(57)【要約】【課題】枚葉基板の加熱処理を伴う製品の製造工程において、加熱処理の有無や加熱温度条件に関して実際に行われた処理を速やかに確認でき、操作ミスによる不良品の流出を防止する加熱装置を提供すること。【解決手段】枚葉基板の加熱処理を行う加熱ユニットと常温化処理を行う冷却ユニットとを、この順に配置し、枚葉基板表面の温度を測るための温度計測部を冷却ユニットに設置し、枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別する加熱判別部を有することにより、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉基板の加熱処理を行う加熱ユニットと常温化処理を行う冷却ユニットとを、この順に配置した加熱装置であって、
枚葉基板表面の温度を測るための温度計測部を冷却ユニットに設置し、
枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別する加熱判別部を有することにより、
加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断できることを特徴とする枚葉基板の加熱装置。
【請求項２】
冷却ユニットが、複数の枚葉基板をピン保持により多段に収容する構造を有し、冷却ユニットに設けられる温度計測部が、複数の枚葉基板間を移動して、対象とする枚葉基板表面の温度を順次計測できることを特徴とする請求項１に記載の枚葉基板の加熱装置。
【請求項３】
温度計測部が、対象とする枚葉基板表面からの放射光により非接触温度計測を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉基板の加熱装置。
【請求項４】
加熱判別部が、予め入力された枚葉基板の加熱終了後の温度変化データに基づいて、枚葉基板の加熱処理終了時から温度計測時までの経過時間に従って、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の枚葉基板の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枚葉基板上の製品を製造する工程の処理に用いる加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の平面型電子ディスプレイ装置の多色カラー表示に多用されるカラーフィルタは、ガラス等の透明基板上に着色透明樹脂からなる各色の画素パターンを規則的に配置して形成される。カラーフィルタの製造工程において、感光性レジストからなる着色透明樹脂のパターニングのためのレジスト塗布、露光、現像の一連の工程後に加熱処理を行って、材料樹脂の耐薬品性や耐光性を高めて製品の信頼性を得ることが一般的に行われる。また、カラーフィルタの表面電極を形成するための透明導電膜であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の薄膜形成後に、電気的光学的特性を最適化するための加熱処理を行うことも多い。
【０００３】
上述の製造工程において、一辺が１ｍを超える大型の枚葉基板を取り扱うことにより、多面付けされたカラーフィルタを高い生産性で製造することが可能である。加熱処理のための加熱装置も、枚葉基板を一枚ずつ水平搬送して加熱部に投入し、処理後に一枚ずつ加熱部から排出する形態が多く用いられる。また、特許文献１に提案されるように、加熱装置を２分割して前室と後室とで役割を分担させる例がある。同様に分割タイプの加熱装置で、次工程につなげる常温化のための冷却ユニットを加熱処理のための加熱ユニットの後段に設けることが行われる。
【０００４】
一方、製品に応じて高輝度品質や視認性改善のための品質に特別に対応することが求められるなど、カラーフィルタの製品仕様が多様化し、品種毎あるいは品種内各層の製造条件をきめ細かく設定する必要が生じてきている。加熱処理における温度条件も重要な製造条件の一つであり、品種毎、各層毎に加熱温度の設定を変更することがある。従って、多様な設定変更が製造工程従事者に求められる。
【０００５】
上述のように、高い生産性を維持しつつ、加熱処理における製品仕様の多様化に対応する際に、品種毎、各層毎に加熱温度の設定を変更する場合の他に、製造工程中の非定常処理に対応する必要もある。例えば、基板を枚葉単位で製造工程中に流している中で、レジストの塗布後や現像後に欠陥が検出された場合、レジストの剥離が容易な加熱処理前に当該基板のみを回収して基板の再利用工程に送ることが、再利用を容易に行う上で望ましい。しかし、製造ラインの構成を簡素化するために、特別の回収ルートを設けずに、前記のような欠陥を有する基板を意図的に加熱処理しないで、次工程へ流す選択が好ましい場合もある。このような場合には、加熱処理が必要な基板と不要な基板とが混在して流れるため、枚葉単位での管理が特に重要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２０１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記枚葉基板の加熱処理の有無や加熱温度条件の設定が、製造工程従事者に委ねられる結果、操作の間違いが発生することが避けられない。すなわち、加熱処理が必要であるにも拘らず無加熱であったり、逆に加熱処理を避けるべき工程で加熱処理を加えたり、加熱設定温度の変更をすべきところで変更がなかったりといった意図しない処理が行われ、し
かも上記の間違いの結果は外観上発見され難いため、不良品の流出という製品の管理上で重大な問題に直結する。同様の不都合は、カラーフィルタの製造工程に限定されるものではなく、枚葉基板に対して加熱処理を行う製品の製造工程に共通する。
【０００８】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、枚葉基板の加熱処理を伴う製品の製造工程において、加熱処理の有無や加熱温度条件に関して実際に行われた処理を速やかに確認でき、操作ミスによる不良品の流出を防止する加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、枚葉基板の加熱処理を行う加熱ユニットと常温化処理を行う冷却ユニットとを、この順に配置した加熱装置であって、枚葉基板表面の温度を測るための温度計測部を冷却ユニットに設置し、枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別する加熱判別部を有することにより、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断できることを特徴とする枚葉基板の加熱装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、冷却ユニットが、複数の枚葉基板をピン保持により多段に収容する構造を有し、冷却ユニットに設けられる温度計測部が、複数の枚葉基板間を移動して、対象とする枚葉基板表面の温度を順次計測できることを特徴とする請求項１に記載の枚葉基板の加熱装置である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、温度計測部が、対象とする枚葉基板表面からの放射光により非接触温度計測を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉基板の加熱装置である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、加熱判別部が、予め入力された枚葉基板の加熱終了後の温度変化データに基づいて、枚葉基板の加熱処理終了時から温度計測時までの経過時間に従って、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の枚葉基板の加熱装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、枚葉基板の加熱処理を行う加熱ユニットと常温化処理を行う冷却ユニットとを、この順に配置した加熱装置であって、枚葉基板表面の温度を測るための温度計測部を冷却ユニットに設置し、枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別する加熱判別部を有することにより、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断できることを特徴とする枚葉基板の加熱装置であるので、枚葉基板の加熱処理を伴う製品の製造工程において、加熱処理の有無や加熱温度条件に関して実際に行われた処理を速やかに確認でき、操作ミスによる不良品の流出を防止する加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の構成を説明するための概念図であって、（ａ）は、上流側からの接続を含めた連結状態を示す平面図、（ｂ）は、冷却ユニットの内部構造を示す断面図、（ｃ）は、温度計測とその結果に基づく処理に関わる信号の流れを示すブロック図である。
【図２】本発明の装置を用いる加熱工程全体の手順を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に従って、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の構成を説明するための概念図であって、（ａ）は、上流側からの接続を
含めた連結状態を示す平面図、（ｂ）は、冷却ユニットの内部構造を示す断面図、（ｃ）は、温度計測とその結果に基づく処理に関わる信号の流れを示すブロック図である。
【００１６】
本発明は、枚葉基板２の加熱処理を行う加熱ユニット１１と常温化処理を行う冷却ユニット１２とを、この順に配置した加熱装置１であって、枚葉基板２の表面の温度を測るための温度計測部１２３を冷却ユニット１２に設置し、枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別する加熱判別部１２４を有することにより、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断できることを特徴とする枚葉基板の加熱装置である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、上流側の装置１０から点線枠で囲った加熱装置１にブロック矢印の方向に接続し、図示されないが、対象とする枚葉基板を順次送り込むことができる。すなわち、基板投入用ロボット１３は、上流側の装置１０から対象とする枚葉基板を受け取り、回転動作により、加熱ユニット１１の所定の入り口から内部に送り込む。そして、加熱ユニット１１で枚葉基板を所定の時間加熱処理した後に冷却ユニット１２に送り込む処理間の移動も基板投入用ロボット１３により実施できる。ロボットアームの上下動を含めた動きは、既存のロボット制御機構を使用できる。
また、対象とする枚葉基板への加熱処理を望まない場合には、事実上加熱を行わない常温付近での温度設定を加熱ユニット１１に行って、上記の動作を実施することも可能であるが、基板投入用ロボット１３は、対象とする枚葉基板を、加熱ユニット１１をスキップして、直接に冷却ユニット１２に送り込むこともできる。あるいは、図示されないが、加熱ユニットと平行なバイパスを設けて、冷却ユニット１２へ直接枚葉基板を送り込むことも可能となる。
なお、加熱ユニット１１の加熱処理のための手段としては、既存の加熱気体を循環させる方法や輻射熱を基板表面に直接照射する方法が可能である。
【００１８】
本発明は、冷却ユニット１２に設ける温度計測部１２３を用いて、枚葉基板表面の温度計測を行うことにより、後述のように、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別することができる加熱装置であり、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断された後に、それぞれの枚葉基板が、基板振り分け用ロボット１４ａ、１４ｂにより、良品回収ユニット１６ａ、または、不良品回収ユニット１６ｂに振り分け収納される。基板振り分け用ロボット１４ａ、１４ｂは、基板振り分け用ロボット制御部１５への上記判断情報に基づいて、単一のロボットを両方向のブロック矢印で示すように移動させて最適な位置で作動することができる。
【００１９】
図１（ｂ）に示す冷却ユニット１２は、一定の冷却気体を循環させる方法や基板裏面に熱伝導性の良好な冷却物体を接触させる方法により、枚葉基板の常温化処理が可能である。ここで言う常温化処理とは、製品の製造工程における非加熱領域での環境温度に基板の温度を同化させる意味であって、加熱処理された基板に対しては、冷却処理と同義である。図１（ｂ）に示す冷却ユニットの例では、冷却ユニット１２が、複数の枚葉基板２のそれぞれを複数のピン１２２で保持して、枚葉基板設置用仕切り板１２１により多段に収容する構造を有する。ピンの上下動を伴う構造とすれば、ピンの上昇位置で基板の受け渡しをするとともに、ピンの下降位置で枚葉基板設置用仕切り板と基板裏面との接触により常温化処理を行うことができる。また、ピンが固定の構造であれば、前述の冷却気体を循環させる方法により枚葉基板の常温化処理が可能である。
なお、枚葉基板設置用仕切り板１２１は、冷却ユニット１２を構成する要素の一例であって、複数の枚葉基板２の配置方法とそれらの冷却方法に応じて、不要とすることも可能である。
【００２０】
本発明は、また、冷却ユニット１２に設けられる温度計測部１２３が、複数の枚葉基板
間を移動して、対象とする枚葉基板表面の温度を順次計測することができる。温度計測部１２３は、電動機の回転をボールネジに伝達することによりレール上を走行させ、図１（ｂ）の両方向矢印のように上下動できる。上下動の精確な制御を行うことにより、温度計測部先端に枚葉基板表面に向けて一定の角度で固定した温度センサーにより、所定の枚葉基板表面の温度を正確に測定できる。
【００２１】
温度計測部１２３として、対象とする枚葉基板表面からの放射光により非接触温度計測を行う方式の計測器を用いることができる。レーザマーカーにより被測定箇所を明示するタイプが使い易く、明示された部分からの赤外線放射光を受光素子に入射することにより、測定物体の放射率を参照して表面温度が測定できる。
【００２２】
図１（ｃ）のブロック図に示すように、温度計測とその結果に基づく処理に関わる信号の流れに従って、前述の一連の判別による最終判断が可能となる。すなわち、温度計測部１２３による計測温度情報（１）を加熱判別部１２４に入力する。加熱判別部１２４には、予め入出力端末１２５より、対象とする枚葉基板の加熱処理工程毎に設定された加熱条件に関する情報（３）が入力されている。また、上記加熱判別部１２４と入出力端末１２５とが一体となって、加熱装置全体の制御部１７を構成することができる。
加熱判別部１２４において、後述の手順により、枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別して、設定された加熱条件に関する情報（３）と照らし合わせることで、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かを判断することができる。加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かの判断情報（５）を基板振り分け用ロボット制御部１５に入力することで、基板振り分け用ロボット１４ａ、１４ｂを適正に動作させて、それぞれの枚葉基板を良品回収ユニット１６ａ、または、不良品回収ユニット１６ｂに適宜振り分け収納することができる。なお、上述の（１）（３）（５）の各情報の流れとは逆に、それぞれ個体識別情報（２）、加熱判別結果情報（４）、収納処理済み信号（６）が伝わり、枚葉基板の連続処理を滞りなく実施できる。
【００２３】
図２は、本発明の装置を用いる加熱工程全体の手順を説明するフロー図である。特に、前述の加熱判別部１２４において、枚葉基板表面の計測温度に基づいて、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別して、設定された加熱条件に関する情報（３）と照らし合わせることで、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かを判断する一例を説明するものである。
【００２４】
図２において、枚葉基板を本発明の加熱装置に投入する（Ｓ１）。投入された基板が加熱処理不要とされる場合（Ｈ１）には、さらに、加熱不要理由が欠陥に起因して（Ｈ２）、これ以上製造工程に流さないことを判断すれば、そのまま不良品回収ユニットへの基板回収を行う（Ｓ８）。また、加熱処理不要であっても、欠陥に起因せず（Ｈ２）、工程条件の一つとしての選択であれば、加熱装置を無処理で通過させるだけであるので、直接、良品回収ユニットへの基板回収を行う（Ｓ７）。
上記に示す一般的な例以外に、本図には図示していないが、前述のように対象とする枚葉基板への加熱処理を望まない場合に、事実上加熱を行わない常温付近での温度設定を加熱ユニットに行って（Ｓ２）、上記の動作を実施することも可能である。さらに、加熱ユニットにおける加熱処理（Ｓ３）をスキップして、直接に冷却ユニットに送り込むこと（Ｓ４）もできる。
一方、投入された基板が加熱処理必要とされる場合（Ｈ１）には、加熱ユニットへの基板投入（Ｓ２）により、実際の加熱処理（Ｓ３）に入る。所定の加熱条件に基づいて加熱処理を終えた基板は、冷却ユニットに投入される（Ｓ４）。
【００２５】
次に、基板の表面温度計測（Ｓ５）を行うが、計測のタイミングを明確にしておくことが重要である。すなわち、冷却ユニットに基板が投入されると、加熱処理された基板の表
面温度は降下するが、予め加熱〜常温化の温度変化の速さを装置固有のデータにより把握しておくことにより、表面温度計測のタイミングに応じて、得られる表面温度から直前の加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別することができる。具体的には、上記の機能を担う加熱判別部が、予め入力された枚葉基板の加熱終了後の温度変化データに基づいて、枚葉基板の加熱処理終了時から温度計測時までの経過時間に従って、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を判別することができる。簡単な例として、加熱装置の周囲の環境温度が２３℃である場合、加熱処理された基板の表面温度が、一定の短時間の経過で５０℃未満に低下することはないので、５０℃未満を検出した基板は加熱処理されなかったと判別する。
上記の温度計測は、一時点での計測でも可能であるが、異なる時点での計測値からその変化を読み取ることで、さらに確実に判別することができる。
【００２６】
上記のように、加熱ユニットでの加熱の有無や加熱温度範囲を加熱判別部で判別することで、加熱条件に関する意図された処理が施されたか否かが判断でき、加熱処理の内容が意図どおり妥当であったかどうかが検証される（Ｈ３）。意図に反した間違った処理を行った場合には、該当する基板を、不良品回収ユニットへの基板回収とする（Ｓ８）。また、意図に適った妥当な処理をしていると判断されれば、通常の常温化処理（Ｓ６）を行って、終了後、良品回収ユニットへの基板回収を行う（Ｓ７）。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・加熱装置
２・・・枚葉基板
１０・・・上流側の装置
１１・・・加熱ユニット
１２・・・冷却ユニット
１３・・・基板投入用ロボット
１４ａ、１４ｂ・・・基板振り分け用ロボット
１５・・・基板振り分け用ロボット制御部
１６ａ・・・良品回収ユニット
１６ｂ・・・不良品回収ユニット
１７・・・制御部
１２１・・・枚葉基板設置用仕切り板
１２２・・・基板保持用ピン
１２３・・・温度計測部
１２４・・・加熱判別部
１２５・・・入出力端末
【図１】
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【図２】
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