JP5767361B1 - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の搬送時間を短縮することが可能な、基板処理装置及び基板保持部材を提供する。【解決手段】基板を処理する基板処理装置１０であって、基板を保持する基板保持部材５と、基板を処理する複数の処理ユニットを備える処理部と、基板を搬送する搬送手段１１と、を備えており、搬送手段１１は、基板保持部材５が基板を保持した状態で、基板保持部材５を各処理ユニット間で水平に搬送するように構成されており、前記各処理ユニットは、上方及び／又は下方より基板保持部材５にアクセスするようになっていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置及びそれに用いられる基板保持部材に関するものである。

携帯端末のタッチパネルの製造工程には、ガラス基板にカラーフィルタ等となる薬液を塗布処理し、その後、真空乾燥処理、加熱処理、及び冷却処理する工程が含まれている。従来、これらの処理を行う際には、特許文献１、２で示されるように、ロボットハンドを用いて基板を各処理ユニットに搬送していた。

特開２０１０−８０８５６号公報 特開２０１２−２２２０８７号公報

したがって、基板の処理時間には、実際に基板を処理する時間に加えて、ロボットハンドを用いた、各処理ユニットへの基板の受け入れ、各処理ユニットからの基板の取り出し、すなわち基板の搬送時間が含まれることとなっていた。

そこで、本発明では、基板の処理時間、特に基板の搬送時間を短縮することができる、基板処理装置及び基板保持部材を提供することを目的とする。

本願の第１発明は、基板を処理する基板処理装置であって、
基板を保持する基板保持部材と、
基板を処理する複数の処理ユニットを備える処理部と、
基板を搬送する搬送手段と、を備えており、
前記搬送手段は、前記基板保持部材が基板を保持した状態で、前記基板保持部材を前記各処理ユニット間で水平に搬送するように構成されており、
前記各処理ユニットは、上方及び／又は下方より前記基板保持部材にアクセスするようになっていることを特徴とする。

前記構成によれば、基板は基板保持部材に保持された状態で、各処理ユニット間で水平に搬送されるので、各処理ユニットにおいて、ロボットハンドによって、基板を基板保持部材に載せる、及び、基板を基板保持部材から取り外すという作業を省略することができ、基板の搬送時間を短縮することができる。

前記第１発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）前記基板保持部材は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆い前記枠体に取り付けられるフィルム体と、を有しており、
基板は、前記フィルム体上に載置されるようになっており、
前記フィルム体は、通気性を備えたフィルムでできている。
（２）前記処理部は、基板を塗布処理する塗布ユニットを備えており、
前記塗布ユニットは、基板が載置された前記基板保持部材を下方から支持する定盤と、
前記基板の上方から前記基板に対して塗布を行う塗布部材と、を備えており、
前記定盤は、上下方向に移動可能となっている。
（３）前記処理部は、基板を真空乾燥処理する真空乾燥ユニットを備えており、
前記真空乾燥ユニットは、基板が載置された前記基板保持部材の上方から前記基板保持部材に当接し、前記基板保持部材の上方を覆う上チャンバーと、
基板が載置された前記基板保持部材の下方から前記基板保持部材に当接し、前記基板保持部材の下方を覆う下チャンバーと、を備えており、
前記上チャンバー及び前記下チャンバーは、上下方向に移動可能となっている。
（４）前記処理部は、基板を加熱する加熱ユニットを備えており、
前記加熱ユニットは、基板が載置された前記基板保持部材の上方及び／又は下方から前記基板を加熱する加熱部材を備えており、
前記加熱部材は、上下方向に移動可能となっている。
（５）前記処理部は、基板を冷却する冷却ユニットを備えており、
前記冷却ユニットは、基板が載置された前記基板保持部材の上方及び／又は下方から前記基板を冷却する冷却部材を備えており、
前記冷却部材は、上下方向に移動可能となっている。
（６）前記構成（１）において、前記基板処理装置は、前記基板保持部材から基板を取り外す取外手段をさらに備えており、
前記フィルム体は伸縮性を備えており、
前記取外手段は、前記基板保持部材の下方から前記フィルム体及び前記基板を上方に突き上げる突上部材と、前記突上部材が前記フィルム体及び前記基板を突き上げることによって生じた前記フィルム体と前記基板との隙間に挿入され、前記基板が載置される、載置部材と、を備えている。
（７）前記搬送手段は、前記基板保持部材を循環させるように搬送する。
（８）前記基板保持部材及び／又は前記処理ユニットは、前記基板処理装置に対して取り外し可能となっている。
（９）前記構成（７）において、前記搬送手段は、円形形状又は楕円形形状の搬送ベルトと、前記搬送ベルトを作動させる作動機構と、を備えており、
前記搬送ベルトには、複数の基板保持部材が連結されており、
前記基板保持部材の外周側には、さらなる基板保持部材が前記基板保持部材に連結されている。
（１０）前記構成（７）において、前記搬送手段は、円形形状の搬送ベルトと、前記搬送ベルトを回転させる作動機構と、前記搬送ベルトの回転中心となる軸と、を備えており、
前記搬送ベルトは、前記軸に着脱自在となっている。
（１１）前記搬送手段は、互いに上下方向に位置する複数の搬送ベルトと、前記複数の搬送ベルトを作動させる作動機構と、を備えており、
前記各搬送ベルトには、複数の基板保持部材が連結されており、
前記搬送ベルトに連結されている基板保持部材は、別の前記搬送ベルトに連結されている基板保持部材の上下方向位置に配置されるようになっている。

前記構成（１）によれば、基板を、通気性を備えたフィルムでできたフィルム体上に載置することによって、基板を基板保持部材に保持した状態で、各処理ユニット間で搬送させることができる。

前記構成（２）によれば、塗布ユニットによって、基板保持部材上に載置された基板に塗布を行うことができる。

前記構成（３）によれば、真空乾燥ユニットによって、基板保持部材上に載置された基板の真空乾燥を行うことができる。

前記構成（４）によれば、加熱ユニットによって、基板保持部材上に載置された基板の加熱を行うことができる。

前記構成（５）によれば、冷却ユニットによって、基板保持部材上に載置された基板の冷却を行うことができる。

前記構成（６）によれば、取外手段によって、基板保持部材上の載置された基板を基板保持部材から取り外すことができる。

前記構成（７）によれば、基板保持部材を循環させることによって、基板処理装置の設置面積を小さくすることができる。

前記構成（８）によれば、必要な基板保持部材及び／又は処理ユニットを基板処理装置に取り付け、不要な基板保持部材及び／又は処理ユニットを取り外すことができるので、基板処理内容に応じた合理的な基板処理装置を構成できる。

前記構成（９）によれば、基板処理装置は、基板保持部材の外周に、さらに、基板保持部材を備えているので、基板処理装置の基板処理量を増大させることができる。

前記構成（１０）によれば、搬送ベルトが着脱自在となっているので、取り付けられる搬送ベルトの大きさを変化させることによって、基板処理装置の生産量や設置面積を調整することができる。

前記構成（１１）によれば、基板処理装置は、基板保持部材の上下方向位置に、さらに、基板保持部材を備えているので、基板処理装置の設置面積をほとんど増加させることなく、基板処理装置の基板処理量を増加させることができる。

本願の第２発明は、基板処理装置に用いられる基板保持部材であって、
前記基板保持部材は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆い前記枠体に取り付けられるフィルム体と、を有しており、
基板は、前記フィルム体上に載置されるようになっており、
前記フィルム体は、通気性を備えたフィルムでできていることを特徴とする。

前記構成によれば、基板を、通気性を備えたフィルムでできたフィルム体上に載置することによって、基板を基板保持部材に保持した状態で、各処理ユニット間で搬送させることができる。その結果、各処理ユニットにおいて、基板を基板保持部材に載せる、及び、基板を基板保持部材から取り外す作業を省略することができ、基板の搬送時間を短縮することができる。

要するに、本発明によると、基板の搬送時間を短縮することが可能な、基板処理装置及び基板保持部材を提供することができる。

本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。 基板保持部材の概略上面図である。 図２のIII−III断面図である。 塗布ユニットによって基板に塗布処理を行う作業を示す概略断面図である。 塗布ユニットによって基板に塗布処理を行う作業を示す概略断面図である。 真空乾燥ユニットによって基板に真空乾燥処理を行う作業を示す概略断面図である。 真空乾燥ユニットによって基板に真空乾燥処理を行う作業を示す概略断面図である。 加熱ユニットによって基板に加熱処理を行う作業を示す概略断面図である。 加熱ユニットによって基板に加熱処理を行う作業を示す概略断面図である。 冷却ユニットによって基板に冷却処理を行う作業を示す概略断面図である。 冷却ユニットによって基板に冷却処理を行う作業を示す概略断面図である。 取外手段によって基板保持部材から基板を取り外す作業を示す概略断面図である。 取外手段によって基板保持部材から基板を取り外す作業を示す概略断面図である。 取外手段によって基板保持部材から基板を取り外す作業を示す概略斜視図である。 取外手段によって基板保持部材から基板を取り外す作業を示す概略断面図である。 真空乾燥ユニットの変形例を示す概略断面図である。 本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。 本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。 本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。 本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概略側面図である。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０の概略上面図である。基板処理装置１０は、基板を処理する複数の処理ユニットを備える処理部を備えており、前記処理部は、基板の表面に処理液を塗布する塗布ユニット１と、基板に塗布された処理液を乾燥させる真空乾燥ユニット２と、基板を加熱処理する加熱ユニット３と、基板を冷却処理する冷却ユニット４と、を備えている。各処理ユニットは、基板が載置されている基板保持部材５を受け入れ可能となっており、基板を基板保持部材５上に載置した状態で基板に所定の処理を行うことが可能となっている。

基板処理装置１０は、さらに、基板が載置されている基板保持部材５を各処理ユニット間で水平に搬送する搬送手段１１を備えている。搬送手段１１は、円形形状の搬送ベルト１２と、軸１３を中心として搬送ベルト１２を一定方向（Ｒ方向）に回転させる回転機構（図示せず）と、を備えている。搬送ベルト１２には、複数（１２体）の基板保持部材５が等間隔に連結されている。すなわち、基板保持部材５は、搬送ベルト１２が回転する搬送ライン１４において、３０度毎に配置されている。そして、回転機構は、例えば、２０秒毎に３０度、搬送ベルト１２をＲ方向に回転させるようになっている。

各処理ユニットは、搬送ライン１４に沿って、且つ、搬送ベルト１２の回転方向（Ｒ方向）に向かって基板の処理工程の順となるように、配置されている。すなわち、搬送ライン１４において、Ｒ方向の上流側から順に、塗布ユニット１、真空乾燥ユニット２、加熱ユニット３、そして冷却ユニット４が配置されている。また、塗布ユニット１に対して、Ｒ方向の上流側には、基板保持部材５に基板を載置する作業を行う、載置手段６が設けられている。載置手段６は、例えば、ロボットアームである。また、冷却ユニット４に対して、Ｒ方向の下流側には、基板保持部材５から基板を取り外す、取外手段７が設けられている。本実施形態では、取外手段７は、載置手段６のロボットアームを兼用している。

各処理ユニットの処理時間は、基板保持部材５の数に対応するステージの数で調整されている。例えば、塗布処理時間が２０秒、真空乾燥処理時間が６０秒、加熱処理時間が１２０秒、冷却処理時間が２０秒である場合、塗布ユニット１はステージを１つ占有し、真空乾燥ユニット２はステージを３つ占有し、加熱ユニット３はステージを６つ占有し、冷却ユニット４はステージを１つ占有する。なお、基板保持部材５に基板を載置する載置ステージ及び基板保持部５から基板を取り外す取外ステージにもステージが必要となる。載置ステージと取外ステージとは別々に設けても良いが、本実施形態では、載置ステージと取外ステージとは共通となっており、ステージを１つ占有している。すなわち、１２の基板保持部材５が１２のステージに対応している。以降、便宜上、基板を基板保持部材に載置するステージをＳ０、基板に塗布処理を行うステージをＳ１、基板を真空乾燥処理するステージをＳ２〜Ｓ４、基板を加熱処理するステージをＳ５〜Ｓ１０、基板を冷却処理するステージをＳ１１、基板を基板保持部材から取り出すステージをＳ１２とする。搬送ライン１４が円周となっている関係上、ステージＳ０とステージＳ１２とは同じ位置となっている。なお、各ステージに各処理ユニットが配置されていることから、本実施形態では、基板処理装置１０は、１つの塗布ユニット１、３つの真空乾燥ユニット２、６つの加熱ユニット３、１つの冷却ユニット４を備えている。なお、上記処理時間は、各ステージにおける各処理ユニットのアクセス時間を含んでおり、実際の処理時間は上記処理時間より短いが、ここでは便宜上、処理時間と記載する。

（基板保持部材）
図２は、基板保持部材５の概略上面図であり、図３は、図２のIII−III断面図である。図２及び図３に示されるように、基板保持部材５は、開口部５１ａを有する枠体５１と、開口部５１ａを覆い枠体５１に取り付けられるフィルム体５２と、を有している。そして、基板は、フィルム体５２上に載置されるようになっている。枠体５１は、金属でできており、矩形状の載置部５１ｂと、載置部５１ｂの一辺から側方外方に延びている棒状の支持部５１ｃと、を備えている。載置部５１ｂの中央部には開口部５１ａが形成されている。上述したように、支持部５１ｃの一端は載置部５１ａと一体となっており、その他端は搬送ベルト１２に連結されている。フィルム体５２は、通気性を備えている。

（塗布ユニット）
図４及び図５は、塗布ユニット１によって基板１００に塗布処理を行う作業を示す概略断面図である。図４及び図５に示されるように、塗布ユニット１は、基板保持部材５を下方から支持する定盤１６と、基板保持部材５の上方から基板１００に対して塗布を行う塗布部材（ノズル）１７と、を備えている。定盤１６には上下方向に貫通する、複数のポーラスな貫通孔１６１が設けられている。そして、塗布ユニット１は、定盤１６の下方に、貫通孔１６１を介して基板保持部材５及び基板１００を吸引する吸引部材１８を備えている。定盤１６及び吸引部材１８は、一体として、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。塗布部材１７は、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっており、さらに塗布方向（Ｘ方向）にも移動可能となっている。

塗布ユニット１は、以下のとおり基板１００に塗布処理を行うようになっている。ステージＳ１に基板１００を保持した基板保持部材５が位置すると、図４に示されるように、下方に位置していた定盤１６及び吸引部材１８は、定盤１６の上面が基板保持部材５の下面に当接するまで上方に移動する。同時に、上方に位置していた塗布部材１７は、基板保持部材５に載置された基板１００に対して一定の隙間を有するように、下方に移動する。そして、図５に示されるように、吸引部材１８は、基板保持部材５及び基板１００の吸引を開始し、基板１００を固定した後、塗布部材１７は、基板１００への塗布処理を開始する。塗布部材１７は、Ｘ方向に移動しながら基板１００への塗布処理を行う。塗布処理が終了すると、吸引部材１８は吸引を中止し、定盤１６及び吸引部材１８は下方に移動する。同時に、塗布部材１７は上方に移動する。

（真空乾燥ユニット）
図６及び図７は、真空乾燥ユニット２によって基板１００に真空乾燥処理を行う作業を示す概略断面図である。図６及び図７に示されるように、真空乾燥ユニット２は、基板保持部材５の上方から枠体５１に当接し、基板保持部材５の上方を覆う上チャンバー２１と、基板保持部材５の下方から枠体５１に当接し、基板保持部材５の下方を覆う下チャンバー２２と、を備えている。上チャンバー２１は、枠体５１との当接面にＯリング２１１を備えている。同様に、下チャンバー２２は、枠体５１との当接面にＯリング２２１を備えている。下チャンバー２２には上下方向に貫通する、貫通孔２２２が設けられている。そして、真空乾燥ユニット２は、下チャンバー２２の下方に、貫通孔２２２を介して上チャンバー２１、基板保持部材５及び下チャンバー２２で形成された空間から空気を吸引する吸引部材２３を備えている。上チャンバー２１及び下チャンバー２２は、それぞれ個別に、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。なお、下チャンバー２２及び吸引部材２３は、一体として、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。また、下チャンバー２２の上面には、基板１００を加熱する加熱板２４が設けられている。

真空乾燥ユニット２は、以下のとおり基板１００に真空乾燥処理を行うようになっている。ステージＳ２、Ｓ３又はＳ４に基板１００を保持した基板保持部材５が位置すると、図６に示されるように、下方に位置していた下チャンバー２２及び吸引部材２３は、下チャンバー２２が枠体５１に当接するまで上方に移動する。同時に、上方に位置していた上チャンバー２１は、上チャンバー２１が枠体５１に当接するまで下方に移動する。そして、図７に示されるように、吸引部材２３が、上チャンバー２１、基板保持部材５及び下チャンバー２２で形成された空間の吸引を行うことによって、真空乾燥ユニット２は、基板１００に真空乾燥処理を行う。なお、真空乾燥処理では、通気性を有するフィルム体５２を通じて、上チャンバー２１の内部も吸引される。真空乾燥処理と同時に、加熱板２４は、下方から基板１００を加熱して乾燥を促進させる。真空乾燥処理が終了すると、吸引部材２３は吸引を中止し、下チャンバー２２及び吸引部材２３は下方に移動する。同時に、上チャンバー２１は上方に移動する。

（加熱ユニット）
図８及び図９は、加熱ユニット３によって基板１００に加熱処理を行う作業を示す概略断面図である。図８及び図９に示されるように、加熱ユニット３は、基板保持部材５の下方から基板を加熱する加熱部材３１を備えている。加熱部材３１は、例えば、ヒーターである。加熱部材３１は、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。

加熱ユニット３は、以下のとおり基板１００に加熱処理を行うようになっている。ステージＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０に基板１００を保持した基板保持部材５が位置すると、図８に示されるように、下方に位置していた加熱部材３１は、加熱部材３１の上面が基板保持部材５の下面に当接するまで上方に移動する。そして、図９に示されるように、加熱部材３１は、基板保持部材５を介して、基板１００への加熱処理を行う。加熱処理が終了すると、加熱部材３１は加熱を中止し、下方に移動する。

（冷却ユニット）
図１０及び図１１は、冷却ユニット４によって基板１００に冷却処理を行う作業を示す概略断面図である。図１０及び図１１に示されるように、冷却ユニット４は、基板保持部材５の下方から基板を冷却する冷却部材４１を備えている。冷却部材４１は、例えば、水冷板である。冷却部材４１は、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。

冷却ユニット４は、以下のとおり基板１００に冷却処理を行うようになっている。ステージＳ１１に基板１００を保持した基板保持部材５が位置すると、図１０に示されるように、下方に位置していた冷却部材４１は、冷却部材４１の上面が基板保持部材５の下面に当接するまで上方に移動する。そして、図１１に示されるように、冷却部材３１は、基板保持部材５を介して、基板１００への冷却処理を行う。冷却処理が終了すると、冷却部材４１は冷却を中止し、下方に移動する。

（取外手段）
図１２、図１３、図１５は、取外手段７によって基板保持部材５から基板１００を取り外す作業を示す概略断面図である。また、図１４は、取外手段７によって基板保持部材５から基板１００を取り外す作業を示す概略斜視図である。図１２〜図１５に示されるように、取外手段７は、基板保持部材５の下方からフィルム体５２及び基板１００を上方に突き上げる突上部材７１と、突上部材７１がフィルム体５２及び基板１００を突き上げることによって生じたフィルム体５２と基板１００との隙間Ｄ１に挿入され、基板１００が載置される、載置部材７２（本実施形態では載置手段６と兼用）と、を備えている。突上部材７１は、上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。また、載置部材７２は、上面視でコの字形状を有しており、挿入方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。

取外手段７は、以下のとおり基板保持部材５から基板１００を取り外すようになっている。ステージＳ１２に基板１００を保持した基板保持部材５が位置すると、図１２に示されるように、下方に位置していた突上部材７１は、枠体５１に対してフィルム体５２を伸ばしながら基板１００を上方に突き上げるまで、上方に移動する。そして、図１３及び図１４に示されるように、載置部材７２は、挿入方向に移動し、突上部材７１がフィルム体５２及び基板１００を突き上げることによって生じたフィルム体５２と基板１００との隙間Ｄ１に挿入される。そして、図１５に示されるように、載置部材７２が上方に移動する。その結果、基板１００は、載置部材７２の上に載置され、基板保持部材５から取り外される。その後、載置部材７２は、基板１００が載置された状態で、次の工程へと基板１００を移し、突上部材７１は下方に移動する。

基板処理装置１０は、次のように作動するようになっている。

まず、ステージＳ０において、載置手段６のロボットアームは、基板保持部材５の上に基板を載置する。その後（ステージＳ０に基板保持部材５が２０秒間位置すると）、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。搬送ベルト１２に基板保持部材５が連結されているので、ステージＳ０に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ１に移動する。なお、本実施形態では、後述のステージＳ１２と兼用であるので、ステージＳ０は、ステージＳ１２での基板取り外し時間を含めて２０秒となる。

ステージＳ１には、塗布ユニット１が配置されている。基板保持部材５がステージＳ１に位置すると、塗布ユニット１は、基板保持部材５上の基板に塗布処理を行う。塗布処理が終了する（ステージＳ１に基板保持部材５が２０秒間位置する）と、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ１に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ２に移動する。

ステージＳ２には、真空乾燥ユニット２が配置されている。なお、上述したように、真空乾燥処理は、６０秒間行われるので、ステージＳ２〜Ｓ４のそれぞれに真空乾燥ユニット２が配置されている。基板保持部材５がステージＳ２に位置すると、真空乾燥ユニット２は、基板保持部材５上の基板に真空乾燥処理（１回目）を行う。ステージＳ２に基板保持部材５が２０秒間位置すると、真空乾燥ユニット２は真空乾燥処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ２に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ３に移動する。

ステージＳ３にも、真空乾燥ユニット２が配置されている。基板保持部材５がステージＳ３に位置すると、真空乾燥ユニット２は、基板保持部材５上の基板に真空乾燥処理（２回目）を行う。ステージＳ３に基板保持部材５が２０秒間位置すると、真空乾燥ユニット２は真空乾燥処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ３に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ４に移動する。

ステージＳ４にも、真空乾燥ユニット２が配置されている。基板保持部材５がステージＳ４に位置すると、真空乾燥ユニット２は、基板保持部材５上の基板に真空乾燥処理（３回目）を行う。ステージＳ４に基板保持部材５が２０秒間位置すると、真空乾燥ユニット２は真空乾燥処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。なお、これで真空乾燥処理全体も終了する。ステージＳ４に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ５に移動する。

ステージＳ５には、加熱ユニット３が配置されている。なお、上述したように、加熱処理は、１２０秒間行われるので、ステージＳ５〜Ｓ１０のそれぞれに加熱ユニット３が配置されている。基板保持部材５がステージＳ５に位置すると、加熱ユニット３は、基板保持部材５上の基板に加熱処理（１回目）を行う。ステージＳ５に基板保持部材５が２０秒間位置すると、加熱ユニット３は加熱処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ５に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ６に移動する。

ステージＳ６にも、加熱ユニット３が配置されている。基板保持部材５がステージＳ６に位置すると、加熱ユニット３は、基板保持部材５上の基板に加熱処理（２回目）を行う。ステージＳ６に基板保持部材５が２０秒間位置すると、加熱ユニット３は加熱処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ６に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ７に移動する。

ステージＳ７にも、加熱ユニット３が配置されている。基板保持部材５がステージＳ７に位置すると、加熱ユニット３は、基板保持部材５上の基板に加熱処理（３回目）を行う。ステージＳ７に基板保持部材５が２０秒間位置すると、加熱ユニット３は加熱処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ７に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ８に移動する。

ステージＳ８にも、加熱ユニット３が配置されている。基板保持部材５がステージＳ８に位置すると、加熱ユニット３は、基板保持部材５上の基板に加熱処理（４回目）を行う。ステージＳ８に基板保持部材５が２０秒間位置すると、加熱ユニット３は加熱処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ８に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ９に移動する。

ステージＳ９にも、加熱ユニット３が配置されている。基板保持部材５がステージＳ９に位置すると、加熱ユニット３は、基板保持部材５上の基板に加熱処理（５回目）を行う。ステージＳ９に基板保持部材５が２０秒間位置すると、加熱ユニット３は加熱処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ９に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ１０に移動する。

ステージＳ１０にも、加熱ユニット３が配置されている。基板保持部材５がステージＳ１０に位置すると、加熱ユニット３は、基板保持部材５上の基板に加熱処理（６回目）を行う。ステージＳ１０に基板保持部材５が２０秒間位置すると、加熱ユニット３は加熱処理を終了し、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。なお、これで加熱処理全体も終了する。ステージＳ１０に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ１１に移動する。

ステージＳ１１には、冷却ユニット４が配置されている。基板保持部材５がステージＳ１１に位置すると、冷却ユニット４は、基板保持部材５上の基板に冷却処理を行う。冷却処理が終了する（ステージＳ１１に基板保持部材５が２０秒間位置する）と、回転機構は、搬送ベルト１２をＲ方向に３０度回転させる。ステージＳ１１に位置していた基板保持部材５は、ステージＳ１２に移動する。

ステージＳ１２には、取外手段７が配置されている。基板保持部材５がステージＳ１２に位置すると、取外手段７は、基板保持部材５から基板を取り外す。

前記構成の基板処理装置１０によれば、次のような効果を発揮できる。

（１）搬送手段１１は、基板保持部材５が基板を保持した状態で、基板保持部材５を各処理ユニット間で水平に搬送するように構成されているので、各処理ユニットにおいて、ロボットハンドによって、基板を基板保持部材５に載せる、及び、基板を基板保持部材５から取り外すという作業を省略することができ、基板の搬送時間を短縮することができる。

（２）基板を、通気性を備えたフィルムでできたフィルム体５２上に載置することによって、基板を基板保持部材５に保持した状態で、各処理ユニット間で搬送させることができる。なお、フィルム体５２は通気性を備えているので、基板保持部材５の下方から基板を吸引することによって、基板保持部材５の基板保持性をより向上させることができる。また、フィルム体５２は通気性を備えているので、基板をフィルム体５２上に載置した状態で、基板の真空乾燥や加熱、冷却を効率よく行うことができる。

（３）基板は、フィルム体５２上に載置されているだけであるので、基板を基板保持部材５から昇降させる昇降ピンや、昇降ピン取り付けに伴って、基板保持部材５に対する基板の位置決めを行う基板位置決め機構や、フィルム体５２における昇降ピン用の孔を不要とすることができる。その結果、フィルム体５２より小さい基板であれば、どのような寸法の基板であっても基板保持部材５で取り扱うことができる。

（４）塗布ユニット１によって、基板保持部材５上に載置された基板に塗布を行うことができる。なお、塗布ユニット１が吸引部材１８を備えることによって、基板に塗布を行う際、吸引部材１８によって、基板保持部材５の下方から基板を吸引することで、基板保持部材５の基板保持性をより向上させ、それによって、塗布厚さの精度を向上させることができる。

（５）真空乾燥ユニット２によって、基板保持部材５上に載置された基板の真空乾燥を行うことができる。

（６）上チャンバー２１は、枠体５１との当接面にＯリング２１１を備えており、下チャンバー２２は、枠体５１との当接面にＯリング２２１を備えているので、上チャンバー２１、基板保持部材５及び下チャンバー２２で形成された空間の密封性を容易に確保することができる。

（７）下チャンバー２２の上面には、基板１００を加熱する加熱板２４が設けられているので、真空乾燥時における基板の乾燥をより効果的に行うことができる。

（８）加熱ユニット３によって、基板保持部材５上に載置された基板の加熱を行うことができる。

（９）冷却ユニット４によって、基板保持部材５上に載置された基板の冷却を行うことができる。

（１０）取外手段７によって、基板保持部材上の載置された基板を基板保持部材から取り外すことができる。特に、基板を基板保持部材から昇降させる昇降ピンや、昇降ピン取り付けに伴う基板位置決め機構を不要としながら、基板を基板保持部材から取り外すことができる。その結果、フィルム体より小さい基板であれば、どのような寸法の基板であっても取り扱うことができる。

通気性を備えたフィルム体は、例えば、通気性の樹脂フィルムや金属メッシュフィルムである。通気性を備えるための構成としては、フィルム体に多数の小さな貫通孔が設けられている、あるいはフィルム体自体がポーラス（多孔質）な材料でできていることが挙げられるが、それらに限定されず、その他の構成で通気性を備えても良い。樹脂フィルムの材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を使用することができる。また、金属メッシュフィルムとは、例えば印刷用の金属スクリーンであり、金属メッシュフィルムの材料としては、例えば、ステンレスやアルミニウム等を使用することができる。フィルム体の厚さは、樹脂フィルムの場合で２００〜５００マイクロメートル程度であり、金属メッシュフィルムの場合で２０〜１００マイクロメートル程度である。フィルム体として樹脂フィルムを使用する場合、金属メッシュフィルムと比べて、フィルム体の費用を低減することができる。また、フィルム体として金属メッシュフィルムを使用する場合、樹脂フィルムと比べて熱伝導性が良く、より薄い加工が可能となるので、フィルム体の熱容量を小さくし、基板の加熱、冷却を効率良く行うことができる。そして、金属メッシュフィルムを使用することで、フィルム体を均一に薄くすることができ、その結果、基板に塗布を行う際、塗布厚さの精度をより向上させることができる。

なお、フィルム体の表面には、載置される基板がフィルム体上を滑って移動することがないように、滑り止め加工をしておいても良い。フィルム体として樹脂フィルムを使用する場合には、樹脂フィルムの表面に通気性を阻害しない程度に粘着材を塗布しても良い。

上記実施形態では、基板処理装置１０は、１つの塗布ユニット１、３つの真空乾燥ユニット５、６つの加熱ユニット３、１つの冷却ユニット４を備えているが、各処理ユニットの処理時間に合わせて、処理ユニットの数は変更される。例えば、塗布処理時間が２０秒、真空乾燥処理時間が４０秒、加熱処理時間が１００秒、冷却処理時間が６０秒である場合、基板処理装置１０は、１つの塗布ユニット、２つの真空乾燥ユニット、５つの加熱ユニット３、３つの冷却ユニット４を備えることになる。また、塗布処理時間が２０秒、真空乾燥処理時間が４０秒、加熱処理時間が１００秒、冷却処理時間が４０秒である場合、基板処理装置１０は、１つの塗布ユニット、２つの真空乾燥ユニット、５つの加熱ユニット３、２つの冷却ユニット４を備えることになり、１２あるステージの１つが余ることとなるが、この場合、この余ったステージには処理ユニットは配置されない。

上記実施形態では、基板保持部材５の支持部５１ｃは１つで図示されているが、支持部は複数設けられても良い。

上記実施形態では、上チャンバー２１と下チャンバー２２はそれぞれ枠体５１に当接するようになっているが、フィルム体５２に当接しても良い。この場合、フィルム体５２の当該当接部には上チャンバー２１及び下チャンバー２２と当接して真空を維持できるよう、空気が漏れない加工を行う必要がある。例えば、図１６に示されるように、フィルム体の当該当接部のみ通気性の無い金属や樹脂２５とすることが考えられる。

上記実施形態では、上チャンバー２１及び下チャンバー２２は、それぞれ個別に、上下方向に移動可能となっているが、上チャンバー２１と下チャンバー２２とが連動して上下方向に移動可能となっていてもよい。この場合、上チャンバー２１が下方に移動する際には、下チャンバー２２は上方に移動し、上チャンバー２１が上方に移動する際には、下チャンバー２２は下方に移動する。

上記実施形態では、下チャンバー２２に吸引用の貫通孔２２２、下チャンバー２２の下方に吸引部材２３が設けられているが、上チャンバー２１に吸引用の貫通孔、上チャンバー２１の上方に吸引部材が設けられても良く、下チャンバー２２と上チャンバー２１との両方に吸引用の貫通孔及び吸引部材が設けられても良い。また、吸引部材１８や吸引部材２３を別の場所に配置し、吸引部材と定盤１６や下チャンバー２２との間を、伸縮性を有する配管で接続して吸引を行っても良い。

上記実施形態では、下チャンバー２２の上面に加熱板２４が設けられているが、上チャンバー２１の下面に加熱板が設けられていても良く、下チャンバー２２の上面及び上チャンバー２１の下面の両方に加熱板が設けられていても良い。

上記実施形態では、加熱部材３１は下方から基板１００を加熱するようになっているが、上方から基板を加熱するようになっていても良い。この場合、加熱部材は、基板から一定の隙間を有して上方に位置して、塗布面に触れないように基板を加熱することになる。また、基板の上方及び下方の両方に加熱部材が位置して、基板を上下から加熱するようになっていても良い。

上記実施形態では、冷却部材４１は下方から基板１００を冷却するようになっているが、上方から基板を冷却するようになっていても良い。この場合、冷却部材は、基板から一定の隙間を有して上方に位置して、塗布面に触れないように基板を冷却することになる。また、基板の上方及び下方の両方に冷却部材が位置して、基板を上下から冷却するようになっていても良い。

上記実施形態では、突上部材７１と載置部材７２によって、基板を基板保持部材５から取り外すようになっているが、基板保持部材のフィルム体に昇降ピンが挿入される複数の挿入孔を形成し、昇降ピンを挿入孔から挿入し、基板を基板保持部材から持ち上げることによって、基板を基板保持部材から取り外すようにしても良い。

上記実施形態では、基板保持部材５への基板の載置は、載置手段６であるロボットアームで行われるようになっているが、本作業は、ロボットアームに限定されず、その他各種の方法によって、行われても良い。

上記実施形態では、搬送ライン１４は円形形状を有しているが、搬送ライン１４は円形形状に限定されず、図１７に示されるような楕円形形状、又は、Ｕ字形状、直線形状等、様々な形状を有することができる。

上記実施形態では、各処理ユニットの数と基板保持部材５の数とを同じとし、搬送手段１１によって、全ての基板保持部材５を一度に同じ角度だけ回転させるようになっているが、それに限定されない。図１８は、別の実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。上記実施形態と同じ部品及び部分には同じ符号を付し、それらの内容については詳しい説明は省略する。図１８に示されるように、ステージＳの数よりも基板保持部材５の数を少なくし、基板保持部材５がそれぞれ独立して回転するようにしても良い。そして、処理時間の調整のために、処理ユニットの存在しない待機ステージＰを設けても良い。このようにして、各処理ユニットでの処理をバッチ式とすることもできる。その結果、ユニットの数を少なくすることができ、基板処理装置の設置面積を小さくすることができる。そして、小規模な生産や実験用として基板処理装置を安価に製作することができる。

また、図１８に示されるように、基板を載置するステージＳ０と基板を取り外すステージＳ１２とを別にしても良い。また、各処理ユニットは、基板処理装置に固定して設置されるのではなく、移動が可能となっていても良い。その結果、処理内容や処理時間に応じて処理ユニットを自由に組み替えることができる。予備の処理ユニット８１として、任意の処理ユニットを待機させておくことも可能である。また、搬送ベルト１２に対して、基板保持部材５を自由に取り外し可能な構造とし、予備の基板保持部材８２として待機させておいても良い。

また、搬送ベルト１２は、軸１３に着脱自在となっていても良い。搬送ベルト１２が軸１３に着脱自在となっていれば、図１に示されるような直径の大きい搬送ベルト１２と、図１８に示されるような直径の小さい搬送ベルト１２とを交換可能とすることができ、その結果、取り付けられる搬送ベルトの大きさを変化させることによって、基板処理装置の生産量や設置面積を調整することができる。

図１９は、別の実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。上記実施形態と同じ部品及び部分には同じ符号を付し、それらの内容については詳しい説明は省略する。図１９に示されるように、基板処理装置１０は、基板保持部材５及びステージＳの外周に、さらに、基板保持部材５’及びステージＳ’を備えている。そして、基板保持部材５’は、基板保持部材５に連結されており、作動機構（回転機構）によって搬送ベルト１２が回転すると、搬送ベルト１２に連結された基板保持部材５が回転し、基板保持部材５が回転すると、基板保持部材５に連結された基板保持部材５’が回転するようになっている。本構成によれば、基板処理装置の基板処理量を増大させることができる。

図２０は、別の実施形態に係る基板処理装置の概略側面図である。上記実施形態と同じ部品及び部分には同じ符号を付し、それらの内容については詳しい説明は省略する。図２０に示されるように、基板処理装置１０は、搬送ベルト１２の上方に搬送ベルト１２”を備えている。そして、作動機構（回転機構）は、軸１３を中心として搬送ベルト１２及び搬送ベルト１２”を一定方向に回転させるようになっている。搬送ベルト１２”には、基板保持部材５”が連結されており、基板保持部材５”は、基板保持部材５の上方に位置するようになっている。本構成によれば、基板処理装置の設置面積をほとんど増加させることなく、基板処理装置の基板処理量を増加させることができる。なお、本構成では、さらなる基板保持部材５”は、基板保持部材５の上方に位置するようになっているが、基板保持部材５の下方に位置しても良い。この場合、搬送ベルト１２”は、搬送ベルト１２の下方に位置する。また、３以上の搬送ベルトを上下方向に間隔をおいて設け、上下方向に３以上の基板保持部材を配置するようにしても良い。

上記実施形態の基板処理装置は、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板や半導体基板を製造する装置として利用することも可能である。

特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

本発明では、基板の搬送時間を短縮することが可能な、基板処理装置及び基板保持部材を提供することができるので、産業上の利用価値が大である。

１ 塗布ユニット
２ 真空乾燥ユニット
２１ 上チャンバー ２２ 下チャンバー
２１１ Ｏリング ２２１ Ｏリング ２２２ 貫通孔
２３ 吸引部材 ２４ 加熱板 ２５ 通気性の無い樹脂や金属
３ 加熱ユニット ３１ 加熱部材
４ 冷却ユニット ４１ 冷却部材
５ 基板保持部材
５１ 枠体 ５２ フィルム体
５１ａ 開口部 ５１ｂ 載置部 ５１ｃ 支持部
６ 載置手段
７ 取外手段
７１ 突上部材 ７２ 載置部材
８１ 予備の処理ユニット ８２ 予備の基板保持部材
１０ 基板処理装置
１１ 搬送手段
１２ 搬送ベルト １３ 軸
１４ 搬送ライン
１６ 定盤 １７ 塗布部材 １８ 吸引部材
１００ 基板

Claims (4)

1. 基板を処理する基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部材と、
   基板を処理する複数の処理ユニットを備える処理部と、
   基板を搬送する搬送手段と、を備えており、
   前記搬送手段は、前記基板保持部材が基板を保持した状態で、前記基板保持部材を前記各処理ユニット間で水平に搬送するように構成されており、
   前記各処理ユニットは、上方及び／又は下方より前記基板保持部材にアクセスするようになっており、
   前記基板保持部材は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆い前記枠体に取り付けられたフィルム体と、を有しており、前記フィルム体上に基板を載置することによって基板を保持するようになっており、
   前記フィルム体は、通気性を備えたフィルムでできており、
   前記処理部は、前記処理ユニットとして、基板を塗布処理する塗布ユニットを備えており、
   前記塗布ユニットは、前記基板保持部材を下方から支持する定盤と、
   前記基板保持部材の上方から基板に対して塗布を行う塗布部材と、
   前記定盤の下方に位置し、前記基板保持部材及び前記基板を吸引する、吸引部材と、を備えており、
   前記吸引部材は、前記フィルム体を通じて、前記基板を前記定盤に吸着することを特徴とする、基板処理装置。
2. 基板を処理する基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部材と、
   基板を処理する複数の処理ユニットを備える処理部と、
   基板を搬送する搬送手段と、を備えており、
   前記搬送手段は、前記基板保持部材が基板を保持した状態で、前記基板保持部材を前記各処理ユニット間で水平に搬送するように構成されており、
   前記各処理ユニットは、上方及び／又は下方より前記基板保持部材にアクセスするようになっており、
   前記基板保持部材は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆い前記枠体に取り付けられたフィルム体と、を有しており、前記フィルム体上に基板を載置することによって基板を保持するようになっており、
   前記フィルム体は、通気性を備えたフィルムでできており、
   前記処理部は、前記処理ユニットとして、基板を真空乾燥処理する真空乾燥ユニットを備えており、
   前記真空乾燥ユニットは、前記基板保持部材の上方から前記基板保持部材に当接し、前記基板保持部材の上方を覆う上チャンバーと、
   前記基板保持部材の下方から前記基板保持部材に当接し、前記基板保持部材の下方を覆う下チャンバーと、を備えており、
   前記真空乾燥ユニットは、前記フィルム体を通じて、前記上チャンバーを排気することを特徴とする、基板処理装置。
3. 前記上チャンバー及び前記下チャンバーは、前記枠体に当接するようになっている、請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記上チャンバー及び前記下チャンバーは、前記フィルム体に当接するようになっており、
   前記フィルム体の前記上チャンバー及び前記下チャンバーが当接する部分は、空気が漏れない加工が行われている、請求項２に記載の基板処理装置。

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