浮上搬送加熱装置
【課題】塗布膜に乾燥ムラを生じさせずに基板を加熱しながら搬送することができる浮上搬送加熱装置を提供する。
【解決手段】基板を超音波振動浮上させる振動板部２と、前記振動板部を加熱するヒータ部３と、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部４と、基板の端部を支持して基板の浮上方向と垂直な方向に基板を搬送する搬送部５と、を備える浮上搬送加熱装置であって、ヒータ部３は、振動板部２の基板を浮上させる面の裏面側に振動板部２と所定間隔を設けて配置され、基板の搬送方向と直交する方向の振動板部２の寸法は同方向の基板Ｗの寸法よりも大きく、ヒータ部３により振動板部２が加熱されることにより、浮上搬送中の基板Ｗ全面が振動板部２によって加熱される。
【解決手段】基板を超音波振動浮上させる振動板部２と、前記振動板部を加熱するヒータ部３と、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部４と、基板の端部を支持して基板の浮上方向と垂直な方向に基板を搬送する搬送部５と、を備える浮上搬送加熱装置であって、ヒータ部３は、振動板部２の基板を浮上させる面の裏面側に振動板部２と所定間隔を設けて配置され、基板の搬送方向と直交する方向の振動板部２の寸法は同方向の基板Ｗの寸法よりも大きく、ヒータ部３により振動板部２が加熱されることにより、浮上搬送中の基板Ｗ全面が振動板部２によって加熱される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布膜が形成された基板を超音波浮上により浮上させた状態で加熱および搬送を行う浮上搬送加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上にレジスト液が均一に塗布されることによって塗布膜が形成され、その後、例えば、下記特許文献１に示されるような加熱乾燥装置により塗布膜を乾燥させることにより生産される。
【０００３】
この加熱乾燥装置は、電磁放射線などの加熱手段を用いて、基材を加熱している。また、複数の加熱手段同士の間に超音波浮揚板を設置し、そこへ与えられる超音波振動により基材を浮上させ、その状態で基板を搬送しながら基材を加熱している。このように基材加熱中の搬送手段に浮上搬送を採用することにより、たとえばガイドローラを用いた場合に発生する、基材と接触している部位と他の部位との熱的特性の差異に起因する塗布膜の乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載された加熱乾燥装置では、それでも塗布膜表面に乾燥ムラが発生するおそれがあるという問題があった。具体的には、交互に配列された加熱手段と超音波浮揚板との間には熱的特性に差異があり、基材は加熱手段の上方を通過するときは強く加熱され、超音波浮揚板の上方を通過するときはほとんど加熱されない（むしろ冷却されることもある）といった、大きな波がある加熱環境を通過するため、それが塗布膜の乾燥ムラを生じやすくさせていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、塗布膜に乾燥ムラが形成されることを抑えることができる浮上搬送加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の浮上搬送加熱装置は、基板を超音波振動浮上させる振動板部と、前記振動板部を加熱するヒータ部と、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、基板の端部を支持して基板の浮上方向と垂直な方向に基板を搬送する搬送部と、を備える浮上搬送加熱装置であって、前記ヒータ部は、前記振動板部の基板を浮上させる面の裏面側に前記振動板部と所定間隔を設けて配置され、基板の搬送方向と直交する方向の前記振動板部の寸法は同方向の基板の寸法よりも大きく、前記ヒータ部により前記振動板部が加熱されることにより、浮上搬送中の基板全面が前記振動板部によって加熱されることを特徴としている。
【０００８】
上記浮上搬送加熱装置によれば、ヒータ部が振動板部の基板を浮上させる面の裏面側に振動板部と所定間隔を設けて配置されているため、振動板部が輻射加熱される。したがって、振動板部を均一な温度に加熱することができる。また、基板の搬送方向と直交する方向の振動板部の寸法を同方向の基板の寸法よりも大きくすることにより、基板の搬送方向と直交する方向において基板を均一に加熱することができる。そして、この振動板部上を基板を搬送させることにより、基板全面を均一に加熱することができ、基板上の塗布膜をムラなく乾燥させることが可能である。
【０００９】
また、前記超音波発生部は、前記振動板部の基板を浮上させる領域および前記振動板部において当該領域の裏面側にあたる領域の両領域の外部において前記振動板部と接触し、前記振動板部に超音波振動を与えることを特徴とする構成とすると良い。
【００１０】
この構成によれば、超音波発生部を、基板を浮上させる振動板部上の領域および振動板部に対して当該領域の裏面側にあたる領域の両領域の外部において振動板部の下面と接触させることによって、振動板部上で温度ムラを起こす可能性のある、超音波発生部と振動板部との接触部が、基板を浮上させる領域、すなわち基板を加熱する領域から外れるため、振動板部における基板を加熱する領域の温度ムラを防ぎ、さらに乾燥ムラを起こすことなく基板上の塗布膜を乾燥させることが可能である。
【００１１】
また、前記振動板部は、複数の振動板を一方向に連続して配列して形成され、前記振動板同士の継ぎ目は基板の搬送方向と略直交し、前記搬送部は前記振動板部上の基板を等速で搬送することを特徴とすると良い。
【００１２】
こうすることにより、振動板部に継ぎ目が存在し、その部分で振動板部の温度に他の部分と若干差がある場合でも、振動板を連続して配列することによって、温度変化を極小にすることができ、また、振動板同士の継ぎ目を基板の搬送方向と略直交させ、その上を等速で基板が搬送されることにより、基板のどの箇所も同じ加熱プロファイルで加熱させることができるため、乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の浮上搬送加熱装置によれば、塗布膜に乾燥ムラを生じさせずに基板を加熱しながら搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における浮上搬送加熱装置の概略図であり、斜視図である。
【図２】浮上搬送加熱装置の側面図である。
【図３】振動板の配列方向による基板の加熱特性の違いを表す概略図である。
【図４】浮上搬送加熱装置の動作フローである。
【図５】本発明の浮上搬送加熱装置を用いた塗布膜焼成ラインの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明の一実施形態における浮上搬送加熱装置の斜視図および側面図である。浮上搬送加熱装置１は、振動板部２、ヒータ部３、超音波発生部４、および搬送部５を備えており、振動板部２がヒータ部３により加熱される。また、振動板部２は超音波発生部４により超音波振動し、その振動による放射圧によって振動板部２上の基板Ｗを浮上させる。これらにより、基板Ｗは、振動板部２によって浮上、加熱されながら、搬送部５によって振動板部２上を搬送される。
【００１７】
なお、以下の説明では、基板Ｗが搬送される方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向と水平面上で直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００１８】
振動板部２は、複数の振動板２１を有している。振動板２１は、本実施形態ではアルミ製（アルミ合金製）で矩形板状の形状を有した金属板であり、それらが基板搬送方向（Ｙ軸方向）に連続的に配列されることにより、振動板部２が形成されている。このとき、振動板２１同士の継ぎ目２２は、基板搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って存在している。
【００１９】
ここで、各々の振動板２１のＸ軸方向の寸法は、振動板２１に基板Ｗが載置されたときの基板ＷのＸ軸方向寸法よりも大きく設定されている。これにより、基板Ｗが搬送部５により振動板部２の上を搬送される際、Ｘ軸方向に関して基板Ｗが振動板部２からはみ出る部分が存在することなく、基板Ｗの全面が振動板部２の上を通過するため、ヒータ部３により加熱された振動板部２によって基板ＷをＸ軸方向に関して均一に加熱することができる。また、さらに搬送部５によって等速で基板Ｗが搬送されることによって、後述の通り、基板Ｗの全面が均一に加熱される。
【００２０】
ヒータ部３は、振動板部２の基板Ｗを浮上させる面６の裏面７側に位置し、複数のヒータユニット３１およびスペーサ３２を有している。ヒータユニット３１がＸ軸方向およびＹ軸方向に並べられることにより、一つのヒータ集合体３３が形成される。また、スペーサ３２は、一部のヒータユニット３１に設置されて振動板２１を支持し、また、スペーサ３２によって振動板部２とヒータ集合体３３とが所定の間隔を設けて離間されている。
【００２１】
ヒータユニット３１は、本実施形態ではカートリッジヒータまたはシーズヒータが矩形板状のアルミ板に挿入されて構成されるプレートヒータであり、これらがＸ軸方向およびＹ軸方向に隙間無く並べられている。なお、ここでプレートヒータの代わりにマイカヒータを用いても良い。
【００２２】
ここで、ヒータ集合体３３のＸ軸方向の寸法は、振動板部２のＸ軸方向の寸法よりも大きく、また、ヒータ集合体３３のＹ軸方向の寸法は、振動板部２のＹ軸方向と同等以上である。そして、Ｚ軸方向に沿って振動板部２からヒータ集合体３３を見たときに、振動板部２の領域がヒータ集合体３３の領域に収まる配置となっている。これによって、ヒータ集合体３３は振動板部２の全面を同時に加熱することができ、振動板部２全体を均一な温度に加熱することが可能である。なお、ヒータ集合体３３を形成する各々のヒータユニット３１は、振動板２１よりもＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法が小さくても構わない。また、集合体の形をとらず、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の寸法が振動板部２よりも大きい１つのヒータユニット３１のみを用いて振動板部２を加熱する方法をとっても良い。
【００２３】
スペーサ３２は、例えば樹脂製の小径のブロックであり、本実施形態では、スペーサ３２によって振動板部２とヒータ集合体３３の間に１ｍｍの間隔が設けられている。このように振動板部２とヒータ集合体３３とを離間することにより、ヒータ集合体３３による振動板部２への加熱は直接加熱でなく輻射加熱となり、直接加熱と比較して振動板部２全体の温度を均一にすることが容易となる。
【００２４】
また、振動板部２とヒータ集合体３３とが接触する配置であった場合、両者の固有振動数など振動特性の差異により、ヒータ集合体３３が振動板部２の振動の妨げとなることがあるが、両者を離間することにより、振動板部２はヒータ集合体３３によって振動を妨げられることなく、設定された通りに振動することができる。
【００２５】
ここで、スペーサ３２は、振動板２１の振動の節にあたる位置で振動板２１を支持するよう、ヒータユニット３１上に配置されることが望ましい。これにより、スペーサ３２が振動板２１から受ける振動を極小にすることができるため、スペーサ３２が振動板２１との干渉によって摩耗することを防ぐことができる。
【００２６】
超音波発生部４は、超音波振動子４１およびホーン４２を有している。超音波振動子４１は、Ｚ軸方向から見て振動板２１に対してヒータユニット３１と同じ側にあり、ヒータユニット３１よりも振動板２１から離れた位置に配置されている。超音波振動子４１にはホーン４２が接続されており、このホーン４２がヒータユニット３１を突き抜けて、振動板２１に接触している。
【００２７】
超音波振動子４１は、図示しない発振器からの発振信号に基づいて対象物を励振させるものであり、例えば電極およびピエゾ素子を有するランジュバン型振動子がある。ランジュバン型振動子は、発振器によって電極に駆動電圧が印加されることでピエゾ素子が振動し、所定の振幅および周波数で発振する。このように発振した超音波振動子４１の振動は、ホーン４２を経由して、対象物である振動板２１へ伝播し、振動板２１を振動させる。振動板２１が振動することで、振動板２１から放射音圧が発せられ、この放射音圧によって、振動板２１上にある基板Ｗには上向きの力が加わる。これにより、基板Ｗを振動板２１の上方に所定の浮上量だけ浮上した状態で保持することが可能である。
【００２８】
また、超音波振動子４１の振動は、発振器から与えられる駆動電圧を制御することで振幅および周波数を調整することができ、これによって振動板２１上で浮上する基板Ｗの浮上量を調整することが可能である。基板Ｗの浮上量は、本実施形態では０．１ｍｍ程度としている。
【００２９】
ホーン４２は、円柱もしくは複数の円柱をつなげた形状をとっており、片端が超音波振動子４１と接続され、他端が振動板２１に接触しており、超音波振動子４１が発する振動の振幅を増幅もしくは減衰して振動板２１に伝播させる。また、ホーン４２はヒータユニット３１を突き抜ける配置となるため、ホーン４２が配置される位置においてヒータユニット３１には貫通穴もしくは切り欠きが設けられ、ホーン４２との干渉を回避している。
【００３０】
また、ホーン４２は、超音波振動子４１と振動板２１との間に設置されることにより、超音波振動子４１をヒータ集合体３３から離間する役割も兼ねている。超音波振動子４１は熱に弱く、加熱されるとピエゾ素子の損傷などの異常が発生するため、ヒータ集合体３３からの熱が超音波振動子４１に伝わらないよう、ホーン４２を用いて超音波振動子４１がヒータ集合体３３から遠ざけてられている。
【００３１】
また、本実施形態では、ホーン４２をチタン製とし、熱伝導率を低くしているため、ホーン４２が振動板と接触している端部およびヒータユニット３１と近接する部分において加熱されても、その熱が超音波振動子４１と接続している端部まで伝導しにくくなっている。また、図示しない空冷装置などにより超音波振動子４１を冷却し、さらに、ヒータユニット３１の超音波振動子４１と対向する面には図示しない断熱材を設け、ヒータ集合体３３が超音波振動子４１へ及ぼす影響を極小にしている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、基板Ｗの搬送の妨げにならないことを考慮して、超音波振動子４１をＺ軸方向から見て振動板２１に対してヒータユニット３１と同じ側、すなわち基板Ｗと反対側において振動板２１と接触させているが、基板Ｗと同じ側で接触させても構わない。超音波振動子４１を基板Ｗと同じ側で接触させても、本実施形態のように基板Ｗと反対側で接触させた場合と同様に、基板Ｗを振動浮上させる効果を得ることが可能である。
【００３３】
搬送部５は、ハンド５１および進退機構５２を有している。ハンド５１は、例えばＬ字型のブロックを有し、基板Ｗの角部において基板Ｗの２辺と接触して支持する。ハンド５１は基板Ｗの対角を位置決めして支持ができるよう、基板Ｗ１枚の支持に対して基板Ｗの対角方向に２つ設けられている。また、進退機構５２は、エアシリンダなどの直動機構であり、ハンド５１が取付けられ、基板Ｗの支持時および支持解除時にそれぞれのハンド５１を移動させる。この進退機構５２によって、ハンド５１は基板Ｗの支持時には基板Ｗに接近し、支持解除時には基板Ｗから退避する。ここで、ハンド５１が退避している状態では、基板ＷはＸ軸方向およびＹ軸方向の拘束が解除されている状態であるため、次にハンド５１が接近する時には基板Ｗの位置がずれ、ハンド５１と衝突して基板Ｗおよびハンド５１が破損する可能性がある。この場合、振動板部２に上下動するピンを設け、ハンド５１が退避している時はピンが上昇して基板Ｗの位置を拘束し、基板Ｗが振動板部２上を搬送される時はピンが下降して搬送動作を妨げないようにすると良い。
【００３４】
また、進退機構５２は図示しないＹ軸方向の走行軸に接続されている。ハンド５１が基板Ｗの角部に接近し、基板Ｗを支持している状態において、この走行軸によりハンド５１および進退機構５２がＹ軸方向に移動することによって、基板ＷがＹ軸方向へ搬送される。
【００３５】
ここで、ハンド５１が振動板２１と接触してハンド５１または振動板２１が摩耗することおよびパーティクルが発生することを防ぐために、ハンド５１の下面にエアベアリングを設け、ハンド５１と振動板２１とが一定の間隔を保つようにすると良い。
【００３６】
次に、振動板部２への超音波発生部４の取付け位置について、図１および図２を用いて説明する。
【００３７】
先述の通り、超音波振動子４１からの振動を振動板２１に伝播するために、ホーン４２が振動板２１に接触しており、また、ホーン４２が配置される位置においてヒータユニット３１には貫通穴もしくは切り欠きが設けられている。そのため、振動板２１のホーン４２が接触している箇所およびその近辺では、他の箇所と比べ、ヒータユニット３１からの加熱を受けにくくなり、温度が低くなる。それは基板Ｗを浮上させる側の面でも同じであり、裏面側でホーン４２が接触している箇所およびその近辺では、温度が低くなる。このような箇所にて基板Ｗを加熱すると、他の箇所に比べて十分に加熱することができないため、基板Ｗに乾燥ムラを発生させる可能性がある。
【００３８】
したがって、本実施形態では、上記のような箇所では基板Ｗを加熱しないようにし、乾燥ムラの発生を防止している。具体的には、図１および図２中に示している、振動板部２の基板Ｗを浮上させる領域Ｒ１、およびその裏面側にあたる領域をＲ２に対して、それらの領域の外部、すなわち、基板Ｗを加熱する領域の外部において振動板２１がホーン４２と接触している。
【００３９】
次に、複数の振動板部２１の配列方向と基板Ｗの乾燥ムラの発生との関係について、図３を用いて説明する。図３は、振動板２１の配列方向による基板Ｗの加熱特性の違いを表す概略図である。図３（ａ）は、振動板２１同士の継ぎ目が基板搬送方向（Ｙ軸方向）に沿うように振動板２１が配列された場合、図３（ｂ）は、継ぎ目が基板搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿うように配列された場合、図３（ｃ）は、継ぎ目が基板搬送方向と直角以外の傾きを有するように配列された場合のものであり、それぞれの図の左側には基板搬送方向と振動板２１の配列方向との関係を表した模式図を、右側には模式図上で表している基板Ｗ上のＡ点およびＢ点の２点における基板温度の変化を表すグラフ（加熱プロファイル）を示している。
【００４０】
振動板部２１が複数枚配列されて振動板部２が形成されるとき、ヒータ部３により振動板部２の全面が加熱されたとしても、振動板部２１同士の継ぎ目２２まで他の部分と同じ温度になることは困難であり、大抵、継ぎ目２２の部分の温度は他の部分の温度よりも低くなる。ここで、図３（ａ）のように継ぎ目がＹ軸方向に沿っている場合、基板Ｗ上のＢ点のように、浮上搬送中、常に継ぎ目２２の上を通過する点が存在する。このような点における加熱プロファイルは、図３（ａ）右のグラフに示すように、Ａ点に代表するような継ぎ目２２以外の上を通過する点の加熱プロファイルに比べて低くなってしまう。すなわち、基板Ｗは全面を均一に加熱されず、塗布膜には継ぎ目２２に沿った筋状の乾燥ムラが発生する。
【００４１】
これに対し、図３（ｂ）のように継ぎ目２２がＸ軸方向に沿っている場合、Ａ点、Ｂ点ともに同じ加熱状態となる。各点とも継ぎ目２２の上を通過する際に若干基板温度が下がるが、そのタイミングも同時であるため、各点の加熱プロファイルは同一となる。また、この状態においてさらに基板Ｗの搬送速度を等速とすることにより、Ｘ軸方向に並んだＡ点およびＢ点だけでなく基板Ｗ上の全ての点で同一の加熱プロファイルとなることが可能である。
【００４２】
本実施形態では、前述の通り、振動板部２は振動板２１がＹ軸方向に配列されることにより、継ぎ目２２はＸ軸方向に沿って存在している。そのため、図３（ｂ）に示すように基板Ｗ上の全ての点が同一の加熱プロファイルをとることで基板Ｗ全面が均一に加熱され、塗布膜の乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【００４３】
ここで、図３（ｃ）のように継ぎ目２２の方向がＸ軸方向に沿っていなくても、Ｙ軸方向に対して傾きを有していれば、継ぎ目２２の上しか通過しない点が基板Ｗ上に存在することを回避することが可能である。ただし、図３（ｃ）右のグラフに示すように、継ぎ目２２の上を通過して基板温度が低くなるタイミングは各点で一定にはならず、同一の加熱プロファイルにはならない。これが原因で乾燥ムラが発生する可能性もあるため、継ぎ目２２はＸ軸方向に近い方向（基板搬送方向と略直交する方向）であることが望ましい。
【００４４】
なお、搬送する基板Ｗの面積が小さく、１枚の振動板２１を用いて十分に塗布膜の乾燥が完了するまで加熱できる場合、１枚の振動板２１のみで振動板部２を形成すると良い。そうすることにより、振動板部２１同士の継ぎ目による温度変化を考慮する必要が無くなり、容易に乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【００４５】
次に、浮上搬送加熱装置１における基板Ｗの浮上搬送加熱動作のフローについて、図４をもとに説明する。ここで、搬送動作時は振動板部２はすでにヒータ部３によって最高温度まで加熱された状態にあるものとする。また、振動板部２は超音波発生部４によって振動している状態であり、振動板部２上に搬送された基板Ｗはすぐに浮上するものとする。
【００４６】
まず、塗布液が塗布された基板Ｗが上流工程より搬送開始位置へ搬入される（ステップＳ１）。基板の搬入方法は、コンベアによるもの、ローダによるものなど、種類は問わない。ここで、この搬送開始位置においては、まだ基板Ｗは振動板部２に差しかかっていなく、基板Ｗを加熱する環境下には無い。この位置では基板Ｗは一定時間停止するため、仮に振動板部２で加熱を開始してしまうと、継ぎ目２２の存在によって乾燥ムラが発生するためである。
【００４７】
次に、進退機構５２によってハンド５１が基板Ｗに接近し、基板Ｗが位置決め、支持される（ステップＳ２）。基板Ｗの位置を拘束するピンを振動板部２に設けている場合、まずハンド５１が基板Ｗに接近して基板Ｗを支持してから、ピンが下降する。
【００４８】
次に、図示しない走行軸により、ハンド５１および進退機構５２がＹ軸方向へ等速移動し、それとともに基板ＷがＹ方向へ等速で搬送される。（ステップＳ３）。この移動中、基板Ｗは振動板部２に差しかかり、差しかかった箇所から基板Ｗの加熱乾燥が行われる。
【００４９】
基板Ｗの搬送と同時に加熱乾燥が続けられ、次にハンド５１および進退機構５２が搬送端に到達する（ステップＳ４）。これ以降、次工程への受け渡しのため基板Ｗは一定時間停止する。また、この時点において、基板Ｗの加熱乾燥は完了している。もし、この時点で基板Ｗの加熱乾燥が完了していなければ、振動板部２の継ぎ目２２により、乾燥ムラが発生する可能性がある。したがって、ハンド５１が搬送端に到達するまでに基板の加熱乾燥が完了するよう、等速搬送の速度および搬送距離が設定されている必要がある。
【００５０】
次に、ハンド５１が基板Ｗから退避し、基板Ｗの支持が解除される（ステップＳ５）。基板Ｗの位置を拘束するピンを振動板部２に設けている場合、まずピンが上昇して基板Ｗを拘束してから、ハンド５１が退避する。そして、次の受け渡しが行われるまで基板Ｗを拘束する。
【００５１】
次に、ハンド５１および進退機構５２が初期位置（ステップＳ１の搬送開始位置にて基板Ｗを支持できる位置）に戻り、次の基板Ｗの搬送への待機状態となる（ステップＳ６）。
【００５２】
最後に、浮上搬送加熱装置１から次工程へ基板Ｗが受け渡しされることで加熱乾燥工程が終了し、次工程へと基板Ｗが渡される（ステップＳ７）。ここで、基板搬入時と同様、搬出方法の種類は問わない。
【００５３】
以上説明した浮上搬送加熱装置によれば、塗布膜に乾燥ムラが形成されることなく基板を加熱乾燥させることができ、また、基板の搬送と加熱乾燥を同時に実施することが可能である。
【００５４】
図５は、本発明の浮上搬送加熱装置１を用いた塗布膜焼成ラインの一例である。浮上搬送加熱装置１は、先述の基板乾燥の工程だけでなく、ヒータユニット３１の設定温度をさらに高くして、塗布膜の焼成に適用することも可能である。また、ヒータユニット３１内のカートリッジヒータなどを冷却材に置き換え、ヒータユニット３１を冷却ユニットとして用いることにより、基板Ｗの冷却にも適用可能である。こうすることにより、基板Ｗの乾燥、焼成、冷却の工程を本発明の浮上搬送加熱装置１のみで形成することが可能である。
【００５５】
また、従来の技術では、これらの工程に対してそれぞれ炉を設けて実施することもあるが、この場合、各炉間の基板の移動にローダの設置が必要となる。これに対し、本発明の浮上搬送加熱装置１を用いた塗布膜焼成ラインでは、ローダ無しで工程間の基板の搬送が可能であるため、ライン長の短縮および装置コストの減縮を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 浮上搬送加熱装置
２ 振動板部
３ ヒータ部
４ 超音波発生部
５ 搬送部
６ 基板を浮上させる面
７ 基板を浮上させる面の裏面
２１ 振動板
２２ 継ぎ目
３１ ヒータユニット
３２ スペーサ
３３ ヒータ集合体
４１ 超音波振動子
４２ ホーン
５１ ハンド
５２ 進退機構
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布膜が形成された基板を超音波浮上により浮上させた状態で加熱および搬送を行う浮上搬送加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上にレジスト液が均一に塗布されることによって塗布膜が形成され、その後、例えば、下記特許文献１に示されるような加熱乾燥装置により塗布膜を乾燥させることにより生産される。
【０００３】
この加熱乾燥装置は、電磁放射線などの加熱手段を用いて、基材を加熱している。また、複数の加熱手段同士の間に超音波浮揚板を設置し、そこへ与えられる超音波振動により基材を浮上させ、その状態で基板を搬送しながら基材を加熱している。このように基材加熱中の搬送手段に浮上搬送を採用することにより、たとえばガイドローラを用いた場合に発生する、基材と接触している部位と他の部位との熱的特性の差異に起因する塗布膜の乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載された加熱乾燥装置では、それでも塗布膜表面に乾燥ムラが発生するおそれがあるという問題があった。具体的には、交互に配列された加熱手段と超音波浮揚板との間には熱的特性に差異があり、基材は加熱手段の上方を通過するときは強く加熱され、超音波浮揚板の上方を通過するときはほとんど加熱されない（むしろ冷却されることもある）といった、大きな波がある加熱環境を通過するため、それが塗布膜の乾燥ムラを生じやすくさせていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、塗布膜に乾燥ムラが形成されることを抑えることができる浮上搬送加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の浮上搬送加熱装置は、基板を超音波振動浮上させる振動板部と、前記振動板部を加熱するヒータ部と、前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、基板の端部を支持して基板の浮上方向と垂直な方向に基板を搬送する搬送部と、を備える浮上搬送加熱装置であって、前記ヒータ部は、前記振動板部の基板を浮上させる面の裏面側に前記振動板部と所定間隔を設けて配置され、基板の搬送方向と直交する方向の前記振動板部の寸法は同方向の基板の寸法よりも大きく、前記ヒータ部により前記振動板部が加熱されることにより、浮上搬送中の基板全面が前記振動板部によって加熱されることを特徴としている。
【０００８】
上記浮上搬送加熱装置によれば、ヒータ部が振動板部の基板を浮上させる面の裏面側に振動板部と所定間隔を設けて配置されているため、振動板部が輻射加熱される。したがって、振動板部を均一な温度に加熱することができる。また、基板の搬送方向と直交する方向の振動板部の寸法を同方向の基板の寸法よりも大きくすることにより、基板の搬送方向と直交する方向において基板を均一に加熱することができる。そして、この振動板部上を基板を搬送させることにより、基板全面を均一に加熱することができ、基板上の塗布膜をムラなく乾燥させることが可能である。
【０００９】
また、前記超音波発生部は、前記振動板部の基板を浮上させる領域および前記振動板部において当該領域の裏面側にあたる領域の両領域の外部において前記振動板部と接触し、前記振動板部に超音波振動を与えることを特徴とする構成とすると良い。
【００１０】
この構成によれば、超音波発生部を、基板を浮上させる振動板部上の領域および振動板部に対して当該領域の裏面側にあたる領域の両領域の外部において振動板部の下面と接触させることによって、振動板部上で温度ムラを起こす可能性のある、超音波発生部と振動板部との接触部が、基板を浮上させる領域、すなわち基板を加熱する領域から外れるため、振動板部における基板を加熱する領域の温度ムラを防ぎ、さらに乾燥ムラを起こすことなく基板上の塗布膜を乾燥させることが可能である。
【００１１】
また、前記振動板部は、複数の振動板を一方向に連続して配列して形成され、前記振動板同士の継ぎ目は基板の搬送方向と略直交し、前記搬送部は前記振動板部上の基板を等速で搬送することを特徴とすると良い。
【００１２】
こうすることにより、振動板部に継ぎ目が存在し、その部分で振動板部の温度に他の部分と若干差がある場合でも、振動板を連続して配列することによって、温度変化を極小にすることができ、また、振動板同士の継ぎ目を基板の搬送方向と略直交させ、その上を等速で基板が搬送されることにより、基板のどの箇所も同じ加熱プロファイルで加熱させることができるため、乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の浮上搬送加熱装置によれば、塗布膜に乾燥ムラを生じさせずに基板を加熱しながら搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における浮上搬送加熱装置の概略図であり、斜視図である。
【図２】浮上搬送加熱装置の側面図である。
【図３】振動板の配列方向による基板の加熱特性の違いを表す概略図である。
【図４】浮上搬送加熱装置の動作フローである。
【図５】本発明の浮上搬送加熱装置を用いた塗布膜焼成ラインの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明の一実施形態における浮上搬送加熱装置の斜視図および側面図である。浮上搬送加熱装置１は、振動板部２、ヒータ部３、超音波発生部４、および搬送部５を備えており、振動板部２がヒータ部３により加熱される。また、振動板部２は超音波発生部４により超音波振動し、その振動による放射圧によって振動板部２上の基板Ｗを浮上させる。これらにより、基板Ｗは、振動板部２によって浮上、加熱されながら、搬送部５によって振動板部２上を搬送される。
【００１７】
なお、以下の説明では、基板Ｗが搬送される方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向と水平面上で直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００１８】
振動板部２は、複数の振動板２１を有している。振動板２１は、本実施形態ではアルミ製（アルミ合金製）で矩形板状の形状を有した金属板であり、それらが基板搬送方向（Ｙ軸方向）に連続的に配列されることにより、振動板部２が形成されている。このとき、振動板２１同士の継ぎ目２２は、基板搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って存在している。
【００１９】
ここで、各々の振動板２１のＸ軸方向の寸法は、振動板２１に基板Ｗが載置されたときの基板ＷのＸ軸方向寸法よりも大きく設定されている。これにより、基板Ｗが搬送部５により振動板部２の上を搬送される際、Ｘ軸方向に関して基板Ｗが振動板部２からはみ出る部分が存在することなく、基板Ｗの全面が振動板部２の上を通過するため、ヒータ部３により加熱された振動板部２によって基板ＷをＸ軸方向に関して均一に加熱することができる。また、さらに搬送部５によって等速で基板Ｗが搬送されることによって、後述の通り、基板Ｗの全面が均一に加熱される。
【００２０】
ヒータ部３は、振動板部２の基板Ｗを浮上させる面６の裏面７側に位置し、複数のヒータユニット３１およびスペーサ３２を有している。ヒータユニット３１がＸ軸方向およびＹ軸方向に並べられることにより、一つのヒータ集合体３３が形成される。また、スペーサ３２は、一部のヒータユニット３１に設置されて振動板２１を支持し、また、スペーサ３２によって振動板部２とヒータ集合体３３とが所定の間隔を設けて離間されている。
【００２１】
ヒータユニット３１は、本実施形態ではカートリッジヒータまたはシーズヒータが矩形板状のアルミ板に挿入されて構成されるプレートヒータであり、これらがＸ軸方向およびＹ軸方向に隙間無く並べられている。なお、ここでプレートヒータの代わりにマイカヒータを用いても良い。
【００２２】
ここで、ヒータ集合体３３のＸ軸方向の寸法は、振動板部２のＸ軸方向の寸法よりも大きく、また、ヒータ集合体３３のＹ軸方向の寸法は、振動板部２のＹ軸方向と同等以上である。そして、Ｚ軸方向に沿って振動板部２からヒータ集合体３３を見たときに、振動板部２の領域がヒータ集合体３３の領域に収まる配置となっている。これによって、ヒータ集合体３３は振動板部２の全面を同時に加熱することができ、振動板部２全体を均一な温度に加熱することが可能である。なお、ヒータ集合体３３を形成する各々のヒータユニット３１は、振動板２１よりもＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法が小さくても構わない。また、集合体の形をとらず、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の寸法が振動板部２よりも大きい１つのヒータユニット３１のみを用いて振動板部２を加熱する方法をとっても良い。
【００２３】
スペーサ３２は、例えば樹脂製の小径のブロックであり、本実施形態では、スペーサ３２によって振動板部２とヒータ集合体３３の間に１ｍｍの間隔が設けられている。このように振動板部２とヒータ集合体３３とを離間することにより、ヒータ集合体３３による振動板部２への加熱は直接加熱でなく輻射加熱となり、直接加熱と比較して振動板部２全体の温度を均一にすることが容易となる。
【００２４】
また、振動板部２とヒータ集合体３３とが接触する配置であった場合、両者の固有振動数など振動特性の差異により、ヒータ集合体３３が振動板部２の振動の妨げとなることがあるが、両者を離間することにより、振動板部２はヒータ集合体３３によって振動を妨げられることなく、設定された通りに振動することができる。
【００２５】
ここで、スペーサ３２は、振動板２１の振動の節にあたる位置で振動板２１を支持するよう、ヒータユニット３１上に配置されることが望ましい。これにより、スペーサ３２が振動板２１から受ける振動を極小にすることができるため、スペーサ３２が振動板２１との干渉によって摩耗することを防ぐことができる。
【００２６】
超音波発生部４は、超音波振動子４１およびホーン４２を有している。超音波振動子４１は、Ｚ軸方向から見て振動板２１に対してヒータユニット３１と同じ側にあり、ヒータユニット３１よりも振動板２１から離れた位置に配置されている。超音波振動子４１にはホーン４２が接続されており、このホーン４２がヒータユニット３１を突き抜けて、振動板２１に接触している。
【００２７】
超音波振動子４１は、図示しない発振器からの発振信号に基づいて対象物を励振させるものであり、例えば電極およびピエゾ素子を有するランジュバン型振動子がある。ランジュバン型振動子は、発振器によって電極に駆動電圧が印加されることでピエゾ素子が振動し、所定の振幅および周波数で発振する。このように発振した超音波振動子４１の振動は、ホーン４２を経由して、対象物である振動板２１へ伝播し、振動板２１を振動させる。振動板２１が振動することで、振動板２１から放射音圧が発せられ、この放射音圧によって、振動板２１上にある基板Ｗには上向きの力が加わる。これにより、基板Ｗを振動板２１の上方に所定の浮上量だけ浮上した状態で保持することが可能である。
【００２８】
また、超音波振動子４１の振動は、発振器から与えられる駆動電圧を制御することで振幅および周波数を調整することができ、これによって振動板２１上で浮上する基板Ｗの浮上量を調整することが可能である。基板Ｗの浮上量は、本実施形態では０．１ｍｍ程度としている。
【００２９】
ホーン４２は、円柱もしくは複数の円柱をつなげた形状をとっており、片端が超音波振動子４１と接続され、他端が振動板２１に接触しており、超音波振動子４１が発する振動の振幅を増幅もしくは減衰して振動板２１に伝播させる。また、ホーン４２はヒータユニット３１を突き抜ける配置となるため、ホーン４２が配置される位置においてヒータユニット３１には貫通穴もしくは切り欠きが設けられ、ホーン４２との干渉を回避している。
【００３０】
また、ホーン４２は、超音波振動子４１と振動板２１との間に設置されることにより、超音波振動子４１をヒータ集合体３３から離間する役割も兼ねている。超音波振動子４１は熱に弱く、加熱されるとピエゾ素子の損傷などの異常が発生するため、ヒータ集合体３３からの熱が超音波振動子４１に伝わらないよう、ホーン４２を用いて超音波振動子４１がヒータ集合体３３から遠ざけてられている。
【００３１】
また、本実施形態では、ホーン４２をチタン製とし、熱伝導率を低くしているため、ホーン４２が振動板と接触している端部およびヒータユニット３１と近接する部分において加熱されても、その熱が超音波振動子４１と接続している端部まで伝導しにくくなっている。また、図示しない空冷装置などにより超音波振動子４１を冷却し、さらに、ヒータユニット３１の超音波振動子４１と対向する面には図示しない断熱材を設け、ヒータ集合体３３が超音波振動子４１へ及ぼす影響を極小にしている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、基板Ｗの搬送の妨げにならないことを考慮して、超音波振動子４１をＺ軸方向から見て振動板２１に対してヒータユニット３１と同じ側、すなわち基板Ｗと反対側において振動板２１と接触させているが、基板Ｗと同じ側で接触させても構わない。超音波振動子４１を基板Ｗと同じ側で接触させても、本実施形態のように基板Ｗと反対側で接触させた場合と同様に、基板Ｗを振動浮上させる効果を得ることが可能である。
【００３３】
搬送部５は、ハンド５１および進退機構５２を有している。ハンド５１は、例えばＬ字型のブロックを有し、基板Ｗの角部において基板Ｗの２辺と接触して支持する。ハンド５１は基板Ｗの対角を位置決めして支持ができるよう、基板Ｗ１枚の支持に対して基板Ｗの対角方向に２つ設けられている。また、進退機構５２は、エアシリンダなどの直動機構であり、ハンド５１が取付けられ、基板Ｗの支持時および支持解除時にそれぞれのハンド５１を移動させる。この進退機構５２によって、ハンド５１は基板Ｗの支持時には基板Ｗに接近し、支持解除時には基板Ｗから退避する。ここで、ハンド５１が退避している状態では、基板ＷはＸ軸方向およびＹ軸方向の拘束が解除されている状態であるため、次にハンド５１が接近する時には基板Ｗの位置がずれ、ハンド５１と衝突して基板Ｗおよびハンド５１が破損する可能性がある。この場合、振動板部２に上下動するピンを設け、ハンド５１が退避している時はピンが上昇して基板Ｗの位置を拘束し、基板Ｗが振動板部２上を搬送される時はピンが下降して搬送動作を妨げないようにすると良い。
【００３４】
また、進退機構５２は図示しないＹ軸方向の走行軸に接続されている。ハンド５１が基板Ｗの角部に接近し、基板Ｗを支持している状態において、この走行軸によりハンド５１および進退機構５２がＹ軸方向に移動することによって、基板ＷがＹ軸方向へ搬送される。
【００３５】
ここで、ハンド５１が振動板２１と接触してハンド５１または振動板２１が摩耗することおよびパーティクルが発生することを防ぐために、ハンド５１の下面にエアベアリングを設け、ハンド５１と振動板２１とが一定の間隔を保つようにすると良い。
【００３６】
次に、振動板部２への超音波発生部４の取付け位置について、図１および図２を用いて説明する。
【００３７】
先述の通り、超音波振動子４１からの振動を振動板２１に伝播するために、ホーン４２が振動板２１に接触しており、また、ホーン４２が配置される位置においてヒータユニット３１には貫通穴もしくは切り欠きが設けられている。そのため、振動板２１のホーン４２が接触している箇所およびその近辺では、他の箇所と比べ、ヒータユニット３１からの加熱を受けにくくなり、温度が低くなる。それは基板Ｗを浮上させる側の面でも同じであり、裏面側でホーン４２が接触している箇所およびその近辺では、温度が低くなる。このような箇所にて基板Ｗを加熱すると、他の箇所に比べて十分に加熱することができないため、基板Ｗに乾燥ムラを発生させる可能性がある。
【００３８】
したがって、本実施形態では、上記のような箇所では基板Ｗを加熱しないようにし、乾燥ムラの発生を防止している。具体的には、図１および図２中に示している、振動板部２の基板Ｗを浮上させる領域Ｒ１、およびその裏面側にあたる領域をＲ２に対して、それらの領域の外部、すなわち、基板Ｗを加熱する領域の外部において振動板２１がホーン４２と接触している。
【００３９】
次に、複数の振動板部２１の配列方向と基板Ｗの乾燥ムラの発生との関係について、図３を用いて説明する。図３は、振動板２１の配列方向による基板Ｗの加熱特性の違いを表す概略図である。図３（ａ）は、振動板２１同士の継ぎ目が基板搬送方向（Ｙ軸方向）に沿うように振動板２１が配列された場合、図３（ｂ）は、継ぎ目が基板搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿うように配列された場合、図３（ｃ）は、継ぎ目が基板搬送方向と直角以外の傾きを有するように配列された場合のものであり、それぞれの図の左側には基板搬送方向と振動板２１の配列方向との関係を表した模式図を、右側には模式図上で表している基板Ｗ上のＡ点およびＢ点の２点における基板温度の変化を表すグラフ（加熱プロファイル）を示している。
【００４０】
振動板部２１が複数枚配列されて振動板部２が形成されるとき、ヒータ部３により振動板部２の全面が加熱されたとしても、振動板部２１同士の継ぎ目２２まで他の部分と同じ温度になることは困難であり、大抵、継ぎ目２２の部分の温度は他の部分の温度よりも低くなる。ここで、図３（ａ）のように継ぎ目がＹ軸方向に沿っている場合、基板Ｗ上のＢ点のように、浮上搬送中、常に継ぎ目２２の上を通過する点が存在する。このような点における加熱プロファイルは、図３（ａ）右のグラフに示すように、Ａ点に代表するような継ぎ目２２以外の上を通過する点の加熱プロファイルに比べて低くなってしまう。すなわち、基板Ｗは全面を均一に加熱されず、塗布膜には継ぎ目２２に沿った筋状の乾燥ムラが発生する。
【００４１】
これに対し、図３（ｂ）のように継ぎ目２２がＸ軸方向に沿っている場合、Ａ点、Ｂ点ともに同じ加熱状態となる。各点とも継ぎ目２２の上を通過する際に若干基板温度が下がるが、そのタイミングも同時であるため、各点の加熱プロファイルは同一となる。また、この状態においてさらに基板Ｗの搬送速度を等速とすることにより、Ｘ軸方向に並んだＡ点およびＢ点だけでなく基板Ｗ上の全ての点で同一の加熱プロファイルとなることが可能である。
【００４２】
本実施形態では、前述の通り、振動板部２は振動板２１がＹ軸方向に配列されることにより、継ぎ目２２はＸ軸方向に沿って存在している。そのため、図３（ｂ）に示すように基板Ｗ上の全ての点が同一の加熱プロファイルをとることで基板Ｗ全面が均一に加熱され、塗布膜の乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【００４３】
ここで、図３（ｃ）のように継ぎ目２２の方向がＸ軸方向に沿っていなくても、Ｙ軸方向に対して傾きを有していれば、継ぎ目２２の上しか通過しない点が基板Ｗ上に存在することを回避することが可能である。ただし、図３（ｃ）右のグラフに示すように、継ぎ目２２の上を通過して基板温度が低くなるタイミングは各点で一定にはならず、同一の加熱プロファイルにはならない。これが原因で乾燥ムラが発生する可能性もあるため、継ぎ目２２はＸ軸方向に近い方向（基板搬送方向と略直交する方向）であることが望ましい。
【００４４】
なお、搬送する基板Ｗの面積が小さく、１枚の振動板２１を用いて十分に塗布膜の乾燥が完了するまで加熱できる場合、１枚の振動板２１のみで振動板部２を形成すると良い。そうすることにより、振動板部２１同士の継ぎ目による温度変化を考慮する必要が無くなり、容易に乾燥ムラを防ぐことが可能である。
【００４５】
次に、浮上搬送加熱装置１における基板Ｗの浮上搬送加熱動作のフローについて、図４をもとに説明する。ここで、搬送動作時は振動板部２はすでにヒータ部３によって最高温度まで加熱された状態にあるものとする。また、振動板部２は超音波発生部４によって振動している状態であり、振動板部２上に搬送された基板Ｗはすぐに浮上するものとする。
【００４６】
まず、塗布液が塗布された基板Ｗが上流工程より搬送開始位置へ搬入される（ステップＳ１）。基板の搬入方法は、コンベアによるもの、ローダによるものなど、種類は問わない。ここで、この搬送開始位置においては、まだ基板Ｗは振動板部２に差しかかっていなく、基板Ｗを加熱する環境下には無い。この位置では基板Ｗは一定時間停止するため、仮に振動板部２で加熱を開始してしまうと、継ぎ目２２の存在によって乾燥ムラが発生するためである。
【００４７】
次に、進退機構５２によってハンド５１が基板Ｗに接近し、基板Ｗが位置決め、支持される（ステップＳ２）。基板Ｗの位置を拘束するピンを振動板部２に設けている場合、まずハンド５１が基板Ｗに接近して基板Ｗを支持してから、ピンが下降する。
【００４８】
次に、図示しない走行軸により、ハンド５１および進退機構５２がＹ軸方向へ等速移動し、それとともに基板ＷがＹ方向へ等速で搬送される。（ステップＳ３）。この移動中、基板Ｗは振動板部２に差しかかり、差しかかった箇所から基板Ｗの加熱乾燥が行われる。
【００４９】
基板Ｗの搬送と同時に加熱乾燥が続けられ、次にハンド５１および進退機構５２が搬送端に到達する（ステップＳ４）。これ以降、次工程への受け渡しのため基板Ｗは一定時間停止する。また、この時点において、基板Ｗの加熱乾燥は完了している。もし、この時点で基板Ｗの加熱乾燥が完了していなければ、振動板部２の継ぎ目２２により、乾燥ムラが発生する可能性がある。したがって、ハンド５１が搬送端に到達するまでに基板の加熱乾燥が完了するよう、等速搬送の速度および搬送距離が設定されている必要がある。
【００５０】
次に、ハンド５１が基板Ｗから退避し、基板Ｗの支持が解除される（ステップＳ５）。基板Ｗの位置を拘束するピンを振動板部２に設けている場合、まずピンが上昇して基板Ｗを拘束してから、ハンド５１が退避する。そして、次の受け渡しが行われるまで基板Ｗを拘束する。
【００５１】
次に、ハンド５１および進退機構５２が初期位置（ステップＳ１の搬送開始位置にて基板Ｗを支持できる位置）に戻り、次の基板Ｗの搬送への待機状態となる（ステップＳ６）。
【００５２】
最後に、浮上搬送加熱装置１から次工程へ基板Ｗが受け渡しされることで加熱乾燥工程が終了し、次工程へと基板Ｗが渡される（ステップＳ７）。ここで、基板搬入時と同様、搬出方法の種類は問わない。
【００５３】
以上説明した浮上搬送加熱装置によれば、塗布膜に乾燥ムラが形成されることなく基板を加熱乾燥させることができ、また、基板の搬送と加熱乾燥を同時に実施することが可能である。
【００５４】
図５は、本発明の浮上搬送加熱装置１を用いた塗布膜焼成ラインの一例である。浮上搬送加熱装置１は、先述の基板乾燥の工程だけでなく、ヒータユニット３１の設定温度をさらに高くして、塗布膜の焼成に適用することも可能である。また、ヒータユニット３１内のカートリッジヒータなどを冷却材に置き換え、ヒータユニット３１を冷却ユニットとして用いることにより、基板Ｗの冷却にも適用可能である。こうすることにより、基板Ｗの乾燥、焼成、冷却の工程を本発明の浮上搬送加熱装置１のみで形成することが可能である。
【００５５】
また、従来の技術では、これらの工程に対してそれぞれ炉を設けて実施することもあるが、この場合、各炉間の基板の移動にローダの設置が必要となる。これに対し、本発明の浮上搬送加熱装置１を用いた塗布膜焼成ラインでは、ローダ無しで工程間の基板の搬送が可能であるため、ライン長の短縮および装置コストの減縮を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 浮上搬送加熱装置
２ 振動板部
３ ヒータ部
４ 超音波発生部
５ 搬送部
６ 基板を浮上させる面
７ 基板を浮上させる面の裏面
２１ 振動板
２２ 継ぎ目
３１ ヒータユニット
３２ スペーサ
３３ ヒータ集合体
４１ 超音波振動子
４２ ホーン
５１ ハンド
５２ 進退機構
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を超音波振動浮上させる振動板部と、
前記振動板部を加熱するヒータ部と、
前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、
基板の端部を支持して基板の浮上方向と垂直な方向に基板を搬送する搬送部と、
を備える浮上搬送加熱装置であって、
前記ヒータ部は、前記振動板部の基板を浮上させる面の裏面側に前記振動板部と所定間隔を設けて配置され、
基板の搬送方向と直交する方向の前記振動板部の寸法は同方向の基板の寸法よりも大きく、
前記ヒータ部により前記振動板部が加熱されることにより、浮上搬送中の基板全面が前記振動板部によって加熱されることを特徴とする、浮上搬送加熱装置。
【請求項２】
前記超音波発生部は、前記振動板部の基板を浮上させる領域および前記振動板部において当該領域の裏面側にあたる領域の両領域の外部において前記振動板部と接触し、前記振動板部に超音波振動を与えることを特徴とする、請求項１に記載の浮上搬送加熱装置。
【請求項３】
前記振動板部は、複数の振動板を一方向に連続して配列して形成され、前記振動板同士の継ぎ目は基板の搬送方向と略直交し、前記搬送部は前記振動板部上の基板を等速で搬送することを特徴とする、請求項１または２に記載の浮上搬送加熱装置。
【請求項１】
基板を超音波振動浮上させる振動板部と、
前記振動板部を加熱するヒータ部と、
前記振動板部に超音波振動を与える超音波発生部と、
基板の端部を支持して基板の浮上方向と垂直な方向に基板を搬送する搬送部と、
を備える浮上搬送加熱装置であって、
前記ヒータ部は、前記振動板部の基板を浮上させる面の裏面側に前記振動板部と所定間隔を設けて配置され、
基板の搬送方向と直交する方向の前記振動板部の寸法は同方向の基板の寸法よりも大きく、
前記ヒータ部により前記振動板部が加熱されることにより、浮上搬送中の基板全面が前記振動板部によって加熱されることを特徴とする、浮上搬送加熱装置。
【請求項２】
前記超音波発生部は、前記振動板部の基板を浮上させる領域および前記振動板部において当該領域の裏面側にあたる領域の両領域の外部において前記振動板部と接触し、前記振動板部に超音波振動を与えることを特徴とする、請求項１に記載の浮上搬送加熱装置。
【請求項３】
前記振動板部は、複数の振動板を一方向に連続して配列して形成され、前記振動板同士の継ぎ目は基板の搬送方向と略直交し、前記搬送部は前記振動板部上の基板を等速で搬送することを特徴とする、請求項１または２に記載の浮上搬送加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４８７５５（Ｐ２０１２−２４８７５５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０７６２（Ｐ２０１１−１２０７６２）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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