JP4838929B2

JP4838929B2 - 基板の処理装置

Info

Publication number: JP4838929B2
Application number: JP2000291047A
Authority: JP
Inventors: 貴弘山崎; 暁原
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2020-09-25
Also published as: JP2002096038A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を所定方向に搬送しながら洗浄などの処理を行う基板の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、基板としての液晶用ガラス基板や半導体ウエハを高い清浄度で洗浄することが要求される工程がある。
【０００３】
このような基板を洗浄する方式としては、洗浄液中に複数枚の基板を浸漬するデイップ方式や基板に向けて洗浄液を噴射して一枚づつ洗浄する枚葉方式があり、最近では高い清浄度が得られるとともに、コスト的に有利な枚葉方式が採用されることが多くなってきている。
【０００４】
枚葉方式の１つとしてロ−ル状の洗浄ブラシを用いたブラシ洗浄装置が知られている。このブラシ洗浄装置は基板を搬送機構によって所定方向に搬送するとともに、その搬送途中に、上記被洗浄基板の表裏両面に接触しながら回転駆動される、処理部を構成する複数の洗浄ブラシを配置し、洗浄液を供給しながら各洗浄ブラシを回転駆動することで、上記基板に付着した微粒子を洗浄除去するようにしている。
【０００５】
このようなブラシ洗浄装置によれば、ロ−ルブラシのブラシ毛が基板に付着した微粒子を擦り落とすので、高い清浄度が得られる。ところで、基板は所定の厚さを有するばかり、洗浄ブラシによる洗浄作用を得るために洗浄ブラシの周速度を基板の搬送速度と異なる速度、通常速い速度に設定したり、上下一対の洗浄ブラシの一方を基板の搬送方向に対して逆方向に回転するなどのことが行われる。
【０００６】
そのため、搬送されてきた基板の先端の幅方向全長が洗浄ブラシに接触したとき、基板はその厚さや一対の洗浄ブラシの一方が基板の搬送方向と逆方向に回転駆動されていることによって一対の洗浄ブラシ間に円滑に入り込まないということがある。
【０００７】
また、一対の洗浄ブラシが基板の搬送方向と同方向に回転駆動されている場合には、基板の搬送速度と洗浄ブラシの周速度との差によって生じる接触力で、基板が洗浄ブラシによって引き込まれる引き込み現象が生じたり、基板の後端が洗浄ブラシから離れるときには洗浄ブラシから受ける接触力によって搬送速度よりも速い速度で押出される押出し現象が生じる。
【０００８】
このような現象が生じると、基板の搬送速度が一定しなくなるため、洗浄むらが生じるなということがある。
【０００９】
そこで、従来は、図７に示すように基板１を搬送する搬送機構を、下部駆動軸２に設けられ基板１の下面の幅方向両端部を支持する下部搬送ローラ３と、上部駆動軸４に設けられ上記基板１の上面の幅方向両端部に接触するＯリング５が外周面に取着された上乗せローラ６とで構成し、基板を下部搬送ローラ３とＯリング５とで挟持搬送するということが行われている。
【００１０】
それによって、搬送される基板１が一対の洗浄ブラシ間に入り込むときや離れるときに、上記上乗せローラ６のＯリング５による挟持力で基板１を一定の速度で搬送できるようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、搬送機構によって搬送される基板１は、上述したように上面の幅方向両端部だけが上乗せローラ６に取着されたＯリング５によって押圧されている。そのため、基板１の上面とＯリング５との接触面積が小さく、十分な接触抵抗が得られないから、上乗せローラ６によって十分な挟持力が得られず、基板１の搬送を円滑に行えないということがある。
【００１２】
基板１の搬送を円滑に行うため、基板１の上面に対してＯリング５を強く押し付け、接触抵抗の増大を図ることが考えられる。しかしながら、Ｏリング５を基板１の端部に強く押圧すると、基板１に荷重が局部的に集中することになるため、基板１の端部に割れや欠けを招くということがある。
【００１３】
とくに、基板が大型化すればする程、基板１が一対の洗浄ブラシ間に入り込むときや離れるときの搬送速度が変動しやすくなるから、それを防止するためにはＯリング５による押圧力を強くしなければならなくなり、その結果、基板の割れや欠けを招き易くなる。
【００１４】
この発明は、基板に荷重を局部的に集中させず、その基板が処理部に入るときや出るときに搬送速度が大きく変動するのを防止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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板を搬送する搬送機構と、この搬送機構によって搬送される基板に所定の処理を行う処理部とを具備し、
上記搬送機構は、基板の下面に接触する下部搬送ローラと、この下部搬送ローラと対向する位置に配置され基板の上面の幅方向全長に接触して上記下部搬送ローラとで上記基板を挟持して水平方向に直線搬送する上部搬送ローラとを有し、
上記上部搬送ローラは、軸方向中心部で左右に分割された一対のブラシ部を有し、これらのブラシ部は上記基板との接触によって基板の幅方向中心部から端部に向かう方向に回転する逆向きの螺旋状に設けられていることを特徴とする基板の処理装置にある。
【００１６】
請求項２の発明は、上記下部搬送ローラと上部搬送ローラは、同じ周速度で回転駆動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にある。
【００１８】
請求項３の発明は、上記処理部は、基板の上面と下面とをブラシ洗浄するための下部洗浄ブラシと上部洗浄ブラシであって、これら洗浄ブラシの一方は基板の搬送方向に対して逆方向に回転駆動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にある。
【００１９】
この発明によれば、上部ローラを基板の幅方向全長にわたって接触させるようにしたから、基板に局部的な集中荷重を加えることなく大きな接触抵抗が得られるため、基板の割れや欠けを招くことなく、基板を一定の搬送速度で搬送することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１乃至図４はこの発明の第１の実施の形態を示す。この第１の実施の形態は処理装置としてのブラシ洗浄装置を示し、このブラシ洗浄装置は図１に示すように液晶装置用のガラス基板などの基板１を矢印Ａで示す方向へ搬送する搬送機構１１を有する。この搬送機構１１は、図３に示すように基板１の搬送方向に沿って所定間隔で配置され架台１２に軸受１２ａを介して回転自在に支持された複数の下部搬送ローラ１４が設けられている。
【００２２】
この下部搬送ローラ１４は下部駆動軸１３を有する。この下部駆動軸１３には、基板１の下面の幅方向を所定間隔で支持する所定の幅寸法の円盤状をなした複数の支持部１５及び基板１の幅方向両端部に係合して基板１の蛇行を防止する、上記支持部１５よりも大径な部分を有する一対の押え部１６とからなる。
【００２３】
下部搬送ローラ１４の上方には上部搬送ローラ１８が上記下部搬送ローラ１４と軸線を平行にして設けられている。上部搬送ローラ１８は上記架台１２に軸受１２ａを介して回転自在に設けられた上部駆動軸１７を有し、この上部駆動軸１７には軸方向中心部で左右に分割された一対のブラシ部２１，２２が設けられている。各ブラシ部２１，２２は、金属製のホルダ２３にブラシ毛２４が保持されていて、このホルダ２３を上記上部駆動軸１７に螺旋状に巻回して形成されている。
【００２４】
一対のブラシ部２１，２２のブラシ毛２４の上記上部駆動軸１７に対する巻回方向は図２及び図３に示すように逆方向であって、しかもその巻回方向は上部駆動軸１７が回転駆動されて矢印Ａ方向に搬送される基板１に対して接触したときに、この基板１の幅方向中心部から端部に向かう方向に回転するようになっている。
【００２５】
それによって、上部搬送ローラ１８の一対のブラシ部２１，２２は、下部搬送ローラ１４の支持部１５と押え部１６とで基板１の上下面を幅方向ほぼ全長にわたって挟持して搬送する機能だけでなく、基板１の上面や各ブラシ部２１，２２に付着した塵埃を基板１の幅方向中心部から両端部へ排出する機能及び基板１を直進させる機能も備えている。つまり、上部搬送ローラ１８を一対のブラシ部２１，２２に分けずに全長にわたって巻き方向が同一方向の螺旋状にすると、その巻き方向に基板１を移動して直進させることができなくなるが、一対のブラシ部２１，２２のブラシ毛２４の巻回方向を逆方向にしたことで、基板１を直進させることができる。
【００２６】
下部駆動軸１３と上部駆動軸１７との一端部には互いに噛合した同じ歯数の一対の第１の従動ギヤ２５ａがそれぞれ嵌着され、下部駆動軸１３の他端部には第２の従動ギヤ２５ｂが嵌着されている。第２の従動ギヤ２５ｂには第１の駆動源２６によって回転駆動される駆動ギヤ２７が噛合している。したがって、各駆動軸１３，１７に設けられた各搬送ローラ１４，１８は、第１の駆動源２６によって図１に矢印で示すように基板１の搬送搬送方向と同方向、つまり下部搬送ローラ１４は時計方向で、上部搬送ローラ１８は反時計方向に同じ周速度で回転駆動されるようになっている。
【００２７】
上記搬送機構１１の中途部の二箇所にはそれぞれ処理部としての第１のブラシ洗浄部２８と第２のブラシ洗浄部２９とが設けられている。各ブラシ洗浄部２８，２９の上流側と下流側に対をなす上記下部搬送ローラ１４と上記上部搬送ローラ１８とがそれぞれ配置されている。
【００２８】
図４に示すように、各ブラシ洗浄部２８，２９は下部駆動軸３１と上部駆動軸３２とを有する。下部駆動軸３１と上部駆動軸３２とは、軸線を上下方向に所定間隔で平行にして上記架台１２に軸受１２ａを介して回転自在に支持されている。
【００２９】
各駆動軸３１，３２には下部洗浄ブラシ３３と上部洗浄ブラシ３４が設けられている。一対の駆動軸３１，３２は、洗浄ブラシ３３，３４間に基板１がないときに互いのブラシ毛３３ａ，３４ａが接触する間隔で配設されている。この状態を図４に示す。
【００３０】
各駆動軸３１，３２の一端部には第３の従動ギヤ３５が嵌着されている。一対の第３の従動ギヤ３５は間には上記架台１２に回転自在に支持された支軸３６ａに嵌着された中間ギヤ３６に噛合している。下部駆動軸３１の他端部には第４の従動ギヤ３７が嵌着されている。この第４の従動ギヤ３７には第２の駆動源３８によって回転駆動される駆動ギヤ３９が噛合している。
【００３１】
それによって、上記第２の駆動源３８が作動すると、下部洗浄ブラシ３３と上部洗浄ブラシ３４とが基板１の搬送方向に対して異なる方向に回転駆動されるようになっている。
【００３２】
この実施の形態では、図１に矢印で示すように第１のブラシ洗浄部２８の下部洗浄ブラシ３３と上部洗浄ブラシ３４はともに反時計方向に回転駆動され、第２のブラシ洗浄部２９の下部洗浄ブラシ３３と上部洗浄ブラシ３４はともに時計方向に回転駆動されるようになっている。
【００３３】
なお、図１において、３９は、第１のブラシ洗浄部２８の上流側と第２のブラシ洗浄部２９の下流側にそれぞれ回転自在に配置され搬送される基板を支持するための支持ローラである。
【００３４】
さらに、図１に示すように、各ブラシ洗浄部２８，２９には、搬送される基板１の上面と下面に向けて処理液を噴射するノズル体４０が設けられている。
【００３５】
このような構成の処理装置によれば、基板１は搬送機構１１の下部搬送ローラ１４と上部搬送ローラ１８とによって上下面が挟持されて矢印Ａ方向に搬送される。そして、基板１は、第１のブラシ洗浄部２８及び第２のブラシ洗浄部２９に入り込むときや送り出されるときに、下部洗浄ブラシ３３と上部洗浄ブラシ３４との回転方向に応じて受ける回転力によって搬送速度が大きく変動する虞がある。
【００３６】
しかしながら、基板１を搬送する搬送機構１１は、下部搬送ローラ１４と上部搬送ローラ１８を有し、上部搬送ローラ１８は基板１の上面の幅方向全長にわたって接触している。つまり、基板１は下部搬送ローラ１４の支持部１５と、上部搬送ローラ１８の一対のブラシ部２１，２２によって幅方向全長が挟持されて搬送される。基板１は幅方向全長が挟持されることで、十分に大きな挟持力で挟持搬送されることになる。
【００３７】
したがって、基板１が第１、第２のブラシ洗浄部２８，２９に入り込むときやこれらブラシ洗浄部２８，２９から送り出されるときに、各ブラシ洗浄部２８，２９の洗浄ブラシ３３，３４からこれらの回転方向に応じた力を受けても、支持部１５とブラシ部２１，２２とによる挟持力によって基板１の搬送速度が大きく変動するのが防止される。つまり、基板１はほぼ一定の搬送速度でブラシ洗浄部２８，２９に送り込まれるとともに、これらブラシ洗浄部２８，２９から送り出されるから、各ブラシ洗浄部２８，２９での基板１の洗浄に洗浄むらが生じるのを防止することができる。
【００３８】
基板１を各ブラシ部２８，２９に送り込んだり、送り出される際に、基板１を一定の搬送速度で搬送できるようにするための挟持力を得るため、上部搬送ローラ１８の一対のブラシ部２１，２２を基板１の幅方向全長にわたって接触させるようにした。
【００３９】
そのため、基板１に対する単位長さ当たりの接触力を大きくしなくとも、基板１全体としては大きな挟持力（搬送力）を得ることができる。つまり、大きな挟持力を得るために、基板１に局部的に大きな荷重を加えずにすむから、基板１に割れや欠けが発生するのを防止することもできる。
【００４０】
上部搬送ローラ１８に設けられた一対のブラシ部２１，２２は逆向きの螺旋状であって、搬送される基板１と回転しながら接触することで、この基板１の幅方向中心部から端部に向かう方向に回転する。
【００４１】
そのため、塵埃が基板１の上面に付着していたり、基板1の上面からブラシ部２１，２２に転移したりしても、それらの塵埃は上部搬送ローラ１８の一対のブラシ部２１，２２の回転方向に沿って基板１の幅方向両端部へ送り出されるから、基板１の上面に塵埃が付着残留するのを防止することができるばかりか、基板１を直進させることができる。
【００４２】
各ブラシ洗浄部２８，２９の一対の洗浄ブラシ３３，３４は同じ回転方向（基板１の搬送方向に対して逆方向）に回転駆動され、しかも一対の洗浄ブラシ３３，３４間から基板１が搬出されると、これらのブラシ毛３３ａ，３４ａが接触する間隔で配置されている。
【００４３】
そのため、一対の洗浄ブラシ３３，３４間から基板１が搬送されると、互いの洗浄ブラシ３３，３４のブラシ毛３３ａ，３４ａが擦れ合うから、これらのブラシ毛に付着した塵埃を効率よく除去することができる。
【００４４】
図５にこの発明の第２の実施の形態、図６にこの発明の第３の実施の形態を示す。これらの実施の形態は処理部の変形例であって、第２の実施の形態の処理部は、基板１の上下面に向けて高圧ノズル４１によって洗浄液を基板１の上下面に噴射するジェット洗浄部４２であり、第３の実施の形態の処理部は一対のエアーナイフ４３によって高圧エアーを噴射して基板１の上下面の水切りを行う水切り部４４である。
【００４５】
これらの処理部においても、搬送機構１１によって搬送される基板１がジェット洗浄部４２から噴射される洗浄液やエアーナイフ４３から噴射される高圧エアーの力を受けても、その搬送速度が大きく変動するのを防止することができるから、基板１を均一に洗浄したり、乾燥することができる。
【００４６】
また、上記第１の実施の形態では搬送機構の上部搬送ローラに一対のブラシ部を設けて基板を下部搬送ローラとで挟持するようにしたが、上部搬送ローラの上部駆動軸にはブラシ部に代わりロール状スポンジを設けるようにしてもよく、要は基板を傷付けることなく幅方向全長を挟持できる構成であればよい。
【００４７】
また、下部搬送ローラは円盤状の複数の支持ローラを所定間隔で設けたが、円盤状の支持ローラに代わり、基板の下面の幅方向全長にわたって接触するロール状としてもよく、下部搬送ローラは上部搬送ローラから受ける押圧力によって基板が下方へ撓むのを防止できればよい。
【００４８】
【発明の効果】
この発明によれば、上部搬送ローラを基板の幅方向全長にわたって接触させるようにした。
【００４９】
そのため、基板に局部的な集中荷重を加えることなく下部搬送ローラと上部搬送ローラとによって大きな接触抵抗が得られるため、基板の割れや欠けを招くことなく、基板を上部搬送ローラと下部搬送ローラとで挟持して一定の搬送速度で搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す処理装置の概略的構成を示す側面図。
【図２】処理装置の第１のブラシ洗浄部を示す平面図。
【図３】下部搬送ローラと上部搬送ローラとを示す正面図。
【図４】ブラシ洗浄部を示す正面図。
【図５】この発明の第２の実施の形態を示す処理部としてのジェット洗浄部を示す説明図。
【図６】この発明の第３の実施の啓太を示す処理部としての水切り部を示す説明図。
【図７】従来の基板の搬送構造を示す説明図。
【符号の説明】
１…基板
１１…搬送機構
１４…下部搬送ローラ
１８…上部搬送ローラ
２１，２２…ブラシ部
２８…第１の洗浄ブラシ部
２９…第２の洗浄ブラシ部
３３…下部洗浄ブラシ
３４…上部洗浄ブラシ

Claims

基板を搬送する搬送機構と、この搬送機構によって搬送される基板に所定の処理を行う処理部とを具備し、
上記搬送機構は、基板の下面に接触する下部搬送ローラと、この下部搬送ローラと対向する位置に配置され基板の上面の幅方向全長に接触して上記下部搬送ローラとで上記基板を挟持して水平方向に直線搬送する上部搬送ローラとを有し、
上記上部搬送ローラは、軸方向中心部で左右に分割された一対のブラシ部を有し、これらのブラシ部は上記基板との接触によって基板の幅方向中心部から端部に向かう方向に回転する逆向きの螺旋状に設けられていることを特徴とする基板の処理装置。
上記下部搬送ローラと上部搬送ローラは、同じ周速度で回転駆動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。
上記処理部は、基板の上面と下面とをブラシ洗浄するための下部洗浄ブラシと上部洗浄ブラシであって、これら洗浄ブラシの一方は基板の搬送方向に対して逆方向に回転駆動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。