JP2012186325A - 非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板の上面と下面の両方又は下面のみに、水による洗浄処理、薬液による化学的処理、水によるリンス処理又は空気、窒素ガスといった気体による乾燥処理のいずれかの処理を行う、複数の基板処理ユニット7、8、9を備えてなる基板処理装置が、基板1の下面に向かって水、薬液、空気、窒素ガスといった流体を噴出して、基板1を浮上させ、基板1の下面に非接触でその位置を保持する、複数配置された基板浮上ユニット10と、基板1の左右両側のエッジ部に水平方向から接触して、基板1を移動させる複数配置された搬送ローラー12を有する基板搬送ユニットと、を備えている。
【選択図】図4
Description
すなわち、その請求項1に記載された発明は、基板の下面に水、薬液、空気、窒素ガスといった流体以外は接触させることなく基板を浮上させて、基板を移動させながら、前記基板の上面と下面の両方又は下面のみに、水による洗浄処理、薬液による化学的処理、水によるリンス処理又は基板上下より噴射する空気、窒素ガスといった気体による乾燥処理のいずれかの処理を行う、水又は薬液処理ユニット、リンス処理ユニット、乾燥処理ユニットといった複数の基板処理ユニットを備えてなる非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置が、前記基板の下面に向かって水、薬液、空気、窒素ガスといった流体を噴出し、前記基板を前記流体で浮上させて、前記基板の下面に非接触で前記基板の位置を保持する、連続して装置の全長にわたり複数配置された基板浮上ユニットと、前記基板の搬送方向から見て前記基板の左右両側のエッジ部に水平方向から接触して、前記基板を移動させる複数配置された搬送ローラーを有する基板搬送ユニットと、を備えたことを特徴とする非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置である。
加えて、水による洗浄処理、薬液による化学的処理の場合、該基板浮上ユニットからも水又は薬液が噴出するが、この時、基板下面に衝突した水又は薬液は、層流状の層をなして、基板の下面に沿って全方位方向に一様に流れるため、基板の下面もムラの無い均一な洗浄又はエッチング等の化学的処理ができる。
加えて、水による洗浄処理、薬液による化学的処理の場合、該基板浮上ユニットからも水又は薬液が噴出するが、この時、V字形状の窪みに充満した水又は薬液は、そこから溢流しながら、層流状の層をなして、基板の下面に沿って全方位方向に一様に流れるため、基板の下面も、より一層ムラのない均一な洗浄又はエッチング等の化学的処理ができる。
加えて、水による洗浄処理、薬液による化学的処理の場合、該基板浮上ユニットからも水又は薬液が噴出するが、この時、基板下面に衝突した水又は薬液は、層流状の層をなして、基板の下面に沿って全方位方向に一様に流れるため、基板の下面もムラの無い均一な洗浄又はエッチング等の化学的処理ができる。
加えて、水による洗浄処理、薬液による化学的処理の場合、該基板浮上ユニットからも水又は薬液が噴出するが、この時、V字形状の窪みに充満した水又は薬液は、そこから溢流しながら、層流状の層をなして、基板の下面に沿って全方位方向に一様に流れるため、基板の下面も、より一層ムラのない均一な洗浄又はエッチング等の化学的処理ができる。
(1)基板が各処理ユニット間を連続的に搬送される場合、例えば、基板が水又は薬液処理ユニットからリンス処理ユニットへ連続的に搬送される場合、特に水又は薬液処理ユニットで薬液が使用されていると、基板が両方の処理ユニットに跨って搬送される時には、リンス処理ユニットから水が、水又は薬液処理ユニットに流れ込んで、薬液の濃度を変化させることがあるが、非接触基板吸着ユニットで基板を持ち上げて搬送することにより、水又は薬液処理ユニットの処理槽とリンス処理ユニットの処理槽を完全に分離でき、前記のような薬液の濃度変化を防ぐことができる。
(2)また、連続搬送方式の場合、薬液と水の混入を防ぐため、水又は薬液処理ユニットとリンス処理ユニットとの間には、液切りエアーナイフが備えられるが、例えば、剥離工程などで使用される薬品などは、該液切りエアーナイフで中途半端に乾燥すると、後のリンス工程で水でリンスされにくいという問題が生じる場合があるが、非接触基板吸着ユニットで持ち上げて搬送する場合、基板下面の薬品は乾燥されずにリンス処理されるため、リンス処理を容易にすることができる。
(3)加えて、処理しようとする基板を、基板の搬送方向長さと同等又はそれより大きい長さを有する基板浮上ユニット(当然、平面積も、基板浮上ユニットの方が基板よりも広い。)の上方に、水又は薬液の噴流で浮上させながら停止させた状態で保持できるので、例えば、レジスト剥離工程のように薬液処理時間が長い場合の処理でも、連続搬送処理と異なり、処理ユニットの長さを長くする必要がなく、処理装置をコンパクトにすることができる。
(装置の概略構成)
次に、本願の発明の一実施例(実施例1)について説明する。
本実施例1の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置は、図1に示すように、基板1を装置に投入する基板ローダー5と、水又は薬液処理ユニット7と、リンス処理ユニット8と、乾燥処理ユニット9と、基板1を装置から取り出す基板アンローダー6とにより、概略構成されている。基板1は、基板ローダー5から基板アンローダー6に向かって、図1、図4、図5においては、図面の左から右に向かって、搬送されながら、各処理がなされていく。
以下に、本実施例1の主要部分である、水又は薬液処理ユニット7と、リンス処理ユニット8と、乾燥処理ユニット9と、それぞれの処理ユニットに共通の基板浮上ユニット10とについて、それぞれ詳細に説明する。なお、本実施例1では、基板の上下両面処理の場合を説明する。
先ず、基板浮上ユニット10について説明する。基板浮上ユニット10は、基板1の下面に向かって水、薬液、空気、窒素ガスといった流体を噴出して、基板1を該流体で浮上させ、これにより、基板1の下面に非接触で該基板1の位置を保持するように機能するものであり、連続して装置の全長にわたって複数配置されている。なお、この場合、基板1の下面は、基板浮上ユニット10より噴出された流体を浴びて、所定の処理が行われる。
次に、水又は薬液処理ユニット7の構成を、図4及び図5を参照しながら、詳細に説明する。
水又は薬液処理ユニット7の上部には、本実施例では、10個の基板浮上ユニット10が配置されており、該基板浮上ユニット10の図4、図5中、左から1番目から9番目までの基板浮上ユニット10からは、水又は薬液が噴出される。10番目の基板浮上ユニット10からは、空気が噴出される。左から6番目と8番目の基板浮上ユニット10の上部には、水又は薬液シャワーノズル13がそれぞれ配置されている。左から10番目の基板浮上ユニット10の上部には、基板1の上面に溜まった水又は薬液を空気流で吹き飛ばす、液切りエアーナイフ14が配置されている。該液切りエアーナイフ14とその下部の基板浮上ユニット10とは、それらの前後側が壁で仕切られた構成になっている。
液切りエアーナイフ14と10番目の基板浮上ユニット10への空気の供給は、後述する、乾燥処理ユニット9の下部に配置されたエアーブロアー31により行われる。
次に、リンス処理ユニット8の構成を、図4、図5を参照しながら、詳細に説明する。
リンス処理ユニット8の上部には、本実施例1では、9個の基板浮上ユニット10が配置されている。これらの基板浮上ユニット10の内、図4、図5の左から1番目から8番目までの基板浮上ユニット10からは、水が噴出される。また、9番目の基板浮上ユニット10からは、空気が噴出される。本実施例1では、図の左から2番目の基板浮上ユニット10と3番目の基板浮上ユニット10との間には、上下1対の回転ブラシ(両面ブラシ洗浄手段)23が配置されており、これらの回転ブラシ23は、回転ブラシ駆動モーター24により回転させられる。また、これらの回転ブラシ23を濡らすように、図の左側から1本目と2本目の水シャワーノズル15が配置されている。
次に、乾燥処理ユニット9の構成を、図4、図5を参照しながら、詳細に説明する。
乾燥処理ユニット9の上部には、本実施例では、7個の基板浮上ユニット10が配置されており、これらの基板浮上ユニット10の内、図4、図5の左から2番目と3番目の基板浮上ユニット10は、基板1の上下面を乾燥させるための上下一対の乾燥エアーナイフ17を配置するため、変形した形状になっている。これら7個の基板浮上ユニット10と、乾燥エアーナイフ17からは、空気(圧縮空気)が噴出される。
なお、7個の基板浮上ユニット10から噴出される空気については、空気に代えて、窒素が使用されることもある。
なお、乾燥処理ユニット9内にある、基板浮上ユニット10から噴出される空気に代えて窒素が使用される場合には、窒素の供給系統が別途設けられることになる。
(基板の投入)
次に、このようにして構成される、本実施例1の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置の作動について説明する。
先ず、処理される基板1は、図1に示す基板ローダー5により、本実施例1の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置の、水又は薬液処理ユニット7に投入される。図示しない基板投入アームにより、基板1が、水又は薬液処理ユニット7内に降りて来ると、基板搬送ローラー12を保持している基板搬送ローラーアーム21が、基板1の進行方向に対して左右の水平方向から基板1に近づく方向に移動し、対向する2組の基板搬送ローラー12、12が、基板1の左右のエッジ部に水平方向から接触する。同時に、基板投入アームが退避し、水又は薬液処理ユニット7に配置された、10個の基板浮上ユニット10の内の、図4、図5の左から1番目から4番目までの基板浮上ユニット10からは、水又は薬液の噴出が開始される。本実施例1の場合、基板1の大きさは、これら4つの基板浮上ユニット10により丁度支持される大きさである。
次に、基板浮上ユニット10の内の、図4、図5の左から5番目から9番目までの基板浮上ユニット10及び2個の水又は薬液シャワーノズル13からも、水又は薬液の噴出が始まり、10番目の基板浮上ユニット10及び液切りエアーナイフ14からは空気の噴出が始まる。同時に、基板搬送ローラー12が回転を始め、基板1を所定のスピードで搬送開始する。
基板1の後端が、左から4番目の基板浮上ユニット10を通過すると、1番目から4番目までの基板浮上ユニット10からの水又は薬液の噴出は停止する。
基板1は、図4、図5の左から1番目から9番目までの基板浮上ユニット10及び水又は薬液シャワーノズル13からの水又は薬液の噴出で洗浄され、同10番目の基板浮上ユニット10及び液切りエアーナイフ14からの空気の噴出で、基板1上下面に溜まっていた、水又は薬液が吹き飛ばされて、次のリンス処理ユニット8へ搬送される。
基板1の後端が、該液切りエアーナイフ14の下を通過すると、水又は薬液処理ユニット7での水又は薬液の噴出や空気の噴出は停止され、基板搬送ローラー12の回転も停止される。
基板1の先端がリンス処理ユニット8に入ってくると、該リンス処理ユニット8内の基板搬送ローラー12が回転を始め、同時に、該リンス処理ユニット8内の9個の基板浮上ユニット10の内の、図4、図5の左から1番目から4番目までの基板浮上ユニット10からの水の噴出及び左から1番目と2番目の水シャワーノズル15からの水の噴出が始まり、回転ブラシ23が回転を開始する。基板1の先端が、4番目の基板浮上ユニット10を通過すると、9個の基板浮上ユニット10の内の、図4、図5の左から5番目から8番目までの基板浮上ユニット10、及び、水パルスガンノズル16と左から3番目の水シャワーノズル15からも、水の噴出が始まり、同時に、図示しない超音波ユニットが作動し、該図の左側から3本目の水シャワーノズル15から噴出する水と、これに対向する、図の右側から3番目の基板浮上ユニット10から噴出する水とに、超音波振動が付加される。
図の左側から9番目の基板浮上ユニット10及び液切りエアーナイフ14からは、空気の噴出が始まる。
基板1の後端が、液切りエアーナイフ14の下を通過すると、リンス処理ユニット8における水の噴出や空気の噴出及び超音波ユニットの作動は停止され、基板搬送ローラー12の回転も停止する。
基板1の先端が乾燥処理ユニット9に入ってくると、該乾燥処理ユニット9内の基板搬送ローラー12が回転を始め、同時に、該乾燥処理ユニット9内の7個の基板浮上ユニット10及び上下一対の乾燥エアーナイフ17からの空気の噴出が始まる。基板1は、上下一対の乾燥エアーナイフ17の間を通過する間に、基板1の上下面共、乾燥される。
基板1の先端が乾燥処理ユニット9の右端に達すると、基板搬送ローラー12が回転を停止する。同時に、図4、図5の左から1番目から3番目までの基板浮上ユニット10からの空気の噴出と乾燥エアーナイフ17からの空気の噴出を停止する。
本実施例1の非接触浮上搬送機能を有する基板洗浄処理装置は、前記のように構成されていて、前記のように作動するので、次のような効果を奏することができる。
水による洗浄処理、薬液による化学的処理(洗浄、現像、エッチング、剥離等)をされる基板1は、最初の水洗浄又は化学的処理工程から最後の乾燥処理工程までの全ての処理工程において、基板浮上ユニット10により、液体又は空気といった流体で浮上させられた状態で処理されるので、基板1の上面も下面も接触による汚染を防ぐことができる。
加えて、水による洗浄処理、薬液による化学的処理の場合、基板浮上ユニット10からも水又は薬液が噴出するが、この時、基板下面に衝突した水又は薬液は、層流状の層をなして、基板1の下面に沿って全方位方向に一様に流れるため、基板1の下面もムラの無い均一な洗浄又はエッチング等の化学的処理ができる。
加えて、水による洗浄処理、薬液による化学的処理の場合、該基板浮上ユニット10からも水又は薬液が噴出するが、この時、V字形状の窪みに充満した水又は薬液は、そこから溢流しながら、層流状の層をなして、基板1の下面に沿って全方位方向に一様に流れるため、基板1の下面も、より一層ムラのない均一な洗浄又はエッチング等の化学的処理ができる。
次に、本願の発明の他の実施例(実施例2)について説明する。
本実施例2の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置では、基板1の下面のみの処理が実行される。基板1は、薬液処理工程では、基板浮上ユニット10から噴出される薬液によって、基板1の下面のみの薬液処理が行われ、また、リンス処理工程では、基板浮上ユニット10から噴出される水によって、基板1の下面のみのリンス処理が行われる。
本実施例2の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置は、前記のように構成されていて、前記のように作動するので、次のような効果を奏することができる。
図9は、例として、従来のタッチパネルの回路パターンを形成するプロセスのフローを示している。回路を形成する材料の薄膜が形成された基板1の一方の面(回路形成面)に、エッチングにより回路を形成するプロセスで、先ず、基板1の回路形成面を洗浄工程、UV照射工程で清浄にし、レジストを塗布し、プリベーク工程でレジストを加熱して硬化させ、露光工程で紫外線により回路のパターンを焼き付け、次の現像工程で回路以外の部分のレジストを溶かし去り、ポストベーク工程でもう一度レジストを加熱し、レジストを硬化させる。
この後に、基板1の回路形成を行うため、エッチング工程で、前記レジストで保護された回路パターン以外の部分の回路形成材料を溶かし去り、次のレジスト剥離工程で、回路パターンの上に残ったレジストを溶かし去る。
この後、また基板を反転し、裏面レジスト剥離工程で、回路形成面の裏側に形成した保護膜のレジストを溶かし去り、基板1を反転して、基板1の回路形成面を上面に戻して、処理を終了する。
このように、本実施例2の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置では、回路形成工程の大幅な短縮が可能になる。
次に、本願の発明の更に他の実施例(実施例3)について説明する。
実施例1及び2の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置では、基板1は、水又は薬液洗浄処理ユニット7とリンス処理ユニット8間を、基板浮上ユニット10で浮上させられながら、基板搬送ローラー12で連続的に搬送される構成となっていたが、本実施例3の基板処理装置では、図8に示すように、各処理ユニット間を壁で分離し、隣接する処理ユニット間の基板1の搬送を、ベルヌーイの原理を応用した非接触基板吸着ユニット33で行う構成となっており、基板1の搬送を、基板搬送ローラー12で行っていない。このような、ベルヌーイの原理を応用した非接触基板吸着ユニット33は、市販されている。
本実施例3で使用される基板浮上ユニット104は、基板1の搬送方向長さと同等又はそれより大きい長さを有しており、実施例1及び2の基板処理装置で使用された、基板1の搬送方向長さより小さい長さを有する基板浮上ユニット10を短冊型基板浮上ユニットとすれば、長冊型基板浮上ユニットに属するものである。
本実施例3の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置は、前記のように構成されていて、前記のように作動するので、次のような効果を奏することができる。
実施例1及び2のように、基板1が各処理ユニット間を連続的に搬送される場合、例えば、基板1が水又は薬液処理ユニット7からリンス処理ユニット8へ連続的に搬送される場合、特に水又は薬液処理ユニット7で薬液が使用されていると、基板1が両方の処理ユニットに跨って搬送される時には、リンス処理ユニット8から水が、水又は薬液処理ユニット7に流れ込んで、薬液の濃度を変化させることがあるが、非接触基板吸着ユニット33で基板1を持ち上げて搬送(図8、搬送経路34参照)することにより、水又は薬液処理ユニット7の処理槽とリンス処理ユニット8の処理槽を完全に分離でき、前記のような薬液の濃度変化を防ぐことができる。
例えば、実施例2の基板処理装置において、基板搬送ローラー12に代えて、実施例3で述べた、ベルヌーイの原理を応用した非接触基板吸着ユニット33を使用しても良く、これにて基板1を、各処理ユニット内で又は隣接する2つの処理ユニット間で、搬送するようにすれば、基板1の上面への水又は薬液の回り込みがなくなるので、液回り込み防止エアーノズル32を不要にすることができる。
Claims (14)
- 基板の下面に水、薬液、空気、窒素ガスといった流体以外は接触させることなく基板を浮上させて、基板を移動させながら、前記基板の上面と下面の両方又は下面のみに、水による洗浄処理、薬液による化学的処理、水によるリンス処理又は基板上下より噴射する空気、窒素ガスといった気体による乾燥処理のいずれかの処理を行う、水又は薬液処理ユニット、リンス処理ユニット、乾燥処理ユニットといった複数の基板処理ユニットを備えてなる非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置が、
前記基板の下面に向かって水、薬液、空気、窒素ガスといった流体を噴出し、前記基板を前記流体で浮上させて、前記基板の下面に非接触で前記基板の位置を保持する、連続して装置の全長にわたり複数配置された基板浮上ユニットと、
前記基板の搬送方向から見て前記基板の左右両側のエッジ部に水平方向から接触して、前記基板を移動させる複数配置された搬送ローラーを有する基板搬送ユニットと、
を備えたことを特徴とする非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。 - 前記基板浮上ユニットには、前記基板の移動に従って、前記基板を浮上させる前記流体を供給停止させる、精密制御バルブを含む機構が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記基板浮上ユニットの前記基板に対向する上面に、水、薬液、空気、窒素ガスといった流体を噴出させる複数の円形又はスリット状の孔を備え、前記孔より前記基板の下面に向かって前記流体を噴出させて、前記基板に衝突させ、その後、隣接する孔より同じように前記基板の下面に向かって噴出させて前記基板に衝突させた前記流体と前記基板の下面上で衝突するまでの範囲を最大としてその範囲内で、前記基板の下面に沿って全方位方向に一様に層流状に流す構造としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記基板浮上ユニットの前記基板に対向する上面を、基板進行方向中央部が基板進行方向に直交する方向に沿って窪むV字形状とし、そのV字形状の窪みの底部に、水、薬液、空気、窒素ガスといった流体を噴出させる、基板の幅の又は基板の幅より長い1本のスリット状の孔を設け、前記孔より前記基板の下面に向かって前記流体を噴出させて、前記基板に衝突、反転させつつ、前記窪みを前記流体で充満させ、前記窪みに充満した前記流体を前記窪みから溢流させながら、前記基板の下面に沿って全方位方向に一様に層流状に流す構造としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記基板浮上ユニットの上方に、前記基板を処理する水又は薬液を噴出する複数のシャワーノズルを備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記シャワーノズルから噴出する、前記基板を処理する水又は薬液に超音波振動を付加したことを特徴とする請求項5に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記基板浮上ユニットから噴出する、前記基板を処理する水又は薬液に超音波振動を付加したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 少なくとも1個所、隣り合う2つの前記基板浮上ユニット間に、両面ブラシ洗浄手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 少なくとも1つ、水をパルス状に噴出し、前記基板の上面を洗浄するパルスガンを更に備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記基板の下面のみの処理において、前記基板浮上ユニットから噴出する水又は薬液が前記基板の上面に回り込むのを防ぐ、前記基板の表面に空気を噴出させるエアーノズルを、基板の進行方向に向かって傾斜させて、複数配置したことを特徴とする請求項1に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記エアーノズルは、その噴出口から噴出された空気が、隣接する2つの前記基板浮上ユニット間の隙間を抜けて下方に放出される位置に設けられていることを特徴とする請求項10に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
- 前記基板の下面のみの処理において、前記基板を搬送する、ベルヌーイの原理を応用した非接触吸着ユニットを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板洗浄処理装置。
- 前記基板浮上ユニットは、前記基板の搬送方向長さと同等又はそれより大きい長さを有し、
前記非接触吸着ユニットは、前記複数の基板処理ユニットのうちの隣接する2つの基板処理ユニット間で前記基板を持ち上げて、次の基板処理ユニットへ前記基板を搬送する
ことを特徴とする請求項12に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。 - 複数の前記搬送ローラーは、前記基板の搬送方向に平行な直線上の位置であって、隣接する2つの前記基板浮上ユニット間の隙間がある位置にそれぞれ設けられ、
処理する前記基板の幅サイズに合わせて、前記基板を挟んで対向する各対の前記搬送ローラー間の間隔を可変にする手段を更に備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触浮上搬送機能を有する基板処理装置。
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