JP3881098B2 - 基板搬送装置及び基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送装置、特に、半導体ウェハ、液晶表示装置用またはプラズマ表示装置用ガラス角形基板、プリント基板等の各種基板を、その下面を支持しながら搬送する基板搬送装置に関する。また、このような基板搬送装置を備えた基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板表面に処理液を供給して基板処理を行う基板処理装置においては、処理前、処理中、処理後の基板を搬送するために基板搬送装置が設けられている。一般に、基板搬送装置は互いに平行に配置された多数の搬送ローラによって構成されており、この搬送ローラ上を基板が水平方向に搬送されるようになっている。
【０００３】
従来の基板搬送装置の一例を図１（ａ）に示す。この図に示すように、基板搬送装置は１対の側板１ａ，１ｂ間に回転自在に支持されたローラ軸２を有しており、このローラ軸２には所定の間隔をあけて１対の搬送ローラ３が固定されている。このようなローラ軸２及び搬送ローラ３は基板Ｗの搬送方向に沿って並べて複数個並べて配置されている。そして、各ローラ軸２は図示しない駆動系に連結され、ローラ軸２とともに回転する搬送ローラ３が基板Ｗ両端の下面を支持して基板Ｗを所定の方向に搬送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特に最近の液晶等の表示装置用基板では、薄型化かつ大型化が主流になってきている。このような現状において、従来の基板搬送装置のように基板両端部を支持しながら搬送する構造では、図１（ｂ）に示すように、基板中央部（図中Ａ部）が下方へたわんでしまう。このたわみは、それ自体が基板の搬送トラブルの原因となり、また基板表面の液処理工程において、基板中央部への液の滞留を引き起こし、基板表面の処理が不均一になってしまうという問題がある。
【０００５】
前記のような基板中央部のたわみを防止するために、図１（ｃ）に示すように、基板両端部を支持する搬送ローラ３とは別に、基板中央部下面を支持しながら搬送する補助的な中間支持ローラ４を設けることも行われている。しかし、基板の大きさがさらに大きくなると、中間支持ローラ４と端部の搬送ローラ３との間（図中Ｂ部）が下方にたわんでしまい、やはり前記同様に処理液の滞留を引き起こしてしまう。
【０００６】
本発明の課題は、大きなサイズの基板を搬送する際に、基板のたわみの発生と、それによる処理液の滞留を抑えることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る基板搬送装置は、基板の下面を支持して搬送する装置であって、基板の両端側を支持する回転自在な端部支持手段と、端部支持手段の基板支持面よりも高い位置に基板支持面を有し端部支持手段で基板の両端側を支持した状態で基板の中央側を支持する回転自在な中間支持手段とを備えている。そして、端部支持手段及び中間支持手段はそれぞれローラ軸とローラ軸に設けられたローラとを有し、端部支持手段及び中間支持手段を構成するローラ軸は同一であり、端部支持手段を構成する端部支持ローラ及び中間支持手段を構成する中間支持ローラは、それぞれ同一のローラ軸に設けられている。また、中間支持ローラは端部支持ローラよりも大径であり、ローラ軸は駆動力が伝達されており、端部支持ローラはローラ軸に相対回転不能に固定されて一体的に回転し、中間支持ローラはローラ軸に相対回転自在に装着されている。
【０００８】
この装置では、基板は、両端側が端部支持手段に支持され、さらに中央側が中間支持手段に支持されて搬送される。このとき、中間支持手段の基板支持面の高さは端部支持手段の基板支持面の高さよりも高くなっている。これにより、搬送される基板はその中央部が他の部分に比較して高くなるようにたわみ、中央部から両端部側にかけて下方に傾く傾斜面が形成される。このような状態で液処理されると、基板表面に供給された処理液は、傾斜面に沿って速やかに基板両側の外部に流れ、基板表面への滞留が防げる。このため、基板表面での処理の均一性が向上する。
【０００９】
ここで、支持手段としては、ベルトやローラ等が考えられるが、ここではローラ軸及びローラにより支持手段を構成しており、構成が簡単になる。また、この装置では、１本の ローラ軸に端部支持ローラ及び中間支持ローラが装着されており、しかも中間支持ローラの径を端部支持ローラの径よりも大きくすることによって基板支持面高さを高くしている。このため、構成が簡単である。
【００１０】
さらに、この装置では、ローラ軸に駆動力が供給されており、このローラ軸に固定された端部支持ローラを回転させて基板を搬送する。また、中間支持ローラはローラ軸に対して相対回転自在に装着されており、ローラ軸とは独立して自由に回転することが可能である。
【００１１】
前述のように、端部支持ローラと中間支持ローラとを同一のローラ軸に装着し、しかも両ローラの径を変えた場合、各ローラ表面（基板支持面）の搬送速度が異なってくる。したがって、例えば中間支持ローラをもローラ軸に相対回転不能に固定してしまうと、搬送時に中間支持ローラと基板下面との間ですべりが生じ、基板下面にローラ痕がついたり、あるいは中間支持ローラが磨耗するという問題がある。しかしここでは、中間支持ローラをローラ軸に対して相対回転自在に装着し、中間支持ローラをローラ軸とは独立して回転可能としている。このため、中間支持ローラは基板の搬送速度に応じて自由に回転することになり、基板下面と中間支持ローラとの間で滑りが生じるのを抑えることができる。
【００１２】
請求項２に係る基板搬送装置は、請求項１の装置において、中間支持手段は複数の基板支持部材を有し、複数の基板支持部材は基板の中央側から端部側にいくにしたがって基板支持面の高さが低くなっている。
【００１３】
この装置では、特に基板の幅が比較的長い場合に有効である。すなわち、基板の幅（搬送方向と直交する方向の寸法）が長い場合は、基板の中央部に基板支持面の高さの高い１つの支持部材を配置しても、その支持部材と端部側支持手段とのスパンが長くなり、結局これらの間で基板が下方にたわむ可能性がある。そこで、ここでは、中間支持手段を複数の支持部材で構成し、基板中央部と端部の間にも支持部材を配置し、しかも基板中央部ほど基板支持面の高さがより高くなるようにしている。
【００１４】
ここでは、基板の幅が長い場合でも、複数の支持部材によって基板中央部がもっとも高くなるように支持することができ、基板の表面に処理液を供給した場合でも液の滞留を防止できる。
【００１５】
請求項３に係る基板搬送装置は、基板の下面を支持して搬送する装置であって、基板の両端側を支持する回転自在な端部支持手段と、端部支持手段の基板支持面よりも高い位置に基板支持面を有し端部支持手段で基板の両端側を支持した状態で基板の中央側を支持する回転自在な中間支持手段と、を備えている。そして、端部支持手段及び中間支持手段はそれぞれローラ軸と前記ローラ軸に設けられたローラとを有し、端部支持手段を構成する端部支持ローラ軸と前記中間支持手段を構成する中間支持ローラ軸とはそれぞれ別のローラ軸である。また、端部支持手段を構成する端部支持ローラは端部支持ローラ軸に相対回転不能に固定され、中間支持手段を構成する中間支持ローラは中間支持ローラ軸に相対回転自在に装着されている。
【００１６】
この装置では、基板は、両端側が端部支持手段に支持され、さらに中央側が中間支持手段に支持されて搬送される。このとき、中間支持手段の基板支持面の高さは端部支持手段の基板支持面の高さよりも高くなっている。これにより、搬送される基板はその中央部が他の部分に比較して高くなるようにたわみ、中央部から両端部側にかけて下方に傾く傾斜面が形成される。このような状態で液処理されると、基板表面に供給された処理液は、傾斜面に沿って速やかに基板両側の外部に流れ、基板表面への滞留が防げる。このため、基板表面での処理の均一性が向上する。
【００１７】
また、この装置では、端部支持ローラ軸と中間支持ローラ軸とが別のローラ軸で構成されているので、両ローラ軸の高さを変えることができる。したがって、例えば中間支持ローラの径を端部支持ローラの径よりも小径にしながら中間支持ローラの基板支持面高さを端部支持ローラの基板支持面高さよりも高くすることができる。さらに、支持手段としては、ベルトやローラ等が考えられるが、ここではローラ軸及びローラにより支持手段を構成しており、構成が簡単になる。
【００１８】
請求項４に係る基板処理装置は、請求項１から３のいずれかに記載の基板搬送装置と、基板搬送装置により搬送される基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段とを備えている。
【００１９】
この装置では、前記のような基板搬送装置によって基板の中央部をもっとも高くした姿勢を維持しながら基板を搬送する。そして、その搬送途中で基板表面に処理液が供給されるが、処理液は基板中央部から両側に流れる。したがって、処理液が基板表面に滞留するのを抑えることができ、処理が不均一になるのを抑えることができる。
【００２０】
【実施の態様】
［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態を採用した基板処理装置としての基板洗浄装置の概略斜視図である。
【００２１】
この基板洗浄装置は、基板Ｗ上面の洗浄を行うための装置であり、洗浄すべき基板Ｗを収容する洗浄槽１０と、洗浄槽１０内において基板Ｗを図中Ｐ方向に搬送するための基板搬送装置１１と、搬送される基板Ｗの上方から洗浄液を供給するための洗浄液供給装置１２とを有している。
【００２２】
洗浄槽１０は、所定の間隔をもって対向して配置され鉛直方向に延びる１対の側板１５ａ，１５ｂを有している。そして、この１対の側板１５ａ，１５ｂ間に、基板搬送装置１１を構成する複数のローラ軸１６が回転自在に配置されている。また、洗浄液供給装置１２は、洗浄槽１０の上方に水平に配置された複数のパイプ１７と、このパイプ１７に洗浄液を供給するポンプ（図示せず）とを有している。各パイプ１７の下面側には一定間隔で孔が形成されており、この孔から洗浄液Ｌが基板Ｗの上面に向けて吐出されるようになっている。
【００２３】
次に基板搬送装置１１について、図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
基板搬送装置１１は、１対の側板１５ａ、１５ｂ間に軸受１９により回転自在に支持された複数のローラ軸１６と、各ローラ軸１６に装着された１対の端部支持ローラ２０及び１個の中間支持ローラ２１と、複数のローラ軸１６を駆動するための駆動機構２２とを有している。
【００２５】
１対の端部支持ローラ２０は、基板Ｗの幅方向の両端下面を支持しながら搬送するためのローラであり、中央側の比較的小径（外径Ｄ１）の支持部２０ａと、支持部２０ａの外側に形成された比較的大径のガイド部２０ｂとを有している。支持部２０ａは、その外周面で基板Ｗの両端下面を支持している。また、ガイド部２０ｂは基板Ｗの蛇行を防止するために設けられている。そして、この１対の端部支持ローラ２０は固定用のビスやキー等によってローラ軸１６に相対回転不能に固定されている。
【００２６】
また、中間支持ローラ２１は、基板Ｗの幅方向の中央部下面を支持するためのローラであり、ローラ軸１６に対して相対回転自在となるよう図示しないベアリングを介して装着されている。なお、中間支持ローラ２１が軸方向へ移動しないように、ローラ両側に固定リング（図示せず）が設けられている。そして、この中間支持ローラ２１の外径Ｄ２は、端部支持ローラ２０の支持部２０ａの外径Ｄ１よりも大きい。すなわち、
Ｄ２＞Ｄ１
となっている。結局、基板Ｗを支持する面の高さ（支持面高さ）は、端部支持ローラ２０による支持面高さをＨ１、中間支持ローラ２１による支持面高さをＨ２とした場合、
Ｈ２＞Ｈ１
であり、中間支持ローラ２１による支持面高さの方が高くなっている。
【００２７】
駆動機構２２は、複数のローラ軸１６のそれぞれの一端側に相対回転不能に固定された２つのプーリ２５と、これらのプーリ２５に掛け渡されたベルト２６と、ベルト２６の張力を維持するためのテンションプーリ２７と、ベルト２６を駆動するためのモータ２８とを有している。このような駆動機構２２によって、各ローラ軸１６は同期して同方向に回転させられる。
【００２８】
このような構成では、基板Ｗは、基板搬送装置１１の端部支持ローラ２０によって両端下面を支持されながら、また中間支持ローラ２１によって中央部下面を支持されながら搬送されることになる。このとき、中間支持ローラ２１の支持面高さＨ２は、端部支持ローラ２０の支持面高さＨ１よりも高いため、基板Ｗは、図３に示すように、その中央部が最も高く、両側にいくにしたがって低くなるように、山形にたわんだ状態で搬送されることになる。
【００２９】
したがって、パイプ１７から基板Ｗの表面に洗浄液が供給されても、洗浄液は基板中央部から両外側にスムーズに流れ出ることになり、基板表面に滞留するのを抑えることができる。したがって、基板表面は全体に均一に洗浄される。
【００３０】
ここで、基板Ｗは駆動力が伝達されている端部支持ローラ２０によって搬送されるが、端部支持ローラ２０の支持部２０ａの外径Ｄ１と中間支持ローラ２１の外径Ｄ２とは異なる。したがって、両ローラ２０，２１の周速が異なる。しかし、中間支持ローラ２１は、ローラ軸１６とは独立して自由に回転可能であるので、端部支持ローラ２０によって搬送される基板Ｗの搬送速度に応じた速度で回転する。このため、基板Ｗの下面と中間支持ローラ２１の間で滑りが生じるのを抑えることができる。
【００３１】
［第２実施形態］
図４に、基板搬送装置１１の第２実施形態を示す。
【００３２】
この第２実施形態では、中間支持ローラを２つのローラ３１ａ，３１ｂで構成している。この２つのローラ３１ａ，３１ｂの外径は、前記第１実施形態と同様にＤ２であり、端部支持ローラ２０の支持部２０ａの外径Ｄ１よりも大きく形成されている。また、両ローラ３１ａ，３１ｂはローラ軸１６に対して相対回転自在で、かつ軸方向に移動不能に装着されている。両ローラ３１ａ，３１ｂの軸方向の間隔は、これらのローラ３１ａ，３１ｂによって支持される基板Ｗの中央部（両ローラの間の部分）が下方にたわまなければ、適宜設定することが可能である。
【００３３】
その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００３４】
このような構成によっても、基板表面に供給された洗浄液をスムーズに両外側に流し出すことができ、洗浄液の滞留を抑えることができる。
【００３５】
［第３実施形態］
図５に、基板搬送装置１１の第３実施形態を示す。
【００３６】
この第３実施形態は、基板Ｗの幅方向の長さがより長い場合に有効である。ここでは、中間支持ローラを、幅方向の中央部に配置された１つの第１中間支持ローラ３５と、第１中間支持ローラ３５の軸方向の両側に所定の間隔をあけて配置された１対の第２中間支持ローラ３６ａ，３６ｂとから構成している。第１中間支持ローラ３５の外径Ｄ３と、第２中間支持ローラ３６ａ，３６ｂの外径Ｄ２と、端部支持ローラ２０の支持部２０ａの外径Ｄ１との関係は、
第１中間支持ローラＤ３＞第２中間支持ローラＤ２＞端部支持ローラＤ１
となっており、それぞれの支持面高さの関係は、
第１中間支持ローラＨ３＞第２中間支持ローラＨ２＞端部支持ローラＨ１
となっている。また、各中間支持ローラ３５，３６ａ，３６ｂは、それぞれローラ軸１６に対して相対回転不能で、かつ軸方向に移動不能に装着されている。
【００３７】
その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００３８】
このような構成では、特に幅の長い基板Ｗを搬送する場合に、中央部のローラと端部支持ローラ２０との間で基板がたわむのを防止できる。しかも、中央部から端部側にかけて支持面高さが徐々に低くなっているので、基板表面に供給された洗浄液を、スムーズに両外側に流し出すことができる。
【００３９】
［第４実施形態］
図６に第４実施形態を示す。
【００４０】
この第４実施形態では、１対の側板１５ａ，１５ｂのそれぞれにローラ軸１６ａ，１６ｂが軸受１９により回転自在に支持されている。そして、各ローラ軸１６ａ，１６ｂには、基板Ｗの両端部を支持し、搬送するための端部支持ローラ２０が相対回転不能に固定されている。端部支持ローラ２０自体の構成は前記実施形態と同様である。また、各ローラ軸１６ａ，１６ｂのそれぞれには駆動機構（図示せず）が連結されており、各ローラ軸１６ａ，１６ｂのそれぞれに駆動力が伝達されるようになっている。
【００４１】
一方、１対の端部支持ローラ２０の間の中央部、すなわち基板Ｗの幅方向の中央部には、その下面を支持するための中間支持ローラ４０が配置されている。中間支持ローラ４０は、その軸４０ａがＵ字状の支持部材４１に回転自在に支持されており、さらにこの支持部材４１は洗浄槽１０の底部に固定されたロッド４２の先端に設けられている。このような中間支持ローラ４０では、駆動力が伝達されているわけではないので、接触する基板Ｗの搬送速度に合わせて自由に回転し得る。
【００４２】
ここで、中間支持ローラ４０の外径は端部支持ローラ２０の支持部２０ａの外径よりも小さいが、中間支持ローラ４０の軸４０ａの軸心が端部支持ローラ２０の軸心よりも上方に配置されているので、中間支持ローラ４０の支持面高さＨ２は支持部２０ａの支持面高さＨ１よりも高くなっている。
【００４３】
このような構成では、中間支持ローラ４０によって基板中央部を他の部分に比較してより高く支持できる。したがって、前記同様に、基板表面に供給された洗浄液を、スムーズに両外側に流し出すことができる。
【００４４】
なお、上記実施形態では、基板に洗浄液を供給して洗浄する基板洗浄装置について説明したが、これに限らず、例えばエッチング液，現像液，剥離液等各種の処理液を供給して処理する装置にも本発明を適用することができ、いずれも処理の均一性向上の効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明では、基板中央部が他の部分に比較して最も高くなるように基板を支持しながら搬送することができ、基板中央部の下方へのたわみを防止でき、かつそのたわみによって処理液が基板表面に滞留するのを抑えることができる。したがって、基板搬送の確実性が向上でき、また基板表面の処理の均一性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の基板搬送装置の概略構成図。
【図２】 本発明の一実施態様が採用された基板洗浄装置の概略斜視図。
【図３】 基板搬送装置の第１実施態様を示す正面図。
【図４】 基板搬送装置の第２実施態様を示す正面図。
【図５】 基板搬送装置の第３実施態様を示す正面図。
【図６】 基板搬送装置の第４実施態様を示す正面図。
【符号の説明】
１０ 洗浄槽
１１ 基板搬送装置
１２ 洗浄液供給装置
１６，１６ａ，１６ｂ ローラ軸
１７ パイプ
２０ 端部支持ローラ
２１，３１ａ，３１ｂ，３５，３６ａ，３６ｂ，４０ 中間支持ローラ

Claims (4)

1. 基板の下面を支持して搬送する基板搬送装置であって、
   基板の両端側を支持する回転自在な端部支持手段と、
   前記端部支持手段の基板支持面よりも高い位置に基板支持面を有し、前記端部支持手段で基板の両端側を支持した状態で基板の中央側を支持する回転自在な中間支持手段と、
   を備え、
   前記端部支持手段及び中間支持手段はそれぞれローラ軸と前記ローラ軸に設けられたローラとを有し、
   前記端部支持手段及び中間支持手段を構成するローラ軸は同一であり、前記端部支持手段を構成する端部支持ローラ及び前記中間支持手段を構成する中間支持ローラは、それぞれ前記同一のローラ軸に設けられており、
   前記中間支持ローラは前記端部支持ローラよりも大径であり、
   前記ローラ軸は駆動力が伝達されており、
   前記端部支持ローラは前記ローラ軸に相対回転不能に固定されて一体的に回転し、前記中間支持ローラは前記ローラ軸に相対回転自在に装着されている、
   基板搬送装置。
2. 前記中間支持手段は複数の基板支持部材を有し、前記複数の基板支持部材は基板の中央側から端部側にいくにしたがって基板支持面の高さが低くなっている、請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 基板の下面を支持して搬送する基板搬送装置であって、
   基板の両端側を支持する回転自在な端部支持手段と、
   前記端部支持手段の基板支持面よりも高い位置に基板支持面を有し、前記端部支持手段で基板の両端側を支持した状態で基板の中央側を支持する回転自在な中間支持手段と、
   を備え、
   前記端部支持手段及び中間支持手段はそれぞれローラ軸と前記ローラ軸に設けられたローラとを有し、
   前記端部支持手段を構成する端部支持ローラ軸と前記中間支持手段を構成する中間支持ローラ軸とはそれぞれ別のローラ軸であり、
   前記端部支持手段を構成する端部支持ローラは前記端部支持ローラ軸に相対回転不能に固定され、前記中間支持手段を構成する中間支持ローラは前記中間支持ローラ軸に相対回転自在に装着されている、
   基板搬送装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の基板搬送装置と、
   前記基板搬送装置により搬送される基板の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、
   を備えた基板処理装置。

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