JP4664198B2

JP4664198B2 - 基板の処理装置

Info

Publication number: JP4664198B2
Application number: JP2005357671A
Authority: JP
Inventors: 治道廣瀬; 幸伸西部; 明典磯
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: KR20070062433A; TWI417982B; JP2007160170A; TW200731450A; KR101280340B1

Description

この発明は基板を所定の傾斜角度で搬送しながら処理する基板の処理装置に関する。

たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、これらの対象物であるガラス基板や半導体ウエハなどの基板にレジストを塗布し、そのレジストを現像処理してから上記基板をエッチング処理することで、基板の表面に回路パターンを精密に形成する。基板に回路パターンを形成したならば、その基板の表面に付着しているレジスト膜やレジスト残渣などの有機物を薬液によって除去する処理が行われる。

薬液による処理が行われた基板は洗浄液によって洗浄処理される。基板の洗浄処理を行う場合、単に純水や希釈された薬液などの洗浄液を噴射するだけでは基板に付着した汚れを確実に洗浄除去することができないことがある。そのような場合、上記基板に洗浄液を供給しながら回転駆動される洗浄ブラシで上記基板の板面を擦りながら洗浄するということが行われる。

ところで、最近では液晶表示装置に用いられるガラス製の基板が薄く、しかも大型化する傾向にある。しかも、基板が大型化することで、基板上に供給される処理液の量が増大し、基板上の処理液の量に応じて上記搬送軸に加わる荷重が大きくなる。

したがって、これらのことにより、搬送軸の撓みが増大するから、基板を水平搬送すると、搬送ローラ間における基板の撓みが大きくなり、各処理部での処理が基板の板面全体にわたって均一に行えなくなるということが生じる。

そこで、上記基板を所定の傾斜角度で傾斜させて搬送することで、搬送軸や基板に生じる撓みを少なくし、その搬送過程で上記基板の板面を洗浄ブラシによって洗浄処理するということが実用化されつつある。

基板を所定の傾斜角度で搬送する場合、基板の傾斜方向下側の面を搬送軸に回転可能に設けられた搬送ローラによって支持するとともに、その基板の下端を駆動軸に設けられた駆動ローラによって支持する。そして、駆動ローラを回転駆動することで、この駆動ローラと基板の下端との間に生じる摩擦力で基板に駆動力を与え、その基板を搬送ローラに沿って搬送するようにしている。

所定の傾斜角度で搬送される基板を洗浄ブラシで洗浄する場合、一対の洗浄ブラシは軸線を上下方向に沿わせて平行かつ所定の間隔で配置される。そして、一対の洗浄ブラシを回転駆動し、上記基板を一対の洗浄ブラシの間に通すことで、この基板の一方の板面と他方の板面とを洗浄ブラシで擦って洗浄するようにしている。

一対の洗浄ブラシの間隔は調整可能となっている。それによって、基板の板面に対する洗浄ブラシの接触強さ、すなわち洗浄ブラシによる基板の洗浄度合を設定できるようにしている。

従来、一対の洗浄ブラシの間隔を調整できるようにするためには、ブラシ軸の上端と下端とをそれぞれスライダに回転可能に支持する。スライダはガイド体に形成されたガイド溝に沿ってスライド可能に設けられている。上記スライダにはねじが螺合される。したがって、上記ねじを回転させて上記スライダを上記ガイド溝に沿ってスライドさせることで、一対の洗浄ブラシの間隔、つまり基板の板面に対する圧接状態を調整できるようになっている。

上述した従来の構造によると、一対の洗浄ブラシの間隔を調整するためには、各洗浄ブラシのブラシ軸の上端と下端とに設けられたスライダに螺合したねじ軸をそれぞれ回転させてスライダを位置決めしなければならない。つまり、洗浄ブラシの軸方向の上端と下端とを別々に位置決め調整しなければならない。

そのため、上記洗浄ブラシの位置決め調整に多くの手間が掛かるということがあったり、洗浄ブラシのブラシ軸の上部と下部とを別々に調整することで、上部と下部との間隔、つまり基板の板面に対する圧接状態が一致するよう精度よく位置決め調整することが難しいなどのことがあった。

この発明は、洗浄ブラシの間隔調整、つまり洗浄ブラシの基板の板面に対する圧接状態を、その洗浄ブラシの軸方向の上部と下部とのどちらか一方で、上部と下部との両方を同時に行なうことができ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、基板を所定の傾斜角度で搬送しながら洗浄処理する処理装置であって、
処理槽と、
この処理槽内に供給された基板を所定の傾斜角度で搬送する搬送手段と、
上記処理槽内を搬送される基板の板面を洗浄処理するブラシユニットを具備し、
上記ブラシユニットは、
上記処理槽内に軸線を上下方向に沿わせて回転可能に設けられた取り付け軸と、
この取り付け軸の上部と下部との一方の端部に連結固定された第１のアームと、
上記取り付け軸の他方の端部に一端が連結固定された第２のアームと、
軸線が上記取り付け軸と平行になるよう軸方向一端部が上記第１のアームに回転可能に支持され軸方向の他端部が上記第２のアームに回転可能に支持されて設けられた洗浄ブラシと、
上記第２のアームを揺動させることで上記第１のアームを上記取り付け軸を介して連動させて上記洗浄ブラシの上記基板の板面に対する圧接力を調整する駆動機構によって構成されていて、
上記駆動機構は、ハンドルによって回転されるねじ軸と、このねじ軸の回転によって駆動される可動部材と、この可動部材に設けられ上記第２のアームの他端に形成された係合孔に係合する作動体とを有し、
上記ねじ軸を回転させて可動部材を駆動し、上記作動体を介して上記第２のアームを揺動させることで、この第２のアームの揺動に上記取り付け軸を介して上記第１のアームを連動させる構成であることを特徴とする基板の処理装置にある。

上記基板の一方の板面を洗浄する第１の洗浄ブラシを備えた第１のブラシユニットと、上記基板の他方の板面を洗浄する第２の洗浄ブラシを備えた第２のブラシスユニットを有することが好ましい。

上記取り付け軸の回転中心から上記第１のアームに一端部が取付けられた洗浄ブラシの軸芯までの距離と、上記取り付け軸の回転中心から上記第２のアームに取付けられた洗浄ブラシの軸芯までの距離が同じに設定されていることが好ましい。

この発明によれば、第２のアームを揺動させれば、その揺動に取り付け軸を介して第１のアームが連動するから、この第１のアームの揺動に洗浄ブラシが連動し、その軸方向の一端部と他端部との基板の板面に対する圧接状態を同時に調整することができる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は処理装置の内部構造を示す正面図、図２と図３は異なる部分の側断面図である。処理装置は図１乃至図３に鎖線で示す処理槽１を有する。この処理槽１は図２と図３に示すように断面形状がほぼ矩形状であって、垂直線に対して所定の角度、たとえば７５度の角度で傾斜して配設される。

上記処理槽１には、上部と下部とが後述するごとく支持された複数の搬送軸４が軸線を平行にして処理槽１の長手方向に対し所定間隔で設けられている。各搬送軸４には軸方向に所定間隔で複数の搬送ローラ５が設けられている。なお、各搬送軸４は処理槽１と同様、軸線を７５度の角度で傾斜させて設けられている。

上記処理槽１内には処理部としての後述する一対のブラシ洗浄部７と乾燥処理部８とが設けられている。処理槽１内には図１に鎖線で示す基板Ｗが矢印Ｘで示す方向に搬送される。処理槽１内を搬送される基板Ｗは上記ブラシ洗浄部７で洗浄液が供給されながらブラシ洗浄され、ついで上記乾燥処理部８で基板Ｗに付着残留した洗浄液が乾燥処理されるようになっている。上記乾燥処理部８は搬送される基板Ｗの一方の板面と他方の板面に気体を噴射するスリット状の噴射孔を有する一対のエアーナイフ９（１つのみ図示）からなる。

上記処理槽１内に搬入された基板Ｗは、傾斜方向下側の板面が上記搬送軸４に設けられた搬送ローラ５によって支持され、下端は駆動ローラ１１によって支持される。図２に示すように、この駆動ローラ１１は駆動軸１２の先端部に取り付け固定されている。駆動軸１２の基端部は、処理槽１の前面に取り付けられた筒状の支持体１３に図示しない軸受によって回転可能に支持されている。

上記支持体１３は中空状のシール部材１４によってシールされている。それによって、洗浄液が駆動軸１２を伝わって外部に漏れ出るのを防止している。なお、支持体１３は処理槽１の前面下部に設けられた前面支持板１５に取り付けられている。

上記駆動軸１２の基端部は上記支持体１３から外部に突出し、その突出端には第１の伝達歯車１６が嵌着されている。この第１の伝達歯車１６には第２の伝達歯車１７が噛合している。この第２の伝達歯車１７には従動プーリ１８が一体的に設けられていて、これらは上記前面支持板１５に設けられたブラケット１９に回転可能に取り付けられている。

上記前面支持板１５には減速機を内蔵する駆動機構２１が上下方向の位置決め調整可能に設けられている。この駆動機構２１によって回転駆動される駆動プーリ２３と上記従動プーリ１８とにはタイミングベルト２４が張設されている。

したがって、上記駆動機構２１が作動すれば、上記駆動軸１２とともに駆動ローラ１１が回転駆動されるから、この駆動ローラ１１に下端を当接させた基板Ｗが駆動ローラ１１との摩擦力によって上記搬送軸４に設けられた搬送ローラ５にガイドされて搬送されるようになっている。

上記搬送軸４は、下端部が上記処理槽１の下部壁１ａの上面に設けられた下部軸受体２６によって回転可能に支持され、上端部は上記処理槽１の上部壁１ｂの内面に設けられた上部軸受体２７に回転可能に支持されている。

上記ブラシ洗浄部７は、図３に示すように上記駆動ローラ１１によって搬送される上記基板Ｗの一方の板面と他方の板面とを挟持する状態で配置された一対の洗浄ブラシ３１からなる。各洗浄ブラシ３１はブラシ軸３２と、このブラシ軸３２の外周面にブラシ毛を装着して形成されたブラシ部３３とを備えている。

上記ブラシ軸３２の上下端部は、それぞれ継ぎ手３４によって支軸３５に分解可能に連結されている。ブラシ軸３２の上下端部に設けられた各支軸３５は処理槽１の上部壁１ｂと下部壁１ａを液密に貫通している。

図１に示すように、一対のブラシ洗浄部７の洗浄ブラシ３１の側方にはパイプ３６が上端と下端とをそれぞれ上記処理槽１の上部壁１ｂと下部壁１ａに液密に接続して設けられている。上記パイプ３６には取り付け軸３７が軸線を上記洗浄ブラシ３１の軸線と平行にして回転可能に挿通されている。上記パイプ３６から突出した取り付け軸３７の上端部と下端部はそれぞれ支持部材３８に設けられた図示しない軸受に回転可能に支持されている。

上記取り付け軸３７の上端部には第１のアームとしての上部アーム４１の一端部が取り付け固定され、下端部には第２のアームとしての下部アーム４２の一端部が取り付け固定されている。上記上部アーム４１の他端部と、上記下部アーム４２の中途部とには、それぞれ上記洗浄ブラシ３１の両端に連結された支軸３５がそれぞれ図示しない軸受によって回転可能に支持されている。上下一対の軸受のうちの一方は自動調芯軸受が用いられる。それによって、上下一対の支軸３５の軸芯を確実に一致させることができる。

なお、上部アーム４１の他端部に支持された支軸３５と、下部アーム４２の中途部に支持された支軸３５の軸芯は、取り付け軸３７の軸芯から等しい距離に設定されている。
下部アーム４２に支持された支軸３５には減速機構が一体化された駆動源４４が連結されている。それによって、一対の洗浄ブラシ３１は支軸３５を介して上記駆動源４４によって回転駆動されるようになっている。

図４と図５に示すように、上記下部アーム４２の他端部には長孔からなる係合孔４５が形成されている。一対の下部アーム４２の係合孔４５にはそれぞれ作動体としてのカムフォロア４６が移動可能に係合している。図５に示すように、各カムフォロア４６はブロック状の可動部材４７に回転可能に取り付けられている。各可動部材４７にはねじ軸４８が螺合されている。ねじ軸４８は一端部と他端部とが上記処理槽１に固定された支持片４９に回転可能に支持されている。

一方の可動部材４７とねじ軸４８は下部アーム４２の下面側に設けられ、他方の可動部材４７とねじ軸４８は下部アーム４２の上面側に設けられている。そして、一対のねじ軸４８の一端部は上記処理槽１の前面側下部に導出され、その一端部にはそれぞれハンドル５１が取り付けられている。上記カムフォロア４６、可動部材４７、ねじ軸４８及びハンドル５１は駆動機構５０を構成している。

したがって、上記ハンドル５１によって上記ねじ軸４８を回転させれば、その回転に応じて可動部材４７が下部アーム４２の長手方向に対して交差する方向に駆動されるから、この可動部材４７によって各一対の下部アーム４２は上記取り付け軸３７を支点としてこの取り付け軸３７を回転させながら他端が図４に矢印で示す方向に揺動するようになっている。

下部アーム４２が揺動すれば、その揺動によって取り付け軸３７が回転する。取り付け軸３７が回転すれば、この取り付け軸３７の上端に取付けられた上部アーム４１が連動して揺動する。下部アーム４２と上部アーム４１が揺動すれば、上部アーム４１の他端部と下部アーム４２の中途部に、ブラシ軸３２の上部と下部とがそれぞれ支持された洗浄ブラシ３１が連動する。

つまり、対向する一対の洗浄ブラシ３１の下部に連結された一対の下部アーム４２を他端部が接近する方向に揺動させれば、一対の洗浄ブラシ３１が接近する方向に駆動され、逆に一対の下部アーム４２の他端部が離反する方向に揺動させれば、一対の洗浄ブラシ３１が離反する方向に駆動される。したがって、下部アーム４２の揺動方向に応じて一対の洗浄ブラシ３１の間隔を調整できるようになっている。

なお、一対の洗浄ブラシ３１はそれぞれ駆動機構５０によって接離する方向に駆動されるようになっており、一方の洗浄ブラシ３１、上記駆動機構５０、取り付け軸３７、上部アーム４１及び下部アーム４２とで第１のブラシユニットを構成し、他方の洗浄ブラシ３１、上記駆動機構５０、取り付け軸３７、上部アーム４１及び下部アーム４２とで第２のブラシユニットを構成している。

このような構成の処理装置によれば、所定の傾斜角度で搬送される基板Ｗの一方の板面と他方の板面とを洗浄処理するブラシ洗浄部７は、基板Ｗの汚染度合や厚さなどの種々の条件に応じて一対の洗浄ブラシ３１の間隔が調整される。

一対の洗浄ブラシ３１の間隔を調整する場合、処理槽１の前面側に設けられた各駆動機構５０のハンドル５１によってねじ軸４８を回転させる。ねじ軸４８を回転させれば、その回転によって可動部材４７とともにカムフォロア４６がねじ軸４８に沿って駆動される。

カムフォロア４６が駆動されると、このカムフォロア４６は下部アーム４２を取り付け軸３７を支点として回転させながら下部アーム４２の係合孔４５に沿って移動する。下部アーム４２が回転すると取り付け軸３７も回転する。上記取り付け軸３７が回転すると、この取り付け軸３７の上部に設けられた上部アーム４１が連動して揺動する。

このように、下部アーム４２と上部アーム４１が連動して揺動すると、下部アーム４２の中途部にブラシ軸３２の下部が支持され、上部アーム４１の他端部に上記ブラシ軸３２の上部が支持された洗浄ブラシ３１が上記揺動に連動して変位する。つまり、ハンドル５１の回転操作によって、洗浄ブラシ３１の下部と上部とを同時に変位させることができる。

したがって、対向する一対の洗浄ブラシ３１をそれぞれ駆動機構５０によって接近する方向或いは離反する方向に変位させれば、これら一対の洗浄ブラシ３１の間隔を調整することができる。すなわち、一対の洗浄ブラシ３１の間隔を調整する際、この洗浄ブラシ３２の軸方向の下部と上部との間隔調整を同時に行うことができるから、別々に行っていた従来に比べてその調整作業を容易に行うことができる。

しかも、洗浄ブラシ３１の下部と上部との揺動の半径は、取り付け軸３７の軸芯を支点として予め同じ寸法に設定されているから、洗浄ブラシ３１の下部と上部を同じ揺動半径で揺動させることができる。それによって、一対の洗浄ブラシ３１を、これらブラシ軸２の軸線の平行度を損なうことなく、高精度に間隔調整することが可能となる。
さらに、一対の洗浄ブラシ３１の間隔調整は、それぞれの駆動機構５０のハンドル５１を回転操作するだけでよいから、その調整作業を容易に行うことができる。

上記一実施の形態では、第２のアームである下部アームを駆動機構によって揺動させることで、その揺動に取り付け軸を介して第１のアームである上部アームを連動させるようにしたが、第１のアームを駆動機構によって揺動させ、その揺動に取り付け軸を介して第２のアームを連動させるようにしてもよい。その場合、第１のアームに上記一実施の形態に示された下部アームと同じものが用いられ、第２のアームに上部アームと同じものが用いられることになる。

また、基板を搬送するために、この基板の下端を支持した駆動ローラを駆動したが、駆動ローラとともに基板の傾斜方向の下面を支持した搬送ローラも回転駆動するようにしてもよい。

また、下部アームを揺動させる駆動機構として下部アームに係合孔を形成し、この係合孔にカムフォロアを係合させ、このカムフォロアをねじ軸によって駆動される可動部材に連動させることで、上記下部アームを揺動させるようにしたが、駆動機構の構成は限定されるものでなく、たとえば可動部材にリンクの一端を連結し、このリンクの他端を上記下部アームに連結することで、可動部材の動きに応じて上記下部アームをリンクを介して揺動させるようにしてもよい。

また、上記一実施の形態では下部アームの一端部に取付け軸を連結し、中途部に洗浄ブラシの他端を支軸を介して連結したが、上記下部アームの中途部に取付け軸を連結し、他端部に洗浄ブラシを連結してもよい。その場合、下部アームの一端部にカムフォロアが係合する係合孔を形成すればよい。

さらに、下部アームを上部アームとほぼ同じ長さに形成し、その一端部に取付け軸を連結し、他端部に洗浄ブラシを取付けるとともに、その他端部にリンクを連結し、このリンクを介して下部アームを取付け軸を支点として揺動させるようにしてもよい。

この発明の一実施の形態の処理装置の内部構造を示す正面図。上記処理装置の搬送軸が設けられた部分の側断面図。上記処理装置の洗浄ブラシが設けられた部分の側断面図。一対の洗浄ブラシの間隔を調整する２つで対をなす２組の下部アームを示す平面図。一対の下部アームを駆動する駆動機構を示す説明図。

符号の説明

１…処理槽、４…搬送軸、５…搬送ローラ、７…ブラシ洗浄部、１１…駆動ローラ、１２…駆動軸、３１…洗浄ブラシ、３２…ブラシ軸、３３…ブラシ部、３７…取り付け軸、４１…上部アーム、４２…下部アーム、４４…駆動源、４６…カムフォロア、４７…駆動部材、４８…ねじ軸、５０…駆動機構、５１…ハンドル。

Claims

基板を所定の傾斜角度で搬送しながら洗浄処理する処理装置であって、
処理槽と、
この処理槽内に供給された基板を所定の傾斜角度で搬送する搬送手段と、
上記処理槽内を搬送される基板の板面を洗浄処理するブラシユニットを具備し、
上記ブラシユニットは、
上記処理槽内に軸線を上下方向に沿わせて回転可能に設けられた取り付け軸と、
この取り付け軸の上部と下部との一方の端部に連結固定された第１のアームと、
上記取り付け軸の他方の端部に一端が連結固定された第２のアームと、
軸線が上記取り付け軸と平行になるよう軸方向一端部が上記第１のアームに回転可能に支持され軸方向の他端部が上記第２のアームに回転可能に支持されて設けられた洗浄ブラシと、
上記第２のアームを揺動させることで上記第１のアームを上記取り付け軸を介して連動させて上記洗浄ブラシの上記基板の板面に対する圧接力を調整する駆動機構によって構成されていて、
上記駆動機構は、ハンドルによって回転されるねじ軸と、このねじ軸の回転によって駆動される可動部材と、この可動部材に設けられ上記第２のアームの他端に形成された係合孔に係合する作動体とを有し、
上記ねじ軸を回転させて可動部材を駆動し、上記作動体を介して上記第２のアームを揺動させることで、この第２のアームの揺動に上記取り付け軸を介して上記第１のアームを連動させる構成であることを特徴とする基板の処理装置。
上記基板の一方の板面を洗浄する第１の洗浄ブラシを備えた第１のブラシユニットと、上記基板の他方の板面を洗浄する第２の洗浄ブラシを備えた第２のブラシスユニットを有することを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
上記取り付け軸の回転中心から上記第１のアームに一端部が取付けられた洗浄ブラシの軸芯までの距離と、上記取り付け軸の回転中心から上記第２のアームに取付けられた洗浄ブラシの軸芯までの距離が同じに設定さ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。