JP3550277B2

JP3550277B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP3550277B2
Application number: JP19860797A
Authority: JP
Inventors: 光明芳谷; 一夫木瀬
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH1133503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、プリント基板、半導体ウエハ等の基板の処理装置において、特に、水平面に対して基板を傾斜させた状態、あるいは起立させた状態で搬送しながら基板に対して処理液を吹き付けて処理を施すようにした基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶表示装置用ガラス基板等の基板処理装置として、例えば、図８に示すように、ローラコンベア５１によって角形基板Ｗを水平面に対して角度θ_０だけ傾けた姿勢とし、水平面と平行で、かつ傾斜方向（図８で左右方向）と直交する方向に基板Ｗを搬送しながら基板Ｗに純水、洗浄液等の各種処理液を供給するようにしたいわゆる傾斜式の基板処理装置が知られている。
【０００３】
このような基板処理装置では、基板の上方端部に供給した薬液を基板表面に沿って流下させることにより基板表面に薬液処理を施しつつ、処理に供した薬液を基板の下方端部から落下させて捕集するようになっている。そのため、余分な薬液が基板表面に留まることがなく液切れが良好であるという特徴がある。
【０００４】
ところで、基板処理では一般に薬液処理が終了する毎に、基板Ｗに純水等による洗浄処理を施すが、上記のような基板処理装置では、通常、図９に示すように、搬送方向と直交する方向、すなわち基板Ｗの傾斜方向に延びるスリット状の液吐出口５２ａを備えたノズル５２を基板Ｗに対向して設け、基板Ｗがノズル５２を通過する際に純水を吐出させて、その水圧で基板Ｗに洗浄処理を施すようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の装置では、基板表面に吹き付けられた純水が、ノズル５２の両側、すなわち基板Ｗの搬送方向両側に円弧を描いて広く拡がりながら流下する（図９中に一点鎖線で示す）ため、基板Ｗの上方部分（図９では上側部分）に吹き付けられた純水が基板外に流れ落ちるのに時間がかかり、大型の基板では、上方部分で除去されたパーティクル等が下方部分で再度、基板に付着するといった現象が生じ易い。特に、ノズル５２よりも基板搬送方向の下流側（図９では右側）でこのような現象が生じると、洗浄処理が不完全な状態で基板Ｗが次工程に送られることとなり、これが基板品質を低下させる原因の一つとなる。
【０００６】
また、ノズル５２から基板Ｗに吹き付けられた純水の一部がノズル５２に沿って流下するため、ノズル５２に沿った部分では、基板Ｗの下方側ほど基板表面の液量が多く（液厚が厚く）なり、吹き付けられる純水の水圧が基板Ｗの上方側と下方側とで均等に作用し難くい。すなわち、基板Ｗの下方側では、基板Ｗ上の液の厚みが比較的厚いため、吹き付けられる純水の水圧が基板表面に伝わり難くなる。そのため、基板の洗浄が不均一になり易いという問題もある。
【０００７】
なお、このような問題は上述のような基板Ｗの洗浄処理以外に、基板Ｗの現像、エッチングあるいは剥離処理等においても同様に言えることであり、これらの各基板処理においても同様に解決が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、水平面に対して基板を傾斜させた状態、あるいは起立させた状態で搬送しながら処理液を吹き付けて処理を施すようにした装置において、基板処理をより適切に行うことができる基板処理装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、水平面に対して所定の角度をなす基板姿勢方向に傾斜あるいは起立させた基板を、当該基板姿勢のまま、前記水平面と平行で、かつ前記基板姿勢方向と直交する搬送方向に搬送しつつ、該基板の表面と対向配置された液吐出手段により基板姿勢方向にわたって該基板表面に処理液を供給する基板処理装置において、前記液吐出手段が、前記基板姿勢方向における上方端部が下方端部よりも前記搬送方向における上流側に位置するように、前記搬送方向に対して角度をなすように配置されたものである（請求項１）。
【００１０】
この装置によれば、基板表面に吹き付けられた処理液が基板下方側に向かってより直線的に流れるため、従来のこの種の装置に比べると、処理に供した処理液をより速やかに基板外へと流出させることができる。
【００１１】
また、液吐出手段よりも搬送方向上流側の部分に処理液が集中して流れるため、基板の特定の部分に対し、単位時間当たりに豊富な処理液を供給することが可能となる。そのため、例えば、洗浄処理ではパーティクル等が基板外へと流出し易くなり、パーティクル等の除去効果が高められる。逆に、液吐出手段よりも搬送方向下流側に処理液が流れ難くいため、処理が終了した部分へのパーティクル等の再付着が効果的に抑えられる。
【００１２】
さらに、基板姿勢方向における上方端部が下方端部よりも前記搬送方向における上流側に位置するように液吐出手段が搬送方向に対して角度をなすように設けられているため、基板表面に吹き付けられた処理液が液吐出手段に沿って流下し難い。そのため、液吐出手段に沿った部分での基板表面の液量（液厚）に差が生じ難く、処理液の液圧を基板全体に均等に作用させることが可能となる。
【００１３】
特に、搬送方向の上流側に向かって処理液を吐出するように、前記液吐出手段を基板表面に対して角度をなして設けるようにすれば（請求項２）、処理に供した処理液をより速やかに基板外へと流出させることができる。また、処理に供した処理液を確実に液吐出手段よりも搬送方向の上流側の部分に流下させることができる。
【００１４】
また、請求項１又は２記載の装置において、前記液吐出手段を、基板に対する処理液の吐出領域を前記基板姿勢方向に分割する複数の単位液吐出手段から構成するとともに、前記基板姿勢方向における下方側の単位液吐出手段の上方端部が上方側の単位液吐出手段の下方端部よりも前記搬送方向の上流側に位置するように配置すれば（請求項３）、液吐出手段の前記搬送方向の省スペース化を図ることができる。
【００１５】
さらに、請求項１乃至３のいずれかに記載の装置おいて、基板姿勢方向に延びるスリット状の液吐出口から処理液を吐出するように前記液吐出手段を構成するようにすれば（請求項４）、基板に対してよりムラ無く処理液の液圧を作用させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る基板処理装置である水洗装置の一の実施の形態を示す斜視図である。この図に示すように、水洗装置１０は、箱型の処理槽１２を有しており、この処理槽１２の内部に、角形の基板Ｗを搬送するための搬送機構１６と、基板Ｗに純水を吹き付けるためのノズル２２（液吐出手段）とを備えている。
【００１８】
上記処理槽１２には、その側面に基板受入口１４が設けられており、処理槽１２の内部がこの基板受入口１４を介して隣設された薬液処理装置１３の内部に通じている。つまり、薬液処理装置１３において薬液処理が施された基板Ｗがこの基板受入口１４を介して処理槽１２に導入されるようになっている。
【００１９】
上記搬送機構１６は、ローラコンベアであって、搬送方向に並列に軸支される搬送ローラ１８…と、モータを駆動源としてこれらの搬送ローラ１８…を同期して回転させる駆動機構２０とを備えている。そして、上記基板受入口１４を介して導入される基板Ｗを受取り、この基板Ｗを搬送ローラ１８…で支持しながら次工程に向けて図中白抜き矢印で示す方向へ搬送するように構成されている。
【００２０】
図２は、基板受入口１４側から処理槽１２内のノズル２２側を見た断面図である。搬送ローラ１８の回転軸は、図２に示すように、水平面に対して角度θ_１だけ傾斜して設けられており、これにより基板Ｗが水平面に対して角度θ_１をなす基板姿勢方向Ｄに傾斜した状態で搬送方向（同図の紙面に対して垂直上から下方向）に搬送されるようになっている。ここで、基板姿勢方向Ｄと搬送方向との関係をより詳しく説明すると、本実施形態では、基板Ｗは進行方向（図１中の白抜き矢印の方向）を見て右下がりの状態で搬送され、基板姿勢方向Ｄと直交する方向のうち水平面と平行な方向が搬送方向となっている。
【００２１】
上記ノズル２２は、図１及び図２に示すように、上記搬送機構１６の上方において、基板表面と平行となるように配設されるとともに、液供給管２４を介して純水を貯留した貯水タンク２６に接続されている。
【００２２】
ノズル２２には、搬送機構１６に向かって開口するスリット状の吐出口２２ａ（液吐出口）が形成されており、上記液供給管２４に介設されたバルブ２８の開閉に応じて搬送中の基板Ｗに対し、その傾斜方向にわたって純水を吐出するように構成されている。
【００２３】
ここで、この装置の特徴として、ノズル２２は、図３に示すように基板Ｗの搬送方向に対して角度をなす状態、詳しくは、基板Ｗの傾斜方向（基板姿勢方向Ｄ）における上方端部が下方端部よりも搬送方向の上流側に位置するように搬送方向に対して角度θ_２をなして配設されており、この実施の形態では、処理効率が最高となる一態様として角度θ_２を４５°に設定している。また、図４に示すように、吐出流が直下よりも搬送方向上流側に向くように搬送中の基板表面に対してノズル２２が角度θ_３をなして設けられおり、この実施の形態では、処理効率が最高となる一態様として、この角度を６０°に設定している。
【００２４】
なお、図１中、符号３０は搬送機構１６の下方に設けられたドレンパンで、ノズル２２から吐出されて基板の洗浄に供された純水がこのドレンパン３０内に流下、捕集されるようになっている。
【００２５】
上記構成の水洗装置１０において、薬液処理を終えた基板Ｗが基板受入口１４を介して処理槽１２内に導入されると、搬送機構１６により当該基板Ｗが搬送されつつノズル２２によって純水が吹き付けられ、その水圧で基板Ｗに付着したパーティクルや薬液処理の残渣等が剥離されて除去洗浄される。
【００２６】
そして、剥離されたパーティクル等が純水と供に基板Ｗに沿って流下し、基板端部からドレンパン３０内に流れ落ちることにより基板Ｗからパーティクル等が除去されることとなる。
【００２７】
この際、上記の水洗装置１０では、上述のように、基板Ｗの傾斜方向における上方端部が下方端部よりも搬送方向の上流側に位置するようにノズル２２が搬送方向に対して角度θ_２だけ傾斜した状態で配設され、しかも、吐出流が直下よりも搬送方向上流側に向くようにノズル２２が基板表面に対して角度θ_３だけ傾斜した状態で設けられているので、図５に示すように、基板Ｗに吹き付けられた純水がノズル２２よりも搬送方向上流側において、基板Ｗの下方側に向かって略直線的に流下することとなる。
【００２８】
そのため、従来のこの種の装置に比べると、基板Ｗに吹き付けられた純水が極めて速やかに基板外へと流出することとなり、例えば、基板Ｗが大型の基板であっても、従来のように一旦剥離されたパーティクル等が基板Ｗに再付着するといったことが効果的に抑えられる。また、処理に供された純水がノズル２２よりも搬送方向の上流側を流下するため、従来のように、処理に供された純水がノズル２２よりも搬送方向の下流側、つまり基板洗浄が終了した部分を流下してパーティクル等を再付着させるようなことがない。
【００２９】
さらに、基板の傾斜方向Ｄに対してノズル２２が斜めに配置されるため、基板Ｗに吹き付けられた純水がノズル２２に沿って流下することがなく、ノズル２２に沿った部分での基板表面の液量（液厚）に差が生じ難い。そのため、基板Ｗに吹き付けられる純水の水圧が基板全体に略均等に作用し、これによって基板全体により均一な洗浄処理を施すことができる。
【００３０】
従って、この水洗装置１０によれば、上述のようにパーティクル等の再付着を効果的に防止することができるとともに、基板全体に純水の水圧を均等に作用させて洗浄を行うことができるので、従来のこの種の装置と比較すると、基板Ｗの洗浄処理をより適切に行うことができる。
【００３１】
なお、上記水洗装置１０では、上記のように、基板Ｗの傾斜方向Ｄにおける上方端部が下方端部よりも搬送方向の上流側に位置するようにノズル２２が基板搬送方向に対し角度θ_２だけ角度を有した状態で設けられているため、従来のこの種の装置と同一構成のノズルを用いながらも単位面積当たりの純水の吹き付け時間を長くすることができるという利点もある。つまり、吐出口の形状が同一であれば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ノズルを搬送方向と直交する方向に配設した場合の吐出口の搬送方向長さＬ_１より、ノズルを傾けて配置したときの吐出口の搬送方向長さＬ_２の方が長くなる。そのため、ノズル２２が搬送方向に対して角度θ_２だけ傾けて設けられている上記水洗装置１０では、従来のこの種の装置と同一構造のノズルを用いる場合でも単位面積当たりの純水の吹き付け時間が長くなり、その分、基板Ｗの洗浄をより確実に行うことができるという利点もある。
【００３２】
ところで、上記水洗装置１０は、本発明に係る基板処理装置の一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３３】
例えば、上記水洗装置１０では、１つのノズル２２により純水を吹き付けるようにしているが、複数のノズルにより純水を吹き付けるようにしてもよい。例えば、図７に示すように、同一構成の２つのノズル３０ａ，３０ｂ（単位液吐出手段）を設け、各ノズル３０ａ，３０ｂがそれぞれ吹き付け領域を基板Ｗの傾斜方向に２分し、かつ各ノズル３０ａ，３０ｂはそれぞれの上方端部が下方端部よりも搬送方向の上流側に位置し、さらに吐出流が直下よりも搬送方向上流側を向くように互いに平行に配置したノズル構成を採用するようにしてもよい。また、それらのノズル３０ａ，３０ｂは、基板Ｗの傾斜方向における下方側のノズル３０ｂの上端が上方側のノズル３０ａの下端よりも搬送方向の上流側にずれるように配設されている。
【００３４】
この構成によれば、上記実施形態のノズル２２に比べると搬送方向のノズルの占有スペースが半分ですむため、ノズルのスペース効率を高めることができるという利点がある。この場合、吹き付け領域を基板Ｗの傾斜方向に３分、あるいはそれ以上に分割し得るように複数のノズルを設けるようにしてもよい。なお、この構成の場合、基板全体に純水を吹き付けることができれば、各ノズルを必ずしも同一の構成とする必要なく、例えば、吐出口の基板Ｗの傾斜方向における寸法が互いに異なるノズルを用いるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記水洗装置１０では、吐出流が直下よりも搬送方向の上流側に向くように、搬送中の基板表面に対してノズル２２が角度θ_３だけ傾斜した状態で設けられているが、吐出流が直下に向くようにノズル２２を設けても差し支えない。但し、この場合には、上記水洗装置１０に比べると基板Ｗに沿って流下する純水の勢いが弱く、また、基板Ｗに吹き付けられた純水の一部が多少はノズル２２よりも搬送方向の下流側に流下することとなる。そのため、洗浄に供した純水をより速やかに基板外に流出させ、また、基板洗浄が終了した部分へのパーティクル等の再付着を確実に防止するという観点からは上記水洗装置１０のようにノズル２２を基板表面に対して角度θ_３だけ傾斜した状態で設けるのが好ましい。
【００３６】
さらに、上記水洗装置１０では、スリット状の吐出口２２ａを有したノズル２２により基板Ｗに純水を吹き付けるようにしているが、単孔から純水を吐出するスポット状ノズルや、集結配置した多数の孔から純水を吐出するシャワー状ノズル等、上記ノズル２２以外のノズルを用いて基板Ｗに純水を吹き付けるようにしてもよい。この場合には、複数のスポット状ノズル等を基板Ｗの傾斜方向にわたって並べて配設するようにすればよい。
【００３７】
なお、基板Ｗを搬送する際の基板Ｗの傾斜角度θ_１、ノズル２２の搬送方向に対する傾斜角度θ_２及び基板Ｗに対するノズル２２の傾斜角度θ_３の具体的な値は上記実施形態に限定されるものではなく、具体的な基板Ｗの種類、洗浄液の種類、その他の諸条件に応じて基板Ｗの洗浄がより良好に行われ得るように適宜選定するようにすればよい。但し、搬送方向に対するノズル２２の傾斜角度θ_２については１０°〜８５°の範囲内、基板表面に対するノズル２２の傾斜角度θ_３については５°〜８５°の範囲内で設定するのが好ましい。本発明者の実験によれば、基板Ｗの傾斜角度θ_１が３°〜１０°の範囲では、上記θ_２、θ_３の範囲で良好な結果が得られた。
【００３８】
また、上記実施形態は、本願発明を水洗装置１０に適用した例であるが、本願発明は、このような洗浄装置以外にも、現像処理、エッチング処理あるいは剥離処理等の各処理装置にも適用することができる。また、上記水洗装置１０のように基板Ｗを水平面に対して傾けた状態で搬送しながら処理を施す装置以外に、表面が搬送方向と平行、かつ鉛直となるように起立させた状態で基板Ｗを搬送しながら処理を施す装置にも適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、水平面に対して所定の角度をなす基板姿勢方向に傾斜等させた基板を、当該基板姿勢のまま、水平面と平行で、かつ基板姿勢方向と直交する搬送方向に搬送しつつ、該基板の表面と対向配置された液吐出手段により基板姿勢方向にわたって該基板表面に処理液を供給するようにした基板処理装置において、液吐出手段が、前記基板姿勢方向における上方端部が下方端部よりも前記搬送方向における上流側に位置するように搬送方向に対して角度をなすように配置し、これによって除去したパーティクル等が速やかに基板外へと流下するようにするとともに、基板全体に処理液の液圧が均等に作用し得るようにしたので、従来のこの種の装置に比べると、より適切に基板の洗浄処理を行うことができる。
【００４０】
特に、搬送方向の上流側に向かって処理液を吐出するように、液吐出手段を基板表面に対して角度をなして設けるようにすれば（請求項２）、処理に供した処理液をより速やかに基板外へと流出させることができるとともに、処理に供した処理液を確実に液吐出手段よりも搬送方向の上流側の部分に流下させることができる。そのため、パーティクル等の基板への再付着をより確実に防止することができる。
【００４１】
また、液吐出手段を、基板に対する処理液の吐出領域を基板姿勢方向に分割する複数の単位液吐出手段から構成するとともに、基板姿勢方向における下方側の単位液吐出手段の上方端部が上方側の単位液吐出手段の下方端部よりも搬送方向の上流側に位置するように配置すれば、液吐出手段の搬送方向の省スペース化を図ることができ、特に、大型基板を対象とした装置において有利な構成を提供することができる。
【００４２】
さらに、基板姿勢方向に延びるスリット状の液吐出口から処理液を吐出するように前記液吐出手段を構成するようにすれば（請求項４）、基板に対してよりムラ無く処理液の液圧を作用させることができ、例えば、洗浄装置等、液圧が処理の良否に影響を与えるような装置では、処理をより適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置である水洗装置を示す斜視図である。
【図２】搬送機構の構成を示す断面図である。
【図３】搬送機構とノズルとの関係を示す平面図である。
【図４】搬送機構の搬送面とノズルとの関係を示す側面図である。
【図５】基板に吹き付けた純水の流れを説明する模式図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は基板に純水を吹き付ける時間の差を説明する模式図で、（ａ）は従来装置、（ｂ）は本願装置を示す図である。
【図７】ノズルの変形例を示す平面図である。
【図８】従来装置を説明する断面図である。
【図９】従来装置における基板状での純水の流れを説明する模式図である。
【符号の説明】
１０水洗装置
１２処理槽
１３薬液処理装置
１４基板受入口
１６搬送機構
１８搬送ローラ
２０駆動機構
２２ノズル
２２ａ吐出口
２４液供給管
２６貯水タンク
２８バルブ
Ｗ基板

Claims

水平面に対して所定の角度をなす基板姿勢方向に傾斜あるいは起立させた基板を、当該基板姿勢のまま、前記水平面と平行で、かつ前記基板姿勢方向と直交する搬送方向に搬送しつつ、該基板の表面と対向配置された液吐出手段により基板姿勢方向にわたって該基板表面に処理液を供給する基板処理装置において、前記液吐出手段が、前記基板姿勢方向における上方端部が下方端部よりも前記搬送方向における上流側に位置するように、前記搬送方向に対して角度をなすように配置されたことを特徴とする基板処理装置。
前記液吐出手段が、前記搬送方向の上流側に向かって処理液を吐出するように基板表面に対して角度をなして設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記液吐出手段が、基板に対する処理液の吐出領域を前記基板姿勢方向に分割する複数の単位液吐出手段から構成されるとともに、前記基板姿勢方向における下方側の単位液吐出手段の上方端部が上方側の単位液吐出手段の下方端部よりも前記搬送方向の上流側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
前記液吐出手段が、基板姿勢方向に延びるスリット状の液吐出口から処理液を吐出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理装置。