CN102199007A - 运送式基板处理装置中的节水型清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运送式基板处理装置中的节水型清洗系统。可在维持高度的清洗性能的同时，大幅度地减少清洗水的使用量。在化学液处理区的下游侧，沿基板运送方向，排列多个清洗区。在最上游侧的清洗区中，设置桨处理用的清洗机构。在第2级以后的清洗区设置喷淋处理用的清洗机构，以及回收使用后的清洗水的箱。将由未使用的纯水形成的清洗水供向最下游侧的清洗区中的清洗机构。将使用后的清洗水按照阶梯方式依次送给上游侧的清洗区中的清洗机构。废弃最上游侧的清洗区的使用完的清洗水。在基板前端进入到最上游侧的清洗区之前，该清洗区中的清洗机构的清洗水开始排出，即使基板后端与该清洗区脱离之后，仍按照规定时间继续排出清洗水。

Description

运送式基板处理装置中的节水型清洗系统

技术领域

本发明涉及在液晶面板用玻璃基板的各种处理等所采用的基板清洗装置，更具体地说，称为平流式的运送式基板处理装置中，相对过去可节制蚀刻液、剥离液等的化学液处理之后的清洗处理所使用的清洗水的使用量的节水型清洗系统。

背景技术

在液晶面板的制造中，在作为材料的大面积的玻璃基板的表面上，反复地进行抗蚀剂涂敷、显影、蚀刻、抗蚀剂剥离的各种处理，由此，在基板表面上形成集成电路。各种处理方式的代表性的方式之一属于称为平流方式的基板运送方式的基板处理装置，在沿水平方向运送基板的同时，在其表面上，反复进行各种处理。

比如，在平流式的蚀刻处理中，在以水平姿势或以在侧方倾斜的姿势沿水平方向运送的基板的表面上，在蚀刻区供给蚀刻液，接着，在冲洗区，通过清洗水进行表面清洗。通过图6，对平流式蚀刻处理中的基板清洗装置的过去典型的装置结构进行说明。

沿基板的运送方向，依次排列有蚀刻区1、第1冲洗区2A、第2冲洗区2B、最终冲洗区2C以及干燥区3。各区由独立的腔构成，分别设置为了进行基板运送而沿运送方向并列的多个运送辊。在蚀刻区1的出口附近，为了去除附着于基板的表面上的蚀刻液，比如，上下一组的气刀4、4按照夹持基板运送线的方式设置。在第1冲洗区2A、第2冲洗区2B以及最终冲洗区2C中，按照夹持基板运送线的方式分别设置向基板的两面排出供给清洗水的上下一对的喷淋系统5A、5B和5C。为了去除附着于基板的两个表面上的清洗水，在干燥区3按照夹持基板运送线的方式设置上下一对的气刀6、6。

清洗水与基板运送方向相反，按照最终冲洗区2C、第2冲洗区2B、第1冲洗区2A的顺序以阶梯方式供给。即，首先由未使用的纯水形成的清洗水从最终冲洗区2C中的喷淋系统5C、5C排出，对基板的两个面进行清洗。使用后的清洗水回收到设置于最终冲洗区2C中的箱7C的内。箱7C内的清洗水从第2冲洗区2B中的喷淋系统5B、5B排出，对基板的两个表面进行清洗。使用后的清洗水回收到设置于第2冲洗区2B中的箱7B的内。箱7B内的清洗水从第1清洗区2A中的喷淋系统5A、5A排出，对基板的两个表面进行清洗。将清洗使用完的清洗水废弃。

由此，清洗水的清洁度按照第1冲洗区2A、第2冲洗区2B、最终冲洗区2C的顺序提高，以少量的清洗水进行有效的清洗。

即，在基板运送线上行进的基板在蚀刻区1接受蚀刻处理，通过出口附近的气刀4，按照在两面没有干燥的程度，从两面去除蚀刻液，然后，在第1冲洗区2A，通过清洁度低(污染度高的)清洗水，对两个面预先进行清洗。将使用后的清洗水废弃。接着，在第2冲洗区2B，通过清洗度高(污染度低的)清洗水，对两个面进行正式清洗，最后，通过由最终冲洗区2C未使用的纯水形成的清洗水，对两个面进行最终清洗。由于采用越是往下游侧，清洁度越高的清洗水，故串联地使用清洗水，尽管谋求该使用量的削减，但也可使基板具有较高的清洁度。

只要用于像日本那样的水丰富的国家、地域，即使在按照阶梯方式使用清洗水的上述这样的基板清洗装置中的情况下，仍没有特别的问题。但是，具有因国家、地域，对清洗水的使用量，有较大的限制的情况，在这样的场合，即使在上述方式的基板的清洗装置中，清洗水的使用量也过大，人们寻求可进行进一步节水的基板清洗装置。

关于基板清洗装置中的节水，在专利文献1中公开有下述的基板清洗装置，其中，在化学液处理区和喷淋式水洗区之间，组合有液膜式清洗机构，其呈幕状将清洗水供给到基板表面上；液刀的除液机构，其在液膜式清洗机构的下游侧，使清洗水呈液膜状，并且相对基板运送方向，沿相反方向倾斜而排出，置换残留于基板的两个表面上的清洗液。另外，在专利文献2中，公开有下述的基板清洗装置，其中，组合有第1喷嘴排和第2喷嘴排，在该第1喷嘴排中，沿与基板运送方向相垂直的水平方向并列有多个平型喷雾嘴，各喷雾嘴按照沿周向每次按照相同角度而扭转的方式配置，在该第2喷嘴排中，在第1喷嘴排的下游侧，多个平型喷雾嘴按照来自各喷雾嘴的液膜重叠的方式沿与基板运送方向相垂直的水平方向并列，形成幕状的液膜。

在任意的基板清洗装置中，按照在结束化学液处理的基板的表面上的运送方向的一部分上，在全宽范围内，集中供给清洗水的所谓的桨方式，进行清洗。在基板的表面上的运送方向的一部分上在全宽范围内供给的清洗水呈厚膜状放置于基板上，排到侧方。这样的桨清洗每次一部分地对基板运送方向较窄的部分进行清洗，将化学液置换为清洗水，由此，与喷淋清洗相比较，可大幅度地削减清洗水的使用量。但是，在考虑清洗效果的场合，实际的情况是，其节水量谈不上充分。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：WO2005/053006A1号文献

专利文献2：日本特开2006-205086号文献

本发明的目的在于提供可在维持高度的清洗性能的同时，大幅度地削减清洗水的使用量的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统。

发明内容

为了实现上述目的，本发明人认为，虽然在专利文献1、2中记载的这样的有效的喷嘴结构的开发均是必要的，但是，重要的是，按照其以上的程度，从总体上以多角度检讨基板处理装置中的清洗系统整体，从清洗效率、清洗水的水质管理的两个方面，进行清洗系统的重新评估。其结果是，判明下述的事实。

为了提高清洗性，化学液的基板处理后的清洗区必须要求多级，为了节约清洗水，从下游侧向上游侧，按照阶梯的方式将清洗水供向多个清洗区这一点是不可缺少的。由于在阶梯供水中，最上游侧的清洗区使用完的清洗水的污染度高，故全部废弃，这一点对于将清洗水的污染度抑制在较低程度来说是有效的。其结果是，供向最下游侧的清洗区的清洗水量，与从最上游侧的清洗区排出的清洗水量相等，其结果是，从最上游侧的清洗区排出的清洗水的量支配清洗水的使用量。由此，节约最上游侧的清洗区的清洗水量，减少清洗水的废弃量这一点是重要的，从此观点来说，作为最上游侧的清洗区的清洗方式的桨处理是不可缺少的。

在最上游侧的清洗区采用桨处理的场合，针对每个基板，间歇地供给清洗水。即，在基板前端到达桨处理区跟前时，开始清洗水的排出，在基板后端完全通过桨处理区之后，停止清洗液的排出。由此，在基板的运送的运送方向全长的范围内，进行桨处理。桨处理中来自排出喷嘴的单位时间的排出量按照可进行必要的液置换的方式设定。由此人们认为，相对基板全长通过的时间，极力地排除无用的排出时间这一点与清洗水的节约有关。

但是，如果缩短最上游侧的桨处理的清洗水排出时间，则桨处理部的总排出量减少，清洗水的废弃量也减少，由此，最下游侧的清洗区的未使用的清洗水的供给量减少，清洗水的污染度增加，其结果是，清洗水的使用量增加。图5表示阶梯供水方式清洗系统的最上游侧区所采用的清洗水的污染度和使用量之间的关系。所要求的清洗质量相同。于是，根据该图，知道下述的内容。

有清洗水的污染度越高，其使用量越增加的倾向。关于最上游侧的清洗区所采用的清洗水的污染度，如果所要求的清洗质量相同，则在清洗系统中，存在固有的允许限度，系统长度越小，允许限度越低。即，即使在污染度高的情况下，如果增加处理次数，仍确保清洗品质，按照此程度，系统长度增加。由此，为了减小系统长度，最上游侧的清洗区的污染度的降低是不可缺少的。

如此，从下游侧向上游侧串联地供给清洗水的阶梯方式的场合，清洗水的污染度最高的最上游侧的清洗区所采用的清洗水的水质管理是重要的，系统长度越小，该重要度越高。由此，在系统长度有限制的状况下，在最上游侧的清洗区，按照与根据基板长度确定的使用量相比较，可使用废弃较多的清洗水的方式进行系统的设计，为了确保允许限度，有意地大量地增加使用量、废弃量，其结果是，这一点与系统长度的缩短、节水有关。

本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统以上述观点为基础而完成，其特征在于包括：多个清洗区，其沿基板运送方向排列于化学液处理区的下游侧；桨处理用的清洗机构，其设置于最上游侧的清洗区；分别设置于第2级以后的清洗区的喷淋处理用的清洗机构和回收使用后的清洗水的箱；供水系统，其将由未使用的纯水形成的清洗水，供向最下游侧的清洗区中的清洗机构；阶梯方式的送水系统，其将各箱内的清洗水依次送给上游侧的清洗区中的清洗机构；排水系统，其将在最上游侧的清洗区的使用完的清洗水排出，按照下述方式，设定来自该清洗区中的清洗机构的清洗水的排出开始时刻和排出结束时刻，该方式为：在基板前端进入最上游侧的清洗区的时刻之前，开始来自该清洗区中的清洗机构的清洗水的排出，在基板后端从与该清洗区脱离的时刻之后，停止来自该清洗区中的清洗机构的清洗水的排出，并且确保将从最上游侧的清洗区中的清洗机构排出的清洗水的污染度维持在允许限度内、且在该限度附近所必需的清洗水的排出时间。

在本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统中，在化学液处理区结束了化学液处理的基板依次通过多个清洗区。在最上游侧的清洗区，沿基板运送方向，每次按照规定的长度，进行桨处理的清洗，在其以后的清洗区，进行喷淋处理。针对清洗水，在最下游侧的清洗区采用未使用的纯水，其使用后的清洗水在其上游侧的清洗区使用，在最后的清洗水在最上游侧的清洗区用于桨处理之后，全部废弃。由此，去除用于桨处理使用后的污染度高的清洗水的影响。另外，通过采用从上游侧到下游侧，清洁度依次增加的清洗水的分级的处理，有效地对基板的表面进行清洁。

此外，在进行桨处理的最上游侧的清洗区，按照不仅从基板的前端到后端的全长，进行桨处理，而且供给该清洗区的清洗水的污染度维持在允许限度内，并且在限度附近的方式，设定清洗水的排出时间。由此，在平时供给污染度在允许范围内的清洗水，伴随桨处理的使用，将清洗水的使用量抑制在最小限度。

即，如果减少最上游侧的清洗区的清洗水的废弃量，则清洗水的使用量减少，但清洗水的污染度提高。反之，如果增加最上游侧的污染区域的清洗水的废弃量，则清洗水的使用量增加，而清洗水的污染度降低。在本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统中，按照供向最上游侧的清洗区的清洗水的污染度维持在允许限度内，并且在该限度附近的方式，设定清洗水的排出时间，由此，维持清洗质量，并且将清洗水的使用量减小到最小限。

最上游侧的清洗区中的清洗水的排出时间调整可为调整基板前端进入该清洗区的时刻前的排出时间的方法、调整基板后端脱离该清洗区的时刻之后的排出时间的方法中的任意者，也可为两者，但是，从实际操作方面来说，即使在基板后端脱离该清洗区的时刻之后，仍持续排出，通过该排出延长时间的调整，将从最上游侧的清洗区中的清洗机构排出的清洗水的污染度控制在所需值这一点从操作上是容易的，最好为该方式。

另外，最好是，最上游侧的清洗区所采用的清洗水的污染度的控制目标值与允许限度一致，但实际上，是困难的，所以最好是，控制在允许限度附近，具体来说，如果污染度的允许限度为X，则控制在X～0.9X的范围内，特别是最好控制在X～0.95X的范围内。如果过于降低控制值，则基板为过度清洗，清洗水的使用量增加。附带说一下，清洗水的污染度(水质)可根据导电率、比电阻、pH值等而检测。没有污染的纯水的导电率低(比电阻高)，伴随污染的进行，导电率上升(比电阻下降)。

以上为本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统中的主要的节水对策，不过，在本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统中，也可通过在该节水对策中，进一步添加下述的处理效率提高对策，进一步减小节水型清洗系统的整体尺寸。

该对策指下述的两级桨处理，其中，在第2级的清洗区内的喷淋处理用的清洗机构的下游侧，设置单独的桨处理用的清洗机构，其按照高于设置于最上游侧的清洗区的桨处理用的清洗机构的压力，排出清洗水。于是，关于该两级桨处理，清洗水的排出压力的差和基板运送速度的差是重要的。

关于两级桨处理的清洗水的排出压力，来自最上游侧的清洗区的桨处理用的清洗机构的清洗水的排出压力在0.08～0.1MPa的范围内的低压为适宜，相对该情况，来自设置于第2级的清洗区中的桨处理用的清洗机构的清洗水的排出压力最好是在0.3～0.4MPa的范围内的中压。其原因在于：如果采用中压桨处理，清洗水伴随冲击力而与基板碰撞，由此，获得与喷淋处理用的清洗机构相匹敌的高的液置换效率，通过喷淋处理用的清洗机构的代替，可将清洗装置的全长缩短。在这里的排出压力过高的场合，具有在桨处理中，消耗必要程度以上的清洗水，在其它的处理中，清洗水不足的危险性，也具有对基板造成损害的危险性。

最好是，对于桨两级处理的基板运送速度，从设置于第2级的清洗区的桨处理用的清洗机构之下通过的基板速度小于从设置于最上游侧的清洗区的桨处理用的清洗机构之下通过的基板速度。即，该两级桨处理最好为第1级的桨处理为低压排出、高速运送，第2级的桨处理为中压排出、低速运送。其原因在于：获得在第2级的桨处理中，确保较多的清洗水量，与喷淋处理相匹敌的清洗力或其以上的清洗力。

关于具体的基板运送速度，最好是，与设置于清洗区的下游侧的干燥区内的气刀的干燥处理中的基板运送速度一致，这样速度控制简化。附带说一下，干燥区内的气刀的处理的基板运送速度为150mm/s以下。该运送速度为第1级的桨处理的基板运送速度的0.25～0.5倍，从清洗性的方面来说，情况良好。

伴随在第2级的清洗区，进行桨处理的动作的进行，必须将供给到该区的清洗水分配到桨处理用的清洗机构和喷淋处理用的清洗机构，对于该分配比，在该清洗区整体的清洗水的供给量为1时，桨处理用的清洗机构的分配的比例可在0.5～0.8的范围内。即，如果采用低压高速桨处理和中压低速桨处理的组合，则在第2级的清洗区，中压桨处理成为主体，形成于桨处理用的清洗机构的上游侧的喷淋处理区域为基板速度调整区域，喷淋处理用的清洗机构用于防止基板干燥，它们均为与清洗处理没有直接的关系的次要功能。

于是，按照低压高速桨处理和中压低速桨处理的组合，第2级的清洗区的下游侧构成最终清洗区，实现清洗系统的全长抑制。

作为最上游侧的清洗区和第2级的清洗区中的桨处理用的清洗机构，从液置换效率的方面来说，最好是，采用第1喷嘴排和第2喷嘴排的组合，在该第1喷嘴排中，呈三角形的膜状将清洗水排出，呈直线状而吹到基板表面上的平型的喷雾嘴沿与基板运送线相垂直的线横宽方向排列，各喷雾嘴的直线状喷雾图案相对线横宽方向，沿相同方向而按照规定角度倾斜，在该第2喷嘴排中，在第1喷嘴排的下游侧，上述平型的喷雾嘴沿线横宽方向排列，来自各喷雾嘴的液膜伴随规定的重叠而沿上述横向宽度方向连续，形成横向宽度方向的全部区域的幕状的液膜。

最好是，相对回收第2级清洗区使用完的清洗水的箱，组合有检测该箱内的清洗水的污染度的水质传感器。水质传感器可检测清洗区的污染度，可采用导电率测定器、比电子计、pH计等。

在最上游侧的清洗区中的桨处理用的清洗机构等发生故障的场合，最上游侧的清洗区的清洗不足，从最上游到第2级的清洗区使用完的的清洗水的污染度提高。通过上述水质传感器检测该污染度，由此，马上检测到最上游侧的清洗区中的桨处理用的清洗机构等的故障，所以可尽可能地抑制清洗不良品的发生。在桨处理用的清洗机构由上述两个喷嘴排形成的场合，上述水质监视器特别有效。其原因在于在由上述两个喷嘴排形成的场合，采用多个喷雾嘴，对应其个数，故障的频率增加。

在本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统中，在沿基板运送方向排列的多个清洗区，与基板运送方向相反，从下游侧向上游侧，以阶梯方式供给清洗水，在最上游侧的清洗区，进行桨处理，并且将桨处理使用完的清洗水的全部废弃，并且对于该清洗区的清洗水的排出时间，按照该清洗水的污染度维持在允许限度内，并且在该限度附近的方式，设定桨处理的清洗水的排出时刻，所以即使在系统长度小的情况下，仍维持必要的清洗能力，同时可大幅度地减少清洗水的使用量。另外，在清洗能力的要求值的改变中，可应对较宽的范围。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施形式的节水型清洗系统的结构图；

图2为该节水型清洗系统中的桨处理用清洗机构的侧视图；

图3为该桨处理用清洗机构的主视图；

图4为表示该桨处理用清洗机构的喷雾区的俯视图；

图5为表示清洗水的污染度和使用量之间的关系的曲线图；

图6为过去典型的基板清洗系统的结构图。

具体实施方式

下面根据附图，对本发明的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统的实施形式进行说明。

本实施形式的节水型清洗系统如图1所示，用于在液晶面板用玻璃基板的制造中所采用的平流式的蚀刻装置，包括设置于该蚀刻装置中的化学液处理区10的下游侧的多个清洗区20、30和40以及干燥区50，与分别与清洗区30、40组合的箱60、70。各区形成于矩形的腔内，在各腔内设置沿基板运送方向排列的多个基板运送辊90，以便按照水平姿势，沿水平方向运送应进行蚀刻处理的玻璃基板80。

在化学液处理区10中，为了将化学液供给到在基板运送线上行进的玻璃基板80的外面，在腔内的基板运送线上方，设置图中未示出的化学液供给机构。化学液处理区10的出口附近为除液区11。在除液区11，设置夹持基板运送线上下的空气刀用狭缝喷嘴12、13，以便去除附着于玻璃基板80的外面和内面上的化学液。

构成基板清洗装置的多个清洗区20、30和40在这里，由桨处理区20、第1喷淋区30和第2喷淋区40构成。位于最上游侧的桨处理区20包括按照在腔内的入口附近，位于基板运送线上方的方式设置的水刀用的狭缝喷嘴21；位于狭缝喷嘴21的下游侧，设置于基板运送线上方的桨处理式的清洗机构22；夹持基板运送线而设置于清洗机构22的底侧的液膜方式的清洗机构23。水刀用的狭缝喷嘴21在入口附近，呈液刀状在玻璃基板80的整个宽度范围内喷吹，以便停止玻璃基板80的外面的蚀刻处理。

桨处理式的清洗机构22如图2～图4所示的那样，由在基板运送线上方，沿基板运送方向，按照规定间隙而设置的两个喷嘴排22A、22B构成。

位于上游侧的第1喷嘴排22A包括沿与玻璃基板80的运送方向相垂直的板宽方向延伸的总管24A；按照规定间距而朝下安装于总管24A上的多个喷雾嘴25A、25A……。喷雾嘴25A、25A……为按照形成三角形的薄膜的方式排出清洗液的人字型平喷嘴，按照玻璃基板80的外面的直线状喷雾图案26A相对板宽方向，以规定角度θ1(最好为40～80度，在这里为60度)倾斜的方式沿周向发生位移地设置。板宽方向的喷雾嘴25A、25A……的排列间距P1按照实现在邻接的喷雾嘴25A、25A之间，直线状喷雾图案26A沿板宽方向重叠(overlap)，均匀地提供击打的布置方式设定。具体来说，喷雾嘴25A、25A……的排列间距P1为直线状喷雾图案26A的板宽方向的长度D1的1.0～0.8倍。

因这些原因，第1喷嘴排22A在玻璃基板80上的规定长度范围内供给清洗水，由此，在该玻璃基板80上形成桨，并且促进玻璃基板80上的清洗水排向玻璃基板80的侧方。

位于下游侧的第2喷嘴排22B包括沿与玻璃基板80的运送方向相垂直的板宽方向延伸的总管24B；按照规定间距朝下而安装于总管24B上的多个喷雾嘴25B、25B……。喷雾嘴25B、25B……为按照形成三角形的薄膜的方式排出清洗液的人字形平喷嘴，为了防止在玻璃基板80的表面的直线状喷雾图案26B邻接的喷嘴之间发生妨碍的情况，最好是，直线状喷雾图案26B按照相对板宽方向，以稍稍的角度θ2(最好为15度以下，在这里为10度)倾斜的方式，沿周向发生位移地设置。另外，板宽方向的喷雾嘴25B、25B……的排列间距P2与喷雾嘴25A、25A……的排列间距P1相同，为直线状喷雾图案26B的板宽方向的长度D2的0.5倍左右，以便在邻接的喷雾嘴25B、25B之间，直线状喷雾图案26B沿板宽方向而重叠。

由于这些原因，第2喷嘴排22B形成沿板宽方向连续，并且朝向玻璃基板80的外面流下的幕状的清洗液膜，第1喷嘴排22A相对供到玻璃基板80上的清洗水，形成堰堤。

夹持基板运送线而设置于清洗机构22的底侧的液膜方式的清洗机构23除了其朝向与清洗机构22的第2喷嘴排22B的相反的方面以外，为实质上结构相同的内面喷嘴排，通过从沿板宽方向并列的多个喷雾嘴排出清洗水，使幕状的清洗水膜与玻璃基板80的内面碰撞。来自清洗机构23中的各喷嘴的清洗水的排出压力与清洗机构22相同。

另外，在后面，对来自作为在本实施形式的节水型清洗系统中重要的结构的桨处理区20内的清洗机构21、22、23的清洗水的排出开始时刻，排出停止时刻进行具体说明。

设置于桨处理区20的下游侧的第1喷淋区30包括夹持基板运送线而设置的上下一对喷淋系统31、32；设置于其下游侧的桨处理形式的清洗机构33；夹持基板运送线而设置于清洗机构33的底侧的液膜方式的清洗机构34。

喷淋系统31、32包括沿基板运送方向和与其相垂直的横宽方向呈矩阵状设置的多个锥型喷雾嘴，清洗水在较范围内散布于玻璃基板80的外面和内面上。桨处理形式的清洗机构33的结构与设置于桨处理区20中的清洗机构22实质上相同，由沿基板运送方向而以规定间隙间隔开地设置的两个喷嘴排33A、33B构成。与清洗机构22的区别在于喷嘴排33A、33B中的各喷嘴的清洗水的排出压力高于清洗机构22，具体来说，在0.3～0.4MPa的范围内。其为清洗机构22的喷嘴排22A、22B中的各喷嘴的清洗水的排出压力(在0.08～0.1MPa的范围内)的约4倍，即所谓的中压。同样，液膜方式的清洗机构34为实质上与设置于桨处理区20中的清洗机构23相同的结构的内面喷嘴排。清洗机构34中的相对各喷嘴的清洗水的排出压力与清洗机构33相同。

与第1喷淋区30组合的箱60回收容纳于第1喷淋区30的喷淋系统31、32和清洗机构33、34的腔内的清洗水。箱60内的清洗水通过泵61而加压，供向桨处理区20内的狭缝喷嘴21和清洗机构22、23。为了间歇地进行向狭缝喷嘴21和清洗机构22、23的清洗水的供给，在各供给管上分别介设有控制阀63、64，并且介设控制阀65的返回管66按照从泵61的下游侧，延伸到箱60的内部的方式设置。

另外，在该箱60中，附加设置有作为检测该箱内的清洗水的水质(污染度)的水质传感器62的导电率测定器。从狭缝喷嘴21和清洗机构22、23排出的清洗水从排水管27全部排出。

设置于第1喷淋区30的下游侧的第2喷淋区40为所谓的最终冲洗区，与第1喷淋区30相同，包括夹持基板运送线而设置的上下一对的喷淋系统41、42。

与第2喷淋区40组合的箱70回收容纳于喷淋系统41、42的腔内的清洗水。箱70内的清洗水通过泵71而加压，供给到第1喷淋区30内的喷淋系统31、32。另外，通过另外的泵72而加压，供给到第1喷淋区30内的清洗机构33、34。如前面所述，泵72的供给压力高于泵71的供给压力。在后者的供给管上，介设有控制阀73，以便将清洗水间歇地供向清洗机构33、34，并且介设有控制阀74的返回管从泵72的下游侧设置到箱70的内部。

另一方面，在第2喷淋区40中的喷淋系统41、42中，由未使用的纯水形成的清洗水通过图中未示出的泵而加压，经由供水管43而供给。

设置于第2喷淋区40的下游侧的干燥区50包括夹持基板运送线的上下一对的气刀用狭缝喷嘴51、52，从通过作为最终清洗区的第2喷淋区40的玻璃基板80的外面和内面上，去除清洗水。

下面对本实施形式的节水型清洗系统的运作进行说明。

在采用该节水型清洗系统的平流式蚀刻装置中，在处理运作中，在化学液处理区10中，送入应当按照规定的时间间隔处理的玻璃基板80。送入化学液处理区10的玻璃基板80在化学液处理区10中行进，在此期间，接受规定的蚀刻液的处理。结束了蚀刻液的处理的玻璃基板80在设置于化学液处理区10的出口附近的除液区11，通过从上下的狭缝喷嘴12、13排出的气刀，在外面和内面上附着的化学液按照各面不干燥的程度去除，然后，进入该节水型清洗系统，接受清洗处理。

下面对该节水型清洗系统的清洗运作进行说明。在该清洗运作中，清洗水的供给操作和基板运送操作相组合。

关于清洗水，在处理运作中，在基板80通过第2喷淋区40内的喷淋系统41、42之间时，从喷淋系统41、42，将未使用的纯水作为清洗水而排出。排出而使用基板80的清洗处理的清洗水全部回收于箱70中。在第1喷淋区域30中，在处理运作中，泵71、72运作，清洗水从喷淋系统31、32连续地排出。另一方面，在清洗机构33、34中，在基板80通过其间隔时，控制阀73打开，控制阀74关闭，在其以外的场合，控制阀73关闭，控制阀74打开，由此，仅仅在基板80通过清洗机构33、34之间时，从这些机构而排出清洗水。

在这里重要的是泵72的排出压力大于泵71的排出压力，从箱70供向第2喷淋区30的清洗水的约80％送向清洗机构33、34，剩余的稍稍的清洗水从喷淋系统31、32而排出。接着，送到清洗机构33、34的清洗水中的2/3从清洗机构33排出，1/3从清洗机构34排出。其结果是，从桨处理用的清洗机构33排出供向第2喷淋区30的清洗水超过50％。

从喷淋系统31、32和清洗机构33、34排出的清洗水回收于箱60的内部。箱60内的清洗水，通过对应于玻璃基板80的通过时刻的控制阀63、64、65的操作，从桨处理区20的狭缝喷嘴21和清洗机构22、23间歇地排出。控制阀63、64、65的具体操作将在后面进行描述。

另一方面，关于玻璃基板80的运送，进出化学液处理区10的玻璃基板80按照250～300mm/s的高速通过桨处理区20，在第1喷淋区30内的喷淋系统31、32之间减速。另外，例如，按照100mm/s的低速，通过清洗机构33、34之间，按照此速度，进入第2喷淋区40，通过喷淋系统41、42之间。

作为这些组合的结果，玻璃基板80接受如下的清洗处理。

在玻璃基板80的前端进入设置于化学液处理区10的出口附近的除液区11的时刻，控制阀65从打开切换到关闭，控制阀63、64从关闭切换到打开。由此，从桨处理区20中的狭缝喷嘴21和清洗机构22、23开始排出清洗水。在该状态，玻璃基板80进入而通过桨处理区20。由此，来自狭缝喷嘴21的薄膜状的清洗水碰撞到玻璃基板80的表面，玻璃基板80的表面上的蚀刻反应完全地停止。接着，通过清洗机构22的桨处理，有效地对玻璃基板80的表面进行清洗。

具体来说，首先，在从第1喷嘴排22A的下方通过时，从多个平型喷雾嘴25A、25A……排出的清洗液供给到玻璃基板80的表面的运送方向一部分。此时，在下游侧，从第2喷嘴排22B中的多个平型喷雾嘴25B、25B……排出的清洗液，形成沿板宽方向连续的幕状的液膜。由此，挡住平型喷雾嘴25A、25A……，供给到玻璃基板80的表面上的清洗液，清洗液留在玻璃基板80的表面上，由此，形成桨。并且，从平型喷雾嘴25A、25A……排出的清洗液相对玻璃基板80的板宽方向，沿40～80度的角度(在这里为60度的角度)倾斜。由于这些原因，从平型喷雾嘴25A、25A……排出的清洗液使基板上的桨，产生强力的搅拌。同时，该清洗液顺利地排向玻璃基板80的表面上的侧方。

由于这些原因，在桨处理形式的清洗机构22，玻璃基板80的表面通过少量的清洗液而高效率地进行水置换，并且还进行清洗液的机械的清洗。另外，相对玻璃基板80的内面，通过从作为内面喷嘴排的清洗机构23排出的清洗水，每次按照运送方向的一部分而进行清洗。在这里的玻璃基板80的运送如前面所述，比如，为250～300mm/s的高速运送。

在玻璃基板80的后端脱离桨处理区20之后，在经过规定时间之后，控制阀65从关闭切换到打开，控制阀63、64从打开切换到关闭。由此，桨处理区20的清洗结束，并且相对狭缝喷嘴21和清洗机构22、23的清洗水的排出停止。从狭缝喷嘴21和清洗机构22、23排出的清洗水的全部从排水管27排出。玻璃基板80的后端即使在脱离桨处理区20之后，继续排出清洗水这一点将在后面进行具体说明，其目的在于增加相对桨处理区20的清洗水的排出量，增加由第2喷淋区40的未使用的纯水形成的清洗水的供给量。

通过桨处理区20的玻璃基板80连续地通过第1喷淋区30。在这里，从上下一对的喷淋系统31、32向玻璃基板80的外面和内面排出清洗水。此时，玻璃基板80的运送速度在设置于喷淋系统31、32的下游侧的桨处理形式的清洗机构33的清洗中设定，减小到100mm/s程度的低速。另外，在桨处理形式的清洗机构33中，与桨处理区20中的桨处理形式的清洗机构22相同的有效的桨处理，在玻璃基板80的外面进行，并且相对玻璃基板80的内面，进行夹持基板运送线，设置于清洗机构33的下侧的液膜方式的清洗机构34，即，内面喷嘴排的清洗。

特别是，在桨处理形式的清洗机构33的外面清洗中，按照高于桨处理区20中的桨处理形式的清洗机构22的中等程度的压力，清洗水与按照低速运送的玻璃基板80的外面碰撞。该中压、低速桨处理呈现相当于喷淋清洗1级量的清洗能力，由此，可按照1个级别量省略喷淋清洗，可进行清洗系统长度的缩短。对于第1喷淋区30的喷淋系统31、32，如前述所述，清洗水的排出量也减小，按照承担玻璃基板80的运送速度的调整区和玻璃基板80的作为干燥防止区的功能的程度，桨处理形式20中的桨处理用的清洗机构22，和第1清洗区中的桨处理用的清洗机构33进行实质的清洗。

通过第1喷淋区30的玻璃基板80继续通过作为最终冲洗区的第2喷淋区40。在这里，采用由从供水管43供给的未使用的纯水形成的清洗水，玻璃基板80的清洗度到达规定程度，清洗完成。结束清洗的玻璃基板80通过紧接第2喷淋区40的干燥区50，在此间，通过来自狭缝喷嘴51、52的气刀，去除附着于外面和内面上的清洗水。

在这样的清洗系统中，在最上游的桨处理区域20，清洗水的清洁度最低，所以该清洁度的维持管理是重要的。即，即使在最下游的第2喷淋区40，采用清洁度稍高的清洗水的情况下，最上游的桨处理区域20所采用的清洗水的清洁度小于允许限度的范围，此时，清洗处理后的玻璃基板80的清洁度仍低于允许限度。由此，不仅根据玻璃基板80的尺寸，确定最上游的桨处理区域20的清洗水的使用量，而且还必须考虑确保该清洗水的清洁度。

即，在桨处理区20中的桨清洗处理用的清洗机构22中控制排出量(排出压力、排出个数)这一点从技术上是困难的。另外，假定在控制排出量的场合，其影响波及到清洗装置整体的条件设定。由此，在本实施形式的节水型清洗系统中，按照桨处理区20处的清洗水的排出时间，对清洗水的清洁度进行管理。即，如图5所示的那样，如果延长桨处理区20的清洁水的排出时间，则在这里的清洗水的使用量增加，第2喷淋区40的清洗水的供给量增加。其结果是，桨处理区20处的清洗水的清洁度提高。由此，在桨处理区20，特别是在桨清洗处理用的清洗机构22之下，从玻璃基板80的前端，通过到后端的期间，按照不仅通过桨处理区20而排出清洗水，而且桨处理区20所采用的清洗水的污染度收敛在允许限度范围内的方式，设定桨处理区20的清洗水的排出时间。

更具体地说，如果使清洗水的污染度下降必要程度以上，由于清洗水的废弃量过多地增加，故按照污染度维持在允许限度内，并且在该允许限度附近的方式，改变清洗水的排出停止时刻。清洗水的排出开始时刻影响到桨处理区20的清洗水的稳定排出，改变不简单，所以，最好是通过排出停止时刻的变更，调整排出时间。

作为这些结果，与图6所示的过去的基板清洗装置相比较，可将清洗水的废弃量减半。如果给出具体例子，则如下所述。

在玻璃基板为G8尺寸(2200mm×2500mm×0.7mm)的空气蚀刻的场合，清洗水的使用量从140L/个减少到90L/个。节拍时间为45s/个。桨处理区20中的玻璃基板的运送速度为250mm/s，来自狭缝喷嘴21的排出量为100L/min，来自桨处理形式的清洗机构22的排出量为100L/min，来自液膜方式的清洗机构23的排出量为25L/min。

桨处理区20中的清洗水的排出停止时刻，为在从玻璃基板80的后端从桨处理区20脱离时算起，6s之后。由此，供向桨处理区20的清洗水的污染度(导电率)控制在作为允许限度的3000～2850μS(Siemens(西门子))的范围内。

另一方面，来自第1喷淋区30中的喷淋系统31、32的排出量为33L/min，来自桨处理形式的清洗机构33的排出量为87L/min，来自液膜方式的清洗机构34的排出量为43.5L/min。来自清洗机构33的排出量的比例为53％。来自第2喷淋区40中的喷淋系统41、42的排出量与废弃量相同，为90L/个。从第1喷淋区30内的清洗机构33、34之间，到其下游侧的玻璃基板的运送速度为80mm/s。

相对图6所示的过去的基板清洗装置中的3个冲洗区的总长度为9m的情况，桨处理区20、第1喷淋区30和第2喷淋处理区40的总长度为6m。

在进一步使桨处理区20中的清洗水的排出停止时刻延迟的场合，具体来说，在玻璃基板80的后端从桨处理区20排出的时刻起10s后的场合，清洗水的使用量从90L/个增加到105L/个。

与此相反，在桨处理区20中的清洗水的排出停止时刻为玻璃基板80的后端与该区域脱离的时刻的场合，供向桨处理区20的清洗水的污染度(导电率)超过允许限度。为了使供向桨处理区20的清洗水的污染度(导电率)收敛在允许限度内，喷淋方式的清洗区必须再多1级，系统长度从6m，增加到9m。

在玻璃基板为G5尺寸(1100mm×1300mm×0.7mm)的ITO蚀刻的场合，清洗水的使用量从120L/个，减少到70L/个。节拍时间为45s/个。桨处理区20中的玻璃基板的运送速度为250mm/s，来自狭缝喷嘴21的排出量为60L/min，来自桨处理形式的清洗机构22的排出量为80L/min，来自液膜方式的清洗机构23的排出量为20L/min。

桨处理区20中的清洗水的排出停止时刻为从玻璃基板80的后端与桨处理区20脱离时起，6s之后。由此，供向桨处理区20的清洗水的污染度(导电率)控制在作为允许限度的1μS～0.95μS的范围内。

另一方面，将来自第1喷淋区30中的喷淋系统31、32的排出量为15L/min，来自桨处理形式的清洗机构33的排出量为51L/min，来自液膜方式的清洗机构34的排出量为26L/min。来自清洗机构33的排出量的比例为55％。来自第2喷淋区40中的喷淋系统41、42的排出量与废弃量相同，为70L/个。从第1喷淋区30内的清洗机构33、34之间，到其下游侧的玻璃基板的运送速度为50mm/s。

相对图6所示的过去的基板清洗装置中的3个冲洗区的总长度为5m的情况，桨处理区20、第1喷淋区30和第2喷淋处理区40的总长度为3.3m。

在进一步使桨处理区20中的清洗水的排出停止时刻延迟的场合，具体来说，在玻璃基板80的后端与桨处理区20脱离的时刻起，10s后的场合，清洗水的使用量从70L/个，增加到80L/个。

与此相反，在桨处理区20中的清洗水的排出停止时刻为玻璃基板80的后端与该区脱离的时刻的场合，供向桨处理区20的清洗水的污染度(导电率)超过允许限度。为了使供向桨处理区20的清洗水的污染度(导电率)收敛在允许限度内，喷淋方式的清洗区必须再多1级，系统长度从3.3m增加到5m。

在本实施形式的节水型清洗系统中，进一步，在附设于箱60中的水质传感器62中，在平时监视供向桨处理区20的清洗水的导电率。箱60内的清洗水为第1喷淋区30的喷淋清洗使用后的清洗水，该清洗水的导电率急剧地上升，清洗水的污染度急剧地上升的情况表明上游侧的桨处理区20的处理不充分。具体来说，指沿基板运送线的横宽方向排列的多个喷雾嘴的一部分发生故障的场合等。如果在该状态，进行清洗，则清洗后的玻璃基板80的清洁度不足。于是，在通过水质传感器62检测水质恶化时，马上停止将玻璃基板80向清洗装置的供给，停止清洗装置的运转。由此，可将不良品的发生抑制在最小限。

Claims (11)

1.一种运送式基板装置中的节水型清洗系统，该系统设置于运送式基板装置中，通过清洗水对化学液处理后的基板进行清洗处理，其特征在于：

包括：多个清洗区，其沿基板运送方向排列于化学液处理区的下游侧；桨处理用的清洗机构，其设置于最上游侧的清洗区；分别设置于第2级以后的清洗区的喷淋处理用的清洗机构和回收使用后的清洗水的箱；供水系统，其将由未使用的纯水形成的清洗水，供向最下游侧的清洗区中的清洗机构；阶梯方式的送水系统，其将各箱内的清洗水依次送给上游侧的清洗区中的清洗机构；排水系统，其将在最上游侧的清洗区的使用完的清洗水排出；

按照下述方式设定来自该清洗区中的清洗机构的清洗水的排出开始时刻和排出结束时刻，该方式为：在基板前端进入最上游侧的清洗区的时刻之前，开始来自该清洗区中的清洗机构的清洗水的排出，在基板后端与该清洗区脱离的时刻之后，停止来自该清洗区中的清洗机构的清洗水的排出，并且确保将从最上游侧的清洗区中的清洗机构排出的清洗水的污染度维持在允许限度内，且在该限度附近所必需的清洗水的排出时间。

2.根据权利要求1所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于即使在基板后端与最上游侧的清洗区脱离的时刻之后，仍继续排出，通过该延长排出时间的调整，从最上游侧的清洗区中的清洗机构排出的清洗水的污染度控制在所需值。

3.根据权利要求1或2所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于在第2级的清洗区内，在该清洗区中的喷淋处理用的清洗机构的下游侧，设置桨处理用的清洗机构，其按照高于设置于最上游侧的清洗区的桨处理用的清洗机构的压力，排出清洗水。

4.根据权利要求3所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于来自最上游侧的清洗区中的桨处理用的清洗机构的清洗水的排出压力在0.08～0.1MPa的范围内，来自设置于第2级的清洗区中的桨处理用的清洗机构的清洗水的排出压力在0.3～0.4MPa的范围内。

5.根据权利要求3或4所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于从设置于第2级的清洗区的桨处理用的清洗机构之下通过的基板速度小于从设置于最上游侧的清洗区的桨处理用的清洗机构之下通过的基板速度。

6.根据权利要求5所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于从设置于第2级的清洗区的桨处理用的清洗机构之下通过的基板速度与设置于多个清洗区的下游侧的干燥区内的气刀的干燥处理中的基板运送速度相同。

7.根据权利要求5或6所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于第2级的清洗区中的喷淋处理区域兼作基板速度调整区域。

8.根据权利要求3～7中的任何一项所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于设置于第2级的清洗区中的桨处理用的清洗机构的清洗水的供给比例在该清洗区整体的清洗水的供给量为1时，在0.5～0.8的范围内。

9.根据权利要求3～8中的任何一项所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于第3级的清洗区为最终清洗区。

10.根据权利要求1～9中的任何一项所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于在桨处理用的清洗机构由第1喷嘴排和第2喷嘴排组合形成，在该第1喷嘴排中，呈三角形的膜状排出清洗水，呈直线状而吹到基板表面上的平型的喷雾嘴沿与基板运送线相垂直的线横宽方向排列，各喷雾嘴的基板表面上的直线状喷雾图案相对线横宽方向，沿相同方向而按照规定角度倾斜，在该第2喷嘴排中，在第1喷嘴排的下游侧，上述平型的喷雾嘴沿线横宽方向排列，来自各喷雾嘴的液膜伴随规定的重叠而沿上述横向宽度方向连续，形成横向宽度方向的全部区域的幕状的液膜。

11.根据权利要求1～10中的任何一项所述的运送式基板处理装置中的节水型清洗系统，其特征在于在回收从最上游到第2级清洗区使用后的清洗水的箱内，组合有检测该箱内的清洗水的污染度的水质传感器。

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