JP2008023489A

JP2008023489A - 基板の処理装置

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Publication number: JP2008023489A
Application number: JP2006201149A
Authority: JP
Inventors: Harumichi Hirose; 治道廣瀬
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-24
Also published as: JP4820705B2; KR101408758B1; TW200818373A; CN101114581A; TWI453848B; KR20080009645A; CN101114581B

Abstract

【課題】所定の角度で傾斜して搬送される基板の搬送方向後方の下端部が湾曲しすぎて損傷するのを防止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させて搬送しながら処理液によって処理する基板の処理装置であって、
チャンバ３と、チャンバ内に設けられ基板の傾斜方向下側の背面を支持する支持ローラ１４と、背面が支持ローラによって支持された基板の下端を外周面によって支持し回転駆動されて基板を所定方向に搬送する駆動ローラ１７と、基板の傾斜方向上側の前面に処理液を噴射するノズル体６２と、駆動ローラの近傍に配置され基板の搬送方向後方の下端部がノズル体から噴射される処理液の圧力を受けたときにその下端部が基板の背面側に湾曲するのを阻止する湾曲防止ローラ６４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した起立状態で搬送しながら処理液などの流体によって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。

このようなリソグラフィープロセスにおいては、上記基板に現像液、エッチング液或いはエッチング後にレジストを除去する剥離液によって基板を処理する工程、さらにリンス液によって洗浄する工程、洗浄後に基板に付着残留したリンス液を除去する乾燥工程が必要となる。

従来、基板に対して上述した一連の処理を行う場合、上記基板は軸線を水平にして配置された搬送ローラによってほぼ水平な状態でそれぞれの処理を行なう処理チャンバに順次搬送し、各処理チャンバで基板を処理液によって処理したり、処理後に圧縮気体を噴射して乾燥処理するようにしている。

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。そのため、基板を水平搬送すると、搬送ローラ間における基板の撓みが大きくなるため、各処理チャンバ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。

さらに、基板が大型化すると、その基板を搬送する搬送ローラが設けられた搬送軸が長尺化する。しかも、基板が大型化することで、基板上に供給される処理液が増大し、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から、それらのことによって搬送軸の撓みが増大する。そのため、基板は搬送軸が撓むことによっても撓みが生じ、均一な処理が行えなくなるということがある。

そこで、処理液によって基板を処理する際、上記基板が処理液の重量によって撓むのを防止するため、基板を所定の傾斜角度、たとえば垂直状態から１５度傾斜させた７５度の角度で搬送し、傾斜方向の上側に位置する前面に処理液を噴射することで、その基板の前面を処理するということが行なわれている。

基板を傾斜させて搬送し、その基板の前面に処理液を噴射供給するようにすれば、処理液は基板の板面に留まらず、板面を上方から下方へ向かって円滑に流れるから、処理液の重量によって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させて搬送しながら処理する処理装置の場合、特許文献１に示されるように、基板は傾斜方向下側となる背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。駆動ローラは駆動軸に取付けられ、その駆動軸は駆動源によって回転駆動される。

上記処理装置には、複数の上記支持ローラと上記駆動ローラが上記基板の搬送方向に対して所定間隔で配置される。それによって、上記基板は上記支持ローラによって支持されながら、上記駆動ローラによって駆動されることになる。
特開２００４−２１０５１１号公報

ところで、処理液の種類によってその効果を高めるために、搬送される基板の前面に噴射ノズルから、たとえば０．７ＭＰａ程度の高い圧力で噴射させるということが行なわれている。基板の前面に処理液が高圧で噴射されると、基板はその処理液の圧力によって背面側に湾曲する。

基板が処理液の圧力によって湾曲するだけであれば、その湾曲は基板の背面を支持した支持ローラによって制限されることになる。しかしながら、基板の搬送方向後方の下端部が処理液の圧力で背面側に湾曲し、湾曲した状態で駆動ローラの外周面に接触すると、この駆動ローラの駆動力がその外周面を介して基板の下端に伝達されることになる。

湾曲した基板の搬送方向の下端部に駆動ローラの駆動力が伝達されると、その駆動力によって基板の搬送方向後方の下端部はさらに湾曲する方向の力を受けるため、基板の搬送方向後方の下端部が湾曲し過ぎて損傷するということがある。

この発明は駆動ローラから受ける駆動力によって基板の搬送方向後方の下端部が背面側に湾曲するのを制限す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させて搬送しながら流体によって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側の背面を支持する支持ローラと、
背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外周面によって支持し回転駆動されて上記基板を所定方向に搬送する駆動ローラと、
上記基板の傾斜方向上側の前面に上記流体を噴射する流体供給手段と、
上記駆動ローラの近傍に配置され上記基板の搬送方向後方の下端部が上記流体供給手段から噴射される流体の圧力を受けたときにその下端部が上記基板の背面側に湾曲するのを阻止する湾曲防止ローラと
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記湾曲防止ローラは、上記駆動ローラの上記基板の搬送方向に沿う直径の範囲内に設けられていることが好ましい。

上記湾曲防止ローラは、上記基板の搬送方向上流側に設けられていることが好ましい。

上記湾曲防止ローラは、上記基板の搬送方向上流側と下流側に設けられていることが好ましい。

上記湾曲防止ローラは、回転軸線が上記基板の搬送方向において上記駆動ローラの回転軸線に直交する位置に設けられていることが好ましい。

この発明によれば、駆動ローラの近傍に基板の搬送方向後方の下端部が湾曲するのを阻止する湾曲防止ローラを設けたから、基板の搬送方向後方の下端部が湾曲した状態で駆動ローラから駆動力を受け、湾曲が増大して損傷するのを防止することができる。

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４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チャンバ３が所定の角度で傾斜して保持されている。上記架台２とチャンバ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、上記チャンバ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で支持してチャンバ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チャンバ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。

上記チャンバ３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１５度の角度で傾斜させた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に一箇所だけ図示）が形成されている。

上記チャンバ３の内部には、図２と図３に示すように傾斜搬送手段を構成する複数の搬送軸１５がチャンバ３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、上端及び下端がそれぞれブラケット１５ａによって支持されている。

上記チャンバ３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３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）の外周面によって支持される。

上記駆動ローラ１７は駆動ユニット１８の回転軸１９に設けられている。そして、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乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃで処理液としての剥離液でレジストの除去が行なわれた後、第４の処理ユニット１Ｄで処理液としての洗浄液で洗浄処理が行なわれる。そして、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。

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３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３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３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３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３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３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２と図４に示すように、基板Ｗの前面に剥離液を噴射してレジストの除去を行なう第１乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃ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た前面と平行に離間対向して複数の給液管６１が基板Ｗの搬送方向に沿って所定間隔で配設されている。

各給液管６１には基板Ｗの搬送方向と交差する軸線方向に対して所定間隔で複数のノズル体６２が設けられている。上記給液管６１とノズル体６２はこの発明の処理液供給手段を形成している。

上記給液管６１には剥離液が０．７ＭＰａ程度の高い圧力で供給される。それによって、給液管６１に設けられたノズル体６２から上記基板Ｗの前面に上記処理液が高圧で噴射されるようになっている。

基板Ｗの下端を支持した駆動ローラ１７の近傍には、下端が駆動ローラ１７の外周面によって支持された基板Ｗの下端部がノズル体６２から噴射される処理液の圧力で裏面側に湾曲するのを阻止する湾曲防止ローラ６４が配置されている。この湾曲防止ローラ６４は、上記チャンバ３の内底面から立設されたブラケット６５に設けられた支軸６６に回転可能に支持されている。

すなわち、上記湾曲防止ローラ６４は駆動ローラ１７の近傍に設けられていて、この実施の形態では、図３と図４に示すように駆動ローラ１７の回転軸線よりも基板Ｗの搬送方向（矢印Ｘで示す）の上流側であって、しかも基板Ｗの搬送方向Ｘに沿う駆動ローラ１７の直径Ｄ（図３に示す）の範囲内の上方に径方向の一部が位置し、さらに外周面が上記支持ローラ１４によって背面が支持された基板Ｗの下端部の背面に接触する位置に配設されている。

このような構成によると、基板Ｗは下端が駆動ローラ１７の外周面によって支持され、背面が支持ローラ１４によって支持された状態で、上記駆動ローラ１７が回転駆動される。それによって、基板Ｗはその下端と駆動ローラ１７の外周面との接触抵抗によって上記駆動ローラ１７の回転方向に沿って搬送される。そして、搬送される基板Ｗの前面には給液管６１に設けられたノズル体６２から高圧の処理液が噴射され、その前面が処理されることになる。

基板Ｗがノズル体６２から噴射される処理液の圧力を受けると、基板Ｗの支持ローラ１４によって支持されていない部分は背面側に湾曲することになり、とくに基板Ｗの搬送方向後方の下端部Ｅ（図３と図４に示す）を含む周辺部は他の部分に比べて背面側に湾曲し易い。

そして、基板Ｗの周辺部のうち、搬送方向後方の下端部Ｅが図４に鎖線で示すように湾曲した状態で駆動ローラ１７の外周面に接触する位置に搬送されてくると、駆動ローラ１７の外周面から受ける駆動力は湾曲した基板Ｗの搬送方向後方の下端部Ｅを図４に矢印Ｂで示すようにさらに湾曲させる方向に作用する。そのため、基板Ｗの搬送方向後方の下端部Ｅの湾曲が大きくなり、その下端部Ｅに割れなどの損傷が生じる虞がある。

しかしながら、駆動ローラ１７の近傍には湾曲防止ローラ６４が配設されている。そのため、基板Ｗは図４に実線で示すように駆動ローラ１７の外周面との接触によって上記下端部Ｅが矢印Ｂで示す背面側の方向に湾曲するのが阻止される。

すなわち、基板Ｗが処理液の圧力を受け、搬送方向後方の下端部Ｅが湾曲した状態で駆動ローラ１７の外周面に接触する位置の近傍まで搬送されてくると、その下端部Ｅは湾曲防止ローラ６４によって湾曲状態が矯正されて駆動ローラ１７の外周面に接触することになる。

したがって、基板Ｗの搬送方向後方の下端部Ｅは、処理液から受ける圧力で背面側に湾曲しても、その下端部Ｅが駆動ローラ１７によってさらに大きく湾曲させられて損傷するのを確実に防止することができる。

上記湾曲防止ローラ６４は、上記支持ローラ１４が設けられた搬送軸１５とは別の支軸６６に設けられている。そのため、上記湾曲防止ローラ６４は、駆動ローラ１７の近傍において、支持ローラ１４の設置状態に制限を受けることなく、設置位置を自由に設定することができる。

図５（ａ），（ｂ）はこの発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態は、湾曲防止ローラ６４が設置される位置である駆動ローラ１７の近傍として、基板Ｗの搬送方向に沿う駆動ローラ１７の直径Ｄの範囲内の上流側と下流側との両方に、一対の湾曲防止ローラ６４が、上記直径Ｄの範囲内に径方向の一部が位置するように設けるようにした。

図６は（ａ），（ｂ）この発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態では上記湾曲防止ローラ６４は、駆動ローラ１７の近傍として、湾曲防止ローラ６４の回転軸線が基板Ｗの搬送方向において、上記駆動ローラ１７の回転軸線に直交する位置に設けるようにしている。すなわち、基板Ｗの搬送方向に沿う駆動ローラ１７の直径Ｄの中心に上記湾曲防止ローラ６４が回転軸線を一致させて設けるようにした。

上記第２、第３の実施の形態においても、基板Ｗの搬送方向後方の下端部Ｅが処理液の圧力を受けて湾曲しても、駆動ローラ１７の外周面に接触する位置に搬送されてくると、上記湾曲防止ローラ６４によって湾曲状態が矯正される。

したがって、基板Ｗの搬送方向後方の下端部Ｅが駆動ローラ１７から受ける駆動力によって湾曲され過ぎて損傷するのを、上記第１の実施の形態と同様、確実に防止することができる。

この発明の湾曲防止ローラは基板を剥離液によって処理する場合だけでなく、純水などの他の処理液や気体を噴射して処理する場合であっても適用することが可能であり、要は処理液や気体などの流体が高圧で基板に噴射される場合であれば有効である。

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。支持ローラと駆動ローラの配置関係を示す正面図。支持ローラと駆動ローラの配置関係を示す平面図。この発明の第２の実施の形態を示し、（ａ）は支持ローラと駆動ローラの配置関係を示す正面図、（ｂ）は支持ローラと駆動ローラの配置関係を示す平面図。この発明の第３の実施の形態を示し、（ａ）は支持ローラと駆動ローラの配置関係を示す正面図、（ｂ）は支持ローラと駆動ローラの配置関係を示す平面図。

符号の説明

３…チャンバ、１４…支持ローラ、１７…駆動ローラ、１９…回転軸、６２…ノズル体、６４…湾曲防止ローラ。

Claims

基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながら流体によって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側の背面を支持する支持ローラと、
背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外周面によって支持し回転駆動されて上記基板を所定方向に搬送する駆動ローラと、
上記基板の傾斜方向上側の前面に上記流体を噴射する流体供給手段と、
上記駆動ローラの近傍に配置され上記基板の搬送方向後方の下端部が上記流体供給手段から噴射される流体の圧力を受けたときにその下端部が上記基板の背面側に湾曲するのを阻止する湾曲防止ローラと
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
上記湾曲防止ローラは、上記駆動ローラの上記基板の搬送方向に沿う直径の範囲内に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。
上記湾曲防止ローラは、上記基板の搬送方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板の処理装置。
上記湾曲防止ローラは、上記基板の搬送方向上流側と下流側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板の処理装置。
上記湾曲防止ローラは、回転軸線が上記基板の搬送方向において上記駆動ローラの回転軸線に直交する位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板の処理装置。