JP2008007227A - 基板の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明はオゾンや熱に対して耐性を備えた金属製の駆動ローラによって基板を損傷させることなく搬送できるようにした基板の処理装置を提供することにある。
【解決手段】基板を所定の角度で傾斜した起立状態で搬送しながら処理する基板の処理装置であって、
チャンバ内に設けられ基板の傾斜方向下方の面を支持する支持ローラと、回転駆動される回転軸１９に取着され傾斜方向下方の面が支持ローラによって支持された基板の下端を支持してその基板を所定方向に搬送する駆動ローラ１７を具備し、
駆動ローラは、回転軸に取着される金属製の輪体５８と、輪体の外周面に設けられ基板が搬送方向上流側の駆動ローラから乗り移るときに加わる力で弾性的に変形する金属製の板状部材６１とによって構成されている。
【選択図】 図４

Description

この発明は基板を所定の角度で傾斜した起立状態で搬送しながら処理する基板の処理装置に関する。

液晶表示装置に用いられるガラス製の基板には回路パターンが形成される。基板に回路パターンを形成するにはリソグラフィープロセスが採用される。リソグラフィープロセスは周知のように上記基板にレジストを塗布し、このレジストに回路パターンが形成されたマスクを介して光を照射する。

つぎに、レジストの光が照射されない部分或いは光が照射された部分を除去し、基板のレジストが除去された部分をエッチングする。そして、エッチング後にレジストを除去するという一連の工程を複数回繰り返すことで、上記基板に回路パターンを形成する。

基板に回路パターンを形成する場合、基板の板面が清浄であることが要求される。基板の板面の汚れは無機物と有機物とに分けられる。無機物は洗浄液によって洗浄除去することが可能であるが、有機物は洗浄液では除去することができないため、紫外線を照射して洗浄する、いわゆる紫外線洗浄が行なわれる。

すなわち、基板を精密に洗浄処理する場合、基板に紫外線を照射して有機物を除去したのち、処理液によって無機物を除去し、ついでリンス液でリンス処理してから熱風によって乾燥処理するということが行なわれる。

一方、上記基板に対して上述した一連の処理を行う場合、基板を水平に搬送したのでは、基板に供給される処理液やリンス液の重量によって基板に撓みが生じ、撓んだ部分に処理液やリンス液が残留しやすくなるから、基板の処理を全面にわたって均一に行なうことができなくなるということがある。

そこで、基板を処理する際、上記基板が処理液やリンス液の重量によって撓むのを防止するため、基板を所定の角度で傾斜した起立状態、たとえば７５度の角度で傾斜させて搬送するということが考えられている。基板を傾斜させて搬送すれば、処理液やリンス液が基板の板面に溜まらず、上方から下方へ円滑に流れるから、基板が撓むのを防止することができる。

ところで、基板を所定の角度で傾斜した起立状態で搬送する場合、その基板は傾斜方向の下方の面が支持ローラによって支持され、下端が駆動ローラによって支持される。この駆動ローラは回転軸に取着されていて、この回転軸は駆動源によって回転駆動される。それによって、基板は上記駆動ローラの回転方向に搬送されることになる。

上記駆動ローラは基板の搬送方向に沿って所定間隔で配置されている。そのため、駆動ローラが回転駆動されて基板が搬送される際、その基板の搬送方向先端の下端が搬送方向下流側に位置する駆動ローラの外周面に乗り移るとき、その先端の下端角部が駆動ローラの外周面に衝突し、その衝撃によって下端角部に欠けが生じることがある。

とくに、基板を起立状態で搬送すると、基板の下端に基板全体の重量がかかるから、基板を水平搬送する場合に比べて基板の先端が搬送方向下流側の駆動ローラの外周面に乗り移るときに衝突すると、衝撃が大きくなって欠けが発生し易いということがある。

特許文献１には基板を所定の角度で傾斜した起立状態で搬送しながら処理する処理装置が示されている。しかしながら、基板を駆動ローラによって搬送する際、その搬送方向先端の下端部が下流側に位置する搬送ローラの外周面に衝突したときに、欠けが生じることや欠けが生じるのを防止することは示されていない。
特開２００４−２１０５１１号公報

そこで、上記駆動ローラをゴムや樹脂などの弾性材料によって形成するということが考えられている。駆動ローラをゴムや樹脂などの弾性材料によって形成すれば、基板の先端の下端部が搬送方向の下流側の駆動ローラの外周面に乗り移るとき、その先端の下端角部が駆動ローラの外周面に衝突しても、そのときの衝撃を駆動ローラが弾性的に吸収するため、基板に欠けが生じ難くなる。

しかしながら、弾性材料で形成された駆動ローラは、基板に紫外線を照射することで発生するオゾンによって早期に劣化し易いということがある。そのため、紫外線によって基板を処理する処理装置においては、駆動ローラをゴムや樹脂などの弾性材料で形成することは実用的でない。

しかも、ゴムや樹脂などの弾性材料で形成された駆動ローラは、オゾンだけでなく、基板を乾燥処理するときに用いられる熱風によっても早期に劣化し易いということがあるから、乾燥処理部でも用いることができない。

一方、オゾンや熱に対して耐性を有する材料としてはステンレス鋼などの鉄系金属やアルミニウム合金などの非鉄系金属の金属材料が知られている。しかしながら、駆動ローラを金属材料で形成したのでは、上述したように基板の先端下端部が搬送方向下流側の駆動ローラの外周面に乗り移るとき、衝突による衝撃を吸収することができないから、基板に欠けが生じることになる。

この発明は、駆動ローラをオゾンや熱に対して耐性を有する金属材料で形成した場合に、基板の先端の下端角部が衝突したときの衝撃を吸収して基板に欠けが生じるのを防止できるようにした基板の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した起立状態で搬送しながら処理する基板の処理装置であって、
チャンバと、
このチャンバ内に設けられ上記基板の傾斜方向下方の面を支持する支持ローラと、
回転駆動される回転軸に取着され傾斜方向下方の面が上記支持ローラによって支持された上記基板の下端を支持してその基板を所定方向に搬送する駆動ローラを具備し、
上記駆動ローラは、
上記回転軸に取着される金属製の輪体と、この輪体の外周面に設けられ上記基板が搬送方向上流側の駆動ローラから乗り移るときに加わる力で弾性的に変形する金属製の板状部材とによって構成されていることを特徴とする基板の処理装置にある。

上記輪体の外周面には周方向全長にわたる凹部が形成され、上記板状部材にはこの板状部材を部分的に上記凹部内へ弾性変形可能とする複数のスリットが上記輪体の周方向に所定間隔で設けられていることが好ましい。

上記凹部は上記輪体の幅方向両端部を除く部分に形成されていることが好ましい。

上記チャンバ内には上記基板に紫外線を照射する紫外線ランプが設けられていることが好ましい。

上記板状部材は帯状であって、上記輪体の外周面に沿って湾曲されるとともに、幅方向の一端部が上記輪体にねじ止め固定されることが好ましい。

この発明によれば、駆動ローラを金属製の輪体と、この輪体の外周面に設けられ基板が乗り移るときに弾性的に変形する金属製の板状部材とで形成した。そのため、駆動ローラはオゾンや熱に対して耐性を備えるばかりか、基板が乗り移るときに加わる衝撃を弾性的に吸収するため、基板に欠けが生じるのを防止することがきる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１はこの発明の処理装置の概略的構成を示す斜視図であって、この処理装置は装置本体１を有する。この装置本体１は分割された複数の処理ユニット、この実施の形態では第１乃至第５の処理ユニット１Ａ〜１Ｅを分解可能に一列に連結してなる。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅは架台２を有する。この架台２の前面には箱型状の処理部３が所定の角度で傾斜して保持されている。上記架台２と処理部３の上面には上部搬送部４が設けられている。上記架台２の下端の幅方向両端には板状の一対の脚体５（一方のみ図示）が分解可能に設けられる。この脚体５によって上記架台２の下面側に空間部６が形成される。

上記空間部６には、上記処理部３で後述するように行なわれる基板Ｗの処理に用いられる薬液やリンス液などの処理液を供給するタンクやポンプ或いは処理液の供給を制御するための制御装置などの機器７をフレーム８に載置した機器部９が収納されるようになっている。つまり、各処理ユニット１Ａ〜１Ｅは架台２を脚体５で支持して処理部３の下方に空間部６を形成することで、上下方向に位置する処理部３、上部搬送部４及び機器部９の３つの部分に分割されている。

上記処理部３はチャンバ１２を有する。このチャンバ１２は上記架台２に所定の角度である、たとえば垂直線に対して７５度の角度で傾斜して保持されていて、幅方向の両側面には７５度の角度で傾斜して搬送される基板Ｗが通過するスリット１３（図１に一箇所のだけ図示）が形成されている。

上記チャンバ１２の内部には、図２に示すように傾斜搬送手段を構成する複数の搬送軸１５（１つのみ図示）がチャンバ１２の幅方向に所定間隔で設けられている。この搬送軸１５には複数の支持ローラ１４が軸方向に所定間隔で回転可能に設けられている。上記搬送軸１５は、軸線が上記スリット１３と同じ角度で傾斜するよう、上下端及び中途部がそれぞれブラケット１５ａ（上下端のブラケットのみ図示）によって支持されている。

上記チャンバ１２内には、上記スリット１３から基板Ｗが図１に鎖線で示す第１の姿勢変換部１６によって水平状態から７５度の角度に変換されて搬入される。すなわち、未処理の基板Ｗは上記上部搬送部４によって第５の処理ユニット１Ｅ側から第１の処理ユニット１Ａ側に搬送されて上記第１の姿勢変換部１６で水平状態から７５度の角度に傾斜されて上記第１の処理ユニット１Ａに搬入される。

第１の処理ユニット１Ａのチャンバ１２内に搬入された基板Ｗは上記搬送軸１５に設けられた支持ローラ１４によって非デバイス面である背面が支持される。この基板Ｗの下端は駆動ローラ１７（図２に示す）によって支持される。この駆動ローラ１７は駆動ユニット１８の回転軸１９に設けられていて、この回転軸１９が回転駆動さることで、駆動ローラ１７に下端が支持され背面が上記支持ローラ１４に支持された上記基板Ｗが上記駆動ローラ１７の回転方向に搬送されるようになっている。

基板Ｗは搬送方向上流側の第１の処理ユニット１Ａで紫外線が照射されて有機物の除去が行なわれ、ついで第２、第３の処理ユニット１Ｂ，１Ｃで処理液による洗浄処理が順次行なわれる。第４の処理ユニット１Ｄではリンス液によるリンス処理が行なわれ、第５の処理ユニット１Ｅで熱風による乾燥処理が行なわれる。

図２は基板Ｗに紫外線を照射して有機物の処理を行なう第１の処理ユニット１Ａを示す断面図である。この第１の処理ユニット１Ａの処理部３内には、傾斜して搬送される基板Ｗの傾斜方向の上側の面、つまり回路パターンが形成される面と平行に離間対向して紫外線ランプ２１が配設されている。基板Ｗに紫外線が照射されることで、この処理ユニット１Ａのチャンバ１２内にはオゾンが発生し、そのオゾンの作用によって基板Ｗの板面に付着した有機物が分解除去される。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅを順次通過して処理された基板Ｗは７５度の角度で傾斜した状態で上記第５の処理ユニッチ１Ｅから搬出される。第５の処理ユニット１Ｅから搬出された基板Ｗは、図１に鎖線で示す第２の姿勢変換部２３で傾斜状態から水平状態に姿勢が変換されて次工程に受け渡される。

図２に示すように、上記駆動ユニット１８はチャンバ１２の幅方向（基板Ｗの搬送方向）に沿って長い板状の下部ベース部材２４を有する。この下部ベース部材２４の上面には下部ベース部材２４と同じ長さのチャンネル状の上部ベース部材２５が両側下端を固着して設けられている。

上記上部ベース部材２５には、上記下部ベース部材２４とほぼ同じ大きさの平板状の取付け部材２６の幅方向の一端部と他端部とが上部ベース部材２５に対して傾きの調整可能に連結して設けられている。つまり、上記取り付け部材２６はチャンバ１２の前後方向に傾き角度の調整ができるようになっている。

上記取付け部材２６の幅方向の一端と他端とには、それぞれ複数のブラケット３１が上記取付け部材２６の長手方向に対して所定間隔で、しかも幅方向に対応する位置に設けられている。幅方向において対応する一対のブラケットには図示しない軸受を介して上記回転軸１９の軸方向の中途部が回転可能に支持されている。この回転軸１９の先端には上記駆動ローラ１７が取り付けられ、後端には第１の歯車３３が嵌着される。

そして、上記架台２にチャンバ１２を設置したならば、この架台２に設けられた支持部４１の上面にロッド状の４本の基準部材３５の下端面がねじ４２によって取付け固定される。上記駆動ユニット１８は、下部ベース部材２４の四隅部下面が上記基準部材３５の上端面にねじ４２によって取付け固定される。４本の基準部材３５の上端面は同一平面に位置している。そのため、駆動ユニット１８はその下部ベース部材２４の幅方向及び長手方向に歪が生じることなく取付け固定される。

上記駆動ユニット１８を基準部材３５の上端面を基準にしてチャンバ１２内に組み込む際、駆動ユニット１８に支持された複数の回転軸１９の後端部はチャンバ１２の前板１２ｂに開口された導出孔４４から駆動室４５に突出する。そして、駆動ユニット１８をチャンバ１２内に組み込んだ後で、上記回転軸１９の後端に上記第１の歯車３３が嵌着される。

上記駆動室４５には駆動源５１が設けられている。この駆動源５１の出力軸には駆動プーリ５３が嵌着されている。この駆動プーリ５３と従動プーリ５４とにはベルト５５が張設されている。上記従動プーリ５４は図示しない第２の歯車が同軸に設けられている。この第２の歯車は上記第１の歯車３３に噛合している。それによって、駆動源５１が作動すれば、上記回転軸１９が回転駆動されることになるから、この回転軸１９の先端に設けられた上記駆動ローラ１７も回転駆動される。

駆動ローラ１７が回転駆動されれば、これらの駆動ローラ１７によって下端が支持された基板Ｗは上記駆動ローラ１７の回転方向に搬送されることになる。

図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ上記駆動ローラ１７を示す図であって、この駆動ローラ１７は上記回転軸１９の先端部に嵌着されるボス部５６が設けられた円盤状の端板５７を有する。この端板５７の一側面の周辺部にはリング状の輪体５８が取り付け固定されている。

上記輪体５８の外周面には、輪体５８の幅方向の一端部と他端部とを除く中途部に凹部５９が周方向全長にわたって形成されている。さらに、輪体５８の外周面には、帯状の板状部材６１が幅方向の一端部をねじ６２によって上記輪体５８に固定されて設けられている。この板状部材６１は幅方向の中途部が上記輪体５８の外周面に形成された凹部５９に対向している。

上記板状部材６１には、幅方向の他端に開放した複数のスリット６４が長手方向に対して所定間隔で設けられている。それによって、上記板状部材６１には隣り合う一対のスリット６４によって分離された複数の分離片６１ａが形成されている。分離片６１ａは外面に加わる力に対して幅方向の中途部が上記凹部５９内に弾性的に変形可能となっている。

上記ボス部５６、端板５７、輪体５８及び板状部材６１はオゾンに対して耐性を有する材料、たとえばステンレス鋼などの鉄系金属或いはアルミニウム合金などの非鉄金属などの金属材料によって形成されている。この実施の形態ではステンレス鋼によって形成されている。

なお、上記構成の駆動ローラ１７は、第１乃至第５の全てのチャンバ１Ａ〜１Ｅに用いられている。

図４は複数の駆動ローラ１７によって鎖線で示す基板Ｗの下端が支持されて矢印Ｚ方向へ搬送されている状態を示している。基板Ｗの搬送方向先端に位置する下端角部Ｅが同図にＸ１で示す駆動ローラ１７からＸ２で示す駆動ローラ１７に乗り移るとき、上記下端角部ＥはＸ２の駆動ローラ１７の斜線で示す分離片６１ａの外面に衝突する。とくに、隣り合う駆動ローラ１７の高さにずれがあると、衝突時の衝撃が大きくなる。

基板Ｗの先端の下端角部Ｅが搬送方向上流側の駆動ローラ１７の外周面の分離片６１ａに衝突すると、分離片６１ａはその衝突によって受ける力で幅方向の中途部が輪体５８の凹部５９内へ入り込む状態に弾性変形する。つまり、分離片６１ａは凹状に弾性変形する。それによって、基板Ｗが分離片６１ａと衝突したときの衝撃が吸収されるから、基板Ｗの下端角部Ｅに欠けが生じるのが防止される。

上記駆動ローラ１７は、輪体５８及び板状部材６１などの全ての部品がオゾンに対して耐性を備えた金属材料によって形成されている。そのため、上記駆動ローラ１７が基板Ｗに紫外線を照射して有機物を除去する第１の処理ユニット１Ａに用いられていても、この第１の処理ユニット１Ａで発生するオゾンによってゴムや合成樹脂などのように早期に劣化するということがない。

上記構成の駆動ローラ１７は、第２乃至第５の処理ユニット１Ｂ〜１Ｅにも使用されている。そのため、基板Ｗは第１の処理ユニット１Ａだけでなく、第２乃至第５の処理ユニット１Ｂ〜１Ｅを搬送される間も、その先端の下端角部が搬送方向の下流側に位置する駆動ローラ１７に乗り移る際、その下端角部Ｅに衝撃が加わって欠けが生じるのを、駆動ローラ１７の板状部材６１の分離片６１ａの弾性変形によって防止することができる。

上記第５の処理ユニット１Ｅでは、基板Ｗを熱風で乾燥処理するようになっている。第５の処理ユニット１Ｅの駆動ローラ１７がゴムや樹脂などの弾性材料で形成されていると、熱風によって早期に劣化する虞がある。

しかしながら、駆動ローラ１７は金属製であるから、熱風に対しても早期に劣化することがなく、長期間にわたって安定した性能で使用することができる。

上記輪体５８の外周面に形成される凹部５９は幅方向一端部と他端部を除く中途部に形成されている。そのため、板状部材６１の各分離片６１ａは幅方向の中途部が凹部５９内へ弾性的に変形して基板Ｗの下端を支持することになる。つまり、分離片６１ａは凹状に弾性変形して基板Ｗの下端を支持する。

それによって、分離片６１ａに支持された基板Ｗの下端は駆動ローラ１７の幅方向、つまりチャンバ１２の前後方向にずれ動き難くなるから、基板Ｗの下端が駆動ローラ１７の外周面から外れることなく、安定した状態で確実に搬送することができる。

なお、上記一実施の形態では駆動ローラ１７の輪体５８の外周面に凹部５９を、輪体５８の幅方向一端部と他端部を除く中途部に形成したが、図５に示すように幅方向の他端部に開放した形状であっても差し支えない。

凹部５９を輪体５８の幅方向他端に開放させれば、板状部材６１の分離片６１ａに基板Ｗの先端の下端角部Ｅが衝突したとき、上記分離片６１ａが弾性変形し易い。そのため、基板Ｗの下端角部Ｅに欠けが生じるのをより一層確実に防止することが可能となる。

また、板状部材をスリットによって複数の分離片に分割して弾性変形し易くしたが、板状部材を弾性変形し易い薄さに形成すれば、スリットがなくても、基板の下端角部との衝突時に弾性変形して衝撃を吸収することができる。

また、処理ユニット１Ａでの有機物の除去は、紫外線ランプだけでなく、高周波電流を印加して放電によるプラズマを発生し、そのプラズマで酸素を励起し、その酸素励起によって基板に付着した有機物を分解除去する大気圧プラズマが用いられることがある。

このような場合も、励起酸素によってゴムや樹脂などの弾性材料で形成された駆動ローラは早期に劣化し易いということがあるが、金属製の駆動ローラ１７を用いることで、励起酸素に対しても早期に劣化することなく、長期間にわたって安定した性能で使用することが可能となる。

また、板状部材は予めリング状に形成しておいて、輪体の外周面に装着するようにしてもよい。さらに、板状部材を輪体に固定するねじの数は限定されず、されにねじに代わって溶接などの他の手段によって固定するようにしてもよい。

また、第１乃至第５のチャンバの全ての駆動ローラを金属製とした場合について説明したが、第１のチャンバと第５のチャンバ以外のチャンバの駆動ローラはゴムや樹脂などの合成樹脂製であってもよい。

この発明の第１の実施の形態の処理装置の概略的構成を示す斜視図。 上記処理装置のチャンバの断面図。 （ａ）は駆動ローラの正面図、（ｂ）は同じく平面図、（ｃ）は同じく側断面図。 複数の駆動ローラによって基板を搬送する状態を示す斜視図。 この発明の他の実施の形態を示す駆動ローラの輪体の一部を示す断面図。

符号の説明

１２…チャンバ、１４…支持ローラ、１７…駆動ローラ、１９…回転軸、５８…輪体、５９…凹部、６４…スリット。

Claims (5)

1. 基板を所定の角度で傾斜した起立状態で搬送しながら処理する基板の処理装置であって、
   チャンバと、
   このチャンバ内に設けられ上記基板の傾斜方向下方の面を支持する支持ローラと、
   回転駆動される回転軸に取着され傾斜方向下方の面が上記支持ローラによって支持された上記基板の下端を支持してその基板を所定方向に搬送する駆動ローラを具備し、
   上記駆動ローラは、
   上記回転軸に取着される金属製の輪体と、この輪体の外周面に設けられ上記基板が搬送方向上流側の駆動ローラから乗り移るときに加わる力で弾性的に変形する金属製の板状部材とによって構成されていることを特徴とする基板の処理装置。
2. 上記輪体の外周面には周方向全長にわたる凹部が形成され、上記板状部材にはこの板状部材を部分的に上記凹部内へ弾性変形可能とする複数のスリットが上記輪体の周方向に所定間隔で設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
3. 上記凹部は上記輪体の幅方向両端部を除く部分に形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
4. 上記チャンバ内には上記基板に紫外線を照射する紫外線ランプが設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
5. 上記板状部材は帯状であって、上記輪体の外周面に沿って湾曲されるとともに、幅方向の一端部が上記輪体にねじ止め固定されることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。

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