JP2013193060A - 除塵装置および除塵方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースが可能になるとともに、生産効率の向上と確実な除塵とを両立させることが可能な除塵装置および除塵方法を提供する。
【解決手段】除塵装置は、基板１０，２０，３０の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、基板１０，２０，３０を収納する積層された複数のチャンバ１００，２００，３００と、複数のチャンバ１００，２００，３００内に各々設けられた基板載置部１１０，２１０，３１０と、複数のチャンバ１００，２００，３００内に各々設けられ、基板載置部１１０，２１０，３１０に載置された基板１０，２０，３０上を往復移動しながら基板１０，２０，３０の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニット１２０，２２０，３２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、除塵装置および除塵方法に関し、特に、基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置および除塵方法に関する。

基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置が従来から知られている。このような除塵装置としては、たとえば、特開平１０−３０９５５３号公報（特許文献１）に記載のものが挙げられる。

特許文献１に記載の除塵装置では、超音波エアを基板に向けて噴出させる機構と、上記エアによって飛散した塵埃を吸引する機構とを備えている。また、特許文献１に記載の除塵装置では、固定された除塵ヘッドに対して、除塵対象である長尺シートを搬送しながら除塵を行なっている。

特開平１０−３０９５５３号公報

特許文献１に記載の除塵装置では、除塵対象である長尺シートを搬送するための機構のために、広い設置スペースが必要となる。

また、特許文献１に記載の除塵装置では、除塵対象である長尺シートの搬送速度と除塵効果とが反比例の関係にある。すなわち、搬送速度を速くすると、除塵効果が低下し、除塵効果を高めようとすると、搬送速度を遅くせざるを得ない。よって、生産効率の向上と確実な除塵とを両立させることが難しい。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、省スペースが可能になるとともに、生産効率の向上と確実な除塵とを両立させることが可能な除塵装置および除塵方法を提供することにある。

本発明に係る除塵装置は、基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、基板を収納する積層された複数のチャンバと、複数のチャンバ内に各々設けられた基板載置部と、複数のチャンバ内に各々設けられ、基板載置部に載置された基板上を往復移動しながら該基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニットとを備える。

１つの実施態様では、上記除塵装置は、基板載置部に載置された基板の表面への塵埃の付着を検出可能な検出ユニットをさらに備え、除塵ユニットは、検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、除塵動作の時間を延長する。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、除塵動作の時間を延長することは、除塵ユニットが基板上を往復移動する回数を増やすこと、除塵ユニットが基板上を往復移動する速度を遅くすること、および、除塵ユニットを基板上で間欠的に移動させることのうち、少なくとも１つを含み、検出ユニットによる検出結果に基づいて、除塵動作の時間を延長するための除塵ユニットの動作が設定される。なお、除塵ユニットの動作の設定とは、手動により任意に設定・変更することと、自動で調整することとを含む概念であり、間欠的な移動とは、移動と停止とを繰り返す不連続な動作を意味する。

１つの実施態様では、上記除塵装置において、除塵ユニットは、基板載置部に基板が載置されていない状態において、基板載置部に付着した塵埃を除去可能である。

１つの実施態様では、上記除塵装置は、複数のチャンバに対して各々設けられ、複数のチャンバ内の圧力を各々調整可能な圧力調整ユニットをさらに備え、圧力調整ユニットは、基板をチャンバに搬入するときは、チャンバ内の圧力を揚圧させ、基板をチャンバから搬出するときは、チャンバ内の圧力を減圧させる。

本発明に係る除塵方法は、基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵方法であって、積層された複数のチャンバのいずれかに基板を搬入し、該チャンバ内の基板載置部に載置する工程と、基板載置部に載置された基板上を往復移動する除塵ユニットにより基板の表面に付着した塵埃を除去する工程とを備える。

１つの実施態様では、上記除塵方法は、基板載置部に載置された基板の表面への塵埃の付着を検出する工程をさらに備え、塵埃の付着が検出されたことに基づいて、除塵ユニットによる除塵工程の時間を延長する。

１つの実施態様では、上記除塵方法において、除塵工程の時間を延長することは、除塵ユニットが基板上を往復移動する回数を増やすこと、除塵ユニットが基板上を往復移動する速度を遅くすること、および、除塵ユニットを基板上で間欠的に移動させることのうち、少なくとも１つを含み、基板の表面への塵埃の付着の検出結果に基づいて、除塵工程の時間を延長するための除塵ユニットの動作が設定される。なお、上述のとおり、除塵ユニットの動作の設定とは、手動により任意に設定・変更することと、自動で調整することとを含む概念であり、間欠的な移動とは、移動と停止とを繰り返す不連続な動作を意味する。 １つの実施態様では、上記除塵方法は、基板載置部に基板が載置されていない状態において、基板載置部に付着した塵埃を除塵ユニットにより除去する工程をさらに備える。

１つの実施態様では、上記除塵方法は、複数のチャンバ内の圧力を各々調整する工程をさらに備え、複数のチャンバ内の圧力を各々調整する工程は、基板をチャンバに搬入するときにチャンバ内の圧力を揚圧させることと、基板をチャンバから搬出するときにチャンバ内の圧力を減圧させることとを含む。

本発明によれば、複数のチャンバを用いて除塵を行なうことにより、除塵対象である基板の搬送速度と、除塵処理の時間とを独立して設定することが可能である。この結果、生産効率の向上と確実な除塵とを両立させることができる。

また、複数のチャンバを積層することにより、省スペース（低フットプリント）を図ることもできる。

本発明の実施の形態１〜３に係る除塵装置の構成を示す図である。 図１に示す除塵装置におけるチャンバの積層構造を示す図である。 図１に示す除塵装置におけるチャンバの積層構造の変形例を示す図である。 図１〜図３に示す除塵装置における除塵ユニットの構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る除塵装置における除塵ユニットを示す図である。 比較例に係る除塵装置の構成を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る除塵装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係る除塵装置は、基板１０，２０の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、チャンバ１００，２００，３００と、チャンバ１００，２００，３００内に各々設けられた基板載置部１１０，２１０，３１０および除塵ユニット１２０，２２０，３２０と、チャンバ１００，２００，３００に対して各々設けられる圧力制御部１３０，２３０，３３０と、フィルタ４００とを含む。

図２は、図１に示す除塵装置におけるチャンバの積層構造を示す図である。図１，図２に示すとおり、本実施の形態に係る除塵装置は、３段に積層されたチャンバ１００，２００，３００を有する多段式除塵装置である。チャンバ１００，２００，３００には、同時に３枚の基板１０，２０，３０を各々収容することが可能である。

チャンバ１００，２００，３００内には、基板１０，２０，３０を各々載置するための基板載置部１１０，２１０，３１０が各々設けられている。基板載置部１１０，１２０，１３０は、基板１０，２０，３０を吸着保持することが可能である。

チャンバ１００，２００，３００内には、基板載置部１１０，２１０，３１０に載置された基板１０，２０，３０上を、矢印ＤＲ１２０，ＤＲ２２０，ＤＲ３２０方向に往復移動しながら基板１０，２０，３０の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニット１２０，２２０，３２０が各々設けられている。

図１に示すように、基板載置部１１０には、基板１０を持ち上げるピン１１１が設けられている。ピン１１１によって基板１０を持ち上げた状態で、ロボットハンドを用いて、チャンバ１００に対する基板１０の出し入れを行なう。この点、チャンバ２００，３００内の基板載置部２１０，３１０についても同様である。

圧力制御部１３０，２３０，３３０は、各々、チャンバ１００，２００，３００内の圧力を調整することが可能である。典型的な例では、圧力調整ユニット１３０，２３０，３３０は、基板１０，２０，３０をチャンバ１００，２００，３００に搬入するときは、チャンバ１００，２００，３００内の圧力を揚圧させ（常圧よりも高圧）、基板１０，２０，３０をチャンバ１００，２００，３００から搬出するときは、チャンバ１００，２００，３００内の圧力を減圧させる（負圧）。また、除塵ユニット１２０，２２０，３２０を作動させるとき（除塵処理および後述のセルフクリーニング（実施の形態３）を行なうとき）は、チャンバ１００，２００，３００内の圧力を常圧にする。

上記のような圧力調整を行なうことにより、基板１０，２０，３０を搬入するときに、チャンバ１００，２００，３００内に塵埃が進入することを抑制できるとともに、基板１０，２０，３０を搬出するときに、チャンバ１００，２００，３００内に塵埃を閉じ込めることができる。

なお、図１，図２の例では、３段のチャンバ積層構造を示したが、図３に示すように、２段の積層構成とされてもよい。さらに、４段以上の積層構造が採用されてもよい。

図４は、除塵ユニット１２０の構造を示す断面図である。なお、基板載置部２２０，３２０についても、図４に示すものと同様の構造を有する。

図４に示すように、除塵ユニット１２０、超音波発生器１２１と、プレッシャーヘッド部１２２と、バキュームヘッド部１２３とを含む。

超音波発生器１２１およびプレッシャーヘッド部１２２は、超音波エアを基板１０の表面に向けて噴出する。超音波エアは、図４に示すように、基板１０の表面の延在方向に対して斜め方向に吹き付けられる。

上記超音波エアの吹き付けにより、基板１０の表面に付着した塵埃が飛散する。バキュームヘッド部１２３は、飛散したエアを吸引する。これにより、基板１０の上面に付着した塵埃が除去される。

本実施の形態に係る除塵装置の特徴は、チャンバ１００，２００，３００を積層した多段構成を採用したことにある。この点について、図６に示す比較例と対比しながら説明する。

図６に示す除塵装置は、基板１０Ａの表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、受取コンベヤ１Ａと、搬出コンベヤ２Ａと、除塵ユニット３Ａ，４Ａとを含む。受取コンベヤ１Ａおよび搬出コンベヤ２Ａは、基板１０Ａを一方向（矢印ＤＲ１Ａ方向）に搬送するものである。

図６に示す除塵装置では、除塵対象である基板１０Ａの搬送速度と、除塵ユニット３Ａ，４Ａによる除塵効果とが反比例の関係にある。すなわち、基板１０Ａの搬送速度を速くすると、除塵ユニット３Ａ，４Ａによる除塵処理の時間が短くなるので、除塵効果が低下する。逆に、除塵ユニット３Ａ，４Ａによる除塵効果を高めようとすると、受取コンベヤ１Ａおよび搬出コンベヤ２Ａによる基板１０Ａの搬送速度を遅くせざるを得ず、生産効率が低下する。このように、図６に示す除塵装置では、生産効率の向上と確実な除塵とを両立させることが難しい。

これに対し、本実施の形態に係る除塵装置によれば、積層配置されたチャンバ１００，２００，３００を同時に用いて、並列的に除塵処理を行なうことにより、基板１０，２０，３０の搬送速度と、除塵処理の時間とを独立して設定することが可能である。すなわち、生産タクトタイムに直結する基板１０，２０，３０の搬送速度を遅くすることなく、個々の基板１０，２０，３０に対する除塵処理の時間を長く設定することができる。

より具体的には、たとえば、１段構成チャンバの場合に、除塵処理時間が最大で６０秒間確保できるとすれば、これを２段構成とすることで、基板の搬送速度を遅くすることなく、最大で１２０秒間の除塵処理時間を確保することが可能となる。また、チャンバをＮ段構成とすれば、基板の搬送速度を遅くすることなく、最大で６０×Ｎ秒間の除塵処理時間を確保することが可能となる。

本実施の形態に係る除塵装置によれば、上述のとおり、生産効率の向上と確実な除塵とを両立させることができる。

また、上述のように、チャンバ１００，２００，３００を積層配置することにより、省スペース（低フットプリント）を図ることも可能である。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係る除塵装置における除塵ユニットを示す図である。図５を参照して、本実施の形態に係る除塵装置は、実施の形態１に係る除塵装置の変形例であって、基本的な構造は同じであるが、チャンバ１００に収納された基板１０の表面への塵埃の付着を検出可能な検出ユニット１４０をさらに備えることを特徴とする。なお、チャンバ２００，３００においても、同様の検出ユニットが設けられている。

なお、塵埃の付着の検出手段としては、たとえば、画像処理による検出や、レーザ変位計による検出が利用可能である。

本実施の形態において、除塵ユニット１２０は、検出ユニット１４０により基板１０への塵埃の付着が検出されたことに基づいて、除塵処理の時間を延長する。すなわち、塵埃が付着している基板１０に対して重点的に除塵処理を行ない、塵埃の付着が検出されない基板１０については、除塵処理時間を最小限にする。

なお、除塵処理の時間を延長する態様としては、たとえば、除塵ユニット１２０，２２０，３２０が基板１０，２０，３０上を往復移動する回数を増やすこと、除塵ユニット１２０，２２０，３２０が基板１０，２０，３０上を往復移動する速度を遅くすること、および、除塵ユニット１２０，２２０，３２０を基板１０，２０，３０上で間欠的に移動させる（移動と停止とを繰り返すように不連続に動作させる）ことが考えられる。本実施の形態では、検出ユニット１４０による検出結果に基づいて、除塵工程の時間を延長するための除塵ユニット１２０，２２０，３２０の動作が（手動または自動で）設定される。

さらに、除塵処理の後に塵埃の付着の有無を検出してから基板１０を搬出することにより、塵埃が付着したままの基板１０が後工程に送られることを抑制可能である。

なお、その他の内容については、上述した実施の形態１と同様であるため、詳細な説明は繰り返さない。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る除塵装置については、上述した実施の形態１と基本的構造は同一であるが（図１〜図４）、基板載置部１１０，２１０，３１０に基板１０，２０，３０が載置されていない状態において、基板載置部１１０，２１０，３１０に付着した塵埃を除塵ユニット１２０，２２０，３２０により除去（セルフクリーニング）するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１Ａ 受取コンベヤ、２Ａ 搬出コンベヤ、３Ａ 除塵ユニット（上側）、４Ａ 除塵ユニット（下側）、１０，１０Ａ，２０，３０ 基板、１００，２００，３００ チャンバ、１１０，２１０，３１０ 基板載置部、１１１ ピン、１２０，２２０，３２０ 除塵ユニット、１２１ 超音波発生器、１２２ プレッシャーヘッド部、１２３ バキュームヘッド部、１３０，２３０，３３０ 圧力制御部、４００ フィルタ。

Claims (10)

1. 基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵装置であって、
   前記基板を収納する積層された複数のチャンバと、
   前記複数のチャンバ内に各々設けられた基板載置部と、
   前記複数のチャンバ内に各々設けられ、前記基板載置部に載置された前記基板上を往復移動しながら該基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵ユニットとを備えた、除塵装置。
2. 前記基板載置部に載置された前記基板の表面への塵埃の付着を検出可能な検出ユニットをさらに備え、
   前記除塵ユニットは、前記検出ユニットにより塵埃の付着が検出されたことに基づいて、除塵動作の時間を延長する、請求項１に記載の除塵装置。
3. 前記除塵動作の時間を延長することは、前記除塵ユニットが前記基板上を往復移動する回数を増やすこと、前記除塵ユニットが前記基板上を往復移動する速度を遅くすること、および、前記除塵ユニットを前記基板上で間欠的に移動させることのうち、少なくとも１つを含み、
   前記検出ユニットによる検出結果に基づいて、前記除塵動作の時間を延長するための前記除塵ユニットの動作が設定される、請求項２に記載の除塵装置。
4. 前記除塵ユニットは、前記基板載置部に前記基板が載置されていない状態において、前記基板載置部に付着した塵埃を除去可能である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の除塵装置。
5. 前記複数のチャンバに対して各々設けられ、前記複数のチャンバ内の圧力を各々調整可能な圧力調整ユニットをさらに備え、
   前記圧力調整ユニットは、
   前記基板を前記チャンバに搬入するときは、前記チャンバ内の圧力を揚圧させ、
   前記基板を前記チャンバから搬出するときは、前記チャンバ内の圧力を減圧させる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の除塵装置。
6. 基板の表面に付着した塵埃を除去する除塵方法であって、
   積層された複数のチャンバのいずれかに前記基板を搬入し、該チャンバ内の基板載置部に載置する工程と、
   前記基板載置部に載置された前記基板上を往復移動する除塵ユニットにより前記基板の表面に付着した塵埃を除去する工程とを備えた、除塵方法。
7. 前記基板載置部に載置された前記基板の表面への塵埃の付着を検出する工程をさらに備え、
   塵埃の付着が検出されたことに基づいて、前記除塵ユニットによる除塵工程の時間を延長する、請求項６に記載の除塵方法。
8. 前記除塵工程の時間を延長することは、前記除塵ユニットが前記基板上を往復移動する回数を増やすこと、前記除塵ユニットが前記基板上を往復移動する速度を遅くすること、および、前記除塵ユニットを前記基板上で間欠的に移動させることのうち、少なくとも１つを含み、
   前記基板の表面への塵埃の付着の検出結果に基づいて、前記除塵工程の時間を延長するための前記除塵ユニットの動作が設定される、請求項７に記載の除塵方法。
9. 前記基板載置部に前記基板が載置されていない状態において、前記基板載置部に付着した塵埃を前記除塵ユニットにより除去する工程をさらに備えた、請求項６から請求項８のいずれかに記載の除塵方法。
10. 前記複数のチャンバ内の圧力を各々調整する工程をさらに備え、
    前記複数のチャンバ内の圧力を各々調整する工程は、
    前記基板を前記チャンバに搬入するときに前記チャンバ内の圧力を揚圧させることと、
    前記基板を前記チャンバから搬出するときに前記チャンバ内の圧力を減圧させることとを含む、請求項６から請求項９のいずれかに記載の除塵方法。
    

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