JPWO2003071594A1 - 搬送式基板処理装置 - Google Patents

Abstract

基板（１０）を薬液処理部（４０）、水洗部（５０）等に順番に通過させて、エッチング処理等を行う搬送式基板処理装置において、水洗部（５０）に組み込まれるバルブジェット処理部（５４）でのシミの発生を防止すると共に、基板（１０）の乾燥を防止することを目的とする。これを実現するために、バブルジェット処理を行うための２流体ノズル列（５６）の上流側及び下流側にミスト飛散防止用のシールド板を設ける。複数のシールド板のうちの少なくとも最下流側のシールド板の下流側に、基板（１０）の表面に洗浄水を供給する給水手段（５８）を設ける。バルブジェット処理部（５４）を後続の処理部（５５）から隔離する隔壁（５２）を設ける。前記隔壁（５２）の下流側に、基板の表面に洗浄水を供給する給水手段（５８）を設ける。

Description

技術分野
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板の製造に好適に使用される搬送式基板処理装置に関する。
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、枚葉式は定位置回転式とローラ搬送等による搬送式とに細分される。
これらの基板処理装置のうち、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搬送基板処理装置では、基板が受け入れ部（ローダ部）、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。
エッチング部に続く水洗部では、基板搬送ラインの上方及び下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洗浄用の純水がシャワー状に噴出される。そのシャワー中を基板が通過することにより、基板の両表面がリンスされる。
ところで、エッチングに続く水洗処理の目的には、基板の表面に残留するエッチング液を除去するリンスの他に、基板の表面からパーティクルを除去する清浄化の作用がある。後者の清浄化の能力を高めるために、シャワー処理に加えて（通常はシャワー処理の途中で）ブラシ洗浄、バルブジェット洗浄、メガソニツク洗浄等をオプショナル処理として行うことがある。
バルブジェット洗浄とは、純水とエアを混合する２流体ノズルを基板の板幅方向に複数整列させたノズル列から、基板の表面に純水をミスト状に噴射する処理であり、そのノズル列は、基板の搬送ラインを挟む上下２位置に、基板搬送方向へ１段又は２段以上に配置される。
ブラシ洗浄が５μｍ以上の比較的大きなパーティクルを除去乃至浮上させる効果があるのに対し、バルブジェット洗浄は、小さなミスト径により１〜５μｍという小中程度のパーティクルを効率的に除去乃至浮上させる効果があり、メガソニック洗浄は更に微細なパーティクルの除去乃至浮上に有効である。そして、必要に応じてこれらのオプショナル処理が単独又は複合で水洗処理に組み入れられる。
しかるに、バルブジェット洗浄では、微細なミスト形成のために多量のエアが使用され、、その噴射量は各ノズル列あたり１０００Ｌ／分を超えることもある。この多量のエア噴射のため、ミストが噴射位置の上流側及び下流側に広く飛散し、基板表面の広い範囲に付着することにより、シミなどを発生させる原因になる。また、多量のエアを使用することにより、基板の表面が乾燥しやすくなり、このこともシミなどを発生させる原因になり、更には基板表面を乾燥させること自体が大きな問題になる。
本発明の目的は、バルブジェット処理で問題になるシミの発生及び基板の乾燥を効果的に防止できる搬送式基板処理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、本発明の搬送式基板処理装置は、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つでバブルジェット処理を含む水洗処理を行う搬送式基板処理装置において、前記バブルジェット処理を行うための２流体ノズル列の上流側及び下流側にミスト飛散防止用のシールド板を設けると共に、複数のシールド板のうちの少なくとも最下流側のシールド板の下流側に、基板表面に洗浄水を供給する給水手段を設けたものである。
本発明の搬送式基板処理装置においては、２流体ノズル列の上流側及び下流側にミスト飛散防止用のシールド板を設けたことにより、ミストの飛散が防止される。２流体ノズル列の上流側及び下流側にミスト飛散防止用のシールド板を設けることにより、２流体ノズル列の直下では気流が強くなり、基板の乾燥が促進されるが、複数のシールド板のうちの少なくとも最下流側のシールド板の下流側に、基板表面に洗浄水を供給する給水手段を設けることにより、その乾燥が防止される。
ミストの飛散をより効果的に防止する観点から、バルブジェット処理部を後続の処理部から隔離する隔壁を設けるのが好ましい。また、シールド板の先端を極力基板の表面に接近させたり、隔壁に設けられる基板通過孔のクリアランスを小さくするのが好ましい。一方、基板の乾燥をより効果的に防止する観点から、前記隔壁の下流側に、基板表面に洗浄水を供給する給水手段を設けるのが好ましい。
隔壁に設けられる基板通過孔のクリアランスは、通常、基板表面までの距離で３〜６ｍｍである。ミストの飛散防止効果を高める点からは、この距離は小さいほど好ましく、１〜３ｍｍ、特に１〜２ｍｍが望まれるが、搬送される基板のバタツキにより、この距離が制限され、１〜３ｍｍ、特に１〜２ｍｍが得られない。シールド板の先端から基板の表面までの距離についても同様である。しかるに、ミスト噴射用の２流体ノズル列を、基板のパスラインを上下から挟む位置に配置すると共に、上側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧を下側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧より高く設定し、且つ、ミスト噴射部の近傍に基板を下方から支持する補助ローラを設けると、上下の２流体ノズル列の間を通過する基板が安定し、シールド板の先端から基板の表面までの距離として１〜３ｍｍが可能になり、１〜２ｍｍも可能になる。
即ち、バブルジェット処理部を基板が安定に搬送されるためには、ミスト噴射用の２流体ノズル列を、基板のパスラインを挟む上下２位置に配置する必要がある。しかし、上側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧と下側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧を同じにすると、基板が安定しない。ミスト噴射部の近傍に基板を下方から支持する補助ローラを設けた上で、上側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧を下側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧より高く設定することにより、基板が他の部分を通過するときよりも安定することになる。
前記給水手段としては、基板の表面に洗浄水を幅方向に連続する水膜状に噴射するカーテンノズルが、構造が簡単で好ましい。
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及び水切り部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。
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で使用するエッチング液が受け入れ部２０に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は、２段の隔壁５２，５２により、第１散水部５３、バブルジェット処理部５４及び第２散水部５５に区画されている。第１散水部５３には、基板１０の上面及び下面に上方及び下方から純水をシャワー状に散布する上下一組の第１シャワーユニット５３ａ，５３ａが設けられている。バブルジェット処理部５４には、基板１０の上面及び下面に上方及び下方からミストを噴射する上下一組の２流体ノズル列５６，５６が設けられている。第２散水部５５には、基板１０の上面及び下面に上方及び下方から純水をシャワー状に散布する上下一組の第２シャワーユニット５５ａ，５５ａが設けられている。
上下一組の２流体ノズル列５６，５６は、基板１０の搬送方向に２段に配置されている。各２流体ノズル列５６は、図２及び図３に示すように、基板１０の搬送方向に直角な方向のヘッダ５６ａに所定間隔で取付けられた多数の２流体ノズル５６ｂ，５６ｂ・・を備えている。多数の２流体ノズル５６ｂ，５６ｂ・・は、いずれも給水管５６ｃから供給される純水と、給気管５６ｄから供給されるクリーンエアとを混合し、純水のミストを形成して基板１０の表面全幅にカーテン状に噴射する。そして、全ての２流体ノズル列５６の上流側及び下流側には、ミストの飛散を防止する前後一対のシールド板５７，５７が、基板１０との間に僅かの隙間をあけて設置されている。
下側で且つ下流側のシールド板５７の内側面には、ミスト噴射部の近傍で基板１０を支持する補助ローラ５９が設けられている。また、上下一組の２流体ノズル列５６，５６の下流側に位置するシールド板５７，５７の更に下流側には、上下一組の給水手段５８，５８が設けられている。更に、最上流側のシールド板５７，５７の更に上流側にも上下一組の給水手段５８，５８が設けられている。同様に、下流側の隔壁５２の更に下流側にも、上下一組の給水手段５８，５８が設けられている。
各給水手段５８は、基板１０の上面又は下面に幅方向に連続するカーテン状の水膜を、シールド板５７の先端部近傍に向けて噴射するカーテンノズルである。具体的には、図４に示すように、基板１０の搬送方向に直角な水平方向に延びるヘッダ管５８ａと、ヘッダ管５８ａの長手方向に所定間隔で取付けられた散水ノズル５８ｂとを備えており、散水ノズル５８ｂは、隣接するノズル間で噴出水が重なり合うように、純水を基板１０の搬送方向に直角な方向へ扇形に広げて噴出する。
水切り部６０には、図１に示すように、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エアナイフ用のスリットノズル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の上面から水滴・水分を除去する。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の下面から水滴・水分を除去する。上下のスリットノズル６２，６３は、水滴・水分の除去効率を高めるために、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。
本実施形態の搬送式基板処理装置においては、基板１０が受け入れ部２０、液避け部３０、エッチング部４０、水洗部５０及び水切り部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。
水洗部５０では、基板１０が第１散水部５３、バブルジェット処理部５４及び第２散水部５５を順に通過する。第１散水部５３では、基板１０の上面及び下面が、第１シャワーユニット５３ａ，５３ａから噴射される純水によりシャワー処理される。上下一組の２流体ノズル列５６，５６を基板搬送方向に２段に配置して構成されたバブルジェット処理部５４では、基板１０の上面及び下面が純水ミストによるジェット処理を受ける。第２散水部５５では、第２シャワーユニット５５ａ，５５ａから噴射される純水により再度シャワー処理される。
シャワー処理に加えてバブルジェット処理を行うことにより、基板１０の上面及び下面が純水によりリンスされる（エッチング液が除去される）だけでなく、基板１０の上面及び下面に付着する微細なパーティクルが浮上し、一部は除去される。
バブルジェット処理部５４では、上下一組の２流体ノズル列５６，５６からミストと共に大量のエアが噴出され、基板１０の表面に衝突して上流側及び下流側に飛散しようとするが、上下一組の２流体ノズル列５６，５６の上流側及び下流側に上下一組のシールド板５７，５７がそれぞれ設けられ、ミスト噴射部が隔離されている。また、バブルジェット処理部５４自体が隔壁５２，５２により前後の散水部５３，５５から隔離されている。このため、このミストの飛散、特にシミの原因となる下流側への飛散が効果的に防止される。
バブルジェット処理部５４では又、ミスト噴射部の下流側で基板１０が補助ローラ５９により支持される。この状態で、上側の２流体ノズル列５６からのミスト噴射圧が下側の２流体ノズル列５６からのミスト噴射圧より大きく設定される。これにより、ミスト噴射部を移動する基板１０がミスト噴射圧の差により補助ローラ５９に押しつけられ、非常に安定することになる。その結果、シールド板５７の先端から基板１０の表面までの距離として１〜３ｍｍが可能になり、１〜２ｍｍも可能になる。ちなみに、隔壁５２に設けられる基板通過孔のクリアランスは、基板１０の表面までの距離で３〜６ｍｍである。
なお、補助ローラ５９はミスト噴射部に接近させるために搬送ローラ５１より十分に小径である。具体的には、搬送ローラ径が４５ｍｍの場合、補助ローラ径は１５ｍｍ程度が好適である。
加えて、上下一組の２流体ノズル列５６，５６の下流側に位置するシールド板５７，５７の更に下流側、及び下流側の隔壁５２の更に下流側に、上下一組の給水手段５８，５８が設けられ、基板１０の上面及び下面に純水が供給される。このため、バブルジェット処理でシミの発生と共に問題になる基板１０の乾燥も防止される。
給水手段５８の配置位置については、基板１０の乾燥防止の観点から、上下一組の２流体ノズル列５６，５６が基板搬送方向に１段の場合、少なくともその下流側に上下一組の給水手段５８，５８を設ける必要があり、上下一組の２流体ノズル列５６，５６が基板搬送方向に２段以上の場合は、少なくとも最下流側の２流体ノズル列５６，５６の下流側に、上下一組の給水手段５８，５８を設ける必要がある。
隔壁５２，５２については、少なくともバブルジェット処理部５４の下流側にあればよく、上流側の隔壁５２は省略可能である。
水洗部５０におけるオプショナル処理として、上記実施形態ではバブルジェット処理のみを採用したが、これに加えて、ブラシ洗浄処理、メガソニック洗浄処理、高圧散水処理の１又は複数を採用することができる。ブラシ洗浄処理はバブルジェット処理の上流側で実施され、メガソニック洗浄処理はバブルジェット処理の下流側で実施される。高圧散水処理は、バブルジェット処理とメガソニック洗浄処理の間で実施されることが多い。ブラシ洗浄処理、バブルジェット処理及びメガソニック洗浄処理を採用する場合、第１散水処理、ブラシ洗浄処理、バブルジェット処理、メガソニック洗浄処理、第２散水処理の順で実施され、メガソニック洗浄処理がバブルジェット処理に後続する処理となる。高圧散水処理を採用する場合はこれがバブルジェット処理に後続する処理となる。なお、メガソニック洗浄処理を採用する場合、その処理部の下流側及び上流側には隔壁が必要になる。
搬送ローラについては、基板１０の少なくとも両側縁部を下方から支持することにより前進させるが、一部の搬送ローラに、基板１０の両側縁部を上方から挟むピンチローラ（図２〜図４中の５１′）を組み合わせることにより、基板１０の確実な搬送を可能にしている。
産業上の利用可能性
以上に説明したとおり、本発明の搬送式基板処理装置は、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つでバブルジェット処理を含む水洗処理を行う搬送式基板処理装置において、前記バブルジェット処理を行うための２流体ノズル列の上流側及び下流側にミスト飛散防止用のシールド板を設けると共に、複数のシールド板のうちの少なくとも最下流側のシールド板の下流側に、基板表面に洗浄水を供給する給水手段を設けたことにより、バルブジェット処理で問題になるシミの発生及び基板の乾燥の両方を効果的に防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の一実施形態を示す搬送式基板処理装置の概略側面図、図２は同搬送式基板処理装置の主要部であるバブルジェット処理部の側面図、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つでバブルジェット処理を含む水洗処理を行う搬送式基板処理装置において、前記バブルジェット処理を行うための２流体ノズル列の上流側及び下流側にミスト飛散防止用のシールド板を設けると共に、複数のシールド板のうちの少なくとも最下流側のシールド板の下流側に、基板表面に洗浄水を供給する給水手段を設けたことを特徴とする搬送式基板処理装置。
2. 前記バルブジェット処理部を後続の処理部から隔離する隔壁を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の搬送式基板処理装置。
3. 前記隔壁の下流側に、基板表面に洗浄水を供給する給水手段を設けたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の搬送式基板処理装置。
4. 前記給水手段は、基板の表面に洗浄水を幅方向に連続する水膜状に噴射するカーテンノズルである請求の範囲第１項又は第３項記載の搬送式基板処理装置。
5. 前記２流体ノズル列を、基板のパスラインを上下から挟む位置に配置すると共に、上側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧を下側の２流体ノズル列からのミスト噴射圧より高く設定し、且つ、ミスト噴射部の近傍に基板を下方から支持する補助ローラを設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の搬送式基板処理装置。
6. 前記シールド板の先端から基板の表面までの距離が１〜３ｍｍである請求の範囲第５項記載の搬送式基板処理装置。

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