JP4652991B2

JP4652991B2 - 基板の処理装置

Info

Publication number: JP4652991B2
Application number: JP2006046836A
Authority: JP
Inventors: 治道廣瀬
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: JP2007227634A

Description

この発明は基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理する基板の処理装置に関する。

液晶表示装置に用いられるガラス製の基板には回路パターンが形成される。基板に回路パターンを形成するにはリソグラフィープロセスが採用される。リソグラフィープロセスは周知のように上記基板にレジストを塗布し、このレジストに回路パターンが形成されたマスクを介して光を照射する。

つぎに、レジストの光が照射されない部分或いは光が照射された部分を除去し、基板のレジストが除去された部分をエッチングする。そして、エッチング後にレジストを除去するという一連の工程を複数回繰り返すことで、上記基板に回路パターンを形成する。

このようなリソグラフィープロセスにおいては、上記基板に現像液、エッチング液或いはエッチング後にレジストを除去する剥離液などの処理液によって基板を処理する工程、さらにリンス液によって洗浄する工程、洗浄後に基板に付着残留したリンス液を除去する乾燥工程が必要となる。

基板に対して上述した一連の処理を行う場合、基板を水平に搬送したのでは、基板に供給される処理液の重量によって基板に撓みが生じ、撓んだ部分に処理液が残留しやすくなるから、基板の処理を全面にわたって均一に行なうことができなくなるということがある。

そこで、処理液によって基板を処理する際、上記基板が処理液の重量によって撓むのを防止するため、基板を所定の傾斜角度、たとえば７５度の角度で傾斜させて搬送するということが考えられている。基板を傾斜させて搬送すれば、処理液は基板の板面に溜まらず、上方から下方へ円滑に流れるから、処理液の重量によって基板が撓むのを防止することができる。

ところで、基板に対して薬液処理、リンス液処理及び乾燥処理などの複数の処理を連続して行なう場合、処理装置は基板に対して複数の処理を順次行なう複数の処理ユニットが一列に配置された構造となる。

各処理ユニットはチャンバを有する。このチャンバ内には基板を所定の傾斜角度で支持する支持ローラ及び支持ローラに板面が支持された上記基板の下端を支持する駆動ローラが設けられている。

上記駆動ローラは駆動ユニットに設けられた回転軸に取り付けられている。この駆動ユニットはベース部材を有し、このベース部材に複数の上記回転軸が所定間隔で回転可能に支持されている。

上記駆動ユニットをチャンバ内に設置したならば、上記回転軸には駆動源が連結される。そして、上記回転軸が回転駆動されることで、支持ローラによって板面が所定の傾斜角度で支持されるとともに、下端が上記駆動ローラによって支持された上記基板がチャンバ内を所定方向に搬送駆動されることになる。

従来、上記駆動ユニットは上記チャンバの底板の上面に直接若しくはスペーサなどを介して取付け固定するようにしている。しかしながら、チャンバは基板を処理する薬液に対して耐蝕性を有するステンレス鋼板などの比較的薄い板材を溶接して構成されている。

そのため、チャンバを構成する板材には溶接による熱歪などが生じているから、上記駆動ユニットを単にチャンバの底板に取付け固定したのでは、この駆動ユニットに傾きが生じてしまうということがある。

すなわち、チャンバの底板や側板に歪があるため、上記駆動ユニットをチャンバ内に組み込む際、駆動ユニットを位置決めするための基準となる面がないため、その取付けを傾きのない状態で高精度に組み込むことができないということがあった。

この発明は、チャンバ内に駆動ユニットを組み付ける際の基準面を形成することで、上記駆動ユニットの組み込みを高精度に行なえるようにした基板の処理装置を提供することにある。

この発明は、基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理する基板の処理装置であって、
チャンバと、
このチャンバの内底部に位置する上端面が同一平面をなすよう位置決めされて上記チャンバの底板に固定された複数の基準部材と、
上記基板の下端を支持する駆動ローラが設けられた回転軸及びこの回転軸が回転可能に支持されたベース部材を有し、このベース部材が上記基準部材の上端面に取付け固定される駆動ユニットと
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記基準部材は上記チャンバの底板を貫通してこの底板に固定され、上記底板の外面には上記基準部材の上記底板の外部に突出した部分が固定される補強部材が上記底板に固着されることが好ましい。

上記ベース部材には取付け部材が高さ調整機構によって高さ調整可能に設けられていて、上記取付け部材に上記回転軸を回転可能に支持する軸受が設けられていることが好ましい。

複数の上記基準部材を上記チャンバの底板に取付け固定する際、これらの基準部材は、上端面をプレート治具の板面に接触させて固定してから、上記チャンバの底板に形成された取付け孔に挿入して上記底板に固定されることが好ましい。

この発明によれば、チャンバに上端面が同一平面をなすよう複数の基準部材を設け、これら基準部材の上端面に駆動ユニットのベース部材を取り付けるようにした。そのため、駆動ユニットは基準部材の上端面を基準にしてチャンバ内に高精度に組み込むことが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１はこの発明の処理装置の概略的構成を示す斜視図であって、この処理装置は装置本体１を有する。この装置本体１は分割された複数の処理ユニット、この実施の形態では第１乃至第５の処理ユニット１Ａ〜１Ｅを分解可能に一列に連結してなる。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅは架台２を有する。この架台２の前面には箱型状の処理部３が所定の角度で傾斜して保持されている。上記架台２と処理部３の上面には上部搬送部４が設けられている。上記架台２の下端の幅方向両端には板状の一対の脚体５（一方のみ図示）が分解可能に設けられる。この脚体５によって上記架台２の下面側に空間部６が形成される。

上記空間部６には、上記処理部３で後述するように行なわれる基板Ｗの処理に用いられる薬液やリンス液などの処理液を供給するタンクやポンプ或いは処理液の供給を制御するための制御装置などの機器７をフレーム８に載置した機器部９が収納されるようになっている。つまり、各処理ユニット１Ａ〜１Ｅは架台２を脚体５で支持して処理部３の下方に空間部６を形成することで、上下方向に位置する処理部３、上部搬送部４及び機器部９の３つの部分に分割されている。

上記処理部３はチャンバ１２を有する。このチャンバ１２は上記架台２に所定の角度である、たとえば垂直線に対して７５度の角度で傾斜して保持されていて、幅方向の両側面には７５度の角度で傾斜して搬送される基板Ｗが通過するスリット１３（図１に一箇所のだけ図示）が形成されている。

上記チャンバ１２の内部には、図２に示すように傾斜搬送手段を構成する複数の搬送軸１５（１つのみ図示）がチャンバ１２の幅方向に所定間隔で設けられている。この搬送軸１５には複数の支持ローラ１４が軸方向に所定間隔で回転可能に設けられている。上記搬送軸１５は、軸線が上記スリット１３と同じ角度で傾斜するよう、上下端及び中途部がそれぞれブラケット１５ａ（上下端のブラケットのみ図示）によって支持されている。

上記チャンバ１２内には、上記スリット１３から基板Ｗが図１に鎖線で示す第１の姿勢変換部１６によって水平状態から７５度の角度に変換されて搬入される。すなわち、未処理の基板Ｗは上記上部搬送部４によって第５の処理ユニット１Ｅ側から第１の処理ユニット１Ａ側に搬送されて上記第１の姿勢変換部１６で水平状態から７５度の角度に傾斜されて上記第１の処理ユニット１Ａに搬入される。

第１の処理ユニット１Ａのチャンバ１２内に搬入された基板Ｗは上記搬送軸１５に設けられた支持ローラ１４によって非デバイス面である背面が支持される。この基板Ｗの下端は駆動ローラ１７（図２に示す）によって支持される。この駆動ローラ１７は後述する駆動ユニット１８の回転軸１９に設けられていて、この回転軸１９が回転駆動さることで、駆動ローラ１７に下端が支持され背面が上記支持ローラ１４に支持された上記基板Ｗが上記駆動ローラ１７の回転方向に搬送されるようになっている。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅのうち、基板Ｗを処理液で処理する処理部３内には、図２に示すように基板Ｗの両面と平行に離間した２本で対をなす、処理液噴射手段を構成する複数対のノズルパイプ２１（一対だけ図示）が設けられている。

各ノズルパイプ２１には軸方向に所定間隔で複数のノズル２１ａが先端を上記基板Ｗの板面に向けて設けられている。各ノズルパイプ２１は処理液の供給管２２に接続されている。それによって、上記ノズル２１ａからは基板Ｗの板面に、この基板Ｗを処理する処理液が噴射されるようになっている。

なお、チャンバ１２の底板１２ａの最も低くなる位置には上記ノズル２１ａから基板Ｗに噴射された処理液を排出する排液管２０が接続されている。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅを順次通過して処理された基板Ｗは７５度の角度で傾斜した状態で上記第５の処理ユニッチ１Ｅから搬出される。第５の処理ユニット１Ｅから搬出された基板Ｗは、図１に鎖線で示す第２の姿勢変換部２３で傾斜状態から水平状態に姿勢が変換されて次工程に受け渡される。

図３に示すように、上記駆動ユニット１８はチャンバ１２の幅方向に沿って長い板状の下部ベース部材２４を有する。この下部ベース部材２４の上面には下部ベース部材２４と同じ長さのチャンネル状の上部ベース部材２５が両側下端を固着して設けられている。

上記上部ベース部材２５には、上記下部ベース部材２４とほぼ同じ大きさの板状からなる取付け部材２６が幅方向の一端部と他端部とをそれぞれ調整機構である、押しボルト２８と引きボルト２９によって高さ及び上部ベース部材２５に対する傾きの調整可能に連結して設けられている。なお、対をなす押しボルト２８と引きボルト２９は、上記取付け部材２６の長手方向に対して所定間隔で複数対設けられている。

上記取付け部材２６の幅方向の一端と他端とには、それぞれブラケット３１が上記取付け部材２６の長手方向に対して所定間隔で、しかも幅方向に対応する位置に設けられている。各ブラケットには軸受３２が設けられている。

上記取付け部材２６の幅方向において対応する一対の軸受３２には上記回転軸１９の軸方向の中途部が回転可能に支持されている。この回転軸１９の先端には上記駆動ローラ１７が取り付けられ、後端には上記駆動ユニット１８をチャンバ１２の内底部に後述するように設置した後で、第１の歯車３３が嵌着される。

上記チャンバ１２の底板１２ａには円柱状の４本の基準部材３５が貫通する取付け孔３６（図５に示す）が穿設され、各基準部材３５は取付け孔３６に挿通されて上記底板１２ａに溶接固定されている。つまり、４本の基準部材３５は下部ベース部材２４の四隅部に対応する位置に設けられる。そして、４本の基準部材３５は後述するように上端面３５ａが同一平面をなすよう位置決めされている。

上記底板１２ａの下面には角筒状の補強部材３７がチャンバ１２の幅方向に沿って固着される。この補強部材３７には、図４と図５に示すように、４本の基準部材３５の上記底板１２ａの下面側に突出した部分が挿通される通孔３８が上下面に形成されている。通孔３８に挿通された基準部材３５は上記補強部材３７に溶接固定される。

そして、図３に示すように、上記架台２にチャンバ１２を設置したならば、この架台２に設けられた支持部４１の上面に各基準部材３５の下端面３９ｂがねじ４２によって取付け固定される。

上記駆動ユニット１８は、下部ベース部材２４の四隅部下面が上記基準部材３５の上端面３５ａにねじ４２によって取付け固定される。４本の基準部材３５の上端面３５ａは同一平面に位置している。そのため、駆動ユニット１８はその下部ベース部材２４の幅方向及び長手方向に歪が生じることなく取付け固定される。

すなわち、チャンバ１２の底板１２ａに歪があっても、駆動ユニット１８は複数の基準部材３５の同一平面に位置する上端面３５ａを基準にしてチャンバ１２内に組み込まれるため、上記駆動ユニット１８を高精度に組み込むことができる。

上記駆動ユニット１８を基準部材３５の上端面３５ａを基準にしてチャンバ１２内に組み込む際、図３に示すように、駆動ユニット１８に支持された複数の回転軸１９の後端部はチャンバ１２の前板１２ｂに開口された導出孔４４から駆動室４５に突出される。そして、駆動ユニット１８をチャンバ１２内に組み込んだ後で、上記回転軸１９の後端に上記第１の歯車３３が嵌着される。

なお、チャンバ１２の前板１２ｂの導出孔４４の部分にはフッ素樹脂など耐薬品性を有する弾性材料からなるシール材４４ａがフランジ４４ｂによって保持固定されている。上記回転軸１９は上記シール材４４ａを気密に貫通している。それによって、チャンバ１２内の雰囲気が駆動室４５内に入り込むのを阻止している。

上記駆動室４５にはブラケット４６が設けられ、このブラケット４６にはチャンバ１２の幅方向に沿って支軸４７が回転可能に支持されている。支軸４７には、各回転軸１９の後端に設けられた上記第１の歯車３３に噛合する複数の第２の歯車４８（１つのみ図示）と、１つの従動プーリ４９が取着されている。

上記駆動室４５にはモータと減速機とが一体化された駆動源５１が設けられている。この駆動源５１の出力軸５２には駆動プーリ５３が嵌着されている。この駆動プーリ５３と上記従動プーリ４９にはベルト５４が張設されている。したがって、駆動源５１が作動して第２の歯車４８が回転されれば、その回転が第１の歯車３３を介して回転軸１９に伝達されるから、この回転軸１９の前端に設けられた駆動ローラ１７が回転駆動される。それによって、駆動ローラ１７に下端が支持された基板Ｗが駆動ローラ１７の回転方向に搬送されることになる。

上記駆動室４５には圧縮空気の導入部５５と、この導入部５５から駆動室４５内に供給された圧縮空気を排出する排出部５６が設けられ、上記駆動室４５を陽圧に維持するようになっている。それによって、上記シール材４４ａとともにチャンバ１２内の雰囲気が駆動室４５に浸入するのを防止している。

上記基準部材３５をチャンバ１２の底板１２ａに設ける場合、平面精度を有するプレート治具５７が用いられる。すなわち、図５に示すようにプレート治具５７の四隅部下面に、上記基準部材３５の上端面３５ａを接触させてねじ５８によって取付け固定する。

ついで、上記基準部材３５をチャンバ１２の底板１２ａに形成された４つの取付け孔３６に挿通する。このとき、上記底板１２ａの下面に補強部材３７を配置しておき、上記基準部材３５を補強部材３７に形成された通孔３８に挿通する。

このようにして、基準部材３５を底板１２ａの取付け孔３６及び補強部材３７の通孔３８に挿通したならば、補強部材３７を底板１２ａに溶接固定する。ついで、基準部材３５の底板１２ａからの突出高さを設定したならば、この基準部材３５を底板１２ａに溶接固定する。

上記基準部材３５の底板１２ａからの突出高さは、上記駆動ユニット１８を基準部材３４の上端面３５ａに固定して設置したときに、上記駆動ユニット１８の回転軸１９の軸芯が前板１２ｂに形成された導出孔４４の中心とほぼ同じ高さ、つまり回転軸１９が導出孔４４を通過するよう設定する。

なお、駆動ユニット１８は下部ベース部材２４を基準部材３４の上端面３４ａに取付け固定した後、押しボルト２８と引きボルト２９によって回転軸１９が支持された取付け部材２６の高さ及び前後左右の傾きを精密に調整することができる。

このように、４本の基準部材３５をチャンバ１２の底板１２aに、これら基準部材３５の上端面３５ａが同一平面をなすように設けるようにした。そのため、駆動ユニット１８の下部ベース部材２４を、上記基準部材３５の上端面３５ａに取り付ければ、チャンバ１２の底板１２ａが熱歪などの影響で歪んでいても、その底板１２ａの状態に係らずに、駆動ユニット１８を上記基準部材３５の上端面がなす平面を基準にしてチャンバ１２内に高精度で設置することができる。

上記底板１２ａの外面（下面）には補強部材３７を設け、この補強部材３７に上記底板１２ａを貫通した基準部材３５を固着するようにした。そのため、底板１２ａが基準部材３５によって補強されるため、基準部材３５を単に底板１２ａに固着するだけの場合に比べて上記基準部材３５を剛性的に安定した状態で設けることができるから、そのことによっても、基準部材３５の上端面３５ａを基準にして組みつけられる駆動ユニット１８の組み付け精度を向上させることができる。

駆動ユニット１８の回転軸１９は、上部ベース部材２５に押しボルト２８と引きボルト２９によって高さ及び傾きの調整可能に設けられた取付け部材２６に支持するようにしている。そのため、上記回転軸１９の高さや傾きを調整することができるから、回転軸１９の先端に設けられた駆動ローラ１７を精密に位置決めすることができる。

基準部材３５をチャンバ１２の底板１２ａに設ける場合、プレート治具５７を用いるようにした。そのため、複数の基準部材３５の上端面３５ａが確実に同一平面をなすよう位置決めしてチャンバ１２に溶接固定することができる。

図６はこの発明の第２の実施の形態を示す。なお、第１の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。すなわち、この実施の形態では底板１２ａに溶接固定された複数の基準部材３５の上端面３５ａにチャンバ１２の前後方向に沿って長いベース部材６１の中途部がねじ４２によって取付け固定される。

上記ベース部材６１の中途部上面には断面形状がＬ字状のブラケット６２が複数対の押しボルト２８と引きボルト２９によって上下方向の位置決め調整可能に取り付けられている。このブラケット６２にはスリーブ６３の一端に設けられた第１のハウジング６４が取り付け固定されている。この第１のハウジング６４には回転軸１９の一端部を回転可能に支持する軸受３２が保持されている。

上記スリーブ６３の他端部には第２のハウジング６５ａが一体的に設けられた外フランジ６５が設けられている。この第２のハウジング６５ａには上記回転軸１９の他端部を回転可能に支持した軸受３２が設けられている。

上記外フランジ６５の第２のハウジング６５ａはチャンバ１２の前板１２ｂに形成された、上記第２のハウジング６５ａよりも十分に大径な開口部６６を貫通している。上記チャンバ１２の前板１２ｂの内面には、外フランジ６５にねじ６７によって固定される内フランジ６８が設けられている。内フランジ６８の内面には、上記前板１２ｂの内面との間の気密を維持する第１のシール材６９と、外フランジ６５との間の気密を維持する第２のシール材７１が設けられている。

さらに、内フランジ６８の内面には外径寸法が上記開口部６６の内径寸法よりもわずかに小さい円盤部７２が設けられ、この円盤部７２が上記開口部６６内に位置している。したがって、円盤部７２の外径寸法をＡ、開口部６６の内径寸法をＢとすると、これらの寸法差分（Ｂ−Ａ）だけ、前板１２ｂに対する回転軸１９の取付け位置を上下左右方向に調整できるようになっている。

なお、外フランジ６５と回転軸１９との間には内部空間７３ａに加圧気体が供給されるケース７３が設けられている。それによって、チャンバ１２内の雰囲気が回転軸１９の外周面に沿って外部に流れ出るのを阻止している。

上記ベース部材６１の先端部には搬送軸１５の下端部を支持するＬ字状のブラケット１５ａの一辺がねじ７４によって取付け固定されている。上記ベース部材６１には一辺を上記ブラケット１５ａの一辺に対向させたＬ字状の設定部材７５の他辺がねじ７６で固定されて設けられている。この設定部材７５の一辺には先端が上記ブラケット１５ａの一辺に当接する位置決めねじ７７が螺合されている。それによって、ブラケット１５ａの一辺を位置決めねじ７７の前端に当接させることで、このブラケット１５ａを回転軸１９の軸線方向に対して位置決めできるようになっている。

このような構成においても、ベース部材６１を基準部材３５の上端面３５ａを基準にしてチャンバ１２内に高精度に組み込むことができる。しかも、回転軸１９は先端部が基準部材３５に取り付けられた第１のハウジング６４に軸受３２を介して支持され、後端部は第２のハウジング６５ａに軸受３２を介して支持されている。第２のハウジング６５ａは外フランジ６５と内フランジ６８によってチャンバ１２の前板１２ｂに位置決め調整可能に取り付けられている。

そのため、回転軸１９は基準部材３５と、外フランジ６５及び内フランジ６８によってチャンバ１２内に高精度に組み込むことが可能となる。

上記一実施の形態ではチャンバの底板の外面に補強部材を設けたが、補強部材がなくても、複数の基準部材をチャンバの底板に取付け固定することは可能である。

この発明の第１の実施の形態の処理装置の概略的構成を示す斜視図。上記処理装置のチャンバの断面図。チャンバの下端部に設けられた駆動ユニットを示す拡大図。ベース部材と基準部材を示す斜視図。基準部材が連結されたプレート治具及び補強部材を示す斜視図。この発明の第２の実施の形態を示すチャンバの下端部に設けられた駆動ユニットを示す拡大図。

符号の説明

１２…チャンバ、１４…支持ローラ、１７…駆動ローラ（傾斜搬送手段）、１８…駆動ユニット、１９…回転軸、２４…下部ベース部材、２５…上部ベース部材、２３…第１の歯車（動力伝達部材）、５１…駆動源。

Claims

基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理する基板の処理装置であって、
チャンバと、
このチャンバの内底部に位置する上端面が同一平面をなすよう位置決めされて上記チャンバの底板に固定された複数の基準部材と、
上記基板の下端を支持する駆動ローラが設けられた回転軸及びこの回転軸が回転可能に支持されたベース部材を有し、このベース部材が上記基準部材の上端面に取付け固定される駆動ユニットと
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
上記基準部材は上記チャンバの底板を貫通してこの底板に固定され、上記底板の外面には上記基準部材の上記底板の外部に突出した部分が固定される補強部材が上記底板に固着されることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
上記ベース部材には取付け部材が高さ調整機構によって高さ調整可能に設けられていて、上記取付け部材に上記回転軸を回転可能に支持する軸受が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
複数の上記基準部材を上記チャンバの底板に取付け固定する際、これらの基準部材は、上端面をプレート治具の板面に接触させて固定してから、上記チャンバの底板に形成された取付け孔に挿入して上記底板に固定されることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。