(57)【要約】【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Wを収容し、内部を減圧環境にすることにより基板Wの乾燥を行うチャンバ部と、チャンバ部の内外に基板Wを搬送する搬送装置と、乾燥時に基板Wを支持する基板支持部３０と、基板Wの下面近傍の気流を制御する整流板４１と、を備える減圧乾燥装置であって、チャンバ部に収容された基板Wの乾燥時には、搬送装置、基板支持部３０、および整流板４１を相対移動させることにより、基板支持部３０の上端の乾燥当接点３２が基板を支持し、かつ整流板４１の上面が搬送装置の搬送当接点２２よりも上方に位置する状態を形成して乾燥を行う構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容し、内部を減圧環境にすることにより基板の乾燥を行うチャンバ部と、
基板の下面と当接する搬送当接点を有し、該搬送当接点を基板の下面に当接させることにより基板を支持した状態で該チャンバ部の内外に基板を搬送する搬送装置と、
基板の下面と当接する乾燥当接点を有し、該乾燥当接点を基板の下面に当接させることにより、乾燥時に基板を支持する基板支持部と、
前記チャンバ部に基板を収容した状態において基板の下方に位置し、基板の下面近傍の気流を制御する整流板と、
を備える減圧乾燥装置であって、
前記チャンバ部に収容された基板の乾燥時には、前記搬送装置、前記基板支持部、および前記整流板を相対移動させることにより、前記乾燥当接点が基板を支持し、かつ前記整流板の上面が前記搬送当接点よりも上方に位置する状態を形成して乾燥を行うことを特徴とする、減圧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された塗布膜を減圧環境下で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、基板がチャンバ部内で支持ピンに当接して支持された状態でチャンバ部内の大気を排気させ、チャンバ部内が減圧環境下になることにより、基板上の塗布膜に含まれる溶剤が揮発し、塗布膜が乾燥する。
【０００４】
ここで、チャンバ部内外へ基板を搬入出する方法として、チャンバ部内外にローラコンベアを設け、基板が複数のローラと当接して支持された状態においてそれぞれのローラを一方向に回転させることによって、チャンバ部内外へ基板を搬入出する方法がなされている。図６は搬送時、乾燥時のチャンバ部内の基板の支持状態を表す概略図である。チャンバ部内へ基板を搬入した直後は、図６（ａ）に示すようにローラコンベアが有するローラ８１に基板Ｗの下面が当接した状態で基板Ｗが支持されているが、減圧乾燥を行う際は、図６（ｂ）に示すようにローラ８１の下方から複数の支持ピン８２が上方に突き出て基板の裏面に当接し、ローラの上端よりも支持ピン８２の上端が高い位置となることで、基板Ｗはローラ８１から離れて持ち上げられ、支持ピン８２によって基板Ｗが支持される。こうすることにより基板Ｗに接触する部材の接触面積を減らし、これら部材の接触が原因で基板上面の塗布膜の乾燥にムラが発生することを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載された減圧乾燥装置では、減圧時にチャンバ内で発生する乱流によって基板に温度ムラが生じ、この温度ムラが塗布膜の乾燥ムラを発生させるという問題があった。
【０００７】
減圧乾燥時にチャンバ部内の大気を排気するに伴い、チャンバ部内に気流が生じる。その気流の流路に障害物が存在すると、気流がそれと衝突し、そこで乱流が発生する。この減圧乾燥装置では、基板の下方にコンベアローラが存在するため、気流がそのローラと衝突し、図６の矢印で示すように基板の下方で乱流が発生していた。
【０００８】
チャンバ部内での減圧中は、基板がその周囲を通る気流によって冷却され、基板付近に障害物が無い場合は、気流が一定となり、均一に基板が冷却される。それに対し、ローラなどの障害物が存在し、乱流が発生すると、気流の乱れにより冷却にムラが生じる。そのため、塗布膜中の溶剤の蒸発速度に差が生じ、基板温度の高い部分と低い部分とに含まれる溶剤の濃度に差が生じることになり、この状態で完全に乾燥させることにより、乾燥ムラが形成されてしまっていた。
【０００９】
また、ローラと気流との衝突の影響を受けにくくするために支持ピンによる持ち上げ高さをさらに高くすると、その分チャンバ部内部の容積が大きくなるため、減圧するのに時間がかかるようになり、塗布装置の運用タクトおよび運用費用の増大につながる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、運用タクトおよび費用を増大させることなく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】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の減圧乾燥装置は、基板を収容し、内部を減圧環境にすることにより基板の乾燥を行うチャンバ部と、基板の下面と当接する搬送当接点を有し、該搬送当接点を基板の下面に当接させることにより基板を支持した状態で該チャンバ部の内外に基板を搬送する搬送装置と、基板の下面と当接する乾燥当接点を有し、該乾燥当接点を基板の下面に当接させることにより、乾燥時に基板を支持する基板支持部と、前記チャンバ部に基板を収容した状態において基板の下方に位置し、基板の下面近傍の気流を制御する整流板と、を備える減圧乾燥装置であって、前記チャンバ部に収容された基板の乾燥時には、前記搬送装置、前記基板支持部、および前記整流板を相対移動させることにより、前記乾燥当接点が基板を支持し、かつ前記整流板の上面が前記搬送当接点よりも上方に位置する状態を形成して乾燥を行うことを特徴としている。
【００１２】
上記の基板保持装置によれば、基板の乾燥時には、整流板の上面が搬送当接点よりも上方に位置することにより、基板下面と整流板との隙間に搬送装置が突出しない状態で減圧乾燥を行うことができる。こうすることにより、減圧時に整流板と基板下面との隙間において生じる気流が搬送装置に衝突することを防ぐことができる。すなわち、整流板と基板下面との隙間において乱流を発生させなくすることができ、これにより、乱流が基板下面に接触して基板の冷却にムラが発生することを無くすことができる。その結果、基板上面の塗布膜の乾燥ムラの少ない減圧乾燥を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
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】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における減圧乾燥装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における減圧乾燥装置の搬送時、乾燥時のチャンバ部内の基板の支持状態を表す概略図である。
【図３】減圧乾燥装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】他の実施形態における減圧乾燥装置の搬送時、乾燥時のチャンバ部内の基板の支持状態を表す概略図である。
【図５】他の実施形態における減圧乾燥装置の搬送時、乾燥時のチャンバ部内の基板の支持状態を表す概略図である。
【図６】従来の減圧乾燥装置における搬送時、乾燥時のチャンバ部内の基板の支持状態を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態における減圧乾燥装置を図１に示す。減圧乾燥装置１は、内部を減圧環境に維持することができるチャンバ部１０、基板Ｗをチャンバ部１０の内外へ搬入出させる搬送装置２０、乾燥時に基板Ｗを支持する基板支持部３０、および基板Ｗの下面近傍の気流を制御する整流板部４０を有している。減圧乾燥装置１外の図示しない搬送機構および搬送装置２０によって基板Ｗがチャンバ部１０内に搬入されると、チャンバ部１０が密閉状態となり、基板Ｗの減圧乾燥が実施される。
【００１７】
チャンバ部１０はチャンバ本体１１とこれに接離可能なチャンバ蓋部１２とを有しており、チャンバ蓋部１２がチャンバ本体１１に当接することによりチャンバ部１０内部に密閉空間が形成される。また、チャンバ部１０の内部には、搬送装置２０、基板支持部３０、および整流板部４０が備えられており、基板支持部３０が基板Ｗを支持した状態で、このチャンバ部１０内部に密閉空間を形成し、減圧環境に維持することによって基板Ｗを乾燥できるようになっている。
【００１８】
チャンバ本体１１は、水平に載置された平板状の平板部１１ａと、この平板部１１ａの外周縁から上方に突出する側壁部１１ｂとを有しており、平板部１１ａには搬送装置２０、基板支持部３０、および整流板部４０が載置され、側壁部１１ｂがこれらの側方を隙間無く囲む構造となっている。また、この側壁部１１ｂの上端面は、シール部材１１ｃを有しており、シール部材１１ｃが後述するチャンバ蓋部１２に圧接されることにより、チャンバ部１０の内部が密閉されるようになっている。また、平板部１１ａには、図示しない排気口が備えられており、チャンバ部１０内部に密閉された状態でこの排気口を通じてチャンバ部１０の外部への排気が行われることにより、チャンバ部１０内部が減圧環境となる。
【００１９】
チャンバ蓋部１２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１１に対して接離可能になっている。具体的には、チャンバ蓋部１２は、チャンバ本体１１の上方に離れた位置と、チャンバ本体１１に当接する位置とに昇降動作可能に設定されており、チャンバ蓋部１２がチャンバ本体１１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、チャンバ蓋部１２がチャンバ本体１１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、チャンバ部１０が閉状態の場合、チャンバ部１０の内部は密閉状態となる。
【００２０】
このチャンバ蓋部１２は、チャンバ本体１１の平板部１１ａと対面する平板状の平板部１２ａと、チャンバ本体の側壁部１１ｂに対向するように平板部１２ａの外周縁からチャンバ本体１１側に突出する側壁部１２ｂとを有しており、チャンバ本体１１と当接することで搬送装置２０、基板支持部３０、および整流板部４０を囲む箱を形成する。この側壁部１２ｂは、チャンバ本体１１の側壁部１１ｂ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１２ｂの平坦部分が、先述のシール部材１１ｃに圧接することにより、チャンバ部１０の内部が密閉される。
【００２１】
搬送装置２０は、一方向に配列されたローラユニット２１を複数有するローラコンベアであって、このローラコンベアにより、ローラユニット２１の配列方向に基板Ｗを搬送できるようになっている。
【００２２】
ローラユニット２１は、一方向に延びる軸部材２１ａと、この軸部材２１ａの軸方向にほぼ等間隔で固定される複数のローラ２１ｂとを有しており、軸部材２１ａの長手方向が基板Ｗの搬送方向と直交する状態で所定間隔で配列されている。そして、各軸部材２１ａが同一の高さ位置に設けられており、各ローラ２１ｂすべてが、円盤状でほぼ同径に形成されている。これにより、各ローラ２１ｂの最上位置がほぼ同一高さとなり、このローラ２１ｂの最上位置部分が基板Ｗの裏面に当接することにより、基板Ｗがローラユニット２１のローラ２１ｂ上に支持されるようになっている。ここで、本発明では、基板Ｗの裏面に当接するこのローラ２１ｂの最上位置を、搬送当接点２２と呼ぶ。
【００２３】
また、各軸部材２１ａの端部には、プーリ２３ａが取付けられており、全ての軸部材２１ａのプーリ２３ａがベルト２３ｂで連結されている。したがって、ベルト２３ｂを駆動させるモータを作動させると、ベルト２３ｂが回転することにより、各軸部材２１ａが軸心回りに回転し、ローラ２１ｂが軸心回りに回転する。これにより、搬送装置２０に支持された基板Ｗがローラユニット２１の配列方向（基板搬送方向）に搬送できるようになっている。すなわち、ローラユニット２１のローラ２１ｂに基板Ｗの一部が載置されると、チャンバ部１０内の所定位置まで基板Ｗを搬送することができ、また、減圧乾燥処理終了後には、基板Ｗを下流側に搬送することにより、基板Ｗをチャンバ部１０の外部へ搬出することができるようになっている。
【００２４】
基板支持部３０は、本実施形態では、先端が尖った形状を有する複数のピン３１である。ピン３１は、上端に乾燥当接点３２を有しており、基板Ｗをチャンバ部１０の内部で減圧乾燥させる際、乾燥当接点３２が基板Ｗの裏面と当接することで、基板Ｗとの接触面積が小さい状態で基板Ｗを支持することができる。また、各乾燥当接点３２は、同一の高さになるよう設けられており、基板Ｗを水平を維持しながら支持する。
【００２５】
整流板部４０は、整流板４１および整流板駆動機構４２を有し、整流板駆動機構４２が駆動することで、整流板４１が昇降動作することができる。
【００２６】
整流板４１は平板であり、整流板駆動機構４２に組み付けられている。また、先述のピン３１が、この整流板４１の上面に組み付けられており、整流板駆動機構４２によって整流板４１が昇降するときにピン３１も同様に昇降する。
【００２７】
また、整流板４１は、ローラ２１ｂの配置に合わせ、複数のスリット４３を備えている。整流板４１が下降し、搬送装置２０に近接させた場合に、各ローラ２１ｂの上部がこれらのスリット４３を通って整流板４１に対して上方へ突出した状態となり、搬送当接点２２が基板Ｗと当接することが可能となる。
【００２８】
整流板駆動機構４２は、エアシリンダなどの直動機構であり、あらかじめ位置が設定された上側および下側の２種類のポジションをとることができる。これにより、図示しない制御装置から整流板駆動機構４２へ指示が与えられることによって、整流板駆動機構４２が駆動し、基板Ｗの乾燥時は上側に位置し、搬送時は下側に位置するよう、整流板４１を２種類のポジションに位置させることが可能である。なお、以降の説明では、上側のポジションを乾燥ポジションと呼び、下側のポジションを搬送ポジションと呼ぶ。
【００２９】
次に、基板Ｗを搬送する場合および乾燥させる場合の、整流板４１およびピン３１とローラ２１ｂとの位置関係の詳細を、図２に示す。
【００３０】
基板Ｗをチャンバ部１０の内外へ搬送する際は、整流板４１は搬送ポジションに設定する。この搬送ポジションは、図２（ａ）の状態のように、ピン３１の乾燥当接点３２をローラ２１ｂの搬送当接点２２より下方に位置させる。すなわち、整流板４１のスリット４３からローラ２１ｂの上部が突出した状態となる。これにより、基板Ｗは搬送当接点２２に当接し、ローラコンベア（搬送装置２０）が基板Ｗを搬送することが可能となっている。
【００３１】
基板Ｗをチャンバ部１０の内部で乾燥させる際は、整流板４１は乾燥ポジションに設定する。この乾燥ポジションは、図２（ｂ）の状態のように、整流板４１の上面をローラ２１ｂの搬送当接点２２より上方に位置させる。これにより、基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にローラ２１ｂが無い状態となり、また、整流板４１の上に組み付けられたピン３１の乾燥当接点３２が基板Ｗに当接し、ピン３１（基板支持部３０）が基板Ｗを支持することが可能となっている。
【００３２】
ここで、整流板４１が乾燥ポジションに位置し、基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にローラ２１ｂが無い状態となると、基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にはピン３１を除いて障害物が無い状態となる。これにより、減圧時に基板Ｗの下面と整流板４１との隙間で発生する気流がローラ２１ｂに衝突して乱流を発生させることを防ぐことができ、その結果、基板Ｗに乾燥ムラが生じるを防止することができる。
【００３３】
次に、本実施形態の減圧乾燥装置１の動作フローを図３に示す。
【００３４】
まず、基板Ｗを、チャンバ部１０内の所定位置まで搬入する（ステップＳ１）。このとき、減圧乾燥装置１は、チャンバ部１０が開状態であり、整流板４１は、搬送ポジションに設定されている。これにより、ローラ２１ｂの搬送当接点２２が整流板４１よりも上方に位置した状態、すなわち、整流板４１のスリット４３からローラ２１ｂの上部が突出した状態となっている。この状態で、基板Ｗがチャンバ部１０の外部から搬送装置２０に搬入されて、ローラ２１ｂの搬送当接点２２と当接すると、ローラ２１ｂが回転することで、ここから搬送装置２０が基板Ｗを搬送することが可能となり、基板Ｗはチャンバ部１０内の所定位置まで搬送される。
【００３５】
次に、基板Ｗが所定位置まで搬入されると、チャンバ蓋部１２が下降し、チャンバ部１０が閉状態となり、チャンバ部１０の内部が密閉状態となる（ステップＳ２）。
【００３６】
次に、整流板駆動機構４２が駆動し、整流板４１が乾燥ポジションまで上昇する（ステップＳ３）。この動作により、基板支持部３０の各ピン３１が基板Ｗを支持する状態となる。また、整流板４１が搬送装置２０の各ローラ２１ｂの搬送当接点２２よりも上方に位置し、基板Ｗの下面と整流板４１の間にはピン３１以外存在しなくなり、ほぼ障害物が無い状態となる。
【００３７】
次に、外部の排気ポンプなどが作動することにより、チャンバ部１０の排気口から排気が行われる。これにより、チャンバ部１０内の基板Ｗの減圧乾燥が行われる（ステップＳ４）。このとき、基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にはローラ２１ｂが無いため、乱流は発生しない。そのため、この隙間ではムラ無く減圧が進行し、基板Ｗは均一に冷却されてゆく。したがって、基板Ｗには温度ムラが生じず、塗布膜の乾燥ムラを生じることなく基板Ｗの乾燥が行われる。
【００３８】
基板Ｗの減圧乾燥動作が終了すると（ステップＳ５）、チャンバ部１０内の排気が解除され、チャンバ部１０内の気圧は大気圧に戻る（ステップＳ６）。
【００３９】
次に、整流板駆動機構４２が駆動し、基板支持部３０および整流板４１が搬送ポジションまで下降する（ステップＳ７）。この動作により、搬送装置２０の各ローラ２１ｂが基板Ｗと当接し、基板Ｗの搬送が可能な状態となる。
【００４０】
次に、チャンバ蓋部１２が上昇し、チャンバ部１０が開状態となる（ステップＳ８）。そして、搬送装置２０が駆動してチャンバ部１０の外部へ基板Ｗを搬出することにより（ステップＳ９）、基板Ｗの減圧乾燥動作は完了し、基板Ｗは次工程へと送られる。
【００４１】
以上説明した減圧乾燥装置により、基板温度のムラが少なく、基板上面の塗布膜の乾燥ムラの少ない減圧乾燥を行うことが可能である。
【００４２】
また、以上の説明では、基板支持部３０を整流板４１に組み付け、それを整流板駆動機構４２によって移動させる形態により、基板Ｗの搬送時は、搬送装置２０の搬送当接点２２が基板Ｗと当接する状態、基板Ｗの乾燥時は、基板支持部３０の乾燥当接点３２が基板Ｗと当接し、さらに整流板４１が搬送当接点２２よりも上方である状態を形成しているが、これとは別の形態をとって、これらの状態を形成させても良い。
【００４３】
例えば、図４に示すように、整流板４１と基板支持部３０とが個別に動く形態としても良い。この場合、整流板４１は整流板駆動機構４２に組み付けられ、整流板駆動機構４２が駆動することにより、整流板４１が昇降動作することができる。また、基板支持部３０は、図中にハッチングで示すように、基板支持部駆動機構５１に組み付けられ、基板支持部駆動機構５１が駆動することにより、基板支持部３０が昇降動作することができる。基板Ｗを搬送する時は、図４（ａ）に示すように、基板支持部３０の乾燥当接点３２および整流板４１は搬送装置２０の搬送当接点２２よりも下方に位置している。そして、基板Ｗを乾燥する時は、基板支持部３０および整流板４１が上昇し、図４（ｂ）に示す状態となる。具体的には、基板支持部３０が搬送当接点２２よりも上方となるように、基板支持部３０が上方へ移動し、その後、整流板４１が搬送当接点２２と乾燥当接点３２との間に位置するように、整流板４１が上昇する。こうすることにより、基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にローラ２１ｂが無い状態となる。
【００４４】
また、図５に示すように、搬送装置２０が上下方向に移動する形態としても良い。この場合、搬送装置２０は、搬送装置駆動機構５２に組み付けられ、昇降動作することが可能となっている。基板Ｗを搬送する時は、図５（ａ）に示すように、搬送装置２０の搬送当接点２２は基板支持部３０の乾燥当接点３２および整流板４１よりも上方に位置している。そして、基板Ｗを乾燥する時は、搬送当接点２２が基板支持部３０および整流板４１よりも下方となるように、搬送装置２０が下降し、図５（ｂ）に示す状態となる。こうすることにより、基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にローラ２１ｂが無い状態となる。
【００４５】
すなわち、基板Ｗの乾燥時に基板Ｗの下面と整流板４１との隙間にローラ２１ｂが無い状態となるように、搬送装置２０、基板支持部３０、および整流板４１が相対的に移動することができる形態であれば、本発明を実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  減圧乾燥装置
１０  チャンバ部
１１  チャンバ本体
１１ａ  平板部
１１ｂ  側壁部
１１ｃ  シール部材
１２  チャンバ蓋部
１２ａ  平板部
１２ｂ  側壁部
２０  搬送装置
２１  ローラユニット
２１ａ  軸部材
２１ｂ  ローラ
２２  搬送当接点
２３ａ  プーリ
２３ｂ  ベルト
３０  基板支持部
３１  ピン
３２  乾燥当接点
４０  整流板部
４１  整流板
４２  整流板駆動機構
４３  スリット
５１  基板支持部駆動機構
５２  搬送装置駆動機構
８１  ローラ
８２  支持ピン
Ｗ  基板
【図１】
2012119527.tif 000003
【図２】
2012119527.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012119527.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012119527.tif 000008