特開 2022-140367 ＵＶ硬化装置、基板処理設備及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022140367

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】ＵＶ硬化装置、基板処理設備及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 9/12 20060101AFI20220915BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

B05C9/12

B05C11/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】21

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022035469

(22)【出願日】2022-03-08

(31)【優先権主張番号】10-2021-0032869

(32)【優先日】2021-03-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】510223380

【氏名又は名称】エーピー システムズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヤン サンヒ

(72)【発明者】

【氏名】ユ ジョンピル

(72)【発明者】

【氏名】チェ ジョングォン

(72)【発明者】

【氏名】ペク チョンファ

【テーマコード（参考）】

4F042

【Ｆターム（参考）】

4F042AA02

4F042AA06

4F042AB00

4F042BA16

4F042BA19

4F042DA09

4F042DB42

4F042DB48

4F042DC01

4F042DF01

4F042DF10

4F042DH09

(57)【要約】      （修正有）

【課題】基板の処理時間を短縮させて生産性を向上させることのできるＵＶ硬化装置、基板処理設備及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】光硬化性物質が塗布された基板Ｇを用意する過程と、前記基板を基板支持台１１０に載置する過程と、前記基板の上部に、かつ、前記基板の一部の領域との間に前記基板の処理空間Ｓを形成する過程と、前記処理空間に不活性ガス雰囲気を形成する過程と、前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間においてＵＶ光を照射する過程と、を含み、基板の上部に基板の処理空間を局部的に形成して基板の処理効率を向上させることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理対象体の上部に沿って移動可能なように配設される本体と、
前記本体の下部に配設されるＵＶランプと、
前記処理対象体との間に処理空間を形成するように前記本体の下部に連結される壁体部と、
前記処理空間に不活性ガスを供給するように一部が前記壁体部に配設されるガス供給部と、
前記ガス供給部の動作を制御するための制御部と、
を備えるＵＶ硬化装置。

【請求項2】

前記壁体部は、上部及び下部が開かれる中空状に形成される請求項１に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項3】

前記壁体部は、上下方向に延びる胴体部と、前記胴体部の下部に前記本体の内側に向かって折り曲げられる延在部と、を備える請求項２に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項4】

前記壁体部は、前記本体の内側及び外側のうちの少なくとも一方に向かって傾くように配置される請求項２に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項5】

前記ガス供給部は、
前記空間にガスを噴射するように前記壁体部の内面に配設されるノズルと、
前記ノズルにガスを供給するように前記ノズルに連結されるガス供給配管と、
前記ガス供給配管に配設される弁と、
を備える請求項１に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項6】

前記ガス供給部は、上下方向にガスを噴射するように前記壁体部の外面に配設される補助ノズルをさらに備える請求項５に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項7】

前記処理空間において酸素の濃度を測定するように前記壁体部に配設される濃度測定器を備える請求項５に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項8】

前記濃度測定器は、前記ノズルよりも下部に配置される請求項７に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記濃度測定器において測定された結果を用いて前記弁の動作を制御することが可能である請求項７に記載のＵＶ硬化装置。

【請求項10】

上部に光硬化性物質が塗布された基板を支持するための基板支持部と、
前記基板支持部の上部に配設され、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のＵＶ硬化装置と、
を備える基板処理設備。

【請求項11】

前記基板の温度を測定するように前記壁体部に配設される温度測定器を備える請求項１０に記載の基板処理設備。

【請求項12】

前記基板支持部は、
上部に基板を支持するための基板支持台と、
前記基板支持台の温度を調節するための冷却装置と、
を備え、
前記制御部は、前記温度測定器において測定された結果を用いて前記冷却装置の動作を制御することが可能である請求項１１に記載の基板処理設備。

【請求項13】

前記壁体部は、前記基板支持台から離れるように配設される請求項１２に記載の基板処理設備。

【請求項14】

光硬化性物質が塗布された基板を用意する過程と、
前記基板を基板支持台に載置する過程と、
前記基板の上部に、かつ、前記基板の一部の領域との間に前記基板の処理空間を形成する過程と、
前記処理空間に不活性ガス雰囲気を形成する過程と、
前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間においてＵＶ光を照射する過程と、
を含む基板処理方法。

【請求項15】

前記ＵＶ光を照射する過程は、前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間を移動させる過程を含む請求項１４に記載の基板処理方法。

【請求項16】

前記不活性ガス雰囲気を形成する過程と前記ＵＶ光を照射する過程のうちの少なくとも一方は、前記処理空間中の酸素の濃度を測定する過程を含む請求項１５に記載の基板処理方法。

【請求項17】

前記不活性ガス雰囲気を形成する過程は、前記処理空間に不活性ガスを供給する過程を含み、
前記不活性ガス雰囲気を形成する過程と前記ＵＶ光を照射する過程のうちの少なくとも一方は、測定された酸素の濃度に基づいて前記処理空間に供給される前記不活性ガスの流量を調節する過程を含む請求項１６に記載の基板処理方法。

【請求項18】

前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間を移動させる過程は、
前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間が移動する方向に対して前方側に供給される不活性ガスの流量と後方側に供給される不活性ガスの流量とが互いに異なるように調節する過程を含む請求項１７に記載の基板処理方法。

【請求項19】

前記不活性ガス雰囲気を形成する過程と前記ＵＶ光を照射する過程のうちの少なくとも一方は、前記処理空間と前記基板との間に不活性ガスカーテンを形成する過程を含む請求項１７に記載の基板処理方法。

【請求項20】

前記ＵＶ光を照射する過程は、
前記基板の温度を測定する過程を含む請求項１４乃至請求項１９のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項21】

前記ＵＶ光を照射する過程は、測定された基板の温度に基づいて前記基板支持台の温度を調節する過程を含む請求項２０に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＵＶ硬化装置、基板処理設備及び基板処理方法に係り、さらに詳しくは、基板の上部に基板の処理空間を局部的に形成して基板の処理効率を向上させることのできるＵＶ硬化装置、基板処理設備及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、コーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）とは、物品の表面の損傷及び異物の付着を防ぎ、反射率を調節することを目指して、物品の表面に皮膜を形成することをいう。コーティングの仕方には色々な種類があるが、近頃には、ＵＶ（Ｕｌｔｒａ ｖｉｏｌｅｔ）硬化コーティングが汎用されている。

【0003】

ＵＶ硬化コーティングは、対象物の表面に光硬化性物質であるＵＶコーティング液を塗布し、ＵＶ光を照射してＵＶコーティング液を硬化させて皮膜を形成するようなコーティング方式である。このようにして形成された皮膜は、高光沢性、高硬度、耐薬品性などといった物性を有する。また、ＵＶコーティング液の硬化速度の方が熱硬化方式の硬化速度に比べて速いことから、生産性を向上させ、しかも、熱処理工程が省略されることから、工程点数を減らすことができる。また、ＵＶ硬化コーティングは、有機溶剤を用いないことから、環境に及ぼす影響を最小限に極力抑えることができ、ＵＶ光を用いることから、熱により歪みやすい対象物にも容易に適用することができる。とりわけ、ＵＶ硬化コーティングは、硬化速度が数秒から数十秒までと極めて短いことから、ディスプレイ分野に用いられる光学フィルムを連続してコーティングするうえで非常に有利である。

【0004】

しかしながら、２００ｎｍ以下の波長を有するＵＶ光は、空気中の酸素を吸収してオゾンを生じさせ、空気中の酸素は、ＵＶコーティング液のＵＶ光による化学反応を抑えて硬化密度を低下させてしまうという不都合がある。なお、光学フィルムのコーティングに際して、ＵＶコーティング液が酸素と接触すれば、酸化反応により酸化されて光学性の機能が低下してしまう。

【0005】

この理由から、対象物をチャンバーの内部に搬入し、チャンバーの内部を窒素雰囲気に切り換えてチャンバーの内部における酸素の濃度を下げた上でＵＶ硬化コーティングを行うといった方法が用いられている。しかしながら、対象物の大型化が進むことにつれて、チャンバーの大きさもまた益々大型化され、これにより、チャンバーの内部の雰囲気を切り替えるのに長い時間がかかり、これは、生産性の低下につながるという不都合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１０３２３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、基板の処理時間を短縮させて生産性を向上させることのできるＵＶ硬化装置、基板処理設備及び基板処理方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態に係るＵＶ硬化装置は、処理対象体の上部に沿って移動可能なように配設される本体と、前記本体の下部に配設されるＵＶランプと、前記処理対象体との間に処理空間を形成するように前記本体の下部に連結される壁体部と、前記処理空間に不活性ガスを供給するように一部が前記壁体部に配設されるガス供給部と、前記ガス供給部の動作を制御するための制御部と、を備えていてもよい。

【0009】

前記壁体部は、上部及び下部が開かれる中空状に形成されてもよい。

【0010】

前記壁体部は、上下方向に延びる胴体部と、前記胴体部の下部に前記本体の内側に向かって折り曲げられる延在部と、を備えていてもよい。

【0011】

前記壁体部は、前記本体の内側及び外側のうちの少なくとも一方に向かって傾くように配置されてもよい。

【0012】

前記ガス供給部は、前記空間にガスを噴射するように前記壁体部の内面に配設されるノズルと、前記ノズルにガスを供給するように前記ノズルに連結されるガス供給配管と、前記ガス供給配管に配設される弁と、を備え前記ガス供給部は、前記空間にガスを噴射するように前記壁体部の内面に配設されるノズルと、前記ノズルにガスを供給するように前記ノズルに連結されるガス供給配管と、前記ガス供給配管に配設される弁と、を備えていてもよい。

【0013】

前記ガス供給部は、上下方向にガスを噴射するように前記壁体部の外面に配設される補助ノズルをさらに備えていてもよい。

【0014】

前記処理空間において酸素の濃度を測定するように前記壁体部に配設される濃度測定器を備えていてもよい。

【0015】

前記濃度測定器は、前記ノズルよりも下部に配置されてもよい。

【0016】

前記制御部は、前記濃度測定器において測定された結果を用いて前記弁の動作を制御することが可能であってもよい。

【0017】

本発明の実施形態に係る基板処理設備は、上部に光硬化性物質が塗布された基板を支持するための基板支持部と、前記基板支持部の上部に配設され、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のＵＶ硬化装置と、を備えていてもよい。

【0018】

前記基板の温度を測定するように前記壁体部に配設される温度測定器を備えていてもよい。

【0019】

前記基板支持部は、上部に基板を支持するための基板支持台と、前記基板支持台の温度を調節するための冷却装置と、を備え、前記制御部は、前記温度測定器において測定された結果を用いて前記冷却装置の動作を制御することが可能であってもよい。

【0020】

前記壁体部は、前記基板支持台から離れるように配設されてもよい。

【0021】

本発明の実施形態に係る基板処理方法は、光硬化性物質が塗布された基板を用意する過程と、前記基板を基板支持台に載置する過程と、前記基板の上部に、かつ、前記基板の一部の領域との間に前記基板の処理空間を形成する過程と、前記処理空間に不活性ガス雰囲気を形成する過程と、前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間においてＵＶ光を照射する過程と、を含んでいてもよい。

【0022】

前記ＵＶ光を照射する過程は、前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間を移動させる過程を含んでいてもよい。

【0023】

前記不活性ガス雰囲気を形成する過程と前記ＵＶ光を照射する過程のうちの少なくとも一方は、前記処理空間中の酸素の濃度を測定する過程を含んでいてもよい。

【0024】

前記不活性ガス雰囲気を形成する過程は、前記処理空間に不活性ガスを供給する過程を含み、前記不活性ガス雰囲気を形成する過程と前記ＵＶ光を照射する過程のうちの少なくとも一方は、測定された酸素の濃度に基づいて前記処理空間に供給される前記不活性ガスの流量を調節する過程を含んでいてもよい。

【0025】

前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間を移動させる過程は、前記不活性ガス雰囲気が形成された処理空間が移動する方向に対して前方側に供給される不活性ガスの流量と後方側に供給される不活性ガスの流量とが互いに異なるように調節する過程を含んでいてもよい。

【0026】

前記不活性ガス雰囲気を形成する過程と前記ＵＶ光を照射する過程のうちの少なくとも一方は、前記処理空間と前記基板との間に不活性ガスカーテンを形成する過程を含んでいてもよい。

【0027】

前記ＵＶ光を照射する過程は、前記基板の温度を測定する過程を含んでいてもよい。

【0028】

前記ＵＶ光を照射する過程は、測定された基板の温度に基づいて前記基板支持台の温度を調節する過程を含んでいてもよい。

【発明の効果】

【0029】

本発明の実施形態によれば、大気中において基板に塗布された光硬化性物質の硬化工程を行うことできる。すなわち、ＵＶ硬化装置と基板との間に窒素雰囲気を局部的に形成することができる。このように、ＵＶ硬化装置と基板との間に局部的に窒素雰囲気を形成し、ＵＶ光を照射することにより、ＵＶ光及び光硬化性物質が酸素と接触することを防ぐことができる。したがって、硬化工程を行うためにチャンバーの内部の雰囲気を切り替えるのにかかる時間を短縮させて工程効率を向上させ、基板の生産性を向上させることができる。なお、チャンバーを別途に設けなくても硬化工程を行うことができるので、チャンバーを設けるのにかかるコストやチャンバーのメンテナンスコストを節減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施形態に係る基板処理設備を概略的に示す図。

【図2】本発明の実施形態に係る基板処理設備の拡大図。

【図3】ＵＶ硬化装置の変形例を示す図。

【図4】ＵＶ硬化装置の他の変形例を示す図。

【図5】本発明の実施形態に係る基板処理設備を用いて基板を処理するとき、チャンバーの内部の酸素の濃度を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。

【0032】

図１は、本発明の実施形態に係る基板処理設備を概略的に示す図であり、図２は、本発明の実施形態に係る基板処理設備の拡大図である。

【0033】

図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態に係る基板処理設備は、上部に基板Ｇを支持するための基板支持部１００と、基板支持部１００の上部に基板Ｇに沿って移動可能なように配設されるＵＶ硬化装置２００及び基板支持部１００とＵＶ硬化装置２００の動作を制御するための制御部３００を備えていてもよい。ＵＶ硬化装置２００は、本体２２０と、基板支持部１００に向かってＵＶ光を照射するように本体２２０に配設されるＵＶランプ２３０と、ＵＶランプ２３０の外側にＵＶランプ２３０を取り囲むように配置され、処理対象物との間に処理空間Ｓを形成するように本体２２０の下部に連結される壁体部２４０（２４０ａ，２４０ｂ）と、壁体部２４０の内部にガスを噴射するように一部が壁体部２４０に形成されるガス供給部２５０及び本体２２０を移動させるための駆動装置２１０を備えていてもよい。

【0034】

基板支持部１００は、基板支持台１１０と、基板支持台１１０に冷却媒体を循環させるための冷却装置１２０と、を備えていてもよい。基板支持台１１０は、基板Ｇ、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などのディスプレイのガラス基板Ｇを支持するための構成要素である。基板支持台１１０は、基板Ｇの面積とほぼ同じであるか、あるいは、基板Ｇの面積よりも大きな面積を有するように設けられてもよい。例えば、基板支持台１１０は、水平方向に幅と厚さを有し、所定の高さを有するように形成されてもよい。このとき、基板支持台１１０は、四角い形状、円形状など様々な形状を呈するように形成されてもよく、基板Ｇの形状に対応する形状を呈するように形成されてもよい。基板支持台１１０は、上部に基板Ｇを載置して支持してもよく、基板Ｇを浮上させて基板支持台１１０の上部面から所定の高さだけ離して支持してもよい。基板支持台１１０の内部には、冷却媒体を循環させるための流路（図示せず）が設けられてもよい。

【0035】

冷却装置１２０は、基板支持台１１０の内部に形成される流路に冷却媒体を循環させてもよい。すなわち、冷却装置１２０は、基板支持台１１０の流路に冷却媒体を供給し、流路を通過した冷却媒体を回収してもよい。これらの過程を連続して行って基板支持台１１０の流路に冷却媒体を循環させることができる。冷却装置１２０は、冷却媒体の温度を調節して基板支持台１１０に供給してもよく、外部の他の冷却設備（図示せず）に連結されて一定の温度に調節された冷却媒体を基板支持台１１０に供給してもよい。冷却装置１２０は、冷却媒体の供給速度や供給流量を調節して基板支持台１１０の温度を精度よく調節することができる。

【0036】

ＵＶ硬化装置２００は、基板支持台１１０の上方に移動可能なように配設されて、基板支持台１１０の上部に支持される基板ＧにＵＶ光を照射してもよい。ＵＶ硬化装置２００は、基板支持台１１０、すなわち、基板Ｇとの間に不活性ガス雰囲気を形成し、基板Ｇに塗布された誘電体物質などのような光硬化性物質を硬化させるように基板ＧにＵＶ光を照射してもよい。換言すれば、ＵＶ硬化装置２００は、ＵＶ光が照射される領域に不活性ガス雰囲気、例えば、窒素雰囲気を形成して基板Ｇに塗布された光硬化性物質大気に含有される酸素と反応することを抑制もしくは防止することができる。

【0037】

ＵＶ硬化装置２００は、本体２２０と、基板支持部１００に向かってＵＶ光を照射するように本体２２０に配設されるＵＶランプ２３０と、ＵＶランプ２３０の外側にＵＶランプ２３０を取り囲むように配置され、処理対象物である基板Ｇとの間に処理空間を形成するように本体２２０の下部に連結される壁体部２４０と、壁体部２４０の内部にガスを噴射するように一部が壁体部２４０に形成されるガス供給部２５０及び本体２２０を移動させるための駆動装置２１０を備えていてもよい。なお、ＵＶ硬化装置２００は、壁体部２４０と基板Ｇとの間に形成される処理空間において酸素の濃度を測定するための濃度測定器２６０を備えていてもよい。

【0038】

まず、駆動装置２１０は、本体２２０を支持するために基板支持台１１０の上部に距離を隔てて配設されるガイドフレーム２１１と、本体２２０を移動させるための動力を与える駆動器（図示せず）と、を備えていてもよい。

【0039】

ガイドフレーム２１１は、基板支持台１１０が延びる方向、例えば、基板支持台１１０の幅方向に沿って延びるように配設されてもよい。駆動器２１３は、本体２２０を移動させるための動力を与え、ガイドフレーム２１１に配設されてもよく、本体２２０に配設されてもよい。

【0040】

本体２２０は、ＵＶランプ２３０と壁体部２４０を支持し、ＵＶランプ２３０を作動させるための電子素子（図示せず）などを組み込んでいてもよい。また、本体２２０は、駆動装置２１０のガイドフレーム２１１に連結されて、ガイドフレーム２１１が延びる方向に往復移動してもよい。このとき、本体２２０は、ブロック状に形成されてもよく、一方向に延びるバー状に形成されてもよい。本体２２０がブロック状に形成される場合、バー状を呈するように複数が一方向に連なっていてもよい。これは、基板Ｇが面積を有するプレート形状を呈するように形成され、本体２２０を基板Ｇが延びる方向、例えば、幅方向に移動させながら基板ＧにＵＶ光を照射するため、本体２２０の移動方向に対して水平に交差する方向にＵＶ光を照射するためである。すなわち、本体２２０を移動させながら基板Ｇの全体にわたってＵＶ光を照射するためである。

【0041】

ＵＶランプ２３０は、基板支持台１１０にＵＶ光を照射するように本体２２０の下部に配設されてもよい。このとき、ＵＶランプ２３０は、ＵＶ光を照射できる限り、電球状ランプ、棒状ランプ、ＬＥＤランプなど様々な形状のランプとして設けられてもよい。

【0042】

壁体部２４０は、本体２２０の下部に上下方向に延びるように連結されてもよい。壁体部２４０は、ＵＶランプ２３０の外側を取り囲むように本体２２０に連結されてもよい。このような壁体部２４０は、上部及び下部が開かれた中空状に形成されて、ＵＶランプ２３０から発せられるＵＶ光が基板Ｇに照射できるように光路を形成してもよい。なお、壁体部２４０は、基板Ｇの処理に際して、基板Ｇとの間に不活性ガス雰囲気を形成できるように不活性ガスを一時的に収容するバッファー（Ｂｕｆｆｅｒ）の役割を果たしてもよい。壁体部２４０は、一体型に形成されてもよく、複数が組み合わせられた組み立て体として形成されてもよい。

【0043】

壁体部２４０は、本体２２０に連結されて本体２２０の下部において基板Ｇとの間に基板Ｇの処理空間Ｓを形成してもよい。壁体部２４０は、本体２２０の下部、例えば、本体２２０と基板支持台１１０との間、またはＵＶランプ２３０と基板Ｇとの間に処理空間を形成してもよい。このような壁体部２４０は、上下方向に延びる胴体部と、本体２２０の内側または処理空間Ｓに向かって折り曲げられる延在部と、を備える「Ｌ」字状を呈するように設けられてもよい。このとき、壁体部２４０に延在部が形成される場合、延在部により処理空間Ｓに供給される窒素ガスが基板Ｓに向かって直ちに排出されることなく一時的に滞在するという効果が得られる。あるいは、壁体部２４０は、胴体部のみを備える「Ｉ」字形状を呈するように形成されてもよく、少なくとも一部に曲面を有するように設けられてもよい。基板Ｇの上部に不活性ガス雰囲気、例えば、窒素雰囲気を形成可能な処理空間を形成できる限り、壁体部２４０の形状はこれに何ら限定されるものではなく、種々の形状を呈するように設けられてもよい。

【0044】

このような壁体部２４０は、様々な形状を呈するように設けられてもよい。

【0045】

図３は、ＵＶ硬化装置の変形例を示す図である。

【0046】

壁体部２４０は、図３の（ａ）から図３の（ｃ）に示すように、対称となる形状を呈するように本体２２０に連結されてもよく、図３の（ｄ）に示すように、非対称の形状を呈するように本体２２０に連結されてもよい。例えば、壁体部２４０が本体２２０の両側に対称状に連結される場合、壁体部２４０は、傾かないように本体２２０に連結されてもよく、あるいは、本体２２０の内側に向かって傾くように本体２２０に連結されても、あるいは、本体２２０の外側に向かって傾くように本体２２０に連結されてもよい。さらに、壁体部２４０が本体２２０の両側に非対称状に連結される場合、本体２２０の両側に連結される壁体部２４０のうちの少なくとも一方が本体２２０の内側または外側に向かって傾くように本体２２０に連結されてもよい。このとき、本体２２０に壁体部２４０を傾くように連結する場合、壁体部２４０を本体２２０の移動方向、例えば、ＵＶ光を照射しながら移動する方向に対して前方に向かって傾くように配置することが望ましい。これは、ＵＶ光が基板Ｇに照射されないうちに窒素ガスを基板Ｇに先に接触させて基板Ｇに残留する酸素を取り除くためである。本体２２０が光硬化性物質を硬化させるために、基板ＧにＵＶ光を照射しながら移動する方向に対して前方に向かって傾くように本体２２０に連結されることが望ましい。

【0047】

ガス供給部２５０は、壁体部２４０に形成されるノズル２５３と、ノズル２５３に供給するための不活性ガスを貯留可能なガス貯留器２５１と、ノズル２５３とガス貯留器２５１とをつなぐガス供給配管（図示せず）及び不活性ガスの流量を調節するようにガス供給配管に配設される弁２５５を備えていてもよい。

【0048】

ノズル２５３は、処理空間Ｓに不活性ガスを噴射できるように壁体部２４０の内面に形成されてもよい。ノズル２５３は、本体２２０が延びる基板Ｇの厚さ方向に延びるようにスリット状に設けられてもよく、複数が本体２２０が延びる基板Ｇの厚さ方向に離間するように形成されてもよい。

【0049】

ガス供給配管は、本体２２０の移動に影響を及ぼさないように少なくとも一部が伸縮可能な材質、あるいは、可撓性の材質から形成されてもよい。弁２５５は、ガス供給配管に配設されて、ノズル２５３に供給される不活性ガスの流量を調節してもよい。

【0050】

一方、壁体部２４０の内部には、ノズル２５３に不活性ガスを供給するための通路が形成されてもよい。通路は、壁体部２４０の全体にわたって一つにつながるように形成されてもよく、複数に分岐されるように形成されてもよい。例えば、通路は、本体２２０の移動方向に対して前方側に配置される壁体部２４０と後方側に配置される壁体部２４０に互いに分岐されるように形成されてもよい。この場合、ガス供給配管は、本体２２０の移動方向に対して前方側に配置される通路と後方側に配置される通路にそれぞれ独立して連結されてもよく、それぞれのガス供給配管に弁が配設されてもよい。なお、必要に応じて、前方側に配置される壁体部２４０に形成される通路と後方側に配置される壁体部２４０に形成される通路に供給される不活性ガスの流量を互いに異なるように調節してもよい。

【0051】

濃度測定器２６０は、壁体部２４０と基板Ｇとの間に形成される処理空間Ｓにおいて酸素の濃度を測定してもよい。濃度測定器２６０は、壁体部２４０の内面に配設されてもよく、本体２２０の下部に配設されてもよい。ただし、酸素は、基板Ｇに塗布された光硬化性物質が硬化されるときに影響を及ぼすため、濃度測定器２６０は、光硬化性物質が塗布される基板Ｇと隣り合う側に配設されることが好ましい。例えば、濃度測定器２６０は、ノズル２３５よりも低い位置に配設されてもよい。

【0052】

基板支持部１００は、基板支持台１１０の温度を測定するための温度測定器１３０をさらに備えていてもよい。温度測定器１３０は、非接触方式で基板Ｇの温度を測定可能なパイロメーター（ｐｙｒｏｍｅｔｅｒ）、赤外線温度計などとして設けられてもよい。このような温度測定器１３０は、非接触方式で基板Ｇの温度を測定できるように壁体部２４０に配設されてもよい。例えば、温度測定器１３０は、基板支持台１１０と向かい合う壁体部２４０の底面に基板Ｇから離れるように配設されてもよい。温度測定器１３０は、基板Ｇの温度を非接触方式で測定できる限り、壁体部２４０の底面の他にも、様々なに配設されてもよい。なお、ＵＶ光が照射される領域において基板Ｇの温度を測定できるように、本体２２０が延びる方向、例えば、基板Ｇの厚さ方向に沿って複数の温度測定器１３０を配設してもよい。

【0053】

制御部３００は、冷却装置１２０と、駆動器２１３と、ＵＶランプ２３０と、弁２５５と、濃度測定器２６０と、温度測定器１３０など基板処理設備の全体の全般的な動作を制御してもよい。特に、制御部３００は、濃度測定器２６０において測定された酸素の濃度を用いて弁２５５の動作を制御してもよい。なお、制御部３００は、温度測定器１３０において測定された基板Ｇの温度を用いて冷却装置１２０の動作を制御してもよい。

【0054】

図４は、ＵＶ硬化装置の他の変形例を示す図である。

【0055】

図４を参照すると、ＵＶ硬化装置は、処理空間Ｓの外部から不活性ガスを噴射するように壁体部２４０に配設される補助ノズル２５７をさらに備えていてもよい。補助ノズル２５７は、基板Ｇに向かって不活性ガスを噴射するように壁体部２４０の外面に配設されてもよい。このとき、補助ノズル２５７は、基板Ｇの厚さ方向に沿ってガスを噴射するように壁体部２４０に配設されてもよい。このため、補助ノズル２５７は、壁体部２４０と基板支持台１１０との間、または壁体部２４０と基板Ｇとの間に不活性ガスカーテン、例えば、窒素ガスカーテンを形成してもよい。このような窒素カーテンが形成されれば、ノズル２５３を介して処理空間Ｓに噴射される窒素ガスが処理空間Ｓ内において滞在する時間が長くなり、外部から処理空間Ｓへと空気が流れ込むことを遮断することができる。したがって、処理空間Ｓの内部の雰囲気を一定に保つことができる。

【0056】

ここでは、基板処理装置がチャンバーを備えていないことを想定して説明しているが、基板の処理のための雰囲気を制御するための目的ではなく、基板に噴射される窒素ガスを回収するための目的にチャンバーを用いてもよい。

【0057】

以下では、本発明の実施形態に係る基板処理方法について説明する。

【0058】

本発明の実施形態に係る基板処理方法は、光硬化性物質が塗布された基板を用意する過程と、基板を基板支持台に載置する過程と、基板の上部に基板の一部の領域と連通される処理空間を形成する過程と、処理空間に窒素雰囲気を形成する過程及び窒素雰囲気が形成された処理空間から基板へとＵＶ光を照射する過程を含んでいてもよい。

【0059】

まず、光硬化性物質が塗布された基板Ｇを用意してもよい。このとき、基板Ｇとしては、ＯＬＥＤ、ＬＣＤなどのディスプレイ用ガラス基板が挙げられ、光硬化性物質は、誘電体物質を含んでいてもよい。しかしながら、基板と光硬化性物質は、これに何ら限定されない。

【0060】

基板Ｇが用意されれば、基板Ｇを基板支持台１１０の上部に載置してもよい。このとき、基板Ｇは、基板支持台１１０の上部に接触された状態で載置されてもよく、基板支持台１１０からエアを噴射して基板支持台１１０から所定の距離だけ離れるように浮上させてもよい。後者のように、基板Ｇを基板支持台１１０の上部に浮上させる理由は、基板Ｇが透光性材質である場合、基板ＧにＵＶ光を照射して光硬化性物質を硬化させると、基板支持台１１０の表面のトポロジーや基板支持台１１０の表面の模様が光硬化性物質に転写されてモアレ（ｍｏｉｒｅ）が生じる恐れがあるからである。

【0061】

基板Ｇが基板支持台１１０に載置されれば、ＵＶ硬化装置の本体２２０を基板Ｇの一方の側、例えば、基板Ｇの左側に移動させてもよい。次いで、制御部３００を制御することでガス供給部２５０の弁２５５の動作を制御して、ガス貯留器２５１に貯留されている窒素ガスをノズル２５３に供給してもよい。

【0062】

窒素ガスが供給されれば、ノズル２５３を介して壁体部２４０の内部の処理空間Ｓに窒素ガスが噴射されてもよい。このようにして処理空間Ｓに窒素ガスが供給されれば、処理空間Ｓの内部にあった空気が壁体部２４０と基板Ｇとの間の空間を介して外部に排出され、処理空間Ｓの内部は窒素雰囲気に切り替えられることが可能になる。

【0063】

このように、処理空間Ｓに窒素ガスを噴射し続けて処理空間Ｓの内部の窒素雰囲気を保ち、ＵＶランプ２３０を作動させて基板ＧにＵＶ光を照射してもよい。また、補助ノズル２５７を用いて処理空間Ｓの外側、すなわち、壁体部２４０の外部から基板Ｇに向かって窒素ガスを噴射してもよい。このとき、補助ノズル２５７は、基板Ｇに向かってガスを噴射して壁体部２４０と基板Ｇとの間に窒素カーテンを形成してもよい。このため、ノズル２５３を介して処理空間Ｓに噴射される窒素ガスは、窒素カーテンにより処理空間Ｓ内において一時的に滞在することができる。なお、窒素カーテンにより処理空間Ｓへの空気の流れ込みが遮断されて基板ＧにおけるＵＶ光が照射される領域に窒素雰囲気を円滑に保つことができる。

【0064】

そして、駆動装置２１０を用いて、ＵＶ硬化装置２００の本体２２０を基板Ｇの他方の側、例えば、右側に移動させながら基板Ｇの上部に塗布されている光硬化性物質を硬化させてもよい。このとき、ノズル２５３から噴射される窒素ガスは、壁体部２４０と基板Ｇとの間に排出されながら基板Ｇの表面に残留する空気または酸素を取り除くことができる。本体２２０を移動させることに伴い、本体２２０の移動方向に沿って処理空間Ｓもまた移動され、移動された処理空間Ｓにおいて光硬化性物質の硬化が連続して行われる。

【0065】

次いで、光硬化性物質が硬化されれば、基板Ｇを後続する工程場所に搬送してもよい。そして、制御部３００を用いて弁２５５を作動させて窒素ガスの供給を遮断し、後続する基板Ｇを処理するために本体２２０を基板支持台１１０の一方の側に移動させてもよい。

【0066】

このような光硬化性物質を硬化させる過程において、処理空間Ｓの内部の酸素の濃度を測定してもよい。このとき、酸素の濃度は、弁２５５を作動させて処理空間Ｓに窒素ガスを供給してから光硬化性物質の硬化が終わるまで、すなわち、基板Ｇの処理が終わるまで行われ続けてもよい。

【0067】

基板処理工程は、別途のチャンバーなしに大気圧中で行われるため、処理空間Ｓの内部の酸素の濃度を「０」に制御することには無理がある。このため、酸素の濃度を光硬化物質の硬化に影響を及ぼさないほど、例えば、１，０００ｐｐｍ以下に制御しながら基板を処理してもよい。このとき、酸素の濃度が１，０００ｐｐｍよりも高ければ、ＵＶ光が酸素を吸収してオゾンを生じさせたり光硬化性物質を酸化させたりする恐れがあり、処理空間Ｓにおいて生じる気流により基板Ｇに形成される皮膜にモアレが形成される恐れがある。この理由から、処理空間Ｓにおける酸素の濃度を１，０００ｐｐｍ以下に制御することが好ましい。

【0068】

基板Ｇを処理する過程において、濃度測定器２６０を用いて処理空間Ｓの内部の酸素の濃度を測定し続け、処理空間Ｓの内部の酸素の濃度を１，０００ｐｐｍ以下に保ってもよい。このとき、濃度測定器２６０において測定された酸素の濃度が１，０００ｐｐｍ以上である場合、制御部３００は、弁２５５の動作を制御してノズル２５３を介して噴射される窒素ガスの流量を増やしてもよい。これに対し、濃度測定器２６０において測定された酸素の濃度が１，０００ｐｐｍ以下である場合、ノズル２５３を介して噴射される窒素ガスの流量をそのまま保ってもよい。

【0069】

また、基板Ｇを処理する過程において、基板支持台１１０の温度を制御してもよい。すなわち、ＵＶ光により基板Ｇ及び基板支持台１１０の温度が過剰に昇温することがある。したがって、温度測定器１３０を用いて基板Ｇの温度を測定し、測定された温度に基づいて冷却装置１２０の動作を制御して、基板支持台１１０の内部において循環される冷却媒体の流量や循環速度を制御することにより、基板支持台１１０の温度を調節してもよい。

【0070】

以下では、本発明の実施形態に係る基板処理方法に係る基板の処理能を検証するための実験結果について説明する。

【0071】

光硬化性物質が塗布された基板を基板支持台に載置し、ＵＶ硬化装置を用いて基板の上方に局部的に窒素雰囲気を形成しながらＵＶ光を照射して光硬化性物質を硬化させた。そして、ＵＶ硬化装置の壁体部の内部に形成される空間において酸素の濃度を測定した。このとき、酸素の濃度が１，０００ｐｐｍ、８００ｐｐｍ、６００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、２００ｐｐｍに達するまでにかかる時間を計測した。

【0072】

下記の表１は、酸素の濃度が予め設定された濃度に達するまでにかかる時間を計測した結果を示す。

【0073】

【表1】

【0074】

酸素の濃度が光硬化性物質がＵＶ光により硬化されるのにほとんど影響を及ぼさない１，０００ｐｐｍに達する時間は、９～１２秒、平均で１０．５秒であるということを推察することができた。このように、ＵＶ光が照射される領域にのみ局部的に窒素雰囲気を形成すれば、チャンバーの内部の全体を窒素雰囲気に切り替えるのに約３０分かかっていた従来の技術に比べて、基板の処理時間を短縮させることができる。なお、このような方法で光硬化性物質を硬化させ、硬化された皮膜の品質をテストした結果、従来の技術により硬化された皮膜とほぼ同一であるか、あるいは、同一の品質を示すということを確認することができた。

【0075】

以上、本発明の詳細な説明の欄において具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において様々な変形が行えるということはいうまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施形態に何ら制限されてはならず、後述する特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである

【符号の説明】

【0076】

１００：基板支持部
１１０：基板支持台
１２０：冷却装置
１３０：温度測定器
２００：ＵＶ硬化装置
２１０：駆動装置
２２０：本体
２３０：ＵＶランプ
２４０：壁体部
２５０：ガス供給部
２５１：ガス貯留器
２５３：ノズル
２５５：弁
２５７：補助ノズル
２６０：濃度測定器
３００：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】