JP2017034118A - 紫外線照射装置及び紫外線照射方法 - Google Patents

紫外線照射装置及び紫外線照射方法 Download PDF

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Abstract

【課題】紫外線を照射してキュアする紫外線照射装置において、基板収容部内のパーティクルの発生を抑制し、基板を清浄に保つ装置及び方法を提供する。
【解決手段】基板１０を密閉空間で収容可能な収容部２と、前記収容部の外部に設けられ、前記基板に紫外線を照射可能な照射部４０と、前記収容部の外部に設けられ、前記収容部の外部から前記収容部の内部に収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動部５と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線照射装置及び紫外線照射方法に関する。
液晶ディスプレイ等の表示パネルを構成するガラス基板上には、配線パターン及び電極パターン等の微細なパターンが形成されている。例えばこのようなパターンは、フォトリソグラフィ法等の方法によって形成される。フォトリソグラフィ法は、レジスト膜をガラス基板に塗布する工程、レジスト膜を露光する工程、露光後のレジスト膜を現像する工程及び現像後のレジスト膜に対して紫外線等の光を照射する工程（キュア工程）を含む。
上述のキュア工程は、基板に対して紫外線を照射する紫外線照射装置によって行われる。例えば、特許文献１には、基板を水平方向に搬送させるベルト搬送機構と、基板に対して紫外線を照射させる紫外線照射機構とを備えた構成が開示されている。
特許文献２には、基板を保持する基板保持具と、基板に対して紫外線を照射させる紫外線発生源と、紫外線発生源からの紫外線の照射方向を変える反射板とを備えた構成が開示されている。
特開平４−９７５１５号公報 特開２００６−１１４８４８号公報
しかしながら、特許文献１では、ベルト搬送機構の上方に紫外線照射機構等を設けた上蓋を設け、上蓋で覆われた空間において基板を水平方向に搬送しつつ紫外線を照射する構成であるため、基板を搬送する際、空間内に微細な塵埃等（以下「パーティクル」という。）が発生する虞がある。
特許文献２では、処理室内に基板保持台及びモータを設け、モータで基板保持台を上下移動又は回転させる構成であるため、基板を移動する際に処理室内にパーティクルが発生する虞がある。
これら特許文献１及び２においては、基板を移動する際にパーティクルが発生する虞があるため、発生したパーティクルが基板上に付着することがあり、基板を清浄に保つ上で課題があった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことが可能な紫外線照射装置及び紫外線照射方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る紫外線照射装置は、基板を密閉空間で収容可能な収容部と、前記収容部の外部に設けられ、前記基板に紫外線を照射可能な照射部と、前記収容部の外部に設けられ、前記収容部の外部から前記収容部の内部に収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動部と、を含む。
この構成によれば、密閉空間を有する収容部の内部で基板を静止させた状態で、収容部の外部で照射部を移動させつつ収容部の内部の基板に紫外線を照射することができるため、基板の移動に伴うパーティクルの発生を考慮する必要がない。又、照射部の移動は収容部の外部で行われるため、仮に照射部の移動に伴いパーティクルが発生したとしても、収容部を密閉空間とすることによって、収容部内へのパーティクルの侵入を回避することができる。従って、収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことができる。
又、基板を静止させた状態で照射部を移動させることによって、照射部よりも平面視サイズの大きい基板を用いても、照射部を静止させた状態で基板を移動させる場合と比較して、基板に紫外線を照射する際に必要なスペースを節約することができ、フットプリントを小さくすることができる。
又、収容部内で基板を静止させた状態とすることによって、収容部内は基板の収容スペースを確保するだけで済むため、収容部内で基板を移動させる場合と比較して、収容部の容積を小さくすることができ、収容部内の酸素濃度・露点の管理をしやすくなる。又、収容部内の酸素濃度を調整する際に使用する窒素の消費量を削減することができる。
上記の紫外線照射装置において、前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられてもよい。
この構成によれば、透過部を用いた簡単な構成で、透過部を介して基板に紫外線を照射することができる。
上記の紫外線照射装置において、前記収容部は、前記基板の上方を覆う天板を含み、前記透過部は、前記天板に設けられてもよい。
この構成によれば、収容部の天板に透過部を設けた簡単な構成で、透過部を介して基板に紫外線を照射することができる。又、収容部の一部に透過部を設けることによって、収容部全体に透過部を設ける場合と比較して、透過部のメンテナンス性を向上することができる。
上記の紫外線照射装置において、前記移動部は、前記収容部を挟むように前記照射部の移動方向に延びるガイド部と、前記収容部を跨ぐように門型に形成されると共に、前記ガイド部に沿って移動可能とされる門型フレームと、を含み、前記門型フレームには、前記照射部を保持する保持部が設けられてもよい。
この構成によれば、一般的なレールに沿って照射部を移動させる場合と比較して、高い剛性を有する門型フレームによって照射部をガイド部に沿って移動させることができるため、照射部の移動を安定して行うことができる。
上記の紫外線照射装置において、前記収容部は、前記基板を密閉空間で収容可能であり且つ前記照射部の移動方向に並ぶ第一収容部及び第二収容部を含み、前記ガイド部は、前記第一収容部を挟むように延びる第一レールと、前記第一レールに前記照射部の移動方向に並ぶと共に前記第二収容部を挟むように延びる第二レールと、を含んでもよい。
この構成によれば、第一レール及び第二レールに沿って照射部を移動させることができるため、第一収容部内の基板への紫外線照射と、第二収容部内の基板への紫外線照射とを連続して行うことができる。
又、第一収容部及び第二収容部を含むため、二つの基板を同時に処理することができる。
又、密閉空間を有する第一収容部内及び第二収容部内で基板を静止させた状態で、第一収容部外及び第二収容部外で照射部を移動させつつ第一収容部内及び第二収容部内の基板に紫外線を照射することができるため、第一収容部内及び第二収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことができる。
又、第一収容部及び第二収容部を備えた構成において、フットプリントの縮小化、各収容部内の酸素濃度・露点の管理の容易化を図ると共に、各収容部内の酸素濃度を調整する際に使用する窒素の消費量を削減することができる。
上記の紫外線照射装置において、前記照射部の移動方向における前記第一レールと前記第二レールとの間には、前記門型フレームの移動を補助するガイド補助部が着脱可能に設けられてもよい。
この構成によれば、ガイド補助部を着脱することによって、第一レール又は第二レールの一方のみに沿った門型フレームの移動と、第一レール及び第二レールに連続的に沿った門型フレームの移動とを切り替えることができる。例えば、ガイド補助部を脱離することによって、第一レール又は第二レールの一方のみに沿った門型フレームの移動へ切り替えることできる。一方、ガイド補助部を接続することによって、第一レール及び第二レールに連続的に沿った門型フレームの移動へ切り替えることができる。
上記の紫外線照射装置において、前記収容部の外部には、前記照射部を冷却可能な冷却部が設けられてもよい。
この構成によれば、照射部を冷却することができるため、紫外線を基板に連続照射するとき等に照射部を連続駆動する場合であっても、照射部が過熱することを抑制することができる。
上記の紫外線照射装置において、前記移動部は、前記照射部と共に前記冷却部を前記収容部の外部で移動させてもよい。
この構成によれば、照射部及び冷却部をまとめて一括して移動させることができるため、照射部及び冷却部を別個独立に移動させる場合と比較して、装置構成の簡素化を図ることができる。
上記の紫外線照射装置において、前記収容部には、前記収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整可能な酸素濃度調整部が設けられてもよい。
この構成によれば、収容部の内部雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に調整することができるため、所定の酸素濃度の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
上記の紫外線照射装置において、前記収容部には、前記収容部の内部雰囲気の露点を調整可能な露点調整部が設けられてもよい。
この構成によれば、収容部の内部雰囲気の露点を所定の露点に調整することができるため、所定の露点の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
本発明の一態様に係る紫外線照射方法は、基板を密閉空間で収容可能な収容部と、前記収容部の外部に設けられ、前記基板に紫外線を照射可能な照射部と、を含む紫外線照射装置を用いた紫外線照射方法であって、前記基板を前記収容部に密閉空間で収容する収容ステップと、前記基板に紫外線を照射する照射ステップと、前記収容部の外部から前記収容部の内部に密閉空間で収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動ステップと、を含む。
この方法によれば、密閉空間を有する収容部の内部で基板を静止させた状態で、収容部の外部で照射部を移動させつつ収容部の内部の基板に紫外線を照射することができるため、基板の移動に伴うパーティクルの発生を考慮する必要がない。又、照射部の移動は収容部の外部で行われるため、仮に照射部の移動に伴いパーティクルが発生したとしても、収容部を密閉空間とすることによって、収容部内へのパーティクルの侵入を回避することができる。従って、収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことができる。
又、基板を静止させた状態で照射部を移動させることによって、照射部よりも平面視サイズの大きい基板を用いても、照射部を静止させた状態で基板を移動させる場合と比較して、基板に紫外線を照射する際に必要なスペースを節約することができ、フットプリントを小さくすることができる。
又、収容部内で基板を静止させた状態とすることによって、収容部内は基板の収容スペースを確保するだけで済むため、収容部内で基板を移動させる場合と比較して、収容部の容積を小さくすることができ、収容部内の酸素濃度・露点の管理をしやすくなる。又、収容部内の酸素濃度を調整する際に使用する窒素の消費量を削減することができる。
上記の紫外線照射方法において、前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられ、前記移動ステップは、前記透過部を介して前記収容部の内部の前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させてもよい。
この方法によれば、透過部を用いた簡単な構成で、透過部を介して基板に紫外線を照射することができる。
上記の紫外線照射方法において、前記移動ステップは、前記収容部を挟むように前記照射部の移動方向に延びるガイド部の一端と他端との間で前記照射部を往復移動させてもよい。
この方法によれば、ガイド部の一端と他端との間で照射部を一方向にのみ移動させる場合と比較して、紫外線を基板に繰り返し照射するときであっても、スムーズに効率良く照射することができる。又、一つの照射部を設ければ足りるため、装置構成の簡素化を図ることができる。
上記の紫外線照射方法において、前記収容部の外部には、前記照射部を冷却可能な冷却部が設けられ、前記移動ステップは、前記照射部と共に前記冷却部を前記収容部の外部で移動させてもよい。
この方法によれば、照射部及び冷却部をまとめて一括して移動させることができるため、照射部及び冷却部を別個独立に移動させる場合と比較して、装置構成の簡素化を図ることができる。
上記の紫外線照射方法において、前記収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整する酸素濃度調整ステップを含んでもよい。
この方法によれば、収容部の内部雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に調整することができるため、所定の酸素濃度の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
上記の紫外線照射方法において、前記収容部の内部雰囲気の露点を調整する露点調整ステップを含んでもよい。
この方法によれば、収容部の内部雰囲気の露点を所定の露点に調整することができるため、所定の露点の条件下で紫外線を基板に照射することができる。
本発明によれば、収容部内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板を清浄に保つことが可能な紫外線照射装置及び紫外線照射方法を提供することができる。
第一実施形態に係る紫外線照射装置の斜視図である。 第一実施形態に係る紫外線照射装置の上面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図を含む、第一実施形態に係る紫外線照射装置の側面図である。 第二実施形態に係る紫外線照射装置の斜視図である。 第二実施形態に係る紫外線照射装置の上面図である。 第二実施形態に係る紫外線照射装置の側面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ方向、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ方向とする。
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係る紫外線照射装置１の斜視図である。図２は、第一実施形態に係る紫外線照射装置１の上面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図を含む、第一実施形態に係る紫外線照射装置１の側面図である。
＜紫外線照射装置＞
図１〜図３に示すように、紫外線照射装置１は、基板１０に対して紫外線の照射を行う装置である。紫外線照射装置１は、チャンバ２（収容部）、ステージ３、照射ユニット４、搬送機構５（移動部）、冷却部６、ガス供給部７及び制御部８を備える。制御部８は、紫外線照射装置１の構成要素を統括制御する。
＜チャンバ＞
チャンバ２は、紫外線の照射処理が行われる基板１０を収容する。チャンバ２は、上面視で矩形をなす箱状に形成される。具体的に、チャンバ２は、基板１０の上方を覆う矩形板状の天板２０と、基板１０の側方を囲むように覆う矩形枠状の周壁２１と、基板１０の下方を覆う底板２２とによって形成される。周壁２１の−Ｙ方向側には、チャンバ２に対して基板１０の搬入及び搬出をするための基板搬出入口２１ａが設けられる。
例えば、天板２０、周壁２１及び底板２２は、紫外線を遮光する遮光部材によって形成される。これにより、チャンバ２の内部の基板１０に対して紫外線を照射する際に、紫外線がチャンバ２の外部に漏れることを回避することができる。
チャンバ２は、基板１０を密閉空間で収容可能に構成される。例えば、天板２０、周壁２１及び底板２２の各接続部を溶接等で隙間なく結合することで、チャンバ２内の気密性を向上することができる。例えば、チャンバ２には、ポンプ機構等の減圧機構（不図示）が設けられる。これにより、チャンバ２内を減圧させた状態で基板１０を収容することができる。
図３に示すように、チャンバ２内には、基板１０を加熱する加熱機構１１が設けられる。加熱機構１１は、基板１０と略同じ平面視サイズの矩形板状を有し、基板１０を下方から支持するように配置される。加熱機構１１は、ステージ３に取り付けられる。加熱機構１１は、ヒータ等（不図示）を含む。
＜透過部＞
図２に示すように、チャンバ２の天板２０には、紫外線を通過可能な透過部２３が設けられる。透過部２３は、天板２０の一部を構成する。透過部２３は、上面視で天板２０よりも小さい矩形板状に形成される。透過部２３は、天板２０を厚み方向に開口する矩形の開口部２０ｈに取り付けられている。例えば、透過部２３は、石英、耐熱ガラス、樹脂シート、樹脂フィルム等を用いる。
透過部２３のサイズは、基板１０よりも大きいサイズに設定される。これにより、基板１０に対して紫外線を照射する際に、紫外線が天板２０の遮光部（透過部２３以外の部分）によって遮光されることを回避することができるため、基板１０の上面全体に均一に紫外線を照射することができる。
尚、開口部２０ｈのサイズは、基板１０を出し入れ可能なサイズに設定されてもよい。又、透過部２３は、開口部２０ｈに着脱自在に嵌め込まれてもよい。これにより、透過部２３を開口部２０ｈに嵌め込んだときはチャンバ２内を密閉空間とすることができ、透過部２３を開口部２０ｈから脱離したときはチャンバ２内に基板１０を出し入れすることができる。
＜ステージ＞
ステージ３は、チャンバ２及び搬送機構５を上面で支持する。ステージ３は、Ｚ方向に厚みを有する板状をなす。
ステージ３は、筐体下部３１によって下方から支持される。
筐体下部３１は、複数の鋼材等の角柱を格子状に組み合わせて形成される。
尚、筐体下部３１の下端部には、複数の車輪３１ａが回転自在に取り付けられる。これにより、筐体下部３１をＸＹ平面内で自在に移動させることができる。
ステージ３には、筐体３２が設けられる。筐体３２は、柱部３３及び壁部３４を備える。
柱部３３は、複数の鋼材等の角柱を格子状に組み合わせて形成され、チャンバ２、照射ユニット４及び搬送機構５を囲む。
壁部３４は、柱部３３の隙間（各角柱の間）に設けられ、チャンバ２、照射ユニット４及び搬送機構５の周囲及び上方を覆う。
例えば、壁部３４は、透明な板材によって形成される。これにより、筐体３２の外部から筐体３２内の構成要素を視認することができる。
＜昇降機構＞
図３に示すように、チャンバ２の下方には、基板１０をＺ方向に移動可能とする昇降機構２５が設けられる。昇降機構２５には、複数のリフトピン２５ａが設けられる。複数のリフトピン２５ａの先端（＋Ｚ側の端）は、ＸＹ平面に平行な同一面内に配置される。
複数のリフトピン２５ａの先端は、ステージ３、底板２２及び加熱機構１１を挿通可能とされる。
具体的に、ステージ３には、ステージ３を厚み方向に開口する複数の挿通孔３ａが形成される。底板２２には、各挿通孔３ａに平面視で重なる位置で底板２２を厚み方向に開口する複数の挿通孔２２ａが形成される。加熱機構１１には、各挿通孔２２ａに平面視で重なる位置で加熱機構１１を厚み方向に開口する複数の挿通孔１１ａが形成される。複数のリフトピン２５ａの先端は、各挿通孔３ａ，２２ａ，１１ａを介して基板１０の下面に当接・離反可能とされる。そのため、複数のリフトピン２５ａの先端によって、基板１０がＸＹ平面に平行に支持されるようになっている。
昇降機構２５は、チャンバ２内に収容される基板１０を支持しつつチャンバ２内のＺ方向に移動するようになっている。図３においては、複数のリフトピン２５ａの先端が各挿通孔３ａ，２２ａ，１１ａを介して基板１０の下面に当接すると共に上昇することによって、基板１０を加熱機構１１から離反した状態を示している。
尚、昇降機構２５において、複数のリフトピン２５ａを昇降させる駆動源２５ｂは、チャンバ２の外部に配置される。そのため、仮に駆動源２５ｂの駆動に伴いパーティクルが発生したとしても、チャンバ２を密閉空間とすることによって、チャンバ２内へのパーティクルの侵入を回避することができる。
＜照射ユニット＞
照射ユニット４は、チャンバ２の外部に設けられる。照射ユニット４は、照射部４０及び集光部材４１を備える。
照射部４０は、基板１０にｉ線等の紫外線を照射可能に構成される。
ここで、「紫外線」とは、波長範囲の下限が１ｎｍ程度、上限が可視光線の短波長端の光を意味する。
例えば、照射部４０は、メタルハライドランプを用いる。
尚、照射部４０は、これに限らず、高圧水銀ランプ、ＬＥＤランプを用いてもよい。又、照射部４０は、これらのランプを複数組み合わせてもよい。
例えば、照射部４０の下面には、波長が３００ｎｍよりも低い成分をカットするフィルタが設けられてもよい。これにより、フィルタを介して射出される紫外線の波長は３００ｎｍ以上となるため、紫外線の照射によって基板１０の過度の温度上昇を抑制することができる。
集光部材４１は、照射部４０から射出される紫外線を基板１０上に集光する。基板１０上に紫外線を集光させることで、照射部４０から射出される紫外線が基板１０の外部に拡散することを抑制することができるため、照度を向上することができる。
＜搬送機構＞
図１及び図２に示すように、搬送機構５は、チャンバ２の外部に設けられる。搬送機構５は、チャンバ２の外部からチャンバ２の内部に収容されている基板１０に紫外線が照射されるように照射ユニット４をチャンバ２の外部で移動させる。搬送機構５は、ガイド部５０、土台５３及び門型フレーム５４を備える。
ガイド部５０は、一対のレール５１と、スライダ５２とを備える。例えば、ガイド部５０は、リニアモータアクチュエータを用いる。
一対のレール５１は、チャンバ２を−Ｙ方向側及び＋Ｙ方向側から挟むように照射ユニット４の移動方向（照射部４０の移動方向）であるＸ方向に延びる。
スライダ５２は、一対のレール５１に沿って摺動可能に構成される。
土台５３は、ステージ３の四隅に複数（例えば本実施形態では四隅に一つずつ計四つ）設けられる。各土台５３は、一対のレール５１におけるＸ方向両端部を支持する。
門型フレーム５４は、チャンバ２をＹ方向に跨ぐように門型に形成されると共に、一対のレール５１に沿って移動可能とされる。門型フレーム５４は、Ｚ方向に延びる一対の門柱部５４ａと、一対の門柱部５４ａの間を連結するようにＹ方向に延びる連結部５４ｂとを備える。門型フレーム５４における各門柱部５４ａの下端部には、スライダ５２が取り付けられる。
図３に示すように、門型フレーム５４における連結部５４ｂの内部には、照射ユニット４を保持する保持部５４ｃが設けられる。保持部５４ｃは、門型フレーム５４におけるＹ方向中間部の下面から上方に窪む凹部を形成する。照射ユニット４のうち照射面４ａ（下面）を除く部分は、保持部５４ｃの凹部に囲まれ、門型フレーム５４の壁部によって覆われる。例えば、門型フレーム５４は、紫外線を遮光する遮光部材によって形成される。これにより、照射ユニット４から紫外線を照射する際に、紫外線が門型フレーム５４の側方に拡散することを回避することができ、紫外線を下方（チャンバ２内の基板１０）に向けて照射することができる。
図２に示すように、Ｘ方向において、各レール５１の長さＬ１は、チャンバ２の長さＬ２よりも長い（Ｌ１＞Ｌ２）。本実施形態では、Ｘ方向において、各レール５１の長さＬ１は、チャンバ２の長さＬ２と、門型フレーム５４二つ分の長さ（２×Ｌ３）とを足し合わせた長さ（Ｌ２＋２×Ｌ３）よりも長くする。これにより、上面視において、チャンバ２の−Ｘ方向端を超える領域からチャンバ２の＋Ｘ方向端を超える領域まで照射ユニット４を移動させることができる。
＜冷却部＞
図１及び図２に示すように、チャンバ２の外部には、照射ユニット４を冷却可能な冷却部６が設けられる。冷却部６は、門型フレーム５４の＋Ｙ方向側の側壁部（門柱部５４ａ）に取り付けられる。例えば、冷却部６は、ブロワを用いる。これにより、照射ユニット４によって生じた熱気を外部に排気することができる。
搬送機構５は、照射ユニット４と共に冷却部６をチャンバ２の外部で移動させる。
＜ガス供給部＞
チャンバ２には、チャンバ２の内部雰囲気の状態を調整可能なガス供給部７が設けられる。ガス供給部７は、乾燥ガスとして窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを供給する。
ここで、ガス供給部は、請求項に記載の「酸素濃度調整部」及び「露点調整部」に相当する。
ガス供給部７により、チャンバ２の内部雰囲気の露点を調整することができ、チャンバ２内の水分濃度を調整することができる。
例えば、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の露点を−８０℃（水分濃度０．５４ｐｐｍ質量基準）以上且つ−５℃（水分濃度４０００ｐｐｍ質量基準）以下とするように乾燥ガスの供給を調整する。
例えば、レジスト膜の露光後のプレパターンを硬化するときの雰囲気において、このように露点を好ましい上限以下とすることにより、パターンの硬化を進行しやすくすることができる。一方、好ましい下限以上とすることにより、装置を運用する上での作業性等を向上することができる。
又、ガス供給部７により、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を調整することもできる。チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度（質量基準）は、低いほど好ましい。具体的には、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を、１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、５００ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
例えば、レジスト膜の露光後のプレパターンを硬化するときの雰囲気において、このように酸素濃度を好ましい上限以下とすることにより、パターンの硬化を進行しやすくすることができる。
＜紫外線照射方法＞
次に、本実施形態に係る紫外線照射方法を説明する。本実施形態では、上記の紫外線照射装置１を用いて基板１０に紫外線を照射する。紫外線照射装置１の各部で行われる動作は、制御部８によって制御される。
本実施形態に係る紫外線照射方法は、収容ステップ、照射ステップ及び移動ステップを含む。
収容ステップにおいて、チャンバ２は、基板１０を密閉空間で収容する。例えば、基板搬出入口２１ａを介してチャンバ２内に基板１０を搬送した後、基板搬出入口２１ａを閉塞してチャンバ２を密閉する。
照射ステップにおいて、照射ユニット４は、基板１０に紫外線を照射する。
移動ステップにおいて、搬送機構５は、チャンバ２の外部からチャンバ２の内部に収容されている基板１０に紫外線が照射されるように照射ユニット４をチャンバ２の外部で移動させる。
移動ステップにおいて、透過部２３を介してチャンバ２の内部の基板１０に紫外線が照射されるように照射ユニット４をチャンバ２の外部で移動させる。上述の通り、門型フレーム５４の＋Ｙ方向側の側壁部には冷却部６が取り付けられているため、移動ステップにおいて、照射ユニット４と共に冷却部６をチャンバ２の外部で移動させる。
移動ステップにおいて、一対のレール５１の−Ｘ方向端（一端）と＋Ｘ方向端（他端）との間で照射ユニット４を往復移動させる。例えば、図３の上面視において、チャンバ２の−Ｘ方向端を超える領域からチャンバ２の＋Ｘ方向端を超える領域まで照射ユニット４を往復移動させる。
尚、本実施形態に係る紫外線照射方法は、ガス供給ステップを含む。
ここで、ガス供給ステップは、請求項に記載の「酸素濃度調整ステップ」及び「露点調整ステップ」に相当する。
ガス供給ステップにおいて、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の露点を調整する。又、ガス供給ステップにおいて、ガス供給部７は、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を調整する。
以上のように、本実施形態によれば、密閉空間を有するチャンバ２の内部で基板１０を静止させた状態で、チャンバ２の外部で照射ユニット４を移動させつつチャンバ２の内部の基板１０に紫外線を照射することができるため、基板１０の移動に伴うパーティクルの発生を考慮する必要がない。又、照射ユニット４の移動はチャンバ２の外部で行われるため、仮に照射ユニット４の移動に伴いパーティクルが発生したとしても、チャンバ２を密閉空間とすることによって、チャンバ２内へのパーティクルの侵入を回避することができる。従って、チャンバ２内のパーティクルの発生を抑制することができ、基板１０を清浄に保つことができる。
又、基板１０を静止させた状態で照射ユニット４を移動させることによって、照射ユニット４よりも平面視サイズの大きい基板１０を用いても、照射ユニット４を静止させた状態で基板１０を移動させる場合と比較して、基板１０に紫外線を照射する際に必要なスペースを節約することができ、フットプリントを小さくすることができる。
又、チャンバ２内で基板１０を静止させた状態とすることによって、チャンバ２内は基板１０の収容スペースを確保するだけで済むため、チャンバ２内で基板１０を移動させる場合と比較して、チャンバ２の容積を小さくすることができ、チャンバ２内の酸素濃度・露点の管理をしやすくなる。又、チャンバ２内の酸素濃度を調整する際に使用する窒素の消費量を削減することができる。
又、チャンバ２には、紫外線を透過可能な透過部２３が設けられることで、透過部２３を用いた簡単な構成で、透過部２３を介して基板１０に紫外線を照射することができる。
又、チャンバ２は、基板１０の上方を覆う天板２０を含み、透過部２３は、天板２０に設けられることで、チャンバ２の天板２０に透過部２３を設けた簡単な構成で、透過部２３を介して基板１０に紫外線を照射することができる。又、チャンバ２の一部に透過部２３を設けることによって、チャンバ２全体に透過部を設ける場合と比較して、透過部２３のメンテナンス性を向上することができる。
又、搬送機構５は、チャンバ２を挟むように照射ユニット４の移動方向に延びる一対のレール５１（ガイド部５０）と、チャンバ２を跨ぐように門型に形成されると共に、一対のレール５１に沿って移動可能とされる門型フレーム５４と、を含み、門型フレーム５４には、照射ユニット４を保持する保持部５４ｃが設けられることで、一般的なレールに沿って照射ユニット４を移動させる場合と比較して、高い剛性を有する門型フレーム５４によって照射ユニット４を一対のレール５１に沿って移動させることができるため、照射ユニット４の移動を安定して行うことができる。
又、チャンバ２の外部には、照射ユニット４を冷却可能な冷却部６が設けられることで、照射ユニット４を冷却することができるため、紫外線を基板１０に連続照射するとき等に照射ユニット４を連続駆動する場合であっても、照射ユニット４が過熱することを抑制することができる。
又、搬送機構５は、照射ユニット４と共に冷却部６をチャンバ２の外部で移動させることで、照射ユニット４及び冷却部６をまとめて一括して移動させることができるため、照射ユニット４及び冷却部６を別個独立に移動させる場合と比較して、装置構成の簡素化を図ることができる。
又、チャンバ２には、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度及び露点を調整可能なガス供給部７が設けられることで、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に調整することができるため、所定の酸素濃度の条件下で紫外線を基板１０に照射することができる。又、チャンバ２の内部雰囲気の露点を所定の露点に調整することができるため、所定の露点の条件下で紫外線を基板１０に照射することができる。
又、移動ステップにおいて、一対のレール５１の−Ｘ方向端（一端）と＋Ｘ方向端（他端）との間で照射ユニット４を往復移動させることで、一対のレール５１の一端と他端との間で照射ユニット４を一方向にのみ移動させる場合と比較して、紫外線を基板１０に繰り返し照射するときであっても、スムーズに効率良く照射することができる。又、一つの照射ユニット４を設ければ足りるため、装置構成の簡素化を図ることができる。
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について、図４〜図６を用いて説明する。
図４は、第二実施形態に係る紫外線照射装置２０１の斜視図である。図５は、第二実施形態に係る紫外線照射装置２０１の上面図である。図６は、第二実施形態に係る紫外線照射装置２０１の側面図である。
第二実施形態では、第一実施形態に対して、チャンバ２０２が第一チャンバ２０２Ａ（第一収容部）及び第二チャンバ２０２Ｂ（第二収容部）を備える点、ガイド部２５０が第一レール２５１Ａ及び第二レール２５１Ｂを備える点で特に異なる。図４〜図６において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
＜紫外線照射装置＞
図４〜図６に示すように、紫外線照射装置２０１は、チャンバ２０２、ステージ２０３、照射ユニット４、搬送機構２０５、冷却部６、ガス供給部７及び制御部８を備える。制御部８は、紫外線照射装置２０１の構成要素を統括制御する。
チャンバ２０２は、第一チャンバ２０２Ａ及び第二チャンバ２０２Ｂを備える。
第一チャンバ２０２Ａ及び第二チャンバ２０２Ｂは、照射ユニット４の移動方向であるＸ方向に並ぶ。
第一チャンバ２０２Ａは第一基板１０Ａを収容し、第二チャンバ２０２Ｂは第二基板１０Ｂを収容する。尚、第一基板１０Ａ及び第二基板１０Ｂは、互いに同じ基板を用いてもよいし、互いに異なる基板を用いてもよい。
ステージ２０３は、第一チャンバ２０２Ａ、第二チャンバ２０２Ｂ及び搬送機構２０５を上面で支持する。ステージ２０３は、上面視でＸ方向に延びる長方形状の板状をなす。
ステージ２０３は、筐体下部２３１によって下方から支持される。
筐体下部２３１は、複数の鋼材等の角柱を格子状に組み合わせて形成される。
ステージ２０３には、筐体２３２が設けられる。筐体２３２は、柱部２３３及び壁部２３４を備える。
柱部２３３は、複数の鋼材等の角柱を格子状に組み合わせて形成され、第一チャンバ２０２Ａ、第二チャンバ２０２Ｂ、照射ユニット４及び搬送機構２０５を囲む。
壁部２３４は、柱部２３３の隙間（各角柱の間）に設けられ、第一チャンバ２０２Ａ、第二チャンバ２０２Ｂ，照射ユニット４及び搬送機構２０５の周囲及び上方を覆う。
例えば、壁部２３４は、透明な板材によって形成される。これにより、筐体２３２の外部から筐体２３２内の構成要素を視認することができる。
搬送機構２０５は、第一チャンバ２０２Ａ及び第二チャンバ２０２Ｂの外部に設けられる。搬送機構２０５は、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの外部から各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの内部に収容されている各基板１０Ａ，１０Ｂに紫外線が照射されるように照射ユニット４を各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの外部で移動させる。搬送機構２０５は、ガイド部２５０、土台５３及び門型フレーム５４を備える。
ガイド部２５０は、一対の第一レール２５１Ａ及び一対の第二レール２５１Ｂと、スライダ５２とを備える。
一対の第一レール２５１Ａは、第一チャンバ２０２Ａを−Ｙ方向側及び＋Ｙ方向側から挟むようにＸ方向に延びる。
一対の第二レール２５１Ｂは、第二チャンバ２０２Ｂを−Ｙ方向側及び＋Ｙ方向側から挟むようにＸ方向に延びる。
スライダ５２は、一対の各レール２５１Ａ，レール２５１Ｂに沿って摺動可能に構成される。
土台５３は、ステージ２０３に複数（例えば本実施形態では八つ）設けられる。各土台５３は、一対の各レール２５１Ａ，２５１ＢにおけるＸ方向両端部を支持する。
門型フレーム５４は、一対の各レール２５１Ａ，２５１Ｂに沿って移動可能とされる。門型フレーム５４における各門柱部５４ａの下端部は、スライダ５２上面に載置される。
図５に示すように、Ｘ方向において、各レール２５１Ａ，２５１Ｂの長さＬ１１，Ｌ１２は、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの長さＬ２１，Ｌ２２よりも長い（Ｌ１１＞Ｌ２１，Ｌ１２＞Ｌ２２）。本実施形態では、Ｘ方向において、各レール２５１Ａ，２５１Ｂの長さＬ１１，Ｌ１２は、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの長さＬ２１，Ｌ２２と、門型フレーム５４二つ分の長さ（２×Ｌ３）と、を足し合わせた長さ（Ｌ２１＋２×Ｌ３，Ｌ２２＋２×Ｌ３）よりも長くする。これにより、上面視において、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの−Ｘ方向端を超える領域から各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの＋Ｘ方向端を超える領域まで照射ユニット４を移動させることができる。
＜ベルトコンベア＞
本実施形態において、照射ユニット４の移動方向であるＸ方向における第一レール２５１Ａと第二レール２５１Ｂとの間には、門型フレーム５４の移動を補助するベルトコンベア２０９（ガイド補助部）が着脱可能に設けられる。ベルトコンベア２０９は、第一レール２５１Ａと第二レール２５１Ｂとの間を橋渡すようにＸ方向に延びる。ベルトコンベア２０９は、回転方向を切替可能とされる。これにより、門型フレーム５４の第一レール２５１Ａから第二レール２５１Ｂへの移動と、第二レール２５１Ｂから第一レール２５１Ａへの移動とを補助するようになっている。
＜紫外線照射方法＞
次に、本実施形態に係る紫外線照射方法を説明する。本実施形態では、上記の紫外線照射装置２０１を用いて各基板１０Ａ，１０Ｂに紫外線を照射する。紫外線照射装置２０１の各部で行われる動作は、制御部８によって制御される。尚、本実施形態に係る紫外線照射方法において、第一実施形態と同様の方法については、その詳細な説明を省略する。
移動ステップにおいて、一対の第一レール２５１Ａの−Ｘ方向端と一対の第二レール２５１Ｂの＋Ｘ方向端との間で照射ユニット４を往復移動させる。例えば、図５の上面視において、第一チャンバ２０２Ａの−Ｘ方向端を超える領域から第二チャンバ２０２Ｂの＋Ｘ方向端を超える領域まで照射ユニット４を往復移動させる。上述の通り、照射ユニット４の移動方向であるＸ方向における第一レール２５１Ａと第二レール２５１Ｂとの間にはベルトコンベア２０９が設けられるため、照射ユニット４の往復移動をスムーズに行うことができる。
以上のように、本実施形態によれば、チャンバ２０２は、各基板１０Ａ，１０Ｂを密閉空間で収容可能であり且つ照射ユニット４の移動方向（Ｘ方向）に並ぶ第一チャンバ２０２Ａ及び第二チャンバ２０２Ｂを含み、ガイド部２５０は、第一チャンバ２０２Ａを挟むように延びる第一レール２５１Ａと、第一レール２５１Ａに照射ユニット４の移動方向（Ｘ方向）に並ぶと共に第二チャンバ２０２Ｂを挟むように延びる第二レール２５１Ｂと、を含むことで、第一レール２５１Ａ及び第二レール２５１Ｂに沿って照射ユニット４を移動させることができるため、第一チャンバ２０２Ａ内の基板１０Ａへの紫外線照射と、第二チャンバ２０２Ｂ内の基板１０Ｂへの紫外線照射とを連続して行うことができる。
又、第一チャンバ２０２Ａ及び第二チャンバ２０２Ｂを含むため、二つの基板１０Ａ，１０Ｂを同時に処理することができる。
又、密閉空間を有する各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂ内で各基板１０Ａ，１０Ｂを静止させた状態で、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂ外で照射ユニット４を移動させつつ各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂ内の各基板１０Ａ，１０Ｂに紫外線を照射することができるため、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂ内のパーティクルの発生を抑制することができ、各基板１０Ａ，１０Ｂを清浄に保つことができる。
又、第一チャンバ２０２Ａ及び第二チャンバ２０２Ｂを備えた構成において、フットプリントの縮小化、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂ内の酸素濃度・露点の管理の容易化を図ると共に、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂ内の酸素濃度を調整する際に使用する窒素の消費量を削減することができる。
又、照射ユニット４の移動方向（Ｘ方向）における第一レール２５１Ａと第二レール２５１Ｂとの間には、門型フレーム５４の移動を補助するベルトコンベア２０９が着脱可能に設けられることで、ベルトコンベア２０９を着脱することによって、第一レール２５１Ａ又は第二レール２５１Ｂの一方のみに沿った門型フレーム５４の移動と、第一レール２５１Ａ及び第二レール２５１Ｂに連続的に沿った門型フレーム５４の移動とを切り替えることができる。例えば、ベルトコンベア２０９を脱離することによって、第一レール２５１Ａ又は第二レール２５１Ｂの一方のみに沿った門型フレーム５４の移動へ切り替えることできる。一方、ベルトコンベア２０９を接続することによって、第一レール２５１Ａ及び第二レール２５１Ｂに連続的に沿った門型フレーム５４の移動へ切り替えることができる。
尚、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、チャンバを一つ又は二つ設けたが、これに限らず、チャンバを三つ以上の複数設けても構わない。
又、上記第二実施形態においては、補助ガイド部としてベルトコンベアを用いたが、これに限らず、リニアモータアクチュエータを用いても構わない。例えば、ベルトコンベア及びリニアモータアクチュエータは、Ｘ方向に継ぎ足し可能とされてもよい。これにより、Ｘ方向における門型フレーム５４の移動距離を調整することができる。
又、上記第二実施形態においては、第一レール及び第二レールを設けたが、一つのレールのみを設けても構わない。この場合、Ｘ方向において、レールの長さは、各チャンバ２０２Ａ，２０２Ｂの長さＬ２１，Ｌ２２を足し合わせた長さよりも長くする。
尚、上記において実施形態又はその変形例として記載した各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができるし、また、組み合わされた複数の構成要素のうち一部の構成要素を適宜用いないようにすることもできる。
１，２０１…紫外線照射装置 １０…基板 １０Ａ…第一基板（基板） １０Ｂ…第二基板（基板） ２，２０２…チャンバ（収容部） ５，２０５…搬送機構（移動部） ６…冷却部 ７…ガス供給部（酸素濃度調整部、露点調整部） ２０…天板 ２３…透過部 ４０…照射部 ５０，２５０…ガイド部 ５４…門型フレーム ５４ｃ…保持部 ２０２Ａ…第一チャンバ（第一収容部） ２０２Ｂ…第二チャンバ（第二収容部） ２０９…ベルトコンベア（補助ガイド部） ２５１Ａ…第一レール ２５１Ｂ…第二レール

Claims (16)

  1. 基板を密閉空間で収容可能な収容部と、
    前記収容部の外部に設けられ、前記基板に紫外線を照射可能な照射部と、
    前記収容部の外部に設けられ、前記収容部の外部から前記収容部の内部に収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動部と、
    を含む紫外線照射装置。
  2. 前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられる
    請求項１に記載の紫外線照射装置。
  3. 前記収容部は、前記基板の上方を覆う天板を含み、
    前記透過部は、前記天板に設けられる
    請求項２に記載の紫外線照射装置。
  4. 前記移動部は、
    前記収容部を挟むように前記照射部の移動方向に延びるガイド部と、
    前記収容部を跨ぐように門型に形成されると共に、前記ガイド部に沿って移動可能とされる門型フレームと、を含み、
    前記門型フレームには、前記照射部を保持する保持部が設けられる
    請求項１〜３の何れか一項に記載の紫外線照射装置。
  5. 前記収容部は、前記基板を密閉空間で収容可能であり且つ前記照射部の移動方向に並ぶ第一収容部及び第二収容部を含み、
    前記ガイド部は、前記第一収容部を挟むように延びる第一レールと、前記第一レールに前記照射部の移動方向に並ぶと共に前記第二収容部を挟むように延びる第二レールと、
    を含む
    請求項４に記載の紫外線照射装置。
  6. 前記照射部の移動方向における前記第一レールと前記第二レールとの間には、前記門型フレームの移動を補助するガイド補助部が着脱可能に設けられる
    請求項５に記載の紫外線照射装置。
  7. 前記収容部の外部には、前記照射部を冷却可能な冷却部が設けられる
    請求項１〜６の何れか一項に記載の紫外線照射装置。
  8. 前記移動部は、前記照射部と共に前記冷却部を前記収容部の外部で移動させる
    請求項７に記載の紫外線照射装置。
  9. 前記収容部には、前記収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整可能な酸素濃度調整部が設けられる
    請求項１〜８の何れか一項に記載の紫外線照射装置。
  10. 前記収容部には、前記収容部の内部雰囲気の露点を調整可能な露点調整部が設けられる
    請求項１〜９の何れか一項に記載の紫外線照射装置。
  11. 基板を密閉空間で収容可能な収容部と、
    前記収容部の外部に設けられ、前記基板に紫外線を照射可能な照射部と、を含む紫外線照射装置を用いた紫外線照射方法であって、
    前記基板を前記収容部に密閉空間で収容する収容ステップと、
    前記基板に紫外線を照射する照射ステップと、
    前記収容部の外部から前記収容部の内部に密閉空間で収容されている前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる移動ステップと、
    を含む紫外線照射方法。
  12. 前記収容部には、前記紫外線を透過可能な透過部が設けられ、
    前記移動ステップは、前記透過部を介して前記収容部の内部の前記基板に前記紫外線が照射されるように前記照射部を前記収容部の外部で移動させる
    請求項１１に記載の紫外線照射方法。
  13. 前記移動ステップは、前記収容部を挟むように前記照射部の移動方向に延びるガイド部の一端と他端との間で前記照射部を往復移動させる
    請求項１１又は１２に記載の紫外線照射方法。
  14. 前記収容部の外部には、前記照射部を冷却可能な冷却部が設けられ、
    前記移動ステップは、前記照射部と共に前記冷却部を前記収容部の外部で移動させる
    請求項１１〜１３の何れか一項に記載の紫外線照射方法。
  15. 前記収容部の内部雰囲気の酸素濃度を調整する酸素濃度調整ステップを含む
    請求項１１〜１４の何れか一項に記載の紫外線照射方法。
  16. 前記収容部の内部雰囲気の露点を調整する露点調整ステップを含む
    請求項１１〜１５の何れか一項に記載の紫外線照射方法。
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