JP2013251289A - Conveying device for surface treatment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、大気圧プラズマ処理等の表面処理において処理対象の基板を搬送する搬送装置に関する。 The present invention relates to a transfer apparatus for transferring a substrate to be processed in a surface treatment such as atmospheric pressure plasma treatment.
大気圧プラズマ等による表面処理技術においては、例えば、処理対象の基板をコロコンベアやローラーコンベアにて搬送しながら表面処理を行なう(特許文献1等参照)。コロコンベアは、搬送方向と直交する巾方向に延びる複数本のシャフトを有している。各シャフトには、円盤形状のコロが巾方向(シャフトの延び方向)に間隔を置いて複数設けられている。これらコロ付きのシャフトが搬送方向に間隔を置いて並べられている。一般に、コロは、コロコンベアの巾方向の決まった位置に配置されている。基板には、コロと接触する領域と、コロとまったく接触しない領域とが巾方向に交互に形成される。 In surface treatment technology using atmospheric pressure plasma or the like, for example, surface treatment is performed while a substrate to be treated is conveyed by a roller conveyor or a roller conveyor (see Patent Document 1). The roller conveyor has a plurality of shafts extending in the width direction orthogonal to the conveying direction. Each shaft is provided with a plurality of disk-shaped rollers spaced apart in the width direction (shaft extending direction). These roller-attached shafts are arranged at intervals in the transport direction. In general, the rollers are arranged at fixed positions in the width direction of the roller conveyor. On the substrate, regions in contact with the rollers and regions not in contact with the rollers are alternately formed in the width direction.
ローラーコンベアは、複数の丸棒状ないしは長い円筒状のローラーを含む。これらローラーが搬送方向に間隔を置いて並べられている。一般に、ローラーの軸長は基板の巾寸法と同程度かそれより大きい。したがって、基板のほとんど全域がローラーと接触する。 The roller conveyor includes a plurality of round or long cylindrical rollers. These rollers are arranged at intervals in the transport direction. In general, the axial length of the roller is about the same as or larger than the width dimension of the substrate. Therefore, almost the entire area of the substrate comes into contact with the roller.
基板をコロコンベアにて搬送しながら表面処理を行なうと、コロと接触する領域の処理度合いと、コロとまったく接触しない領域の処理度合いとが互いに異なる傾向がある。そうすると、これら領域の分布を転写した処理ムラが出来る。例えば、シリコン膜の大気圧プラズマエッチングの場合、コロと接触する領域のエッチングレートと、コロとまったく接触しない領域のエッチングレートとが互いに異なり、スジ状のエッチングムラが出来る。 When the surface treatment is performed while the substrate is transported by the roller conveyor, the degree of treatment of the area that contacts the roller and the degree of treatment of the area that does not contact the roller at all tend to be different from each other. Then, processing unevenness in which the distribution of these regions is transferred is generated. For example, in the case of atmospheric pressure plasma etching of a silicon film, the etching rate in a region in contact with a roller and the etching rate in a region not in contact with a roller are different from each other, thereby causing streaky etching unevenness.
ローラーコンベアにおいては、基板の全域がローラーと接触する領域になるため、処理ムラを回避できる。しかし、接触部分が大きい分だけ静電気の帯電量が増大しやすい。処理対象が半導体基板や液晶表示パネル等の電子装置用の基板である場合には、静電気の絶縁破壊が起きて基板が損傷する虞がある。加えて、ローラーが自重等によって撓むことがある。特に、基板サイズが大きい場合、それに応じてローラーの軸長を大きくすると撓みが起きやすい。ローラーが撓むと、基板とローラーとの間に非接触部分が生じて処理ムラが出来るだけでなく、搬送機能に支障を来す。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、表面処理用の搬送装置において、表面処理の均一性を確保し、かつ基板を確実に搬送することを目的とする。
In the roller conveyor, since the entire area of the substrate is an area in contact with the roller, processing unevenness can be avoided. However, the amount of static electricity is likely to increase by the amount of contact. When the processing target is a substrate for an electronic device such as a semiconductor substrate or a liquid crystal display panel, there is a risk that electrostatic breakdown will occur and the substrate may be damaged. In addition, the roller may be bent by its own weight or the like. In particular, when the substrate size is large, bending tends to occur when the axial length of the roller is increased accordingly. When the roller bends, a non-contact portion is generated between the substrate and the roller, causing not only uneven processing but also hindering the transport function.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to ensure uniformity of surface treatment and reliably convey a substrate in a surface treatment transport device.
上記課題を解決するために、本発明は、被処理基板を表面処理がなされる処理領域に通すように搬送方向に搬送する表面処理用搬送装置であって、
前記処理領域内において軸線を前記搬送方向と直交する巾方向に向け、互いに前記搬送方向に間隔を置いて並べられた複数のシャフトと、
これらシャフトに設けられ、各シャフトの軸線の周りに回転しながら前記被処理基板を支持する複数の回転支持体と、
を備え、前記処理領域内における前記搬送方向に沿う任意の線分上に存在する前記回転支持体の数(以下「存在数」と称す)が前記巾方向の殆どすべての位置で互いに同数になるよう、前記複数の回転支持体が前記搬送方向及び前記巾方向に分散して配置されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a surface treatment transport apparatus for transporting a substrate to be processed in a transport direction so as to pass through a processing region where surface treatment is performed.
A plurality of shafts arranged in the processing direction at intervals in the transport direction, with the axis line oriented in the width direction orthogonal to the transport direction in the processing region,
A plurality of rotation supports provided on these shafts and supporting the substrate to be processed while rotating around the axis of each shaft;
And the number of the rotating supports (hereinafter referred to as “existing number”) existing on an arbitrary line segment along the transport direction in the processing region is the same number at almost all positions in the width direction. As described above, the plurality of rotating supports are arranged in a distributed manner in the transport direction and the width direction.
これによって、以下の作用効果を奏する。
1)処理の均一性向上
前記基板の被処理部分のほぼすべての箇所が前記存在数と同じ回数だけ回転支持体と接触する。したがって、上記被処理部分の略全域にわたってエッチング量が同じ大きさになる。これによって、被処理基板を均一に表面処理することができ、処理ムラを防止することができる。
2)搬送機能の確保
各回転支持体の巾方向の長さを短くできる。かつ、シャフトと略同じ長さの丸棒状のローラーと比べると、回転支持体を軽量化できる。したがって、回転支持体が自重によって撓むのを防止できる。更に、シャフトの中間部に中間支持部を設けることができる。これによって、シャフトが撓むのを確実に抑制できる。よって、搬送装置の搬送機能を確保でき、更には搬送精度を確保することができる。
3)静電気帯電の抑制
シャフトと略同じ長さの丸棒状のローラーと比べると、前記基板との接触部分を減らすことができる。したがって、静電気の帯電を抑制することができる。よって、前記基板が半導体基板や液晶表示パネル等の導電素子を含む基板である場合、上記導電素子が絶縁破壊によって損傷するのを回避することができる。
As a result, the following effects can be obtained.
1) Improvement of processing uniformity Almost all the portions of the substrate to be processed are in contact with the rotating support for the same number of times as the existence number. Therefore, the etching amount is the same over substantially the entire area to be processed. As a result, the surface of the substrate to be processed can be uniformly treated, and uneven processing can be prevented.
2) Ensuring the transport function The length of each rotary support in the width direction can be shortened. In addition, the rotating support can be reduced in weight as compared with a round bar-like roller having substantially the same length as the shaft. Therefore, it is possible to prevent the rotating support body from being bent by its own weight. Furthermore, an intermediate support part can be provided in the intermediate part of the shaft. Thereby, it is possible to reliably suppress the shaft from being bent. Therefore, the transfer function of the transfer device can be ensured, and further the transfer accuracy can be ensured.
3) Suppression of electrostatic charging Compared with a round bar roller having substantially the same length as the shaft, the contact portion with the substrate can be reduced. Accordingly, electrostatic charging can be suppressed. Therefore, when the substrate is a substrate including a conductive element such as a semiconductor substrate or a liquid crystal display panel, the conductive element can be prevented from being damaged by dielectric breakdown.
前記各回転支持体(以下「第1回転支持体」と称す)の前記巾方向の第1側の端が、前記搬送方向に離れた別の回転支持体(以下「第2回転支持体」と称す)の前記巾方向の前記第1側とは反対の第2側の端と、前記巾方向の同一位置に配置されていることが好ましい。これにより、前記基板の被処理部分のすべての箇所が少なくとも1つの回転支持体と接触でき、回転支持体と全く接触しない箇所が生じないようにすることができる。前記線分のうち前記同一位置上を通る線分上では、前記回転支持体の存在数が例外的に多くなる。この例外となる箇所の巾を十分に小さくすることによって、処理の均一性を確実に向上させることができる。 An end on the first side in the width direction of each rotation support (hereinafter referred to as “first rotation support”) is another rotation support (hereinafter referred to as “second rotation support”) separated in the transport direction. It is preferable that the end of the second side opposite to the first side in the width direction is arranged at the same position in the width direction. Thereby, all the parts of the to-be-processed part of the said substrate can contact with at least 1 rotation support body, and it can prevent that the part which does not contact at all with a rotation support body does not arise. On the line segment passing through the same position among the line segments, the number of the rotational support bodies is exceptionally large. By making the width of this exceptional part sufficiently small, the uniformity of processing can be reliably improved.
更に別の回転支持体(以下「第3回転支持体」と称す)の前記巾方向の中間部が、前記巾方向の前記同一位置に配置されていることが好ましい。前記第3回転支持体は、前記1回転支持体及び前記第2回転支持体に対し前記搬送方向に離れている。かつ前記第3回転支持体は、前記搬送方向から見て、前記第1回転支持体の前記第1側の部分と前記第2回転支持体の前記第2側の部分とに跨る。したがって、前記基板の被処理部分内に回転支持体と全く接触しない箇所が出来るのを確実に無くすことができる。 Furthermore, it is preferable that an intermediate portion in the width direction of another rotation support (hereinafter referred to as “third rotation support”) is disposed at the same position in the width direction. The third rotation support is separated from the first rotation support and the second rotation support in the transport direction. The third rotation support member straddles the first side portion of the first rotation support member and the second side portion of the second rotation support member when viewed from the transport direction. Therefore, it is possible to reliably eliminate the formation of a portion that does not come into contact with the rotary support in the portion to be processed of the substrate.
前記複数の回転支持体のうち前記巾方向に隣り合う2つの回転支持体どうしの対向端間の距離が、各回転支持体の前記巾方向の長さの整数分の1倍又は整数倍であることが好ましい。そうすることで、前記存在数が前記巾方向の殆どすべての位置で互いに同数になるよう、前記複数の回転支持体を分散配置し易くなる。前記整数は、好ましくは1以上、前記処理領域内の前記シャフトの本数未満である。 The distance between the opposing ends of two rotation supports adjacent to each other in the width direction among the plurality of rotation supports is an integral number times or an integral multiple of the length of each rotation support in the width direction. It is preferable. By doing so, it becomes easy to disperse and arrange the plurality of rotating supports so that the number of existence becomes the same number at almost all positions in the width direction. The integer is preferably 1 or more and less than the number of the shafts in the processing region.
前記複数の回転支持体のうち前記搬送方向に隣り合う2つの回転支持体どうしが、各回転支持体の前記巾方向の長さの整数分の1倍だけ前記巾方向にずれていることが好ましい。そうすることで、前記存在数が前記巾方向の殆どすべての位置で互いに同数になるよう、前記複数の回転支持体を分散配置し易くなる。前記整数は、好ましくは1以上、前記処理領域内の前記シャフトの本数未満である。 It is preferable that two rotation supports adjacent to each other in the transport direction among the plurality of rotation supports are shifted in the width direction by an integral number of a length of the width direction of each rotation support. . By doing so, it becomes easy to disperse and arrange the plurality of rotating supports so that the number of existence becomes the same number at almost all positions in the width direction. The integer is preferably 1 or more and less than the number of the shafts in the processing region.
前記回転支持体が、円筒状のコロであることが好ましい。前記コロは、対応するシャフトに同軸に取り付けられる。前記コロの軸長(前記巾方向の寸法)は、当該コロの直径より大きくてもよく小さくてもよい。
前記回転支持体はコロに限られない。前記回転支持体が、前記搬送方向に互いに離れた一対の回転体と、これら回転体どうし間に掛け回された無端ベルトとを含んでいてもよい。
The rotary support is preferably a cylindrical roller. The rollers are coaxially attached to the corresponding shafts. The axial length (the dimension in the width direction) of the roller may be larger or smaller than the diameter of the roller.
The rotating support is not limited to a roller. The rotary support may include a pair of rotary bodies that are separated from each other in the transport direction, and an endless belt that is looped between the rotary bodies.
前記表面処理は、大気圧近傍下で行なうことが好ましい。例えば、処理ガスを大気圧近傍下でプラズマ化して被処理基板に接触させる。ここで、大気圧近傍(略大気圧)とは、1.013×104〜50.663×104Paの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、1.333×104〜10.664×104Paが好ましく、9.331×104〜10.397×104Paがより好ましい。 The surface treatment is preferably performed near atmospheric pressure. For example, the processing gas is turned into plasma near atmospheric pressure and brought into contact with the substrate to be processed. Here, the vicinity of atmospheric pressure (substantially atmospheric pressure) refers to a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa, and considering the ease of pressure adjustment and the simplification of the apparatus configuration, 333 × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa are preferable, and 9.331 × 10 4 to 10.9797 × 10 4 Pa are more preferable.
本発明によれば、表面処理の均一性を確保でき、かつ被処理基板を確実に搬送できる。 According to the present invention, the uniformity of the surface treatment can be ensured and the substrate to be processed can be reliably conveyed.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図1及び図2は、本発明の第1実施形態を示したものである。被処理基板9は、例えば液晶表示パネル用のガラス基板である。図1の二点鎖線にて示すように、被処理基板9は四角形の平板形状になっている。基板9の表面にシリコン含有膜9fが被膜されている。表面処理装置1によってシリコン含有膜9fを大気圧近傍下においてプラズマエッチングする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. The
シリコン含有膜9fは、例えばアモルファスシリコン(a−Si)にて構成されているが、これに限られず、単結晶シリコンでもよく、ポリシリコンでもよい。更に、シリコン含有膜9fは、シリコン(Si)単体に限られず、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiNx)、炭化シリコン(SiC)、酸化窒化シリコン(SiON)、酸化炭化シリコン(SiOC)、炭化窒化シリコン(SiCN)等のシリコン化合物にて構成されていてもよい。
The silicon-containing
図2に示すように、表面処理装置1は、処理ガス供給源2,4と、処理槽3と、処理ヘッド10と、表面処理用搬送装置20を備えている。
As shown in FIG. 2, the
処理ガス供給源2,4は、表面処理内容に応じた処理ガスを処理ヘッド10に供給する。例えば、アモルファスシリコンやポリシリコン等のシリコンをプラズマエッチングする場合、処理ガスが、フッ素系反応成分と、酸化性反応成分を目的物質として含むことが好ましい。フッ素系反応成分として、HF、COF2、OF2、O2F2等が挙げられる。酸化性反応成分として、O3の他、Oラジカル等が挙げられる。
The processing
フッ素系処理ガス供給源2は、フッ素系反応成分の原料成分として、フッ素含有成分と、希釈成分と、水素含有添加成分を蓄えている。酸化性処理ガス供給源4は、例えばオゾナイザーにて構成されている。オゾナイザー4は、O2を原料にして酸化性反応成分としてO3を生成する。
The fluorine-based processing
上記フッ素含有成分としては、CF4、C2F6、C3F8、C3F8等のPFC(パーフルオロカーボン)、CHF3、CH2F2、CH3F等のHFC(ハイドロフルオロカーボン)が挙げられる。更には、フッ素含有成分として、SF6、NF3、XeF2、F2等を用いてもよい。ここでは、フッ素含有成分として例えばCF4が用いられている。
Examples of the fluorine-containing component include PFC (perfluorocarbon) such as CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 3 F 8 , and HFC (hydrofluorocarbon) such as CHF 3 , CH 2 F 2 , and CH 3 F. Is mentioned. Furthermore, as the fluorine-containing component, it may be used SF 6, NF 3, XeF 2 ,
上記希釈成分としては、Ar、He、Ne、Kr等の希ガスの他、N2等の不活性ガスが挙げられる。希釈成分は、フッ素含有成分を希釈する役割の他、キャリアガスとしての役割及びプラズマ生成用のガスとしての役割を担っている。ここでは、希釈成分としてArが用いられている。 As the diluent component, Ar, He, Ne, other rare gases Kr, etc., include inert gas such as N 2. In addition to the role of diluting the fluorine-containing component, the dilution component plays a role as a carrier gas and a gas for plasma generation. Here, Ar is used as a dilution component.
上記水素含有添加成分としては、好ましくはH2O(水蒸気)を用いる。H2Oに代えて、OH基含有化合物、過酸化水素等を用いてもよい。OH基含有化合物として、アルコールが挙げられる。 As the hydrogen-containing additive component, H 2 O (water vapor) is preferably used. Instead of H 2 O, an OH group-containing compound, hydrogen peroxide, or the like may be used. Examples of the OH group-containing compound include alcohol.
通常、水素含有添加成分(H2O)は液状態でタンクに蓄えられている。フッ素含有成分を希釈成分にて希釈してなるフッ素系処理ガス(CF4+Ar)を上記タンク内の液中にバブリングしてもよく、液面より上側の飽和蒸気を上記処理ガス(CF4+Ar)で押し出してもよい。これによって、フッ素系処理ガスに水素含有添加成分(H2O)の蒸気を添加できる。上記タンクを温度調節することによって、水素含有添加成分(H2O)の蒸気圧ひいては添加量を調節できる。或いは、処理ガスの一部を上記タンク内に導入し、残部は上記タンクを迂回させ、上記一部と残部の流量比を調節することによって、水素含有添加成分(H2O)の添加量を調節してもよい。
Usually, the hydrogen-containing additive component (H 2 O) is stored in a tank in a liquid state. A fluorine-based processing gas (CF 4 + Ar) obtained by diluting a fluorine-containing component with a diluent component may be bubbled into the liquid in the tank, and the saturated vapor above the liquid surface is used as the processing gas (CF 4 + Ar). ). This allows addition of vapor of hydrogen-containing additive component (
図2に示すように、処理槽3には搬入口3aと搬出口3bが設けられている。被処理基板9が搬入口3aから処理槽3内に搬入され、処理槽3内をx方向(図2の左右方向)に沿って搬送され、搬出口3bから搬出される。処理槽3内は略大気圧になっている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、処理槽3内に処理ヘッド10及び搬送装置20が収容されている。処理ヘッド10は、プラズマ生成部11と、ノズル部13を含む。
As shown in FIG. 2, the
詳細な図示は省略するが、プラズマ生成部11は、少なくとも一対の電極を含む。一対の電極の少なくとも一方の対向面には固体誘電体層が設けられている。処理ガス供給源2からの供給路2aが、プラズマ生成部11に接続されている。一対の電極どうし間に例えばパルス状の高周波電界を印加することによって、電極間に大気圧近傍のグロー放電を生成する。この電極間の放電空間に供給源2からの処理ガスを導入する。これによって、処理ガスをプラズマ化(分解、励起、ラジカル化、イオン化を含む)して反応性を付与できる。例えば、シリコン含有膜9fのエッチング処理においては、フッ素系処理ガス(CF4+H2O+Ar)のプラズマ化によって、HF、COF2等のフッ素系反応成分を生成できる。
プラズマ生成部11は、処理ヘッド10に代えて処理ガス供給源2に設けてもよい。
Although detailed illustration is omitted, the
The
更に、オゾナイザー4からのオゾン含有ガスが、供給路4aを経て処理ヘッド10に導入され、上記プラズマ化後のフッ素系処理ガスと混合される。
或いは、上記処理ガス供給源2からプラズマ生成部11にO2をも導入してプラズマ化することによって、O3、Oラジカル等の酸化性反応成分を生成することにしてもよい。
Further, the ozone-containing gas from the ozonizer 4 is introduced into the
Alternatively, oxidizing reaction components such as O 3 and O radicals may be generated by introducing O 2 into the
図2に示すように、処理ヘッド10の下側部分がノズル部13になっている。図1の二点鎖線に示すように、ノズル部13は、短手方向を搬送方向(x方向)に向け、長手方向を搬送方向と直交する巾方向(y方向)に向けて、基板9の搬送経路の直上に配置されている。図示は省略するが、ノズル部13の内部には、ガス均一化部が設けられている。ガス均一化部は、y方向に拡がるチャンバーや、y方向に延びるスリットや、y方向に配列された多数の小孔等を含む。処理ガスが上記ガス均一化部のチャンバーやスリットや多数の小孔等を通過することによってy方向(巾方向)に均一に拡散される。
As shown in FIG. 2, the lower portion of the
図1の二点鎖線及び図2に示すように、ノズル部13の底面(処理領域画成面)に吹出口11及び吸引口12が形成されている。例えば、ノズル部13の底面のx方向の中央部に吹出口11が配置されている。一対の吸引口12が、ノズル部13の底面のx方向の両端部に配置されている。吹出口11及び吸引口12はそれぞれy方向に延びるスリット状になっている。吹出口11及び吸引口12のy方向の長さは、被処理基板9のy方向に沿う巾寸法と略同じかそれより少し大きい。吹出口11から処理ガスが吹き出される。吸引口12から処理済みのガスが吸い込まれる。
As shown in the two-dot chain line in FIG. 1 and FIG. 2, the
吹出口11及び吸引口12の形状、数、配置等は、上記に限られず適宜設定できる。吹出口11がy方向に並んだ多数の小孔にて構成されていてもよい。吸引口12がy方向に並んだ多数の小孔にて構成されていてもよい。処理ヘッド10の底面に吹出口11と吸引口12がそれぞれ1つだけ設けられていてもよい。吹出口11及び吸引口12が複数ないしは多数、x方向に並んで設けられていてもよい。供給源2からプラズマ生成部11を経たフッ素系処理ガスと、オゾナイザー4からのオゾン含有ガスとを混合して共通の吹出口11から吹き出すのに限られず、両ガスを別々の吹出口11から吹き出してもよい。
The shape, number, arrangement, and the like of the
被処理基板9がノズル部13の下方に位置するとき、ノズル部13の底面と被処理基板9の上面との間の距離(ワーキングディスタンスWD)は、1mm未満〜数十mmである。好ましくは、WD=3mm〜10mmである。ノズル部13の底面は、被処理基板9又は搬送装置20と協働して処理領域Rを画成する。処理領域Rは、そこに被処理基板9が配置されているとき、処理ガスが被処理基板9に接触してエッチング等の処理反応が起きる領域を云う。図1において、処理領域Rの四隅を太い二点鎖線にて示す。この実施形態では、一対の吸引口12の位置と処理領域Rのx方向の両端部が一致している。被処理基板9がノズル部13の直下に在るときの被処理基板9のy方向の両端部の位置が、処理領域Rのy方向の両端部と一致している。
When the
図1及び図2に示すように、処理ヘッド10の下方に搬送装置20が設置されている。搬送装置20は、一対の架台21,22と、多数(複数)のシャフト30,34と、多数(複数)のコロ40,44(回転支持体)を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a conveying
図1に示すように、架台21は、搬送装置20のy方向の第1側の端部に設けられ、x方向に延びている。架台22は、搬送装置20のy方向の上記第1側とは反対の第2側の端部に設けられ、x方向に延びている。
As illustrated in FIG. 1, the
シャフト30,34は、軸線をy方向に向けて架台21,22間に架け渡されている。複数のシャフト30,34がx方向に間隔を置いて互いに並べられている。領域内シャフト30は、処理領域Rの内部に配置されている。領域外シャフト34は、処理領域Rのx方向の外側に配置されている。
The
図示は省略するが、架台21,22の少なくとも一方には伝達機構が設けられている。伝達機構は、ベルト及びプーリー機構、ギア機構等を含む。各シャフト30,34が伝達機構を介して駆動部に接続されている。駆動部は、例えばモータにて構成されている。駆動部の駆動力が伝達機構を介して各シャフト30,34に伝わる。シャフト30,34が、各々の軸線まわりに、かつ互いに同期して回転する。
Although illustration is omitted, a transmission mechanism is provided on at least one of the
処理領域Rの外側の各シャフト34には、複数の領域外コロ44がy方向に間隔を置いて設けられている。コロ44は、シャフト34と同軸の円盤状ないしは短い軸長の円筒状になっている。y方向の最も外側のコロ44には、被処理基板9をy方向に位置決めするフランジ45が設けられている。シャフト34と一体にコロ44が回転する。
On each
処理領域R内のシャフト30の本数N30(以下「軸数N30」と称す)は、この実施形態ではN30=4であるが、N30=2又はN30=3でもよく、N30≧5でもよい。各シャフト30には、複数の領域内コロ40がy方向に間隔を置いて設けられている。コロ40は、シャフト30と同軸の円筒状になっている。コロ40の軸長w(y方向の長さ)は、直径より数倍大きい。コロ40の軸長wは、シャフト30の軸長と比べると数分の1程度であり十分に短い。コロ40の外周面には、処理ガス中の反応成分やプラズマに対する耐蝕性を有する保護層を被膜してもよい。保護層の成分として、例えばテフロン(登録商標)等のフッ素系樹脂が挙げられる。
The number N 30 of
コロ40は、処理領域R内において被処理基板9を支持する回転支持体を構成する。各シャフト30の隣り合う2つのコロ40どうしの間は、被処理基板9と接触しない非支持部39になっている。シャフト30が回転することによって、コロ40がその軸線周りにシャフト30と一体に回転する。
被処理基板9がコロ40,44上に支持される。かつ、コロ40,44の回転によって被処理基板9がx方向に沿って搬送される。
The
The
図1に示すように、処理領域R内のy方向の任意の位置においてx方向に沿う線分Lを引いたとき、線分L上に存在するコロ40の数N40(以下「存在数N40」と称す)はy方向の殆どすべての位置において互いに同数になる。すなわち、処理領域R内のコロ40は、任意の線分L上の存在数N40がy方向の殆どすべての位置において互いに同数になるように、x方向及びy方向に互いに分散して配置されている。存在数N40は、1以上かつ軸数N30未満である(1≦N40<N30)。軸数N30と存在数N40の差(N30−N40)が、上記任意の線分L上に存在する非支持部39の数になる。第1実施形態における存在数N40は、処理領域R内のy方向の殆どすべての位置においてN40=3である。上記任意の線分L上の非支持部39の数は、処理領域R内のy方向の殆どすべての位置において1つ(=N30−N40)である。
As shown in FIG. 1, when a line segment L along the x direction is drawn at an arbitrary position in the y direction within the processing region R, the number N 40 of rollers 40 on the line segment L (hereinafter “existence number N”). 40 ”) are equal to each other at almost all positions in the y direction. That is, the
図1に示すように、処理領域R内の各コロ40の第1側の軸端(y方向の端)は、x方向に離れた別のコロ40の第2側の軸端とy方向の同一位置に配置されている。更に別のコロ40のy方向の中間部が、上記y方向の上記同一位置に配置されている。すなわち、1のコロ40(以下「第1コロ40A」と称す)の第1側の端と、別のコロ40(以下「第2コロ40B」と称す)の第2側の端とが、共に上記線分Lのうち所定の線分L0上に位置している。この線分L0は、更に別のコロ40(以下「第3コロ40C」と称す)の中間部と交差している。これら第1〜第3コロ40A,40B,40Cは、互いにx方向に離れている。第3コロ40Cは、x方向から見て、第1コロ40Aの第1側の部分と第2コロBの第2側の部分とに跨る。コロ存在数N40は、線分L0上でのみ例外の値になる。第1実施形態においては、上記線分L0上でのコロ存在数N40は、N40=3ではなく、例外的にN40=4になる。かつ、線分L0上での非支持部39の数は例外的に0になる。
As shown in FIG. 1, the first side shaft end (end in the y direction) of each
処理領域Rにおける各シャフト30上のy方向に隣り合う2つのコロ40,40どうしの対向端間の距離dは、各コロ40の軸長wのm分の1倍である。
w×(1/m)=d (式1)
ここで、mは、1以上かつ上記軸数N30未満の整数である(1≦m<N30)。第1実施形態における上記対向端間の距離dは、各コロ40の軸長wの3分の1倍である。すなわち、式1においてm=3である。
The distance d between the opposing ends of the two
w × (1 / m) = d (Formula 1)
Here, m is an integer of 1 or more and less than the number of axes N 30 (1 ≦ m <N 30 ). The distance d between the opposing ends in the first embodiment is one third of the axial length w of each
x方向に隣り合う2つのシャフト30,30のコロ40,40どうしは、各コロ40の軸長wのn分の1倍だけy方向にずれている。このずれ量をsとすると、
w×(1/n)=s (式2)
となる。ここで、nは、1以上かつ上記軸数N30未満の整数である(1≦n<N30)。第1実施形態における上記ずれ量sは、各コロ40の軸長wの3分の1倍である。すなわち、式2においてn=3である。したがって、m=nになっている。上記ずれ量sは、上記対向端間の距離dと一致している(s=d)。
The
w × (1 / n) = s (Formula 2)
It becomes. Here, n is an integer of 1 or more and less than the number of axes N 30 (1 ≦ n <N 30 ). The shift amount s in the first embodiment is one third of the axial length w of each
上記のように構成された表面処理装置1によって、被処理基板9を表面処理する方法を説明する。
支持工程及び搬送工程
搬送装置20の駆動部を駆動し、シャフト30,34を回転させ、ひいてはコロ40,44を回転させる。被処理基板9を搬入口3aから処理槽3内に搬入してコロ40,44上に載せる。被処理基板9はコロ40,44によって水平に支持される。コロ40,44の回転によって、被処理基板9をx方向に搬送できる。被処理基板9は、処理ヘッド10の下方の処理領域R内をx方向に横切る。
A method for surface-treating the
Support process and conveyance process The drive part of the
処理工程
フッ素系処理ガス(CF4+H2O+Ar)をプラズマ生成部11においてプラズマ化し、かつオゾン含有ガスを混合する。この処理ガスを、ノズル部13内のガス均一化部においてy方向に均一化したうえで、吹出口11から処理領域R内に吹き出す。処理ガスは、ノズル部13と被処理基板9との間の処理領域R内を吸引口12へ向けて流れる。処理ガスの吹き出し流及び処理領域R内での流れは、y方向に均一に分布した流れになる。この処理ガスが被処理基板9に接触し、処理ガス中の反応成分が被処理基板9のシリコン含有膜9fとエッチング反応を起こす。具体的には、処理ガス中のO3(酸化性反応成分)によってシリコンが酸化される。かつ処理ガス中のHF等のフッ素系反応成分によて酸化シリコンがSiF4等の揮発性成分に変換される。これによって、シリコン含有膜9fをエッチングすることができる。処理済みのガスを吸引口12から吸い込んで排気する。
Processing Step Fluorine-based processing gas (CF 4 + H 2 O + Ar) is converted into plasma in the
処理領域Rにおけるコロ40以外の場所とコロ40上とでは、シリコン含有膜9fのエッチングレート(処理度合い)が異なる。一方、被処理基板9が処理領域Rの全体をx方向に通過することによって、被処理基板9の殆どすべての箇所が存在数N40と同じ回数だけコロ40と接触する。すなわち、この実施形態では、被処理基板9の殆どすべての箇所がコロ40と3回接触する。
処理領域R内の各コロ40(第1コロ40A)の第1側の軸端を通る線分L0上には別のコロ40(第2コロ40B)の第2側の軸端が配置されているから、基板9のすべての箇所が少なくとも1つのコロ40と接触でき、コロ40とまったく接触しない箇所ができるのを回避できる。しかも、更に別のコロ40(第3コロ40C)の中間部が上記線分L0と交差しているから、基板9にコロ40とまったく接触しない箇所ができるのを確実に無くすことができる。
上記線分L0に対応する箇所では例外的にコロ40と4回接触するが、この例外箇所のy方向の巾は十分に小さく、略ゼロである。
したがって、被処理基板9の全域にわたって処理期間全体のエッチング量が同じ大きさになる。これによって、被処理基板9を均一にエッチング処理することができ、処理ムラを防止することができる。
The etching rate (degree of treatment) of the silicon-containing
The second side of the shaft end of the roller 40 (
In the portion corresponding to the line segment L 0 contacts 4 times with exceptionally
Therefore, the etching amount in the entire processing period is the same over the entire area of the
搬出工程
処理済みの基板9は搬出口3bから搬出される。
The
表面処理装置1によれば、例えば被処理基板9が大型であるために、架台21,22間の間隔及びシャフト30の軸長を大きく設定しなければならない場合でも、各コロ40の軸長wはシャフト30の軸長の数分の1程度で済む。したがって、コロ40が自重等によって撓むのを防止できる。また、シャフト30と略同じ長さの丸棒状のローラーからなる回転支持体と比べると、回転支持体が非支持部39に対応する箇所において間引きされた構造になり、回転支持体全体を軽量化できる。
According to the
更に、図3に示すように、シャフト30の中間部における隣接するコロ40とコロ40の間に中間支持部25を設けることができる。そうすると、シャフト30を両端の架台21,22だけでなく中間支持部25によっても支持することができる。したがって、シャフト30が撓むのを確実に抑制でき、搬送機能ひいては搬送精度を確保することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, an
また、シャフト30と略同じ長さの丸棒状のローラーからなる回転支持体と比べると、回転支持体が間引きされる分だけ被処理基板9との接触部分を減らすことができる。したがって、静電気の帯電を抑制することができる。よって、液晶表示パネル用のガラス基板9の導電素子が絶縁破壊によって損傷するのを回避することができる。
Further, as compared with a rotating support made of a round bar roller having substantially the same length as the
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図4は、本発明の第2実施形態を示したものである。第2実施形態の処理領域R内のコロ40は、軸長w(y方向の寸法)が第1実施形態のコロ40より短く、直径と略同じ大きさになっている。複数のコロ40が、x方向及びy方向に市松模様状に配置されている。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the drawings for the same configurations as those already described, and the description thereof is omitted.
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The
各シャフト30上のy方向に隣り合う2つのコロ40,40どうしの対向端間の距離dは、各コロ40の軸長wのちょうど1倍である。したがって、式1においてm=1である。x方向に隣り合う2つのシャフト30,30のコロ40どうしは、各コロ40の軸長wのちょうど1倍だけy方向にずれている。したがって、式2においてn=1である。上記ずれ量sは、コロ40の軸長w及び上記対向端間の距離dと等しい(s=w=d)。各コロ40の第1側の軸端(y方向の端)が、x方向に離れた別のコロ40の第2側の軸端とy方向の同一位置に位置している。
The distance d between the opposing ends of the two
処理領域Rにおけるx方向に沿う任意の線分L上に存在するコロ40の存在数N40は、y方向の殆どすべての位置において互いに同数であり、N40=2である。各コロ40の軸端を通る線分L0上でのみ、例外的にN40=4になる。上記任意の線分L上の非支持部39の数は、処理領域R内のy方向の殆どすべての位置で2つ(=N30−N40)である。上記線分L0上でのみ、非支持部39の数が例外的に0になる。
The existence number N 40 of the
第2実施形態においては、被処理基板9が処理領域Rの全体をx方向に通過することによって、被処理基板9の殆どすべての箇所がコロ40と2回接触する。線分L0に対応する例外箇所ではコロ40と4回接触するが、上記例外箇所のy方向の巾は十分に小さく略ゼロである。したがって、第2実施形態においても第1実施形態と同様に、被処理基板9の全域にわたってエッチング量が同じ大きさになる。これによって、被処理基板9を均一にエッチング処理することができ、処理ムラを防止することができる。
In the second embodiment, when the substrate to be processed 9 passes through the entire processing region R in the x direction, almost all the portions of the substrate to be processed 9 come into contact with the
図5に示すように、処理領域Rにおける各シャフト30上のy方向に隣り合う2つのコロ40,40どうしの対向端間の距離dが、各コロ40の軸長wより大きくてもよい。上記対向端間の距離dが、各コロ40の軸長wのm分の1倍ではなくm倍であってもよい。
w×m=d (式3)
図5に示す第3実施形態では、対向端間距離dが各コロ40の軸長の3倍になっている。すなわち、式3においてm=3である。コロ40の軸長は直径より短い。
As shown in FIG. 5, the distance d between the opposing ends of two
w × m = d (Formula 3)
In the third embodiment shown in FIG. 5, the distance d between the opposed ends is three times the axial length of each
x方向に隣り合う2つのシャフト30,30のコロ40どうしは、各コロ40の軸長のちょうど1倍だけy方向にずれている。すなわち、式2においてn=1である。したがって、m≠nである。これらコロ40,40のうち一方の第1側の軸端が、他方のコロ40の第2側の軸端とy方向の同一位置(線分L0上)に配置されている。
The
処理領域Rにおけるx方向に沿う任意の線分L上のコロ40の存在数N40は、y方向の殆どすべての位置において互いに同数であり、N40=1である。各コロ40の軸端を通る線分L0上でのみ、例外的にN40=2になる。上記任意の線分L上の非支持部39の数は、処理領域R内のy方向の殆どすべての位置で3つ(=N30−N40)である。上記線分L0上でのみ、非支持部39の数が例外的に2つになる。
The number N 40 of
第3実施形態においては、被処理基板9が処理領域Rの全体をx方向に通過することによって、被処理基板9の殆どすべての箇所がコロ40と1回だけ接触する。線分L0に対応する例外箇所ではコロ40と2回接触するが、上記例外箇所のy方向の巾は十分に小さく略ゼロである。したがって、第3実施形態においても、被処理基板9の全域にわたってエッチング量が同じ大きさになる。これによって、被処理基板9を均一にエッチング処理することができ、処理ムラを防止することができる。
In the third embodiment, when the
回転支持体は、コロないしはローラーに限られない。図6及び図7は、本発明の第4実施形態を示したものである。第4実施形態では、処理領域R内の隣り合う2つ(一対)のシャフト30,30間に回転支持体50が架け渡されている。x方向に並ぶ8本のシャフト30によって4対のシャフトが構成されている。対をなす2つのシャフト30,30に回転支持体50がy方向に間隔を置いて複数設けられている。
The rotating support is not limited to a roller or a roller. 6 and 7 show a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a
各回転支持体50は、一対の円筒状の回転体51,51と、無端ベルト52を含む。回転体51は、対応するシャフト30に同軸に取り付けられている。一対の回転体51,51がx方向に離れて平行に並んでいる。無端ベルト52が、一対の回転体51,52間に掛け回されている。シャフト30,30の回転によって一対の回転体51,51が同期して回転する。これによって、無端ベルト52がこれら回転体51,51間を循環回転する。無端ベルト52の上面は平らになっている。被処理基板9が無端ベルト52の上に載せられて搬送される。
Each
回転支持体50は、処理領域Rのx方向及びy方向に分散して配置されている。y方向に隣り合う回転支持体50,50の無端ベルト52,52どうしの対向端間の距離dと、各無端ベルト52のy方向に沿う巾寸法wとは、式1又は式3の関係を満たす。x方向に隣り合う回転支持体50どうしのy方向へのずれ量sと、各無端ベルト52の巾寸法wとは、式2の関係を満たす。
The rotary supports 50 are arranged in a distributed manner in the x direction and the y direction of the processing region R. The distance d between the opposed ends of the
ここでは、回転支持体50は、第2実施形態(図4)のコロ40と同様にx方向及びy方向に市松模様状に配置されている。上記対向端間の距離dは、上記巾寸法wのちょうど1倍である。したがって、式1又は式3において、m=1である。
Here, the
上記ずれ量sは、上記巾寸法wのちょうど1倍である。したがって、式2において、n=1である。上記ずれ量sは、上記巾寸法w及び上記対向端間の距離dと等しい(s=w=d)。各回転支持体50の無端ベルト52の第1側の端が、x方向に離れた別の回転支持体50の無端ベルト52の第2側の端と、y方向の同一位置に配置されている。
The shift amount s is exactly one time the width dimension w. Therefore, in
処理領域Rにおけるx方向に沿う任意の線分L上に存在する回転支持体50の存在数N50は、y方向の殆どすべての位置において互いに同数である。この実施形態では、N50=2である。各無端ベルト52の巾方向の端を通る線分L0上でのみ、例外的にN50=4になる。
The number N 50 of the
第4実施形態においては、被処理基板9が処理領域Rの全体をx方向に通過することによって、被処理基板9の殆どすべての箇所が2つの無端ベルト52と接触する。線分L0に対応する例外箇所では4つの無端ベルト52と接触するが、上記例外箇所のy方向の巾は十分に小さく略ゼロである。したがって、第4実施形態においても、被処理基板9の全域にわたってエッチング量が同じ大きさになる。これによって、被処理基板9を均一にエッチング処理することができ、処理ムラを防止することができる。
In the fourth embodiment, when the
本発明は、上記実施形態に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の改変をなすことができる。
例えば、各シャフト30に設けられる回転支持体40,50の数は複数(2つ以上)に限られず、1つだけでもよい。この場合、回転支持体40,50のy方向の巾wを、シャフト30の軸長の2分の1程度の大きさにするとよい。
複数の回転支持体40,50どうしのy方向の寸法及び配置間隔が互いに同じである必要はない。場所によって回転支持体40,50のy方向の寸法又は配置間隔が異なっていてもよい。複数の回転支持体40,50どうしは、少なくとも、任意の線分L上の存在数N40,N50がy方向の殆どすべての位置において互いに同数になるよう配置されていればよく、必ずしも式1〜式3の配置関係を満たしていなくてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without changing the gist of the invention.
For example, the number of rotation supports 40 and 50 provided on each
It is not necessary that the y-direction dimensions and arrangement intervals of the plurality of rotary supports 40 and 50 are the same. Depending on the location, the size in the y direction or the arrangement interval of the rotary supports 40 and 50 may be different. The plurality of rotary supports 40 and 50 need only be arranged such that at least the numbers N 40 and N 50 existing on an arbitrary line segment L are equal to each other at almost all positions in the y direction. The arrangement relationship of
領域内回転支持体40,50だけでなく、領域外回転支持体44,54についても本発明の配置関係を適用してもよい。処理槽3の全域について、搬送方向xに沿う任意の線分上に存在する回転支持体の数が巾方向yの殆どすべての位置で互いに同数になるように、回転支持体40,44又は50,54を分散配置してもよい。
領域外シャフト34の中間部にも中間支持部25を設けてもよい。
中間支持部25は、シャフト30,34の中間の一箇所に限られず、y方向に間隔を置いて複数箇所に設けてもよい。
y方向の両端の領域内コロ40にも、基板9をy方向に位置決めするフランジ45を設けてもよい。
The arrangement relationship of the present invention may be applied not only to the in-region rotation supports 40 and 50 but also to the out-of-region rotation supports 44 and 54. Rotating supports 40, 44, or 50 so that the number of rotating supports present on an arbitrary line segment along the transport direction x is the same as that of the
The
The
A
処理ガスがノズル部13のx方向の端縁まで流れるようにしてもよい。この場合、処理領域Rのx方向の端が、ノズル部13のx方向の端縁と一致する。処理ガスがノズル部13のy方向の端縁まで及ぶようにしてもよい。この場合、処理領域Rのy方向の端が、ノズル部13のy方向の端縁と一致する。
基板9の表面処理すべき被処理部分は、基板9の全域に限られず基板9の一部分であってもよい。例えば、基板の9の周縁部は被処理部分ではなく、周縁部より内側の部分のみが被処理部分であってもよい。その場合、少なくとも上記被処理部分に対応する回転支持体が本発明の配置関係を有していればよい。この場合、処理領域Rのy方向の端部が、基板9の上記被処理部分のy方向の端部の位置と一致する。
The processing gas may flow to the edge of the
A portion to be processed on the surface of the
複数の実施形態を組み合わせてもよい。例えば、第2〜第4実施形態(図4〜図7)においても、シャフト30の中間部に中間支持部25を設けてもよい。第4実施形態(図6、図7)の回転支持体50を、第1実施形態(図1)と同様にw×(1/3)=d及びw×(1/3)=sになるよう配置してもよく、第3実施形態(図5)と同様にw×3=d及びw=sになるよう配置してもよい。勿論、上述したように、回転支持体50の配置は、線分L上の存在数N50が巾方向yの殆どすべての位置で互いに同数である限り、これら実施形態に限定されるものではない。
A plurality of embodiments may be combined. For example, in the second to fourth embodiments (FIGS. 4 to 7), the
基板9を搬送方向に処理領域Rを横切るよう片道移動させるのに限られず、往復移動させてもよく、複数回往復移動させてもよい。
搬送装置20による基板9の搬送経路は直線に限られず、曲線状でもよく、折曲していてもよい。搬送経路が曲線状又は折曲している場合、搬送方向及び巾方向は搬送経路上の場所によって変動する。
被処理基板9は、ガラス基板に限れず、半導体ウェハ、樹脂フィルム等であってもよい。
本発明の表面処理内容は、エッチングに限られず、成膜、洗浄、アッシング、表面改質(親水化、撥水化を含む)等であってもよい。大気圧近傍での処理に限られず、低圧(真空)下での処理であってもよく、大気圧より高圧下での処理であってもよい。プラズマ処理に限られず、フッ酸ベーパー、熱CVD等のプラズマ以外の処理であってもよい。
The
The conveyance path of the
The
The content of the surface treatment of the present invention is not limited to etching, and may be film formation, cleaning, ashing, surface modification (including hydrophilicity and water repellency), and the like. The treatment is not limited to the vicinity of the atmospheric pressure, and may be a treatment under a low pressure (vacuum) or a treatment under a pressure higher than the atmospheric pressure. The treatment is not limited to plasma treatment, and treatment other than plasma such as hydrofluoric acid vapor or thermal CVD may be used.
本発明は、例えば液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造に適用できる。 The present invention can be applied to the manufacture of flat panel displays such as liquid crystal displays.
1 表面処理装置
2 フッ素系処理ガス供給源
2a 供給路
3 処理槽
3a 搬入口
3b 搬出口
4 オゾナイザー(酸化性処理ガス供給源)
4a 供給路
9 被処理基板
9f シリコン含有膜(被処理膜)
10 処理ヘッド
11 吹出口
12 吸引口
20 表面処理用搬送装置
21 第1側の架台
22 第2側の架台
25 中間支持部
30 処理領域内シャフト
34 処理領域外シャフト
39 非支持部
40 コロ(回転支持体)
44 処理領域外コロ
45 フランジ
50 回転支持体
51 回転体
52 無端ベルト
d 対向端間の距離
L 搬送方向に沿う任意の線分
L0 存在数が例外となる線分
R 処理領域
x 搬送方向
y 巾方向
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
44 Out-of-
Claims (7)
前記処理領域内において軸線を前記搬送方向と直交する巾方向に向け、互いに前記搬送方向に間隔を置いて並べられた複数のシャフトと、
これらシャフトに設けられ、各シャフトの軸線の周りに回転しながら前記被処理基板を支持する複数の回転支持体と、
を備え、前記処理領域内における前記搬送方向に沿う任意の線分上に存在する前記回転支持体の数が前記巾方向の殆どすべての位置で互いに同数になるよう、前記複数の回転支持体が前記搬送方向及び前記巾方向に分散して配置されていることを特徴とする表面処理用搬送装置。 A surface treatment transport apparatus for transporting a substrate to be processed in a transport direction so as to pass through a processing region where surface treatment is performed,
A plurality of shafts arranged in the processing direction at intervals in the transport direction, with the axis line oriented in the width direction orthogonal to the transport direction in the processing region,
A plurality of rotation supports provided on these shafts and supporting the substrate to be processed while rotating around the axis of each shaft;
The plurality of rotating supports are arranged so that the number of the rotating supports existing on an arbitrary line segment along the transport direction in the processing region is the same as the number of the rotating supports in almost all positions in the width direction. A transport apparatus for surface treatment, wherein the transport apparatus is distributed in the transport direction and the width direction.
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