JP2008029922A

JP2008029922A - 基板の処理装置

Info

Publication number: JP2008029922A
Application number: JP2006203754A
Authority: JP
Inventors: Harumichi Hirose; 治道廣瀬
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2026-07-26
Also published as: KR101408757B1; CN101114576B; TWI419251B; CN101114576A; KR20080010307A; JP4829710B2; TW200814222A

Abstract

【課題】所定の角度で傾斜して搬送される基板を乾燥処理する際、基板が背面を支持した支持ローラから浮き上が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】チャンバと、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上記基板を所定方向に搬送する駆動ローラと、基板の傾斜方向上側の前面と下側の背面との高さ方向ほぼ全長にわたって対向して配置され基板の搬送方向上流側に向かって気体を噴射するエアーナイフ６１と、基板の前面のエアーナイフよりも基板の搬送方向上流側に前面と対向して設けられエアーナイフから噴射される気体が基板の前面に沿って流れるようガイドする前面整流板６４とを具備する。
【選択図】図５

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によって処理してから気体を噴射して乾燥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などの処理液よって基板を処理する工程、さらに洗浄液によって洗浄する工程、洗浄後に基板に付着残留した洗浄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、複数の処理チャンバに搬送し、各処理チャンバで処理液による処理、洗浄液による洗浄、洗浄後に気体を噴射する乾燥を順次行なうようにしている。

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、基板を処理する際、上記基板が処理液や洗浄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して前面を処理し、ついで前面及び背面に洗浄液を噴射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や洗浄液を噴射供給すれば、処理液や洗浄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、処理液や洗浄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。

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、チャンバ内に基板の傾斜方向下側となる背面を支持する支持ローラと、下端を支持する駆動ローラが設けられる。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、チャンバ内に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背面が支持されながら、下端が上記駆動ローラによって駆動され、所定方向に搬送されることになる。
特開２００４−２１０５１１号公報

ところで、処理液によって処理された基板は、前面と背面とが洗浄液によって洗浄された後、上述したようにその前面と背面とにエアーナイフによって気体が噴射されて乾燥処理が行なわれる。エアーナイフは先端にスリットが開口形成されている。そして、エアーナイフは搬送される基板の前面及び背面に対し、搬送方向上流側に向かって傾斜して配置されていて、所定方向に搬送される基板の前面及び背面に加圧された気体を上記スリットから基板の搬送方向上流側に向けて傾斜して噴射するようにしている。

基板の前面と背面とに気体を上流側に向かって傾斜して噴射すると、基板の前面と背面に付着した洗浄液は基板の搬送方向上流側に向かって押し流される。それによって、基板の前面と背面とが乾燥処理されることになる。

一方、エアーナイフから基板の前面と背面とに噴射された気体のうち、前面に噴射された気体は、基板の前面に衝突した後、直ちにその前面から離れる方向に流れる。基板の前面から離れる方向に流れる気体は基板の前面に浮力を発生させる。

基板の前面に浮力が生じると、その浮力によって基板は背面が支持ローラから浮き上がるから、基板の搬送状態が不安定となったり、浮き上がりが大きな場合には基板はチャンバの端部壁に形成された基板を通過させるためのスリットにぶつかり、損傷したり、搬送不能になる虞があった。

この発明は基板に気体を噴射して乾燥処理する場合に、基板が支持ローラから浮き上がるのを防止した基板の処理装置を提供することにある。

この発明は、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された基板に気体を噴射して乾燥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と下側の背面との高さ方向ほぼ全長にわたって対向して配置され上記基板の搬送方向上流側に向かって気体を噴射する気体噴射手段と、
上記基板の前面の上記気体噴射手段よりも基板の搬送方向上流側に上記前面と対向して設けられ上記気体噴射手段から噴射される気体が上記基板の前面に沿って流れるようガイドする前面整流板と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記前面整流板は上記基板の高さ方向に対して複数に分割されていることが好ましい。

上記前面整流板は基板の搬送方向下流側から上流側に向かって上記基板の前面に対する対向間隔が次第に小さくなるよう傾斜して配置されていることが好ましい。

上記基板の背面の上記気体噴射手段よりも基板の搬送方向上流側に上記背面と対向して設けられ上記気体噴射手段から噴射される気体が上記基板の背面から離れる方向に流れるようガイドする背面整流板が設けられることが好ましい。

複数の背面整流板が基板の搬送方向に沿って所定間隔で設けられていることが好ましい。

この発明によれば、気体噴射手段から噴射された気体は前面整流板によって基板の前面に沿って流れるようガイドされるから、その気体の流れによって基板の前面に浮力が生じるのを抑制し、基板を安定した状態で搬送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、たとえば垂直な状態から１５度傾斜させた、水平面に対して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で洗浄液によって洗浄処理が行なわれる。そして、第５の処理ユニット１Ｅで熱風などの加圧された気体によって後述するように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の処理ユニット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３１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の前壁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は第５の処理ユニット１Ｅのチャンバ３内を示す断面図であって、このチャンバ３内を搬送される基板Ｗの前面と背面には、基板Ｗの上下方向全長に対向する長さの気体噴射手段としての一対のエアーナイフ６１が対向して配設されている。

一対のエアーナイフ６１は先端面にスリット６２が開口形成されていて、そのスリット６２から基板Ｗの前面と背面に所定の圧力に加圧された気体が噴射される。一対のエアーナイフ６１は、図４に示すように先端側が基板Ｗの搬送方向Ｘの上流側に向かって低くなるよう傾斜して配設されている。それによって、エアーナイフ６１のスリット６２から噴射された気体は、基板Ｗの前面及び背面に衝突してから、搬送方向Ｘの上流側に向かって流れる。
なお、基板Ｗの前面及び背面に対するエアーナイフ６１の傾斜角度は３０〜６０度の範囲に設定されることが好ましい。

上記エアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向Ｘの上流側には、図３と図４に示すように基板Ｗの前面に対向して複数の前面整流板６４が後述するように配置され、背面に対向して図４と図５に示すように基板Ｗの高さ寸法とほぼ同じ長さを有する複数の背面整流板６５、この実施の形態では２枚の背面整流板６５が後述するように平行に配置されている。

すなわち、上記前面整流板６４は、図３に示すように基板Ｗの高さ方向に対して３つに分割されていて、基板Ｗの搬送方向Ｘの上流側から下流側に向かって基板Ｗの前面に対する対向間隔が次第に狭くなるよう傾斜して配設されている。

さらに具体的に説明すると、図４に示すように前面整流板６４のエアーナイフ６１側に位置する幅方向の一端と基板Ｗの前面との間隔をＡ、幅方向他端と基板Ｗの前面との間隔をＢとすると、Ａ＞Ｂであって、たとえばＡは２０ｍｍ、Ｂは１０ｍｍに設定される。

上記前面整流板６４の長さ寸法は基板Ｗの高さ寸法の約５分の１に設定されている。それによって、隣り合う前面整流板６４の端部間には前面整流板６４の長さ寸法とほぼ同じ間隔で開放部Ｓが形成される。

上記背面整流板６５は、基板Ｗの高さ寸法とほぼ同じ長さ寸法を有するとともに、基板Ｗの搬送方向Ｘの上流側に位置する幅方向の一端Ｃが他端Ｄよりも基板Ｗの背面から離れる方向に傾斜している。基板Ｗの背面に対する上記背面整流板６５の傾斜角度は３０〜６０度が好ましい。そして、２枚の背面整流板６５は基板Ｗの搬送方向Ｘに対して所定間隔で平行に離間して配設されている。

このように構成された基板Ｗの処理装置によれば、第１の乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃで処理液によって処理されてから、第４の処理ユニット１Ｄで洗浄液によって洗浄処理された基板Ｗが第５の処理ユニット１Ｅに搬入されると、この基板Ｗの前面と背面には一対のエアーナイフ６１から加圧された気体が噴射される。

基板Ｗの前面に噴射された気体は基板Ｗの前面に衝突して反射し、その前面から離れる方向に流れようとする。しかしながら、エアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向上流側の前面には３枚の前面整流板６４が設けられている。

そのため、これら前面整流板６４に対応する部分に噴射された気体は、図４に矢印Ｆで示すように基板Ｗの前面で衝突すると、前面整流板６４にガイドされて基板Ｗの前面に沿って流れる。

したがって、基板Ｗの前面に噴射された気体は基板Ｗの前面に衝突した後、直ちにその前面から離れる方向に流れるのが上記前面整流板６４によって阻止されるから、基板Ｗに噴射された気体によってその基板Ｗの前面に浮力が生じるのが抑制される。それによって、基板Ｗを支持ローラ１４から浮き上がらせることなく、安定した状態で搬送することができる。

基板Ｗの前面の前面整流板６４が設けられていない部分に噴射された気体は、基板Ｗの前面に衝突した後、直ちにその前面から離れる方向に流れるため、基板Ｗの前面に浮力を生じさせることになる。

しかしながら、その気体によって基板Ｗの前面に浮力が生じても、基板Ｗの前面と前面整流板６４との間に流れる気体が基板Ｗの前面にこの基板Ｗを支持ローラ１４に押し付ける方向の力として作用するから、基板Ｗが支持ローラ１４から浮き上がるのが阻止されることになる。

したがって、基板Ｗの前面に複数に分割された前面整流板６４を設けるようにしても、エアーナイフ６１から基板Ｗの前面に噴射される気体によって基板Ｗが浮き上がるのを防止することができる。

しかも、前面整流板６４は基板Ｗの前面との間隔が基板Ｗの搬送方向下流側から上流側に向かって狭くなるよう傾斜して設けられている。そのため、エアーナイフ６１から噴射されて基板Ｗの前面に衝突した気体は基板Ｗの前面と前面整流板６４との間に流入しやすいから、そのことによっても基板Ｗの前面に浮力が生じ難くなる。

一方、前面整流板６４を基板Ｗの高さ方向に対して３つに分割したため、前面整流板６４を基板Ｗの高さ方向全長にわたって設けた場合に比べ、エアーナイフ６１から噴射されてから前面整流板６４にガイドされて基板Ｗの前面に沿って流れる気体の量が少なくなる。

それによって、基板Ｗの前面に発生する、基板Ｗを支持ローラ１４に押し付ける力が大きくなり過ぎるのが抑制されるから、基板Ｗの前面がエアーナイフ６１から噴射される気体によって加圧され過ぎて基板Ｗの搬送が円滑に行なわれるのを防止することができる。

基板Ｗの背面には基板Ｗの搬送方向Ｘの下流側から上流側に向かって基板Ｗの背面から離れる方向に傾斜した２枚の背面整流板６５を平行に設けるようにした。そのため、エアーナイフ６１から基板Ｗの背面に噴射された気体は基板Ｗの背面に衝突した後、図４に矢印Ｒで示すように上記背面整流板６５にガイドされて基板Ｗの背面から離れる方向に流れる。

そのため、基板Ｗの背面に噴射された気体が基板Ｗを背面が支持ローラ１４から浮き上がる方向の力として作用することがないから、そのことによっても基板Ｗを支持ローラ１４によって安定した状態で搬送することができる。

すなわち、洗浄液によって洗浄処理された基板Ｗを第５の処理ユニット１Ｅで乾燥処理する際、所定の角度で傾斜した基板Ｗの前面と背面とに一対のエアーナイフ６１から気体を噴射しても、その基板Ｗの背面が気体の圧力によって支持ローラ１４から浮き上がるのを防止することができるから、基板Ｗを安定した状態で確実に搬送することが可能となる。

なお、上記一実施の形態では基板の背面側に背面整流板を設けたが、背面整流板を設けず、前面整流板だけを設けるようにしても、基板を安定した状態で搬送することが可能である。背面整流板を設ける場合、その枚数は２枚に限られず、１枚或いは３枚以上であってもよい。

前面整流板を複数に分割したが、分割せずに基板の高さ方向全長にわたって設けるようにしてもよく、その場合、基板の前面と前面整流板との間を流れる気体の圧力が高くなり過ぎないよう、エアーナイフから噴射される気体の圧力を調整すれば、基板の円滑な搬送が損なわれるのを防止することができる。

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。上記処理装置のエアーナイフが設けられたチャンバの縦断面図。基板の前面に対向して配置されたエアーナイフと前面整流板を示す正面図。基板の搬送方向を図３と同じにして一対のエアーナイフ、前面整流板及び、背面整流板を示す平面図。基板の搬送方向を図３と同じにして基板の背面に対向して配置されるエアーナイフと背面整流板を示す背面図。

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、６１…エアーナイフ、６２…スリット、６４…前面整流板、６５…背面整流板。

Claims

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された基板に気体を噴射して乾燥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と下側の背面との高さ方向ほぼ全長にわたって対向して配置され上記基板の搬送方向上流側に向かって気体を噴射する気体噴射手段と、
上記基板の前面の上記気体噴射手段よりも基板の搬送方向上流側に上記前面と対向して設けられ上記気体噴射手段から噴射される気体が上記基板の前面に沿って流れるようガイドする前面整流板と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
上記前面整流板は上記基板の高さ方向に対して複数に分割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。
上記前面整流板は基板の搬送方向下流側から上流側に向かって上記基板の前面に対する対向間隔が次第に小さくなるよう傾斜して配置さ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。
上記基板の背面の上記気体噴射手段よりも基板の搬送方向上流側に上記背面と対向して設けられ上記気体噴射手段から噴射される気体が上記基板の背面から離れる方向に流れるようガイドする背面整流板が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板の処理装置。
複数の背面整流板が基板の搬送方向に沿って所定間隔で設けられていることを特徴とする請求項４記載の基板の処理装置。