JP4184124B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に塗布する処理液を送液する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板にレジスト液などの処理液を塗布する場合に、シリンジポンプ（ピストンポンプ）、ベローズポンプ、ギアポンプ、あるいはダイヤフラムポンプなど各種ポンプによってレジスト液を送液する装置や、一定圧力でレジスト液を送液する圧送型の装置などが知られている。
【０００３】
特に、スリットノズルによりレジスト液を塗布するスリットコータでは、スリットノズルの移動速度と供給されるレジスト液の量によって、基板に塗布されるレジスト液の膜厚が決定される。したがって、高精度にレジスト液の膜厚をコントロールするために、従来より、ベローズポンプまたはピストンポンプが用いられている。
【０００４】
しかし、ベローズポンプは送液されるレジスト液に脈動を生じやすいこと、ベローズ部分において狭小な隙間の存在が構造上不可避であるため、その部分を完全に洗浄することが実質的に不可能であること等の問題がある。そのため、スリットコータにおいては、レジスト液を送液する機構として、主にピストンポンプが採用されている。このように、ピストンポンプを用いたスリットコータが、例えば特許文献１に記載されている。
【０００５】
図６は、特許文献１に記載されているスリットコータに用いられるピストンポンプ１１０を用いた送液機構１００の構造を示す概略図である。送液機構１００は、ピストンポンプ１１０、配管機構１２０および駆動機構１３０から構成される。ピストンポンプ１１０は、シリンダ１１１、ピストン１１２、シール材１１３、および吐出口１１４を備える。また、配管機構１２０は、吐出配管１２１と吐出バルブ１２２とを備える。さらに、駆動機構１３０は、モータ１３１、ボールネジ１３２、ナット部材１３３を備えている。なお、図示を省略しているが、駆動機構１３０は、モータ１３１の回転速度を落とすための減速機などをさらに備えている。
【０００６】
ピストンポンプ１１０の吐出口１１４は、配管機構１２０の吐出配管１２１に接続されており、吐出配管１２１は図示しないスリットノズルに連通接続されている。吐出配管１２１は吐出バルブ１２２を開放状態にすることにより、吐出口１１４と連通接続される。
【０００７】
送液機構１００では、モータ１３１がボールネジ１３２を回転させると、ナット部材１３３がボールネジ１３２に沿って移動する。ナット部材１３３には、ピストン１１２が固定されているため、ナット部材１３３がボールネジ１３２に沿って移動すると、当該移動に伴ってピストン１１２がＺ軸に沿って移動する。ナット部材１３３の移動方向は、モータ１３１の回転方向によって規定される。
【０００８】
スリットノズルからレジスト液を吐出する際には、送液機構１００は、吐出バルブ１２２を開放状態にするとともに、モータ１３１によりナット部材１３３を（＋Ｚ）方向に駆動することによって、ピストン１１２をシリンダ１１１に押し込み、シリンダ１１１内のレジスト液をスリットノズルに送液する。
【０００９】
また、シリンダ１１１内にレジスト液を吸引する際には、吐出バルブ１２２を閉鎖状態にするとともに、モータ１３１を吐出の際と逆方向に回転させ、ピストン１１２をシリンダ１１１から抜く方向（（−Ｚ）方向）に移動させることによって、図示しない吸引口からレジスト液を吸引する。このような動作によって、特許文献１に記載されているスリットコータは、レジスト液をスリットノズルに送液することができるようにされている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３３４３５５公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の装置では、ピストン１１２を押し込む際に、シリンダ１１１の内壁の一部が外部雰囲気に曝され、付着しているレジスト液Ｒが変質するという問題があった。このような状態で、シリンダ１１１内に新たなレジスト液を吸引するためにピストン１１２を移動させると、変質したレジスト液Ｒが吸引されたレジスト液に混入してしまい、パーティクルの原因となる。
【００１２】
また、このように変質したレジスト液Ｒを除去するためには、ピストン１１２やシール材１１３などを取り外して洗浄しなければならず、ポンプのメンテナンスに時間を要するという問題があった。
【００１３】
また、ピストン１１２を移動させる駆動機構（モータ１３１、ボールネジ１３２およびナット部材１３３）の加工精度・制御精度が低いために、ナット部材１３３（ピストン１１２）の送り精度が低く、結果として送液精度が低下するという問題があった。
【００１４】
さらに、ピストンポンプ１１０を駆動することにより、シール材１１３がシリンダ１１１との摩擦により摩耗し、それによって生じたパーティクルが処理液に混入したり、シール材１１３を定期的に交換しなければならないという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、パーティクルを発生させることなく、高精度に処理液を送液することを第１の目的とする。
【００１６】
また、シール材１１３のように摩滅する部材を使用することなく、処理液を送液することを第２の目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板に所定の処理液の膜を形成する基板処理装置であって、基板を保持する保持台と、前記所定の処理液を基板の主面に吐出するスリットノズルと、前記所定の処理液を供給する供給機構と、前記所定の処理液を前記スリットノズルに送液する送液手段と、前記送液手段を介することなく前記所定の処理液を前記スリットノズルに導く予備流路と、前記送液手段を介して送液するか、前記予備流路を介して送液するかを選択する流路選択手段と、を備え、前記供給機構が、前記所定の処理液を貯留し、前記送液手段に大気圧下で前記所定の処理液を吸引させるバッファタンクと、前記バッファタンクに前記所定の処理液を補給し、前記バッファタンクに貯留された前記所定の処理液を所定の圧力で前記スリットノズルに送液する補給手段とを有し、前記送液手段が、内部容積を変更可能な容器部材と、内部が前記所定の処理液の流路となるとともに、内部容積を変更可能なチューブ部材と、前記容器部材の内部容積を変更駆動する駆動手段と、を有し、前記容器部材の内部に前記チューブ部材が配置され、前記容器部材と前記チューブ部材との間の空間には、間接液が内封されており、前記予備流路は、前記補給手段により前記所定の処理液を加圧して送液する場合に使用される。
【００１８】
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であって、前記容器部材は、互いに内径が異なり、且つ、内部が互いに連通した第１および第２ベローズよりなり、前記駆動手段は、前記第１および第２ベローズの境界近傍を所定の方向に移動させる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係る基板処理装置であって、前記駆動手段を制御する制御手段を備え、前記制御手段が、前記送液手段が送液する前記所定の処理液の送液量を制御する定容量供給手段と、前記送液手段による前記所定の処理液の流量を制御する定流量供給手段とを有する。
【００２０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記送液手段が、前記チューブ部材の両端側にそれぞれ位置する吸引口および吐出口を有し、前記吸引口および前記吐出口のうち、いずれか一方の高さ位置が他方より低くなるように配置される。
【００２２】
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であって、前記バッファタンクの液面は前記スリットノズルの吐出口よりも低い高さとなるように設定されている。
【００２４】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記供給機構が、前記バッファタンクに貯留された前記所定の処理液の量を測定する測定手段をさらに有する。
【００２６】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記所定の処理液を前記スリットノズルに送液する場合に、前記駆動手段を駆動することによる送液と、前記補給手段による送液とのいずれか一方を選択する送液選択手段をさらに備える。
【００２７】
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であって、前記流路選択手段が、前記予備流路を開閉するバルブを有する。
【００２８】
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であって、前記送液手段が、１の前記スリットノズルについて、複数の前記容器部材と、複数の前記チューブ部材とを有する。
【００３２】
【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。
【００３３】
＜１． 第１の実施の形態＞
＜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の正面図である。
【００３４】
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（スリットコータ）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は基板９０に対して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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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の上方に支持するリニアガイドを構成する。
【００３８】
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。
【００３９】
ノズル支持部４０には、スリットノズル４１、ギャップセンサ４２、および送液機構８０とが取り付けられている。
【００４０】
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（レジスト液）を送液する送液機構８０が接続されている。スリットノズル４１は、送液機構８０によりレジスト液が送られ、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。）にレジスト液を吐出する。
【００４１】
ギャップセンサ４２は、架橋構造４のノズル支持部４０に基板９０の表面と対向する位置に取り付けられ、所定の方向（−Ｚ方向）の存在物（例えば、基板９０やレジスト膜）との間の距離（ギャップ）を検出して、検出結果を制御系６に出力する。
【００４２】
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の検出結果に基づいて、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。
【００４３】
ノズル支持部４０には、スリットノズル４１の上方となる位置に送液機構８０が設けられている。図３は、レジスト液をスリットノズル４１に供給・送液するための構成を概略的に示す図である。なお、図３では、図示を省略しているが、各構成は必要に応じて制御系６と信号の送受信が可能な状態で接続されており、制御系６からの制御信号に応じてそれぞれ動作することが可能とされている。
【００４４】
基板処理装置１は、レジスト液を供給する供給機構７０として、補給装置７１、バッファタンク７２、センサ７３を備えるとともに、スリットノズル４１にレジスト液を導くための配管機構として、主配管７４、開閉バルブ７５，７６、フィルタ７７、逆止弁７８、開閉バルブ８３，８４、および予備配管８５を備える。
【００４５】
補給装置７１は、図示しないレジストボトルからレジスト液をバッファタンク７２に供給する機能を有している。また、バッファタンク７２に貯留されたレジスト液を圧送する機能をも有する。
【００４６】
バッファタンク７２は、レジスト液を一時的に貯留することによって、レジスト液に混入しているエアーを分離除去するために設けられている。すなわち、レジスト液に混入しているエアーは、レジスト液がバッファタンク７２に貯留されている間に、バッファタンク７２の貯留槽の上部に集まり、後述するエアー抜きバルブ８８が開放状態とされることによって、エアー排気配管８９を介して装置外に排気される。また、バッファタンク７２は、レジストポンプ８１がレジスト液を吸入する際に大気圧力下で吸引させる機能をも有する。
【００４７】
センサ７３は、バッファタンク７２に貯留されているレジスト液の量を検出するために設けられる。センサ７３は、より詳細には、３つの液面センサから構成されており、それぞれの液面センサは、オーバーフロー、上限量、および下限量を検出できるようにされている。センサ７３によって検出された液面位置情報は制御系６に伝達され、この検出結果に基づいて制御系６が制御信号を生成して、補給装置７１を制御する。これにより、バッファタンク７２に適切な量のレジスト液を貯留しておくことができる。
【００４８】
バッファタンク７２は、図２には図示しないが、昇降機構４３の側方でスリットノズル４１と略同じ高さ位置に設けられ、バッファタンク７２内の液面はスリットノズル４１の吐出口４１ａよりもやや下方位置となるように設定される。
【００４９】
主配管７４は、レジスト液をレジストポンプ８１を介してスリットノズル４１に導く配管である。レジスト液は、制御系６からの制御信号に応じて流路の開閉を行う開閉バルブ７５，７６がいずれも開放状態である場合に、主配管７４を通ってスリットノズル４１に送液される。
【００５０】
フィルタ７７は、図３に示すように、レジストポンプ８１の一次側に設けられ、スリットノズル４１に送液されるレジスト液から異物を取り除く機能を有している。また、逆止弁７８は、主配管７４内のレジスト液が逆流することを防止するために配置され、図３において右側方向にのみレジスト液を通過させる弁である。
【００５１】
開閉バルブ８３，８４および予備配管８５は、レジストポンプ８１を介することなく、レジスト液を送液するための構成である。すなわち、開閉バルブ７５を閉鎖状態とし、開閉バルブ８３，８４を開放状態とすると、レジスト液は主配管７４およびレジストポンプ８１を介さずに、予備配管８５を通ってスリットノズル４１に送液される。すなわち、制御系６と開閉バルブ７５，８３，８４とが、主に本発明における流路選択手段に相当する。
【００５２】
また、基板処理装置１は、供給機構７０からスリットノズル４１まで送り出すための駆動力を生成する送液機構８０を備える。
【００５３】
図４は、送液機構８０の詳細を示す図である。送液機構８０は、レジストポンプ８１および駆動機構８２から主に構成される。なお、図４では、レジストポンプ８１の断面を示している。
【００５４】
レジストポンプ８１は、第１ベローズ８１１、第２ベローズ８１２、接合部材８１３、チューブ８１４を有している。また、レジストポンプ８１には、レジスト液を吸引する際にレジスト液の入口となる吸引口８１５と、レジスト液を吐出する際にレジスト液の出口となる吐出口８１６とがそれぞれ設けられている。吸引口８１５は主配管７４を介して供給機構７０に連通接続され、吐出口８１６は主配管７４を介してスリットノズル４１に連通接続され、吸引口８１５が吐出口８１６よりも下方に位置するように設置されている。
【００５５】
なお、スリットノズル４１からの吐出精度を向上させるためには、レジストポンプ８１の吐出口８１６からスリットノズル４１までの距離を短くすることが望ましい。本実施の形態における基板処理装置１では、送液機構８０がノズル支持部４０に配置されており、当該距離が短くなるように配置されているため、スリットノズル４１の吐出精度を向上させることができる。
【００５６】
第１ベローズ８１１および第２ベローズ８１２は、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能な部材で構成されており、接合部材８１３を介して第１ベローズ８１１の（−Ｚ）側の端部と、第２ベローズ８１２の（＋Ｚ）側の端部とが互いに固着されているとともに、内部が互いに連通している。また、第１ベローズ８１１と第２ベローズ８１２の合計長さ（図中Ｘ）が一定となるようにその両端が蓋８１０を介して図外の剛体に支持されている。第１ベローズ８１１の内径面積（Ｚ軸に垂直な面の面積）は、第２ベローズ８１２の内径面積より小さいため、第１ベローズ８１１が伸びた状態と、第２ベローズ８１２が伸びた状態との間で状態を変化させることにより、レジストポンプ８１の容積を変更することができる。
【００５７】
第１ベローズ８１１および第２ベローズ８１２の内部にはチューブ８１４が配置されている。チューブ８１４は管状の可塑性部材で構成され、両端がそれぞれ吸引口８１５および吐出口８１６に連通接続されている。すなわち、チューブ８１４はレジスト液の流路を構成している。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、図４に示すように、チューブ８１４はＺ軸に沿って略垂直方向に配置される。
【００５８】
第１・第２ベローズ８１１，８１２とチューブ８１４とによって囲まれた空間には、間接液ＬＱが内封されている。間接液ＬＱとしては、圧力や温度等の変化に対して体積変化率の低い液体が用いられる。これによって、第１ベローズ８１１および第２ベローズ８１２が伸縮により変形した場合であっても、間接液ＬＱの体積はほとんど変化することはない。
【００５９】
このような構成により、本実施の形態における基板処理装置１では、第１ベローズ８１１が伸びる際（接合部材８１３を下方に移動させる場合）には、レジストポンプ８１の第１・第２ベローズ内部の容積が減少することにより間接液ＬＱが加圧される。間接液ＬＱは加圧によっても体積がほとんど減少しない液体であるから、加圧された間接液ＬＱによってチューブ８１４が収縮して（絞られて）、チューブ８１４内が加圧される。このとき廃液バルブ８６を閉鎖状態にしておけば、吸引口８１５側には逆止弁７８が設けられているため、チューブ８１４内のレジスト液が吸引口８１５から逆流することはない。また、開閉バルブ７６が開放状態であれば、チューブ８１４内のレジスト液は吐出口８１６から吐出され、スリットノズル４１に向かって送液される。
【００６０】
一方、第２ベローズが伸びる際（接合部材８１３を上方に移動させる場合）には、レジストポンプ８１の第１・第２ベローズの内部の容積が増加し、間接液ＬＱが減圧される。間接液ＬＱは減圧によっても体積がほとんど増加しない液体であるから、間接液ＬＱによってチューブ８１４が膨張し、チューブ８１４内が減圧される。このとき開閉バルブ７６を閉鎖状態にしておけば、吐出口８１６からレジスト液がチューブ８１４内に流入することはなく、バッファタンク７２内のレジスト液が吸引口８１５から吸引される。
【００６１】
すなわち、レジストポンプ８１は接合部材８１３をＺ軸方向に沿って往復移動させることにより、レジスト液の吸引動作と吐出動作とを繰り返し行うことができ、レジスト液を送液する機能を有している。
【００６２】
図５は、駆動機構８２の詳細を示す図である。駆動機構８２は、ベース８２０、駆動モータ８２１、ボールネジ８２２、ナット部材８２３、取付部材８２４、ガイド８２５、軸受け部材８２６、およびガイド固定部材８２７を備えており、レジストポンプ８１がレジスト液を送液するための駆動力を生成する機能を有する。本実施の形態における基板処理装置１では、駆動モータ８２１により生成される回転駆動力を、主にボールネジ８２２とナット部材８２３とからなる構成によって直動駆動力に変換してレジストポンプ８１の駆動力とする。
【００６３】
ベース８２０は、駆動機構８２の各構成を搭載して、一体化するための部材である。また、図５では図示を省略しているが、ベース８２０にはノズル支持部４０に固定するための部材などが適宜設けられている。このように、駆動機構８２の各構成を一体構造とした状態でノズル支持部４０に固定することにより、駆動精度を向上することができる。なお、ベース８２０は、後述するガイド８２５による案内方向がＺ軸に沿うようにノズル支持部４０に固定される。
【００６４】
駆動モータ８２１は、低速回転（５００ｒｐｍ以下）における速度精度が高いＤＤ（Direct Drive）モータである。このように駆動モータ８２１にＤＤモータを採用することにより、本実施の形態における基板処理装置１では、減速機などを介することなくボールネジ８２２と駆動モータ８２１とを直結することができるため、装置を低廉化および小型化させることができるとともに、減速機の精度やバックラッシュ等によって、ナット部材８２３の送り精度が低下することを防止することができる。さらに、タイミングベルト等を使用した場合に比べて、剛性値を維持できるため、回転ムラや制御特性（急激な速度変化に対する応答遅れなど）の低下を抑制することができる。なお、本実施の形態における駆動機構８２に使用する駆動モータ８２１は、ＤＤモータに限られるものではなく、低速回転における速度精度の高いもの（１％以下ａｔ１００ｒｐｍ）であれば、他の方式のモータが使用されてもよい。なお、低速時の速度精度が十分でないモータを使用する場合には、バックラッシュ等の少ない、いわゆる高精度減速機と組み合わせて使用すればよいが、この場合でもモータは高分解能（２１７ｐ／ｒｅｖ以上）のものを用いる。
【００６５】
また、図５では図示を省略しているが、駆動モータ８２１は、制御系６と信号の送受信が可能な状態で接続されており、制御系６からの制御信号に応じて回転量および回転速度が制御可能である。なお、駆動モータ８２１としては、ＡＣサーボモータ、ステッピングモータ、ＤＤモータなど、制御系６からの制御信号によって回転位置決め可能なモータを用いることができるが、本実施の形態における基板処理装置１では、低速回転時の精度を考慮してＤＤモータを用いる。また、送り精度を向上させるために、高分解能（分解能２１７ｐ／ｒｅｖ以上のもの）のＤＤモータとする。
【００６６】
ボールネジ８２２は、中心軸Ｐを有する円筒棒状の部材であり、両端に取り付けられた一対の軸受け部材８２６によって、ベース８２０に取り付けられる。また、ボールネジ８２２の円筒表面には、ナット部材８２３と螺合するための螺旋状のリードが設けられている。このボールネジ８２２のリードピッチＤは３ｍｍないし６ｍｍとされている。
【００６７】
ナット部材８２３は、ボールネジ８２２と螺合するための貫通口が設けられており、当該貫通口の内壁にはボールネジ８２２に設けられたリードとかみ合う向きに螺旋状の溝が形成されている。また、ナット部材８２３には取付部材８２４が固定されており、取付部材８２４がレジストポンプ８１の接合部材８１３に取り付けられる。
【００６８】
ナット部材８２３の貫通口にボールネジ８２２が回転しつつ螺入されると、ナット部材８２３は中心軸Ｐに沿って、ボールネジ８２２に対して所定の方向に直線的に移動する。ナット部材８２３と接合部材８１３とは取付部材８２４を介して連結されていることから、ナット部材８２３を前述のように移動させると、接合部材８１３が連動して同一方向に移動する。このようにして基板処理装置１では、駆動モータ８２１による中心軸Ｐ回りの回転駆動力が、レジストポンプ８１のＺ軸方向の直動駆動力に変換される。なお、ナット部材８２３がボールネジ８２２に沿って駆動モータ８２１側に移動するときの駆動モータ８２１の回転方向を、「正方向」と称する。
【００６９】
さらに、ナット部材８２３には、ガイド８２５と迎合するための案内部（図示せず）が設けられている。当該案内部には複数のボールが設けられており、ナット部材８２３とガイド８２５とは、当該ボールを介して迎合することにより、ナット部材８２３が移動する際の摩擦を抑制することができる。また、各ボールとボールとの間には樹脂製のスペーサ、あるいはスペーサボールが配置される。これにより、ボールの転動および循環に伴う振動や送りムラを抑制することができるため、ナット部材８２３の速度精度を向上させることができる。
【００７０】
ガイド８２５は、ナット部材８２３の案内部（図示せず）と迎合しつつ、一対のガイド固定部材８２７によってベース８２０にボールネジ８２２とともに、十分な精度と剛性とをもって一体に組立固定されている。ガイド８２５は、直線状の案内軸Ｊを有しており、ナット部材８２３と迎合することにより、ボールネジ８２２の回転によって移動するナット部材８２３の移動方向を、案内軸Ｊに沿った方向に規定する機能を有する。
【００７１】
ナット部材８２３は、前述のように、ボールネジ８２２が回転することによってボールネジ８２２の中心軸Ｐに沿って移動するが、中心軸Ｐの方向はボールネジ８２２の駆動振動などによって変動する。したがって、ボールネジ８２２だけではナット部材８２３の移動方向を精度よく規定することはできない。これに対して、ガイド８２５は静止していることから、案内軸Ｊは中心軸Ｐに比べてその方向が安定している。したがって、駆動機構８２のナット部材８２３が案内軸Ｊによって移動方向が規定されていることにより、ナット部材８２３の移動速度および移動方向の精度を向上させることができる。
【００７２】
軸受け部材８２６には、図示しないサポート用のベアリングが内部に設けられており、ボールネジ８２２には当該ベアリングが当接する。これにより、ボールネジ８２２の中心軸Ｐ回りの回転を阻害することなく、ボールネジ８２２をベース８２０に取り付けることができる。なお、当該ベアリングは、ボールネジ８２２の回転剛性を向上させるために、軸負荷を考慮して、適切な剛性等を有する部材を使用する。また、比較的大型のベアリングを使用することにより、ボールネジ８２２の回転の安定性を向上させることができる。
【００７３】
図３に戻って、基板処理装置１は、主にメンテナンスなどにおいて使用される配管機構として、廃液バルブ８６、廃液配管８７、エアー抜きバルブ８８、およびエアー排気配管８９を備える。
【００７４】
廃液バルブ８６は、主配管７４と廃液配管８７との間の流路を開閉するためのバルブである。廃液バルブ８６は、制御系６からの制御信号に応じて開閉制御される。廃液配管８７は、図示しない回収機構に連通接続されており、廃液バルブ８６が開放状態にされると、レジストポンプ８１や主配管７４内のレジスト液が廃液配管８７を介して当該回収機構に回収される。
【００７５】
エアー抜きバルブ８８は、バッファタンク７２とエアー排気配管８９との間の流路を開閉するためのバルブである。エアー抜きバルブ８８は、制御系６からの制御信号に応じて開閉制御される。エアー排気配管８９は、図示しない排気ポンプに連通接続されており、エアー抜きバルブ８８が開放状態にされると、バッファタンク７２内でレジスト液と分離されたエアーが、エアー排気配管８９を介して排気される。なお、この装置で使用している全てのバルブは、そのバルブの動作によって配管内の液体に圧力変化や容積変化を生じさせない、いわゆるキャンセルタイプのものが使用される。
【００７６】
図１および図２に戻って、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。
【００７７】
架橋構造４の両端部には、ステージ３の両側の縁側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。
【００７８】
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（基板９０の表面に沿った方向）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。なお、リニアモータ５１もほぼ同様の機能、構成を有する。
【００７９】
リニアエンコーダ５２，５３は、それぞれスケール部および検出子（図示せず）を備え、スケール部と検出子との相対的な位置関係を検出して、制御系６に伝達する。各検出子は架橋構造４の両端部にそれぞれ固設されており、リニアエンコーダ５２，５３は架橋構造４の位置検出を行う機能を有している。
【００８０】
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。
【００８１】
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、リニアモータ５０，５１、供給機構７０、および送液機構８０などの各構成を制御する。
【００８２】
特に制御系６は、オペレータからの指示入力に基づいて開閉バルブ７５，７６，８３，８４の開閉制御を行うことにより、レジスト液を主配管７４を介して導くか、予備配管８５を介して導くかの選択を行う。また、制御信号によって駆動モータ８２１の回転方向、１ストローク当たりの回転量、および回転速度を制御する。基板処理装置１では、駆動モータ８２１の１ストローク当たりの回転量によってレジストポンプ８１の接合部材８１３の移動量（レジストポンプ８１の容積変化量）が決定されることから、当該回転量を制御することは、レジストポンプ８１が送液するレジスト液の送液量を制御することに相当する。また、基板処理装置１では、駆動モータ８２１の回転速度によって接合部材８１３の移動速度（レジストポンプ８１の容積変化速度）が決定されることから、当該回転速度を制御することは、レジストポンプによるレジスト液の流量を制御することに相当する。
【００８３】
制御系６の具体的な構成としては、記憶部６１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、オペレータが基板処理装置１に対する指示を入力するための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。
【００８４】
＜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、主に３つの動作モード（塗布モード、プリ塗布モード、メンテナンスモード）が存在し、いずれの動作モードを選択するかは、オペレータからの指示入力に従って、制御系６がそれぞれの構成を制御することにより行う。
【００８５】
＜１．２．１ 塗布モードの動作＞
まず、通常の塗布モードの動作について説明する。オペレータからの指示入力により、塗布モードが選択されると、制御系６が、開閉バルブ８３，８４、廃液バルブ８６およびエアー抜きバルブ８８を閉鎖状態にするとともに、開閉バルブ７５を開放状態にする。これによりレジスト液の流路として主配管７４が選択される。
【００８６】
このとき、予めバッファタンク７２には、センサ７３からの検出結果に基づいて、補給装置７１により上限位置までレジスト液が貯留されているものとする。以後、レジストポンプ８１がレジスト液の吸引動作を行っている間を除いて、バッファタンク７２には制御系６の制御によって上限位置までレジスト液の供給が行われる。
【００８７】
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が搬送されると、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、制御系６からの制御信号に基づいて、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を基板９０の厚み分よりも高い所定の高度（以下、「測定高度」と称する。）に移動させる。
【００８８】
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Ｘ軸方向の位置を制御する。
【００８９】
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。
【００９０】
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からの検出結果に基づいて、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液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。
【００９１】
このように、レジスト液の均一な塗布を実現するためには、スリットノズル４１と基板９０の表面との距離を厳密に調整する必要がある。基板処理装置１では、制御系６がギャップセンサ４２の検出結果に基づいて、昇降機構４３，４４を制御することにより、当該距離の調整を行っている。
【００９２】
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。
【００９３】
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の表面を走査する。
【００９４】
このとき制御系６は開閉バルブ７６および駆動モータ８２１に対しても制御信号を与え、スリットノズル４１によって走査が行われている間、開閉バルブ７６を開放状態にするとともに、駆動モータ８２１を正方向に回転駆動して、レジストポンプ８１の接合部材８１３を（−Ｚ）方向に移動させる。この動作により、レジストポンプ８１の第１ベローズが伸長するとともに、第２ベローズが収縮するため、間接液ＬＱが加圧される。間接液ＬＱが加圧されると、チューブ８１４が収縮し、チューブ８１４内に吸引されていたレジスト液が吐出口８１６からスリットノズル４１に送られる。
【００９５】
これにより、スリットノズル４１がレジスト塗布領域にレジスト液を吐出し、基板９０の表面上にレジスト液の層が形成される。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、レジストポンプ８１の接合部材８１３がナット部材８２３とともに滑らかに移動することから、送液されるレジスト液にポンピングなどによる脈動を生じることがなく、送液ムラを抑制することができる。
【００９６】
また、この構成では、スリットノズル４１の吐出口４１ａの高さがバッファタンク７２内のレジスト液の液面高さよりも高くなるように、バッファタンク７２が配置され、液面高さが設定されている。これにより、塗布時において、スリットノズル４１からの不所望な液流出が生じない。
【００９７】
また、このときの駆動モータ８２１の回転速度は、形成されるレジスト液の層厚がレジスト塗布領域の全面において設定値となるように制御系６によって制御される。制御系６がこのような制御を行うための駆動モータ８２１の回転速度分布は、予め実験などにより適正値が求められている。なお、レジスト液の送液精度を向上させるためには、レジスト液を比較的低速で送液することが好ましいが、一般のモータは高速回転において安定的である。本実施の形態における基板処理装置１の駆動機構８２は、駆動モータ８２１に低速回転精度のよいＤＤモータを採用していることから、レジスト液を低速で送液した場合にも精度のよい制御を行うことができ、スリットノズル４１の吐出精度を向上させることができる。
【００９８】
さらに、このような低速回転において回転精度のよい駆動モータ８２１を用いることにより、ボールネジ８２２のリードピッチＤを、加工精度が低下する３ｍｍ未満とすることなく、加工精度のよい３ｍｍないし６ｍｍとすることができ、精度の向上を図ることができる。
【００９９】
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が制御信号を駆動機構８２、昇降機構４３，４４およびリニアモータ５０，５１に与える。その制御信号に基づいて、駆動機構８２が停止することによってスリットノズル４１からのレジスト液の吐出が停止し、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。さらに、制御系６は開閉バルブ７６を制御して閉鎖状態にする。
【０１００】
スリットコータにおけるレジスト液の吐出量は、スリットノズルに対して供給されるレジスト液の量によってほぼ決定される。本実施の形態における基板処理装置１では、レジスト液の吐出開始から吐出終了までの間（１ストローク中）にレジストポンプ８１から送液されるレジスト液の量は、駆動モータ８２１が１ストローク中に回転する回転量として制御系６によって制御される。ここで、駆動モータ８２１が制御系６による制御に対して分解能２１７ｐ／ｒｅｖ以上の高分解能を有していることから、当該回転量の制御精度の向上を図ることができる。したがって、スリットノズル４１の吐出量の精度向上を図ることができる。
【０１０１】
次に、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の表面との間の距離）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間の距離）との差を計算することにより、基板９０上に形成されたレジスト膜の厚さ寸法を算出する。
【０１０２】
さらに、算出した厚さ寸法に応じて、許容される厚さ寸法の範囲として予め設定されている所定値と比較することにより、基板９０に対して行われた塗布処理の良否を判定し、判定結果を表示部６３に表示する。
【０１０３】
これにより、基板９０の表面上に処理液の層（レジスト膜）を形成した後、速やかに良否判定を行うことができることことから、表示部６３に表示された判定結果に基づいて、例えば、オペレータなどが処理状況に迅速に対応できる。なお、ギャップセンサ４２を用いた検査では、主にＸ軸方向の異常の検出を行うことができることから、例えば、レジスト液が塗布されていない（レジスト液の不足）、吐出開始位置や吐出終了位置がずれている、塗布終了位置において厚膜化現象が生じているといった異常を検出することもできる。さらに、この膜圧測定結果に基づいて、例えば、膜厚が所望の厚みより薄い場合には、次回の塗布時の駆動モータ８２１の速度を高めるなど、レジストポンプ８１を状況に応じて柔軟に制御することができ、所望の塗布結果を得るのに適する。
【０１０４】
またこの間に、制御系６は、制御信号により駆動機構８２の駆動モータ８２１を逆回転させ、ナット部材８２３を（＋Ｚ）方向に移動させる。これにより、接合部材８１３が（＋Ｚ）方向に移動するため、第１ベローズ８１１が収縮するとともに、第２ベローズ８１２が伸長する。したがって、間接液ＬＱが減圧されて、チューブ８１４が膨張し、吸引口８１５を介してチューブ８１４内に供給機構７０からレジスト液が吸引される。
【０１０５】
このように、レジストポンプ８１は、吐出動作および吸引動作において、レジスト液の流路となる部分が外気に曝されることがない。したがって、図６に示すピストンポンプを用いる装置のように外気に曝されたレジスト液が変質して混入することがなく、基板処理装置１はパーティクルの発生を抑制することができる。
【０１０６】
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。
【０１０７】
以上が本実施の形態における基板処理装置１の塗布モードにおける動作である。
【０１０８】
＜１．２．２ プリ塗布モードの動作＞
次に、基板処理装置１のプリ塗布モードについて説明する。プリ塗布モードとは、基板処理装置１がレジストポンプ８１の駆動によらずにレジスト液をスリットノズル４１に送液するモードである。
【０１０９】
基板処理装置１では、例えば塗布モードに先立って、スリットノズル４１の先端が乾燥などによって正常にレジスト液を吐出できない状態になっていないか、あるいは、スリットノズル４１の先端部で変質したレジスト液を予め廃液・除去するなどの理由からプリ塗布（試し塗り）が行われる。また、洗浄後のエアー抜きなどの処理においてもプリ塗布が行われる。
【０１１０】
オペレータからの指示によりプリ塗布モードが選択されると、まず、制御系６が制御信号により開閉バルブ７５，７６を開放状態にするとともに、開閉バルブ８３，８４、廃液バルブ８６およびエアー抜きバルブ８８を閉鎖状態にする。これにより、供給機構７０からスリットノズル４１までのレジスト液の流路として主配管７４が選択される。
【０１１１】
次に、制御系６がリニアモータ５０，５１を制御することにより架橋構造４を待機位置から、プリ塗布を行う位置（図示しないプリ塗布プレートに対して塗布を行う位置）に移動させる。
【０１１２】
さらに、制御系６がバッファタンク７２を制御することにより大気圧によってスリットノズル４１にレジスト液の送液を行う。
【０１１３】
基板処理装置１のプリ塗布処理においては、高精度な吐出を行う必要はなく、レジストポンプ８１を制御することによって吐出量・吐出流量の高精度制御を行う必要がない。したがって、制御系６がレジスト液を送液する手法として、レジストポンプ８１の駆動によらずに、バッファタンク７２の大気圧により送液する手法を選択することによって、駆動力を生成せずにレジスト液の送液を行うことができる。
【０１１４】
スリットコータでは、粘度の高いレジスト液が使用される場合や、洗浄・廃液時に変質したレジスト液およびパーティクルを一気に押し流す場合などにおいて、高圧力による送液を行う必要がある。本実施の形態における基板処理装置１では、このような処理においてもプリ塗布により対応することができる。
【０１１５】
オペレータからの指示入力により高圧力によるプリ塗布が選択されると、まず、制御系６が制御信号により開閉バルブ８３，８４を開放状態にするとともに、開閉バルブ７５、廃液バルブ８６およびエアー抜きバルブ８８を閉鎖状態にする。これにより、供給機構７０からスリットノズル４１までのレジスト液の流路として予備配管８５が選択される。
【０１１６】
次に、制御系６がリニアモータ５０，５１を制御して、架橋構造４を移動させる。このとき、基板９０に塗布する場合は、塗布モードと同様にギャップセンサ４２による測定などが行われた後、架橋構造４は前述の吐出開始位置に配置される。また、プリ塗布プレートに塗布する場合は、架橋構造４は前述のプリ塗布位置に配置される。
【０１１７】
架橋構造４が所定の位置に配置されると、制御系６がリニアモータ５０，５１を制御することにより架橋構造４を所定の方向に移動させつつ、スリットノズル４１による走査を行う。このとき制御系６は、開閉バルブ７６を開放状態にするとともに、供給機構７０の補給装置７１を制御してレジスト液を加圧する。これにより、加圧されたレジスト液が供給機構７０からスリットノズル４１に向けて送液され、スリットノズル４１からレジスト液が吐出される。
【０１１８】
このように、基板処理装置１が予備配管８５を備えており、制御系６が予備配管８５を適宜選択する機能を有していることによって、例えば、レジストポンプ８１のチューブ８１４が破損するおそれがある程度の高圧力がレジスト液に加えられる場合であっても、基板処理装置１はレジスト液の送液を行うことができる。したがって、基板処理装置１は高粘度のレジスト液であっても、処理液として使用することができる。
【０１１９】
所定量の吐出が実行されると、リニアモータ５０，５１が架橋構造４を待機位置に退避させ、プリ塗布モードを終了する。以上が基板処理装置１におけるプリ塗布モードの動作説明である。
【０１２０】
＜１．２．３ メンテナンスモードの動作＞
次に、基板処理装置１のメンテナンスモードの動作について説明する。基板処理装置１では、配管（主配管７４、予備配管８５、廃液配管８７など）やレジストポンプ８１を洗浄する、あるいはレジスト液を交換するなどのメンテナンスが適宜行われる。
【０１２１】
基板処理装置１は、オペレータからの指示入力により、メンテナンスモードが選択されると、制御系６によって廃液バルブ８６が開放状態にされる。
【０１２２】
基板処理装置１では、図３および図４に示すように、レジストポンプ８１のチューブ８１４がＺ軸に沿う方向に配置されている。すなわち、レジストポンプ８１内のレジスト液の送液方向がＺ軸に沿う方向となるように配置されており、吸引口８１５の高さ位置が吐出口８１６の高さ位置より低い位置に配置されている。
【０１２３】
このように、本実施の形態における基板処理装置１では、吸引口８１５および吐出口８１６のうち高さ位置が低い位置に配置されている吸引口８１５側を廃液配管８７に接続することにより、制御系６が廃液バルブ８６を開放状態にすることで、レジストポンプ８１内のレジスト液を容易に抜き取ることができる。
【０１２４】
また、レジスト液の流路となるチューブ８１４の内壁には複雑な凹凸などが形成されることがなく、廃液バルブ８６を開放状態にするだけで、レジストポンプ８１内のレジスト液が廃液配管８７に導かれてスムーズに抜き取られる。したがって、洗浄等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【０１２５】
また、このような配置によりレジストポンプ８１内の気泡が効率よく上部に抜けるため、気泡除去作業も容易に行うことができる。
【０１２６】
また、基板処理装置１では、廃液バルブ８６を開放状態にする際に、開閉バルブ７６も開放状態とすることにより、スリットノズル４１内のレジスト液も効率よく回収することができる。なお、廃液バルブ８６を開放状態にする際に、制御系６が図示しない回収機構を制御することにより、廃液配管８７を真空吸引するように構成してもよい。その場合は、さらに容易にレジスト液を抜き取ることができる。
【０１２７】
所定の時間が経過して、廃液・洗浄・除去処理が終了すると、基板処理装置１はメンテナンスモードを終了するとともに、メンテナンス作業が終了したことを表示部６３に表示する。これにより、オペレータは、基板処理装置１が塗布処理を開始することができる状態になったことを知得することができる。
【０１２８】
以上のように、第１の実施の形態における基板処理装置１では、送液機構８０が吐出動作および吸引動作を行う際に、図６に示すピストンポンプ１１０のように処理液の流路（シリンダ１１１の内壁）が外部雰囲気に曝されることがなく、パーティクルの発生を防止することができる。
【０１２９】
また、送液機構８０が、チューブ８１４を収縮させることによって処理液を送液するため、処理液の流れが脈動することを抑制できることから、高精度な送液を行うことができる。基板処理装置１のようなスリットコータにおいては、スリットノズル４１に対するレジスト液の送液精度によって吐出精度が大きく影響を受けるため、特に有効である。
【０１３０】
また、レジストポンプ８１において、従来のピストンポンプ１１０のシール材１１３のように摩耗する部材（例えば、Ｏリングなど）を使用していないため、部品の交換頻度を抑制することができる。
【０１３１】
また、レジストポンプ８１の内部形状が円筒状の簡易な形状（チューブ８１４）となっていることから、レジストポンプ８１内部の処理液を容易に廃液することができ、処理液の洗浄・除去を容易に行うことができるため、メンテナンス作業を容易に行うことができる。特に、一般的なベローズポンプと比べて処理液の置換性がよいため、カラーレジストの塗布に適している。
【０１３２】
また、吸引口８１５および吐出口８１６のうち、一方の高さ位置を低く配置することにより、レジストポンプ８１内の気泡を容易に上部から抜くことができるとともに、処理液は下部から容易に廃液することができる。これによってもメンテナンス作業が容易になる。
【０１３３】
また、制御系６が駆動機構８２の駆動モータ８２１を駆動することによる送液と、補給装置７１による送液とを選択することにより、基板処理装置１の使用状況に応じた送液を行うことができる。
【０１３４】
また、基板処理装置１では、レジストポンプ８１および主配管７４を介してレジスト液を送液するか、予備配管８５を介してレジスト液を送液するかを選択することにより、使用される処理液の状況に応じた送液を行うことができる。
【０１３５】
＜２． 第２の実施の形態＞
第１の実施の形態における基板処理装置１では、１つのレジストポンプ８１によってスリットノズル４１にレジスト液を送液する構成となっている。ここで、処理すべき基板９０が大型化し、塗布処理における１ストローク当たりの吐出量を増加させる必要が生じた場合、従来では、レジストポンプ８１を吐出量の大きい大型ポンプに交換することにより対応していた。しかし、このような大型のポンプは、精度よく製造することが難しいため、結果として塗布精度が低下するという問題がある。本発明では、第１の実施の形態に示す基板処理装置１のように、レジスト液を送液するポンプは、１つに限られるものではなく、複数であってもよい。
【０１３６】
図７は、このような原理に基づいて構成した第２の実施の形態における基板処理装置１の送液機構８０を示す図である。なお、図７では、予備配管８５等の第１の実施の形態とほぼ同じ構成については図示を省略している。
【０１３７】
本実施の形態における基板処理装置１は、２つのレジストポンプ８１ａ，８１ｂと、２つの駆動機構８２ａ，８２ｂとを備えている点が第１の実施の形態における基板処理装置１と異なっている。また、主配管７４ａは、図７に示すように、それぞれのレジストポンプ８１ａ，８１ｂから吐出されるレジスト液を、スリットノズル４１の供給口４１０に導くように配置されている。各レジストポンプ８１ａ，８１ｂから吐出されるレジスト液は、接続点ＣＰにおいて合流し、供給口４１０からスリットノズル４１に供給される。
【０１３８】
レジストポンプ８１ａ，８１ｂは、それぞれ第１の実施の形態におけるレジストポンプ８１と同様の構造を有しており、それぞれが第１ベローズ８１１、第２ベローズ８１２およびチューブ部材８１４を備えている。また、駆動機構８２ａ，８２ｂは、それぞれ第１の実施の形態における駆動機構８２と同様の構造を有している。レジストポンプ８１ａは駆動機構８２ａによって駆動され、レジストポンプ８１ｂは駆動機構８２ｂによって駆動される。
【０１３９】
制御系６は、駆動機構８２ａ，８２ｂとが同期的に駆動するように制御する以外は、第１の実施の形態と同様の制御を行う。
【０１４０】
以上のように、第２の実施の形態における基板処理装置１は、レジスト液を送液するために第１の実施の形態におけるレジストポンプ８１と同じ構造のポンプを用いるため、同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
また、２つのレジストポンプ８１ａ，８１ｂによってレジスト液の送液を行うことにより、スリットノズル４１に供給されるレジスト液の量は、各レジストポンプ８１ａ，８１ｂの合算量となるため、１ストローク当たりの吐出量を増加させることができる。基板９０が大型化して、１ストローク当たりに吐出するレジスト液の量が増加した場合に、加工精度の低い大型のポンプを用いるのではなく、高精度に加工された小型のポンプを２つ用いることで、塗布精度の向上を図ることができる。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、２つのレジストポンプ８１ａ，８１ｂを用いているが、ポンプの数はこれに限られるものではなく、さらに多くのポンプを備える構成としてもよい。
【０１４２】
＜３． 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。
【０１４３】
例えば、上記実施の形態における基板処理装置１は、スリットノズルからレジスト液を吐出する、いわゆるスリットコータであるが、本発明はスリットコータに限定されるものではない。
【０１４４】
また、駆動機構８２が駆動するポンプは、レジストポンプ８１のような形式のポンプに限られるものではなく、例えば、ピストンポンプのピストンを駆動するために用いられてもよい。すなわち、可動部を直線状の軸に沿って駆動することにより送液するポンプであれば、どのようなポンプであってもよい。
【０１４５】
また、レジストポンプ８１はスリットノズル４１の下方に設けられていてもよい。この場合には、レジストポンプ８１およびスリットノズル４１内のレジスト液をさらに効率よく回収・廃液することができる。
【０１４６】
また、第２の実施の形態のように複数のレジストポンプを用いる場合には、レジストポンプ８１ａの接合部材８１３と、レジストポンプ８１ｂの接合部材８１３とを駆動機構８２ａのナット部材８２３に取り付けることにより、各レジストポンプ８１ａ，８１ｂを１つの駆動機構８１ａで駆動してもよい。
【０１４７】
【発明の効果】
請求項１ないし９に記載の発明では、容器部材の内部にチューブ部材が配置され、容器部材とチューブ部材との間の空間には、間接液が内封されていることにより、処理液の流路の一部が大気に曝されることがなく、パーティクルの発生を抑制することができる。また、洗浄等のメンテナンスを容易に行うことができる。また、送液手段を介することなく所定の処理液をスリットノズルに導く予備流路をさらに備えることにより、例えば粘度の高い処理液を使用する場合において、比較的高い圧力が加えられる場合であっても送液手段を破壊することなく、処理液を送液することができる。また、バッファタンクが、送液手段に大気圧下で前記所定の処理液を吸引させることにより、送液手段が処理液を吸引する際の吸引力を小さくすることができる。また、補給手段が、バッファタンクに貯留された所定の処理液を所定の圧力でスリットノズルに送液することにより、駆動手段を駆動させることなく、容易に処理液を送液することができる。
【０１４８】
請求項３に記載の発明では、制御手段が、送液手段が送液する所定の処理液の送液量を制御する定容量供給手段と、送液手段による所定の処理液の流量を制御する定流量供給手段とを有することにより、処理液を高精度に吐出することができる。
【０１４９】
請求項４に記載の発明では、チューブ部材の両端側にそれぞれ位置する吸引口および吐出口のうち、いずれか一方の高さ位置が他方より低くなるように配置されることにより、送液手段の気泡除去に有利である。また、排液が容易である。
【０１５１】
請求項５に記載の発明では、バッファタンクの液面がスリットノズルの吐出口よりも低い高さとなるように設定されていることにより、不所望の処理液がスリットノズルから吐出されることを抑制することができる。
【０１５３】
請求項６に記載の発明では、バッファタンクに貯留された所定の処理液の量を測定する測定手段をさらに有することにより、バッファタンク内の処理液の量を適切に維持することができる。
【０１５５】
請求項７に記載の発明では、所定の処理液をスリットノズルに送液する場合に、駆動手段を駆動することによる送液と、補給手段による送液とのいずれか一方を選択する送液選択手段をさらに備えることにより、状況に応じた送液を行うことができる。
【０１５６】
請求項８に記載の発明では、流路選択手段が、予備流路を開閉するバルブを有することにより、流路選択を容易に行うことができる。
【０１５７】
請求項９に記載の発明では、送液手段が、１つのスリットノズルについて、複数の容器部材とチューブ部材とを有することにより、加工精度のよい小型のポンプを用いて吐出量を増加させることができるため、塗布精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における基板処理装置の外観斜視図である。
【図２】基板処理装置の正面図である。
【図３】供給機構と送液機構とを概略的に示す図である。
【図４】送液機構の詳細を示す図である。
【図５】駆動機構の詳細を示す図である。
【図６】従来の送液装置を示す図である。
【図７】第２の実施の形態における送液機構を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板処理装置
３ ステージ
４１ スリットノズル
６ 制御系
７０ 供給機構
７１ 補給装置
７２ バッファタンク
７３ センサ
７５，７６，８３，８４ 開閉バルブ
８０ 送液機構
８１，８１ａ，８１ｂ レジストポンプ
８１１ 第１ベローズ
８１２ 第２ベローズ
８１３ 接合部材
８１４ チューブ
８１５ 吸引口
８１６ 吐出口
８２，８２ａ，８２ｂ 駆動機構
８２１ 駆動モータ
８２２ ボールネジ
８２３ ナット部材
８２５ ガイド
８５ 予備配管
９０ 基板
Ｄ リードピッチ
ＬＱ 間接液[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for feeding a processing liquid to be applied to a substrate.
[0002]
[Prior art]
When applying a processing solution such as a resist solution to the substrate, the resist solution is supplied by various pumps such as a syringe pump (piston pump), bellows pump, gear pump, or diaphragm pump, or the resist solution is supplied at a constant pressure. A pressure-feed type device is known.
[0003]
In particular, in a slit coater that applies a resist solution using a slit nozzle, the thickness of the resist solution applied to the substrate is determined by the moving speed of the slit nozzle and the amount of resist solution supplied. Therefore, in order to control the film thickness of the resist solution with high accuracy, conventionally, a bellows pump or a piston pump has been used.
[0004]
However, the bellows pump is apt to cause pulsation in the resist solution to be fed, and the existence of a narrow gap in the bellows part is unavoidable in structure, so it is practically impossible to completely wash the part. There are problems. Therefore, in the slit coater, a piston pump is mainly employed as a mechanism for feeding the resist solution. Thus, a slit coater using a piston pump is described in Patent Document 1, for example.
[0005]
FIG. 6 is a schematic diagram showing a structure of a liquid feeding mechanism 100 using a piston pump 110 used in a slit coater described in Patent Document 1. The liquid feeding mechanism 100 includes a piston pump 110, a piping mechanism 120, and a driving mechanism 130. The piston pump 110 includes a cylinder 111, a piston 112, a seal material 113, and a discharge port 114. The piping mechanism 120 includes a discharge pipe 121 and a discharge valve 122. Further, the drive mechanism 130 includes a motor 131, a ball screw 132, and a nut member 133. Although not shown, the drive mechanism 130 further includes a speed reducer for reducing the rotational speed of the motor 131.
[0006]
The discharge port 114 of the piston pump 110 is connected to a discharge pipe 121 of the piping mechanism 120, and the discharge pipe 121 is connected to a slit nozzle (not shown). The discharge pipe 121 is connected to the discharge port 114 by opening the discharge valve 122.
[0007]
In the liquid feeding mechanism 100, when the motor 131 rotates the ball screw 132, the nut member 133 moves along the ball screw 132. Since the piston 112 is fixed to the nut member 133, when the nut member 133 moves along the ball screw 132, the piston 112 moves along the Z axis along with the movement. The moving direction of the nut member 133 is defined by the rotating direction of the motor 131.
[0008]
When discharging the resist solution from the slit nozzle, the liquid feeding mechanism 100 opens the discharge valve 122 and drives the nut member 133 in the (+ Z) direction by the motor 131 to thereby move the piston 112 to the cylinder 111. The resist solution in the cylinder 111 is fed to the slit nozzle.
[0009]
Further, when the resist solution is sucked into the cylinder 111, the discharge valve 122 is closed, and the motor 131 is rotated in the opposite direction to that during discharge, and the piston 112 is removed from the cylinder 111 ((-Z ) Direction), the resist solution is sucked from a suction port (not shown). By such an operation, the slit coater described in Patent Document 1 is capable of feeding a resist solution to the slit nozzle.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2000-334355 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described apparatus has a problem that when the piston 112 is pushed in, a part of the inner wall of the cylinder 111 is exposed to the external atmosphere, and the attached resist solution R is altered. In this state, if the piston 112 is moved to suck a new resist solution into the cylinder 111, the altered resist solution R is mixed into the sucked resist solution, which causes particles.
[0012]
Further, in order to remove the resist solution R thus altered, the piston 112 and the seal material 113 must be removed and cleaned, and there is a problem that it takes time for maintenance of the pump.
[0013]
Further, since the processing accuracy and control accuracy of the drive mechanism (motor 131, ball screw 132 and nut member 133) for moving the piston 112 are low, the feeding accuracy of the nut member 133 (piston 112) is low, and as a result, the liquid feeding accuracy is low. There was a problem of lowering.
[0014]
Further, by driving the piston pump 110, the seal material 113 is worn by friction with the cylinder 111, and particles generated thereby are mixed into the processing liquid, or the seal material 113 must be periodically replaced. There was a problem.
[0015]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to supply a treatment liquid with high accuracy without generating particles.
[0016]
A second object is to send the processing liquid without using a member that wears out like the seal material 113.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is a substrate processing apparatus for forming a film of a predetermined processing liquid on a substrate, wherein a holding base for holding the substrate, and the predetermined processing liquid is supplied to a main substrate. A slit nozzle that discharges to the surface; a supply mechanism that supplies the predetermined processing liquid; a liquid feeding means that feeds the predetermined processing liquid to the slit nozzle; and the predetermined processing without passing through the liquid feeding means. A preliminary flow path for guiding the liquid to the slit nozzle, and a flow path selection means for selecting whether to send the liquid via the liquid supply means or the preliminary flow path,The supply mechanism stores the predetermined processing liquid, causes the liquid feeding means to suck the predetermined processing liquid under atmospheric pressure, replenishes the buffer tank with the predetermined processing liquid, and Replenishing means for feeding the predetermined treatment liquid stored in the tank to the slit nozzle at a predetermined pressure;The liquid feeding means changes and drives the internal volume of the container member that can change the internal volume, the tube member that can change the internal volume while the inside becomes the flow path of the predetermined processing liquid, and the internal volume of the container member. Drive means, the tube member is disposed inside the container member, and an indirect liquid is enclosed in the space between the container member and the tube member.The preliminary flow path is used when the predetermined processing liquid is pressurized and fed by the replenishing means..
[0018]
The invention of claim 2 is the substrate processing apparatus according to the invention of claim 1, wherein the container member is composed of first and second bellows having different inner diameters and communicating with each other inside, The driving means moves the vicinity of the boundary between the first and second bellows in a predetermined direction.
[0019]
The invention of claim 3 is the substrate processing apparatus according to the invention of claim 1 or 2, further comprising a control means for controlling the driving means, wherein the control means sends the liquid feeding means. There is provided a constant volume supply means for controlling a liquid feed amount of a predetermined treatment liquid, and a constant flow rate supply means for controlling a flow rate of the predetermined treatment liquid by the liquid feed means.
[0020]
The invention according to claim 4 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid feeding means includes suction ports and discharge ports respectively located at both ends of the tube member. And the height position of any one of the suction port and the discharge port is lower than the other.
[0022]
  Claims5The invention of claim1 to 4In this substrate processing apparatus, the liquid level of the buffer tank is set to be lower than the discharge port of the slit nozzle.
[0024]
  Claims6The invention of claim1Or5The substrate processing apparatus according to any one of the inventions, wherein the supply mechanism further includes a measuring unit that measures the amount of the predetermined processing liquid stored in the buffer tank.
[0026]
  Claims7The invention of claimAny one of 1 to 6In the substrate processing apparatus according to the invention, when the predetermined processing liquid is supplied to the slit nozzle, either one of liquid supply by driving the driving means and liquid supply by the replenishing means It further includes liquid feeding selection means for selecting.
[0027]
  Claims8The invention of claim 1 to claim 17The substrate processing apparatus according to any one of the above aspects, wherein the flow path selecting means includes a valve for opening and closing the preliminary flow path.
[0028]
  Claims9The invention of claim 1 to claim 18The substrate processing apparatus according to any one of the above, wherein the liquid feeding unit includes a plurality of the container members and a plurality of the tube members for one slit nozzle.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0033]
<1. First 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 front view of the main body 2 of the substrate processing apparatus 1.
[0034]
The substrate processing apparatus 1 is roughly divided into a main body 2 and a control system 6, and a rectangular glass substrate for manufacturing a screen panel of a liquid crystal display device is a substrate 90 to be processed, and an electrode layer formed on the surface of the substrate 90. In the process of selectively etching, etc., it is configured as a coating device (slit coater) for applying a resist solution to the surface of the substrate 90. Therefore, in this embodiment, the slit nozzle 41 discharges the resist solution to the substrate 90. In addition, the substrate processing apparatus 1 can be modified and used not only as a glass substrate for a liquid crystal display device but also as a device for applying a processing liquid (chemical solution) to various substrates for a flat panel display.
[0035]
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 each attached mechanism. 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.
[0036]
The upper surface of the stage 3 is a horizontal plane and serves as a holding surface 30 for the substrate 90. A number of vacuum suction ports are distributed and formed on the holding surface 30, and 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.
[0037]
A pair of running rails 31a extending in parallel in a substantially horizontal direction are fixed to both ends of the holding surface 30 across the holding area of the substrate 90 (region where the substrate 90 is held). The traveling 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 the bridging structure 4 is positioned above the holding surface 30. A linear guide that is supported by is constructed.
[0038]
Above the stage 3, a bridging structure 4 is provided that extends substantially horizontally from both sides of the stage 3. The bridging structure 4 is mainly composed of a nozzle support portion 40 that uses carbon fiber resin as an aggregate, and lifting mechanisms 43 and 44 that support both ends thereof.
[0039]
A slit nozzle 41, a gap sensor 42, and a liquid feeding mechanism 80 are attached to the nozzle support portion 40.
[0040]
The slit nozzle 41 extending in the horizontal Y direction is connected to a liquid feeding mechanism 80 that feeds a chemical (resist liquid) to the slit nozzle 41. The slit nozzle 41 is fed with a resist solution by a solution feeding mechanism 80 and scans the surface of the substrate 90, whereby the resist solution is applied to a predetermined region (hereinafter referred to as “resist application region”) on the surface of the substrate 90. Discharge.
[0041]
The gap sensor 42 is attached to the nozzle support portion 40 of the bridging structure 4 at a position facing the surface of the substrate 90, and is located between a certain direction (−Z direction) and an entity (for example, the substrate 90 and the resist film). The distance (gap) is detected, and the detection result is output to the control system 6.
[0042]
As described above, the slit nozzle 41 and the gap sensor 42 are attached to the nozzle support portion 40, so that their relative positional relationship 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 detection result of the gap sensor 42. The substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment includes two gap sensors 42. However, the number of gap sensors 42 is not limited to this, and more gap sensors 42 may be provided. .
[0043]
The nozzle support portion 40 is provided with a liquid feeding mechanism 80 at a position above the slit nozzle 41. FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration for supplying and feeding the resist solution to the slit nozzle 41. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 3, each structure is connected with the control system 6 in the state which can transmit / receive a signal as needed, and each operation | movement according to the control signal from the control system 6 It is possible to do.
[0044]
The substrate processing apparatus 1 includes a replenishing device 71, a buffer tank 72, and a sensor 73 as a supply mechanism 70 for supplying a resist solution, and a main pipe 74, an open / close valve as a piping mechanism for guiding the resist solution to the slit nozzle 41. 75, 76, a filter 77, a check valve 78, on-off valves 83, 84, and a spare pipe 85.
[0045]
The replenishing device 71 has a function of supplying a resist solution to a buffer tank 72 from a resist bottle (not shown). Also, it has a function of pumping the resist solution stored in the buffer tank 72.
[0046]
The buffer tank 72 is provided for separating and removing air mixed in the resist solution by temporarily storing the resist solution. That is, the air mixed in the resist solution gathers in the upper part of the storage tank of the buffer tank 72 while the resist solution is stored in the buffer tank 72, and an air vent valve 88 described later is opened. Therefore, the air is exhausted outside the apparatus through the air exhaust pipe 89. The buffer tank 72 also has a function of sucking under atmospheric pressure when the resist pump 81 sucks the resist solution.
[0047]
The sensor 73 is provided to detect the amount of resist solution stored in the buffer tank 72. More specifically, the sensor 73 is composed of three liquid level sensors, and each liquid level sensor can detect an overflow, an upper limit amount, and a lower limit amount. The liquid surface position information detected by the sensor 73 is transmitted to the control system 6, and the control system 6 generates a control signal based on the detection result to control the replenishing device 71. As a result, an appropriate amount of resist solution can be stored in the buffer tank 72.
[0048]
Although not shown in FIG. 2, the buffer tank 72 is provided on the side of the lifting mechanism 43 at substantially the same height as the slit nozzle 41, and the liquid level in the buffer tank 72 is higher than the discharge port 41 a of the slit nozzle 41. It is set to be a slightly lower position.
[0049]
The main pipe 74 is a pipe that guides the resist solution to the slit nozzle 41 via the resist pump 81. The resist solution is sent to the slit nozzle 41 through the main pipe 74 when both the opening and closing valves 75 and 76 that open and close the flow path in response to a control signal from the control system 6 are open.
[0050]
As shown in FIG. 3, the filter 77 is provided on the primary side of the resist pump 81 and has a function of removing foreign substances from the resist solution fed to the slit nozzle 41. The check valve 78 is arranged to prevent the resist solution in the main pipe 74 from flowing backward, and allows the resist solution to pass only in the right direction in FIG.
[0051]
The on-off valves 83 and 84 and the spare pipe 85 are configured to send the resist solution without going through the resist pump 81. That is, when the opening / closing valve 75 is closed and the opening / closing valves 83, 84 are opened, the resist solution is sent to the slit nozzle 41 through the spare pipe 85 without passing through the main pipe 74 and the resist pump 81. . That is, the control system 6 and the opening / closing valves 75, 83, and 84 mainly correspond to the flow path selection means in the present invention.
[0052]
In addition, the substrate processing apparatus 1 includes a liquid feeding mechanism 80 that generates a driving force for feeding from the supply mechanism 70 to the slit nozzle 41.
[0053]
FIG. 4 is a diagram showing details of the liquid feeding mechanism 80. The liquid feeding mechanism 80 is mainly composed of a resist pump 81 and a drive mechanism 82. FIG. 4 shows a cross section of the resist pump 81.
[0054]
The resist pump 81 includes a first bellows 811, a second bellows 812, a joining member 813, and a tube 814. In addition, the resist pump 81 is provided with a suction port 815 that serves as an inlet for the resist solution when the resist solution is sucked and a discharge port 816 that serves as an exit for the resist solution when the resist solution is discharged. The suction port 815 is connected to the supply mechanism 70 via the main pipe 74, the discharge port 816 is connected to the slit nozzle 41 via the main pipe 74, and the suction port 815 is positioned below the discharge port 816. Is installed.
[0055]
In order to improve the discharge accuracy from the slit nozzle 41, it is desirable to shorten the distance from the discharge port 816 of the resist pump 81 to the slit nozzle 41. In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, since the liquid feeding mechanism 80 is disposed on the nozzle support portion 40 and is disposed so that the distance becomes shorter, the discharge accuracy of the slit nozzle 41 can be improved. it can.
[0056]
The first bellows 811 and the second bellows 812 are configured by members that can be expanded and contracted along the Z-axis direction, and the end on the (−Z) side of the first bellows 811 via the joining member 813, and the second The end of the bellows 812 on the (+ Z) side is fixed to each other, and the inside communicates with each other. Further, both ends of the first bellows 811 and the second bellows 812 are supported by a rigid body (not shown) via a lid 810 so that the total length (X in the figure) is constant. Since the inner diameter area of the first bellows 811 (the area of the surface perpendicular to the Z-axis) is smaller than the inner diameter area of the second bellows 812, the first bellows 811 extends and the second bellows 812 extends. The volume of the resist pump 81 can be changed by changing the state between them.
[0057]
A tube 814 is disposed inside the first bellows 811 and the second bellows 812. The tube 814 is formed of a tubular plastic member, and both ends thereof are connected to the suction port 815 and the discharge port 816, respectively. That is, the tube 814 forms a flow path for the resist solution. In the substrate processing apparatus 1 in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the tube 814 is disposed in a substantially vertical direction along the Z axis.
[0058]
An indirect liquid LQ is enclosed in the space surrounded by the first and second bellows 811 and 812 and the tube 814. As the indirect liquid LQ, a liquid having a low volume change rate with respect to changes in pressure, temperature and the like is used. Thereby, even if the first bellows 811 and the second bellows 812 are deformed by expansion and contraction, the volume of the indirect liquid LQ hardly changes.
[0059]
With such a configuration, in the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, when the first bellows 811 is extended (when the bonding member 813 is moved downward), the inside of the first and second bellows of the resist pump 81 is increased. As the volume decreases, the indirect liquid LQ is pressurized. Since the indirect liquid LQ is a liquid whose volume hardly decreases even when pressurized, the tube 814 is contracted (squeezed) by the pressurized indirect liquid LQ, and the inside of the tube 814 is pressurized. If the waste liquid valve 86 is closed at this time, since the check valve 78 is provided on the suction port 815 side, the resist solution in the tube 814 does not flow backward from the suction port 815. If the open / close valve 76 is open, the resist solution in the tube 814 is discharged from the discharge port 816 and fed toward the slit nozzle 41.
[0060]
On the other hand, when the second bellows extends (when the joining member 813 is moved upward), the volume inside the first and second bellows of the resist pump 81 increases and the indirect liquid LQ is depressurized. Since the indirect liquid LQ is a liquid whose volume hardly increases even under reduced pressure, the tube 814 is expanded by the indirect liquid LQ, and the inside of the tube 814 is depressurized. At this time, if the opening / closing valve 76 is closed, the resist solution does not flow into the tube 814 from the discharge port 816, and the resist solution in the buffer tank 72 is sucked from the suction port 815.
[0061]
That is, the resist pump 81 can repeatedly perform the resist solution suction operation and the discharge operation by reciprocating the bonding member 813 along the Z-axis direction, and has a function of feeding the resist solution. .
[0062]
FIG. 5 is a diagram showing details of the drive mechanism 82. The drive mechanism 82 includes a base 820, a drive motor 821, a ball screw 822, a nut member 823, a mounting member 824, a guide 825, a bearing member 826, and a guide fixing member 827, and the resist pump 81 feeds the resist solution. For generating a driving force for the purpose. In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, the rotational driving force generated by the driving motor 821 is converted into the linear driving force mainly by the configuration including the ball screw 822 and the nut member 823, and the driving force of the resist pump 81 is converted. And
[0063]
The base 820 is a member for mounting and integrating the components of the drive mechanism 82. Although not shown in FIG. 5, the base 820 is appropriately provided with a member for fixing to the nozzle support portion 40. Thus, driving accuracy can be improved by fixing to the nozzle support part 40 in the state which made each structure of the drive mechanism 82 integral structure. The base 820 is fixed to the nozzle support portion 40 so that a guide direction by a guide 825 described later is along the Z axis.
[0064]
The drive motor 821 is a DD (Direct Drive) motor with high speed accuracy at low speed rotation (500 rpm or less). By adopting the DD motor as the drive motor 821 in this way, the substrate processing apparatus 1 in the present embodiment can directly connect the ball screw 822 and the drive motor 821 without using a reduction gear. In addition to being able to reduce the cost and size, it is possible to prevent the feeding accuracy of the nut member 823 from being lowered due to the accuracy of the reduction gear, backlash, or the like. Furthermore, since the rigidity value can be maintained as compared with the case where a timing belt or the like is used, it is possible to suppress a reduction in rotational unevenness and control characteristics (such as a response delay with respect to a rapid speed change). The drive motor 821 used for the drive mechanism 82 in the present embodiment is not limited to the DD motor, and other types of motors can be used as long as they have high speed accuracy (1% or less at 100 rpm) at low speed rotation. May be used. In addition, when using a motor with insufficient speed accuracy at low speed, it may be used in combination with a so-called high-accuracy reducer with little backlash, but even in this case, the motor has a high resolution (217 p / rev or more). ).
[0065]
Although not shown in FIG. 5, the drive motor 821 is connected to the control system 6 in a state where signals can be transmitted and received, and the rotation amount and the rotation speed according to the control signal from the control system 6. Can be controlled. As the drive motor 821, a motor that can be rotationally positioned by a control signal from the control system 6, such as an AC servo motor, a stepping motor, or a DD motor, can be used. In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, A DD motor is used in consideration of accuracy during low-speed rotation. In order to improve the feeding accuracy, a DD motor having a high resolution (with a resolution of 217 p / rev or higher) is used.
[0066]
The ball screw 822 is a cylindrical rod-shaped member having a central axis P, and is attached to the base 820 by a pair of bearing members 826 attached to both ends. In addition, a spiral lead for screwing onto the nut member 823 is provided on the cylindrical surface of the ball screw 822. The lead pitch D of the ball screw 822 is 3 mm to 6 mm.
[0067]
The nut member 823 is provided with a through-hole for screwing with the ball screw 822, and a spiral groove is formed on the inner wall of the through-hole so as to be engaged with a lead provided on the ball screw 822. An attaching member 824 is fixed to the nut member 823, and the attaching member 824 is attached to the joining member 813 of the resist pump 81.
[0068]
When the ball screw 822 is screwed into the through hole of the nut member 823 while rotating, the nut member 823 linearly moves in a predetermined direction with respect to the ball screw 822 along the central axis P. Since the nut member 823 and the joining member 813 are connected via the mounting member 824, when the nut member 823 is moved as described above, the joining member 813 moves in the same direction in conjunction with it. In this way, in the substrate processing apparatus 1, the rotational driving force around the central axis P by the drive motor 821 is converted to the linear driving force of the registration pump 81 in the Z-axis direction. The rotation direction of the drive motor 821 when the nut member 823 moves to the drive motor 821 side along the ball screw 822 is referred to as a “forward direction”.
[0069]
Further, the nut member 823 is provided with a guide portion (not shown) for receiving the guide 825. The guide portion is provided with a plurality of balls, and the nut member 823 and the guide 825 can receive friction through the balls, thereby suppressing friction when the nut member 823 moves. Also, resin spacers or spacer balls are disposed between the balls. Thereby, since the vibration and feed unevenness accompanying the rolling and circulation of the ball can be suppressed, the speed accuracy of the nut member 823 can be improved.
[0070]
The guide 825 is assembled and fixed integrally with the ball screw 822 to the base 820 by a pair of guide fixing members 827 with sufficient accuracy and rigidity while receiving a guide portion (not shown) of the nut member 823. The guide 825 has a linear guide shaft J, and by engaging with the nut member 823, the moving direction of the nut member 823 that moves by the rotation of the ball screw 822 is defined in a direction along the guide shaft J. It has a function.
[0071]
As described above, the nut member 823 moves along the central axis P of the ball screw 822 as the ball screw 822 rotates, but the direction of the central axis P varies depending on the driving vibration of the ball screw 822 and the like. Therefore, the moving direction of the nut member 823 cannot be accurately defined only by the ball screw 822. On the other hand, since the guide 825 is stationary, the direction of the guide shaft J is more stable than the center axis P. Therefore, since the movement direction of the nut member 823 of the drive mechanism 82 is defined by the guide shaft J, the movement speed and accuracy of the movement direction of the nut member 823 can be improved.
[0072]
A bearing for support (not shown) is provided inside the bearing member 826, and the bearing abuts against the ball screw 822. Accordingly, the ball screw 822 can be attached to the base 820 without hindering the rotation of the ball screw 822 around the central axis P. In addition, in order to improve the rotational rigidity of the ball screw 822, the bearing uses a member having appropriate rigidity in consideration of the axial load. Moreover, the stability of rotation of the ball screw 822 can be improved by using a relatively large bearing.
[0073]
Returning to FIG. 3, the substrate processing apparatus 1 includes a waste liquid valve 86, a waste liquid pipe 87, an air vent valve 88, and an air exhaust pipe 89 as a piping mechanism mainly used in maintenance and the like.
[0074]
The waste liquid valve 86 is a valve for opening and closing a flow path between the main pipe 74 and the waste liquid pipe 87. The waste liquid valve 86 is controlled to open and close in response to a control signal from the control system 6. The waste liquid pipe 87 is connected to a recovery mechanism (not shown), and when the waste liquid valve 86 is opened, the resist liquid in the resist pump 81 and the main pipe 74 is recovered to the recovery mechanism via the waste liquid pipe 87. Is done.
[0075]
The air vent valve 88 is a valve for opening and closing a flow path between the buffer tank 72 and the air exhaust pipe 89. The air vent valve 88 is controlled to open and close in response to a control signal from the control system 6. The air exhaust pipe 89 is connected to an exhaust pump (not shown). When the air vent valve 88 is opened, the air separated from the resist solution in the buffer tank 72 passes through the air exhaust pipe 89. Exhausted. All valves used in this apparatus are so-called cancel type valves that do not cause a pressure change or volume change in the liquid in the pipe by the operation of the valve.
[0076]
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the elevating mechanisms 43 and 44 are divided on both sides of the slit nozzle 41 and connected to the slit nozzle 41 by the nozzle support portion 40. The elevating mechanisms 43 and 44 are used for moving the slit nozzle 41 in translation and adjusting the posture of the slit nozzle 41 in the YZ plane.
[0077]
A pair of AC coreless linear motors (hereinafter simply abbreviated as “linear motors”) 50, 51 arranged separately along the edges on both sides of the stage 3 are fixed to both ends of the bridge structure 4. Established.
[0078]
The linear motor 50 includes a stator (stator) 50a and a mover 50b. The bridge structure 4 is moved in the X-axis direction (direction along the surface of the substrate 90) by electromagnetic interaction between the stator 50a and the mover 50b. It is a motor which produces | generates the driving force for making it move to. Further, the moving amount and moving direction of the linear motor 50 can be controlled by a control signal from the control system 6. The linear motor 51 has substantially the same function and configuration.
[0079]
Each of the linear encoders 52 and 53 includes a scale unit and a detector (not shown), detects the relative positional relationship between the scale unit and the detector, and transmits the relative positional relationship to the control system 6. Each detector is fixed to both ends of the bridge structure 4, and the linear encoders 52 and 53 have a function of detecting the position of the bridge structure 4.
[0080]
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. In addition, 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 are provided on the front surface.
[0081]
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, linear The components such as the motors 50 and 51, the supply mechanism 70, and the liquid feeding mechanism 80 are controlled.
[0082]
In particular, the control system 6 performs opening / closing control of the opening / closing valves 75, 76, 83, 84 based on an instruction input from the operator, thereby guiding the resist solution via the main pipe 74 or via the spare pipe 85. Make a selection. Further, the rotation direction of the drive motor 821, the rotation amount per stroke, and the rotation speed are controlled by the control signal. In the substrate processing apparatus 1, the amount of movement of the bonding member 813 of the registration pump 81 (volume change amount of the registration pump 81) is determined by the amount of rotation per stroke of the drive motor 821. Therefore, the amount of rotation is controlled. Corresponds to controlling the amount of the resist solution fed by the resist pump 81. In the substrate processing apparatus 1, since the moving speed of the bonding member 813 (volume change speed of the resist pump 81) is determined by the rotational speed of the drive motor 821, the rotational speed is controlled by the resist pump. This corresponds to controlling the flow rate of the liquid.
[0083]
As a specific configuration of the control system 6, the storage unit 61 corresponds to a RAM that temporarily stores data, a read-only ROM, a magnetic disk device, and the like, and stores a portable magneto-optical disk, a memory card, and the like. It may be a medium and a reading device thereof. The operation unit 62 includes buttons and switches (including a keyboard and a mouse) for an operator to input instructions to the substrate processing apparatus 1. The operation unit 62 also has the function of the display unit 63 like a touch panel display. It may be. The display unit 63 corresponds to a liquid crystal display or various lamps.
[0084]
<1.2 Explanation of operation>
Next, the operation of the substrate processing apparatus 1 will be described. In the substrate processing apparatus 1, there are mainly three operation modes (coating mode, pre-coating mode, and maintenance mode). Which of the operation modes is selected is determined by the control system 6 according to an instruction input from the operator. This is done by controlling the configuration.
[0085]
<1.2.1 Application mode operation>
First, the operation in the normal coating mode will be described. When the application mode is selected by an instruction input from the operator, the control system 6 closes the open / close valves 83 and 84, the waste liquid valve 86 and the air vent valve 88 and opens the open / close valve 75. As a result, the main pipe 74 is selected as the resist solution flow path.
[0086]
At this time, it is assumed that the resist solution is stored in the buffer tank 72 up to the upper limit position by the replenishing device 71 based on the detection result from the sensor 73. Thereafter, the resist solution is supplied to the buffer tank 72 up to the upper limit position under the control of the control system 6 except when the resist pump 81 is performing the suction operation of the resist solution.
[0087]
In the substrate processing apparatus 1, when the substrate 90 is transported to a predetermined position by an operator or a transport mechanism (not shown), the stage 3 sucks and holds the substrate 90 at a predetermined position on the holding surface 30. Subsequently, based on a control signal from the control system 6, the elevating mechanisms 43 and 44 set the gap sensor 42 attached to the nozzle support portion 40 to a predetermined altitude (hereinafter referred to as “measurement altitude”) higher than the thickness of the substrate 90. ").
[0088]
When the gap sensor 42 is set at the measurement altitude, the linear motors 50 and 51 move the gap sensor 42 to above the resist coating region by moving the bridging structure 4 in the X direction. Here, the resist application region is a region in the surface of the substrate 90 where the resist solution is to be applied, and is usually a region obtained by excluding a region having a predetermined width along the edge from the entire area of the substrate 90. It is. At this time, the control system 6 controls the position of the gap sensor 42 in the X-axis direction by giving control signals to the linear motors 50 and 51 based on the detection results of the linear encoders 52 and 53.
[0089]
Next, the gap sensor 42 starts measuring the gap between the surface of the substrate 90 and the slit nozzle 41 in the resist coating region on the surface of the substrate 90. When the measurement is started, the linear motors 50 and 51 further move the bridging structure 4 in the X direction so that the gap sensor 42 scans the resist coating region 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.
[0090]
When the bridging structure 4 passes over the substrate 90 in the X direction and the scanning by the gap sensor 42 is finished, the control system 6 stops the bridging structure 4 at that position, and based on the detection result from the gap sensor 42. The posture of the slit nozzle 41 in the YZ plane is an appropriate posture (the posture in which the interval between the slit nozzle 41 and the resist application region is an appropriate interval for applying the resist solution. Hereinafter, referred to as “appropriate posture”). The position of the nozzle support portion 40 is calculated, and a control signal is given to each of the lifting mechanisms 43 and 44 based on the calculation result. Based on the control signal, the respective lifting mechanisms 43 and 44 move the nozzle support portion 40 in the Z-axis direction to adjust the slit nozzle 41 to an appropriate posture.
[0091]
Thus, in order to realize uniform application of the resist solution, it is necessary to strictly adjust the distance between the slit nozzle 41 and the surface of the substrate 90. In the substrate processing apparatus 1, the control system 6 adjusts the distance by controlling the lifting mechanisms 43 and 44 based on the detection result of the gap sensor 42.
[0092]
Further, the linear motors 50 and 51 move the bridging 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 where the slit nozzle 41 substantially extends along one side of the resist coating region.
[0093]
When the slit nozzle 41 moves to the discharge start position, the control system 6 gives a control signal to the linear motors 50 and 51. Based on the control signal, the linear motors 50 and 51 move the bridging structure 4 in the −X direction so that the slit nozzle 41 scans the surface of the substrate 90.
[0094]
At this time, the control system 6 also gives a control signal to the opening / closing valve 76 and the drive motor 821, while the scanning is performed by the slit nozzle 41, the opening / closing valve 76 is opened and the drive motor 821 is moved in the forward direction. And the joining member 813 of the resist pump 81 is moved in the (−Z) direction. By this operation, the first bellows of the resist pump 81 extends and the second bellows contracts, so the indirect liquid LQ is pressurized. When the indirect liquid LQ is pressurized, the tube 814 contracts and the resist liquid sucked into the tube 814 is sent from the discharge port 816 to the slit nozzle 41.
[0095]
As a result, the slit nozzle 41 discharges the resist solution to the resist application region, and a layer of the resist solution is formed on the surface of the substrate 90. In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, since the joining member 813 of the resist pump 81 moves smoothly together with the nut member 823, the resist solution to be fed does not cause pulsation due to pumping or the like. Liquid unevenness can be suppressed.
[0096]
Further, in this configuration, the buffer tank 72 is arranged and the liquid level is set so that the height of the discharge port 41a of the slit nozzle 41 is higher than the level of the resist liquid in the buffer tank 72. Yes. As a result, undesired liquid outflow from the slit nozzle 41 does not occur during application.
[0097]
Further, the rotational speed of the drive motor 821 at this time is controlled by the control system 6 so that the layer thickness of the resist solution to be formed becomes a set value over the entire surface of the resist coating region. For the rotational speed distribution of the drive motor 821 for the control system 6 to perform such control, an appropriate value is obtained in advance through experiments or the like. In order to improve the liquid feeding accuracy of the resist liquid, it is preferable to feed the resist liquid at a relatively low speed, but a general motor is stable at high speed rotation. Since the drive mechanism 82 of the substrate processing apparatus 1 in the present embodiment employs a DD motor with good low-speed rotation accuracy for the drive motor 821, accurate control is performed even when the resist solution is fed at low speed. It is possible to improve the discharge accuracy of the slit nozzle 41.
[0098]
Further, by using the drive motor 821 having a high rotational accuracy at such a low speed rotation, the lead pitch D of the ball screw 822 is set to 3 mm to 6 mm with a high processing accuracy without being less than 3 mm at which the processing accuracy decreases. And the accuracy can be improved.
[0099]
When the slit nozzle 41 moves to the discharge end position, the control system 6 gives a control signal to the drive mechanism 82, the elevating mechanisms 43 and 44, and the linear motors 50 and 51. Based on the control signal, the drive mechanism 82 stops, and the discharge of the resist solution from the slit nozzle 41 stops, and the elevating mechanisms 43 and 44 move the gap sensor 42 to the measurement altitude. Further, the control system 6 controls the open / close valve 76 to be in a closed state.
[0100]
The amount of resist solution discharged from the slit coater is substantially determined by the amount of resist solution supplied to the slit nozzle. In the substrate processing apparatus 1 in the present embodiment, the amount of the resist solution fed from the resist pump 81 during the period from the start of discharge of the resist solution to the end of discharge (during one stroke) is determined by the drive motor 821 during one stroke. The amount of rotation is controlled by the control system 6. Here, since the drive motor 821 has a high resolution of 217 p / rev or higher with respect to the control by the control system 6, the control accuracy of the rotation amount can be improved. Therefore, the accuracy of the discharge amount of the slit nozzle 41 can be improved.
[0101]
Next, the linear motors 50 and 51 move the bridging structure 4 in the X direction so that the gap sensor 42 scans the resist coating region, measures the gap with the resist film formed on the substrate 90, and controls the control system 6. To communicate. The control system 6 calculates the difference between the gap value (distance between the surface of the substrate 90) measured before the resist coating and the gap value (distance between the resist film surface) measured after the resist coating. By calculating, the thickness dimension of the resist film formed on the substrate 90 is calculated.
[0102]
Further, according to the calculated thickness dimension, the quality of the coating process performed on the substrate 90 is determined by comparing with a predetermined value that is set in advance as an allowable thickness dimension range. The result is displayed on the display unit 63.
[0103]
As a result, it is possible to promptly determine whether or not the processing liquid layer (resist film) is formed on the surface of the substrate 90, and therefore, based on the determination result displayed on the display unit 63, for example, an operator Etc. can respond quickly to the processing situation. In the inspection using the gap sensor 42, the abnormality in the X-axis direction can be mainly detected. Therefore, for example, the resist solution is not applied (resist solution shortage), the discharge start position and the discharge end position. It is also possible to detect an abnormality such as a shift in thickness or a thickening phenomenon occurring at the coating end position. Further, based on the film pressure measurement result, for example, when the film thickness is smaller than the desired thickness, the resist pump 81 is flexibly controlled depending on the situation, such as increasing the speed of the drive motor 821 at the next application. It is suitable for obtaining a desired application result.
[0104]
During this time, the control system 6 reversely rotates the drive motor 821 of the drive mechanism 82 by the control signal, and moves the nut member 823 in the (+ Z) direction. Thereby, since the joining member 813 moves in the (+ Z) direction, the first bellows 811 contracts and the second bellows 812 extends. Therefore, the indirect liquid LQ is decompressed, the tube 814 expands, and the resist liquid is sucked from the supply mechanism 70 into the tube 814 through the suction port 815.
[0105]
As described above, the resist pump 81 does not expose the portion that becomes the flow path of the resist solution to the outside air in the discharge operation and the suction operation. Therefore, unlike the apparatus using the piston pump shown in FIG. 6, the resist solution exposed to the outside air is not altered and mixed, and the substrate processing apparatus 1 can suppress the generation of particles.
[0106]
When the inspection of the resist film is completed, the stage 3 stops the adsorption 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.
[0107]
The above is the operation in the coating mode of the substrate processing apparatus 1 in the present embodiment.
[0108]
<1.2.2 Pre-coating mode operation>
Next, the pre-coating mode of the substrate processing apparatus 1 will be described. The pre-coating mode is a mode in which the substrate processing apparatus 1 sends a resist solution to the slit nozzle 41 without driving the resist pump 81.
[0109]
In the substrate processing apparatus 1, for example, prior to the coating mode, the tip of the slit nozzle 41 is not in a state where the resist solution cannot be normally discharged due to drying or the like, or the resist solution that has deteriorated at the tip of the slit nozzle 41 is removed. Pre-coating (trial coating) is performed for reasons such as waste liquid removal. Further, pre-coating is also performed in a process such as air bleeding after cleaning.
[0110]
When the pre-coating mode is selected in accordance with an instruction from the operator, the control system 6 first opens the on-off valves 75 and 76 by the control signal, and opens the on-off valves 83 and 84, the waste liquid valve 86 and the air vent valve 88. Closed. As a result, the main pipe 74 is selected as a resist solution flow path from the supply mechanism 70 to the slit nozzle 41.
[0111]
Next, the control system 6 controls the linear motors 50 and 51 to move the bridging structure 4 from the standby position to a position where pre-coating is performed (position where coating is performed on a pre-coating plate not shown).
[0112]
Further, the control system 6 controls the buffer tank 72 to send the resist solution to the slit nozzle 41 by atmospheric pressure.
[0113]
In the pre-coating process of the substrate processing apparatus 1, it is not necessary to perform highly accurate discharge, and it is not necessary to perform highly accurate control of the discharge amount and the discharge flow rate by controlling the resist pump 81. Therefore, the control system 6 does not generate the driving force by selecting the method for supplying the resist solution by the atmospheric pressure of the buffer tank 72 without using the resist pump 81 as the method for supplying the resist solution. The liquid can be fed.
[0114]
In the slit coater, when a resist solution having a high viscosity is used, or when the resist solution and particles that have deteriorated during cleaning and waste liquid are swept away at once, it is necessary to perform liquid feeding at a high pressure. The substrate processing apparatus 1 in the present embodiment can cope with such processing by pre-coating.
[0115]
When pre-coating with high pressure is selected by an instruction input from the operator, first, the control system 6 opens the open / close valves 83 and 84 by a control signal, and the open / close valve 75, waste liquid valve 86 and air vent valve 88. Is closed. As a result, the preliminary pipe 85 is selected as the resist solution flow path from the supply mechanism 70 to the slit nozzle 41.
[0116]
Next, the control system 6 controls the linear motors 50 and 51 to move the bridge structure 4. At this time, when applying to the substrate 90, after the measurement by the gap sensor 42 and the like are performed as in the application mode, the bridging structure 4 is disposed at the above-described discharge start position. Moreover, when apply | coating to a pre application | coating plate, the bridge | crosslinking structure 4 is arrange | positioned in the above-mentioned pre application position.
[0117]
When the bridging structure 4 is disposed at a predetermined position, the control system 6 controls the linear motors 50 and 51 to scan the slit nozzle 41 while moving the bridging structure 4 in a predetermined direction. At this time, the control system 6 opens the open / close valve 76 and controls the replenishing device 71 of the supply mechanism 70 to pressurize the resist solution. As a result, the pressurized resist solution is fed from the supply mechanism 70 toward the slit nozzle 41, and the resist solution is discharged from the slit nozzle 41.
[0118]
As described above, since the substrate processing apparatus 1 includes the auxiliary pipe 85 and the control system 6 has a function of appropriately selecting the auxiliary pipe 85, for example, the tube 814 of the resist pump 81 may be damaged. Even when a certain amount of high pressure is applied to the resist solution, the substrate processing apparatus 1 can send the resist solution. Therefore, the substrate processing apparatus 1 can be used as a processing solution even if it is a highly viscous resist solution.
[0119]
When a predetermined amount of discharge is executed, the linear motors 50 and 51 retract the bridging structure 4 to the standby position, and the pre-coating mode ends. The above is the description of the operation in the pre-coating mode in the substrate processing apparatus 1.
[0120]
<1.2.3 Operation in maintenance mode>
Next, the operation in the maintenance mode of the substrate processing apparatus 1 will be described. In the substrate processing apparatus 1, maintenance such as cleaning the pipe (main pipe 74, spare pipe 85, waste liquid pipe 87, etc.) and the resist pump 81 or replacing the resist liquid is performed as appropriate.
[0121]
In the substrate processing apparatus 1, when the maintenance mode is selected by an instruction input from the operator, the waste liquid valve 86 is opened by the control system 6.
[0122]
In the substrate processing apparatus 1, as shown in FIGS. 3 and 4, the tube 814 of the resist pump 81 is arranged in the direction along the Z axis. That is, the resist solution is fed in the resist pump 81 so that the direction of feeding is along the Z axis, and the height of the suction port 815 is lower than the height of the discharge port 816. Yes.
[0123]
As described above, in the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, the suction port 815 side, which is disposed at a position where the height position is low among the suction port 815 and the discharge port 816, is connected to the waste liquid pipe 87, thereby performing control. Since the system 6 opens the waste liquid valve 86, the resist solution in the resist pump 81 can be easily extracted.
[0124]
In addition, the inner wall of the tube 814 serving as a resist solution flow path is not formed with complicated irregularities, and the resist solution in the resist pump 81 is transferred to the waste solution pipe 87 simply by opening the waste solution valve 86. Guided and extracted smoothly. Therefore, maintenance such as cleaning can be easily performed.
[0125]
In addition, since the bubbles in the resist pump 81 efficiently escape upward due to such an arrangement, the bubble removal operation can be easily performed.
[0126]
In the substrate processing apparatus 1, when the waste liquid valve 86 is opened, the open / close valve 76 is also opened, so that the resist solution in the slit nozzle 41 can be efficiently recovered. Note that, when the waste liquid valve 86 is opened, the control system 6 may control the collection mechanism (not shown) so that the waste liquid pipe 87 is vacuum-sucked. In that case, the resist solution can be more easily extracted.
[0127]
When the predetermined time has elapsed and the waste liquid / cleaning / removal process is completed, the substrate processing apparatus 1 ends the maintenance mode and displays on the display unit 63 that the maintenance work has been completed. As a result, the operator can know that the substrate processing apparatus 1 is ready to start the coating process.
[0128]
As described above, in the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment, when the liquid feeding mechanism 80 performs the discharge operation and the suction operation, the flow path (cylinder) of the processing liquid as in the piston pump 110 shown in FIG. 111 is not exposed to the external atmosphere, and the generation of particles can be prevented.
[0129]
Further, since the liquid feeding mechanism 80 feeds the processing liquid by contracting the tube 814, it is possible to suppress the pulsation of the flow of the processing liquid, so that liquid feeding can be performed with high accuracy. A slit coater such as the substrate processing apparatus 1 is particularly effective because the discharge accuracy is greatly influenced by the accuracy with which the resist solution is fed to the slit nozzle 41.
[0130]
In addition, since the resist pump 81 does not use a worn member (for example, an O-ring or the like) like the sealing material 113 of the conventional piston pump 110, the replacement frequency of parts can be suppressed.
[0131]
Further, since the internal shape of the resist pump 81 is a simple cylindrical shape (tube 814), the processing liquid inside the resist pump 81 can be easily drained, and the processing liquid can be easily cleaned and removed. Therefore, maintenance work can be easily performed. In particular, it is suitable for application of a color resist because the replacement of the treatment liquid is better than a general bellows pump.
[0132]
Further, by disposing one of the suction port 815 and the discharge port 816 at a low height, the bubbles in the resist pump 81 can be easily removed from the upper part, and the processing liquid is easily drained from the lower part. be able to. This also facilitates maintenance work.
[0133]
In addition, the control system 6 selects liquid feeding by driving the drive motor 821 of the driving mechanism 82 and liquid feeding by the replenishing device 71, thereby performing liquid feeding according to the usage status of the substrate processing apparatus 1. Can do.
[0134]
Further, in the substrate processing apparatus 1, the processing liquid to be used is selected by selecting whether the resist liquid is sent via the resist pump 81 and the main pipe 74 or the resist liquid is sent via the auxiliary pipe 85. The liquid can be sent according to the situation.
[0135]
<2. Second Embodiment>
In the substrate processing apparatus 1 in the first embodiment, a resist solution is sent to the slit nozzle 41 by one resist pump 81. Here, when the substrate 90 to be processed becomes large and it is necessary to increase the discharge amount per stroke in the coating process, conventionally, the resist pump 81 is replaced with a large pump having a large discharge amount. It was. However, since such a large pump is difficult to manufacture with high accuracy, there is a problem that coating accuracy is lowered as a result. In the present invention, like the substrate processing apparatus 1 shown in the first embodiment, the pump for feeding the resist solution is not limited to one, and a plurality of pumps may be used.
[0136]
FIG. 7 is a view showing a liquid feeding mechanism 80 of the substrate processing apparatus 1 in the second embodiment configured based on such a principle. In FIG. 7, the illustration of the substantially same configuration as that of the first embodiment such as the auxiliary pipe 85 is omitted.
[0137]
The substrate processing apparatus 1 in the present embodiment is different from the substrate processing apparatus 1 in the first embodiment in that it includes two resist pumps 81a and 81b and two drive mechanisms 82a and 82b. Further, as shown in FIG. 7, the main pipe 74 a is disposed so as to guide the resist solution discharged from the respective resist pumps 81 a and 81 b to the supply port 410 of the slit nozzle 41. The resist solutions discharged from the resist pumps 81a and 81b merge at the connection point CP and are supplied from the supply port 410 to the slit nozzle 41.
[0138]
Each of the resist pumps 81a and 81b has the same structure as the resist pump 81 in the first embodiment, and includes a first bellows 811, a second bellows 812, and a tube member 814. The drive mechanisms 82a and 82b have the same structure as the drive mechanism 82 in the first embodiment. The resist pump 81a is driven by a drive mechanism 82a, and the resist pump 81b is driven by a drive mechanism 82b.
[0139]
The control system 6 performs the same control as that of the first embodiment except that the drive mechanisms 82a and 82b are driven to be driven synchronously.
[0140]
As described above, since the substrate processing apparatus 1 in the second embodiment uses the pump having the same structure as the resist pump 81 in the first embodiment to send the resist solution, the same effect is obtained. be able to.
[0141]
Further, since the resist solution is fed by the two resist pumps 81a and 81b, the amount of the resist solution supplied to the slit nozzle 41 becomes the total amount of the resist pumps 81a and 81b. The discharge amount can be increased. When the substrate 90 is enlarged and the amount of resist solution discharged per stroke is increased, two small pumps processed with high accuracy are used instead of using a large pump with low processing accuracy. Thus, the coating accuracy can be improved. In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, the two resist pumps 81a and 81b are used. However, the number of pumps is not limited to this, and a configuration including more pumps may be employed.
[0142]
<3. Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.
[0143]
For example, the substrate processing apparatus 1 in the above embodiment is a so-called slit coater that discharges a resist solution from a slit nozzle, but the present invention is not limited to the slit coater.
[0144]
The pump driven by the drive mechanism 82 is not limited to a pump of the type such as the resist pump 81, and may be used, for example, to drive a piston of a piston pump. That is, any pump may be used as long as the pump sends liquid by driving the movable portion along a linear axis.
[0145]
The resist pump 81 may be provided below the slit nozzle 41. In this case, the resist solution in the resist pump 81 and the slit nozzle 41 can be collected and discharged more efficiently.
[0146]
When a plurality of resist pumps are used as in the second embodiment, the joining member 813 of the resist pump 81a and the joining member 813 of the resist pump 81b are attached to the nut member 823 of the drive mechanism 82a. The registration pumps 81a and 81b may be driven by one drive mechanism 81a.
[0147]
【The invention's effect】
  Claim 1 to9In the invention described in (1), the tube member is disposed inside the container member, and the indirect liquid is enclosed in the space between the container member and the tube member, so that a part of the flow path of the processing liquid is formed. Generation of particles can be suppressed without being exposed to the atmosphere. In addition, maintenance such as cleaning can be easily performed. Further, by further providing a preliminary flow path for guiding a predetermined processing liquid to the slit nozzle without passing through the liquid feeding means, for example, when using a processing liquid having a high viscosity, a relatively high pressure is applied. However, the processing liquid can be fed without destroying the liquid feeding means.Further, the buffer tank causes the liquid feeding means to suck the predetermined processing liquid under atmospheric pressure, whereby the suction force when the liquid feeding means sucks the processing liquid can be reduced. In addition, the replenishing means sends the predetermined processing liquid stored in the buffer tank to the slit nozzle at a predetermined pressure, so that the processing liquid can be easily supplied without driving the driving means.
[0148]
In the invention according to claim 3, the control means controls the constant volume supply means for controlling the liquid feed amount of the predetermined processing liquid fed by the liquid feeding means, and the flow rate of the predetermined processing liquid by the liquid feeding means. By having the constant flow rate supply means, the processing liquid can be discharged with high accuracy.
[0149]
In the invention according to claim 4, by arranging the suction port and the discharge port located on both ends of the tube member so that one of the height positions is lower than the other, It is advantageous for removing bubbles. Moreover, drainage is easy.
[0151]
  Claim5In the invention described in the above, it is possible to suppress discharge of undesired processing liquid from the slit nozzle by setting the liquid level of the buffer tank to be lower than the discharge port of the slit nozzle. it can.
[0153]
  Claim6In the above-described invention, the amount of the processing liquid in the buffer tank can be appropriately maintained by further including a measuring unit that measures the amount of the predetermined processing liquid stored in the buffer tank.
[0155]
  Claim7In the invention described in (2), when a predetermined processing liquid is fed to the slit nozzle, the liquid feeding selection means for selecting either the liquid feeding by driving the driving means or the liquid feeding by the replenishing means is further provided. By providing, liquid feeding according to the situation can be performed.
[0156]
  Claim8In the invention described in (1), the flow path selection means has a valve that opens and closes the preliminary flow path, whereby the flow path can be easily selected.
[0157]
  Claim9In the invention described in the above, since the liquid feeding means has a plurality of container members and tube members for one slit nozzle, the discharge amount can be increased using a small pump with high processing accuracy. The application accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the substrate processing apparatus.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a supply mechanism and a liquid feeding mechanism.
FIG. 4 is a diagram showing details of a liquid feeding mechanism.
FIG. 5 is a diagram showing details of a drive mechanism.
FIG. 6 is a view showing a conventional liquid feeding device.
FIG. 7 is a diagram showing a liquid feeding mechanism in a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Substrate processing equipment
3 stages
41 Slit nozzle
6 Control system
70 Supply mechanism
71 Replenisher
72 Buffer tank
73 Sensor
75, 76, 83, 84 Open / close valve
80 Liquid feeding mechanism
81, 81a, 81b resist pump
811 1st bellows
812 2nd bellows
813 Joining member
814 tubes
815 Suction port
816 Discharge port
82, 82a, 82b drive mechanism
821 Drive motor
822 Ball screw
823 Nut member
825 Guide
85 Preliminary piping
90 substrates
D Lead pitch
LQ Indirect liquid

Claims (9)

基板に所定の処理液の膜を形成する基板処理装置であって、
基板を保持する保持台と、
前記所定の処理液を基板の主面に吐出するスリットノズルと、
前記所定の処理液を供給する供給機構と、
前記所定の処理液を前記スリットノズルに送液する送液手段と、
前記送液手段を介することなく前記所定の処理液を前記スリットノズルに導く予備流路と、
前記送液手段を介して送液するか、前記予備流路を介して送液するかを選択する流路選択手段と、
を備え、
前記供給機構が、
前記所定の処理液を貯留し、前記送液手段に大気圧下で前記所定の処理液を吸引させるバッファタンクと、
前記バッファタンクに前記所定の処理液を補給し、前記バッファタンクに貯留された前記所定の処理液を所定の圧力で前記スリットノズルに送液する補給手段とを有し、
前記送液手段が、
内部容積を変更可能な容器部材と、
内部が前記所定の処理液の流路となるとともに、内部容積を変更可能なチューブ部材と、
前記容器部材の内部容積を変更駆動する駆動手段と、
を有し、
前記容器部材の内部に前記チューブ部材が配置され、前記容器部材と前記チューブ部材との間の空間には、間接液が内封されており、
前記予備流路は、前記補給手段により前記所定の処理液を加圧して送液する場合に使用されることを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus for forming a film of a predetermined processing solution on a substrate,
A holding table for holding a substrate;
A slit nozzle for discharging the predetermined processing liquid onto the main surface of the substrate;
A supply mechanism for supplying the predetermined processing liquid;
A liquid feeding means for feeding the predetermined processing liquid to the slit nozzle;
A preliminary flow path for guiding the predetermined processing liquid to the slit nozzle without going through the liquid feeding means;
A flow path selecting means for selecting whether the liquid is sent via the liquid feeding means or the preliminary flow path;
With
The supply mechanism is
A buffer tank for storing the predetermined processing liquid and causing the liquid feeding means to suck the predetermined processing liquid under atmospheric pressure;
Replenishing the buffer tank with the predetermined processing liquid, and supplying the predetermined processing liquid stored in the buffer tank to the slit nozzle with a predetermined pressure;
The liquid feeding means is
A container member capable of changing the internal volume;
A tube member whose inside is a flow path for the predetermined processing liquid and whose internal volume can be changed,
Driving means for changing and driving the internal volume of the container member;
Have
The tube member is disposed inside the container member, and an indirect liquid is enclosed in a space between the container member and the tube member ,
The substrate processing apparatus , wherein the preliminary flow path is used when the predetermined processing liquid is pressurized and fed by the replenishing means . 請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記容器部材は、互いに内径が異なり、且つ、内部が互いに連通した第１および第２ベローズよりなり、
前記駆動手段は、前記第１および第２ベローズの境界近傍を所定の方向に移動させることを特徴とする基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 1,
The container member includes first and second bellows having different inner diameters and communicating with each other inside,
The substrate processing apparatus, wherein the driving means moves a vicinity of a boundary between the first and second bellows in a predetermined direction. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
前記駆動手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段が、
前記送液手段が送液する前記所定の処理液の送液量を制御する定容量供給手段と、
前記送液手段による前記所定の処理液の流量を制御する定流量供給手段と、
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 1, wherein:
Control means for controlling the drive means;
The control means is
A constant volume supply means for controlling a liquid feed amount of the predetermined processing liquid fed by the liquid feed means;
Constant flow rate supply means for controlling the flow rate of the predetermined processing liquid by the liquid feeding means;
A substrate processing apparatus comprising: 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記送液手段が、
前記チューブ部材の両端側にそれぞれ位置する吸引口および吐出口を有し、
前記吸引口および前記吐出口のうち、いずれか一方の高さ位置が他方より低くなるように配置されることを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The liquid feeding means is
Having a suction port and a discharge port positioned on both ends of the tube member,
A substrate processing apparatus, wherein one of the suction port and the discharge port is disposed such that a height position thereof is lower than the other. 請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記バッファタンクの液面は前記スリットノズルの吐出口よりも低い高さとなるように設定されていることを特徴とする基板処理装置。The substrate processing apparatus, wherein a liquid level of the buffer tank is set to be lower than a discharge port of the slit nozzle. 請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
前記供給機構が、The supply mechanism is
前記バッファタンクに貯留された前記所定の処理液の量を測定する測定手段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 further comprising measuring means for measuring the amount of the predetermined processing liquid stored in the buffer tank. 請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置であって、A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
前記所定の処理液を前記スリットノズルに送液する場合に、前記駆動手段を駆動することによる送液と、前記補給手段による送液とのいずれか一方を選択する送液選択手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。In the case of feeding the predetermined processing liquid to the slit nozzle, it further comprises a liquid feeding selection means for selecting one of liquid feeding by driving the driving means and liquid feeding by the replenishing means. A substrate processing apparatus. 請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置であって、A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
前記流路選択手段が、The flow path selecting means is
前記予備流路を開閉するバルブを有することを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus comprising a valve for opening and closing the preliminary flow path. 請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置であって、A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
前記送液手段が、１の前記スリットノズルについて、The liquid feeding means is one slit nozzle,
複数の前記容器部材と、A plurality of said container members;
複数の前記チューブ部材と、A plurality of the tube members;
を有することを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus comprising:

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