JPH0996490A - 乾燥炉の温度制御方法 - Google Patents

乾燥炉の温度制御方法

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JPH0996490A
JPH0996490A JP25500495A JP25500495A JPH0996490A JP H0996490 A JPH0996490 A JP H0996490A JP 25500495 A JP25500495 A JP 25500495A JP 25500495 A JP25500495 A JP 25500495A JP H0996490 A JPH0996490 A JP H0996490A
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JP
Japan
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temperature
furnace
humidity
drying
film thickness
Prior art date
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Application number
JP25500495A
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English (en)
Inventor
Yasuo Tsukamoto
保夫 塚本
Hiroshi Yamada
洋 山田
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】炉内湿度の変動、膜厚の変更に応じて乾燥温度
を設定し、ワークに塗布されたレジストの含有水分量を
一定にする乾燥炉の温度制御方法を提供する。 【解決手段】乾燥炉1において、各ゾーンA、B、C、
D毎に湿度検出センサ11と温度検出センサ15とを設
け、前記検出された湿度に基づき炉内設定温度を制御す
るようにし、さらにレジスト膜厚検出センサ13を設
け、前記検出された膜厚に基づき炉内設定温度を調整す
るように構成したものである。これにより乾燥炉内湿度
の変動とレジスト膜厚の変更があっても、その影響をう
けず、ワークに塗布されたレジストの含有水分を一定に
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾燥炉の温度制御
方法に係り、特に、炉内湿度とレジスト膜厚を考慮し、
炉内設定温度を定める多ゾーン式乾燥炉の温度制御方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般のレジストの乾燥温度制御方
法について説明する。
【0003】レジスト工程は、レジスト塗布、乾燥、露
光、現像、エッチング、剥離の順で行われていた。上記
工程の内、乾燥工程は多ゾーン式の乾燥炉を用いてレジ
スト膜中から水分や溶剤を除去する目的で行われる。前
記除去目的物質を水分や溶剤としたのは、レジスト作成
の溶媒に水、有機剤が使用されるので、蒸発させる対象
物がことなってくるからである。
【0004】図3は、従来の多ゾーン式乾燥炉の略示説
明図である。図3において、A、B、C、Dは、各加熱
帯、各徐冷帯の各ゾーン、1は乾燥炉本体、2は、レジ
ストが塗布されたワーク、3は、ワーク2のガイドロー
ルである。
【0005】図3が示す如く、レジストが塗布されたワ
ーク2は、ガイドロール3でガイドされ炉内に入り、乾
燥炉本体1のAゾーンからDゾーンにて構成される各加
熱帯、各徐冷帯を通過し、再びガイドロール3でガイド
され、炉外に出る。
【0006】前記乾燥工程において、レジストが塗布さ
れたワーク2は、炉内湿度に関係なく、所定の温度に設
定された炉内の各ゾーンを一定の時間で通過し乾燥させ
ていた。前記設定温度も各ゾーンA、B、C、Dにおい
て、レジスト膜の種類によってほぼ定まっており、80
℃〜100℃に制御され、通過時間も20分〜30分程
度となるように送り制御が行われていた。
【0007】なお、これらの温度設定、送り制御は、図
示しない制御装置により行われていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の乾燥炉を用いた
乾燥工程では、乾燥が進行するにしたがい、レジストの
含有水分の蒸発につれて炉内湿度が上昇する。この炉内
湿度の上昇により乾燥効率が下がるのを防ぐため、外気
空気を炉内へ導入している。したがって、乾燥炉内湿度
は、外気空気の湿度により必ず変動することになる。
【0009】しかしながら、上記の如く、乾燥炉内湿度
に関係なく、一定温度、一定の通過時間で乾燥するた
め、ワークに塗布されたレジストの含有水分量が、この
含有水分量の蒸発がすくなかったり、過蒸発したりして
変動する。
【0010】前記含有水分量が大であると、レジスト膜
の剥離をひきおこすことになる。前記含有水分量が少な
すぎると、いわゆる熱かぶり現象を生じ、現像工程で鮮
明な微細パータンができない。
【0011】したがって、前記含有水分量を一定にする
必要があり、そのためには乾燥温度を乾燥炉内湿度の大
小に応じて変えなければならない。
【0012】図2を参照し、乾燥炉内の設定温度と相対
湿度の関係を詳しく説明する。図2は、乾燥炉内におけ
る炉内温度と炉内相対湿度との関係を示す線図である。
【0013】図2において、曲線(イ)は、温度24
℃、相対湿度95%の炉内空気を昇温していき温度の変
化により湿度がどのように変化したかを示すものであ
り、曲線(ロ)は、温度4℃、相対湿度15%の炉内空
気の場合における同様の状態を示すものである。
【0014】このように、二つの曲線より含有水分量を
一定にするためには、乾燥温度設定を乾燥炉内湿度の大
小に応じて調整しなければならないということが判明
し、解決すべき課題を提起した。
【0015】さらに、ワークに塗布されたレジストの膜
厚は、図示しないドクタブレードで一定となるよう調整
されているので、乾燥炉内湿度に応じて乾燥温度を制御
すれば、前記レジストの含有水分量が一定になるはずで
ある。しかし、レジストプロセスの種類により、前記膜
厚が変更すれば、前記レジストの含有水分量が変動す
る。したがって、前記含有水分量を一定にするために
は、前記レジストの膜厚の変更に応じて乾燥温度設定を
変えて制御すれば、より効果的であるという問題点があ
った。
【0016】本発明は、上記従来の乾燥炉の温度制御の
技術的問題点を解決するためになされたものであり、乾
燥炉内湿度の変動とレジスト膜厚の変更とに応じて乾燥
温度を制御し、前記湿度が変動し、前記膜厚を変更して
も、その影響をうけず、ワークに塗布されたレジストの
含有水分量を一定にする乾燥炉の温度制御方法を提供す
ることをその目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る乾燥炉の温度制御方法は、温度検出セ
ンサを備え、各ゾーン毎に炉内温度をそれぞれ一定温度
になるように制御する乾燥炉の温度制御方法において、
前記各ゾーン毎に湿度検出センサを設け、前記検出され
た湿度に基づき各ゾーンの温度をそれぞれ制御すること
を特徴とするものである。
【0018】前項記載の乾燥炉の温度制御方法におい
て、レジスト膜厚検出センサを設け、前記検出された膜
厚に基づき前記各ゾーンの設定温度をそれぞれ調整する
ことを特徴とするものである。
【0019】上記各技術的手段の働きは次のとおりであ
る。
【0020】本発明に係る乾燥炉の温度制御方法によれ
ば、乾燥炉内に湿度検出センサと、レジスト膜厚の検出
センサとを設け、炉内温度を前記検出された湿度とレジ
スト膜厚の関数値として炉内設定温度を調整し、炉内温
度を制御し、ワークに塗布されたレジストの含有水分量
を一定にすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図1を参
照して説明する。
【0022】〔実施例1〕本実施例においては、4ゾー
ンの乾燥炉において、膜厚がほぼ一定の場合について説
明する。また、ワークの具体例としては、水を溶媒とし
たPVAレジストを用い、例えば42アロイ条に塗布し
た場合について説明する。図1は、本発明の一実施例に
係る4ゾーンの乾燥炉の温度制御方法のシステム構成図
である。
【0023】図1において、図中、図2と同一符号は同
等部分であるので、再度の説明は省略する。新たな符号
のみ説明する。
【0024】10は、制御装置、11は、湿度検出セン
サ、12は、湿度変換器、15は、温度検出センサ、1
6は、温度変換器、20は、電源、30は、ヒータ蒸気
自動弁、40は、蒸気ヒータである。
【0025】乾燥炉の各ゾーンには、Aゾーンと同一構
成の各機器が配設されており、Aゾーンについて図示
し、他ゾーンは、省略するものとする。
【0026】図1に示されるA、B、C、Dの各ゾーン
の相対湿度H(%)は、ほぼ同一である。制御装置10
の各ゾーンの最適の設定温度を、それぞれAゾーンにつ
いてはTA 、BゾーンについてはTB 、Cゾーンについ
てはTC 、DゾーンについてはTD 、単位を℃とすれ
ば、相対湿度H(%)との関係は下式で表される。
【0027】TA =100+kH・・・・・(1) TB =100+kH・・・・・(2) TC =60・・・・・・・・・(3) TD =60・・・・・・・・・(4) 上記(1)、(2)において、kは、乾燥炉の機械的寸
法、動特性等から定まる係数であって、本実施例におい
ては、1.25である。また、100は、相対湿度Hが
ゼロであるときの基本設定温度であり、単位は℃であ
る。この温度の場合の相対湿度H(%)は、たかだか1
0%未満である。したがって、TA 、TBは110℃程
度であり、上述の熱かぶれを起こす高温にはならない。
【0028】上記(3)、(4)において、Cゾーン、
Dゾーンは、徐冷ゾーンであるので、レジストの含有水
分蒸発がほとんどないので一定温度、60℃に設定す
る。
【0029】上記のようにして、炉内温度を設定した制
御装置10に、湿度検出センサ11の検出出力が湿度変
換器12を経て入力し、同様に温度検出センサ15の検
出出力が温度変換器16を経て入力する。制御装置10
は、上記式(1)、(2)、(3)、(4)にしたがい
最適温度に設定し、制御信号を出力し、ヒータ蒸気自動
弁30の開閉を行い、蒸気ヒータ40の蒸気量を調整
し、炉内温度を設定温度になるように制御し、保持す
る。なお、電源20は、制御装置10へ電力を供給す
る。
【0030】このようにして、一定含有水分量のPVA
レジストが塗布された42アロイ条が得られる。前記4
2アロイ条の含有水分を図示しない水分計で確認し、次
工程に送ればよい。なお、本実施例においては、湿度セ
ンサとして、高分子型静電容量型センサを用いている。
前記センサは、温度係数が小さく、応答性が速く、低湿
度領域においても正確である。
【0031】〔実施例2〕本実施例においては、4ゾー
ンの乾燥炉において、レジスト膜厚をプロセスに応じて
変更した場合について説明する。他の部分については、
〔実施例1〕と同様であるので省略し、図1を参照し
て、特徴的な部分のみを説明する。図1において、13
は膜厚検出器、14は膜厚指示記録計である。
【0032】上述の如く、ワークに塗布されたレジスト
の膜厚は、ドクタブレードで一定となるように調整され
ているが、レジストプロセスの種類により、前記膜厚が
変更されれば、炉内設定温度を変更しなければならな
い、膜厚検出器13にて検出された膜厚tμmを指示記
録計14に表示させ、前記表示値に応じて、炉内設定温
度を変更する。図示の破線は、指示記録計14までの配
線を表示している。膜厚検出器13としては、光束干渉
式を用いるのが好ましい。
【0033】炉内を各ゾーンの最適の設定温度を、〔実
施例1〕と同様、それぞれTA 、TB 、TC 、TD 、単
位を℃とすれば、相対湿度H(%)との関係は下式で表
される。
【0034】 TA =100+kH+FA(t)・・・・(5) TB =100+kH+FB(t)・・・・(6) TC =60+FC(t)・・・・・・・・(7) TD =60+FD(t)・・・・・・・・(8) 上記FA(t)、FB(t)、FC(t)、FD(t)はtの二
次関数で表わされる。kは、式(1)、(2)と同一で
ある。
【0035】このようにして、前記レジストの膜厚が厚
くなれば炉内設定温度を高くし、薄くなれば炉内設定温
度を低くし、より精度よく、当該レジスト含有水分量を
調整することができる。
【0036】上記実施例においては、炉内各ゾーン毎に
炉内温度を制御できるように構成したが、乾燥炉の機械
的寸法、動特性等を検討し、各ゾーンを一つのシステム
として制御できるように構成しても差し支えない。この
場合、設備費が安価となる。上記実施例においては、下
記のような効果を生ずる。
【0037】(1)炉内湿度が低下しているのに、炉内
温度をそのままに放置したために生ずる、いわゆる熱か
ぶり不良をなくせる。
【0038】(2)炉内湿度が上昇しているのに、炉内
温度をそのままに放置したために生ずる、いわゆる剥離
不良をなくせる。
【0039】(3)熱かぶり不良、剥離不良にまでは到
らないが、寸法精度不良、かけ不良、ピンホールを防
ぎ、製品品質を向上させる。
【0040】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、乾燥炉内湿度の変動とレジスト膜厚の変更とに応
じて乾燥温度を設定し、前記湿度が変動し、前記膜厚を
変更しても、その影響をうけず、ワークに塗布されたレ
ジストの含有水分量を一定にする乾燥炉の温度制御方法
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る4ゾーンの乾燥炉の温
度制御方法のシステム構成図である。
【図2】乾燥炉内における炉内温度と炉内相対湿度との
関係を示す線図である。
【図3】従来の乾燥炉の略示説明図である。
【符号の説明】
1 乾燥炉本体 2 レジストが塗布されたワーク 3 ガイドロール 10 制御装置 11 湿度検出センサ 12 湿度変換器 13 膜厚検出器 14 膜厚指示記録計 15 温度検出センサ 16 温度変換器 20 電源 30 ヒータ蒸気自動弁 40 蒸気ヒータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】温度検出センサを備え、各ゾーン毎に炉内
    温度をそれぞれ一定になるよう制御する乾燥炉の温度制
    御方法において、前記各ゾーン毎に湿度検出センサを設
    け、前記検出された湿度に基づき各ゾーンの炉内温度を
    それぞれ制御することを特徴とする乾燥炉の温度制御方
    法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の乾燥炉の温度制御方法にお
    いて、レジスト膜厚検出センサを設け、前記検出された
    膜厚に基づき前記各ゾーンの炉内温度設定をそれぞれ調
    整することを特徴とする乾燥炉の温度制御方法。
JP25500495A 1995-10-02 1995-10-02 乾燥炉の温度制御方法 Pending JPH0996490A (ja)

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JP25500495A JPH0996490A (ja) 1995-10-02 1995-10-02 乾燥炉の温度制御方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015007728A (ja) * 2013-06-26 2015-01-15 株式会社リコー 電子写真感光体の製造装置
JP2019056530A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 トヨタホーム株式会社 外壁材乾燥炉
CN110346057A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 重庆市计量质量检测研究院 一种用于真空干燥箱的温度校准方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015007728A (ja) * 2013-06-26 2015-01-15 株式会社リコー 電子写真感光体の製造装置
JP2019056530A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 トヨタホーム株式会社 外壁材乾燥炉
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