JP4319175B2 - 減圧乾燥装置 - Google Patents

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    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs

Description

本発明は、液晶ディスプレイ(LCD)等に用いられる基板にレジスト液等の塗布液を塗布した後、この塗布液に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置に関する。
液晶ディスプレイ(LCD)の製造においては、LCD用のガラス製基板(以下、単にLCD基板という)上に電極パターンを形成するためにフォトリソグラフィー技術が用いられる。フォトリソグラフィーを利用したパターン形成は、まず、ガラス製のLCD基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、次に、回路パターンに対応するようにレジスト膜を露光し、その後、これを現像処理するといった手順で行われる。
フォトリソグラフィー技術において、レジスト液が塗布されたLCD基板に対しては、レジスト液を乾燥させるために加熱装置に搬入してプリベーク処理が行われるが、加熱装置では通常、LCD基板と加熱プレートとの直接接触を避ける目的で、LCD基板が、加熱プレート上に突出して設けられたピンを介して加熱プレート上に配置される。このため、ピンの跡がレジスト膜に転写されてしまうという問題を有している。そこで、このような転写を防止するために、基板に塗布したレジスト液を減圧状態である程度乾燥し、その後、加熱装置による乾燥を行って急激な乾燥を回避する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
このような減圧乾燥処理を行う装置としては、上部チャンバーおよび下部チャンバーからなるチャンバーと、チャンバー内に設けられてLCD基板が載置される載置台と、チャンバー内を排気して減圧する減圧機構とを具備した装置が用いられている(例えば特許文献2、3参照)。この減圧乾燥装置は、上部チャンバーおよび下部チャンバーを密着した状態で減圧乾燥処理を行い、LCD基板の搬入出の際には、上部チャンバーをクレーン等で上昇させてチャンバーを開放し、さらに、適宜の駆動機構により載置台を上昇させるものである。
また、この減圧乾燥装置では、アクチュエーターまたはロボットにより把持されて、処理前のLCD基板が載置台上に搬送されるとともに、処理後のLCD基板が載置台上から搬送されるため、アクチュエーターまたはロボットによる把持が容易となるように、LCD基板は、その端部が、載置台上に突出して設けられたピンに支持されることにより、載置台上に載置される。
特開2000−106341号公報 特開2000−181079号公報 特開2004−241702号公報
ところで、LCD基板は大型化が指向され、近時、一辺が2mもの巨大なものが出現するに至り、それに伴って上記減圧乾燥装置も著しく大型化している。このため、上記減圧乾燥装置は、LCD基板の搬入出時に著しく重量の大きい上部チャンバーを上昇させなければならず、安全上問題がある。さらに、このような著しく重量の大きい上部チャンバーを昇降させると、上部チャンバーの昇降動作の際に生じる振動が大きくなり、この振動が上記減圧乾燥装置に近接配置されたレジスト液を塗布する塗布装置に伝わって、レジスト液の膜厚が不均一となってしまうおそれがある。
しかも、LCD基板が大型化すると、その端部に設けられたピンのみでLCD基板を支持することが難しくなることから、LCD基板の中央部にもピンを設ける必要がある。このため、結局これらのピンの跡がレジスト膜に転写されてしまう可能性が高くなり、減圧乾燥処理そのものが意味のないものとなってしまう。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、基板が大型であっても、安全性に優れるとともに、振動の発生を抑えることでき、かつ、基板に塗布された塗布液に生じる転写を確実に防止することが可能な減圧乾燥装置の提供を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、基板に塗布液を塗布した後、この塗布液に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、基板が搬入される搬入口および基板が搬出される搬出口を側壁部に有し、前記搬入口から搬入された基板を略水平状態で収容するチャンバーと、前記チャンバーの前記搬入口および搬出口を開閉するゲート部材と、前記ゲート部材によって前記搬入口および搬出口が閉塞された状態で前記チャンバー内を減圧する減圧機構と、基板を、略水平に搬送して前記搬入口から前記チャンバー内に搬入するとともに、前記減圧機構による減圧乾燥処理後に、略水平に搬送して前記搬出口から前記チャンバー外に搬出する搬送機構と、前記チャンバー内で、基板を局部的に支持することなく、均等に支持可能な基板支持部材とを具備することを特徴とする減圧乾燥装置を提供する。なお、搬入口および搬出口は同一である場合も含まれる。
さらに、前記搬送機構は、前記チャンバー内で基板を搬送する内側搬送部と、前記チャンバー外で基板を前記搬入口から搬入して前記内側搬送部に搬送する搬入側搬送部と、前記チャンバー外で前記内側搬送部から搬送された基板を前記搬出口から搬出する搬出側搬送部とを備え、前記内側搬送部は、基板の搬送方向に回転可能に複数設けられたプーリー部材と、これらのプーリー部材に掛け渡されたベルトとを有し、前記プーリー部材の回転に伴う前記ベルトの作動により基板をベルト搬送し、前記ベルトは、基板を支持した状態で停止し、前記基板支持部材として機能することが好ましい。この場合に、作動中の前記ベルトをクリーニングするクリーニング機構をさらに具備する。
さらに、この場合に、前記搬入側搬送部は、基板の搬送方向に回転可能に複数設けられた外側コロ部材を有し、これらの外側コロ部材の回転により基板を少なくとも前記搬入口から搬入して前記内側搬送部に到達させるまでコロ搬送し、
前記内側搬送部は、前記搬入側搬送部によって到達した基板を、前記チャンバー内に完全に収容されるまで搬送することが好ましく、前記搬入側搬送部は、基板に前記塗布液を塗布する塗布装置に近接するように設けられており、前記塗布装置から略水平に搬送されて到達した基板を、前記外側コロ部材の回転により受け取ってコロ搬送することが好ましい。
さらに、この場合に、前記内側搬送部は、前記チャンバー内に収容された基板を、少なくとも前記搬出口を通過させて前記搬入側搬送部に到達させるまで搬送し、前記搬出側搬送部は、基板の搬送方向に回転可能に複数設けられた外側コロ部材を有し、前記内側搬送部によって到達した基板を、前記外側コロ部材の回転により少なくとも前記搬出口から搬出して前記チャンバー外に完全に露出させるまでコロ搬送することが好ましい。
また、本発明において、前記ゲート部材は、前記チャンバーの前記側壁部に沿って移動して、前記搬入口および搬出口を開閉することが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、チャンバーの側壁部に搬入口および搬出口を設け、搬送機構によって基板を略水平に移動させて搬入口および搬出口からの搬入出を行うように構成したので、搬入口および搬出口の高さを、基板の厚みよりもやや大きい程度ときわめて小さく設定することができる。このため、従来の減圧乾燥装置においてチャンバーを開閉する役割を果たす上チャンバーと比較して、チャンバーの搬入口および搬出口を開閉するゲート部材を大幅に軽量化できる。しかも、前述のように基板を略水平に搬送し、従来の減圧乾燥装置に設けられた載置台のように、基板の搬送機構を昇降させる必要がない。したがって、基板が大型化しても、装置の安全性を十分に確保できるとともに、ゲート部材の開閉動作および搬送機構の搬送動作による振動を抑えることが可能となる。その上、基板支持部材がチャンバー内で基板を均等に支持するため、基板の大きさに関わらず、基板に塗布された塗布液に生じる転写を確実に防止することが可能となる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、LCD基板へのレジスト膜の形成、および露光処理後のレジスト膜の現像処理を行うレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。
レジスト塗布・現像処理システム100は、複数のLCD基板Gを収容するためのカセットCが載置されるカセットステーション1と、LCD基板Gにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施す処理ステーション2と、露光装置4との間でLCD基板Gの受け渡しを行うインターフェイスステーション3とを備え、カセットステーション1とインターフェイスステーション3はそれぞれ、処理ステーション2の両側に配置されている。なお、図1において、レジスト塗布・現像処理システム100の長手方向をX方向、平面上においてX方向と直交する方向をY方向とする。
カセットステーション1は、カセットCをY方向に並列に載置可能な載置台9と、処理ステーション2との間でLCD基板Gの搬入出を行う搬送装置11を備え、載置台9と外部との間でカセットCの搬送が行われる。搬送装置11に設けられた搬送アーム11aは、カセットCの配列方向であるY方向に沿って設けられた搬送路10上を移動可能であり、カセットCと処理ステーション2との間でLCD基板Gの搬入出を行うものである。
処理ステーション2は、基本的にX方向に伸びるLCD基板G搬送用の平行な2列の搬送ラインA、Bを有している。搬送ラインA上には、カセットステーション1側からインターフェイスステーション3に向かって、スクラブ洗浄ユニット(SCR)21、第1の熱的処理ユニットセクション26、レジスト塗布ユニット23、第2の熱的処理ユニットセクション27が順に配列されている。
搬送ラインB上には、インターフェイスステーション3側からカセットステーション1に向かって、第2の熱的処理ユニットセクション27、現像ユニット(DEV)24、i線UV照射ユニット(i−UV)25、第3の熱的処理ユニットセクション28が順に配列されている。スクラブ洗浄ユニット21の上の一部にはエキシマUV照射ユニット(e−UV)22が設けられている。なお、エキシマUV照射ユニット22はスクラバ洗浄に先立ってLCD基板Gの有機物を除去するために設けられ、i線UV照射ユニット25は現像の脱色処理を行うために設けられている。
スクラブ洗浄ユニット21では、LCD基板Gが略水平姿勢で搬送されながら洗浄処理および乾燥処理が行われる。現像ユニット24では、LCD基板Gが略水平姿勢で搬送されながら、現像液塗布、リンス、乾燥処理が逐次行われる。これらスクラブ洗浄ユニット21および現像ユニット24では、LCD基板Gの搬送が例えばコロ搬送またはベルト搬送により行われ、LCD基板Gの搬入口および搬出口は相対向する短辺に設けられている。また、i線UV照射ユニット25へのLCD基板Gの搬送は、現像ユニット24の搬送機構と同様の機構により連続して行われる。
レジスト塗布ユニット23は、後に詳細に説明するように、LCD基板Gを略水平姿勢で搬送しながら、レジスト液を供給し、塗布膜を形成するレジスト塗布装置(CT)23aと、減圧雰囲気にLCD基板GをさらすことによりLCD基板G上に形成された塗布膜に含まれる揮発成分を蒸発させて塗布膜を乾燥させる減圧乾燥装置(VD)23bとを備えている。
第1の熱的処理ユニットセクション26は、LCD基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)31、32を有しており、熱的処理ユニットブロック31はスクラブ洗浄ユニット21側に設けられ、熱的処理ユニットブロック32はレジスト塗布ユニット23側に設けられている。これら2つの熱的処理ユニットブロック31、32の間に第1の搬送装置33が設けられている。
熱的処理ユニットブロック31は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット、LCD基板Gに対して脱水ベーク処理を行う2つの脱水ベークユニット、LCD基板Gに対して疎水化処理を施すアドヒージョンユニットが積層された構成を有している。また、熱的処理ユニットブロック32は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット、LCD基板Gを冷却する2つのクーリングユニット、LCD基板Gに対して疎水化処理を施すアドヒージョンユニットが積層された構成を有している。
第1の搬送装置33は、パスユニットを介してのスクラブ洗浄ユニット21からのLCD基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間のLCD基板Gの搬入出、およびパスユニットを介してのレジスト塗布ユニット23へのLCD基板Gの受け渡しを行う。
第1の搬送装置33は、上下動、前後動、旋回動可能であり、熱的処理ユニットブロック31、32のいずれのユニットにもアクセス可能である。
第2の熱的処理ユニットセクション27は、LCD基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)34、35を有しており、熱的処理ユニットブロック34はレジスト塗布ユニット23側に設けられ、熱的処理ユニットブロック35は現像ユニット24側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック34、35の間に第2の搬送装置36が設けられている。
熱的処理ユニットブロック34は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット、LCD基板Gに対してプリベーク処理を行う3つのプリベークユニットが積層された構成となっている。また、熱的処理ユニットブロック35は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット、LCD基板Gを冷却するクーリングユニット、LCD基板Gに対してプリベーク処理を行う2つのプリベークユニットが積層された構成となっている。
第2の搬送装置36は、パスユニットを介してのレジスト塗布ユニット23からのLCD基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間のLCD基板Gの搬入出、パスユニットを介しての現像ユニット24へのLCD基板Gの受け渡し、および後述するインターフェイスステーション3の基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44に対するLCD基板Gの受け渡しおよび受け取りを行う。なお、第2の搬送装置36は、第1の搬送装置33と同じ構造を有しており、熱的処理ユニットブロック34、35のいずれのユニットにもアクセス可能である。
第3の熱的処理ユニットセクション28は、LCD基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)37、38を有しており、熱的処理ユニットブロック37は現像ユニット24側に設けられ、熱的処理ユニットブロック38はカセットステーション1側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック37、38の間に第3の搬送装置39が設けられている。
熱的処理ユニットブロック37は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット、LCD基板Gに対してポストベーク処理を行う3つのポストベークユニットが積層された構成を有している。また、熱的処理ユニットブロック38は、下から順に、LCD基板Gに対してポストベーク処理を行うポストベークユニット、LCD基板Gの受け渡しおよび冷却を行うパス・クーリングユニット、さらに2つのポストベークユニットが積層された構成を有している。
第3の搬送装置39は、パスユニットを介してのi線UV照射ユニット25からのLCD基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間のLCD基板Gの搬入出、パス・クーリングユニットを介してのカセットステーション1へのLCD基板Gの受け渡しを行う。なお、第3の搬送装置39も、第1の搬送装置33と同様の構造を有しており、熱的処理ユニットブロック37、38のいずれのユニットにもアクセス可能である。
処理ステーション2では、以上のように2列の搬送ラインA、Bを構成するように、かつ基本的に処理の順になるように各処理ユニットおよび搬送装置が配置されている。搬送ラインA、B間には空間40が設けられ、この空間40にはシャトル41が往復動可能に設けられている。シャトル41は、LCD基板Gを保持可能に構成され、搬送ラインA、B間でLCD基板Gの受け渡しを行う。シャトル41に対するLCD基板Gの受け渡しは、第1から第3の搬送装置33、36、39によって行われる。
インターフェイスステーション3は、処理ステーション2と露光装置4との間でLCD基板Gの搬入出を行う搬送装置42と、バッファカセットを配置するバッファステージ(BUF)43と、冷却機能を備えた基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ44とを有しており、タイトラー(TITLER)と周辺露光装置(EE)とが上下に積層された外部装置ブロック45が搬送装置42に隣接して設けられている。搬送装置42は搬送アーム42aを備え、この搬送アーム42aにより処理ステーション2と露光装置4との間でLCD基板Gの搬入出が行われる。
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システム100では、まず、カセットステーション1の載置台9に配置されたカセットC内のLCD基板Gが、搬送装置11により処理ステーション2のエキシマUV照射ユニット22に直接搬入され、スクラブ前処理が行われる。次に、LCD基板Gが搬送装置11によりスクラブ洗浄ユニット21に搬入され、スクラブ洗浄される。スクラブ洗浄処理後、LCD基板Gは、例えばコロ搬送により第1の熱的処理ユニットセクション26に属する熱的処理ユニットブロック31のパスユニットに搬出される。
熱的処理ユニットブロック31のパスユニットに配置されたLCD基板Gは、まず、熱的処理ユニットブロック31の脱水ベークユニットに搬送されて加熱処理される。次に、LCD基板Gは、熱的処理ユニットブロック32のクーリングユニットに搬送されて冷却された後、レジストの定着性を高めるために熱的処理ユニットブロック31のアドヒージョンユニットおよび熱的処理ユニットブロック32のアドヒージョンユニットのいずれかに搬送され、そこでHMDSにより疎水化処理される。その後、LCD基板Gは、クーリングユニットに搬送されて冷却され、さらに熱的処理ユニットブロック32のパスユニットに搬送される。このような一連の処理を行う際のLCD基板Gの搬送処理は、全て第1の搬送装置33によって行われる。
熱的処理ユニットブロック32のパスユニットに配置されたLCD基板Gは、このパスユニットに設けられた、例えばコロ搬送機構等の基板搬送機構によってレジスト塗布ユニット23内へ搬入される。後に詳細に説明するように、レジスト塗布装置23aにおいては、LCD基板Gを水平姿勢で搬送しながらレジスト液を供給して塗布膜を形成し、その後、減圧乾燥装置23bにて塗布膜に減圧乾燥処理が施される。その後、後述する搬送機構7の搬出側搬送部7c、さらには減圧乾燥装置(VD)23bに設けられた基板搬送アーム等により、LCD基板Gは、レジスト塗布ユニット23から第2の熱的処理ユニットセクション27に属する熱的処理ユニットブロック34のパスユニットに搬送されて受け渡される。
熱的処理ユニットブロック34のパスユニットに配置されたLCD基板Gは、第2の搬送装置36により、熱的処理ユニットブロック34のプリベークユニットおよび熱的処理ユニットブロック35のプリベークユニットのいずれかに搬送されてプリベーク処理され、熱的処理ユニットブロック35のクーリングユニットに搬送されて所定温度に冷却される。そして、LCD基板Gは、第2の搬送装置36によって熱的処理ユニットブロック35のパスユニットに搬送される。
その後、LCD基板Gは、第2の搬送装置36によりインターフェイスステーション3のエクステンション・クーリングステージ44へ搬送され、必要に応じて、インターフェイスステーション3の搬送装置42により外部装置ブロック45の周辺露光装置(EE)に搬送されて、レジスト膜の外周部(不要部分)を除去するための露光処理が施される。その次に、LCD基板Gは、搬送装置42により露光装置4に搬送されて、LCD基板G上のレジスト膜に所定パターンで露光処理が施される。なお、LCD基板Gは、一時的にバッファステージ43上のバッファカセットに収容され、その後に露光装置4に搬送される場合がある。
露光終了後、LCD基板Gは、インターフェイスステーション3の搬送装置42により外部装置ブロック45の上段のタイトラー(TITLER)に搬入されてLCD基板Gに所定の情報が記された後、エクステンション・クーリングステージ44に載置される。そして、LCD基板Gは、第2の搬送装置36によりエクステンション・クーリングステージ44から第2の熱的処理ユニットセクション27に属する熱的処理ユニットブロック35のパスユニットへ搬送される。
熱的処理ユニットブロック35のパスユニットに搬送されたLCD基板Gは、このパスユニットから現像ユニット24まで延長されている搬送機構、例えばコロ搬送により、現像ユニット24に搬入される。現像ユニット24では、例えば、水平姿勢で搬送中のLCD基板Gの表面上に現像液を液盛りし、搬送を一旦停止したLCD基板を所定角度傾けて、表面上の現像液を流し落とし、この状態で表面上にリンス液を供給して、現像を洗い流す。その後、LCD基板Gを水平姿勢に戻して、再び搬送を開始し、乾燥用窒素ガスまたは空気をLCD基板Gに吹き付けることにより、LCD基板を乾燥させる。
現像処理終了後、LCD基板Gは、現像ユニット24から連続する搬送機構、例えばコロ搬送によりi線UV照射ユニット25に搬送され、脱色処理が施される。その後、LCD基板Gは、i線UV照射ユニット25内のコロ搬送機構により第3の熱的処理ユニットセクション28に属する熱的処理ユニットブロック37のパスユニットに搬出される。
熱的処理ユニットブロック37のパスユニットに配置されたLCD基板Gは、第3の搬送装置39により熱的処理ユニットブロック37のポストベークユニットおよび熱的処理ユニットブロック38のポストベークユニットのいずれかに搬送されてポストベーク処理され、その後熱的処理ユニットブロック38のパス・クーリングユニットに搬送されて所定温度に冷却された後、カセットステーション1の搬送装置11によって、カセットステーション1に配置されている所定のカセットCに収容される。
次に、レジスト塗布ユニット23について詳細に説明する。図2はレジスト塗布ユニット23を示す平面図であり、図3はレジスト塗布ユニット23の構成要素である本発明に係る減圧乾燥装置23bを示す平面図であり、図4はその正面図である。
図2に示すように、レジスト塗布装置23aは、LCD基板Gを支持するためのステージ12と、ステージ12上でLCD基板GをX方向に搬送する基板搬送機構13と、ステージ12上を搬送されるLCD基板Gの表面にレジスト液を供給するレジストノズル14と、レジストノズル14を洗浄等するためのノズル洗浄ユニット15と、を備えている。
ステージ12には、所定のガスを上方に向かって噴射するための多数のガス噴射口16が設けられ、ガス噴射口16から噴射されるガスによってLCD基板Gがステージ12の表面から一定の高さに浮上するように構成されている。
基板搬送機構13は、ステージ12を挟んでX方向に延在するように配置されたガイド52a、52bと、ガイド52a、52bに沿って往復移動可能なスライダ50と、このスライダ50に設けられ、LCD基板Gの一部を保持する吸着パッド等の基板保持部材(図示せず)とを備えている。基板搬送機構13は、ガス噴射口16から噴射されるガスによって浮上したLCD基板Gを、基板保持部材によって保持した状態で、スライダ50がガイド52a、52bに沿って移動することにより、X方向に搬送可能に構成され、基板保持部材は、LCD基板Gの保持および保持の解除を制御可能に構成されている。
レジストノズル14は、ステージ12の上方に配置され、下方に向かってY方向に長い略帯状にレジスト液を吐出するものである。レジストノズル14は、このレジストノズル14を保持する支柱部材54とともに、X方向に移動可能、かつ上下に昇降可能に構成され、LCD基板Gにレジスト液を供給する位置とノズル洗浄ユニット15において洗浄処理等される各位置との間で移動することができるようになっている。
ノズル洗浄ユニット15は、支柱部材55に保持されてステージ12の上方に配置されている。ノズル洗浄ユニット15は、LCD基板Gへのレジスト液供給前に予備的にレジストノズル14からレジスト液を吐出させるダミーディスペンス部57と、レジストノズル14のレジスト吐出口が乾燥しないようにレジスト吐出口を溶剤の蒸気雰囲気で保持するためのノズルバス58と、レジストノズル14のレジスト吐出口近傍に付着したレジストを除去するためのノズル洗浄機構59とを備えている。
図3、4に示すように、減圧乾燥装置23bは、LCD基板Gを収容可能なチャンバー6と、LCD基板Gのチャンバー6内への搬入、およびLCD基板Gのチャンバー6外への搬出を行う搬送機構7とを備えている。
チャンバー6は、薄型の箱状に形成されてCD基板Gを略水平状態で収容可能であり、X方向に対向する側面部にそれぞれ、LCD基板Gが通過可能なY方向に延びるスリット状または長方形状の搬入口61、搬出口62を有している。また、チャンバー6のX方向に対向する側面部にはそれぞれ、搬入口61、搬出口62を開閉するゲート部材63、64が設けられている。ゲート部材63、64はそれぞれ、搬入口61および搬出口62に対応してY方向に延びる帯状または長方形状を有し、チャンバー6の側面部に沿って移動、例えば昇降することにより、搬入口61および搬出口62を開閉する(図4の仮想線参照)。このような帯状のゲート部材63、64を、搬入口61および搬出口62を有するチャンバー6の側面部に沿って昇降させれば、チャンバー6の開閉動作に必要なスペースを小さく抑えることができるので、従来の上下チャンバーを有する減圧乾燥装置と比較して、装置自体の実質的な省スペース化を図ることができる。なお、チャンバー6の上面部69は、メンテナンス用に取り外し可能に設けられている。
チャンバー6の底面部には、このチャンバー6内と連通する排気管66が例えば所定の間隔を有して複数設けられ、排気管66は排気装置67に接続されている。そして、ゲート部材63、64によって搬入口61および搬出口62を閉塞してチャンバー6内を密封した状態で排気装置67を作動させることにより、チャンバー1内を所定値に減圧することが可能となっている。排気管66および排気装置67は、チャンバー6内を減圧して、チャンバー6内に収容されたLCD基板Gのレジスト液を乾燥させるための減圧機構を構成している。
搬送機構7は、LCD基板Gを略水平に搬送し、搬入口61からチャンバー6内に搬入し、搬出口62からチャンバー6外に搬出するものである。搬送機構7は、チャンバー6内でLCD基板Gを搬送する内側搬送部7aと、チャンバー6外でLCD基板Gを搬入口61から搬入して内側搬送部7aに搬送する搬入側搬送部7bと、チャンバー6外で内側搬送部7aから搬送されたLCD基板Gを搬出口62から搬出する搬出側搬送部7cとを備えている。
内側搬送部7aは、チャンバー6内に、X方向に略水平に間隔をあけて複数、ここでは搬入口61側端部および搬出口62側端部にそれぞれ設けられた、略円柱状のプーリー部材70a、70bと、これらのプーリー部材70a、70bに掛け渡されたベルト71とを有している。プーリー部材70a、70bはそれぞれ、Y方向に延びるように形成され、ベルト71の上面が搬入口61および搬出口62の高さ範囲内に位置するように、チャンバー6の例えばY方向に対向する側面部に回転可能に支持されている。プーリー部材70a、70bのうちの少なくともいずれか一方、例えばプーリー部材70bは、回転軸がモーター等の駆動源72に接続され、駆動源72を駆動させることにより、プーリー部材70bが駆動回転し、ベルト71が作動するとともに、プーリー部材70aが従動回転して、ベルト71上に載置されたLCD基板GがX方向に搬送される。なお、ここでは、駆動源72をチャンバー6のY方向側面部の外側に設置しておき、回転軸とチャンバー6のY方向側面部との隙間を、シール部材80によってプーリー部材70bの回転を阻害しないように密封している。
ベルト71は、ウレタン系材料またはテフロン(登録商標)系材料により無端状に形成され、LCD基板GのY方向の幅と略等しい幅を有している。これにより、ベルト71は、LCD基板Gが載置された際に、LCD基板GのY方向の略全幅にわたって接するように構成されている。また、プーリー部材70a、70b間の間隔は、LCD基板GのX方向長さよりも大きく設定され、これにより、ベルト71は、減圧機構による減圧乾燥処理時に、LCD基板Gの裏面を略全面にわたって接するように構成されている。
プーリー部材70a、70bはそれぞれ、Y方向両端部に、径方向外側に突出する大径部73を有し、ベルト71は、プーリー部材70a、70bの大径部73、73間に配置されて、Y方向に位置決めされている。これにより、ベルト71の作動中の蛇行が防止される。
チャンバー6内には、プーリー部材70a、70bよりもさらに搬入口61および搬出口62側にそれぞれ、略円柱状の案内用コロ部材74a、74bが設けられ、案内用コロ部材74a、74bは、上端がベルト71の上面と略同一高さ、あるいはベルト71の上面よりも若干高い高さとなるように、チャンバー6の例えばY方向に対向する側面部に回転可能に支持されている。案内用コロ部材74aは、後述する搬入側搬送部7b上のLCD基板Gをベルト71上に確実に案内するためのものであり、案内用コロ部材74bは、ベルト71上のLCD基板Gを後述する搬出側搬送部7c上に確実に案内するためのものである。
ベルト71内の空隙には、この空隙を埋める充填部材65が、ベルト71に接触しないように、例えばY方向に対向する側面部に取り付けて設けられている。これにより、チャンバー6内の容積が小さくなり、減圧機構によってチャンバー6内を迅速に減圧することできる。
なお、LCD基板Gが大型の場合、あるいはプーリー部材70a、70b間の間隔が大きい場合には、プーリー部材70a、70b間に、Y方向に延びる、ベルト71の撓み防止するための補助用コロ部材75を1つまたは複数設けてベルト71を支持すること好ましい。また、プーリー部材70a、70bに作用するベルト71の張力が大きい場合には、図5に示すように(図5は減圧乾燥装置を構成する内側搬送部の要部を示す図)、プーリー部材70aのX方向前側部、およびプーリー部材70bのX方向後側部にそれぞれ当接する当接部材81を設けておき、プーリー部材70a、70bの変形を防止することが好ましい。当接部材81は、例えば、プーリー部材70a、70bの回転を阻害しないようにコロ機構を有して構成され、チャンバー6内のY方向に対向する側面部に取り付けられる。
搬入側搬送部7bおよび搬出側搬送部7cはそれぞれ、搬入口61および搬出口62を有する側面部を挟んで内側搬送部7aと対向するようにチャンバー6外に設けられており、X方向に略水平に間隔をあけて複数、例えば2つ設けられた略円柱状の外側コロ部材76a、76bを有している。外側コロ部材76a、76bはそれぞれ、上端が、ベルト71の上面と略同一高さとなるように、かつ、レジスト塗布装置23aのスライダ50によって搬送されてきたLCD基板Gの裏面と略同一高さとなるように、支持部材(図示せず)によって回転可能に支持されている。ここでは、外側コロ部材76a、76bのうちのいずれか一方または双方は、回転軸がモーター等の駆動源(図示せず)に接続され、駆動源を駆動させることにより回転してLCD基板GがX方向に搬送されるように構成されている。これにより、アクチュエーター型やロボット型等の複雑な搬送機構を必要とすることなく、LCD基板Gを、レジスト塗布装置23aから受け取ることができる。本実施形態のレジスト塗布装置23aのように、レジスト塗布装置が、LCD基板Gを略水平かつ直線状に移動させる所謂平流し式の場合に特に有効である。
外側コロ部材76a、76bはそれぞれ、小径の回転軸77と、この回転軸77にY方向に間隔をあけて複数設けられた大径の当接部78とを有し、LCD基板Gが通過した際に、当接部78がLCD基板Gに接して、このLCD基板Gを支持するように形成されている。さらに、隣り合う外側コロ部材76aと外側コロ部材76bとでは、当接部78のY方向位置が異なるように構成され、これにより、LCD基板Gが当接部78に接することによるレジスト膜への影響が分散され、当接部78の跡がレジスト膜に転写されてしまうといったことが防止される。また、案内用コロ部材74a、74bも、外側コロ部材76aと同様に、小径の回転軸と、この回転軸にY方向に間隔をあけて複数設けられた大径の当接部とを有し、案内用コロ部材74a、74bと外側コロ部材76bとでは、当接部のY方向位置が異なるように構成されている。なお、案内用コロ部材74a、74b、外側コロ部材76a、76bは、補助用コロ部材75のように、LCD基板GのY方向の略全幅にわたって接する形状としてもよい。
チャンバー6内のプーリー部材70aと案内用コロ部材74aとの間、およびプーリー部材70bと案内用コロ部材74bとの間にはそれぞれ、上方に向かって窒素ガスを供給する窒素ガス供給部82が、Y方向に延びるように設けられている。窒素ガス供給部82は、減圧されたチャンバー6内に窒素ガスを供給することにより、チャンバー6内を素早く昇圧するとともに、LCD基板Gのレジスト膜が外部の空気に接触するのを抑制するためのものである。また、チャンバー6内のY方向の側面部には、ベルト71に付着した塵埃等を排出するため、局所排気管83がベルト71内を通ってY方向に延びるように設けられ、この局所排気管83は排気装置(図示せず)に接続されている。ここでは、局所排気管を、ベルト71の裏面側に設けたが(符号83位置)、ベルト71の表面側に設けてもよい(例えば図4の符号84位置参照)。この場合には、パーティクル対策として、局所排気管84にイオナイザーを配備しておき、ベルト71の表面を除電可能に構成しておくことが好ましく、局所排気管84およびイオナイザーは、ベルト71の作動時に作動し、ベルト71の停止時に停止するように制御させることが好ましい。局所排気管83(および84)と、局所排気管83(および84)に接続された排気装置とは、ベルト71をクリーニングするクリーニング機構を構成する。
上述の通り構成されたレジスト塗布ユニット23におけるLCD基板Gの処理工程について説明する。まず、スライダ50をステージ12の熱的処理ユニットブロック32側端部に待機させ、ステージ12では各部において所定の高さにLCD基板Gを浮上させることができる状態とする。次いで、熱的処理ユニットブロック32に設けられたコロ搬送機構により、LCD基板Gがステージ12に搬入されてスライダ50に受け渡される。これにより、LCD基板Gはステージ12上において略水平姿勢で浮上保持される。
そして、スライダ50を減圧乾燥装置23b側に向かって所定の速度でスライドさせる。これにより、LCD基板Gは、減圧乾燥装置23b側に向かって浮上搬送され、レジストノズル14の下を通過する際に、レジストノズル14からレジスト液が表面に供給されてレジスト膜が形成される。レジスト膜が形成されたLCD基板Gは、スライダ50によってステージ12の減圧乾燥装置23b側端部、より具体的には、搬入側搬送部7bの駆動源により回転駆動する外側コロ部材76aまたは76b上に達するまで搬送され、そこでスライダ50による保持が解除される。
スライダ50による保持の解除により、LCD基板Gは、搬入側搬送部7bの外側コロ部材76aまたは76b上に載置される。ここで、搬入側搬送部7bの外側コロ部材76aまたは76bを回転駆動させることにより、LCD基板Gは、レジスト塗布装置23aから搬入側搬送部7bに受け渡され、少なくとも搬入口61から搬入されて内側搬送部7aのベルト71上に到達するまで搬送される。この際に、プーリー部材70bを回転駆動させてベルト71を作動させることにより、ベルト71上に達したLCD基板Gは、搬入側搬送部7bから内側搬送部7aに受け渡され、ベルト71上を搬送されてチャンバー6内に収容される。LCD基板Gが、チャンバー6内に収容されてベルト71上に略全面にわたって載置されたら、ベルト71の作動を停止し、ゲート部材63、64によって搬入口61および搬出口62を閉塞してチャンバー6内を密封する。
そして、排気装置67を作動させてチャンバー6内を所定値まで減圧する。これにより、LCD基板Gの表面に形成されたレジスト膜が乾燥することとなる。本実施形態では、ベルト71が減圧乾燥処理時にLCD基板Gを略全面に接して均等に支持し、さらには、LCD基板Gを、アクチュエーター型やロボット型等のような把持して搬送する搬送機構を用いずにレジスト塗布装置から減圧乾燥装置に受け渡すことができ、従来の減圧乾燥装置のようにLCD基板Gをリフトピン等で支持する必要がないため、レジスト膜にリフトピン等よる部分的な転写痕が付いてしまうといったおそれがない。すなわち、ベルト71は、減圧乾燥処理時に、LCD基板Gを局部的に支持することなく、均等に支持する基板支持部材として機能する。
排気装置67を所定時間作動させてレジスト膜を乾燥させたら、排気装置67を停止する。次に、窒素ガス供給部82によりチャンバー6内に窒素ガスを供給するとともに、ゲート部材63、64を退避させて搬入口61および搬出口62を開放し、チャンバー6内を昇圧する。そして、再びベルト71を作動させることにより、LCD基板Gは、少なくとも搬出口62を通過して、搬出側搬送部7cの駆動源により回転駆動する外側コロ部材76aまたは76b上に到達するまで搬送される。
この際に、搬出側搬送部7cの外側コロ部材76aまたは76bを回転駆動させることにより、LCD基板Gは、内側搬送部7aから搬出側搬送部7cに受け渡される。そして、搬出口62から搬出されてチャンバー6外に完全に露出するまで外側コロ部材76a、76b上を搬送され、その後、基板搬送アーム等により熱的処理ユニットブロック34のパスユニットに受け渡されることとなる。
本実施形態では、チャンバー6の側壁部に搬入口61および搬出口62をそれぞれ設け、搬送機構7によってLCD基板Gを略水平に移動させて搬入口61および搬出口62からの搬入出を行うように構成したため、搬入口61および搬出口62の高さを、基板の厚みよりもやや大きい程度ときわめて小さく設定することができる。すなわち、搬入口61および搬出口62をスリット状に形成することができる。このため、従来の減圧乾燥装置においてチャンバーを開閉する役割を果たす上チャンバーと比較して、チャンバー6の搬入口61および搬出口62を開閉するゲート部材63、64を大幅に軽量化できる。しかも、搬送機構7がLCD基板Gを略水平にベルト搬送またはコロ搬送するため、従来の減圧乾燥装置に設けられた載置台のように、基板の搬送機構を昇降させる必要がない。したがって、基板が大型化しても、装置の安全性を十分に確保できるとともに、ゲート部材63、64の開閉動作および搬送機構7の搬送動作による振動を抑えることできる。
なお、搬入側搬送部7bおよび搬出側搬送部7cも、内側搬送部7aと同様に、ブーリー部材とベルトとを有するベルト搬送機構で構成してもよい。
次に、本発明の他の実施形態に係る減圧乾燥装置について説明する。図6は本発明の他の実施形態に係る減圧乾燥装置を示す平面図であり、図7はその正面図である。
減圧乾燥装置23cは、減圧乾燥装置23bの内側搬送部7aを変更したものであり、減圧乾燥装置23bと同部位については同符号を付して説明を省略する。減圧乾燥装置23cの内側搬送部7dは、X方向に複数設けられた略円柱状の内側コロ部材79を有している。内側コロ部材79はそれぞれ、上端が搬入側搬送部7bおよび搬出側搬送部7cの上端と略同一高さとなるように、例えば、チャンバー6のY方向に対向する側面部に回転可能に支持されている。
複数の内側コロ部材79のうちの一部または全部は、回転軸がモーター等の駆動源72に接続され、駆動源72を駆動させることにより回転し、これにより、LCD基板Gが内側コロ部材79上をX方向に搬送される。ここでは、内側コロ部材79の一部または全部が、交流モーター等の駆動源72により正逆自在に回転可能に構成されている。なお、内側コロ部材79はそれぞれ、LCD基板GのY方向の略全幅に接するように形成されているが、外側コロ部材76a、76bと同様に、LCD基板Gに、Y方向に間隔をあけて複数位置で接するように形成され、かつ、隣り合う内側コロ部材79同士でLCD基板Gに接するY方向位置が異なるように構成されていてもよい。
内側搬送部7dの下側には、排気装置67の作動によってLCD基板Gに直接的な吸引力が作用するのを防止する板状または皿状のパン68が、例えば、チャンバー6のY方向に対向する側面部に取り付けられて設けられている。
上述の通り構成された減圧乾燥装置23cの内側搬送部7dにおけるLCD基板Gの処理工程について説明する。まず、レジスト塗布装置23aから受け渡されて搬入側搬送部7bにより搬送されたLCD基板Gが、駆動源72に接続された内側コロ部材79上に到達した際に、駆動源72によって内側コロ部材79を回転駆動させることにより、LCD基板Gは、搬入側搬送部7bから内側搬送部7dに受け渡されて、複数の内側コロ部材79上を搬送され、チャンバー6内に完全に搬入される。次に、内側コロ部材79の回転を停止し、ゲート部材63、64によって搬入口61および搬出口62を閉塞してチャンバー6内を密封する。
そして、排気装置67を作動させてチャンバー6内を所定値まで減圧し、LCD基板Gの表面に形成されたレジスト膜を乾燥させる。この際に、駆動源72によって複数の内側コロ部材79のうちの一部または全部を正逆交互に回転させることで、LCD基板Gは、揺動しながら複数の内側コロ部材79に支持される。すなわち、複数の内側コロ部材79は、減圧乾燥処理時に、LCD基板Gを局部的に支持することなく、均等に支持する基板支持部材として機能する。これにより、LCD基板Gのレジスト膜に内側コロ部材79による転写痕が付いてしまうといったことが防止される。
排気装置67を所定時間作動させてレジスト膜を乾燥させたら、排気装置67を停止する。次に、窒素ガス供給部82によりチャンバー6内に窒素ガスを供給するとともに、ゲート部材63、64を退避させて搬入口61および搬出口62を開放し、チャンバー6内を昇圧する。そして、再び内側コロ部材79を回転させることにより、LCD基板Gは、少なくとも搬出口62を通過して、搬出側搬送部7cの駆動源により回転駆動する外側コロ部材76aまたは76b上に到達するまで搬送される。
本発明によれば、特に基板が大型の場合に好適であるが、LCD基板に限らず、他の基板、例えばLCD基板のカラーフィルター基板や半導体ウエハなどに塗布された塗布液の減圧乾燥処理に広く適用することができる。
LCD基板へのレジスト膜の形成、および露光処理後のレジスト膜の現像処理を行うレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。 レジスト塗布ユニットを示す平面図である。 レジスト塗布ユニットの構成要素である本発明に係る減圧乾燥装置を示す平面図である。 減圧乾燥装置を示す正面図である。 減圧乾燥装置を構成する内側搬送部の要部を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る減圧乾燥装置を示す平面図である。 他の実施形態に係る減圧乾燥装置を示す正面図である。
符号の説明
6…チャンバー
7…搬送機構
7a、7d…内側搬送部
7b…搬入側搬送部
7c…搬出側搬送部
23a…レジスト塗布装置
23b、23c…減圧乾燥装置
61…搬入口
62…搬出口
63、64…ゲート部材
66…排気管
67…排気装置
70a、70b…プーリー部材
71…ベルト(基板支持部材)
76a、76b…外側コロ部材
79…内側コロ部材(基板支持部材)
83、84…局所排気管
G…LCD基板

Claims (5)

  1. 基板に塗布液を塗布した後、この塗布液に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、
    基板が搬入される搬入口および基板が搬出される搬出口を側壁部に有し、前記搬入口から搬入された基板を略水平状態で収容するチャンバーと、
    前記チャンバーの前記搬入口および搬出口を開閉するゲート部材と、
    前記ゲート部材によって前記搬入口および搬出口が閉塞された状態で前記チャンバー内を減圧する減圧機構と、
    基板を、略水平に搬送して前記搬入口から前記チャンバー内に搬入するとともに、前記減圧機構による減圧乾燥処理後に、略水平に搬送して前記搬出口から前記チャンバー外に搬出する搬送機構と、
    前記チャンバー内で、基板を局部的に支持することなく、均等に支持可能な基板支持部材とを具備し、
    前記搬送機構は、前記チャンバー内で基板を搬送する内側搬送部と、
    前記チャンバー外で基板を前記搬入口から搬入して前記内側搬送部に搬送する搬入側搬送部と、
    前記チャンバー外で前記内側搬送部から搬送された基板を前記搬出口から搬出する搬出側搬送部とを備え、
    前記内側搬送部は、基板の搬送方向に回転可能に複数設けられたプーリー部材と、これらのプーリー部材に掛け渡されたベルトとを有し、前記プーリー部材の回転に伴う前記ベルトの作動により基板をベルト搬送し、
    前記ベルトは、基板を支持した状態で停止し、前記基板支持部材として機能し、
    作動中の前記ベルトをクリーニングするクリーニング機構をさらに具備することを特徴とする減圧乾燥装置。
  2. 前記搬入側搬送部は、基板の搬送方向に回転可能に複数設けられた外側コロ部材を有し、これらの外側コロ部材の回転により基板を少なくとも前記搬入口から搬入して前記内側搬送部に到達させるまでコロ搬送し、
    前記内側搬送部は、前記搬入側搬送部によって到達した基板を、前記チャンバー内に完全に収容されるまで搬送することを特徴とする請求項1に記載の減圧乾燥装置。
  3. 前記搬入側搬送部は、基板に前記塗布液を塗布する塗布装置に近接するように設けられており、前記塗布装置から略水平に搬送されて到達した基板を、前記外側コロ部材の回転により受け取ってコロ搬送することを特徴とする請求項2に記載の減圧乾燥装置。
  4. 前記内側搬送部は、前記チャンバー内に収容された基板を、少なくとも前記搬出口を通過させて前記搬入側搬送部に到達させるまで搬送し、
    前記搬出側搬送部は、基板の搬送方向に回転可能に複数設けられた外側コロ部材を有し、前記内側搬送部によって到達した基板を、前記外側コロ部材の回転により少なくとも前記搬出口から搬出して前記チャンバー外に完全に露出させるまでコロ搬送することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の減圧乾燥装置。
  5. 前記ゲート部材は、前記チャンバーの前記側壁部に沿って移動して、前記搬入口および搬出口を開閉することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の減圧乾燥装置。
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