JP2526152B2 - 基板用カセット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガラス基板、その他各種の基板を互いに接
触しないように分離して支持するための基板用カセット
の改良に関するものである。

従来の技術 〈カセットの構造〉 液晶表示用ガラス基板やプラズマ表示体用ガラス基
板、ハイブリッドIC用セラミックス基板、サーマルヘッ
ド用ガラス基板など各種の基板の製造工程においては、
基板を加工、処理、洗浄、輸送、保管するために、各基
板を互いに接触しないようにカセットに出入、収容する
ことが必要となる。

この目的の基板用カセットとして、フレームと溝付き
側板とから組み立てられたカセットが用いられている。

第９〜12図は、従来の基板用カセットの一例を示した
ものであり、第９図は平面図、第10図は正面図、第11図
は側面図、第12図は第10図のＡ−Ａ断面図である。

このカセットは、正面および背面がフレーム（１），
（１）で構成され、両側面が多数の上下方向に向かう溝
（ｇ）を有する溝付き側板（２），（２）で構成され、
底面または底面側は基板を受けとめ可能に構成され、天
井面は基板出入のための開放面となっている。（３）は
基板受けとめのためのストッパ手段の一例としての受け
棒、（４）はチャッキングのための突起部である。

基板は、相対向する溝付き側板（２），（２）の対応
する溝（ｇ）間に出入、収容される。

溝付き側板（２）の形状、デザインには種々のものが
あるが、いずれも基本的には、背肉部（2a）から多数の
リブ状の棚片（2b）が張り出した形状を有している。隣
接するリブ状の棚片（2b），（2b）間の空隙が溝（ｇ）
となり、ここに基板が出入、収容されるわけである。な
お、上記においては１対の相対向する側面をそれぞれ１
枚の溝付き側板（２）で構成しているが、１対の相対向
する側面をそれぞれ複数枚の溝付き側板（２）で構成す
ることも多い。

基板用カセットは、基板の出入時には開放面が横を向
くようにして使用し、基板の運搬時には開放面が上を向
くようにして使用するのが通常であるので、どの姿勢を
基準姿勢とするかは任意に選択できるが、本明細書にお
いては、開放面を上に向け、正面および背面にフレーム
（１），（１）を配置し、両側面に溝付き側板（２）を
配置した場合を基準の姿勢と定めることにする。

〈基板の処理〉 次に、基板の処理につき、液晶パネル製造分野で使用
されているガラス基板用のカセットを用いた場合を例に
とって説明する。

ガラス基板用のカセットにあっては、溝付き側板
（２）として10〜40条程度の溝（ｇ）を有するものを用
い、通常全ての溝（ｇ）をガラス基板で満たした状態で
処理装置にセットする。

セットされたガラス基板は、処理装置により１枚づつ
ロードされて枚葉処理される場合と、カセットごとロー
ドされてバッチ処理される場合の２種類があるが、本件
に関係のあるバッチ処理について述べる。

第13〜14図は、半導体製造分野で通常使用されている
バッチ式の薬液処理装置の概略図であり、第13図は正面
図、第14図は平面図である。

ガラス基板で満たされたカセットがローダ（５）にセ
ットされると、搬送ロボット（６）がカセットの突起部
（４）をチャッキングしてカセットを薬液槽（７）にま
で運んでその中に浸漬し、該薬液槽（７）にて基板の処
理が行われる。薬液処理後、搬送ロボット（６）がカセ
ットを薬液槽（７）から取り出して次の一次水洗槽
（８）にまで運んでその中に浸漬し、一次水洗槽（８）
にて水洗処理が行われる。同様にして次の最終水洗槽
（９）でもう一度水洗処理が行われ、続いて乾燥機（1
0）で乾燥される。乾燥後、カセットはアンローダ（1
1）にセットされ、これにより薬液処理および洗浄が完
了する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上に述べた従来のカセットを用いてバ
ッチ式の薬液処理装置で処理を行った場合、カセットが
薬液槽（７）から一次水洗槽（８）に移動するに際して
の薬液の液切れが悪く、大量の薬液がカセットに付着し
たまま一次水洗槽（８）に持ち込まれることを免かれな
い。また、一次水洗槽（８）から最終水洗槽（９）への
移動の際にも、洗浄水が最終水洗槽（９）に持ち込ま
れ、さらには、最終洗浄槽（９）から乾燥機（10）への
移動の際にも、大量の純水がカセットに付着したまま乾
燥機（10）に持ち込まれる。このことは、洗浄効率、乾
燥効率の低下につながるものである。

本発明は、このような状況に鑑み、薬液処理工程およ
び洗浄工程での液切れの良い基板用カセットを提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の基板用カセットは、正面および背面がフレー
ム（１），（１）で構成され、両側面が多数の上下方向
に向かう溝（ｇ）を有する溝付き側板（２），（２）で
構成され、底面または底面側は基板を受けとめ可能に構
成され、天井面は基板出入のための開放面となってお
り、前記の相対向する溝付き側板（２），（２）の対応
する溝（ｇ）間に基板を出入、収容しうるようにしたカ
セットにおいて、カセットの側面視で、前記溝付き側板
（２），（２）の左右両縁を除く領域にＶ字形または逆
Ｖ字形の窓（2X）を設けると共に、該窓（2X）により分
割された梁（2Y）の部分も窓（2X）の形状に対応してＶ
字形または逆Ｖ字形に形成したことを特徴とするもので
ある。

この場合、溝付き側板（２），（２）として上記の構
造を採用するだけでなく、カセットの正面視および背面
視で、フレーム（１），（１）の横方向に向かう柱体部
分（1a）もＶ字形または逆Ｖ字形に形成することが特に
望ましい。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明は基板用カセットは、従来のカセットと同様
に、正面および背面をフレーム（１），（１）で構成
し、両側面を多数の上下方向に向かう溝（ｇ）を有する
溝付き側板（２），（２）で構成する。

底面または底面側は、受け棒や棧などのストッパ手段
（３）を設置することにより、基板を受けとめることが
できるように構成する。

天井面は、基板出入のための開放面とする。

カセットには、そのほか、チャッキングのための突起
部（４）を設けることが望ましい。

基板は、上記の相対向する溝付き側板（２），（２）
の対応する溝（ｇ）間に出入、収容される。

上記において、フレーム（１）は格子状にするのが通
常である。

溝付き側板（２）は、１面につき１枚で形成してもよ
く、１面につき複数枚（たとえば２〜５枚）を間隔をあ
けて設置するようにしてもよい。この溝付き側板（２）
としては、背肉部（2a）から所定数のリブ状の棚片（2
b）が表裏両方向に張り出した形状のものが好適に使用
される。背肉部（2a）から一方向のみに棚片（2b）を張
り出すようにすると、成形時あるいは高温条件下での使
用時に歪みや変形を生ずるおそれがあるからである。各
棚片（2b）は、１枚の溝付き側板（２）の上下全体に非
分割で設けてもよく、分割して設けてもよい。隣接する
棚片（2b），（2b）間の間隙が溝（ｇ）となる。

フレーム（１）、溝付き側板（２）、ストッパ手段
（３）を構成する樹脂としては、使用目的に応じて必要
な強度、耐熱性、耐溶剤性、耐酸・耐アルカリ性等を有
する溶融成形可能な樹脂が選択され、たとえば、ポリイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、
パーフルオロアルコキシ置換ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアリルスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、変性ポリフェニレンオキサ
イド、ポリエーテルアミド、ポリプロピレンなど、ある
いはこれらにガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊
維、セラミックス繊維、金属繊維等を配合した繊維強化
熱可塑性樹脂が用いられる。溶融成形法としては、射出
成形法、押出成形法、トランスファー成形法などが採用
される。溶融成形にあたっては、充填剤、安定剤、滑
剤、その他の添加剤を配合することもできる。

そして本発明においては、カセットの側面視で、前記
溝付き側板（２），（２）の左右両縁を除く領域にＶ字
形または逆Ｖ字形の窓（2X）を設けると共に、該窓（2
X）により分割された梁（2Y）の部分も窓（2X）の形状
に対応してＶ字形または逆Ｖ字形に形成する。１枚の溝
付き側板（２）の窓（2X）および梁（2Y）にＶ字形と逆
Ｖ字形とを混在させても差支えない。

１枚の溝付き側板（２）当りの窓（2X）の数は１つま
たは複数とすることができる。梁（2Y）の数は窓（2X）
の数よりも１つ多くなる。窓（2X）の大きさや梁（2Y）
の太さは適宜に定めうる。

Ｖまたは逆Ｖの傾きは、たとえば水平面に対して３〜
45゜、好ましくは５〜30゜が適当であり、その傾きが余
りに小さいときは液切れ性が不足し、その傾きが余りに
大きくなると溝付き側板（２）の強度が不足するように
なる。

溝付き側板（２），（２）の両側縁は、半楕円形、半
円形の如き角張りのないラウンド状に形成することが望
ましく、これにより液切れ性はさらに向上する。

さらに本発明においては、溝付き側板（２），（２）
として上記の構造を採用するだけでなく、フレーム
（１），（１）の方にも工夫を加えることが望ましい。
すなわち、カセットの正面視および背面視で、フレーム
（１），（１）の横方向に向かう柱体部分（1a）をＶ字
形または逆Ｖ字形に形成するのである。この場合のＶ字
形または逆Ｖ字形は、溝付き側板（２）の方のＶ字形ま
たは逆Ｖ字形と向きを同じくすることが多いが、逆向き
にしても差支えない。

フレーム（１），（１）の横方向に向かう柱体部分
（1a）におけるＶまたは逆Ｖの傾きも、水平面に対し３
〜45゜、殊に５〜30゜に設定することが好ましい。

フレーム（１），（１）の横方向に向かう柱体部分
（1a）および／または縦方向に向かう柱体部分（1b）
は、柱体の中心線方向とは直角方向の切断断面視で、楕
円形、両端が半円形の長円形の好き角張りのないラウン
ド状に形成することが望ましく、これにより液切れ性は
さらに向上する。

上記構造のカセットに収容する基板としては、ガラス
基板をはじめ、セラミックス基板、金属芯基板、コンポ
ジット基板、シリコン基板など種々の基板が用いられ
る。

作用 ガラス基板等の基板の薬液処理工程においては、基板
はカセットに収容された状態で、たとえば、薬液処理→
一次水洗→最終水洗→乾燥というように一連の工程を経
ていく。ある工程から次の工程に移るとき、液切れが十
分でないと、当該次の工程の前工程の液が持ち込まれ
る。

しかるに本発明のカセットにあっては、溝付き側板
（２），（２）の形状に工夫をこらしてあるので、薬液
槽や水洗槽などの液槽からカセットを取り出したときに
カセットの溝付き側板（２），（２）に付着した液は、
溝付き側板（２），（２）の窓（2X）および梁（2Y）を
Ｖ字形に形成したときは、梁（2Y）のＶ字形の下端に向
かって流れた後、すみやかに滴下し、溝付き側板
（２），（２）の窓（2X）および梁（2Y）を逆Ｖ字形に
形成したときは、梁（2Y）の逆Ｖ字形の両下端に向かっ
て流れた後、すみやかに滴下する。

また、カセットの正面視および背面視で、フレーム
（１），（１）の横方向に向かう柱体部分（1a）をＶ字
形または逆Ｖ字形に形成したときは、フレーム（１），
（１）に付着した液もそのＶ字形の下端または逆Ｖ字形
の両下端に向かって流れた後、すみやかに滴下する。

溝付き側板（２），（２）の両側縁や、フレーム
（１），（１）の柱体部分を角張りのないラウンド状に
形成したときは、すでに述べたように、液切れ性はさら
に向上する。

このように本発明においては、カセットの液切れ性が
極めて良いので、次の工程への液の持ち込みが著減す
る。

実 施 例 実施例１ 第１図は本発明の基板用カセットの一例を示した正面
図、第２図はその右側面図、第３図はその平面図、第４
図はその底面図、第５図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第６
図は第２図のＹ−Ｙ断面図である。背面図は正面図と同
一にあらわれ、左側面図は右側面図と同一にあらわれ
る。

耐熱性樹脂（たとえばポリエーテルイミドやポリエー
テルエーテルケトン）を射出成形することにより、カセ
ットを構成する各部材を得た。

（１），（１）は、１対の変形「田」の字形の格子で
できたフレームである。

該フレーム（１）は、第１図、第６図のように、横方
向に向かう柱体部分（1a）をＶ字形に形成してある。Ｖ
の傾きは、水平面に対し10゜に設定してある。

該フレーム（１）の個々の柱体部分のうち、前記の横
方向に向かう柱体部分（1a）は、その中心線方向とは直
角方向の切断断面視で楕円形としてあり、垂直方向とな
る柱体部分（1b）も、その中心線方向とは直角方向の切
断断面視で楕円形としてある。

（２），（２）は１対の溝付き側板であり、左右両縁
のフラット面（2c）を除く領域に、Ｖ字形の３つの狭面
積の窓（2X）とＶ字形の２つの広面積の窓（2X）とが交
互に配置してある。これらの窓（2X）により分割された
６つの梁（2Y）の部分も、窓（2X）の形状に対応してＶ
字形に形成してある。窓（2X）および梁（2Y）のＶの傾
きは、いずれも水平面に対し10゜に設定してある。

溝付き側板（２）の梁（2Y）の部分は、その左右両端
側を除き、背肉部（2a）から所定数のリブ状の棚片（2
b）が両方向に張り出した形状を有する。（ｇ）は、隣
接する棚片（2b），（2b）間の間隙で形成された溝であ
る。

上記溝付き側板（２），（２）の両側縁は、断面視で
半楕円形なし半円形に形成してある。

（３）はストッパ手段の一例としての棧である。

（４）はチャッキングのための突起部であり、溝付き
側板（２），（２）の上端近くの両端に取り付けてあ
る。

フレーム（１），（１）は対向配置されてカセットの
正面および背面を構成し、溝付き側板（２），（２）も
対向配置されてカセットの両側面を構成している。フレ
ーム（１），（１）と溝付き側板（２），（２）とは、
上端近くおよび下端近くにおいて、図示せざるビスによ
り一体に締結されている。棧は、溝付き側板（２），
（２）の最下段の梁（2Y）に設置してある。

上記カセットを用いての薬液処理操作を、従来の技術
の項で述べた第13〜14図の薬液処理装置を用いた場合に
ついて説明する。

上記構造のカセットの相対向する溝付き側板（２），
（２）の対応する溝（ｇ）間に基板を挿入し、薬液処理
装置のローダ（５）にセットすると、搬送ロボット
（６）がカセットの突起部（４）をチャッキングしてカ
セットを薬液槽（７）にまで運んでその中に浸漬し、該
薬液槽（７）にて基板の処理が行われる。

薬液処理後、搬送ロボット（６）がカセットを薬液槽
（７）から取り出し、次の一次水洗槽（８）にまで運ん
でその中に浸漬し、一次水洗槽（８）にて水洗処理が行
われる。その際、カセットのフレーム（１），（１）の
個々の柱体部分を角張りのないラウンド状に形成すると
共に、溝付き側板（２），（２）の両側縁も角張りのな
いラウンド状に形成してあるので、一次水洗槽（８）へ
のカセットの移し換え時の薬液の液切れが良く、従って
一次水洗槽（８）における基板の水洗効率が高まり、QD
R（通常、一次水洗では、薬液の混った純水を全て排水
し、新しい純水入れ、水洗を行い、一定時間水洗すると
再び排水し、新しい純水を入れる。）の回数を２回に減
らすことができる（通常であれば３〜４回行う）。

一次水洗を終了すると、同様にして次の最終水洗槽
（９）でもう一度水洗処理が行われるが、この場合の液
切れ性もすぐれている。

続いて乾燥機（10）にてガラス基板とカセットの乾燥
が行われる。乾燥方法としては、イソプロピルアルコー
ルのベーパーに置換して乾燥させる方法や、熱風で乾燥
させる方法など種々の方法が採用されるが、たとえば熱
風乾燥法を採用した場合、最終洗浄槽（９）からカセッ
トに付く純水が少ないと乾燥時間がそれだけ短かくなる
ので、生産性、熱エネルギーの点で有利になる。

乾燥後、カセットはアンローダ（11）にセットされ、
これにより薬液処理および洗浄が完了する。

上記の各工程間における液の持ち込み量は、第９〜12
図に示した従来の基板用カセットを用いた場合に比し、
1/10以下というように顕著に減少する。

実施例２ 第７図は本発明の基板用カセットの他の一例を示した
正面図、第８図はその右側面図である。

この実施例２のカセットにあっては、溝付き側板
（２）の窓（2X）および梁（2Y）は逆Ｖ字形としてあ
り、該フレーム（１）の横方向に向かう柱体部分（1a）
も逆Ｖ字形に形成してある。

他の構成は実施例１の場合と同様である。

この実施例２のカセットの液切れ性も、実施例１のカ
セットのそれとほぼ同等である。

発明の効果 本発明のカセットに基板を収容して薬液処理に供する
と、液切れが良く洗浄効率が大幅に向上するので、処理
する半導体ディバイスの信頼性が向上する。また水洗の
際に使用する純水の量を減ずることができるので、経済
的にも有利となる。さらに、乾燥機に持ち込まれる純水
の量も減ずることから乾燥時間も短かくなり、スループ
ットが上り、コスト面でも優位となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板用カセットの一例を示した正面
図、第２図はその右側面図、第３図はその平面図、第４
図はその底面図、第５図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第６
図は第２図のＹ−Ｙ断面図である。 第７図は本発明の基板用カセットの他の一例を示した正
面図、第８図はその右側面図である。 第９〜12図は、従来の基板用カセットの一例を示したも
のであり、第９図は平面図、第10図は正面図、第11図は
側面図、第12図は第10図のＡ−Ａ断面図である。 第13〜14図は、半導体製造分野で通常使用されているバ
ッチ式の薬液処理装置の概略図であり、第13図は正面
図、第14図は平面図である。 （１）……フレーム、 （1a）……横方向に向かう柱体部分、（1b）……縦方向
に向かう柱体部分、 （２）……溝付き側板、 （2a）……背肉部、（2b）……棚片、（2c）……フラッ
ト面、 （2X）……窓、（2Y）……梁、 （３）……ストッパ手段、棧、受け棒、 （４）……突起部、 （５）……ローダ、 （６）……搬送ロボット、 （７）……薬液槽、 （８）……一次水洗槽、 （９）……最終水洗槽、 （10）……乾燥機、 （11）……アンローダ、 （ｇ）……溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村谷 利明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 池林 盛雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正面および背面がフレーム（１），（１）
   で構成され、両側面が多数の上下方向に向かう溝（ｇ）
   を有する溝付き側板（２），（２）で構成され、底面ま
   たは底面側は基板を受けとめ可能に構成され、天井面は
   基板出入のための開放面となっており、前記の相対向す
   る溝付き側板（２），（２）の対応する溝（ｇ）間に基
   板を出入、収容しうるようにしたカセットにおいて、カ
   セットの側面視で、前記溝付き側板（２），（２）の左
   右両縁を除く領域にＶ字形または逆Ｖ字形の窓（2X）を
   設けると共に、該窓（2X）により分割された梁（2Y）の
   部分も窓（2X）の形状に対応してＶ字形または逆Ｖ字形
   に形成したことを特徴とする基板用カセット。
2. 【請求項２】カセットの正面視および背面視で、フレー
   ム（１），（１）の横方向に向かう柱体部分（1a）もＶ
   字形または逆Ｖ字形に形成したことを特徴とする請求項
   １記載の基板用カセット。