JP7220968B2

JP7220968B2 - 塗工部周縁処理装置

Info

Publication number: JP7220968B2
Application number: JP2022075716A
Authority: JP
Inventors: 慎也福井; 貞雄夏; 一史三浦
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2022-05-02
Filing date: 2022-05-02
Publication date: 2023-02-13
Anticipated expiration: 2042-05-02
Also published as: TW202344788A; WO2023214470A1; JP2022159262A

Description

本発明は、塗液が塗工された基板の表面における塗工部の周縁部を乾燥させる塗工部周縁処理装置に関するものである。特に、塗液が塗工された基板を回転テーブルの上に載置させて回転させながら、基板の表面における塗工部の周縁部を簡単に乾燥できるようにすると共に、基板の表面における塗工部の形状が異なって、塗工部の周縁部の位置が変化する場合においても、基板の表面における塗工部の周縁部を加熱させて簡単に乾燥できるようにした点に特徴を有するものである。

従来から、塗液が塗工された基板の表面における塗工部を乾燥させるようにした場合、塗工部の周縁部の膜厚が中央部の膜厚より大きくになることが知られている。

そして、このように塗工部の周縁部の膜厚が中央部の膜厚より大きくなると、周縁部と中央部とにおける基板の特性が異なり、膜厚が大きくなった周縁部の幅が広くなると、塗液が塗工された基板の有効利用面積が縮小して、歩留まりが悪くなる等の問題があった。

このため、従来においては、特許文献１に示されるように、加熱接触部材を基板の表面における塗工部の周縁部に沿った形状に調整し、この加熱接触部材を基板の下面に接触させて、この加熱接触部材により基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させ、膜厚が大きくなった周縁部の幅が広がるのを抑制するようにしたものが提案されている。

また、特許文献２においては、前記のように加熱接触部材により基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させるにあたり、塗工部の周縁部における盛り上がりを測定する盛り上がり測定センサーを設け、この盛り上がり測定センサーによって塗工部の周縁部における盛り上がりを測定しながら、前記の加熱接触部材による塗工部の周縁部の全周にわたる加熱を制御して、塗工部の周縁部における盛り上がりを抑制するようにしたものが提案されている。

しかし、特許文献１、２に示されるものは、加熱接触部材を基板の表面における塗工部の周縁部に沿った形状に調整し、この加熱接触部材を基板の下面に接触させて、この加熱接触部材により基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させるため、基板の表面に塗工された塗工部の大きさや形状が異なる場合、このように塗工部の大きさや形状が異なった加熱接触部材を準備することが必要になり、多数の加熱接触部材を準備するコストが非常に高くつくと共に、加熱接触部材を、塗工部の周縁部に沿うようにして基板の下面に接触させるようにセットする操作も非常に面倒で、時間を要するという問題があった。

また、特許文献３においては、基板の表面における塗工部の周縁部に沿った形状になった加熱接触部材を、塗液が塗工された基板を保持する保持部の表面に設け、この加熱接触部材によって保持部に保持された基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させた後、前記の保持部を支持する回転軸により前記の基板を回転させて、塗工部の周縁部における塗液を、さらに塗工部の周縁側に流動させて、膜厚が大きくなった周縁部の幅を狭くするようにしたものが提案されている。

しかし、この特許文献３に示されるものも、前記の特許文献１、２のものと同様に、加熱接触部材を基板の表面における塗工部の周縁部に沿った形状に調整して、この加熱接触部材を塗液が塗工された基板を保持する保持部の表面に設けるため、基板の表面に塗工された塗工部の大きさや形状に対応した加熱接触部材を設けた数多くの保持部を準備することが必要になり、このような保持部を準備するコストが非常に高くつくと共に、このような保持部の上に、基板を塗工部の周縁部が保持部の表面における加熱接触部材に合致するようにしてセットする操作も非常に面倒で、時間を要するという問題があった。

特開２０１９－１１４３７８号公報特許第６９６７６３７号公報特開２０２１－８４０６４号公報

本発明は、塗液が塗工された基板の表面における塗工部の周縁部を乾燥させる場合における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、塗液が塗工された基板の表面における塗工部の周縁部を乾燥させるにあたり、特に、塗液が塗工された基板を回転テーブルの上に載置させて回転させながら、塗液が塗工された基板の表面における塗工部の周縁部を簡単に乾燥できるようにすると共に、基板の表面における塗工部の形状が異なって、塗工部の周縁部の位置が変化する場合においても、基板の表面における塗工部の周縁部を加熱させて簡単に乾燥できるようにすることを課題とするものである。

本発明に係る塗工部周縁処理装置においては、前記のような課題を解決するため、塗液が塗工された基板の表面における塗工部の周縁部を乾燥させる塗工部周縁処理装置において、前記の基板における塗工部の周縁部が回転テーブルよりも外側に飛び出すようにして、前記の基板を回転テーブルの上に載置させると共に、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を加熱させる加熱体を、少なくとも前記の基板の下側に基板と接触しないように配置させ、前記の回転テーブルにより前記の基板を回転させると共に、回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある塗工部の周縁部を、前記の加熱体により加熱させて乾燥させるにあたり、前記の回転テーブルにより前記の基板を回転させながら、回転テーブルよりも外側に飛び出した前記の塗工部の周縁部の位置に対応するようにして、前記の加熱体を回転テーブルの中心に対して近接・離間する方向に移動させる移動装置を設けた。

そして、本発明に係る塗工部周縁処理装置のように、塗液が塗工された基板を回転テーブルにより回転させると共に、回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を加熱体により加熱させて乾燥させるようにすると、従来のように、基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の全周に接触し、その大きさに合った加熱接触部材を準備し、塗工部の周縁部に合った加熱接触部材を基板の下面に接触させて、基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させるというような大がかりな部品を必要とせず、簡単な構造にできて、製作にかかるコストが軽減される。

また、本発明に係る塗工部周縁処理装置においては、前記の回転テーブルにより基板を回転させながら、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した前記の塗工部の周縁部の位置に対応するようにして、前記の加熱体を回転テーブルの中心に対して近接・離間する方向に移動させる移動装置を設けるようにした。このようにすると、基板の表面における円形状に塗工された塗工部の外径が異なる場合、従来は、大きさの異なる加熱接触部材を数多く準備して、交換する手間が必要であったが、前記の移動装置により、加熱体を回転テーブルの中心に対して近接・離間する方向に移動させるだけで、塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させることができるようになる。また、基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の外径だけではなく、その大きさや形状が異なる場合においても、従来のように、基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさや形状に合った加熱接触部材を数多く準備して、基板の下面に接触させる必要がなく、塗液が塗工された基板を回転テーブルにより回転させながら、前記の移動装置によって加熱体を基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさや形状に合わせて移動させることができ、様々な大きさや形状になった塗工部の周縁部を、低コストで簡単に乾燥させることができるようになる。

また、本発明に係る塗工部周縁処理装置においては、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した前記の塗工部の周縁部の位置を検知する位置検知手段を設け、前記の位置検知手段によって検知された塗工部の周縁部の位置に基づいて、前記の移動装置によって前記の加熱体を移動させることが好ましい。このようにすると、前記のように基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさだけではなく、その形状が異なる場合においても、この位置検知手段によって塗工部の周縁部の位置を正確に検知して、加熱体を前記の移動装置により基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさや形状に合わせて正確に移動させることができ、様々な大きさや形状になった塗工部の周縁部を正確に乾燥させることができるようになる。

また、本発明に係る塗工部周縁処理装置においては、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を加熱させる第２加熱体を、前記の基板の上側に基板と接触しないように配置させることもできる。このようにすると、回転テーブル前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある塗工部の周縁部を、前記の加熱体に加えてこの第２加熱体により加熱させ、より速やかに乾燥できるようになる。また、この第２加熱体を、前記の加熱体と同様にして、基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさや形状に合わせて移動させることもでき、さらにこの第２加熱体を、前記の加熱体と少しずれた位置に移動させて、塗工部の周縁部の適切な位置を効率よく加熱させて乾燥させるようにすることもできる。

また、本発明に係る塗工部周縁処理装置においては、前記の回転テーブルにより前記の基板を回転させると共に、回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を前記の加熱体により加熱させて、前記の基板における塗工部の周縁部を乾燥させる操作を減圧室内で行うことが好ましい。このように、減圧室内で前記の操作を行うようにすると、基板における塗工部が減圧下で速やかに乾燥できるようになる。また、基板における塗工部を速やかに乾燥させるため、この減圧室内の上部側や下部側に板状のヒーターを設けることもできる。

本発明における塗工部周縁処理装置においては、前記のように基板における塗工部の周縁部が回転テーブルよりも外側に飛び出すようにして、基板を回転テーブルの上に載置させて、前記の基板を回転テーブルにより回転させると共に、回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を、基板の下側に基板と接触しないように配置させた加熱体により加熱させて乾燥させるようにしたため、従来のように、基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさに合った加熱接触部材を多数準備し、塗工部の周縁部に合った加熱接触部材をそれぞれ基板の下面に接触させて、基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させる必要がなくなり、基板の表面における塗工部の周縁部の大きさ（外径）や形状が異なる場合においても、塗工部の周縁部の全周を簡単に乾燥させることができるようになる。

本発明の一実施形態に係る塗工部周縁処理装置を使用する状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る塗工部周縁処理装置において、表面に塗液が円形状に塗工された四角形状の基板を、塗工部の周縁部が回転テーブルの外周側に位置するようにして回転テーブルの上に載置させて回転させ、塗工部の周縁部を基板の下に設けた加熱体により塗工部の周縁部を加熱させて乾燥させる状態を示した概略平面説明図である。前記の実施形態に係る塗工部周縁処理装置において、（Ａ），（Ｂ）は、表面に塗液が円形以外の略四角形状に塗工された四角形状の基板を、略四角形状になった塗工部の周縁部が回転テーブルの外周側に位置するようにして回転テーブルの上に載置させて回転させると共に、基板の下に設けた加熱体を回転テーブルの中心に対して近接・離間する方向に移動させ、基板に表面における不定形になった塗工部の周縁部を前記の加熱体により加熱させて乾燥させる状態を示した概略平面説明図である。前記の実施形態に係る塗工部周縁処理装置の変更例を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係る塗工部周縁処理装置において、表面に塗液が円形状に塗工された円形状の基板を、塗工部の周縁部が回転テーブルの外周側に位置するようにして回転テーブルの上に載置させて回転させ、円形状になった塗工部の周縁部を基板の下に設けた加熱体により塗工部の周縁部を加熱させて乾燥させる例を示した概略平面説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る塗工部周縁処理装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る塗工部周縁処理装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

本発明の実施形態に係る塗工部周縁処理装置においては、塗液が塗工された基板１０の表面における塗工部１１の周縁部１１ａを乾燥させるにあたり、図１に示すように、減圧室２０内において、回転装置３０によって回転する回転軸３１の先端に設けられた前記の塗工部１１の外径よりも小さな外径になった回転テーブル３２の上に前記の基板１０を、基板１０の表面における塗工部１１の周縁部１１ａが回転テーブル３２の外周側に飛び出して位置するようにして載置させている。

そして、この実施形態に係る塗工部周縁処理装置においては、回転テーブル３２の外周側に位置する基板１０の下側において、回転テーブル３２の外周側に位置する前記の塗工部１１の周縁部１１ａを加熱させる棒状の加熱体Ｈを、基板１０と接触しないように配置させると共に、この加熱体Ｈを、移動装置４０により回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させるようにしている。

なお、図では、前記の加熱体Ｈとして棒状のものを示しているが、その先端部で加熱できるものであれば、どのような形状のものであってもよい。

また、この実施形態に係る塗工部周縁処理装置においては、前記の減圧室２０内の下部に下部ヒーター２１を設けると共に、減圧室２０内の上部に上部ヒーター２２を設け、減圧室２０内を減圧手段（図示せず）によって減圧させると共に、前記の下部ヒーター２１と上部ヒーター２２とによって減圧室２０内を加熱させ、塗液が塗工された基板１０の表面の塗工部１１を乾燥させるようにしている。

また、この実施形態に係る塗工部周縁処理装置においては、基板１０に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａの位置を検知する位置検知手段４１として、検知用カメラ４１を減圧室２０の天井部２３の上に設け、天井部２３に設けた筒状の監視窓２３ａを通して、この検知用カメラ４１により基板１０に塗工された塗工部１１における周縁部１１ａの位置を検知するようにしている。なお、前記の上部ヒーター２２が前記の監視窓２３ａと重なる位置においては、上部ヒーター２２に切欠き４４を設けている。

そして、この実施形態に係る塗工部周縁処理装置においては、この検知用カメラ４１によって検知された塗工部１１の周縁部１１ａの位置を制御装置４２に出力し、この制御装置４２により前記の移動装置４０を制御して、移動装置４０により、前記の加熱体Ｈを回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させ、加熱体Ｈが塗工部１１の周縁部１１ａに対応する基板１０の下に位置するように制御している。

ここで、図２に示すように、正方形状になった基板１０の表面に塗液が円形状に塗工されて、表面に円形状の塗工部１１が形成された基板１０を用い、この実施形態に係る塗工部周縁処理装置により、基板１０の表面に円形状に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａを加熱・乾燥させるにあたっては、基板１０の表面における円形状になった塗工部１１の周縁部１１ａの全部が回転テーブル３２の外周側に飛び出して位置するようにして、前記の基板１０を回転テーブル３２の上に載置させ、前記の検知用カメラ４１によって基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａの位置を検知し、この検知結果に基づいて、前記の制御装置４２により前記の移動装置４０を制御して、加熱体Ｈを回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させ、前記の加熱体Ｈを円形状に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａに対応する基板１０の下に位置させるようにする。

そして、この状態で、前記の回転装置３０によって回転テーブル３２を回転させて、前記の加熱体Ｈにより基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａを、基板１０の下側から加熱させて乾燥させるようにする。

このようにすると、１つの棒状の加熱体Ｈにより基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａを効率よく加熱させて乾燥させることができるようになり、従来のように、基板の表面に塗工された塗工部の周縁部の大きさに合った加熱接触部材を基板の下面に接触させて、基板の表面における塗工部の周縁部の全周を加熱させて乾燥させる場合に比べて、塗工部１１の周縁部１１ａの全周を加熱させて乾燥させるための設備が少なくてすみ、コストも軽減される。

また、基板１０の表面に円形状に塗工された塗工部１１の径が異なる場合においても、前記のように検知用カメラ４１によって基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａの位置を検知し、この検知結果に基づいて、前記の制御装置４２により前記の移動装置４０を制御して、加熱体Ｈを回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させ、前記の加熱体Ｈを円形状に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａに対応する基板１０の下に位置するように調整することにより、径が異なる円形状の塗工部１１の周縁部１１ａを、前記の加熱体Ｈにより加熱させて乾燥させることが簡単に行えるようになる。

また、基板１０の表面に塗工させる塗工部１１の形状が、円形以外の形状になっている場合、例えば、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、正方形状になった基板１０の表面に略四角形状になった塗工部１１が形成された基板１０において、略四角形状に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａを加熱・乾燥させるにあたっては、基板１０の表面における略四角形状になった塗工部１１の周縁部１１ａの全部が回転テーブル３２の外周側に飛び出して位置するようにして、前記の基板１０を回転テーブル３２の上に載置させ、前記の検知用カメラ４１によって、基板１０の表面における略四角形状になった塗工部１１の周縁部１１ａの位置を検知し、この検知結果に基づいて、前記の制御装置４２により前記の移動装置４０を制御して、加熱体Ｈを回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させるようにする。

そして、前記の回転装置３０によって回転テーブル３２を回転させながら、前記のように制御装置４２により移動装置４０を制御し、前記の加熱体Ｈを回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させて、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、常に、前記の加熱体Ｈを略四角形状になった塗工部１１の周縁部１１ａに対応する位置に導き、加熱体Ｈにより略四角形状になった塗工部１１の周縁部１１ａを加熱させて乾燥させるようにする。

なお、この実施形態においては、検知用カメラ４１を用いたが、検知用カメラ４１を使用せずに、塗工部１１の周縁部１１ａの形状を、予め制御装置４２にプログラミングしておき、これに従って、制御装置４２により移動装置４０を制御するようにしてもよい。

なお、基板１０の表面に塗工させる塗工部１１の形状は、図２に示したような円形状のものや、図３（Ａ），（Ｂ）に示したような略四角形状のものに限定されず、様々な形状になった塗工部１１が塗工されたものであってもよい。

ここで、基板１０の表面に様々な形状になった塗工部１１を塗工させるにあたっては、例えば、特許第６８４７５６０号公報に示されるように、塗液が供給される塗布用ノズルの塗液導入部内において、所定パターン形状になった塗液収容凹部が外周面に形成された円柱状の塗液供給体を、スリット状吐出口の上に位置するように設け、この塗液供給体を回転させて、塗液を前記の塗液収容凹部内からスリット状吐出口を通して被塗布体の表面に供給させるようにした塗布装置を用いることができる。

また、この実施形態に係る塗工部周縁処理装置においては、基板１０の表面に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａを加熱・乾燥させるにあたって、前記のように回転テーブル３２の外周側に位置する基板１０の下側において、回転テーブル３２の外周側に位置する塗工部１１の周縁部１１ａを加熱させる棒状の加熱体Ｈを、基板１０と接触しないように配置させるようにしただけであるが、図４に示すように、回転テーブル３２の外周側に位置する基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａを加熱させる第２加熱体Ｈ２を、前記の基板１０と接触しないようにして基板１０の上側に配置させ、回転テーブル３２の外周側に位置する基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａを、前記の加熱体Ｈに加えてこの第２加熱体Ｈ２により基板１０の上下両方から加熱させて乾燥させるようにすることができる。

また、前記のこの第２加熱体Ｈ２を、移動装置４３により回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させるようにし、前記の加熱体Ｈの場合と同様に、前記の検知用カメラ４１によって検知された塗工部１１の周縁部１１ａの位置を制御装置４２に出力し、この制御装置４２により前記の移動装置４３を制御して、移動装置４３により前記の第２加熱体Ｈ２を回転テーブルの３２中心に対して近接・離間する方向に移動させ、第２加熱体Ｈ２が常に塗工部１１の周縁部１１ａに対応する基板１０の上に位置するように制御することができる。さらに、乾燥状態や塗工状態によっては、この第２加熱体Ｈ２を、前記の加熱体Ｈと少しずれた位置に移動させて、塗工部１１の周縁部１１ａの適切な位置を効率よく加熱させて乾燥させるようにすることもできる。

また、前記の実施形態においては、四角形状になった基板１０の表面に塗液を塗工させたものを示したが、基板１０の形状は特に限定されない。

例えば、図５に示すように、円形状になった基板１０の表面に塗液が円形状に塗工されて、表面に円形状の塗工部１１が形成された円形状の基板１０を用い、この基板１０の表面における円形状になった塗工部１１の周縁部１１ａの全部が回転テーブル３２の外周側に飛び出して位置するようにして、前記の基板１０を回転テーブル３２の上に載置させ、円形状に塗工された塗工部１１の周縁部１１ａに対応する基板１０の下に加熱体Ｈを位置させ、この状態で、前記の回転装置３０によって回転テーブル３２を回転させて、基板１０における塗工部１１の周縁部１１ａを、前記の加熱体Ｈにより基板１０の下側から加熱させて乾燥させるようにすることもできる。

ここで、一定した径になった円形状の塗工部１１が表面に形成された円形状の基板１０を用いて、円形状の塗工部１１の周縁部１１ａを加熱体Ｈによって基板１０の下側から加熱させて乾燥させる場合には、特に、加熱体Ｈを移動させることなく一定した位置に設けるようにすることができるため、前記のような移動装置４０や、検知用カメラ４１や、制御装置４２を設ける必要がなくなる。

１０：基板
１１：塗工部
１１ａ：周縁部
２０：減圧室
２１：下部ヒーター
２２：上部ヒーター
２３：天井部
２３ａ：監視窓
３０：回転装置
３１：回転軸
３２：回転テーブル
４０：移動装置
４１：検知用カメラ（位置検知手段）
４２：制御装置
４３：移動装置
４４：切欠き
Ｈ：加熱体
Ｈ２：第２加熱体

Claims

塗液が塗工された基板の表面における塗工部の周縁部を乾燥させる塗工部周縁処理装置において、前記の基板における塗工部の周縁部が回転テーブルよりも外側に飛び出すようにして、前記の基板を回転テーブルの上に載置させると共に、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を加熱させる加熱体を、少なくとも前記の基板の下側に基板と接触しないように配置させ、前記の回転テーブルにより前記の基板を回転させると共に、回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を、前記の加熱体により加熱させて乾燥させるにあたり、前記の回転テーブルにより前記の基板を回転させながら、回転テーブルよりも外側に飛び出した前記の塗工部の周縁部の位置に対応するようにして、前記の加熱体を回転テーブルの中心に対して近接・離間する方向に移動させる移動装置を設けたことを特徴とする塗工部周縁処理装置。
請求項１に記載の塗工部周縁処理装置において、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した前記の塗工部の周縁部の位置を検知する位置検知手段を設け、前記の位置検知手段によって検知された塗工部の周縁部の位置に基づいて、前記の移動装置によって前記の加熱体を移動させることを特徴とする塗工部周縁処理装置。
請求項１に記載の塗工部周縁処理装置において、前記の回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を加熱させる第２加熱体を、前記の基板と接触しないようにして、基板の上側に配置させたことを特徴とする塗工部周縁処理装置。
請求項１～請求項３の何れか１項に記載の基板周縁処理装置において、前記の回転テーブルにより前記の基板を回転させると共に、回転テーブルよりも外側に飛び出した位置にある前記の塗工部の周縁部を前記の加熱体により加熱させて、前記の基板における塗工部の周縁部を乾燥させる操作を減圧室内で行うことを特徴とする塗工部周縁処理装置。