JP4354434B2 - 吸入ユニットアセンブリー - Google Patents

Description

本発明は、基板処理システムに用いる吸入ユニットアセンブリーに関し、特に平板状ディスプレイ製造用基板またはこれと類似する働きをする基板等に存在する洗浄液のような各種液体及び異物を効率的に除去できる吸入ユニットアセンブリーに関する。

一般に、平板状ディスプレイ、半導体ウエハー、液晶ディスプレイ、フォトマスクガラス等の基板は、一連の感光剤塗布工程、露光工程、現像工程、腐蝕工程、剥離工程等を行った後、洗浄工程及び乾燥工程等を経て形成される。

前記洗浄工程においては、前記様々な工程で使われた化学薬液及び異物を基板の表面から取り除くため、洗浄液等を基板の表面に一定の圧力で噴射し、基板の表面に付着している化学薬液及び異物を除去する。

洗浄工程を経て洗浄処理された大部分の基板表面には、洗浄処理時に使った洗浄液等の液体または洗浄されていない異物が残っている。
この残存する液体中には、例えば基板処理時に使用した化学薬液のような廃処理液が含まれている可能性があるので、洗浄工程後にこれを直ちに除去しないと、基板表面にムラを生じさせたり、化学作用によって基板の処理品質を低下させたりする要因となる。

洗浄工程で洗浄処理された基板表面に残存する液体を除去するために、真空を利用した強制吸入ユニットが主に用いられている。このような吸入ユニットは、前記洗浄工程の洗浄バス内部に洗浄区間と隣接して配設されたり、前記洗浄工程と前記乾燥工程との間の独立した領域に配置されたりする。

一般に、このような吸入ユニットは、一つのメイン吸入流路に複数個の吸入ノズルがそれぞれ連結され、前記吸入ノズルに吸入力が生じたとき、基板表面の残存液体を、前記吸引ノズルを通じて吸引し除去する構造を有している。

しかし、前記従来の吸入ユニットにおいては、複数個の吸入ノズルが一つのメイン吸入流路にそれぞれ連結され、駆動装置の吸入作用により前記メイン吸入流路を通じて前記吸入ノズルに吸入力が生じる構造であるので、満足できるほどの吸入力が得られなかった。

また、前記吸入ノズルは、前記メイン吸入流路と連結された位置によって互いに異なる吸入力を有する。つまり、前記メイン吸入流路において、前記駆動装置と近い位置に連結された吸入ノズルに生じる吸入力の方が、前記駆動装置から遠く離れた位置に連結された吸入ノズルに生じる吸入力よりも大きい。それゆえ、基板全体の表面に対し均一な吸入が行われないので、基板の処理品質を低下させる一要因となった。

特に、このような問題は、基板のサイズが大きくなるとさらに悪化する。つまり、基板のサイズが大きくなるとそれに応じて吸引ユニットの本体も大きく形成され、前記メイン吸入流路の長さも長くなるので、不均一な吸入がより激しくなる。それゆえ、基板のサイズが大きくなればなるほど作業能率及び作業互換性等が低下した。

また、前記吸入ノズルの流路は通常、環状に形成されるので、基板の表面から残存液体を除去する際に、環状に連結された前記ノズルにより決まる吸入領域が形成される。環状のノズル構造においては、その構造上、前記吸入ノズルの間に均一な吸入作用を提供することができないので、除去効率が低下する。

本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために考案されたものであって、本発明の目的は、気体のような圧力流体の一方向流れにより吸入力を発生させ、基板表面の液体異物等を容易に除去することができ、また、特に基板全体の表面において均一な吸入力が働くようにすることで、液体異物の除去のための吸入効率のみならず、基板の処理品質を一層向上させることができる吸入ユニットアセンブリーを提供することにある。

前記目的を実現するため、本発明は、気体のような圧力流体の流れ作用により発生する周囲の圧力差を利用して、基板に存在する液体異物を除去する吸入ユニットアセンブリーであって、圧力気体発生手段と、前記圧力気体発生手段と連通する供給流路を有し、片側に排出空間部を備える気体供給ユニットと、前記圧力気体発生手段から発生する圧力気体が前記供給流路から前記排出空間部へ流れるように誘導するガイド流路を形成しているガイドユニットと、前記ガイド流路と連通し、前記圧力気体の流れにより負圧が形成される吸入流路を有する流入ユニットと、を備える吸入ユニットアセンブリーを提供する。

本発明による吸入ユニットアセンブリーは、圧力気体がガイドユニットの流路を通って一方向に流れるように誘導することにより、基板の表面に対応して配置された吸入ユニットに、基板の表面に残存する液体を除去するための吸入力を均一に形成させることができるので、洗浄区間を通過した基板表面に残存する洗浄液及び廃薬液のような残存液体を効率的に除去することができる。

また、前記吸入ユニットにおいては、基板の残存液体を直接吸入する複数の吸入流路が、これらに対応して配置された前記ガイドユニットのガイド流路により、それぞれ吸入力を生じる構造とされているので、処理すべき基板の大きさに関係なく均一な吸入領域を形成することができる。

特に、このような構造は、大面積の基板の残存液体を除去したり、基板表面に部分的に付着した残存液体を除去したりする時に、除去効率及び作業能率をより一層向上させることができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付した図面を参照して更に詳細に説明する。

図１〜図３を参照すれば、本発明による吸入ユニットアセンブリーは、基板Ｇ上に残存する残存液体Ｗを吸入するための複数個の吸入流路Ｈ１を有する吸入ユニット２と、吸入流路Ｈ１と対応するように位置し、残存液体Ｗを吸入するための低圧雰囲気を形成する圧力気体Ａの流れを誘導するガイドユニット４とを備える。

本実施例においては、前記吸入ユニットアセンブリーが、基板Ｇの処理工程における洗浄のための領域、例えば洗浄用バス内部に、図１に示すように、通常の基板移送装置Ｍに沿って移動する基板Ｇの移動区間に対応して配設されたものを一例として示している。

吸入ユニット２は、ガイドユニット４が圧力気体Ａを一方向に流れるように誘導することにより、圧力気体Ａが流れる通路の圧力が低くなり、この通路と連通した吸入流路Ｈ１に負圧が働いたときに、基板Ｇの残存液体Ｗを吸入するものである。

吸入ユニット２は、図１に示すように、移送区間に沿って移動する基板Ｇを横切る方向に吸入領域が形成されるように配設されるのがよい。
吸入ユニット２の材料としては、例えばＳＵＳ系の金属やエンジニアリングプラスチックのような合成樹脂等が用いられる。

吸入ユニット２に設けられた複数個の吸入流路Ｈ１は、基板に残存する残存液体Ｗを吸入するために、多様な形態の構造で形成され得る。本実施例においては、図３に示すように、各吸入流路Ｈ１が、ガイドユニット４に形成されたガイド流路Ｈ２に対応する水平流路区間６ｂと、基板上の残存液体Ｗを直接的に吸入できる垂直流路区間６ａとを含み、水平流路区間６ｂと垂直流路区間６ａとが互いに連通している構造を一例として示している。

吸入流路Ｈ１は、図２及び図４に示すように、吸入ユニット２の長手方向に複数個が互いに離れて形成されている。これら吸入流路Ｈ１の離隔距離は、図５に示すように、基板Ｇ全体の表面領域に均一な吸入作用が働きながら基板Ｇを横切る方向に、長方形の吸入領域が形成される範囲内で設計されている。

吸入ユニット２には、図４に示すように、吸入流路Ｈ１（垂直流路区間６ａ）の吸入側が互いに連通するように、共同流路区間８が形成されている。
この共同流路区間８により、吸入流路Ｈ１を通じて働く吸入力により基板Ｇの残存液体Ｗを除去する際、吸入流路Ｈ１の間の領域にも均一に吸入力が働くので、基板Ｇ全体の表面領域において残存液体Ｗの除去を均一に行うことができる。

一方、ガイドユニット４は、吸入ユニット２の吸入流路Ｈ１を通じて残存液体Ｗを除去するための吸入作用が発生するように、圧力気体Ａの流れをガイドするものである。ガイドユニット４は、図２に示すように、複数枚の薄板１０からなり、この薄板１０が連結されることにより、分割された区間が連結されて、圧力気体Ａの流れをガイドするためのガイド流路Ｈ２（図３参照）が形成される。

圧力気体Ａには、一切の異物等が含まれていない状態の純粋気体や基板Ｇの洗浄に使われるＣＤＡ（ＣＬＥＡＮ ＤＲＹ ＡＩＲ）等が用いられる。この圧力気体Ａは、図２に示すように、ガイドユニット４に関して吸入ユニット２と反対側に位置する気体供給ユニット１２を通じて供給されてもよい。

気体供給ユニット１２は、ガイドユニット４に対応する長方形のボックス状で形成され、その内部に圧力気体Ａが流れるための供給流路Ｈ３を備えている。供給流路Ｈ３は外部供給管Ｐ１と連結され、外部供給管Ｐ１から圧力気体Ａを受けて、圧力気体Ａをガイド流路Ｈ２側に均一に供給するように構成されている。

ガイドユニット４、つまり複数枚の薄板１０は、図２に示すように、それぞれ吸入ユニット２に対応する長方形の形状を有している。複数枚の薄板１０には、圧力気体Ａをガイドするためのガイド流路Ｈ２を形成する流路溝１４が図２に示すように形成されている。流路溝１４は吸入ユニット２に形成される各々の吸入流路Ｈ１と対向するように形成されているので、効率的な吸入作用が期待できる。

流路溝１４は、薄板１０を上下に結合することで、分割された区間が連結され、圧力気体Ａが一方向に流れるようにして吸入力を発生させることができる。本実施例においては、図２に示すように、圧力気体Ａが供給される上部側に隣接した薄板１０の流路溝１４は円形状に打孔され、その下方に位置する残り三つの薄板１０の流路溝１４は片側が開口された形態で開き、吸入ユニット２の吸入流路Ｈ１に対応して、図３に示すような形態のガイド区間を形成する構造を一例として示している。

流路溝１４は、例えば化学的作用によるエッチングのような方法で形成することができる。それゆえ薄板１０には、このようなエッチング加工に適しかつ耐久性が優れた既知の金属材が利用できる。

また、流路溝１４は、図２に示すように、中間部分が流線状に連結されながら凹状に形成されており、溝断面積が小さくなった形態で作製することができる。このような流路溝１４の形態は、図３において右側に移動する圧力気体Ａの流速を増加させるので、圧力気体Ａがガイド流路Ｈ２の区間を通過する際に、吸入ユニット２の吸入力を更に増大させることができる。

ガイドユニット４の薄板１０は、気体供給ユニット１２と吸入ユニット２との間にセットされる際に、例えば薄板１０が図３に示すようにガイドピン１６に嵌入されながら気体供給ユニット１２と吸入ユニット２との間で嵌合結合により固定されてもよい。

図２及び図３より分かるように、薄板１０の最下側に位置する薄板に形成された流路溝１４は、他の流路溝１４の長さより短く形成されている。このような構造は図３に示すように、最下側の流路溝１４が吸入ユニット２の垂直流路区間６ａとは対向することなく水平流路区間６ｂに位置するようにして、圧力気体Ａが垂直流路区間６ａ側へ流れないようにするためである。

吸入流路Ｈ１は、図４に示すように、吸入ユニット２により基板Ｇに対応して基板Ｇを横切る方向に複数個設けられており、ガイドユニット４により形成されるガイド流路Ｈ２によりガイドされる、圧力気体Ａの一方向流れの作用により、各々の吸入流路Ｈ１側に均一な吸入力が働くことになる。

従って、図１に示すように、基板Ｇが洗浄領域等において残存液体Ｗを除去するための区間を通過する際、図５に示すように基板Ｇの幅方向全体の長さをカバーする長方形の均一な吸入領域が形成されるので、残存液体Ｗの除去効率を更に向上させることができる。

吸入ユニット２の吸入流路Ｈ１を通じて吸入された残存液体Ｗが、ガイド流路Ｈ２及び吸入流路Ｈ１の排出側を通り円滑に排出される手段が更に提供される。
例えば、図３に示すように、吸入ユニット２と気体供給ユニット１２とに、延長部２ａ、１２ａがそれぞれ設けられ、この延長部２ａ、１２ａにより排出空間部１８が形成され、この排出空間部１８の開放側がカバー２０によって開閉可能にカバーされる。

排出空間部１８には圧力気体Ａと基板Ｇから吸入された残存液体Ｗとが分離して排出されるように、図３及び図６に示すように、気体排出管Ｐ２と液体排出管Ｐ３とがそれぞれ形成されている。圧力気体Ａは、気体排出管Ｐ２により循環されながら再使用されたり、浄化フィルター等を通り大気中に排出されたりする。吸入された残存液体Ｗは、液体排出管Ｐ３により別の液体保存槽等に回収される。

前記のような構造の本発明による吸入ユニットアセンブリーは、洗浄領域において洗浄液等で洗浄された基板Ｇが、図１に示すように基板移送装置Ｍにより一方向に移動しながら残存液体Ｗを除去するための区間を通過する際、次のような作用で基板Ｇ表面に存在する洗浄液及び廃薬液のような残存液体Ｗを除去する。

まず、気体供給管Ｐ１を通じて気体供給ユニット１２に圧力気体Ａが供給されると、圧力気体Ａが、図３に示すように、供給流路Ｈ３を経由してガイドユニット４の各々のガイド流路Ｈ２区間に沿って一方向に流れる。

この時、圧力気体Ａがガイド流路Ｈ２に沿って流れて通過する間、この圧力気体Ａの一方向流れによって、ガイド流路Ｈ２と連通した吸入ユニット２の吸入流路Ｈ１の水平流路区間６ｂに低圧雰囲気が形成される。

このような低圧雰囲気により、図３及び図６に示すように、水平流路区間６ｂと接続された垂直流路区間６ａに、基板Ｇの表面に付着した残存液体Ｗを吸入可能な吸入力が働く。この作用により残存液体Ｗは、吸入流路Ｈ１を通じて吸入されて、ガイド流路Ｈ２側の圧力気体Ａと共に排出空間部１８側に移動する。排出空間部１８に移動した残存液体Ｗと圧力気体Ａとは、気体排出管Ｐ２と液体排出管Ｐ３とにより分離され排出される。

本発明の吸入ユニットアセンブリーによれば、ガイドユニット４のガイド流路Ｈ２に沿って流れる圧力気体Ａの一方向の流れにより、吸入ユニット２に吸入力を発生させ、この吸入力で基板Ｇに付着された残存液体Ｗを効率的に除去することができる。

また、ガイドユニット４には吸入ユニット２の吸入流路Ｈ１と対向する位置にそれぞれガイド流路Ｈ２が形成されており、気体供給ユニット１２に形成される一つの気体供給流路Ｈ３に複数個のガイド流路Ｈ２が同時に接続されているので、図５に示すように、基板Ｇの表面に対し均一な吸入領域を形成できるとともに、吸入力を更に増大させ、残存液体Ｗの除去効率を大幅に向上させることができる。

また、基板Ｇの表面に部分的に付着した残存液体Ｗを除去する時、吸入ユニット２に形成された各々の吸入流路Ｈ１の位置に関係なくそれぞれの吸入流路Ｈ１において均一な吸入作用が行われるので、吸入効率はもちろん、残存液体Ｗの除去品質を大幅に向上させることができる。

前記実施例では、吸入ユニット２が単一ユニットで構成され、この吸入ユニット２に設けられた吸入流路Ｈ１の各区間が互いに一体的に貫通形成されたものを一例として説明及び図示したが、これに限られるわけではない。

例えば、図示していないが、ガイドユニット４と同一な流路構造、つまり複数枚の薄板により残存液体Ｗを吸入するための流路区間が分割形成された構造であってもよい。この場合、吸入ユニット２は、製作が容易であり、かつ物理的な衝撃等にも更に向上した耐久性を有することができる。また、分割された薄板により吸入流路Ｈ１区間を多様な形状に形成することができるので、作業互換性及び製作性、維持補修性等をより向上させることができる。

また、前記では、本発明による吸入ユニットアセンブリーが洗浄領域において上側表面に付着した残存液体Ｗの除去するために、基板Ｇに対応して一つのみ配設されたことを一例として説明及び図示したが、これに限られるわけではない。

例えば、図７に示すように基板Ｇの移送区間に対応して二つの吸引ユニットアセンブリーが配設されてもよい。また、要求される残存液体Ｗの除去環境に応じて２つ以上の吸引ユニットアセンブリーが離隔して配設されてもよい。また、吸引ユニットアセンブリーは、基板Ｇの一つの表面のみ対応して配設されることに限定されることなく、基板Ｇの両側表面に対応して、同時に残存液体Ｗの除去が可能なように配設されてもよい。

前記では、本発明による吸入ユニットアセンブリーの好適な実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で様々に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属するものである。

本発明による吸入ユニットアセンブリーの好適な設置例を示す全体斜視図である。 本発明による吸入ユニットアセンブリーの構造を説明するための部分拡大分解斜視図である。 本発明による吸入ユニットアセンブリーの内部構造を説明するための側断面図である。 図３の吸入ユニットに形成される吸入流路の配列構造を説明するための断面図である。 図４の吸入流路等の吸入作用により基板に対応して形成された吸入領域を説明するための平面図である。 本発明による吸入ユニットアセンブリーの残存液体を除去するための吸入作用を説明するための部分切欠斜視図である。 本発明による吸入ユニットアセンブリーの他の設置例を説明するための斜視図である。

符号の説明

２ 吸入ユニット
４ ガイドユニット
６ｂ 水平流路区間
６ａ 垂直流路区間
８ 共同流路区間
１０ 薄板
１２ 気体供給ユニット
１４ 流路溝
１６ ガイドピン
２ａ、１２ａ 延長部
１８ 排出空間部
２０ カバー
Ｇ 基板
Ａ 圧力気体
Ｍ 基板移送装置
Ｗ 残存液体
Ｈ１ 吸入流路
Ｈ２ ガイド流路
Ｈ３ 供給流路
Ｐ１ 供給管
Ｐ２ 気体排出管
Ｐ３ 液体排出管

Claims (9)

1. 圧力気体発生手段と、
   前記圧力気体発生手段と連通する供給流路を有し、片側に排出空間部を備える気体供給ユニットと、
   前記圧力気体発生手段から発生する圧力気体が前記供給流路から前記排出空間部へ流れるように誘導するガイド流路を有するガイドユニットと、
   前記ガイド流路と連通し、前記圧力気体の流れにより負圧が形成される吸入流路を有する吸入ユニットと、
   を備えて、基板上に存在する液体異物を除去することができる吸入ユニットアセンブリーであって、
   前記ガイドユニットは、円形状の流路溝を有する上側薄板と、前記上側薄板より下側に配置され片側が開口する流路溝を有する複数枚の下側薄板とを有し、前記上側薄板及び前記複数枚の下側薄板のそれぞれの流路溝が互いに連結されることで前記ガイド流路が形成され、
   前記上側薄板及び前記複数枚の下側薄板のそれぞれは、前記気体供給ユニットと前記吸入ユニットとの間に嵌合結合により、個別に脱着可能に固定され、
   前記吸入流路は、前記基板上の前記液体異物を直接的に吸入できる垂直流路区間と、前記垂直流路区間と直交する方向に延在し前記垂直流路区間と前記排出空間部とに連通する水平流路区間とを有し、
   前記複数枚の下側薄板において、最下側に位置する下側薄板に形成された流路溝は、前記ガイド流路が前記垂直流路区間と連通することなく前記水平流路区間と連通するように、前記最下側に位置する下側薄板よりも上側に位置する下側薄板の流路溝の長さ及び前記水平流路区間の長さよりも、薄板幅方向の長さが短く形成されている吸入ユニットアセンブリー。
2. 前記供給流路は、前記垂直流路区間を通る前記液体異物の吸入方向と反対方向に、前記圧力流体を前記ガイド流路に供給するように構成されている、請求項１に記載の吸入ユニットアセンブリー。
3. 前記複数枚の下側薄板において、前記最下側に位置する下側薄板よりも上側に位置する下側薄板の流路溝は、前記薄板幅方向の中間部分における溝断面積が他の部分よりも小さくなっている請求項１又は２に記載の吸入ユニットアセンブリー。
4. 前記上側薄板及び前記複数枚の下側薄板のそれぞれにはガイドピンが嵌入され、前記ガイドピンの一端部が前記気体供給ユニットに嵌合され、前記ガイドピンの他端部が前記吸入ユニットに嵌合されることにより、前記上側薄板及び前記複数枚の下側薄板のそれぞれが前記気体供給ユニットと前記吸入ユニットとの間に嵌合結合により、個別に脱着可能に固定されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸入ユニットアセンブリー。
5. 前記上側薄板は前記円形状の流路溝を複数有し、前記複数枚の下側薄板のそれぞれは、前記片側が開口する流路溝を複数有し、前記上側薄板及び前記複数枚の下側薄板それぞれの前記複数の流路溝がそれぞれ互いに連結されることで複数の前記ガイド流路が形成されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸入ユニットアセンブリー。
6. 前記吸入ユニットは、複数の前記吸入流路を有し、前記それぞれの吸入流路は、前記複数のガイド流路のそれぞれと連通している請求項５に記載の吸入ユニットアセンブリー。
7. 前記排出空間部には前記圧力気体と吸入された液体とを分離して排出する手段が備えられている請求項１〜６のいずれか１つに記載の吸入ユニットアセンブリー。
8. 前記吸入流路と前記ガイド流路とは、前記吸入ユニットと前記ガイドユニットとにおいて、前記基板に対し前記基板を横切る方向に長方形の形状の吸入領域を形成するように、少なくとも１つ以上が離隔されて配置されている請求項１〜７のいずれか１つに記載の吸入ユニットアセンブリー。
9. 前記吸入ユニットには、前記吸入流路の前記液体異物を吸入するための流入側の区間が互いに連通する、共同流路区間が形成されている請求項１〜８のいずれか１つに記載の吸入ユニットアセンブリー。

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