JP5400082B2 - 基板搬送装置及び基板搬送方法 - Google Patents
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Description
具体的には、ガラス基板等の被処理基板に所定の膜を成膜した後、処理液であるフォトレジスト(以下、レジストと呼ぶ)を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するものである。
前記基板搬送の構成としては、基板支持部材のレジスト塗布面への転写を防止するため、基板を略水平姿勢の状態で所定の高さに浮上させ、基板搬送方向に搬送する浮上搬送が注目されている。
図10に示すレジスト塗布装置200は、基板Gがその上を搬送される長尺のステージ201と、このステージ201の上方に配設されるレジスト供給ノズル202と、ステージ201の長手方向(X方向)に沿って基板Gを搬送する基板搬送手段203とを具備している。レジスト供給ノズル202には、基板の幅方向(Y方向)に延びる微小隙間を有するスリット状の吐出口202aが設けられ、レジスト液供給源204からポンプ205を介して供給されたレジスト液が吐出口202aから吐出される構成となっている。
また、基板Gの先端部がレジスト供給ノズル202の下方に達すると、一端、基板Gは搬送停止される。
そして、ノズル202の吐出口202aと基板G先端とが位置合わせされた状態で、所定の位置からノズル202が下降され、吐出口202aのレジスト液が基板Gに着液される。その後、吐出口202aからレジスト液が吐出開始されると共に、基板Gは再び搬送開始される。これにより、基板G上にはレジスト液が膜状に塗布される。
また、基板Gの後端がノズル202の下方に達すると、吐出口202aからのレジスト液吐出が停止されると共に、基板Gの搬送が停止され、基板G上に所定膜厚のレジスト膜が形成される。
しかしながら、基板Gがステージ201上を搬送開始されてノズル202直下の塗布開始位置に達するまでの間に、様々な原因(例えば、一対のスライダ203bの移動開始、停止の同期ずれなど)により基板Gの位置ずれが生じることがあった。
そして、基板Gの位置ずれが生じた状態で、基板Gが塗布開始位置に到達し、ノズル202からレジスト液の吐出がなされた場合、塗布領域がずれるだけでなく、ステージ201上にレジスト液が付着する虞があった。即ち、ステージ201上にレジスト液が付着すると、エア孔201aにレジスト液が入り込み、それが乾燥固化することによってエア孔201aが塞がれる等の不具合が生じるという課題があった。
尚、前記制御手段は、前記2つのずれ量の差分値と第二の閾値とを比較し、前記差分値が前記第二の閾値よりも小さいと、前記2つのずれ量の平均値を算出し、該2つのずれ量の平均値を補正量として前記搬送手段を移動させることが望ましく、前記差分値が前記第二の閾値よりも大きいと、前記搬送手段の駆動を停止させると共に、警告発生の指示信号を出力することが望ましい。
したがって、例えば浮上ステージ上を搬送される基板にレジスト液の塗布処理を行う場合、従来のように基板の位置ずれが生じた状態のまま、ノズルからのレジスト液の吐出が行われることがなく、塗布領域のずれ、或いは、浮上ステージ上へのレジスト液の付着を防止することができる。
尚、前記2つのずれ量の差分値が前記第二の閾値よりも小さいと、前記搬送手段により前記基板を移動させて前記ずれ量を補正するステップにおいて、前記2つのずれ量の平均値を算出し、該2つのずれ量の平均値を補正量として前記搬送手段を移動させることが望ましい。
また、前記2つのずれ量の差分値が前記第二の閾値よりも大きいと、前記搬送手段の駆動を停止するステップにおいて、基板搬送の駆動を停止させると共に、警告発生の指示信号を出力することが望ましい。
したがって、例えば浮上ステージ上を搬送される基板にレジスト液の塗布処理を行う場合、従来のように基板の位置ずれが生じた状態のまま、ノズルからのレジスト液の吐出が行われることがなく、塗布領域のずれ、或いは、浮上ステージ上へのレジスト液の付着を防止することができる。
図1は、本発明の基板搬送装置が適用されるレジスト塗布ユニットの平面図であり、図2は、図1のA−A矢視断面図である。また、図3は、図1のレジスト塗布処理ユニットにおける基板搬送方向に沿った概略断面図である。
浮上ステージ2は、基板搬送方向(X軸方向)に沿って、基板搬入部2Aと、塗布処理部2Bと、基板搬出部2Cとが順に配置され構成されている。基板搬入部2A及び基板搬出部2Cの上面には、図1に示すように多数のガス噴出口2aがX方向とY方向に一定間隔で設けられ、ガス噴出口2aからの不活性ガスの噴出による圧力負荷によって、ガラス基板Gを浮上させている。また、塗布処理部2Bの上面には、多数のガス噴出口2aとガス吸気口2bとがX方向とY方向に一定間隔で交互に設けられている。そして、この塗布処理部2Bにおいては、ガス噴出口2aからの不活性ガスの噴出量と、ガス吸気口2bからの吸気量との圧力負荷を一定とすることによって、ガラス基板Gをよりステージに近接させた状態で浮上させている。
尚、吸着部材7aには、吸引ポンプ(図示せず)が接続され、基板Gとの接触領域の空気を吸引して真空状態に近づけることにより、基板Gに吸着するようになされている。
また、スライダ6は、搬送駆動部8によって、その移動の開始及び停止、並びに移動速度の制御がなされ、搬送駆動部8は、コンピュータを含む制御部10(制御手段)によって動作制御される。また、前記昇降駆動部7bと前記吸引ポンプもまた、制御部10によって、その駆動が制御される。
また、レール5に沿って移動する前記スライダ6には、前記スケール部14に沿って走査し、スケール部14の目盛値を読み取る走査ヘッド15A,15Bが取り付けられている。この走査ヘッド15A,15Bの検出値(スケール値と呼ぶ)は、制御部10に出力されるように構成されている。
即ち、制御部10は、走査ヘッド15A,15Bの検出したX軸上のスケール値に基づいて、基板Gの搬送位置を知ることが出来る。
また、図1に示すようにノズル11は、門形または逆さコ字形のフレーム12に取り付けられ、例えばボールネジ機構を有するノズル昇降部13の駆動によってZ方向に昇降移動可能となされている。
これら変位センサ16A,16Bは、例えば、発光素子及び受光素子(図示せず)を有し、発光素子により測定対象(基板面)へ照射し、その反射光を受光素子により受光することにより測定対象までの距離を検出するものである。
変位センサ16A,16Bの出力は、制御部10に入力され、制御部10は、入力された信号に基づいて、例えば、図3に示すようなノズル吐出口11aと基板面との間の距離d1を得ることができる。
ここで、本実施の形態でいう「基板Gの位置ずれ」について説明すると、図4の平面図(基板前部のみ)に示すように、基板Gの角部は吸着部材7aにより吸着保持され、その吸着保持位置は、予め基準値として設定されている。具体的には、基準となる吸着保持位置は、図5(a)の側面図に示すように、基板先端よりも寸法d2(例えば1mm)内側に吸着部材7aの先端が位置するように設定されている。
この位置ずれは、基板Gの幅方向両側でそれぞれ独立に発生し得る。このため、図6(a)に示すように基板Gが基板搬送方向に対し傾かない場合(ノズル11の長手方向(Y軸方向)に直交する場合)であっても、基板Gの幅方向両側の保持状態が共に、図5(b)或いは図5(c)に示す状態であれば、位置ずれとなされる。
また、基板Gの左右いずれか一方で、図5(b)或いは図5(c)に示す状態となった場合、即ち図6(b)に示すように基板Gが大きく斜めに傾いた場合にも位置ずれとなされる。
プログラムPは、制御部10において実行されることにより、図7に示す各ブロックの機能を有する。即ち、基板Gの幅方向両側における前端部をそれぞれ検出するエッジ判定部32,33と、エッジ判定部32,33の検出信号の出力時におけるX軸スケール上の位置(値)をそれぞれ保持するデータ記憶保持部34,35と、データ記憶保持部34,35に保持された値に基づき基板Gの位置ずれ量を求め、アラーム指示信号または補正量を出力する比較判定部36,37とを有する。
尚、これらプログラムPの実行により作用する各機能と、前記変位センサ16A,16Bとにより、ずれ量検出手段が構成される。
尚、図8は、プログラムPにより実現される各機能の一連の流れを示すフローであり、図9は、図8のフローに対応した基板搬送の状態を示す側面図である。
図9(b)に示すように基板面がノズル直下に達すると、制御部10は、変位センサ16A,16Bの検出信号に基づいて、ノズル吐出口11aと基板面との距離d1を算出し(図8のステップS2)、それが所定の閾値内(許容範囲内)にあるかを判定する(図8のステップS3)。
一方、距離d1が所定の閾値内(許容範囲内)にある場合、制御部10は、搬送駆動部8によりスライダ6を徐々に後退させる。そして、図9(c)に示すように変位センサ16A,16Bの検出対象が基板面から外れるとスライダ6の移動を停止させる。ここで、変位センサ16A,16Bの検出対象が基板面から外れると、その検出信号(距離の値)は急激に大きくなる。このため、図7のエッジ判定部32,33においてはエッジ判定閾値を越える信号が入力され、基板前端のエッジ検出がなされる(図8のステップS5)。
データ記憶保持部34,35が記憶保持したスケール値は、比較判定部36,37に入力され、基準エッジ位置における走査ヘッドのスケール値(RE1、RE2とする)との差分値(ΔE1、ΔE2とする)が、基板ずれ量としてそれぞれ算出される(図8のステップS7)。
そして、ステップS10において求められた値(傾き)が、所定の閾値(第二の閾値)を越えている場合(図6(b)のように、基板Gが基板搬送方向に対し大きく傾いている場合)には(図8のステップS11)、制御部10は、搬送駆動部8の駆動を停止すると共に、警告音などのアラームを発生させるための指示信号を出力する(図8のステップS14)。
この補正量Cは、2つのずれ量ΔE1とΔE2の平均値とされ、下記式(1)の演算により求められる。制御部10は、基板Gの先端を塗布開始位置に正しく配置するために、基準移動量に前記補正量Cを加えて基板Gを移動させる(図8のステップS13)。
したがって、従来のように基板Gの位置ずれが生じた状態のまま、ノズルからのレジスト液の吐出が行われることがなく、塗布領域のずれ、或いは、浮上ステージ上へのレジスト液の付着を防止することができる。
しかしながら、本発明にあっては、その構成に限定されるものではなく、ノズル11に対して基板Gが相対的に移動する構成であってもよい。例えば、静止する基板Gに対し、ノズル11が走査しながら塗布処理を行うようにしてもよい。
また、前記基板Gの前端を変位センサ16A,16Bにより検出する際に、基板Gを移動させながら該検出を行うようにしたが、停止する基板Gに対し変位センサ16A、16Bを移動させながら前端或いは後端の検出を行うようにしてもよい。
6 スライダ(搬送手段)
7 基板保持部(基板保持手段)
10 制御部(制御手段)
11 ノズル(基板処理手段)
11a ノズル吐出口
16A 変位センサ(ずれ量検出手段)
16B 変位センサ(ずれ量検出手段)
30 レジスト供給源(ずれ量検出手段)
32 エッジ判定部(ずれ量検出手段)
33 エッジ判定部(ずれ量検出手段)
34 データ記憶保持部(ずれ量検出手段)
35 データ記憶保持部(ずれ量検出手段)
36 比較判定部(ずれ量検出手段)
37 比較判定部(ずれ量検出手段)
G ガラス基板(被処理基板)
R レジスト液(処理液)
Claims (6)
- 被処理基板に所定の処理を行う基板処理手段に対し、前記基板を基板搬送路に沿って相対的に移動させる基板搬送装置であって、
前記基板を保持する基板保持手段と、前記基板を保持する前記基板保持手段を基板搬送路に沿って移動させる搬送手段と、前記基板保持手段に保持された前記基板の幅方向の両側において、それぞれ前記基板の前端または後端を検出し、基板搬送方向における所定の基準位置に対するずれ量をそれぞれ検出するずれ量検出手段と、前記ずれ量検出手段により検出された前記基板の幅方向両側における2つのずれ量に基づき、前記搬送手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記2つのずれ量の少なくともいずれか一方が第一の閾値よりも大きいと、該2つのずれ量の差分値を第二の閾値と比較し、
前記差分値が前記第二の閾値よりも小さいと、前記搬送手段により前記基板を移動させて前記ずれ量を補正し、
前記差分値が前記第二の閾値よりも大きいと、前記搬送手段の駆動を停止することを特徴とする基板搬送装置。 - 前記制御手段は、前記2つのずれ量の差分値と第二の閾値とを比較し、前記差分値が前記第二の閾値よりも小さいと、前記2つのずれ量の平均値を算出し、該2つのずれ量の平均値を補正量として前記搬送手段を移動させることを特徴とする請求項1に記載された基板搬送装置。
- 前記制御手段は、前記2つのずれ量の差分値と第二の閾値とを比較し、前記差分値が前記第二の閾値よりも大きいと、前記搬送手段の駆動を停止させると共に、警告発生の指示信号を出力することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された基板搬送装置。
- 被処理基板に所定の処理を行う基板処理手段に対し、前記基板を基板搬送路に沿って相対的に移動させる基板搬送方法であって、
前記基板搬送路上を停止または基板搬送方向に沿って移動される前記基板の幅方向の両側において、それぞれ前記基板の前端または後端を検出するステップと、
前記基板の幅方向の両側において、前記基板の前端または後端の基板搬送方向における所定の基準位置に対するずれ量をそれぞれ検出するステップと、
前記検出された前記基板の幅方向両側における2つのずれ量の少なくともいずれか一方が第一の閾値よりも大きいと、該2つのずれ量の差分値を第二の閾値と比較するステップと、
前記2つのずれ量の差分値が前記第二の閾値よりも小さいと、前記搬送手段により前記基板を移動させて前記ずれ量を補正するステップと、
前記2つのずれ量の差分値が前記第二の閾値よりも大きいと、前記搬送手段の駆動を停止するステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法。 - 前記2つのずれ量の差分値が前記第二の閾値よりも小さいと、前記搬送手段により前記基板を移動させて前記ずれ量を補正するステップにおいて、
前記2つのずれ量の平均値を算出し、該2つのずれ量の平均値を補正量として前記搬送手段を移動させることを特徴とする請求項4に記載された基板搬送方法。 - 前記2つのずれ量の差分値が前記第二の閾値よりも大きいと、前記搬送手段の駆動を停止するステップにおいて、
基板搬送の駆動を停止させると共に、警告発生の指示信号を出力することを特徴とする請求項4または請求項5に記載された基板搬送方法。
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