JP2014118221A - 基板浮上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配管の目詰まりを防ぎ、常に基板を一定の浮上高さで浮上させることができる基板浮上装置を提供する。
【解決手段】気体を噴出もしくは吸引する複数の第１の通気口と、気体を吸引もしくは噴出する複数の第２の通気口と、を上面に有する浮上板を備え、前記第１の通気口および前記第２の通気口から気体の噴出および吸引を行うことにより、基板を上方に浮上させる基板浮上装置であり、基板を浮上させる際の前記第１の通気口および前記第２の通気口の動作は所定時間ごとに切り替わり、第１の通気口が気体を噴出している場合は第２の通気口は気体を吸引し、第１の通気口が気体を吸引している場合は第２の通気口は気体を噴出している。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮空気などの気体を噴出して基板を浮上させる基板浮上装置に関するものである。

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、基板上にレジスト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、基板上にレジスト液や薬液などの塗布液を均一に塗布する塗布装置により形成されている。

塗布装置の一例について概略図を図７に示す。塗布装置８０は、基板Ｗを搬送する搬送装置８１と、基板に塗布液を塗布する塗布部８２を有している。塗布部８２は、搬送装置８１による基板Ｗの搬送方向と垂直な方向に伸びたスリットを有する口金を備え、基板Ｗを所定速度で搬送しながらこのスリットから塗布液を吐出し、基板Ｗ上に塗布膜を形成する。

特に近年は、搬送装置８１に特許文献１に示すような気体を噴出してその圧力で基板Ｗを浮上させる基板浮上装置を用いることにより、基板Ｗを非接触状態にして搬送することがある。

この基板浮上装置の一例を図８に示す。この基板浮上装置９０では、気体供給手段９４から気体をマニホールド９１および分岐配管９２を経由して基板浮上装置９０の表面にある噴出口９３に供給し、噴出口９３からその気体を噴出することにより、基板Ｗを浮上させる。

また、基板浮上装置９０は表面に吸引口９７も有しており、基板Ｗを浮上させる際に吸引力供給手段９８から吸引力をマニホールド９５および分岐配管９６を経由して吸引口９７に供給する。このように噴出口９３から気体を噴出すると同時に各吸引口９７から基板Ｗを吸引することにより、気体の噴出のみを行って基板Ｗを浮上させた場合と比較して、浮上した基板Ｗのたわみを抑え平面度を維持することができ、また、基板Ｗの浮上高さを精密に制御することができる。この様に基板浮上装置９０に噴出口９３と吸引口９７を設け気体の噴出と吸引のバランスにより浮上高さを精密に制御することは、塗布部８２での基板Ｗに対する塗布膜形成に有効な技術である。

特開２００９−５９８２３号公報

しかし、上記特許文献１および図８に記載された基板浮上装置では、時間が経つと基板の浮上高さが不安定になるおそれがあるという問題があった。具体的には、図８に示すように、パーティクル、基板Ｗの小破片などの異物９９が基板浮上装置９０の周囲に存在した場合、その異物を吸引口９７から吸引してしまうおそれがある。このように異物９９を吸引してしまうと、マニホールド９５に堆積したり分岐配管９６に引っかかる可能性がある。特に、分岐配管９６に引っかかった場合は、分岐配管９６の詰まりを引き起こし、その分岐配管９６と連通する吸引口９７からの吸引が不十分になるため、基板Ｗの浮上高さを一定に保つことができなくなる。

ここで、図７に示したような塗布装置では、前述の様に塗布部８２から基板Ｗへ塗布液を均一に塗布するために塗布部８２と基板Ｗとの距離を一定に保つこと、すなわち、基板Ｗの浮上高さを一定に保つことが重要であり、このように基板Ｗの浮上高さが不安定になると、塗布ムラを生じるおそれがある。

さらに、基板Ｗと基板浮上装置９０とが接触するおそれがあり、それによって基板Ｗの裏面に傷がついたり、基板Ｗに静電気が生じて異物の付着や内部回路の破壊が生じる可能性がある。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、配管の目詰まりを防ぎ、常に基板を一定の浮上高さで浮上させることのできる基板浮上装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の基板浮上装置は、気体を噴出もしくは吸引する複数の第１の通気口と、気体を吸引もしくは噴出する複数の第２の通気口と、を上面に有する浮上板を備え、前記第１の通気口および前記第２の通気口から気体の噴出および吸引を行うことにより、基板を上方に浮上させる基板浮上装置であり、基板を浮上させる際の前記第１の通気口および前記第２の通気口の動作は所定時間ごとに切り替わり、第１の通気口が気体を噴出している場合は第２の通気口は気体を吸引し、第１の通気口が気体を吸引している場合は第２の通気口は気体を噴出していることを特徴としている。

上記基板浮上装置によれば、基板を浮上させる際の第１の通気口および第２の通気口の動作は所定時間ごとに切り替わることにより、気体を吸引したときに一緒に吸い込んだ異物を気体を噴出する動作に切り替わったときに吹き出すことができるため、浮上板の目詰まりを防ぐことが可能である。

また、前記第１の通気口および前記第２の通気口は、同一の形状を有し、前記第１の通気口と前記第２の通気口とが隣接するように前記浮上板の上面に配置されていると良い。

こうすることにより、各通気口の噴出と吸引の動作が切り替わると基板の浮上の態様が変化してしまうことを防ぐことができる。

また、前記浮上板の上面にある異物を定期的に除去する清掃部をさらに有すると良い。

こうすることにより、第１の通気口および第２の通気口から吹き出された異物が浮上板の上面に滞留し続けることを防ぐことができる。

本発明の基板浮上装置によれば、配管の目詰まりを防ぎ、常に基板を一定の浮上高さで浮上させることができる。

本発明の一実施形態における基板浮上装置の概略図である。 各通気口の動作を切り替えた場合の概略図である。 各通気口の配置例である。 本実施形態の基板浮上装置の清掃方法の概略図である。 他の実施形態における基板浮上装置の概略図である。 他の実施形態における基板浮上装置の概略図である。 基板浮上装置を有した塗布装置の概略図である。 従来の基板浮上装置の概略図である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

本発明の一実施形態における基板浮上装置を図１に示す。基板浮上装置１は、浮上ステージ２を有しており、浮上ステージ２が気体の噴出を行い、基板Ｗを浮上させる。また、浮上ステージ２は、気体の吸引も同時に行い、気体の噴出と吸引とのバランスをとることによって、基板Ｗの全面において浮上高さを均一にしている。

浮上ステージ２は、浮上板１０、気体供給源１７、および吸引力供給源２０を有しており、気体供給源１７から気体が供給されることにより浮上板１０はその上面から気体を噴出し、また、吸引力供給源２０から吸引力が供給されることにより、浮上板１０はその上面から気体を吸引する。

浮上板１０は、上面が平坦となっているブロックであり、内部に第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５を有している。浮上板１０の上面には第１のマニホールド１３と連通している複数の第１の通気口１１および第２のマニホールド１５と連通している複数の第２の通気口１２を有しており、各第１の通気口１１は第１のマニホールド１３と第１の分岐配管１４を介して連通し、また、各第２の通気口１２は、第２のマニホールド１５と第２の分岐配管１６を介して連通している。

第１のマニホールド１３は浮上板１０の内部に設けられた管状物であり、管壁には、各第１の分岐配管１４と接続する接続口を有する。また、第１のマニホールド１３は、気体供給源１７および吸引力供給源２０とも配管を介して接続されており、そのための接続口も有する。なお、これら接続口以外の部分では、第１のマニホールド１３は気密性を有している。

第２のマニホールド１５は浮上板１０の内部に設けられた管状物であり、管壁には、各第２の分岐配管１６と接続する接続口を有する。また、第２のマニホールド１５も、気体供給源１７および吸引力供給源２０とも配管を介して接続されており、そのための接続口も有する。なお、これら接続口以外の部分では、第２のマニホールド１５は気密性を有している。

気体供給源１７は、乾燥空気やＮ２などを供給する供給源であり、たとえば工場圧空が挙げられる。この気体供給源１７は、前記の通り配管を介して第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５と接続されている。

気体供給源１７と第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５との間には、三方弁１８が設けられており、三方弁１８が気体供給源１７と第１のマニホールド１３とを連通させる状態となっている場合は、気体供給源１７と第２のマニホールド１５とは遮断されており、気体は第１のマニホールド１３にのみ供給されて、この気体は第１の分岐配管１４を通って、第１の通気口１１から噴出される。

これとは逆に、三方弁１８が気体供給源１７と第２のマニホールド１５とを連通させる状態となっている場合は、気体供給源１７と第１のマニホールド１３とは遮断されており、気体は第２のマニホールド１５にのみ供給されて、この気体は第２の分岐配管１６を通って、第２の通気口１２から噴出される。

また、気体供給源１７と三方弁１８との間の配管には、開閉バルブ１９が設けられている。この開閉バルブ１９が閉状態である場合、三方弁１８への気体の供給は遮断されるため、第１のマニホールド１３にも第２のマニホールド１５にも気体は供給されない。

なお、図１以降の図面において、三方弁の中で連通している経路は塗りつぶし無しで、遮断されている経路は塗りつぶし有りで示している。たとえば、図１において三方弁１８は気体供給源１７と第１のマニホールド１３とを連通させる設定となっている。また、開閉バルブのついては、開状態となっている開閉バルブを塗りつぶし無しで、閉状態となっている開閉バルブを塗りつぶし有りで示している。たとえば、図１においての開閉バルブ１９は開状態であることを示している。

吸引力供給源２０は、真空ポンプ、ブロワーといった排気装置であり、一定の出力で排気を実施する。配管を介して第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５と接続されている。

吸引力供給源２０と第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５との間には、三方弁２１が設けられており、三方弁２１が吸引力供給源２０と第１のマニホールド１３とを連通させる状態となっている場合は、吸引力供給源２０と第２のマニホールド１５とは遮断されており、吸引力は第１のマニホールド１３にのみ供給されて、分岐配管１４を経由して第１の通気口１１から気体が吸引される。

これとは逆に、三方弁２１が吸引力供給源２０と第２のマニホールド１５とを連通させる状態となっている場合は、吸引力供給源２０と第１のマニホールド１３とは遮断されており、吸引力は第２のマニホールド１５にのみ供給されて、第２の分岐配管１６を経由して、第２の通気口１２から気体が吸引される。

また、吸引力供給源２０と三方弁２１との間の配管には、開閉バルブ２２が設けられている。この開閉バルブ２２が閉状態である場合、三方弁２１への気体の供給は遮断されるため、第１のマニホールド１３からも第２のマニホールド１５からも気体は吸引されない。

このような構成を有する基板浮上装置１において、図１のように三方弁１８が気体供給源１７と第１のマニホールド１３とを連通させる状態であり、かつ、三方弁２１が吸引力供給源２０と第２のマニホールド１５とを連通させる状態であった場合、第１の通気口１１から気体が噴出され、また、第２の通気口１２から気体が吸引される。このように浮上ステージ２の上面から気体の噴出と気体の吸引とをバランスをとって行うことにより、基板浮上装置１に搬送された基板Ｗが浮上ステージ２の上方で浮上し、さらに基板Ｗの全面において浮上高さを均一にすることが可能である。

ただし、このように気体の噴出と吸引を続けると、パーティクル、基板Ｗの小破片などの異物３をも第２の通気口から吸引してしまい、第２の分岐配管１６が目詰まりを起こすおそれがある。

図２は、図１に対して各通気口の動作を切り替えた状態を表す概略図である。

図１では、三方弁１８が気体供給源１７と第１のマニホールド１３とを連通させる状態であり、かつ、三方弁２１が吸引力供給源２０と第２のマニホールド１５とを連通させる状態であったが、図２では、その状態から三方弁１８が気体供給源１７と第２のマニホールド１５とを連通させる状態となるように切り替えられ、またそれと略同時に三方弁２１が吸引力供給源２０と第１のマニホールド１３とを連通させる状態に切り替えられている。

このように三方弁１８および三方弁２１の経路が切り替えられることにより、図１の例では気体を噴出していた第１の通気口１１から気体が吸引され、また、図１の例では気体を吸引していた第２の通気口１２から気体が噴出されるようになる。すなわち、第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作が切り替えられる。

このように第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作が切り替わることにより、動作が切り替わる前に第２の通気口１２と通ずる分岐配管１６に溜まっていた異物３は、動作が切り替わった後に分岐配管１６に供給された気体によって吹き上げられて浮上ステージ２から放出され、分岐配管１６の詰まりが解消される。

そして、この第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作の切り替えが所定時間ごとに行われることにより、異物３が第１の分岐配管１４および第２の分岐配管１６に溜まり続けることがなくなるため、配管の目詰まりが防止される。

なお、この所定時間ごととは、たとえば、基板Ｗが１枚搬送されるごとにでも良く、また、基板Ｗが１０枚搬送されるごとにでも良く、任意に設定可能である。

図３は、各通気口の配置例である。

図１および図２に示したように、第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作の切り替えが行われることにより、上記の通り配管の目詰まりが防止される。ただし、第１の通気口１１および第２の通気口１２の配置に偏りがあった場合、動作の切り替え前後で基板Ｗの浮上高さが異なったり、基板Ｗが傾いて浮上したりするおそれがある。このように動作の切り替え前後で基板Ｗの浮上状態が変化してしまうと、浮上している基板Ｗへの塗布液の塗布のように、基板Ｗの浮上高さに精度が要求される作業を実施することは困難である。

そこで、第１の通気口１１および第２の通気口１２とが偏り無く配置されていることが望ましく、具体的には、図３（ａ）のように第１の通気口１１および第２の通気口１２が交互に配列されていたり、図３（ｂ）のように第１の通気口１１および第２の通気口１２がそれぞれ千鳥上に配置されていたりするように、第１の通気口１１および第２の通気口１２とが隣接するように浮上ステージ２上で配置されていることが望ましい。

また、たとえば第１の通気口１１と第２の通気口１２とが同一の形状を有することなどによって、第１の通気口１１から気体を噴出もしくは吸引する場合の圧力損失と第２の通気口１２から気体を噴出もしくは吸引する場合の圧力損失とが略同一であることも、第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作の切り替え前後で基板Ｗの浮上状態が変化することを防ぐためには、望ましい。

図４は、本実施形態における基板浮上装置の清掃方法を示す概略図である。

第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作の切り替えにより第１の通気口１１および第２の通気口１２から吹き出された異物３は、浮上ステージ２の上面に落ちて滞留し続けるおそれがある。

そこで、本実施形態では、浮上ステージ２の上方で基板Ｗが浮上していない間に清掃部３０が浮上ステージ２の上面に被せられて、浮上ステージ２の上面近辺の気体が吸引される。これによって、浮上ステージ２の上面の異物３が清掃部３０に回収されて、浮上ステージ２の上面が清掃される。

清掃部３０は、天板３１と複数の側板３２を備えており、これら天板３１と側板３２とが組み合わさり、下方に開口を有する箱状の形状を有する。この清掃部３０が浮上ステージ２の上面に被せられることにより、それぞれの側板３２が浮上ステージ２の上面と接して清掃部３０と浮上ステージ２の上面とで閉じた空間を形成する。また、側板３２の浮上ステージ２と接する部分には、パッキンなどが設けられ、浮上ステージ２と接した際にシールされる。

また、清掃部３０は、浮上ステージ２の上面のほぼ全域を覆うような大きさを有しており、浮上ステージ２の上面のどの位置に異物３が存在していても、吸引できるようにしている。

また、清掃部３０には吸引配管３３が設けられており、吸引配管３３は図示しない吸引力供給手段と接続されており、この吸引力供給手段が動作することにより、吸引配管３３を経由して、清掃部３０と浮上ステージ２の上面とで形成した閉じた空間の気体を吸引する。

このような構成の清掃部３０が浮上ステージ２の上面に被せられた後、清掃部３０と浮上ステージ２の上面とで形成した閉じた空間の気体が吸引されることにより、上記の通り浮上ステージ２の上面に落ちた異物などが清掃部３０に回収されて、浮上ステージ２の上面が清掃される。

また、本実施形態ではこのような清掃部３０により浮上ステージ２の上面を清掃するが、その他の形態によって浮上ステージ２の上面を清掃しても良く、たとえば、粘着シートを浮上ステージ２の上面に敷いて異物３を粘着シートに付着させることによって、清掃を行っても良い。

図５は、他の実施形態における基板浮上装置の概略図である。

図１で示した本実施形態では、気体供給源１７と第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５との間には、三方弁１８が設けられており、また、吸引力供給源２０と第１のマニホールド１３および第２のマニホールド１５との間には、三方弁２１が設けられているが、図５の実施形態ではその代わりに、気体供給源１７と第１のマニホールド１３との間には開閉バルブ４１があり、気体供給源１７と第２のマニホールド１５との間には開閉バルブ４２がある。また、吸引力供給源２０と第１のマニホールド１３との間には、開閉バルブ４３があり、吸引力供給源２０と第２のマニホールド１５との間には開閉バルブ４４がある。

また、図５では、開閉バルブ４１および開閉バルブ４４が開状態であり、開閉バルブ４２および開閉バルブ４３が閉状態となっている。この状態では、気体供給源１７からの気体は第１のマニホールド１３へ供給されるため、第１の通気口１１から気体が噴出する。また、吸引力供給源２０からの吸引力は第２のマニホールド１５へ供給されるため、第２の通気口１２から気体が吸引される。

そして、図示はしていないが、開閉バルブ４１および開閉バルブ４４が開状態から閉状態に切り替わり、そして、、開閉バルブ４２および開閉バルブ４３が閉状態から開状態に切り替わることによって、第１の通気口から気体が吸引され、また、第２の通気口から気体が噴出される。すなわち、第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作が切り替わる。

この実施形態においては、第１の通気口１１および第２の通気口１２の動作の切り替えにおいて開閉バルブ４１乃至開閉バルブ４４の４つの開閉バルブの操作を必要とするが、図１の実施形態と異なり、第１の通気口１１からも第２の通気口１２からも気体を噴出する状態にすることが可能である。また、第１の通気口１１からも第２の通気口１２からも気体を吸引する状態にすることも可能である。

そして、第１の通気口１１からも第２の通気口１２からも気体を噴出する状態にした上で、図４に示した清掃部３０による浮上ステージ２の上面の清掃を行うことにより、異物３が誤って第１の通気口１１もしくは第２の通気口１２に入り込んでしまうことを防ぎながら、清掃を行うことが可能である。

図６は、さらに他の実施形態における基板浮上装置を示す。図６（ａ）は、この実施形態の基板浮上装置の概略図、図６（ｂ）は、この実施形態でない場合の基板の端部の状態を示している。

図６（ａ）にしめす実施形態では、浮上ステージ２上の第１の通気口１１および第２の通気口１２よりも外側に噴出口５１が設けられており、浮上ステージ２上で基板Ｗが浮上している間、動作が切り替わることなく常に気体を噴出させている。

噴出口５１は、第１の通気口１１および第２の通気口１２と同様に浮上ステージ２の上面の設けられた開口である。噴出口５１は、気体供給源５２と配管を介して接続されており、気体供給源５２から気体を供給することにより噴出口５１から気体が噴出される。

また、図６に示す実施形態では、気体供給源５２を気体供給源１７と別個に設けているが、三方弁１８と開閉バルブ１９との間で配管を分岐させて各噴出口５１と接続することによって気体供給源１７が噴出口５１への気体の供給も行うようにしても良い。

ここで、仮に図１などのように噴出口５１が設けられていない場合、浮上ステージ２の上面における最も外側の通気口が気体を吸引する動作をする時が存在する。

ここで、たとえば基板浮上装置１上の基板ＷがＸ軸方向に搬送される場合には、基板Ｗの端部が第１の通気口１１および第２の通気口１２の存在する領域を通り抜けた際、基板Ｗは最後に吸引により引っ張られた状態となる。そのため、基板Ｗの端部は図６（ｂ）に示すように下向きに垂れる形態となる。そして、この状態でＸ軸方向に搬送されると、基板Ｗの端部が基板浮上装置１に隣接する装置と干渉するおそれがある。

そこで、噴出口５１を設けて、浮上ステージ２上で基板Ｗの搬送方向について最も外側では常に気体が噴出されて基板Ｗの端部が上向きとなるようにすることにより、上記の干渉のおそれを無くすことが可能である。

以上に説明した基板浮上装置により、吸引側経路の詰まりを防ぎ、常に基板を一定の浮上高さで浮上させることができる。

１ 基板浮上装置
２ 浮上ステージ
３ 異物
１０ 浮上板
１１ 第１の通気口
１２ 第２の通気口
１３ 第１のマニホールド
１４ 第１の分岐配管
１５ 第２のマニホールド
１６ 第２の分岐配管
１７ 気体供給源
１８ 三方弁
１９ 開閉バルブ
２０ 吸引力供給源
２１ 三方弁
２２ 開閉バルブ
３０ 清掃部
３１ 天板
３２ 側板
３３ 吸引配管
４１ 開閉バルブ
４２ 開閉バルブ
４３ 開閉バルブ
４４ 開閉バルブ
５１ 噴出口
５２ 気体供給源
８０ 塗布装置
８１ 搬送装置
８２ 塗布部
９０ 基板浮上装置
９１ マニホールド
９２ 分岐配管
９３ 噴出口
９４ 気体供給手段
９５ マニホールド
９６ 分岐配管
９７ 吸引口
９８ 吸引力供給手段
９９ 異物
Ｗ 基板

Claims (3)

1. 気体を噴出もしくは吸引する複数の第１の通気口と、
   気体を吸引もしくは噴出する複数の第２の通気口と、
   を上面に有する浮上板を備え、
   前記第１の通気口および前記第２の通気口から気体の噴出および吸引を行うことにより、基板を上方に浮上させる基板浮上装置であり、
   基板を浮上させる際の前記第１の通気口および前記第２の通気口の動作は所定時間ごとに切り替わり、第１の通気口が気体を噴出している場合は第２の通気口は気体を吸引し、第１の通気口が気体を吸引している場合は第２の通気口は気体を噴出していることを特徴とする、基板浮上装置。
2. 前記第１の通気口および前記第２の通気口は、同一の形状を有し、前記第１の通気口と前記第２の通気口とが隣接するように前記浮上板の上面に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の基板浮上装置。
3. 前記浮上板の上面にある異物を定期的に除去する清掃部をさらに有することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の基板浮上装置。

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