JP2007005710A - 基板の洗浄処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明はブラシ軸を処理槽の下部壁に貫通させずにロールブラシを回転駆動させることができるようにした洗浄処理装置を提供することにある。
【解決手段】上部壁１ｂと下部壁１ａを有する処理槽１と、基板を所定の角度で傾斜させて上記処理槽内を搬送する搬送ローラと、処理槽に設けられ搬送ローラによって搬送される基板をブラシ洗浄するブラシ洗浄部７とを具備し、
ブラシ洗浄部は、ブラシ軸３２及びこのブラシ軸に設けられたブラシ部３３を有し、軸線を上記搬送ローラによって搬送される基板の傾斜角度と同じ角度で傾斜させて配置されるロールブラシ３１と、処理槽の上部に設けられブラシ軸の上端部を回転可能に支持した上部軸受体３６と、ブラシ軸の下端部に設けられた従動磁性体３８と、処理槽の下部壁を介して従動磁性体に対向して配置され従動磁性体と磁気結合してロールブラシを回転駆動する駆動磁性体３９とを具備する。
【選択図】 図３

Description

この発明は基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながらブラシ洗浄する洗浄処理装置に関する。

たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、これらの対象物であるガラス基板や半導体ウエハなどの基板にレジストを塗布し、現像処理してからエッチング処理をすることで、基板の表面に回路パターンを精密に形成する。基板に回路パターンを形成したならば、その基板の表面に付着しているレジスト膜やレジスト残渣などの有機物を薬液によって除去する処理が行われる。

薬液による処理が行われた基板は洗浄液によって洗浄処理される。基板の洗浄処理を行う場合、単に純水や希釈された薬液などの洗浄液を噴射するだけでは基板に付着した汚れを確実に洗浄除去することができないことがある。そのような場合、上記基板に洗浄液を供給しながら回転駆動されるロールブラシで擦って洗浄するというブラシ洗浄が用いられる。

ところで、最近では液晶表示装置に用いられるガラス製の基板が大型化及び薄型化する傾向にある。しかも、基板が大型化することで水平に搬送される基板上に供給される処理液の量が増大し、基板上の処理液の量に応じて上記搬送軸に加わる荷重が大きくなる。

したがって、これらのことにより、基板を水平搬送する搬送軸の撓みが増大し、搬送ローラ間における基板の撓みが大きくなるから、各処理部での処理が基板の板面全体にわたって均一に行えなくなるということが生じる。

そこで、上記基板を所定の傾斜角度で傾斜させて搬送することで、搬送軸や基板に生じる撓みを少なくし、その搬送過程で上記基板をブラシ洗浄するということが実用化されつつある。傾斜した基板は下端が駆動ローラによって支持され、傾斜方向の下側の面が搬送ローラによって支持される。この搬送ローラは軸線を基板の傾斜角度と同じ角度で傾斜させた搬送軸に設けられている。したがって、上記駆動ローラが回転駆動されれば、この駆動ローラに下端が支持された基板が所定の傾斜角度で所定方向に沿って搬送される。

基板を所定の傾斜角度で搬送する場合、この基板をブラシ洗浄するためのロールブラシも、軸線を基板の傾斜角度と同じ角度で傾斜させて配置される。つまり、基板の両側面を洗浄するための一対のロールブラシは、ブラシ軸及びこのブラシ軸にブラシ毛を設けたブラシ部とから構成されている。このロールブラシは上端部が処理槽の上部壁に設けられた上部軸受体に回転可能に支持され、下端部が上記処理槽の下部壁を貫通して設けられた下部軸受体に回転自在に支持されている。

上記下部壁を貫通したブラシ軸の下端には駆動源が連結されている。この駆動源は上記ロールブラシを基板の搬送方向と逆方向或いは基板の搬送速度と異なる回転速度で回転駆動する。それによって、搬送ローラにより搬送される基板の両側面が一対のロールブラシによって洗浄されることになる。

ところで、ロールブラシは駆動源によって回転駆動する構成であるから、ブラシ軸の下端部を下部軸受体を介して処理槽の下部壁を貫通させて外部に突出させなければならない。基板を処理槽内でロールブラシによって洗浄する際、その基板やロールブラシに洗浄液が供給される。洗浄液は処理槽の下部壁に向かって流れてくる。そのため、洗浄液は処理槽の下部壁のブラシ軸が貫通した下部軸受体の部分から外部に漏れ出る虞があるから、上記ブラシ軸の貫通部分を液密にシールする必要が生じる。

しかしながら、回転駆動されるブラシ軸を下部壁に対して液密にシールするためのシール構造が複雑となったり、シール構造を採用してもその部分からの液漏れが生じるということもある。

この発明は、ブラシ軸の下端部を処理槽の下部壁を貫通させずに回転駆動できるようにすることで、処理槽にロールブラシを設けても、そのブラシ軸にシール構造を採用せずにすむようにした基板の洗浄処理装置を提供することにある。

この発明は、基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながらブラシ洗浄する基板の洗浄処理装置であって、
上部壁と下部壁を有する処理槽と、
上記基板を所定の角度で傾斜させて上記処理槽内を搬送する搬送手段と、
上記処理槽に設けられ上記搬送手段によって搬送される基板をブラシ洗浄するブラシ洗浄部とを具備し、
上記ブラシ洗浄部は、
ブラシ軸及びこのブラシ軸に設けられたブラシ部を有し、軸線を上記搬送手段によって搬送される基板の傾斜角度と同じ角度で傾斜させて配置されるロールブラシと、
上記処理槽の上部に設けられ上記ブラシ軸の上端部を回転可能に支持した上部軸受体と、
上記ブラシ軸の上記処理槽内に位置する下端部に設けられた従動磁性体と、
上記処理槽の上記下部壁の外側に上記従動磁性体に対向して配置されこの従動磁性体と磁気結合して上記ロールブラシを回転駆動する駆動磁性体と
を具備したことを特徴とする基板の洗浄処理装置にある。

上記処理槽は、少なくとも下部壁が非磁性材料によって形成されていることが好ましい。

上記従動磁性体は第１の永久磁石であって、上記駆動磁性体はモータによって回転駆動される第２の永久磁石であることが好ましい。

上記従動磁性体は第１の永久磁石であって、上記駆動磁性体は周方向に沿う極性を順次変換可能な電磁石であることが好ましい。

この発明によれば、ロールブラシのブラシ軸の下端部に従動磁性体を設け、処理槽の下部壁の外側に上記従動磁性体に磁気結合する駆動磁性体を設け、この駆動磁性体によって上記従動磁性体を介してロールブラシ軸を回転駆動するため、処理槽の下部壁にブラシ軸を貫通させずに、上記ロールブラシを回転駆動することが可能となる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は処理装置の内部構造を示す正面図、図２は側面図である。処理装置は図１と図２に鎖線で示す洗浄槽１を有する。この洗浄槽１は図２に示すように断面形状が矩形状であって、垂直線に対して所定の角度、たとえば７５度の角度で傾斜して配設される。

上記洗浄槽１の上面には上部支持部材２が設けられ、下面には下部支持部材３が設けられている。洗浄槽１内には、上部と下部とが後述するごとく支持された複数の搬送軸４が軸線を平行にして洗浄槽１の長手方向に対し所定間隔で設けられている。各搬送軸４には軸方向に所定間隔で複数の搬送ローラ５が設けられている。なお、各搬送軸４は洗浄槽１と同様、軸線を７５度の角度で傾斜させて設けられている。

上記洗浄槽１内には処理部としての後述する一対のブラシ洗浄部７と乾燥処理部８とが設けられている。洗浄槽１内には図１に鎖線で示す基板Ｗが矢印Ｘで示す方向に搬送される。洗浄槽１内を搬送される基板Ｗは上記ブラシ洗浄部７で洗浄液が供給されながらブラシ洗浄され、ついで上記乾燥処理部８で基板Ｗに付着残留した洗浄液が乾燥処理されるようになっている。

上記洗浄槽１内に搬入された基板Ｗは、傾斜方向下側の板面が上記搬送軸４に設けられた搬送ローラ５によって支持され、下端は駆動ローラ１１によって支持される。図２に示すように、この駆動ローラ１１は駆動軸１２の先端部に取り付け固定されている。駆動軸１２の基端部は、洗浄槽１の前面に取り付けられた筒状の支持体１３に図示しない軸受によって回転可能に支持されている。

上記支持体１３は中空状のシール部材１４によってシールされている。それによって、洗浄液が駆動軸１２を伝わって外部に漏れ出るのを防止している。なお、支持体１３は洗浄槽１の前面下部に設けられた前面支持板１５に取り付けられている。

上記駆動軸１２の基端部は上記支持体１３から外部に突出し、その突出端には第１の伝達歯車１６が嵌着されている。この第１の伝達歯車１６には第２の伝達歯車１７が噛合している。この第２の伝達歯車１７には従動プーリ１８が一体的に設けられていて、これらは上記前面支持板１５に設けられたブラケット１９に回転可能に取り付けられている。

上記前面支持板１５には減速機を内蔵する駆動機構２１が上下方向の位置決め調整可能に設けられている。この駆動機構２１によって回転駆動される駆動プーリ２３と上記従動プーリ１８とにはタイミングベルト２４が張設されている。

したがって、上記駆動機構２１が作動すれば、上記駆動軸１２とともに駆動ローラ１１が回転駆動されるから、この駆動ローラ１１に下端を当接させた基板Ｗが駆動ローラ１１との摩擦力によって上記搬送軸４に設けられた搬送ローラ５にガイドされて搬送されるようになっている。

上記搬送軸４は、下端部が上記洗浄槽１の下部壁１ａの上面に設けられた下部軸受体２６によって回転可能に支持され、上端部は上記洗浄槽１の上部壁１ｂから外部に突出し、上記上部支持部材２に設けられた第１の上部軸受体２７に回転可能に支持されている。

なお、洗浄槽１は、全体若しくは少なくとも下部壁１ａが耐薬品性を備えた非磁性材料、たとえば塩化ビニールなどの合成樹脂によって形成されている。

上記ブラシ洗浄部７は、図３に示すように上記駆動ローラ１１によって搬送される上記基板Ｗの一方の板面と他方の板面とを挟持する状態で配置された一対のロールブラシ３１からなる。各ロールブラシ３１はブラシ軸３２と、このブラシ軸３２の外周面にブラシ毛を装着して形成されたブラシ部３３とを備えている。

上記ブラシ軸３２の上端部は、継ぎ手３４によって支軸３５に分解可能に連結されている。この支軸３５は、洗浄槽１の上部壁１ｂを貫通して設けられた第２の上部軸受体３６に回転可能に支持されている。この第２の上部軸受体３６は上記上部支持板２に保持されている。一対の第２の上部軸受体３６は図示しない調整機構によって間隔調整可能となっている。つまり、一対のロールブラシ３１の間隔を調整できるようになっている。

上記ブラシ軸３２の上記処理槽１内に位置する下端には円盤状の永久磁石からなる従動磁性体３８が取付けられている。この従動磁性体３８は上記洗浄槽１の下部壁１ａの上面とわずかな間隔で離間している。上記下部壁１ａの外面の上記従動磁性体３８に対向する部位には同じく円盤状の永久磁石からなる駆動磁性体３９が配設されている。この駆動磁性体３９は上記従動磁性体３８と磁気的に結合する。

上記駆動磁性体３９は駆動源としてのモータ４１の回転軸に取付けられている。それによって、モータ４１を作動させて上記駆動磁性体３９を回転させれば、この駆動磁性体３９と磁気結合した従動磁性体３８が連動するから、上記ロールブラシ３１が回転駆動されることになる。

図４に示すように、上記洗浄槽１の下部壁１ａの上面には鞍形状の支持体４２が設けられている。この支持体４２には軸受４３が設けられ、この軸受４３には上記ブラシ軸３２の下端部が回転可能に支持されている。それによって、ブラシ軸３２は支軸３５に連結された上部を支点として下端部が軸線と交差する方向に振れるのが阻止されている。

なお、ブラシ軸３２の上端部と支軸３５との継ぎ手３４による連結強度或いは従動磁性体３８と駆動磁性体３９との磁気結合強度が十分に得られ、ロールブラシ３１が軸線と交差する方向に振れることがなければ、ブラシ軸３２の下端部を軸受４３によって支持しなくともよい。

上記乾燥処理部８は、図１に示すようにチャンバ１内を搬送される基板Ｗの傾斜した上面と下面とに先端のスリット４５ａを対向させて配置された一対のエアーナイフ４５（１つだけ図示）からなる。

エアーナイフ４５の先端からは搬送される基板Ｗの板面に対して不活性ガスや清浄な空気などの気体が所定の圧力で、しかも基板Ｗの搬送方向下流側に向けて噴射されるようになっている。それによって、上記ブラシ洗浄部７でブラシ洗浄された基板Ｗの板面に付着残留する洗浄液が基板Ｗの板面から除去される。つまり、基板Ｗが乾燥処理される。

このように構成された洗浄装置によれば、所定の角度で傾斜して搬送される基板Ｗがブラシ洗浄部７に到達すると、その基板Ｗは回転駆動された一対のロールブラシ３１のブラシ部３３間に入り込み、その板面がブラッシングされる。基板Ｗの一対の板面及びブラシ部３３には洗浄液が供給される。したがって、基板Ｗの一対の板面はブラシ部３３及び洗浄液によってブラシ洗浄されることになる。

上記ロールブラシ３１は、従動磁性体３８と、モータ４１により回転駆動される駆動磁性体３９との磁気結合によって回転駆動される。すなわち、従動磁性体３８はブラシ軸３２の下端に設けられ、処理槽１の非磁性材料からなる下部壁１ａの内面に対向している。上記駆動磁性体３９は下部壁１ａの外面の上記従動磁性体３８と対向する位置に設けられている。つまり、従動磁性体３８と駆動磁性体３９は処理槽１の下部壁１ａを挟んで対向している。

したがって、従動磁性体３８と駆動磁性体３９とが下部壁１ａを挟んで磁気結合するから、駆動磁性体３９がモータ４１によって回転駆動されれば、上記ロールブラシ３１がその回転に連動して回転することになる。

このように、ロールブラシ３１を従動磁性体３８と駆動磁性体３９との磁気結合によって回転させるため、洗浄槽１の下部壁１ａに上記ロールブラシ３１のブラシ軸３２を貫通させずにすむ。

そのため、従来のように基板Ｗをロールブラシ３１によって洗浄する際、基板Ｗやロールブラシ３１に供給された洗浄液がブラシ軸３２の下部壁１ａを貫通した部分から外部へ漏れ出るのを防止するという構造を採用せずにすむ。つまり、洗浄槽１の下部壁１ａにロールブラシ３１のブラシ軸３２をシールするためのシール構造を設けずにすむから、構成の簡略化を図ることができるばかりか、シール構造の経時劣化などによって洗浄液が処理槽１の外部に漏れ出るという虞もない。

上記一実施の形態では、ロールブラシ３１のブラシ軸３２の下端に設けられた永久磁石からなる従動磁性体３８と処理槽１の下部壁１ａ介して対向する位置に、モータ４１によって回転駆動される永久磁石からなる駆動磁性体３９を設けたが、駆動磁性体３９は永久磁石に代わり電磁石を用いるようにしてもよい。

上記電磁石は、詳細は図示しないが、周方向に所定間隔で複数の突起が設けられた鉄心を有し、各突起にはコイルが巻装されている。各コイルに供給される電流の流れ方向は切換え手段によって所定時間ごと切り換えられる。

それによって、鉄心のコイルが巻装された突起の極性が所定時間ごとに変わるから、その極性の変化によって従動磁性体３８とともにロールブラシ３１を回転させることができる。つまり、駆動磁性体３９に永久磁石に代わり、電磁石を用いることで、駆動磁性体を回転させずに、ロールブラシ３１を回転させることができる。

この発明の一実施の形態を示す洗浄処理装置の正面図。 処理槽の搬送軸が設けられた部分の側断面図。 処理槽のロールブラシが設けられた部分の側断面図。 ロールブラシの下端部の支持構造を示す正面図。

符号の説明

４…搬送軸（搬送手段）、５…搬送ローラ（搬送手段）、７…ブラシ洗浄部、１１…駆動ローラ、３２…ブラシ軸、３３…ブラシ部、３８…従動磁性体、３９…駆動磁性体。

Claims (4)

1. 基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながらブラシ洗浄する基板の洗浄処理装置であって、
   上部壁と下部壁を有する処理槽と、
   上記基板を所定の角度で傾斜させて上記処理槽内を搬送する搬送手段と、
   上記処理槽に設けられ上記搬送手段によって搬送される基板をブラシ洗浄するブラシ洗浄部とを具備し、
   上記ブラシ洗浄部は、
   ブラシ軸及びこのブラシ軸に設けられたブラシ部を有し、軸線を上記搬送手段によって搬送される基板の傾斜角度と同じ角度で傾斜させて配置されるロールブラシと、
   上記処理槽の上部に設けられ上記ブラシ軸の上端部を回転可能に支持した上部軸受体と、
   上記ブラシ軸の上記処理槽内に位置する下端部に設けられた従動磁性体と、
   上記処理槽の上記下部壁の外側に上記従動磁性体に対向して配置されこの従動磁性体と磁気結合して上記ロールブラシを回転駆動する駆動磁性体と
   を具備したことを特徴とする基板の洗浄処理装置。
2. 上記処理槽は、少なくとも下部壁が非磁性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板の洗浄処理装置。
3. 上記従動磁性体は第１の永久磁石であって、上記駆動磁性体はモータによって回転駆動される第２の永久磁石であることをと特徴とする請求項１記載の基板の洗浄処理装置。
4. 上記従動磁性体は第１の永久磁石であって、上記駆動磁性体は周方向に沿う極性を順次変換可能な電磁石であることを特徴とする請求項１記載の基板の洗浄処理装置。

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