WO2023176113A1 - 基板処理装置及びスケール補正方法 - Google Patents

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WO2023176113A1
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scale
stage
substrate processing
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智広 塩田
貫志 岡本
Original Assignee
東レエンジニアリング株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a scale correction method that perform predetermined processing by relatively moving a stage on which a substrate is placed and a substrate processing unit based on a scale.
  • a substrate processing apparatus such as a mounting apparatus or a coating apparatus, in which a predetermined process is performed on a substrate, is configured such that a substrate processing unit can be moved to any position on the substrate.
  • an inkjet coating device that forms a predetermined film pattern on a substrate includes a stage on which the substrate is placed and a head unit that ejects ink onto the substrate, and as the stage moves relative to the inkjet head, It is configured so that droplets can be ejected to any point on the substrate.
  • this inkjet coating apparatus includes a floating stage section 100 for floating a substrate W, a coating unit 101, a substrate holding unit 102 for sucking and holding the substrate W in a floating state, and a substrate holding unit 102 for sucking and holding the substrate W in a floating state. It has a transport drive section 103 that moves the holding unit 102 in the transport direction of the substrate W, and by driving the transport drive section 103 and moving the substrate holding unit 102, the substrate W moves on the floating stage section 100. The substrate W is transported in a floating state in the transport direction, and a coating film is formed on the substrate W by discharging droplets from the coating unit 101.
  • the conveyance drive unit 103 is provided with an encoder 104 that generates a drive pulse signal. Then, as the substrate holding unit 102 moves, the reading head 104a of the encoder 104 reads the scale 104b, thereby transmitting a drive pulse signal from the encoder 104 to the control device. That is, when positional information at which droplets should be ejected is input from the control device to the transport drive unit 103, a drive pulse signal from the encoder 104 that reads the scale 104b is input to the control device, thereby controlling the amount of movement of the substrate. This makes it possible to accurately discharge droplets to the position on the substrate W where they should be discharged (for example, see Patent Document 1 below).
  • the above-described substrate processing apparatus has a problem in that the position on the substrate cannot be accurately determined. That is, heat is emitted because a large number of CPUs, control boards, etc. are used in the substrate processing apparatus. The heat also affects the scale 104b, causing hot elongation in the scale 104b. When hot elongation occurs in the scale 104b, the pitch interval of the scale 104b is extended, so even if a drive pulse signal emitted from the encoder 104 is input, the actual amount of movement cannot be determined, and an error occurs in the movement distance. As a result, there is a problem in that the positional accuracy on the substrate W is reduced and the quality of the processed substrate W is reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a substrate that can grasp the actual amount of movement of the substrate even when the scale is hot-stretched, and can suppress a decrease in positional accuracy on the substrate.
  • the present invention aims to provide a processing device and a scale correction method.
  • the substrate processing apparatus and scale correction method of the present invention include a stage on which a substrate is placed, on which at least two reference points are set, and a substrate on which a predetermined process is performed on the substrate placed on the stage.
  • a substrate processing apparatus comprising a processing unit, a movement unit that relatively moves the substrate on the stage, and the substrate processing unit based on scale reading information, and a control device that controls these, The control device determines that the scale is corrected based on the amount of deviation between the set distance between the reference points set on the substrate and the actual distance between the reference points set on the substrate carried into the stage. It is a feature.
  • the scale is corrected based on the amount of deviation between the set distance of the reference point set on the substrate as a preset value and the actual distance of the reference point of the substrate carried into the stage. Therefore, even if hot elongation occurs in the scale, a decrease in positional accuracy can be suppressed. That is, the control device stores reference points set in advance on the substrate, for example, the distance between alignment marks (set distance) as known information. Then, when the distance (actual distance) between the alignment marks attached to the substrate that is brought into the stage for processing is measured, if hot elongation has occurred in the scale, the measured actual distance will be A discrepancy occurs between the stored set distance and the set distance.
  • control device may have a plurality of correction patterns for performing the reading correction, and the scale correction may be performed by selecting a correction pattern according to the amount of deviation.
  • a threshold value may be provided for the amount of deviation, and the correction pattern may be switched when the amount of deviation exceeds the threshold value.
  • the actual movement amount of the substrate can be grasped, and a decrease in positional accuracy on the substrate can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an inkjet coating apparatus that is a substrate processing apparatus of the present invention.
  • FIG. 3 is a top view of the inkjet coating device. It is a flowchart which shows the scale correction processing operation of the said inkjet coating device.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a conventional inkjet coating device.
  • an inkjet coating apparatus will be described as an example of the substrate processing apparatus, but other substrate processing apparatuses such as a mounting apparatus may be used, and the present invention is not limited to the inkjet coating apparatus.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an inkjet coating apparatus 1, which is a substrate processing apparatus of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of the inkjet coating apparatus 2 in FIG. 1.
  • an inkjet coating device 1 for transporting a substrate W is combined with a coating unit 2 (substrate processing unit of the present invention) for forming a coating film on the transported substrate W, and performs a series of substrate processing. forming a device.
  • This inkjet coating apparatus 1 has a floating stage section 10 (stage of the present invention) extending in one direction, and a substrate W is transported along the direction in which this floating stage section 10 extends.
  • the floating stage section 10 is formed to extend in the X-axis direction, so that the substrate W is transported from the upstream side (pre-process side) to the downstream side (post-process side) in the X-axis direction. It has become. Then, by discharging the coating liquid from the coating unit 2, a coating film is formed on the substrate W.
  • a coating film having a uniform thickness is formed on the substrate W by discharging a coating liquid from the coating unit 2 while the substrate W is being transported in the X-axis direction while being floated on the floating stage section 10. It is beginning to form.
  • the direction in which the substrate W is transported is assumed to be the X-axis direction, and the X-axis direction corresponds to the transport direction. Further, the direction perpendicular to the X-axis direction on the horizontal plane is the Y-axis direction, and in particular, the Y-axis direction is also referred to as the river width direction. The explanation will be continued with the direction perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction as the Z-axis direction.
  • the coating unit 2 is for applying ink, which is a coating material, onto the substrate W by landing it on the substrate W, and includes an inkjet head section 21 that discharges the coating material, and a gantry section 22 that supports this inkjet head section 21. have.
  • the gantry section 22 is formed in a substantially gate-like shape, and includes leg sections 22a arranged on both sides of the transport rail section 31a in the Y-axis direction, and a beam member 22b connecting these leg sections 22a and extending in the Y-axis direction. It has The inkjet head section 21 is attached to this beam member 22b, and the gantry section 22 is attached so as to straddle the floating stage section 10 in the Y-axis direction.
  • the beam member 22b is a columnar member that connects both legs 22a.
  • the inkjet head section 21 is attached to this beam member 22b. Specifically, the inkjet head section 21 is attached to the center position of the beam member 22b in the X-axis direction, and the inkjet head section 21 is attached with a nozzle (not shown) provided in the inkjet head section 21 facing toward the floating stage section 10. It is being Then, when the substrate W is located directly below the inkjet head section 21 with the gantry section 22 located at the coating position, ink as a coating material is ejected, thereby forming a coating film on the substrate W.
  • a rail (not shown) extending in the Y-axis direction is provided on the beam member 22b, and the inkjet head section 21 is slidably attached to this rail.
  • the inkjet head section 21 is capable of slight movement in the Y-axis direction, and can accurately make ink, which is a coating material, land on the substrate W at a predetermined position in the Y-axis direction.
  • the inkjet head section 21 moves in the Y-axis direction while the substrate W moves in the X-axis direction, so that the inkjet head section 21 and the substrate W move relatively, and the nozzles of the inkjet head section 21 By discharging the ink, the ink can be landed at a predetermined position on the substrate W on the stage unit 1 with high precision.
  • the inkjet coating device 1 is for transporting the substrate W in one direction (in the present embodiment, the X-axis direction) while floating the substrate W.
  • the inkjet coating apparatus 1 includes a floating stage section 10 that floats a substrate W, and a moving unit 3 that holds and transports the substrate W floated on the floating stage section 10.
  • the levitation stage section 10 levitates the substrate W, and has an air levitation mechanism in this embodiment.
  • the floating stage part 10 is formed by providing a flat plate part 12 on a base 11 (see FIG. 2), and a plurality of flat plate parts 12 are arranged along the X-axis direction. That is, the flat plate portion 12 has a smooth substrate floating surface 12a, and the substrate floating surfaces 12a are arranged so as to have a uniform height. An air layer is formed between the substrate floating surface 12a and the substrate W to be transported, so that the substrate W can be floated to a predetermined height position.
  • the flat plate part 12 is formed with a minute jet port (not shown) and a suction port (not shown) that open to the substrate floating surface 12a, and the jet port and the compressor are connected by piping. , the suction port and the vacuum pump are connected by piping.
  • the moving unit 3 moves the substrate W in a floating state, and includes a substrate holding unit 30 that holds the substrate W and a transport drive that moves the substrate holding unit 30. 31.
  • the transport drive section 31 is configured to move the substrate holding unit 30 in the transport direction, and includes a transport rail section 31a extending in the transport direction along the floating stage section 10, and a base that runs on the transport rail section 31a. 31b.
  • base stands 31c (see FIG. 2) provided to extend in the transport direction (X-axis direction) are arranged on both sides of the floating stage section 10 in the river width direction (direction perpendicular to the transport direction).
  • a conveyor rail portion 31a is provided on each base pedestal 31c. That is, on both sides in the river width direction, the conveyance rail portions 31a are continuously provided along the floating stage portion 10 without interruption.
  • the base portion 31b is a plate-like member formed in a concave shape, and is provided so as to cover the upper surface of the conveyance rail portion 31a, as shown in FIG. 2, for example.
  • the base part 31b is provided so as to cover the transport rail part 31a via an air pad (not shown), and by driving a linear motor (not shown), the base part 31b is connected to the transport rail part 31a. 31a. That is, by driving and controlling the linear motor, the base portion 31b can run on the conveyance rail portion 31a without contacting it and can stop at a predetermined position.
  • the substrate holding unit 30 holds the substrate W, and can attract and hold the substrate W. That is, the substrate holding unit 30 has a plurality of suction parts 30a, and these suction parts 30a can move up and down. That is, the suction section 30a can move toward and away from the back surface of the substrate W, and can move up and down between a suction position where the substrate W is held and a standby position where it is spaced apart from the substrate W.
  • the suction section 30a is located at the suction position, the top surface (suction surface) of the suction section 30a is set to be flush with the height position of the bottom surface (back surface) of the floated substrate W. By generating suction force in the suction section 30a in this state, the substrate W can be held on the upper surface (suction surface) of the suction section 30a.
  • the transport drive unit 31 is provided with a linear encoder 40 for determining the amount of movement of the substrate W.
  • the linear encoder 40 has a scale 40b with graduations and a reading head 40a that reads the graduations, and the amount of movement of the substrate W can be grasped by reading the graduations with the reading head 40a.
  • the scale 40b is provided on the transport rail portion 31a, and is attached so that the direction in which the scale 40b extends is the transport direction (X-axis direction).
  • the reading head 40a is provided on the base portion 31b, and is attached so as to face the scale 40b.
  • the reading head 40a and the scale 40b move relatively, and the reading head 40a reads the scale 40b.
  • the linear encoder 40 outputs this read information as a drive pulse signal to a control device, which will be described later, so that the amount of movement of the substrate W can be determined.
  • a camera unit 6 is provided in the substrate floating transfer device. This camera unit 6 is for taking an image of the alignment mark M attached to the substrate W.
  • the camera unit 6 has a gate-shaped frame part 61 provided on the base part 31b and a camera part 62. In this embodiment, two camera parts 62 are attached to the gate-shaped frame part 61 in the river width direction. It is being In this embodiment, the gate-shaped frame portion 61 is provided with a rail (not shown) extending in the Y-axis direction, and the camera portion 62 is slidably attached to this rail. By driving and controlling the servo motor, it can be moved and stopped at any desired position.
  • any alignment mark M can be placed within the imaging range of the camera unit 62, and the alignment mark M can be appropriately captured.
  • an encoder (not shown) is attached to the camera unit 6, and the amount of movement of the camera section 62 can be determined by a drive pulse signal of the encoder. That is, when the alignment mark M on the substrate W is imaged, the encoder read information is taken into the control device along with the imaged data, so that the control device can grasp the image and position information of the alignment mark M.
  • the inkjet coating device is provided with a control device, and the inkjet coating device is centrally controlled by the control device. That is, the control device drives and controls the drive device of each unit in order to execute a series of conveying operations and coating operations according to a pre-stored program, and also performs various calculations necessary for the conveying operations and coating operations. .
  • a correction function is provided for the scale 40b, so that even if the scale 40b is hot-stretched, the actual movement amount of the substrate W can be grasped and a decrease in the positional accuracy of the substrate W can be suppressed. It has become.
  • the correction function of the scale 40b is to correct the information read by the encoder. That is, the reading correction function is configured to perform correction according to the amount of deviation in the distance between the reference points, in this embodiment, the distance between the alignment marks M.
  • the control device stores design distance information between the alignment marks M, that is, in this embodiment, the distance between the alignment marks M in the X-axis direction as a set distance, and this set distance and The amount of deviation is calculated by calculating the distance between the alignment marks M actually imaged by the camera unit 6, that is, the difference from the actual distance. Further, the control device stores a plurality of correction patterns for correcting this amount of deviation.
  • the scale 40b corrects the read information by 0.5% (correction pattern 1), 1.0% (correction pattern 2), 1.5% (correction pattern 3), etc. Correction patterns are stored every 0.5%. Then, the read information of the scale 40b is corrected using this correction pattern. For example, if 1000 pulses are required to move 1000 mm in the X-axis direction, if correction pattern 1 is selected, correction is made to read 995 pulses. That is, by reading 995 pulses due to the effect of hot elongation of the scale 40b, the actual amount of movement is 1000 mm.
  • these correction patterns are set to be switched by a threshold value. That is, in this embodiment, the threshold value is set to 5 ⁇ m, and if the difference between the set distance of the alignment mark M and the actual distance exceeds 5 ⁇ m, the correction amount is one step larger than the correction amount of the current correction pattern. It is set to adopt a pattern. Note that the correction amount and threshold value of this correction pattern can be freely set by the user.
  • a substrate loading process is performed in step S1. That is, when the substrate W is carried onto the floating stage section 10 by a robot hand or the like, it is temporarily fixed in a positioned state by a positioning member (not shown). Then, the suction section 30a of the substrate holding unit 30 rises from the standby position to the suction position, whereby the substrate W is suction-held in a temporarily positioned state and floating above the floating stage section 10.
  • step S2 an alignment process is performed in step S2. That is, when the substrate W is transported to the camera unit 6, the four alignment marks M on the substrate W are imaged and recognized by the camera unit 6. That is, the image data of the alignment mark M obtained by the camera unit 6 and the position information of the alignment mark M obtained by the encoder are acquired by the control device. Then, after being positioned by a positioning member (not shown) in a state where suction and holding by the suction part 30a is released, the substrate W is suctioned and held again by the suction part 30a, and the alignment of the substrate W is completed.
  • a positioning member not shown
  • step S3 a shift amount calculation step is performed in step S3. That is, the actual distance in the X-axis direction is calculated from the position information of the alignment mark M acquired in the alignment process. Then, the difference from the set distance of the alignment mark M stored in advance is calculated, and the calculated deviation amount and the threshold value are compared.
  • step S4 it is determined whether the amount of deviation exceeds a threshold value. As a result, if the threshold value is not exceeded, that is, if the deviation amount is less than 5 ⁇ m, the error due to the hot stretching of the current scale 40b is within the allowable range, so the process proceeds to step S4 in the direction of No.
  • a coating process is performed in step S10. That is, droplets are discharged onto the substrate W by the coating unit 2, and a coating film is formed on the substrate W.
  • step S4 if the amount of deviation exceeds 5 ⁇ m, the process advances to Yes in step S4, and a correction pattern selection process is performed in step S5. That is, since no correction pattern is currently being used, correction pattern 1 is adopted.
  • the information (number of pulses) read by the scale 40b has been corrected by 0.5%, and the corrected distance is recognized as the true amount of movement, and the position of the substrate W is determined by this amount of movement after correction. is controlled.
  • step S6 an alignment process is performed in step S6. That is, similar to the alignment process in step S2, the control device acquires image data of the alignment mark M and positional information of the alignment mark M by the encoder based on the movement amount obtained by taking into account the correction pattern 1. Ru. After being positioned by a positioning member (not shown), the substrate W is sucked and held again by the suction section 30a, and the alignment of the substrate W is completed.
  • step S7 a shift amount calculation step is performed in step S7. That is, the actual distance in the X-axis direction is calculated from the positional information of the alignment mark M after correction by the correction pattern 1 acquired in the alignment process of step S6. Then, the difference from the set distance of the alignment mark M stored in advance is calculated, and the calculated deviation amount and the threshold value are compared.
  • step S8 it is determined whether the amount of deviation exceeds the threshold value. As a result, if the threshold value is not exceeded, that is, if the deviation amount is less than 5 ⁇ m, the error due to the hot stretching of the current scale 40b is within the allowable range, so the process proceeds to step S8 in the direction of No.
  • a coating process is performed in step S10. That is, droplets are discharged onto the substrate W by the coating unit 2, and a coating film is formed on the substrate W.
  • step S8 if the amount of deviation exceeds 5 ⁇ m, it is determined that the steady state is not achieved because the amount of deviation is not improved even if correction is performed, and Yes is determined in step S8, and a warning is issued in step S9. is issued and the inkjet coating device is stopped.
  • the set distance of the alignment mark M set on the substrate W as a set value in advance and the alignment mark M of the substrate W carried into the floating stage section 10 can be adjusted. Since the scale 40b is corrected based on the amount of deviation of the actual distance, even if hot elongation occurs in the scale 40b, a decrease in position accuracy can be suppressed. That is, the distance between the alignment marks M set in advance on the substrate W (set distance) is stored in the control device as known information.
  • the alignment mark M was used as an example of the reference point, but it may be other than the alignment mark M.
  • the corner of the substrate W may be used as the reference point, and at least two reference points may be provided at positions spaced apart in the direction of the scale 40b that performs correction.
  • the inkjet coating apparatus has been described as having the floating stage section 10 on which the stage floats the substrate W, but the inkjet coating apparatus may have a stage on which the substrate W is simply placed without floating it.
  • the coating unit 2 may be a coating device having a slit nozzle, regardless of the inkjet type, and the coating type of the coating unit 2 is not particularly limited.
  • the substrate W is moved relative to the coating unit 2, but the substrate W may be stopped and the coating unit 2 may be moved.

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Abstract

スケールが熱延びした場合であっても基板の実際の移動量を把握でき、基板上の位置精度の低下を抑えることができる基板処理装置及びスケール補正方法を提供する。具体的には、少なくとも２つの基準点が設定された基板を載置するステージと、ステージに載置された基板に所定処理を行う基板処理ユニットと、ステージ上の基板と、基板処理ユニットとをスケールの読み取り情報に基づいて相対的に移動させる移動ユニットと、これらを制御する制御装置と、を備える基板処理装置であって、制御装置により、基板に設定された基準点間の設定距離と、ステージに搬入された基板に設定された基準点間の実距離とのずれ量から、スケールの補正が行われるように構成する。

Description

基板処理装置及びスケール補正方法
　本発明は、基板が載置されたステージと基板処理ユニットをスケールに基づいて相対的に移動させて所定処理を行う基板処理装置及びスケール補正方法に関するものである。
　実装装置や塗布装置等、基板に対して所定の処理が行われる基板処理装置では、基板処理ユニットが基板の任意の位置に移動できるように構成されている。例えば、基板上に所定の膜パターンを形成するインクジェット塗布装置は、基板を載置するステージと、基板にインクを吐出するヘッドユニットを備えており、ステージがインクジェットヘッドに対して移動することにより、基板上の任意の点に液滴を吐出できるように構成されている。
　このインクジェット塗布装置は、例えば、図４に示すように、基板Ｗを浮上させる浮上ステージ部１００と、塗布ユニット１０１と、浮上した状態の基板Ｗを吸着して保持する基板保持ユニット１０２と、基板保持ユニット１０２を基板Ｗの搬送方向に移動させる搬送駆動部１０３とを有しており、搬送駆動部１０３を駆動させて基板保持ユニット１０２を移動させることにより、基板Ｗが浮上ステージ部１００上を浮上した状態で搬送方向に搬送され、塗布ユニット１０１から液滴が吐出されることにより基板Ｗ上に塗布膜が形成されるようになっている。
　搬送駆動部１０３には、駆動パルス信号を生成するエンコーダ１０４が設けられている。そして、基板保持ユニット１０２の移動に伴って、エンコーダ１０４の読取ヘッド１０４ａがスケール１０４ｂを読み取ることにより、エンコーダ１０４から駆動パルス信号が制御装置に送信される。すなわち、制御装置から液滴を吐出すべき位置情報が搬送駆動部１０３に入力されると、スケール１０４ｂを読み取ったエンコーダ１０４からの駆動パルス信号が制御装置に入力されることにより基板の移動量が把握され、基板Ｗ上の吐出すべき位置に精度よく液滴を吐出できるようになっている（例えば下記特許文献１参照）。
特開２０１０－０５８４８４号公報
　ところが、上述の基板処理装置では、精度よく基板上の位置を把握できないという問題があった。すなわち、基板処理装置には、多数のＣＰＵ、制御基板等が使用されていることから熱が放出される。その熱がスケール１０４ｂにも影響し、スケール１０４ｂに熱延びが発生する。スケール１０４ｂに熱延びが発生すると、スケール１０４ｂのピッチ間隔が延びてしまうため、エンコーダ１０４から発せられる駆動パルス信号が入力されても、実際の移動量を把握できず、移動距離に誤差が生じる。その結果、基板Ｗ上の位置精度が低下し、処理された基板Ｗの品質が低下してしまうという問題があった。
　本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、スケールが熱延びした場合であっても基板の実際の移動量を把握でき、基板上の位置精度の低下を抑えることができる基板処理装置及びスケール補正方法を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために本発明の基板処理装置及びスケール補正方法は、少なくとも２つの基準点が設定された基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板に所定処理を行う基板処理ユニットと、前記ステージ上の基板と、前記基板処理ユニットとをスケールの読み取り情報に基づいて相対的に移動させる移動ユニットと、これらを制御する制御装置と、を備える基板処理装置であって、前記制御装置により、基板に設定された基準点間の設定距離と、前記ステージに搬入された基板に設定された基準点間の実距離とのずれ量から、前記スケールの補正が行われることを特徴としている。
　上記基板処理装置及びスケール補正方法によれば、予め設定値として基板に設定された基準点の設定距離と、ステージに搬入された基板の基準点の実距離のずれ量からスケールに対する補正が行われるため、スケールに熱延びが発生した場合であっても位置精度の低下を抑えることができる。すなわち、制御装置には、予め基板に設定された基準点、例えばアライメントマーク間の距離（設定距離）が既知情報として記憶されている。そして、これから処理を行うためにステージに搬入された基板に付されたアライメントマーク間の距離（実距離）が計測されると、仮にスケールに熱延びが発生していた場合、計測した実距離と記憶された設定距離とにずれが生じる。このずれ量に対して補正が行われることにより熱延びしたスケールから得られた実距離と設定距離との差を抑えることができる。すなわち、スケールに対して補正が行われることにより、熱延びしたスケールであっても設定距離に近い正確な移動量を把握することができるため、位置精度の低下を抑え、基板の品質の低下を抑えることができる。
　また、前記制御装置は、前記読み取り補正を行う補正パターンを複数有しており、前記スケールの補正は、前記ずれ量に応じて補正パターンが選択されて行われる構成にしてもよい。
　この構成によれば、実距離のずれ量の大きさに応じて補正パターンが選択されるため、ずれ量の大きさにかかわらず、スケールに対して適切に補正することができる。
　また、前記ずれ量には、閾値が設けられており、前記ずれ量が閾値を超えた場合に前記補正パターンが切り替えられる構成にしてもよい。
　この構成によれば、経時的にずれ量が変化する場合であっても、補正パターンが切り替えられることにより、スケールに対して適切な補正をリアルタイムに行うことができる。
　本発明によれば、スケールが熱延びした場合であっても基板の実際の移動量を把握でき、基板上の位置精度の低下を抑えることができる。
本発明の基板処理装置であるインクジェット塗布装置を概略的に示す斜視図である。 上記インクジェット塗布装置の上面図である。 上記インクジェット塗布装置のスケール補正処理動作を示すフローチャートである。 従来のインクジェット塗布装置を概略的に示す斜視図である。
　以下、本発明の基板処理装置及びスケール補正方法に係る実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、基板処理装置としてインクジェット塗布装置を例として説明するが、例えば実装装置等、他の基板処理装置でもよく、インクジェット塗布装置に限定されるものではない。
　図１は、本発明の基板処理装置であるインクジェット塗布装置１を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１におけるインクジェット塗布装置２の正面図である。
　図１、図２において、基板Ｗを搬送させるインクジェット塗布装置１は、搬送される基板Ｗに塗布膜を形成する塗布ユニット２（本発明の基板処理ユニット）と組み合わされており、一連の基板処理装置を形成している。このインクジェット塗布装置１は、一方向に延びる浮上ステージ部１０（本発明のステージ）を有しており、この浮上ステージ部１０の延びる方向に沿って基板Ｗが搬送される。図１の例では、浮上ステージ部１０は、Ｘ軸方向に延びて形成されており、基板ＷがＸ軸方向に上流側（前工程側）から下流側（後工程側）に搬送されるようになっている。そして、塗布ユニット２から塗布液を吐出することにより、基板Ｗ上に塗布膜が形成される。
　具体的には、基板Ｗが浮上ステージ部１０に浮上された状態でＸ軸方向に搬送されつつ、塗布ユニット２から塗布液が吐出されることにより、基板Ｗ上に均一厚さの塗布膜が形成されるようになっている。
　以下の説明では、基板Ｗが搬送される方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向が搬送方向に相当する。また、Ｘ軸方向と水平面上で直交する方向をＹ軸方向とし、特にＹ軸方向を川幅方向ともいう。そして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
　また、塗布ユニット２は、基板Ｗ上に塗布材料であるインクを着弾させて塗布するものであり、塗布材料を吐出するインクジェットヘッド部２１と、このインクジェットヘッド部２１を支持するガントリ部２２とを有している。
　このガントリ部２２は、略門型形状に形成されており、搬送レール部３１ａのＹ軸方向両側に配置される脚部２２ａと、これらの脚部２２ａを連結しＹ軸方向に延びるビーム部材２２ｂとを有している。そして、このビーム部材２２ｂにインクジェットヘッド部２１が取付けられており、ガントリ部２２は、浮上ステージ部１０をＹ軸方向に跨いだ状態で取り付けられている。
　また、ビーム部材２２ｂは、両脚部２２ａを連結する柱状部材である。このビーム部材２２ｂには、インクジェットヘッド部２１が取付けられている。具体的には、ビーム部材２２ｂのＸ軸方向中央位置に、インクジェットヘッド部２１が取り付けられており、このインクジェットヘッド部２１に設けられたノズル（不図示）が浮上ステージ部１０に向く姿勢で取付けられている。そして、ガントリ部２２が塗布位置に位置する状態で基板Ｗがインクジェットヘッド部２１直下に位置したときに塗布材料であるインクが吐出されることにより基板Ｗ上に塗布膜が形成される。
　また、ビーム部材２２ｂ上にはＹ軸方向に延びるレール（不図示）が設けられており、このレールにインクジェットヘッド部２１がスライド自在に取り付けられている。そして、サーボモータを駆動制御することにより任意の位置に移動、及び、停止できるようになっている。すなわち、インクジェットヘッド部２１は、Ｙ軸方向に微少移動できようになっており、基板Ｗに対してＹ軸方向の所定位置に塗布材料であるインクを精度よく着弾させることができる。これにより、基板ＷがＸ軸方向に移動しつつ、インクジェットヘッド部２１がＹ軸方向に移動することにより、インクジェットヘッド部２１と基板Ｗとが相対的に移動し、インクジェットヘッド部２１のノズルからインクを吐出することによりステージユニット１上の基板Ｗの所定位置に精度よくインクを着弾させることができるようになっている。
　また、インクジェット塗布装置１は、基板Ｗを浮上させつつ、一方向（本実施形態ではＸ軸方向）に搬送させるものである。インクジェット塗布装置１は、基板Ｗを浮上させる浮上ステージ部１０と、浮上ステージ部１０に浮上させた基板Ｗを保持し搬送させる移動ユニット３とを有している。
　浮上ステージ部１０は、基板Ｗを浮上させるものであり、本実施形態ではエア浮上機構を有している。浮上ステージ部１０は、基台１１（図２参照）上に平板部１２が設けられて形成されており、複数枚の平板部１２がＸ軸方向に沿って配列されて形成されている。すなわち、平板部１２は、平滑な基板浮上面１２ａを有しており、それぞれの基板浮上面１２ａが均一高さになるように配列されている。そして、基板浮上面１２ａには、搬送させる基板Ｗとの間に空気層が形成されることにより基板Ｗを所定高さ位置に浮上させることができるようになっている。具体的には、平板部１２には、基板浮上面１２ａに開口する微小な噴出口（不図示）と吸引口（不図示）とが形成されており、噴出口とコンプレッサとが配管で接続され、吸引口と真空ポンプとが配管で接続されている。そして、噴出口から噴出されるエアと吸引口に発生する吸引力とをバランスさせることにより、基板Ｗが基板浮上面１２ａから所定高さに水平の姿勢で浮上させることができるようになっている。これにより、基板Ｗの平面姿勢を高精度に維持した状態で搬送できるようになっている。
　また、図１、図２に示すように、移動ユニット３は、浮上状態の基板Ｗを移動させるものであり、基板Ｗを保持する基板保持ユニット３０と、この基板保持ユニット３０を走行させる搬送駆動部３１とを有している。
　搬送駆動部３１は、基板保持ユニット３０を搬送方向に移動させるように構成されており、浮上ステージ部１０に沿って搬送方向に延びる搬送レール部３１ａと、この搬送レール部３１ａ上を走行するベース部３１ｂとで形成されている。具体的には、搬送方向（Ｘ軸方向）に延びるように設けられたベース台３１ｃ（図２参照）が浮上ステージ部１０の川幅方向（搬送方向と直交する方向）両側に配置されており、それぞれのベース台３１ｃ上に搬送レール部３１ａが設けられている。すなわち、川幅方向両側において、搬送レール部３１ａが浮上ステージ部１０に沿って途切れることなく連続して設けられている。
　また、ベース部３１ｂは、凹形状に形成された板状部材であり、例えば図２に示すように、搬送レール部３１ａの上面を覆うように設けられている。具体的には、ベース部３１ｂは、エアパッド（不図示）を介して搬送レール部３１ａに覆うように設けられており、リニアモータ（不図示）を駆動させることにより、ベース部３１ｂが搬送レール部３１ａ上を走行するようになっている。すなわち、リニアモータを駆動制御することにより、ベース部３１ｂが搬送レール部３１ａ上を接触することなく走行し、所定の位置で停止できるようになっている。
　また、基板保持ユニット３０は、基板Ｗを保持するものであり、基板Ｗを吸着して保持することができる。すなわち、基板保持ユニット３０は、複数の吸着部３０ａを有しており、これらの吸着部３０ａが昇降動作できるようになっている。すなわち、吸着部３０ａは、基板Ｗの裏面に対して接離できるようになっており、基板Ｗを保持する吸着位置と、基板Ｗから離間した待機位置とに昇降動作できるようになっている。そして、吸着部３０ａが吸着位置に位置する状態では、吸着部３０ａの上面（吸着面）が浮上させた基板Ｗの下面（裏面）の高さ位置と面一になるように設定されており、この状態で吸着部３０ａに吸引力を発生させることにより、吸着部３０ａの上面（吸着面）で基板Ｗを保持できるようになっている。
　また、搬送駆動部３１には、基板Ｗの移動量を把握するためのリニアエンコーダ４０が設けられている。リニアエンコーダ４０は、目盛りが付されたスケール４０ｂと、この目盛りを読み取る読取ヘッド４０ａとを有しており、読取ヘッド４０ａが目盛りを読み取ることにより基板Ｗの移動量が把握できるようになっている。本実施形態では、搬送レール部３１ａにスケール４０ｂが設けられており、スケール４０ｂの延びる方向が搬送方向（Ｘ軸方向）となるように取り付けられている。また、読取ヘッド４０ａは、ベース部３１ｂに設けられており、スケール４０ｂと対向するように取り付けられている。これにより、基板Ｗを搬送するためにベース部３１ｂを移動させると、読取ヘッド４０ａとスケール４０ｂとが相対的に移動し、読取ヘッド４０ａによりスケール４０ｂの目盛りが読み取られる。リニアエンコーダ４０は、この読み取り情報を駆動パルス信号として後述の制御装置に出力することにより、基板Ｗの移動量が把握できるようになっている。
　また、基板浮上搬送装置には、カメラユニット６が設けられている。このカメラユニット６は、基板Ｗに付されたアライメントマークＭを撮像するためのものである。カメラユニット６は、ベース部３１ｂ上に設けられた門型フレーム部６１と、カメラ部６２を有しており、本実施形態では、川幅方向に２つのカメラ部６２が門型フレーム部６１に取り付けられている。本実施形態では、門型フレーム部６１にＹ軸方向に延びるレール（不図示）が設けられており、このレールにカメラ部６２がスライド自在に取り付けられている。そして、サーボモータを駆動制御することにより任意の位置で移動、停止できるようになっている。これにより、任意のアライメントマークＭをカメラ部６２の撮像範囲に収めることができ、アライメントマークＭを適切に捉えることができるようになっている。また、カメラユニット６には、エンコーダ（不図示）が取り付けられており、カメラ部６２の移動量がエンコーダの駆動パルス信号により把握できるようになっている。すなわち、基板ＷのアライメントマークＭが撮像されると、撮像データと共にエンコーダの読み取り情報が制御装置に取り込まれ、制御装置において、アライメントマークＭの画像と位置情報が把握できるようになっている。
　また、インクジェット塗布装置には、制御装置が設けられており、制御装置によりインクジェット塗布装置が統括的に制御されている。すなわち、制御装置は、予め記憶されたプログラムに従って一連の搬送動作、塗布動作を実行すべく、各ユニットの駆動装置を駆動制御するとともに、搬送動作、塗布動作に必要な各種演算を行うものである。
　本実施形態では、スケール４０ｂの補正機能が設けられており、スケール４０ｂが熱延びした場合でも、基板Ｗの実際の移動量を把握し、基板Ｗの位置精度の低下を抑えることができるようになっている。
　スケール４０ｂの補正機能は、エンコーダの読み取り情報に対して補正を行うものである。すなわち、読み取り補正機能は、基準点間の距離、本実施形態では、アライメントマークＭ間の距離のずれ量に応じて補正を行うように構成されている。具体的には、制御装置には、アライメントマークＭ間の設計上の距離情報、すなわち、本実施形態ではＸ軸方向におけるアライメントマークＭの距離が設定距離として記憶されており、この設定距離と、実際にカメラユニット６により撮像されたアライメントマークＭ間の距離、すなわち実距離との差が演算されることにより、ずれ量が演算される。また、制御装置には、このずれ量を補正する補正パターンが複数記憶されている。本実施形態では、スケール４０ｂで読み取り情報に対して０．５％補正（補正パターン１）、１．０％補正（補正パターン２）、１．５％補正（補正パターン３）・・・というように、０．５％毎に補正パターンが記憶されている。そして、この補正パターンによりスケール４０ｂの読み取り情報が補正される。例えば、Ｘ軸方向に１０００ｍｍ移動させるために１０００パルス必要である場合、仮に補正パターン１が選択されている状態では、９９５パルス読み取るように補正される。すなわち、スケール４０ｂの熱延びの影響により９９５パルス読み取ることにより実際の移動量は１０００ｍｍとなる。
　また、これらの補正パターンは、閾値により切り替えられるように設定されている。すなわち、本実施形態では、閾値が５μｍと設定されており、アライメントマークＭの設定距離と実距離との差が５μｍを超えると、現在の補正パターンの補正量よりも１段階大きな補正量の補正パターンを採用するように設定されている。なお、この補正パターンの補正量、及び、閾値は、ユーザにより自由に設定できるようになっている。
　次に、本実施形態における基板位置補正方法について図３のフローチャートに基づいて説明する。
　まず、ステップＳ１により基板搬入工程が行われる。すなわち、ロボットハンド等により浮上ステージ部１０上に基板Ｗが搬入されると、位置決め部材（不図示）により位置決めされた状態で仮固定される。そして、基板保持ユニット３０の吸着部３０ａが待機位置から吸着位置に上昇することにより、基板Ｗが仮位置決めされた状態で浮上ステージ部１０上に浮上した状態で吸着保持される。
　次に、ステップＳ２によりアライメント工程が行われる。すなわち、基板Ｗがカメラユニット６まで搬送されると、基板Ｗの４つのアライメントマークＭがカメラユニット６により撮像され認識される。すなわち、カメラユニット６によるアライメントマークＭの画像データと、エンコーダによるアライメントマークＭの位置情報が制御装置により取得される。そして、吸着部３０ａによる吸着保持が解除された状態で、位置決め部材（不図示）により位置決めされた後、吸着部３０ａにより再度吸着保持され、基板Ｗのアライメントが完了する。
　次に、ステップＳ３によりずれ量演算工程が行われる。すなわち、アライメント工程において取得したアライメントマークＭの位置情報からＸ軸方向の実距離が演算される。そして、予め記憶されたアライメントマークＭの設定距離との差が演算され、演算されたずれ量と閾値とが比較される。
　そして、ステップＳ４により、ずれ量が閾値を超えたか否かが判断される。その結果、閾値を超えていない場合、すなわち、ずれ量が５μｍ未満であった場合には、現状のスケール４０ｂの熱延びによる誤差が許容範囲内であるため、ステップＳ４においてＮｏの方向に進み、ステップＳ１０により塗布工程が行われる。すなわち、塗布ユニット２により基板Ｗに液滴が吐出され、基板Ｗ上に塗布膜が形成される。
　一方、ずれ量が５μｍを超えた場合には、ステップＳ４においてＹｅｓの方向に進み、ステップＳ５により補正パターン選択工程が行われる。すなわち、現在、補正パターンが使用されていない状態であるため、補正パターン１が採用される。これにより、スケール４０ｂで読み取られる情報（パルス数）は、その０．５％が補正されており、補正後の距離が真の移動量として認識され、この補正後の移動量により基板Ｗの位置が制御される。
　次に、ステップＳ６によりアライメント工程が行われる。すなわち、ステップＳ２のアライメント工程と同様に、補正パターン１を加味して得られた移動量を基にして、アライメントマークＭの画像データと、エンコーダによるアライメントマークＭの位置情報が制御装置により取得される。そして、位置決め部材（不図示）により位置決めされた後、吸着部３０ａにより再度吸着保持され、基板Ｗのアライメントが完了する。
　次に、ステップＳ７によりずれ量演算工程が行われる。すなわち、ステップＳ６のアライメント工程において取得した補正パターン１による補正後のアライメントマークＭの位置情報からＸ軸方向の実距離が演算される。そして、予め記憶されたアライメントマークＭの設定距離との差が演算され、演算されたずれ量と閾値とが比較される。
　そして、ステップＳ８により、ずれ量が閾値を超えたか否かが判断される。その結果、閾値を超えていない場合、すなわち、ずれ量が５μｍ未満であった場合には、現状のスケール４０ｂの熱延びによる誤差が許容範囲内であるため、ステップＳ８においてＮｏの方向に進み、ステップＳ１０により塗布工程が行われる。すなわち、塗布ユニット２により基板Ｗに液滴が吐出され、基板Ｗ上に塗布膜が形成される。
　一方、ステップＳ８において、ずれ量が５μｍを超えた場合には、補正を行ってもずれ量が改善されないことから、定常状態ではないと判断され、ステップＳ８においてＹｅｓと判断され、ステップＳ９により警告が出され、インクジェット塗布装置が停止するようになっている。
　このように、上述のインクジェット塗布装置及びスケール４０ｂ補正方法によれば、予め設定値として基板Ｗに設定されたアライメントマークＭの設定距離と、浮上ステージ部１０に搬入された基板ＷのアライメントマークＭの実距離のずれ量からスケール４０ｂの補正が行われるため、スケール４０ｂに熱延びが発生した場合であっても位置精度の低下を抑えることができる。すなわち、制御装置には、予め基板Ｗに設定されたアライメントマークＭ間の距離（設定距離）が既知情報として記憶されている。そして、これから処理を行うために浮上ステージ部１０に搬入された基板Ｗに付されたアライメントマークＭ間の距離（実距離）が計測されると、仮にスケール４０ｂに熱延びが発生していた場合、計測した実距離と記憶された設定距離とにずれが生じる。このずれ量に対して補正が行われることにより熱延びしたスケール４０ｂから得られた実距離と設定距離との差を抑えることができる。すなわち、スケール４０ｂに対して補正が行われることにより、熱延びしたスケール４０ｂであっても設定距離に近い正確な移動量を把握することができるため、位置精度の低下を抑え、基板の品質の低下を抑えることができる。
　また、上記実施形態では、基準点としてアライメントマークＭを例として説明したが、アライメントマークＭ以外のものであってもよい。例えば、基板Ｗの角部を基準点としてもよく、補正を行うスケール４０ｂの方向に離間した位置に少なくとも２カ所設けられていればよい。
　また、上記実施形態では、複数の補正パターンを有している場合について説明したが、ずれ量が一定の範囲に限られる場合には、その一定範囲を補正できる補正パターンが１つのみのものであってもよい。
　また、上記実施形態では、Ｘ軸方向のスケール４０ｂについて補正が行われる例について説明したが、Ｘ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向も合わせて補正が行われるものであってもよい。この場合、基準点はＸ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向にも少なくとも２カ所設けておき、Ｘ軸方向とは別にＹ軸方向のずれ量が補正されるように構成してもよい。
　また、上記実施形態では、ステージが基板Ｗを浮上させる浮上ステージ部１０を有するインクジェット塗布装置について説明したが、基板Ｗを浮上させず、単に載置するステージを有するインクジェット塗布装置であってもよい。また、塗布ユニット２は、インクジェットに関わらず、スリットノズルを有する塗布装置でもよく、塗布ユニット２の塗布形式は、特に限定されない。
　また、上記実施形態では、塗布ユニット２に対して基板Ｗが移動するものについて説明したが、基板Ｗが制止し、塗布ユニット２が移動するものであってもよい。
　１　インクジェット塗布装置
　２　塗布ユニット
　３　移動ユニット
　６　カメラユニット
　１０　浮上ステージ部
　３０　基板保持ユニット
　４０　リニアエンコーダ
　４０ａ　読取ヘッド
　４０ｂ　スケール

Claims (4)

  1. 　少なくとも２つの基準点が設定された基板を載置するステージと、
    　前記ステージに載置された基板に所定処理を行う基板処理ユニットと、
    　前記ステージ上の基板と、前記基板処理ユニットとをスケールの読み取り情報に基づいて相対的に移動させる移動ユニットと、
    　これらを制御する制御装置と、
    を備える基板処理装置であって、
    　前記制御装置により、基板に設定された基準点間の設定距離と、前記ステージに搬入された基板に設定された基準点間の実距離とのずれ量から、前記スケールの補正が行われることを特徴とする基板処理装置。
  2. 　前記制御装置は、前記スケールの補正を行う補正パターンを複数有しており、前記スケールの補正は、前記ずれ量に応じて補正パターンが選択されて行われることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記ずれ量には、閾値が設けられており、前記ずれ量が閾値を超えた場合に前記補正パターンが切り替えられることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　少なくとも２つの基準点が設定された基板を載置するステージと、
    　前記ステージに載置された基板に所定処理を行う基板処理ユニットと、
    　前記ステージ上の基板と、前記基板処理ユニットとをスケールに基づいて相対的に移動させる移動ユニットと、
    を有する基板処理装置のスケール補正方法であって、
    　基板に設定された基準点間の設定距離と、前記ステージに搬入された基板の基準点間の実距離とのずれ量から、前記スケールの補正が行われることを特徴とするスケール補正方法。
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