JP2009059823A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液状体の高粘度化を抑え、塗布部の乾燥を抑えることが可能な塗布装置及び塗布方法を提供すること。
【解決手段】基板を浮上させて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、前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔とを備え、前記ノズルは、その先端に平面視で重なる前記気体噴出孔の数が最も少なくなるように配置されている。
【選択図】図５

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、ステージ上に気体を噴出することで基板を浮上移動させる塗布装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２３６０９２号公報

しかしながら、ステージ上に噴出される気体がノズルに吹きつけられると、ノズル内のレジストの粘度が増加したり、ノズル内が乾燥して詰まりの原因になったりする。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、液状体の高粘度化を抑え、塗布部の乾燥を抑えることが可能な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、基板を浮上させて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、前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔とを備え、前記ノズルは、その先端に平面視で重なる前記気体噴出孔の数が最も少なくなるように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、塗布部に設けられ液状体を吐出するノズルと、基板搬送部のうちノズルに対応する領域に複数設けられ基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔とを備え、ノズルはその先端に平面視で重なる気体噴出孔の数が最も少なくなるように配置されていることとしたので、気体噴出孔からノズルに直接吹き付けられる気体の量を最小限に抑えられることになる。これにより、液状体の高粘度化を抑えることができ、ノズルの乾燥を抑えることが可能になる。

上記の塗布装置は、前記ノズルは、その先端が平面視で前記気体噴出孔から外れた位置に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、ノズルの先端が平面視で気体噴出孔から外れた位置に配置されているので、気体噴出孔からノズルの先端に直接気体が吹き付けられるのを回避することができる。これにより、液状体の高粘度化をより確実に抑えることができ、ノズルの乾燥をより確実に抑えることが可能になる。ノズルの先端を気体噴出孔から外れた位置に配置することにより、液状体の落下領域において基板に対する振動が最も少なくなるため、液状体の塗布状態を向上させることにもつながる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出孔は、前記基板搬送部上に複数配列されており、前記ノズルの先端が平面視で前記気体噴出孔の間に位置するように前記ノズルが配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出孔が基板搬送部上に複数配列されており、ノズルの先端が平面視で気体噴出孔の間に位置するようにノズルが配置されていることとしたので、気体噴出孔からノズルの先端に直接吹き付けられる気体の量を抑えることができる。

上記の塗布装置は、前記気体噴出孔は、前記基板搬送部上にマトリクス状に複数配列されており、前記マトリクスの行方向及び列方向についての前記気体噴出孔のピッチがほぼ同一になっており、前記ノズルは、その先端が平面視で隣接する前記気体噴出孔のほぼ中央に位置するように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出孔が基板搬送部上にマトリクス状に複数配列されており、マトリクスの行方向及び列方向についての気体噴出孔のピッチがほぼ同一になっており、ノズルはその先端が平面視で隣接する気体噴出孔のほぼ中央に位置するように配置されていることとしたので、気体噴出孔からノズルの先端に直接吹き付けられる気体の量を抑えることができる。

上記の塗布装置は、前記ノズルに対応する領域のうち平面視で前記ノズルに重なる領域は、それ以外の領域に比べて前記気体噴出孔の間隔が大きくなっていることを特徴とする。
本発明によれば、ノズルに対応する領域のうち平面視でノズルに重なる領域がそれ以外の領域に比べて気体噴出孔の間隔が大きくなっていることとしたので、ノズルに直接吹き付けられる気体の量を当該ノズルの周囲に比べて少なくすることが可能となる。

上記の塗布装置は、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、吸引を行う吸引孔を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、気体噴出孔において気体の噴出を行い、吸引孔において吸引を行う場合であっても、ノズルに直接吹き付けられる気体の量を最小限に抑えることが可能となる。

本発明に係る塗布装置は、基板を浮上させて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、前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔と、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する部分に複数設けられ、吸引を行う吸引孔とを備え、前記ノズルは、その先端に平面視で重なる前記気体噴出孔及び前記吸引孔の数が最も少なくなるように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、ノズルはその先端に平面視で重なる気体噴出孔及び吸引孔の数が最も少なくなるように配置されていることとしたので、気体噴出孔から噴出される気体及び吸引孔から吸引される気体のノズルに対する影響を最小限に抑えることができる。これにより、液状体の高粘度化を抑えることができ、ノズルの乾燥を抑えることができる。

上記の塗布装置は、前記ノズルは、平面視で前記気体噴出孔及び前記吸引孔から外れた位置に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、ノズルは平面視で気体噴出孔及び吸引孔から外れた位置に配置されていることとしたので、気体噴出孔からノズルの先端に吹き付けられる気体の影響及び吸引孔によって吸引される気体の影響を最小限に抑えることができる。これにより、液状体の高粘度化をより確実に抑えることができ、ノズルの乾燥をより確実に抑えることが可能になる。

本発明に係る塗布装置は、基板を浮上させて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、前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔と、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する部分に複数設けられ、吸引を行う吸引孔とを備え、前記ノズルは、その先端において前記気体噴出孔及び前記吸引孔による影響が最も少なくなる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、ノズルはその先端において気体噴出孔及び吸引孔による影響が最も少なくなる位置に配置されていることとしたので、気体噴出孔及び吸引孔による影響に起因する液状体の高粘度化及びノズルの乾燥を確実に抑えることが可能となる。

上記の塗布装置は、前記ノズルの先端は、前記基板の搬送方向に交差する方向に沿ってスリット状に設けられていることを特徴とする。
ノズルの先端が基板の搬送方向に交差する方向に沿ってスリット状に設けられている場合、気体の影響がスリットを介してノズルの内部に及ぼされることになる。本発明によれば、当該気体の影響が最小限に抑えられるので、液状体の高粘度化及びノズルの乾燥を確実に抑えることが可能となる。

上記の塗布装置は、前記ノズルの先端は、前記液状体を吐出する複数の吐出部が設けられており、前記複数の吐出部は、前記基板の搬送方向に交差する方向に沿って配列されていることを特徴とする。
ノズルの先端に液状体を吐出する複数の吐出部が設けられており、複数の吐出部が基板の搬送方向に交差する方向に沿って配列されている場合、気体の影響が当該吐出部を介してノズルの内部に及ぼされることになる。本発明によれば、当該気体の影響が最小限に抑えられるので、液状態の高粘度化及びノズルの乾燥を確実に抑えることが可能となる。

本発明に係る塗布方法は、基板搬送部で基板を浮上させて搬送しつつノズルによって前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する部分には、気体噴出を行う気体噴出孔が複数設けられており、前記液状体の塗布に先立って、前記ノズルの先端に平面視で重なる前記気体噴出孔の数が最も少なくなるように前記ノズルを配置することを特徴とする。
本発明によれば、液状体の塗布に先立って、ノズルの先端に平面視で重なる気体噴出孔の数が最も少なくなるようにノズルを配置することとしたので、液状体を塗布する際にはノズルの先端に気体噴出孔から吹き付けられる気体の量を最小限に抑えることが可能となる。これにより、液状体の高粘度化及びノズルの乾燥を抑えることが可能となる。

本発明によれば、液状体の高粘度化を抑え、塗布部の乾燥を抑えることが可能となる。

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。

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。

図５は、ノズル３２の先端３２ｃの位置とエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂの位置との関係を示す図である。
例えば図５（ａ）に示すように、エア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂが図中ＸＹ方向に所定のピッチでマトリクス状に配列されており、エア噴出孔２７ａとエア吸引孔２７ｂとが隣接するような配置である場合、ノズル３２は、その先端３２ｃが平面視で重なるエア噴出孔２７ａが最も少なくなるように、例えばエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂから外して配置する。また、ノズル先端３２ｃのスリット幅は５０〜１５０μｍ程度になっている。

また、例えば図５（ｂ）に示すように、エア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂが図中Ｙ方向に向けて千鳥状に配置されており、エア噴出孔２７ａとエア吸引孔２７ｂとがＹ方向に交互に配列されているような構成にすることもできる。この場合、ノズル３２は、その先端３２ｃが平面視で重なるエア噴出孔２７ａが最も少なくなるように配置することが好ましい。図５（ｂ）においては、図中最右列ではＹ方向上のエア噴出孔２７ａの個数は３つ、図中右から２番目の列では２つ、図中右から３番目の列では３つ、図中中央の列では２つ、図中左から３番目の列では３つ、図中左から２番目の列では３つ、図中最左列では３つとなっている。したがって、ノズル先端３２ｃが平面視で重なるエア噴出孔２７ａが最も少なくなるのは、ノズル３２ｃの先端を図中右から２番目の列又は図中中央の列に平面視で重なるように配置する。

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。また、レジスト塗布動作に先立って、ノズル先端３２ｃが平面視でエア噴出孔２７ａに重なる数が最も少なくなるようにノズル３２の位置を合わせておく。

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。

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１２１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、上記実施形態では、例えば図５（ｂ）のようにノズル先端３２ｃが各孔の中央部に平面視で重なるように配置された構成であったが、これに限られることは無く、例えば列の間（例えば図（ｂ）の右から３列目と中央列との間など）に位置するようにノズル３２を配置しても構わない。

また、上記実施形態では、例えば図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、エア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂの間隔が均一（等ピッチ）であったが、これに限られることは無く、例えばノズル３２に重なる領域（図５（ａ）及び図５（ｂ）において破線で囲まれた領域）は、それ以外の領域に比べてエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂの間隔が大きくなるように構成されていても構わない。

また、上記実施形態では、ノズル先端３２ｃが平面視で重なるエア噴出孔２７ａの個数が最も少なくなるようにノズル３２が配置された構成であったが、これに限られることは無く、ノズル先端３２ｃが平面視で重なるエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂの両方の個数が最も少なくなるようにノズル３２が配置された構成にすると、エアの影響がより少なくなるため、一層好ましい。また、これらの配置に限られず、ノズル先端３２ｃにおいてエア噴出孔２７ａ及びエア吸引孔２７ｂによる影響が最も少なくなる位置にノズル３２が配置された構成であれば、他の構成であっても構わない。

また、上記実施形態では、ノズル先端３２ｃの形状が、基板Ｓの搬送方向に交差する方向（Ｙ方向）に沿ったスリット状であったが、これに限られることは無く、例えばレジストを吐出する複数の吐出部が設けられており、これらの複数の吐出部が基板Ｓの搬送方向に交差する方向（Ｙ方向）に沿って配列されている構成であっても構わない。

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。

符号の説明

１…塗布装置 ２…基板搬送部 ３…塗布部 ４…管理部 ２７ａ…エア噴出孔 ２７ｂ…エア吸引孔 ３２…ノズル ３２ｃ…ノズル先端 Ｓ…基板 Ｒ…レジスト膜

Claims (12)

1. 基板を浮上させて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、
   前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、
   前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔と
   を備え、
   前記ノズルは、その先端に平面視で重なる前記気体噴出孔の数が最も少なくなるように配置されている
   ことを特徴とする塗布装置。
2. 前記ノズルは、その先端が平面視で前記気体噴出孔から外れた位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記気体噴出孔は、前記基板搬送部上に複数配列されており、
   前記ノズルの先端が平面視で前記気体噴出孔の間に位置するように前記ノズルが配置されている
   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. 前記気体噴出孔は、前記基板搬送部上にマトリクス状に複数配列されており、
   前記マトリクスの行方向及び列方向についての前記気体噴出孔のピッチがほぼ同一になっており、
   前記ノズルは、その先端が平面視で隣接する前記気体噴出孔のほぼ中央に位置するように配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記ノズルに対応する領域のうち平面視で前記ノズルに重なる領域は、それ以外の領域に比べて前記気体噴出孔の間隔が大きくなっている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
6. 前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、吸引を行う吸引孔を更に備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の塗布装置。
7. 基板を浮上させて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、
   前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、
   前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔と、
   前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する部分に複数設けられ、吸引を行う吸引孔と
   を備え、
   前記ノズルは、その先端に平面視で重なる前記気体噴出孔及び前記吸引孔の数が最も少なくなるように配置されている
   ことを特徴とする塗布装置。
8. 前記ノズルは、平面視で前記気体噴出孔及び前記吸引孔から外れた位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の塗布装置。
9. 基板を浮上させて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、
   前記塗布部に設けられ、前記液状体を吐出するノズルと、
   前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する領域に複数設けられ、前記基板を浮上させるための気体噴出を行う気体噴出孔と、
   前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する部分に複数設けられ、吸引を行う吸引孔と
   を備え、
   前記ノズルは、その先端において前記気体噴出孔及び前記吸引孔による影響が最も少なくなる位置に配置されている
   ことを特徴とする塗布装置。
10. 前記ノズルの先端は、前記基板の搬送方向に交差する方向に沿ってスリット状に設けられている
    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. 前記ノズルの先端は、前記液状体を吐出する複数の吐出部が設けられており、
    前記複数の吐出部は、前記基板の搬送方向に交差する方向に沿って配列されている
    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。
12. 基板搬送部で基板を浮上させて搬送しつつノズルによって前記基板上に液状体を塗布する塗布方法であって、
    前記基板搬送部のうち前記ノズルに対応する部分には、気体噴出を行う気体噴出孔が複数設けられており、
    前記液状体の塗布に先立って、前記ノズルの先端に平面視で重なる前記気体噴出孔の数が最も少なくなるように前記ノズルを配置する
    ことを特徴とする塗布方法。

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