(57)【要約】【課題】駆動装置において、駆動部材が、伸び方向、または、逆の縮み方向のいずれの方向に移動中であっても、パルスモータの脱調検出が可能で、かつ構造を簡素化したパルスモータの脱調検出機能を備えた駆動装置の脱調検出装置を提供する。【解決手段】凹凸検出手段で検出したパルスに同期したパルス同期凹凸検出パターンと、凹凸パターン記憶手段に予め記憶された凹凸検出パターンとを比較して、パルス同期凹凸検出パターンが、凹凸パターン記憶手段に予め記憶された凹凸検出パターンと一致しない場合に脱調と判断するように構成した。【選択図】  図１０
2004301255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスモータの回転を直線運動に変換するように、パルスモータに連結されたボールネジ部と、
前記ボールネジ部のボールネジ軸に固定され、ボールネジ軸とともに移動するように配置された駆動部材を備え、
前記パルスモータの回転駆動によって、前記ボールネジ軸が直線運動し、これにより、駆動部材が移動して駆動するように構成した駆動装置において、
前記パルスモータの脱調を検出するための駆動装置の脱調検出装置であって、
前記ボールネジ軸のネジ部の凹凸を検出する凹凸検出手段と、
前記パルスモータに正逆転のパルスを出力して、前記パルスモータを正逆転させる駆動パルス発生手段と、
前記凹凸検出手段で検出した凹凸検出パターンを記憶する凹凸パターン記憶手段と、
前記パルスモータの脱調を検出する脱調検出手段とを備え、
前記脱調検出手段が、
前記凹凸検出手段で、予め直線運動するボールネジ軸の凹凸パターンを検出して、検出した凹凸パターンデータを前記凹凸パターン記憶手段に記憶し、
前記駆動装置の駆動の際に、前記駆動パルス発生手段によって発生されるパルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、前記パルスと同期して前記凹凸検出手段で検出して、
前記凹凸検出手段で検出したパルスに同期したパルス同期凹凸検出パターンと、前記凹凸パターン記憶手段に予め記憶された凹凸検出パターンとを比較して、
前記パルス同期凹凸検出パターンが、前記凹凸パターン記憶手段に予め記憶された凹凸検出パターンと一致しない場合に、脱調と判断するように構成されていることを特徴とする駆動装置の脱調検出装置。
【請求項２】
前記ボールネジ軸が、駆動工程となる第１の凹凸部と、駆動装置の基準原点位置を決定する第２の凹凸部と、駆動装置の伸び方向終端位置を検知する第３の凹凸部とが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項３】
前記第１の凹凸部の間隔が、第２の凹凸部の間隔と相違するとともに、
前記第３の凹凸部の間隔が、第２の凹凸部の間隔と相違するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項４】
前記第３の凹凸部が複数形成されておりそれぞれの間隔が、相違するように形成されていることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項５】
前記脱調検出手段が、
前記凹凸検出手段で、予め直線運動するボールネジ軸の凹凸パターンを検出して、検出した凹凸パターンデータを前記凹凸パターン記憶手段に記憶し、
イニシャライズを行い、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置を基準原点位置に移動した後、
前記駆動装置の駆動を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項６】
前記イニシャライズが、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置が、前記第１の凹凸部に位置する場合に、イニシャライズが行われ、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、前記凹凸検出手段で、第１の凹凸部を検出した後、第２の凹凸部の所定の位置を検出した位置を基準原点位置として、
前記基準原点位置に基準原点位置フラグが設定されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項７】
前記イニシャライズが、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置が、前記第２の凹凸部に位置する場合に、イニシャライズが行われ、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、前記凹凸検出手段で、前記第３の凹凸部を検知した後、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを縮み方向に発生させて、前記ボールネジ軸を縮み方向に移動させて、第２の凹凸部の所定の位置を検出した位置を基準原点位置として、
前記基準原点位置に基準原点位置フラグが設定されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項８】
前記イニシャライズが、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置が、前記第３の凹凸部に位置する場合に、イニシャライズが行われ、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、前記凹凸検出手段で、前記第３の凹凸部を検知した後、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを縮み方向に発生させて、前記ボールネジ軸を縮み方向に移動させて、第２の凹凸部の所定の位置を検出した位置を基準原点位置として、
前記基準原点位置に基準原点位置フラグが設定されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項９】
前記第１の凹凸部の駆動装置の縮み方向終端位置が、第１の凹凸部の凹部に設定されている場合に、
縮み方向終端位置が位置する第１の凹凸部の凹部で脱調が発生したか否かを、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを縮み方向に発生させて、第１の凹凸部の縮み方向終端位置より縮み方向に位置する対応する凸部から、縮み方向終端位置まで、前記ボールネジ軸を縮み方向に移動させて、第１の凹凸部の凹部の縮み方向終端位置までの縮み方向パルス数と、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、縮み方向終端位置から、前記対応する凸部まで、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、第１の凹凸部の凹部の縮み方向終端位置までの伸び方向パルス数とを比較することによって行われるように構成されていることを特徴とする請求項２から８のいずれかに記載の駆動装置の脱調検出装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の駆動装置の脱調検出装置が、ベローズポンプの脱調検出装置であって、
前記ボールネジ部のボールネジ軸に固定され、ボールネジ軸とともに伸縮するように、ポンプ室に配置された伸縮自在なべローズとを備え、
前記パルスモータの回転駆動によって、前記ボールネジ軸が直線運動し、これにより、ベローズが伸縮して、前記ポンプ室に流体が流出入するように構成したベローズポンプであることを特徴とするベローズポンプの脱調検出装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれかに記載の駆動装置の脱調検出装置が、塗布装置用のベローズポンプの脱調検出装置であって、
前記ボールネジ部のボールネジ軸に固定され、ボールネジ軸とともに伸縮するように、ポンプ室に配置された伸縮自在なベローズとを備え、
前記パルスモータの回転駆動によって、前記ボールネジ軸が直線運動し、これにより、ベローズが伸縮して、前記ポンプ室に流体が流出入するように構成したベローズポンプであることを特徴とする塗布装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のベローズポンプの脱調検出装置が、レジスト液塗布装置の脱調検出装置であることを特徴とするレジスト液塗布装置の脱調検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスモータの脱調検出機能を備えた駆動装置の脱調検出装置、およびそれを用いたベローズポンプの脱調検出装置、および塗布装置の脱調検出装置、ならびにレジスト塗布装置の脱調検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用基板などの基板に、基板処理としてレジスト液を塗布することが行われている。
このようなレジスト液塗布装置は、図２５に示したように構成されている。
すなわち、図２５に示したように、レジスト液塗布装置１００は、レジスト液を供給するレジスト液供給系１０２と、このレジスト液供給系１０２から供給されたレジスト液を基板に塗布するための回転式塗布装置１０４とを備えている。
【０００３】
レジスト液供給系１０２は、レジスト液を貯蔵するレジスト液タンク１０６と、このレジスト液タンク１０６のレジスト液１０８を吸入・吐出する吐出ポンプ１１０を備えている。そして、レジスト液タンク１０６から、レジスト液吸入ライン１１２によって、ベローズポンプなどの吐出ポンプ１１０に吸入されたレジスト液は、レジスト液吐出ライン１１４を介して、塗布ノズル１１６から吐出されるようになっている。
【０００４】
一方、回転式塗布装置１０４は、基板Ｗを載置保持する基板載置テーブル１１８と、この基板載置テーブル１１８を一定速度で回転させるスピンモータ１２０を備えている。これによって、塗布ノズル１１６から吐出されるレジスト液が、基板Ｗの回転による遠心力によって、基板Ｗの全面に均一に塗り広げられ、基板Ｗ上にレジスト薄膜が形成されるようになっている。
【０００５】
この場合、吐出ポンプ１１０は、パルスモータからなるポンプ駆動モータ１２２により駆動され、ポンプ駆動モータ１２２は、メインコントローラ１２４の制御の下でメインコントローラ１２４から出力されるパルス信号により回転駆動されるようになっている。
ところで、近年、半導体装置の微細化や高集積化が求められており、これに伴って、基板Ｗ上にレジスト薄膜の微細なパターンを形成するためには、レジスト薄膜の膜厚を薄く、かつ正確に制御することが必要である。
【０００６】
ところで、図２６に示したように、吐出ポンプ１１０は、ポンプ駆動モータ１２２の回転を、プーリ１２６、タイミングベルト１２８を介して、回転を直線運動に変えるボールネジ部１３０に伝達するように構成されている。
そして、ボールネジ部１３０の直線運動を、ポンプ室であるシリンダー１３２内を伸縮自在に動くベローズ１３４に伝達することによって、シリンダー１３２内にある媒体を圧縮・膨張させる事によって、チューブに外力を与えてレジスト液を貯留する容器から吸入して、塗布ノズル１１６を通して基板上に塗布するようになっている。
【０００７】
ところで、レジスト膜を基板上に均一の膜厚にするにはレジスト液の吐出速度と吐出量に影響を受けるものであり、レジスト薄膜の膜厚は、塗布ノズル１１６から基板Ｗに吐出されるレジスト液の吐出量に依存するものである。また、レジスト液の単位時間当たりの吐出量は、吐出ポンプ１１０を駆動するポンプ駆動モータ１２２の回転量により規定されるものである。
【０００８】
そして、ポンプ駆動モータ１２２の回転量は、吐出ポンプ１１０を駆動するポンプ駆動モータ１２２に、制御装置から所定の回転速度を与える信号をパルスモータのドライバに与えることで制御されるものである。
従って、ポンプ駆動モータ１２２の回転動作を正確に制御することが必要である。
【０００９】
このため、特許文献１（特開平１１−３０９４０５号公報）では、レジスト液の吐出量に関わるポンプ駆動モータ１２２の回転量がプーリ１２６、タイミングベルト１２８を介して、ボールネジ部１３０に伝えられ、吐出ポンプ１１０を構成するベローズ１３４の直線運動に確実に伝えられたことを確認する脱調検出方法が提案されている。
【００１０】
すなわち、特許文献１では、パルスモータへ与えられるパルス数に応じたパルスモータの回転量と、実際にパルスモータが回転した量を比較することでパルスモータの脱調を検出する脱調検出方法が提案されている。
具体的には、特許文献１では、図２６に示したように、ボールネジ部１３０の直線運動により移動する移動部材１３６（ボールネジ軸を含む）と、移動部材１３６の位置を検出する被検出部材１３８と、被検出部材１３８を検出する検出手段（ホームセンサ）１４０とで構成している。そして、被検出部材１３８は、原点位置と終点位置を移動し、検出手段１４０は、原点位置と終点位置の間に配置されるように構成されている。
【００１１】
そして、特許文献１では、図２７の（Ａ）に示したように、コントローラからポンプ駆動モータ１２２に逆転駆動パルスを与えて、移動部材１３６を縮み方向（吸入方向）に移動させて、検出手段１４０で被検出部材１３８を検出した検知位置から、規定パルス数（Ｎ１）だけ縮み方向に移動したところを原点位置とする。
【００１２】
次に、図２７の（Ｂ）に示したように、コントローラから正転駆動パルスをポンプ駆動モータ１２２に与えて、移動部材１３６を伸び方向（吐出方向）に移動させて、正転駆動パルスを与えつづけて、検出手段１４０で被検出部材１３８を検出するまで、正転駆動パルスを出力（Ｎ２）する。
そして、上記の縮み方向の回転パルス数（Ｎ１）と伸び方向の回転パルス数（Ｎ２）が不一致の時に、パルスモータに脱調があったと判断するようになっている。
【００１３】
また、図２７の（Ｃ）に示したように、コントローラから正転駆動パルスをポンプ駆動モータ１２２に与えて、移動部材１３６を伸び方向に移動させて、検出手段１４０で被検出部材１３８を検出する。
そして、この被検出部材１３８を検出した位置（検知位置）から、さらにコントローラから正転駆動パルスを規定パルス（Ｎ３）だけポンプ駆動モータ１２２に与えて、移動部材１３６を伸び方向に移動させて、被検出部材１３８を終点位置まで移動させる。
【００１４】
次に、図２７の（Ｄ）に示したように、コントローラからポンプ駆動モータ１２２に逆転駆動パルスを与えて、移動部材１３６を縮み方向に移動させて、検出手段１４０で被検出部材１３８を検出するまで、逆転駆動パルスを出力（Ｎ４）する。
そして、上記の伸び方向の規定パルス（Ｎ３）と被検出部材１３８が検出手段１４０で検出されるまでのパルス出力（Ｎ４）とが不一致の時に、パルスモータに脱調があると判断するようになっている。
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−３０９４０５号公報（特に、図１〜図４など参照）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１の脱調検出方法では、上記のように、ベローズ１３４と一体となって直線運動する被検出部材１３８が移動する原点位置と終点位置の間に設置されたセンサーなどの検出手段１４０の位置を基準原点位置としている。そして、被検出部材１３８が伸び方向または縮み方向に移動する際のコントローラからのポンプ駆動モータ１２２への回転パルス数と、被検出部材１３８がこれらの方向と逆方向に移動する際に被検出部材１３８が検出手段１４０に検出されるまでの、コントローラからポンプ駆動モータ１２２へ出力したパルス数を比較する（Ｎ１とＮ２、Ｎ３とＮ４を比較する）ことで脱調を検出している。
【００１７】
従って、特許文献１の脱調検出方法では、伸び方向にベローズ１３４が動作しているときにポンプ駆動モータ１２２が脱調しても、ベローズが縮み方向に移動して、被検出部材１３８が検出手段１４０に検出されるまで脱調を検出することが出来ないことになる。
このように脱調が発生しても、ポンプの吸入・吐出動作が終了するまで、脱調が発生したことが分からないので、例えば、レジスト液の吸入・吐出量が一定ではなくなり、半導体装置などの基板Ｗ上に、レジスト薄膜を微細なパターンで、レジスト薄膜の膜厚を薄く、かつ正確に制御することができず、品質の低下をきたすことにもなる。
【００１８】
また、特許文献１の脱調検出方法では、移動部材１３６の位置を検出する被検出部材１３８を、移動部材１３６に付設しなければならず、構成が複雑となるとともに装置が大型化することになる。
本発明は、このような現状に鑑み、駆動装置において、駆動部材が、伸び方向、または、逆の縮み方向のいずれの方向に移動中であっても、パルスモータの脱調検出が可能で、かつ構造を簡素化したパルスモータの脱調検出機能を備えた駆動装置の脱調検出装置を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、このような脱調検出装置を用いたベローズポンプの脱調検出装置、および塗布装置の脱調検出装置、ならびにレジスト塗布装置の脱調検出装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、パルスモータの回転を直線運動に変換するように、パルスモータに連結されたボールネジ部と、
前記ボールネジ部のボールネジ軸に固定され、ボールネジ軸とともに移動するように配置された駆動部材を備え、
前記パルスモータの回転駆動によって、前記ボールネジ軸が直線運動し、これにより、駆動部材が移動して駆動するように構成した駆動装置において、
前記パルスモータの脱調を検出するための駆動装置の脱調検出装置であって、
前記ボールネジ軸のネジ部の凹凸を検出する凹凸検出手段と、
前記パルスモータに正逆転のパルスを出力して、前記パルスモータを正逆転させる駆動パルス発生手段と、
前記凹凸検出手段で検出した凹凸検出パターンを記憶する凹凸パターン記憶手段と、
前記パルスモータの脱調を検出する脱調検出手段とを備え、
前記脱調検出手段が、
前記凹凸検出手段で、予め直線運動するボールネジ軸の凹凸パターンを検出して、検出した凹凸パターンデータを前記凹凸パターン記憶手段に記憶し、
前記駆動装置の駆動の際に、前記駆動パルス発生手段によって発生されるパルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、前記パルスと同期して前記凹凸検出手段で検出して、
前記凹凸検出手段で検出したパルスに同期したパルス同期凹凸検出パターンと、前記凹凸パターン記憶手段に予め記憶された凹凸検出パターンとを比較して、
前記パルス同期凹凸検出パターンが、前記凹凸パターン記憶手段に予め記憶された凹凸検出パターンと一致しない場合に、脱調と判断するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、駆動パルス発生手段によって発生されるパルスモータの正回転、または逆回転の駆動パルスを受け、ボールネジ軸が前後方向に直線運動する場合に、凹凸検出手段で、予め直線運動するボールネジ軸の凹凸パターンを検出して、検出した前後方向のすべての凹凸検出パターンデータを凹凸パターン記憶手段に記憶している。
【００２２】
そして、駆動装置の駆動の際に、駆動パルス発生手段によって発生されるパルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の前後方向の直線運動を、パルスと同期して凹凸検出手段で検出している。
このように凹凸検出手段で検出したパルスに同期した前後方向のパルス同期凹凸検出パターンと、凹凸パターン記憶手段に予め記憶された前後方向の凹凸検出パターンとを比較して、これらのパターンが一致しない場合に、脱調が発生したと判断するようになっている。
【００２３】
従って、パルスモータの脱調を、駆動部材の前後方向の駆動工程のサイクルのボールネジ軸上のどこの部位で発生したかを正確に検出することができ、駆動装置を脱調が発生した時点で、例えば、駆動装置を停止したり、警報ランプ、ブザーなどの警報表示を行い、駆動装置を正確に制御することが可能である。
また、このような駆動装置の脱調検出装置を、パルスモータの正回転、または逆回転の駆動パルスを受けて、ボールネジ軸が前後方向、すなわち、吐出または吸入動作の際に直線運動するように構成したベローズポンプの脱調検出装置に適用することができる。
【００２４】
この場合には、ボールネジ軸の吐出側のすべての凹凸検出パターンと、吸入側のすべて凹凸検出パターンとが、予め凹凸検出手段で検出して凹凸パターン記憶手段に記憶されている。
そして、ベローズポンプが吐出または吸入動作を行う際に、パルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、パルスと同期して凹凸検出手段で検出して、すべての凹凸検出パターンにおいて、予め凹凸パターン記憶手段に記憶された凹凸検出パターンと比較して脱調が発生したかどうかを監硯することができる。
【００２５】
従って、ベローズポンプの吸入・吐出サイクルのすべてのボールネジ軸の各凹凸を記憶したパターンと、レジスト液を吸入・吐出するサイクルにおけるボールネジ軸上の凹凸を凹凸検出手段で計測検出した凹凸検出パターンとを比較することによって、パルスモータの脱調を吸入・吐出のサイクルのボールネジ軸上のどこの部位で発生したかを正確に即座に検出することができる。
【００２６】
従って、このようなベローズポンプの脱調検出装置を、例えば、レジスト液塗布装置の脱調検出装置に適用すれば、レジスト液の吸入・吐出量が一定で、半導体装置などの基板Ｗ上に、レジスト薄膜を微細なパターンで、レジスト薄膜の膜厚を薄く、かつ正確に制御することができ、品質の低下をきたすこともない。
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記ボールネジ軸が、駆動工程となる第１の凹凸部と、駆動装置の基準原点位置を決定する第２の凹凸部と、駆動装置の伸び方向終端位置を検知する第３の凹凸部とが形成されていることを特徴とする。
【００２７】
このように構成することによって、第２の凹凸部を凹凸検出手段で監視することによって、駆動装置の基準原点位置を正確に検知することができる。そして、さらに第３の凹凸部で、駆動装置の伸び方向終端位置が確認できると同時に、凹凸検出手段が移動部材であるボールネジ軸のどの位置にあっても確実に基準原点位置を決定することができる。
【００２８】
従って、駆動装置の基準原点位置を確実に確認できるため、この基準原点位置から所定パルス分だけ縮み方向に出力することによって、駆動装置の縮み方向の終端位置を決定することができる。
このように、駆動装置の基準原点位置、伸び方向終端位置、および駆動装置の縮み方向の終端位置を確実に決定することができるので、駆動装置の駆動サイクルを正確に実施することができる。
【００２９】
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記第１の凹凸部の間隔が、第２の凹凸部の間隔と相違するとともに、
前記第３の凹凸部の間隔が、第２の凹凸部の間隔と相違するように構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、凹凸検出手段が移動部材であるボールネジ軸のどの位置にあっても、このように間隔の相違する第２の凹凸部を監視することによって、駆動装置の基準原点位置を正確に検知することができる。
【００３０】
そして、この第２の凹凸部に位置する基準原点位置から、伸び方向にパルスを出力することによって、凹凸検出手段によって、第２の凹凸部と間隔の相違する第３の凹凸部を検知することで、駆動装置の伸び方向終端位置が確認できる。
さらに、第２の凹凸部に位置する基準原点位置から、所定パルス分だけ縮み方向に出力することによって、駆動装置の縮み方向の終端位置を決定することができる。
【００３１】
このように、駆動装置の基準原点位置、伸び方向終端位置、および駆動装置の縮み方向の終端位置を確実に決定することができるので、駆動装置の駆動サイクルを正確に実施することができる。
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記第３の凹凸部が複数形成されておりそれぞれの間隔が、相違するように形成されていることを特徴とする。
【００３２】
このように構成することによって、凹凸検出手段が移動部材であるボールネジ軸の基準原点位置よりも、第３の凹凸部側のどの位置にあっても、伸び方向にパルスを出力することによって、凹凸検出手段によって、第３の凹凸部の異なる間隔の凹凸パターンを検出することにより、凹凸検出手段が第３の凹凸部のどの位置にあるかを把握することができる。
【００３３】
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記脱調検出手段が、
前記凹凸検出手段で、予め直線運動するボールネジ軸の凹凸パターンを検出して、検出した凹凸パターンデータを前記凹凸パターン記憶手段に記憶し、
イニシャライズを行い、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置を基準原点位置に移動した後、
前記駆動装置の駆動を行うように構成されていることを特徴とする。
【００３４】
このように、予め直線運動するボールネジ軸の凹凸パターンを検出して、検出した凹凸パターンデータを凹凸パターン記憶手段に記憶した後に、イニシャライズを行い、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置を基準原点位置に移動した後、駆動装置の駆動を行うようになっている。
従って、常に駆動の開始位置が、凹凸検出手段の凹凸検出位置が基準原点位置にある位置で開始されることになるので、駆動の際に、パルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、パルスと同期して凹凸検出手段で検出した凹凸検出パターンと、予め凹凸パターン記憶手段に記憶された凹凸検出パターンと比較して脱調が発生したかどうかを正確に監硯することができる。
【００３５】
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記イニシャライズが、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置が、前記第１の凹凸部に位置する場合に、イニシャライズが行われ、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、前記凹凸検出手段で、第１の凹凸部を検出した後、第２の凹凸部の所定の位置を検出した位置を基準原点位置として、
前記基準原点位置に基準原点位置フラグが設定されるように構成されていることを特徴とする。
【００３６】
このように構成することによって、凹凸検出手段の凹凸検出位置が、第１の凹凸部に位置する場合において、基準原点位置を正確に検出してこの位置に基準原点位置フラグが設定されることになる。
従って、駆動の開始位置が、凹凸検出手段の凹凸検出位置が基準原点位置にある位置で開始されることになるので、駆動の際に、パルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、パルスと同期して凹凸検出手段で検出した凹凸検出パターンと、予め凹凸パターン記憶手段に記憶された凹凸検出パターンと比較して脱調が発生したかどうかを正確に監硯することができる。
【００３７】
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記イニシャライズが、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置が、前記第２の凹凸部に位置する場合に、イニシャライズが行われ、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、前記凹凸検出手段で、前記第３の凹凸部を検知した後、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを縮み方向に発生させて、前記ボールネジ軸を縮み方向に移動させて、第２の凹凸部の所定の位置を検出した位置を基準原点位置として、
前記基準原点位置に基準原点位置フラグが設定されるように構成されていることを特徴とする。
【００３８】
このように構成することによって、凹凸検出手段の凹凸検出位置が、第２の凹凸部に位置する場合において、基準原点位置を正確に検出してこの位置に基準原点位置フラグが設定されることになる。
従って、駆動の開始位置が、凹凸検出手段の凹凸検出位置が基準原点位置にある位置で開始されることになるので、駆動の際に、パルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、パルスと同期して凹凸検出手段で検出した凹凸検出パターンと、予め凹凸パターン記憶手段に記憶された凹凸検出パターンと比較して脱調が発生したかどうかを正確に監硯することができる。
【００３９】
前記イニシャライズが、前記凹凸検出手段の凹凸検出位置が、前記第３の凹凸部に位置する場合に、イニシャライズが行われ、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、前記凹凸検出手段で、前記第３の凹凸部を検知した後、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを縮み方向に発生させて、前記ボールネジ軸を縮み方向に移動させて、第２の凹凸部の所定の位置を検出した位置を基準原点位置として、
前記基準原点位置に基準原点位置フラグが設定されるように構成されていることを特徴とする。
【００４０】
このように構成することによって、凹凸検出手段の凹凸検出位置が、第３の凹凸部に位置する場合において、基準原点位置を正確に検出してこの位置に基準原点位置フラグが設定されることになる。
従って、駆動の開始位置が、凹凸検出手段の凹凸検出位置が基準原点位置にある位置で開始されることになるので、駆動の際に、パルスにより駆動されるパルスモータによるボールネジ軸の直線運動を、パルスと同期して凹凸検出手段で検出した凹凸検出パターンと、予め凹凸パターン記憶手段に記憶された凹凸検出パターンと比較して脱調が発生したかどうかを正確に監硯することができる。
【００４１】
また、本発明の駆動装置の脱調検出装置は、前記第１の凹凸部の駆動装置の縮み方向終端位置が、第１の凹凸部の凹部に設定されている場合に、
縮み方向終端位置が位置する第１の凹凸部の凹部で脱調が発生したか否かを、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを縮み方向に発生させて、第１の凹凸部の縮み方向終端位置より縮み方向に位置する対応する凸部から、縮み方向終端位置まで、前記ボールネジ軸を縮み方向に移動させて、第１の凹凸部の凹部の縮み方向終端位置までの縮み方向パルス数と、
前記駆動パルス発生手段によってパルスを伸び方向に発生させて、縮み方向終端位置から、前記対応する凸部まで、前記ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、第１の凹凸部の凹部の縮み方向終端位置までの伸び方向パルス数とを比較することによって行われるように構成されていることを特徴とする。
【００４２】
このように構成することによって、第１の凹凸部の駆動装置の縮み方向終端位置が、第１の凹凸部の凹部に設定されている場合においても、縮み方向終端位置が位置する第１の凹凸部の凹部において脱調が発生したか否かを把握することができる。
従って、パルスモータの脱調を、駆動部材の前後方向の駆動工程のサイクルのボールネジ軸上のどこの部位で発生したかを正確に検出することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の駆動装置の脱調検出装置をレジスト液塗布装置に適用した実施例を示す概略図、図２は、図１のベローズポンプの基準原点位置にあるときの縦断面図、図３は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの縮み方向終端位置にあるときの縦断面図、図４は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプのボールネジ軸の凹凸パターンを示す拡大図、図５〜図１３は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図、図１４〜図２１は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図、図２２は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの動作および信号を説明する概略図、図２３は、本発明の駆動装置の脱調検出装置のブロック図、図２４は、本発明の駆動装置の脱調検出装置の動作を説明するフローチャートである。
【００４４】
図１に示したように、レジスト液塗布装置１０は、レジスト液を供給するレジスト液供給系１２と、このレジスト液供給系１２から供給されたレジスト液を基板に塗布するための回転式塗布装置１４とを備えている。
レジスト液供給系１２は、レジスト液を貯蔵するレジスト液タンク１６と、このレジスト液タンク１６のレジスト液１８を吸入・吐出するベローズポンプ（駆動部材）２０を備えている。そして、レジスト液タンク１６から、レジスト液吸入ライン２２によって、ベローズポンプ２０に吸入されたレジスト液は、レジスト液吐出ライン２４を介して、フィルター２５で不純物が除去され、ウォータジャケットなどの冷却装置２７で一定の温度に冷却された後、塗布ノズル２６から吐出されるようになっている。
【００４５】
一方、回転式塗布装置１４は、基板Ｗを載置保持する基板載置テーブル２８と、この基板載置テーブル２８を一定速度で回転させるスピンモータ３０を備えている。これによって、塗布ノズル２６から吐出されるレジスト液が、基板Ｗの回転による遠心力によって、基板Ｗの全面に均一に塗り広げられ、基板Ｗ上にレジスト薄膜が形成されるようになっている。
【００４６】
この場合、ベローズポンプ２０は、パルスモータからなるポンプ駆動モータ３２により駆動され、ポンプ駆動モータ３２は、モータドライバ３４、メインコントローラ３６の制御の下で、モータドライバ３４から出力されるパルス信号により回転駆動されるようになっている。
図２〜図３に示したように、ベローズポンプ２０は、ケース本体３８と、このケース本体３８に固定されたポンプ本体４０を備えている。
【００４７】
このポンプ本体４０には、ポンプ室４２を画成するポンプヘッド本体４４を備えている。ポンプ室４２には、ポンプ室４２にレジスト液を吸入（流入）するための吸入口４６と、ポンプ室４２からレジスト液を吐出（流出）するための吐出口４８が設けられている。
また、これらの吸入口４６、吐出口４８にはそれぞれ、レジスト液の逆流を防止するための逆支弁を構成するボール弁５０、５２が配設されている。
【００４８】
さらに、ポンプヘッド本体４４の基端部には、フランジ５４、５６を介して、伸縮自在なベローズ５８が固定されている。なお、図中、５５は、ポンプ室４２とベローズ５８の内部とを液密にシールするためのＯ−リングである。
このベローズ５８の先端には、ピストンを構成するベローズヘッド６０が一体で形成されており、このベローズヘッド６０に、ベローズアダプタ６２を介して、ボールネジ軸６４が固定されている。
【００４９】
このボールネジ軸６４は、フランジ５６の中央部の貫通孔６６内を移動自在となるように挿通されている。そして、ボールネジ軸６４は、ボールネジ軸受台座部６５に設けられたベアリング７０、７２を介して回転自在に装着されたボールネジナット７４の内側のボールベアリングのボール（図示せず）に螺合するようになっている。
【００５０】
ポンプ駆動モータ３２の回転軸に設けたプーリ７６と、ボールネジナット７４に設けたプーリ７８との間に、タイミングベルト８０が装着されている。これにより、ポンプ駆動モータ３２の回転を、プーリ７６、７８、タイミングベルト８０を介して、回転を直線運動に変えるボールネジ部６８に伝達するように構成されている。
【００５１】
すなわち、ポンプ駆動モータ３２の回転が、プーリ７６、タイミングベルト８０、プーリ７８を介して、ボールネジ部６８のボールネジナット７４に伝達され、ボールネジナット７４の回転によって、ボールネジナット７４の内側のボールベアリングのボールと螺合するボールネジ軸６４が、直線運動、すなわち、ボールネジ軸６４が伸び方向と縮み方向に移動するようになっている。
【００５２】
そして、このようにボールネジ軸６４が直線運動することによって、このボールネジ軸６４に先端に固着されたベローズヘッド６０が直線運動するとともに、ベローズ５８が伸縮するようになっている。
すなわち、図３に示したように、ボールネジ軸６４が縮み方向に移動することによって、ボールネジ軸６４の先端に固着されたベローズヘッド６０が縮み方向に移動するとともに、ベローズ５８が縮むことによって、レジスト液１８がレジスト液タンク１６から、吸入口４６を介してポンプ室４２内に吸入するようになっている。
【００５３】
そして、図２に示したように、ボールネジ軸６４が伸び方向に移動することによって、ボールネジ軸６４に先端に固着されたベローズヘッド６０が伸び方向に移動するとともに、ベローズ５８が伸びることによって、レジスト液１８がポンプ室４２から吐出口４８を介して吐出され、塗布ノズル２６を通して基板上に塗布するようになっている。
【００５４】
また、図２〜図３示したように、ボールネジ軸６４は、ボールネジ軸受台座部６５の中央の貫通孔８１を貫通して突出しており、この突出部分にセンサー部８３が設けられている。
このセンサー部８３には、固定プレート８５と、固定プレート８５の所定の位置に配置され、ボールネジ軸６４の凹凸を検出する凹凸検出手段９０とが設けられている。なお、凹凸検出手段９０としては、例えば、光電センサー、磁気センサーなどの公知のセンサーが採用可能であり、特に限定されるものではない。
【００５５】
なお、ボールネジ軸６４の基端部には、ボールネジ軸６４の回転を防止するための四角形ナット９２が装着されている。
ところで、レジスト膜を基板上に均一の膜厚にするにはレジスト液の吐出速度と吐出量に影響を受けるものであり、レジスト薄膜の膜厚は、塗布ノズル２６から基板Ｗに吐出されるレジスト液の吐出量に依存するものである。
【００５６】
また、レジスト液の単位時間当たりの吐出量は、ベローズポンプ２０を駆動するポンプ駆動モータ３２の回転量により規定されるものである。
そして、ポンプ駆動モータ３２の回転量は、ベローズポンプ２０を駆動するポンプ駆動モータ３２に、制御装置であるメインコントローラ３６から所定の回転速度を与える信号をポンプ駆動モータ３２のモータドライバ３４に与えることで制御されるものである。
【００５７】
従って、ポンプ駆動モータ３２の回転動作を正確に制御することが必要である。
このため、本発明では、レジスト液の吐出量に関わるポンプ駆動モータ３２の回転量がプーリ７６、７８、タイミングベルト８０を介して、ボールネジ部６８のボールネジナット７４、ボールネジ軸６４に伝えられ、ベローズポンプ２０を構成する、ベローズヘッド６０、ベローズ５８の直線運動に確実に伝えられたことを確認する脱調検出方法として、下記のように脱調を検出するようになっている。
【００５８】
以下に、その脱調方法について詳細に説明する。
図２３は、本発明のレジスト液塗布装置の脱調検出装置の制御部のブロック図である。
図２３に示したように、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって入出力部１３を介して、パルス発生駆動手段であるモータドライバ３４から出力されるパルス信号によりポンプ駆動モータ３２が回転するようになっている。
【００５９】
また、凹凸検出手段９０で検出した、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）と第２の凹凸部（Ａ−２５）と第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）の凹凸情報がそれぞれ、メモリー１５のメモリー領域１７に記憶されるようになっている。
なお、図２３中、２１は、脱調が検出された場合に、警報などを表示する表示部、２３は、吐出量などの情報を入力するための操作部である。
【００６０】
図４に示したように、直線運動するボールネジ軸６４は、
（１）ボールネジ部６８のボールネジナット７４のボールベアリングのボール（図示せず）に螺合して（嵌合して）自在に回転する凹部と凸部とからなる第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）と、
（２）べローズボンブ２０が吐出動作時に、べローズボンブ２０の基準原点位置（吐出開始位置）Ｃを検出するための第２の凹凸部（Ａ−２５）と、
（３）吐出方向の限界位置（伸び方向終端位置）Ｄを検出する第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）から構成されている。
【００６１】
すなわち、この実施例では、図４のボールネジ軸６４は
・モータ分解能：５００パルス／回転、
・リードピッチ：２．０ｍｍ、
・ストロ−ク  ：５０  ｍｍ
・ギアー比    ：１
の仕様で動作するようになっている。
【００６２】
従って、図４に示したように、リードピッチＬが２．０ｍｍで、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）のピッチＬ１が２．０ｍｍであるので、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）の凹部８２の幅Ｌ２を１．５ｍｍ、凸部８４の幅Ｌ３を０．５ｍｍとする。
この場合には、図２２に示したように、モータ分解能が５００パルス／回転であるので、理想的には、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）の凹部８２は、図２２のＡ−１の部分に示したように、メインコントローラ３６から出力されるポンプ駆動モータ３２への正転または逆転のパルスに同期して、ボールネジ軸６４が伸び方向または縮み方向に直線運動する際に、凹凸検出手段９０によって位置を検出する時には、３７５パルス（５００×Ｌ２／Ｌ１＝５００×１．５／２．０＝３７５）すべてを、論理０（ＯＦＦ）で構成される凹部の波形が構成されることになる。
【００６３】
また、この場合に、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）の凸部８４は、図２２のＡ−１の部分に示したように、１２５パルス（５００×Ｌ３／Ｌ１＝５００×０．５／２．０＝１２５）すべてを、論理１（ＯＮ）で構成される凸部の論理パターンが構成されることになる。
同様に、図４に示したように、リードピッチＬが２．０ｍｍで、第２の凹凸部（Ａ−２５）のピッチＬ５が１．０ｍｍであるので、第２の凹凸部（Ａ−２５）の凹部８６の幅Ｌ６を０．６ｍｍ、凸部８８の幅Ｌ７を０．４ｍｍとする。
【００６４】
この場合には、図２２に示したように、モータ分解能が５００パルス／回転であるので、理想的には、第２の凹凸部（Ａ−２５）の凹部８６は、図２２のＡ−２５の部分に示したように、メインコントローラ３６から出力されるポンプ駆動モータ３２への正転または逆転のパルスに同期して、ボールネジ軸６４が伸び方向または縮み方向に直線運動する際に、凹凸検出手段９０によって位置を検出する時には、１５０パルス（５００×１．０／２．０×Ｌ６／Ｌ５＝２５０×０．６／１．０＝１５０）すべてを、論理０（ＯＦＦ）で構成される凹部の波形が構成されることになる。
【００６５】
また、この場合に、第２の凹凸部（Ａ−２５）のの凸部８８は、図２２のＡ−２５の部分に示したように、１００パルス（５００×１．０／２．０×Ｌ７／Ｌ５＝２５０×０．４／１．０＝１００）すべてを、論理１（ＯＮ）で構成される凸部の論理パターンが構成されることになる。
しかしながら、ボールネジ軸６４には製作の際の精度誤差などによって、実際構造は理想的に製作されているとは限らない。
【００６６】
このため、本発明では、メインコントローラ３６から出力されるポンプ駆動モータ３２への正転または逆転のパルスに同期して、ボールネジ軸６４が伸び方向または縮み方向に直線運動する際に、凹凸検出手段９０によって検出した凹凸の論理パターンがどのようになっているかをすべて、凹凸検出手段９０で計測するようになっている。
【００６７】
そして、この凹凸検出手段９０で検出した第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）と第２の凹凸部（Ａ−２５）と第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）のすべての凹凸検出パターンの計測情報が、凹凸パターン記憶手段に記憶されるようになっている。
なお、この場合、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）と第２の凹凸部（Ａ−２５）と第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）の凹凸情報を記憶してもよいが、例えば、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）と第２の凹凸部（Ａ−２５）のみのように必要な凹凸情報を記憶するようにしてもよい。
【００６８】
すなわち、図２４のフローチャートのように、ステップＳ１において、凹凸情報の記憶が、図２３のブロック図に示したように、メインコントローラ３６のメモリー１５のメモリー領域１７に記憶されていない場合には、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ２において、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって、全イニシャライズの指示があったかどうか判断されて、全イニシャライズの指示がなかった場合には、ステップＳ３に進み、凹凸検出手段９０の位置を判別するようになっている。
【００６９】
一方、図２４のフローチャートのように、ステップＳ１において、凹凸情報の記憶が、図２３のブロック図に示したように、メインコントローラ３６のメモリー１５のメモリー領域１７に記憶されていない場合には、ステップＳ４へと移行する。
また、ステップＳ２において、全イニシャライズの指示がない場合には、ステップＳ３へと移行する。
【００７０】
ステップＳ４では、メインコントローラ３６から出力されるポンプ駆動モータ３２への正転または逆転のパルスに同期して、ボールネジ軸６４が伸び方向または縮み方向に直線運動する際に、凹凸検出手段９０によって第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）と第２の凹凸部（Ａ−２５）と第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）のすべての凹凸検出パターンの計測情報が、図２３に示したように、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって入出力部１３を介して、メモリー１５のメモリー領域１７に記憶されるようになっている。
【００７１】
具体的には、この全イニシャライズは、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって入出力部１３を介して、モータドライバ３４から伸び方向にパルスを出力し、ボールネジ軸６４を伸び方向に移動させて、ボールネジ軸６４の任意の位置からＢ−３の位置を検出するまでパルスを出力する。
【００７２】
続いてＢ−３からＡ−１まで縮み方向にパルスを出力し、ボールネジ軸６４を縮み方向に移動させて、必要とするボールネジ軸６４の凹凸検出パターンを記憶する。なお、必要であればすべての凹凸検出バタ−ンを記憶してもよい。
そして、ステップＳ４においてすべての凹凸検出パターンの計測情報がメモリー１５のメモリー領域１７に記憶された後、全イニシャライズ指示がメインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって出力され、ステップＳ３に進み、凹凸検出手段９０の位置を判別するようになっている。
【００７３】
ステップＳ３においては、凹凸検出手段９０の位置を判別して、凹凸検出手段９０の位置が、ボールネジ軸６４の、
（１）第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）にある時には、イニシャライズ１が、
（２）第２の凹凸部（Ａ−２５）にある時には、イニシャライズ２が、
（３）第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）にある時には、イニシャライズ３が、
それぞれ行われるようになっている。
【００７４】
そして、これらのイニシャライズによって、ステップＳ５において、基準原点位置Ｃを検出して、基準原点位置フラグをセットするようになっている。
以下に、図５〜図１３に基づいて、凹凸検出手段９０がボールネジ軸６４の「Ａ−１〜Ａ−２４の範囲」（イニシャライズ１）にある時、「Ａ−２５の範囲」（イニシャライズ２）にある時、「Ｂ−１〜Ｂ−３の範囲」（イニシャライズ３）にある時について、これらのイニシャライズ動作について説明する。
（１）「Ａ−１〜Ａ−２４の範囲」（イニシャライズ１）について：
図５の矢印Ｅで示したように、凹凸検出手段９０が、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）の範囲、例えば、ａ、ｂの位置にある場合には、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって入出力部１３を介して、モータドライバ３４から伸び方向にパルスを出力し、ボールネジ軸６４を伸び方向に移動させる。
【００７５】
この際、図６に示したように、凹凸検出手段９０で凹凸を検出する際には、Ａ−１〜Ａ−２４の範囲は第１の凹凸部である。
従って、例えば、図２２で説明したように、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）の凹部８２の幅Ｌ２を１．５ｍｍ、凸部８４の幅Ｌ３を０．５ｍｍとすると、凹部８２は、３７５パルスすべてを論理０（ＯＦＦ）、凸部８４は、１２５パルスすべてを論理１（ＯＮ）で構成されるパターンを検出することによって、第１の凹凸部（Ａ−Ｏ１〜Ａ−２４）として認識することができる。
【００７６】
さらに伸び方向にパルスを出力すると、図７に示したように、凹凸検出手段９０が、ａ、ｂのいずれの位置にあっても、第２の凹凸部（Ａ−２５）を検出することになるので、基準原点位置Ｃを検出することができる。
すなわち、例えば、図２２で説明したように、第２の凹凸部Ａ−２５の凹部８６の幅Ｌ６を０．６ｍｍ、凸部８８の幅Ｌ７を０．４ｍｍとすると、凹部８６は、１５０パルスすべてを論理０（ＯＦＦ）、凸部８８は、１００パルスすべてを論理１（ＯＮ）のパルスパターンを検出することになる。
【００７７】
従って、２回目の凸部８８の１００パルスの論理１に続いて、論理０（ＯＦＦ）を凹凸検出手段９０で検出した時に、この位置を基準原点位置Ｃとして基準原点位置検出フラグをセットして、基準原点位置の表示をＯＮにしてイニシャライズを終了する。
（２）「Ａ−２５の範囲」（イニシャライズ２）について：
ベローズポンプ２０のベローズ５８は、弾性構造であるので、凹凸検出手段９０が基準原点位置Ｃにある時に、レジスト液塗布装置１０の電源がＯＦＦになった場合には、凹凸検出手段９０によるボールネジ軸６４の検出位置は、ベローズ５８の弾性力によって、縮み方向にボールネジ軸６４が付勢されて移動することになる。
【００７８】
すなわち、凹凸検出手段９０によるボールネジ軸６４の検出位置は、基準原点位置Ｃより縮み方向にボールネジ軸６４が移動した位置、すなわち、基準原点位置Ｃよりも第１の凹凸部Ａ−２４側の方向に位置することになる。
従って、凹凸検出手段９０によるボールネジ軸６４の検出位置が、第２の凹凸部Ａ−２５よりも伸び方向、すなわち、第３の凹凸部（Ｂ−１〜Ｂ−３）側にあるのは、手動でベローズ５８を伸び方向に移動した場合か、または、凹凸検出手段９０が基準原点位置Ｃを検出している時に、イ二シャライズ処理を実行した場合である。
【００７９】
従って、これら以外の場合には、図８に示したように、凹凸検出手段９０のボールネジ軸６４の検出位置は、基準原点位置Ｃよりも縮み方向にボールネジ軸６４が移動した位置、すなわち、基準原点位置Ｃよりも第１の凹凸部Ａ−２４側の方向に位置することになる（図８のｃ、ｄの位置参照）。
従って、このように凹凸検出手段９０のボールネジ軸６４の検出位置が、第２の凹凸部Ａ−２５の範囲にある時は、下記のようにイニシャライズ２が行われるようになっている。
【００８０】
すなわち、図９の矢印Ｆで示したように、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって入出力部１３を介して、モータドライバ３４から伸び方向にパルスを出力し、ボールネジ軸６４を伸び方向に移動させる。
この際、ボールネジ軸６４を伸び方向に、凹凸検出手段９０によって、第３の凹凸部Ｂ−１上の凹凸部のパターンを検出するまで、図９の認識点Ｇまで移動させる。
【００８１】
そして、逆に、図１０の矢印Ｈで示したように、第３の凹凸部Ｂ−１の凸部９４から、さらに凹部９６のパルス分だけ縮み方向にメインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを出力することによって、ボールネジ軸６４を縮み方向に移動させる。
これによって、図８に示したように、凹凸検出手段９０が、ｃ、ｄのいずれの位置にあっても、第２の凹凸部（Ａ−２５）を検出することになるので、基準原点位置Ｃを検出することができる。
【００８２】
そして、この位置を基準原点位置Ｃとして基準原点位置検出フラグをセットして、基準原点位置の表示をＯＮにしてイニシャライズを終了する。
（３）「Ｂ−１〜Ｂ−３の範囲」（イニシャライズ３）について：
図１１の矢印Ｉで示したように、凹凸検出手段９０の位置が、第３の凹凸部Ｂ−１〜Ｂ−３の範囲、例えば、ｅ〜ｊの位置にある場合に、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９の制御によって入出力部１３を介して、モータドライバ３４から伸び方向にパルスを出力し、ボールネジ軸６４を伸び方向に移動させる。
【００８３】
この際、図１２に示したように、ボールネジ軸６４を伸び方向に、凹凸検出手段９０によって、第３の凹凸部Ｂ−１、またはＢ−２、またはＢ−３の凹凸パターンを検出した位置を確認位置Ｊとする。なお、図１２については、説明の便宜上、凹凸検出手段９０の位置が、ｇに位置する場合について示しており、この確認位置Ｊは、凹凸検出手段９０の位置によって変わるものである。
【００８４】
そして、図１３の矢印Ｋで示したように、この確認位置Ｊから、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からのパルス出力を縮み方向に出力して、第３の凹凸部Ｂ−１の凸部９４を検出した後、第３の凹凸部Ｂ−１の凹部９６のパルス分だけ縮み方向にメインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを出力し、ボールネジ軸６４を縮み方向に移動させる。
【００８５】
これによって、図１３に示したように、凹凸検出手段９０が、ｃ、ｄのいずれの位置にあっても、第２の凹凸部（Ａ−２５）を検出することになるので、基準原点位置Ｃを検出することができる。
そして、この位置を基準原点位置Ｃとして基準原点位置検出フラグをセットして、基準原点位置の表示をＯＮにしてイニシャライズを終了する。
【００８６】
このように、ステップＳ３において、凹凸検出手段９０の位置を判別して、イニシャライズ１〜３がそれぞれ行われ、ステップＳ５において、基準原点位置Ｃを検出して、基準原点位置Ｃに凹凸検出手段９０を位置するようにして、基準原点位置フラグをセットされた後、図２４のフローチャートに示したように、ステップＳ６において、通常運転（吸入・吐出動作）が開始されるようになっている。
【００８７】
なお、図２４のフローチャートでは、理解し易いように、脱調検出方法を示している。
以下に、このような通常運転（吸入・吐出動作）の際における脱調検出方法について説明する。
（１）レジスト液の吸入動作時の脱調検出方法について：
先ず、レジスト液の吸入動作時の脱調検出方法について説明する。
【００８８】
図１４で示したように、凹凸検出手段９０が基準原点位置Ｃを検出している位置（初期イニシャライズ位置）にある。
この時に、図１５の矢印Ｍで示したように、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを所定数出力して、ポンプ駆動モータ３２を逆回転させて、ボールネジ軸６４を縮み方向に、すなわち、ベローズ５８を縮み方向に移動させ、レジスト液をベローズポンプ２０に吸入させる。
【００８９】
この際、凹凸検出手段９０がメインコントローラ３６のモータドライバ３４からの出力パルスに同期して、ボールネジ軸６４の第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１に至る凹凸の論理０、論理１の計測情報を入出力部１３を介してメインコントローラ３６に取り込む。
そして、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９によって演算処理されて、凹凸検出手段９０によって検出され、予めメモリー１５のメモリー領域１７に記憶された第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１の凹凸検出パターン情報と、吸入動作の際に実際に凹凸検出手段９０によって検出された第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１の凹凸検出パターン情報とが、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９において演算処理されて逐次比較される。
【００９０】
そして、これらの凹凸検出パターン情報が、一致しない場合には（図２４のフローチャートではステップＳ９、Ｓ１０に相当）、ステップＳ１１において、パルスモータに脱調があったと判断する。
そして、ステップＳ１２において、不一致があった個所の第１の凹凸部（Ａ−２５〜Ａ−１）を、メインコントローラ３６のメモリー１５にエラー情報として記憶するとともに、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９によって、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを出力を停止して、ベローズポンプ２０を停止させるか、または、表示部２１に警報を表示するか出力するようになっている。
【００９１】
一方、凹凸検出手段９０によって検出され、予めメモリー１５のメモリー領域１７に記憶された第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１の凹凸検出パターン情報と、吸入動作の際に実際に凹凸検出手段９０によって検出された第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１の凹凸検出パターン情報とが、第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１に至るすべてにおいて一致した場合には、図１６の矢印Ｎで示したように、縮み方向終端位置Ｏ、すなわち、エンド位置（Ａ−１）において、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からの縮み方向へのパルス出力は停止され、ベローズポンプ２０の吸入動作が終了する。
（２）レジスト液の吐出動作時の脱調検出方法について：
続いて、レジス卜液の吐出動作について説明する。
【００９２】
上記のように、吸入工程を終了した後に、凹凸検出手段９０は、基準原点位置Ｃから、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からの縮み方向へ所定のパルス分だけパルス出力されて、図４および図１７に示したように、縮み方向終端位置Ｏ、すなわち、エンド位置（Ａ−１）を計測位置としている。
この状態から、図１８の矢印Ｐで示したように、メインコントローラ３６のモータドライバ３４から、縮方向に出力されたパルス数と同じパルス数を正回転（伸び方向）に出力して、ボールネジ軸６４を伸び方向に、すなわち、ベローズ５８を伸び方向に移動させ、レジスト液をベローズポンプ２０から吐出させる。
【００９３】
この際、上記の吸入動作と同様にして、凹凸検出手段９０がメインコントローラ３６のモータドライバ３４からの出力パルスに同期して、ボールネジ軸６４の第１の凹凸部Ａ−１〜Ａ−２５に至る凹凸の論理０、論理１の計測情報を入出力部１３を介してメインコントローラ３６に取り込む。
そして、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９によって演算処理されて、凹凸検出手段９０によって検出され、予めメモリー１５のメモリー領域１７に記憶された第１の凹凸部Ａ−１〜Ａ−２５の凹凸検出パターン情報と、吸入動作の際に実際に凹凸検出手段９０によって検出された第１の凹凸部Ａ−１〜Ａ−２５の凹凸検出パターン情報とが逐次比較される。
【００９４】
そして、これらの凹凸検出パターン情報が、一致しない場合には（図２４のフローチャートではステップＳ９、Ｓ１０に相当）、ステップＳ１１において、パルスモータに脱調があったと判断する。
そして、ステップＳ１２において、不一致があった個所の第１の凹凸部（Ａ−１〜Ａ−２５）を、メインコントローラ３６のメモリー１５にエラー情報として記憶するとともに、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９によって、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを出力を停止して、ベローズポンプ２０を停止させるか、または、表示部２１に警報を表示するか出力するようになっている。
【００９５】
一方、凹凸検出手段９０によって検出され、予めメモリー１５のメモリー領域１７に記憶された第１の凹凸部Ａ−１〜Ａ−２５の凹凸検出パターン情報と、吸入動作の際に実際に凹凸検出手段９０によって検出された第１の凹凸部Ａ−１〜Ａ−２５の凹凸検出パターン情報とが、第１の凹凸部Ａ−２５〜Ａ−１に至るすべてにおいて一致した場合には、図１９の矢印Ｐで示したように、伸び方向終端位置、すなわち、基準原点位置Ｃにおいて、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からの伸び方向へのパルス出力は停止され、ベローズポンプ２０の吐出動作が終了する。
【００９６】
そして、図２４のフローチャートに示したように、再び、吸入動作が開始された後、吐出動作が開始され、吸入動作における脱調検出が上記にように行われるとともに、後述するようにステップＳ７に戻り、吐出動作における上記のような脱調検出が行われるようになっている。
（３）縮み方向終端位置Ｏが第１の凹凸部Ａ−１の凸部８４で停止する場合の脱調
検出方法について：
以上は、縮み方向終端位置Ｏ、すなわち、エンド位置（Ａ−１）が、図４に示したように、第１の凹凸部Ａ−１の凸部８４で停止する場合であり、図２４のフローチャートで、ステップＳ７において、エンド位置情報の比較が行われ、エンドの位置が、第１の凹凸部Ａ−１の凸部８４に位置する場合にステップＳ９に移行する場合である。
【００９７】
しかしながら、ベローズポンプ２０の吐出量を調整する場合がある。すなわち、この場合には、基準原点位置Ｃからメインコントローラ３６のモータドライバ３４からのポンプ駆動モータ３２へのパルス出力数が、図４の点線で示したように、第１の凹凸部Ａ−１の凹部８２で停止する場合、すなわち、縮み方向終端位置Ｏが、第１の凹凸部Ａ−１の凹部８２に設定されている場合がある。
【００９８】
すなわち、図２４のフローチャートで、ステップＳ７において、エンド位置情報の比較が行われ、エンドの位置が、図２４のフローチャートのステップＳ８に示したように、縮み方向終端位置Ｏ、すなわち、エンド位置（Ａ−１）が、第１の凹凸部Ａ−１の凹部８２に位置する場合である。
この場合には、伸び方向、および縮み方向の脱調検出方法は、上記した方法と同じであるが、第１の凹凸部Ａ−１の凹部８２で脱調が発生したか否かをについて、以下のようにして行う。
【００９９】
先ず、図２０に示したように、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを縮み方向に発生させて、第１の凹凸部Ａ−１の縮み方向終端位置Ｏより縮み方向に位置する対応する凸部８４から、縮み方向終端位置Ｏまで、ボールネジ軸６４を縮み方向に移動させる。
そして、図２１に示したように、第１の凹凸部Ａ−１の凹部８２の縮み方向終端位置Ｏまでの縮み方向のパルス数Ｐ１をメインコントローラ３６のメモリー１５に記憶する。
【０１００】
続いて、メインコントローラ３６のモータドライバ３４からパルスを伸び方向に発生させて、縮み方向終端位置Ｏから、対応する第１の凹凸部Ａ−１の凸部８４まで、ボールネジ軸を伸び方向に移動させて、第１の凹凸部の凹部の第１の凹凸部Ａ−１の凹部８２の縮み方向終端位置Ｏまでの伸び方向のパルス数Ｐ２を得る。
【０１０１】
そして、図２４のフローチャートのステップＳ１０において、メインコントローラ３６の演算処理装置（ＣＰＵ）１９において演算処理されて、これらのメインコントローラ３６のメモリー１５に記憶された縮み方向のパルス数Ｐ１と、伸び方向のパルス数Ｐ２とが比較される。
そして、これらの凹凸検出パターン情報が、一致しない場合には、ステップＳ１１において、パルスモータに脱調があったと判断するようになっている。
【０１０２】
以上、本発明の好ましい実施例としてレジスト液塗布装置のベローズポンプに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、パルスモータで駆動するスライド機構などの駆動装置の場合にも適用することができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１０３】
【発明の効果】
本発明によれば、凹凸検出手段で検出したパルスに同期した前後方向のパルス同期凹凸検出パターンと、凹凸パターン記憶手段に予め記憶された前後方向の凹凸検出パターンとを比較して、これらのパターンが一致しない場合に、脱調が発生したと判断するようになっている。
【０１０４】
従って、パルスモータの脱調を、駆動部材の前後方向の駆動工程のサイクルのボールネジ軸上のどこの部位で発生したかを正確に検出することができ、駆動装置を脱調が発生した時点で、例えば、駆動装置を停止したり、警報ランプ、ブザーなどの警報表示を行い、駆動装置を正確に制御することが可能である。
また、このような駆動装置の脱調検出装置を、パルスモータの正回転、または逆回転の駆動パルスを受けて、ボールネジ軸が前後方向、すなわち、吐出または吸入動作の際に直線運動するように構成したベローズポンプの脱調検出装置に適用することができる。
【０１０５】
従って、このようなベローズポンプの脱調検出装置を、例えば、レジスト液塗布装置の脱調検出装置に適用すれば、レジスト液の吸入・吐出量が一定で、半導体装置などの基板Ｗ上に、レジスト薄膜を微細なパターンで、レジスト薄膜の膜厚を薄く、かつ正確に制御することができ、品質の低下をきたすこともない。
また、本発明によれば、ボールネジ軸が、駆動工程となる第１の凹凸部と、駆動装置の基準原点位置を決定する第２の凹凸部と、駆動装置の伸び方向終端位置を検知する第３の凹凸部とが形成されているので、第２の凹凸部を凹凸検出手段で監視することによって、駆動装置の基準原点位置を正確に検知することができる。そして、さらに第３の凹凸部で、駆動装置の伸び方向終端位置が確認できると同時に、凹凸検出手段が移動部材であるボールネジ軸のどの位置にあっても確実に基準原点位置を決定することができる。
【０１０６】
従って、駆動装置の基準原点位置を確実に確認できるため、この基準原点位置から所定パルス分だけ縮み方向に出力することによって、駆動装置の縮み方向の終端位置を決定することができる。
このように、駆動装置の基準原点位置、伸び方向終端位置、および駆動装置の縮み方向の終端位置を確実に決定することができるので、駆動装置の駆動サイクルを正確に実施することができる。
【０１０７】
さらに、本発明によれば、従来のようにパルスモータの脱調を検出するための被検知部材を設ける必要もなく構成もシンプルになり、パルスモータの脱調を検出する手段も容易となり、しかも、ベローズの伸縮いずれの方向のどの位置でパルスモータが脱調したか監視可能となり、トラブルシューテングの対策が立てやすくなる。
【０１０８】
すなわち、例えば、レジスト液吸入側のバルブが閉じられている、または吐出側のバルブが閉じられている、あるいは配管のつまり、高粘度なレジスト液である場合のパルスモータの加速に関わる圧力上昇変化などによるバルスモータの脱調などの原因追求が容易となるなどの幾多の顕著で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の駆動装置の脱調検出装置をレジスト液塗布装置に適用した実施例を示す概略図である。
【図２】図２は、図１のベローズポンプの基準原点位置にあるときの縦断面図である。
【図３】図３は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの縮み方向終端位置にあるときの縦断面図である。
【図４】図４は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプのボールネジ軸の凹凸パターンを示す拡大図である。
【図５】図５は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図６】図６は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図７】図７は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図８】図８は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図９】図９は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図１０】図１０は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図１１】図１１は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図１２】図１２は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図１３】図１３は、図１のレジスト液塗布装置のレジスト液塗布装置のベローズポンプのイニシャライズを説明する説明図である。
【図１４】図１４は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図１５】図１５は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図１６】図１６は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図１７】図１７は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図１８】図１８は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図１９】図１９は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図２０】図２０は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図２１】図２１は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの吸入・吐出工程を説明する説明図である。
【図２２】図２２は、図１のレジスト液塗布装置のベローズポンプの動作および信号を説明する概略図である。
【図２３】図２３は、本発明の駆動装置の脱調検出装置のブロック図である。
【図２４】図２４は、本発明の駆動装置の脱調検出装置の動作を説明するフローチャートである。
【図２５】図２５は、従来のレジスト液塗布装置を示す概略図である。
【図２６】図２６は、従来の吐出ポンプの縦断面図である。
【図２７】図２７は、従来の吐出ポンプの作動を示す概略図である。
【符号の説明】
１０      レジスト液塗布装置
１２      レジスト液供給系
１３      入出力部
１４      回転式塗布装置
１５      メモリー
１６      レジスト液タンク
１７      メモリー領域
１８      レジスト液
１９      演算処理装置（ＣＰＵ）
２０      ベローズポンプ
２１      表示部
２２      レジスト液吸入ライン
２３      操作部
２４      レジスト液吐出ライン
２５      フィルター
２６      塗布ノズル
２７      冷却装置
２８      基板載置テーブル
３０      スピンモータ
３２      ポンプ駆動モータ
３４      モータドライバ
３６      メインコントローラ
３８      ケース本体
４０      ポンプ本体
４２      ポンプ室
４４      ポンプヘッド本体
４６      吸入口
４８      吐出口
５０，５２      ボール弁
５４      フランジ
５５      Ｏリング
５６      フランジ
５８      ベローズ
６０      ベローズヘッド
６２      ベローズアダプタ
６４      ボールネジ軸
６５      ボールネジ軸受台座部
６６      貫通孔
６８      ボールネジ部
７０，７２      ベアリング
７４      ボールネジナット
７６      プーリ
７８      プーリ
８０      タイミングベルト
８１      貫通孔
８２      凹部
８３      センサー部
８４      凸部
８５      固定プレート
８６      凹部
８８      凸部
９０      凹凸検出手段
９２      四角形ナット
９４      凸部
９６      凹部
１００  レジスト液塗布装置
１０２  レジスト液供給系
１０４  回転式塗布装置
１０６  レジスト液タンク
１０８  レジスト液
１１０  吐出ポンプ
１１２  レジスト液吸入ライン
１１４  レジスト液吐出ライン
１１６  塗布ノズル
１１８  基板載置テーブル
１２０  スピンモータ
１２２  ポンプ駆動モータ
１２４  メインコントローラ
１２６  プーリ
１２８  タイミングベルト
１３０  ボールネジ部
１３２  シリンダー
１３４  ベローズ
１３６  移動部材
１３８  被検出部材
１４０  検出手段
Ａ−１〜Ａ−２４          第１の凹凸部
Ａ−２５            第２の凹凸部
Ｂ−１〜Ｂ−３              第３の凹凸部
Ｃ          基準原点位置
Ｗ          基板
【図１】
2004301255.tif 000003
【図２】
2004301255.tif 000004
【図３】
2004301255.tif 000005
【図４】
2004301255.tif 000006
【図５】
2004301255.tif 000007
【図６】
2004301255.tif 000008
【図７】
2004301255.tif 000009
【図８】
2004301255.tif 000010
【図９】
2004301255.tif 000011
【図１０】
2004301255.tif 000012
【図１１】
2004301255.tif 000013
【図１２】
2004301255.tif 000014
【図１３】
2004301255.tif 000015
【図１４】
2004301255.tif 000016
【図１５】
2004301255.tif 000017
【図１６】
2004301255.tif 000018
【図１７】
2004301255.tif 000019
【図１８】
2004301255.tif 000020
【図１９】
2004301255.tif 000021
【図２０】
2004301255.tif 000022
【図２１】
2004301255.tif 000023
【図２２】
2004301255.tif 000024
【図２３】
2004301255.tif 000025
【図２４】
2004301255.tif 000026
【図２５】
2004301255.tif 000027
【図２６】
2004301255.tif 000028
【図２７】
2004301255.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月18日(2003.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
請求項１から９のいずれかに記載の駆動装置の脱調検出装置が、塗布装置の脱調検出装置であって、
前記ボールネジ部のボールネジ軸に固定され、ボールネジ軸とともに伸縮するように、ポンプ室に配置された伸縮自在なベローズとを備え、
前記パルスモータの回転駆動によって、前記ボールネジ軸が直線運動し、これにより、ベローズが伸縮して、前記ポンプ室に流体が流出入するように構成したベローズポンプであることを特徴とする塗布装置の脱調検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
請求項１１に記載の塗布装置の脱調検出装置が、レジスト塗布装置の脱調検出装置であることを特徴とするレジスト塗布装置の脱調検出装置。