KR20080047371A - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

방치 시간에 좌우되지 않고, 기판에 무리한 힘을 부여하지 않고, 균일하게 처리 가능한 기판 처리 장치를 제공한다. 성형 후의 기판(1)을 보유 지지하는 보유 지지부(2)와, 보유 지지부(2)에 보유 지지된 기판(1)의 근방에 배치된 정류부(3)를 구비한다. 정류부(3)는 기판(1)의 한쪽 면에 근접하여 대향하는 대면부(33)와, 대면부(33)와 기판(1) 사이에 냉각 가스(G)를 도입하는 도입부(32)와, 대면부(33)를 회전시키는 구동부를 갖는다. 대면부(33)에는 휜(34)이 형성되어 있다.

기판 처리 장치, 정류부, 대면부, 기판, 냉각 가스

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 광디스크와 같은 평판 형상 기록 매체의 제조를 위해, 성형된 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

광디스크나 광자기 디스크 등의 광학 판독식 원반 형상 기록 매체는, 재생 전용인 것뿐만 아니라, 기록된 정보의 재기입이 가능한 것도 널리 보급되고 있다. 이러한 기록 매체는, 기판에 형성된 기록면을 보호하거나, 기록면의 다층화에 의한 고밀도 기록을 실현하기 위해, 기판끼리를 접합함으로써 제조되어 있다.

이러한 기록 매체의 제조는, 예를 들어 이하와 같이 행해진다. 즉, 2매의 폴리카보네이트제 기판을 사출 성형하고, 스퍼터실에서 스퍼터링에 의해 금속막을 형성한다. 그리고, 2매의 기판의 접합면에, 자외선 경화형 접착제를 스핀 코트에 의해 도포한다. 접착제를 도포한 한 쌍의 기판을 진공실에 삽입하여, 진공 중에서 서로의 접착제면을 접합한다. 서로 접합된 기판을 진공실로부터 대기압으로 내보내고, 이에 대해 자외선을 조사함으로써 접착제를 경화시킨다. 이에 의해, 2매의 기판은 견고하게 접착되어, 디스크가 완성된다.

그런데, 접합 전의 기판에 휨이나 왜곡 등이 존재하면, 상기한 바와 같이 제조한 디스크도 접착층의 두께 등이 균일해지지 않아, 정보의 판독 및 기입에 이용 되는 레이저가 디스크에 조사되었을 때에, 기록면의 소정의 위치에 정확하게 도달하지 않을 가능성이 있다. 따라서, 이러한 디스크용 기판에 있어서는, 성형 후에 발생하는 휨이나 왜곡을 배제하는 것이, 제품의 안정된 품질을 확보하는 면에서 중요해진다.

예를 들어, 연속적으로 사출 성형되는 기판은, 성형 직후에는 온도가 높아 변형되기 쉽다. 그래서, 후공정에서 접착층을 스핀 코트로 형성할 때에, 기판을 방치하는 등 시간을 두고 처리함으로써, 변형을 억제하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 각 기판의 온도에는 변동이 있으므로, 최적의 방치 시간이 얻어지지 않고, 이것이 요인으로 되어 최종 제품의 수율이 저하되고 있다.

이에 대처하기 위해, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 에어 블로워에 의해 다수의 기판을 강제적으로 냉각하는 기술이나, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 기판을 회전시키는 동시에, 에어 블로우를 행하여 효율적으로 냉각하는 기술이 제안되고 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2000-137931호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 평5-109126호 공보

그러나, 단순한 에어 블로워에 의한 냉각에서는, 각 기판에 에어가 균일하게 닿지 않아, 결과적으로 온도에 변동이 생긴다. 또한, 기판 자체를 회전시키는 방식에서는, 원심 작용이나 중심 위치 어긋남에 의해 기판에 무리한 힘이 가해져, 변형이 발생할 가능성이 있으므로 틸트에 영향을 미친다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 방치 시간에 좌우되지 않고, 기판에 힘을 가하지 않고, 균일하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 근방에 배치된 정류부를 구비하고, 상기 정류부는, 적어도 기판의 한쪽 면에 근접하여 대향하는 대면부와, 상기 보유 지지부에 의해 회전하지 않도록 보유 지지된 상기 기판과 상기 대면부 사이에, 처리용 매체를 도입하는 도입부를 갖는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 발명에서는, 회전하지 않도록 보유 지지된 기판과 이것에 근접한 대면부 사이에, 도입부로부터 도입된 매체가 유통함으로써 기판에 대해 효율적으로 균일한 처리가 이루어진다.

다른 형태는, 상기 정류부는 상기 대면부를 회전시키는 구동부를 갖는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 형태에서는, 대면부를 회전시킴으로써 처리용 매체를 기판의 표면에 균일하게 구석구석까지 미치게 할 수 있다.

다른 형태는, 상기 대면부에는 융기부 혹은 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 형태에서는, 대면부의 융기부나 홈부에 의해, 매체의 흐름이 촉진되어 효율이 좋은 처리가 가능해진다.

다른 형태는, 상기 대면부는 기판의 양면측에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 형태에서는, 기판의 양면측으로부터 처리함으로써, 보다 단시간에, 균일한 처리가 가능해진다.

다른 형태는, 상기 대면부에는 기판의 주연 근방에 있어서, 기판과의 간격이 좁아지는 돌출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 형태에서는, 대면부와 기판 사이에 유입된 매체는, 돌출부에 의해 기판과의 간격이 좁게 되어 있는 부위에 있어서 유속이 높아지므로, 처리가 촉진된다.

다른 형태는, 상기 정류부에는 상기 대면부를 냉각하는 냉각 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 형태에서는, 대면부를 냉각하기 때문에 냉각 성능이 높아지는 동시에, 한층 더 균일한 냉각이 가능해진다.

다른 형태는, 상기 정류부에는 상기 대면부를 가열하는 가열 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 형태에서는, 대면부를 가열하기 때문에 가열 성능이 높아지는 동시에, 한층 더 균일한 가열이 가능해진다. 특히, 기판에의 도포물을 건조시킬 때 등에, 기판의 변형을 방지하면서 균일한 처리, 건조 시간의 단축을 실현할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 방치 시간에 좌우되지 않고, 기판에 무리한 힘을 가하지 않고, 균일하게 처리 가능한 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 종단면도이다.

도2는 도1의 실시 형태의 대면부를 도시하는 저면도이다.

도3은 도1의 실시 형태의 냉각실에의 배치예를 도시하는 종단면도이다.

도4는 본 발명의 다른 실시 형태(기판의 양면에 대면부를 배치)를 도시하는 종단면도이다.

도5는 본 발명의 다른 실시 형태(대면부에 돌출부를 형성)를 도시하는 종단면도이다.

도6은 본 발명의 다른 실시 형태(턴테이블에 대면부를 배치)를 나타내는 정면도이다.

도7은 도6의 측면도이다.

도8은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 대면부의 휜을 도시하는 종단면도이다.

도9는 본 발명의 다른 실시 형태(대면부에 냉각 장치를 배치)를 도시하는 종단면도이다.

[부호의 설명]

1 : 기판

2 : 보유 지지부

3 : 정류부

4 : 냉각실

5 : 냉각 장치

21 : 핀

31 : 플레이트

32 : 도입부

33 : 대면부

34 : 휜

35 : 돌출부

41 : 급기부

42 : 배기부

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태(이하, 실시 형태라 함)에 대해, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

[구성]

우선, 본 실시 형태의 구성을, 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태는 사출 성형된 기판을 냉각 고화시키는 장치로, 사출 성형기 및 기판을 반입 및 반출하는 반송 장치 등에 대해서는, 공지의 모든 기술을 적용 가능하므로, 설명을 생략한다.

즉, 본 실시 형태는 도1에 도시하는 바와 같이, 기판(1)을 적재하는 보유 지지부(2)와, 기판(1)에 근접하여 배치된 정류부(3)를 구비하고 있다. 보유 지지 부(2)는 사출 성형 후의 기판(1)이 탑재되는 수단으로, 기판(1)의 중심 구멍에 삽입됨으로써 기판(1)을 보유 지지하는 핀(pin)(21)이 설치되어 있다.

정류부(3)는 회전 가능하게 설치된 플레이트(31)와, 이 플레이트(31)를 회전시키는 구동부(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 플레이트(31)는 중앙에 냉각 가스(G)가 도입되는 도입부(32)와, 기판(1)의 한쪽 면을 덮도록 대향하는 대면부(對面部)(33)를 구비하고 있다. 대면부(33)는, 도2에 도시하는 바와 같이 편평한 면에 방사 형상으로 융기한 휜(fin)(34)을 설치한 구성으로 되어 있다.

상기한 바와 같은 보유 지지부(2) 및 정류부(3)는, 도3에 도시하는 바와 같이 플레이트(31)의 회전축이 수평이 되도록, 냉각실(4) 내에 다수 병치되어 있다. 이 냉각실(4)에는 냉각 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속된 급기부(41)와, 냉각 가스(G)가 배출되는 배기부(42)가 설치되어 있다.

[작용]

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시 형태의 작용을 설명한다. 즉, 사출 성형기에 있어서 성형되고, 반송 장치에 의해 반송되어 온 기판(1)은, 냉각실(4) 내로 도입되어, 그 중심 구멍에 핀(21)이 삽입됨으로써 보유 지지부(2)에 보유 지지된다. 냉각실(4) 내에는, 급기부(41)로부터 냉각 가스(G)가 공급되는 동시에, 플레이트(31)가 구동부에 의해 회전한다.

그러면, 도1에 도시하는 바와 같이 도입부(32)로부터 냉각 가스(G)가 유입되고, 기판(1)의 표면을 따라 중심측으로부터 외측으로 향하도록 냉각 가스(G)가 흐른다. 이 흐름은, 기판(1)에 접근한 플레이트(31)의 대면부(33)와의 사이에서 균 일해지므로, 기판(1)이 균일하게 냉각된다.

[효과]

이상과 같은 본 실시 형태에 따르면, 단순히 외부로부터 기체를 내뿜는 냉각이 아닌, 플레이트(31)에 의해 각 기판(1)을 따르도록 냉각 가스(G)를 유통시키므로, 기판(1)이 균일하게 냉각된다. 특히, 휜(34)이 형성된 플레이트(31)가 회전하므로, 냉각 가스(G)를 기판(1)의 표면에 균일하게 구석구석까지 미치게 할 수 있다. 또한, 각 기판(1)마다 균일한 강제 냉각을 행하므로, 방치하는 시간에 따른 변동도 발생하지 않는다.

이와 같이, 다수의 기판(1)을 연속적으로 일정한 온도로 냉각할 수 있어, 접합 후의 접착층의 두께에 영향이 생기지 않으므로, 수율이 향상된다. 또한, 방치 시간을 확보하기 위해 연장된 반송로 등의 영역을 필요로 하지 않으므로, 전체적으로 소형의 장치를 실현할 수 있다. 또한, 기판(1) 자체를 회전시키는 것은 아니므로, 기판(1)의 변형에 의한 틸트의 발생을 방지할 수 있다.

[다른 실시 형태]

본 발명은, 상기한 바와 같은 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도4에 도시하는 바와 같이 기판(1)의 양면을 덮도록, 한 쌍의 정류부(3)를 배치해도 좋다. 이에 의해, 기판(1)의 양면으로부터 균일하게 냉각시킬 수 있다. 동시에 처리하는 기판 개수도 상기한 실시 형태에서 예시한 개수에는 한정되지 않는다. 즉, 보유 지지부 및 정류부의 설치수는 자유이며, 1개라도 좋고, 다수라도 좋다. 예를 들어, 도5에 도시하는 바와 같이 냉각실을 마련하지 않고, 1세트의 보 유 지지부(2) 및 정류부(3)에 의해서만 구성해도 좋다. 또한, 도6 및 도7에 도시하는 바와 같이 턴테이블(T)에 복수 세트의 보유 지지부(2) 및 정류부(3)를 설치해도 좋다.

냉각 가스는, 대면부의 표면과 기판의 표면의 간격이 좁아지는 부위에 있어서, 벤츄리 효과에 의해 유속이 빨라진다. 특히, 도1 및 도4에 도시하는 바와 같이 플레이트(31)의 회전에 의해 대면부(33)의 표면의 기체 분자가 당겨져, 외주를 향하는 소용돌이 형상의 기류가 생기고, 또한 원주 근방에 있어서 기판(1)과의 간격이 좁게 되어 있으므로(도1 및 도4 참조), 입구보다 좁은 출구를 통과하는 기류에 발생하는 벤츄리 효과에 의해 그 유속이 빨라지므로 처리가 촉진된다. 이러한 벤츄리 효과를 적극적으로 이용하기 위해, 도5에 도시하는 바와 같이, 대면부(33)의 원주 근방에, 기판(1)과의 간격이 좁아지는 돌출부(35)를 둥근 고리 형상으로 연속해서 혹은 소정의 간격으로 복수 설치해도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 대면부에 휜을 형성하였지만, 기판의 표면에 냉각 가스를 구석구석까지 미치게 할 수 있는 형상이면, 어떠한 형상이라도 좋다. 그 개수도 자유이다. 예를 들어, 방사 형상의 홈을 형성해도 좋고, 동심원 형상의 융기부 혹은 홈부, 소용돌이 형상의 융기부 혹은 홈부 등이라도 좋다. 도8에 도시하는 바와 같이, 인벌류트(소용돌이) 펌프와 같은 형상의 휜을 설치하여, 기류를 촉진시켜도 좋다. 융기부는 평판 형상이나 돌기 형상이라도 좋고, 홈부는 오목부나 구멍이라도 좋다. 대면부의 표면을 거칠게 하거나, 물결 모양으로 기복이 생기게 가공해도 좋다. 또한, 정류부는 반드시 회전시킬 필요는 없다. 도입부로 냉각 가스가 도입되는 기류가 발생되어 있으면, 대면부가 정지하고 있어도 냉각 가스가 균일하게 구석구석까지 미치는 효과가 얻어진다.

또한, 도9에 도시하는 바와 같이 정류부(3)의 근방에 냉각 장치(5)를 설치하고, 플레이트(31) 자체도 냉각함으로써 냉각 효과를 높여도 좋다. 플레이트 자체에 냉각 장치를 설치해도 좋다. 또한, 냉각 가스의 종류는 다양한 불활성 가스나 공기 등이 고려되지만, 특정한 것에는 한정되지 않는다.

또한, 기판에 대한 처리는, 냉각에는 한정되지 않으므로, 도입하는 매체도 자유이다. 예를 들어, 가열 가스를 도입함으로써, 기판에 대한 균일한 가열을 행해도 좋고, 이온 가스를 도입함으로써 기판에 대한 균일한 제전(除電)을 행해도 좋다. 이에 따라서, 예를 들어, 도9의 냉각 장치(5)를 가열 장치로 해도, 가열 능력을 높일 수 있다. 플레이트 자체에 가열 장치를 설치해도 좋다.

이와 같이, 가열을 하는 경우의 용도로서는, 건조 처리를 들 수 있다. 예를 들어, 기판에 스핀 도포한 색소의 건조를 위해 본 발명을 적용하고, 가열 가스 및 가열 장치 모두 혹은 한쪽을 이용함으로써, 냉각의 경우와 마찬가지로, 기판의 변형을 방지하면서 각 기판마다의 균일한 처리를 변동 없이 행할 수 있어, 건조 시간도 단축할 수 있다.

기판에 대해서도, 그 크기, 형상, 재질 등은 자유이며, 장래에 있어서 채용되는 모든 것에 적용 가능하다. 따라서, 기록 매체인 디스크용뿐만 아니라, 액정이나 유기 EL용 기판 등, 모든 기판에 적용할 수 있다. 즉, 청구항에 기재된「기판」은, 원반 형상 등에는 한정되지 않고, 평면 형상의 제품을 넓게 포함하는 개념 이다. 따라서, 보유 지지부의 보유 지지 방법에 대해서도, 중심 구멍을 유지하는 형태에는 한정되지 않고, 한쪽 면을 흡착 보유 지지하거나, 모서리를 파지하는 형태라도 좋다.

Claims (7)

1. 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 근방에 배치된 정류부를 구비하고,

   상기 정류부는,

   적어도 기판의 한쪽 면에 근접하여 대향하는 대면부와,

   상기 보유 지지부에 의해 회전하지 않도록 보유 지지된 상기 기판과 상기 대면부 사이에, 처리용 매체를 도입하는 도입부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정류부는, 상기 대면부를 회전시키는 구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 대면부에는, 융기부 혹은 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 대면부는, 기판의 양면측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 대면부에는, 기판의 주연 근방에 있어서, 기판과의 간 격이 좁아지는 돌출부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 정류부에는, 상기 대면부를 냉각하는 냉각 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 정류부에는, 상기 대면부를 가열하는 가열 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

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