JP2008053454A - ベーク装置およびベーク方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光材に対して効率的にベーク処理を施すことができるとともに基板の処理ラインを簡単化することができるベーク装置およびベーク方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ベーク装置１０は、基板を加熱するようになされた加熱室２０と、前記加熱室内に配置され、前記加熱室内において基板を搬送し得る搬送装置４０と、を備えている。加熱室は、前記基板を受け入れる入口２１と、入口とは別個に設けられ前記受け入れた基板を排出する出口２２とを有する。搬送装置は、前記加熱室内において入口から出口へと基板を搬送し得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に設けられた感光材を基板上に定着させるベーク装置に係り、とりわけ、ベーク処理を効率的に行うことができるとともに基板の処理ラインを簡単化することができるベーク装置およびベーク方法に関する。

液晶光学素子（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ等の市場の急速な拡大にともない、ＬＣＤ等に利用されている光学素子の製造装置および製造方法、例えばカラーフィルタのブラックマトリックス層（ＢＭ層）や着色層の製造装置および製造方法の改善が検討されつつある（例えば、特許文献１）。

このような光学素子は、一般的に、硝子等の基板上に感光材を塗布し、その後、いわゆるフォトリソグラフィー技術を用いて感光材を所望の形状にパターニングすることにより製造される。この製造過程において、基板上に供給された感光材は、露光・現像処理の前にプリベーク処理を施され、露光・現像処理の後にポストベーク処理を施される。各ベーク処理において、感光材は加熱され基板上に定着するようになる。また、後工程における処理条件を揃えることを主目的とし、各ベーク処理において加熱された基板は、予め設定された温度範囲内へと冷却される。

図８に示すように、従来、ベーク処理として基板Ｗを加熱する加熱装置１２０は、下部筐体１２５と下部筐体に対して接離可能な上部筐体１２６とによって区画される領域に基板を収容するとともに、この領域を加熱するようになっている。同様に、ベーク処理として基板を冷却する冷却装置１３０は、下部筐体１３５と下部筐体に対して接離可能な上部筐体１３６とによって区画される領域に基板を収容するとともに、この領域を冷却するようになっている。

図９に示すように、このような加熱装置１２０および冷却装置１３０は、例えば感光材供給装置（コーター）から露光処理手段や現像処理手段に基板を搬送するために用いられる基板処理ライン１７０の搬送手段１７２に隣接して配置される。そして、加熱装置または冷却装置への基板の受け入れ受け渡しは、受け渡しロボット１７４を介して行われる。具体的には、感光材を供給された基板が、受け渡しロボットを介し、上部筐体が下部筐体から離間した状態の加熱装置内へ搬入される。その後、加熱装置内で処理された基板が、受け渡しロボットを介し、上部筐体が下部筐体から離間した状態の冷却装置内へ搬入される。
特開２００４−３１７５７４号公報

しかしながら、このようなベーク装置を使用した場合、基板処理ラインの搬送手段とは別個に、受け渡しロボットが必要となる。このため、露光処理手段や現像処理手段等を含む基板処理ライン全体としての構成が複雑になってしまう。また、スペース上の問題から、多数の加熱装置や冷却装置を感光材供給装置の周囲に配置することは不可能である。したがって、ベーク処理によって、基板処理ライン全体としての処理効率が制限されてしまう虞がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、感光材に対して効率的にベーク処理を施すことができるとともに基板の処理ラインを簡単化することができるベーク装置およびベーク方法を提供することを目的とする。

さらに、加熱処理時において、昇温時間を短縮すること、および、昇温中および昇温後における温度ばらつきを減少させることが可能になれば、さらに好ましい。

本発明によるベーク装置は、基板上に設けられた感光材を前記基板上に定着させるベーク装置であって、前記基板を受け入れる入口と、入口とは別個に設けられ前記受け入れた基板を排出する出口と、を有し、受け入れた前記基板上の前記感光材を加熱するようになされた加熱室と、前記加熱室内に配置され、前記加熱室内において入口から出口へと基板を搬送し得る搬送装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明によるベーク装置によれば、基板上に供給された感光材を加熱する加熱室は、基板を受け入れる入口と、この入口とは別個に設けられ基板を排出する出口と、を有している。したがって、感光材を供給された基板を連続的に加熱室内へ搬送して加熱していくことができ、これにより、感光材を供給された基板に対しベーク処理を効率的に施すことができる。また、基板処理ラインの構成を全体として簡単化することができる。

本発明によるベーク装置が、前記加熱室内に設けられた加熱ノズルであって、熱風が吹き出される加熱ノズル開口を有した加熱ノズルをさらに備え、前記加熱ノズルから熱風を吹き付けることにより、前記基板上の前記感光材を加熱するようにしてもよい。このようなベーク装置によれば、基板および感光材を短時間で昇温させることができる。したがって、感光材を供給された基板に対しベーク処理をより効率的に実施することができる。

また、本発明によるベーク装置において、前記加熱ノズル開口は細長状に形成され、前記搬送装置による前記基板の搬送方向に対して傾斜して延びているようにしてもよい。さらに、前記加熱ノズル開口が前記搬送装置による前記基板の搬送方向に直交する幅方向に沿って複数形成され、隣り合う加熱ノズル開口が前記搬送装置による前記基板の搬送方向に直交する方向において重複するようにして配置されているようにしてもよい。このようなベーク装置によれば、基板および感光材に対し、搬送方向に直交する方向において略均一に熱風を吹き付けることが可能となる。したがって、熱風吹き付けの不均一さに起因した基板および感光材へのむらの発生を防止することができる。また、昇温中または昇温後における一枚の基板内および当該基板上の感光材内での温度ばらつきを減少させることができる。

さらに、本発明によるベーク装置において、前記搬送装置は、前記加熱室内において前記基板を連続的に移動させるようになされているようにしてもよい。

さらに、本発明によるベーク装置において、前記加熱室内への前記基板の受け入れ方向と、前記加熱室内での前記基板の搬送方向と、前記加熱室内からの前記基板の排出方向と、は一直線上に揃えられているようにしてもよい。

さらに、本発明によるベーク装置が、前記加熱室の前記出口側に配置された冷却室であって、前記基板を受け入れる冷却室入口と、冷却室入口とは別個に設けられ前記受け入れた基板を排出する冷却室出口と、を有し、受け入れた前記基板上の前記感光材を冷却するようになされた冷却室をさらに備えるようにしてもよい。このようなベーク装置によれば、基板を受け入れる冷却室入口とこの冷却室入口とは別個に設けられ基板を排出する冷却室出口とを有した冷却室内において、基板上に設けられた感光材を冷却するようになっている。したがって、感光材を供給された基板に対しベーク処理を効率的に実施することができる。また、基板処理ラインの構成を全体として簡単化することができる。

さらに、本発明によるベーク装置が、前記冷却室内に設けられた冷却ノズルであって、冷却用風を吹き出す冷却ノズル開口を有した冷却ノズルをさらに備え、前記冷却ノズルから冷却用風を吹き付けることにより、前記基板上の前記感光材を冷却するようにしてもよい。このようなベーク装置によれば、基板および感光材を短時間で冷却することができる。したがって、感光材を供給された基板に対しベーク処理をより効率的に実施することができる。

さらに、本発明によるベーク装置において、前記加熱室の前記出口と前記冷却室の前記冷却室入口とは隣接して配置され、または、一体に形成されているようにしてもよい。この場合、ベーク装置を小型化することができ、これにより、基板処理ラインの構成を全体としてさらに簡単化することができる。

本発明によるベーク方法は、基板上に設けられた感光材を前記基板上に定着させるベーク方法であって、入口を介して加熱室内に前記基板を搬入する搬入工程と、前記加熱室内において、前記基板上の前記感光材を加熱する加熱工程と、前記入口とは別個に設けられた出口を介し、前記加熱室内から前記基板を搬出する搬出工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によるベーク方法によれば、基板を受け入れる入口と、この入口とは別個に設けられ基板を排出する出口と、を有する加熱室内において、基板上に供給された感光材を加熱するようになっている。したがって、感光材を供給された基板を連続的に加熱室内へ搬送して加熱していくことができ、これにより、感光材を供給された基板に対しベーク処理を効率的に施すことができる。また、基板処理ラインの構成を全体として簡単化することができる。

本発明によるベーク方法の前記加熱工程において、熱風を吹き付けることによって、前記基板上の前記感光材を加熱するようにしてもよい。このようなベーク方法によれば、基板および感光材を短時間で昇温させることができる。したがって、感光材を供給された基板に対しベーク処理をより効率的に実施することができる。

また、本発明によるベーク方法において、前記熱風が、前記加熱室内における前記基板の移動方向に対して傾斜して延びる細長状の加熱ノズル開口から吐出されるようにしてもよい。

さらに、本発明によるベーク方法において、前記熱風が、前記基板の移動方向に直交する方向に沿って複数形成された加熱ノズル開口であって、隣り合う加熱ノズル開口が前記基板の移動方向に直交する方向において重複するようにして配置されている、複数の加熱ノズル開口から吐出されるようにしてもよい。このようなベーク方法によれば、基板および感光材に対し、移動方向に直交する方向において略均一に熱風を吹き付けることが可能となる。したがって、熱風吹き付けの不均一さに起因した基板および感光材へのむらの発生を防止することができる。また、昇温中または昇温後における一枚の基板内および当該基板上の感光材内での温度ばらつきを減少させることができる。

さらに、本発明によるベーク方法において、前記加熱工程の間に渡って、前記基板は前記加熱室内で連続的に移動し続けるようにしてもよい。この場合、前記基板は前記加熱室の前記入口から前記出口に向けて一方向のみに移動し続けるようにしてもよい。あるいは、この場合、前記加熱工程中の少なくとも一期間、前記基板は前記加熱室の前記入口と前記出口との間の一定区間内において往復移動するようにしてもよい。

さらに、本発明によるベーク方法において、前記搬入工程における前記基板の搬入方向と、前記加熱工程における前記基板の移動方向と、前記搬出工程における前記基板の搬出方向と、は一直線上に揃えられているようにしてもよい。

さらに、本発明によるベーク方法が、前記加熱工程に後に設けられ、冷却室内に冷却室入口を介して前記基板を搬入する冷却室搬入工程と、前記冷却室内において、前記基板上の前記感光材を冷却する冷却工程と、前記冷却室入口とは別個に設けられた冷却室出口を介し、前記冷却室内から前記基板を搬出する冷却室搬出工程と、をさらに備えるようにしてもよい。本発明によるベーク方法によれば、基板を受け入れる冷却室入口と、この冷却室入口とは別個に設けられ基板を排出する冷却室出口と、を有する冷却室内において、基板上に供給された感光材を冷却するようになっている。したがって、感光材を供給された基板を連続的に冷却室内へ搬送して冷却していくことができ、これにより、感光材を供給された基板に対しベーク処理を効率的に施すことができる。また、基板処理ラインの構成を全体として簡単化することができる。

さらに、本発明によるベーク方法の前記冷却工程において、冷却用風を吹き付けることによって、前記基板上の前記感光材を冷却するようにしてもよい。このようなベーク方法によれば、基板および感光材を短時間で冷却することができる。したがって、感光材を供給された基板に対しベーク処理をより効率的に実施することができる。

さらに、本発明によるベーク方法において、前記加熱室の前記出口と前記冷却室の前記冷却室入口とは隣接して配置され、または、一体に形成され、前記搬出工程と前記冷却室搬入工程が並行して行われるようにしてもよい。このようなベーク方法によれば、ベーク処理をより効率的に行うことができる。

本発明によれば、基板上に供給された感光材を加熱する加熱室は、基板を受け入れる入口と、この入口とは別個に設けられ基板を排出する出口と、を有している。したがって、感光材を供給された基板を連続的に加熱室内へ搬送して加熱していくことができ、これにより、感光材を供給された基板に対しベーク処理を効率的に施すことができる。また、基板処理ラインの構成を全体として簡単化することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図７は本発明によるベーク装置およびベーク方法の一実施の形態を示す図である。

このうち図１は本発明によるベーク装置およびベーク方法の一実施の形態を示す側断面図であり、図２は図１に示すベーク装置の配置方法を説明するための上面図であり、図３は図１に示すベーク装置のノズルを示す図であり、図４はノズル開口の形状を説明するための図であり、図５はベーク処理中における基板の位置を説明するための図である。

図１および図３に示すように、本実施の形態におけるベーク装置は、基板（厳密には、感光材を塗布された感光材付基板）Ｗを受け入れる入口２１と入口２１とは別個に設けられ受け入れた基板Ｗを排出する出口２２と、を有し、受け入れた基板Ｗを加熱するようになされた加熱室２０と、加熱室２０内に設けられた加熱ノズル５０と、加熱室２０内に配置され加熱室２０内において入口２１から出口２２へと基板を搬送し得る搬送装置４０と、を備えている。また、図１に示すように、ベーク装置１０は、加熱室２０の出口２２側に配置された冷却室３０であって、基板Ｗを受け入れる冷却室入口３１と冷却室入口３１とは別個に設けられ受け入れた基板Ｗを排出する冷却室出口３２とを有し、受け入れた基板Ｗを冷却するようになされた冷却室３０と、冷却室３０内に設けられた冷却ノズル６０と、をさらに備えている。

このようなベーク装置１０は、基板Ｗ上に感光材を塗布する感光材供給装置（コーター）、露光装置および現像装置等とともに、基板処理ライン７０を構成する。そして、ベーク装置は、硝子等からなる基板Ｗ上に設けられた感光材を、基板Ｗ上への供給後または現像処理後に加熱し、基板Ｗ上に定着させるようになっている。このうち、感光材を基板Ｗ上へ供給した後に行われる処理はプリベークと呼ばれことがあり、感光材を１００℃前後の温度で１０分前後加熱保持する。この処理によって、基板Ｗ上で感光材が流動することがなくなり、感光材の膜厚むらの発生を防止することができる。一方、現像処理後に行われる処理はポストベーク処理と呼ばれることがあり、感光材を２００℃前後の温度で３０分前後加熱保持する。この処理によって、露光・現像処理で所望の形状にパターニングされた感光材が、基板上でその形状で完全に固められるようになる。

図１に示すように、本実施の形態において、加熱室２０と冷却室３０とは隣接して形成されている。加熱室２０と冷却室３０との間の境界Ａに、加熱室２０の出口２２と冷却室３０の冷却室入口３１とが一体に形成されている。

搬送装置４０は、加熱室２０から冷却室３０内まで延び、冷却室３０内において冷却室入口３１から冷却室出口３２へと基板Ｗを搬送し得るようになっている。図１に示すように、本実施の形態において、搬送装置４０は、加熱室２０内および冷却室３０内に回転可能に支持された複数の搬送ローラー４２と、搬送ローラー４２を回転駆動するための駆動手段４４と、を有し、いわゆるローラーコンベアとして形成されている。図１に示すように、搬送ローラー４２は、加熱室２０の入口２１から冷却室３０の冷却室出口３２まで所定間隔を空けるとともに直線的に並べられるようにして、多数設けられている。したがって、本実施の形態において、基板Ｗは、回転中の搬送ローラー４２に支持されながら、加熱室２０の入口２１から冷却室の冷却室出口３２まで直線的に移動し得るようになっている。

加熱室２０内および冷却室３０内に配置された多数の搬送ローラー４２は、図１にその一部のみを示すように、駆動伝達手段４６、例えばチェーンによって連結されている。駆動手段４４は、例えばサーボモータからなり、駆動伝達手段４６によって一つの搬送ローラー４２と連結されている。このような構成により、本実施の形態において、すべての搬送ローラー４２は、駆動手段４４により、同一時に同一回転速度で回転駆動され得るようになっている。

図２に示すように、本実施の形態において、ベーク装置１０は基板処理ライン７０の搬送手段７２に接続されている。さらに具体的には、加熱室２０の入口２１および冷却室３０に冷却室出口３２が、それぞれ基板処理ライン７０の搬送手段７２に連結されている。

図２に示す例においては、加熱室２０内への基板Ｗの受け入れ方向と、加熱室２０および冷却室３０内での基板Ｗの搬送方向と、冷却室３０内からの基板Ｗの排出方向と、が一直線上に揃えられるようにして、ベーク装置１０が基板処理ライン７０へ組み込まれている。さらに詳細には、直線的に延びる基板処理ライン７０の搬送手段７２上へ、搬送手段７２に沿うようにして、ベーク装置１０が配置されている、とも言える。図２に示すようにベーク装置１０を基板処理ライン７０へ組み込んだ場合、図９に示す従来の基板処理ライン１７０に比較し、基板処理ライン７０の構成が全体として格段に簡単化される。

なお、図２に示すように、ベーク装置１０を基板処理ライン７０へ組み込む場合、ベーク装置１０の搬送装置４０を基板処理ライン全体としての搬送手段７２の一部から構成するようにしてもよい。この場合、加熱室２０内に設けられた搬送装置５０専用の駆動手段４４を省くことができ、さらに、基板処理ライン全体の構成を簡単化することができる。

また、図１に示すように、ベーク装置１０は、加熱ノズル５０に熱風供給管５７を介して接続された吐出装置５５と、熱風供給管５７上に設けられたヒータ５６と、を有している。吐出装置５５は、例えばコンプレッサー等からなり、熱風供給管５７および加熱ノズル５０を介してガスを加熱室２０内に吹き込むことができるようになっている。そして、ヒータ５６は、熱風供給管５７内を流れるガスを加熱し、所定範囲内の温度を有した熱風を加熱ノズル５０から吐出することができるようにする。また、加熱室２０には熱風排気管５８が設けられており、この熱風排気管５８は吐出装置５５に接続されている。

図１に示すように、加熱室２０内の上部には、入口２１から出口２２へ向け等間隔を空けて複数の加熱ノズル５０が配置されている。加熱室２０の内部から見上げた加熱ノズル５０を示す図３から理解できるように、加熱ノズル５０は、平面視において基板Ｗの移動方向（入口２１と出口２２とを結ぶ方向）に直交する幅方向に沿って延びる細長状に形成されている。加熱ノズル５０は、図３に示されているよう、基板に対面するようにして形成された加熱ノズル開口５１を有している。したがって、搬送装置４０によって搬送される基板Ｗに対し、加熱ノズル開口５１を介して熱風を吹き付けることができるようになっている。なお、加熱ノズル開口５１ついては、冷却ノズル６０の冷却ノズル開口６１とともに後に詳述する。

一方、図１に示すように、ベーク装置１０は、冷却ノズル６０に冷却用風供給管６７を介して接続された冷却用風吐出装置６５と、を有している。冷却用風吐出装置６５は、例えばコンプレッサー等からなり、冷却用風供給管６７および冷却ノズル６０を介してガスを冷却室３０内に吹き込むことができるようになっている。

ここで冷却用風とは、加熱された感光材を冷却するのに十分な温度を有していればよい。すなわち、冷却用風は、加熱された感光材よりも低い温度を有していれば十分であり、例えば大気温より低い温度を有している必要はない。

加熱ノズル５０と同様に、図１に示すよう、冷却室３０内の上部には、冷却室入口３１から冷却室出口３２へ向け等間隔を空けて複数の冷却ノズル６０が配置されている。ここで、図３は冷却室３０の内部から冷却ノズル６０を見上げた様子にも相当する。図３から理解できるように、冷却ノズル６０は、平面視において基板Ｗの移動方向（冷却室入口３１と冷却室出口３２とを結ぶ方向）に直交する幅方向に沿って延びる細長状に形成されている。冷却ノズル６０は、図３に示されているよう、基板Ｗに対面するようにして形成された冷却ノズル開口６１を有している。したがって、搬送装置４０によって搬送される基板Ｗに対し、冷却ノズル開口６１を介して冷却用風を吹き付けることができるようになっている。

次に、主に図３および図４を用い、各ノズル５０，６０のノズル開口５１，６１について説明する。ところで、本実施の形態において、加熱ノズル５０の加熱ノズル開口５１および冷却ノズル６０の冷却ノズル開口６１は同様に形成され得る。つまり、以下の加熱ノズル開口５１についての説明は冷却ノズル開口６１にも該当し、加熱ノズル開口５１について説明することによって冷却ノズル開口６１についても説明したこととする。

図３および図４に示すように、本実施の形態において、加熱ノズル開口５１は細長状に形成され、搬送装置４０による基板Ｗの搬送方向（基板Ｗの移動方向）および幅方向のいずれに対しても傾斜して直線的に延びている。このような加熱ノズル開口５１は、一つの加熱ノズル５０に対し、幅方向に等間隔を空けて多数形成されている。そして、本実施の形態においては、図４に示すように、隣り合う加熱ノズル開口５１ａ，５１ｂが搬送装置４０による基板Ｗの搬送方向（基板Ｗの移動方向）に直交する幅方向において重複するようにして、配置されている。さらに厳密には、隣り合う加熱ノズル開口５１ａ，５１ｂの一部分同士が、搬送装置４０による基板Ｗの搬送方向に沿って離間しながら、搬送方向に直交する幅方向におけるある位置において重複するようにして、配置されている。また、言い換えると、隣り合う加熱ノズル開口のうち幅方向に沿って一側（例えば、図４の紙面における上側）に配置された加熱ノズル開口５１ａの他側端５１ａ３が、隣り合う加熱ノズル開口のうち幅方向に沿って他側（例えば、図４の紙面における下側）に配置された加熱ノズル開口５１ｂの一側端５１ｂ２よりも、他側に配置されている。

ただし、隣り合う加熱ノズル開口のうち幅方向に沿って一側に配置された加熱ノズル開口５１ａの中央部分５１ａ１が、隣り合う加熱ノズル開口のうち幅方向に沿って他側に配置された加熱ノズル開口５１ｂの一側端５１ｂ２よりも、他側に配置されていることがさらに好ましい。この場合、図４から理解できるよう、幅方向における任意の位置において、二つ以上の加熱ノズル開口５１が開口しているようになる。この場合、搬送装置４０によって搬送される感光材付基板Ｗに対する熱風の吹き付けを、幅方向において均一とすることが可能となる。

ところで、図１に二点鎖線で示すように、加熱室２０の入口２１に、入口２１を開閉可能に密閉し得る入口開閉手段２１ａを設け、加熱室２０の出口２２（冷却室３０の入口３１にも相当）に、出口２２を開閉可能に密閉し得る出口開閉手段２２ａ（冷却室入口開閉手段３１ａ）を設けるようにしてもよい。この場合、加熱室２０内をより効率的に昇温された状態に維持することができるとともに、加熱室２０から冷却室３０へ熱が移動することを抑制することができる。

同様に、図１に二点鎖線で示すように、冷却室３０の冷却室出口３２に、冷却室出口３２を開閉可能に密閉し得る冷却室出口開閉手段３２ａを設けるようにしてもよい。この場合、冷却室３０内の温度条件を調整しやすくなり、感光材付基板Ｗに対してより一定の条件で処理を行うことができるようになる。

なお、開閉手段２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａとしては、スライド式のシャッター等の公知な密閉手段を用いることができる。

次にこのような構成からなるベーク装置１０を用いた場合におけるベーク方法の一実施の形態について説明する。

本実施の形態において、一枚の感光材付基板Ｗに対するベーク方法は、入口２１を介して加熱室２０内に基板Ｗを搬入する搬入工程と、加熱室２０内において基板Ｗ上の前記感光材を加熱する加熱工程と、入口２１とは別個に設けられた出口２２を介して加熱室２０内から基板Ｗを搬出するとともに、冷却室３内に冷却室入口３１を介して基板Ｗを搬入する搬出および冷却室搬入工程と、冷却室３０内において基板Ｗ上の感光材を冷却する冷却工程と、冷却室入口３１とは別個に設けられた冷却室出口３２を介し冷却室３０内から基板Ｗを搬出する冷却室搬出工程と、を備えている。

そして、これらの各工程が開始される前、すなわち、感光材付基板Ｗがベーク装置１０に持ち込まれる前に、吐出装置５５およびヒータ５６が稼働させられる。吐出装置５５は、熱風排気管５８を介して加熱室２０内のガスを吸い込むとともに、熱風供給管５７を介し加熱ノズル５０から加熱室２０内へガスを吹き出す。つまり、吐出装置５５は、加熱室２０内の圧力を一定に保ちながら、加熱室２０内のガスを循環させる。また、熱風供給管５７内を流れるガスは、ヒータ５６によって予め設定された温度範囲内の温度となるように加熱する。したがって、加熱ノズル５０から所定の温度を有した熱風が加熱室２０内に吐出され続け、これにともなって、加熱室２０内の温度が所定の温度範囲内となる。

同様に、上述した各工程が開始される前、すなわち、感光材付基板Ｗがベーク装置１０に持ち込まれる前に、冷却用風吐出装置６５も稼働させられる。冷却用風吐出装置６５は、冷却用風供給管６７を介し冷却ノズル６０から冷却室３０内へガスを吹き出す。上述したように、冷却室３０には冷却用風排気管６８が設けられているので、冷却室３０内の圧力は一定に維持される。

なお、吐出装置５５および冷却用風吐出装置６５は、図示しないフィルタ等を介し、清浄化されたガスを吐出するようになっている。

以下、上述した各工程、とりわけ加熱工程および冷却工程について詳述する。

まず、図２に示すように、感光材を塗布された基板（感光材付基板）Ｗが、基板処理ライン７０の搬送手段７２によってベーク装置１０の入口２１へと送り込まれてくる（図５に時間ｔ１）。図１に二点鎖線で示すように、加熱室２０の入口２１に入口開閉手段２１ａが設けられている場合には、処理対象の基板Ｗが入口２１を通過するのに先立ち、入口開閉手段２１ａが開いて入口２１を開放する。そして、基板Ｗが入口２１を完全に通過すると、入口開閉手段２１ａが再び閉じて入口２１を閉鎖する。このようにして、基板Ｗが入口２１を介して加熱室２０内に受け入れられ、搬入工程が終了する。

なお、上述したように、基板Ｗの搬送は、搬送手段７２および搬送装置４０によってなされる。そして、本実施の形態においては、図５に示すように、搬送手段７２および搬送装置４０は基板Ｗの移動速度を変化させることなく、加熱室２０内へ基板Ｗを搬入するようになっている。

またさらには、図５に示すように、本実施の形態において、搬入工程だけでなく冷却室搬出工程までのすべての工程において、搬送装置４０の駆動手段４４は搬送ローラー４２を一定の回転速度で一方向に連続駆動し続ける。この結果、処理対象である基板Ｗは、一定の移動速度で入口２１から冷却室出口３２に向けて加熱室２０内を連続的に移動する。本実施の形態においては、基板Ｗは搬送ローラー４２によって支持されている。そして、基板Ｗが連続的に移動するため、基板Ｗは停止した状態で搬送ローラー４２上に支持され続けることはない。このため、本実施の形態によれば、搬送ローラー４２による支持跡が基板Ｗに付着してしまうことが防止される。

次に、加熱工程について説明する。加熱工程では、搬送ローラー４２上を移動する基板Ｗに向けて、加熱ノズル５０から熱風が吹き付けられる。このように熱風が吹き付けられることにより、基板Ｗおよび基板上に設けられた感光材の温度は急速に上昇し、最終的に、吹き付けられる熱風の温度に維持されるようになる。ところで、基板Ｗおよび感光材の昇温は、衝突噴流による熱伝達の理論に基づき、熱風の流速および熱風の温度を調整することによって、適切に制御することができる。すなわち、熱風の流速および熱風の温度を調整することにより、通常の炉で昇温する場合に比べ、昇温時間を格段に短縮することができる。

上述したように、本実施の形態において、基板Ｗ上の感光材は、各加熱ノズル５０に密接して多数形成された加熱ノズル開口５１に対面している。各加熱ノズル開口５１は基板の移動方向に対して傾斜して細長線状に延び、隣り合う加熱ノズル開口５１が加熱室２０内における基板Ｗの移動方向に直交する方向において重複するようにして配置されている。したがって、感光材付基板Ｗの幅方向各位置に吹き付けられる熱風の風量および風速はおおよそ均一となる。

このため、昇温中または昇温後における、感光材付基板Ｗの幅方向に沿った温度ばらつきを極めて小さくすることができる。このことは、基板Ｗに反りが発生すること等を抑制し、感光材付基板の品質を高めることに役立つ。また、温度ばらつきを考慮して加熱工程の時間を長めに設定したり熱風の温度を高めに設定したりする必要がなくなるので、加熱工程をさらに効率的に行うようにすることにも役立つ。

また、感光材付基板Ｗの幅方向各位置に吹き付けられる熱風の風量および風速がおおよそ均一となることにともない、感光材付基板Ｗの幅方向各位置において熱風から受ける風圧もおおよそ均一となる。このため、加熱室２０内を移動する感光材付基板Ｗがばたついてしまうことを抑制することができる。また、感光材が幅方向において均一に加熱されていくので、基板の表面にベークむらが発生してしまうことを防止することができる。

以上のようにして、感光材付基板Ｗが、適切な温度範囲内に昇温されるとともに、当該温度範囲内に維持されたまま適切な時間をかけて加熱室２０の出口２２まで移動する。このようにして、基板Ｗが加熱室２０から排出され始め、加熱工程が終了する。なお、図１に二点鎖線で示すように、加熱室２０の出口２２（冷却室３０の冷却室入口３１）に出口開閉手段２２ａ（冷却室入口開閉手段３１ａ）が設けられている場合には、加熱工程中、出口開閉手段２２ａ（冷却室入口開閉手段３１ａ）が閉じ、加熱室２０と冷却室３０との間の境界Ａが閉鎖されていることが好ましい。境界Ａが閉鎖されることにより、加熱室２０からベーク装置１０の外部または冷却室３０に向けた熱移動が抑制され、生産効率上の観点およびエネルギ効率上の観点のいずれにおいても有利である。

その後、基板Ｗが、完全に境界Ａを通過し、出口２２を介して加熱室２０から排出されるとともに、冷却室入口３１を介して冷却室３０に受け入れられる（図５の時間ｔ２）。なお、図１に二点鎖線で示すように、加熱室２０の出口２２（冷却室３０の冷却室入口３１）に出口開閉手段２２ａ（冷却室入口開閉手段３１ａ）が設けられている場合には、処理対象の基板Ｗが出口２２（冷却室入口３１）を通過するのに先立ち、出口開閉手段２２ａ（冷却室入口開閉手段３１ａ）が開いて出口２２（冷却室入口３１）を開放する。そして、上述した加熱工程中と同様に、基板Ｗが入口２１を完全に通過すると、出口開閉手段２２ａ（冷却室入口開閉手段３１ａ）が閉じ、加熱室２０と冷却室３０との間の境界Ａが閉鎖されていることが好ましい。

次に、冷却工程について説明する。冷却工程では、搬送ローラー４２上を移動する基板Ｗに向けて、冷却ノズル６０から冷却用風が吹き付けられる。このように冷却用風が吹き付けられることにより、加熱工程で加熱された基板Ｗおよび基板上に設けられた感光材の温度は急速に低下する。加熱時と同様に、基板Ｗおよび感光材の冷却は、衝突噴流による熱伝達の理論に基づき、冷却用風の流速および冷却用風の温度を調整することによって、適切に制御することができる。すなわち、冷却用風の流速および冷却用風の温度を調整することにより、基板および感光材が所定の温度以下となるまで冷却するのに必要となる時間を格段に短縮することができる。このようにして、下流側工程において悪影響を与えない程度の温度範囲となるよう、基板Ｗおよび感光材が冷却される。

上述したように、本実施の形態において、基板Ｗ上の感光材は、各冷却ノズル６０に密接して多数形成された冷却ノズル開口６１に対面している。各冷却ノズル開口６１は基板Ｗの移動方向に対して傾斜して細長線状に延び、隣り合う冷却ノズル開口６１が冷却室３０内における基板Ｗの移動方向に直交する方向において重複するようにして配置されている。したがって、感光材付基板Ｗの幅方向各位置に吹き付けられる冷却用風の風量および風速はおおよそ均一となる。

このため、冷却中における、感光材付基板Ｗの幅方向に沿った温度ばらつきを極めて小さくすることができる。このことは、基板Ｗに反りが発生すること等を抑制し、感光材付基板の品質を高めることに役立つ。また、温度ばらつきを考慮して冷却工程の時間を長めに設定する等して冷却条件を強めに設定する必要がなくなるので、冷却工程をさらに効率的に行うようにすることにも役立つ。

また、感光材付基板Ｗの幅方向各位置に吹き付けられる冷却用風の風量および風速がおおよそ均一となることにともない、感光材付基板Ｗの幅方向各位置において冷却用風から受ける風圧もおおよそ均一となる。このため、冷却室３０内を移動する感光材付基板Ｗがばたついてしまうことを抑制することができる。また、感光材が幅方向において均一に冷却されていくので、基板の表面にベークむらが発生してしまうことを防止することができる。

以上のようにして、感光材付基板Ｗが、適切な温度範囲内にまで冷却され、冷却室３０の冷却室出口３２へ移動する。このようにして、基板Ｗが冷却室３０から排出され始め、冷却工程が終了する。

その後、基板Ｗが、完全に冷却室出口３２を通過し、冷却室出口３２を介して冷却室３０から排出される。なお、図１に二点鎖線で示すように、冷却室３０の冷却室出口３２に冷却室出口開閉手段３２ａが設けられている場合には、感光材付基板Ｗの通過に合わせて、冷却室出口開閉手段３２ａが開閉する。このようにして、基板Ｗが冷却室出口３２を介して冷却室３０（ベーク装置１０）から排出され、ベーク処理が終了する。

ところで、本実施の形態においては、ベーク装置１０内にて複数枚の基板Ｗを同時に処理することができる。具体的には、加熱室２０内で複数枚の感光材付基板Ｗが同時に加熱処理を施されるようにしてもよいし、冷却室３０内で複数枚の感光材付基板Ｗが同時に冷却処理を施されるようにしてもよい。したがって、多数の感光材付基板Ｗを順次効率的にベーク処理していくことができる。

以上のように本実施の形態によれば、加熱室２０は、基板Ｗを受け入れる入口２１とこの入口２１とは別個に設けられ基板Ｗを排出する出口２２とを有している。そして、基板Ｗは、加熱室２０内を入口２１から出口２２に向けて移動している間に、加熱処理を受けるようになっている。したがって、感光材を塗布された基板Ｗを加熱室２０内へ順次搬入し、基板Ｗを順次加熱処理していくことができる。同様に、冷却室３０は、基板Ｗを受け入れる冷却室入口３１とこの冷却室入口３１とは別個に設けられ基板Ｗを排出する冷却室出口３２とを有している。そして、基板Ｗは、冷却室３０内を冷却室入口３１から冷却室出口３２に向けて移動している間に、冷却処理を受けるようになっている。したがって、感光材を塗布された基板Ｗを冷却室３０内へ順次搬入し、基板Ｗを順次加熱処理していくことができる。これらのことから、多数の基板Ｗを効率的にベーク処理することができる。

また、加熱室２０の入口２１と冷却室３０の冷却室出口３２とが基板処理ライン７０の搬送手段７２に接続するようにして、ベーク装置１０を配置することにより、基板処理ライン７０の構成を全体として簡単化することができる。これにより、基板処理ライン７０の製造コストおよび維持コストを安価にすることができる。

とりわけ、本実施の形態によれば、搬入工程における加熱室２０への基板Ｗの搬入方向と、加熱工程および冷却工程における基板Ｗの移動方向と、搬出工程における冷却室３０からの基板Ｗの搬出方向と、が一直線上に揃えられている。したがって、ベーク処理中における基板Ｗの取り扱いを極めて単純化することができるとともに、ベーク処理を極めて効率的に行うことができる。

さらに、本実施の形態によれば、搬入工程だけでなく搬出工程までのすべての工程において、搬送装置４０の駆動手段４４は搬送ローラー４２を連続駆動し続ける。すなわち、処理対象である基板Ｗは、停止することなく、加熱室２０内を移動し続けるようになっている。これにより、基板Ｗに搬送ローラー４２の支持跡が残ってしまうことが防止される。この結果、ベーク装置１０内における基板Ｗの支持方法に起因したむらの発生を防止することができる。

さらに、本実施の形態によれば、加熱工程において、加熱室２０内で熱風を吹き付けることによって、基板Ｗ上の感光材を加熱するようになっている。したがって、熱風の風量および風速等を調整することによって、基板Ｗおよび感光材を短時間でむらなく昇温させることができる。これにより、感光材を供給された基板Ｗに対しベーク処理をより効率的に実施することができる。

加えて、熱風は加熱室内２０における基板Ｗの移動方向に対して傾斜して延びる細長状の加熱ノズル開口５１から吐出され、隣り合う加熱ノズル開口５１は加熱室２０内における基板Ｗの移動方向に直交する方向において重複するようにして配置されている。したがって、基板Ｗおよび感光材に熱風を略均一に吹き付けることができ、熱風吹き付けの不均一さに起因した基板および感光材へのむらの発生を防止することができる。また、昇温中または昇温後における一枚の基板Ｗ内および当該基板Ｗ上の感光材内での温度ばらつきを減少させることができる。これにより、感光材を供給された一枚の基板Ｗに対し、均一な処理を施すことができる。

同様に、本実施の形態によれば、冷却工程において、冷却室３０内で冷却用風を吹き付けることによって、基板Ｗ上の感光材を冷却するようになっている。したがって、冷却用風の風量および風速等を調整することによって、基板および感光材を短時間でむらなく冷却することができる。これにより、感光材を供給された基板Ｗに対しベーク処理をより効率的に実施することができる。

加えて、冷却用風は冷却室内３０における基板Ｗの移動方向に対して傾斜して延びる細長状の冷却ノズル開口６１から吐出され、隣り合う冷却ノズル開口６１は冷却室３０内における基板Ｗの移動方向に直交する方向において重複するようにして配置されている。したがって、基板Ｗおよび感光材に冷却用風を略均一に吹き付けることができ、冷却時における一枚の基板Ｗ内および当該基板Ｗ上の感光材内での温度ばらつきを減少させることができる。これにより、感光材を供給された一枚の基板Ｗに対し、均一な処理を施すことができる。

上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上述した実施の形態において、図５に示すように、基板Ｗが加熱室２０の入口２１から冷却室３０の冷却室出口３２まで一定速度で一方向に移動する例を示したがこれに限られない。一例として、図６や図７に示すように、駆動手段４４による搬送ローラー４２の駆動方法（基板Ｗの移動方法）を変更することができる。

図６に示す例においては、基板Ｗが入口２１、境界Ａ（出口２２、冷却室入口３１）、および、冷却室出口３２を通過する際の速度が、基板Ｗが加熱室２０内および冷却室内を移動する際の速度よりも速くなるよう、駆動手段４４によって搬送ローラー４２が駆動される。このような方法を採用した場合、基板Ｗに対するベーク処理をより効率的に行うことができる。また、図６に示す例は、基板Ｗが加熱室２０内および冷却室３０内を移動する際の速度が、基板Ｗが入口２１、境界Ａ（出口２２、冷却室入口３１）、および、冷却室出口３２を通過する際の速度よりも遅くなるよう、駆動手段４４によって搬送ローラー４２が駆動される場合にも相当する。このような方法を採用した場合、入口２１と出口２２とを結ぶ方向に沿った加熱室２０の長さ、あるいは、冷却室入口３１と冷却室出口３２とを結ぶ方向に沿った冷却室３０の長さを長く取ることが不可能であっても、上述した加熱工程または冷却工程として十分な時間を確保することができる。また、基板Ｗは速度が遅いものの移動し続けているので、基板Ｗに支持跡が付着してしまうことを回避することができる。

一方、図７に示す例においては、基板Ｗが加熱室２０内の入口２１と出口２２とを結ぶ方向に沿った一定区間において往復移動し、同様に、基板Ｗが冷却室３０内の冷却室入口３１と冷却室出口３２とを結ぶ方向に沿った一定区間において往復移動するよう、駆動手段４４によって搬送ローラー４２が連続的に駆動される。このような方法も、入口２１と出口２２とを結ぶ方向に沿った加熱室２０の長さ、あるいは、冷却室入口３１と冷却室出口３２とを結ぶ方向に沿った冷却室３０の長さを長く取ることが不可能な場合に有用である。すなわち、上述した加熱工程または冷却工程として十分な時間を確保することができる。また、基板Ｗは速度が遅いものの移動し続けているので、基板Ｗに支持跡が付着してしまうことを回避することができる。

また、上述した実施の形態において、搬送装置５０の搬送ローラー４２のすべてが駆動伝達手段５６によって連結されるとともに、一つの駆動手段４４によって駆動される例を示したが、これに限られない。加熱室２０と冷却室３０との間で搬送ローラー４２の駆動を独立して制御することができるようにしてもよい。具体的には、加熱室２０および冷却室３０に対して別個の駆動手段がそれぞれ設けられ、加熱室２０内および冷却室３０内に配置された搬送ローラー４２を独立して制御することができるようにしてもよい。このような構成によれば、加熱室２０内および冷却室３０内における基板Ｗの移動速度を極めて容易に独立して制御することができる。

さらに、上述した実施の形態において、加熱室２０と冷却室３０とが隣接して配置されている例を示したが、これに限られない。冷却室３０は加熱室２０から離れて配置されていてもよいし、そもそも、冷却室３０はベーク装置１０において必須の構成要素ではない。

さらに、上述した実施の形態において、搬送装置４０が回転自在に保持された搬送ローラー４２を有するいわゆるロールコンベアとして構成された例を示したが、これに限られない。例えば、搬送装置４０をいわゆるベルトコンベアとして構成することもできる。

図１は、本発明によるベーク装置およびベーク方法の一実施の形態を示す側断面図である。 図２は、図１に示すベーク装置の配置方法を説明するための上面図である。 図３は、図１に示すベーク装置のノズルを示す図である。 図４は、図３に示すノズルのノズル開口の形状を説明するための図である。 図５は、ベーク方法の一実施の形態を説明するための図であって、ベーク処理中における基板の位置を示す図である。 図６は、図５に対応する図であって、ベーク方法の変形例を説明するための図である。 図７は、図５に対応する図であって、ベーク方法の他の変形例を説明するための図である。 図８は、従来のベーク装置を説明するための図である。 図９は、図２に対応する図であって、従来のベーク装置の配置方法を説明するための上面図である。

符号の説明

１０ ベーク装置
２０ 加熱室
２１ 入口
２２ 出口
３０ 冷却室
３１ 冷却室入口
３２ 冷却室出口
４０ 搬送装置
５０ 加熱ノズル
５１ 加熱ノズル開口
５１ａ 一側の加熱ノズル開口
５１ｂ 他側の加熱ノズル開口
６０ 冷却ノズル
６１ 冷却ノズル開口
６１ａ 一側の冷却ノズル開口
６１ｂ 他側の冷却ノズル開口

Claims (20)

1. 基板上に設けられた感光材を前記基板上に定着させるベーク装置であって、
   前記基板を受け入れる入口と、入口とは別個に設けられ前記受け入れた基板を排出する出口と、を有し、受け入れた前記基板上の前記感光材を加熱するようになされた加熱室と、
   前記加熱室内に配置され、前記加熱室内において入口から出口へと基板を搬送し得る搬送装置と、を備えた
   ことを特徴とするベーク装置。
2. 前記加熱室内に設けられた加熱ノズルであって、熱風が吹き出される加熱ノズル開口を有した加熱ノズルをさらに備え、
   前記加熱ノズルから熱風を吹き付けることにより、前記基板上の前記感光材を加熱する
   ことを特徴とする請求項１に記載のベーク装置。
3. 前記加熱ノズル開口は細長状に形成され、前記搬送装置による前記基板の搬送方向に対して傾斜して延びている
   ことを特徴とする請求項２に記載のベーク装置。
4. 前記加熱ノズル開口は前記搬送装置による前記基板の搬送方向に直交する幅方向に沿って複数形成され、隣り合う加熱ノズル開口が前記搬送装置による前記基板の搬送方向に直交する方向において重複するようにして配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のベーク装置。
5. 前記搬送装置は、前記加熱室内において前記基板を連続的に移動させるようになされている
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のベーク装置。
6. 前記加熱室内への前記基板の受け入れ方向と、前記加熱室内での前記基板の搬送方向と、前記加熱室内からの前記基板の排出方向と、は一直線上に揃えられている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のベーク装置。
7. 前記加熱室の前記出口側に配置された冷却室であって、前記基板を受け入れる冷却室入口と、冷却室入口とは別個に設けられ前記受け入れた基板を排出する冷却室出口と、を有し、受け入れた前記基板上の前記感光材を冷却するようになされた冷却室をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のベーク装置。
8. 前記冷却室内に設けられた冷却ノズルであって、冷却用風を吹き出す冷却ノズル開口を有した冷却ノズルをさらに備え、
   前記冷却ノズルから冷却用風を吹き付けることにより、前記基板上の前記感光材を冷却する
   ことを特徴とする請求項７に記載のベーク装置。
9. 前記加熱室の前記出口と前記冷却室の前記冷却室入口とは隣接して配置され、または、一体に形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のベーク装置。
10. 基板上に設けられた感光材を前記基板上に定着させるベーク方法であって、
    入口を介して加熱室内に前記基板を搬入する搬入工程と、
    前記加熱室内において、前記基板上の前記感光材を加熱する加熱工程と、
    前記入口とは別個に設けられた出口を介し、前記加熱室内から前記基板を搬出する搬出工程と、を備えた
    ことを特徴とするベーク方法。
11. 前記加熱工程において、熱風を吹き付けることによって、前記基板上の前記感光材を加熱する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のベーク方法。
12. 前記熱風は、前記加熱室内における前記基板の移動方向に対して傾斜して延びる細長状の加熱ノズル開口から吐出される
    ことを特徴とする請求項１１に記載のベーク方法。
13. 前記熱風は、前記基板の移動方向に直交する方向に沿って複数形成された加熱ノズル開口であって、隣り合う加熱ノズル開口が前記基板の移動方向に直交する方向において重複するようにして配置されている、複数の加熱ノズル開口から吐出される
    ことを特徴とする請求項１２に記載のベーク方法。
14. 前記加熱工程の間に渡って、前記基板は前記加熱室内で連続的に移動し続ける
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載のベーク方法。
15. 前記基板は前記加熱室の前記入口から前記出口に向けて一方向のみに移動し続ける
    ことを特徴とする請求項１４記載のベーク方法。
16. 前記加熱工程中の少なくとも一期間、前記基板は前記加熱室の前記入口と前記出口との間の一定区間内において往復移動する
    ことを特徴とする請求項１４記載のベーク方法。
17. 前記搬入工程における前記基板の搬入方向と、前記加熱工程における前記基板の移動方向と、前記搬出工程における前記基板の搬出方向と、は一直線上に揃えられている
    ことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載のベーク方法。
18. 前記加熱工程に後に設けられ、冷却室内に冷却室入口を介して前記基板を搬入する冷却室搬入工程と、
    前記冷却室内において、前記基板上の前記感光材を冷却する冷却工程と、
    前記冷却室入口とは別個に設けられた冷却室出口を介し、前記冷却室内から前記基板を搬出する冷却室搬出工程と、をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか一項に記載のベーク方法。
19. 前記冷却工程において、冷却用風を吹き付けることによって、前記基板上の前記感光材を冷却する
    ことを特徴とする請求項１８に記載のベーク方法。
20. 前記加熱室の前記出口と前記冷却室の前記冷却室入口とは隣接して配置され、または、一体に形成され、前記搬出工程と前記冷却室搬入工程は並行して行われる
    ことを特徴と請求項１０乃至１９のいずれか一項に記載のベーク方法。

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