JP2009266932A - レジスト膜乾燥システム - Google Patents

Abstract

【課題】一枚のガラス基板に要する処理時間の短縮が大幅に可能なレジスト膜乾燥システムを提供する。
【解決手段】レジスト膜Ｒが形成されたガラス基板Ｓを収容可能なチャンバ４４を有し、チャンバ４４を減圧可能な複数の減圧乾燥装置３１ａ、３１ｂと、複数の減圧乾燥装置３１ａ、３１ｂのそれぞれのチャンバ４４に対して選択的にガラス基板Ｓを搬入及び搬出するロボット３２、３３と、を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガラス基板上に形成されたレジスト膜を乾燥させるレジスト膜乾燥システムに関する。

液晶ディスプレイ用カラーフィルタの生産ラインでは、コーターによるガラス基板へのレジスト液塗布工程後、ガラス基板上に形成されたレジスト膜を乾燥させるため減圧乾燥装置による乾燥工程が行われ、生産ライン上流側から下流側に向かって、コーター、減圧乾燥装置の順に装置が配置されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２４３６７０号公報

減圧乾燥装置では、ガラス基板上のレジスト膜を乾燥させるため一定の時間を要する。このため、生産ラインで減圧乾燥装置が律速となり、一枚のガラス基板に要する処理時間の短縮の妨げとなっている。そこで、減圧乾燥装置を２台直列に設けて乾燥工程を半々ずつ行うことで処理時間の短縮を可能とするシステムも知られているが、チャンバ内の減圧及び復元に要する時間が減圧乾燥装置毎に生じるため、処理時間の大幅な短縮とはなっていない。

そこで、本発明は、一枚のガラス基板に要する処理時間の短縮が大幅に可能なレジスト膜乾燥システムを提供することを目的とする。

本発明のレジスト膜乾燥システムは、レジスト膜（Ｒ）が形成されたガラス基板（Ｓ）を収容可能なチャンバ（４４）を有し、該チャンバを減圧可能な複数の減圧乾燥装置（３１ａ、３１ｂ）と、前記複数の減圧乾燥装置のそれぞれのチャンバに対して選択的にガラス基板を搬入及び搬出する搬送手段（３２、３３）と、を備えたことにより上記課題を解決する。

本発明のレジスト膜乾燥システムによれば、ガラス基板は選択的に減圧乾燥装置に搬入され、複数の減圧乾燥装置のそれぞれでガラス基板への乾燥処理が行われる。乾燥後、ガラス基板は搬出されて次の工程へ送られる。減圧乾燥装置毎にガラス基板を乾燥することができるので、無駄な手間をかけずに処理時間を短縮できる。従って、乾燥にかかる処理能力が向上し、乾燥処理に要する時間を大幅に短縮することができる。

本発明のレジスト膜乾燥システムの一形態において、前記搬送手段が一枚のガラス基板を前記減圧乾燥装置のチャンバに搬入してからそのガラス基板を搬出するまでの間に、チャンバを減圧してガラス基板の乾燥が終了するように前記減圧乾燥装置を制御する制御手段（３４）をさらに備えてもよい。この形態によれば、一台の減圧乾燥装置につき、一枚のガラス基板が乾燥される。乾燥後のガラス基板は搬送手段により搬出されて次の工程へ送られ、一方、減圧乾燥装置には未処理のガラス基板が搬送手段により搬入される。このようにして、一台の減圧乾燥装置で、一枚のガラス基板に対して乾燥処理を中断することなく順次処理することができる。従って、ガラス基板の搬入、乾燥処理、搬出を効率よく行うことができ、ガラス基板の乾燥処理に要する時間を短縮することができる。

本発明のレジスト膜乾燥システムの一形態において、前記複数の減圧乾燥装置が、乾燥時のガラス基板面に対して垂直方向に並んで配置されてもよい。この形態によれば、複数の減圧乾燥装置の設置に際し、省スペース化を図ることができる。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上、説明したように、本発明のレジスト膜乾燥システムにおいては、ガラス基板は選択的に減圧乾燥装置に搬入され、複数の減圧乾燥装置のそれぞれでガラス基板への乾燥処理が行われる。乾燥後、ガラス基板は搬出されて次の工程へ送られる。減圧乾燥装置毎にガラス基板を乾燥することができるので、無駄な手間をかけずに処理時間を短縮できる。従って、乾燥にかかる処理能力が向上し、乾燥処理に要する時間を大幅に短縮することができる。

図１に、本発明の一形態に係るレジスト膜乾燥システムが適用された液晶ディスプレイ用カラーフィルタの生産ラインの一例を示す。生産ライン１は、ガラス基板Ｓにレジスト液を塗布してレジスト膜Ｒ（図２参照）を形成し、そのレジスト膜Ｒを乾燥処理及び熱処理後、検査を経て、次の工程にガラス基板Ｓを送り出す。生産ライン１では、ガラス基板Ｓは面を水平にして搬送される。生産ライン１は、ガラス基板Ｓにレジスト液を塗布してレジスト膜Ｒを形成するコーター２と、ガラス基板Ｓ上に形成されたレジスト膜Ｒを乾燥させるレジスト膜乾燥システム３と、乾燥処理後のガラス基板Ｓを熱処理するホットプレート４と、熱処理後のガラス基板Ｓを冷却処理するクールプレート５と、形成されたレジスト膜Ｒを検査する検査装置６とを備えている。これらの各装置に対してガラス基板Ｓを搬入するため、生産ライン１は、ロボット１１、１３、１４と、コンベア１２とをさらに備え、これらは生産ライン１でガラス基板Ｓに対して一連の処理が行われるように配置されている。

図２は、コーター２の概略図である。コーター２は、ダイコート法によりレジスト液をガラス基板Ｓ上に塗布する。コーター２は、ガラス基板Ｓを載置するための塗布ステージ２１と、塗布ステージ２１上のガラス基板Ｓにレジスト液を塗布するダイ２２と、ダイ２２を移動させるダイ駆動機構２３と、ガラス基板Ｓへの塗布前にダイ２２の状態を最適化するプライミングローラ２４とを備えている。なお、図２では、コーター２の左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向として示している。塗布ステージ２１には、ロボット１１から搬送されたガラス基板Ｓが載置される。ダイ２２は、内部がスリット状で、Ｘ方向に渡された先端部２２ａからレジスト液を吐出する。ダイ駆動機構２３は、レジスト液を吐出するダイ２２の先端部２２ａをガラス基板Ｓと一定の間隔を保ちつつＹ方向にダイ２２を移動させる。これにより、ダイ２２は、ガラス基板Ｓ上にレジスト液を塗布してレジスト膜Ｒを形成する。プライミングローラ２４は、ダイ２２の先端部２２ａのレジスト液の溜まりを最適化するためのものである。ダイ２２は、ガラス基板Ｓ上への塗布前にプライミングローラ２４に対してプレコーティングすることにより、先端部２２ａのレジスト液の溜まりが最適化される。

レジスト膜乾燥システム３は、ガラス基板Ｓ上に形成されたレジスト膜Ｒを乾燥させる２台の減圧乾燥装置（以下、ＶＣＤと略記する。）３１ａ、３１ｂ（以下、区別しない場合は参照符号３１で代表することがある。）と、搬送手段としての乾燥前のガラス基板Ｓをコーター２から搬出してＶＣＤ３１に搬入するロボット３２及び乾燥後のガラス基板ＳをＶＣＤ３から搬出してコンベア１２へ送り出すロボット３３と、ＶＣＤ３１ａ、３１ｂの乾燥処理を制御する制御手段としての制御装置３４と、制御装置３４を操作するための操作パネル３５とを備えている。なお、詳細については、後述する。

図１に戻り、乾燥処理終了後のガラス基板Ｓは順次、ロボット３３によりＶＣＤ３１から搬出されて、コンベア１２に載せられる。コンベア１２は、ガラス基板Ｓをホットプレート４へ搬送する。コンベア１２とホットプレート４との間には、ロボット１３が配置され、ロボット１３によりガラス基板Ｓはホットプレート４に搬入される。ホットプレート４では、ガラス基板Ｓが熱処理され、ガラス基板Ｓ上にレジスト膜Ｒを定着させる。熱処理後、ガラス基板Ｓは、ロボット１３によりホットプレート４から搬出されてクールプレート５へ搬入される。クールプレート５では、ガラス基板Ｓが冷却される。冷却後のガラス基板Ｓは、ロボット１４によりクールプレート５から搬出されて検査装置６に搬入される。検査装置６では、ガラス基板Ｓに対して所定の項目が検査される。そして、検査後のガラス基板Ｓは、ロボット１４により次の工程へ送られる。

次に、図３を参照してレジスト膜乾燥システム３について説明する。図３は、レジスト膜乾燥システム３の要部、特にガラス基板Ｓの搬入側の構成を示す概略図である。なお、図３では、ＶＣＤ３の左右方向（基板進行方向）をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として示している。ＶＣＤ３１ａ、３１ｂは搬送されるガラス基板Ｓの面の垂直方向、つまり、Ｚ方向に２台並んで配置される。ＶＣＤ３１ａ、３１ｂは、いずれも同様の装置構成となっている。ＶＣＤ３１ａ、３１ｂをＺ方向に２台配置することにより、省スペースが可能となる。ロボット３２は、ガラス基板Ｓを扱うアーム３２ａと、アーム３２ａを駆動させる駆動機構３２ｂとを備えている。アーム３２ａは、ガラス基板Ｓの外周を支持して搬送する。駆動機構３２ｂは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれにアーム３２ａを駆動可能なように構成される。周知技術を利用して構成されていてもよい。アーム３２ａがコーター２からガラス基板ＳをＶＣＤ３１ａ、３１ｂのいずれかに搬入する。制御装置３４は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）と、そのＭＰＵの動作に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶装置といった各種の周辺装置とを組み合わせたコンピュータユニットとして構成される。操作パネル３５は、操作ボタン、モニタ等からなり、オペレータによる指示入力や、ＶＣＤ３１の設定条件の表示等が可能である。制御装置３４は、操作パネル３５及びＶＣＤ３１と接続される。

次に、図４Ａを参照して、ＶＣＤ３１の構成について説明する。ＶＣＤ３は、ガラス基板Ｓを載置する減圧ステージ４１と、減圧ステージ４１を取り囲む下蓋４２及び上蓋４３と、下蓋４２及び上蓋４３が閉じることにより形成されるチャンバ４４（図４Ｂ参照）内を減圧するポンプ４５と、ポンプ４５と上蓋４３とを連結する連結管４６とを備えている。上蓋４３は、下蓋４２に対して上下方向に開閉可能である。ポンプ４５には、例えば真空ポンプ等が利用される。ポンプ４５が作動することにより連結管４６を介してチャンバ４４内の空気が吸引されてチャンバ４４が減圧される。

図４Ａ〜図４Ｃを参照して、ＶＣＤ３１の動作について説明する。コーター２にてレジスト膜Ｒが形成されたガラス基板Ｓは、ロボット３２のアーム３２ａに保持されて、上蓋４３が開いた状態のＶＣＤ３１に搬入される。アーム３２ａにより、ガラス基板Ｓは減圧ステージ４１上に載置され、アーム３２ａのみがＶＣＤ３１から引き抜かれる（図４Ａ）。ロボット３２は、所定の、あるいは、作業者により指示されたＶＣＤ３１ａ、３１ｂのいずれかにガラス基板Ｓを搬入する。次に、上蓋４３が下降して下蓋４２と密着することにより、ガラス基板Ｓを取り囲むようにしてチャンバ４４が形成される。ポンプ４５が作動してチャンバ４４内が減圧されると、ガラス基板Ｓ上のレジスト膜Ｒに含まれる揮発成分が蒸発する（図４Ｂ）。これにより、ガラス基板Ｓ上のレジスト膜Ｒが乾燥される。そして、減圧されたチャンバ４４内の圧力を大気圧に戻して上蓋４３を開き、ガラス基板Ｓをロボット３３にて搬出する（図４Ｃ）。

次に、制御装置３４によるＶＣＤ３１の制御について説明する。制御装置３４は、ロボット３２によりガラス基板Ｓが搬入されたＶＣＤ３１の乾燥処理に要する時間及びチャンバ４４の圧力を制御する。図５Ａは、各ＶＣＤ３１ａ、３１ｂでのチャンバ４４内の圧力と時間との関係を示したグラフである。横軸が時間、縦軸がチャンバ４４内の圧力をそれぞれ示す。制御装置３４は、一例として、図５Ａに示すような制御をする。このように、各ＶＣＤ３１ａ、３１ｂでは、一枚のガラス基板Ｓに対して乾燥処理が中断されずに行われる。例えば、一枚のガラス基板Ｓに対して乾燥処理が１０分間必要な場合、制御装置３４は、ガラス基板Ｓが搬入されたチャンバ４４に対して１０分間減圧するようにＶＣＤ３１を制御する。一方のＶＣＤ３１が使用中の場合は、ロボット３２が他方のＶＣＤ３１にガラス基板Ｓを搬入する。従って、ガラス基板ＳをＶＣＤ３１ａ、３１ｂに順次搬入して、それぞれのガラス基板Ｓに対して乾燥処理を完了することにより、乾燥処理に要する時間を大幅に短縮することができる。

なお、図５Ｂに、比較例として、レジスト膜乾燥システム３にてＶＣＤ３１を直列に配置して分割乾燥させた場合のチャンバ４４内の圧力と時間との関係をグラフに示す。横軸が時間、縦軸がチャンバ４４内の圧力をそれぞれ示し、左側のグラフが搬送方向に対して上流側のＶＣＤ３１ｃ、右側のグラフが下流側のＶＣＤ３１ｄである。ＶＣＤ３１をラインに対して直列に配置する場合、上述の例のように一枚のガラス基板Ｓに対して乾燥処理が１０分間必要とすると、例えば、５分間ずつのように、乾燥処理に要する時間を分割してそれぞれのＶＣＤ３１で乾燥処理をする。ところが、ＶＣＤ３１ｃからＶＣＤ３１ｄにガラス基板Ｓを搬送する手間がかかるため、ＶＣＤ３ｃでは減圧した圧力を復元する時間ｔ１、ＶＣＤ３ｄではＶＣＤｃでの復元直前の圧力まで減圧する時間ｔ２が余計に必要となる。本形態では、ＶＣＤ３で並列処理を可能とするため、図５Ｂに示すようなこれら不要な時間を削減できる。

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、２台のＶＣＤ３１で説明したが、これに限られず、３台以上のＶＣＤを配置してガラス基板Ｓを乾燥処理してもよい。処理時間をより短縮することができる。ＶＣＤ３１は上蓋４３が開閉する上下開閉方式で説明したが、これに限られず、例えば、図６に示すような横開閉方式のＶＣＤ５１ａ、５１ｂであってもよい。ＶＤＣ５１ａ、５１ｂはそれぞれ、乾燥処理が行われる本体５２ａ、５２ｂと、本体５２ａ、５２ｂの側面に設けられて本体５２ａ、５２ｂに対して開閉可能な横蓋５３ａ、５３ｂとを備えている。ＶＣＤ５１ａ、５１ｂは、同様の装置構成であり、以下、代表してＶＣＤ５１ａで説明する。ロボット３２からガラス基板Ｓが搬送されて本体５２ａ内部にガラス基板Ｓが載置されると、横蓋５３ａが本体５２ａに対して閉じられ、ＶＣＤ５１ａ内部でチャンバが形成されて乾燥処理される。なお、乾燥処理の原理は、ＶＣＤ３１と同様なので説明を省略する。横開閉方式とすることにより、高さ方向の設置スペースを削減することができる。

本形態では、上下方向にＶＣＤ３１ａ、３１ｂを配置してガラス基板Ｓへの乾燥処理を並行して行う例で説明したが、これに限られず、例えば、図７に示すように、ＶＣＤ３１ａ、３１ｂを並列して配置してもよい。それぞれのＶＣＤ３１に対してロボット３２がガラス基板Ｓを搬入するように構成すればよい。ロボット３３も同様である。この場合、ＶＣＤ３１以降の工程をＶＣＤ３１に対してそれぞれラインを設けることで並列処理してもよい。また、本形態では、ＶＣＤ３１からガラス基板Ｓを搬入及び搬出する手段としてロボット３２、３３を利用するとして説明したが、搬入及び搬出に利用されるロボットを別個に設ける例に限られず、一台のロボットで搬入及び搬出をしてもよい。ロボットが、コーター２からガラス基板の搬出、ＶＣＤ３１へのガラス基板Ｓの搬入及び搬出をするとともに、コンベア１２へのガラス基板Ｓの搬入が可能なように、レジスト膜供給システムのロボット及びＶＣＤを配置すればよい。

本発明の一形態に係るレジスト膜乾燥システムが適用された液晶ディスプレイ用カラーフィルタの生産ラインの一例を示す概念図。 コーターを示す概略図。 レジスト膜乾燥システムの要部を示す概略図。 ＶＣＤの動作について説明する図。 図４Ａに続く動作を説明する図。 図４Ｂに続く動作を説明する図。 本形態のＶＣＤでのチャンバ内の圧力と時間との関係を示したグラフ。 比較例のＶＣＤでのチャンバ内の圧力と時間との関係を示したグラフ。 横開閉方式のＶＣＤを示す概略図。 並列配置したＶＣＤ及びロボットを示す概略図。

符号の説明

１ 生産ライン
３１ａ、３１ｂ ＶＣＤ（減圧乾燥装置）
３２、３３ ロボット（搬送手段）
３４ 制御装置（制御手段）
４４ チャンバ
Ｒ レジスト膜
Ｓ ガラス基板

Claims (3)

1. レジスト膜が形成されたガラス基板を収容可能なチャンバを有し、該チャンバを減圧可能な複数の減圧乾燥装置と、
   前記複数の減圧乾燥装置のそれぞれのチャンバに対して選択的にガラス基板を搬入及び搬出する搬送手段と、
   を備えたことを特徴とするレジスト膜乾燥システム。
2. 前記搬送手段が一枚のガラス基板を前記減圧乾燥装置のチャンバに搬入してからそのガラス基板を搬出するまでの間に、チャンバを減圧してガラス基板の乾燥が終了するように前記減圧乾燥装置を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のレジスト膜乾燥システム。
3. 前記複数の減圧乾燥装置が、搬入及び搬出されるガラス基板面に対して垂直方向に並んで配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレジスト膜乾燥システム。

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