(57)【要約】 【課題】  膜厚均一性に優れた塗布膜を形成する塗布膜形成装置を提供する。【解決手段】  レジスト塗布装置（ＣＴ）１１は、基板Ｇを載置する載置台５１と、レジストノズル５２と、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂと、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの駆動を制御する第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂと、レジストノズル５２と第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂとを一体的にスライドさせるノズルスライド機構５６と、基板Ｇのうねりを検出する変位センサ５８ａ・５８ｂと、変位センサ５８ａ・５８ｂによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂに送る第１・第２バッファー装置８６ａ・８６ｂと、第１・第２バッファー装置８６ａ・８６ｂにおける遅延時間を決定する遅延時間生成装置８７と、を有する。基板Ｇのうねりに対応させてレジストノズル５２の昇降および姿勢の制御を行う。【選択図】  図１
2005296907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平姿勢に保持された基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
所定の塗布液を吐出する塗布液吐出口を備えた塗布液ノズルと、
前記塗布液ノズルを昇降させるノズル昇降機構と、
前記ノズル昇降機構の昇降制御を行う昇降制御装置と、
前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させる移動機構と、
前記塗布液ノズルによって塗布液が塗布される方向の前記塗布液吐出口から所定距離前方における基板のうねりを測定する変位センサと、
前記変位センサによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を前記昇降制御装置に送るバッファー装置と、
前記バッファー装置における遅延時間を決定する遅延時間生成装置と、
を具備し、
前記塗布液ノズルから塗布液を吐出させながら前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させることによって前記基板の表面に塗布膜を形成する際に、前記昇降制御装置は、前記塗布液ノズルの塗布液吐出口と前記基板との間の距離が一定となるように、前記塗布液ノズルを前記基板のうねりに適応させて昇降させることを特徴とする塗布膜形成装置。
【請求項２】
前記遅延時間生成装置は、前記移動機構による前記基板と前記塗布液ノズルとの相対的な移動速度と、前記塗布液ノズルの塗布液吐出口と前記変位センサとの間の水平方向距離と、に基づいて、前記バッファー装置における遅延時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の塗布膜形成装置。
【請求項３】
前記変位センサは前記塗布液ノズルに取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗布膜形成装置。
【請求項４】
前記ノズル昇降機構は駆動部およびエンコーダ部を有し、
前記塗布液ノズルの高さを測定するリニアスケールと、前記ノズル昇降機構のエンコーダ部と前記リニアスケールとを切り替える切替器と、をさらに具備し、
前記昇降制御装置は、前記切替器によって選択された前記ノズル昇降機構のエンコーダ部または前記リニアスケールのいずれか一方の測定値を用いて、前記ノズル昇降機構の駆動部を駆動するための制御信号を発生させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の塗布膜形成装置。
【請求項５】
略水平姿勢に保持された基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
所定の塗布液を略帯状に吐出する塗布液吐出口を備えた長尺状の塗布液ノズルと、
実質的に前記塗布液ノズルの長手方向の一端を保持し、前記塗布液ノズルを昇降させる第１ノズル昇降機構と、
実質的に前記塗布液ノズルの長手方向の他端を保持し、前記塗布液ノズルを昇降させる第２ノズル昇降機構と、
前記第１ノズル昇降機構の昇降制御を行う第１昇降制御装置と、
前記第２ノズル昇降機構の昇降制御を行う第２昇降制御装置と、
前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させるためのモータおよびリニアスケールを備えた移動機構と、
前記基板のうねりを、前記塗布液ノズルによって塗布液が塗布される方向の前記塗布液吐出口から所定距離前方、かつ、前記基板の端部において測定する第１変位センサおよび第２変位センサと、
前記第１変位センサによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を前記第１昇降制御装置に送る第１バッファー装置と、
前記第２変位センサによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を前記第２昇降制御装置に送る第２バッファー装置と、
前記第１バッファー装置および前記第２バッファー装置における遅延時間を決定する遅延時間生成装置と、
を具備し、
前記塗布液ノズルから塗布液を吐出させながら前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させることによって前記基板の表面に塗布膜を形成する際に、前記第１昇降制御装置および前記第２昇降制御装置は、前記塗布液ノズルの塗布液吐出口と前記基板との間の距離が一定となるように、前記基板のうねりに適応させて前記塗布液ノズルの昇降および傾斜姿勢の制御を行うことを特徴とする塗布膜形成装置。
【請求項６】
前記遅延時間生成装置は、前記移動機構による前記基板と前記塗布液ノズルとの相対的な移動速度と、前記第１，第２変位センサと前記塗布液ノズルの塗布液吐出口との間の水平方向距離と、に基づいて、前記第１，第２バッファー装置における遅延時間を決定することを特徴とする請求項５に記載の塗布膜形成装置。
【請求項７】
前記第１，第２変位センサは前記塗布液ノズルの長手方向端部近傍にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の塗布膜形成装置。
【請求項８】
前記第１，第２ノズル昇降機構はそれぞれ駆動部およびエンコーダ部を有し、
前記塗布液ノズルの一端の高さを測定する第１リニアスケールと、前記塗布液ノズルの他端の高さを測定する第２リニアスケールと、前記第１ノズル昇降機構のエンコーダ部と前記第１リニアスケールとを切り替える第１切替器と、前記第２ノズル昇降機構のエンコーダ部と前記第２リニアスケールとを切り替える第２切替器をさらに具備し、
前記第１，第２昇降制御装置は、前記第１，第２切替器によって選択された前記第１，第２ノズル昇降機構のエンコーダ部または前記第１，第２リニアスケールのいずれか一方の測定値を用いて、前記第１，第２ノズル昇降機構の駆動部を駆動するための制御信号を発生させることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の塗布膜形成装置。
【請求項９】
前記第１，第２昇降制御装置は、前記塗布液ノズルの一端の高さと他端の高さとの差が予め定められた値以上となった際に、前記第１，第２ノズル昇降機構の動作を停止させることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の塗布膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗布膜形成装置に関し、より詳しくは、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に用いられるガラス基板等の基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造工程においては、フォトリソグラフィー技術を用いて、ガラス基板に所定の回路パターンを形成している。すなわち、ガラス基板にレジスト液を供給して塗布膜を形成し、これを乾燥、熱処理した後に、露光処理、現像処理を逐次行っている。
【０００３】
ここで、ガラス基板にレジスト液を供給して塗布膜を形成する装置としては、ガラス基板を水平に真空吸着する載置台と、この載置台に保持されたガラス基板にレジスト液を供給するレジスト供給ノズルと、載置台とレジスト供給ノズルとを水平方向で相対的に移動させる移動機構と、を有する塗布膜形成装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このような塗布膜形成装置においては、ガラス基板にレジスト液を供給する際のレジスト供給ノズルの高さは一定に保持されている。
【０００４】
しかしながら、近時、ガラス基板の１辺の長さは２ｍを超えるものが現れており、このようなガラス基板では、載置台に載置した際にうねりが生ずることがあるため、レジスト供給ノズルの高さを一定に保持すると、レジスト供給ノズルのレジスト液吐出口とガラス基板の表面との距離がガラス基板のうねりによって逐次変化することとなり、これによって塗布膜の膜厚均一性が低下するという問題が生ずる。
【特許文献１】特開平１０−１５６２５５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、膜厚均一性に優れた塗布膜を形成することができる塗布膜形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、略水平姿勢に保持された基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
所定の塗布液を吐出する塗布液吐出口を備えた塗布液ノズルと、
前記塗布液ノズルを昇降させるノズル昇降機構と、
前記ノズル昇降機構の昇降制御を行う昇降制御装置と、
前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させる移動機構と、
前記塗布液ノズルによって塗布液が塗布される方向の前記塗布液吐出口から所定距離前方における基板のうねりを測定する変位センサと、
前記変位センサによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を前記昇降制御装置に送るバッファー装置と、
前記バッファー装置における遅延時間を決定する遅延時間生成装置と、
を具備し、
前記塗布液ノズルから塗布液を吐出させながら前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させることによって前記基板の表面に塗布膜を形成する際に、前記昇降制御装置は、前記塗布液ノズルの塗布液吐出口と前記基板との間の距離が一定となるように、前記塗布液ノズルを前記基板のうねりに適応させて昇降させることを特徴とする塗布膜形成装置、が提供される。
【０００７】
また、本発明の第２の観点によれば、略水平姿勢に保持された基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
所定の塗布液を略帯状に吐出する塗布液吐出口を備えた長尺状の塗布液ノズルと、
実質的に前記塗布液ノズルの長手方向の一端を保持し、前記塗布液ノズルを昇降させる第１ノズル昇降機構と、
実質的に前記塗布液ノズルの長手方向の他端を保持し、前記塗布液ノズルを昇降させる第２ノズル昇降機構と、  
前記第１ノズル昇降機構の昇降制御を行う第１昇降制御装置と、
前記第２ノズル昇降機構の昇降制御を行う第２昇降制御装置と、
前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させるためのモータおよびリニアスケールを備えた移動機構と、
前記基板のうねりを、前記塗布液ノズルによって塗布液が塗布される方向の前記塗布液吐出口から所定距離前方、かつ、前記基板の端部において測定する第１変位センサおよび第２変位センサと、
前記第１変位センサによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を前記第１昇降制御装置に送る第１バッファー装置と、
前記第２変位センサによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を前記第２昇降制御装置に送る第２バッファー装置と、
前記第１バッファー装置および前記第２バッファー装置における遅延時間を決定する遅延時間生成装置と、
を具備し、
前記塗布液ノズルから塗布液を吐出させながら前記基板と前記塗布液ノズルとを相対的に移動させることによって前記基板の表面に塗布膜を形成する際に、前記第１昇降制御装置および前記第２昇降制御装置は、前記塗布液ノズルの塗布液吐出口と前記基板との間の距離が一定となるように、前記基板のうねりに適応させて前記塗布液ノズルの昇降および傾斜姿勢の制御を行うことを特徴とする塗布膜形成装置、が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板のうねりや厚みむらに対応させて基板の表面と塗布液ノズルの塗布液吐出口との間の距離が一定に保持されるために、膜厚均一性に優れた塗布膜を形成することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明をＬＣＤ用のガラス基板（以下「ＬＣＤ基板」という）の表面にレジスト膜を形成する装置に適用した場合について説明することとする。
【００１０】
図１にＬＣＤ基板Ｇにレジスト膜（塗布膜）を形成するレジスト処理ユニット１０の概略構造を示す平面図を示す。また、図２にレジスト塗布装置（ＣＴ）１１の概略構造を示す正面図（図１におけるＸ方向から見た図であり、一部を断面で示す）を示す。さらに、図３にレジスト塗布装置（ＣＴ）１１の概略制御ブロック図を示す。
【００１１】
レジスト処理ユニット１０は、ＬＣＤ基板Ｇにレジスト液を塗布して塗布膜を形成するレジスト塗布装置（ＣＴ）１１と、ＬＣＤ基板Ｇに形成された塗布膜を減圧雰囲気に保持することにより乾燥させる減圧乾燥装置（ＶＤ）１２と、レジスト塗布装置（ＣＴ）１１から減圧乾燥装置（ＶＤ）１２へＬＣＤ基板Ｇを搬送する基板搬送装置１３と、を有している。
【００１２】
レジスト塗布装置（ＣＴ）１１は、ＬＣＤ基板Ｇを略水平姿勢に載置する載置台５１と、載置台５１に載置されたＬＣＤ基板Ｇにレジスト液を塗布するレジストノズル５２と、レジストノズル５２へのレジスト液供給およびレジストノズル５２からのレジスト液の吐出制御を行うレジスト液供給機構５３と、レジストノズル５２を昇降させる第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂと、第１ノズル昇降機構５４ａの駆動を制御する第１昇降制御装置５５ａと、第２ノズル昇降機構５４ｂの駆動を制御する第２昇降制御装置５５ｂと、レジストノズル５２と第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂとを一体的にＸ方向でスライドさせるノズルスライド機構５６と、レジストノズル５２の洗浄処理等を行うノズル洗浄ユニット５７と、載置台５１に載置されたＬＣＤ基板Ｇのうねりを検出するための変位センサ５８ａ・５８ｂと、レジスト塗布装置（ＣＴ）１１全体の制御を司る塗布処理制御装置５９と、を備えている。
【００１３】
また、レジスト塗布装置（ＣＴ）１１は、変位センサ５８ａによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を第１昇降制御装置５５ａに送る第１バッファー装置８６ａと、変位センサ５８ｂによる測定値に所定時間の遅延操作を行い、その遅延信号を第２昇降制御装置５５ｂに送る第２バッファー装置８６ｂと、第１・第２バッファー装置８６ａ・８６ｂにおける遅延時間を決定する遅延時間生成装置８７を備えている。  
【００１４】
載置台５１の表面には図示しない吸引孔が所定箇所に複数設けられており、ＬＣＤ基板Ｇを減圧吸着することができるようになっている。また、載置台５１を鉛直方向に貫通するように所定位置に昇降装置（図示せず）により昇降自在な昇降ピン６１が設けられている。これらの昇降ピン６１は、外部から載置台５１へＬＣＤ基板Ｇを搬入する際およびレジスト膜が形成されたＬＣＤ基板Ｇを載置台５１から搬出する際に、ＬＣＤ基板Ｇを昇降させる。
【００１５】
レジストノズル５２は、図４に示す概略斜視図に示されるように、一方向に長い長尺状の箱体５２ａに、レジスト液を略帯状に吐出するスリット状のレジスト吐出口５２ｂが設けられた構造を有している。このレジストノズル５２は、箱体５２ａの長手方向をＹ方向に一致させた状態で、実質的に水平姿勢に保持されている（図１参照）。レジスト液供給機構５３は、その詳細な構成は図示しないが、レジスト液を貯留するタンク、タンクからレジスト液をレジストノズル５２へ送るポンプ、レジスト吐出口５２ｂからのレジスト液の吐出タイミングを制御するバルブ等を備えている。
【００１６】
レジストノズル５２はそのＹ方向端面で保持部材６２ａ・６２ｂに保持されており、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂがそれぞれ保持部材６２ａ・６２ｂを支持している。
【００１７】
第１ノズル昇降機構５４ａは、図３に示されるように、保持部材６２ａを移動させるモータ部およびこのモータ部の駆動による保持部材６２ａの移動量を測定するエンコーダ部を備えている。このエンコーダ部による測定値とレジストノズル５２の高さ位置とは予めリンクされており、保持部材６２の移動量を測定することによってレジストノズル５２の一端の高さを調整することができるようになっている。同様に、第２ノズル昇降機構５４ｂもモータ部およびこのモータ部の駆動による保持部材６２ｂの移動量、つまりレジストノズル５２の他端の高さ位置を測定するエンコーダ部を備えている。
【００１８】
このように第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂはそれぞれ保持部材６２ａ・６２ｂの高さを独立して変化させることができるようになっているために、レジストノズル５２を全体的に昇降させるだけでなく、保持部材６２ａ・６２ｂの高さを微少に変えることによって、レジストノズル５２を微小に傾けることができるようになっている。
【００１９】
但し、レジストノズル５２はその位置制御を精密に行う必要があるために、堅固に保持部材６２ａ・６２ｂに保持され、かつ、保持部材６２ａ・６２ｂもまたそれぞれ第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂに堅固に保持されている必要があるために、レジストノズル５２を傾けるにも構造上の限界がある。
【００２０】
このため、変位センサ５８ａ・５８ｂによる誤ったセンシング等によってレジストノズル５２のＹ方向端の高さのずれが一定の範囲から外れることのないように、塗布処理制御装置５９が第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの各エンコーダ部による測定値を監視し、これらの測定値の差が予め定められた一定値よりも大きくなったときに、第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂをそれぞれ介して、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの駆動を停止するようになっている。これにより、レジストノズル５２と保持部材６２ａ・６２ｂとの取り付け部分が損傷したり、レジストノズル５２自体が変形する等の事故の発生が防止される。
【００２１】
第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂとしては、レジストノズル５２の昇降動作の精度を確保することができる範囲で、電磁リニアモータやボールネジ、ベルト駆動装置等から、適宜選択して用いることができる。
【００２２】
ノズルスライド機構５６は、Ｘ方向に延在するガイド６５ａ・６５ｂと、ガイド６５ａ・６５ｂにそれぞれ移動自在に嵌め合わされたスライドステージ６６ａ・６６ｂと、リニアモータ６７ａ・６７ｂとを備えている。第１ノズル昇降機構５４ａはスライドステージ６６ａに、第２ノズル昇降機構５４ｂはスライドステージ６６ｂにそれぞれ取り付けられている。
【００２３】
リニアモータ６７ａは、Ｘ方向に延在するマグネットレール８１ａと、スライドステージ６６ａに取り付けられ、マグネットレール８１ａに挿入配置されたコイル８２ａと、Ｘ方向に延在するリニアスケール８３と、リニアスケール８３を読み取るヘッド８４と、コイル８２ａに所定の駆動信号を送るモータ制御装置８５と、を備えている。また、リニアモータ６７ｂは、Ｘ方向に延在するマグネットレール８１ｂと、スライドステージ６６ｂに取り付けられ、マグネットレール８１ｂに挿入配置されたコイル８２ｂとを備えている。
【００２４】
公知の通り、マグネットレール８１ａ・８１ｂはＸ方向にＳ極とＮ極とが所定間隔で交互に設けられた構造を有し、コイル８２ａ・８２ｂに所定の電流を流すことによって発生する磁場とこのマグネットレール８１ａ・８１ｂの磁場との間の吸引力と反発力によって、コイル８２ａ・８２ｂおよびスライドステージ６６ａ・６６ｂが一体的にＸ方向で移動する。
【００２５】
モータ制御装置８５は、ヘッド８４の読み取り値とレジストノズル５２を所定位置へ移動させるために塗布処理制御装置５９から送られた指示値とを比較演算し、スライドステージ６６ａ・６６ｂをＹ方向に並んだ状態でＸ方向に移動させるために、所定の駆動信号をコイル８２ａ・８２ｂに同時に送る。レジスト塗布処理においては、レジストノズル５２を高い精度で移動させることが好ましいために、リニアスケール８３としては、例えば分解能が０．０５μｍというような高分解能のガラススケールが好適に用いられる。
【００２６】
ノズル洗浄ユニット５７は、載置台５１を挟んで減圧乾燥装置（ＶＤ）１２とは反対側に設けられている。ノズル洗浄ユニット５７は、ＬＣＤ基板Ｇの載置台５１への搬入時等にレジストノズル５２を待避させる場でもある。ノズル洗浄ユニット５７の詳細な構造の図示は省略するが、ノズル洗浄ユニット５７は、ＬＣＤ基板Ｇへのレジスト液供給前に予備的にレジストノズル５２からレジスト液を吐出させる、所謂、ダミーディスペンスを行うためのダミーディスペンス部と、レジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂが乾燥しないようにレジスト吐出口５２ｂを溶剤（例えば、シンナー）の蒸気雰囲気で保持するためのノズルバスと、レジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂ近傍に付着したレジストを除去するためのノズル洗浄機構と、を備えている。
【００２７】
変位センサ５８ａ・５８ｂは、レジストノズル５２が微少角度傾けられた場合にも常に垂直方向でセンシングするように、レジストノズル５２のＸ方向側面（ノズル洗浄ユニット５７側の側面）に取り付けられており、変位センサ５８ａ・５８ｂの直下におけるＬＣＤ基板Ｇの表面と変位センサ５８ａ・５８ｂとの間の距離を測定する。ここで、変位センサ５８ａ・５８ｂはレジストノズル５２に取り付けられているから、変位センサ５８ａ・５８ｂによって測定されたＬＣＤ基板Ｇの表面と変位センサ５８ａ・５８ｂとの間の距離はそれぞれ、ＬＣＤ基板Ｇの表面とレジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂとの間の距離に、第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂにおいて変換されるようになっている。
【００２８】
後に詳細に説明するように、変位センサ５８ａの測定信号は第１バッファー装置８６ａに送られ、そこで所定時間の遅延処理が行われた後に第１昇降制御装置５５ａへ送られるようになっている。同様に、変位センサ５８ｂの測定信号は第２バッファー装置８６ｂに送られ、そこで所定時間の遅延処理が行われた後に第２昇降制御装置５５ｂへ送られる。この遅延処理の時間は遅延時間生成装置８７によって決定される。
【００２９】
減圧乾燥装置（ＶＤ）１２は、ＬＣＤ基板Ｇを載置するための載置台６８と、載置台６８および載置台６８に載置されたＬＣＤ基板Ｇを収容するチャンバ６９とを備えている。減圧乾燥装置（ＶＤ）１２に設けられた載置台６８の表面には、ＬＣＤ基板Ｇを支持するプロキシミティピン（図示せず）が所定位置に設けられている。チャンバは固定された下部容器と昇降自在な上部蓋体からなる上下２分割構造を有している。
【００３０】
基板搬送アーム１３は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（鉛直方向）に移動自在であり、ＬＣＤ基板Ｇの裏面のＹ方向端面近傍でＬＣＤ基板Ｇを吸着保持する。基板搬送アーム１３は、レジスト塗布装置（ＣＴ）１１の載置台５１上で昇降ピン６１からＬＣＤ基板Ｇを受け取って、減圧乾燥装置（ＶＤ）１２の載置台６８へ保持したＬＣＤ基板Ｇを載置する。
【００３１】
次に、レジスト塗布装置（ＣＴ）１１におけるレジスト液塗布の制御について説明する。図５に変位センサ５８ａ・５８ｂとレジストノズル５２との位置関係をＹ方向から見た側面図を示す。また、図６（ａ）に図５に示すＰ点上にレジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂが位置している状態を示すＹ−Ｚ断面図を、図６（ｂ）に図５に示すＱ点上にレジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂが位置している状態を示すＹ−Ｚ断面図をそれぞれ示す。
【００３２】
図５はＬＣＤ基板Ｇの一部を示しており、ＬＣＤ基板Ｇが完全に水平な状態ではなく、微少なうねりをもって載置台５１に載置されている状態が示されている。このようなうねりは大型のＬＣＤ基板Ｇで生じやすい。例えば、ＬＣＤ基板Ｇを載置台５１に載置して真空吸着する際に、吸引孔が形成されている部分ではＬＣＤ基板Ｇは載置台５１に密着するが、そうでない部分が浮き上がることによって、このようなうねりが生ずることがある。
【００３３】
図５および図６では、ＬＣＤ基板Ｇは、Ｐ点を通るＹ方向において載置台５１に密着しているが、Ｑ点を通るＹ方向においては、第１ノズル昇降機構５４ａ側で載置台５１から僅かに浮いており、第２ノズル昇降機構５４ｂ側では第１ノズル昇降機構５４ａ側よりもさらに載置台５１から浮いた状態となっている。なお、図５および図６ではこのＬＣＤ基板Ｇのうねりを極端に大きく図示しているが、例えば、その高低差は、高々１００μｍまたはそれ以下である。
【００３４】
ＬＣＤ基板Ｇは、図６（ａ）に示す部分では水平であるため、レジストノズル５２も水平に保持される。これにより、レジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂとＬＣＤ基板Ｇとの間隔は、全体的に距離ηで一定に維持される。仮に、レジストノズル５２の姿勢を水平に維持したまま、レジストノズル５２をＱ点側へ向けてスキャンさせたとすると、ＬＣＤ基板Ｇが浮き上がっているために、レジスト吐出口５２ｂとＬＣＤ基板Ｇとの間隔は距離ηよりも短くなる。このようなＬＣＤ基板Ｇの表面とレジスト吐出口５２ｂとの間の距離の変化によって、ＬＣＤ基板Ｇにレジスト液を塗布した際に、膜厚が不均一性等の塗布むらが発生するおそれがある。
【００３５】
これを防止するために、図６（ｂ）に示すように、ＬＣＤ基板Ｇのうねりに対応させて、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの上昇距離を独立して調整することによりレジストノズル５２を傾け、Ｑ点を通るＹ方向において、レジスト吐出口５２ｂとＬＣＤ基板Ｇとの間隔を全体的に距離ηで一定に維持することが好ましい。
【００３６】
しかしながら、Ｘ方向において、変位センサ５８ａ・５８ｂがＬＣＤ基板Ｇのうねりを測定する位置とレジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂの位置との間には、距離δのずれがある。これは、レジスト吐出口５２ｂの直下におけるＬＣＤ基板Ｇのうねりを検出することが装置構成上困難であることと、レジスト吐出口５２ｂの直下におけるＬＣＤ基板Ｇのうねりを検出できたとしても、それからレジストノズル５２の姿勢補正を行ったのでは、レジストノズル５２は一定の速度でＸ方向にスキャンされているので、姿勢補正が終了した段階ではすでに測定点を通過してしまっていることとなり、レジストノズル５２の姿勢補正を行う意味がなくなってしまう。
【００３７】
このため、レジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂがＱ点上に到達した際に、レジストノズル５２の姿勢が図６（ｂ）に示す状態となるように、第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂによる昇降駆動のタイミングを調整する必要がある。
【００３８】
そこで、先に図３に示したように、変位センサ５８ａの測定信号は第１バッファー装置８６ａに送られ、そこで所定時間の遅延処理が行われた後に第１昇降制御装置５５ａへ送られる。同様に、変位センサ５８ｂの測定信号は第２バッファー装置８６ｂに送られ、そこで所定時間の遅延処理が行われた後に第２昇降制御装置５５ｂへ送られる。第１・第２バッファー装置８６ａ・８６ｂにおける信号遅延時間は、ヘッド８４によるリニアスケール８３の読み取り値と、レジストノズル５２のスキャン速度と、レジスト吐出口５２ｂと変位センサ５８ａ・５８ｂ間の距離δと、第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂの演算速度とに基づいて、遅延時間生成装置８７によって決定される。この信号遅延時間は、一度、最適な決定されたなら、レジストノズル５２のスキャン条件等が変わらない限り、変更する必要はない。
【００３９】
第１バッファー装置８６ａから出力された遅延処理後の測定信号を受信した第１昇降制御装置５５ａは、この遅延処理された測定信号と第１ノズル昇降機構５４ａのエンコーダ部からの信号とから、第１ノズル昇降機構５４ａのモータ部を駆動する駆動信号を生成し、これをそのモータ部に出力する。同様に、第２バッファー装置８６ｂから出力された遅延処理後の測定信号を受けた第２昇降制御装置５５ｂは、遅延処理後の測定信号と第２ノズル昇降機構５４ｂのエンコーダ部からの信号とから、第２ノズル昇降機構５４ｂのモータ部を駆動する駆動信号を生成し、これをそのモータ部に出力する。
【００４０】
こうしてレジストノズル５２のレジスト吐出口５２ｂがＱ点上に到達した際に、Ｑ点を通るＹ方向において、レジスト吐出口５２ｂとＬＣＤ基板Ｇとの間隔が全体的に距離ηで一定となるように、レジストノズル５２の姿勢を制御することができる。このようなレジストノズル５２の高さ制御および姿勢制御を、レジストノズル５２がＬＣＤ基板Ｇ上をスキャンしている間に一定の周期（すなわち、変位センサ５８ａ・５８ｂのサンプリング周期）で行うことにより、ＬＣＤ基板Ｇ全体でＬＣＤ基板Ｇの表面とレジスト吐出口５２ｂとの間の距離を一定に保持することができ、厚みむら等のない均質な塗布膜を形成することができる。
【００４１】
第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの各モータ部を駆動する駆動信号としては、保持部材６２ａ・６２ｂの位置を制御する制御するための速度信号や、保持部材６２ａ・６２ｂの移動速度を制御する加速度信号、が挙げられる。例えば、レジストノズル５２のスキャン時間ｔを横軸に、変位センサ５８ａが測定する変位量Ｚ（ＬＣＤ基板Ｇのうねり）を縦軸にとると、これらの関係から、変位センサ５８ａによるサンプリング周期Ｔｓ内における変位量ΔＺをそのサンプリング周期Ｔｓで除する直線近似により、第１ノズル昇降機構５４ａを昇降させる速度信号を得ることができる。第２ノズル昇降機構５４ｂを昇降させる速度信号もこれと同様に計算することができる。
【００４２】
また、変位量ΔＺが現実的なＬＣＤ基板Ｇのうねり量を超えている場合、例えば、１Ｈｚのサンプリング周期で±５０μｍを超えた変位量が測定された場合（つまり、ΔＺ＞５０μｍ／Ｔｓの関係式が成立する場合）には、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂを停止させる指令が第１・第２昇降制御装置５５ａ・５５ｂからそれぞれ第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂのモータ部に送られるようにすることが好ましい。
【００４３】
次に、レジスト処理ユニット１０におけるＬＣＤ基板Ｇの処理フローについて、以下に簡単に説明する。
最初に、レジストノズル５２をノズル洗浄ユニット５７のノズルバスに待機させておく。載置台５１の上方に、例えば、Ｙ方向からＬＣＤ基板Ｇを保持した搬送アームが進入してくると、昇降ピン６１が上昇してＬＣＤ基板Ｇを支持する。そして、搬送アームを退出させた後に、昇降ピン６１を降下させて、ＬＣＤ基板Ｇを載置台５１上に載置し、吸引孔からの吸気によりＬＣＤ基板Ｇを載置台５１上に吸引固定する。
【００４４】
次いで、ノズル洗浄ユニット５７においてレジストノズル５２のダミーディスペンスを行った後に、レジストノズル５２を載置台５１の減圧乾燥装置（ＶＤ）１２側へと移動させ、ＬＣＤ基板Ｇにレジスト液を塗布するために、レジストノズル５２を予め定められた初期の高さ位置に設定する。続いて、レジストノズル５２をノズル洗浄ユニット５７側へ所定の速度でスキャンさせながら、変位センサ５８ａ・５８ｂによるセンシングを所定のサンプリング周期で行い、ＬＣＤ基板Ｇのうねりに対応させて、先に説明した第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの動作制御を行いながら、レジスト吐出口５２ｂからレジスト液を吐出することにより、ＬＣＤ基板Ｇに塗布膜を形成する。
【００４５】
塗布膜の形成が終了したら、レジストノズル５２をノズル洗浄ユニット５７へ移動させて、そこでノズル洗浄を行い、再びノズルバスに待機させる。塗布膜が形成されたＬＣＤ基板Ｇは、昇降ピン６１によって所定の高さに持ち上げられた後に基板搬送装置１３によって保持され、減圧乾燥装置（ＶＤ）１２の載置台６８に載置され、チャンバ６９に収容される。そして、チャンバ６９内を減圧雰囲気に保持することより塗布膜に含まれる揮発成分を蒸発させる。このような乾燥処理が終了したＬＣＤ基板Ｇは、図示しない基板搬送装置によって、減圧乾燥装置（ＶＤ）１２から、例えば、塗布膜の熱的乾燥処理を行う装置へと、搬出される。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、上記説明においては２つの変位センサ５８ａ・５８ｂを用い、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂを独立に制御することによりレジストノズル５２の姿勢を制御したが、レジストノズル５２の長手方向中央部に変位センサを１つ設け、これによりＬＣＤ基板ＧのうねりをＬＣＤ基板Ｇの中心部で測定し、その測定値に基づいて第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂを同期させて制御してもよい。
【００４７】
また、上記説明においては、第１昇降制御装置５５ａにおいて第１ノズル昇降機構５４ａの駆動信号を発生させる演算処理を行ったが、変位センサ５８ａの検出信号を受信した第１バッファー装置８６ａにおいて、信号遅延処理に加えて、微分処理を行うことによって速度信号に変換してもよい。この場合には、第１ノズル昇降機構５４ａのエンコーダ部から出力される信号もまた第１昇降制御装置５５ａに入力される前に微分処理して速度信号に変換しておく。これにより第１昇降制御装置５５ａにおける演算負荷を小さくすることができる。第２ノズル昇降機構５４ｂの制御も同様に行うことが好ましい。
【００４８】
さらに、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの駆動制御に、これらが有するエンコーダ部を用いたが、別途に高分解能のリニアスケールを配設し、そのリニアスケールによる測定値を第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの各モータ部の駆動制御に用いることも好ましい。さらに、このようなリニアスケールと第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂがそれぞれ具備するエンコーダ部とを切り替えて、使用することができる構成としてもよい。この場合、例えば、通常の塗布膜形成処理ではエンコーダ部を用い、非常に高い膜厚均一性が要求される塗布膜形成処理ではリニアスケールを用いるというような、使い分けをすることができる。
【００４９】
さらにまた、上記実施の形態においては、変位センサ５８ａ・５８ｂの測定値に基づき、そのサンプリング周期にしたがってレジストノズル５２の両端の高さを独立して微調整したが、要求される膜厚均一性が得られる限りにおいて、以下の２つの制御方法を用いることも可能である。
【００５０】
その１の制御方法は、ＬＣＤ基板Ｇの第１ノズル昇降機構５４ａ側におけるレジスト吐出口５２ｂとＬＣＤ基板Ｇとの間の距離がη±κの範囲内にあり、ＬＣＤ基板Ｇの第２ノズル昇降機構５４ｂ側におけるレジスト吐出口５２ｂとＬＣＤ基板Ｇとの間の距離もまたη±κの範囲内にある場合には、第１・第２ノズル昇降機構５４ａ・５４ｂの駆動を行わないように制御する方法である。この場合には、レジストノズル５２が一定角度以上に傾かないように、η±κの値を定めることがことが好ましい。
【００５１】
別の制御方法は、変位センサ５８ａ・５８ｂによる測定値を平均化し、レジストノズル５２の姿勢が常に水平姿勢に保持されるように第１ノズル昇降機構５４ａと第２ノズル昇降機構４３ｂを同期させて昇降させることにより、ＬＣＤ基板Ｇのうねりの平均高さとレジスト吐出口５２ｂとの間の距離を一定に保持する方法である。この場合、変位センサ５８ａ・５８ｂによる各測定値とこれらの平均値との差が予め定めた値よりも大きくなったときに、警報を発したり、またはレジストノズル５２からのレジスト液の吐出を停止する等の措置がとられるようにすることが好ましい。
【００５２】
上記説明においては、載置台５１に載置されたＬＣＤ基板Ｇにうねりが生じている場合について説明したが、ＬＣＤ基板Ｇにはガラス基板の製造方法に起因して、例えば、十数μｍの厚みむらが存在することが殆どである。このため、ＬＣＤ基板Ｇがうねりなく載置台５１に載置されていた場合にも、本発明に係る塗布処理方法を用いれば、ＬＣＤ基板Ｇ自体が有する厚みむらに対応して、均一性に優れた塗布膜を形成することができる。
【００５３】
また、上記説明においては、固定されたＬＣＤ基板Ｇ上でレジストノズル５２をスキャンさせる構成を例に説明したが、レジストノズル５２を固定し、載置台５１をスキャンさせる構成としてもよい。また、表面から空気または窒素ガス等を吹き出させるエアーステージを用い、ＬＣＤ基板Ｇをこのエアーステージ上で滑るように移動させながら、レジスト液をＬＣＤ基板Ｇに塗布する構成についても、本発明に係る塗布処理方法を用いることができる。
【００５４】
さらに上記説明においては、塗布膜としてレジスト膜を取り上げたが、塗布膜はこれに限定されるものではなく、反射防止膜や感光性を有さない絶縁膜等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、ＬＣＤガラス基板等の大型基板にレジスト膜等の塗布膜を形成するレジスト膜形成装置等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】レジスト処理ユニットの概略構造を示す平面図。
【図２】レジスト塗布装置の概略構造を示す正面図。
【図３】レジスト塗布装置の制御ブロック図。
【図４】レジストノズルの概略構造を示す斜視図。
【図５】変位センサとレジストノズルとの位置関係を示す側面図。
【図６】（ａ）は図５に示すＰ点上にレジストノズルのレジスト吐出口が位置している状態を示す断面図、（ｂ）は図５に示すＱ点上にレジストノズルのレジスト吐出口が位置している状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１０；レジスト処理ユニット
１１；レジスト塗布装置（ＣＴ）
１２；減圧乾燥装置（ＶＤ）
１３；基板搬送装置
５１；載置台
５２；レジストノズル
５３；レジスト液供給機構
５４ａ；第１ノズル昇降機構
５４ｂ；第２ノズル昇降機構
５５ａ；第１昇降制御装置
５５ｂ；第２昇降制御装置
５６；ノズルスライド機構
５７；ノズル洗浄ユニット
５８ａ・５８ｂ；変位センサ
５９；塗布処理制御装置
８６ａ；第１バッファー装置
８６ｂ；第２バッファー装置
８７；遅延時間生成装置
Ｇ；ＬＣＤ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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