２とを有している。
門型フレーム３１は、支柱部材３１ａと、架橋部材３１ｂとを有しており、処理ステージ２７をＹ方向に跨ぐように設けられている。支柱部材３１ａは処理ステージ２７のＹ方向側に１つずつ設けられており、各支柱部材３１ａがフレーム部２４のＹ方向側の両側面にそれぞれ支持されている。各支柱部材３１ａは、上端部の高さ位置が揃うように設けられている。架橋部材３１ｂは、各支柱部材３１ａの上端部の間に架橋されており、当該支柱部材３１ａに対して昇降可能となっている。

この門型フレーム３１は移動機構３１ｃに接続されており、Ｘ方向に移動可能になっている。この移動機構３１ｃによって門型フレーム３１が管理部４との間で移動可能になっている。すなわち、門型フレーム３１に設けられたノズル３２が管理部４との間で移動可能になっている。また、この門型フレーム３１は、図示しない移動機構によりＺ方向にも移動可能になっている。

ノズル３２は、一方向が長手の長尺状に構成されており、門型フレーム３１の架橋部材３１ｂの−Ｚ方向側の面に設けられている。このノズル３２のうち−Ｚ方向の先端には、自身の長手方向に沿ってスリット状の開口部３２ａが設けられており、当該開口部３２ａからレジストが吐出されるようになっている。ノズル３２は、開口部３２ａの長手方向がＹ方向に平行になると共に、当該開口部３２ａが処理ステージ２７に対向するように配置されている。開口部３２ａの長手方向の寸法は搬送される基板ＳのＹ方向の寸法よりも小さくなっており、基板Ｓの周辺領域にレジストが塗布されないようになっている。ノズル３２の内部にはレジストを開口部３２ａに流通させる図示しない流通路が設けられており、この流通路には図示しないレジスト供給源が接続されている。このレジスト供給源は例えば図示しないポンプを有しており、当該ポンプでレジストを開口部３２ａへと押し出すことで開口部３２ａからレジストが吐出されるようになっている。支持部材３１ａには不図示の移動機構が設けられており、当該移動機構によって架橋部材３１ｂに保持されたノズル３２がＺ方向に移動可能になっている。ノズル３２には不図示の移動機構が設けられており、当該移動機構によってノズル３２が架橋部材３１ｂに対してＺ方向に移動可能になっている。門型フレーム３１の架橋部材３１ｂの下面には、ノズル３２の開口部３２ａ、すなわち、ノズル３２の先端と当該ノズル先端に対向する対向面との間のＺ方向上の距離を測定するセンサ３３が取り付けられている。

（管理部）
管理部４の構成を説明する。
管理部４は、基板Ｓに吐出されるレジスト（液状体）の吐出量が一定になるようにノズル３２を管理する部位であり、基板搬送部２のうち塗布部３に対して−Ｘ方向側（基板搬送方向の上流側）に設けられている。この管理部４は、予備吐出機構４１と、ディップ槽４２と、ノズル洗浄装置４３と、これらを収容する収容部４４と、当該収容部を保持する保持部材４５とを有している。保持部材４５は、移動機構４５ａに接続されている。当該移動機構４５ａにより、収容部４４がＸ方向に移動可能になっている。この保持部材４５には、基板Ｓ上の異物を検知する異物検知機構６０が取り付けられている。

予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３は、−Ｘ方向側へこの順で配列されている。これら予備吐出機構４１、ディップ槽４２及びノズル洗浄装置４３のＹ方向の各寸法は上記門型フレーム３１の支柱部材３１ａ間の距離よりも小さくなっており、上記門型フレーム３１が各部位を跨いでアクセスできるようになっている。

予備吐出機構４１は、レジストを予備的に吐出する部分である。当該予備吐出機構４１はノズル３２に最も近くに設けられている。ディップ槽４２は、内部にシンナーなどの溶剤が貯留された液体槽である。ノズル洗浄装置４３は、ノズル３２の開口部３２ａ近傍をリンス洗浄する装置であり、Ｙ方向に移動する図示しない洗浄機構と、当該洗浄機構を移動させる図示しない移動機構とを有している。この移動機構は、洗浄機構よりも−Ｘ方向側に設けられている。ノズル洗浄装置４３は、移動機構が設けられる分、予備吐出機構４１及びディップ槽４２に比べてＸ方向の寸法が大きくなっている。なお、予備吐出機構４１、ディップ槽４２、ノズル洗浄装置４３の配置については、本実施形態の配置に限られず、他の配置であっても構わない。

（異物検出機構）
図５は、管理部４の一部の構成を示す図である。
同図に示すように、異物検出機構６０は、収容部４４の下流側（＋Ｘ方向側）に取り付けられており、接触部材６１と、センサ６２と、クランプ機構６３とを有している。この異物検出機構６０は、ノズル３２に対して非接続状態で設けられている。

接触部材６１は、例えばＳＵＳなどからなる板状部材であり、クランプ機構６３を介して保持部材４５に取り付けられている。接触部材６１は、例えば図３及び図４に示すように、基板Ｓをカバーするように当該基板Ｓの搬送方向の直交方向（Ｙ方向）に亘って設けられている。接触部材６１の底面６１ａは、例えば基板Ｓの表面に対して平行になっている。この底面６１ａと基板Ｓの表面との距離ｈ１は、ノズル先端３２ｃと基板Ｓの表面との距離ｈ２よりも小さくなっている。

センサ６２は、保持部材４５のうちクランプ機構６３の＋Ｚ方向側に取り付けられており、本体６２ａとスイッチ６２ｂとを有している。スイッチ６２ｂに接触すると、所定の電気信号が本体６２ａを介して外部に送出されるようになっている。スイッチ６２ｂは、接触部材６１に対向するように設けられている。このセンサ６２は、例えば１つだけ配置しても良いし、複数配置しても良い。センサ６２を１つ配置する場合には、例えば保持部材４５のＹ方向中央部に配置することが好ましい。また、センサ６２を複数配置する場合には、保持部材４５のＹ方向に等しいピッチで配置することが好ましい。例えばセンサ６２を３つ配置する場合には、基板ＳのＹ方向両端部に重なる位置に１つずつ設けて、残りの１つを基板ＳのＹ方向中央部に重なる位置に設けるようにする。センサ６２を複数設ける場合の配置については、上記に限られることは無く、例えば各センサ６２のピッチをばらばらに配置しても構わないし、適宜ピッチを設定することが可能である。

クランプ機構６３は、Ｙ方向上に延在する軸部材によって接触部材６１を支持する支持機構である。クランプ機構６３により、接触部材６１が軸部材を中心に回動可能になっている。

例えば基板Ｓ上に異物Ｅが付着したまま基板Ｓを搬送する場合、異物Ｅが接触部材６１の下端に接触すると、当該接触部材６１の下端を基板Ｓの搬送方向に移動させる。接触部材６１の下端が基板Ｓの搬送方向下流側（＋Ｘ方向）に移動すると、クランプ機構６３によって接触部材６１が回動し、接触部材６１の上端が搬送方向上流側（−Ｘ方向）に移動してスイッチ６２ｂに接触する。スイッチ６２ｂはこれを検知し、所定の信号を外部に送出する。このように異物Ｅを検知することができるようになっている。

次に、上記のように構成された塗布装置１の動作を説明する。
図６〜図９は、塗布装置１の動作過程を示す平面図である。各図を参照して、基板Ｓにレジストを塗布する動作を説明する。この動作では、基板Ｓを基板搬入領域２０に搬入し、当該基板Ｓを浮上させて搬送しつつ塗布処理領域２１でレジストを塗布し、当該レジストを塗布した基板Ｓを基板搬出領域２２から搬出する。図６〜図９には門型フレーム３１及び管理部４の輪郭のみを破線で示し、ノズル３２及び処理ステージ２７の構成を判別しやすくした。以下、各部分における詳細な動作を説明する。

基板搬入領域２０に基板を搬入する前に、塗布装置１をスタンバイさせておく。具体的には、搬入側ステージ２５の基板搬入位置の−Ｙ方向側に搬送機２３ａを配置させ、真空パッド２３ｂの高さ位置を基板の浮上高さ位置に合わせておくと共に、搬入側ステージ２５のエア噴出孔２５ａ、処理ステージ２７のエア噴出孔２７ａ、エア吸引孔２７ｂ及び搬出側ステージ２８のエア噴出孔２８ａからそれぞれエアを噴出又は吸引し、各ステージ表面に基板が浮上する程度にエアが供給された状態にしておく。

この状態で、例えば図示しない搬送アームなどによって外部から図６に示す基板搬入位置に基板Ｓが搬送されてきたら、昇降部材２６ａを＋Ｚ方向に移動させて昇降ピン２６ｂを昇降ピン出没孔２５ｂからステージ表面２５ｃに突出させる。そして、昇降ピン２６ｂによって基板Ｓが持ち上げられ、当該基板Ｓの受け取りが行われる。

基板Ｓを受け取った後、昇降部材２６ａを下降させて昇降ピン２６ｂを昇降ピン出没孔２５ｂ内に収容する。このとき、ステージ表面２５ｃにはエアの層が形成されているため、基板Ｓは当該エアによりステージ表面２５ｃに対して浮上した状態で保持される。基板Ｓがエア層の表面に到達した際、アライメント装置２５ｄの位置合わせ部材によって基板Ｓの位置合わせが行われ、基板搬入位置の−Ｙ方向側に配置された搬送機２３ａの真空パッド２３ｂを基板Ｓの−Ｙ方向側端部に真空吸着させる。基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された状態を図６に示す。

真空パッド２３ｂによって基板Ｓの−Ｙ方向側端部が吸着された後、搬送機２３ａをレール２３ｃに沿って処理ステージ２７へと移動させる。基板Ｓが浮上した状態になっているため、搬送機２３ａの駆動力を比較的小さくしても基板Ｓはレール２３ｃに沿ってスムーズに移動する。処理ステージ２７では、エア噴出孔２７ａによるエア噴出に加えてエア吸引孔２７ｂによるエア吸引が行われており、より高精度に浮上量が調整される。

基板Ｓの搬送方向先端がノズル３２の開口部３２ａの位置に到達したら、図７に示すように、ノズル３２の開口部３２ａから基板Ｓへ向けてレジストを吐出する。レジストの吐出は、ノズル３２の位置を固定させ搬送機２３ａによって基板Ｓを搬送させながら行う。基板Ｓの移動に伴い、図８に示すように基板Ｓ上にレジスト膜Ｒが塗布されていく。基板Ｓがレジストを吐出する開口部３２ａの下を通過することにより、基板Ｓの所定の領域にレジスト膜Ｒが形成される。

例えば基板Ｓ上に異物が付着していると、基板Ｓの搬送の流れに従って当該異物が異物検知機構６０の接触部材６１に接触し、スイッチ６２ｂによって検知され、外部にその情報が送出されることになる。このとき、例えば外部において異物の情報を受け取った場合には、基板Ｓの搬送動作及びレジストＲの塗布動作を停止するようにしても構わない。

基板ＳにレジストＲの塗布が行われる前に、架橋部材３１ｂに取り付けられた２つのレーザセンサ３３によって基板Ｓとノズル３２の先端部とのＺ方向上の距離（塗布ギャップ）を算出する。この算出結果に基づいて、当該塗布ギャップが予め設定された所定の値になるように、支持部材３１ａに設けられた移動機構によって塗布ギャップを調整する。塗布ギャップの算出の際には、レーザ射出部３３ａから基板Ｓに向けてレーザ光が射出され、基板Ｓの表面でレーザ光が反射されてレーザ受光部３３ｂに入射する。処理ステージ２７のステージ表面２７ｃが光吸収材料である硬質アルマイトで覆われているため、レーザ光はステージ表面２７ｃで反射することなく、基板Ｓの表面で反射された光のみがレーザ受光部３３ｂに入射することになる。基板Ｓにレジストの塗布が行われる間、架橋部材３１ｂに取り付けられた２つのレーザセンサ３３によって基板ＳのＹ方向の両端部の浮上量をそれぞれ測定する。レーザ射出部３３ａから基板Ｓに向けてレーザ光が射出され、基板Ｓの表面でレーザ光が反射されてレーザ受光部３３ｂに入射する。処理ステージ２７のステージ表面２７ｃが光吸収材料である硬質アルマイトで覆われているため、レーザ光はステージ表面２７ｃで反射することなく、基板Ｓの表面で反射された光のみがレーザ受光部３３ｂに入射することになる。
レジスト膜Ｒの形成された基板Ｓは、搬送機２３ａによって搬出側ステージ２８へと搬送される。搬出側ステージ２８では、ステージ表面２８ｃに対して浮上した状態で、図９に示す基板搬出位置まで基板Ｓが搬送される。

基板Ｓが基板搬出位置に到達したら、真空パッド２３ｂの吸着を解除し、リフト機構２９の昇降部材２９ａを＋Ｚ方向に移動させる。すると、昇降ピン２９ｂが昇降ピン出没孔２８ｂから基板Ｓの裏面へ突出し、基板Ｓが昇降ピン２９ｂによって持ち上げられる。この状態で、例えば搬出側ステージ２８の＋Ｘ方向側に設けられた外部の搬送アームが搬出側ステージ２８にアクセスし、基板Ｓを受け取る。基板Ｓを搬送アームに渡した後、搬送機２３ａを再び搬入側ステージ２５の基板搬入位置まで戻し、次の基板Ｓが搬送されるまで待機させる。

次の基板Ｓが搬送されてくるまでの間、塗布部３では、ノズル３２の吐出状態を保持するための予備吐出が行われる。図１０に示すように、移動機構３１ｃによって門型フレーム３１を管理部４の位置まで−Ｘ方向へ移動させる。

管理部４の位置まで門型フレーム３１を移動させた後、門型フレーム３１の位置を調整してノズル３２をノズル洗浄装置４３にアクセスさせる。ノズル洗浄装置４３では、ノズル３２の開口部３２ａ近傍に向けてシンナー等の洗浄液を吐出するとともに、必要に応じて窒素ガスをシンナーと同時にノズル３２の開口部３２ａに吐出しながら、図示しない洗浄機構をノズル３２の長手方向にスキャンさせることによって、ノズル３２を洗浄する。

ノズル３２の洗浄後、当該ノズル３２を予備吐出ユニット４２にアクセスさせる。予備吐出ユニット４２では、開口部３２ａと予備吐出面との間の距離を測定しながらノズル３２の開口部３２ａをＺ方向上の所定の位置に移動させ、ノズル３２を−Ｘ方向へ移動させながら開口部３２ａからレジストＲを予備吐出する。

予備吐出の後、図１１に示すように門型フレーム３１を元の位置に戻す。次の基板Ｓが搬送されてきたら、図１２に示すように移動機構３２ｂによってノズル３２をＺ方向上の所定の位置に移動させる。このように、基板Ｓにレジスト膜Ｒを塗布する塗布動作と予備吐出動作とを繰り返し行わせることで、基板Ｓには良質なレジスト膜Ｒが形成されることになる。

なお、必要に応じて、例えば管理部４に所定の回数アクセスする毎に、当該ノズル３２をディップ槽４２内にアクセスさせても良い。ディップ層４２では、ノズル３２の開口部３２ａをディップ槽４２に貯留されたシンナー又はレジストの蒸気雰囲気に曝すことでノズル３２の乾燥を防止する。

このように、本実施形態によれば、塗布部３よりも基板Ｓの搬送方向の上流側に塗布部３に対して非接続状態で設けられ、基板Ｓ上の異物を検知する異物検知機構６０を備えるので、当該異物検知機構６０によって基板Ｓ上の異物を検出することができる。また、例えばメンテナンスなどのため塗布部３を取り外すときであっても異物検知機構６０を取り外す必要が無いため、異物検知機構６０の設定をし直すという煩雑さを回避することができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
塗布装置１の全体構成については、上記実施形態では、搬送機構２３を各ステージの−Ｙ方向側に配置する構成としたが、これに限られることは無い。例えば、搬送機構２３を各ステージの＋Ｙ方向側に配置する構成であっても構わない。また、図１２に示すように、各ステージの−Ｙ方向側には上記の搬送機構２３（搬送機２３ａ、真空パッド２３ｂ、レール２３ｃ）を配置し、＋Ｙ方向側には当該搬送機構２３と同一の構成の搬送機構５３（搬送機５３ａ、真空パッド５３ｂ、レール５３ｃ）を配置して、搬送機構２３と搬送機構５３とで異なる基板を搬送できるように構成しても構わない。例えば、同図に示すように搬送機構２３には基板Ｓ１を搬送させ、搬送機構５３には基板Ｓ２を搬送させるようにする。この場合、搬送機構２３と搬送機構５３とで基板を交互に搬送することが可能となるため、スループットが向上することになる。また、上記の基板Ｓ、Ｓ１、Ｓ２の半分程度の面積を有する基板を搬送する場合には、例えば搬送機構２３と搬送機構５３とで１枚ずつ保持し、搬送機構２３と搬送機構５３とを＋Ｘ方向に並進させることによって、２枚の基板を同時に搬送させることができる。このような構成により、スループットを向上させることができる。

また、基板Ｓの表面の状態を非接触で検出可能な非接触センサを塗布装置１に配置する構成であっても構わない。非接触センサの例としては、例えば基板ＳのＹ方向の位置を検出可能な非接触センサであっても良いし、基板Ｓの上方（＋Ｚ方向側）から基板Ｓ全体を検出可能な非接触センサであっても良いし、例えばビームをスキャンさせる走査型の光センサであっても良い。また、光の反射・透過を利用した光センサであっても構わない。この場合、基板Ｓの表面の状態を出力する構成であっても構わない。

また、非接触センサが基板Ｓの表面状態を座標ごとに検出可能な構成であっても構わない。例えば、例えば図１３に示すように、基板Ｓが複数のパネルを形成する多面取り用の基板であった場合、複数のパネルのうち１つの領域Ａに異物Ｅが検出されたときには、当該異物の検出された領域Ａのみを破棄し、領域Ｂ、領域Ｃ及び領域Ｄのみをパネルとして利用するなどの措置が可能になる。

また、上記実施形態においては、管理部４の収容部４４のうち基板Ｓ搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に取り付けた構成としたが、これに限られることは無く、例えば収容部４４の基板Ｓ搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に取り付ける構成としても構わない。また、管理部４に取り付ける構成に限られることは無く、ノズル３２に対して非接続状態でありノズル３２に対して基板Ｓ搬送方向の上流側であれば、例えば基板搬送領域に管理部４とは別に設ける構成でも構わない。この場合、ノズル３２に近接しているほど好ましい。

また、上記実施形態においては、接触部材６１が１枚の板状部材の構成であったが、これに限られることは無く、例えばＹ方向に複数の板状部材を配列させた構成であっても構わない。この場合、各板状部材をＹ方向上に一列に配置させる必要は無く、基板Ｓをカバーする構成であれば例えばＸ方向上の位置がずれるように配置しても構わない。接触部材６１を複数の板状部材とする場合、各板状部材について１つ又は複数のセンサ６２を設けるようにする必要がある。

また、上記実施形態においては、接触部材６１と基板Ｓの表面との距離ｈ１がノズル３２の先端３２ｃと基板Ｓの表面との距離ｈ２よりも小さくなるような構成としたが、当該距離ｈ１と当該距離ｈ２とが同一の距離である構成にしても構わない。

本実施形態に係る塗布装置の構成を示す斜視図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す正面図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す平面図。 本実施形態に係る塗布装置の構成を示す側面図。 本実施形態に係るエア噴出機構及び吸引機構の構成を示す図。 本実施形態に係る塗布装置の動作を示す図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 同、動作図。 本実施形態に係る他の塗布装置の構成を示す平面図。 基板上に異物が付着している様子を示す図。

符号の説明

１…塗布装置 ２…基板搬送部 ３…塗布部 ４…管理部 ６０…異物検知機構 ６１…接触部材 ６２…センサ ６３…クランプ機構 Ｓ…基板 Ｒ…レジスト膜

Claims (13)

1. 基板を浮上させて搬送する浮上搬送手段を有する基板搬送部と、当該基板搬送部によって搬送させつつ前記基板に液状体を塗布する塗布部とを備えた塗布装置であって、
   前記塗布部よりも前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、前記塗布部とは独立して移動可能であり、前記塗布部の状態を管理する管理部と、
   前記塗布部に対して非接続状態となるように前記管理部に設けられ、前記基板上の異物を検知する異物検知機構と
   を備えることを特徴とする塗布装置。
2. 前記基板搬送部は、前記基板を搬入する基板搬入領域を有し、
   前記異物検知機構は、前記基板搬入領域に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記異物検知機構は、前記塗布部に近接して設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記異物検知機構は、前記基板に対して所定の間隔をあけて設けられた接触部と、前記接触部が前記異物に接触した状態を検知する検知部とを有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
5. 前記所定の間隔は、前記基板と前記塗布部との間隔よりも小さい
   ことを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記検知部は、前記接触部に対して複数設けられている
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の塗布装置。
7. 前記接触部が複数設けられており、
   前記検知部が、複数の前記接触部のそれぞれに設けられている
   ことを特徴とする請求項４から請求項６のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
8. 複数の前記接触部は、前記基板のうち搬送方向に直交する方向をカバーするように配列されている
   ことを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
9. 前記異物検知機構は、前記基板の表面の状態を非接触で検出可能な非接触センサを有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
10. 前記基板上のうち前記異物の領域を判断して出力する判断手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
11. 基板を浮上させて搬送しつつ塗布部で前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、
    前記塗布部よりも前記基板の搬送方向の上流側において、前記塗布部に対して非接続状態で設けられた異物検知機構によって前記基板上の異物を検知するものであり、
    前記異物検知機構は、前記塗布部よりも前記基板の搬送方向の上流側に設けられ前記塗布部とは独立して移動可能であり前記塗布部の状態を管理する管理部に配置されている
    ことを特徴とする塗布方法。
12. 前記異物検知機構によって前記基板上の異物が検知されたときに、前記基板の搬送及び前記液状体の塗布を停止する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の塗布方法。
13. 前記基板上のうち前記異物の領域を判断して出力する
    ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の塗布方法。

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