JP2008253062A - 駆動力伝達装置および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触式の駆動力伝達装置において従動軸や駆動軸を比較的低剛性で支持できるようにする。
【解決手段】チャンバ１０内の主ローラ１６ａを当該チャンバ１０の外側から非接触で駆動する装置。側壁１１を挟んで主ローラ１６ａと駆動軸１７とが同軸上に配置される。主ローラ１６ａおよび駆動軸１７の末端には、回転体３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ組み付けられる。これら回転体３０Ａ，３０Ｂには、主ローラ１６ａと駆動軸１７との間に磁気的吸引力を生じさせる第１磁石部と、磁気的反発力を生じさせる第２磁石部とが設けられる。第１磁石部は、軸心回りに極性の異なる磁石３４，３５が交互に配列されてなり、第２磁石部は、各回転体３０Ａ，３０Ｂの軸心にそれぞれ設けられる同極性の磁石３６からなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＣＤ、ＰＤＰ用ガラス基板および半導体基板等の基板に処理液を供給して各種処理を施す基板処理装置に適した駆動力伝達装置、および同装置を含む基板処理装置に関するものである。

従来から、ＬＣＤ用ガラス基板等の基板を処理用チャンバ内でローラ搬送しながら、その主面に処理液を供給することによって現像、エッチング、剥離等の処理を基板に施す基板処理装置が知られている。また、この種の装置において、例えば特許文献１には、飛散した処理液がチャンバ外に漏洩するのを防止すべく、チャンバ内の搬送ローラをチャンバ外から非接触で駆動するようにしたものも提案されている。

この特許文献１の装置は、チャンバの側壁を挟んでローラ軸と駆動軸とが同軸上に近設配置され、両軸の互いに対向する軸の端部に、極性の異なる複数の磁石が周方向に並んだ状態でそれぞれ組み込まれた構成となっている。つまり、ローラ軸と駆動軸とを、側壁を隔てて磁力で連結することにより、駆動軸の回転駆動力をチャンバの外側からローラ軸に伝達する構成となっている。
実開平７−２７２９０号公報

上記特許文献１の装置において、伝達可能な回転トルクを高めるには両回転板に組み込む磁石の磁力を強めるのが有効である。しかし、磁力を強めると、軸方向（スラスト方向）に大きな磁気的吸引力が作用するため、ローラ軸や駆動軸を安定的に、かつ円滑に回転させるにはローラ軸等の支持剛性を高める必要が生じ、いきおい製造コストが嵩む。また、運搬時や装置組立の際に、誤ってローラ軸と駆動軸とが磁気吸着してしまうと、これを分離するのに過大な手間と労力がかかるという問題がある。従って、これらの点を解決することが望まれている。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、非接触式の駆動力伝達装置において、従動軸や駆動軸を高剛性で支持することなく駆動力伝達を円滑に行うことができ、また、従動軸や駆動軸について取扱い性の良好な駆動力伝達装置、および同装置を組み込んだ基板処理装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、駆動軸からの回転駆動力を、隔壁を隔てて前記駆動軸と同軸上に配置された従動軸に非接触で伝達する駆動力伝達装置において、前記駆動軸および前記従動軸の互いに対向する軸の端部に、両軸間に磁気的吸引力を発生させる第１磁石部と、両軸間に前記磁気的吸引力よりも弱い磁気的反発力を生じさせる第２磁石部とをそれぞれ有し、前記第１磁石部は、前記各軸の端部であって該各軸の軸心周りに所定間隔を置いて配置されてなり、前記第２磁石部は、両軸の軸心周りに連続して互いに同極の磁石が配置されてなるものである（請求項１）。

この構成によれば、第１磁石部による磁気的吸引力により駆動軸と従動軸とが隔壁を隔てて磁気的に連結され、駆動軸を回転駆動すると、これに追従して従動軸が回転し、その結果、駆動軸から従動軸に非接触で回転駆動力が伝達されることとなる。しかも、両軸には、第１磁石部とは別の第２磁石部が設けられ、前記磁気的吸引力によって両軸に作用する軸方向の力が第２磁石部による磁気的反発力により相殺されるため、両軸に大きな軸方向の力が働くことが有効に防止されることとなる。また、両軸間に、第２磁石部による磁気的反発力が生じる結果、運搬や装置組立の際に、誤って従動軸と駆動軸とが磁気吸着してしまうといったことが有効に防止される。

なお、上記の装置において、両軸の前記第２磁石部は、磁石が同一形状を有する環状体（請求項２）、あるいは磁石が円形体であるのが好適である（請求項３）。

また、上記の装置において、前記第１、第２磁石部は前記両軸の端部にそれぞれ設けられた回転体に設けられているのが好適である（請求項４）。

この構成によれば、軸心から径方向により離れた位置に第１磁石部を設けて伝達トルクを稼ぐことが可能になるとともに、第２磁石部を設けるためのスペースを両軸の端部に良好に確保することが可能となる。

一方、本発明に係る基板処理装置は、搬送ローラで搬送される基板に対して処理液の供給を行う処理用チャンバと、前記搬送ローラに対し、前記処理用チャンバの側壁を介して駆動源からの回転駆動力を伝達する上記（請求項１乃至４の何れか一項）の駆動力伝達装置とを備えた基板処理装置であって、前記従動軸は前記搬送ローラであり、前記隔壁は、前記処理用チャンバの側壁である（請求項５）。

この基板処理装置によれば、処理用チャンバの外側から非接触で搬送ローラを駆動することができる。しかも、駆動力伝達装置として上記（請求項１乃至４の何れか一項）のような装置が組み込まれているため、搬送ローラ及び駆動軸に大きな軸方向の力が働くことを有効に防止でき、これによって、搬送ローラや駆動軸を低剛性で支持することが可能となる。

本発明の駆動力伝達装置によれば、駆動軸と従動軸とを磁気的に連結して非接触で回転駆動力を伝達しながらも、両軸に軸方向の大きな力が働くのを防止し得るようにしたので、従動軸および駆動軸を低剛性で支持することが可能となる。また、運搬や装置組立の際に、誤って従動軸と駆動軸とが磁気吸着してしまうといったことを有効に防止でき、これによって従動軸や駆動軸の取扱い性を向上させることができる。

また、本発明の基板処理装置によれば、上記のような駆動力伝達装置を組み込んで搬送ローラを非接触で駆動する構成としたので、搬送ローラおよび駆動軸の支持構造を低剛性にして製造コストを抑えることができる。また、上記のように搬送ローラや駆動軸の取扱い性が向上する分、装置の組立性が向上するという効果がある。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明が適用される基板処理装置の一例を示す概略断面図である。この図に示す基板処理装置は、基板Ｓに所定の処理を施す処理部１と、処理液を貯溜するタンク２と、前記処理部１とタンク２との間で処理液を循環させる循環系統等とを備えている。

前記処理部１は、箱形のチャンバ１０を有している。このチャンバ１０の内部には、複数の搬送ローラ１６が所定間隔で配備されており、基板Ｓがこれら搬送ローラ１６により水平姿勢で搬送されるようになっている。なお、チャンバ１０の側面には、扉１４により開閉される基板Ｓの搬入口１２ａおよび搬出口１２ｂが設けられている。

前記搬送ローラ１６は、図外のモータにより駆動される主（駆動）ローラ１６ａと複数の副（従動）ローラ１６ｂとから構成されており、主ローラ１６ａの回転駆動力をベルト伝動により各副ローラ１６ｂに伝達することにより全搬送ローラ１６を同期させて駆動する構成となっている。なお、主ローラ１６ａは、前記モータにより、チャンバ１０の外部から非接触で駆動される構成となっており、この点については後に詳述することにする。

チャンバ１０の内部において、搬送ローラ１６の上方には、基板Ｓに対して処理液を供給するための複数のシャワーノズル１８（本発明に係る供給手段に相当する）が配備されている。これらのシャワーノズル１８は、詳しく図示していないが、搬送ローラ１６の上方に複数設けられ、例えばマトリクス状に配備されている。そして、各シャワーノズル１８からそれぞれ液滴状に処理液を吐出して基板Ｓに供給するようになっている。

前記チャンバ１０の内底部は、下向きに窄んだ漏斗状に形成されており（漏斗状部分１０ａという）、この漏斗状部分１０ａの下端部に処理液の排出口１３が設けられている。これにより前記シャワーノズル１８から基板Ｓに供給された処理液が、漏斗状部分１０ａの斜面に沿って流下しつつ収液され、排出口１３から排出される構成となっている。

一方、処理液の循環系統は、ポンプ２２およびフィルタ２４等を具備する送液配管２０と、チャンバ１０の前記排出口１３から導出される薬液を回収する回収配管２１とを有しており、タンク２から前記送液配管２０を通じて薬液を導出しつつシャワーノズル１８に送液し、各シャワーノズル１８から基板Ｓに薬液を供給した後、使用後の薬液を、前記回収配管２１を通じてタンク２に戻すように構成されている。

次に、搬送ローラ１６（主ローラ１６ａ）を非接触で駆動するための構成について図２を用いて説明する。図２は、搬送ローラ１６のうち動力伝達側の末端部分の構成を示している。

主ローラ１６ａは、チャンバ１０の内部（図２では側壁１１の左側の位置）に回転自在に支持されている。具体的には、チャンバ１０の側壁１１に水平フランジ１１ａが設けられ、主ローラ１６ａが、このフランジ１１ａ上に固定された支持ブロック２６にベアリング２７を介して支持されている。

主ローラ１６ａの末端には、前記側壁１１に近設対向する状態で、樹脂等の非磁性体からなる円盤状の回転体３０Ａが一体に固定されている。この回転体３０Ａは、複数の永久磁石を保持した本体３１と、これら永久磁石を側壁１１側から被うように当該本体３１に固定されるカバー３２とから構成されている。

本体３１に保持される永久磁石は、その極性および配列が定められており、これによって回転体３０Ａに第１、第２磁石部が設けられている。詳しくは、図３に示すように、回転体３０Ａの軸心（主ローラ１６ａの軸心）回りに、Ｎ極が側壁１１側に位置する磁石３４（以下、Ｎ極の磁石３４という）と、Ｓ極が側壁１１側に位置する磁石３５（以下、Ｓ極の磁石３５という）とが周方向に等間隔で交互に配置されており、これによって前記軸心回りに磁石３４，３５からなる第１磁石部が設けられている。図示の例では、Ｎ極の磁石３４とＳ極の磁石３５とが、それぞれ３個ずつ周方向に交互に配置されている。

そして、前記回転体３０Ａの中心に、Ｎ極が側壁１１側に位置する磁石３６（以下、Ｎ極の磁石３６という）が配置されることにより、第１磁石部の内側（磁石３４，３５に対して径方向内側）に、磁石３６からなる第２磁石部が設けられている。

なお、磁石３４〜３６は、同図に示すようにそれぞれ円形体の形状を有している。また、第１磁石部の各磁石３４，３５の磁力および第２磁石部の磁石３６の磁力は、後述する磁気的吸引力よりも磁気的反発力が小さくなるようにそれぞれ設定されている。

一方、チャンバ１０の外側（図２では側壁１１の右側の位置）には、図２に示すように、駆動軸１７が、側壁１１を隔てて前記主ローラ１６ａと同軸上に回転可能に設けられている。具体的には、チャンバ１０の側壁１１外側に水平フランジ１１ｂが設けられ、駆動軸１７が、このフランジ１１ｂ上に固定された支持ブロック２８にベアリング２９を介して支持されている。

この駆動軸１７のうち側壁１１側の末端部分には回転体３０Ｂが固定されている。この回転体３０Ｂは、主ローラ１６ａに固定される前記回転体３０Ａと同一構成のもので、同図に示すように、駆動軸１７の末端に固定されることにより、側壁１１を隔てて主ローラ１６ａの前記回転体３０Ａに対向配置されている。つまり、このように回転体３０Ａ，３０Ｂが対向配置されることにより、駆動軸１７側の回転体３０Ｂの第１磁石部と主ローラ１６ａ側の回転体３０Ａの第１磁石部のうち、極性の異なる磁石間に磁気的吸引力が生じ、その結果、駆動軸１７と主ローラ１６ａとが、側壁１１を隔てて非接触の状態で磁気的に連結されている。

前記駆動軸１７のうち支持ブロック２８を挟んで側壁１１側とは反対側の末端部分にはプーリ３８が固定されている。そして、このプーリ３８と、前記モータの出力軸等に固定される図外のプーリとに亘ってタイミングベルト４０が装着され、これによって前記駆動軸１７が前記モータにより回転駆動される構成となっている。

すなわち、この装置では、上記のように主ローラ１６ａと駆動軸１７とが側壁１１を挟んで磁気的に連結されることにより、上記モータにより回転駆動される前記駆動軸１７の駆動力が非接触で前記主ローラ１６ａに伝達され、その結果、主ローラ１６ａが回転駆動されるようになっている。

このような上記基板処理装置の構成によれば、チャンバ１０内の主ローラ１６ａを、当該チャンバ１０の外側から非接触で駆動することができ、これによりチャンバ１０内を密閉して、処理液の外部への漏洩を有効に防止することができる。

しかも、各回転体３０Ａ，３０Ｂの中心に同極性の磁石３６からなる第２磁石部をそれぞれ設けているため、主ローラ１６ａおよび駆動軸１７に大きな軸方向の力が働くことが有効に防止されるという利点がある。すなわち、図２に示すように、回転体３０Ａ，３０Ｂとの間には、第１磁石部（磁石３４，３５）による磁気的吸引力（同図中実線矢印で示す）が生じている一方で、これとは別に、第２磁石部（磁石３６）による磁気的反発力（同図中破線矢印で示す）が生じているため、前記磁気的吸引力によって主ローラ１６ａおよび駆動軸１７に作用する軸方向の力が前記磁気的反発力により相殺され、これによって主ローラ１６ａおよび駆動軸１７に大きな軸方向の力が働くことが有効に防止されることとなる。

従って、主ローラ１６ａと駆動軸１７とを磁気的に結合して回転駆動力を伝達するようにしながらも、主ローラ１６ａおよび駆動軸１７を低剛性の支持構造で支持することが可能となり、その分、製造コストを低廉化することが可能になるというメリットがある。

また、主ローラ１６ａと駆動軸１７との間に上記のような磁気的反発力が作用していることによって、運搬や装置組立の際に、誤って主ローラ１６ａ（回転体３０Ａ）と駆動軸１７（回転体３０Ｂ）とが磁気吸着してしまうといったことを有効に防止することが可能となる。従って、主ローラ１６ａや駆動軸１７の取扱いが容易になり、その結果、装置の組立性が向上するというメリットもある。

ところで、以上説明した基板処理装置は、本発明が適用される基板処理装置の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、回転体３０Ａ，３０Ｂにおいて、第２磁石部（磁石３６）を第１磁石部（磁石３４，３５）の内側、つまり径方向内側に設けているが、図４に示すように、第１磁石部の外側に設けてもよい。この場合、第２磁石部の磁石３６は、前記磁気的反発力が周方向に亘って連続的に生じるように、同図に示すように円形体であるのが望ましい。つまり、第２磁石部により生じる前記磁気的反発力が周方向に不連続であると、例えば主ローラ１６ａ（回転体３０Ａ）と駆動軸１７（回転体３０Ｂ）との間に周方向のずれが生じ易くなる等、回転駆動力の伝達に影響を与えることが考えられるためである。

また、上記実施形態では、第２磁石部としてＮ極の磁石３６（側壁１１側にＮ極が位置する磁石３６）を回転体３０Ａ，３０Ｂに組み込むようにしているが、勿論、Ｓ極の磁石（側壁１１側にＳ極が位置する磁石）を組み込むようにしてもよい。また、第１磁石部を構成する磁石３４，３５の数や配列は、必ずしも実施形態に限定されるものではなく、要求される回転トルクを確実に伝達でき、かつ上記の作用効果を奏し得るように適宜選定するようにすればよい。

また、上記実施形態では、本発明の適用例として、搬送ローラ１６（主ローラ１６ａ）を回転駆動する場合を例に説明したが、勿論、搬送ローラ１６以外のものを駆動する場合にも本発明は適用可能である。例えば、ブラシローラにより基板Ｓを洗浄等する装置では、このブラシローラを非接触で回転駆動する場合にも本発明は適用可能である。また、搬送ローラやブラシローラのように軸を同一方向に連続的に回転駆動するもの以外に、軸を揺動（正逆回転駆動）させる場合にも本発明は適用可能である。例えば、ノズルを揺動させながら処理液を基板Ｓに供給するような装置では、このノズルを非接触で揺動駆動する場合にも本発明は適用可能である。

本発明に係る駆動力伝達装置が適用される基板処理装置の一例を示す断面略図である。 基板処理装置に組み込まれた駆動力伝達装置の構成を示す断面略図（図１のＡ−Ａ断面図）である。 主ローラ（搬送ローラ）に組み付けられる回転体の構成を示す正面図（図２のＢ矢視図）である。 回転体の別の構成を示す正面図である。

符号の説明

１ 処理部
２ タンク
１０ チャンバ
１１ 側壁（隔壁）
１６ 搬送ローラ
１６ａ 主ローラ（従動軸）
１７ 駆動軸
１８ 処理部
３０Ａ，３０Ｂ 回転体
３４，３５，３６ 磁石
Ｓ 基板

Claims (5)

1. 駆動軸からの回転駆動力を、隔壁を隔てて前記駆動軸と同軸上に配置された従動軸に非接触で伝達する駆動力伝達装置において、
   前記駆動軸および前記従動軸の互いに対向する軸の端部に、両軸間に磁気的吸引力を発生させる第１磁石部と、両軸間に前記磁気的吸引力よりも弱い磁気的反発力を生じさせる第２磁石部とをそれぞれ有し、前記第１磁石部は、前記各軸の端部であって該各軸の軸心周りに所定間隔を置いて配置されてなり、前記第２磁石部は、両軸の軸心周りに連続して互いに同極の磁石が配置されてなることを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の駆動力伝達装置において、
   前記第２磁石部は、前記磁石が同一形状を有する環状体であることを特徴とする駆動力伝達装置。
3. 請求項１に記載の駆動力伝達装置において、
   前記第２磁石部は、前記磁石がそれぞれ円形体であることを特徴とする駆動力伝達装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の駆動力伝達装置において、
   前記第１、第２磁石部は前記両軸の端部にそれぞれ設けられた回転体に設けられていることを特徴とする駆動力伝達装置。
5. 搬送ローラで搬送される基板に対して処理液の供給を行う処理用チャンバと、前記搬送ローラに対し、前記処理用チャンバの側壁を介して駆動源からの回転駆動力を伝達する請求項１乃至４の何れか一項に記載の駆動力伝達装置とを備えた基板処理装置であって、前記従動軸は前記搬送ローラであり、前記隔壁は、前記処理用チャンバの側壁であることを特徴とする基板処理装置。

Images