JP2013084831A - 膜形成装置及び膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フットプリントを縮小すると共に処理ラインの長さを短縮し、装置コストの低減および生産性の向上を実現する。
【解決手段】被処理基板Ｇを水平方向に搬送すると共に、前記基板の幅方向に長い吐出口を有するノズルから前記塗布液を吐出し、前記基板上に塗布膜を形成する塗布処理手段６と、前記塗布膜が形成された前記基板を第１の加熱温度で加熱する第１の加熱処理手段１１と、前記第１の加熱処理手段により加熱された前記基板を、前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度で加熱する第２の加熱処理手段１２とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】被処理基板Ｇを水平方向に搬送すると共に、前記基板の幅方向に長い吐出口を有するノズルから前記塗布液を吐出し、前記基板上に塗布膜を形成する塗布処理手段６と、前記塗布膜が形成された前記基板を第１の加熱温度で加熱する第１の加熱処理手段１１と、前記第１の加熱処理手段により加熱された前記基板を、前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度で加熱する第２の加熱処理手段１２とを備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、膜形成装置及び膜形成方法に関し、特に太陽電池パネルの受光面に反射防止膜を形成する膜形成装置及び膜形成方法に関する。
太陽電池は、ｎ型シリコンとｐ型シリコンとが積層された半導体構造を有し、この半導体に所定波長の光が当たると、光電効果により電気が発生する。この太陽電池は、太陽光などの光を効率よく吸収するために、通常、そのパネル（太陽電池パネルと呼ぶ）の受光面を反射防止膜で被覆している。
従来から太陽電池パネルに反射防止膜を形成する方法としては、例えば、特許文献１に開示されるように、プラズマＣＶＤ法により水素を含有する窒化シリコン膜を前記パネルに形成する技術などが知られている。
従来から太陽電池パネルに反射防止膜を形成する方法としては、例えば、特許文献１に開示されるように、プラズマＣＶＤ法により水素を含有する窒化シリコン膜を前記パネルに形成する技術などが知られている。
しかしながら、プラズマＣＶＤ法により反射防止膜を形成する場合、真空排気設備が必要になるなど、設備が大規模になるため、コストが嵩張るという課題がある。
前記課題を解決するものとして、所定の塗布液を太陽電池パネルに塗布し、塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する方法がある。この方法によれば、真空環境でなくともパネル上に反射防止膜を形成することができ、コストを低減することができる。
前記課題を解決するものとして、所定の塗布液を太陽電池パネルに塗布し、塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する方法がある。この方法によれば、真空環境でなくともパネル上に反射防止膜を形成することができ、コストを低減することができる。
前記塗布膜形成によりパネル上に反射防止膜を形成する装置として、本願出願人は、従来、図１１に示すようなレイアウト構成の膜形成装置５０を用いている。
図１１の膜形成装置５０においては、先ずローダ５１により、被処理基板である例えば長方形のガラス基板Ｇが１枚ずつロータリ・インパス装置５２に供給される。
ロータリ・インパス装置５２は、ローダ５１から供給されたガラス基板Ｇの向きを（例えば短辺側が前後方向になるよう）変え、スクラブ洗浄ユニット５３に搬入する。
スクラブ洗浄ユニット５３に搬入されたガラス基板Ｇは、ブラシ洗浄により洗浄処理され、その後、ヒータを有する乾燥ユニット５４により基板面に残る洗浄液を乾燥させる処理が施される。
図１１の膜形成装置５０においては、先ずローダ５１により、被処理基板である例えば長方形のガラス基板Ｇが１枚ずつロータリ・インパス装置５２に供給される。
ロータリ・インパス装置５２は、ローダ５１から供給されたガラス基板Ｇの向きを（例えば短辺側が前後方向になるよう）変え、スクラブ洗浄ユニット５３に搬入する。
スクラブ洗浄ユニット５３に搬入されたガラス基板Ｇは、ブラシ洗浄により洗浄処理され、その後、ヒータを有する乾燥ユニット５４により基板面に残る洗浄液を乾燥させる処理が施される。
次いでガラス基板Ｇは、搬送ロボット５５により塗布処理ユニット５６に搬入され、この塗布処理ユニット５６において基板幅方向に延びるスリット状のノズル口を有するノズル５６ａが基板Ｇの被処理面上を走査することによって前記被処理面に反射防止膜用の塗布膜が塗布形成される。
塗布膜形成されたガラス基板Ｇは、搬送ロボット５７により塗布処理ユニット５６から搬出されると共に減圧乾燥ユニット５８に搬入される。
減圧乾燥ユニット５８においては、ガラス基板Ｇはチャンバ（図示せず）内に収容され、前記チャンバ内が所定圧まで減圧されることによって、溶媒の大部分が除去される。
塗布膜形成されたガラス基板Ｇは、搬送ロボット５７により塗布処理ユニット５６から搬出されると共に減圧乾燥ユニット５８に搬入される。
減圧乾燥ユニット５８においては、ガラス基板Ｇはチャンバ（図示せず）内に収容され、前記チャンバ内が所定圧まで減圧されることによって、溶媒の大部分が除去される。
減圧乾燥処理が施されたガラス基板Ｇは、搬送ロボット５９により取り出されてパスユニット６０に渡され、コンベア搬送により熱処理ユニット６１に搬入される。
熱処理ユニット６１において、ガラス基板Ｇは例えばコロ搬送されながらヒータ（図示せず）により所定温度に加熱され、被処理面上の塗布膜が焼成されて反射防止膜が形成される。また、ガラス基板Ｇは、熱処理ユニットを搬出されると直ぐさま冷却ユニット６２により所定温度まで冷却され、コンベア搬送によりロータリ・インパス装置６３に渡され、ロータリ・インパス装置６３によりローダ５１に戻される。
熱処理ユニット６１において、ガラス基板Ｇは例えばコロ搬送されながらヒータ（図示せず）により所定温度に加熱され、被処理面上の塗布膜が焼成されて反射防止膜が形成される。また、ガラス基板Ｇは、熱処理ユニットを搬出されると直ぐさま冷却ユニット６２により所定温度まで冷却され、コンベア搬送によりロータリ・インパス装置６３に渡され、ロータリ・インパス装置６３によりローダ５１に戻される。
しかしながら、図１１に示す膜形成装置５０にあっては、前記の一連の処理を実施するにあたり、３台もの搬送ロボットが必要となり、その結果、フットプリントが増大し、処理ラインの全長が長くなるという課題があった。
また、処理ラインの全長が長くなる上に、塗布処理ユニット５６及び減厚乾燥ユニット５８では、搬送ロボット５５，５７，５９により１枚ずつガラス基板Ｇの搬入出作業を行う必要があるため、タクトタイムが長くなり、生産性が低下するという課題があった。
さらに従来は、熱処理ユニット６１において基板Ｇ上の塗布膜を焼成する際、その表面から乾燥が進むために、膜内部の焼成が中途半端となる、或いは、膜全体を完全に焼成するための熱処理ユニットの長さが長くなるという課題があった。
また、処理ラインの全長が長くなる上に、塗布処理ユニット５６及び減厚乾燥ユニット５８では、搬送ロボット５５，５７，５９により１枚ずつガラス基板Ｇの搬入出作業を行う必要があるため、タクトタイムが長くなり、生産性が低下するという課題があった。
さらに従来は、熱処理ユニット６１において基板Ｇ上の塗布膜を焼成する際、その表面から乾燥が進むために、膜内部の焼成が中途半端となる、或いは、膜全体を完全に焼成するための熱処理ユニットの長さが長くなるという課題があった。
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池パネルの受光面に反射防止膜を形成する膜形成装置において、装置のフットプリントを縮小すると共に処理ラインの長さを短縮し、装置コストの低減および生産性の向上を実現することのできる膜形成装置及び膜形成方法を提供する。
前記した課題を解決するために、本発明に係る膜形成装置は、太陽電池パネルを構成する被処理基板に所定の塗布液を塗布し、形成された塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する膜形成装置であって、前記被処理基板を水平方向に搬送すると共に、前記基板の幅方向に長い吐出口を有するノズルから前記塗布液を吐出し、前記基板上に塗布膜を形成する塗布処理手段と、前記塗布膜が形成された前記基板を第１の加熱温度で加熱する第１の加熱処理手段と、前記第１の加熱処理手段により加熱された前記基板を、前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度で加熱する第２の加熱処理手段とを備えることに特徴を有する。
尚、前記塗布処理手段により塗布膜が形成された被処理基板を収容すると共に、前記塗布膜に対し所定のガス流を吹き付けることにより塗布膜中の溶剤の蒸発を促進させる乾燥バッファ手段を備え、前記乾燥バッファ手段により塗布膜中の溶剤が蒸発された前記基板は、前記第１の加熱処理手段と前記第２の加熱処理手段とにより順に加熱処理されることが望ましい。
また、前記乾燥バッファ手段は、被処理基板を収容可能な棚部が上下に複数段設けられたバッファ部と、前記バッファ部の一側面側から対向する他側面側に向けて所定のガス流を形成するガス流形成手段とを備えることが好ましい。
尚、前記塗布処理手段により塗布膜が形成された被処理基板を収容すると共に、前記塗布膜に対し所定のガス流を吹き付けることにより塗布膜中の溶剤の蒸発を促進させる乾燥バッファ手段を備え、前記乾燥バッファ手段により塗布膜中の溶剤が蒸発された前記基板は、前記第１の加熱処理手段と前記第２の加熱処理手段とにより順に加熱処理されることが望ましい。
また、前記乾燥バッファ手段は、被処理基板を収容可能な棚部が上下に複数段設けられたバッファ部と、前記バッファ部の一側面側から対向する他側面側に向けて所定のガス流を形成するガス流形成手段とを備えることが好ましい。
このように、被処理基板への塗布膜形成において、前記基板を平流し搬送しながら塗布処理を行うことによって、従来のような搬送ロボットによる塗布処理ユニットへの基板の搬入出作業を省略することができる。また、塗布膜中の溶剤を蒸発させるために、一時的に基板を収容するバッファにおいて所定のガス流を吹き付ける構成とすることで、従来の減圧乾燥処理を省略することができる。
即ち、搬送ロボットの数が削減され、減圧乾燥ユニットのような大掛かりな装置が不要となるため、フットプリントを縮小し、コストを低減することができると共に、タクトタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
更に、基板上の塗布膜を焼成するために第１の加熱温度と、それより高い第２の加熱温度の２段階の加熱処理を行う構成としたため、中途半端に焼成されることなく塗布膜内部まで完全に焼成することができる。
即ち、搬送ロボットの数が削減され、減圧乾燥ユニットのような大掛かりな装置が不要となるため、フットプリントを縮小し、コストを低減することができると共に、タクトタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
更に、基板上の塗布膜を焼成するために第１の加熱温度と、それより高い第２の加熱温度の２段階の加熱処理を行う構成としたため、中途半端に焼成されることなく塗布膜内部まで完全に焼成することができる。
また、前記第１の加熱処理手段と前記第２の加熱処理手段とは、それぞれ被処理基板を平流し搬送可能な処理棚が上下に複数段設けられ、前記各処理棚に搬入された前記基板は、前記第１の加熱処理手段から前記第２の加熱処理手段まで水平方向に搬送されながら順に加熱処理が施されることが望ましい。
このように構成することにより、複数の被処理基板に対し同時に焼成処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
このように構成することにより、複数の被処理基板に対し同時に焼成処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る膜形成方法は、太陽電池パネルを構成する被処理基板に所定の塗布液を塗布し、形成された塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する膜形成方法であって、前記被処理基板を水平方向に搬送すると共に、前記基板の幅方向に長い吐出口を有するノズルから前記塗布液を吐出し、前記基板上に塗布膜を形成するステップと、前記塗布膜が形成された前記基板を第１の加熱温度で加熱するステップと、前記第１の加熱温度で加熱処理された前記基板を、前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度で加熱するステップとを含むことに特徴を有する。
このようなステップを実施することにより、搬送ロボットの数が削減され、減圧乾燥ユニットのような大掛かりな装置が不要となるため、フットプリントを縮小し、コストを低減することができると共に、タクトタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
更に、基板上の塗布膜を焼成するために第１の加熱温度と、それより高い第２の加熱温度の２段階の加熱処理を行う構成としたため、中途半端に焼成されることなく塗布膜内部まで完全に焼成することができる。
このようなステップを実施することにより、搬送ロボットの数が削減され、減圧乾燥ユニットのような大掛かりな装置が不要となるため、フットプリントを縮小し、コストを低減することができると共に、タクトタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
更に、基板上の塗布膜を焼成するために第１の加熱温度と、それより高い第２の加熱温度の２段階の加熱処理を行う構成としたため、中途半端に焼成されることなく塗布膜内部まで完全に焼成することができる。
また、前記被処理基板上に塗布膜を形成するステップと、前記基板を第１の加熱温度で加熱するステップとの間において、前記塗布膜が形成された被処理基板を収容すると共に、前記塗布膜に対し所定のガス流を吹き付けることにより塗布膜中の溶剤の蒸発を促進させるステップを含むことが望ましい。
このように第１の加熱処理の前に、所定のガス流を吹き付けることによる塗布膜中の溶剤の蒸発促進処理を行うことにより、より短時間に完全な焼成処理を行うことができる。
このように第１の加熱処理の前に、所定のガス流を吹き付けることによる塗布膜中の溶剤の蒸発促進処理を行うことにより、より短時間に完全な焼成処理を行うことができる。
本発明によれば、太陽電池パネルの受光面に反射防止膜を形成する膜形成装置において、装置のフットプリントを縮小すると共に処理ラインの長さを短縮し、装置コストの低減および生産性の向上を実現することのできる膜形成装置及び膜形成方法を得ることができる。
以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る膜形成装置の第１の実施形態のレイアウト構成を示すブロック図である。
この膜形成装置１００は、クリーンルームに設置され、太陽電池パネル用の例えばガラス基板（基板Ｇと呼ぶ）を被処理基板とし、基板上に反射防止膜を形成するための一連の処理を行うものである。
この膜形成装置１００は、クリーンルームに設置され、太陽電池パネル用の例えばガラス基板（基板Ｇと呼ぶ）を被処理基板とし、基板上に反射防止膜を形成するための一連の処理を行うものである。
膜形成装置１００は、横長のプロセスステーション１を配置し、その長手方向（Ｘ方向）の一端部にローダ２を配置している。
ローダ２は、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容したカセット（図示せず）を複数有し、各カセットに対し基板Ｇを搬入出するポートである。
プロセスステーション１は、その長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理を工程順に配置している。
具体的には、ラインＡには、ローダ２から基板Ｇを受け渡すロータリ・インパス装置３と、基板洗浄を行うスクラブ洗浄ユニット４と、基板洗浄液を除去するための乾燥処理ユニット５と、基板Ｇに反射防止膜形成のための所定の塗布膜を塗布する塗布処理ユニット６（塗布処理手段）とが配置されている。
ローダ２は、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容したカセット（図示せず）を複数有し、各カセットに対し基板Ｇを搬入出するポートである。
プロセスステーション１は、その長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理を工程順に配置している。
具体的には、ラインＡには、ローダ２から基板Ｇを受け渡すロータリ・インパス装置３と、基板洗浄を行うスクラブ洗浄ユニット４と、基板洗浄液を除去するための乾燥処理ユニット５と、基板Ｇに反射防止膜形成のための所定の塗布膜を塗布する塗布処理ユニット６（塗布処理手段）とが配置されている。
また、ローダ２とは反対側の端部であって、ラインＡ，Ｂの間には、前記塗布膜中の溶剤を蒸発促進させる乾燥バッファユニット７（乾燥バッファ手段）が設けられ、その前後には、それぞれ搬送ロボット８，９が配備されている。
また、ラインＢには、基板Ｇを所定の高さに昇降移動させると共に搬送するリフトコンベア１０と、多段に構成され、各段で基板Ｇを搬送しながら第１の加熱処理を行うプリベークユニット１１（第１の加熱処理手段）と、続けて第２の加熱処理を行うベークユニット１２（第２の加熱処理手段）とが配置されている。
また、ラインＢには、基板Ｇを所定の高さに昇降移動させると共に搬送するリフトコンベア１０と、多段に構成され、各段で基板Ｇを搬送しながら第１の加熱処理を行うプリベークユニット１１（第１の加熱処理手段）と、続けて第２の加熱処理を行うベークユニット１２（第２の加熱処理手段）とが配置されている。
更に、ベークユニット１２の後段には、同様に多段に構成され、基板Ｇを所定温度まで冷却する冷却ユニット１３と、所定の高さに昇降移動して冷却ユニット１３により冷却された基板Ｇを受け取り後段に渡すリフトコンベア１４と、リフトコンベア１４から受け取った基板Ｇを所定方向に回転させてローダ２に戻すロータリ・インパス装置１５とが配置されている。尚、前記の各ユニット間には、必要に応じて基板搬送のためのコンベア装置２０及びパスユニット２１が配備されている。
前記塗布処理ユニット６は、コンベア搬送により搬入された基板Ｇを、続けて処理面を水平な状態で水平方向に搬送する（以後、平流し搬送と記載する）ためのコロ搬送部６ａと、コロ搬送部６ａにより平流し搬送される基板Ｇに対し、基板幅方向に長いスリット状の吐出口（図示せず）から所定の塗布液を基板面に吐出するノズル６ｂとを有している。
即ち、コロ搬送部６ａにより平流し搬送される基板Ｇの前端側から後端側まで、相対的にノズル６ｂが走査され、基板面に塗布液が所定の膜厚で塗布されるように構成されている。
即ち、コロ搬送部６ａにより平流し搬送される基板Ｇの前端側から後端側まで、相対的にノズル６ｂが走査され、基板面に塗布液が所定の膜厚で塗布されるように構成されている。
また、乾燥バッファユニット７は、図２（平面図）及び図３（図２のＣ−Ｃ矢視断面図）に模式的に示すように、基板収容可能な棚部１６ａが上下に多段（図では８段）に設けられたケーシング１６（バッファ部）を有し、各段に基板Ｇを収容可能となされている。各基板Ｇは、各段において複数並列に配置された支持棒１７上に載置される。
前記ケーシング１６において、搬送ロボット８，９にそれぞれ臨む側は開口しており、その開口を介してロボットアーム（図示せず）が進退し、所望の段に対して基板Ｇの搬入出が可能となされている。
前記ケーシング１６において、搬送ロボット８，９にそれぞれ臨む側は開口しており、その開口を介してロボットアーム（図示せず）が進退し、所望の段に対して基板Ｇの搬入出が可能となされている。
また、前記ケーシング１６において、左右両側の面は、例えば基板面に合わせて平行に形成されたスリット、或いは多数の連通孔が設けられている（図示せず）。そして、一方の側面には、所定温度の不活性ガスを、所定速度で噴出するガス噴出部１８が設けられ、他方の側面には、前記ガス噴出部１８から噴出された不活性ガスを吸引するガス吸引部１９が設けられている。このように一方にガス噴出部１８が設けられ、他方にガス吸引部１９が設けられることにより、その間に安定した流速のガス流が形成される（即ち、ガス噴出部１８、ガス吸引部１９によりガス流形成手段が構成される）。
尚、より好ましくは、前記ケーシング１６の一側面側と、それに対向する他側面側とに、ガス噴出部１８とガス吸引部１９とを共に設け、形成されるガス流の方向を例えば所定時間毎に切り替えることが望ましい。そのように構成することにより、各段に載置された基板Ｇ上の塗布膜に対して、より均一にガス流を吹き付けることができる。
また、前記ガス噴出部１８とガス吸引部１９とにより形成されるガス流の温度は、周囲の雰囲気温度（室温、例えば２５℃）に近いほど好ましく、それにより塗布膜表面に急激な乾燥を防止し、塗布膜内部から効果的に溶媒を蒸発させることができる。
また、前記ガス噴出部１８とガス吸引部１９とにより形成されるガス流の温度は、周囲の雰囲気温度（室温、例えば２５℃）に近いほど好ましく、それにより塗布膜表面に急激な乾燥を防止し、塗布膜内部から効果的に溶媒を蒸発させることができる。
また、リフトコンベア１０、１４の間に順に配置されるプリベークユニット１１と、ベークユニット１２と、冷却ユニット１３とは、図４に模式的に示すように、それぞれ基板Ｇを平流し搬送可能な処理棚が上下方向に多段（図では４段）に設けられている。
プリベークユニット１１は、基板進行方向にユニット１１ａ，１１ｂの２基が配置され、前段のユニット１１ａは、基板温度が所定温度となるまで第１の加熱温度（例えば１００℃〜１５０℃）で基板Ｇを加熱し、後段のユニット１１ｂは、昇温された基板温度を維持するものである。ここで、基板Ｇの処理温度を例えば１００℃とする場合、後段のユニット１１ｂは１００℃に設定される。そして、前段のユニット１１ａは、基板Ｇが短時間で１００℃に到達するように、１００℃よりも高い１５０℃に設定される。
プリベークユニット１１は、基板進行方向にユニット１１ａ，１１ｂの２基が配置され、前段のユニット１１ａは、基板温度が所定温度となるまで第１の加熱温度（例えば１００℃〜１５０℃）で基板Ｇを加熱し、後段のユニット１１ｂは、昇温された基板温度を維持するものである。ここで、基板Ｇの処理温度を例えば１００℃とする場合、後段のユニット１１ｂは１００℃に設定される。そして、前段のユニット１１ａは、基板Ｇが短時間で１００℃に到達するように、１００℃よりも高い１５０℃に設定される。
また、ベークユニット１２は、基板進行方向に沿ってユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの４基が配置されている。先頭のユニット１２ａは、基板温度が所定温度になるまで、基板Ｇを更に第２の加熱温度（例えば２００℃〜３００℃）で加熱するものである。また、後段のユニット１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、昇温された基板温度を維持し、塗布膜を完全に焼成するために設けられている。ここで、基板Ｇの処理温度を例えば２５０℃とする場合、後段のユニット１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは２５０℃に設定される。そして、先頭のユニット１２ａは、基板Ｇが短時間で２５０℃に到達するように、２５０℃よりも高い３００℃に設定される。
プリベークユニット１１におけるユニット１１ａ、１２ｂの各処理棚２２、及びベークユニット１２におけるユニット１２ａ〜１２ｄの各処理棚２３は、例えば図５に示すように搬送コロ２４により基板Ｇを搬送可能な構造となされている。
各処理棚２２、２３の基板搬送方向に沿った前面及び後面には、基板Ｇが通過可能な開口２２ａ，２３ａ及び開口２２ｂ、２３ｂが設けられている。それにより、プリベークユニット１１のユニット１１ａにあっては、各処理棚２２に対し、リフトコンベア１０から基板Ｇの搬入が可能となっている。また、その他の各処理棚２２，２３にあっては、コロ搬送により基板Ｇの搬入出が可能となっている。
また、基板Ｇの上方及び下方には、基板幅方向に長い短冊状のヒータ２５が複数配備され、そのヒータ２５の熱によりコロ搬送される基板Ｇが加熱される構成となっている。
尚、ヒータ２５の駆動制御は、少なくともプリベークユニット１１とベークユニット１２とで独立に行うことができるよう構成されている。
各処理棚２２、２３の基板搬送方向に沿った前面及び後面には、基板Ｇが通過可能な開口２２ａ，２３ａ及び開口２２ｂ、２３ｂが設けられている。それにより、プリベークユニット１１のユニット１１ａにあっては、各処理棚２２に対し、リフトコンベア１０から基板Ｇの搬入が可能となっている。また、その他の各処理棚２２，２３にあっては、コロ搬送により基板Ｇの搬入出が可能となっている。
また、基板Ｇの上方及び下方には、基板幅方向に長い短冊状のヒータ２５が複数配備され、そのヒータ２５の熱によりコロ搬送される基板Ｇが加熱される構成となっている。
尚、ヒータ２５の駆動制御は、少なくともプリベークユニット１１とベークユニット１２とで独立に行うことができるよう構成されている。
冷却ユニット１３は、ベークユニット１２で加熱された基板Ｇを所定温度（例えば５０℃以下）まで冷却するために設けられている。
図６に示すように、冷却ユニット１３の各処理棚２６は、基板搬送方向に沿った前面及び後面に、基板Ｇが通過可能な開口２６ａ及び開口２６ｂが設けられている。また、各処理棚２６には、プリベークユニット１１及びベークユニット１２と同様に複数の搬送コロ２４を備えている。この構成により、ベークユニット１２からコロ搬送されてきた基板Ｇをそのまま受け取ることが可能となっている。また、リフトコンベア１４により各処理棚２６から基板Ｇを搬出できるようになっている。
また、各処理棚２６において、基板Ｇの上方及び下方には冷却プレート２７が設けられている。この冷却プレート２７には、複数のエア噴出孔２７ａが形成され、それらエア噴出孔２７ａから噴出された所定温度のエアが、基板Ｇの上下面に吹き付けられるように構成されている。
図６に示すように、冷却ユニット１３の各処理棚２６は、基板搬送方向に沿った前面及び後面に、基板Ｇが通過可能な開口２６ａ及び開口２６ｂが設けられている。また、各処理棚２６には、プリベークユニット１１及びベークユニット１２と同様に複数の搬送コロ２４を備えている。この構成により、ベークユニット１２からコロ搬送されてきた基板Ｇをそのまま受け取ることが可能となっている。また、リフトコンベア１４により各処理棚２６から基板Ｇを搬出できるようになっている。
また、各処理棚２６において、基板Ｇの上方及び下方には冷却プレート２７が設けられている。この冷却プレート２７には、複数のエア噴出孔２７ａが形成され、それらエア噴出孔２７ａから噴出された所定温度のエアが、基板Ｇの上下面に吹き付けられるように構成されている。
続いて、この膜形成装置１００による基板Ｇへの反射防止膜形成の一連の動作について、図７のフローに沿って説明する。
先ず、ローダ２から長方形状の基板Ｇを受け取ったロータリ・インパス装置３は、基板Ｇの長辺側が前後方向となるよう基板Ｇを回転し、スクラブ洗浄ユニット４に搬入する。尚、このように基板Ｇの長辺側を前後方向とするのは、処理ラインの全長を短くするためである。
スクラブ洗浄ユニット４では、基板Ｇを水平の状態のまま搬送しながら洗浄ブラシ（図示せず）によりスクラブ洗浄され、基板表面に付着している塵等が除去される（図７のステップＳ１）。
先ず、ローダ２から長方形状の基板Ｇを受け取ったロータリ・インパス装置３は、基板Ｇの長辺側が前後方向となるよう基板Ｇを回転し、スクラブ洗浄ユニット４に搬入する。尚、このように基板Ｇの長辺側を前後方向とするのは、処理ラインの全長を短くするためである。
スクラブ洗浄ユニット４では、基板Ｇを水平の状態のまま搬送しながら洗浄ブラシ（図示せず）によりスクラブ洗浄され、基板表面に付着している塵等が除去される（図７のステップＳ１）。
スクラブ洗浄された基板Ｇは、平流しされて乾燥ユニット５に搬入され、ヒータ加熱により、基板表面に残る洗浄液が乾燥される（図７のステップＳ２）。
基板Ｇはコンベア搬送されて塗布処理ユニット６に搬入され、塗布処理ユニット６ではコロ搬送によりノズル６ｂの下を通過する。このとき、ノズル６ｂから反射防止膜形成のための所定の塗布液が基板Ｇ上に吐出され、基板Ｇの上面（被処理面）には、所定の厚さの塗布膜が形成される（図７のステップＳ３）。このように塗布処理ユニット６にあっては、基板Ｇは搬送されながら塗布液が塗布されるため、従来（図１１）のような基板搬入のための搬送ロボットは必要なく、また、タクトタイムが短縮される。
基板Ｇはコンベア搬送されて塗布処理ユニット６に搬入され、塗布処理ユニット６ではコロ搬送によりノズル６ｂの下を通過する。このとき、ノズル６ｂから反射防止膜形成のための所定の塗布液が基板Ｇ上に吐出され、基板Ｇの上面（被処理面）には、所定の厚さの塗布膜が形成される（図７のステップＳ３）。このように塗布処理ユニット６にあっては、基板Ｇは搬送されながら塗布液が塗布されるため、従来（図１１）のような基板搬入のための搬送ロボットは必要なく、また、タクトタイムが短縮される。
塗布膜形成された基板Ｇは、コンベア搬送等により搬送ロボット８に受け渡され、乾燥バッファユニット７に搬入され、一時的に収容される。この乾燥バッファユニット７では、図３に示したように複数の基板Ｇが収容され、例えば、周囲の雰囲気温度に略等しい温度のガス流が基板Ｇの上下面に形成される。それにより、基板Ｇに形成された塗布膜中の溶剤が効率よく蒸発促進される（図７のステップＳ４）。
溶剤蒸発のために乾燥バッファユニット７に所定時間収容された基板Ｇは、搬送ロボット９により取り出され、パスユニット２１を介してリフトコンベア１０に渡される。
リフトコンベア１０は、基板Ｇをプリベークユニット１１におけるユニット１１ａの処理棚２２に搬入する。尚、図４に示したようにプリベークユニット１１は多段（図では４段）に構成されているため、リフトコンベア１０は、乾燥バッファユニット７から次々と基板Ｇを受け取り、時間を空けること無く空きの処理棚２２に基板Ｇを搬入する。
リフトコンベア１０は、基板Ｇをプリベークユニット１１におけるユニット１１ａの処理棚２２に搬入する。尚、図４に示したようにプリベークユニット１１は多段（図では４段）に構成されているため、リフトコンベア１０は、乾燥バッファユニット７から次々と基板Ｇを受け取り、時間を空けること無く空きの処理棚２２に基板Ｇを搬入する。
プリベークユニット１１では、基板Ｇはユニット１１ａにおいて基板温度が所定温度となるまで第１の加熱温度（例えば１００℃〜１５０℃）で加熱され、後段のユニット１１ｂにおいて、昇温された基板温度が維持される（図７のステップＳ５）。これにより、基板Ｇ上の塗布膜は、その表面から焼成が進行するのではなく、塗布膜内部から焼成が進行する。
コロ搬送される基板Ｇがプリベークユニット１１からベークユニット１２に搬入されると、先ず、ユニット１２ａにおいて基板Ｇは前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度（例えば２００℃〜３００℃）で加熱され、所定温度まで昇温される。
そして、ユニット１２ｂ〜１２ｄまで搬送される間、前記加熱温度が維持され、基板Ｇ上の塗布膜が完全に焼成されて反射防止膜が形成される（図７のステップＳ６）。
そして、ユニット１２ｂ〜１２ｄまで搬送される間、前記加熱温度が維持され、基板Ｇ上の塗布膜が完全に焼成されて反射防止膜が形成される（図７のステップＳ６）。
また、基板Ｇがベークユニット１２から冷却ユニット１３に搬入されると、基板Ｇは所定温度（例えば５０℃以下）まで冷却され、リフトコンベア１４により取り出される（図７のステップＳ７）。
そして、基板Ｇはリフトコンベア１４からロータリ・インパス装置１５に渡され、基板Ｇの短辺が基板搬送方向の前後となるよう回転され、ローダ２に戻される。
そして、基板Ｇはリフトコンベア１４からロータリ・インパス装置１５に渡され、基板Ｇの短辺が基板搬送方向の前後となるよう回転され、ローダ２に戻される。
以上のように、本発明に係る膜形成装置の第１の実施形態によれば、基板Ｇへの塗布膜形成において、基板Ｇを平流し搬送しながら塗布処理を行うことによって、従来のような搬送ロボットによる塗布処理ユニットへの基板Ｇの搬入出作業を省略することができる。また、塗布膜中の溶剤を蒸発させるために、一時的に基板Ｇを収容するバッファにおいて所定のガス流を吹き付ける構成としたため、従来の減圧乾燥処理を省略することができる。即ち、搬送ロボットの数が削減され、減圧乾燥ユニットのような大掛かりな装置が不要となるため、フットプリントを縮小し、コストを低減することができると共に、タクトタイムを短縮し、生産性を向上することができる。
更に、基板Ｇ上の塗布膜を焼成するために第１の加熱温度と、それより高い第２の加熱温度の２段階の加熱処理を行う構成としたため、中途半端に焼成されることなく塗布膜内部まで完全に焼成することができる。
更に、基板Ｇ上の塗布膜を焼成するために第１の加熱温度と、それより高い第２の加熱温度の２段階の加熱処理を行う構成としたため、中途半端に焼成されることなく塗布膜内部まで完全に焼成することができる。
続いて、本発明に係る膜形成装置の第２の実施形態について説明する。図８は、この第２の実施形態における膜形成装置のレイアウト構成を示すブロック図である。
尚、図８に示す膜形成装置１０１においては、前記第１の実施形態において図１に示した膜形成装置１００と、そのレイアウト構成の一部のみが異なるため、同様の機能を有する個々のユニット等は同じ符号で示し、その詳細な説明は省略する。
尚、図８に示す膜形成装置１０１においては、前記第１の実施形態において図１に示した膜形成装置１００と、そのレイアウト構成の一部のみが異なるため、同様の機能を有する個々のユニット等は同じ符号で示し、その詳細な説明は省略する。
プロセスステーション１は、第１の実施形態と同様に、その長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理を工程順に配置している。
ラインＡには、ロータリ・インパス装置３と、スクラブ洗浄ユニット４と、乾燥処理ユニット５と、塗布膜形成ユニット６とが図１と同様に順に配置されている。
ラインＡには、ロータリ・インパス装置３と、スクラブ洗浄ユニット４と、乾燥処理ユニット５と、塗布膜形成ユニット６とが図１と同様に順に配置されている。
また、ラインＡにおいて、塗布膜形成ユニット６の下流側には、エレベータバッファユニット３０が配置されている。このエレベータバッファユニット３０は、多段に構成されて昇降移動可能な乾燥バッファ部３１と、その前後に配置された補助コンベア機構３２とを有している。乾燥バッファ部３１の各段は、基板Ｇを搬送可能なコンベア機構（図示せず）を有している。また、補助コンベア機構３２は、前後ユニットの基板搬送路の高さ位置に固定され、乾燥バッファ部３１が昇降移動して所定の段が補助コンベア機構３２の高さに合わせられると、その段に対してコンベア搬送により基板Ｇの搬入出が可能な構成となっている。
また、乾燥バッファ部３１は、図１に示した乾燥バッファユニット７と同様に、その左右側面にエア噴出部１８とエア吸引部１９とが設けられ、各段に収容された基板Ｇに対して所定のガス流が吹き付けられるように構成されている。
また、乾燥バッファ部３１は、図１に示した乾燥バッファユニット７と同様に、その左右側面にエア噴出部１８とエア吸引部１９とが設けられ、各段に収容された基板Ｇに対して所定のガス流が吹き付けられるように構成されている。
また、ラインＡにおいて、エレベータバッファユニット３０の下流側には、クロスコンベア３３が配置されている。このクロスコンベア３３は、長辺側が前後方向として搬入された基板Ｇを、その短辺側を前後方向として搬出するものである。
一方、ラインＢには、短辺側が前後方向として搬入された基板Ｇを、その長辺側を前後方向として搬出するクロスコンベア３４と、リフトコンベア１０と、プリベークユニット１１と、ベークユニット１２と、冷却ユニット１３と、リフトコンベア１４と、ロータリ・インパス装置１５とが配置されている。
一方、ラインＢには、短辺側が前後方向として搬入された基板Ｇを、その長辺側を前後方向として搬出するクロスコンベア３４と、リフトコンベア１０と、プリベークユニット１１と、ベークユニット１２と、冷却ユニット１３と、リフトコンベア１４と、ロータリ・インパス装置１５とが配置されている。
この膜形成装置１０１によれば、塗布膜形成ユニット６の下流にエレベータバッファユニット３０を設けたことにより、バッファへの基板Ｇの搬入出を行う搬送ロボットを全て省くことができる。
即ち、この第２の実施形態によれば、搬送ロボットを全て省くことによりフットプリントを更に縮小し、コストを低減することができる。
即ち、この第２の実施形態によれば、搬送ロボットを全て省くことによりフットプリントを更に縮小し、コストを低減することができる。
続いて、本発明に係る膜形成装置の第３の実施形態について説明する。図９は、この第３の実施形態における膜形成装置のレイアウト構成を示すブロック図である。
尚、図９に示す膜形成装置１０２においては、前記第１の実施形態において図１に示した膜形成装置１００と、そのレイアウト構成の一部のみが異なるため、同様の機能を有する個々のユニット等は同じ符号で示し、その詳細な説明は省略する。
尚、図９に示す膜形成装置１０２においては、前記第１の実施形態において図１に示した膜形成装置１００と、そのレイアウト構成の一部のみが異なるため、同様の機能を有する個々のユニット等は同じ符号で示し、その詳細な説明は省略する。
プロセスステーション１は、第１の実施形態と同様に、その長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理を工程順に配置している。
ラインＡには、ロータリ・インパス装置３と、スクラブ洗浄ユニット４と、乾燥処理ユニット５と、塗布膜形成ユニット６とが図１と同様に順に配置されている。
また、ラインＡにおいて塗布膜形成ユニット６の下流には、ロータリ・インパス装置３５と、搬送ロボット３６と、乾燥バッファユニット７とが設けられている。ロータリ・インパス装置３５は、長辺側が前後方向として搬入された基板Ｇを回転し、短辺側が前後方向とするものである。搬送ロボット３６は、前記回転された基板Ｇを受け取り、乾燥バッファユニット７に搬入する、或いは、乾燥バッファユニット７から基板Ｇを受け取り、ラインＢ側のパスユニット２１に引き渡すものである。
ラインＡには、ロータリ・インパス装置３と、スクラブ洗浄ユニット４と、乾燥処理ユニット５と、塗布膜形成ユニット６とが図１と同様に順に配置されている。
また、ラインＡにおいて塗布膜形成ユニット６の下流には、ロータリ・インパス装置３５と、搬送ロボット３６と、乾燥バッファユニット７とが設けられている。ロータリ・インパス装置３５は、長辺側が前後方向として搬入された基板Ｇを回転し、短辺側が前後方向とするものである。搬送ロボット３６は、前記回転された基板Ｇを受け取り、乾燥バッファユニット７に搬入する、或いは、乾燥バッファユニット７から基板Ｇを受け取り、ラインＢ側のパスユニット２１に引き渡すものである。
一方、ラインＢには、前記パスユニット２１の下流側に、リフトコンベア１０と、プリベークユニット１１と、ベークユニット１２と、冷却ユニット１３と、リフトコンベア１４と、ロータリ・インパス装置１５とが配置されている。
このように構成された膜形成装置１０２によれば、乾燥バッファユニット７への基板Ｇの搬入出を１台の搬送ロボット３６により行うことができる。
即ち、この第３の実施形態によれば、第１の実施形態の構成（図１）と比較して、より搬送ロボットの数を削減することができ、フットプリントを縮小し、コストを低減することができる。
尚、第３の実施形態の変形例を図１０に示す。図１０のレイアウトは、図９の搬送ロボット３６と乾燥バッファユニット７とを、ラインＢ側に配置したものである。この場合、パスユニット２１、コンベア装置２０等をより削減することができ、更にフットプリントを縮小し、処理ラインの長さを短縮することができる。
即ち、この第３の実施形態によれば、第１の実施形態の構成（図１）と比較して、より搬送ロボットの数を削減することができ、フットプリントを縮小し、コストを低減することができる。
尚、第３の実施形態の変形例を図１０に示す。図１０のレイアウトは、図９の搬送ロボット３６と乾燥バッファユニット７とを、ラインＢ側に配置したものである。この場合、パスユニット２１、コンベア装置２０等をより削減することができ、更にフットプリントを縮小し、処理ラインの長さを短縮することができる。
尚、前記第１乃至第３の実施の形態においては、処理ラインの長さを短くするために、基板Ｇの長辺側が前後方向となるようにしているが、それに限らず、基板Ｇの短辺側が前後方向となるようにして、それに対応する各ユニットを構成しても、本発明による効果を充分に得ることができる。
また、乾燥バッファユニット７において、ガス噴出部１８を設けたが、ガス噴出部１８を設けずに、乾燥バッファユニット７の上に、周囲の雰囲気を吸引してダウンフローを形成するファンフィルタユニット（ＦＦＵ）を搭載してもよい。そして、ＦＦＵにより形成されたダウンフローを乾燥バッファユニット７内に供給し、ガス吸引部１９から乾燥バッファユニット７内の雰囲気を吸引する構成としてもよい。また、乾燥バッファユニット７において、ガス噴出部１８、ガス吸引部１９、ファンフィルタユニットのいずれも有する構成としてもよい。
また、乾燥バッファユニット７において、ガス噴出部１８を設けたが、ガス噴出部１８を設けずに、乾燥バッファユニット７の上に、周囲の雰囲気を吸引してダウンフローを形成するファンフィルタユニット（ＦＦＵ）を搭載してもよい。そして、ＦＦＵにより形成されたダウンフローを乾燥バッファユニット７内に供給し、ガス吸引部１９から乾燥バッファユニット７内の雰囲気を吸引する構成としてもよい。また、乾燥バッファユニット７において、ガス噴出部１８、ガス吸引部１９、ファンフィルタユニットのいずれも有する構成としてもよい。
１ プロセスステーション
２ ローダ
３ ロータリ・インパス装置
４ スクラブ洗浄ユニット
５ 乾燥処理ユニット
６ 塗布処理ユニット（塗布処理手段）
７ 乾燥バッファユニット（乾燥バッファ手段）
８ 搬送ロボット
９ 搬送ロボット
１０ リフトコンベア
１１ プリベークユニット（第１の加熱処理手段）
１２ ベークユニット（第２の加熱処理手段）
１３ 冷却ユニット
１４ リフトコンベア
１５ ロータリ・インパス装置
１６ ケーシング（バッファ部）
１６ａ 棚部
１７ 支持棒
１８ ガス噴出部（ガス流形成手段）
１９ ガス吸引部（ガス流形成手段）
２０ コンベア装置
２１ パスユニット
２２ 処理棚
２３ 処理棚
２４ 搬送コロ
２５ ヒータ
２６ 処理棚
２７ 冷却プレート
３１ 乾燥バッファ部（乾燥バッファ手段）
１００ 膜形成装置
１０１ 膜形成装置
１０２ 膜形成装置
Ｇ ガラス基板（被処理基板）
２ ローダ
３ ロータリ・インパス装置
４ スクラブ洗浄ユニット
５ 乾燥処理ユニット
６ 塗布処理ユニット（塗布処理手段）
７ 乾燥バッファユニット（乾燥バッファ手段）
８ 搬送ロボット
９ 搬送ロボット
１０ リフトコンベア
１１ プリベークユニット（第１の加熱処理手段）
１２ ベークユニット（第２の加熱処理手段）
１３ 冷却ユニット
１４ リフトコンベア
１５ ロータリ・インパス装置
１６ ケーシング（バッファ部）
１６ａ 棚部
１７ 支持棒
１８ ガス噴出部（ガス流形成手段）
１９ ガス吸引部（ガス流形成手段）
２０ コンベア装置
２１ パスユニット
２２ 処理棚
２３ 処理棚
２４ 搬送コロ
２５ ヒータ
２６ 処理棚
２７ 冷却プレート
３１ 乾燥バッファ部（乾燥バッファ手段）
１００ 膜形成装置
１０１ 膜形成装置
１０２ 膜形成装置
Ｇ ガラス基板（被処理基板）
Claims (6)
- 太陽電池パネルを構成する被処理基板に所定の塗布液を塗布し、形成された塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する膜形成装置であって、
前記被処理基板を水平方向に搬送すると共に、前記基板の幅方向に長い吐出口を有するノズルから前記塗布液を吐出し、前記基板上に塗布膜を形成する塗布処理手段と、
前記塗布膜が形成された前記基板を第１の加熱温度で加熱する第１の加熱処理手段と、
前記第１の加熱処理手段により加熱された前記基板を、前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度で加熱する第２の加熱処理手段とを備えることを特徴とする膜形成装置。 - 前記塗布処理手段により塗布膜が形成された被処理基板を収容すると共に、前記塗布膜に対し所定のガス流を吹き付けることにより塗布膜中の溶剤の蒸発を促進させる乾燥バッファ手段を備え、
前記乾燥バッファ手段により塗布膜中の溶剤が蒸発された前記基板は、前記第１の加熱処理手段と前記第２の加熱処理手段とにより順に加熱処理されることを特徴とする請求項１に記載された膜形成装置。 - 前記乾燥バッファ手段は、被処理基板を収容可能な棚部が上下に複数段設けられたバッファ部と、前記バッファ部の一側面側から対向する他側面側に向けて所定のガス流を形成するガス流形成手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載された膜形成装置。
- 前記第１の加熱処理手段と前記第２の加熱処理手段とは、それぞれ被処理基板を平流し搬送可能な処理棚が上下に複数段設けられ、
前記各処理棚に搬入された前記基板は、前記第１の加熱処理手段から前記第２の加熱処理手段まで水平方向に搬送されながら順に加熱処理が施されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された膜形成装置。 - 太陽電池パネルを構成する被処理基板に所定の塗布液を塗布し、形成された塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する膜形成方法であって、
前記被処理基板を水平方向に搬送すると共に、前記基板の幅方向に長い吐出口を有するノズルから前記塗布液を吐出し、前記基板上に塗布膜を形成するステップと、
前記塗布膜が形成された前記基板を第１の加熱温度で加熱するステップと、
前記第１の加熱温度で加熱処理された前記基板を、前記第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度で加熱するステップとを含むことを特徴とする膜形成方法。 - 前記被処理基板上に塗布膜を形成するステップと、前記基板を第１の加熱温度で加熱するステップとの間において、
前記塗布膜が形成された被処理基板を収容すると共に、前記塗布膜に対し所定のガス流を吹き付けることにより塗布膜中の溶剤の蒸発を促進させるステップを含むことを特徴とする請求項５に記載された膜形成方法。
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