JP2008289966A

JP2008289966A - スリットコータ

Info

Publication number: JP2008289966A
Application number: JP2007135980A
Authority: JP
Inventors: Akira Uehara; 晃植原; Masayuki Tsuda; 昌之都田; Masaru Umeda; 優梅田
Original assignee: Watanabe Shoko KK; M Watanabe and Co Ltd
Current assignee: Watanabe Shoko KK; M Watanabe and Co Ltd
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-12-04
Also published as: WO2008143259A1

Abstract

【課題】ワーク受け渡し用の接触式搬送ロボットアームを用いることなく、一連の製造工程における搬送経路上もしくは搬送経路に隣接して表面処理工程を行うことができるスリットコータを提供する。
【解決手段】ワークＷの搬送経路の一部を構成する浮上搬送部兼表面処理部としての浮上搬送フレーム１０２にワークＷが直接搬送されるため、ワークＷの受け渡し用の接触式搬送ロボットアームを用いることなく、一連の製造工程における搬送経路上もしくは搬送経路に隣接して表面処理工程を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状のワークに対して圧力気体を噴射することによってワークを浮上した状態にし、この状態でワークの洗浄や薬液等の塗布作業を行うようにしたスリットコータに関する。

特開平１１−０９０２９５号公報従来から、半導体ウエハ、液晶ディスプレーのガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレー）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等の製造工程においては、その多くの工程で基板を作業テーブル上に載置・保持して処理を施すようになっている。

例えば、作業テーブル上に基板を真空吸着してフォトレジスト液等の塗布膜を形成したり、あるいは突設された支持ピン等を介して作業テーブル上に基板を載置・保持して、この状態で基板を加熱、あるいは冷却することが行われている。

一方、このような液晶ディスプレーのガラス基板等のワークの製造工程において、フォトレジストや絶縁材料、はんだレジスト等の各種塗布液を塗布対象物（ワーク）であるガラス基板等の表面上に塗布して、数ミクロン程度の非常に薄い塗膜を形成したり表面洗浄を行うといった基板表面処理ためのスリットコータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このスリットコータは、工程的に他の行程と独立しており、一連の流れ作業のうちの一行程として自動化することは困難であった。

特に、近年の液晶ディスプレーの製造工程においては、ガラス基板の大型化（液晶ワイドテレビ用等）に伴い、製造工程の分業化せざるを得ないのが実情である。

これは、大型ガラス基板の搬送にローラコンベア等を用いると表面が大きく波打ってしまうため、ガラス基板をローラコンベア等で搬送しながら基板表面処理を行うことは塗膜にムラが発生したり、搬送中に破損が発生してしまうといった問題が生じ易いためである。

従って、搬送ライン（一連のローラコンベア等の搬送ライン）とは独立してスリットコータの処理スペースを設け、ガラス基板を載置又は握持する専用の接触式搬送ロボットアームを用いて搬送ラインから取り上げたガラス基板をスリットコータの基板載置台等の上にガラス基板を移載・固定したうえでガラス基板の上空でノズルを変位させて基板表面処理を行っている。

ところで、このようなスリットコータでは、接触式搬送ロボットアームによるガラス基板等のワーク移載時に破損等が発生し易く、しかも、搬送ロボットを経由することに伴って基板表面処理時間を必要とするという問題が生じていた。

しかも、ワークを搬送ラインからスリットコータへと受け渡す際、成形・加工ライン全体の設計等には、ある程度の制約が発生する場合がある。

例えば、成形・加工工場における敷地面積や敷地形状に制約があり、成形・加工ライン中、隣接する前後の成形・加工工程への搬送方向に対して直交してスリットコータを配置せざるを得ない場合等がある。

この際、ワークの大きさや種類等に応じて異なったスリットコータを経由する必要があると、配置スペース等の問題はさらに深刻なものとなってしまう。

しかも、接触式搬送ロボットアームを使用してのワーク受け渡しは、接触式搬送ロボットアームの配置（移動）スペースを確保しなければならない。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、ワーク受け渡し用の接触式搬送ロボットアームを用いることなく、一連の製造工程における搬送経路上もしくは搬送経路に隣接して表面処理工程を行うことができるスリットコータを提供することを目的とする。

請求項１に記載のスリットコータは、搬送経路の一部を構成するように所定方向に圧力気体を噴射してワークを浮上搬送する浮上搬送部と、該浮上搬送部の搬送方向に沿って配置されワークを浮上搬送・停止する表面処理部と、該表面処理部の上方に配置された液体噴射装置をと備えていることを特徴とする。

このような請求項１に記載のスリットコータによれば、ワークを搬送経路の一部を構成する浮上搬送部からワークが直接表面処理部へと搬送されるため、ワーク受け渡し用の接触式搬送ロボットアームを用いることなく、一連の製造工程における搬送経路上もしくは搬送経路に隣接して表面処理工程を行うことができる。

さらに、請求項２に記載のスリットコータは、前記浮上搬送部と前記表面処理部とが兼用されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載のスリットコータは、前記表面処理部は、ワークの停止状態を維持する処理部と、該処理部の上方に対して出没可能とされてワークを浮上搬送する櫛歯状の搬送部とを備えていることを特徴とする。

さらに、請求項４に記載のスリットコータは、前記処理部の上方を前記液体噴射装置が変位することを特徴とする。

本発明のスリットコータによれば、ワーク受け渡し用の接触式搬送ロボットアームを用いることなく、一連の製造工程における搬送経路上もしくは搬送経路に隣接して表面処理工程を行うことができる。

次に、本発明の一実施形態に係るスリットコータについて、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１乃至図６は本発明の一実施形態に係るスリットコータの斜視図で、ワークの搬送位置に応じて時系列で変化している状態を示している。尚、ワーク成形・加工処理システム全体は、ワークの種類や大きさ、成形・加工工場における敷地面積や敷地形状等によって任意に設計されるため、ここではその一部の配置例として図示する。

図に示すように、スリットコータ１００は、複数のワーク浮上搬送ユニット２００で構成されるワーク搬送経路中に設けられ、この実施の形態ではスリットコータ１００に隣接してスリットコータ３００でのワークＷの処理（表面処理）とは異なる他の（次の）処理を行うための処理ユニット３００が配置されている。

スリットコータ１００は、複数のフレーム構成からなる台座１０１にワーク搬送方向に延びる浮上搬送部兼表面処理部としての複数の浮上搬送フレーム１０２と、浮上搬送フレーム１０２の上方に配置された液体噴射装置１０３をと備えている。

尚、各浮上搬送フレーム１０２には、後述する噴射ユニット１０が設けられており、これにより、ワークＷの浮上搬送並びに浮上停止が可能となっている。この際、本実施の形態では、ワークＷは基本的には浮上停止はしない。また、本実施の形態における浮上停止とは、ワークＷが浮上した状態で搬送される浮上搬送に対するものとして用い、ワークＷの浮上状態は維持したままで略同一位置で停止していることを示す。

また、液体噴射装置１０３は、その用途（例えば、洗浄や塗布膜形成）用の公知の液体噴射装置が用いられているため、ここでは、その説明は省略する。また、液体噴射装置１０３は、本実施の形態ではワークＷを浮上搬送しながら処理を行うため、台座１０１に対して固定されている。さらに、スリットコータ１００や液体噴射装置１０３は、例えば、図７，図８に示すように、用途等（例えば、ワークＷの大きさや種類、或いは洗浄等の作業内容）に応じて搬送経路を短くしたり、昇降装置１０４を介して昇降可能とすることができる。

ワーク浮上搬送ユニット２００は、その縦横に複数隣接設置することで所定のワーク搬送経路を構築するが、その配置は自由である。また、ワーク浮上搬送ユニット２００は、ここでは躯体フレーム２０１に浮上搬送ステージ２０２が設けられている。尚、各浮上搬送ステージ２０２は、複数段に構成することも可能である。

浮上搬送ステージ２０２は、図９に示すように、天板２０３の下方に配置された複数列の噴射ユニット１０を備えている。

この噴射ユニット１０は、コンプレッサー等の圧力気体供給源（図示せず）に配管１１ａを介して接続されたコントロールバルブ１１と、このコントロールバルブ１１が一端に固定された供給管１２と、供給管１２の側壁に複数固定された噴射部２０とを備えている。

コントロールバルブ１１は、図１０，図１１に示すように、配管１２への圧力気体の流量を制御するもので（例えば、Parker Hannifin CorporationのPNEUTRONICS）、天板２０３と上下で対向する基板２０４にビス１３を介して固定された断面Ｌ字形状の長尺なフレーム１４の一端寄りに配置されて、供給管１２の一端に固定されている。この供給管１２はフレーム１４に図示を略するブラケットを介して保持されている。

噴射部２０は、基板２０４とフレーム１４とで挟持されると共にボルト１５によって基板２０４に固定されたベース部２１と、各ベース部２１に水平面内で回転可能に保持されたノズル部材２２と、各ベース部２１に固定された電磁弁２３と、供給管１２の外壁とベース部材２１の外壁との間に介装された環状パッキン２４とを備えている。

ベース部２１は、略クランク形状の連通路２１ａと、シャフト保持穴２１ｂと、このシャフト保持穴２１ｂに連通する供給穴２１ｃと、常開ポート挿入穴２１ｄとが形成されている。また、連通路２１ａの傾斜部分の延長上にある穴２１ｅは形成時にできたもので常時はパッキン２５により閉成されている。さらに、連通路２１ａの上流端には供給管１２に固定されて環状パッキン２４を貫通した状態でボルト状のポート部材１８の先端が臨んでいる。このポート部材１８の軸線には、供給管１２と連通路２１ａとを連通する貫通穴（図示せず）が形成されている。ノズル部材２２は、その外周全体が環状に凹陥されてシャフト保持穴２１ｂの内壁と協働して環状の供給路２６（図１１にのみ図示）を形成する環状凹部２２ａと、環状凹部２２ａの内壁面間に軸線を経由して貫通する連通穴２２ｂと、ノズル部材２２の軸線上に形成されて連通穴２２ｂと連通する軸穴２２ｃと、軸穴２２ｃの上端部と連通してノズル部材２２の上端面に開口するノズル２２ｄとを備えている。このノズル２２ｄは、必要に応じて（設置場所に応じて）ノズル部材２２に垂直若しくは傾斜状態で形成されている。尚、ノズル部材２２は、鋳型若しくは射出成形等によって形成された後、環状凹部２２ａの内壁面間を貫通するように連通穴２２ｂを形成すると共に、ノズル部材２２の下端面から軸線上に軸穴２２ｃを形成した後、ノズル２２ｄを穿孔している。これにより、軸穴２２ｃの連通穴２２ｂよりも下方はパッキン２７により密閉されている。さらに、ノズル部材２２の下端面には、ノズル部材２２を水平面内で手動若しくは自動で回転させる際の工具先端が挿入されるスリット２２ｅが形成されている。このため、ノズル部材２２の上端及び下端は、天板２０３の上面並びに基板２０４の底面と面一となるように各板２０３，２０４に臨んでいる。

電磁弁２３は、連通路２１ａの他端に接続されたコモンポート２３ａと、供給穴２１ｃに接続される常閉ポート２３ｂと、常開ポート挿入穴２１ｄに接続される常開ポート２３ｃとを備えている。

そして、コンプレッサー等のコントロールバルブ１１が駆動すると、その圧力気体が供給管１２並びにポート部材１８を介してベース部材２１へと供給され、連通路２１ａ、コモンポート２３ａ、電磁弁２３、常閉ポート２３ｂ、供給穴２１ｃ、供給路２６（環状凹部２２ａ）、連通穴２２ｂ、軸穴２２ｃをこの順に介してノズル２２ｄから噴射される。

この際、ノズル部材２２は、ベース部２１に対して水平面内で回転可能となっていることから、ノズル２２ｄから噴射される圧力気体の噴射方向を調整することができる。また、供給穴２１ｃから供給される圧力気体は、環状凹部２２ａによってノズル部材２２の水平面内での回転位置に拘わらず供給することができる。

ここで、上述したスリットコータ１００の浮上搬送フレーム１０２には、１ライン分の噴射ユニット１０が設けられている。

処理ユニット３００は、ワーク種類（例えば、半導体チップ、ウエハ、液晶、ガラス基板、表示装置のパネルなど）に応じ、その作業工程（例えば、露光、現像、エッジング、レジスト剥離、洗浄、検査等）に応じて順序だてして配置される。この際、処理ユニット３００のワーク受け渡し高さは、ワーク浮上搬送ユニット２００によって浮上されているワーク浮上位置（搬送面）よりも下方に位置することによって受け渡しが容易に行えるように構成されている。また、処理ユニット３００には、例えば、その周囲に垂直方向（真上）に向けて圧力気体を噴射する噴射部（図示せず）が設けられており、ワークＷの受け渡しの際にワークＷを浮上させる。この際、噴射部は圧力気体の噴射圧力を制御することによってワークＷを昇降させる。

このため、噴射部は、その噴射圧力のみが制御されれば、上述したノズル部材２２のような回転等は不要であるため、ワーク処理のための装置であっても容易に組み付けることができる。

上記の構成において、ワーク浮上搬送ユニット２００によってワーク搬送方向上流側から搬送されてきたワークＷは（図１，２参照）、スリットコータ１００に受け渡されてスノコ状に複数配置された浮上搬送フレーム１０２の噴射ユニット１０による圧力気体の噴射によって浮上搬送されつつ液体噴射装置１０３の下方を通過して所定の処理が施された後（図３，４参照）、処理ユニット３００等での次行程でのワーク処理が施され（図５参照）、さらに次行程等へとワーク浮上搬送ユニット２００によってワーク搬送方向下流側へとワークＷが浮上搬送される（図６参照）。

尚、液体噴射装置１０３から噴射された液体（例えば、洗浄水や塗膜液等）のうち、ワークＷからあふれたものは、スノコ状に複数配置された浮上搬送フレーム１０２の間から落下して図示しない回収装置等に回収される。

（実施の形態２）
図１２乃至図２０は、本発明の一実施形態に係るスリットコータの斜視図で、ワークの搬送位置に応じて時系列で変化している状態を示している。尚、ワーク成形・加工処理システム全体は、ワークの種類や大きさ、成形・加工工場における敷地面積や敷地形状等によって任意に設計されるため、ここではその一部の配置例として図示する。

図に示すように、スリットコータ４００は、複数のワーク浮上搬送ユニット２００で構成されるワーク搬送経路中に設けられ、この実施の形態ではスリットコータ１００に隣接して処理ユニット３００が配置されている。

スリットコータ４００は、浮上搬送装置２００によるワークＷの搬送方向の延長線上に配置された表面処理部４０１と、この表面処理部４０１の上方に出没可能とされた櫛歯状の浮上搬送部４０２，４０３と、表面処理部４０１の上方を変位するように配置された液体噴射装置４０４とを備えている。

表面処理部４０１には、上述した噴射ユニット１０と実質的に同一で且つ上方（真上）に向けて圧力気体を噴射するようにノズル設定された噴射ユニット（図示せず）が設けられている。

浮上搬送部４０２，４０３は、筐体４０５，４０６内に設けられたスライド機構（図示せず）を介してスライド架台４０７，４０８が互いに接近離反可能となるように設けられている。また、このスライド架台４０７，４０８には、接近・離反可能な一対の櫛歯状のスライド噴射台４０９，４１０が設けられている。

このスライド噴射台４０９，４１０は、スライド架台４０７，４０８を介して表面処理部４０１の上空に対して出没するように互いに接近・離反する。この際、上述した表面処理部４０１の噴射ユニットから噴射された圧力気体は、スライド噴射台４０９，４１０が接近状態にあるときには櫛歯状の各隙間から真上に向けて噴射される。また、スライド噴射台４０９，４１０においても、上述した噴射ユニット１０と同一ものが各１列以上設けられている。

また、一方のスライド噴射台４１０は、表面処理部４０１の上空と処理ユニット３００との間を往復するように設定されている。

液体噴射装置４０４は、スライドレール４１１と、このスライドレール４１１にスライド可能に支持されたフレーム４１２と、フレーム４１２に固定（若しくは昇降可能に保持）された液体噴射装置本体４１３とを備えている。

上記の構成において、ワーク浮上搬送ユニット２００によってワーク搬送方向上流側から搬送されてきたワークＷは、一旦浮上停止される（図１２参照）。

ここで（或いは、予め）、スライド噴射台４０９，４１０は互いに接近され（図１３参照）て表面処理部４０１の上方に突出しているため、ワーク浮上搬送ユニット２００にて一旦浮上停止されたワークＷの受け渡しが可能となっている（図１４参照）。

スライド噴射台４０９，４１０にワークＷが受け渡されて一旦浮上停止となると、表面処理部４０１から垂直方向（真上）に向けて圧力気体が噴射されると共にスライド噴射台４０９，４１０からの圧力気体の噴射が停止される。

この際、ワークＷの大きさや重量等を考慮して、表面処理部４０１からの圧力気体の噴射開始とスライド噴射台４０９，４１０からの圧力気体の噴射停止は徐々に切替えられるように噴射制御される。

このスライド噴射台４０９，４１０から表面処理部４０１への圧力気体の噴射切替が完了すると、スライド噴射台４０９，４１０が表面処理部４０１の上方から退避され（図１５参照）、表面処理部４０１からの圧力気体の噴射量を加減制御することでワークＷを表面処理部４０１の上面に取り込むことができる（図１６参照）。

この際、表面処理部４０１の噴射ユニット（図示せず）は、ワークＷを吸引固定するように、バキュームする。

ワークＷが表面処理部４０１の上面に吸引固定されると、液体噴射装置本体４１３がワークＷの上空を通過（１往復動）するように変位され（図１７参照）てワークＷが表面処理される。

この表面処理が終了すると、ワークＷは再び浮上され（図１５参照）、スライド噴射台４０９，４１０が互いに接近することによりワークＷがスライド噴射台４０９，４１０に受け渡される（図１４参照）。

ワークＷの受け渡しが完了すると、スライド噴射台４０９，４１０の圧力気体の噴射方向が切替えられてスライド噴射台４０９，４１０の協働によるワークＷの浮上停止からスライド噴射台４１０へと浮上搬送され（図１８参照）、このスライド噴射台４１０によるワークＷの浮上搬送と並行して又はスライド噴射台４１０の端部へとワークＷが浮上搬送されて一旦浮上停止された後に、スライド噴射台４１０が処理ユニット３００側へとスライド変位してこの処理ユニット３００内へとワークＷを浮上搬送する（図１９参照）。

そして、処理ユニット３００での次行程でのワーク処理が施されると、さらに次行程等へとワーク浮上搬送ユニット２００によってワーク搬送方向下流側へとワークＷが浮上搬送される（図２０参照）。

本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１の他のスリットコータの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に他のスリットコータの斜視図である。本発明の一実施形態に係る浮上搬送ステージの平面図である。本発明の一実施形態に係る噴射部の斜視図である。本発明の一実施形態に係る噴射部の断面図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。本発明の一実施形態に係るスリットコータの実施の形態１に係わる浮上搬送システムの斜視図である。

符号の説明

１００…スリットコータ
１０２…浮上搬送フレーム（浮上搬送部・表面処理部）
４００…スリットコータ
４０１…表面処理部
４０２…浮上搬送部

Claims

搬送経路の一部を構成するように所定方向に圧力気体を噴射してワークを浮上搬送する浮上搬送部と、該浮上搬送部の搬送方向に沿って配置されワークを浮上搬送・停止する表面処理部と、該表面処理部の上方に配置された液体噴射装置をと備えていることを特徴とするスリットコータ。
前記浮上搬送部と前記表面処理部とが兼用されていることを特徴とする請求項１に記載のスリットコータ。
前記表面処理部は、ワークの停止状態を維持する処理部と、該処理部の上方に対して出没可能とされてワークを浮上搬送する櫛歯状の搬送部とを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスリットコータ。
前記処理部の上方を前記液体噴射装置が変位することを特徴とする請求項３に記載のスリットコータ。