JP5060835B2 - 基板の処理装置 - Google Patents

Description

この発明は搬送される基板の上面にこの基板の搬送方向と交差する方向に沿って処理液を供給して処理する基板の処理装置に関する。

たとえば、液晶表示装置の製造工程においては、ガラス製の基板に回路パターンを形成する工程がある。基板に回路パターンを形成する場合、成膜された基板にレジストを塗布してから露光し、露光後に現像液によって現像処理してからエッチング液で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残留するレジスト膜やレジスト残渣などの有機物を剥離液によって除去する。剥離液によって有機物を除去したならば、その基板の板面を洗浄液で洗浄処理してから次工程に受け渡すということが行われる。

基板を現像液、エッチング液、剥離液及び洗浄液などの処理液で処理する場合、上記基板を搬送手段によって所定方向に搬送しながら、この基板の上面に上記処理液を、基板の搬送方向と交差する方向に直線状に供給して処理するということが行なわれている。特許文献１には搬送される基板に処理液を供給するノズル体が示されている。

特許文献１に示されたノズル体は、下面に複数の吐出口が長手方向に沿って所定間隔で形成されている。このノズル体には、供給された処理液を滞留させる液溜め室と、一端が上記吐出口に連通し、他端が上記液溜め室に連通して液溜め室に滞留する処理液を吐出口に流通させて吐出させる液吐出流路を備えている。

そして、上記構成のノズル体は、長手方向を上記基板の搬送方向と交差する方向に沿わせて搬送される上記基板の上方に配置される。それによって、上記吐出口から処理液を流出させれば、その処理液を所定方向に搬送される基板の上面に、搬送方向と交差する方向に沿って直線状に供給することができるようになっている。

上記ノズル体の液溜め室には供給管が接続され、この供給管から処理液が液溜め室に供給される。処理液はこの液溜め室に滞留しながら液吐出流路を通ってノズル体の下面に形成された吐出口から流出する。

しかしながら、このような構成によると、処理液が供給管から液溜め室に供給される際、処理液が空気を巻き込むことがある。処理液が空気を巻き込むと、その空気が気泡となって基板に供給される処理液とともに吐出口から流出する。

基板に処理液とともに流出した気泡は破裂せずに残留することがあり、その場合には基板の気泡が残留した部分に処理液が付着しない状態或いは他の部分に比べて付着量が少ない状態となるから、処理液による基板の処理にむらが生じるということがある。

そこで、基板に処理液を供給する際、その処理液に含まれる気泡を除去するということが行なわれている。特許文献２には基板に供給される処理液に気泡が入り込まないようにした処理装置が示されている。

特許文献２に示された処理装置は処理液吐出ノズルを有する。この処理液吐出ノズルの筐体の上面には送液管と排液管が接続され、下面には吐出孔が形成されている。上記送液管から上記筐体に形成された液溜まりには処理液が供給される。液溜まりに供給された処理液は上記吐出孔から基板の上面に向かって供給される。

上記液溜まりで発生し、成長した気泡は浮力によって液溜まりの天井面に付着する。天井面は上記排液管に向かって高く傾斜した傾斜面となっている。それによって、液溜まりで発生、成長した気泡は処理液とともに上記送液管に流れるから、上記吐出孔から上記基板に供給される処理液に気泡が含まれるのが防止されるようになっている。
特開２００３−１７００８６号公報 特開平１１−１５６２７８号公報

特許文献２に示された構成は、上述したように処理液に含まれる気泡を筐体に形成された液溜まりの上面に付着させ、その気泡を処理液とともに上記排液管から排出させるようにしている。

そのため、筐体に排液管を接続し、この排液管を通じて気泡とともに処理液を上記液溜まりから排出させなければならないから、構成の複雑化を招いたり、排出された処理液の処理に多くの手間や費用が掛かるということがあった。

この発明は、処理液に巻き込まれた気泡を、処理液と分離して確実に排出する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、搬送される基板の上面を処理液供給手段から供給される処理液によって処理する処理装置であって、
上記処理液供給手段は、
上記処理液を供給する給液管が接続された主貯液部と、
この主貯液部の下端に設けられ主貯液部に上記給液管から供給されて貯えられた処理液を流出させる第１の流出部と、
この第１の流出部から流出した処理液を貯留する補助貯液部と、
この補助貯液部に設けられ上記第１の流出部から上記補助貯液部に流出した処理液を上記基板の上面に供給する第２の流出部と、
上記補助貯液部に大気に連通して設けられ上記第１の流出部から処理液とともに流出した気泡を大気に放出させる第１の放出部と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記第１の流出部は上記主貯液部の底部壁に形成されていることが好ましい。

上記第１の流出部は上記主貯液部の側部壁に形成されていることが好ましい。

上記主貯液部には、上記給液管から上記主貯液部に処理液とともに供給される気泡を大気に放出させる第２の放出部が形成されていることが好ましい。

上記主貯液部の第１の流出部から上記補助貯液部に流出した処理液は、この補助貯液部で一時的に貯えられてから、補助貯液部の第２の流出部から流出する構成であることが好ましい。

上記主貯液部には、上記給液管から供給される処理液を受ける受け部材が設けられていることが好ましい。

上記第２の流出部は、上記基板の搬送方向と交差する方向に沿って形成されたスリットであることが好ましい。

上記補助貯液部には、上記第１の流出部から流出した処理液を受ける傾斜面が形成されていて、この傾斜面の下端に上記第２の流出部が設けられていることが好ましい。

この発明によれば、処理液が気泡を巻き込んでも、その処理液が主貯液部の第１の流出部から補助貯液部に流出してここに残留する間に、処理液に含まれた気泡が浮力によって上昇して大気に連通した第１の放出部から放散されるから、上記補助貯液部に設けられた第２の流出部から基板に供給される処理液に気泡が含まれるのを防止することができる。

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４はこの発明の第１の実施の形態を示し、図１は処理装置の幅方向に沿う縦断面図である。この処理装置はチャンバ１を備えている。このチャンバ１は、上面が開口した本体部２と、この本体部２の上面開口を開閉する開閉可能な蓋体部３とによって構成されている。蓋体部３は幅方向の一側が上記本体部２にヒンジ４によって回動可能に連結され、幅方向他側には図示しないハンドルが設けられている。

上記チャンバ１の本体部２の底部の幅方向両端部には支持部材１１が設けられている。一対の支持部材１１にはユニット化された搬送装置１２が着脱可能に設置される。この搬送装置１２は上記支持部材１１の上面に載置される一対のベース部材１３を有する。一対のベース部材１３は複数、たとえば３本の連結部材１４（図１に１本だけ示す）によって連結されている。

各ベース部材１３には支持板１５が長手方向に沿って設けられている。一対の支持板１５の対応する位置には軸受１６が所定間隔で設けられている。対応する一対の軸受１６には搬送軸１７の両端部が回転自在に支持されている。つまり、一対のベース部材１３には複数の搬送軸１７がチャンバ１の幅方向と直交する長手方向に対して所定間隔で設けられている。

なお、図示しないがチャンバ１の長手方向一側壁には搬入口が形成され、他側には搬出口が形成されていて、上記搬入口からチャンバ１内に液晶表示装置に用いられるガラス製の基板Ｗが供給されるようになっている。

各搬送軸１７には複数の搬送ローラ１８が所定間隔で設けられている。上記連結部材１４の両端部には上記搬入口から供給されて上記搬送ローラ１８によって後述するように搬送される基板Ｗの幅方向両端部をガイドするガイドローラ１９が設けられている。ガイドローラ１９は搬送ローラ１８により搬送される基板Ｗが蛇行するのを防止している。

上記搬送軸１７は駆動機構２１によって回転駆動されるようになっている。この駆動機構２１は駆動源２２を有し、この駆動源２２の出力軸２３には駆動歯車２４が嵌着されている。この駆動歯車２４には取付け軸２５に嵌着された従動歯車２６が噛合している。上記取付け軸２５と上記搬送軸１７の端部には互いに噛合する歯車（図示せず）が設けられている。

それによって、上記駆動源２２が作動すれば、上記搬送軸１７が回転駆動されるから、上記チャンバ１内に供給された基板Ｗが上記搬送軸１７に設けられた搬送ローラ１８に支持されて搬送されるようになっている。

上記チャンバ１内には、上記搬送軸１７に設けられた搬送ローラ１８よって水平な状態で搬送される基板Ｗの上面に現像液、エッチング液、剥離液或いは洗浄液などの処理液Ｌを基板Ｗの搬送方向と直交する幅方向に沿って直線状に供給する処理液Ｌの供給手段としての処理液供給装置３１が設けられている。

上記処理液供給装置３１は図２乃至図４に示すように主貯液部３２を有する。この主貯液部３２は上記基板Ｗの幅方向、つまりチャンバ１の幅方向に沿って細長い、断面が矩形の箱型状に形成されている。この主貯液部３２の幅寸法は上記基板Ｗの幅寸法よりも長く設定されていて、上面には上記主貯液部３２内に処理液Ｌを供給する複数の給液管３３の一端が所定間隔で接続されている。各給液管３３の他端は図示しない処理液Ｌの供給源に、同じく図示しない流量制御弁を介して接続されている。

上記主貯液部３２の内部には、各給液管３３と対向する部分の高さ方向中途部に平板状の受け部材３４がほぼ水平に設けられている。この受け部材３４は上記給液管３３から主貯液部３２に供給された処理液Ｌを受ける。それによって、給液管３３から主貯液部３２に供給された処理液Ｌは主貯液部３２内に静かに流入するから、処理液Ｌに巻き込まれる気泡が低減する。

上記主貯液部３２の底部壁３２ａには第１の流出部を形成する複数の流出孔３６が長手方向に対して所定間隔で穿設されている。それによって、上記給液管３３から上記主貯液部３２に供給された処理液Ｌは上記流出孔３６から流出するようになっている。

なお、上記主貯液部３２には、給液管３３から供給される処理液Ｌが充満するよう、給液管３３から供給される処理液Ｌの供給量と、流出孔３６から流出する流出量とが設定されている。

上記流出孔３６から流出した処理液Ｌは補助貯液部３８に貯留される。この補助貯液部３８は、図４に示すように断面形状が漏斗状であって、上記主貯液部３２の幅方向に沿って傾斜する一対の傾斜面３９ａ，３９ｂを形成するＶ字状の底部壁４１と、この底部壁４１の一方の傾斜面３９ａ側の上端に上記主貯液部３２の側面と平行に離間対向して立設された側部壁４２及びこの側部壁４２の上端に設けられ補助貯液部３８の上面開口を閉塞する上部壁４３とによって形成されている。

上記底部壁４１の他方の傾斜面３９ｂは、上端部が上記主貯液部３２の下面に開口した流出孔３６に対向している。この傾斜面３９ｂの下端である、底部壁４１の最下端には長手方向ほぼ全長にわたって第２の流出部としてのスリット４４が開口形成されている。

上記主貯液部３２に供給されて上記流出孔３６から上記傾斜面３９ｂの上端部に流出した処理液Ｌはこの傾斜面３９ｂに沿って流れて漏斗状の底部壁４１に貯留され、この底部壁４１に形成されたスリット４４から直線状となって流出する。それによって、処理液Ｌは所定方向に搬送される基板Ｗの搬送方向と交差する幅方向全長にわたって供給されるようになっている。

なお、処理液Ｌは、上記補助貯液部３８の底部壁４１に一定量が貯留されるよう、上記流出孔３６とスリット４４の面積が設定されるとともに、給液管３３から主貯液部３２へ供給される処理液Ｌの供給量が制御される。すなわち、主貯液部３２から補助貯液部３８に流出した処理液Ｌは、直ちにスリット４４から基板Ｗの上面に向かって流出せず、補助貯液部３８に所定時間滞留して上記スリット４４から流出するようになっている。

主貯液部３２の流出孔３６から流出した処理液Ｌは、補助貯液部３８の傾斜面３９ｂに沿って流れる。そのため、上記流出孔３６から流出する処理液Ｌに気泡が巻き込まれていれば、その気泡は処理液Ｌが傾斜面３９ｂに沿って流れる間に、その浮力によって処理液Ｌから分離上昇する。

さらに、傾斜面３９ｂを流れた処理液Ｌは補助貯液部３８の底部壁４１上に貯留されてからスリット４４から流出する。そのため、貯留される処理液Ｌに気泡が残留していても、処理液Ｌがスリット４４から流出する前に処理液Ｌに含まれる気泡が分離上昇することになる。

しかも、処理液Ｌが補助貯液部３８に貯留されることで、処理液Ｌは基板Ｗの幅方向に沿って細長いスリット４４から基板Ｗに向かって均一に流出する。それによって、基板Ｗの上面全体の処理を均一に行なうことができる。

上記補助貯液部３８の上部壁４３には、処理液Ｌから分離してこの補助貯液部３８内を上昇する気泡を放出するための第１の放出部としての第１のエア抜き管４５が接続されている。それによって、処理液Ｌから分離された気泡は上記第１のエア抜き管４５を通じて大気に放散されるようになっている。
なお、第１のエア抜き管４５は、図１に示すように補助貯液部３８の長手方向の両端部に設けられている。

このような構成の処理装置によれば、チャンバ１内に供給された基板Ｗは、チャンバ１内を所定方向に搬送される。搬送の途中で基板Ｗの上面には、処理液供給装置３１から基板Ｗの搬送方向と交差する幅方向に沿って処理液Ｌが供給される。それによって、基板Ｗは処理液Ｌによって処理されてチャンバ１から搬出される。

上記処理液供給装置３１は、主貯液部３２を有する。この主貯液部３２に給液管３３によって供給される処理液Ｌは、給液管３３から主貯液部３２内に直接落下せず、給液管３３と対向して設けられた受け部材３４で受けられてから落下する。それによって、処理液Ｌは主貯液部３２内に静かに流入するから、流入時に処理液Ｌが巻き込む気泡の量も減少する。

上記主貯液部３２に貯留された処理液Ｌは、図４に矢印Ａで示すように主貯液部３２の下面に形成された流出孔３６から補助貯液部３８の底部壁４１に形成された傾斜面３９ｂに沿って流れ、補助貯液部３８の漏斗状の底部壁４１に貯留されてから上記傾斜面３９ｂの下端に設けられたスリット４４から流出し、チャンバ１内を搬送される基板Ｗの上面に供給される。

上記主貯液部３２の流出孔３６から流出する処理液Ｌに気泡が含まれていると、その気泡は処理液Ｌが流出孔３６から傾斜面３９ｂに沿って流れる間に処理液Ｌから分離上昇することになり、その間に処理液Ｌから除去さなかった気泡は、傾斜面３９ｂを流れてスリット４４から流出するまでの間、つまり処理液Ｌが補助貯液部３８の底部壁４１上に貯留されている間に浮力によって処理液Ｌから分離して上昇する。

そして、処理液Ｌから分離された気泡は第１のエア抜き管４５から大気に放散されるから、上記補助貯液部３８のスリット４４から基板Ｗに供給される処理液Ｌに気泡が含まれることがない。したがって、基板Ｗは処理液Ｌによって上面全体が均一に処理されることになる。

すなわち、上記構成の処理液供給装置３１によれば、主貯液部３２に供給された処理液Ｌを、補助貯液部３８に貯留してから基板Ｗに供給するようにしているから、処理液Ｌに含まれた気泡は、処理液Ｌが主貯液部３２から補助貯液部３８に流れるとき、及び補助貯液部３８に貯留されている間に浮力によって処理液から分離して上昇し、第１のエア抜き管４５を通じて大気に放出される。

そのため、従来のように気泡を処理液Ｌとともに排出するということをせずに、処理液Ｌから気泡を分離して大気に放出することができるから、処理液Ｌからの気泡の除去を簡単な構成で確実に行なうことが可能となる。

図５はこの発明の第２の実施の形態の処理液供給装置３１Ａを示す。この実施の形態の処理液供給装置３１Ａは主貯液部３２に供給された処理液を補助貯液部３８に流出するための第１の流出部としての流出孔３６Ａが上記主貯液部３２の側壁部３２ｂの下端部に形成されている。

上記流出孔３６Ａから矢印Ａで示すように流出した処理液Ｌは、上記主貯液部３２の側壁部３２ｂの外方に形成された補助貯液部３８に流入し、ここで一時的に貯えられてから補助貯液部３８の底部壁４１に形成されたスリット４４から所定方向に搬送される基板Ｗの上面に供給される。

上記補助貯液部３８の上部壁４３には第１の放出部としての第１のエア抜き管４５が接続され、上記主貯液部３２の側壁部の上部には第２の放出部を構成する第２のエア抜き管５１の一端が接続されている。この第２のエア抜き管５１の中途部には開閉弁５２が設けられ、他端部の先端面５１ａは主貯液部３２に貯えられる処理液Ｌの上面よりも高くなるようＬ字状に曲成されている。

上記開閉弁５２を開放しておけば、上記主貯液部３２に供給された処理液に含まれる気泡が抜け出れば、その気泡は主貯液部３２内の上部に溜まることなく、上記第２のエア抜き管５１から外部に排出されることになる。

上記構成の処理液供給装置３１Ａによれば、主貯液部３２に供給された処理液Ｌを補助貯液部３８に流出させる流出孔３６Ａを、上記主貯液部３２の側壁部３２ｂに形成した。

そのため、上記流出孔３６Ａは、主貯液部３２に処理液Ｌを供給する給液管３３の鉛直方向に対して直交する方向を向いているから、上記流出孔３６Ａから補助貯液部３８に流れる処理液Ｌが上記給液管３３から主貯液部３２に供給される処理液Ｌの圧力の影響を受け難くなる。

それによって、主貯液部３２から上記流出孔３６Ａを通って補助貯液部３８に流れる処理液Ｌの流量が変動し難いため、補助貯液部３８のスリット４４から基板Ｗに供給される処理液Ｌの流出量も安定するから、処理液Ｌによる基板Ｗの処理を安定して行なうことができる。

図６はこの発明の第３の実施の形態の処理液供給装置３１Ｂを示す。この実施の形態は第２の実施の形態の変形例であって、補助貯液部３８の底部壁４１を形成する一対の傾斜面３９ａ，３９ｂのうち、主貯液部３２側に位置する一方の傾斜面３９ｂが他方の傾斜面３９ａよりも下方に突出している。

それによって、スリット４４から流出した処理液Ｌは一方の傾斜面３９ｂにガイドされて基板Ｗの上面に静かに供給される。つまり、基板Ｗの上面に供給される処理液Ｌが乱れて空気を巻き込み、気泡を含んだ状態で基板Ｗの上面に供給されるのを防止できるから、このことによって基板Ｗの処理を確実かつ均一に行なうことが可能となる。
なお、図５と図６に示す、第２、第３の実施の形態において、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。

上記各実施の形態では第１、第２の流出部として主貯液部に流出孔を形成し、補助貯液部にスリットを形成したが、各流出部は流出孔或いはスリットのいずれであっても差し支えない。

補助貯液部から気泡を大気に放出するのに、この補助貯液部に第１のエア抜き管を接続したが、第１のエア抜き管を接続せずに、エア抜き孔を形成するだけであってもよい。

この発明の第１の形態を示す処理装置の幅方向に沿う縦断面図。 上記処理装置内に設けられる処理液供給装置の正面図。 上記処理液供給装置の横面図。 上記処理液供給装置の拡大縦断面図。 この発明の第２の形態を示す処理装置の幅方向に沿う縦断面図。 この発明の第３の形態を示す処理装置の幅方向に沿う縦断面図。

符号の説明

１…チャンバ、３１…処理液供給装置（処理液供給手段）、３２…主貯液部、３３…給液管、３４…受け部材、３６，３６Ａ…流出孔（第１の流出部）、３８…補助貯液部、３９…傾斜面、４４…スリット（第２の流出部）、４５…第１のエア抜き管（第１の放出部）、５１…第２のエア抜き管（第２の放出部）。

Claims (7)

1. 搬送される基板の上面を処理液供給手段から供給される処理液によって処理する処理装置であって、
   上記処理液供給手段は、
   上記処理液を供給する給液管が接続された主貯液部と、
   この主貯液部の下端に設けられ上記給液管から上記主貯液部に供給されて貯えられた処理液を流出させる第１の流出部と、
   この第１の流出部から流出した処理液を受ける傾斜面、この傾斜面の下端に設けられ上記第１の流出部から流出した処理液を上記基板の上面に供給する第２の流出部を有し、上記第１の流出部から流出した処理液を貯留する補助貯液部と、
   この補助貯液部に大気に連通して設けられ上記第１の流出部から処理液とともに流出した気泡を大気に放出させる第１の放出部と
   を具備し、
   上記第１の流出部は、上記主貯液部の長手方向に沿って形成された複数の流出孔であり、上記傾斜面も上記長手方向に沿って形成されたことを特徴とする基板の処理装置。
2. 上記第１の流出部は上記主貯液部の底部壁に形成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。
3. 上記第１の流出部は上記主貯液部の側部壁に形成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。
4. 上記主貯液部には、上記給液管から上記主貯液部に処理液とともに供給される気泡を大気に放出させる第２の放出部が形成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。
5. 上記主貯液部の第１の流出部から上記補助貯液部に流出した処理液は、この補助貯液部で一時的に貯えられてから、補助貯液部の第２の流出部から流出する構成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。
6. 上記主貯液部には、上記給液管から供給される処理液を受ける受け部材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。
7. 上記第２の流出部は、上記基板の搬送方向と交差する方向に沿って形成されたスリ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。

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