JP5444433B2 - 湿式処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、湿式処理装置に係り、さらに詳細には、基板の表面を湿式で処理することができる湿式処理装置に関する。

薄膜トランジスタを含んだディスプレイ用基板や、半導体素子用基板は、その表面のシリコン酸化膜を除去したり、あるいはシリコン膜表面を平坦化させるための基板表面処理工程を経る。

かような基板表面処理工程は、基板の表面に、エッチング液のような処理液を提供して行われる。

かような湿式処理装置は、工程が行われる工程室内部が処理液によって汚染しやすいために、工程室内に設置される装備は処理液によって腐食されやすい。このために、湿式処理が行われる工程室内部に設置される装備は、耐腐食性及び耐薬品性の高い材質で作られる。ところで、これは、装備コストを過度に上昇させるのみならず材質の限界によって、複雑な昇降システムのような設備を工程室内に設置させないようにする。

本発明は、前記のような従来技術の問題及び／または限界を克服するためのものであり、工程室内に、低廉であって耐久性が高いように昇降処理設備を構成することができる湿式処理装置を提供するところに目的がある。

前記のような目的を果たすために、本発明は、基板が搬入される第１ゲート、及び前記基板が搬出される第２ゲートを含む工程室と、前記工程室内で昇降されるように具備され、前記基板が置かれる移動テーブルと、前記移動テーブルに連結された複数の支持体と、前記支持体のうち少なくとも一つと連結され、前記移動テーブルを昇降運動させるように具備された駆動部と、前記工程室内で、前記移動テーブルと対向するように固定して配置され、前記支持体のうち少なくとも一つが貫通するように構成された固定テーブルと、前記固定テーブルと前記移動テーブルとの間に位置し、前記支持体をそれぞれ取り囲み、伸縮自在に構成された複数の保護部材と、を含む湿式処理装置を提供する。ここで、前記移動テーブルは、複数の駆動ロールを含み、前記複数の駆動ロールの上に置かれた前記基板は、前記複数の駆動ロールの回転によって水平方向に駆動される。

本発明の他の特徴によれば、前記固定テーブルは、前記移動テーブルと前記駆動部との間に位置することができる。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記固定テーブルは、前記工程室の底面と前記移動テーブルとの間に位置する第１固定テーブルを含んでもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記固定テーブルは、前記工程室の上部面と前記移動テーブルとの間に位置する第２固定テーブルを含んでもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記支持体は、前記移動テーブルの下部面に連結された少なくとも１つの下部支持体を含んでもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記支持体は、前記移動テーブルの上部面に連結された少なくとも１つの上部支持体を含んでもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記複数の支持体のうち前記駆動部と連結されていない支持体は、前記移動テーブルをガイドするガイディング部であってもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記固定テーブルは、前記工程室が密封されるように前記工程室の側壁と組み合わされてもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記第１ゲート及び第２ゲートは、互いに垂直な方向に配置されてもよい。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記工程室内に設置され、前記基板上に処理液を提供するように具備された湿式処理部をさらに含んでもよい。

本発明によれば、移動テーブルを昇降運動させることができる昇降システムである支持体と駆動部とが処理液から保護されるから、これら構成要素を、高価の耐腐食性及び耐薬品性の高い材質で形成する必要がなく、コストを減らすことができる。

また、湿式処理装置で、前記昇降システムの耐久性を向上させることができる。

そして、工程室内に湿式処理部が設置されているにもかかわらず、工程室内に、昇降システムを設置することができる。

また、処理液の飛散から工程室の上部面や底面を保護することができる。

さらに、第１固定テーブルによって処理液を受けるから、処理液の排水がさらに円滑になり、処理液の処理にもさらに有用であり、環境汚染を低減させることができる。

本発明の湿式処理装置は、インライン上に配列された基板表面処理システムで、基板の方向を転換させる方向転換装置として使われもする。

本発明の仕一実施形態による湿式処理装置の構成を概略的に図示した構成図である。 図１の移動テーブルの一例を図示した部分斜視図である。 図２の移動テーブルによって、基板がチルティングされる状態を概略的に図示した構成図である。 本発明の他の一実施形態による湿式処理装置の構成を概略的に図示した構成図である。 本発明のさらに他の一実施形態による湿式処理装置の構成を概略的に図示した構成図である。 図６は、第１支持点ないし第４支持点を具備した移動テーブルの概略的な平面図である。

以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の実施形態について、さらに詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による湿式処理装置の構成を概略的に図示した構成図である。

図１から分かるように、本発明の一実施形態による湿式処理装置は、工程室２０、工程室２０内に配置される移動テーブル４０、及び第１固定テーブル５１を含む。

前記工程室２０は、基板１０に対して湿式処理が行われるチャンバになるが、一側壁に、基板１０が搬入される第１ゲート２１と、基板１０が搬出される第２ゲート２２と、を含む。前記第１ゲート２１と第２ゲート２２は、互いに垂直な方向に配置されてもよい。本明細書の実施形態で、前記第１ゲート２１が、工程室２０の一方の側壁の上側に配置され、前記第２ゲート２２が、第１ゲート２１の直下部に配置されている。しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、前記第２ゲート２２が、工程室２０の一方の側壁の上側に配置され、前記第１ゲート２１が、第２ゲート２２の直下部に配置されてもよい。また、前記第１ゲート２１が、工程室２０の一方の側壁の上側に配置され、前記第２ゲート２２が、工程室２０の他の一方の側壁の下側に配置されてもよい。そして、前記第１ゲート２１が、工程室２０の一方の側壁の下側に配置され、前記第２ゲート２２が、工程室２０の他の一方の側壁の上側に配置されてもよい。

図面に図示していないが、前記工程室の外側には、ファンフィルタ・ユニット（図示せず）が設置されてもよい。前記ファンフィルタ・ユニットは、前記工程室２０内部の排気を進めることにより、工程室２０内部が清浄状態に維持されるようにし、パーティクルが基板１０表面に付着しないようにする。

前記工程室１０内に配置される移動テーブル４０は、その上に、基板１０が置かれるように具備される。

図２は、前記移動テーブル４０の一例を図示したものであり、図２から分かるように、前記移動テーブル４０は、フレーム４１を具備することができる。前記フレーム４１は、基板１０の水平進行方向Ｘ１であるＸ軸方向に延長され、互いに並行に離隔された第１フレーム４１１及び第２フレーム４１２と、水平進行方向Ｘ１に垂直な方向であるＹ軸方向に延長され、互いに並行に離隔された第３フレーム４１３及び第４フレーム４１４と、を含む。前記第１フレーム４１１ないし第４フレーム４１４は、ほぼ四角形をなすように結合される。前記水平進行方向Ｘ１の一端に位置した第３フレーム４１３は、基板が搬入されやすいように、他のフレームより下に下がって位置する。もちろん、図面に図示していないが、基板１０が搬入された方向と異なる方向に搬出される場合には、第４フレーム４１４も、第３フレーム４１３のように、第１フレーム４１１及び第２フレーム４１２より下に下がって位置することができる。

第１フレーム４１１及び第２フレーム４１２の上面には、基板の側面を支持する支持ローラ４３が設置される。そして、前記水平進行方向Ｘ１の他端に位置した第４フレーム４１４にも、その上面に、支持ローラ４３が設置されてもよい。

前記第１フレーム４１１及び第２フレーム４１２には、図２から分かるように、複数の支持棒４２１が、一定の間隔を置いて配置されている。各支持棒４２１には、複数の駆動ロール４２２が、所定間隔離隔されて設置されている。各支持棒４２１の両端は、それぞれ第１フレーム４１１及び第２フレーム４１２に埋め込まれる。各支持棒４２１の両端には、ギアが設置されている。前記第１フレーム４１１及び第２フレーム４１２のうち少なくとも一つには、ヘリカルギアが設置され、このヘリカルギアは、別途の駆動部（図示せず）によって回転される。駆動部によって、ヘリカルギアが回転すれば、この回転力を伝達され、複数の支持棒４２１が回転することになり、これによって、駆動ロール４２２が同時に回転することになる。駆動ロール４２２の上部には、図１のように、基板１０が置かれ、駆動ロール４２２の回転によって基板１０は、水平進行方向Ｘ１に移動される。

前記移動テーブル４０の下部には、複数の支持体４４が連結され、支持体４４の外側には、伸縮自在に具備された保護部材４５が、支持体４４を取り囲むように具備されている。

前記支持体４４の昇降運動、すなわち、図２で、Ｚ軸方向の昇降運動（または、伸縮運動）によって、移動テーブル４０は、昇降運動が可能である。このとき、Ｙ軸方向の一端に位置した１対の支持体４４と、他端に位置した１対の支持体４４との収縮長を互いに異ならせる場合、移動テーブル４０は、所定角度にチルティングされ、これにより、その表面に置かれる基板１０も、図３のように、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に、所定角度θチルティングされる。この場合、基板１０は、第１フレーム４１１上部の支持ローラ４３によって、それ以上下に落ちない。かようなチルティングは、大面積基板のハンドリングにさらに有用であり、また、基板１０表面の処理液を流し出すときに、さらに有用である。

図１に図示された実施形態によれば、前記工程室２０内には、基板１０の表面に処理液を提供するように具備された湿式処理部３０が設置される。前記湿式処理部３０は、基板１０の表面を洗浄したり、あるいはエッチングすることができる少なくとも１種以上の処理液を、基板１０に提供することができるものであり、基板１０の表面に沿って、水平方向に直線往復動しつつ、基板１０表面に処理液を噴射するように具備されたリニアブレードユニットや、少なくとも１つの噴霧ノズルを含み、基板１０の表面の全体または一部に、処理液を噴霧することができるように具備された噴霧ユニットになることが可能である。

前記工程室２０の下部には、駆動部６０が設置されている。この駆動部６０には、第１支持体４４ａが連結される。第１支持体４４ａの上端は、移動テーブル４０の下面に結合されている。前記駆動部６０は、前記第１支持体４４ａを同時にまたは部分的に昇降（または伸縮）駆動させ、これにより、移動テーブル４０が工程室２０内で昇降運動されるようにする。前記駆動部６０及び第１支持体４４ａは、シリンダ装置やまたはモータ及びギア装置に具備されてもよい。

前記工程室２０内には、前記移動テーブル４０と対向するように配置された第１固定テーブル５１が位置する。前記第１固定テーブル５１は、前記移動テーブル４０と、前記工程室２０の底面２４との間に位置する。

前記第１固定テーブル５１と、工程室２０の底面２４と間に前記駆動部６０が位置し、従って、駆動部６０に連結された第１支持体４４ａは、第１固定テーブル５１を貫通して移動テーブル４０に連結される。前記第１支持体４４ａは、その昇降運動が、前記第１固定テーブル５１に干渉されないように設置される。

前記第１支持体４４ａは、第１保護部材４５ａによって取り囲まれている。前記第１保護部材４５ａは、上下方向に伸縮自在に形成される。前記第１保護部材４５ａは、耐薬品性の良好な合成樹脂材から形成されてもよいが、第１支持体４４ａを、湿式処理部３０から吐出される処理液から保護する。従って、図１による実施形態で、移動テーブル４０と、第１固定テーブル５１と間に位置する第１支持体４４ａは、第１保護部材４５ａによって、前記処理液に対して密封された状態になる。

前記第１固定テーブル５１は、工程室２０の側壁と密封されるように接合されてもよい。これにより、第１固定テーブル５１下部に位置する駆動部６０と、第１支持体４４ａの部分は、前記処理液から保護されることになる。図面に図示していないが、前記第１固定テーブル５１には、排水システムが結合されてもよい。これにより、底面２４に落下する処理液を第１固定テーブル５１が受け取り、これを円滑に排水するのである。

このように本発明では、前記第１支持体４４ａと駆動部６０とが処理液から保護され、これら構成要素を、高価の耐腐食性及び耐薬品性の高い材質で形成する必要がなく、コストを節減させることができ、第１支持体４４ａと駆動部６０との耐久性を向上させることが可能である。そして、これにより、工程室２０内に、湿式処理部３０が設置されているにもかかわらず、工程室２０内に、第１支持体４４ａや駆動部６０のような移動テーブル４０の昇降設備を設置することができることになる。

図１による実施形態の場合、上部に位置した第１ゲート２１から基板１０が搬入されるが、このとき、移動テーブル４０は、工程室２０の上部に位置し、搬入される基板１０を受ける。その後、移動テーブル４０は、工程室２０の下部に下がり、ここで、湿式処理部３０によって、基板１０表面に対する湿式処理が行われる。その後、基板１０は、第２ゲート２１を介して、工程室２０から搬出される。前記湿式処理部３０は、前記工程室２０の上部に位置することもあるが、この場合、移動テーブル４０が上部に位置したとき、湿式処理が行われることが可能である。湿式処理が行われた後には、前述のチルティング工程によって、基板１０表面の処理液を流し出したり、あるいは別途のエアブレード・ユニットを設置し、これを介して、液切り空気を基板１０の表面に噴射することにより、基板１０表面の残留処理液をなくすことが可能である。

図４は、本発明の他の一実施形態を図示したものであり、移動テーブル４０と、工程室２０の上部面２３との間に、第２固定テーブル５２が設置される。そして、駆動部６０は、第２固定テーブル５２と、工程室２０の上部面２３との間に位置する。移動テーブル４０と駆動部６０との間には、第２支持体４４ｂが連結されている。従って、駆動部６０に連結された第２支持体４４ｂは、第２固定テーブル５２を貫通し、移動テーブル４０に連結される。前記第２支持体４４ｂは、その昇降運動（または伸縮運動）が、前記第２固定テーブル５２に干渉されないように設置される。

前記第２支持体４４ｂは、第２保護部材４５ｂによって取り囲まれている。前記第２保護部材４５ｂは、上下方向に伸縮自在に形成される。前記第２保護部材４５ｂは、耐薬品性の良好な合成樹脂材から形成されてもよいが、第２支持体４４ｂを処理液から保護する。従って、図４による実施形態で、移動テーブル４０と第２固定テーブル５２との間に位置する第２支持体４４ｂは、第２保護部材４５ｂによって、前記処理液に対して密封された状態になる。

前記第２固定テーブル５２は、工程室２０の側壁と密封されるように接合されてもよい。これにより、第２固定テーブル５２上部に位置する駆動部６０と、第２支持体４４ｂの部分は、前記処理液及び／または前記工程室２０内部の強い腐食環境から保護されることになる。その他、湿式処理方法は、前述の図１による実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

図５は、本発明のさらに他の一実施形態を図示したものであり、図４による実施形態に加え、前記工程室２０内に、前記移動テーブル４０と、前記工程室２０の底面２４との間に、第１固定テーブル５１がさらに位置したものである。これにより、工程室２０の底面２４に飛ぶ処理液を、第１固定テーブル５１が受け取ることが可能である。

前記移動テーブル４０の下面には、複数の第１支持体４４ａが設置され、この第１支持体４４ａの他端は、第１固定テーブル５１を貫通し、工程室２０底面２４まで延長されてもよい。前記第１支持体４４ａは、駆動部と連結されずに、ただ移動テーブル４０が安定して昇降運動自在にガイドするガイディング部の役目を行う。これにより、駆動部６０が上部に位置した場合でも、移動テーブル４０が、さらに安定して昇降運動が可能である。しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、前記第１固定テーブル５１下部にも、別途の駆動部（図示せず）が設置され、前記第１支持体４４ａも、駆動部に連結されてもよい。また、図５では、上部に位置した駆動部６０を、第１固定テーブル５１下部に位置させ、第２支持体４４ｂをガイディング部として利用することもできる。

前記第１支持体４４ａは、第１保護部材４５ａによって取り囲まれているが、これは、図１による実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

図６は、前記移動テーブル４０の平面を概略的に図示したものであるが、移動テーブル４０には、前述の支持体（第２支持体及び／または第１支持体）が、４つのコーナーにそれぞれ設置されてもよい。

すなわち、図６で見るとき、基板が搬入及び／または搬出される水平進行方向Ｘ１に隣接した２つのコーナーに、第１支持点４４１と第３支持点４４３とが位置し、その反対側の２つのコーナーに、第２支持点４４２と第４支持点４４４とが位置することが可能である。これら第１支持点４４１ないし第４支持点４４４に、前述の支持体（第２支持体及び／または第１支持体）が設置される。

本発明は、これら第１支持点４４１ないし第４支持点４４４について、前述の図５の第１支持体４４ａ及び第２支持体４４ｂの構造を複合的に適用することが可能である。

例えば、第１支持点４４１は、第１支持体４４ａの構造にし、第２支持点４４２ないし第４支持点４４４は、第２支持体４４ｂとして構成することが可能である。このとき、駆動部は、前述のように、下部に配置し、第１支持体４４ａに連結させるか、あるいは上部に配置し、第２支持体４４ｂに連結させることが可能である。もちろん、その場合、第２支持点４４２ないし第４支持点４４４にも、第１支持体４４ａをさらに構成することが可能である。

反対に、第１支持点４４１は、第２支持体４４ｂの構造にし、第２支持点４４２ないし第４支持点４４４は、第１支持体４４ａとして構成することが可能である。このとき、駆動部は、前述のように、下部に配置し、第１支持体４４ａに連結させるか、あるいは上部に配置し、第２支持体４４ｂに連結させることが可能である。もちろん、その場合、第１支持点４４１にも、第１支持体４４ａをさらに構成することが可能である。

また、第１支持点４４１及び第３支持点４４３は、第１支持体４４ａでもって構成し、第２支持点４４２及び第４支持点４４４は、第２支持体４４ｂでもって構成することが可能である。このとき、駆動部は前述のように、下部に配置し、第１支持体４４ａに連結させるか、あるいは上部に配置し、第２支持体４４ｂに連結させることが可能である。もちろん、その場合、第２支持点４４２及び第４支持点４４４にも、第１支持体４４ａをさらに構成することが可能である。

基板が搬入及び／または搬出される水平進行方向Ｘ１に隣接した第１支持点４４１と第３支持点４４３とのうち少なくとも一つは、第１支持体４４ａでもって構成することにより、基板が移動テーブル４０上に水平移動するときにも、第２支持体４４ｂに干渉される確率を最小化することが可能である。

以上で説明した本発明の湿式処理装置で、工程室２０内に、必ずしも湿式処理部３０が設置されなければならないものではない。例えば、前記工程室２０に連結された他の工程室に、前記湿式処理部３０が設置されもする。その場合にも、前記工程室２０が腐食環境に露出された状態になるから、前述のように、基板の昇降システムを腐食環境から保護することができることになる。

本発明は、添付された図面に図示された一実施形態を参照して説明したが、それは、例示的なものに過ぎず、当技術分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるとういう点を理解することができるであろう。従って、本発明の真正な保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ決まるものである。

本発明の湿式処理装置は、例えば、薄膜トランジスタ関連の技術分野に効果的に適用可能である。

１０ 基板
２０ 工程室
２１ 第１ゲート
２２ 第２ゲート
２３ 工程室の上面
２４ 工程室の底面
３０ 湿式処理部
４０ 移動テーブル
４１ フレーム
４１１ 第１フレーム
４１２ 第２フレーム
４１３ ３フレーム
４１４ ４フレーム
４２１ 支持棒
４２２ 駆動ロール
４３ 支持ローラ
４４ 支持体
４４ａ 第１支持体
４４ｂ 第２支持体
４４１ 第１支持点
４４２ 第２支持点
４４３ 第３支持点
４４４ 第４支持点
４５ 保護部材
４５ａ 第１保護部材
４５ｂ 第２保護部材
５１ 第１固定テーブル
５２ 第２固定テーブル
６０ 駆動部
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置

Claims (10)

1. 基板が搬入される第１ゲート、及び前記基板が搬出される第２ゲートを含む工程室と、
   前記工程室内で昇降されるように具備され、前記基板が置かれる移動テーブルと、
   前記移動テーブルに連結された複数の支持体と、
   前記支持体のうち少なくとも一つと連結され、前記移動テーブルを昇降運動させるように具備された駆動部と、
   前記工程室内で、前記移動テーブルと対向するように固定して配置され、前記支持体のうち少なくとも一つが貫通するように構成された固定テーブルと、
   前記固定テーブルと前記移動テーブルとの間に位置し、前記支持体をそれぞれ取り囲み、伸縮自在に構成された複数の保護部材と、を含み、
   前記移動テーブルは、複数の駆動ロールを含み、前記複数の駆動ロールの上に置かれた前記基板は、前記複数の駆動ロールの回転によって水平方向に駆動されることを特徴とする湿式処理装置。
2. 前記固定テーブルは、前記移動テーブルと前記駆動部との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の湿式処理装置。
3. 前記固定テーブルは、前記工程室の底面と前記移動テーブルとの間に位置する第１固定テーブルを含むことを特徴とする請求項１に記載の湿式処理装置。
4. 前記固定テーブルは、前記工程室の上部面と前記移動テーブルとの間に位置する第２固定テーブルを含むことを特徴とする請求項１に記載の湿式処理装置。
5. 前記支持体は、前記移動テーブルの下部面に連結された少なくとも１つの第１支持体を含むことを特徴とする請求項１に記載の湿式処理装置。
6. 前記支持体は、前記移動テーブルの上部面に連結された少なくとも１つの第２支持体を含むことを特徴とする請求項１に記載の湿式処理装置。
7. 前記複数の支持体のうち前記駆動部と連結されていない支持体は、前記移動テーブルをガイドするガイディング部であることを特徴とする請求項１に記載の湿式処理装置。
8. 前記固定テーブルは、前記工程室が密封されるように前記工程室の側壁と組み合わされていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の湿式処理装置。
9. 前記第１ゲート及び第２ゲートは、互いに垂直な方向に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の湿式処理装置。
10. 前記工程室内に設置され、前記基板上に処理液を提供するように構成された湿式処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の湿式処理装置。