JPWO2003050601A1 - 基板処理装置及び基板乾燥装置 - Google Patents

Abstract

基板を水平方向へ搬送してウエット処理を行うと共に、ウエット処理部の下流側にエアナイフによる液切り部を設けた水平搬送式の基板処理装置である。その基板処理装置において、傾斜配置されたエアナイフ用のスリットノズル（６２）の近傍で基板を安定的に支持すると共に、基板搬送機構の複雑化を回避することを目的とする。これを実現するために、スリットノズル（６２）の傾斜に伴ってスリットノズル（６２）の上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデッドスペースを含む空間に、基板を支持する多数のフリーローラ（６７Ａ，６７Ｂ）を分散配置する。各フリーローラ（６７Ａ，６７Ｂ）を、スリットノズル（６２）の上流側及び下流側に配置された共用の支持板（６４Ａ，６４Ｂ）の上に所定数ずつ一括設置する。

Description

技術分野
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板の製造等に使用される水平搬送式の基板処理装置、及びその基板処理装置に使用される基板乾燥装置に関する。
背景技術
液晶表示装置に使用されるガラス基板は、素材であるガラス基板の表面にエッチング、剥離等の化学処理を繰り返し施すことにより製造される。その基板処理装置はドライ式とウェット式に大別され、ウェット式はバッチ式と枚葉式に分けられる。更に、枚葉式は定置回転式とローラ搬送等による水平搬送式に細分される。
これらの基板処理装置のうち、水平搬送式のものは、基板を水平方向に搬送しながら基板の表面に処理液を供給する基本構造になっており、高効率なことから以前よりエッチング処理や剥離処理に使用されている。
エッチング処理に使用される水平搬送式の基板処理装置では、一般に基板が受け入れ部、液避け部、エッチング部、水洗部及び水切り部を順番に通過する。エッチング部では、基板搬送ラインの上方にマトリックス状に配置された多数のスプレーノズルからエッチング液がシャワー状に噴出され、そのシャワー中を基板が通過することにより、基板の表面全体にエッチング液が供給される。このシャワー処理により、基板の表面が、マスキング材が塗布された部分を除いて選択的にエッチングされる。
エッチング処理を終えた基板は、水洗部で純水シャワーによる両面洗浄処理を受け、乾燥部である水切り部へ送られる。水切り部では、基板の両面に付着する純水が除去されるが、その除去方法の一つとしてエアナイフによるものが知られている。エアナイフによる水切りでは、基板の搬送ラインを挟んで設けられた上下１組のスリットノズルから薄膜状にエアを噴出し、このエアナイフを基板の両面に衝突させることにより、その両面から純水を除去する。エアの噴射方向は、純水の除去効率を高めるため及び液飛散を防止するために、側面視で基板搬送方向上流側に傾斜し、平面視では側方に傾斜している。
エアナイフによる水切りは、回転による水切りと比べて、装置規模が小さく、スペース効率に優れる。また、搬送ライン中にダイレクトに配置され、ロボットによる出し入れが不要になるため、高効率であり、この点からもスペース効率に優れる。これらの利点のために、水平搬送式の基板処理装置における水洗後の乾燥手段として注目されている。
しかしながら、これらの利点の一方で、基板の支持・搬送が容易でないという問題がある。即ち、基板の支持・搬送には、搬送ラインを横切る駆動軸の軸方向に複数のローラ本体を取付けたライン交差型の搬送ローラが使用され、所定数ごとに、両端のローラ本体に上方から押さえローラを対設したピンチロール方式のライン交差型搬送ローラが使用される。しかし、エアナイフ用の上下１組のスリットノズルは、純水の除去効率を高めるため及び液飛散を防止するために、平面視で側方へ大きく傾斜して配置される。この傾斜配置のため、スリットノズルの上流側及び下流側には、ノズルとの干渉のためにライン交差型の搬送ローラを設けることができない直角三角形状のデッドスペースが生じる。
このため、スリットノズルの設置部分では、基板搬送ラインの両側に、独立したピンチロールを設け、基板の両エッジ部の支持及び駆動を行っているが、基板搬送ラインの両側にローラ駆動機構が必要になり、搬送機構が高価なものになる。また、基板の両エッジ部間で基板が十分に支持されないため、基板の反りやばたつきが問題になる。前後のデッドスペースに多数の小径支持ローラを分散配置すれば、一応、基板の反りやばたつきが防止されることになるが、実際には小径支持ローラのレベル合わせが大変であり、その結果として、期待されるような安定な基板支持は困難である。
本発明の目的は、傾斜配置されたエアナイフ用スリットノズルの近傍で基板を安定的に支持でき、しかも搬送機構の複雑化を回避できる水平搬送式の基板処理装置及び基板乾燥装置を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、基板を水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、複数の処理部の少なくとも１つでウエット処理を行うと共に、ウエット処理部の下流側にエアナイフによる液切り部を設けた水平搬送式の基板処理装置において、液切り部内に設置されるエアナイフ用の上下１組のスリットノズルを平面視で側方に傾斜させ、少なくとも、その傾斜に伴って前記スリットノズルの上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデッドスペースを含む空間に、基板を支持する多数のフリーローラを分散配置すると共に、各フリーローラを前記スリットノズルの上流側及び下流側に配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置したものである。
また、本発明の基板乾燥装置は、基板の搬送ラインを挟んで上下に配置され、それれぞれが平面視で側方に傾斜したエアナイフ用の上下１組のスリットノズルと、該スリットノズルの傾斜に伴ってスリットノズルの上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデッドスペース、若しくは該スペースを含む空間に分散配置され、スリットノズルの上流側及び下流側に配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置された基板支持用の多数のフリーローラとを具備している。
本発明の基板処理装置における液切り部及び本発明の基板乾燥装置においては、傾斜配置されたエアナイフ用スリットノズルの前後に形成される直角三角形状のデッドスペースに多数の基板支持ローラが分散配置され、しかも、各フリーローラが前記デッドスペースに配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置され、レベル合わせを必要としないことにより、基板の反りやばたつきが安定的に防止される。
また、前記スリットノズルの上流側及び下流側にそれぞれ配置された多数のフリーローラの更に上流側及び下流側に、基板搬送ラインを横切るライン交差型式の搬送ローラ、好ましくはピンチロール形式の搬送ローラを設置することにより、搬送機構の複雑化が回避される。
なお、基板を水平方向へ搬送する水平搬送方式は、基板を水平姿勢で水平方向へ搬送する方式と、基板を側方へ傾斜させて水平方向へ搬送する方式とに分けられるが、本発明は、いずれの方式にも適用可能である。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の基板処理装置は、液晶表示装置用ガラス基板の製造に使用されるエッチング装置である。この基板処理装置は、図１に示すように、基板１０の搬送方向へ順番に配列された受け入れ部２０、液避け部３０、エッチング部４０、水洗部５０及び液切り部６０を備えている。各部は、基板１０を水平に支持して水平方向へ搬送する多数の搬送ローラ２１，３１，４１，５１，６１をそれぞれ装備している。
搬送ローラの構造を液切り部６０に設けられたもの、即ち搬送ローラ６１について図２及び図３により説明する。
この搬送ローラ６１は、基板搬送ラインを直角方向に横切る水平な駆動軸６１ａと、駆動軸６１ａの長手方向に所定間隔で取付けられた複数のローラ本体６１ｂとを備えており、基板１０の両縁部を支持する両側のローラ本体６１ｂ，６１ｂは、基板１０の幅方向の位置決めのために鍔付きローラになっている。そして、所定数の搬送ローラ６１に１個の割合で、その搬送ローラ６１の両側の鍔付きローラに対して、水平な支持軸６１ｄに取付けられた押さえローラ６１ｃが上方から対設されることにより、ピンチローラ方式の搬送ローラが構成されている。なお、駆動軸６１ａは、液切り部６０の両側の側板間に架設されており、一端部が液切り部６０の一方の側板の外側に設けられた駆動機構と連結されている。
受け入れ部２０とエッチング部４０の間に設けられた液避け部３０は、エッチング部４０から受け入れ部２０へエッチング液が侵入するのを防止するバッファ（緩衝部）である。
エッチング部４０には、基板１０の上面に上方からエッチング液をシャワー状に供給するシャワーユニット４２が、基板１０の搬送ラインの上方に位置にして設けられている。
水洗部５０には、基板１０の上面に上方から純水をシャワー状に散布する第１のシャワーユニット５２と、基板１０の下面に下方から純水をシャワー状に散布する第２のシャワーユニット５３が、基板１０の搬送ラインを挟んで設けられている。
液切り部６０は、水洗を終えた基板１０の両面から純水を除去する基板乾燥装置である。液切り部６０には、基板１０の搬送ラインを上下から挟むように配置された上下一対のスリットノズル６２，６３が設けられている。上側のスリットノズル６２は、基板１０の上面に全幅にわたってエアを薄膜状に吹き付けることにより、洗浄後の基板１０の上面から純水を除去するエアナイフ用のエアノズルである。下側のスリットノズル６３は、基板１０の下面に全幅にわたってエアを薄膜状に吹き付けることにより、洗浄後の基板１０の下面から純水を除去するエアナイフ用のエアノズルである。
上下のスリットノズル６２，６３は、図２及び図３に示すように、純水の除去効率を高めること及び液飛散を防止することを目的として、側面視で基板１０の搬送方向上流側に傾斜し、平面視では側方へ傾斜している。スリットノズル６２，６３の側方への傾斜に伴って、下側のスリットノズル６３の上流側及び下流側には、ライン交差型の搬送ローラ６１の設置が不可能な直角三角形状のデッドスペースが生じている。
上流側のデードスペースには、直角三角形状の支持板６４Ａが設置されている。支持板６４Ａは、直角に交差する水平な２辺のうち１辺が基板搬送ラインに直交し、斜辺がスリットノズル６３に平行となるように、液切り部６０の両側の側板間に水平支持されている。支持板６４Ａの上面には、図２〜図４に示すように、基板搬送ラインに平行な複数のリブ６５Ａが、基板搬送ラインの横幅方向に所定間隔で立設されている。各リブ６５Ａの一側面には、基板搬送方向に直角な水平軸を回転軸とする１又は複数のフリーローラ６７Ａが回転自在に取付けられている。
同様に、下流側のデッドスペースには、直角三角形状の支持板６４Ｂが設置されている。支持板６４Ｂは、直角に交差する水平な２辺のうち１辺が基板搬送ラインに直交し、斜辺がスリットノズル６３に平行となるように、液切り部６０の両側の側板間に水平支持されている。支持板６４Ｂの上面には、基板搬送ラインに平行な複数のリブ６５Ｂが、基板搬送ラインの横幅方向に所定間隔で立設されている。各リブ６５Ｂの一側面には、導電板６６Ｂが取付けられると共に、基板搬送方向に直角な水平軸を回転軸とする１又は複数のフリーローラ６７Ｂが、導電板６６Ｂに接して取付けられている。
ここで、フリーローラ６６Ａ，６６Ｂは、いずれも基板搬送ラインと同一レベルに配置されており、各リブ６５Ａ，６５Ｂに取付けられた複数のフリーローラ６７Ａ，６７Ｂは、基板搬送方向であるリブ長手方向に所定間隔で配置されている。また、フリーローラ６６Ａ，６６Ｂは樹脂からなり、特にスリットノズル６３より下流側のフリーローラ６６Ｂについては、導電性を有する樹脂からなり、対応する６５Ｂの導電板６６Ｂに電気的に接続されている。そして、導電板６６Ｂは、図示されないリード線によりグランドに接地されている。
一方、上側のスリットノズル６３の下流側には、イオナイザ６８（図１）が基板１０に上方から対向するように設けられている。
本実施形態の基板処理装置においては、基板１０が水平姿勢で受け入れ部２０、液避け部３０、エッチング部４０、水洗部５０及び液切り部６０を順に通過することにより、基板１０の上面にエッチング処理が施され、上下面が洗浄された後、乾燥処理される。
液切り部６０における乾燥処理では、基板１０の両面にスリットノズル６２，６３から加圧エアが薄膜状に吹き付けられる。その吹き付け方向は、基板１０の搬送方向上流側及び側方に傾斜している。このため、基板１０の両面に付着する洗浄液（純水）が基板搬送ラインの側方へ効率的に除去される。また、基板１０がスリットノズル６２，６３間に角部から進入するため、基板１０の下面に付着する洗浄液（純水）についても飛散が抑制される。
しかしながら、スリットノズル６２，６３が側方へ傾斜することに伴い、スリットノズル６３の上流側及び下流側に直角三角形状のデッドスペースが生じる。両側のデッドスペースには、スリットノズル６３との干渉のために、ライン交差型の搬送ローラ６１を設けることができない。一方、基板１０は、このデッドスペースでスリットノズル６２，６３から大きな空気圧を受け、波うちやばたつき等を生じやすくなる。
しかるに、本実施形態の基板処理装置においては、スリットノズル６３の上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデットスペースに多数のフリーローラ６７Ａ，６７Ｂが基板搬送方向及びこれに直角な水平方向に配置され、スリットノズル６３の直近まで配置されている。しかも、フリーローラ６７Ａ，６７Ｂは、共通の支持板６４Ａ，６４Ｂ上に設置され、レベル調整を必要としない。従って、スリットノズル６２，６３の直近においても基板１０が安定に支持され、その波うちやばたつき等が効果的に防止されると共に、組み立てやメンテナンスがすこぶる容易となる。
これに加え、スリットノズル６２，６３間を通過するときの空気との摩擦、及び多数のフリーローラ６７Ａ上を移動することによる樹脂との摩擦により、基板１０が１００００Ｖに達するような高電圧に帯電する。この帯電を放置すると、基板１０の上面に形成された回路がスパークにより破壊されるおそれがある。しかるに、本実施形態の基板処理装置においては、スリットノズル６２，６３間を通過した基板１０が、導電板６６Ｂを介してアースされた多数の導電性のフリーローラ６７Ｂ上を移動するため、通過後、直ちに下面の電荷が除去される。上面については、スリットノズル６２の下流側に設けられたイオナイザ６８により、電荷が除去される。従って、スリットノズル６２，６３の近傍で多数のフリーローラ６７Ａ，６７Ｂ上を移動するにもかかわらず、帯電スパークによる回路破壊が防止される。
フリーローラ６７Ａ，６７Ｂの配設ピッチは、基板搬送方向及び横幅方向ともローラ間での基板１０の反りが１ｍｍ以内に収まるように選択することが望まれる。この配設ピッチが極端に小さすぎると、コストアップ、メンテナンス性の悪化、基板１０の下面の汚れなどが問題になる。大きすぎる場合は前述した基板１０の反りにより洗浄液（純水）が残留し、乾燥不良が生じる。ちなみに、基板１０の長さが９２０ｍｍ、幅が７３０ｍｍ、厚みが０．５ｍｍの場合で配設ピッチは７５ｍｍ程度が適当である。
フリーローラ６７Ａ，６７Ｂの上流側及び下流側に配置される搬送ローラ６１，６１の離間距離は、基板１０の長さより小さくなければならない。従って、フリーローラ６７Ａ，６７Ｂの配設領域は、基板搬送方向については基板１０の長さより小さくなければならない。フリーローラ６７Ａ，６７Ｂの配設領域の基板搬送方向における長さの下限については、幾何学的には、スリットノズル６２，６３の側方への傾斜角度θによって決まるデッドスペースの長さとなるが、実際には、基板１０の安定な支持という点から基板１０の長さの２／３以上が好ましい。ちなみに、スリットノズル６２，６３の側方への傾斜角度θは１０〜２０度である。
フリーローラ６７Ａ，６７Ｂの直径については、搬送ローラの本体径より小さく、１０〜３０ｍｍが好ましい。これが小さすぎると回転不良が生じたり、基板１０の下面に疵を付けるおそれがある。大きすぎる場合は配設ピッチの確保が困難になる。なお、搬送ローラの本体径は、通常４０〜５０ｍｍである。
上記実施形態では、スリットノズル６３の上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデットスペースにのみフリーローラ６７Ａ，６７Ｂを配置したが、これより広い範囲に配置することも可能である。また、支持板６４Ａ，６４Ｂについては、スリットノズル６３の上流側及び下流側に各１個を配置したが、一方又は両方で２個以上とすることも可能である。
産業上の利用可能性
以上に説明したとおり、本発明の基板処理装置は、エアナイフ方式の液切り部内に傾斜配置されたスリットノズルの上流側及び下流側に、直角三角形状のデッドスペースをカバーするように多数の基板支持ローラを分散配置し、しかも、各フリーローラを前記デッドスペースに配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置したことにより、スリットノズルの近傍でも基板を確実に支持でき、その反りやばたつきを安定的に防止できる。また、基板支持ローラの上流側及び下流側にライン交差型の搬送ローラを設けることにより、搬送機構の複雑化を回避できる。
また、本発明の基板乾燥装置は、傾斜配置されたエアナイフ用のスリットノズルの上流側及び下流側に、直角三角形状のデッドスペースをカバーするように多数の基板支持ローラを分散配置し、しかも、各フリーローラを前記デッドスペースに配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置したことにより、スリットノズルの近傍でも基板を確実に支持でき、その反りやばたつきを安定的に防止できる。また、基板支持ローラの上流側及び下流側にライン交差型の搬送ローラを設けることにより、搬送機構の複雑化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の一実施形態を示す基板処理装置の概略側面図、図２は同基板処理装置の主要部（液切り部）の平面図、図３は図２中のＡ−Ａ線矢示図、図４は図２中のＢ−Ｂ線矢示図である。

Claims (6)

1. 基板を水平方向へ搬送して複数の処理部に通過させ、複数の処理部の少なくとも１つでウエット処理を行うと共に、ウエット処理部の下流側にエアナイフによる液切り部を設けた水平搬送式の基板処理装置において、液切り部内に設置されるエアナイフ用の上下１組のスリットノズルを平面視で側方に傾斜させ、少なくとも、その傾斜に伴って前記スリットノズルの上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデッドスペースを含む空間に、基板を支持する多数のフリーローラを分散配置すると共に、各フリーローラを前記スリットノズルの上流側及び下流側に配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置したことを特徴とする基板処理装置。
2. スリットノズルの上流側及び下流側にそれぞれ配置された多数のフリーローラの更に上流側及び下流側に、基板搬送ラインを横切るライン交差型式の搬送ローラを設置したことを特徴とする請求の範囲第１項記載の基板処理装置。
3. 前記搬送ローラは、両端のローラ本体に上方から押さえローラが対設されたピンチロール形式である請求の範囲第２項記載の基板処理装置。
4. 前記液切り部は、水洗部に続く乾燥部である請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の基板処理装置。
5. 前記基板は、水平姿勢又は側方へ傾斜した姿勢で水平方向へ搬送される請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載の基板処理装置。
6. 基板の搬送ラインを挟んで上下に配置され、それれぞれが平面視で側方に傾斜したエアナイフ用の上下１組のスリットノズルと、該スリットノズルの傾斜に伴ってスリットノズルの上流側及び下流側に生じる直角三角形状のデッドスペース、若しくは該スペースを含む空間に分散配置され、スリットノズルの上流側及び下流側に配置された共用の支持板上に所定数ずつ一括設置された基板支持用の多数のフリーローラとを具備することを特徴とする基板乾燥装置。

Images