JP6595276B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Description

この発明は、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウェハ、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルター用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板（以下、単に「基板」と称する）を浮上させる浮上ステージを有し、当該浮上ステージから基板を搬送するとともに搬送中の基板に処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
従来、上記した精密電子装置用基板の製造工程では、基板の大型化に伴って基板を浮上させて搬送しつつ搬送中の基板の上面に処理液を供給して基板に対して所望の処理を施す基板処理技術が提案されている。例えば特許文献１に記載の装置では、基板を浮上させて支持する浮上ステージが設けられ、当該浮上ステージから基板を搬送部が受け取って所定の搬送方向に浮上搬送する。そして、搬送部による基板搬送中に、処理液としてレジスト液が基板の上面に吐出されて塗布される。
特開２０１１−２１０７６７号公報
上記従来装置では、浮上ステージに隣接して移載部が設けられ、ローラ搬送によって基板を浮上ステージに移載する。そして、浮上ステージからの基板の搬送前に、浮上ステージで基板の水平位置および姿勢を整える、いわゆる整列処理が実行される。このように構成された装置では、整列処理が実行されている間、搬送部による基板の搬送を行うことができず、このことが処理タクトを増大させる主要因のひとつとなっていた。
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板を浮上させた浮上ステージから基板を搬送しつつ搬送中の基板に対して処理を施す基板処理装置において、基板の整列処理および浮上ステージへの基板の移載処理を適正化することで基板処理装置のタクトを短縮することを目的とする。
この発明の一態様は、基板処理装置であって、基板を浮上させる浮上ステージと、浮上ステージから基板を受け取って搬送する搬送機構と、搬送機構により搬送される基板に対して処理を施す処理機構と、浮上ステージに基板を移載する移載機構とを備え、移載機構は、搬送されてくる基板を浮上させて受け入れる受入浮上部と、受入浮上部により浮上されている基板を整列させる整列部と、整列部により整列された基板を保持する保持部と、保持部を浮上ステージに移動させる駆動部と、を備え、基板の一方主面を上方に向けた水平状態で基板を受け入れ、水平状態のまま基板を浮上ステージに移載し、保持部は、基板の他方主面を吸着して保持し、受入浮上部による基板の受入および整列部による基板の整列を行っている間、基板の他方主面の吸着を行わず、受入浮上部により基板を浮上して受け入れる基板受入領域の下方位置に位置しながら基板受入領域に向けて気体を噴射し、基板の整列の完了後に、気体の噴射を停止するのに続いて基板の他方主面を吸着することを特徴としている。
また、この発明の他の態様は、基板処理方法であって、基板を浮上させる浮上ステージ上に基板を移載する移載工程と、浮上ステージから基板を搬送する搬送工程と、搬送されている基板に処理を施す処理工程とを備え、移載工程は、搬送されてくる基板を受入浮上部の上方に浮上させ、基板の一方主面を上方に向けた水平状態で基板を受け入れる第１工程と、受入浮上部により浮上されている基板を整列させる第２工程と、整列された基板の他方主面を保持部で吸着して保持しながら水平状態のまま基板を浮上ステージ上に移動させて浮上ステージに受け渡す第３工程とを有し、第１工程および第２工程を行っている間、保持部による基板の他方主面の吸着を行わず、受入浮上部により基板を浮上して受け入れる基板受入領域の下方位置に保持部を位置させながら基板受入領域に向けて保持部から気体を噴射し、第２工程の完了後に、保持部からの気体の噴射を停止するのに続いて保持部により基板の他方主面を吸着することを特徴としている。
このように構成された発明では、基板を浮上させた状態で基板の整列が行われた後で、整列済みの基板が保持部により保持された状態で浮上ステージに移載される。このように、基板は浮上ステージに移載された時点で既に整列されており、浮上ステージでの整列処理が不要となっている。その結果、基板処理装置のタクトを短縮することができる。
本発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す平面図である。 図１に装備される整列移載機構の部分拡大斜視図である。 整列移載機構に設けられる整列部の構成を示す図である。 図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す基板処理装置で実行される基板処理動作を示すフローチャートである。 図１に示す基板処理装置で実行される受入準備工程を模式的に示す図である。 図１に示す基板処理装置で実行される整列工程を模式的に示す図である。 図１に示す基板処理装置で実行される移載工程を模式的に示す図である。 図１に示す基板処理装置で実行されるリフトアップ工程を模式的に示す図である。 本発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す部分平面図である。 本発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す平面図である。
図１は、本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す平面図である。この基板処理装置１は、液晶表示装置用の矩形のガラス基板９（以下、単に「基板９」という）に塗布液としてレジスト液（フォトレジスト）を塗布するための装置である。基板処理装置１は、基板９を水平姿勢に支持しつつ搬送する機構を有する。以下では、基板９が搬送される方向Ｘを「搬送方向」と称し、搬送方向Ｘに直交する水平方向Ｙを「幅方向」と称する。なお、理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
図１に示すように、基板処理装置１は、整列移載機構１０、搬入側浮上機構２０、搬送機構３０、塗布機構４０、搬出側浮上機構５０、および制御部６０を備えており、コンベア装置８００によって搬送されてくる基板９に対して塗布処理を施す。このコンベア装置８００は、基板処理装置１により塗布処理を施す前に行われる前工程、例えば加熱工程を実行した装置から搬送されてきた基板９を基板処理装置１に搬送するための装置である。このコンベア装置８００は幅方向Ｙに延びる回転軸８１０を中心として回転する複数のコンベアローラ８２０を有している。このコンベア装置８００では、搬送方向Ｘに等間隔に配列された５本の回転軸８１０に、それぞれ、６つのコンベアローラ８２０が、幅方向Ｙに等間隔に取り付けられている。複数のコンベアローラ８２０は、単一の固定された高さ位置に配置されている。そして、回転軸８１０に対して回転駆動力が与えられることで、コンベアローラ８２０が同じ方向に能動的に回転する。これによって、コンベアローラ８２０上に接触支持された基板９が上面を上方に向けた水平姿勢で基板処理装置１の整列移載機構１０に搬送される。
この整列移載機構１０はコンベア装置８００から搬送されてくる基板９を受け入れ、同図の１点鎖線で示すように、基板９を受入位置で所定姿勢に整列させた後、整列済みの基板９を搬入側浮上機構２０に移載する。このように受入位置で基板９が位置決めされる領域を本明細書では「基板受入領域」という。なお、整列移載機構１０の詳しい構成や動作については後で詳述する。
搬入側浮上機構２０は、搬入浮上ステージ２１〜２３および突き上げ部２４を有している。本実施形態では、搬入浮上ステージ２１は整列移載機構１０の搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）に配置されている。また、残りの搬入浮上ステージ２２、２３は搬入浮上ステージ２１の搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）にこの順序で配置されている。また、図１への図示を省略しているが、各搬入浮上ステージ２１〜２３の上面には圧縮空気を吐出するための複数の噴射孔が設けられている。また、搬入浮上ステージ２１〜２３はそれぞれ開閉バルブ２１Ｖ〜２３Ｖを介して噴射用ポンプ７０と接続されている。そして、制御部６０からの開指令に応じて全開閉バルブ２１Ｖ〜２３Ｖが開くと、噴射用ポンプ７０から圧縮空気が開閉バルブ２１Ｖ〜２３Ｖを介して搬入浮上ステージ２１〜２３に供給され、上方に向けて噴射される。これによって基板９が搬入浮上ステージ２１〜２３の上方に設定された搬送経路（図６〜図９中の符号Ｈ）に浮上して支持される。なお、本実施形態では、搬送方向Ｘにおける搬入浮上ステージ２１〜２３の合計長さは基板９の約３／４程度であり、図１に示すように、搬入側浮上機構２０の搬送方向Ｘの上流側部分に整列移載機構１０の受入浮上ステージが入り込んだ構造となっている。この受入浮上ステージは後で詳述するが、搬入浮上ステージ２１〜２３と同様に上方に向けて空気を噴射して搬送経路に基板９を浮上させて支持する。したがって、整列移載機構１０により基板９が搬入側浮上機構２０に搬送されると、搬入側浮上機構２０では、基板９のうち搬送方向Ｘ上流側の１／４程度については受入浮上ステージの上面から浮上して支持され、搬送方向Ｘ上流側の３／４程度については搬入浮上ステージ２１〜２３の上面から浮上して支持される。
突き上げ部２４は、搬入側浮上機構２０において基板９を搬送機構３０に受け渡す際に、基板９の幅方向Ｙの両端部を一時的に突き上げる機能を有している。より詳しくは、突き上げ部２４は、上下に延びる複数のリフトピン２４１と、リフトピン２４１を昇降させるためのピン昇降部２４２（図４）とを有している。本実施形態では、幅方向Ｙの一方端部側（Ｙ１側）において５本のリフトピン２４１の頂部が整列移載機構１０の受入浮上ステージ（図１の符号１３〜１６）の下流端部と搬入側浮上機構２０の搬入浮上ステージ２１〜２３とに跨った状態で基板９の搬送方向長さの範囲にわたってほぼ等間隔に配置されるとともに、他方端部（Ｙ２側）にも５本のリフトピン２４１が上記と同様に配置されている。ただし、いずれのリフトピン２４１も、図１に示すように、整列移載機構１０の受入浮上ステージおよび搬入浮上ステージ２１〜２３の幅方向Ｙの両端部より、幅方向Ｙ内側に配置されている。
このように配置されたリフトピン２４１は、制御部６０からの指令に応じてピン昇降部２４２が作動することで、一体的に昇降移動される。例えば、上昇指令に応じてピン昇降部２４２がリフトピン２４１を上昇させると、次に説明する搬送機構３０の吸着保持部３１と干渉することなく、リフトピン２４１が基板９の下面に当接し、基板９の幅方向Ｙの両端部付近がリフトピン２４１により突き上げられる。これにより次に説明する搬送機構３０への基板９の受渡しが可能となる。一方、上記受渡し時以外においては、リフトピン２４１は基板９の搬送経路よりも低い位置に降下して待機している。
搬送機構３０は、基板９の上面にレジスト液を塗布するときに、基板９を搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）へ搬送する機能を有している。図１に示すように、搬送機構３０では、基板９の幅方向Ｙの一方端部（Ｙ１側）を下面側から吸着保持する吸着保持部３１が、搬送方向Ｘに一対に設けられている。また、他方端部側（Ｙ２側）についても、一対の吸着保持部３１が設けられている。各一対の吸着保持部３１は、基台７２の上面に形成されたガイドレール３２に沿って、リニアモータ等の駆動部３３（図４）により、搬送方向Ｘに移動可能となっている。なお、これらの吸着保持部３１は開閉バルブ３１Ｖ（図４）を介して吸着用ポンプ７３と接続されている。このため、制御部６０からの吸着指令に応じて開閉バルブ３１Ｖが開くと、吸着保持部３１により基板９の下面が吸着保持される。
図１に示すように、ガイドレール３２は、搬入側浮上機構２０の幅方向Ｙ外側の位置から、搬出側浮上機構５０の幅方向Ｙ外側の位置まで、搬送方向Ｘに延びている。このため、吸着保持部３１はリフトピン２４１により突き上げられた基板９を受け取り、吸着保持した後で、基板９を吸着保持しつつ搬入側浮上機構２０から塗布機構４０を経由して搬出側浮上機構５０まで基板９を搬送可能となっている。
塗布機構４０は、図１に示すように、搬送方向Ｘにおいて搬入側浮上機構２０と搬出側浮上機構５０との間に配置されており、搬送機構３０によって搬送方向Ｘに搬送される基板９の上面に、レジスト液を塗布する機能を有している。塗布機構４０は、塗布浮上ステージ４１と、架橋部４２と、スリットノズル４３とを有している。塗布浮上ステージ４１の上面には、図示を省略するが、圧縮空気を吐出するための複数の噴射孔と空気を吸引するための複数の吸引孔とが設けられている。これら複数の噴射孔は開閉バルブ４１１Ｖを介して噴射用ポンプ７０と接続されている。一方、複数の吸引孔は開閉バルブ４１２Ｖを介して吸着用ポンプ７３と接続されている。そして、搬送機構３０により基板９を搬送方向Ｘに搬送している間、複数の噴射孔からの圧縮空気の吐出による上方への圧力と、複数の吸引孔への吸気による下方への圧力とが、基板９の下面に作用する。これにより、基板９は、塗布浮上ステージ４１の上面からわずかに浮上した状態で、搬送経路上で安定的に支持される。
また、塗布機構４０では、架橋部４２が塗布浮上ステージ４１の上方に幅方向Ｙに架け渡されるとともに、当該架橋部４２にスリットノズル４３が吐出口を下向に向けた状態で取り付けられている。このスリットノズル４３は、図示しないレジスト液供給源と接続されており、レジスト液供給源から供給されるレジスト液を、幅方向Ｙに延びるスリット状の吐出口を介して、搬送機構３０に保持されながら搬送される基板９の上面に吐出する。
搬出側浮上機構５０は、搬入側浮上機構２０と同様に、複数の搬出浮上ステージ５１〜５４と、突き上げ部５５とを有し、レジスト液が塗布された基板９を搬送機構３０から受け取る機能と、当該基板９を基板処理装置１から搬出する機能とを有している。
搬出浮上ステージ５１は塗布浮上ステージ４１の搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）に配置されている。また、残りの搬出浮上ステージ５２〜５４は搬出浮上ステージ５１の搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）にこの順序で配置されている。また、搬出浮上ステージ５１〜５４はそれぞれ開閉バルブ５１Ｖ〜５４Ｖを介して噴射用ポンプ７０と接続されている。そして、制御部６０からの開指令に応じて全開閉バルブ５１Ｖ〜５４Ｖが開くと、噴射用ポンプ７０から圧縮空気が開閉バルブ５１Ｖ〜５４Ｖを介して搬出浮上ステージ５１〜５４に供給され、図示を省略する噴射孔から上方に向けて噴射される。これによって基板９が搬出浮上ステージ５１〜５４から所定の搬送高さだけ浮上し、当該浮上位置で支持される。
突き上げ部５５は、搬出側浮上機構５０において基板９を搬送機構３０から受け取る際、ならびに他の装置、例えば搬送ロボットに受け渡す際に、基板９の下面全体を一時的に突き上げる機能を有している。より詳しくは、突き上げ部５５は、上下に延びる複数のリフトピン５５１と、リフトピン５５１を昇降させるためのピン昇降部５５２（図４）とを有している。本実施形態では、搬出浮上ステージ５１〜５４全体に対してリフトピン５５１が５×５の二次元マトリックス状に配置されている。ただし、いずれのリフトピン５５１も、図１に示すように、搬出浮上ステージ５１〜５４の幅方向Ｙの両端部より、幅方向Ｙ内側に配置されている。
このように配置されたリフトピン５５１は、制御部６０からの指令に応じてピン昇降部５５２（図４）が作動することで、一体的に昇降移動される。例えば、上昇指令に応じてピン昇降部５５２がリフトピン５５１を上昇させると、搬送機構３０の吸着保持部３１と干渉することなく、リフトピン５５１が基板９の下面に当接し、基板９の幅方向Ｙの両端部付近がリフトピン５５１により突き上げる。これにより搬送機構３０からの基板９の受け取りが可能となる。また、上記搬送ロボットへの基板９の受渡しも同様である。一方、上記受け取りおよび受渡し時以外においては、リフトピン５５１は基板９の搬送経路よりも低い位置に降下して待機している。
上記したように搬入側浮上機構２０に基板９が移載されると、基板処理装置１は基板９を搬入浮上ステージ２１〜２３、４１、５１〜５４から所定高さだけ浮上させた状態で搬送し、その搬送中に基板９の上面にレジスト液を塗布する。ここで、塗布処理を良好に行うためには、基板９の水平位置および姿勢を予め整える、つまり整列処理を行っておく必要があり、本実施形態ではコンベア装置８００から送られてくる基板９を整列移載機構１０が搬入浮上ステージ２１〜２３に移載する間に、上記整列処理を実行する。以下、図１ないし図４を参照しつつ整列移載機構１０の構成について詳述した後で、基板処理装置１の動作について説明する。
図２は、図１に装備される整列移載機構の部分拡大斜視図である。整列移載機構１０では、図１および図２に示すように、基台７２の表面のうち搬送方向Ｘの上流側（Ｘ１側）で、かつ、基台７２の表面のうち幅方向Ｙの中央部において、リニアモータなどの直動駆動部１１が搬送方向Ｘに延設されている。この実施形態では、図１に示すように、直動駆動部１１の下流側端部は搬入側浮上機構２０に入り込み、搬入浮上ステージ２１の近傍にまで達している。この直動駆動部１１は、基台７２の表面に固定される固定部１１１と、制御部６０からの移動指令に応じて固定部１１１に対して搬送方向Ｘに移動する可動テーブル１１２とを有している。なお、この可動テーブル１１２の上面には、センターチャック１２が固定されている。
直動駆動部１１に対する幅方向ＹのＹ２側に移載浮上ステージ１３、１４が、また反対のＹ１側に移載浮上ステージ１５、１６が基台７２の上面において搬送方向Ｘに延設されている。これら４本の移載浮上ステージ１３〜１６はいずれも基台７２の搬送方向Ｘの上流側端部から搬入浮上ステージ２１の近傍に達しており、幅方向Ｙにおいては互いに離間して設けられている。なお、図２に示すように、本実施形態では移載浮上ステージ１３〜１６はそれぞれ支持台１３Ｂ〜１６Ｂ上に配置されている。
これら移載浮上ステージ１３〜１６は、搬入浮上ステージ２１〜２３と同様に、それぞれ開閉バルブ１３Ｖ〜１６Ｖ（図１）を介して噴射用ポンプ７０と接続されている。そして、制御部６０からの開指令に応じて開閉バルブ１３Ｖ〜１６Ｖが開くと、噴射用ポンプ７０から圧縮空気がそれぞれ開閉バルブ１３Ｖ〜１６Ｖを介して移載浮上ステージ１３〜１６に供給され、図示を省略する噴射孔から上方に向けて噴射される。これによって、後で詳述するように、コンベア装置８００から送られてくる基板９が搬送経路上に浮上して支持され、その支持状態で搬送経路上で整列され、さらに搬入側浮上機構２０に移載される。
また、本実施形態では、センターチャック１２の上面には複数の孔（図示省略）が設けられており、移載浮上ステージ１３〜１６と同様に、圧縮空気の供給を受けて当該孔から空気を上方に噴射可能となっている。例えば図１に示すように、センターチャック１２が搬送方向Ｘの上流側端部に位置決めされた状態で圧縮空気を上方に噴射することで移載浮上ステージ１３〜１６と協働してコンベア装置８００から送られてくる基板９の浮上支持を安定化させることが可能となる。なお、本実施形態では、センターチャック１２は単に圧縮空気を噴射して浮上支持する機能のみならず、受入位置（基板受入領域）に位置決めされた基板９（図１中の１点鎖線で示された基板９）を保持する機能を発揮させるために、次のように構成されている。
センターチャック１２の上面に設けられた複数の孔は開閉バルブ１２Ｖを介して噴射／吸着切替部１７に接続されている。この噴射／吸着切替部１７は、噴射用ポンプ７０と吸着用ポンプ７３とに接続されている。そして、噴射／吸着切替部１７は制御部６０からの切替指令に応じて開閉バルブ１２Ｖの接続先を噴射用ポンプ７０と吸着用ポンプ７３の間で切り替える。例えば、噴射／吸着切替部１７が噴射用ポンプ７０と開閉バルブ１２Ｖとを接続するように切り替えられた状態で制御部６０から開閉バルブ１２Ｖに開成指令が与えられると、圧縮空気が噴射／吸着切替部１７および開閉バルブ１２Ｖを介してセンターチャック１２に圧送され、その結果、上記孔から圧縮空気が上方に噴射される。逆に、噴射／吸着切替部１７が吸着用ポンプ７０と開閉バルブ１２Ｖとを接続するように切り替えられた状態で制御部６０から開閉バルブ１２Ｖに開成指令が与えられると、基板９とセンターチャック１２との間の雰囲気が上記孔、開閉バルブ１２Ｖおよび噴射／吸着切替部１７を介して吸引されて基板９の下面の一部、より詳しくはセンターチャック１２と対向する対向領域が吸着される。これによって基板９がセンターチャック１２に保持される。
また、移載浮上ステージ１３、１６のＸ１側端部の両側には駆動ローラ１８が配置されている。本実施形態では、駆動ローラ１８はその頂部が搬送経路と一致するように配置されており、ローラ駆動部１８１からの駆動力を受けて基板９をＸ２方向に搬送する機構を有している。このため、コンベア装置８００から整列移載機構１０に搬入された基板９は駆動ローラ１８によりさらにＸ２方向に搬送され、受入位置（図１の１点鎖線で示す基板位置）に位置決めされる。ここでは、駆動ローラ１８による搬送力を用いて受入位置への基板９の送り込みを行っているが、駆動ローラ１８の代わりにフリーローラを用いる一方でセンターチャック１２により上記送り込み動作を実行するように構成してもよい。
整列移載機構１０は、上記したように移載浮上ステージ１３〜１６およびセンターチャック１２により受入位置で浮上して支持される基板９を取り囲むように、整列部１９が配置されている。より具体的には、基板９の各側端面の外側に整列部１９が設けられている。なお図１では、整列部１９の一部（基板９と当接自在な当接部材１９７（図３）に相当）のみが図示されている。
図３は整列移載機構に設けられる整列部の構成を示す図である。同図中の（ａ）欄には受入位置で浮上支持された基板９から離れた退避位置に当接部材を位置決めする状態、つまり退避状態が記載されている。また、同図中の（ｂ）欄には同基板９の側端部に当接部材を押し当てて基板９を整列させる整列位置に当接部材を位置決めした状態、つまり整列状態が記載されている。なお、本実施形態では、図１に示すように、受入位置で浮上支持された基板９を取り囲むように合計８個の整列部１９が配設されているが、いずれも同一構成を有している。
整列部１９は、図３に示すように、整列基台１９１上にエアスライダー１９２のシリンダ部が固定されている。このエアスライダー１９２は制御部６０からの伸縮指令に応じてピストン部１９３を水平方向に伸縮させる。このピストン部１９３の先端部には、別のエアスライダー１９４のシリンダ部が取り付けられている。エアスライダー１９４は制御部６０からの伸縮指令に応じてピストン部１９５を上下方向に伸縮させる。さらに、ピストン部１９５の上端部にはブラケット１９６が固着されるとともに、当該ブラケット１９６から基板９に向けて当接部材１９７が突設されている。この実施形態では、整列部１９は基板９の搬送経路（図６〜図９中の符号Ｈ）よりも鉛直方向において低い位置に配置されており、整列処理を実行するタイミングを除き、図３中の（ａ）欄に示すように、ピストン部１９３、１９５がともにシリンダ部に後退されて搬送経路に沿って移動する基板９と非干渉状態となっている。一方、整列処理を実行する際には、制御部６０からエアスライダー１９４に対して伸長指令が与えられ、これを受けてピストン部１９５が上方に伸びて当接部材１９７を搬送経路と同じ高さ位置に位置決めする。それに続いて、制御部６０からエアスライダー１９２に対して伸長指令が与えられ、これを受けてピストン部１９３が所定量だけ基板９側に伸びる。これによって、図３中の（ｂ）欄に示すように当接部材１９７が基板９の側端部と当接する。このような動作を全８個の整列部１９が同期して実行することで基板９の水平位置および姿勢が予め設定された状態に整えられる。
図４は図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置１の制御部６０には、予め定められた処理プログラムを実行して各部の動作を制御するＣＰＵ６１と、ＣＰＵ６１により実行される処理プログラムや処理中に生成されるデータ等を記憶保存するためのメモリ６２と、処理の進行状況や異常の発生などを必要に応じてユーザに報知するための表示部６３とが設けられている。そして、処理プログラムにしたがってＣＰＵ６１が装置各部を制御することで、以下に詳述する受入準備工程、受入工程、整列工程、移載工程、搬送工程、塗布工程などを実行する。
図５は図１に示す基板処理装置で実行される基板処理動作を示すフローチャートである。図６は図１に示す基板処理装置で実行される受入準備工程を模式的に示す図である。図７は図１に示す基板処理装置で実行される整列工程を模式的に示す図である。図８は図１に示す基板処理装置で実行される移載工程を模式的に示す図である。図９は図１に示す基板処理装置で実行されるリフトアップ工程を模式的に示す図である。なお、図６ないし図９におけるハッチング部分は圧縮空気が上方に噴射されていることを示し、梨地部分は吸引されていることを示している。また、図６ないし図９における実線矢印はセンターチャック１２での空気の流れを示し、点線矢印は浮上ステージでの空気の流れを示している。また、図６ないし図９における（ａ）欄は平面図を示し、（ｂ）欄は（ａ）欄中のＢ−Ｂ線断面図である。
基板処理装置１において基板９を処理するときには、まず、前工程のコンベア装置８００から基板９が搬出される前に、基板処理装置１では受入準備を行う（ステップＳ１）。具体的には、図６に示すように、センターチャック１２が搬送方向Ｘの上流側（Ｘ１側）に移動され、コンベア装置８００に隣接した位置で位置決めされる。そして、ローラ駆動部１８１が作動して駆動ローラ１８を回転させる。また、噴射／吸着切替部１７が「噴射状態」に切り替わるとともに開閉バルブ１２Ｖが開いてセンターチャック１２に圧縮空気が送られ、センターチャック１２の上面から上方に向けて噴射される。また、開閉バルブ１３Ｖ〜１６Ｖが開いて移載浮上ステージ１３〜１６に圧縮空気が送られ、各移載浮上ステージ１３〜１６の上面からも上方に向けて噴射される。なお、その他の開閉バルブ２１〜２３Ｖ、４１Ｖ、５１Ｖ〜５５４Ｖは閉じている。また、整列部１９は退避状態（図３の（ａ）欄参照）となっている。
こうした基板９の受入準備が完了すると、コンベア装置８００により基板９が方向Ｘ２に搬送される（ステップＳ２：受入工程）。整列移載機構１０では、基板９は駆動ローラ１８に支持されながら受入位置（図６の（ａ）欄中の２点鎖線で示された基板受入領域）に送り込まれる。このとき、基板９の下面に対して圧縮空気が吹き付けられて搬送経路Ｈの高さ位置に支持されている。そして、基板９が受入位置に到達すると、ローラ駆動部１８１は駆動ローラ１８の駆動を停止する。
受入位置への基板９の受け入れが完了すると、整列部１９が「退避状態」から「整列状態」に移行する。これによって、図７に示すように、８個の整列部１９の当接部材１９７が基板９の側端部に当接して受入位置の基板９の水平位置および姿勢を整える（ステップＳ３：整列工程）。
これに続いて、開閉バルブ１２Ｖが開いたまま、噴射／吸着切替部１７が「噴射状態」から「吸着状態」に切り替わり、センターチャック１２の上面と基板９の下面とで挟まれた空間の雰囲気を排気し、基板９の下面のうちセンターチャック１２と対向する領域をセンターチャック１２で吸着して保持する（ステップＳ４）。これに続いて、整列部１９が「整列状態」から「退避状態」に移行する。これによって、８個の整列部１９の当接部材１９７が基板９の側端部から退避して基板９の搬送が可能となる。そして、図８に示すように、移載浮上ステージ１３〜１６の上面からの圧縮空気の噴射を継続して基板９を下方から支持するとともにセンターチャック１２が基板９を保持した状態のままＸ２方向に移動される。これによって基板９は搬送経路Ｈに沿って安定して搬入側浮上機構２０に向けて搬送される。
ここで、本実施形態では、移動開始と同時あるいは若干早いタイミングで、開閉バルブ２１Ｖ〜２３Ｖが開いて搬入浮上ステージ２１〜２３の上面から圧縮空気が上方に噴射される。これによって、本実施形態では、搬入側浮上機構２０への基板９の移載を安定的に行うことが可能となっている。
上記のようにして基板９が搬入側浮上機構２０の搬入位置（図１中の２点鎖線で示された基板位置）まで搬送され、基板９の移載が完了する（ステップＳ５）と、それに続いてリフトピン２４１が上昇する（ステップＳ６）。この上昇途中で各リフトピン２４１の先端部は搬送経路上の基板９の下面に接触して支持する。そして、さらなる上昇によってリフトピン２４１は基板９を搬送経路Ｈの上方に持ち上げる。
次に、リフトアップされた基板９の下方に４つの吸着保持部３１が位置するように、搬送機構３０がＸ１方向に移動して搬入位置に位置決めされる（ステップＳ７）。それに続いて、リフトピン２４１が搬送経路Ｈよりも低い位置に下降して、搬入位置で基板９を吸着保持部３１上に受け渡す（ステップＳ８）。そして、開閉バルブ３１Ｖが開いて基板９の吸着保持を開始する（ステップＳ９）。
こうして基板９が搬送機構３０に保持されると、センターチャック１２の吸着を解除して噴射に切り替えた後、搬送機構３０がガイドレール３２に沿って搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）へ移動することにより、基板９は搬送方向Ｘの下流側（Ｘ２側）へ搬送される。この基板搬送の開始と同時あるいは若干早いタイミングで、開閉バルブ２１Ｖ〜２３Ｖ、５１Ｖ〜５４Ｖが開いて搬入浮上ステージ２１〜２３および搬出浮上ステージ５１〜５４の上面から圧縮空気が上方に噴射される。また、開閉バルブ４１１Ｖ、４１２Ｖが開いて塗布浮上ステージ４１の上面の噴射孔からの圧縮空気が吐出されるとともに複数の吸引孔への吸気によって下方への圧力が基板９に作用する。このように本実施形態では、搬入側浮上機構２０から搬出側浮上機構５０への基板９の搬送を安定的に行うことが可能となっている。また、これに並行して、スリットノズル４３は、塗布浮上ステージ４１上を通過する基板９の上面に向けてレジスト液を吐出する。これにより、基板９の上面にレジスト液が塗布される（ステップＳ１０：塗布工程）。
レジスト液が塗布された基板９は、搬出浮上ステージ５１〜５４上まで搬送されて停止する。そして、開閉バルブ３１Ｖが閉じて吸着保持部３１による基板９の吸着保持を停止する。それに続いて、搬出浮上ステージ５１〜５４の上面から２５本のリフトピン５５１が搬送経路Ｈよりも高く突出する。これにより、基板９は搬送経路Ｈよりも高い位置に持ち上げられる。その後、複数のリストピン５５１に支持された基板９を、図示を省略する搬送ロボットが受け取り、後工程の装置へ搬出される（ステップＳ１１：搬出工程）。
以上のように、本実施形態では、コンベア装置８００により搬送されてきた基板９を受入位置で整列させた後で、当該基板９を保持するセンターチャック１２により保持しながら搬入側浮上機構２０に移載している。したがって、搬入側浮上機構２０の搬入位置に移載された基板９は既に整列済みである。したがって、当該搬入位置での整列処理が不要となり、その結果、基板処理装置１のタクトを短縮することができる。
図１０は本発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す部分平面図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、コンベア装置８００に突き上げ部８３０が追加装備されている点であり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。以下、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
突き上げ部８３０は、コンベアローラ８２０の間で上下に延びる複数のリフトピン８３１と、リフトピン８３１を昇降させるためのピン昇降部（図示省略）とを有している。そして、前工程を行う装置から基板９をコンベア装置８００に搬送する前に、ピン昇降部が作動して全リフトピン８３１を上昇させ、リフトピン８３１の頂部をコンベアローラ８２０よりも高い位置に位置決めする。それに続いて、図示を省略する搬送ロボットが前工程を行う装置から基板９を受け取り、リフトピン８３１の頂部上に載置する。その後で、ピン昇降部がリフトピン８３１を降下させて基板９を搬送ロボットからコンベアローラ８２０上に受け渡す。こうしてコンベア装置８００に搬送されてきた基板９を適当なタイミングで基板処理装置１の整列移載機構１０に搬送し、塗布処理が行われる。
図１１は本発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す平面図である。第３実施形態の特徴は、コンベア装置８００を経由することなく、図示を省略する搬送ロボットによって前工程を受けた基板９が直接、整列移載機構１０に搬送される点である。このような搬送形態を可能とするために、図１１に示すように突き上げ部１１０が追加装備されている。この突き上げ部１１０は、移載浮上ステージ１３〜１６の間に上下に延びる複数のリフトピン１１０１と、リフトピン１１０１を昇降させるためのピン昇降部（図示省略）とを有している。そして、前工程を行う装置から基板９を整列移載機構１０に搬送する前に、ピン昇降部が作動して全リフトピン１１０１を上昇させ、リフトピン１１０１の頂部を移載浮上ステージ１３〜１６の上面よりも高い位置に位置決めする。また、開閉バルブ１３Ｖ〜１６Ｖを開いて移載浮上ステージ１３〜１６の上面から圧縮空気を上方に噴射して基板９の受け入れ準備を行う。なお、この段階では、図１１に示すようにセンターチャック１２は搬送方向Ｘの上流側に位置している、ここで、センターチャック１２の上面からも圧縮空気が上方に向けて噴射してもよいし、圧縮空気の噴射を行わないでもよい。
それに続いて、図示を省略する搬送ロボットが前工程を行う装置から基板９を受け取り、リフトピン８３１の頂部上に載置する。その後で、ピン昇降部がリフトピン８３１を降下させて基板９を圧縮空気によって浮上支持する。こうして整列移載機構１０に搬送されてきた基板９を適当なタイミングで整列部１９によって整列させた後で搬入側浮上機構２０に搬送し、塗布処理が行われる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、搬入側浮上機構２０および搬出側浮上機構５０のいずれにおいても浮上ステージを複数個に分割しているが、搬入側浮上機構２０および搬出側浮上機構５０のうちの少なくとも一方を複数の浮上ステージの代わりに搬送方向Ｘに繋がった単一の浮上ステージを設けてもよい。
また、上記実施形態では、センターチャック１２は吸着のみならず圧縮空気の噴射が実行可能となっているが、吸着のみを行うように構成してもよい。また、センターチャック１２により基板９を吸着保持しているが、保持方式はこれに限定されるものではなく、機械的に保持してもよい。さらに、センターチャック１２による保持位置は基板９の下面の搬送方向上流側端部となっているが、保持位置はこれに限定されるものではなく、基板９の一部または全部を保持してもよい。
また、上記実施形態では、いずれの整列部１９も、２つのエアスライダー１９２、１９４の組み合わせによって当接部材１９７を２方向（鉛直方向Ｚ＋基板９に対する水平進退方向）に駆動することで基板搬送との干渉を回避している。ここで、８個のうち符号１９ａで示す整列部は本来的に基板９の搬送経路Ｈから外れて配設される。したがって、整列部１９ａについては、基板９に対する水平進退方向、つまり幅方向Ｙにのみ駆動させるように構成してもよい。このように整列部１９ａの構成を簡素化することで装置コストの低減を図ることができる。
さらに、上記実施形態では、基板に対する処理としてレジスト液を基板９に塗布しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、レジスト液以外の液体を塗布する基板工程や塗布工程以外の処理を基板に施す基板処理装置に対して本発明を適用してもよい。
以上説明したように、上記実施形態においては、搬入浮上ステージ２１〜２３が本発明の「浮上ステージ」の一例に相当している。また、ステップＳ８、Ｓ９を含む工程が本発明の「搬送工程」および「処理工程」の一例に相当しており、本発明の「処理工程」として塗布工程を実行する塗布機構４０が本発明の「処理機構」の一例に相当している。また、上記ステップＳ２〜Ｓ５を含む工程が本発明の「移載工程」の一例に相当しており、これらの工程を実行する整列移載機構１０が本発明の「移載機構」の一例に相当している。また、センターチャック１２が本発明の「保持部」の一例に相当し、直動駆動部１１が本発明の「駆動部」として機能している。また、基板９の上面および下面がそれぞれ本発明の「一方主面」および「他方主面」に相当している。また、レジスト液が本発明の「塗布液」の一例に相当している。
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明は、例えば移載機構が、基板の一方主面を上方に向けた水平姿勢で基板を受け入れ、水平姿勢のまま基板を浮上ステージに移載するように構成してもよい。
また、保持部が基板の他方主面を吸着して保持するように構成してもよい。
また、保持部が、受入浮上部による基板の受入および整列部による基板の整列を行っている間、基板の他方主面の吸着を行わないように構成してもよい。
保持部が受入浮上部による基板の受入および整列部による基板の整列を行っている間、受入浮上部により基板を浮上して受け入れる基板受入領域の下方位置に位置しながら基板受入領域に向けて気体を噴射し、基板の整列の完了後に、気体の噴射を停止するのに続いて基板の他方主面を吸着するように構成してもよい。
保持部が、基板の他方主面のうち浮上ステージと反対側の端部を吸着して保持するように構成してもよい。
また、受入浮上部が、基板の受入、整列部による基板の整列および浮上ステージへの保持部の移動を行っている間、上方に向けて気体を噴射して基板を浮上させるように構成してもよい。
さらに、処理機構が、第１方向と直交する第２方向に延びる吐出口を有する吐出部を有し、吐出口から搬送機構により搬送される基板に向けて塗布液を吐出して塗布液を塗布するように構成してもよい。
この発明は、浮上ステージから基板を搬送するとともに搬送中の基板に処理を施す基板処理技術全般に適用することができる。
１…基板処理装置
９…基板
１０…整列移載機構（移載機構）
１１…直動駆動部
１２…センターチャック（保持部）
１３〜１６…移載浮上ステージ
１７…噴射／吸着切替部
１８…駆動ローラ
１９…整列部
２０…搬入側浮上機構
２１〜２３…搬入浮上ステージ
２４…突き上げ部
３０…搬送機構
４０…塗布機構（処理機構）

Claims (5)

  1. 基板を浮上させる浮上ステージと、
    浮上ステージから基板を受け取って搬送する搬送機構と、

    前記搬送機構により搬送される基板に対して処理を施す処理機構と、
    前記浮上ステージに基板を移載する移載機構とを備え、
    前記移載機構は、
    搬送されてくる基板を浮上させて受け入れる受入浮上部と、

    前記受入浮上部により浮上されている前記基板を整列させる整列部と、
    前記整列部により整列された前記基板を保持する保持部と、
    前記保持部を前記浮上ステージに移動させる駆動部と、を備え、前記基板の一方主面を上方に向けた水平状態で前記基板を受け入れ、前記水平状態のまま前記基板を前記浮上ステージに移載し、
    前記保持部は、
    前記基板の他方主面を吸着して保持し、
    前記受入浮上部による前記基板の受入および前記整列部による前記基板の整列を行っている間、前記基板の他方主面の吸着を行わず、前記受入浮上部により前記基板を浮上して受け入れる基板受入領域の下方位置に位置しながら前記基板受入領域に向けて気体を噴射し、
    前記基板の整列の完了後に、前記気体の噴射を停止するのに続いて前記基板の他方主面を吸着する
    ことを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記保持部は、前記基板の他方主面のうち前記浮上ステージと反対側の端部を吸着して保持する基板処理装置。
  3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
    前記受入浮上部は、前記基板の受入、前記整列部による前記基板の整列および前記浮上ステージへの前記保持部の移動を行っている間、上方に向けて気体を噴射して前記基板を浮上させる基板処理装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
    前記搬送機構は前記基板を第１方向に搬送し、
    前記処理機構は、前記第１方向と直交する第２方向に延びる吐出口を有する吐出部を有し、前記吐出口から前記搬送機構により搬送される前記基板に向けて塗布液を吐出して前記塗布液を塗布する基板処理装置。
  5. 基板を浮上させる浮上ステージ上に基板を移載する移載工程と、
    前記浮上ステージから前記基板を搬送する搬送工程と、
    搬送されている前記基板に処理を施す処理工程とを備え、
    前記移載工程は、
    搬送されてくる前記基板を受入浮上部の上方に浮上させ、前記基板の一方主面を上方に向けた水平状態で前記基板を受け入れる第１工程と、
    前記受入浮上部により浮上されている前記基板を整列させる第２工程と、
    整列された前記基板の他方主面を保持部で吸着して保持しながら前記水平状態のまま前記基板を浮上ステージ上に移動させて前記浮上ステージに受け渡す第３工程とを有し、
    前記第１工程および前記第２工程を行っている間、前記保持部による前記基板の他方主面の吸着を行わず、前記受入浮上部により前記基板を浮上して受け入れる基板受入領域の下方位置に前記保持部を位置させながら前記基板受入領域に向けて前記保持部から気体を噴射し、
    前記第２工程の完了後に、前記保持部からの前記気体の噴射を停止するのに続いて前記保持部により前記基板の他方主面を吸着する
    ことを特徴とする基板処理方法。
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