JP5058722B2 - 基板の処理装置 - Google Patents

Description

この発明は所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理液によって処理された基板に気体を噴射して乾燥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よって基板を処理する工程、さらに洗浄液によって洗浄する工程、洗浄後に基板に付着残留した洗浄液を除去する乾燥工程が必要となる。

従来、基板に対して上述した一連の処理を行う場合、上記基板は軸線を水平にして配置された搬送ローラによってほぼ水平な状態で、複数の処理チャンバに搬送し、各処理チャンバで処理液による処理、洗浄液による洗浄、洗浄後に気体を噴射する乾燥を順次行なうようにしている。

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大型化及び薄型化する傾向にある。そのため、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るため、各処理チャンバ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、基板を処理する際、上記基板が処理液や洗浄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、たとえば垂直状態から１５度傾斜させた７５度の角度で搬送し、傾斜方向の上側に位置する前面に処理液を噴射して前面を処理し、ついで前面及び背面に洗浄液を噴射して洗浄処理してから、エアーナイフによって気体を噴射して洗浄液を除去する乾燥処理が行なわれている。

基板を所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理する処理装置は特許文献１に示されている。すなわち、チャンバ内には基板の傾斜方向下側となる背面を支持する支持ローラと、下端を支持する駆動ローラが設けられる。駆動ローラは駆動軸に取付けられ、その駆動軸は駆動源によって回転駆動される。

上記チャンバ内には複数の上記支持ローラと上記駆動ローラが上記基板の搬送方向に対して所定間隔で配置される。それによって、背面が支持ローラによって支持された基板は、回転駆動される駆動ローラから受ける駆動力によって所定方向に搬送されることになる。
特開２００４−２１０５１１号公報

ところで、処理液によって処理された基板は、前面と背面とが洗浄液によって洗浄された後、上述したようにその前面と背面とにエアーナイフによって気体が噴射されて乾燥処理が行なわれる。エアーナイフは先端にスリットが開口形成されていて、搬送される基板の前面及び背面に対し、搬送方向上流側に向かって傾斜して配置されている。そして、所定方向に搬送される基板の前面及び背面に加圧された気体を上記スリットから基板の搬送方向上流側に向けて傾斜して噴射するようにしている。

上記エアーナイフから基板の前面と背面とに気体を噴射すると、チャンバ内に噴射された気体は円滑に排出されず、そのチャンバ内で乱流が発生し、その乱流が基板の背面に作用することがある。基板は背面が支持ローラによって支持されているだけであるから、その背面に作用する乱流によって支持ローラから浮き上がり、搬送が円滑に行なえなくなるということがあったり、基板がばたつくことで前面と背面との乾燥処理が均一に行なえずに乾燥不良を招くということもある。

とくに、最近では基板が大型化する傾向にある。基板が大型化すると、エアーナイフから基板に向かって噴射される気体の量も多くなるから、チャンバ内で乱流が発生し易くなって基板の搬送不良や乾燥不良が発生し易くなるということがある。

この発明は、基板に向けて乾燥処理用の気体が噴射されてチャンバ内で乱流が発生しても、その乱流によって基板が支持ローラから浮き上が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。

この発明は、所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理液によって処理された基板に気体を噴射して乾燥処理する基板の処理装置であって、
チャンバと、
このチャンバ内に設けられ上記基板の傾斜方向下側となる背面を支持する支持ローラと、
背面が上記支持ローラによって支持された上記基板の下端を外周面によって支持して回転駆動され上記基板を所定方向に搬送する駆動ローラと、
上記基板の傾斜方向上側となる前面と上記背面との高さ方向ほぼ全長にわたって対向して配置され上記基板の搬送方向上流側に向かって気体を噴射して上記基板を乾燥処理する気体噴射手段と、
上記チャンバの上記気体噴射手段よりも上記基板の搬送方向の上流側で上記基板の前面に向かって気体を噴射して上記基板が上記支持ローラから浮き上がるのを防止する浮き上がり防止手段と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記浮き上がり防止手段は、上記チャンバの前面に設けられた送風機とフィルタが一体化されたクリーンフィルタユニットであることが好ましい。

上記浮き上がり防止手段は、上記チャンバの前面に接続された給気管であることが好ましい。

上記浮き上がり防止手段は、上記基板の前面の少なくとも高さ方向中途部に気体を噴射することが好ましい。

上記チャンバには、搬送される上記基板の背面側に対応する部分に上記チャンバ内の気体を排出する排気部が設けられていることが好ましい。

この発明によれば、気体噴射手段よりも基板の搬送方向の上流側で基板の前面に向かって気体を噴射して基板が支持ローラから浮き上がるのを防止するようにしたので、基板を乾燥させるための気体が気体噴射手段から噴射されてチャンバ内に乱流が生じても、基板を円滑に搬送することが可能となる。

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チャンバ３が所定の角度で傾斜して保持されている。上記架台２とチャンバ３の上面には図１に鎖線で示す上部搬送部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、上記チャンバ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で支持してチャンバ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チャンバ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。

上記チャンバ３は上記架台２に所定の角度である、たとえば垂直な状態から１５度傾斜させた、水平面に対して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に一箇所だけ図示）が形成されている。

上記チャンバ３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３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、上端及び下端がそれぞれブラケット１５ａによって支持されている。

上記チャンバ３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３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）の外周面によって支持される。

上記駆動ローラ１７は駆動ユニット１８の回転軸１９に設けられている。そして、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。

基板Ｗは搬送方向上流側の第１乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃで処理液としての剥離液でレジストの除去が行なわれた後、第４の処理ユニット１Ｄで洗浄液によって洗浄処理が行なわれる。そして、第５の処理ユニット１Ｅで熱風などの加圧された気体によって後述するように乾燥処理が行なわれる。

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の処理ユニット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２に示すように、上記駆動ユニット１８はチャンバ３の幅方向（基板Ｗの搬送方向）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平板状の取付け部材２６の幅方向の一端部と他端部とが上部ベース部材２５に対して傾きの調整可能に連結して設けられている。つまり、上記取り付け部材２６はチャンバ３の前後方向に傾き角度の調整ができるようになっている。

上記取付け部材２６の幅方向の一端と他端とには、それぞれ複数のブラケット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。幅方向において対応する一対のブラケット３１には図示しない軸受を介して上記回転軸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、後端には第１の歯車３３が嵌着される。

そして、上記架台２にチャンバ３を設置したならば、この架台２に設けられた支持部４１の上面にロッド状の４本の基準部材３５の下端面がねじ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。

上記駆動ユニット１８を基準部材３５の上端面を基準にしてチャンバ３内に組み込む際、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３の前壁３ａに開口された導出孔４４から駆動室４５に突出する。そして、駆動ユニット１８をチャンバ３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。

上記駆動室４５には駆動源５１が設けられている。この駆動源５１の出力軸には駆動プーリ５３が嵌着されている。この駆動プーリ５３と従動プーリ５４とにはベルト５５が張設されている。上記従動プーリ５４は図示しない第２の歯車が同軸に設けられている。この第２の歯車は上記第１の歯車３３に噛合している。それによって、駆動源５１が作動すれば、上記回転軸１９が回転駆動されることになるから、この回転軸１９の先端に設けられた上記駆動ローラ１７も回転駆動される。

駆動ローラ１７が回転駆動されれば、これらの駆動ローラ１７によって下端が支持された基板Ｗは上記駆動ローラ１７の回転方向に搬送されることになる。

図２は第５の処理ユニット１Ｅのチャンバ３内を示す断面図であって、このチャンバ３内を搬送される基板Ｗの前面と背面には、基板Ｗの上下方向全長に対向する長さの気体噴射手段としての対向する一対のエアーナイフ６１が先端面を上記基板Ｗに接近させて配設されている。

一対のエアーナイフ６１は先端面にスリット６２が開口形成されていて、そのスリット６２から基板Ｗの前面と背面に所定の圧力に加圧された気体が噴射される。一対のエアーナイフ６１は、先端側が図３に矢印Ｘで示す基板Ｗの搬送方向の上流側に向かって低くなるよう傾斜して配設されている。それによって、エアーナイフ６１のスリット６２から噴射された気体は、基板Ｗの前面及び背面に衝突してから、搬送方向Ｘの上流側、つまり基板Ｗの搬送方向Ｘと逆方向に向かって流れる。

第５の処理ユニット１Ｅのチャンバ３の前壁３ａには、上記エアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向上流側であって、しかもチャンバ３内を搬送される基板Ｗの高さ方向の上下端部を除く中途部と対向する部位に、基板Ｗの前面に向けて気体を噴射する浮き上がり防止手段としての複数のクリーンフィルタユニット６４が設けられている。
なお、クリーンフィルタユニット６４は、少なくとも基板Ｗの高さ方向の上下端部を除く中途部に対向する部位に設けられていればよい。

クリーンフィルタユニット６４は筐体６５を有する。この筐体６５内には送風機６６と、この送風機６６の吹き出し側に配置されたＨＥＰＡフィルタなどのフィルタ６７が設けられている。それによって、上記送風機６６を作動させれば、図２と図３に矢印で示すようにチャンバ３内を搬送される基板Ｗの前面に向けて上記フィルタ６７によって塵埃が除去された清浄な外気を所定の圧力で噴射することができるようになっている。

上記チャンバ３内を搬送される基板Ｗの背面側に対応する部位、この実施の形態ではチャンバ３の底壁３ｂの支持ローラ１４が設けられた搬送軸１５よりも前後方向の後方であって、しかもエアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向上流側の部位には排気部を形成する排気ダクト６８が接続されている。この排気ダクト６８は図示しない排気ブロアに接続されている。それによって、チャンバ３内の気体は上記排気ダクト６８を通じて外部に排出されるようになっている。

上記排気ダクト６８からの排気量は、上記エアーナイフ６１から噴射される気体の量と、上記クリーンフィルタユニット６４から噴射される気体の量との和に等しくなるよう設定されている。

このように構成された基板Ｗの処理装置によれば、第１の姿勢変換部１６で水平状態から７５度の傾き角度に変換された基板Ｗは、第１乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃで処理液によって処理されてから、第４の処理ユニット１Ｄで洗浄液によって洗浄処理された後、第５の処理ユニット１Ｅに搬入される。

第５の処理ユニット１Ｅに搬入された基板Ｗは、一対のエアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向上流側に設けられた複数のクリーンフィルタユニット６４から噴射される気体を前面に受けながら一対のエアーナイフ６１間に搬入される。それによって、基板Ｗの前面と背面に付着残留した洗浄液は一対のエアーナイフ６１から噴射される気体によって除去される。つまり基板Ｗは乾燥処理されることになる。

一対のエアーナイフ６１から基板Ｗの前面と背面とに気体が噴射されると、その気体によってチャンバ３内に乱流が生じ、その一部が基板Ｗの背面に作用する。それによって、基板Ｗが支持ローラ１４から浮き上がったり、ばたつく虞がある。

しかしながら、基板Ｗが一対のエアーナイフ６１間に搬入される前に、基板Ｗの前面には複数のクリーンフィルタユニット６４から気体が噴射される。そのため、基板Ｗはクリーンフィルタユニット６４から噴射される気体によって背面が支持ローラ１４に押し付けられながら一対のエアーナイフ６１間に搬入されるから、基板Ｗの背面にチャンバ３内で発生した乱流が作用しても、その基板Ｗが支持ローラ１４から浮き上がることなく、一対のエアーナイフ６１間を通過する。

それによって、基板Ｗが支持ローラ１４から浮き上がったり、ばたつくことがないから、基板Ｗの搬送状態が不安定になったり、前面と背面の全面に一対のエアーナイフ６１からの圧縮空気が均一に作用せずに乾燥不良を招くなどのことが防止される。

上記クリーンフィルタユニット６４は一対のエアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向の上流側に設けられている。そのため、基板Ｗが一対のエアーナイフ６1間に入り込むときに支持ローラ１４から浮いたり、ばたつくことがないから、上記基板Ｗの先端がエアーナイフ６１にぶつかって欠けが生じたり、基板Ｗの前面や背面、とくにデバイス面である前面がエアーナイフ６１の先端面に接触して傷が付くのを確実に防止することができる。

上記チャンバ３にはその底壁３ｂの基板Ｗの背面側に対応し、しかもエアーナイフ６１よりも基板Ｗの搬送方向上流側の部位に排気ダクト６８が接続されている。そのため、エアーナイフ６１やクリーンフィルタユニット６４から基板Ｗの前面と背面とに噴射された気体は基板Ｗの搬送方向上流側に向かって流れ、しかも前面に噴射された気体は基板Ｗの背面側に向かって流れて排気されるから、そのような気体の流れによって基板Ｗの背面に作用する気流が減少し、基板Ｗが支持ローラ１４から浮き上がり難くなる。

基板Ｗの前面は回路パターンが形成されたデバイス面であるため、そのデバイス面を押えることはできないが、上下端部は回路パターンが形成されていないから、その上下端部を図示しない浮き上がり防止ローラなどによって保持することが可能である。

基板Ｗの上下端部を浮き上がり防止ローラなどによって保持した場合、チャンバ３内を搬送される基板Ｗは高さ方向の中途部が支持ローラ１４から浮き上がったり、ばたつき易くなる。しかも基板Ｗの下端は駆動ローラ１７によって支持されているため、駆動ローラ１７との接触抵抗によって浮き上がり難い状態にある。

そこで、チャンバ３の前壁３ａには、基板Ｗの上下方向の少なくとも中途部に対向する部位に複数のクリーンフィルタユニット６４を設けるようにしたから、基板Ｗの高さ方向中途部の浮き上がりやばたつきを効率よく押させることができる。

なお、基板Ｗの上端が支持ローラ１４から浮き上がるのを防止する浮き上がり防止ローラを設けない場合、クリーンフィルタユニット６４は基板Ｗの高さ方向中途部と上部に対向して設けるようにすればよい。

上記一実施の形態ではチャンバ３の前壁３ａに気体噴射手段としてクリーンフィルタユニット６４を設けるようにしたが、それに代わって図４に示すように図示しない送気ポンプに連通する給気管７１を接続す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概略的構成を示す斜視図。 上記処理装置のエアーナイフが設けられたチャンバの縦断面図。 基板に対する一対のエアーナイフの配置状態を示す平面図。 この発明の他の実施の形態を示すチャンバの前壁の給気管が接続された部分の図。

符号の説明

３…チャンバ、１４…支持ローラ、１７…駆動ローラ、６１…エアーナイフ、６４…クリーンフィルタユニット（気体噴射手段）、６６…送風機、６７…フィルタ、６８…排気ダクト、７１…給気管（気体噴射手段）。

Claims (5)

1. 所定の角度で傾斜させて搬送しながら処理液によって処理された基板に気体を噴射して乾燥処理する基板の処理装置であって、
   チャンバと、
   このチャンバ内に設けられ上記基板の傾斜方向下側となる背面を支持する支持ローラと、
   背面が上記支持ローラによって支持された上記基板の下端を外周面によって支持して回転駆動され上記基板を所定方向に搬送する駆動ローラと、
   上記基板の傾斜方向上側となる前面と上記背面との高さ方向ほぼ全長にわたって対向して配置され上記基板の搬送方向上流側に向かって気体を噴射して上記基板を乾燥処理する気体噴射手段と、
   上記チャンバの上記気体噴射手段よりも上記基板の搬送方向の上流側で上記基板の前面に向かって気体を噴射して上記基板が上記支持ローラから浮き上がるのを防止する浮き上がり防止手段と
   を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
2. 上記浮き上がり防止手段は、上記チャンバの前面に設けられた送風機とフィルタが一体化されたクリーンフィルタユニットであることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
3. 上記浮き上がり防止手段は、上記チャンバの前面に接続された給気管であることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
4. 上記浮き上がり防止手段は、上記基板の前面の少なくとも高さ方向中途部に気体を噴射することを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
5. 上記チャンバには、搬送される上記基板の背面側に対応する部分に上記チャンバ内の気体を排出する排気部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。

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