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JP2004087798A - Substrate processing equipment - Google Patents

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JP2004087798A
JP2004087798A JP2002246780A JP2002246780A JP2004087798A JP 2004087798 A JP2004087798 A JP 2004087798A JP 2002246780 A JP2002246780 A JP 2002246780A JP 2002246780 A JP2002246780 A JP 2002246780A JP 2004087798 A JP2004087798 A JP 2004087798A
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JP
Japan
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processing apparatus
substrate processing
substrate
bridge structure
holding table
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Application number
JP2002246780A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kitazawa
北澤 裕之
Yoshiyuki Nakagawa
中川 良幸
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】薬液を均一に塗布することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置1の本体2に、基板90を保持するステージ3と、架橋構造4と、架橋構造4をX軸方向に移動させるリニアモータ50、51と、架橋構造4の位置を検出するリニアエンコーダ52、53と、ステージ3の保持面30の両側に一対の走行レール31aとを設ける。架橋構造4には、レジスト液を吐出するスリットノズルを取り付けたノズル支持部40およびノズル支持部40をZ軸方向に昇降させる昇降機構43、44を設ける。スリットノズルが基板に対してレジスト液を吐出する際には、制御系6が、リニアエンコーダ52、53からの検出結果に基づいて、リニアモータ50、51をそれぞれ同期制御することにより、スリットノズルの位置制御を行う。
【選択図】    図1
A substrate processing apparatus capable of uniformly applying a chemical solution is provided.
A main body of a substrate processing apparatus, a stage for holding a substrate, a bridge structure, linear motors for moving the bridge structure in the X-axis direction, and positions of the bridge structure. Linear encoders 52 and 53 for detection and a pair of running rails 31 a are provided on both sides of the holding surface 30 of the stage 3. The cross-linking structure 4 is provided with a nozzle support 40 to which a slit nozzle for discharging a resist solution is attached, and lift mechanisms 43 and 44 for raising and lowering the nozzle support 40 in the Z-axis direction. When the slit nozzle discharges the resist liquid onto the substrate, the control system 6 controls the linear motors 50 and 51 in synchronization with each other based on the detection results from the linear encoders 52 and 53, thereby controlling the slit nozzle. Perform position control.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置において基板に対する一定の処理を行う処理ツールの位置制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板に対して薬液を塗布する場合、保持台上の所定の位置に基板を保持し、薬液を吐出するスリットノズルによる走査によって、基板の所定の位置に薬液を塗布するスキャンコーティングが一般化する傾向にある。特に、処理対象となる基板が大型である場合や、角形の基板である場合には、スピンコーティングによって均一な薬液塗布を行うことが難しいため、スキャンコーティングによる塗布が用いられる。
【0003】
スキャンコーティングにおけるスリットノズルによる走査は、スリットノズルの両端に剛性結合された2つの移動台を、別々の駆動モータによりそれぞれの移動方向に移動させることによって行われる。
【0004】
従来より、このような走査を行う場合、基板の所定の位置に薬液を塗布するため、一方の移動台に対して位置制御を行い、他方についてはトルク制御のみ行う技術が知られている。このような技術によれば、スリットノズルと移動台とは、互いに剛性結合されているため、それらの構成のいずれかを基準に位置制御することにより、スリットノズルを所定の位置に移動させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、スリットノズルからは一定量の薬液が吐出されるため、スリットノズルの移動速度が遅ければ厚く塗布され、速ければ薄く塗布されることになる。すなわち、スキャンコーティングにおける走査において、薬液を均一に塗布するためには、スリットノズルを一定の速度で移動させることが重要である。
【0006】
ところが、剛性結合された2つの移動台の駆動モータのうち、一方のみ位置制御を行うと、左右の移動台に送り誤差が生じやすく、この送り誤差によってリニアガイドにこじれが生じたり、摩擦力変動が生じ、スリットノズルの送り速度を一定に保つことができず、薬液を均一に塗布することができないという問題があった。
【0007】
このような「こじれ」を防止するために弾性支持もしくは、角度変化が可能な構造を用いることも行われるが、その場合には、スリットノズルの保持精度が低下したり、機構が複雑になるという問題があった。また、弾性支持では左右の送りムラが発生するという問題もあった。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スリットノズルの送り誤差を防止して、薬液を均一に塗布することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を保持する保持台と、所定の処理ツールが略水平方向に取り付けられ、前記保持台の表面に沿って掛け渡された架橋構造と、前記架橋構造を前記保持台に保持されている基板の表面に沿った方向に移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する制御手段とを備え、前記方向に前記架橋構造を移動させつつ、前記処理ツールによって前記基板の表面を走査することにより、前記基板の表面に対して所定の処理を行う基板処理装置において、前記移動手段が、前記保持台の両側に別れて配置された複数の単位移動手段を有し、前記制御手段が、前記複数の単位移動手段のそれぞれを位置制御することにより、前記架橋構造の両端を移動させる。
【0010】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る基板処理装置において、前記単位移動手段のそれぞれが、前記保持台に取り付けられて前記架橋構造の移動方向に沿って伸びる固定子と、前記架橋構造から伸びて前記固定子に非接触で対向する移動子との電磁的相互作用によって前記架橋構造を移動させるための駆動力を生成するリニアモータと、前記保持台に取り付けられたスケール部と、前記架橋構造から伸びて前記スケール部に対向する検出端との位置関係を検出することにより、前記架橋構造の位置を検出するリニアエンコーダとを有し、前記リニアモータの前記固定子と前記リニアエンコーダの前記スケール部とが、前記保持台の側面に並列配置されている。
【0011】
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る基板処理装置において、前記リニアモータの前記固定子と比較して、前記保持台から遠い側に前記リニアエンコーダの前記検出端部が配置されている。
【0012】
また、請求項4の発明は、請求項2または3の発明に係る基板処理装置において、前記保持台の両側面に、前記リニアモータの前記固定子と前記リニアエンコーダの前記スケール部とが設けられ、それぞれのリニアエンコーダがアブソリュートタイプである。
【0013】
また、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記保持台の表面には、前記架橋構造の前記移動手段による移動を案内する案内手段が取り付けられている。
【0014】
また、請求項6の発明は、請求項5の発明に係る基板処理装置において、前記案内手段が、前記移動手段による前記架橋構造の移動方向を規定する方向規定手段と、前記方向規定手段上に接触しつつ、前記架橋構造を支持する支持手段とを有し、前記支持手段が前記方向規定手段と接触するための複数のボールを有する。
【0015】
また、請求項7の発明は、請求項6の発明に係る基板処理装置において、前記支持手段が、前記複数のボールの間に位置するスペーサをさらに有する。
【0016】
また、請求項8の発明は、請求項1ないし7のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記架橋構造に、カーボンファイバ製の骨材が使用されている。
【0017】
また、請求項9の発明は、請求項1ないし8のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記処理ツールが、所定の処理液を吐出するスリットノズルであり、前記走査によって、前記基板の前記表面上に前記処理液の層が形成される。
【0018】
また、請求項10の発明は、請求項9の発明に係る基板処理装置において、前記基板がフラットパネルディスプレイ用の角型の基板であり、前記処理液がレジスト液または有機平坦化膜形成用塗布液である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【0020】
<1. 実施の形態>
<1.1 構成の説明>
図1は、本発明の実施の形態である基板処理装置1の概略を示す斜視図である。図2は、基板処理装置1の本体2を上方から見た平面図である。また、図3および図4は、本体2の正面図および側面図である。
【0021】
基板処理装置1は、本体2と制御系6とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板90としており、基板90の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板90の表面にレジスト液を塗布する塗布装置として構成されている。したがって、この実施の形態では、スリットノズル41はレジスト液を吐出するようになっている。なお、基板処理装置1は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液(薬液)を塗布する装置として変形利用することもできる。
【0022】
本体2は、被処理基板90を載置して保持するための保持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能するステージ3を備える。ステージ3は直方体形状の一体の石製であり、その上面(保持面30)および側面は平坦面に加工されている。
【0023】
ステージ3の上面は水平面とされており、基板90の保持面30となっている。保持面30には多数の真空吸着口が分布して形成されており、基板処理装置1において基板90を処理する間、基板90を吸着することにより、基板90を所定の水平位置に保持する。
【0024】
この保持面30のうち基板90の保持エリア(基板90が保持される領域)を挟んだ両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール31aが固設される。走行レール31aは、架橋構造4の両端部に固設される支持ブロック31bとともに、架橋構造4の移動を案内し(移動方向を所定の方向に規定する)、架橋構造4を保持面30の上方に支持する。
【0025】
図5ないし図7は、支持ブロック31bの構成を示す図である。支持ブロック31bは、架橋構造4に剛性結合され、図6に示すように中央部に比べて両側面部の下端が下方に張り出した形状(逆凹形状)となっており、当該側面部が走行レール31aを両側から挟むように配置される。
【0026】
これにより、Y軸方向の移動が制限されるため、架橋構造4の移動方向を走行レール31aに沿ったX軸方向に規定することができる。
【0027】
また、支持ブロック31bは、図6および図7に示すように、内部にリング状の空洞312が設けられており、複数のボール310とスペーサ311とが交互に内包される構造となっている。支持ブロック31bの中央部底面には、開口部が設けられ、当該開口部からボール310が露出する。そして、当該露出したボール310が走行レール31aの上面に接触することにより、架橋構造4をステージ3の上方に支持する。なお、図5ないし図7においては省略しているが、支持ブロック31bには、このような構造が走行レール31aの側面と接する部分にも設けられている。
【0028】
これにより、空気などを噴出させることによって、走行レールと支持ブロックとを互いに接触させることなく移動させる機構(非接触式直導案内機構)を用いる場合に比べて、空気などの気体を噴出させないことから基板上に飛散する粉塵量を削減することができる。
【0029】
さらに、支持ブロック31bが内部にスペーサ311を有することにより、各ボール310間の相互摩擦を減少させるとともに、各ボール310を空洞312内で均一に移動させることができるため、より発塵量を削減することができるとともに、架橋構造4の速度変動を防止することができる。なお、このような構造を有する走行レール31aおよび支持ブロック31bとして、例えばLMガイド(Linear Motion Guide:東京都品川区のTHK株式会社の登録商標)を用いることができる。
【0030】
ステージ3の上方には、このステージ3の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造4が設けられている。架橋構造4は、カーボンファイバ樹脂を骨材とするノズル支持部40と、その両端を支持する昇降機構43、44とから主に構成される。
【0031】
このように、架橋構造4の一部であるノズル支持部40にカーボンファイバ樹脂製の骨材を使用することにより、架橋構造4に必要な強度を維持しつつ軽量化を図ることができるため、架橋構造4を移動させるために必要な駆動力を軽減させることができ、架橋構造4を移動させるためのモータとして駆動力の小さいモータを用いることができる。
【0032】
ノズル支持部40には、図3に示すようにスリットノズル41とギャップセンサ42とが取り付けられている。
【0033】
水平Y方向に伸びるスリットノズル41には、スリットノズル41へ薬液を供給する配管やレジスト用ポンプを含む吐出機構(図示せず)が接続されている。スリットノズル41は、レジスト用ポンプによりレジストが送られ、基板90の表面を走査することにより、基板90の表面の所定の領域(以下、「レジスト塗布領域」と称する。)にレジストを吐出する。
【0034】
ギャップセンサ42は、スリットノズル41の近傍となるよう、ノズル支持部40に取り付けられ、下方の存在物(例えば、基板90の表面や、レジスト膜の表面)との間の高低差(ギャップ)を測定して、測定結果を制御系6に伝達する。
【0035】
このように、ノズル支持部40にスリットノズル41とギャップセンサ42とが取り付けられることにより、これらの相対的な位置関係が固定される。したがって、制御系6は、ギャップセンサ42の測定結果に基づいて、基板90の表面とスリットノズル41との距離を検出することができる。なお、本実施の形態における基板処理装置1では2つのギャップセンサ42を備えているが、ギャップセンサ42の数はこれに限られるものではなく、さらに、多くのギャップセンサ42を備えていてもよい。
【0036】
昇降機構43、44はスリットノズル41の両側に分かれて、ノズル支持部40によりスリットノズル41と連結されている。昇降機構43、44はスリットノズル41を並進的に昇降させるとともに、スリットノズル41のYZ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。
【0037】
図8および図9は、昇降機構44の詳細を示す図である。昇降機構44は、ACサーボモータ440、ボールネジ441、およびロータリーエンコーダ442を備える。なお、昇降機構44は、図示しない結合部材を備えており、当該結合部材にACサーボモータ440やロータリーエンコーダ442などの各構成が取り付けられ、所定の位置に支持される。また、昇降機構43も昇降機構44とほぼ同様の構成を備える。
【0038】
ACサーボモータ440は、制御系6からの制御信号に基づいて、回転角および回転方向を制御することが可能なモータであり、架橋構造4の昇降駆動力を生成する。
【0039】
ボールネジ441は、上方端がACサーボモータ440に接続されており、中心軸Pを中心として回転が可能とされている。ノズル支持部40の端部には、雌ネジ構造が形成された取付孔が設けられており、ボールネジ441は当該取付孔に螺入される。すなわち、ボールネジ441は、ACサーボモータ440からの回転駆動力を受けて回転することにより、ノズル支持部40(スリットノズル41)をZ軸方向に昇降させる。
【0040】
ロータリーエンコーダ442は、ACサーボモータ440の上部に設けられ、ACサーボモータ440の回転角を検出するものであって、検出結果を制御系6に伝達する。なお、昇降機構44によって昇降するノズル支持部40の移動量は、ボールネジ441の回転角(ACサーボモータ440の回転角)で決定される。したがって、制御系6は、当該回転角を制御することにより、ノズル支持部40の位置(スリットノズル41およびギャップセンサ42の位置)を制御することができる。
【0041】
架橋構造4の両端部には、ステージ3の両側の側縁に沿って別れて配置された一対のACコアレスリニアモータ(以下、単に、「リニアモータ」と略する。)50、51が、それぞれ固設される。
【0042】
図10および図11は、架橋構造4を水平方向に移動させるリニアモータ50と、架橋構造4の位置検出を行うアブソリュートタイプのリニアエンコーダ52とを示す図である。なお、架橋構造4の反対側に設けられているリニアモータ51およびリニアエンコーダ53もほぼ同様の構成を備えている。
【0043】
リニアモータ50は、固定子(ステータ)50aと移動子50bとを備え、固定子50aと移動子50bとの電磁的相互作用によって架橋構造4をX軸方向に移動させるための駆動力を生成するモータである。また、リニアモータ50による移動量および移動方向は、制御系6からの制御信号により制御可能となっている。
【0044】
固定子50aは、架橋構造4の移動方向に沿って伸びるようにステージ3側の側面に固設され、保持面30よりも低い位置に水平配置される。移動子50bは、架橋構造4側に固設され、固定子50aに非接触で対向する。
【0045】
このように、架橋構造4を移動させるためにリニアモータ50、51を用いることにより、ステッピングモータとボールネジとを用いる場合に比べて、装置内に四散するオイルなどの発塵量を削減することができる。また、リニアモータ50、51は構造が比較的単純であるため、基板処理装置1の構造を単純化することができる。
【0046】
リニアエンコーダ52は、スケール部52aおよび検出子52bを備え、スケール部52aと検出子52bとの相対的な位置関係を検出して、制御系6に伝達する。これは、架橋構造4の両端部のうち検出子52bが固設されている側(リニアモータ50が固設されている側)のX軸方向における位置を検出することを意味する。したがって、制御系6は、リニアエンコーダ52からの検出結果に基づいて、リニアモータ50の位置を検出することができ、当該検出結果に基づいてリニアモータ50を制御することができる。
【0047】
このように、アブソリュートタイプのリニアエンコーダ52、53を用いて架橋構造4の位置検出を行うことにより、架橋構造4の位置を高精度に検出することができるため、制御系6がリニアモータ50、51を高精度に制御することができる。
【0048】
スケール部52aは、ステージ3側の側面に固設されて保持面30よりも低い位置に水平配置される。また、リニアモータ50の固定子50aと略平行となっており、ステージ3の側面に近い側にリニアモータ50の固定子50aが、遠い側にリニアエンコーダ52のスケール部52aが配置されている。検出子52bは、スケール部52aに対向して架橋構造4側に設けられる。
【0049】
これにより、架橋構造4の位置誤差が最も大きくなる両端部において位置検出を行って位置制御することができるため、同じ分解能を有するリニアエンコーダ52、53を他の位置に設ける場合に比べて、架橋構造4の位置誤差を削減することができる。
【0050】
制御系6は、プログラムに従って各種データを処理する演算部60、プログラムや各種データを保存する記憶部61を内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置1に対して必要な指示を入力するための操作部62、および各種データを表示する表示部63を備える。
【0051】
制御系6は、図示しないケーブルにより本体2に付属する各機構と接続されており、操作部62および各種センサなどからの信号に基づいて、ステージ3、架橋構造4、昇降機構43、44、およびリニアモータ50、51などの各構成を制御する。
【0052】
なお、具体的には、記憶部61としてはデータを一時的に記憶するRAM、読み取り専用のROM、および磁気ディスク装置などが該当し、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置などであってもよい。また、操作部62は、ボタンおよびスイッチ類(キーボードやマウスなどを含む。)などであるが、タッチパネルディスプレイのように表示部63の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部63は、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。
【0053】
<1.2 動作の説明>
次に、基板処理装置1の動作について説明する。基板処理装置1では、オペレータまたは図示しない搬送機構により、所定の位置に基板90が搬送されることによって、レジスト塗布処理が開始される。なお、処理を開始するための指示は、基板90の搬送が完了した時点で、オペレータが操作部62を操作することにより入力されてもよい。
【0054】
まず、ステージ3が保持面30上の所定の位置に基板90を吸着して保持する。続いて、昇降機構43、44が、ノズル支持部40に取り付けられたギャップセンサ42を所定の高度(以下、「測定高度」と称する。)に移動させる。このとき、制御系6は、昇降機構43、44のそれぞれに設けられている各ロータリーエンコーダ442の検出結果に基づいて、それぞれの昇降機構43、44に制御信号を与えることにより、ギャップセンサ42の位置を制御する。
【0055】
ギャップセンサ42が測定高度にセットされると、リニアモータ50、51が、架橋構造4をX方向に移動させることにより、ギャップセンサ42をレジスト塗布領域の上方まで移動させる。ここで、レジスト塗布領域とは、基板90の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板90の全面積から端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。このとき、制御系6は、リニアエンコーダ52、53の検出結果に基づいて、それぞれのリニアモータ50、51に制御信号を与えることにより、ギャップセンサ42の水平位置を制御する。
【0056】
次に、ギャップセンサ42が基板90表面のレジスト塗布領域における基板90表面とスリットノズル41とのギャップの測定を開始する。測定が開始されると、リニアモータ50、51が架橋構造4をさらにX方向に移動させることでギャップセンサ42がレジスト塗布領域を走査し、走査中の測定結果を制御系6に伝達する。このとき、制御系6は、ギャップセンサ42の測定結果を、リニアエンコーダ52、53によって検出される水平位置と関連づけて記憶部61に保存する。
【0057】
架橋構造4が基板90の上方をX方向に通過して、ギャップセンサ42による走査が終了すると、制御系6は、架橋構造4をその位置で停止させ、ギャップセンサ42からの測定結果に基づいて、スリットノズル41のYZ平面における姿勢が、適切な姿勢(スリットノズル41とレジスト塗布領域との間隔がレジストを塗布するために適切な間隔となる姿勢。以下、「適正姿勢」と称する。)となるノズル支持部40の位置を算出し、算出結果に基づいて、それぞれの昇降機構43、44に制御信号を与える。その制御信号に基づいて、それぞれの昇降機構43、44がノズル支持部40をZ軸方向に移動させ、スリットノズル41を適正姿勢に調整する。さらに、リニアモータ50、51が架橋構造4を−X方向に移動させ、スリットノズル41を吐出開始位置に移動させる。ここで、吐出開始位置とは、レジスト塗布領域の一辺にスリットノズル41がほぼ沿う位置である。
【0058】
スリットノズル41が吐出開始位置まで移動すると、制御系6が制御信号をリニアモータ50、51およびレジスト用ポンプ(図示せず)に与える。その制御信号に基づいて、リニアモータ50、51が架橋構造4を−X方向に移動させることでスリットノズル41が基板90の表面を走査し、そのスリットノズル41の走査中にレジスト用のポンプを運転することでスリットノズル41にレジストが送られ、スリットノズル41がレジスト塗布領域にレジストを吐出する。これにより、基板90の表面上にレジストの層が形成される。
【0059】
スリットノズル41がレジストを吐出しつつ基板90の表面を走査する間、リニアエンコーダ52、53は、随時、架橋構造4のX方向の位置、具体的には架橋構造4の両端にある昇降機構43、44それぞれのX方向の位置を検出して制御系6に伝達する。制御系6は、それぞれのリニアエンコーダ52、53から得られた検出結果に基づいて、それぞれのリニアモータ50、51を制御することにより、架橋構造4の両端を移動(X軸方向に位置ずれを生じないように移動)させる。
【0060】
このように、リニアモータ50、51のそれぞれについて個別に位置検出を行って位置制御しているので、結果として、X軸方向に位置ずれなく高精度に同期した駆動ができる。したがって、いずれか一方のリニアモータのみ位置制御する場合に比べて、架橋構造4の送り誤差が減少するため、スリットノズル41の移動速度を一定に保つことができ、高い剛性を有する構造物である架橋構造4について、その両端をそれぞれの走行レール31a上で走行させたとしても、こじれなどが生じにくく、スリットノズル41によるレジストの塗布を均一に行うことができる。
【0061】
スリットノズル41が吐出終了位置まで移動すると、制御系6が制御信号をリニアモータ50、51およびレジスト用ポンプに与える。その制御信号に基づいて、レジスト用ポンプが停止することによってスリットノズル41からのレジストの吐出が停止し、昇降機構43、44がギャップセンサ42を測定高度に移動させる。
【0062】
さらに、リニアモータ50、51が架橋構造4をX方向に移動させることでギャップセンサ42がレジスト塗布領域を走査し、基板90上に形成されたレジスト膜とのギャップを測定して制御系6に伝達する。制御系6は、レジスト塗布前に測定したギャップの値(基板90の表面との距離)と、レジスト塗布後に測定したギャップの値(レジスト膜の表面との距離)とを比較することにより、基板90上のレジスト膜の厚さを算出し、算出結果を表示部63に表示する。
【0063】
レジスト膜の検査が終了すると、ステージ3は基板90の吸着を停止し、オペレータまたは搬送機構が基板90を保持面30から取り上げ、次の処理工程に搬送する。
【0064】
以上、基板処理装置1では、架橋構造4の移動動作中は、それぞれのリニアエンコーダ52、53からの検出結果に基づいて、それぞれのリニアモータ50、51を同期制御することにより、スリットノズル41の送り誤差を減少させることができる。したがって、基板処理装置1は、スリットノズル41による塗布を一定の速度で行うことができることから、基板に対して均一な塗布を行うことができる。
【0065】
また、架橋構造4の位置を検出するために、アブソリュートタイプのリニアエンコーダ52、53を用いることにより、高精度に検出された位置情報に基づいてリニアモータ50、51を制御することができる。さらに、架橋構造4にカーボンファイバー樹脂製の骨材を用いることにより、駆動力の小さいリニアモータ50、51を用いることができ、装置の単純化を図るとともに、オイルなどの発塵量を減少させることができる。
【0066】
<2. 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0067】
例えば、リニアエンコーダは、インクリメントタイプであってもよい。その場合は、さらに装置の単純化を図ることができる。
【0068】
また、上記実施の形態は水平な保持面に基板を載置して水平姿勢で保持するものであったが、例えば基板を縦姿勢で保持して処理するもの、あるいは傾斜姿勢で保持して処理するものに対しても本発明を適用することができる。
【0069】
【発明の効果】
請求項1ないし10に記載の発明では、制御手段が、複数の単位移動手段のそれぞれを位置制御することにより、処理ツールの位置を高精度に制御することができることから、基板に対して高精度な処理を行うことができる。
【0070】
請求項2に記載の発明では、単位移動手段のそれぞれが、リニアモータとリニアエンコーダとを有することにより、装置内に四散させるオイルなどの発塵量を削減するとともに、装置の単純化を図ることができる。また、架橋構造の位置検出をより高精度に行うことができることから、架橋構造の送りムラを減少させることができる。
【0071】
請求項3に記載の発明では、リニアモータの固定子と比較して、保持台から遠い側にリニアエンコーダの検出端部が配置されていることにより、誤差が大きくなる架橋構造の両端部で位置検出を行うことができ、架橋構造の位置を高精度に検出することができる。
【0072】
請求項4に記載の発明では、それぞれのリニアエンコーダがアブソリュートタイプであることにより、インクリメントタイプに比べて、架橋構造の位置を高精度に検出することができる。
【0073】
請求項5に記載の発明では、保持台の表面には、架橋構造の移動手段による移動を案内する案内手段が取り付けられていることにより、架橋構造の移動方向を規定することができる。
【0074】
請求項6に記載の発明では、方向規定手段上に接触しつつ、架橋構造を支持する支持手段を有することにより、空気などの気体を噴出させないことから基板上に飛散する粉塵量を削減することができる。
【0075】
請求項7に記載の発明では、支持手段が、複数のボールの間に位置するスペーサをさらに有することにより、支持手段内の各ボール間の相互摩擦を減少させるとともに、各ボールをガイド内で均一に移動させることがでるため、より発塵量を削減することができるとともに、架橋構造を安定して移動させることができる。
【0076】
請求項8に記載の発明では、架橋構造に、カーボンファイバ製の骨材が使用されていることにより、架橋構造の強度を維持しつつ軽量化を図ることができ、架橋構造を移動させるために必要な駆動力を軽減させることができるため、駆動力の小さいモータを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における基板処理装置の概略を示す斜視図である。
【図2】基板処理装置の本体を上方から見た平面図である。
【図3】本体の正面図である。
【図4】本体の側面図である。
【図5】支持ブロックを下側から見た図である。
【図6】図5に示すVI−VI線から見た支持ブロックの構造を示す図である。
【図7】図5に示すVII−VII線から見た支持ブロックの構造を示す図である。
【図8】昇降機構の詳細を示す図である。
【図9】昇降機構の詳細を示す図である。
【図10】リニアモータおよびリニアエンコーダを正面から拡大して示す図である。
【図11】リニアモータおよびリニアエンコーダを側面から拡大して示す図である。
【符号の説明】
1 基板処理装置
2 本体
3 ステージ
30 保持面
310 ボール
311 スペーサ
31a 走行レール
31b 支持ブロック
4 架橋構造
40 ノズル支持部
41 スリットノズル
50,51 リニアモータ
50a 固定子
50b 移動子
52,53 リニアエンコーダ
52a スケール部
52b 検出子
6 制御系
90 基板
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a position control technique of a processing tool for performing a predetermined process on a substrate in a substrate processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
When applying a chemical solution to a substrate, scan coating, in which the substrate is held at a predetermined position on a holding table and a chemical solution is applied to a predetermined position on the substrate by scanning with a slit nozzle that discharges the chemical solution, has become a general trend. It is in. In particular, when a substrate to be processed is large or a rectangular substrate, it is difficult to apply a uniform chemical solution by spin coating, and therefore, application by scan coating is used.
[0003]
The scanning by the slit nozzle in the scan coating is performed by moving two movable tables rigidly connected to both ends of the slit nozzle in respective moving directions by different drive motors.
[0004]
Conventionally, when such scanning is performed, a technique has been known in which, in order to apply a chemical solution to a predetermined position on a substrate, position control is performed on one moving table, and only torque control is performed on the other moving table. According to such a technique, since the slit nozzle and the moving table are rigidly connected to each other, it is possible to move the slit nozzle to a predetermined position by controlling the position based on any of those configurations. it can.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, since a certain amount of chemical solution is discharged from the slit nozzle, the liquid is applied thicker if the moving speed of the slit nozzle is slow, and thinner if the moving speed of the slit nozzle is fast. That is, in scanning in scan coating, it is important to move the slit nozzle at a constant speed in order to uniformly apply the chemical solution.
[0006]
However, if position control is performed on only one of the drive motors of the two rigidly coupled moving tables, a feed error is likely to occur in the left and right moving tables, and the feed error may cause a linear guide to be twisted or a change in frictional force. This causes a problem that the feed speed of the slit nozzle cannot be kept constant, and the chemical solution cannot be applied uniformly.
[0007]
In order to prevent such "torsion", an elastic support or a structure capable of changing the angle is used, but in that case, the holding accuracy of the slit nozzle is reduced or the mechanism is complicated. There was a problem. In addition, there is a problem that the left and right feed unevenness occurs in the elastic support.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a substrate processing apparatus capable of preventing a slit nozzle feeding error and uniformly applying a chemical solution.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 includes a holding table for holding a substrate, a cross-linking structure in which a predetermined processing tool is attached in a substantially horizontal direction, and is bridged along the surface of the holding table. A moving means for moving the cross-linked structure in a direction along the surface of the substrate held by the holding table, and a control means for controlling the moving means, while moving the cross-linked structure in the direction, In a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on the surface of the substrate by scanning the surface of the substrate with the processing tool, the moving unit may include a plurality of units separately arranged on both sides of the holding table. It has a moving means, and the control means moves both ends of the bridge structure by controlling the position of each of the plurality of unit moving means.
[0010]
Further, the invention according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein each of the unit moving means is attached to the holding table and extends along a moving direction of the bridge structure; A linear motor that extends from the bridge structure and generates a driving force for moving the bridge structure by electromagnetic interaction with a mover that faces the stator in a non-contact manner; and a scale unit attached to the holding table. A linear encoder that detects a position of the bridge structure by detecting a positional relationship between a detection end extending from the bridge structure and facing the scale portion, and the stator of the linear motor and the linear encoder The scale section of the linear encoder is arranged in parallel on a side surface of the holding table.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the detection end of the linear encoder is disposed on a side farther from the holding table as compared with the stator of the linear motor. Have been.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the second or third aspect, the stator of the linear motor and the scale section of the linear encoder are provided on both side surfaces of the holding table. , Each linear encoder is an absolute type.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, guide means for guiding movement of the bridge structure by the moving means is attached to a surface of the holding table. Have been.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the guide unit includes a direction defining unit that defines a moving direction of the bridge structure by the moving unit; And a supporting means for supporting the cross-linking structure while being in contact therewith, wherein the supporting means has a plurality of balls for contacting the direction defining means.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the sixth aspect, the supporting means further includes a spacer located between the plurality of balls.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to any one of the first to seventh aspects, an aggregate made of carbon fiber is used for the bridge structure.
[0017]
Further, according to a ninth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the processing tool is a slit nozzle for discharging a predetermined processing liquid, and the scanning is performed on the substrate by the scanning. A layer of the treatment liquid is formed on the surface.
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the ninth aspect, the substrate is a rectangular substrate for a flat panel display, and the processing liquid is a resist liquid or a coating liquid for forming an organic flattening film. Liquid.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
<1. Embodiment>
<1.1 Description of Configuration>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the main body 2 of the substrate processing apparatus 1 as viewed from above. 3 and 4 are a front view and a side view of the main body 2, respectively.
[0021]
The substrate processing apparatus 1 is roughly divided into a main body 2 and a control system 6, and uses a square glass substrate for manufacturing a screen panel of a liquid crystal display device as a substrate to be processed 90, and an electrode layer formed on the surface of the substrate 90. In a process of selectively etching the substrate 90, the coating apparatus is configured to apply a resist liquid to the surface of the substrate 90. Therefore, in this embodiment, the slit nozzle 41 discharges the resist liquid. In addition, the substrate processing apparatus 1 can be modified and used as an apparatus for applying a processing liquid (chemical liquid) to various substrates for flat panel displays as well as glass substrates for liquid crystal displays.
[0022]
The main body 2 includes a stage 3 that functions as a holding table for mounting and holding the substrate to be processed 90 and also functions as a base for the attached mechanisms. The stage 3 is made of an integral stone having a rectangular parallelepiped shape, and its upper surface (holding surface 30) and side surfaces are processed into flat surfaces.
[0023]
The upper surface of the stage 3 is a horizontal surface, and serves as a holding surface 30 for the substrate 90. A large number of vacuum suction ports are formed on the holding surface 30 in a distributed manner. The substrate 90 is held at a predetermined horizontal position by sucking the substrate 90 while the substrate processing apparatus 1 processes the substrate 90.
[0024]
A pair of running rails 31a extending in a substantially horizontal direction are fixed to both ends of the holding surface 30 across a holding area of the substrate 90 (a region where the substrate 90 is held). The running rail 31a guides the movement of the bridging structure 4 together with the support blocks 31b fixed to both ends of the bridging structure 4 (the moving direction is defined in a predetermined direction), and holds the bridging structure 4 above the holding surface 30 To support.
[0025]
5 to 7 are views showing the configuration of the support block 31b. The support block 31b is rigidly connected to the bridge structure 4, and has a shape in which the lower ends of both side portions protrude downward from the central portion (reverse concave shape) as shown in FIG. 31a is arranged so as to sandwich it from both sides.
[0026]
Thereby, the movement in the Y-axis direction is restricted, so that the moving direction of the bridge structure 4 can be defined in the X-axis direction along the traveling rail 31a.
[0027]
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the support block 31b has a ring-shaped cavity 312 provided therein, and has a structure in which a plurality of balls 310 and spacers 311 are alternately included. An opening is provided in the center bottom surface of the support block 31b, and the ball 310 is exposed from the opening. Then, the exposed ball 310 comes into contact with the upper surface of the traveling rail 31a, thereby supporting the bridge structure 4 above the stage 3. Although not shown in FIGS. 5 to 7, such a structure is also provided on the support block 31b in a portion in contact with the side surface of the traveling rail 31a.
[0028]
As a result, gas such as air is not ejected as compared with the case where a mechanism (a non-contact type direct guide mechanism) that moves the traveling rail and the support block without contacting each other by ejecting air or the like is used. Therefore, the amount of dust scattered on the substrate can be reduced.
[0029]
Further, since the support block 31b has the spacers 311 inside, the mutual friction between the balls 310 can be reduced, and the balls 310 can be moved uniformly in the cavity 312, so that the amount of dust generation is further reduced. And the speed fluctuation of the crosslinked structure 4 can be prevented. As the traveling rail 31a and the support block 31b having such a structure, for example, an LM guide (Linear Motion Guide: registered trademark of THK Co., Ltd. of Shinagawa-ku, Tokyo) can be used.
[0030]
Above the stage 3, there is provided a bridge structure 4 that extends substantially horizontally from both sides of the stage 3. The cross-linking structure 4 mainly includes a nozzle support portion 40 made of carbon fiber resin as an aggregate, and elevating mechanisms 43 and 44 supporting both ends thereof.
[0031]
As described above, by using the aggregate made of carbon fiber resin for the nozzle support portion 40 which is a part of the cross-linking structure 4, it is possible to reduce the weight while maintaining the strength required for the cross-linking structure 4, The driving force required to move the bridge structure 4 can be reduced, and a motor having a small driving force can be used as a motor for moving the bridge structure 4.
[0032]
As shown in FIG. 3, a slit nozzle 41 and a gap sensor 42 are attached to the nozzle support 40.
[0033]
A discharge mechanism (not shown) including a pipe for supplying a chemical solution to the slit nozzle 41 and a resist pump is connected to the slit nozzle 41 extending in the horizontal Y direction. The slit nozzle 41 is supplied with a resist by a resist pump, and scans the surface of the substrate 90 to discharge the resist to a predetermined region on the surface of the substrate 90 (hereinafter, referred to as a “resist coated region”).
[0034]
The gap sensor 42 is attached to the nozzle supporting portion 40 so as to be in the vicinity of the slit nozzle 41, and detects a difference in height (gap) between a lower entity (for example, the surface of the substrate 90 and the surface of the resist film). It measures and transmits the measurement result to the control system 6.
[0035]
Thus, by attaching the slit nozzle 41 and the gap sensor 42 to the nozzle support part 40, the relative positional relationship between them is fixed. Therefore, the control system 6 can detect the distance between the surface of the substrate 90 and the slit nozzle 41 based on the measurement result of the gap sensor 42. In addition, although the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment includes two gap sensors 42, the number of gap sensors 42 is not limited to this, and may further include many gap sensors 42. .
[0036]
The lifting mechanisms 43 and 44 are separated on both sides of the slit nozzle 41, and are connected to the slit nozzle 41 by the nozzle support 40. The elevating mechanisms 43 and 44 are used to move the slit nozzle 41 up and down in translation, and also to adjust the attitude of the slit nozzle 41 in the YZ plane.
[0037]
8 and 9 are diagrams showing details of the elevating mechanism 44. FIG. The lifting mechanism 44 includes an AC servomotor 440, a ball screw 441, and a rotary encoder 442. The elevating mechanism 44 includes a coupling member (not shown), and the components such as the AC servomotor 440 and the rotary encoder 442 are attached to the coupling member and supported at a predetermined position. The lifting mechanism 43 has substantially the same configuration as the lifting mechanism 44.
[0038]
The AC servomotor 440 is a motor capable of controlling a rotation angle and a rotation direction based on a control signal from the control system 6, and generates an ascending and descending driving force of the bridge structure 4.
[0039]
The ball screw 441 has an upper end connected to the AC servomotor 440, and is rotatable about a central axis P. At the end of the nozzle support portion 40, a mounting hole having a female screw structure is provided, and the ball screw 441 is screwed into the mounting hole. That is, the ball screw 441 receives the rotational driving force from the AC servomotor 440 and rotates to raise and lower the nozzle support 40 (slit nozzle 41) in the Z-axis direction.
[0040]
The rotary encoder 442 is provided above the AC servomotor 440, detects the rotation angle of the AC servomotor 440, and transmits the detection result to the control system 6. Note that the amount of movement of the nozzle supporter 40 moved up and down by the elevating mechanism 44 is determined by the rotation angle of the ball screw 441 (the rotation angle of the AC servomotor 440). Therefore, the control system 6 can control the position of the nozzle support portion 40 (the positions of the slit nozzle 41 and the gap sensor 42) by controlling the rotation angle.
[0041]
A pair of AC coreless linear motors (hereinafter simply abbreviated as “linear motors”) 50 and 51 are separately arranged along both side edges of the stage 3 at both ends of the bridge structure 4. It is fixed.
[0042]
FIGS. 10 and 11 are views showing a linear motor 50 for moving the bridge structure 4 in the horizontal direction, and an absolute type linear encoder 52 for detecting the position of the bridge structure 4. The linear motor 51 and the linear encoder 53 provided on the opposite side of the bridge structure 4 have substantially the same configuration.
[0043]
The linear motor 50 includes a stator (stator) 50a and a mover 50b, and generates a driving force for moving the bridge structure 4 in the X-axis direction by electromagnetic interaction between the stator 50a and the mover 50b. It is a motor. The amount and direction of movement by the linear motor 50 can be controlled by a control signal from the control system 6.
[0044]
The stator 50 a is fixed to the side surface on the stage 3 side so as to extend along the moving direction of the bridge structure 4, and is horizontally arranged at a position lower than the holding surface 30. The mover 50b is fixed to the bridge structure 4 side and faces the stator 50a in a non-contact manner.
[0045]
As described above, by using the linear motors 50 and 51 to move the bridge structure 4, the amount of generated dust such as oil scattered in the apparatus can be reduced as compared with the case where the stepping motor and the ball screw are used. it can. Further, since the structures of the linear motors 50 and 51 are relatively simple, the structure of the substrate processing apparatus 1 can be simplified.
[0046]
The linear encoder 52 includes a scale section 52a and a detector 52b, detects a relative positional relationship between the scale section 52a and the detector 52b, and transmits the relative positional relationship to the control system 6. This means that the position in the X-axis direction of the side where the detector 52b is fixed (the side where the linear motor 50 is fixed) among the two end portions of the bridge structure 4 is detected. Therefore, the control system 6 can detect the position of the linear motor 50 based on the detection result from the linear encoder 52, and can control the linear motor 50 based on the detection result.
[0047]
As described above, by detecting the position of the bridge structure 4 using the absolute type linear encoders 52 and 53, the position of the bridge structure 4 can be detected with high accuracy. 51 can be controlled with high accuracy.
[0048]
The scale portion 52a is fixed to the side surface on the stage 3 side and is horizontally arranged at a position lower than the holding surface 30. The stator 50 a of the linear motor 50 is arranged substantially parallel to the stator 50 a of the linear motor 50, and the scale 50 a of the linear encoder 52 is arranged near the side of the stage 3. The detector 52b is provided on the bridge structure 4 side facing the scale portion 52a.
[0049]
Accordingly, since the position can be detected and controlled at both ends where the position error of the bridge structure 4 becomes the largest, the position of the bridge structure 4 can be controlled as compared with the case where the linear encoders 52 and 53 having the same resolution are provided at other positions. The position error of the structure 4 can be reduced.
[0050]
The control system 6 includes an arithmetic unit 60 that processes various data according to a program, and a storage unit 61 that stores the program and various data. Further, on the front surface, there are provided an operation unit 62 for an operator to input necessary instructions to the substrate processing apparatus 1 and a display unit 63 for displaying various data.
[0051]
The control system 6 is connected to each mechanism attached to the main body 2 by a cable (not shown), and based on signals from the operation unit 62 and various sensors, the stage 3, the bridge structure 4, the lifting mechanisms 43 and 44, and The components such as the linear motors 50 and 51 are controlled.
[0052]
Specifically, the storage unit 61 corresponds to a RAM for temporarily storing data, a read-only ROM, a magnetic disk device, and the like, and includes a storage medium such as a portable magneto-optical disk and a memory card, and Such a reading device may be used. The operation unit 62 includes buttons and switches (including a keyboard, a mouse, and the like), but may have a function of the display unit 63 such as a touch panel display. The display unit 63 corresponds to a liquid crystal display or various lamps.
[0053]
<1.2 Description of operation>
Next, the operation of the substrate processing apparatus 1 will be described. In the substrate processing apparatus 1, the resist coating process is started by transporting the substrate 90 to a predetermined position by an operator or a transport mechanism (not shown). The instruction to start the processing may be input by the operator operating the operation unit 62 at the time when the transfer of the substrate 90 is completed.
[0054]
First, the stage 3 sucks and holds the substrate 90 at a predetermined position on the holding surface 30. Subsequently, the elevating mechanisms 43 and 44 move the gap sensor 42 attached to the nozzle support 40 to a predetermined altitude (hereinafter, referred to as “measurement altitude”). At this time, the control system 6 supplies a control signal to each of the lifting and lowering mechanisms 43 and 44 based on the detection result of each of the rotary encoders 442 provided in each of the lifting and lowering mechanisms 43 and 44, thereby controlling the gap sensor 42. Control the position.
[0055]
When the gap sensor 42 is set at the measurement altitude, the linear motors 50 and 51 move the bridge structure 4 in the X direction, thereby moving the gap sensor 42 above the resist application area. Here, the resist application area is an area on the surface of the substrate 90 where the resist liquid is to be applied, and is usually an area obtained by removing an area having a predetermined width along an edge from the entire area of the substrate 90. is there. At this time, the control system 6 controls the horizontal position of the gap sensor 42 by giving control signals to the respective linear motors 50 and 51 based on the detection results of the linear encoders 52 and 53.
[0056]
Next, the gap sensor 42 starts measuring the gap between the slit nozzle 41 and the surface of the substrate 90 in the resist coating area on the surface of the substrate 90. When the measurement is started, the linear motors 50 and 51 further move the bridge structure 4 in the X direction, so that the gap sensor 42 scans the resist application area, and transmits the measurement result during the scanning to the control system 6. At this time, the control system 6 stores the measurement result of the gap sensor 42 in the storage unit 61 in association with the horizontal position detected by the linear encoders 52 and 53.
[0057]
When the bridge structure 4 passes above the substrate 90 in the X direction and the scanning by the gap sensor 42 ends, the control system 6 stops the bridge structure 4 at that position, and based on the measurement result from the gap sensor 42, The attitude of the slit nozzle 41 in the YZ plane is an appropriate attitude (an attitude in which the interval between the slit nozzle 41 and the resist application area is an appropriate interval for applying the resist; hereinafter, referred to as an “appropriate attitude”). Is calculated, and a control signal is given to each of the elevating mechanisms 43 and 44 based on the calculation result. Based on the control signal, the respective lifting / lowering mechanisms 43 and 44 move the nozzle support 40 in the Z-axis direction, and adjust the slit nozzle 41 to an appropriate posture. Further, the linear motors 50 and 51 move the bridge structure 4 in the −X direction, and move the slit nozzle 41 to the discharge start position. Here, the ejection start position is a position at which the slit nozzle 41 substantially follows one side of the resist application region.
[0058]
When the slit nozzle 41 moves to the discharge start position, the control system 6 supplies a control signal to the linear motors 50 and 51 and a registration pump (not shown). On the basis of the control signal, the linear motors 50 and 51 move the bridge structure 4 in the −X direction, so that the slit nozzle 41 scans the surface of the substrate 90. By driving, the resist is sent to the slit nozzle 41, and the slit nozzle 41 discharges the resist to the resist application area. Thus, a resist layer is formed on the surface of the substrate 90.
[0059]
While the slit nozzle 41 scans the surface of the substrate 90 while discharging the resist, the linear encoders 52 and 53 may, as needed, move the elevation mechanism 43 at the position of the bridge structure 4 in the X direction, specifically, at both ends of the bridge structure 4. , 44 are detected and transmitted to the control system 6. The control system 6 moves both ends of the bridge structure 4 by controlling the respective linear motors 50 and 51 based on the detection results obtained from the respective linear encoders 52 and 53 (to shift the position in the X-axis direction). Move so that it does not occur).
[0060]
As described above, since the position control is performed by individually detecting the position of each of the linear motors 50 and 51, as a result, highly accurate synchronized driving can be performed without positional displacement in the X-axis direction. Therefore, compared to the case where only one of the linear motors is controlled in position, the feed error of the bridge structure 4 is reduced, so that the moving speed of the slit nozzle 41 can be kept constant, and the structure has high rigidity. Even if both ends of the cross-linked structure 4 are run on the respective running rails 31a, twisting and the like are unlikely to occur, and the resist can be uniformly applied by the slit nozzle 41.
[0061]
When the slit nozzle 41 moves to the discharge end position, the control system 6 supplies a control signal to the linear motors 50 and 51 and the resist pump. When the resist pump is stopped based on the control signal, the discharge of the resist from the slit nozzle 41 is stopped, and the elevating mechanisms 43 and 44 move the gap sensor 42 to the measurement altitude.
[0062]
Further, when the linear motors 50 and 51 move the bridge structure 4 in the X direction, the gap sensor 42 scans the resist application area, measures the gap between the resist film formed on the substrate 90 and the control system 6. introduce. The control system 6 compares the value of the gap (distance to the surface of the substrate 90) measured before the application of the resist with the value of the gap (distance to the surface of the resist film) measured after the application of the resist. The thickness of the resist film on 90 is calculated, and the calculation result is displayed on the display unit 63.
[0063]
When the inspection of the resist film is completed, the stage 3 stops the suction of the substrate 90, and the operator or the transport mechanism picks up the substrate 90 from the holding surface 30 and transports it to the next processing step.
[0064]
As described above, in the substrate processing apparatus 1, during the movement operation of the bridge structure 4, the linear motors 50 and 51 are synchronously controlled based on the detection results from the linear encoders 52 and 53, so that the slit nozzle 41 The feed error can be reduced. Therefore, the substrate processing apparatus 1 can perform the coating by the slit nozzle 41 at a constant speed, and thus can perform the uniform coating on the substrate.
[0065]
Further, by using the absolute type linear encoders 52, 53 to detect the position of the bridge structure 4, the linear motors 50, 51 can be controlled based on the position information detected with high accuracy. Further, by using the aggregate made of carbon fiber resin for the cross-linking structure 4, the linear motors 50 and 51 having a small driving force can be used, thereby simplifying the apparatus and reducing the amount of dust generated from oil and the like. be able to.
[0066]
<2. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
[0067]
For example, the linear encoder may be of an increment type. In that case, the device can be further simplified.
[0068]
In the above embodiment, the substrate is placed on a horizontal holding surface and held in a horizontal position. For example, the substrate is held and processed in a vertical position, or the substrate is held in an inclined position. The present invention can also be applied to those that do.
[0069]
【The invention's effect】
According to the first to tenth aspects of the present invention, the control means can control the position of the processing tool with high precision by controlling the position of each of the plurality of unit moving means. Processing can be performed.
[0070]
According to the second aspect of the present invention, since each of the unit moving means has a linear motor and a linear encoder, the amount of dust generated by oil and the like scattered in the apparatus is reduced, and the apparatus is simplified. Can be. In addition, since the position of the crosslinked structure can be detected with higher accuracy, it is possible to reduce the unevenness in feeding the crosslinked structure.
[0071]
According to the third aspect of the present invention, since the detection end of the linear encoder is arranged farther from the holding table than the stator of the linear motor, the position of the linear encoder is increased at both ends of the bridge structure where the error increases. Detection can be performed, and the position of the crosslinked structure can be detected with high accuracy.
[0072]
According to the fourth aspect of the present invention, since each linear encoder is of an absolute type, the position of the bridge structure can be detected with higher accuracy than that of the increment type.
[0073]
According to the fifth aspect of the present invention, since the guide means for guiding the movement of the bridge structure by the moving means is attached to the surface of the holding table, the moving direction of the bridge structure can be defined.
[0074]
According to the sixth aspect of the present invention, since the supporting means for supporting the cross-linking structure is provided while being in contact with the direction defining means, the amount of dust scattered on the substrate is reduced because gas such as air is not ejected. Can be.
[0075]
According to the seventh aspect of the present invention, since the supporting means further includes a spacer located between the plurality of balls, mutual friction between the balls in the supporting means is reduced, and the balls are uniformly distributed in the guide. Therefore, the amount of dust can be further reduced, and the crosslinked structure can be stably moved.
[0076]
In the invention according to claim 8, since the aggregate made of carbon fiber is used for the bridge structure, it is possible to reduce the weight while maintaining the strength of the bridge structure, and to move the bridge structure. Since the required driving force can be reduced, a motor having a small driving force can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a main body of the substrate processing apparatus as viewed from above.
FIG. 3 is a front view of the main body.
FIG. 4 is a side view of the main body.
FIG. 5 is a view of the support block as viewed from below.
6 is a view showing the structure of the support block as viewed from the line VI-VI shown in FIG.
FIG. 7 is a view showing the structure of the support block as viewed from the line VII-VII shown in FIG. 5;
FIG. 8 is a diagram showing details of a lifting mechanism.
FIG. 9 is a diagram showing details of a lifting mechanism.
FIG. 10 is an enlarged view showing a linear motor and a linear encoder from the front.
FIG. 11 is an enlarged view of a linear motor and a linear encoder from a side.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing apparatus 2 Main body 3 Stage 30 Holding surface 310 Ball 311 Spacer 31a Running rail 31b Support block 4 Bridge structure 40 Nozzle support part 41 Slit nozzle 50, 51 Linear motor 50a Stator 50b Moving element 52, 53 Linear encoder 52a Scale part 52b Detector 6 Control system 90 Substrate

Claims (10)

基板を保持する保持台と、
所定の処理ツールが略水平方向に取り付けられ、前記保持台の表面に沿って掛け渡された架橋構造と、
前記架橋構造を前記保持台に保持されている基板の表面に沿った方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記方向に前記架橋構造を移動させつつ、前記処理ツールによって前記基板の表面を走査することにより、前記基板の表面に対して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記移動手段が、前記保持台の両側に別れて配置された複数の単位移動手段を有し、
前記制御手段が、前記複数の単位移動手段のそれぞれを位置制御することにより、前記架橋構造の両端を移動させることを特徴とする基板処理装置。
A holding table for holding the substrate,
A predetermined processing tool is attached in a substantially horizontal direction, a bridge structure that is stretched along the surface of the holding table,
Moving means for moving the crosslinked structure in a direction along the surface of the substrate held by the holding table,
Control means for controlling the moving means,
With
In the substrate processing apparatus that performs a predetermined process on the surface of the substrate by scanning the surface of the substrate with the processing tool while moving the bridge structure in the direction,
The moving means has a plurality of unit moving means separately arranged on both sides of the holding table,
A substrate processing apparatus, wherein the control means moves both ends of the bridge structure by controlling the position of each of the plurality of unit moving means.
請求項1に記載の基板処理装置において、
前記単位移動手段のそれぞれが、
前記保持台に取り付けられて前記架橋構造の移動方向に沿って伸びる固定子と、前記架橋構造から伸びて前記固定子に非接触で対向する移動子との電磁的相互作用によって前記架橋構造を移動させるための駆動力を生成するリニアモータと、
前記保持台に取り付けられたスケール部と、前記架橋構造から伸びて前記スケール部に対向する検出端との位置関係を検出することにより、前記架橋構造の位置を検出するリニアエンコーダと、
を有し、
前記リニアモータの前記固定子と前記リニアエンコーダの前記スケール部とが、前記保持台の側面に並列配置されていることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
Each of the unit moving means,
The bridge structure is moved by electromagnetic interaction between a stator attached to the holding table and extending along the moving direction of the bridge structure and a mover extending from the bridge structure and facing the stator in a non-contact manner. A linear motor for generating a driving force for causing
A linear encoder that detects a position of the bridge structure by detecting a positional relationship between a scale unit attached to the holding table and a detection end extending from the bridge structure and facing the scale unit,
Has,
The substrate processing apparatus, wherein the stator of the linear motor and the scale portion of the linear encoder are arranged in parallel on a side surface of the holding table.
請求項2に記載の基板処理装置において、
前記リニアモータの前記固定子と比較して、前記保持台から遠い側に前記リニアエンコーダの前記検出端部が配置されていることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 2,
A substrate processing apparatus, wherein the detection end of the linear encoder is arranged on a side farther from the holding table than the stator of the linear motor.
請求項2または3に記載の基板処理装置において、
前記保持台の両側面に、前記リニアモータの前記固定子と前記リニアエンコーダの前記スケール部とが設けられ、
それぞれのリニアエンコーダがアブソリュートタイプであることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein
On both sides of the holding table, the stator of the linear motor and the scale unit of the linear encoder are provided,
A substrate processing apparatus, wherein each linear encoder is an absolute type.
請求項1ないし4のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記保持台の表面には、前記架橋構造の前記移動手段による移動を案内する案内手段が取り付けられていることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Guide means for guiding the movement of the bridge structure by the moving means is attached to the surface of the holding table.
請求項5に記載の基板処理装置において、
前記案内手段が、
前記移動手段による前記架橋構造の移動方向を規定する方向規定手段と、
前記方向規定手段上に接触しつつ、前記架橋構造を支持する支持手段と、
を有し、
前記支持手段が前記方向規定手段と接触するための複数のボールを有することを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 5,
The guiding means,
Direction defining means for defining a moving direction of the bridge structure by the moving means,
Supporting means for supporting the crosslinked structure while being in contact with the direction defining means,
Has,
A substrate processing apparatus, wherein the supporting means has a plurality of balls for contacting the direction defining means.
請求項6に記載の基板処理装置において、
前記支持手段が、前記複数のボールの間に位置するスペーサをさらに有することを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 6,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the support unit further includes a spacer located between the plurality of balls.
請求項1ないし7のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記架橋構造に、カーボンファイバ製の骨材が使用されていることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A substrate processing apparatus, wherein an aggregate made of carbon fiber is used for the bridge structure.
請求項1ないし8のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理ツールが、所定の処理液を吐出するスリットノズルであり、
前記走査によって、前記基板の前記表面上に前記処理液の層が形成されることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The processing tool is a slit nozzle that discharges a predetermined processing liquid,
The substrate processing apparatus, wherein the scanning forms a layer of the processing liquid on the surface of the substrate.
請求項9に記載の基板処理装置において、
前記基板がフラットパネルディスプレイ用の角型の基板であり、前記処理液がレジスト液または有機平坦化膜形成用塗布液であることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 9,
A substrate processing apparatus, wherein the substrate is a rectangular substrate for a flat panel display, and the processing liquid is a resist liquid or a coating liquid for forming an organic planarization film.
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