JP4044047B2 - 搬送式基板処理装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板の製造に好適に使用される搬送式基板処理装置に関する。
背景技術
液晶表示装置に使用されるガラス基板は、素材であるガラス基板の表面にエッチング、剥離等の化学処理を繰り返し施すことにより製造される。その基板処理装置はドライ式とウェット式に大別され、ウェット式はバッチ式と枚葉式に分けられる。更に、枚葉式は定位置回転式とローラ搬送等による搬送式とに細分される。
これらの基板処理装置のうち、搬送式のものは、基板を水平方向に搬送しながら基板の表面に処理液を供給する基本構造になっており、高効率なことから以前よりエッチング処理や剥離処理に使用されている。
搬送式基板処理装置では、基板が受け入れ部（ローダ部）、液避け部、薬液処理部、洗浄部及び液切り部を順番に通過する。薬液処理部では、基板搬送ラインの上方に配置されたノズルからエッチング液、剥離液等の薬液が吐出され、その薬液中を基板が通過することにより、基板の表面全体に薬液が供給される。この薬液処理により、基板の表面が選択的に化学処理される。
ところで、薬液処理部の上流側、即ち薬液処理部と受け入れ部の間に配置される液避け部は、下流側の薬液処理部で使用される薬液、更には薬液処理部内の薬液雰囲気が、複雑な受け入れ機構を備えた上流側の受け入れ部に侵入するを防止することを目的とした、言わばバッファ（緩衝部）である。
この目的を達成するために、液避け部内が負圧に吸引されるだけでなく、液避け部の全長が、基板が完全に収容され得るように、基板の長さより大きく設定されており、且つ、その前壁及び後壁に設けられた基板入口及び基板出口にはシャッターが装備されている。そして、入口が開放し、出口が閉じた状態で液避け部内に基板が進入すると、一旦基板が停止し、入口が閉止する。その後、出口が開放し、液避け部から下流側の薬液処理部へ基板が進出していく。このようなタイミングで基板の搬送、並びに入口及び出口のシャッターが操作されることにより、一時的にしろ受け入れ部が薬液処理部と直結する事態が回避され、薬液による受け入れ部内の汚染が防止されることになる。
ところが、実際の操業では、このような２重、３重の配慮にもかかわらず、薬液による受け入れ部内の汚染が防止されないのが現状である。その大きな原因として、基板が出口を通って液避け部から薬液処理部へ侵入する途中で、薬液処理部では薬液の吐出が始まり、基板の上面を伝って多量の薬液が液避け部に侵入して、液避け部が薬液雰囲気で満たされ、液避け部内が負圧に排気されているとは言え、入口が開放したときに液避け部から受け入れ部への薬液雰囲気の侵入が避けられないことが考えられる。
基板が液避け部を完全に出て、出口のシャッターを閉じてから薬液処理部での薬液吐出を開始すれば、液避け部への薬液の侵入が抑制され、受け入れ部内の汚染も抑制されると考えられるが、その一方で薬液の吐出開始が遅れ、薬液処理部が長くなるというスループット性、設備規模上の大きな問題が発生する。
本発明の目的は、液避け部の出口を基板が通過する段階から下流側の薬液処理部で薬液吐出操作を開始しても、上流側の受け入れ部の薬液汚染を効果的に防止できる搬送式基板処理装置を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明の搬送式基板処理装置は、基板を水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、複数の処理部の少なくとも１つで薬液処理を行うと共に、薬液処理部の上流側に液避け部を設けた搬送式基板処理装置において、前記液避け部内を少なくとも１つの隔壁により基板搬送方向で複数室に区画し、基板の前端が下流側の薬液処理部における薬液吐出開始位置に到達した時点で、基板の後端が前記液避け部内にあって、なおかつ液避け部内における最上流側の室内を抜け出るように、隔壁位置が設定されており、且つ前記液避け部内の最上流側の室内を除く少なくとも１つの室内を負圧に吸引する排気手段を設けたものである。
本発明の搬送式基板処理装置においては、液避け部における複数の室内のうちの最上流側の室内を除く少なくとも１つの室内が負圧に吸引される。２室の場合は下流側の室内が負圧に吸引される。３室以上の場合は、最上流側の室内を除いた２以上の室内の少なくとも１つが負圧に吸引される。これにより、最上流側の室内が常時清浄な雰囲気に維持され、液避け部の上流側と接する部分に常時清浄なゾーンが形成される。その結果、液避け部の上流側における汚染が防止される。
複数室の圧力管理については、液避け部における最上流側の室内を常圧又は陽圧に管理することが好ましい。また液避け部を基板搬送方向で３以上の室に区画し、液避け部における最上流側の室内及び最下流側の室内を除く少なくとも１つの室内を負圧に吸引することが好ましい。ここで、特定の室内を負圧に管理するだけでなく、液避け部における最上流側の室内から最下流側の室内にかけて段階的に圧力を低下させることも有効である。
液避け部を仕切る隔壁については、液避け部を基板搬送方向で３以上の室に区画し、基板の前端が下流側の薬液処理部における薬液吐出開始位置に到達した時点で、基板の後端が液避け部における最上流側の室内を抜け出るように、隔壁位置を設定することが好ましく、基板の前端が薬液処理部における薬液吐出開始位置に到達した時点で基板の後端が液避け部における最下流側の室内に進入するように、隔壁位置を設定することがより好ましい。
これにより、下流側の薬液処理部で吐出される薬液が、基板の上面を伝って最上流側の室内に侵入するおそれがなくなり、液避け部の上流側における汚染がより効果的に防止される。
また、基板を一旦液避け部内に収容し、液避け部の上流側と下流側が連通する事態を回避するために、液避け部の全長を基板の長さより大とし、且つ、液避け部の基板入口及び基板出口にシャッターを装備することが好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の基板処理装置は、液晶表示装置用ガラス基板の製造に使用されるエッチング装置である。この基板処理装置は、図１に示すように、基板１０の搬送方向へ順番に配列された受け入れ部２０、液避け部３０、薬液処理部４０、洗浄部５０及び液切り部６０を備えている。各部は、基板１０を水平に支持して水平方向へ搬送する多数の搬送ローラ２１，３１，４１，５１，６１をそれぞれ装備している。
受け入れ部２０と薬液処理部４０の間に設けられたバッファ（緩衝部）としての液避け部３０は、図１及び図２に示すように、２つの隔壁３２ａ，３２ｂにより基板１０の搬送方向で３室３３ａ，３３ｂ，３３ｃに分割区画されている。上流側の受け入れ部２０との隔壁に設けられた入口には開閉式のシャッター３４ａが装備されている。同様に、下流側の薬液処理部４０との隔壁に設けられた出口にも開閉式のシャッター３４ｂが装備されている。また、前記隔壁３２ａ，３２ｂには基板１０が通過するスリット状の通過口が設けられている。
上流側の受け入れ部２０に隣接する上流側の第１室３３ａはクリーンルームとなり、若干陽圧に管理される構成になっている。中央の第２室３３ｂは、底面に設けられた排気口３５より内部が負圧に吸引排気される構成になっている。下流側の薬液処理部４０に隣接する第３室３３ｃは、薬液処理部４０から侵入する薬液（ここではエッチング液）を排出するために、底面に排液口３６を設けた構造になっている。
液避け部２０の全長Ｌ１は基板１０の長さＬ２より大である。また、２番目の隔壁３２ｂから下流側の薬液処理部４０における薬液吐出開始位置までの距離Ｌ３は、基板１０の長さＬ２より大に設定されている。 薬液処理部４０には、基板１０の上面に上方から薬液（ここではエッチング液）を供給するノズルユニット４２が、基板１０の搬送ラインの上方に位置にして設けられている。
洗浄部５０には、基板１０の上面に上方から純水をシャワー状に散布する第１のシャワーユニット５２と、基板１０の下面に下方から純水をシャワー状に散布する第２のシャワーユニット５３が、基板１０の搬送ラインを挟んで設けられている。
液切り部６０には、基板１０の搬送ラインを上下から挟むように配置された上下一対のエアナイフ用のスリットノズル６２，６３が設けられている。上側のスリットノズル６２は、基板１０の上面に全幅にわたってエアを薄膜状に吹き付けることにより、洗浄後の基板１０の上面から水滴・水分を除去する。下側のスリットノズル６３は、基板１０の下面に全幅にわたってエアを薄膜状に吹き付けることにより、洗浄後の基板１０の下面から水滴・水分を除去する。上下のスリットノズル６２，６３は、水滴・水分の除去効率を高めるために、側面視で基板１０の搬送方向上流側に傾斜し、平面視では側方へ傾斜している。
本実施形態の基板処理装置においては、基板１０が受け入れ部２０、液避け部３０、薬液処理部４０、洗浄部５０及び液切り部６０を順に通過することにより、基板１０の上面に薬液処理（ここではエッチング処理）が施され、上下面が洗浄された後、乾燥処理される。
基板１０が受け入れ部２０から液避け部３０へ進入するとき、両部を仕切るシャッター３４ａが開方向へ操作され、入口が開放される。このとき、中央の第２室３３ｂは負圧に排気されている。また、液避け部４０と薬液処理部４０を仕切るシャッター３４ｂは閉方向へ操作され、出口は閉止している。この状態で、基板１０は液避け部３０内へ進入する。基板１０が液避け部３０内に完全に進入すると、その基板１０は一旦停止し、この間に先ずシャッター３４ａが閉じ、次いでシャッター３４ｂが開く。こうすることにより、受け入れ部２０と薬液処理部４０が直結する事態が回避される。
シャッター３４ｂが開くと、基板１０の搬送が再開され、基板１０は液避け部３０から薬液処理部４０へ出でいく。そして、基板１０の先端がノズルユニット４２に達した時点で薬液吐出が開始される。
薬液吐出が始まると、基板１０の上面を伝って薬液が液避け部３０に多量に侵入する。しかし、薬液吐出が開始した時点で、基板１０の後端は第３室３３ｃに完全に進入している。このため、液避け部３０に多量に侵入する薬液は、第３室３３ｃのみに入り、第１室３３ａ及び第２室３３ｂには入らない。第３室３３ｃに侵入する薬液は、第３室３３ｃに溜められた純水により希釈され、排液口３６より逐次外部へ排出される。
このとき、第１室３３ａは陽圧に管理され、第２室３３ｂは負圧に吸引されている。このため、第３室３３ｃから直接、或いは薬液処理部４０から第３室３３ｃを介して薬液の蒸気が第２室３３ｂに侵入するが、同時に、第１室３３ａから第２室３３ｂへの気流も形成される。このため、薬液やその蒸気が第１室３３ａに侵入する事態は回避される。即ち、受け入れ部２０と接する第１室３３ａは、液・ガスの両面から常時なクリーンなゾーンになる。このため、薬液雰囲気が受け入れ部２０に侵入する危険性は皆無となる。
このように、受け入れ部２０の下流側に配置される液避け部３０を３室に分け、中央の第２室３３ｂを負圧に吸引すると共に、基板１０の上面を伝って薬液が第２室３３ｂや上流側の第１室３３ａに侵入しない工夫を講じることにより、薬液に汚染されない常時クリーンな領域を、液避け部３０内の受け入れ部２０と隣接する部分に形成することができる。これにより、基板１０が液避け部３０から抜け出るのを待たず、基板１０が液避け部３０の出口を通過する途中から薬液処理部４０で薬液の吐出を開始するにもかかわらず、受け入れ部２０内の薬液による汚染を完全に防止することが可能になる。
ちなみに、基板１０が液避け部３０の出口を通過し終え、そのシャッター３４ｂを閉じてから薬液処理を開始する構成にすると、薬液処理部４０内のノズルユニット４２より前方に基板１０の長さを超えるスペースが必要になり、装置が大型化する。また、処理時間が長くなり、スループット性が悪化する。
なお、上記実施形態はエッチング装置であるが、剥離装置にも同様に適用可能である。
産業上の利用可能性
以上に説明したとおり、本発明の基板処理装置は、基板を水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、複数の処理部の少なくとも１つで薬液処理を行うと共に、薬液処理部の上流側に液避け部を設けた搬送式基板処理装置において、前記液避け部内を複数の隔壁により基板搬送方向で複数室に区画し、前記液避け部内の最上流側の室内を除く少なくとも１の室内を負圧に吸引することにより、液避け部の出口を通過する段階から下流側の薬液処理部でシャワー等の薬液散布操作を開始しても、上流側の受け入れ部の薬液汚染を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の一実施形態を示す基板処理装置の概略側面図、図２は液避け部の概略平面図である。

Claims (6)

1. 基板を水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、複数の処理部の少なくとも１つで薬液処理を行うと共に、薬液処理部の上流側に液避け部を設けた搬送式基板処理装置において、前記液避け部内を少なくとも１つの隔壁により基板搬送方向で複数室に区画し、基板の前端が下流側の薬液処理部における薬液吐出開始位置に到達した時点で、基板の後端が前記液避け部内にあって、なおかつ液避け部内における最上流側の室内を抜け出るように、隔壁位置が設定されており、且つ前記液避け部内の最上流側の室内を除く少なくとも１つの室内を負圧に吸引する排気手段を設けたことを特徴とする搬送式基板処理装置。
2. 前記液避け部における最上流側の室内が常圧又は陽圧に管理されている請求の範囲第１項に記載の搬送式基板処理装置。
3. 前記液避け部が基板搬送方向で３以上の室に区画されており、前記液避け部における最上流側の室内及び最下流側の室内を除く少なくとも１つの室内が負圧に吸引される請求の範囲第１項に記載の搬送式基板処理装置。
4. 前記液避け部が基板搬送方向で３以上の室に区画されており、基板の前端が下流側の薬液処理部における薬液吐出開始位置に到達した時点で、基板の後端が前記液避け部内にあって、なおかつ液避け部内における最上流側の室内を抜け出るように、隔壁位置が設定されている請求の範囲第１項に記載の搬送式基板処理装置。
5. 基板の前端が薬液処理部における薬液吐出開始位置に到達した時点で基板の後端が液避け部における最下流側の室内に進入するように、隔壁位置が設定されている請求の範囲第４項に記載の搬送式基板処理装置。
6. 前記液避け部の全長が基板の長さより大であり、前記液避け部の基板入口及び出口にシャッターが装備されている請求の範囲第１項に記載の搬送式基板処理装置。

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