JP2013093373A - Film calcination apparatus and film calcination method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理基板に塗布形成された塗布膜を焼成し、所定の機能膜を形成する膜焼成装置及び膜焼成方法に関し、特に前記基板から塗布膜中へのイオンの拡散を制御することのできる膜焼成装置及び膜焼成方法に関する。 The present invention relates to a film baking apparatus and a film baking method for baking a coating film formed on a substrate to be processed to form a predetermined functional film, and in particular, controlling diffusion of ions from the substrate into the coating film. The present invention relates to a film baking apparatus and a film baking method.
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。
A solar cell has a semiconductor structure in which n-type silicon and p-type silicon are stacked, and when light of a predetermined wavelength hits the semiconductor, electricity is generated by a photoelectric effect. In this solar cell, in order to efficiently absorb light such as sunlight, the light receiving surface of the panel (referred to as a solar cell panel) is usually covered with an antireflection film.
Conventionally, as a method of forming an antireflection film on a solar cell panel, for example, as disclosed in
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。
However, when the antireflection film is formed by the plasma CVD method, there is a problem that the cost becomes bulky because the facility becomes large-scale, for example, an evacuation facility is required.
As a solution to the above-described problem, there is a method of forming an antireflection film by applying a predetermined coating solution to a solar cell panel and baking the coating film. According to this method, the antireflection film can be formed on the panel even in a vacuum environment, and the cost can be reduced.
しかしながら、図７（ａ）に示すように、例えばソーダライムガラスからなるガラス基板５０上に塗布膜５１を形成し、それを加熱して焼成する場合、熱によりガラス基板５０からイオン５２（例えばプラスイオン）が塗布膜５１中に拡散する。そして、図７（ｂ）に示すように、膜中に拡散したイオン５２が塗布膜５１の水分５３と結合し、塗布膜５１中に強アルカリ性物質５４（例えば、ＮａＯＨ）が発生する虞があった。
その場合、焼成された反射防止膜中に多量の強アルカリ性物質５４が存在することによって、反射防止膜の機能が劣化するという課題があった。
However, as shown in FIG. 7A, when a
In that case, there is a problem that the function of the antireflection film deteriorates due to the presence of a large amount of the strong
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、被処理基板に形成された塗布膜を焼成し、所定の機能膜を形成する膜焼成装置において、塗布膜中へのイオンの拡散を制御することのできる膜焼成装置及び膜焼成方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a film baking apparatus for baking a coating film formed on a substrate to be processed to form a predetermined functional film, Provided are a film baking apparatus and a film baking method capable of controlling ion diffusion into the film.
前記した課題を解決するために、本発明に係る膜焼成装置は、被処理基板に塗布形成された塗布膜を焼成する加熱ユニットを具備し、前記加熱ユニットによる前記塗布膜の焼成により前記基板上に所定の機能膜を形成する膜焼成装置であって、前記加熱ユニットは、前記被処理基板を加熱する加熱手段と、前記被処理基板よりも大きい寸法に形成され、前記基板を、その両面側から挟み込む一対の電極と、少なくとも前記加熱手段により前記基板が加熱される間、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させる帯電手段とを備えることに特徴を有する。
また、前記加熱ユニットによる前記塗布膜の焼成前に、前記被処理基板に塗布形成された塗布膜から溶媒を蒸発促進させる乾燥手段を有する乾燥ユニットを具備し、前記乾燥ユニットは、前記被処理基板よりも大きい寸法に形成され、前記基板を、その両面側から挟み込む一対の電極と、少なくとも前記乾燥手段により前記基板上の塗布膜が乾燥処理される間、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させる帯電手段とを備えることが望ましい。
また、前記加熱ユニットによる前記塗布膜の焼成後に、前記被処理基板を所定温度に冷却する冷却手段を有する冷却ユニットを具備し、前記冷却ユニットは、前記被処理基板よりも大きい寸法に形成され、前記基板を、その両面側から挟み込む一対の電極と、少なくとも前記冷却手段により前記基板が冷却処理される間、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させる帯電手段とを備えることが望ましい。
In order to solve the above-described problems, a film baking apparatus according to the present invention includes a heating unit for baking a coating film formed on a substrate to be processed, and the coating film is baked on the substrate by the heating unit. A film baking apparatus for forming a predetermined functional film, wherein the heating unit is formed with a heating means for heating the substrate to be processed and a size larger than the substrate to be processed, and the substrate is disposed on both sides thereof. A predetermined voltage is applied between the pair of electrodes sandwiched from and at least the pair of electrodes while the substrate is heated by the heating means, and one electrode is charged with a positive charge, and the other electrode is negative And charging means for charging with an electric charge.
The heating unit further includes a drying unit having drying means for promoting evaporation of the solvent from the coating film formed on the substrate to be processed before the coating film is baked by the heating unit, and the drying unit includes the substrate to be processed. A pair of electrodes sandwiching the substrate from both sides thereof, and at least a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes while the coating film on the substrate is dried by the drying means. It is desirable to provide charging means for applying and charging one electrode with a positive charge and charging the other electrode with a negative charge.
In addition, after firing the coating film by the heating unit, comprising a cooling unit having a cooling means for cooling the substrate to be processed to a predetermined temperature, the cooling unit is formed in a size larger than the substrate to be processed, A pair of electrodes sandwiching the substrate from both sides thereof and at least a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes while the substrate is cooled by the cooling means, and one electrode is charged with a positive charge. And charging means for charging the other electrode with a negative charge.
このように構成することにより、例えば、被処理基板から生じたプラスイオンの塗布膜への拡散を抑制し、塗布膜中の強アルカリ性物質等の発生を防止することができる。その結果、塗布膜の焼成後に形成された機能膜の機能低下を防止することができる。
また、被処理基板を挟む一対の電極の帯電量、或いは帯電極性を調整することにより、塗布膜へのイオンの拡散量を制御することができ、所望の性質を有する機能膜を得ることができる。
With this configuration, for example, diffusion of positive ions generated from the substrate to be processed into the coating film can be suppressed, and generation of strong alkaline substances or the like in the coating film can be prevented. As a result, it is possible to prevent functional degradation of the functional film formed after baking the coating film.
Further, by adjusting the charge amount or the charge polarity of the pair of electrodes sandwiching the substrate to be processed, the amount of ion diffusion into the coating film can be controlled, and a functional film having desired properties can be obtained. .
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る膜焼成方法は、被処理基板に塗布形成された塗布膜を加熱処理することにより前記塗布膜を焼成し、前記基板上に所定の機能膜を形成する膜焼成方法であって、少なくとも前記加熱処理の間、前記被処理基板よりも大きい寸法に形成された一対の電極により、前記基板を、その両面側から挟み込むステップと、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させるステップとを実施することに特徴を有する。
また、前記被処理基板に塗布形成された塗布膜を加熱処理する前に、前記塗布膜から溶媒を蒸発促進させる乾燥処理を行い、少なくとも前記乾燥処理の間、前記被処理基板よりも大きい寸法に形成された一対の電極により、前記基板を、その両面側から挟み込むステップと、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させるステップとを実施することが望ましい。
また、前記被処理基板に塗布形成された塗布膜を加熱処理した後に、前記被処理基板を所定温度まで冷却する冷却処理を行い、少なくとも前記冷却処理の間、前記被処理基板よりも大きい寸法に形成された一対の電極により、前記基板を、その両面側から挟み込むステップと、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させるステップとを実施することが望ましい。
In order to solve the above-described problem, the film baking method according to the present invention includes a predetermined function on the substrate by baking the coating film by heat-treating the coating film formed on the substrate to be processed. A film baking method for forming a film, comprising: sandwiching the substrate from both sides thereof by a pair of electrodes formed at a size larger than the substrate to be processed at least during the heat treatment; It is characterized in that a predetermined voltage is applied between the electrodes, one electrode is charged with a positive charge, and the other electrode is charged with a negative charge.
In addition, before heat-treating the coating film formed on the substrate to be processed, a drying process for promoting evaporation of the solvent from the coating film is performed, and at least during the drying process, the size is larger than the substrate to be processed A step of sandwiching the substrate from both sides thereof by a pair of formed electrodes, a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes, one electrode is charged with a positive charge, and the other electrode is negative It is desirable to carry out the step of charging with an electric charge.
In addition, after heat-treating the coating film formed on the substrate to be processed, a cooling process for cooling the substrate to be processed to a predetermined temperature is performed, and at least during the cooling process, the dimensions are larger than the substrate to be processed. A step of sandwiching the substrate from both sides thereof by a pair of formed electrodes, a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes, one electrode is charged with a positive charge, and the other electrode is negative It is desirable to carry out the step of charging with an electric charge.
このような方法によれば、例えば、被処理基板から生じたプラスイオンの塗布膜への拡散を抑制し、塗布膜中の強アルカリ性物質等の発生を防止することができる。その結果、塗布膜の焼成後に形成された機能膜の機能低下を防止することができる。
また、被処理基板を挟む一対の電極の帯電量、或いは帯電極性を調整することにより、塗布膜へのイオンの拡散量を制御することができ、所望の性質を有する機能膜を得ることができる。
According to such a method, for example, diffusion of positive ions generated from the substrate to be processed to the coating film can be suppressed, and generation of a strong alkaline substance or the like in the coating film can be prevented. As a result, it is possible to prevent functional degradation of the functional film formed after baking the coating film.
Further, by adjusting the charge amount or the charge polarity of the pair of electrodes sandwiching the substrate to be processed, the amount of ion diffusion into the coating film can be controlled, and a functional film having desired properties can be obtained. .
本発明によれば、被処理基板に形成された塗布膜を焼成し、所定の機能膜を形成する膜焼成装置において、塗布膜中へのイオンの拡散を制御することのできる膜焼成装置及び膜焼成方法を得ることができる。 According to the present invention, in a film baking apparatus for baking a coating film formed on a substrate to be processed to form a predetermined functional film, a film baking apparatus and a film capable of controlling the diffusion of ions into the coating film A firing method can be obtained.
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、本発明に係る膜焼成装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
この膜焼成装置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、基板上に塗布された塗布膜を焼成して反射防止膜を形成するためのものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a film baking apparatus according to the present invention.
This
膜焼成装置１００は、前段の塗布処理装置（図示せず）において塗布膜形成されたガラス基板を減圧乾燥処理する乾燥ユニット（ＤＰ）１と、乾燥処理されたガラス基板上の塗布膜を加熱して焼成する加熱ユニット（ＢＡＫＥ）２と、焼成されたガラス基板Ｇを所定温度まで冷却する冷却ユニット（ＣＯＬ）３とを具備する。
図１に示すように前記乾燥ユニット（ＤＰ）１と、加熱ユニット（ＢＡＫＥ）２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３には、それぞれ電界印加部４，５，６（帯電手段）が接続され、各ユニット内に所定の電界を形成可能に構成されている。また、各ユニット１，２，３、及び各電界印加部４，５，６は、それぞれコンピュータからなる制御部１０によって駆動制御されるようになされている。
The
As shown in FIG. 1, the drying unit (DP) 1, the heating unit (BAKE) 2, and the cooling unit (COL) 3 are connected to electric
図２は、乾燥ユニット（ＤＰ）１の構成を示す断面図である。この乾燥ユニット（ＤＰ）１は、下部チャンバ１１ａに対し上部チャンバ１１ｂが開閉可能に設けられたチャンバ１１と、下部チャンバ１１ａ内に設けられたステージ１２とを備える。ステージ１２の上面には塗布膜Ｌが形成された基板Ｇを支持するために複数の支持ピン１３が設けられ、図示するように支持ピン１３上に基板Ｇが載置される。
また、上部チャンバ１１ａ内には、基板Ｇよりも大きい寸法形状の平板電極１４が設けられ、この平板電極１４と前記ステージ１２とにより一対の平行電極板が構成されている。即ち、前記平板電極１４と前記ステージ１２には、電界印加部４により所定の電圧が印加され、例えば、平板電極１４が正の電荷に帯電され、ステージ１２が負の電荷に帯電されるようになされている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the drying unit (DP) 1. The drying unit (DP) 1 includes a chamber 11 in which an upper chamber 11b can be opened and closed with respect to the lower chamber 11a, and a
Further, a
また、乾燥ユニット（ＤＰ）１において、上部チャンバ１１ｂは昇降手段１５によって下部チャンバ１１ａに対し昇降移動され、それにより基板Ｇの搬入出が可能となっている。また、下部チャンバ１１ａの底部には、図示するように排気管１６が設けられ、この排気管１６は排気ポンプ１７に接続されている。即ち、下部チャンバ１１ａに対し上部チャンバ１１ｂが閉じた状態で排気ポンプ１７が駆動すると、チャンバ１１内が次第に減圧されるようになっている。尚、チャンバ１１、排気管１６、排気ポンプ１７により乾燥手段が構成される。
この乾燥ユニット（ＤＰ）１に搬入される基板Ｇ上の塗布膜Ｌは、塗布液中に溶媒を多く含んでおり、乾燥ユニット（ＤＰ）１にあっては、チャンバ１１内を前記溶媒の蒸気圧まで減圧することにより、前記溶媒の蒸発を促進するようになっている。
In the drying unit (DP) 1, the upper chamber 11 b is moved up and down with respect to the lower chamber 11 a by the lifting and lowering means 15, so that the substrate G can be loaded and unloaded. Further, an
The coating film L on the substrate G carried into the drying unit (DP) 1 contains a large amount of solvent in the coating solution. In the drying unit (DP) 1, the inside of the chamber 11 is vaporized with the solvent. The evaporation of the solvent is promoted by reducing the pressure to a pressure.
図３は、加熱ユニット（ＢＡＫＥ）２の構成を示す断面図である。この加熱ユニット（ＢＡＫＥ）２は、側部に基板搬入出口２０が設けられたチャンバ２１と、チャンバ２１内に設けられたステージ２２とを備える。ステージ２２の上面には基板Ｇを支持するために複数の支持ピン２３が設けられ、図示するように支持ピン２３上に基板Ｇが載置される。
また、チャンバ２１内において、ステージ２２の上方には、基板Ｇよりも大きい寸法形状の平板電極２４が設けられ、この平板電極２４と前記ステージ２２とにより一対の平行電極板が構成されている。即ち、前記平板電極２４と前記ステージ２２には、電界印加部５により所定の電圧が印加され、例えば、平板電極２４が正の電荷に帯電され、ステージ２２が負の電荷に帯電されるようになされている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the heating unit (BAKE) 2. The heating unit (BAKE) 2 includes a
In the
また、チャンバ２１内の天井付近には、短冊状の複数のヒータ２５（加熱手段）が設けられ、これらヒータ２５は、ヒータ制御手段２６により所定温度（例えば３００℃）で発熱するように駆動制御されるようになっている。これにより、チャンバ２１内は、所定温度（例えば２５０℃）に昇温され、所定時間、ステージ２２上の基板Ｇが加熱されて塗布膜Ｌが焼成され、反射防止膜が形成されるようになっている。
Also, a plurality of strip-shaped heaters 25 (heating means) are provided near the ceiling in the
図４は、冷却ユニット（ＣＯＬ）３の構成を示す断面図である。この冷却ユニット（ＣＯＬ）３は、側部に基板搬入出口３０が設けられたチャンバ３１と、チャンバ３１内に設けられたステージ３２とを備える。ステージ３２の上面には基板Ｇを支持するために複数の支持ピン３３が設けられ、図示するように支持ピン３３上に基板Ｇが載置される。
また、チャンバ３１内において、ステージ３２の上方には、基板Ｇよりも大きい寸法形状の平板電極３４が設けられ、この平板電極３４と前記ステージ３２とにより一対の平行電極板が構成されている。即ち、前記平板電極３４と前記ステージ３２には、電界印加部６により所定の電圧が印加され、例えば、平板電極３４が正の電荷に帯電され、ステージ３２が負の電荷に帯電されるようになされている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the cooling unit (COL) 3. The cooling unit (COL) 3 includes a
In the
また、チャンバ３１の天井部には、冷風送風手段３５（冷却手段）から所定温度（例えば５０℃以下）の冷風をチャンバ３１内に供給するための送風管３６が設けられている。また、平板電極３４の上方には、前記送風管３６から送風された冷風をチャンバ内３１で均一に下方へ流すための拡散板３７が設けられている。
これにより、チャンバ３１内のステージ３２上に載置された基板Ｇ及び塗布膜Ｌ（反射防止膜）は、所定温度まで冷却されるようになっている。
In addition, a
Accordingly, the substrate G and the coating film L (antireflection film) placed on the
続いて、この膜焼成装置１００による基板Ｇ上の塗布膜Ｌを焼成して反射防止膜を形成する一連の動作について、図５、図６のフローに沿って説明する。
先ず、前段の塗布処理装置（図示せず）において所定の塗布液が塗布されたガラス基板Ｇは、制御部１０の制御により、乾燥ユニット（ＤＰ）１において減圧乾燥処理が施される（図５のステップＳ１）。具体的には、基板Ｇは、昇降手段１５によって上部チャンバ１１ｂが開かれたチャンバ１１内に搬入され、ステージ１２の支持ピン１３上に載置される（図６のステップＳｐ１）。
Subsequently, a series of operations for forming the antireflection film by baking the coating film L on the substrate G by the
First, a glass substrate G coated with a predetermined coating solution in a preceding coating processing apparatus (not shown) is subjected to reduced pressure drying processing in a drying unit (DP) 1 under the control of the control unit 10 (FIG. 5). Step S1). Specifically, the substrate G is carried into the chamber 11 in which the upper chamber 11b is opened by the lifting means 15 and placed on the support pins 13 of the stage 12 (step Sp1 in FIG. 6).
昇降手段１５により上部チャンバ１１ｂが閉じられると、基板Ｇはステージ１２と平板電極１４とに挟まれた状態となる。そして、電界印加部４により前記ステージ１２と平板電極１４との間に所定の電圧が印加され、ステージ１２は負の電荷に帯電され、平板電極１４は正の電荷に帯電される（図６のステップＳｐ２）。
また、電界印加状態となされると、吸引ポンプ１７によりチャンバ１１内の雰囲気が吸引され、塗布膜Ｌ中の溶媒の蒸気圧まで減圧される（図６のステップＳｐ３）。これにより、基板Ｇの塗布された塗布膜Ｌ中の溶媒が蒸発促進され、減圧乾燥処理が進行する。
尚、この減圧乾燥処理にあっては、加熱処理ではないため基板Ｇは高温にはならず、基板Ｇから塗布膜Ｌに拡散するプラスイオンは多くはないが、ステージ１２（基板Ｇ側）が負の電荷に帯電され、平板電極１４（塗布膜Ｌ側）が正の電荷に帯電されることによって、基板Ｇから塗布膜Ｌへのプラスイオンの拡散が抑制される。
When the upper chamber 11 b is closed by the elevating
When the electric field is applied, the atmosphere in the chamber 11 is sucked by the suction pump 17, and the pressure is reduced to the vapor pressure of the solvent in the coating film L (step Sp3 in FIG. 6). Thereby, evaporation of the solvent in the coating film L coated with the substrate G is promoted, and the reduced-pressure drying process proceeds.
In this vacuum drying treatment, the substrate G does not become high temperature because it is not a heat treatment, and there are not many positive ions diffusing from the substrate G to the coating film L, but the stage 12 (substrate G side) When charged with a negative charge and the plate electrode 14 (coating film L side) is charged with a positive charge, diffusion of positive ions from the substrate G to the coating film L is suppressed.
減圧乾燥処理が所定時間経過すると（図６のステップＳｐ４）、電界印加部４は電圧印加を停止し、電界の形成が解除される（図６のステップＳｐ５）。
そして、減圧乾燥処理が停止され（図６のステップＳｐ６）、昇降手段１５により上部チャンバ１１ｂが下部チャンバ１１ａに対して上昇移動され、基板Ｇが搬出される（図６のステップＳｐ７）。
When the vacuum drying process elapses for a predetermined time (step Sp4 in FIG. 6), the electric field application unit 4 stops the voltage application and the formation of the electric field is released (step Sp5 in FIG. 6).
Then, the reduced-pressure drying process is stopped (step Sp6 in FIG. 6), the upper chamber 11b is moved up relative to the lower chamber 11a by the elevating
減圧乾燥処理が終了すると、基板Ｇは、制御部１０の制御により加熱ユニット（ＢＡＫＥ）２において加熱され、塗布膜Ｌが焼成されて反射防止膜が形成される（図５のステップＳ２）。
具体的には、基板Ｇはチャンバ２１内に搬入され、ステージ２２の支持ピン２３上に載置される（図６のステップＳｐ１）。
チャンバ２１内の基板Ｇはステージ２２と平板電極２４とに挟まれた状態となる。そして、電界印加部５により前記ステージ２２と平板電極２４との間に所定の電圧が印加され、ステージ２２は負の電荷に帯電され、平板電極２４は正の電荷に帯電される（図６のステップＳｐ２）。
When the vacuum drying process is completed, the substrate G is heated in the heating unit (BAKE) 2 under the control of the
Specifically, the substrate G is carried into the
The substrate G in the
そして、ヒータ制御手段２６により駆動されたヒータ２５の熱によって、チャンバ２１内の雰囲気は所定温度（例えば２５０℃）まで昇温され、基板Ｇ上の塗布膜Ｌが加熱される（図６のステップＳｐ３）。ここで、基板Ｇは加熱されることによって高温となり、内部からプラスイオンが塗布膜Ｌに拡散しようとするが、ステージ２２（基板Ｇ側）が負の電荷に帯電され、平板電極２４（塗布膜Ｌ側）が正の電荷に帯電されることによって、基板Ｇから塗布膜Ｌへのプラスイオンの拡散が抑制される。
The atmosphere in the
加熱処理が進行し、所定時間が経過すると（図６のステップＳｐ４）、基板Ｇ上の塗布膜Ｌは焼成され、反射防止膜となされる。また、電界印加部５は電圧印加を停止し、電界の形成が解除される（図６のステップＳｐ５）。
また、ヒータ制御手段２６によりヒータ２５の駆動が停止され（図６のステップＳｐ６）、基板Ｇはチャンバ２１から搬出される（図６のステップＳｐ７）。
When the heat treatment proceeds and a predetermined time elapses (step Sp4 in FIG. 6), the coating film L on the substrate G is baked to form an antireflection film. In addition, the electric
Further, the heater control means 26 stops driving the heater 25 (step Sp6 in FIG. 6), and the substrate G is unloaded from the chamber 21 (step Sp7 in FIG. 6).
基板Ｇの加熱処理が終了すると、基板Ｇは、制御部１０の制御により冷却ユニット（ＣＯＬ）３１において所定温度（例えば５０℃以下）まで冷却される（図５のステップＳ３）。
具体的には、基板Ｇはチャンバ３１内に搬入され、ステージ３２の支持ピン３３上に載置される（図６のステップＳｐ１）。
チャンバ３１内の基板Ｇはステージ３２と平板電極３４とに挟まれた状態となる。そして、電界印加部６により前記ステージ３２と平板電極３４との間に所定の電圧が印加され、ステージ３２は負の電荷に帯電され、平板電極３４は正の電荷に帯電される（図６のステップＳｐ２）。
When the heating process of the substrate G is completed, the substrate G is cooled to a predetermined temperature (for example, 50 ° C. or less) in the cooling unit (COL) 31 under the control of the control unit 10 (step S3 in FIG. 5).
Specifically, the substrate G is carried into the
The substrate G in the
そして、冷風送風手段３５から供給された冷風によってチャンバ３１内の温度は所定温度まで下げられ、基板Ｇ及びその上に形成された塗布膜Ｌ（反射防止膜）が冷却される（図６のステップＳｐ３）。ここで、基板Ｇが所定温度まで冷却されるまでは基板Ｇの熱により、内部からプラスイオンが塗布膜Ｌに拡散しようとするが、ステージ３２（基板Ｇ側）が負の電荷に帯電され、平板電極３４（塗布膜Ｌ側）が正の電荷に帯電されることによって、基板Ｇから塗布膜Ｌへのプラスイオンの拡散が抑制される。
Then, the temperature in the
冷却処理が進行し、所定時間が経過すると（図６のステップＳｐ４）、基板Ｇ上の塗布膜Ｌ（反射防止膜）は所定温度まで冷却される。また、電界印加部６は電圧印加を停止し、電界の形成が解除される（図６のステップＳｐ５）。
また、冷風送風手段３５の駆動が停止され（図６のステップＳｐ６）、基板Ｇはチャンバ３１から搬出される（図６のステップＳｐ７）。
When the cooling process proceeds and a predetermined time elapses (step Sp4 in FIG. 6), the coating film L (antireflection film) on the substrate G is cooled to a predetermined temperature. Further, the electric
Further, the driving of the cold air blowing means 35 is stopped (Step Sp6 in FIG. 6), and the substrate G is unloaded from the chamber 31 (Step Sp7 in FIG. 6).
以上のように、本発明に係る膜焼成装置の一実施形態によれば、塗布膜の焼成の際、塗布膜が形成された基板Ｇを平行基板電極で挟み、基板Ｇの下方の電極が負の電荷に帯電され、塗布膜Ｌの上方の電極が正の電荷に帯電される。
これにより、基板Ｇから生じたプラスイオンの塗布膜Ｌへの拡散が抑制され、塗布膜Ｌ中の強アルカリ性物質の発生が防止される。その結果、塗布膜Ｌの焼成後に形成された反射防止膜の機能低下を防止することができる。
As described above, according to an embodiment of the film baking apparatus of the present invention, when baking the coating film, the substrate G on which the coating film is formed is sandwiched between the parallel substrate electrodes, and the electrode below the substrate G is negative. The electrode above the coating film L is charged to a positive charge.
As a result, diffusion of positive ions generated from the substrate G to the coating film L is suppressed, and generation of strong alkaline substances in the coating film L is prevented. As a result, it is possible to prevent a decrease in the function of the antireflection film formed after the coating film L is baked.
尚、前記実施の形態においては、ガラス基板Ｇ上の塗布膜Ｌを焼成し機能膜として反射防止膜を形成する場合を例に説明したが、本発明にあっては、その形態に限定されるものではない。
例えば、ガラス基板上に、曇り防止膜や、熱吸収膜など、あらゆる機能膜の形成にも適用することができる。
In the above embodiment, the case where the coating film L on the glass substrate G is baked and the antireflection film is formed as a functional film has been described as an example. However, the present invention is limited to this form. It is not a thing.
For example, the present invention can be applied to the formation of any functional film such as an anti-fogging film or a heat absorption film on a glass substrate.
また、前記実施の形態にあっては、ガラス基板Ｇから塗布膜Ｌ中にプラスイオンが拡散しないように、基板下方を負の電荷で帯電させ、基板（塗布膜）上方を正の電荷で帯電させる構成とした。
しかしながら、それに限らず、機能膜の要求性能に応じて、ガラス基板からプラスイオンを塗布膜中に意図的に拡散させる構成としてもよい。即ち、平行基板電極の帯電量を制御する、或いは、帯電極性を前記実施形態とは逆にしてもよい。
そのように、基板Ｇを挟む一対の平行基板電極の帯電量、或いは帯電極性を調整することにより、塗布膜Ｌへのイオンの拡散量を制御することができ、所望の性質を有する機能膜を得ることができる。
In the embodiment, the lower portion of the substrate is charged with a negative charge and the upper portion of the substrate (coating film) is charged with a positive charge so that positive ions do not diffuse from the glass substrate G into the coating film L. It was set as the structure made to do.
However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which positive ions are intentionally diffused from the glass substrate into the coating film according to the required performance of the functional film. That is, the charge amount of the parallel substrate electrode may be controlled, or the charge polarity may be reversed from that in the above embodiment.
As described above, by adjusting the charge amount or the charge polarity of the pair of parallel substrate electrodes sandwiching the substrate G, the diffusion amount of ions to the coating film L can be controlled, and a functional film having desired properties can be obtained. Can be obtained.
１ 乾燥ユニット
２ 加熱ユニット
３ 冷却ユニット
４ 電界印加部（帯電手段）
５ 電界印加部（帯電手段）
６ 電界印加部（帯電手段）
１０ 制御部
１１ チャンバ（乾燥手段）
１２ ステージ（電極）
１３ 支持ピン
１４ 平板電極（電極）
１５ 昇降手段
１６ 排気管（乾燥手段）
１７ 排気ポンプ（乾燥手段）
２１ チャンバ
２２ ステージ（電極）
２３ 支持ピン
２４ 平板電極（電極）
２５ ヒータ（加熱手段）
２６ ヒータ制御手段
３１ チャンバ
３２ ステージ（電極）
３３ 支持ピン
３４ 平板電極（電極）
３５ 冷風送風手段（冷却手段）
１００ 膜焼成装置
Ｇ ガラス基板（被処理基板）
Ｌ 塗布膜
DESCRIPTION OF
5 Electric field application part (charging means)
6 Electric field application part (charging means)
10 controller 11 chamber (drying means)
12 stages (electrodes)
13
15 Lifting means 16 Exhaust pipe (drying means)
17 Exhaust pump (drying means)
21
23
25 Heater (heating means)
26 Heater control means 31
33
35 Cool air blowing means (cooling means)
100 Film baking apparatus G Glass substrate (substrate to be processed)
L coating film
Claims (6)
前記加熱ユニットは、
前記被処理基板を加熱する加熱手段と、
前記被処理基板よりも大きい寸法に形成され、前記基板を、その両面側から挟み込む一対の電極と、
少なくとも前記加熱手段により前記基板が加熱される間、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させる帯電手段とを備えることを特徴とする膜焼成装置。 A film baking apparatus comprising a heating unit for baking a coating film applied and formed on a substrate to be processed, and forming a predetermined functional film on the substrate by baking the coating film by the heating unit,
The heating unit is
Heating means for heating the substrate to be processed;
A pair of electrodes formed in a size larger than the substrate to be processed, and sandwiching the substrate from both sides thereof;
Charging means for applying a predetermined voltage between the pair of electrodes at least while the substrate is heated by the heating means, charging one electrode with a positive charge, and charging the other electrode with a negative charge; A film baking apparatus comprising:
前記乾燥ユニットは、
前記被処理基板よりも大きい寸法に形成され、前記基板を、その両面側から挟み込む一対の電極と、
少なくとも前記乾燥手段により前記基板上の塗布膜が乾燥処理される間、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させる帯電手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載された膜焼成装置。 Before the baking of the coating film by the heating unit, comprising a drying unit having a drying means for promoting evaporation of the solvent from the coating film formed on the substrate to be processed,
The drying unit includes:
A pair of electrodes formed in a size larger than the substrate to be processed, and sandwiching the substrate from both sides thereof;
At least while the coating film on the substrate is dried by the drying means, a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes, one electrode is charged with a positive charge, and the other electrode is charged with a negative charge. The film baking apparatus according to claim 1, further comprising charging means for charging.
前記冷却ユニットは、
前記被処理基板よりも大きい寸法に形成され、前記基板を、その両面側から挟み込む一対の電極と、
少なくとも前記冷却手段により前記基板が冷却処理される間、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させる帯電手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された膜焼成装置。 A cooling unit having cooling means for cooling the substrate to be processed to a predetermined temperature after baking of the coating film by the heating unit;
The cooling unit is
A pair of electrodes formed in a size larger than the substrate to be processed, and sandwiching the substrate from both sides thereof;
Charging means for applying a predetermined voltage between the pair of electrodes and charging one electrode with a positive charge and charging the other electrode with a negative charge at least while the substrate is cooled by the cooling means. The film baking apparatus according to claim 1, wherein the film baking apparatus is provided.
少なくとも前記加熱処理の間、
前記被処理基板よりも大きい寸法に形成された一対の電極により、前記基板を、その両面側から挟み込むステップと、
前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させるステップとを実施することを特徴とする膜焼成方法。 A film baking method for baking the coating film by heat-treating the coating film formed on the substrate to be processed, and forming a predetermined functional film on the substrate,
At least during the heat treatment,
Sandwiching the substrate from both sides thereof with a pair of electrodes formed in a size larger than the substrate to be processed;
Applying a predetermined voltage between the pair of electrodes, charging one electrode with a positive charge, and charging the other electrode with a negative charge.
少なくとも前記乾燥処理の間、
前記被処理基板よりも大きい寸法に形成された一対の電極により、前記基板を、その両面側から挟み込むステップと、
前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させるステップとを実施することを特徴とする請求項４に記載された膜焼成方法。 Before heat-treating the coating film formed on the substrate to be treated, a drying process for promoting evaporation of the solvent from the coating film is performed,
At least during the drying process
Sandwiching the substrate from both sides thereof with a pair of electrodes formed in a size larger than the substrate to be processed;
5. The step of applying a predetermined voltage between the pair of electrodes, charging one electrode with a positive charge, and charging the other electrode with a negative charge is performed. Film firing method.
少なくとも前記冷却処理の間、
前記被処理基板よりも大きい寸法に形成された一対の電極により、前記基板を、その両面側から挟み込むステップと、
前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、一方の電極を正の電荷で帯電させ、他方の電極を負の電荷で帯電させるステップとを実施することを特徴とする請求項４または請求項５に記載された膜焼成方法。 After the heat treatment of the coating film formed on the substrate to be processed, a cooling process for cooling the substrate to be processed to a predetermined temperature is performed.
At least during the cooling process
Sandwiching the substrate from both sides thereof with a pair of electrodes formed in a size larger than the substrate to be processed;
5. A step of applying a predetermined voltage between the pair of electrodes, charging one electrode with a positive charge, and charging the other electrode with a negative charge. 5. The film baking method described in 5.
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