TWI660786B

TWI660786B - 基板處理裝置及基板處理方法

Info

Publication number: TWI660786B
Application number: TW106115791A
Authority: TW
Inventors: 安陪裕滋
Original assignee: 斯庫林集團股份有限公司
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2019-06-01
Also published as: JP6725374B2; CN107812628A; KR101942656B1; JP2018043179A; KR20180029834A; TW201822897A; CN107812628B

Abstract

本發明是一邊使噴嘴相對於基板相對地移動，一邊從填充有處理液的填充狀態的泵將處理液輸送至噴嘴，從而縮短從噴嘴使處理液噴出至基板的基板處理裝置的節拍時間。本發明包括：補充部，將處理液補充至泵；移動部，使噴嘴相對地移動至維護部及噴出位置；及控制部，通過在利用移動部使噴嘴從噴出位置經由維護部移動至噴出位置期間從泵向噴嘴輸送處理液，來進行用於將處理液噴出至下一個基板的準備動作。

Description

基板處理裝置及基板處理方法

本發明是有關於一種將用於處理基板的處理液從泵輸送至噴嘴，並從所述噴嘴噴出至基板的基板處理裝置及基板處理方法。再者，所述基板中，包含半導體基板、光罩用基板、液晶顯示用基板、有機電致發光（electroluminescence，EL）顯示用基板、等離子體顯示用基板、場發射顯示（Field Emission Display，FED）用基板、光碟用基板、磁片用基板、磁光碟用基板等。

在半導體裝置或液晶顯示裝置等的電子零件等的製造步驟中，是使用對基板的表面噴出處理液，利用所述處理液對基板進行處理的基板處理裝置。例如專利文獻1所述的基板處理裝置是一邊在將氣體噴附至基板的背面而使基板懸浮的狀態下搬運所述基板，一邊利用泵將處理液輸送至狹縫噴嘴而從狹縫噴嘴的噴出口噴出至基板的表面來將處理液塗布於大致整個基板上。此外，專利文獻2所述的基板處理裝置是一邊將基板吸附保持於平臺上，一邊在從狹縫噴嘴的噴出口向基板的表面噴出了由泵輸送而來的處理液的狀態下相對於基板相對移動而將處理液塗布於大致整個基板。如上所述，專利文獻1及專利文獻2所述的裝置是執行塗布處理作為基板處理。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-227850號公報 [專利文獻2]日本專利特開2015-66482號公報

[發明所要解決的問題] 然而，在這些基板處理裝置中，當對一塊基板的塗布處理完成時，會執行各種準備動作直到對下一個基板開始塗布處理為止。例如，為了防止從噴嘴的噴出口漏出塗布液，有時實施所謂吸回（suck back）處理，但是這時，有在噴嘴的噴出口的附近捲入有氣泡的情況。因此，有時進行從泵輸送處理液而從噴嘴的噴出口去除氣泡的氣泡去除動作作為所述準備動作之一。

並且，設置有包含噴嘴洗滌待機單元等的維護部，進行經塗布處理後的狹縫噴嘴的噴出口的洗滌。並且，在維護部中執行如下所述的預備噴出動作。即，當在使狹縫噴嘴接近輥的外周面的狀態下使一定的處理液從噴出口噴出時，會在噴出口形成處理液的貯液。如果如上所述在噴出口貯液形成得均勻，則可以高精度地對下一個基板進行塗布處理。因此，在所述基板處理裝置中，有時在塗布處理之前，將處理液填充於泵中而達到填充狀態之後，進行利用所述泵將一定量的處理液壓送至狹縫噴嘴而使噴出口初始化的所謂預備噴出動作作為所述準備動作。

但是，在現有技術中，關於所述準備動作與泵的填充動作的關係尚未進行充分探討，尚留有縮短對一塊基板的塗布處理所需要的時間即所謂節拍時間（tact time）的餘地。例如，由於泵達到填充狀態之後進行了預備噴出動作，節拍時間延長，因而期望提供一種縮短所述節拍時間的技術。

本發明是鑒於所述問題而完成，目的在於在如下的基板處理技術中，縮短節拍時間，所述基板處理技術是一邊使經維護部維護的噴嘴在噴出位置相對於基板相對地移動，一邊從填充有處理液的填充狀態的泵將處理液輸送至噴嘴，並使處理液從噴嘴噴出至基板。 [解決問題的手段]

本發明的一個形態是一種基板處理裝置，一邊使經維護部維護的噴嘴在噴出位置相對於基板相對地移動，一邊從填充有處理液的填充狀態的泵將處理液輸送至噴嘴，並使處理液從噴嘴噴出至基板，所述基板處理裝置的特徵在於包括：補充部，將處理液補充至泵；移動部，使噴嘴相對地移動至維護部及噴出位置；以及控制部，通過在利用移動部使噴嘴從噴出位置經由維護部移動至噴出位置期間，從泵向噴嘴輸送處理液而進行用於將處理液噴出至下一個基板的準備動作；並且控制部使補充部執行在準備動作之前將第1量的處理液補充至泵的第1補充動作、以及在準備動作之後將第2量的處理液補充至泵而使泵恢復成填充狀態的第2補充動作，第1量多於開始準備動作所需要的處理液的量，並且少於噴出至基板的處理液的量。

並且，本發明的另一形態是一種基板處理方法，一邊使噴嘴在噴出位置相對於基板相對地移動，一邊從填充有處理液的填充狀態的泵將處理液輸送至噴嘴，並使處理液從噴嘴噴出至基板，所述基板處理方法的特徵在於包括：準備步驟，通過在使噴嘴從噴出位置經由維護部移動至噴出位置期間從泵向噴嘴輸送處理液，來進行用於將處理液噴出至下一個基板的準備動作；第1補充步驟，在準備步驟之前，將第1量的處理液補充至泵，所述第1量多於開始準備動作所需要的處理液的量，並且少於噴出至基板的處理液的量；以及第2補充步驟，在準備步驟之後，將第2量的處理液補充至泵而使泵恢復成填充狀態。

在如上所述而構成的發明中，在將第1量的處理液補充至泵的階段執行預備噴出。即，不等泵恢復成填充狀態便執行預備噴出，與等到泵變為填充狀態而進行預備噴出的現有技術相比更早地執行預備噴出。並且，在預備噴出後將第2量的處理液補充至泵，使泵恢復成填充狀態，從而朝向下一個基板的處理液的噴出準備完畢。 [發明的效果]

如上所述，根據本發明，將多於在預備噴出動作中所消耗的處理液的量，並且少於噴出至基板的處理液的量的第1量的處理液補充至泵之後進行預備噴出，即，不等泵變為填充狀態便進行預備噴出。其結果為，可以縮短節拍時間。

圖1A是表示作為本發明的基板處理裝置的第1實施方式的塗布裝置的圖，是從垂直上方觀察的俯視圖，並且，圖1B是從圖1A中拆下塗布機構的俯視圖。並且，圖2是表示對圖1A所示的塗布裝置進行控制的控制機構的框圖。再者，在圖1A、圖1B及後文所說明的各圖中，為了闡明裝置各部的配置關係，將基板W的搬運方向稱為「X方向」，將從圖1A、圖1B的左手側向右手側的水準方向稱為「+X方向」，將相反方向稱為「-X方向」。並且，將與X方向正交的水準方向Y之中裝置的正面側稱為「-Y方向」，並且將裝置的背面側稱為「+Y方向」。此外，將垂直方向Z上的上方向及下方向分別稱為「+Z方向」及「-Z方向」。

塗布裝置1是接受從滾筒式輸送機（roller conveyer）100搬運而來的水準姿勢的矩形基板W，並將塗布液塗布於所述基板W的表面Wf的狹縫塗布機（slit coater）。在所述塗布裝置1中，與滾筒式輸送機100鄰接地設置有移載機構2。所述移載機構2從滾筒式輸送機100接收基板W而移載至懸浮機構3。

懸浮機構3包含三個懸浮單元3A～懸浮單元3C。這些懸浮單元3A～懸浮單元3C如圖1B所示，沿基板W的搬運方向X排列。更詳細而言，在最上游側，即在（-X）方向側，與移載機構2鄰接地配置有上游懸浮單元3A，在最下游側，即在（+X）方向側配置有下游懸浮單元3C。並且，在上游懸浮單元3A與下游懸浮單元3C之間配置有中央懸浮單元3B。

圖3A是懸浮機構的俯視圖，圖3B是示意性地表示懸浮機構與塗布機構的關係的側視圖。再者，在這些附圖中，示意性地表示了中央懸浮單元3B的全部以及上游懸浮單元3A與下游懸浮單元3C的一部分。

上游懸浮單元3A及下游懸浮單元3C都是遍及一塊板狀的平檯面32的整個面呈矩陣狀分散地形成有多個空氣的噴出孔31。而且，通過對各噴出孔31供給壓縮空氣，而利用通過從各噴出孔31噴出壓縮空氣而產生的氣體壓力使基板W懸浮。由此，在上游懸浮單元3A及下游懸浮單元3C中，基板W從所述平檯面32懸浮規定的懸浮高度，例如懸浮10微米～500微米。再者，為了將壓縮空氣供給至各噴出孔31，例如可以使用專利文獻1所述的構成。

並且，雖然沒有圖示於圖3A及圖3B中，但是下游懸浮單元3C除了所述噴出孔31以外還有多個升降銷（lift pin）及升降銷升降機構。多個升降銷是利用噴出孔31的間隙而隔開規定間隔，且能夠與基板W的整個背面Wb相對向地設置。並且，升降銷借由設置於平檯面32的下方的升降銷升降機構，而在垂直方向（Z軸方向）上驅動升降。即，下降時，升降銷的前端下降至比下游懸浮單元3C的平檯面32更靠（-Z）方向側的位置，上升時，升降銷的前端上升至使基板W交付至移載機器人（圖略）的位置為止。這樣一來基板W的下表面被經上升的升降銷支撐而抬起，所以基板W從下游懸浮單元3C的平檯面32上升。由此，可以利用移載機器人從塗布裝置1卸載基板W。

另一方面，中央懸浮單元3B如下所述而構成，具有高於上游懸浮單元3A及下游懸浮單元3C的懸浮精度。即，中央懸浮單元3B具有矩形形狀的板狀的平檯面33。在所述平檯面33上，以比設置於上游懸浮單元3A及下游懸浮單元3C上的噴出孔31更窄的間距呈矩陣狀分散地設置有多個孔。並且，與上游懸浮單元3A及下游懸浮單元3C不同，在中央懸浮單元3B中，孔之中一半是作為壓縮空氣的噴出孔34a而發揮作用，剩下的一半是作為抽吸孔34b而發揮作用。即，從噴出孔34a向基板W的背面Wb噴出壓縮空氣而將壓縮空氣送入至平檯面33與基板W的背面Wb之間的空間SP（圖3B）。另一方面，構成為經由抽吸孔34b從空間SP抽吸空氣。如上所述，對所述空間SP進行空氣的噴出及抽吸，在所述空間SP內從各噴出孔34a噴出的壓縮空氣的空氣流在水準方向上展開之後，從與所述噴出孔34a鄰接的抽吸孔34b加以抽吸，使在所述空間SP內展開的空氣層（壓力氣體層）上的壓力平衡變得更穩定，從而可以高精度地並且穩定地控制基板W的懸浮高度。再者，為了進行對各噴出孔34a的壓縮空氣的供給以及從抽吸孔34b的空氣的抽吸，例如可以使用專利文獻1所述的構成。

在塗布裝置1中，為了在搬運方向X上間歇地搬運借由上游懸浮單元3A而處於懸浮狀態的基板W，設置有搬運機構4。以下，一邊參照圖1A、圖1B及圖4，一邊對搬運機構4的構成進行說明。

圖4是圖1A所示的塗布裝置的側視圖。搬運機構4具有如下功能：一邊對被懸浮機構3以懸浮狀態支撐著的基板W的Y方向上的兩側端部進行抽吸而保持，一邊保持著利用懸浮機構3使基板W懸浮著的狀態沿搬運方向X進行搬運。搬運機構4如圖1B所示，包括多個吸附保持基板W的夾盤部41。在這裡，在（+Y）側及（-Y）方向側分別設置有一個共計兩個夾盤部41，所述夾盤部41是將兩個夾盤構件41a沿X方向排列而一體地在X方向上移動自如，但是也可以將各夾盤構件41a設置為夾盤部41。在本實施方式中，所述兩個夾盤部41為左右對稱（在+Y側與-Y側為對稱）的結構，利用左右側分別吸附保持基板W。並且，搬運機構4包括搬運夾盤移行導件42、搬運夾盤線性馬達43、搬運夾盤線性尺規（linear scale）44及夾盤升降氣缸45。夾盤部41可以借由夾盤升降氣缸45的動作而升降。因此，通過夾盤升降氣缸45根據對整個裝置進行控制的控制部9所發出的保持命令進行運行，而使得夾盤部41上升而支撐並且吸附保持（+Y）側、（-Y）側的基板W的兩端部的下表面。而且，搬運夾盤移行導件42在塗布裝置1的基台10上沿X方向延伸設置，通過搬運夾盤線性馬達43根據來自控制部9的搬運命令進行運行，而使得夾盤部41沿搬運夾盤移行導件42在搬運方向X上往返驅動。由此，沿搬運方向X對經夾盤部41保持的基板W進行搬運。再者，在本實施方式中，可以利用搬運夾盤線性尺規44來檢測搬運方向X上的基板W的位置，控制部9基於搬運夾盤線性尺規44的檢測結果對搬運夾盤線性馬達43進行驅動控制。

利用所述搬運機構4對基板W以使表面Wf朝向垂直上方的所謂面朝上（face up）狀態沿搬運方向X進行搬運，並且為了在所述搬運過程中將塗布液塗布於基板W的表面Wf，設置有塗布機構5。塗布機構5如圖1A及圖2所示，包括可相對於基台10在搬運方向X上移動的噴嘴單元51、沿搬運方向X在所述噴嘴單元51的上游側（圖1A的左手側）固定於基台10上的噴嘴洗滌待機單元52、將塗布液供給至噴嘴單元51的塗布液供給單元58、以及塗布液補充單元59。

噴嘴單元51如圖4所示，包括在Y方向上與基板W的表面Wf相對向地延伸設置的狹縫噴嘴511、對狹縫噴嘴511進行支撐的噴嘴支撐構件512、以及在Y方向上設置於比搬運機構4更靠外側的位置並具有左右對稱（在+Y側與-Y側為對稱）結構的升降部513。在所述實施方式中，是構成為利用一對升降部513經由噴嘴支撐構件512使狹縫噴嘴511在垂直方向Z上升降。更詳細而言，各升降部513包括柱狀構件514、以與垂直方向Z平行地延伸的狀態安裝於柱狀構件514上的滾珠螺杆515、與滾珠螺杆515的上端部連結的旋轉馬達516、以及與滾珠螺杆515螺合的支架（bracket）517。而且，當旋轉馬達516根據來自控制部9的旋轉命令進行運行時，滾珠螺杆515進行旋轉，並根據其旋轉量，支架517在垂直方向Z上進行升降。將噴嘴支撐構件512的兩端部分別安裝於如上所述而構成的（+Y）方向側及（-Y）方向側的支架517，並經由噴嘴支撐構件512可升降地進行支撐。

並且，各升降部513如圖4所示，借由塗布機構5的移動機構518而在搬運方向X上往返移動。所述移動機構518如圖4所示，包括從下方支撐升降部513的底座部518a、移行導件518b及線性馬達518c。移行導件518b如圖1A或圖1B所示，在塗布裝置1的基台10上沿X方向延伸設置，通過線性馬達518c根據來自控制部9的移動命令進行運行，而可以使升降部513沿移行導件518b在搬運方向X上往返移動，並且隨著升降部513將狹縫噴嘴511定位於維護位置及噴出位置。在這裡，所謂「維護位置」，是指利用噴嘴洗滌待機單元52進行包含預備噴出的維護動作的位置，所謂「噴出位置」，是指進行朝向基板W噴出塗布液的動作的位置，即中央懸浮單元3B的正上方位置。

在噴嘴支撐構件512的下端部以噴出口511a朝向下方的狀態安裝有狹縫噴嘴511。因此，可以通過利用控制部9對旋轉馬達516進行控制來使狹縫噴嘴511升降而使噴出口511a接近被搬運機構4搬運的基板W的表面Wf，或者相反地使噴出口511a遠離至上方。並且，基於後述懸浮高度檢測感測器（圖3B中的符號53）的輸出，控制部9對旋轉馬達516進行控制，由此可以高精度地調節基板W的表面Wf與噴出口511a的間隔。而且，當在使噴出口511a接近基板W的表面Wf的狀態下將塗布液從塗布液供給單元58壓送至狹縫噴嘴511時，使塗布液從噴出口511a向基板W的表面Wf噴出。再者，在狹縫噴嘴511上，安裝有用於保護噴嘴前端的保護構件（圖3B中的符號6B1）、懸浮高度檢測感測器（圖3B中的符號53）及振動感測器（圖3B中的符號6B2）。

所述塗布液供給單元58如圖4所示，使用管式泵（tube pump）或波紋管泵（bellows pump）等通過體積變化來輸送塗布液的泵581，作為用於將塗布液壓送至狹縫噴嘴511的壓送源。在所述泵581的輸出側，連接著配管582的另一端。並且，在所述配管582的另一端分支成兩根，如圖4所示，其中一根配管583與狹縫噴嘴511的（-Y）方向側的端部連接，另一根配管584與狹縫噴嘴511的（+Y）方向側的端部連接。在這些配管583、配管584上，分別插裝有開閉閥585、開閉閥586，根據來自控制部9的開閉命令進行開閉，由此可以切換對狹縫噴嘴511的塗布液的輸送及輸送停止。

並且，借由對狹縫噴嘴511供給塗布液，而使填充於泵581中的塗布液的比例減少，即，使泵填充率減少。因此，設置有塗布液補充單元59。所述塗布液補充單元59如圖3B所示，包括存積塗布液的存積槽591、將所述存積槽591連接於泵581的配管592、以及插裝於配管592上的開閉閥593。所述開閉閥593可以根據來自控制部9的補充命令而打開，將存積槽591內的塗布液補充至泵581。相反地，所述開閉閥593根據來自控制部9的補充停止命令而關閉，限制從存積槽591向泵581補充塗布液。再者，在本實施方式中，一邊不但控制所述開閉閥593的開閉，還控制塗布液供給單元58的開閉閥585、開閉閥586的開閉，一邊進行塗布液的補充動作。即，在不進行補充動作期間，將開閉閥593關閉，限制塗布液從存積槽591流入至泵581。與其相對，通過在關閉開閉閥585、開閉閥586，另一方面，打開開閉閥593的狀態下泵581進行運行，而將存積槽591內的塗布液引入至泵581而加以填充。再者，在本實施方式中，在噴嘴洗滌待機單元52中進行作為維護之一的預備噴出動作作為準備動作（用於將塗布液良好地噴出至下一個基板的動作），與之關聯地，如後文所詳述，分成準備動作前及準備動作後兩次而將塗布液補充至泵581，從而恢復成泵填充率為100%或大致100%的填充狀態。

噴嘴洗滌待機單元52是從對基板W的表面Wf供給了塗布液的狹縫噴嘴511的前端部洗滌去除抗蝕劑液的裝置，通過所述洗滌處理而將狹縫噴嘴511的噴出口511a準備成適於下一個塗布處理的狀態。所述噴嘴洗滌待機單元52如圖3B及圖4所示，包括主要由輥521、洗滌單元522、輥託盤（roller tray）523等構成而進行噴嘴洗滌及預備噴出的洗滌待機部524。在所述洗滌待機部524中，洗滌經塗布處理後的狹縫噴嘴511的噴出口511a。並且，當在使狹縫噴嘴511接近輥521的外周面的狀態下使一定的塗布液從噴出口511a噴出時，在噴出口511a形成塗布液的貯液（預備噴出動作）。當如上所述在噴出口511a均勻地形成貯液時，可以高精度地進行其後的塗布處理。如上所述，使狹縫噴嘴511的噴出口511a初始化，準備下一個塗布處理。再者，輥521的旋轉是根據來自控制部9的旋轉命令通過輥旋轉馬達（圖略）的驅動來進行。並且，附著於輥521上的塗布液是通過在輥521旋轉時下端浸漬於輥託盤523內所存積的洗滌液中而去除。

如上所述，在本實施方式中，由於使狹縫噴嘴511接近基板W的表面Wf而進行塗布處理，所以當表面Wf上存在異物時，有時狹縫噴嘴511會因為異物與狹縫噴嘴511的碰撞而產生損傷。並且，如果因為所述碰撞而在狹縫噴嘴511的位置產生誤差，則無法繼續進行其後的塗布處理。因此，在本實施方式中，為了檢測基板W的表面Wf上所存在的異物，設置有兩種異物檢測機構6A、異物檢測機構6B。

異物檢測機構6A是在搬運方向X上設置於塗布機構上的狹縫噴嘴511的上游側以非接觸方式檢測所述異物的機構，包括投光部6A1及受光部6A2。投光部6A1及受光部6A2如圖1B所示，以在Y方向上從外側夾隔中央懸浮單元3B的方式而配置。投光部6A1及受光部6A2分別安裝在從基台10的上表面起沿垂直方向Z立設的支撐構件（圖略）的上端部，對投光部6A1及受光部6A2的高度位置進行調整。更具體而言，如圖3B所示，以從投光部6A1照射的鐳射穿過基板W的表面Wf上而入射至受光部6A2的方式，配設有投光部6A1及受光部6A2。而且，投光部6A1向受光部6A2照射鐳射。另一方面，受光部6A2接收從投光部6A1照射的鐳射，並對其受光量進行測量而輸出至控制部9。而且，控制部9基於所述受光量進行異物檢測。

另一個異物檢測機構6B是以接觸方式檢測所述異物的機構，在本實施方式中，安裝於塗布機構5的狹縫噴嘴511上。異物檢測機構6B包括在搬運方向X上的噴出口511a的上游側安裝於狹縫噴嘴511上的保護構件6B1、以及對狹縫噴嘴511的振動進行檢測的振動感測器6B2。保護構件6B1是為了保護狹縫噴嘴511的噴嘴前端而在水準方向Y上延伸設置的板構件，以板面與基板W的表面Wf正交的方式而配置。因此，在噴嘴單元51的正下方位置搬運基板W時，當基板W上存在異物時，保護構件6B1會抑制由狹縫噴嘴511的噴嘴前端與異物的接觸所引起的狹縫噴嘴511的破損。並且，當存在異物時，保護構件6B1會與異物接觸而在所述保護構件6B1中產生振動，從而傳遞至狹縫噴嘴511。振動感測器6B2檢測到所述振動而輸出至控制部9。然後，控制部9基於所述振動進行異物檢測。再者，在狹縫噴嘴511中，除了所述異物檢測機構6B以外，在先於保護構件6B1進入至基板W的上方區域的位置上，設置有用於以非接觸方式探測基板W的懸浮高度的懸浮高度檢測感測器53。通過所述懸浮高度檢測感測器53，可以測定經懸浮的基板W與中央懸浮單元3B的平檯面33的上表面的間隔距離，並且可以伴隨著所述檢測值，經由控制部9，對狹縫噴嘴511下降的位置進行調整。再者，作為懸浮高度檢測感測器53，可以使用光學式感測器、超聲波式感測器等。

如上所述，在本實施方式中，可以通過設置兩種異物檢測機構6A、異物檢測機構6B來確實地進行異物檢測。而且，在異物檢測時控制部9強制停止基板W的搬運而及時防止狹縫噴嘴511的破損或基板W的損壞等。

控制部9如上所述具有控制塗布裝置1的裝置各部的功能。在所述控制部9中，設置有執行預先設定的處理常式而控制各部的動作的中央處理器（central processing unit，CPU）91、用於存儲保存由CPU91執行的處理常式或處理中所生成的資料等的記憶體92、以及根據需要向使用者通知處理的行進狀況或異物檢測等的顯示部93。而且，在塗布裝置1中，通過CPU91按照處理常式以如下方式控制裝置各部來執行塗布處理。

其次，參照圖3B、圖5、圖6A至圖6F，對利用塗布裝置1將塗布液塗布於基板W的表面Wf的動作進行說明。在這裡，說明從對第n塊基板Wn的塗布液的塗布結束（圖5中的時刻t11）到對下一個第（n＋1）塊基板W（n＋1）的塗布液的塗布開始（圖5中的時刻t16）的動作。並且，為了闡明本實施方式中的各種動作的技術意義，將對圖1A所示的塗布裝置1嘗試應用現有技術（在泵581恢復成填充狀態後執行預備噴出作為準備動作）的示例作為比較例圖示於圖5中。

圖5是表示圖1A所示的塗布裝置的動作（第1實施方式）及比較例的圖。並且，圖6A至圖6F是示意性地表示裝置各部的動作的圖。再者，在圖6A至圖6F中，「關閉（CLOSE）」及「打開（OPEN）」表示設置於塗布液供給單元58及塗布液補充單元59上的開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593的開閉狀況。並且，「噴出」及「補充」表示是通過泵581輸送塗布液而噴出了塗布液的狀況、還是補充了塗布液的狀況。此外，括弧中的百分比表示泵填充率。

在對第n塊基板Wn的塗布處理中，對基板Wn在X方向上進行懸浮搬運，另一方面，狹縫噴嘴511位於中央懸浮單元3B的正上方位置（噴出位置）。並且，如圖6A所示，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593分別進行打開、打開及關閉，通過泵581將塗布液壓送至狹縫噴嘴511，而從狹縫噴嘴511向基板Wn的表面噴出塗布液。由此，在基板Wn的表面上形成塗布層CL。而且，在對基板Wn的塗布液的塗布結束的時點（時刻t11），泵填充率下降至0%或數%左右。

這樣一來，當對第n塊基板Wn的塗布處理結束時，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593分別切換成關閉、關閉及打開之後，開始將狹縫噴嘴511從噴出位置移動至維護位置。在這裡，通過如上所述切換開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593，而在狹縫噴嘴511的移動過程中一邊有效防止從噴出口511a漏出塗布液，一邊進行對泵581的塗布液的補充。因此，伴隨著時間經過，泵填充率緩慢上升，例如在時刻t12，如圖5及圖6B所示泵填充率上升至30%左右。

關於如上所述進行預備噴出之前與狹縫噴嘴511的移動同時，進行塗布液的補充的方面，比較例也完全相同，但是在比較例中是等待泵581恢復成填充狀態的時刻t03而開始預備噴出，與此相對，在本實施方式中，是在先於時刻t03的時刻t13中斷塗布液的補充，在早於比較例時間Δt（＝t03－t13）的時間開始預備噴出。再者，預備噴出動作及預備噴出後的狹縫噴嘴511的移動動作在比較例及實施方式中均相同，比較例及實施方式中的從預備噴出開始到下一個基板W（n＋1）的塗布開始為止的時間，即，如下時間相同：比較例：時間＝t06－t03 實施方式：時間＝t16－t13。但是，如後文所述在本實施方式中是在預備噴出後進行塗布液的追加補充，與此相對，比較例中的不同點在於一概不進行所述補充。

返回至圖5的下段的曲線圖繼續進行說明。在本實施方式中，將狹縫噴嘴511抵達至維護位置，即，抵達至噴出口511a接近噴嘴洗滌待機單元52的輥521的外周面的位置的時點設為中斷塗布液的補充的時刻t13。並且，如圖5的上段的曲線圖所示，在從狹縫噴嘴511開始向噴嘴洗滌待機單元52移動起到時刻t13期間，將量M1的塗布液補充至泵581，雖然狹縫噴嘴511未達填充狀態，但是其泵填充率例如已達到80%（參照圖6C）。

而且，在時刻t13，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593分別切換成打開、打開及關閉，而中斷對泵581的塗布液的補充，另一方面，花一定時間（＝t14－t13）從泵581將一定量M3的塗布液壓送至狹縫噴嘴511。由此，如圖6D所示，從噴出口511a噴出塗布液而在噴出口511a形成塗布液的貯液LD（預備噴出動作）。在這裡，泵填充率通過預備噴出而從80%下降至70%。

如上所述利用輥521進行預備噴出之後，在一定時間（＝t15－t14）期間內，保持著使噴出口511a接近輥521的狀態使狹縫噴嘴511待機之後，開始使狹縫噴嘴511向噴出位置移動。

另一方面，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593在預備噴出完成的時刻t14，分別切換成關閉、關閉及打開，而再次開始對泵581補充塗布液。然後，利用所述待機期間（t14～t15）及狹縫噴嘴511向噴出位置的移動期間（t15～t16）將量M2（＝100－M1＋M3）的塗布液補充至泵581而恢復成填充狀態（參照圖6E）。在所述實施方式中，預備噴出後的塗布液的補充量M2少於預備噴出前的塗布液的補充量M1，因此如圖5所示將預備噴出後的補充速度（曲線圖的傾斜度）設定成小於預備噴出前的補充速度（曲線圖的傾斜度）。因此，可以有效防止在預備噴出後的補充階段因為塗布液變成負壓（negative pressure）而產生氣穴現象（cavitation）。

並且，在使狹縫噴嘴511移動至噴出位置期間（t15～t16），開閉閥585、開閉閥586均被關閉，所以可獲得如下的作用效果。在本實施方式中，泵581如圖4所示配置在高於噴出口511a的位置，所以具有因為水位差而從噴出口511a漏出塗布液的問題，但是通過關閉開閉閥585、開閉閥586可以有效防止塗布液的漏出。

當如上所述泵581恢復成填充狀態，然後將狹縫噴嘴511定位在噴出位置（時刻t16）時，如圖6F所示，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593分別切換成打開、打開及關閉，將塗布液從泵581壓送至狹縫噴嘴511，向沿X方向被懸浮搬運的第（n＋1）塊基板W（n＋1）的表面Wf噴出塗布液，而形成塗布層CL。

如上所述，在第1實施方式中，如圖5所示，當將開始預備噴出動作作為準備動作所需要的量（預備噴出動作中所使用的塗布液的量M2）以上的塗布液存積於泵581中時，早於泵581恢復成填充狀態（時刻t03）時間Δt地執行預備噴出作為準備動作。因此，可以與現有技術（等到泵581變為填充狀態而進行預備噴出的技術）相比縮短節拍時間所述時間Δt。如果改變視點，這就意味著可以獲得如下的作用效果。在比較例中，為了獲得與本實施方式相同程度的節拍時間，需要提高塗布液的補充速度。但是，伴隨著如下風險：塗布液因為補充速度的增大而變成負壓，在塗布液中產生氣穴現象。與此相對，本實施方式中，可以利用與現有技術相同的速度補充塗布液，從而具有可以一方面避免所述風險，一方面縮短節拍時間的優異的作用效果。

並且，由於將開閉閥585、開閉閥586插裝於將泵581與狹縫噴嘴511加以連接的配管583、配管584上，並在狹縫噴嘴511的移動過程中使開閉閥585、開閉閥586關閉，所以能夠有效防止在所述移動過程中塗布液從噴出口511a漏出。

此外，在現有技術中無法在預備噴出後進行塗布液的補充，所以在下一個塗布液開始時點的泵填充率為100%減去在預備噴出中的消耗量M3所得的值。即，需要考慮消耗量M3而使用能力稍高的泵。與此相對，在本實施方式中則不需要所述考慮，可以使用比現有技術更小型的泵581，從而可以降低裝置重量及成本。

以上，在本實施方式中，噴嘴洗滌待機單元52相當於本發明的「維護部」的一例。移動機構518相當於本發明的「移動部」的一例。塗布液補充單元59相當於本發明的「補充部」的一例。塗布液的量M1、量M2分別相當於本發明的「第1量」及「第2量」的一例。開閉閥585、開閉閥586相當於本發明的「切換部」的一例。在圖5中的時刻t11至時刻t13期間所執行的補充動作相當於本發明的「第1補充動作」及「第1補充步驟」的一例，在時刻t13至時刻t14期間所執行的預備性的噴出動作相當於本發明的「預備噴出步驟」及「準備步驟」的一例，在時刻t14至時刻t16期間所執行的補充動作相當於本發明的「第2補充動作」及「第2補充步驟」的一例。

再者，本發明並限定於所述實施方式，在不脫離其主旨的範圍內，除了所述方式以外還可以進行各種變更。例如在所述第1實施方式中，是將本發明應用於使狹縫噴嘴511的噴出口511a接近噴嘴洗滌待機單元52的輥521而進行預備噴出處理作為準備動作的塗布裝置1，但是也可以將本發明直接應用於在時刻t14～時刻t15伴有利用洗滌單元522的刮擦（scraper）處理的塗布裝置1。

並且，在所述第1實施方式中，是通過第1補充動作（時刻t11～t13）而使泵填充率恢復至80%，通過預備噴出動作（時刻t13～時刻t14）而使泵填充率減少10%，並通過第2補充動作（時刻t14～時刻t16）而使泵填充率恢復至填充狀態（100%），然而這些數值是一個示例，可以設定為與應塗布的塗布液的量或物性等相應的數值。但是，為了如上所述確實地進行預備噴出，需要在第1補充動作中補充量M3以上的塗布液。

並且，在所述第1實施方式中，為了在從噴出位置移動至噴嘴洗滌待機單元52時防止從狹縫噴嘴511的噴出口511a漏出塗布液，關閉了開閉閥585、開閉閥586，但是可以進一步在對第n塊基板的塗布處理完成的時刻t11執行所謂吸回動作而更高度地防止塗布液的漏出。這時，存在伴隨著吸回動作，將氣泡捲入至狹縫噴嘴511的噴出口511a的附近的情況。因此，當同時使用吸回動作時，理想的是如下所述除了所述預備噴出動作以外執行氣泡去除動作作為準備動作（第2實施方式）。

圖7是表示作為本發明的基板處理裝置的第2實施方式的塗布裝置的動作的圖。在所述第2實施方式中，為了在對第n塊基板的塗布處理完成的時刻t21執行所謂吸回動作，如所述圖7所示在維護位置依此循序執行氣泡去除動作及預備噴出動作作為準備動作。再者，塗布液的補充自身並不與準備動作直接相關，但是將利用用於從氣泡去除動作轉移至預備噴出動作的時間來補充塗布液的動作包含於準備動作中，即，將中間補充包含於準備動作中。

在所述第2實施方式中，將狹縫噴嘴511抵達至維護位置，即，抵達至噴出口511a接近噴嘴洗滌待機單元52的輥521的外周面的位置的時點設為中斷塗布液的補充的時刻t22。並且，在從狹縫噴嘴511開始向噴嘴洗滌待機單元52移動起到時刻t22期間，將塗布液補充至泵581，狹縫噴嘴511雖然未達填充狀態，但是在泵581中存積著在時刻t22～時刻t23執行氣泡去除動作所需要的量（在所述氣泡去除動作中向狹縫噴嘴511輸送的塗布液的量）以上的塗布液。

而且，在時刻t22，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593分別切換成打開、打開及關閉，而中斷對泵581補充塗布液，另一方面，花一定時間（＝t23－t22）從泵581將一定量的塗布液輸送至狹縫噴嘴511，雖然從噴出口511a不噴出塗布液，但是存在滲出於噴出口511a的程度的塗布液，從而通過所述輸送動作來將存在於噴出口511a的附近的氣泡從噴出口511a加以去除（氣泡去除動作）。

另一方面，開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593是在氣泡去除動作完成的時刻t23，分別切換成關閉、關閉及打開，而再次開始對泵581補充塗布液（中間補充）。然後，在能夠進行預備噴出的時刻t24與第1實施方式同樣地執行預備噴出動作。這樣一來，當準備動作（＝氣泡去除動作＋預備噴出動作）完成（時刻t25）時，與第1實施方式同樣地，利用待機期間及狹縫噴嘴511向噴出位置的移動期間再次開始對泵581補充塗布液，使泵581恢復成填充狀態。然後，當泵581恢復成填充狀態，進而將狹縫噴嘴511定位於噴出位置時（時刻t26），開閉閥585、開閉閥586、開閉閥593分別切換成打開、打開及關閉，從泵581將塗布液壓送至狹縫噴嘴511，並朝向沿X方向被懸浮搬運的第（n＋1）塊基板W（n＋1）的表面Wf噴出塗布液，而形成塗布層CL。

如上所述，在第2實施方式中，除了預備噴出動作以外還進行氣泡去除動作作為準備動作，所以能夠確實地從狹縫噴嘴511的噴出口511a去除氣泡，對基板W良好地塗布塗布液。如上所述，在第2實施方式中，在時刻t22～時刻t25所執行的動作相當於本發明的「準備步驟」的一例。

並且，在所述第2實施方式中，是在維護位置執行氣泡去除動作，但是也可以例如，如圖8所示，在狹縫噴嘴511從噴出位置移動至噴嘴洗滌待機單元52的中途期間（時刻t32～時刻t33）執行氣泡去除動作。在所述時刻t32，泵填充率低於第2實施方式，但是執行所述氣泡去除動作所需要的量以上的塗布液已存積在泵581中。再者，圖8中的符號t31、符號t34～符號t36分別表示與第2實施方式中的時刻t21、時刻t24～時刻t26相同的時刻。

並且，在所述第2實施方式及第3實施方式中，作為準備動作包括預備噴出動作及氣泡去除動作，但是也可以例如，如圖9所示，只執行氣泡去除動作作為準備動作（第4實施方式）。再者，圖9中的符號t41～符號t43、符號t46分別表示與第2實施方式中的時刻t21～時刻t23、時刻t26相同的時刻。

並且，在所述第1實施方式至第4實施方式中，是將本發明應用於一邊使基板W懸浮而搬運，一邊將塗布液作為處理液塗布於基板W的表面的塗布裝置1，但本發明的應用物件並不限定於此，也可以將本發明應用於包含專利文獻2所述的裝置在內，從噴嘴將處理液噴出至基板而進行處理的所有基板處理裝置。 [產業上的可利用性]

本發明可以應用於將用於處理基板的處理液從泵輸送至噴嘴，並從所述噴嘴噴出至基板的所有基板處理裝置及基板處理方法。

1‧‧‧塗布裝置

100‧‧‧滾筒式輸送機

2‧‧‧移載機構

3‧‧‧懸浮機構

3A‧‧‧上游懸浮單元

3B‧‧‧中央懸浮單元

3C‧‧‧下游懸浮單元

31、34a‧‧‧噴出孔

32、33‧‧‧平檯面

34b‧‧‧抽吸孔

4‧‧‧搬運機構

41‧‧‧夾盤部

41a‧‧‧夾盤構件

42‧‧‧搬運夾盤移行導件

43‧‧‧搬運夾盤線性馬達

44‧‧‧搬運夾盤線性尺規

45‧‧‧夾盤升降氣缸

5‧‧‧塗布機構

51‧‧‧噴嘴單元

52‧‧‧噴嘴洗滌待機單元

58‧‧‧塗布液供給單元

59‧‧‧塗布液補充單元

53‧‧‧懸浮高度檢測感測器

511‧‧‧狹縫噴嘴

511a‧‧‧噴出口

512‧‧‧噴嘴支撐構件

513‧‧‧升降部

514‧‧‧柱狀構件

515‧‧‧滾珠螺杆

516‧‧‧旋轉馬達

517‧‧‧支架

518‧‧‧移動機構（移動部）

518a‧‧‧底座部

518b‧‧‧移行導件

518c‧‧‧線性馬達

521‧‧‧輥

522‧‧‧洗滌單元

523‧‧‧輥託盤

524‧‧‧洗滌待機部

581‧‧‧泵

582～584‧‧‧配管

585、586‧‧‧開閉閥（切換部）

591‧‧‧存積槽

592‧‧‧配管

593‧‧‧開閉閥

6A、6B‧‧‧異物檢測機構

6A1‧‧‧投光部

6A2‧‧‧受光部

6B1‧‧‧保護構件

6B2‧‧‧振動感測器

9‧‧‧控制部

91‧‧‧CPU

92‧‧‧記憶體

93‧‧‧顯示部

CL‧‧‧塗布層

M1‧‧‧補充量（第1量）

M2‧‧‧補充量（第2量）

M3‧‧‧一定量

LD‧‧‧貯液

SP‧‧‧空間

t01～t06、t11～t16、t21～t26、t31～t36、t41～t46‧‧‧時刻

W‧‧‧基板

Wb‧‧‧背面

Wf‧‧‧表面

Wn‧‧‧第n塊基板

W（n＋1）‧‧‧第n＋1塊基板

X、Y、Z‧‧‧搬運方向

Δt‧‧‧時間

圖1A是表示作為本發明的基板處理裝置的第1實施方式的塗布裝置的圖。圖1B是從圖1A中拆下塗布機構的俯視圖。圖2是表示對圖1A所示的塗布裝置進行控制的控制機構的框圖。圖3A是懸浮機構的俯視圖。圖3B是示意性地表示懸浮機構與塗布機構的關係的側視圖。圖4是圖1A所示的塗布裝置的側視圖。圖5是表示圖1A所示的塗布裝置的動作（實施方式）及比較例的圖。圖6A-圖6F是示意性地表示裝置各部的動作的圖。圖7是表示作為本發明的基板處理裝置的第2實施方式的塗布裝置的動作的圖。圖8是表示作為本發明的基板處理裝置的第3實施方式的塗布裝置的動作的圖。圖9是表示作為本發明的基板處理裝置的第4實施方式的塗布裝置的動作的圖。

Claims

一種基板處理裝置，一邊使經維護部維護的噴嘴在噴出位置相對於基板相對地移動，一邊從填充有處理液的填充狀態的泵將所述處理液輸送至所述噴嘴，使所述處理液從所述噴嘴噴出至所述基板，所述基板處理裝置的特徵在於包括：補充部，將所述處理液補充至所述泵；移動部，使所述噴嘴相對地移動至所述維護部及所述噴出位置；以及控制部，通過在利用所述移動部使所述噴嘴從所述噴出位置經由所述維護部移動至所述噴出位置期間，從所述泵向所述噴嘴輸送所述處理液，來進行用於將所述處理液噴出至下一個所述基板的準備動作；並且所述控制部使所述補充部執行在所述準備動作之前將第1量的所述處理液補充至所述泵的第1補充動作、以及在所述準備動作之後將第2量的所述處理液補充至所述泵而使所述泵恢復成填充狀態的第2補充動作，所述第1量多於開始所述準備動作所需要的所述處理液的量，並且少於噴出至所述基板的所述處理液的量。
如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中所述準備動作是在所述維護部中預備性地從所述噴嘴噴出所述處理液的預備噴出動作，開始所述準備動作所需要的所述處理液的量是借由所述預備噴出動作而消耗的所述處理液的量。
如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中所述準備動作是通過向所述噴嘴輸送所述處理液而從所述噴出口去除存在於所述噴嘴的噴出口的附近的氣泡的氣泡去除動作，開始所述準備動作所需要的所述處理液的量是在所述氣泡去除動作中被輸送的所述處理液的量。
如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中所述準備動作包括：氣泡去除動作，通過向所述噴嘴輸送所述處理液而從所述噴出口去除存在於所述噴嘴的噴出口的附近的氣泡；以及預備噴出動作，在所述氣泡去除動作後在所述維護部中預備性地從所述噴嘴噴出所述處理液；並且開始所述準備動作所需要的所述處理液的量是在所述氣泡去除動作中被輸送的所述處理液的量。
如申請專利範圍第3項或第4項所述的基板處理裝置，其中所述氣泡去除動作是在從所述噴出位置向所述維護部的移動過程中或在所述維護部中執行。
如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中所述控制部在所述第1補充動作中及所述第2補充動作中通過所述移動部而使所述噴嘴相對移動。
如申請專利範圍第6項所述的基板處理裝置，其中所述控制部在所述第1補充動作中通過所述移動部而使所述噴嘴從所述噴出位置相對移動至所述維護部。
如申請專利範圍第6項或第7項所述的基板處理裝置，其中所述控制部在所述第2補充動作中通過所述移動部而使所述噴嘴從所述維護部相對移動至所述噴出位置。
如申請專利範圍第1項所述的所述的基板處理裝置，其更包括：配管，將從所述泵輸送的所述處理液引導至所述噴嘴；以及切換部，插裝於所述配管中，對從所述泵向所述噴嘴的所述處理液的輸送與輸送停止進行切換；並且所述控制部根據所述噴嘴的位置對所述切換部進行控制而切換所述處理液的輸送與輸送停止。
一種基板處理方法，一邊在噴出位置使噴嘴相對於基板相對地移動，一邊從填充有處理液的填充狀態的泵將所述處理液輸送至所述噴嘴，使所述處理液從所述噴嘴噴出至所述基板，所述基板處理方法包括：準備步驟，通過在使所述噴嘴從所述噴出位置經由維護部移動至所述噴出位置期間，從所述泵向所述噴嘴輸送所述處理液，來進行用於將所述處理液噴出至下一個所述基板的準備動作；第1補充步驟，在所述準備步驟之前，將第1量的所述處理液補充至所述泵，所述第1量多於開始所述準備動作所需要的所述處理液的量，並且少於噴出至所述基板的所述處理液的量；以及第2補充步驟，在所述準備步驟之後，將第2量的所述處理液補充至所述泵而使所述泵恢復成填充狀態。