KR20120084248A

KR20120084248A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Info

Publication number: KR20120084248A
Application number: KR1020110094689A
Authority: KR
Inventors: 유지 아베; 히데토 야마오카; 미츠아키 요시타니
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2012-07-27
Also published as: CN102610549A; JP2012151258A; KR101255480B1; TW201232604A

Abstract

(과제)기판을 반송하면서 가열하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 있어서, 기판의 열균일성을 향상시키는 기술을 제공한다.
(해결 수단)기판(9)의 전단면이 고온 가열 플레이트(11)의 상류측 단부를 통과할 때에, 기판(9)의 전단면 근방의 높이를 반송 위치(하강 위치)보다 상방인, 상방 위치로 전환한다. 그 후, 기판(9)을 반송 위치에서 반송하고, 기판(9)의 후단면이 고온 가열 플레이트(11)의 하류측 단부를 통과할 때에, 다시 기판(9)의 후단면 근방의 높이를 상방 위치로 전환한다. 그 결과, 기판(9)의 전단면 및 후단면은, 고온 가열 플레이트(11)로부터의 열의 영향을 받기 어려운 상태에서 반송된다. 이 때문에, 고온 가열 플레이트(11)로부터 기판(9)의 전단면 및 후단면에 부여되는 열량이 억제된다. 그 결과, 기판(9)의 열균일성이 향상된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 기판을 반송하면서 가열하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치용 유리 기판, 유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, PDP용 유리 기판, 필름 액정용 플렉서블 기판, 포토 마스크용 기판, 컬러 필터용 기판, 기록 디스크용 기판, 태양전지용 기판, 전자 페이퍼용 기판 등의 정밀 전자 장치용 기판의 제조 공정에서는, 기판에 대한 가열 처리가 적절하게 행해진다. 예를 들면, 기판의 포토리소그래피 공정에서는, 기판의 표면에 레지스트액이 도포된 후, 기판의 표면과 레지스트의 밀착성을 향상시키기 위해서, 기판에 대해서 가열 처리가 행해진다.

이러한 가열 처리에 사용되는 종래의 기판 처리 장치는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

[특허 문헌 1]일본국 특개 2008-16543호 공보

특허 문헌 1의 단락 0066~0093에는, 히터를 가지는 복수의 플레이트와, 플레이트의 상면을 따라 기판을 반송하는 반송 기구를 구비한 기판 처리 장치가 기재되어 있다. 당해 기판 처리 장치는, 복수의 플레이트의 상면을 따라 기판을 반송하면서, 플레이트로부터의 열로 기판을 가열하고 있다.

그러나, 이와 같이, 기판을 반송하면서 가열하는 기판 처리 장치에서는, 기판의 전단부(반송 방향 하류측의 단부) 부근 및 후단부(반송 방향 상류측의 단부) 부근은, 기판의 다른 부위보다 가열되기 쉽다. 이것은, 기판의 전단부 부근 및 후단부 부근은, 기판의 하면으로부터 뿐만 아니라, 기판의 상류측 및 하류측의 가열된 공기에 의해, 열을 받기 때문이다. 따라서, 일정 온도의 플레이트 상에 있어서, 기판을 일정 속도로 반송하면, 기판의 전단부 부근 및 후단부 부근의 온도는, 기판 중앙부에 비교해 높아지는 경향이 있다.

이러한 온도 불균일을 억제하기 위해서는, 기판의 전단부 부근 및 후단부 부근에 부여되는 열량을 저감시키는 것이 바람직하다. 그러나, 기판의 전단부 부근 및 후단부 부근이 통과할 때에만, 일시적으로 플레이트의 온도를 내리는 것은, 플레이트 자체의 가열?냉각에 높은 응답성이 필요하게 되기 때문에 곤란하다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 기판을 반송하면서 가열하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 있어서, 기판의 열균일성을 향상시키는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원의 제1 발명은, 상류측으로부터 하류측으로 기판을 반송하면서 가열하는 기판 처리 장치로서, 기판에 열을 부여하는 가열부와, 상기 가열부를 따라 기판을 반송하는 반송 기구를 구비하고, 상기 반송 기구는, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 제1 거리와, 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리의, 적어도 2단계로 전환하는 전환 수단을 가지며, 상기 전환 수단은, 상기 기판의 전단부가 상기 가열부의 소정의 가열 영역의 상류측 단부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제2 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 반송 기구는, 상기 기판과 상기 가열부의 거리가 제1 거리일 때 상기 기판에 대해서 구동력을 부여하는 반송 롤러와, 상기 기판의 반송 방향으로 회동 함과 더불어 상하 방향으로 이동하는 상하 롤러를 가지는 롤러 반송 기구이며, 상기 전환 수단은, 상기 상하 롤러를 상하이동시킴으로써, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제1 거리로부터 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제3 발명은, 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 전환 수단은, 상기 기판의 전단부가 상기 제2 거리에서 상기 상하 롤러를 통과하고 나서 소정의 시간이 경과한 후에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 전환하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제4 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 전환 수단은, 또한, 상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제5 발명은, 청구항 4에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 전환 수단은, 상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부보다 소정의 거리 상류측의 위치에 도달했을 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제1 거리로부터 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제6 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 가열부는, 평판 형상의 고온 가열 플레이트와, 상기 고온 가열 플레이트보다 하류측에 배치되어, 상기 고온 가열 플레이트보다 온도가 낮은 평판 형상의 저온 가열 플레이트를 포함하고, 상기 가열 영역은, 상기 고온 가열 플레이트인 것을 특징으로 한다.

본원의 제7 발명은, 기판과 가열부의 거리를, 제1 거리와, 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리의, 적어도 2단계로 전환하면서, 가열부를 따라 상류측으로부터 하류측으로 기판을 반송함으로써, 기판을 가열하는 기판 처리 방법으로서, 상기 기판의 전단부가 상기 가열부의 소정의 가열 영역의 상류측 단부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제2 거리로 전환하는 제1 전환 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제8 발명은, 청구항 7에 기재된 기판 처리 방법으로서, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 상기 제1 전환 공정에 의해 전환하고 나서 소정의 시간 경과 후에, 상기 제2 거리로부터 상기 제1 거리로 전환하는 제2 전환 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제9 발명은, 청구항 7에 기재된 기판 처리 방법으로서, 상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부보다 소정의 거리 상류측의 위치에 도달했을 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제2 거리로 전환하는 제3 전환 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제10 발명은, 청구항 9에 기재된 기판 처리 방법으로서, 상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부를 통과했을 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제2 거리로부터 상기 제1 거리로 전환하는 제4 전환 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원의 제11 발명은, 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 가열부는, 평판 형상의 고온 가열 플레이트와, 상기 고온 플레이트보다 하류측에 배치되어, 상기 고온 가열 플레이트보다 온도가 낮은 평판 형상의 저온 가열 플레이트를 포함하고, 상기 가열 영역은, 상기 고온 가열 플레이트인 것을 특징으로 한다.

본원의 제1 발명~ 제11 발명에 의하면 기판을 반송하면서 가열할 때에, 열균일성을 향상시키는 것이 가능해진다.

특히 제2 발명에 의하면, 롤러에 의해 기판을 반송하면서, 기판의 전단부를 간편한 방법으로 상승시킴으로써, 가열부로부터의 열의 영향을 저감시키는 것이 가능해진다.

특히 제3 발명 및 제8 발명에 의하면, 전단부 근방에 대해서도, 가열부로부터의 열의 영향을 저감시키는 것이 가능해진다.

특히 제4 발명 및 제9 발명에 의하면, 기판의 후단부에 대해서도 가열부로부터의 열의 영향을 저감시키는 것이 가능해진다.

특히 제5 발명 및 제10 발명에 의하면, 후단부 근방에 대해서도, 가열부로부터의 열의 영향을 저감시키는 것이 가능해진다.

특히 제6 발명 및 제11 발명에 의하면, 기판 전면에 대해서 균일하게 가열하는 것이 가능해진다.

도 1은 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 상시도(上視圖)이다.
도 3은 도 2의 A방향으로부터 본, 기판 처리 장치의 부분 측면도이다.
도 4는 도 2의 B방향으로부터 본, 기판 처리 장치의 부분 단면도이다.
도 5는 기판 전단부에 있어서의, 기판 처리의 흐름을 나타낸 플로차트이다.
도 6은 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 7은 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 8은 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 9는 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 10은 기판 후단부에 있어서의, 기판 처리의 흐름을 나타낸 플로차트이다.
도 11은 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 12는 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 13a, 13b는 기판의 표면 온도와 기판 위치의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 기판(9)이 반송되는 방향을 「반송 방향」이라고 칭하고, 반송 방향에 직교하는 수평 방향을 「폭 방향」이라고 칭한다.

〈1. 기판 처리 장치의 구성에 대해서〉

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 관련되는 기판 처리 장치(1)의 사시도이다. 또 도 2는, 이 기판 처리 장치(1)의 상시도이다. 이 기판 처리 장치(1)는, 액정 표시 장치용의 직사각형 유리 기판(9)(이하, 단지 「기판(9)」이라고 한다)의 표면을 선택적으로 에칭하는 포토리소그래피 공정에 있어서, 레지스트 도포 후의 기판(9)에 가열 처리를 행하기 위한 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 소정의 반송 방향을 따라 상류측으로부터 하류측으로 기판(9)을 반송하면서, 기판(9)을 가열한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 기판의 반송 방향을 따라, 가열 플레이트(10)가 복수 배열되어 있다. 가열 플레이트(10)는, 또한 고온 가열 플레이트(11) 및, 저온 가열 플레이트(12)에 대응하도록 조정되어 있지만, 구조는 동일하며 설정 온도만이 상위하다. 도 1에서는 도시의 편의상, 2매의 가열 플레이트밖에 그려져 있지 않지만, 실제로는 도 2에 나타내는 바와 같이 1매의 고온 가열 플레이트와, 2매의 저온 가열 플레이트로 구성되어 있다.

이들 가열 플레이트(10)는, 모두 폭방향으로 긴 직사각형의 평판 형상으로 형성되고, 측판(15)에 의해 고정되어 있다. 각 가열 플레이트(11, 12)의 내부에는, 도시하지 않은 박판 형상의 히터가, 각 가열 플레이트의 이면에 매설되어 있다. 히터에 통전하면, 히터의 발열에 의해, 각 가열 플레이트(10)의 온도가 상승한다. 각 가열 플레이트(10)의 상면을 따라 반송되는 기판(9)은, 각 가열 플레이트(10)의 상면으로부터의 복사열 및 대류열을 받아 가열된다.

고온 가열 플레이트(11)는 기판(9)을 가열하여, 기판(9)의 온도를, 목표로 하는 온도에 가까운 온도까지, 급속히 상승시키는 역할을 한다. 고온 가열 플레이트(11)의 상면의 온도는, 목표로 하는 기판(9)의 온도보다 높은 온도로, 설정되어 있다. 예를 들면, 고온 가열 플레이트(11)의 상면의 온도는, 목표로 하는 기판(9)의 섭씨 온도의 1.5~3배의 섭씨 온도로 설정되어 있다.

2매의 저온 가열 플레이트(12)는, 고온 가열 플레이트(11)의 반송 방향 하류 측에 배치되어 있다. 저온 가열 플레이트(12)는, 기판(9)을 가열함과 더불어, 기판(9)의 온도를, 목표로 하는 온도로 유지하는 역할을 한다. 저온 가열 플레이트(12)의 상면의 온도는, 고온 가열 플레이트(11)의 상면의 온도보다 낮은 온도로 설정되어 있다. 예를 들면, 저온 가열 플레이트(12)의 상면의 온도는, 목표로 하는 기판(9)의 섭씨 온도의 1~1.3배의 섭씨 온도로, 설정되어 있다.

즉, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1)는, 3매의 가열 플레이트(11, 12, 12)에 의해 구성된 가열부를 가지고 있다. 그리고, 고온 가열 플레이트(11)가, 기판(9)을 급속히 가열하는 가열 영역을 구성하고, 저온 가열 플레이트(12)가, 기판(9)의 온도를 안정적으로 유지하는 가열 영역을 구성하고 있다.

가열 플레이트(10)의 상면에는, 복수의 지지 롤러(20)가, 폭 방향 및 길이 방향으로 간격을 두고, 배치되어 있다. 지지 롤러(20)는, 각 가열 플레이트(10)의 상면에 설치된 오목부 또는 관통 구멍의 내부에, 부분적으로 수용되어 있다. 지지 롤러(20)의 상단부는, 각 가열 플레이트(10)의 상면보다 상방으로 돌출되어 있다.

상기 지지 롤러(20)는 또한, 상하 롤러(21), 반송 롤러(22), 반입 롤러(23)로 분류된다. 상하 롤러는 고온 가열 플레이트(11)에만 배치되고, 반송 롤러(22)의 열과 교호로 배치된다. 상하 롤러의 상하 기구에 관해서는 후술한다. 또한, 반송 롤러(22), 반입 롤러(23)의 각 가열 플레이트(10)의 상면보다 상방으로 돌출되어 있는 부분의 높이가, 본원 발명에 있어서의 기판과 가열부의 사이의 제1 거리에 상당한다.

반송 롤러(22)는, 고온 가열 플레이트(11), 및 저온 가열 플레이트(12)에 배치되고, 반송 롤러(22)가 회전함으로써 기판(9)을 반송 방향으로 반송하는 기능을 구비한다.

또, 반입 롤러(23)는 기판 처리 장치(1)에 대해서 기판을 반입하기 위해서 이용되고, 고온 가열 플레이트(11)의 상류측인 반입 위치에 배치되어 있다.

각각의 지지 롤러(20)는, 각각의 회전축에 의해 연결되고, 측판(15)에 의해, 기판의 반송 방향으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 이러한 지지 롤러(20)가 반송 방향을 따라 배열됨으로써, 기판(9)을 가열 플레이트(10)의 상면을 따른 방향으로 지지하면서, 반송하는 것이 가능해진다.

도 3은, 구동 기구(30)를 설명하기 위한 부분 측면도이다. 측판(15)에는, 각 지지 롤러(20)를 구동하기 위한 구동 기구(30)가 배치되어 있다.

고온 가열 플레이트(11)에 대응하는 위치의 측판(15)에는, 상하 모터(31), 및, 구동 모터(32)가 배치되어 있다. 저온 가열 플레이트(12), 및 반입 위치에 대응하는 위치의 측판(15)에는, 구동 모터(32)만이 배치되어 있다. 여기에서는, 대표하여 고온 가열 플레이트(11)에 대응하는 위치의 설명을 행한다.

반송 롤러(22)는, 반송 롤러축(221)을 중심으로 하여, 회동 가능하게 측판(15)에 의해 지지되어 있다. 또 반송 롤러(22)는 마찬가지로 반송 롤러축(221)을 중심으로 하는, 반송 롤러 기어(222)를 구비하고 있다. 구동 모터(32)는 구동 벨트(325)에 의해 반송 롤러 기어(222)와 접속되어 있다. 또, 도시 우측의 반송 롤러(22)는, 중간 롤러(322)를 통해, 구동 모터(32)와 구동 벨트(325)에 의해 접속되어 있다.

또한, 도시는 생략하지만, 반입 위치에 배치된 반입 롤러(23), 및 저온 가열 플레이트(12)에 배치된 반송 롤러(22)도, 마찬가지로 구동 모터(32)와 구동 벨트(325)에 의해 접속되어 있다.

구동 모터(32)는, 도 1에 개념적으로 나타낸 바와 같이, 제어부(50)와 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(50)는, CPU나 메모리를 가지는 컴퓨터에 의해, 구성되어 있다. 제어부(50)는, 구동 모터(32)를 전기적으로 제어함으로써, 구동 모터(32)의 온 오프의 전환이나, 구동 모터(32)의 회전수의 제어를 행할 수 있다.

제어부(50)의 지령에 의해 구동 모터(32)를 동작시키면, 구동 모터(32)로부터 발생하는 회전 구동력에 의해, 복수의 반송 롤러(22)는, 같은 방향으로 회전한다. 또, 반입 롤러(23)도 같은 방향으로 회전한다. 그 때문에, 반송 롤러(22) 또는 반입 롤러(23) 상에 올려진 기판(9)은, 이들 롤러(22, 23)의 회전에 의해, 반송 방향을 따라 상류측으로부터 하류측으로 반송된다.

도 4는, 상하 롤러(21)의 상하 기구를 설명하기 위한 도 2의 B로부터 본 부분 단면도이다. 측판(15)에 배치된 상하 모터(31)는, 상하 모터축(311)을 중심으로 하여 구동하고, 또한 상하 모터축(311)에는, 상하 롤러(21)에 대응하는 위치에 편심 캠(312)이 접속되어 있다. 그리고, 편심캠(312)의 상면에 접하도록, 플랜지(313)가 배치되어 있다.

플랜지(313)는, 고온 가열 플레이트(11)에 대해서 상하 방향으로 이동 가능하게 접속되어 있기 때문에, 편심캠(312)의 회전 운동에 의해, 상하로 이동된다. 또 플랜지(313)의 상부에는 상하 롤러축(211)이 고정되고, 이 상하 롤러축(211)을 중심으로 하여 상하 롤러(21)가 회전한다.

상하 모터(31)는 구동 모터(32)와 같이, 제어부(50)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(50)의 지령에 의해 상하 모터(31)를 회전 동작시키면, 상하 모터(31)로부터 발생하는 회전 구동력에 의해, 상하 롤러(21)가 상승 위치와 하강 위치로 이동된다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 상하 롤러(21)와, 이 상하 롤러(21)의 상하 기구에 의해 전환 수단을 구성하고 있다.

또, 기판 처리 장치(1)의 폭방향으로 배열된 상하 롤러(21)는 동일한 상하 롤러축(211)을 중심으로 하여 배치되어 있고, 같은 높이를 유지한 상태에서, 전체적으로 상하로 이동한다. 또, 각각의 상하 롤러(21)는 기판의 반송 방향에 대해서 자유롭게 회동 가능하다. 그 때문에, 제어부(50)로부터의 지령에 따라 상하 롤러(21)가 상승 위치로 이동함으로써, 가열 플레이트(10)의 상면이 반송되는 기판(9)은, 그 일부가 상방으로 밀려 올려진 상태에서 반송 방향으로 반송된다.

즉, 본 실시 형태에서는, 지지 롤러(20), 구동 기구(30), 및 제어부(50)에 의해, 가열 플레이트(10)의 상면을 따라 기판(9)을 반송하는 반송 기구를, 구성하고 있다.

본 실시 형태의 제어부(50)는, 상하 모터(31)를 회전시킴으로써, 상하 롤러(21)를 상승 위치와 하강 위치로 전환하는 것이 가능하다. 즉, 상하 롤러(21)를 상승 위치로 이동시킴으로써, 기판(9)과 고온 가열 플레이트(11)의 사이의 거리를 제1 거리로부터, 제1 거리보다도 큰 제2 거리로 변경하고, 상하 롤러(21)를 하강 위치로 이동시킴으로써, 기판(9)과 고온 가열 플레이트(11)의 사이의 거리를 제2 거리로부터 제1 거리로 변경하고 있다. 기판(9)의 처리를 행할 때에는, 제어부(50)가, 미리 설정된 프로그램이나 데이터를 따라, 구동 기구(30)를 제어한다. 이로 인해, 기판(9)을 반송하면서, 기판(9)이 가열 플레이트(10)로부터 받는 열량을 제어할 수 있고, 기판(9)을 균일하게 가열하는 것이 가능해진다.

〈2. 기판 처리 장치(1)의 처리 동작에 대해서〉

계속해서, 상기의 기판 처리 장치(1)에 있어서의, 기판 전단부의 처리의 흐름에 대해서, 도 5~도 9를 참조하면서 설명한다. 도 5는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판 처리의 흐름을 나타낸 플로차트이다. 도 6 내지 도 9는 각각, 기판의 처리 위치의 변화를 나타내고, 기판 처리 장치(1)의 부분 측면도이다.

전공정의 처리를 끝내고, 본 장치(1)에 반입된 기판(9)은, 우선, 반입 롤러(23)에 의해 반송된다(단계 S11). 구체적으로는, 제어부(50)는, 구동 모터(32)를 동작시킴으로써 복수의 반입 롤러(23)를 회전시킨다. 이로 인해, 반입 롤러(23) 상의 기판(9)이, 반송 방향 하류측을 향해 반송된다. 본 실시 형태에 있어서는, 기판(9)의 반송 속도는 3m~5m/min으로 반송된다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 기판(9)의 전단부가 고온 가열 플레이트(11)의 상하 롤러(21a)(여기에서는, 반송 방향 상류측의 상하 롤러(21a), 하류측의 상하 롤러(21b)를 구별하여 설명한다. 이하 동일)에 도달하면(단계 S12), 제어부(50)는 상하 모터(31)를 동작시키고, 상하 롤러(21a)를 상승 위치로 이동시킨다(단계 S13：제1 전환 공정). 구체적으로는, 기판(9)의 전단이 상하 롤러(21a)의 중심에 도달하기 직전에 상하 모터(31)의 상승 동작이 개시되지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 시간적, 위치적인 전후는 적절히 선택된다.

이 상하 롤러(21)의 하강 위치로부터 상승 위치로의 이동은 약 1초 걸쳐 행해짐으로써, 기판(9)에 대해서 급격한 휨 응력이 작용하는 것을 방지하고 있다. 또, 하강 위치로부터 상승 위치로의 이동거리는, 1㎜~10㎜의 사이에서 적절히 조정되어 있다.

계속해서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상하 롤러(21a)가 상승 위치에 유지된 상태에서, 반입 롤러(23)에 의한 기판(9)의 반송이 계속된다. 구체적으로는, 상하 롤러(21a)의 상승이 완료하고 나서 약 1초간은 상승 위치를 유지한다(단계 S14). 그 사이에, 기판(9)의 전단부는 상하 롤러(21a)의 반송 방향 하류측의 구동 롤러(22)의 상방을 통과하고 있다.

그 후, 제어부(50)는 상하 모터(31)에 지령을 부여하고, 상하 롤러(21a)를 하강 위치로 이동시킨다(단계 S15：제2 전환 공정). 도 8에 나타내는 바와 같이, 상하 롤러(21a)가 하강한 시점에서는, 기판(9)의 전단부는 상하 롤러(21b)의 직전까지 반송되어 있다(단계 S16).

또한 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(9)의 전단부가 상하 롤러(21b)에 도달하면, 상하 롤러(21b)는 상하 롤러(21a)와 같이 상승 위치 및 하강 위치로 이동하고, 이하 같은 단계를 반복한다(단계 S12~S15).

그 후, 제어부(50)는 상하 롤러(21)를 하강 위치에 유지한 상태에서, 기판(9)의 반송을 계속한다. 그 때문에, 상하 롤러(21)는 반송 롤러(22)와 같은 높이에서 회전하면서, 기판(9)의 높이 위치를 유지한다.

다음에, 기판 처리 장치(1)에 있어서의, 기판 후단부의 처리의 흐름에 대해서, 도 10~도 12를 참조하면서 설명한다. 도 10은, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판 처리의 흐름을 나타낸 플로차트이다. 도 11 및 도 12는 각각, 기판의 처리 위치의 변화를 나타내는, 기판 처리 장치(1)의 부분 측면도이다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 기판(9)의 후단부가 고온 가열 플레이트의 상하 롤러(21a)에 대해서 소정 위치에 도달하면(단계 S21), 제어부(50)는 상하 모터(31)를 동작시키고, 상하 롤러(21a)를 상승 위치로 이동시킨다(단계 S22：제3 전환 공정). 구체적으로는, 기판(9)의 후단이 상하 롤러(21a)의 중심으로부터 150 ㎜의 위치에 도달하면, 상하 모터(31)의 상승 동작이 개시된다.

그 후, 기판(9)의 후단부가 상하 롤러(21a)의 위치를 통과하면(단계 S23), 제어부(50)는 상하 모터(31)에 지령을 부여하고, 상하 롤러(21a)를 하강 위치로 이동시킨다(단계 S24：제4 전환 공정). 도 12에 나타내는 바와 같이, 상하 롤러(21a)가 하강한 시점에서는, 기판(9)은 구동 롤러(22)에 의해 지지되고, 반송 방향 하류를 향해 반송된다. 또 기판(9)의 후단부가 상하 롤러(21b)에 도달하면, 상하 롤러(21b)는 상하 롤러(21a)와 같이 상승 위치 및 하강 위치로 이동하고, 이하 같은 단계를 반복한다(단계 S21~S24).

도 13은, 기판에 있어서의 각 위치의 표면 온도를 나타내는 도면이며, 도 13a는, 이 발명을 적용하지 않는 경우, 도 13b는, 이 발명을 적용한 경우를 나타내고 있다. 기판(9)을 반송하면서, 하면으로부터 가열하는 경우에 있어서, 기판(9)의 전단부는 반송 방향 상류측의 공간으로부터도 가열되기 때문에, 도 13a에 나타내는 바와 같이, 기판의 전단부에 상당하는 위치 X0~X1까지의 사이의 영역은, 기판 중앙부와 비교하여 가열되기 쉬운 경향이 있다. 그 결과, 기판 중앙부의 표면 온도를 T0까지 가열하는 경우, 전단부는 T0보다도 온도가 높은 T1부근까지 가열된다. 이 영향은 기판 후단부도 마찬가지이다.

본 발명과 같이, 기판 전단부 및 후단부가 고온 가열 플레이트(11)의 상방을 통과할 때, 가열 플레이트의 상면과 기판의 하면의 거리를 크게 함으로써, 가열 플레이트로부터의 복사열의 영향을 저감할 수 있다. 그 결과, 도 13b에 나타낸 바와 같이, 기판 전단부의 표면 온도는 T1보다도 T0에 가까운, T2까지 저하하고, 기판(9)의 표면 온도는 균일화해진다.

〈3. 변형예〉

이상, 본 발명의 일실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

상기의 실시 형태에서는, 고온 가열 플레이트(11), 및 2매의 저온 가열 플레이트(12)에 의해 기판(9)이 가열되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 고온 가열 플레이트(11)가 2매 배열되어 있어도 되고, 저온 가열 플레이트(12)의 매수도 이것에 한정되지 않는다. 가열 플레이트(10) 전체가, 단일의 가열 플레이트에 의해, 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 1매의 가열 플레이트 내에, 고온 가열 영역과, 저온 가열 영역이 설치되어 있어도 된다. 또, 본 발명의 가열부는, 1매의 고온 가열 플레이트(11)만으로 구성되어 있어도 된다. 또, 본 발명의 가열부는, 램프 히터와 같은 막대 형상 또는 구 형상의 가열 요소를, 복수 배열한 것이어도 된다.

상하 롤러(21)의 상하 기구는, 상하 모터(31) 및 캠(312)을 이용한 상하 기구였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 실린더 등의 직동기구를 이용하여 상하 롤러(21)를 상하시켜도 된다.

또, 반송 롤러(22)와 상하 롤러(21)는, 서로 이웃하도록 연속하여 배치되어 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 반송 롤러(22)가 2열 연속한 후에 상하 롤러(21)가 사이에 끼워져 있어도 된다. 또, 실시 형태에서는, 각 롤러의 간격은 동일하게 배치되어 있었지만, 피치가 변화하고 있어도 된다.

실시 형태에서는, 기판(9)의 반송 속도에 대해서, 상하 롤러(21)의 상하 속도는 비교적 빨랐다. 그 때문에, 상류측의 상하 롤러(21a)가 상승, 하강을 한 후, 하류측의 상하 롤러(21b)가 상승을 개시했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 상류측의 상하 롤러(21a)가 상승한 후, 실시 형태보다도 긴 소정 시간, 상승 상태를 유지하고, 상하 롤러(21a)가 하강을 개시하기 전에 기판(9)의 전단부를 하류측의 상하 롤러(21b)에 도달시키고, 또한 상하 롤러(21b)를 상승시켜도 된다. 이와 같이 하면, 기판(9)의 전단부가 고온 가열 플레이트(11)로부터 받는 열량을 더 저감시키는 것이 가능해진다.

또, 상기의 실시 형태에서는, 복수의 반송 롤러(22) 및 반입 롤러(23)에 의해, 기판(9)을 반송하고 있었다. 그러나, 본 발명의 반송 수단은, 다른 방법으로 기판(9)을 반송하는 것이어도 된다. 예를 들면, 소정의 유지 부재로 기판(9)의 양측 가장자리부를 유지하고, 당해 유지 부재를 반송 방향 하류측으로 이동시킴으로써, 기판(9)을 반송하는 것이어도 된다.

또, 상기의 기판 처리 장치(1)는, 액정 표시 장치용의 직사각형의 유리 기판을 가열하는 장치였지만, 본 발명의 기판 처리 장치는, 유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이용 기판, 반도체 웨이퍼, PDP용 유리 기판, 필름 액정용 플렉서블 기판, 포토마스크용 기판, 칼라 필터용 기판, 기록 디스크용 기판, 태양전지용 기판, 전자 페이퍼용 기판 등의 다른 기판을, 가열하는 것이어도 된다.

1:기판 처리 장치 9:기판
10:가열 플레이트 11:고온 가열 플레이트
12:저온 가열 플레이트 15:측판
20:지지 롤러 21:상하 롤러
22:반송 롤러 23:반입 롤러
30:구동 기구 31:상하 모터
32:구동 모터 50:제어부
211:상하 롤러축 221:반송 롤러축
222:반송 롤러 기어 311:상하 모터축
312:캠 313:플랜지
322:중간 롤러 325:구동 벨트
X0, X1:위치 T0, T1, T2:기판 표면 온도

Claims

상류측으로부터 하류측으로 기판을 반송하면서 가열하는 기판 처리 장치로서,
기판에 열을 부여하는 가열부와,
상기 가열부를 따라 기판을 반송하는 반송 기구를 구비하고,
상기 반송 기구는, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 제1 거리와, 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리의, 적어도 2단계로 전환하는 전환 수단을 가지며,
상기 전환 수단은, 상기 기판의 전단부가 상기 가열부의 소정의 가열 영역의 상류측 단부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 반송 기구는, 상기 기판과 상기 가열부의 거리가 제1 거리일 때에 상기 기판에 대해서 구동력을 부여하는 반송 롤러와, 상기 기판의 반송 방향으로 회동 함과 더불어 상하 방향으로 이동하는 상하 롤러를 갖는 롤러 반송 기구이며,
상기 전환 수단은, 상기 상하 롤러를 상하이동시킴으로써, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제1 거리로부터 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 전환 수단은, 상기 기판의 전단부가 상기 제2 거리에서 상기 상하 롤러를 통과하고 나서 소정의 시간이 경과한 후에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 전환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전환 수단은, 또한, 상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 전환 수단은, 상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부보다 소정의 거리 상류측의 위치에 도달했을 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제1 거리로부터 상기 제2 거리로 전환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열부는,
평판 형상의 고온 가열 플레이트와,
상기 고온 가열 플레이트보다 하류측에 배치되어, 상기 고온 가열 플레이트보다 온도가 낮은 평판 형상의 저온 가열 플레이트를 포함하고,
상기 가열 영역은, 상기 고온 가열 플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
기판과 가열부의 거리를, 제1 거리와, 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리의, 적어도 2단계로 전환하면서, 가열부를 따라 상류측으로부터 하류측으로 기판을 반송함으로써, 기판을 가열하는 기판 처리 방법으로서,
상기 기판의 전단부가 상기 가열부의 소정의 가열 영역의 상류측 단부를 통과할 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제2 거리로 전환하는 제1 전환 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 기판과 상기 가열부의 거리를, 상기 제1 전환 공정에 의해 전환하고 나서 소정의 시간 경과 후에, 상기 제2 거리로부터 상기 제1 거리로 전환하는 제2 전환 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부보다 소정의 거리 상류측의 위치에 도달했을 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제2 거리로 전환하는 제3 전환 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 기판의 후단부가 상기 가열 영역의 하류측 단부를 통과했을 때에, 상기 기판과 상기 가열부의 거리를 상기 제2 거리로부터 상기 제1 거리로 전환하는 제4 전환 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열부는,
평판 형상의 고온 가열 플레이트와,
상기 고온 가열 플레이트보다 하류측에 배치되어, 상기 고온 가열 플레이트보다 온도가 낮은 평판 형상의 저온 가열 플레이트를 포함하고,
상기 가열 영역은, 상기 고온 가열 플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.