(57)【要約】【課題】  基板面上に均一な厚さの膜を形成することができる減圧乾燥装置を提供する。【解決手段】  載置台１２と上下動可能な蓋体１４によって、基板Ｐを収容し気密に閉鎖可能なチャンバ１０を形成する。載置台１２の底部には、排気管２４を設け、チャンバ１０内を減圧可能にする。また、載置台１２には、基板Ｐを保持するステージＳが載置されており、ステージＳの周囲には、基板Ｐの表面位置の近傍であって、基板Ｐの表面位置と略同一の高さ又は基板Ｐの表面位置よりも低い位置に、基板Ｐの縁部に沿って延びるスリット形状の開口部が形成された排気口４０ａ、４０ｂが形成されている。チャンバ１０内の雰囲気は、各排気口に形成された開口部及び排気管２４を介して吸引ポンプ２６により吸引され、各排気口において同一の排気速度で排気される。【選択図】  図１
2006156613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密な処理室を形成するチャンバと、
前記チャンバ内において基板を保持するステージと、
前記ステージ上に保持されている基板の表面位置の近傍であって該基板の表面位置と略同一の高さの位置又は該基板の表面位置よりも低い位置に形成された開口部を有する排気口と、
前記排気口を介して前記処理室内の雰囲気を前記チャンバから排気して前記処理室内を減圧する排気部と
を備えることを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項２】
前記排気口は、
前記ステージの周囲であって、該ステージの側面に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の減圧乾燥装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記基板の縁部に沿って延びるスリット形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の減圧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表面に所定の溶液等が塗布されている基板に減圧乾燥処理を施す減圧乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の膜、例えば、液晶表示装置の配向膜等は、基板上に配向膜を形成する材料（配向膜材料）を均一に塗布し、塗布された配向膜材料を乾燥させることによって製造されている。例えば、ステージに基板を保持して配向膜材料を塗布した後、基板を保持したままのステージに乾燥用カバーを被せることによって気密な空間を形成し、該気密空間内を減圧することによって基板の乾燥処理を行う乾燥装置が存在する（特許文献１参照）。また、基板を洗浄する洗浄機、基板の親水性を向上させる処理（例えば、基板に紫外線を照射する処理）を施すＵＶ照射装置、基板に配向膜材料を塗布する液滴吐出装置、基板を乾燥させる乾燥炉及び基板上に形成された配向膜をラビングするラビング装置を１つの製造ラインとして連続に配置し、乾燥炉において短時間で溶剤を蒸発させ配向膜を形成する液晶表示装置の製造方法が存在する（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３‐２６２４６４号公報
【特許文献２】特開２００３−７５７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、基板上には、通常、均一な状態で溶液が塗布されるが、特許文献１記載の乾燥装置のように、チャンバ（気密空間）の底面に排気口を設け、真空ポンプにより排気を行いチャンバ内を減圧している場合、基板の排気口に近い箇所に気泡が発生したり、塗布された溶液が局所的に盛り上がる場合がある。このような場合には、形成される膜の膜厚が不均一になり、例えば、不均一な膜厚の配向膜が形成され、液晶表示装置の表示不良の原因となる等の問題がある。また、上述のような気泡の発生や、局所的な溶液の盛り上がり等の問題は、基板が大型になればなるほど顕著に生じる。
【０００５】
この発明の課題は、表面に所定の溶液等が塗布されている基板において、局所的な気泡の発生や局所的な溶液の盛り上がり等を防止して均一な厚さの膜を形成することができる減圧乾燥装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る減圧乾燥装置は、気密な処理室を形成するチャンバと、前記チャンバ内において基板を保持するステージと、前記ステージ上に保持されている基板の表面位置の近傍であって該基板の表面位置と略同一の高さの位置又は該基板の表面位置よりも低い位置に形成された開口部を有する排気口と、前記排気口を介して前記処理室内の雰囲気を前記チャンバから排気して前記処理室内を減圧する排気部とを備えることを特徴とする。また、この発明に係る減圧乾燥装置は、前記排気口が前記ステージの周囲であって、該ステージの側面に対向する位置に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
これらの減圧乾燥装置によれば、ステージ上に保持されている基板の表面位置の近傍であって、基板の表面位置と略同一の高さの位置又は基板の表面位置よりも低い位置に形成された開口部を有する排気口が設けられており、この排気口の開口部を介して排気が行われる。即ち、例えば、ステージの形状が四辺を有する四角形状である場合には、ステージ上に保持されている基板表面の各辺に対向する位置に設けられた排気口の開口部を介して排気が行われる。従って、ステージに保持されている基板表面の近傍であって、基板の表面位置と略同一の高さ又は基板の表面位置よりも低い位置に形成されている開口部を介して排気が行われるため、チャンバの底面に排気口が形成されている場合と異なり、局所的な気泡の発生等を防止することができる。そのため、基板上に塗布された溶液を均一に乾燥させることができ、高い精度で均一な膜厚を有する膜を形成することができる。
【０００８】
また、この発明に係る減圧乾燥装置は、前記開口部が前記基板の縁部に沿って延びるスリット形状であることを特徴とする。この減圧乾燥装置によれば、基板表面の雰囲気を均一に排気することができ、確実に均一な膜厚を有する膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る減圧乾燥装置について説明する。図１は、実施の形態に係る減圧乾燥装置の構成図である。減圧乾燥装置２は、基板Ｐを収容して気密に閉鎖可能な処理室を形成するチャンバ１０を有している。チャンバ１０は、基板Ｐを保持するステージＳを載置した矩形の載置台１２と、載置台１２の上方に位置し、下面に矩形状の開口を有する蓋体１４とで構成されている。なお、ステージＳは、吸着保持手段等の公知の手段により基板Ｐを保持する機構を備えている。また、載置台１２には、後述する図２に示すように、ステージＳの周囲に基板Ｐの縁部に沿って延びるスリット形状の開口を有する複数の排気口（図１においては、排気口４０ａ、４０ｂのみを示している）が設けられている。
【００１０】
蓋体１４には、蓋体１４を上下動させる昇降機構１８が設けられている。昇降機構１８は、例えば、モータによって蓋体１４を昇降させる駆動部２０と、当該駆動部２０を制御する制御部２２とを有している。これによって、蓋体１４が上下方向に移動可能となり、蓋体１４を下降させて、載置台１２と一体となって処理室を形成する。
【００１１】
チャンバ１０の載置台１２には、処理室内の雰囲気を排気する排気部としての排気管２４が設けられている。排気管２４は、処理室内の雰囲気を所定の圧力で吸引する吸引ポンプ２６に連通されており、当該吸引ポンプ２６は、ポンプ制御部２８によってその吸引力が制御されている。かかる構成によって、吸引ポンプ２６が作動され、排気管２４からチャンバ１０内の雰囲気を排気し吸引して、チャンバ１０内を減圧することができる。また、蓋体１４の下端面には、処理室の気密性を確保するためのＯリング３０が設けられている。
【００１２】
図２は、この実施の形態に係る排気口について説明するための図である。この実施の形態に係る減圧乾燥装置２においては、図２（ａ）に示すように、載置台１２に載置されているステージＳの周囲に、即ち、四角形状のステージＳが有する各辺のそれぞれに対向する位置に排気口４０ａ〜４０ｄが設けられている。具体的には、図２（ａ）に示すように、図２（ａ）中ステージＳの左側の辺に対向する位置に排気口４０ａが、ステージＳの右側の辺に対向する位置に排気口４０ｂが設けられている。また、図２（ａ）中ステージＳの下側の辺に対向する位置に排気口４０ｃが、ステージＳの上側の辺に対向する位置に排気口４０ｄが設けられている。
【００１３】
また、排気口４０ａには、図２（ｂ）に示すようにスリット形状の開口部４２ａが形成されている。開口部４２ａは、ステージＳに保持されている基板Ｐの表面位置の近傍であって、基板Ｐの表面位置と略同一の高さ、又は、基板Ｐの表面位置よりも低い位置、例えば、基板Ｐの表面位置よりも１〜５ｍｍ程度低い位置に、基板Ｐの縁部に沿って延びるように形成されている。なお、排気口４０ｂ〜４０ｄにおいても、排気口４０ａに形成されている開口部４２ａと同一形状の開口部がそれぞれ同様の位置に形成されている。また、各排気口４０ａ〜４０ｄには、それぞれ排気管２４が接続されており、各排気口に形成されている開口部及び排気管２４を介して、吸引ポンプ２６により吸引されることにより、チャンバ１０内の雰囲気が排気される。
【００１４】
次に、減圧乾燥装置２における乾燥処理について説明する。なお、以下においては、液晶表示装置を製造する液晶表示装置製造ライン１００に減圧乾燥装置２が組み込まれている場合を例として説明する。
【００１５】
図３は、この発明の実施の形態に係る減圧乾燥装置２を含む液晶表示装置製造ラインの構成の一例を示す図である。図３に示すように、液晶表示装置製造ライン１００は、各工程においてそれぞれ用いられる洗浄装置１１２、吐出装置（液滴吐出装置）１１４、減圧乾燥装置２、焼成装置１１６、ラビング装置１１８、各装置を接続するベルトコンベアＢＣ、ベルトコンベアＢＣを駆動させる駆動装置１２２及び液晶表示装置製造ライン１００全体の制御を行う制御装置１２０により構成されている。また、洗浄装置１１２、吐出装置１１４、減圧乾燥装置２、焼成装置１１６及びラビング装置１１８は、ベルトコンベアＢＣに沿って所定の間隔で一列に配置されている。
【００１６】
制御装置１２０は、洗浄装置１１２、吐出装置１１４、減圧乾燥装置２、焼成装置１１６、ラビング装置１１８及び駆動装置１２２に接続されている。駆動装置１２２は、制御装置１２０からの制御信号に基づいてベルトコンベアＢＣを駆動させ、液晶表示装置の基板（以下、単に「基板」とする。）を洗浄装置１１２、吐出装置１１４、減圧乾燥装置２、焼成装置１１６及びラビング装置１１８に搬送する。洗浄装置１１２においては基板を洗浄する処理が行われ、吐出装置１１４においては基板上に配向膜材料を塗布する処理、即ち、基板上に配向膜材料を含む液滴を吐出する処理が行われ、減圧乾燥装置２においては配向膜材料を仮乾燥させる処理が行われる。また、焼成装置１１６においては仮乾燥させた配向膜材料を焼成させる処理が行われ、ラビング装置１１８においては配向膜のラビング処理が行われる。
【００１７】
次に、図４のフローチャートを参照して、実施の形態に係る減圧乾燥装置を用いた液晶表示装置製造ラインにおける液晶表示装置の製造処理について説明する。
【００１８】
まず、配向膜を形成する基板（基板Ｐ）を洗浄する（ステップＳ１０）。例えば、セグメント電極が形成された基板ＰをベルトコンベアＢＣにより洗浄装置１１２まで搬送する。ベルトコンベアＢＣにより搬送された基板Ｐが洗浄装置１１２内に取り込まれ、アルカリ系洗剤、純水等を用いて基板Ｐが洗浄された後、所定の温度及び時間、例えば、８０〜９０℃で５〜１０分間乾燥させる処理が行われる。なお、洗浄及び乾燥が行われた基板Ｐは、ベルトコンベアＢＣにより吐出装置１１４まで搬送される。
【００１９】
次に、ステップＳ１０において洗浄された基板Ｐ上に配向膜材料を塗布する（ステップＳ１１）。即ち、まず、ベルトコンベアＢＣにより吐出装置１１４まで搬送された基板Ｐを吐出装置１１４内に取り込む。吐出装置１１４内においては、タンク内に収容されている配向膜材料をノズルを介して吐出し、基板Ｐ上に配向膜材料を塗布する。配向膜材料としては、例えば、固形分のポリイミドをγ―ブチルラクトン、ブチルセルソルブ及びＮ−メチルピロリドン等の溶剤に溶解させたものが用いられる。次に、基板Ｐは、吐出装置１１４において、水平に保持された状態で、例えば、１分間放置され、レベリングが行われる。その後、吐出装置１１４からベルトコンベアＢＣへと移され、ベルトコンベアＢＣにより減圧乾燥装置２へと搬送される。
【００２０】
次に、基板Ｐに塗布された配向膜材料を仮乾燥させる処理が行われる（ステップＳ１２）。即ち、ベルトコンベアＢＣにより減圧乾燥装置２まで搬送された基板Ｐが載置台１２上に載置され、減圧乾燥装置２内に取り込まれる。
【００２１】
ここで、減圧乾燥装置２における乾燥処理について説明する。まず、基板Ｐは、吐出装置１１４からベルトコンベアＢＣを介して搬送され、載置台１２の上方まで移動される。このとき、蓋体１４は、図５に示すように昇降機構１８によって上昇する。そして、ステージＳまで移動された基板ＰがステージＳ上に保持された後、蓋体１４が下降され、蓋体１４の下端部が載置台１２に密着して、気密な処理室が形成される。
【００２２】
次に、吸引ポンプ２６が作動され、処理室内の雰囲気が排気管２４を介して所定の圧力で吸引され始める。これに伴い処理室内に気流が形成される。当該気流は、各排気口４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに向かって形成され、チャンバ１０内の雰囲気は、各排気口４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに形成された開口部及び排気管２４を介して吸引される。この時、各排気口４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおいては、同一の排気速度によりチャンバ１０内の雰囲気が排気される。
【００２３】
そして、所定時間乾燥が行われた後、吸引ポンプ２６が停止され、処理室内の減圧が停止される。次いで、蓋体１４が昇降機構１８によって上昇され（図５参照）、チャンバ１０により形成されていた処理室内が開放される。そして、搬入時と同様にして、ステージＳに保持されていた基板ＰがベルトコンベアＢＣに受け渡される。ベルトコンベアＢＣに受け渡された基板Ｐは、減圧乾燥装置２から搬出され、焼成装置１１６に搬送される。
【００２４】
次に、仮乾燥が行われた配向膜材料を焼成する処理が行われる（ステップＳ１３）。即ち、ベルトコンベアＢＣにより焼成装置１１６まで搬送された基板Ｐを焼成装置１１６内に取り込み、例えば、１８０〜２５０℃で焼成する。なお、焼成が行われ配向膜が形成された基板Ｐは、ベルトコンベアＢＣへと移され、ベルトコンベアＢＣによりラビング装置１１８へと搬送される。
【００２５】
次に、基板Ｐ上に形成された配向膜をラビングする処理が行われる（ステップＳ１４）。即ち、ベルトコンベアＢＣによりラビング装置１１８まで搬送された基板Ｐをラビング装置１１８内に取り込み、例えば、布を用いて基板Ｐ上に形成されている配向膜を擦ることによりラビング処理を施す。なお、配向膜にラビング処理が施された後、基板Ｐは、ベルトコンベアＢＣへと移され、ベルトコンベアＢＣにより、図示しない基板収容カセット等に収容される。また、図示しない基板収容カセット等に収容された基板Ｐは、図示しない組立装置において、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、オーバーコート膜、コモン電極及び配向膜が形成された他の基板と貼り合わせられる。そして、貼り合わせられた基板間に液晶が注入されることにより、液晶表示装置が製造される。
【００２６】
この発明の実施の形態に係る減圧乾燥装置は、基板Ｐを保持するステージＳの各辺に対向する位置に排気口が形成されており、各排気口には、基板Ｐの表面位置の近傍であって、基板Ｐの表面位置と略同一の高さ、又は、基板Ｐの表面位置よりも低い位置に開口部が形成されている。従って、基板Ｐの各辺から均一な排気速度で排気を行うことにより、例えば、チャンバ底面の中央部に排気口を設けて排気を行う場合と異なり、基板表面における乾燥速度を同一に保つことができる。そのため、局所的な気泡の発生や局所的な溶液の盛り上がり等の発生を防止し、形成される膜の厚さを均一にすることができる。
【００２７】
また、この発明の実施の形態に係る減圧乾燥装置は、排気口に形成されている開口部が基板Ｐの縁部に沿って延びるスリット形状となっている。従って、ステージＳに保持されている基板Ｐの表面の雰囲気を基板Ｐの縁部に沿って吸引し排気することができるため、基板Ｐの表面における乾燥速度を均一に保ち、高い精度で均一な膜厚を有する膜を形成することができる。
【００２８】
なお、上述の実施の形態に係る減圧乾燥装置においては、液晶表示装置を製造する場合を例として説明したが、その他のものを製造する際に用いるようにしてもよい。例えば、カラーフィルタ、オーバーコート、有機ＥＬ、半導体素子等の製造工程において用いるようにしてもよい。
【００２９】
また、上述の実施の形態に係る減圧乾燥装置においては、四角形状のステージの各辺に対向する位置に排気口が設けられている場合を例として説明したが、排気口の位置は各辺に対向する位置に限定されるものではない。例えば、ステージの周辺として、四角形状のステージの四隅に対向する位置に排気口が設けられていてもよい。
【００３０】
また、図６に示すように、ステージＳにスリット形状の開口部５０が形成されていてもよい。即ち、ステージＳに保持されている基板の表面位置の近傍であって、基板表面の位置よりも低い位置に形成された開口部を有する排気口が設置されていればよいため、例えば、図６に示すように、ステージＳにスリット形状の開口部５０が形成され、ステージＳと排気口とが一体となるように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態に係る減圧乾燥装置の構成図。
【図２】実施の形態に係る減圧乾燥装置の排気口を説明するための図。
【図３】実施の形態に係る液晶表示装置製造ラインの一例を示す図。
【図４】実施の形態に係る液晶表示装置の製造工程を説明するフローチャート。
【図５】実施の形態に係る減圧乾燥装置の動作を説明するための図。
【図６】実施の形態に係る減圧乾燥装置の他の構成図。
【符号の説明】
【００３２】
２…減圧乾燥装置、１０…チャンバ、１２…載置台、１４…蓋体、４０ａ〜４０ｄ…排気口、１００…液晶表示装置製造ライン、１１２…洗浄装置、１１４…吐出装置、１１６…焼成装置、１１８…ラビング装置、１２０…制御装置、１２２…駆動装置、Ｐ…基板、Ｓ…ステージ。
【図１】
2006156613.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006156613.tif 000007
【図６】
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