(57)【要約】      （修正有）【課題】塗布膜に乾燥ムラが形成されるのを抑えることができる減圧乾燥装置を提供する。【解決手段】基板１上に塗布された塗布膜を減圧環境下で乾燥させる乾燥装置であって、基板が収容される基板収容部を有するチャンバ部１０と、基板収容部に配置され、基板を載置する基板載置面２０ａを有するプレート部２０と、基板をプレート部に載置する位置と、プレート部から所定間隔離れた位置に位置させる基板浮上装置３０と、を備えており、基板浮上装置は、基板を浮上させる気体を噴出する噴出部３１を有しており、この噴出部がプレート部に埋設され、プレート部の基板載置面と、気体が噴出する噴出部の噴出面とが同一高さ位置に設定されていることにより、プレート部の基板載置面が略一様な平坦面に形成される構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布された塗布膜を減圧環境下で乾燥させる乾燥装置であって、
基板が収容される基板収容部を有するチャンバ部と、
前記基板収容部に配置され、基板を載置する基板載置面を有するプレート部と、
基板をプレート部に載置する位置と、プレート部から所定間隔離れた位置に位置させる基板浮上装置と、
を備えており、
前記基板浮上装置は、基板を浮上させる気体を噴出する噴出部を有しており、この噴出部が前記プレート部に埋設され、プレート部の基板載置面と、気体が噴出する噴出部の噴出面とが同一高さ位置に設定されていることにより、プレート部の基板載置面が略一様な平坦面に形成されていることを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項２】
前記プレート部の基板載置面を形成する材質と、前記噴出部の噴出面を形成する材質との熱伝導率がほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の減圧乾燥装置。
【請求項３】
前記チャンバ部には、基板を搬送させる搬送部をさらに備えており、この搬送部は、複数の搬送ローラが基板載置面を挟む位置にそれぞれ設けられ、各搬送ローラは、その一部が基板載置面の高さ位置よりも高い位置に突出させて設けられており、この突出した部分に基板の裏面を接触させて基板を搬送させることを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置により基板上に形成された塗布膜を乾燥させる乾燥装置であって、特に基板を収容するチャンバ内を大気圧よりも減圧させて乾燥させる減圧乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上にレジスト液が均一に塗布されることによって塗布膜が形成され、その後、減圧乾燥装置により塗布膜を乾燥させることにより生産される。
【０００３】
この減圧乾燥装置は、例えば、下記特許文献１に示されるように、チャンバ部に基板が収容された状態で、チャンバ部を減圧させることにより基板上の塗布膜を乾燥させるようになっている。具体的には、基板がチャンバ部に供給されると、基板の裏面にプレートから突出した複数のピンを当接させることによって支持される。そして、この支持された状態でチャンバ部の大気を排気させると、チャンバ部が減圧環境下になることにより、基板上の塗布膜の溶剤が蒸発し塗布膜が乾燥する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２９３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載された減圧乾燥装置では、塗布膜表面に乾燥ムラが発生する虞があるという問題があった。すなわち、チャンバ部が減圧されるに伴ってチャンバ部の温度が低下するため、複数のピンによって支持される基板には、部分的な温度差が発生することになる。具体的には、減圧乾燥中、基板は、常に複数のピンによって支持されているため、基板の裏面にピンが当接する部分は、ピンが当接していない部分に比べて温度が下がりにくく、温度が高くなる。そのため、温度差による溶剤の蒸発速度に差が生じ、ピンが接する部分と接しない部分とに含まれる溶剤の濃度に差が生じることになる。したがって、この状態で完全に乾燥させると、ピンが当接する部分に乾燥ムラ（ピンムラ）が形成されてしまうという問題があった。
【０００６】
仮に、基板をピンで支持した状態で乾燥させるのではなく、ピンをプレート内に収容し、基板を直接プレート上に配置して乾燥させた場合であっても、プレートにはピンが挿通するピン孔が形成されているため、このピン孔部分とその他の部分で温度差が生じることから、上記同様にピン孔に相当する部分にピンムラが形成されてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、塗布膜に乾燥ムラが形成されるのを抑えることができる減圧乾燥装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の減圧乾燥装置は、基板上に塗布された塗布膜を減圧環境下で乾燥させる乾燥装置であって、基板が収容される基板収容部を有するチャンバ部と、前記基板収容部に配置され、基板を載置する基板載置面を有するプレート部と、基板をプレート部に載置する位置と、プレート部から所定間隔離れた位置に位置させる基板浮上装置と、を備えており、前記基板浮上装置は、基板を浮上させる気体を噴出する噴出部を有しており、この噴出部が前記プレート部に埋設され、プレート部の基板載置面と、気体が噴出する噴出部の噴出面とが同一高さ位置に設定されていることにより、プレート部の基板載置面が略一様な平坦面に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記減圧乾燥装置によれば、プレート部の基板載置面と、気体が噴出する噴出部の噴出面とが同一高さ位置に設定されていることにより、プレート部の基板載置面が略一様な平坦面に形成されているため、基板の裏面全面が、噴出部を含む基板載置面に一様に接触させることができる。したがって、従来のように基板をピンで保持する場合や、ピン孔が形成されている場合に比べて、減圧乾燥中における部分的な温度ムラ（温度差）の形成が抑えられ、塗布膜に形成される乾燥ムラを抑えることができる。
【００１０】
また、前記プレート部の基板載置面を形成する材質と、前記噴出部の噴出面を形成する材質との熱伝導率がほぼ等しい構成としてもよい。
【００１１】
この構成によれば、基板の裏面に当接する基板載置面と噴出面との熱伝導率がほぼ等しいため、減圧乾燥中における部分的な温度ムラ（温度差）の形成をさらに有効に抑えることができる。
【００１２】
また、前記チャンバ部には、基板を搬送させる搬送部をさらに備えており、この搬送部は、複数の搬送ローラが基板載置面を挟む位置にそれぞれ設けられ、各搬送ローラは、その一部が基板載置面の高さ位置よりも高い位置に突出させて設けられており、この突出した部分に基板の裏面を接触させて基板を搬送させる構成とすることもできる。
【００１３】
この構成によれば、基板浮上装置の噴出部から気体を噴出させた状態で搬送ローラを駆動させることにより基板を搬送することができ、噴出部からの気体を停止させることにより、基板を基板載置面に載置することができる。すなわち、ピンを使用することなく、プレート部まで基板を搬送し、プレート部の基板載置面に基板を載置することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の減圧乾燥装置によれば、塗布膜に乾燥ムラが形成されるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における減圧乾燥装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】上記減圧乾燥装置のチャンバ本体を上方から見た図である。
【図３】上記減圧乾燥装置のチャンバ部を基板搬送方向から見た概略断面図である。
【図４】上記減圧乾燥装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】上記減圧乾燥装置の動作を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
図１〜図３は、本発明の一実施形態における減圧乾燥装置を概略的に示す図であり、図１は、減圧乾燥装置のチャンバ部が開の状態を示す斜視図であり、図２はチャンバ本体の上面図、図３は減圧乾燥装置を正面から見た一部断面図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、減圧乾燥装置は、基板１上に形成されたレジスト液等の塗布膜を減圧環境下で乾燥させるものである。この減圧乾燥装置は、基板１を収容するためのチャンバ部１０を有している。具体的には、このチャンバ部１０は、チャンバ本体１２とこれに接離可能なチャンバ蓋部１１とを有しており、チャンバ蓋部１１がチャンバ本体１２に当接することにより基板１を収容する基板収容部１０ａ（図３参照）が形成される。そして、この基板収容部１０ａに基板１を保持した状態で、基板収容部１０ａを減圧環境に維持することによって基板１を乾燥できるようになっている。
【００１９】
なお、以下の説明では、図１における紙面上側を減圧乾燥装置の上方、図１における紙面下側を減圧乾燥装置の下方とし、さらに、図１の紙面左側を基板搬送方向における上流側、紙面右側を下流側として説明を進めることとする。
【００２０】
チャンバ蓋部１１は、図示しない昇降機構を駆動制御することにより昇降動作可能に構成されており、チャンバ本体１２に対して接離可能になっている。具体的には、チャンバ蓋１０は、チャンバ本体１２の上方位置と、チャンバ本体１２に当接する位置とに昇降動作可能に設定されており、チャンバ蓋１０がチャンバ本体１２の上方に位置する状態ではチャンバ部１０が開状態となり、チャンバ蓋１０がチャンバ本体１２に当接する位置ではチャンバ部１０が閉状態となる。すなわち、基板収容部１０ａは、チャンバ部１０が閉状態で形成される。
【００２１】
このチャンバ蓋部１１は、チャンバ本体１２に保持された基板１を覆う形状を有しており、チャンバ本体１２と対面する平板状の平板部１１ａと、この平板部１１ａの外周縁からチャンバ本体１２側に突出し、保持された基板１を囲む形状を有する側壁部１１ｂとを有している。この側壁部１１ｂは、チャンバ本体１２と対向する面が平滑な平坦状に形成されている。そして、チャンバ部１０が閉状態では、側壁部１１ｂの平坦部分が、後述するチャンバ本体１２に設けられたシール部材１２ａに圧接することにより、基板収容部１０ａが密封されるようになっている。
【００２２】
チャンバ本体１２は、塗布膜が形成された基板１を保持するものである。すなわち、チャンバ本体１２には、プレート部２０が設けられており、このプレート部２０に基板１を載置することにより基板収容部１０ａで基板１を保持できるようになっている。
【００２３】
プレート部２０は、チャンバ本体１２のほぼ中央位置に配置されており、その上面には基板１を載置するための基板載置面２０ａが形成されている。すなわち、基板載置面２０ａは、ほぼ平坦状に形成されており、この基板載置面２０ａに基板１の裏面を当接させることによって基板１を載置できるようになっている。
【００２４】
また、チャンバ本体１２には、基板１を浮上させる基板浮上装置３０が設けられている。基板浮上装置３０は、高さ方向において、基板１をプレート部２０に載置する位置と、プレート部２０から所定間隔離れた位置に浮上させるものである。この基板浮上装置３０は、プレート部２０に埋設される噴出部３１と、この噴出部３１に連通して接続される配管３２とを有しており、配管３２がエア供給部３３（エアコンプレッサ）に連通して接続されている。この噴出部３１は、例えば、噴出面３１ａが多孔質の焼結材で形成されたエアパッドであり、噴出部３１にエア（Ｎ２ガスや、乾燥清浄空気（ＣＤＡ）等の気体）を供給することにより、噴出面３１ａから一定量のエアが噴出される。このような噴出部３１は、噴出面３１ａが基板載置面２０ａに臨む状態で、プレート部２０に一様に複数設けられている。そして、配管３２に設けられたバルブ３４を開閉動作させることにより、すべての噴出部３１の噴出面３１ａに対してエアを供給及び停止ができるようになっている。したがって、バルブ３４を開状態にして各噴出部３１の噴出面３１ａから一定量のエアが噴出されると、基板載置面２０ａと基板１の裏面との間にエアが介在することにより、基板１が基板載置面２０ａから所定の高さ位置に浮上されるようになっている。そして、基板１を浮上させた状態でバルブ３４を閉状態にすると、噴出部３１に供給されていたエアが停止されることにより、基板１が基板載置面２０ａに載置される。これにより、基板浮上装置３０は、基板１をプレート部２０に載置する位置と、プレート部２０から所定間隔離れた位置に位置させることができる。
【００２５】
ここで、噴出部３１の噴出面３１ａは、プレート部２０の基板載置面２０ａの面位置と同一になるように設定されている。具体的には、噴出部３１は、噴出部３１の噴出面３１ａの高さ位置が、基板載置面２０ａの高さ位置と共通になるように埋設されており、噴出部３１とプレート部２０との隙間は、製作技術上ほぼゼロの状態に設定されている。したがって、噴出面３１ａを含む基板載置面２０ａは、気体を噴出させる孔等は形成されておらず、全体として略一様な平坦面に形成されている。そして、噴出面３１ａの材料と、基板載置面２０ａの材料は、熱伝導率がほぼ等しい材料で形成されている。これにより、基板載置面２０ａ全体が、ほぼ一様な温度変化をするようになっている。したがって、基板１が基板載置面２０ａに載置された状態では、基板１が基板載置面２０ａに直接当接する部分と噴出面３１ａに当接する部分とが混在するが、温度変化が共通であるため、減圧乾燥処理を行った場合であっても噴出部３１が存在していることによる乾燥ムラが形成されにくくなっている。
【００２６】
また、搬送部４０は、基板１を基板搬送方向（図１、図２において左右方向）に搬送させるものである。すなわち、プレート部２０の両端部分には１対の搬送ローラ４１が設けられており、この搬送ローラ４１を駆動制御することにより基板１が搬送される。具体的には、プレート部２０の基板搬送方向と直交する方向には、１対の搬送ローラ４１が基板１の両端部分（塗布膜形成有効範囲外に相当する部分）に当接する寸法で配置されている。そして、複数の搬送ローラ４１が、基板搬送方向に沿って並んで配列されている。すなわち、基板載置面２０ａを挟む位置に配置された１対の搬送ローラ４１が基板搬送方向に複数配列されている。また、搬送ローラ４１は、その一部が基板載置面２０ａの高さ位置よりも高い位置に突出する状態で取付けられている。すなわち、基板１が基板載置面２０ａから所定間隔離れた位置に浮上させるのに必要な寸法に設定されている。そして、図示しない駆動装置により駆動制御することにより、各搬送ローラ４１が同調して回転するようになっている。
【００２７】
したがって、基板浮上装置３０の噴出部３１から気体を噴出した状態で、基板１がチャンバ本体１２に搬入されると、基板１の両端部分に搬送ローラ４１が当接するとともに、噴出部３１から噴出された気体により、基板１が基板載置面２０ａから所定間隔離れた位置に浮上した状態で保持される。この状態から搬送ローラ４１を駆動制御することにより、基板１が浮上した状態を維持して基板搬送方向に移動させることができる。そして、基板載置面２０ａの所定位置まで移動させた状態で、噴出部３１の気体を停止させると、基板１の両端部分が搬送ローラ４１に当接した状態で基板１が基板載置面２０ａに載置される。なお、浮上状態における基板１と基板載置面２０ａとの距離は、微小な距離に設定されているため、基板１の両端部分に搬送ローラ４１が当接した状態で基板載置面２０ａに載置しても、基板１の変形量は乾燥ムラに影響を与えない程度であり無視することができる。
【００２８】
また、チャンバ本体１２は、排気口１３を有しており、この排気口１３から基板収容部１０ａの大気を排気することにより、基板収容部１０ａが減圧されるようになっている。この排気口１３には、図示しない真空ポンプと配管３２を通じて接続されており、真空ポンプを作動させることにより、排気口１３に吸引力が作用し、基板収容部１０ａの大気が吸引される。そして、チャンバ本体１２には、チャンバ蓋１０の側壁部１１ｂに対向する位置に、基板１を囲うように環状のシール部材１２ａが設けられており、チャンバ蓋１０を下降させて側壁部１１ｂの平坦部分がシール部材１２ａに圧接されることにより、基板収容部１０ａが密封される。したがって、チャンバ部１０が閉状態で真空ポンプを作動させることにより、基板収容部１０ａが大気圧よりも小さい圧力に減圧されるようになっている。
【００２９】
また、チャンバ本体１２には、図示しないガス供給口が設けられており、このガス供給口からＮ２ガスを供給することにより、基板収容部１０ａ内の減圧状態を大気圧に戻すことができるようになっている。
【００３０】
また、減圧乾燥装置には、制御装置が設けられている。この制御装置は、各種モータ等を駆動制御するものであり、チャンバ蓋１０の昇降動作や、基板浮上装置３０の動作、及び、搬送部４０の搬送ローラ４１の動作を駆動制御することができる。
【００３１】
次に、減圧乾燥装置の動作について図４に示すフローチャート、及び、図５に示す減圧乾燥装置の動作を示す概略図に基づいて説明する。
【００３２】
まず、基板１の搬入が行われる（ステップＳ１）。具体的には、チャンバ部１０を開状態、すなわちチャンバ蓋部１１を上昇させた状態で、基板１の一部が搬送部４０の搬送ローラ４１に載置されると、基板浮上装置３０、及び、搬送部４０を駆動制御することにより基板１を下流側に搬送する。具体的には、基板浮上装置３０を作動させてバルブ３４を開状態にすることにより噴出部３１の噴出面３１ａからエアを噴出させる。この状態で基板１を搬送ローラ４１に当接させることにより、図５（ａ）に示すように基板１全体が所定高さ位置を維持した状態で保持される。そして、搬送ローラ４１を駆動させることにより、基板１が所定高さを維持した状態で下流側に搬送され、プレート部２０の所定位置で搬送ローラ４１を停止させることにより、基板１の搬入が完了する（ステップＳ２、図５（ｂ））。なお、図５において、搬送ローラ４１は省略されている。
【００３３】
次に、基板１の浮上を停止する（ステップＳ３）。具体的には、バルブ３４を閉状態にすることにより、噴出部３１の噴出面３１ａから供給されるエアを停止させる。これにより、基板１は、その両端部分が搬送ローラ４１に当接した状態で、基板１がプレート部２０の基板載置面２０ａに載置される（図５（ｃ））。
【００３４】
次に、基板１上の塗布膜を乾燥させる乾燥処理が行われる（ステップＳ４）。具体的には、チャンバ蓋部１１を下降させて基板収容部１０ａを密閉した後（図５（ｄ））、真空ポンプを作動させて基板収容部１０ａを減圧させることにより、基板１上の塗布液を乾燥させる。具体的には、真空ポンプを作動させると、排気口１３に吸引力が発生し、基板収容部１０ａの大気が一様に排気口１３から排気される。これにより、基板収容部１０ａが大気圧より低い所定の圧力まで減圧されることによって基板収容部１０ａが減圧乾燥環境になり、塗布膜の溶剤が基板収容部１０ａに蒸発する。このとき、噴出部３１がプレート部２０との隙間が形成されることなく埋設されており、噴出部３１の噴出面３１ａと、基板載置面２０ａとが面位置に設定されるとともに、噴出面３１ａと基板載置面２０ａとの熱伝導率がほぼ等しい材料で形成されているため、真空ポンプを作動させて基板収容部１０ａの温度が低下した場合であっても基板載置面２０ａに部分的な温度差が形成されるのが抑えられる。すなわち、基板載置面２０ａと基板１とが当接する部分全体が一様に均一な温度に維持されるため、乾燥ムラが抑えられて基板１上の塗布膜を均一に乾燥させることができる。そして、所定時間経過した後、真空ポンプを停止させてガス供給口からＮ２ガスを供給することにより、基板収容部１０ａを大気圧に戻し、チャンバ蓋１１を上昇させてチャンバ部１０を開状態にする（図５（ｅ））。
【００３５】
次に、基板１を浮上させる（ステップＳ５）。具体的には、バルブ３４を開状態にすることにより、噴出部３１の噴出面３１ａからエアを噴出させて基板１を浮上させる。すなわち、基板１に搬送ローラ４１が当接した状態で、基板載置面２０ａから所定間隔離れた位置に基板１を浮上させて保持させる（図５（ｆ））。このとき、乾燥処理中の真空引きにより、基板１と基板載置面２０ａとが固着する場合も考えられるが、噴出部３１からエアを供給することにより、基板載置面２０ａから基板１を安全に引き離すことができる。
【００３６】
次に、基板１を排出する（ステップＳ６）。具体的には、搬送部４０を駆動制御することにより搬送ローラ４１を駆動させて、基板１を下流側に搬送することによって基板１を排出する（図５（ｇ））。
【００３７】
以上説明した通りの減圧乾燥装置によれば、プレート部２０の基板載置面２０ａと、気体が噴出する噴出部３１の噴出面３１ａとが同一高さ位置に設定されていることにより、プレート部２０の基板載置面２０ａが略一様な平坦面に形成されているため、基板１の裏面全面が、噴出面３１ａを含む基板載置面２０ａに一様に接触させることができる。また、基板１の裏面に当接する基板載置面２０ａと噴出面３１ａとの熱伝導率がほぼ等しいため、減圧乾燥中における部分的な温度ムラ（温度差）の形成を抑えることができる。したがって、従来のように基板１をピンで保持する場合や、ピン孔が形成されている場合に比べて、減圧乾燥中における部分的な温度ムラ（温度差）の形成が抑えられ、塗布膜に形成される乾燥ムラを抑えることができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、搬送部４０の搬送ローラ４１が基板載置面２０ａの高さ位置よりも高い位置に突出させた位置に固定した例について説明したが、搬送ローラ４１が全体的に昇降動作可能に構成し、基板載置面２０ａに基板１を載置する場合には、搬送ローラ４１の最上位の位置が基板載置面２０ａの高さ位置以下に変位するように構成したものであってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、搬送部４０が１対の搬送ローラ４１を複数配列させる構成について説明したが、基板１の両端部の片側を複数の搬送ローラ４１で支持するものであってもよい。これにより、基板１の両端部の姿勢を安定させることができるが、基板１と搬送ローラ４１との接触により生じるパーティクルの発生を抑えることができる点では、上記実施形態のように搬送ローラ４１を片側に１つずつ設ける方が好ましい。
【００４０】
また、上記実施形態では、チャンバ部１０についてチャンバ蓋１１が開閉するタイプの減圧乾燥装置について説明したが、ゲートバルブ方式の減圧乾燥装置であってもよい。具体的には、一体型のチャンバ部１０を有しており、チャンバ部１０内に基板収容部１０ａが形成されている。そして、基板搬送方向において互いに対向する位置に基板１を搬入させる搬入ゲートと、基板１を搬出させる搬出ゲートとを有しており、搬入ゲート及び搬出ゲートは、開閉動作できるようになっている。すなわち、基板１の搬入時には、搬入ゲートが開状態となり、基板収容部１０ａが減圧乾燥時には搬入ゲート及び搬出ゲートが閉状態となり、さらに、基板１の搬出時には、搬出ゲートが開状態となる。そして、この搬送ローラ４１に載置された基板１の高さ位置は、上流側及び下流側の基板搬送装置（不図示）と共通に設定されることにより、基板搬送装置からそのまま基板収容部１０ａに搬入し、さらに下流側の基板搬送装置にそのまま搬出することができる。したがって、基板収容部１０ａへの搬入、搬出動作をロボットハンドのような中継器が不要であるため、時間をかけることなく、スムーズに行うことができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、基板１を搬送ローラ４１で搬送する例について説明したが、シリンダやサーボモーターなどで基板１の端面を押して搬送する搬送部であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０  チャンバ部
１０ａ  基板収容部
１１  チャンバ蓋部
１２  チャンバ本体
２０  プレート部
２０ａ  基板載置面
３０  基板浮上装置
３１  噴出部
３１ａ  噴出面
４０  搬送部
４１  搬送ローラ
【図１】
2011056425.tif 000003
【図２】
2011056425.tif 000004
【図３】
2011056425.tif 000005
【図４】
2011056425.tif 000006
【図５】
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