(57)【要約】【課題】大きさの異なる基板であっても共通の基板処理装置で容易に基板を位置決めすることができる基板位置決め装置、基板位置決め方法及び塗布装置を提供する。【解決手段】ステージの表面に載置された基板をステージに設けられた複数の基板位置決め部材を基板に当接させることにより基板を位置決めする基板位置決め装置において、ステージには、基板が載置されることにより一部のみが当該基板で覆われる挿通孔が、各基板のサイズに応じた位置に複数箇所形成されており、基板位置決め部材は、挿通孔に挿通された状態でステージに着脱自在に構成されており、所定の大きさの基板を位置決めする場合には、予め当該基板の大きさに応じた挿通孔に基板位置決め部材を取付けて、挿通孔内に収容された基板当接部を挿通孔から突出させて挿通孔の一部を覆う基板部分に当させる。【選択図】図５
2009224544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージの表面に載置された基板に対しステージに設けられた複数の基板位置決め部材を基板に当接させることにより基板を位置決めする基板位置決め装置において、
前記ステージには、基板が載置されることにより一部のみが当該基板で覆われる挿通孔が、各基板の大きさに応じた位置に複数箇所形成されており、
前記基板位置決め部材は、載置された基板に当接する基板当接部を有する本体部と、前記基板当接部が前記挿通孔内に収容された状態でステージに取付け可能な取付部と、
を有しており、
基板を位置決めする場合には、予めその基板の大きさに応じた前記挿通孔内に取付けられた前記基板位置決め部材の基板当接部を前記挿通孔から突出させて前記挿通孔の一部を覆う基板部分に当接させることにより、当該基板が位置決めされることを特徴とする基板位置決め装置。
【請求項２】
前記基板位置決め部材の本体部は、一軸方向に延びるとともに一方端に前記基板当接部が取り付けられた本体軸部を有しており、この本体軸部は、前記基板当接部が前記挿通孔内に収容される短尺位置と、基板当接部がステージ上に突出される長尺位置とに軸心方向に変位するようになっており、
前記本体軸部を軸心方向に変位させることにより、前記基板当接部を短尺位置から長尺位置に変位させて、この基板当接部を前記挿通孔の一部を覆う基板部分に当接させることにより、当該基板が位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の基板位置決め装置。
【請求項３】
前記本体軸部は軸心回りに回転するように設けられているとともに、前記基板当接部は、前記本体軸部の軸心から偏心した偏心位置に設けられており、前記本体軸部を軸心回りに回転させることにより、前記基板当接部を前記挿通孔の一部を覆う基板部分に対して離間する位置から前記本体軸部の軸心回りに変位させて当該基板の一部に当接させることにより、基板が位置決めされることを特徴とする請求項２に記載の基板位置決め装置。
【請求項４】
前記取付部は前記本体軸部の外周面を覆う取付本体部を有しており、この取付本体部には、軸心方向と所定角度をなす方向に延びる溝と軸心方向と直交する方向に延びる溝とが連続的に形成される誘導溝が形成されており、前記本体軸部に設けられた突出部が前記誘導溝に係合されていることにより、前記本体軸部に対してその軸心回りに回転力が付与されると、前記本体軸部の突出部が前記誘導溝に沿って移動することにより、前記基板当接部を前記軸心方向に前進させつつ本体軸部の軸心回りに変位させて当該基板の一部に当接させることを特徴とする請求項２又は３に記載の基板位置決め装置。
【請求項５】
前記基板当接部は前記軸心方向と平行な偏心軸回りに回転可能になっており、前記基板当接部がステージに載置された基板に当接することにより、前記基板当接部が偏心軸回りに回転することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板位置決め装置。
【請求項６】
前記基板位置決め部材は、ステージの裏面側から挿通され、この基板位置決め部材の取付部とステージの裏面とが連結されることにより、基板位置決め部材が固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板位置決め装置。
【請求項７】
前記基板位置決め部材の取付部は着脱自在になっており、前記ステージから取り外された基板位置決め部材は、ステージに載置される基板の大きさに応じた前記挿通孔に前記基板当接部を収容させた状態で前記取付部で固定されることにより、前記基板位置決め部材の取付位置を変更できることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板位置決め装置。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれかに記載の基板位置決め装置を備え、前記ステージの表面に位置決めされた基板に対して相対的に移動しつつ塗布液を吐出する塗布ユニットと、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
ステージの表面に載置された基板をステージに設けられた複数の基板位置決め部材を基板に当接させることにより基板を位置決めする基板位置決め装置において、
前記ステージには、基板が載置されることにより一部のみが当該基板で覆われる挿通孔が、各基板の大きさに応じた位置に複数箇所形成されており、
前記基板位置決め部材は、載置された基板に当接する基板当接部を有する本体部と、前記基板当接部が前記挿通孔内に収容された状態でステージに取付け可能な取付部と、
を有しており、
基板を位置決めする場合には、予めその基板の大きさに応じた前記挿通孔内に取付けられた前記基板位置決め部材の基板当接部を前記挿通孔から突出させて前記挿通孔の一部を覆う基板部分に当接させることにより、当該基板が位置決めされることを特徴とする基板位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージに載置された基板を処理する装置等に使用される基板位置決め装置及び基板位置決め方法に関するものであり、また、位置決めされた基板上に塗布液を塗布する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス基板上にレジスト液等の塗布液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、基板に対して様々な処理を行う基板処理装置、例えば、塗布装置、露光装置等によって形成されている。
【０００３】
このような基板処理装置（例えば、特許文献１参照）では、処理の対象となる基板が搬入されると、その基板に対して位置決めされた後、ステージ上に吸着されることによって固定される。この基板を位置決めする構成としては、図１１に示すように、ステージ９０の所定箇所には切欠部９１が設けられており、この切欠部９１と接離可能に構成された位置決め部材９２が設けられている。これにより、ステージ９０に載置された基板９３が精度よく位置決めされるようになっている。
【０００４】
実際に基板９３を位置決めする場合には、まず、位置決め部材９２が切欠部９１から離間した状態で基板９３がステージ９０上に載置される。この状態では、基板９３が切欠部９１を覆う状態、すなわち基板９３の一部が切欠部９１にはみ出た状態となる。次に、位置決め部材９２がステージ９０側に接近し、基板９３が切欠部９１からはみ出した部分（はみ出し部９４）と位置決め部材９２とが当接する。すなわち、複数の位置決め部材９２により基板９３の周囲のはみ出し部９４が当接されることにより精度よく位置決めされる。その後、ステージ９０の表面に設けられた吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板９３がステージ９０の表面に吸着されて固定される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４３８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、最終製品等の用途に応じた基板（パネル基板）が１枚の大本の基板９３から複数枚面取りすることにより生産される。近年では、前記パネル基板の大きさが多種に及ぶため、そのパネル基板に応じた大本の基板９３を選択する必要がある。すなわち、生産すべきパネル基板が最も効率よく面取りできるサイズの大本の基板９３を選択する必要がある。
【０００７】
しかし、上記基板処理装置における基板位置決め機構では、所定の大きさの基板９３しか位置決めすることができず、共通の基板処理装置を用いて大きさの異なる基板９３を位置決めすることができないという問題がある。すなわち、ステージ９０の切欠部９１は予め決められた寸法で設けられているため、切欠部９１にはみ出ることのない大きさの基板（例えば図１１の二点鎖線の基板９５）に対しては、位置決め部材９２を当接させることができず、位置決めすることができない。したがって、このような基板９５を処理するには、当該基板９３を位置決めすることのできる別の基板処理装置を用ざるを得ないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、大きさの異なる基板であっても共通の基板処理装置で容易に基板を位置決めすることができる基板位置決め装置、基板位置決め方法及び塗布装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の基板位置決め装置及び基板位置決め方法は、ステージの表面に載置された基板に対しステージに設けられた複数の基板位置決め部材を基板に当接させることにより基板を位置決めする基板位置決め装置において、前記ステージには、基板が載置されることにより一部のみが当該基板で覆われる挿通孔が、各基板の大きさに応じた位置に複数箇所形成されており、前記基板位置決め部材は、載置された基板に当接する基板当接部を有する本体部と、前記基板当接部が前記挿通孔内に収容された状態でステージに取付け可能な取付部と、を有しており、基板を位置決めする場合には、予めその基板の大きさに応じた前記挿通孔内に取付けられた前記基板位置決め部材の基板当接部を前記挿通孔から突出させて前記挿通孔の一部を覆う基板部分に当接させることにより、当該基板が位置決めされることを特徴としている。
【００１０】
上記基板位置決め装置及び基板位置決め方法によれば、ステージに基板の大きさに応じた位置に挿通孔が複数設けられているため、予めステージに載置される基板に応じた挿通孔に前記基板位置決め部材を取り付けておくことにより、当該基板を位置決めすることができる。具体的には、基板がステージに載置されると、その基板の大きさに応じた位置に設けられた挿通孔は、その一部のみが基板で覆われる。すなわち、基板の一部（基板部分）が当該挿通孔からはみ出た状態となる。そして、挿通孔内における基板位置決め部材の基板当接部を挿通孔から突出させ、前記基板部分に当接させることにより、基板が位置決めされる。したがって、基板の大きさに応じた挿通孔に予め基板位置決め部材を取り付けておくことにより、大きさの異なる基板であっても共通の基板処理装置で容易に位置決めすることができる。また、本発明の基板位置決め装置及び基板位置決め方法は、従来のようにステージの外側に位置決め部材を別途設ける必要がないため、従来の基板処理装置に比べて省スペース化を図ることができる。
【００１１】
また、上記基板位置決め装置の実施様態における一例としては、前記基板位置決め部材の本体部は、一軸方向に延びるとともに一方端に前記基板当接部が取り付けられた本体軸部を有しており、この本体軸部は、前記基板当接部が前記挿通孔内に収容される短尺位置と、基板当接部がステージ上に突出される長尺位置とに軸心方向に変位するようになっており、前記本体軸部を軸心方向に変位させることにより、前記基板当接部を短尺位置から長尺位置に変位させて、この基板当接部を前記挿通孔の一部を覆う基板部分に当接させることにより、当該基板が位置決めされる構成とされている。
【００１２】
この構成によれば、基板を位置決めする場合にのみ基板当接部を長尺位置に変位させて基板を位置決めすることができる。したがって、位置決めする場合以外では基板当接部が挿通孔内に収容されるため、基板がステージに載置された場合に、基板と基板当接部とが接触することにより基板が損傷する問題を回避することができる。
【００１３】
また、前記本体軸部は軸心回りに回転するように設けられているとともに、前記基板当接部は、前記本体軸部の軸心から偏心した偏心位置に設けられており、前記本体軸部を軸心回りに回転させることにより、前記基板当接部を前記挿通孔の一部を覆う基板部分に対して離間する位置から前記本体軸部の軸心回りに変位させて当該基板の一部に当接させることにより、基板が位置決めされる構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、基板当接部が偏心位置に設けられているため、挿通孔内に収容された基板当接部が軸心方向に変位して挿通孔から突出した場合であっても、基板当接部が基板と接触するのを防止できることにより、基板が損傷する問題を回避することができる。
【００１５】
また、前記取付部は前記本体軸部の外周面を覆う取付本体部を有しており、この取付本体部には、軸心方向と所定角度をなす方向に延びる溝と軸心方向と直交する方向に延びる溝とが連続的に形成される誘導溝が形成されており、前記本体軸部に設けられた突出部が前記誘導溝に係合されていることにより、前記本体軸部に対してその軸心回りに回転力が付与されると、前記本体軸部の突出部が前記誘導溝に沿って移動することにより、前記基板当接部を前記軸心方向に前進させつつ本体軸部の軸心回りに変位させて当該基板の一部に当接させる構成とすることができる。
【００１６】
この構成によれば、本体軸部の突出部が取付本体部の誘導溝の所定角度有する部分と係合している場合に、本体軸部をその軸心回りに回転させると、突出部が誘導溝の傾斜方向に沿って変位することにより、本体軸部が軸心回りに回転しつつ軸心方向に変位する。また、突出部が誘導溝の軸心方向と直交する方向に延びる形状を有する部分と係合している場合に、本体軸部をその軸心回りに回転させると、突出部が軸心方向と直交する方向に変位して本体軸部がそのまま軸心回りに回転する。したがって、本体軸部に軸心回りに回転させる駆動力を与えるだけで、前記基板当接部が前記軸心方向及び、その軸心回りに変位させることができる。したがって、基板当接部を軸心方向に変位させるための駆動手段が不要となるため、基板位置決め装置のコストダウンを図る一助とすることができる。
【００１７】
また、前記基板当接部は前記軸心と平行な偏心軸回りに回転可能になっており、前記基板当接部がステージに載置された基板に当接することにより、前記基板当接部が偏心軸回りに回転する構成とすることができる。
【００１８】
この構成によれば、基板当接部が基板に当接した際に基板当接部が偏心軸回りに回転することにより、基板当接部が、基板と離間する位置から本体軸部の軸心回りに回転しつつ、基板と当接した場合であっても、基板当接部と基板との摩擦力が緩和されるため、基板当接部が当接したことにより基板が損傷するのを回避することができる。
【００１９】
また、前記基板位置決め部材は、ステージの裏面側から挿通され、この基板位置決め部材の取付部とステージの裏面とが連結されることにより、基板位置決め部材が固定される構成とすることができる。
【００２０】
この構成によれば、基板位置決め部材をステージの表面から取り付ける構成に比べて、ステージの表面に開口する挿通孔の大きさを小さくすることができる。すなわち、取付部がステージの表面に連結される場合には、ステージ表面を平坦に保つため、取付部が取り付けられる領域に取付部を埋設する凹部を形成する必要がある。しかし、ステージ表面に凹部を形成すると、基板をステージ表面に吸引吸着させると、その凹部が吸引力の影響を受けて微小に変形する虞があり、微小変形した場合には、その凹部に相当する部分で塗布ムラが形成される場合がある。したがって、基板位置決め部材の取付部がステージの裏面に連結されるため、ステージの表面に連結される場合に比べて基板上に塗布される塗布膜への影響を抑えることができる。
【００２１】
また、前記基板位置決め部材の取付部は着脱自在になっており、前記ステージから取り外された基板位置決め部材は、ステージに載置される基板の大きさに応じた前記挿通孔に前記基板当接部を収容させた状態で前記取付部で固定されることにより、前記基板位置決め部材の取付位置を変更できる構成とすることができる。
【００２２】
この構成によれば、基板の大きさに応じて、その基板の大きさに応じた挿通孔に基板位置決め部材を付け替えることができるため、全ての挿通孔それぞれに基板位置決め部材を用意することなく、必要最小限の基板位置決め部材を用いて基板を位置決めすることができる。
【００２３】
また、本発明の塗布装置は、上記いずれかの基板位置決め装置と、ステージの表面に位置決めされた基板に対して相対的に移動しつつ塗布液を吐出する塗布ユニットと、を備えることを特徴としている。
【００２４】
この塗布装置によれば、大きさの異なる基板であっても、基板を精度よく位置決めし、基板上に塗布液を塗布することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の基板位置決め装置、基板位置決め方法及び塗布装置によれば、大きさの異なる基板であっても一の基板処理装置で容易に基板を位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。具体的には、基板位置決め装置及びこれを用いた塗布装置について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態における塗布装置を概略的に示す斜視図であり、図２は、
塗布ユニットの脚部付近を示す図である。
【００２８】
図１、図２に示すように、塗布装置は、基板１０上に薬液やレジスト液等の液状物（以下、塗布液と称す）の塗布膜を形成するものであり、基台２と、基板１０を載置するためのステージ２１と、このステージ２１に対し特定方向に移動可能に構成される塗布ユニット３０とを備えている。
【００２９】
なお、以下の説明では、塗布ユニット３０が移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００３０】
前記ステージ２１は、搬入された基板１０をその表面に載置して保持するものである。このステージ２１には、図３に示すように、その表面に開口する複数の吸引孔２１ａが形成されており、これらの吸引孔２１ａと真空ポンプ（不図示）とが連通して接続されている。そして、ステージ２１の表面に基板１０が載置された状態で真空ポンプを作動させて吸引孔２１ａに吸引力を発生させることにより、基板１０がステージ２１の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。また、ステージ２１には、基板１０を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、ステージ２１の表面には複数のピン孔２１ｂが形成されており、このピン孔２１ｂにはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン（不図示）が埋設されている。そして、ステージ２１の表面に基板１０を載置した状態でリフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分が基板１０に当接し、複数のリフトピンの先端部分で基板１０を所定の高さ位置に保持できるようになっている。これにより、基板１０との接触部分を極力抑えて保持することができ、基板１０を損傷させることなくスムーズに交換できるようになっている。
【００３１】
また、ステージ２１には、基板１０を位置決めする基板位置決め装置４０（図５参照）が設けられている。この基板位置決め装置４０は、ステージ２１に基板位置決め部材５０を取り付けて、この基板位置決め部材５０の一部を基板１０に当接させることにより基板１０を位置決めできるようになっている。具体的には、ステージ２１には、図３に示すように、上述の吸引孔２１ａ、ピン孔２１ｂとは別に挿通孔２４が複数設けられており、それぞれの挿通孔２４内に収容された基板位置決め部材５０の一部を挿通孔２４から突出させて、基板１０に当接させることにより基板１０を位置決めできるようになっている。
【００３２】
これらの挿通孔２４はステージ２１の表面（基板１０が載置される側）からその裏面に貫通された孔であり、本実施形態では、これらの挿通孔２４すべてが同じ形状を有している。そして、これらの挿通孔２４は、様々な大きさの基板１０を位置決めするのに適切な位置に設けられている。すなわち、所定の大きさの基板１０が載置されると、その基板１０により挿通孔２４の一部が覆われる位置、換言すれば、載置された基板の一部が挿通孔２４に、はみ出す部分（基板はみ出し部１１）が形成されるような位置に形成されている。具体的には、図４の斜線部分で示すように、基板１０の外縁端の基板はみ出し部１１が形成されるような位置に形成されている。そして、この基板はみ出し部１１（本発明の基板部分）に基板位置決め部材５０が当接することにより、基板１０が位置決めされるようになっている。
【００３３】
本実施形態では、所定の大きさの基板１０に対して、４つの挿通孔２４が対応するように形成されており、その４つの挿通孔２４に取り付けられた基板位置決め部材５０によって基板１０が４方向から当接されて位置決めされるようになっている。具体的には、本実施形態におけるステージ２１には、大きさの異なる３種類の基板１０（図３において二点鎖線で示された基板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）に対応するように、挿通孔２４が３セット形成されている。すなわち、図３において、最も大型となる基板１０ａに対応する挿通孔２４（図３における挿通孔２４ａ）が最も外側に形成されており、その内側に中型の基板１０ｂに対応する挿通孔２４（図３における挿通孔２４ｂ）が形成されており、最も内側には小型の基板１０ｃに対応する挿通孔２４（図３における挿通孔２４ｃ）が形成されている。したがって、ステージ２１に大型の基板１０ａが載置されると、この基板１０ａに対応する挿通孔２４（挿通孔２４ａ）に基板はみ出し部１１が形成され、また、中型の基板１０ｂが載置されると、基板１０ｂに対応する挿通孔２４（挿通孔２４ｂ）に基板はみ出し部１１が形成され、また、小型の基板１０ｃが載置されると、基板１０ｃに対応する挿通孔２４（挿通孔２４ｃ）に基板はみ出し部１１が形成されるようになっている。そして、挿通孔２４に形成された基板はみ出し部１１に基板位置決め部材５０が当接することにより、基板１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）が位置決めされるようになっている。
【００３４】
基板位置決め部材５０は、図５に示すように、一軸方向に延びる形状を有する本体部５１と、この本体部５１をステージ２１に取り付ける取付部５２とを有している。
【００３５】
前記本体部５１は、その一部が基板１０に当接することにより基板１０を位置決めするものであり、載置された基板１０に当接する基板当接部５３を有する本体軸部５４と、この本体軸部５４を軸心Ｐ回りに回転させる回転駆動手段としてのロータリーアクチュエータ５５とを有している。ここで、軸心Ｐ回りとは、長手方向に延びる本体軸部５４の中心軸であって、基板位置決め部材５０がステージ２１に取り付けられた際にステージ２１の表面と直交する方向に延びる軸である。
【００３６】
前記本体軸部５４は、一軸方向に延びる円柱形状であって、挿通孔２４に挿通可能な形状を有している。具体的には、挿通孔２４に挿通された状態で、軸心Ｐ方向に移動できるとともに、軸心Ｐ回りに回転できるように形成されている。
【００３７】
また、本体軸部５４は、その一方端に外嵌部５４１を有している。この外嵌部５４１により、本体軸部５４とロータリーアクチュエータ５５とが連結されている。具体的には、外嵌部５４１は、軸心Ｐ方向に延びる挿入口５４１ａが形成されており、この挿入口５４１ａにロータリーアクチュエータ５５の軸部に連結される中子部５５ａが挿入できるようになっている。これにより、本体軸部５４とロータリーアクチュエータ５５とが連結されて、ロータリーアクチュエータ５５が回転するに従って、本体軸部５４が軸心Ｐ回りに回転するようになっている。
【００３８】
すなわち、挿入口５４１ａの内壁には、軸心Ｐ方向に延びるキー溝５４１ｂが形成されており、このキー溝５４１ｂに中子部５５ａの外周部分に形成された突起部５５ｂが係合されている。したがって、中子部５５ａが軸心Ｐ回りに回転すると、突起部５５ｂがキー溝５４１ｂと直交する方向に負荷をかけることにより、外嵌部５４１は中子部５５ａの回転に従って回転するようになっている。また、キー溝５４１ｂが軸心Ｐ方向に所定間隔延びていることにより、外嵌部５４１が軸心Ｐ方向に負荷を受けた場合には、中子部５５ａの突起部５５ｂがキー溝５４１ｂに沿って相対的に変位することができるようになっている。したがって、本体軸部５４は、中子部５５ａとともに軸心Ｐ回りに回転可能、かつ、中子部５５ａに対して軸心Ｐ方向に移動可能になっている。本実施形態では、基板当接部５３が挿通孔２４内に収容される短尺位置（図５で実線で示す状態）と、基板当接部５３がステージ２１上に突出される長尺位置（図５で二点鎖線で示す状態）とに位置するように、本体軸部５４が軸心Ｐ方向に変位できるようになっている。
【００３９】
また、外嵌部５４１の外壁には、軸心Ｐ方向と直交する方向に突出する突出部５６が取り付けられている。この突出部５６は、後述する取付部５２の誘導溝５２ａに係合するように構成されており、その先端部分には突出部５６の突出方向回りに回転するベアリング５６ａが設けられている。これにより、外嵌部５４１が軸心Ｐ回りに回転することにより突出部５６が誘導溝５２ａ内を摺動する場合であっても、ベアリング５６ａが誘導溝５２ａの壁面と接触して回転することにより、突出部５６が誘導溝５２ａ内をスムーズに摺動できるようになっている。
【００４０】
また、本体軸部５４の他方端には、基板当接部５３が取付けられている。基板当接部５３は、ステージ２１に載置された基板１０の基板はみ出し部１１に当接することにより、基板１０の位置決めを行うものである。
【００４１】
この基板当接部５３は、本体軸部５４の軸心Ｐから所定間隔偏心した偏心位置に設けられており、本体軸部５４が軸心Ｐ回りに回転すると、基板当接部５３が本体軸部５４の軸心Ｐ回りに回転するようになっている。すなわち、図６に示すように、本体軸部５４が軸心Ｐ回りに回転することにより、基板当接部５３が基板から離れた位置（実線で示した基板当接部５３）から軸心Ｐ回りに回転し、基板１０の基板はみ出し部１１に当接する位置（二点鎖線で示した基板当接部５３）に変位する。これにより、載置された基板１０に対応する４つの挿通孔２４に収容された基板当接部５３それぞれが、ステージ２１に載置された基板１０の基板はみ出し部１１に同時に当接することにより、基板１０がステージ２１上で所定の位置に位置決めされるようになっている。
【００４２】
また、基板当接部５３は、図６に示すように、偏心軸Ｑ回りに回転可能な回転部材５３ａを有している。したがって、基板１０を位置決めする場合には、回転部材５３ａが基板はみ出し部１１に接触することにより、基板当接部５３と基板はみ出し部１１との摩擦力を軽減させることができる。すなわち、本体軸部５４を軸心Ｐ回り（図６に示す矢印Ａ方向）に回転させて基板当接部５３を基板はみ出し部１１に当接させ、さらに回転させると、回転部材５３ａが図６に示す矢印Ｂ方向に回転することにより、摩擦力が軽減された状態で基板当接部５３を基板はみ出し部１１に当接させることができる。これにより、基板はみ出し部１１が損傷するのを抑えることができるようになっている。なお、偏心軸Ｑ回りとは、軸心Ｐから所定間隔偏心した偏心位置における基板当接部５３の中心軸であって、軸心Ｐ方向と平行をなす軸回りのことである。
【００４３】
また、図５に戻って、基板位置決め部材５０の取付部５２は、基板位置決め部材５０をステージ２１に取り付けるためのものである。この取付部５２は、略円筒形状を有しており、軸心Ｐ方向に延びる取付本体部５２１と、この取付本体部５２１から軸心Ｐ方向と直交する方向に延びるフランジ部５２２とを有している。
【００４４】
取付本体部５２１は、その中央位置に軸心Ｐ方向に貫通する取付挿入孔５２ｂが形成されており、この取付挿入孔５２ｂに基板位置決め部材５０の本体軸部５４を挿入できるようになっている。
【００４５】
前記取付本体部５２１の一方側フランジ部５２２には、複数のボルト穴５２２ａが設けられており、このボルト穴５２２ａにロータリーアクチュエータ５５を固定するボルト５５１が螺合されるようになっている。これにより、本体軸部５４、ロータリーアクチュエータ５５、取付部５２が一体的に連結されている。
【００４６】
また、他方側のフランジ部５２２には、貫通孔５２２ｂが設けられており、この貫通孔５２２ｂにボルト５２３を挿通させて取付部５２をステージ２１の裏面に固定できるようになっている。すなわち、ステージ２１の裏面における挿通孔２４付近には、ボルト穴２１１が設けられており、このボルト穴２１１と貫通孔５２２ｂを挿通させたボルト５２３とを螺合させることにより、取付部５２をステージ２１の裏面に固定できるようになっている。したがって、このボルト５２３による締結手段により、取付部５２がステージ２１の裏面に対して着脱自在に構成されている。これにより、いずれの挿通孔２４であっても基板位置決め部材５０の取付け及び取外しを行うことにより、基板位置決め部材５０の取付け位置を自由に変更できるようになっている。
【００４７】
前記取付本体部５２１には、誘導溝５２ａが設けられている。ここで、図７は、取付本体部５２１を軸心Ｐ方向と直交する方向に展開した平面図である。図７に示すように、誘導溝５２ａは、軸心Ｐ方向と所定の角度をなす方向に延びる部分（図７における位置Ｐ１から位置Ｐ２の部分）と、軸心Ｐ方向と直交する方向に延びる部分（図７における位置Ｐ２から位置Ｐ３の部分）とを有している。そして、上述した外嵌部５４１の突出部５６がこの誘導溝５２ａに係合しており、突出部５６が誘導溝５２ａに沿って移動可能になっている。これにより、本体軸部５４に軸心Ｐ回りの駆動力を与えることにより、基板当接部５３が短尺位置と長尺位置とに変位できるようになっている。
【００４８】
具体的には、図８に示すように変位する。ここで、図８は、誘導溝５２ａ内の突出部５６の位置と、基板当接部５３との位置関係を示す概略図であり、図８（ａ）は、突出部５６が位置Ｐ１に位置する図であり、図８（ｂ）は、突出部５６が位置Ｐ２に位置する図であり、図８（ｃ）は、突出部５６が位置Ｐ３に位置する図である。そして、図８（ａ）〜（ｃ）における上段図は、挿通孔２４内の基板当接部５３を軸心Ｐ方向から見た図であり、中段図は、上段図を軸心Ｐ方向と直交する方向から見た図であり、下段図は、上段図及び中段図における突出部５６を示す図である。なお、上段図に示す数値は、軸心Ｐ方向を中心とした回転角を示しており、基板当接部５３が基板と当接する位置を０°位置として、反時計回りに９０°位置、１８０°位置、２７０°位置であることを示している。
【００４９】
図８（ａ）では、突出部５６が位置Ｐ１に位置している。この状態では、基板当接部５３は短尺位置に位置している。すなわち、基板当接部５３は、挿通孔２４内に収容されており、回転角が２７０°となる位置に配置されている。そして、この状態から本体軸部５４を時計回り（図８（ａ）の点線矢印方向）に回転させると、まず突出部５６のベアリング５６ａが誘導溝５２ａの位置Ｐ１〜位置Ｐ２の開口部分（傾斜壁面）に当接する。さらに回転力を負荷させると突出部５６のベアリング５６ａが回転しながら傾斜壁面に摺接し、突出部５６が位置Ｐ１から位置Ｐ２に変位する（図８（ｂ））。すなわち、突出部５６を含む本体軸部５４全体は、軸心Ｐ方向時計回りに９０°（回転角２７０°位置から１８０°位置）回転するとともに、軸心Ｐ方向に変位量ｈだけ変位する。これにより、基板当接部５３は、図８（ｂ）の上段図及び中段図に示すように、挿通孔２４から突出して基板はみ出し部１１と共通の高さ位置に変位するとともに、基板はみ出し部１１から最も離れた位置（基板１０と１８０°をなす位置）に変位する。すなわち、基板当接部５３が短尺位置から長尺位置に変位する。このようにして、基板当接部５３が挿通孔２４から突出する際に基板はみ出し部１１から最も離れた位置に突出することにより、基板当接部５３が基板はみ出し部１１と接触して基板１０が損傷するのを防止することができる。
【００５０】
次に突出部５６が位置Ｐ２に位置した状態から、さらに本体軸部５４を時計回り（図８（ｂ）の点線矢印方向）に回転させると、突出部５６が位置Ｐ２から位置Ｐ３に変位する。すなわち、突出部５６を含む本体軸部５４全体は、軸心Ｐ方向時計回りに１８０°（回転角１８０°位置から０°位置）回転する。これにより、図８（ｃ）の上段図及び中段図に示すように、基板当接部５３は、基板はみ出し部１１に当接する。このように、誘導溝５２ａを設けることにより、本体軸部５４を軸心Ｐ方向に回転駆動させるだけで、基板当接部５３を挿通孔２４から突出させつつ、基板１０に当接させることができる。そして、この基板１０に対応する挿通孔２４内に収容された基板当接部５３それぞれが、各方向から基板はみ出し部１１に同時に当接することにより、基板が精度よく位置決めされる。
【００５１】
また、本実施形態では、回転駆動手段としてロータリーアクチュエータ５５が使用されている。このロータリーアクチュエータ５５は、エアが送り込まれることにより軸部が回転するようになっている。具体的には、図５に示すように、ロータリーアクチュエータ５５とコンプレッサ８１とが配管８２を通じて連結されており、その配管８２には電磁弁８３が取り付けられている。そして、電磁弁８３を開くことにより、コンプレッサ８１からのエアがロータリーアクチュエータ５５に送り込まれ、ロータリーアクチュエータ５５の軸部が回転し、電磁弁８３を閉じることにより、コンプレッサ８１からのエアが遮断されロータリーアクチュエータ５５の軸部の回転が停止するようになっている。そして、このロータリーアクチュエータ５５の軸部及びこれに連結される中子部５５ａと、本体軸部５４とがそれぞれの軸心Ｐが一致する状態で連結されているため、ロータリーアクチュエータ５５の軸部を回転駆動させると本体軸部５４が軸心Ｐ回りに回転するようになっている。
【００５２】
また、塗布ユニット３０は、基板１０上に塗布液を塗布するものである。この塗布ユニット３０は、図１，図２に示すように、基台２と連結される脚部３１とＹ軸方向に延びる口金部３４とを有しており、基台２上をＹ軸方向に跨いだ状態でＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。具体的には、基台２のＹ軸方向両端部分にはそれぞれＸ軸方向に延びるレール２２が設置されており、脚部３１がこのレール２２にスライド自在に取り付けられている。そして、脚部３１にはリニアモータ３３が取り付けられており、このリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０がＸ軸方向に移動し、任意の位置で停止できるようになっている。
【００５３】
塗布ユニット３０の脚部３１には、図２に示すように、塗布液を塗布する口金部３４が取り付けられている。具体的には、この脚部３１にはＺ軸方向に延びるレール３７と、このレール３７に沿ってスライドするスライダ３５が設けられており、これらのスライダ３５と口金部３４とが連結されている。そして、スライダ３５にはサーボモータ（不図示）により駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータを駆動制御することにより、スライダ３５がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、口金部３４が、ステージ２１に保持された基板１０に対して接離可能に支持されている。
【００５４】
口金部３４は、塗布液を塗布して基板１０上に塗布膜を形成するものである。この口金部３４は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット３０の走行方向とほぼ直交するように設けられている。この口金部３４には、長手方向に延びるスリットノズル３４ａが形成されており、口金部３４に供給された塗布液がスリットノズル３４ａから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリットノズル３４ａから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット３０をＸ軸方向に走行させることにより、スリットノズル３４ａの長手方向に亘って基板１０上に一定厚さの塗布膜が形成されるようになっている。
【００５５】
次に、この基板位置決め装置４０を含む塗布装置の動作について、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５６】
まず、ステップＳ１において、基板位置決め部材５０の取付けが行われる。例えば、塗布を行う基板サイズが変更されるような場合には、現在取付けられている基板位置決め部材５０を取外し、次に塗布を行う基板１０に対応する挿通孔２４に基板位置決め部材５０が取付けられる。具体的には、ステージ２１の裏面に取付けられている基板位置決め部材５０のボルト５２３を弛めて基板位置決め部材５０を取外す。そして、塗布を行う基板１０の対応する挿通孔２４に基板位置決め部材５０の本体軸部５４を挿通し、基板当接部５３が挿通孔２４内に収容された状態でステージ２１の裏面と基板位置決め部材５０とをボルト５２３で締結する。すなわち、基板位置決め部材５０は、基板当接部５３が短尺位置に位置する状態で固定される（図８（ａ）参照）。
【００５７】
次に、ステップＳ２において基板１０の搬入が行われる。具体的には、ステージ２１の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、図示しないロボットハンドにより、リフトピンの先端部分に基板１０が載置される。
【００５８】
次に、ステップＳ３において基板１０がステージ２１の表面上で位置決めされる。具体的には、リフトピンの先端部分に基板１０が載置された状態から、リフトピンを下降させて基板１０をステージ２１の表面に載置する。そして、基板位置決め部材５０により、載置された基板１０が位置決めされる。
【００５９】
具体的には、所定の大きさの基板１０が載置されると、この基板１０に対応する挿通孔２４の一部のみが基板１０に覆われることにより、当該挿通孔２４には基板はみ出し部１１が形成される（図４参照）。そして、コンプレッサ８１からのエアがロータリーアクチュエータ５５に供給されることにより、基板位置決め部材５０の本体軸部５４に軸心Ｐ回りの駆動力が与えられ、誘導溝５２ａの位置Ｐ１に位置していた突出部５６が誘導溝５２ａに沿って位置Ｐ２まで移動する。すなわち、基板当接部５３が挿通孔２４から突出し、基板はみ出し部１１と対向する位置に配置される（図８（ｂ）参照）。そして、ロータリーアクチュエータ５５をさらに駆動させて本体軸部５４に軸心Ｐ回りの駆動力を与えることにより、突出部５６が誘導溝５２ａに沿って位置Ｐ３まで移動することにより、基板当接部５３が基板１０の基板はみ出し部１１に当接する。すなわち、４つの挿通孔２４にそれぞれ取付けられた基板位置決め部材５０の基板当接部５３が同時に基板はみ出し部１１に当接することにより、基板１０がそれぞれの方向から押圧され、基板１０が位置決めされる。
【００６０】
次に、ステップＳ４により、基板１０がステージ２１上に保持される。具体的には、真空ポンプを駆動させることにより、吸引孔２１ａに急速に吸引力を発生させる。すなわち、吸引孔２１ａ内の大気が真空ポンプにより急速に吸引されることにより、吸引孔２１ａに吸引力が発生し、瞬時に基板１０がステージ２１上に吸着されて保持される。そして、電磁弁８３が閉じられてロータリーアクチュエータ５５に供給されるエアが遮断されることにより、本体軸部５４が短尺位置に変位して基板当接部５３が挿通孔２４内に収容される。
【００６１】
次に、ステップＳ５において、塗布動作が行われる。すなわち、塗布ユニット３０を特定の方向に走行させつつ、塗布液を吐出させることにより、基板１０の表面に塗布膜を形成させる。
【００６２】
次に、ステップＳ６において、基板１０の取出しが行われる。すなわち、Ｓ５における塗布動作により基板１０表面に塗布膜が形成された後、真空ポンプを停止させて、吸引孔２１ａにおける圧力を大気圧に戻す。そして、リフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分で基板１０を保持させ、図示しないロボットハンドに基板１０の受け渡しが行われ、ステージ２１の表面から基板１０が排出される。
【００６３】
このような基板位置決め装置及びこれを備えた塗布装置によれば、ステージ２１に基板１０の大きさに応じた位置に挿通孔２４が複数設けられており、予めステージ２１に載置される基板１０の大きさに応じた各々の挿通孔２４に前記基板位置決め部材５０を取り付けておくことにより、大きさの異なる基板１０であっても共通の塗布装置で基板１０を位置決めすることができる。また、本発明の基板位置決め装置４０及び基板位置決め方法は、従来のようにステージ２１の外側に基板位置決め部材を別途設ける必要がないため、従来の塗布装置に比べて省スペース化を図ることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、取付本体部５２１に誘導溝５２ａを設け、この誘導溝５２ａに本体軸部５４の突出部５６が誘導溝５２ａに沿って移動する構成であるため、本体軸部５４を軸心Ｐ回りに回転させる駆動力を与えるだけで、基板当接部５３を軸心Ｐ方向に変位させて基板１０を位置決めすることができる。したがって、基板当接部５３を軸心Ｐ方向に変位させるための駆動手段が不要となるため、基板位置決め装置４０のコストダウンを図る一助とすることができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、基板位置決め部材５０を取付部５２でステージ２１の裏面に取付ける構成であるため、基板位置決め部材５０をステージ２１の表面から取り付ける構成に比べて、ステージ２１の表面に開口する挿通孔２４の大きさを小さくすることができる。すなわち、取付部５２がステージ２１の表面に連結される場合には、ステージ２１の表面を平坦に保つため、取付部５２が取り付けられる領域に取付部５２を埋設する凹部を形成する必要がある。しかし、ステージ２１の表面に凹部を形成すると、基板１０をステージ２１の表面に吸引吸着させると、その凹部が吸引力の影響を受けて微小に変形する虞があり、微小変形した場合には、その凹部に相当する部分で塗布ムラが形成される場合がある。したがって、基板位置決め部材５０の取付部５２がステージ２１の裏面に連結されるため、ステージ２１の表面に連結される場合に比べて基板１０上に塗布される塗布膜への影響を抑えることができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、基板当接部５３を軸心Ｐ回りに回転させて基板１０に当接する例について説明したが、軸心Ｐ方向に変位させるだけで基板１０に当接させて位置決めできるものであってもよい。例えば、図１０に示すように、軸心Ｐ方向のみに変位可能な本体軸部５４の先端部分に傾斜面を有する基板当接部５３を設けておき、本体軸部５４を軸心Ｐ方向に変位させて、挿通孔２４から前記基板当接部５３を突出させることにより、基板当接部５３を基板はみ出し部１１に当接させて基板１０を位置決めする構成であってもよい。この構成であっても、基板１０に対応する挿通孔２４に基板位置決め部材５０を取付けておくことにより、大きさの異なる基板１０であっても載置された基板を位置決めすることができる。具体的な基板当接部５３の形状は、基板当接部５３が基板１０に当接した際に、基板１０に作用する力の水平方向成分（軸心Ｐ方向と直交する方向成分）が垂直方向成分（軸心Ｐ方向成分）よりも大きくなる形状であることが好ましい。このような形状であれば、基板当接部５３が基板１０に当接した際に、基板１０をステージ２１の表面から浮遊させることなく、ステージ２１の表面に沿って基板１０を変位させて位置決めすることができる。なお、この場合の基板当接部５３は、基板はみ出し部１１と当接する部分が平面状に形成されるものや、基板当接部５３全体が円錐状に形成されるものであってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、所定の大きさの基板１０に対応する挿通孔２４を４つ形成しておき、その挿通孔２４に取付けられた基板位置決め部材５０により、４方向から基板１０を位置決めする例について説明したが、挿通孔２４を複数設ける構成であれば設ける数に限定されない。例えば、ステージ２１に載置される基板１０の２方向に当接する当て部材をステージ２１に設けておき、これら当て部材と対向する側それぞれに挿通孔２４を１つずつ（計２つ）設ける。そして、これらの挿通孔２４から突出させた基板当接部５３を基板１０に当接させてることにより、前記当て部材と基板当接部５３とで挟圧されて基板１０を位置決めすることができる。また、上記実施形態と同じ構成であって、挿通孔２４を３つ設けて基板を位置決めするものでもよい。また、基板１０の長辺側に複数の挿通孔２４を設け、短辺側と長辺側で合わせて挿通孔２４を計６つ、８つ・・設けることにより、基板１０を位置決めする構成であってもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、ステージ２１に載置される基板１０の大きさに応じた挿通孔２４に基板位置決め部材５０を付け替える例について説明したが、すべての挿通孔２４に予め基板位置決め部材５０を取付けたものであってもよい。この構成の場合には、基板１０の大きさに応じて基板位置決め部材５０を付け替える手間を省くことができるため、塗布装置の作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係る基板位置決め装置を有する塗布装置を示す斜視図である。
【図２】上記塗布装置における塗布ユニットの脚部付近を示す概略図である。
【図３】上記塗布装置のステージを示す概略図である。
【図４】挿通孔と基板との位置関係を示す図である。
【図５】上記基板位置決め装置を示す概略図である。
【図６】基板当接部を示す概略拡大図である。
【図７】取付部を示す展開平面図である。
【図８】誘導溝内の突出部の位置と、基板当接部との位置関係を示す概略図であり、図８（ａ）は、突出部が誘導溝の位置Ｐ１に位置する場合の位置関係を示す図であり、図８（ｂ）は、突出部が誘導溝の位置Ｐ２に位置する場合の位置関係を示す図であり、図８（ｃ）は、突出部が誘導溝の位置Ｐ３に位置する場合の位置関係を示す図である。
【図９】基板位置決め装置を使用する場合の塗布装置の動作を示す図である。
【図１０】他の実施形態における基板位置決め装置を示す概略図である。
【図１１】従来の位置決め装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  基板
１１  基板はみ出し部
２１  ステージ
２４  挿通孔
３０  塗布ユニット
５０  基板位置決め部材
５１  本体部
５２  取付部
５２ａ  誘導溝
５３  基板当接部
５４  本体軸部
【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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【図７】
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【図８】
2009224544.tif 000010
【図９】
2009224544.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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