(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を吐出するためのスリット状の吐出口を有する処理液塗布ノズルを、矩形状の基板に対して当該基板の一辺と平行な方向に移動させることより、前記基板の表面に処理液を塗布する基板処理装置において、
前記処理液塗布ノズルの移動方向と、当該移動方向と直交する方向との両方向において、処理液を塗布すべき矩形状の基板の最大寸法と実質的に同等以上の寸法を有する平面部を備え、当該平面部に処理液を塗布すべき基板を載置するための支持台と、
その下面から基板を支持する上昇位置と、基板を前記支持台における平面部上に載置する下降位置との間を、前記支持台における平面部に対し昇降する支持部材と、
処理液塗布前の基板をその下面から支持して前記上昇位置に配置された支持部材上に基板を搬入し、または、前記上昇位置に配置された支持部材上の処理液塗布後の基板をその下面から支持して搬出する搬送機構とを備え、
前記支持部材は、前記支持台を貫通して昇降する支持ピンであり、
前記支持ピンが昇降する受け渡し位置である上方位置と、前記処理液塗布ノズルが移動する塗布位置である下方位置との間で、前記支持台および前記支持ピンを一体的に昇降させる支持台昇降手段をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記支持台には、そこに載置する基板の寸法に対応して基板の吸着保持領域を切替可能な吸着保持手段が配設されている基板処理装置。
【請求項３】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理液はレジストである基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、矩形状の基板にレジスト等の処理液を塗布する基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶表示パネル用ガラス基板やプラズマディスプレイ用ガラス基板等の矩形状の基板の製造工程のうちの一つの工程として、基板の表面にレジストを塗布する塗布工程がある。この塗布工程においては、レジストを吐出するためのスリット状の吐出口を有するレジスト塗布ノズルを、矩形状の基板に対して当該基板の一辺と平行な方向に相対的に移動させることより、基板の表面にレジストを塗布する基板処理装置が使用される。
【０００３】
このような基板処理装置においては、レジストの塗布時において、基板が反っていたり撓んでいたりした場合には、基板の表面に均一な塗布膜を形成することが不可能となる。このため、このような基板処理装置は、基板をその下面から支持する支持台と、基板をこの支持台上に吸着保持するための吸着保持手段とを備えている。
【０００４】
一方、このような基板処理装置に基板を搬入し、あるいは、基板処理装置から基板を搬出するための搬送機構においては、レジストが塗布された基板の表面との接触を避けるため、基板をその下面から支持して搬送する構成が採用されている。そして、上述した基板処理装置の支持台のサイズは、搬送機構と支持台との干渉を防止するために、レジストを塗布すべき基板のサイズより小さくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年の液晶表示装置等の多様化により、寸法の異なる基板を一つの基板処理装置で処理する必要が生じてきた。このような要請に対応するためには、例えば、支持台のサイズを最も小さいサイズの基板より若干小さい寸法にするということが考えられる。しかしながら、このような構成を採用した場合には、より大きいサイズの基板を支持台に載置したときに、基板の外周付近の大きな領域が支持台から外側にはみ出ることになる。このため、基板の平面度が低くなってしまい、塗布膜の均一性が確保できなくなるという問題が生ずる。
【０００６】
このような問題を解消するためには、異なる寸法の基板それぞれに対応する支持台を用意し、レジストを塗布すべき基板の寸法が変わるごとに支持台を交換するということも考えられる。しかし、このような構成を採用した場合には、複数の支持台を用意する必要があり、コストがかさむと共に、煩雑な支持台の交換作業を実行する必要が生ずる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、異なるサイズの基板を処理する場合においても基板を高い平面度で保持することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、処理液を吐出するためのスリット状の吐出口を有する処理液塗布ノズルを、矩形状の基板に対して当該基板の一辺と平行な方向に移動させることより、前記基板の表面に処理液を塗布する基板処理装置において、前記処理液塗布ノズルの移動方向と、当該移動方向と直交する方向との両方向において、処理液を塗布すべき矩形状の基板の最大寸法と実質的に同等以上の寸法を有する平面部を備え、当該平面部に処理液を塗布すべき基板を載置するための支持台と、その下面から基板を支持する上昇位置と、基板を前記支持台における平面部上に載置する下降位置との間を、前記支持台における平面部に対し昇降する支持部材と、処理液塗布前の基板をその下面から支持して前記上昇位置に配置された支持部材上に基板を搬入し、または、前記上昇位置に配置された支持部材上の処理液塗布後の基板をその下面から支持して搬出する搬送機構とを備え、前記支持部材は、前記支持台を貫通して昇降する支持ピンであり、前記支持ピンが昇降する受け渡し位置である上方位置と、前記処理液塗布ノズルが移動する塗布位置である下方位置との間で、前記支持台および前記支持ピンを一体的に昇降させる支持台昇降手段をさらに備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記支持台には、そこに載置する基板の寸法に対応して基板の吸着保持領域を切替可能な吸着保持手段が配設されている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記処理液はレジストである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る基板処理装置の要部を示す正面図であり、図２はその平面図、また、図３は支持台１１の昇降機構を示す側面図である。
【００１２】
この基板処理装置は、矩形状の基板Ｗに処理液としてのレジストを塗布するためのものであり、その上面に形成された平面部に基板Ｗを載置するための支持台１１と、支持ピン昇降機構１２の駆動により支持台１１を貫通して昇降する複数の支持ピン１３と、支持台１１を昇降させるための支持台昇降機構１４と、基板Ｗに対してレジストを塗布するためのレジスト塗布ノズル１５と、このレジスト塗布ノズル１５を支持台１１上に載置された基板Ｗの一辺と平行な方向に移動させるための図示しないノズル移動機構と、基板Ｗをその下面から支持して搬送する一対の搬送アーム５１とを備える。
【００１３】
最初に、支持台１１の構成について説明する。この支持台１１は、その上面が基板Ｗを平滑に支持するために正確な平面状に形成されている。この支持台１１上には、図２に示すように、３種類のサイズの基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３（これらを総称する場合には、単に「基板Ｗ」という）が載置される。そして、この支持台１１は、レジスト塗布ノズル１５の移動方向（図１および図２における左右方向）と、レジスト塗布ノズル１５の移動方向と直交する方向との両方向において、矩形状の基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の最大寸法と実質的に同等以上の寸法を有している。
【００１４】
より具体的には、レジスト塗布ノズル１５の移動方向（図１および図２における左右方向）においては、支持台１１は基板Ｗ１の寸法と実質的に同等以上の寸法を有しており、レジスト塗布ノズル１５の移動方向と直交する方向（図２における上下方向）においては、支持台１１は基板Ｗ３の寸法と実質的に同等以上の寸法を有している。ここで、「実質的に同等以上」とは、支持台１１の寸法が基板Ｗの寸法以上の場合と、支持台１１上に載置された基板Ｗが必要な平面度を失わない程度において支持台１１の寸法が基板Ｗの寸法より小さい場合とを含む概念である。
【００１５】
なお、この実施形態においては、基板処理装置の設置面積を少しでも小さくするため、矩形状の基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３より若干小さい支持台１１を使用している。しかしながら、矩形状の基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３より大きな支持台を使用するようにしてもよい。
【００１６】
支持台１１における平面部には、そこに載置した基板Ｗを吸着保持するための複数の吸着溝１６、１７が形成されている。これらの吸着溝１６、１７は、図示しない真空ポンプ等の排気手段と接続されている。なお、これらの吸着溝１６、１７のうち、吸着溝１６は基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を吸着保持する際に使用され、吸着溝１７は基板Ｗ２、Ｗ３を吸着保持する際に使用される。すなわち、これらの吸着溝１６、１７によれば、基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の寸法に対応して基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の吸着保持領域が切替可能となる。
【００１７】
次に、支持ピン昇降機構１２の構成について説明する。この支持ピン昇降機構１２は、複数の支持ピン１３を支持台１１を貫通させた状態で昇降させるものであり、各支持ピン１３の下端部が固定される昇降部材２１を有する。この昇降部材２１は、図示しないガイド部材により案内されることにより昇降可能な構成となっている。
【００１８】
また、この支持ピン昇降機構１２は、支持台１１の下面に付設された裏面板１８により釣支されるベース２２を備える。このベース２２上には、プーリ２５、ベルト２４、プーリ２３を介してピニオン２７を回転させるためのモータ２６が配設されている。このピニオン２７は、昇降部材２１に配設されたラック２８と噛合している。このため、昇降部材２１は、モータ２６の駆動を受け、昇降する。そして、この昇降部材２１の昇降に伴って、昇降部材２１に固定された複数の支持ピン１３が、その下面から基板Ｗを支持する上昇位置と、基板Ｗを支持台１１における平面部上に載置する下降位置との間で、支持台１１を貫通して昇降する。なお、図１における符号２９は、支持ピン１３を案内する案内部材を示している。
【００１９】
次に、支持台昇降機構１４の構成について説明する。この支持台昇降機構１４は、図３に示すように、一対の固定板３１、３２と、これらの固定板３１、３２間に配設された複数のガイド部材３３と、複数のガイド部材３３に沿って昇降する昇降板３４と、この昇降板３４に固定されたナット３５と、このナット３５に螺合するボールネジ３６と、このボールネジ３６を回転するモータ３７とを備える。また、この支持台昇降機構１４は、その昇降部４１の上端が支持台１１の下面に付設された裏面板１８に連結され、その昇降部４１の下端が昇降板３４に固定されたボールスプライン４２を備える。
【００２０】
このため、モータ３７の駆動でボールネジ３６を回転させることにより、支持台１１は、図１において実線で示す待機位置と、一点鎖線で示すレジスト塗布位置と、二点鎖線で示す受け渡し位置との間を昇降する。
【００２１】
なお、支持台昇降機構１４における一対の支持板３１、３２間にはセンサブラケット３８が配設されており、このセンサブラケット３８には、昇降板３４の高さ位置を検出するための５個のセンサ３９が配設されている。これらのセンサ３９のうち中央付近に配置された３個のセンサ３９は、支持台１１を上述した待機位置、レジスト塗布位置および受け渡し位置に配置するために使用される。また、上下両端部に配置された一対のセンサ３９は、支持台１１の異常動作を検出するために使用される。
【００２２】
次に、レジスト塗布ノズル１５の構成について説明する。このレジスト塗布ノズル１５は、図４に示すように、その移動方向と直交する方向（図１および図４における紙面に垂直な方向）に延びるスリット状の吐出口６１を備える。レジスト供給配管６２により供給されたレジスト６３は、図４に示すように、レジスト塗布ノズル１５の移動に伴い、このスリット状の吐出口６１を介して基板Ｗの表面に塗布される。
【００２３】
次に、一対の搬送アーム５１の構成について説明する。この搬送アーム５１は基板Ｗを支持部５３によりその下面から支持して搬送するためのものであり、軸５２を中心に、図１において実線で示す支持位置と二点鎖線で示す開放位置との間を揺動する構成となっている。そして、この搬送アーム５１は、図示しない移動機構により、図１に示す支持台１１の上方の位置と基板Ｗを搬送すべき位置との間を移動する。
【００２４】
なお、図１において実線で示す一対の搬送アーム５１は、図２に示す基板Ｗ１および基板Ｗ２を搬送するために使用される。図２に示す基板Ｗ２を搬送する際には、図１において一点鎖線で示す一対の搬送アーム５１が使用される。
【００２５】
以上のような構成を有する基板処理装置においては、以下のような工程で基板Ｗの処理が実行される。なお、以下の説明においては、図２に示す基板Ｗ１に対してレジストの塗布動作を実行する場合について説明する。
【００２６】
すなわち、基板Ｗをその下面から支持した搬送アーム５１が前段の処理工程から支持台１１の上方に移動すれば、図３に示すモータ３７の駆動により、支持台１１を図１において実線で示す待機位置から二点鎖線で示す受け渡し位置まで上昇させる。そして、モータ２６の駆動により、下降位置にある支持ピン１３を上昇位置まで上昇させる。これにより、一対の搬送アーム５１により支持されていた基板Ｗが支持ピン１３上に移載される。
【００２７】
次に、一対の搬送アーム５１を図１において二点鎖線で示す開放状態とした後に、モータ２６の駆動により支持ピン１３を再度下降位置まで下降させて基板Ｗを支持台１１上に載置するとともに、吸着溝１６、１７から排気を行うことにより基板Ｗを支持台１１上に吸着保持する。そして、モータ３７の駆動により、支持台１１を図１において実線で示す待機位置まで下降させる。
【００２８】
この状態において、レジスト塗布ノズル１５が図１において二点鎖線で示す塗布開始位置に配置されれば、モータ３７の駆動により、支持台１１を図１において一点鎖線で示すレジスト塗布位置まで上昇させる。そして、レジスト塗布ノズル１５よりレジストを吐出させた状態で、レジスト塗布ノズル１５を基板Ｗ１の一辺と平行な方向（図１における右方向）に移動させる。
【００２９】
レジスト塗布ノズル１５が図１において実線で示す塗布終了位置に到達すれば、レジスト塗布ノズル１５からのレジストの吐出を終了させる。そして、レジスト塗布ノズル１５を支持台１１の上方から退避させる。
【００３０】
このレジスト塗布工程においては、矩形状の基板Ｗ１の最大寸法と実質的に同等以上の寸法を有する平面部を備えた支持台１１により基板Ｗ１を吸着保持した状態で塗布動作が実行されることから、基板Ｗ１を高い平面度で保持することができ、レジストを均一に塗布することが可能となる。
【００３１】
基板Ｗ１に対するレジストの塗布が完了すれば、モータ３７の駆動により、支持台１１を図１において二点鎖線で示す受け渡し位置まで上昇させる。そして、吸着溝１６、１７による基板Ｗ１の吸着保持を解除するとともに、モータ２６の駆動により、下降位置にある支持ピン１３を上昇位置まで上昇させる。しかる後、一対の搬送アーム５１を図１において実線で示す支持状態とした後、モータ２６の駆動により支持ピンを再度下降位置まで下降させる。これにより、支持ピン１３により支持されていた基板Ｗ１が一対の搬送アーム５１上に移載される。
【００３２】
そして、一対の搬送アーム５１により基板Ｗ１を搬送するとともに、支持台１１を図１において実線で示す待機位置まで下降させて処理を終了する。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、処理液塗布ノズルの移動方向と、当該移動方向と直交する方向との両方向において、処理液を塗布すべき矩形状の基板の最大寸法と実質的に同等以上の寸法を有する平面部を備える支持台により基板を吸着保持して処理液を塗布することから、基板を高い平面度で保持することができ、処理液を均一に塗布することが可能となる。
【００３４】
このとき、支持台における平面部に対し昇降する支持部材と、基板をその下面から支持して搬出および搬出する搬送機構と、支持部材は支持台を貫通して昇降する支持ピンであり、支持ピンが昇降する受け渡し位置である上方位置と、処理液塗布ノズルが移動する塗布位置である下方位置との間で、支持台および支持ピンを一体的に昇降させる支持台昇降手段を使用することにより、塗布された処理液に悪影響を与えることなく基板をその下面から支持して搬送することが可能となる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、そこに載置する基板の寸法に対応して基板の吸着保持領域を切替可能な吸着保持手段が支持台に配設されていることから、各種の寸法の基板を確実に吸着保持することが可能となる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、基板にレジストを塗布する場合に、その塗布膜を均一とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る基板処理装置の要部を示す正面図である。
【図２】  この発明に係る基板処理装置の要部を示す平面図である。
【図３】  支持台１１の昇降機構を示す側面図である。
【図４】  ノズル１５によるレジストの供給動作を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１１      支持台
１２      支持ピン昇降機構
１３      支持ピン
１４      支持台昇降機構
１５      レジスト塗布ノズル
１６      吸着溝
１７      吸着溝
２１      昇降部材
２６      モータ
２７      ピニオン
２８      ラック
３３      ガイド部材
３４      昇降板
３５      ナット
３６      ボールネジ
３７      モータ
４２      ボールスプライン
５１      搬送アーム
５２      軸
５３      支持部
６１      吐出口
６２      レジスト供給配管
Ｗ１      基板
Ｗ２      基板
Ｗ３      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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