JP2003332298A

JP2003332298A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2003332298A
Application number: JP2002138452A
Authority: JP
Inventors: Tatsumi Hamano; 辰美濱野; Haruhiko Koizumi; 晴彦小泉
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2003-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度のローラ支持を必要とする薄厚で大型
の撓みやすい基板に対しても、比較的少数の裏面スプレ
ーノズルにより、裏面むらを効果的に解消する低コスト
の基板処理装置を提供する。【解決手段】基板６０を多数の基板支持ローラ１３に
より支持しながら搬送する。搬送される基板６０の表面
に薬液を供給すると共に、基板支持ローラ１３に薬液が
衝突するように、複数個の裏面スプレーノズル５２を基
板搬送ラインの下方に分散して配置する。基板６０の裏
面全体に薬液が供給されるように、各裏面スプレーノズ
ル５２を揺動させる。裏面スプレーノズル５２の揺動に
よってもスプレー範囲から基板支持ローラ１３が外れな
いように揺動角度を決める。基板支持ローラ１３に常時
薬液が供給され、これが基板６０の裏面に転写されるこ
とにより、スプレーの死角となる部分にも薬液が供給さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、主に液晶製造プロセスにおける
ガラス基板の各種ウェット処理に使用される基板処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶製造プロセスにおいては、マスキン
グ─エッチング−剥離等を一組とする一連の処理がガラ
ス基板に繰り返し施される。エッチング、剥離等の基板
処理はドライ処理とウェット処理に大別され、ウェット
処理の一つとしてローラ搬送による連続処理が知られて
いる。

【０００３】ローラ搬送による連続処理では、搬送方向
へ所定間隔で配列されたローラユニットにより、ガラス
基板を水平方向へ搬送しながら、その基板の表面に薬液
を供給し、次いで、その基板の表面及び裏面を洗浄水で
リンスする。例えば、エッチング処理では、基板搬送ラ
インの上方にマトリックス状に配置された多数個のスプ
レーノズルからエッチング液を噴出し、そのエッチング
液中に基板を通過させることにより、基板の表面全体に
エッチング液を供給する。このシャワー処理により、基
板の表面が、マスキング材の塗布された部分を除いて選
択的にエッチングされる。エッチングが終わると、引き
続きシャワーによる表面及び裏面の水洗処理を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶用ガラ
ス基板に対するエッチング処理の一つとして、ＨＦによ
るＳｉＯ₂膜の除去がある。液晶用ガラス基板に対する
エッチング処理では、基本的に基板の表面にエッチング
液が供給されるが、その一部は基板の裏面側へ回り込
む。ＨＦによるＳｉＯ₂膜の除去では、ガラス基板の主
成分がＳｉＯ₂であるため、裏面側へ回り込んだエッチ
ング液により、基板の裏面が部分的にエッチングされ、
むらができる。このため、この種のエッチングでは、基
板の表面だけでなく裏面にもエッチング液を供給し、裏
面全体を均一な厚みにエッチングすることが行われてい
る。

【０００５】一方、最近の液晶製造プロセスにおける傾
向として、ガラス基板の薄厚化及び大面積化が顕著であ
る。薄く大きな基板は非常に撓みやすく、これを連続処
理する場合は、ローラ搬送での撓みを防止するために、
基板の搬送方向及び搬送方向に直角な板幅方向に、多く
の基板支持ローラを高密度で配置することが必要にな
る。このため、裏面エッチングでの基板支持ローラの死
角によるエッチングむらが大きな問題になる。

【０００６】即ち、基板の裏面に対するエッチングに
は、一般に液体を円錐状に吐出するフルコーンタイプの
スプレーノズルが使用されている。具体的には、多数個
のフルコーンタイプの裏面スプレーノズルが、基板の裏
面全体をカバーできるように、基板の搬送方向及び搬送
方向に直角な板幅方向に所定間隔でマトリックス状に配
置されている。そして、これまでは、ノズル個数を少な
くするめに、各ノズルが基板の裏面から離され、基板裏
面におけるノズル１個当たりの液体衝突面積を大きくす
るのが、一般的な設計傾向であった。

【０００７】しかしながら、前述したガラス基板の薄肉
化・大型化に伴って基板支持ローラの配置密度が増大す
ると、ローラによる死角のためにエッチング液が衝突し
ない部分の面積が増大し、裏面むらが顕著になる。裏面
スプレーノズルの配置密度を大きくすると、裏面むらは
緩和される。しかし、設備コストが増す上に、依然とし
て死角は残るので、裏面むらの問題は本質的には解決さ
れない。

【０００８】このような状況下で、本発明者らは、基板
支持ローラの死角による裏面むらを問題を解決する方法
について検討を重ねた。その結果、死角は避けられない
との観点から、裏面スプレーノズルを基板の裏面に近づ
け、特に基板支持ローラに近づけて、基板支持ローラに
大量のエッチング液を供給し、基板支持ローラを介して
エッチング液を基板の裏面に積極的に転写供給するのが
有効なことを知見した。しかしながら、この対策では、
基板裏面におけるノズル１個当たりの液体衝突面積が極
端に狭くなり、それでなくても基板面積が大きいため、
膨大な数の裏面スプレーノズルが必要になる。

【０００９】本発明の目的は、高密度のローラ支持を必
要とする薄厚で大型の撓みやすい基板に対しても、比較
的少数の裏面スプレーノズルにより、裏面むらを効果的
に解消できる基板処理装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の基板処理装置は、基板をローラにより搬送
する手段と、搬送される基板の表面に薬液を供給する手
段と、基板支持ローラに薬液が薬液が衝突するように基
板搬送ラインの下方に分散して配置された複数個の裏面
スプレーノズルと、前記基板の裏面全体に薬液が供給さ
れるように各裏面スプレーノズルを揺動させる揺動機構
とを具備している。

【００１１】本発明の基板処理装置においては、薬液が
基板支持ローラを介して基板裏面に転写供給される。裏
面スプレーノズルを基板の裏面に近づけ、基板支持ロー
ラに大量のエッチング液を供給する場合にも、裏面スプ
レーノズルの揺動により、ノズルの配設個数を増加させ
ることなく、基板の裏面全体に薬液を供給できる。

【００１２】揺動機構は、前記基板の裏面全体に薬液が
供給され、且つ基板支持ローラに常時薬液が供給される
ように、各裏面スプレーノズルを揺動させる構成が好ま
しい。この構成により、基板支持ローラに途切れること
なく薬液が供給され、基板裏面への転写供給が特にスム
ーズに実行される。

【００１３】裏面スプレーノズルから基板の裏面までの
離間距離は、裏面スプレーノズルの揺動中心から基板の
裏面までの距離で表して６０〜１２０ｍｍが好ましく、
８０〜１００ｍｍが特に好ましい。この距離が短すぎる
と、スプレーノズルが基板に接近しすぎ、揺動させても
液体衝突面積が狭くなる。このため、ノズル数の増加を
余儀なくされる。揺動角度を大きくして液体衝突面積を
確保するという手段もあるが、揺動角度が大きくなると
支持ローラに薬液が衝突しない場合が生じる。支持ロー
ラの直径との関係もあり、ノズル先端が支持ローラより
下側にないと、支持ローラに有効に薬液を衝突させるこ
とができなくなる。逆に、裏面スプレーノズルから基板
の裏面までの距離が大きすぎると、支持ローラに当たる
液量が減り、基板への転写供給が不十分となる。

【００１４】多数個の裏面スプレーノズルについては、
構成簡略化の点から、基板の搬送方向及びその搬送方向
に直角な板幅方向にマトリックス状に配置する構成が好
ましく、基板の搬送方向に配列されたものを一組とし
て、その搬送方向に延びた共通のヘッダー管に取り付け
ると共に、該ヘッダー管を揺動軸にして板幅方向へ揺動
する構成が特に好ましい。

【００１５】基板支持ローラの形状については、回転中
心に平行な筒状の内周部と、内周部の軸方向中間部から
外周側へほぼ同じ厚みで外面側へ延出した薄い鍔状の外
周部とからなる断面凸型が、死角を狭くできる点から好
ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す基
板処理装置の平面図、図２は同基板処理装置の正面図、
図３は同基板処理装置に使用されている基板支持ローラ
の縦断正面図である。

【００１７】本実施形態の基板処理装置は、液晶製造プ
ロセスにおけるガラス基板６０のエッチング装置であ
り、より具体的には、ガラス基板６０の表面に形成され
たＳｉＯ₂膜をＨＦにより選択的に除去する装置であ
る。

【００１８】被処理材であるガラス基板６０（以下、単
に基板６０という）は、ローラ搬送により液避け部を経
て、図１及び図２に示されるエッチング部に進入し、こ
こを通過して後続の水洗部に進入する。エッチング部で
は、基板６０が、その搬送方向に所定間隔で配置された
複数のローラユニット１０，１０・・により、水平姿勢
で水平方向に搬送される。各ローラユニット１０は、回
転自在に水平支持された駆動軸１１と、駆動軸１１に取
り付けられた１組の主ローラ１２，１２と、主ローラ１
２，１２の間に位置して駆動軸１１に取り付けられた複
数の副ローラ１３，１３・・とを備えている。

【００１９】駆動軸１１は、両側の側板２０，２０間に
掛け渡された水平軸であり、一方の側板２０の外側に設
けられた駆動機構３０により回転駆動される。この駆動
のために、駆動軸１１の駆動側の端部は、一方の側板２
０の外側に突出し、プーリ１４により駆動機構と接続さ
れる。主ローラ１２，１２は、基板６０の両側の縁部を
下方から支持すると共に該縁部に外側から係合する位置
決めローラ兼用の鍔付き搬送ローラである。複数の副ロ
ーラ１３，１３・・は、基板６０の幅方向における撓み
を防止するめに、基板６０の幅方向中間部を下方から支
持する基板支持ローラである。

【００２０】駆動軸１１に基板支持ローラとして取り付
けられた副ローラ１３は、図３（ａ）に示すように、エ
ッチング液に対する耐性をもつ樹脂からなる断面凸型の
一体成形ローラであり、回転中心に平行な筒状の内周部
１３ａと、内周部１３ａの軸方向中間部から外周側へほ
ぼ同じ厚みで外面側へ延出した薄い鍔状の外周部１３ｂ
と有している。副ローラ１３の外周部１３ｂを両面側か
ら削り込んだ薄板形状に形成することにより、２点鎖線
で示す従来の断面山型の副ローラより死角を小さくする
ことができる。この副ローラ１３は、駆動軸１１と同期
回転するように、駆動軸１１の外側にＯリングを介して
嵌合する。副ローラ１３の外周面は、基板６０の裏面に
点接触するよう断面円弧状に形成されている。

【００２１】ローラユニット１０，１０・・の各入側に
は、複数の補助ローラ４０，４０・・が設けられてい
る。補助ローラ４０，４０・・は、基板６０の搬送方向
における撓みを防止するために、副ローラ１３，１３・
・の各入側に配置された基板支持ローラであり、図示さ
れない支持機構により副ローラ１３，１３・・と同レベ
ルに回転自在に支持されている。

【００２２】補助ローラ４０は、エッチング液に対する
耐性をもつ樹脂からなるフリーローラである。このロー
ラは、図３（ｂ）に示すように、支持軸にＯリングを介
して嵌合する樹脂製の内輪４１と、内輪４１の外側に樹
脂製のベアリングローラ４２を介して嵌合する樹脂製の
外輪４３とを有しており、外輪４３は、内周縁部を残し
て両面側から薄板状に削り込んだ断面形状になってい
る。これにより、補助ローラ４０は、全体としては、副
ローラ１３と同様に、回転中心に平行な筒状の内周部４
０ａと、内周部４０ａの軸方向中間部から外周側へほぼ
同じ厚みで外面側へ延出した薄い鍔状の外周部４０ｂと
を有する断面凸型に形成されている。これにより、エッ
チング液の死角を小さくできることは副ローラ１３と同
じである。また、外輪４３を加工したことにより部品点
数が低減し、ベアリングを使用したことにより基板６０
とのスリップによる疵発生等が防止される。

【００２３】ローラユニット１０，１０・・による基板
支持ラインの上方には、基板の表面にエッチング液を散
布するために、図示されない表面スプレーユニットが設
けられている。一方、その基板支持ラインの下方には、
基板の裏面にエッチング液を散布するために裏面スプレ
ーユニット５０が設けられている。

【００２４】裏面スプレーユニット５０は、基板の搬送
方向に延びる複数本の水平なヘッダ管５１，５１・・
と、各ヘッダ管５１の長手方向複数箇所に取り付けら
れ、全体として基板搬送方向及びこれに直角な方向にマ
トリックス状に配置された多数個の裏面スプレーノズル
５２，５２・・とを備えている。

【００２５】複数本の水平なヘッダ管５１，５１・・
は、ローラユニット１０，１０・・の駆動軸１１，１１
・・に直角であり、各ローラユニット１０の副ローラ１
３，１３・・及び補助ローラ４０，４０・・の各真下に
僅かの隙間をあけて位置するように配置されている。そ
して、各ヘッダ管５１は、スプレーノズル５２，５２・
・の揺動のために中心回りに回動自在に支持されてい
る。

【００２６】各ヘッダ管５１に取り付けられた複数個の
裏面スプレーノズル５２，５２・・は、エッチング液を
上方へ円錐形状に吐出する上向きのコーンノズルであ
り、ローラユニット１０，１０・・の対応する副ローラ
１３，１３・・とその上流側の補助ローラ４０，４０・
・にエッチング液が噴射されるように、両者の間に配置
されている。そして、複数個の裏面スプレーノズル５
２，５２・・が両側へ所定角度で揺動するように、各ヘ
ッダ管５１が図示されない揺動機構により両側へ所定角
度ずつ所定周期で同期回動される。

【００２７】次に、本実施形態の基板処理装置の機能に
ついて説明する。

【００２８】基板６０がエッチング部をローラユニット
１０，１０・・により搬送されるとき、基板６０の表面
全体にエッチング液が噴射される。同時に、裏面スプレ
ーユニット５０から基板６０の裏面全体にエッチング液
が噴射される。具体的には、裏面スプレーユニット５０
の各ヘッダ管５１に取り付けられた複数の裏面スプレー
ノズル５２，５２・・から基板６０の裏面にエッチング
が噴射される。

【００２９】ここで、各ヘッダ管５１に取り付けられた
複数の裏面スプレーノズル５２，５２・・の噴射範囲に
ついてより詳細に説明する。各ヘッダ管５１の裏面スプ
レーノズル５２，５２・・が真上を向いた状態の、エッ
チング液の基板裏面における噴射領域をＢにて示す。各
裏面スプレーノズル５２が基板裏面に近いため、基板裏
面における噴射領域は狭くなる。

【００３０】各ヘッダ管５１においては、各裏面スプレ
ーノズル５２が下流側の副ローラ１３とその上流側の補
助ローラ４０にエッチング液を噴射すると共に、ヘッダ
管５１の長手方向において隣接する裏面スプレーノズル
５２，５２の噴射範囲が重複する。隣接するヘッダ管５
１，５１の間では、この間の間隔を大きくしてノズル数
の節減を図ったため、対応する裏面スプレーノズル５
２，５２の噴射範囲は重複しない。

【００３１】各ヘッダ管５１の裏面スプレーノズル５
２，５２・・が両側の限界位置ａ１，ａ２まで揺動した
ときの、エッチング液の基板裏面における噴射領域をＡ
１，Ａ２にて示す。各ヘッダ管５１の裏面スプレーノズ
ル５２，５２・・が両側へ揺動することにより、隣接す
るヘッダ管５１，５１の間で対応する裏面スプレーノズ
ル５２，５２の基板裏面における噴射範囲が重複するよ
うになる。また、各裏面スプレーノズル５２は、両側へ
揺動した状態でも、対象とする下流側の副ローラ１３と
その上流側の補助ローラ４０にエッチング液を噴射し続
ける。

【００３２】かくして、基板支持ローラである各ローラ
ユニット１０の副ローラ１３，１３・・及びその入側に
配置された補助ローラ４０，４０・・に常時エッチング
液が供給し続けられる。各ヘッダ管５１の裏面スプレー
ノズル５２，５２・・から基板裏面までの距離が小さ
く、裏面スプレーノズル５２，５２・・がこれらの基板
支持ローラに接近しているので、各基板支持ローラに供
給されるエッチング液が多くなる。加えて、基板支持ロ
ーラである副ローラ１３，１３・・及び補助ローラ４
０，４０・・の死角が小さい。その結果、各基板支持ロ
ーラとの接触部にも転写等により十分な量のエッチング
液が供給される。

【００３３】ヘッダ管５１，５１・・の各間では、その
間隔を大きくしているために、各ヘッダ管５１の裏面ス
プレーノズル５２，５２・・が揺動しなければ、エッチ
ング液が噴射されない領域が生じる。しかし、各ヘッダ
管５１の裏面スプレーノズル５２，５２・・が揺動する
ことにより、隣接するヘッダ管５１，５１・・の間隔を
大きくしたにもかかわらず、そのヘッダ管５１，５１の
間で対応する裏面スプレーノズル５２，５２の噴射範囲
が重複し、基板６０の裏面全体にエッチング液が供給さ
れる。

【００３４】このようにして、本実施形態の基板処理装
置では、基板６０が大型で薄く、撓みやすいため、多数
の基板支持ローラで支持する必要がある場合にも、多数
の裏面スプレーノズル５２を使用せずとも、基板支持ロ
ーラによる死角の影響を排除でき、ローラ接触部を含む
基板６０の裏面全体にエッチング液を供給できる。その
結果、基板裏面におけるエッチングむらを回避できる。

【００３５】なお、本実施形態では、ローラユニット１
０における両側の主ロール１２，１２（搬送ローラ）に
対しては、スプレーノズル５２の揺動により間欠的にエ
ッチング液が供給され、エッチング液の常時供給が行わ
れない。それでも問題が生じないのは、基板６０の両側
の縁部は切り捨て部となり、エッチングむらが問題視さ
れないからである。

【００３６】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明の基板処
理装置は、基板支持ローラに薬液が薬液が衝突するよう
に基板搬送ラインの下方に複数個の裏面スプレーノズル
を分散配置すると共に、基板の裏面全体に薬液が供給さ
れるように各裏面スプレーノズルを揺動させることによ
り、高密度のローラ支持を必要とする薄厚で大型の撓み
やすい基板に対しても、比較的少数の裏面スプレーノズ
ルにより、裏面むらを効果的に解消できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す基板処理装置の平面
図である。

【図２】同基板処理装置の正面図である。

【図３】同基板処理装置に使用されている基板支持ロー
ラの縦断正面図である。

【符号の説明】

１０ローラユニット１１駆動軸１２主ローラ（搬送ローラ）１３副ローラ（基板支持ローラ）２０側板３０駆動機構４０補助ローラ（基板支持ローラ）５０裏面スプレーユニット５１ヘッダ管５２裏面スプレーノズル６０基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F031 CA05 FA02 FA07 GA53 LA13 MA23 MA24 5F043 AA31 BB22 EE07 EE36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板をローラにより搬送する手段と、搬
送される基板の表面に薬液を供給する手段と、基板支持
ローラに薬液が衝突するように基板搬送ラインの下方に
分散して配置された複数個の裏面スプレーノズルと、前
記基板の裏面全体に薬液が供給されるように各裏面スプ
レーノズルを揺動させる揺動機構とを具備することを特
徴とする基板処理装置。
【請求項２】前記揺動機構は、前記基板の裏面全体に
薬液が供給され、且つ基板支持ローラに常時薬液が供給
されるように、各裏面スプレーノズルを揺動させる請求
項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】揺動式の裏面スプレーノズルから基板の
裏面までの離間距離が、ノズルの揺動中心から基板の裏
面までの距離で表して６０〜１２０ｍｍである請求項１
に記載の基板処理装置。
【請求項４】多数個の裏面スプレーノズルは、基板の
搬送方向及びその搬送方向に直角な板幅方向にマトリッ
クス状に配置されている請求項１に記載の基板処理装
置。
【請求項５】多数個の裏面スプレーノズルは、基板の
搬送方向に配列されたものを一組として、その搬送方向
に延びた共通のヘッダー管に取り付けられており、且つ
該ヘッダー管を中心にして板幅方向へ揺動される請求項
４に記載の基板処理装置。
【請求項６】前記基板支持ローラは、回転中心に平行
な筒状の内周部と、内周部の軸方向中間部から外周側へ
ほぼ同じ厚みで外面側へ延出した薄い鍔状の外周部とか
らなる断面凸型ローラである請求項１に記載の基板処理
装置。