KR20100105345A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

Abstract

(과제)다량의 처리액을 소비하는 일 없이, 기판의 표면 전역에 유효하게 처리액을 공급하는 것이 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.

(해결 수단)유리 기판(100)을 수평 방향으로 반송하는 반송 롤러(9)와, 처리액 토출구(21)가 형성되고, 이 처리액 토출구(21)와 유리 기판(100)의 표면의 사이가 처리액의 액막에 의해 액밀 상태가 되는 위치에 배치된 처리액 토출 노즐(2)과, 처리액 유지면(31)을 구비하고, 처리액 토출구(21)와 처리액 유지면(31)의 사이에 처리액의 액고임을 형성할 수 있게 되는 위치에 배치된 액고임 유지 부재(3)와, 유리 기판(100)의 이면에 세정액을 공급하는 한 쌍의 이면 세정부(4)를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}

이 발명은, LCD(액정 표시 장치)나 PDP(플라즈마 디스플레이) 등의 FPD(플랫 패널 디스플레이)용 유리 기판, 유기 EL용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 광디스크용 기판, 반도체 웨이퍼, 태양 전지 및 전자 페이퍼용 필름 기판 등의 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들면, LCD의 제조시에는, 어모퍼스 실리콘층을 유리 기판 상에 형성하고, 이 실리콘층 표면의 자연 산화막을 에칭 처리하고, 세정 및 건조 처리를 한 후에, 레이저를 조사하여 어모퍼스 실리콘층을 용융 재결정화하고 있다. 이 때, 에칭 공정 등에 있어서는, 종래, 기판을 수평하게 지지한 상태로 수직축 둘레를 회전시키면서, 그 표면에 순차적으로 에칭액을 공급하여, 기판의 표면을 에칭 처리하는 구성이 채용되고 있다. 또, 에칭 처리 후의 기판은 강한 발수성을 가짐으로서, 에칭 후의 기판을 저속 회전시키면서 세정액을 공급하고, 기판 전면에 그 표면 장력으로 세정액의 액막을 형성한 상태로 세정 처리를 실시하고, 그런 후, 기판을 고속 회전시켜 세정액을 제거하는 구성이 채용되고 있다(특허 문헌 1 참조).

[선행 기술 문헌]

[특허 문헌]

[특허 문헌 1:일본국 특허공개 2003-17461]

근래의 피처리 기판의 대형화에 의해, 특허 문헌 1에 기재된 발명과 같이, 기판을 회전시키면서 에칭 처리를 행하는 것은 곤란해지고 있다. 이 때문에, 기판을 수평 방향으로 반송하면서, 기판의 표면에 대해서 에칭액 등의 처리액을 공급하여, 기판을 처리하는 것이 제안되고 있다.

즉, 기판을 복수의 반송 롤러에 의해 수평 방향을 향해 반송하면서, 기판의 표면과 대향 배치된 슬릿 노즐이나 스프레이 노즐로부터 기판의 표면에 처리액을 공급함으로써, 기판을 처리액에 의해 처리하는 것이 고려된다. 그러나, 기판의 표면이 강한 발액성(발수성)을 가지는 경우에는, 처리액이 기판의 표면에서 겉돌게 되어 버리고, 기판의 표면 전역에 처리액을 공급할 수 없다는 문제가 발생한다.

특히, 처리액으로서 에칭액을 사용한 에칭 처리에 있어서는, 에칭 처리를 개시한 후에 기판의 표면이 강한 발액성이 되고, 처리액으로서의 에칭액이 기판의 표면에서 겉돌게 된다. 이 때문에, 극히 다량의 처리액을 기판의 표면에 공급함으로써, 기판 표면의 전역에 처리액을 널리 퍼지게 하는 것도 고려할 수 있지만, 이 경우에는, 극히 다량의 처리액을 소비한다는 문제가 발생한다.

이 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 다량의 처리액을 소비하는 일 없이, 기판의 표면 전역에 유효하게 처리액을 공급하는 것이 가능한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 기판을 그 주면이 대략 수평 방향이 되는 상태로 지지함과 더불어, 그 기판을 대략 수평 방향으로 반송하는 반송 기구와, 하방을 향하는 처리액 토출구가 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장 설치됨과 더불어, 상기 처리액 토출구과 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 표면의 거리가, 그들 사이가 상기 처리액 토출구로부터 토출된 처리액의 액막에 의해 액밀 상태가 되는 위치에 배치된 처리액 토출 노즐과, 처리액 토출구와 대향하는 위치에 처리액의 액고임을 유지하는 처리액 유지면을 구비하고, 상기 처리액 토출구와 상기 처리액 유지면의 거리가, 그들 사이에 처리액의 액고임을 형성 가능하게 되는 위치에 배치된 액고임 유지 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 토출 노즐에 있어서의 처리액 토출구와 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 표면의 거리는, 1㎜ 내지 2㎜이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면과 상기 액고임 유지 부재에 있어서의 처리액 유지면의 거리는, 1㎜ 내지 2㎜이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 토출구는, 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향과 교차하는 방향으로 늘어서게 설치된 다수의 구멍으로 구성된다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 토출구는, 거기에 공급된 처리액에 압력이 부여되지 않는 상태에 있어서 는, 처리액의 표면 장력의 작용에 의해 당해 처리액 토출구로부터 처리액이 흘러 내리지 않는 크기이다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 토출 노즐의 하면은, 평면형상, 또는, 기판의 반송 방향과 연직 방향을 포함하는 평면에 의한 단면 형상이 하방이 볼록해지는 원호형상이다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 액고임 유지 부재의 표면에는, 액고임 유지용의 오목부가 형성된다.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 토출 노즐 및 상기 액고임 유지 부재에 대해서 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향의 하류측에, 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면에 세정액을 공급하는 이면 세정부를 구비한다.

청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 8에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 이면 세정부는, 그 상면에 세정액의 액고임을 유지하는 세정액 유지면을 구비한다.

청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 9에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면과 상기 이면 세정부에 있어서의 세정액 유지면의 거리는, 1㎜ 내지 2㎜이다.

청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 토출 노즐과, 상기 액고임 유지 부재와, 상기 이면 세정부는, 각각, 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향으로 복수개 늘어서게 설치되어 있다.

청구항 12에 기재된 발명은, 반송 기구에 의해 주면이 대략 수평 방향이 되는 상태로 대략 수평 방향으로 반송되는 기판의 표면보다 상방에 배치된 처리액 토출 노즐로부터 처리액을 토출함으로써, 상기 처리액 토출 노즐과, 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면보다 하방의 상기 처리액 토출 노즐과 대향하는 위치에 배치된 액고임 유지 부재의 사이에, 처리액의 액고임을 형성하는 액고임 형성 공정과, 기판을 대략 수평 방향으로 반송함으로써, 기판의 선단을 상기 처리액 토출 노즐과 상기 액고임 유지 부재의 사이에 형성된 처리액의 액고임 중에 진입시키는 선단 진입 공정과, 상기 처리액 토출 노즐로부터 처리액을 토출함으로써, 처리액 토출 노즐과 기판의 사이를 처리액에 의해 액밀로 한 채의 상태로 기판을 대략 수평 방향으로 반송하여, 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 1 및 청구항 12에 기재된 발명에 의하면, 처리액 토출 노즐과 액고임 유지 부재의 사이에 형성된 액고임의 작용에 의해, 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 표면의 선단부 전역에 처리액을 공급할 수 있고, 또 그 후는, 처리액 토출 노즐과 기판의 표면의 사이를 처리액의 액막에 의해 액밀 상태로 하여 기판의 표면에 처리액을 공급할 수 있다. 이 때문에, 기판의 표면이 발액성이 되어도, 다량의 처리액을 소비하는 일 없이, 기판의 표면 전역에 유효하게 처리액을 공급하는 것이 가능해진다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 기판과 처리액 토출 노즐의 충돌을 회피 하면서, 처리액 토출 노즐과 기판의 표면의 사이를 처리액의 액막에 의해 액밀 상태로 하는 것이 가능해진다.

청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 기판과 액고임 유지 부재의 충돌을 회피하면서, 처리액 토출 노즐과 액고임 유지 부재의 사이에 처리액의 액고임을 형성하는 것이 가능해진다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 기판의 반송 방향과 교차하는 방향으로 늘어서게 설치된 다수의 처리액 토출구로부터 기판의 표면 전역에 처리액을 공급하는 것이 가능해진다.

청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 기판을 처리하지 않을 때에, 처리액 토출구로부터의 처리액의 흘러 내림을 방지하는 것이 가능해진다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 처리액 토출 노즐과 기판의 표면의 사이를 용이하게 액밀 상태로 하는 것이 가능해진다.

청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 액고임 유지 부재의 표면에 형성된 오목부의 작용에 의해, 처리액의 액고임을 용이하게 형성하는 것이 가능해진다.

청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 기판의 선단부가 액고임에 진입할 때에 기판의 이면으로 돌아 들어가는 처리액을 세정 제거하는 것이 가능해진다.

청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 기판의 이면과 이면 세정부의 사이를 세정액의 액막에 의해 액밀 상태로 하여, 기판의 이면의 세정을 행하는 것이 가능해진다.

청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 기판과 이면 세정부의 충돌을 회피하면 서, 이면 세정부와 기판의 이면의 사이를 세정액의 액막에 의해 액밀 상태로 하는 것이 가능해진다.

청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 처리액의 공급과 기판 이면의 세정을 확실히 실행하는 것이 가능해진다.

이하, 이 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치의 측면 개요도이다. 또, 도 2는, 처리·세정 유닛(1)을 확대하여 나타내는 측면도이다.

이 기판 처리 장치는, 어모퍼스 실리콘층이 그 표면에 형성된 유리 기판(100)에 대해서 레이저 어닐을 행하기 전에, 실리콘층 표면에 형성된 산화막의 에칭을 행하기 위한 것이다. 이 기판 처리 장치는, 유리 기판(100)을 그 주면이 수평 방향이 되는 상태로 지지함과 더불어, 이 유리 기판(100)을 수평 방향으로 반송하는 복수의 반송 롤러(9)와, 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)(이것들을 총칭할 때에는 「처리·세정 유닛(1)」이라고 한다)을 구비한다.

각 처리·세정 유닛(1)은, 복수의 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 표면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 토출 노즐(2)과, 이 처리액 토출 노즐(2)의 사이에 처리액의 액고임을 형성하기 위한 액고임 유지 부재(3)와, 유리 기판(100)의 이면을 세정하기 위한 한 쌍의 이면 세정부(4)를 구비한다. 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)에 대해, 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)의 작용에 의해, 순차적으로, 그 표면으로의 처리액의 공급과, 그 이면의 세정이 실행된다.

최초로, 세정·처리 유닛(1)에 있어서의 처리액 토출 노즐(2)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은, 처리액 토출 노즐(2)의 하면도이다.

이 처리액 토출 노즐(2)은, 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)과 대향하는 하면에, 다수의 처리액 토출구(21)가 형성된 구성을 가진다. 이들 처리액 토출구(21)는, 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향으로 늘어서게 설치되어 있다. 이 처리액 토출구(21)는, 예를 들면, 0.5㎜정도의 직경을 가지며, 처리액 토출 노즐(2)의 길이 방향(반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향)으로, 5㎜ 내지 10㎜ 정도의 피치로 형성되어 있다. 이 처리액 토출구(21)는, 유리 기판(100)의 폭 방향(반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향) 전역에 걸쳐 설치되어 있다.

유리 기판(100)의 처리시에는, 후술하는 바와 같이, 이 처리액 토출구(21)로부터 처리액이 토출되고, 유리 기판(100)의 표면에 공급된다. 이 때, 후술하는 바와 같이, 처리액 토출구(21)와 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 표면의 거리는, 그들 사이가 처리액 토출구(21)로부터 토출된 처리액의 액막에 의해 액밀 상태가 되도록 할 필요가 있기 때문에, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 한편, 처리액 토출구(21)와 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 표면의 거리를 과도하게 작게 하면, 유리 기판(100)과 처리액 토출 노즐(2)이 충돌할 우려가 있다. 유리 기판(100)과 처리액 토출 노즐(2)의 충돌을 회피하면서, 처리액 토 출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이를 처리액의 액막에 의해 액밀 상태로 하기 위해서는, 처리액 토출 노즐(2)에 있어서의 처리액 토출구(21)(즉, 처리액 토출 노즐(2)의 하면)와 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 표면의 거리(D1)(도 2 참조)는, 1㎜ 내지 2㎜로 하는 것이 바람직하다.

또, 처리액 토출 노즐(2)과 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 표면의 사이가, 처리액 토출구(21)로부터 토출된 처리액의 액막에 의해 액밀 상태가 되도록 하기 위해서는, 처리액 토출 노즐(2)의 하면의 형상을, 평면형상으로 하거나, 혹은, 유리 기판(100)의 반송 방향과 연직 방향을 포함하는 평면에 의한 단면 형상이 하방이 볼록해지는 원호형상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 형상을 채용함으로써, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이에 처리액의 액막을 형성할 수 있고, 액밀 상태를 용이하게 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 처리액 토출 노즐(2)의 하면을 상술한 바와 같은 하방이 볼록해지는 원호형상으로 하기 위해서는, 처리액 토출 노즐(2)을, 예를 들면, 복수의 처리액 토출구가 그 하단부에 형성된 파이프로 구성하면 된다. 그리고, 이 처리액 토출 노즐(2)의 재질은, 금속 이온 등이 용출하는 일이 없이, 처리의 청정성을 확보할 수 있는, 예를 들면, 불소 수지제의 것을 채용하는 것이 바람직하다.

도 4는, 처리액 토출 노즐(2)로의 처리액의 공급 기구를 나타내는 개요도이다.

도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 처리액 토출 노즐(2)은, 처리액을 저장하는 저장조(22)와, 관로(23)를 통해 접속되어 있다. 이 저장조(22)는, 처리액 토출 노 즐(2)보다 상방의 위치에 배치되어 있고, 관로(23)에는, 개폐 밸브(24)가 설치되어 있다. 이 때문에, 개폐 밸브(24)를 개방함으로써, 저장조(22) 내의 처리액이 처리액 토출 노즐(2)의 처리액 토출구(21)로부터 토출된다.

도 4(b)는, 처리액 토출 노즐(2)로의 처리액의 공급 기구의 다른 실시 형태를 나타내고 있다. 이 실시 형태에 있어서는, 처리액 토출 노즐(2)은, 처리액을 저장하는 저장조(22)와, 관로(23)를 통해 접속되어 있고, 관로(23)에는 펌프(25)가 설치되어 있다. 이 실시 형태에 있어서는, 펌프(25)의 구동에 의해, 저장조(22) 내의 처리액이 처리액 토출 노즐(2)의 처리액 토출구(21)로부터 토출된다.

또한, 처리액 토출 노즐(2)에 있어서의 처리액 토출구(21)로서는, 유리 기판(100)을 처리하지 않을 때의 처리액의 흘러 내림을 방지하기 위해, 거기에 공급된 처리액에 압력이 부여되지 않는 상태에 있어서는, 처리액의 표면 장력의 작용에 의해 처리액 토출구(21)로부터 처리액이 흘러 내리지 않는 크기로 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 4(a)에 나타내는 개폐 밸브(24)가 폐지되고, 혹은, 도 4(b)에 있어서의 펌프(25)가 구동하지 않는 상태에 있어서는, 처리액의 표면 장력의 작용에 의해 처리액 토출구(21)로부터 처리액이 흘러 내리지 않는 크기이다. 이 처리액 토출구(21)의 크기로서는, 처리액의 점도에도 좌우되지만, 상술한 바와 같이 0.5㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.

단, 유리 기판(100)의 반송 방향으로 늘어서게 설치된 다수의 처리액 토출구(21)로 바꾸고, 유리 기판(100)의 반송 방향으로 연장되는 슬릿형상의 토출구를 채용해도 된다.

상술한 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)으로부터는, 처리액으로서의 에칭액이 공급된다. 이러한 에칭액으로서는, 예를 들면, 불산(불화수소산/HF)이 사용된다. 또한, 의도적으로 유리 기판(100)의 표면에 균일한 산화막을 형성하기 위해, 처리·세정 유닛(1a)으로부터, 또는, 처리·세정 유닛(1d)으로부터, 혹은, 처리·세정 유닛(1a, 1d)으로부터, 에칭액에 대신하여 오존수를 공급해도 된다.

또한, 적합한 실시 형태로서는, 예를 들면, 상술한 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)의 전부로부터 유리 기판(100)에 대해서 불산을 공급하는 실시 형태와, 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d) 중 유리 기판(100)의 반송 방향의 상류측의 3개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c)으로부터는 불산을 공급하고, 가장 하류측의 처리·세정 유닛(1d)으로부터는 오존수를 공급한다는 실시 형태가 있다. 단, 불산이나 오존수 이외의 에칭액을 사용해도 된다.

다음에, 세정·처리 유닛(1)에 있어서의 액고임 유지 부재(3)의 구성에 대해 설명한다. 도 5는, 액고임 유지 부재(3)의 개요를 나타내는 도면이며, 도 5(a)는 액고임 유지 부재(3)의 종단면도, 또, 도 5(b)는 액고임 유지 부재(3)의 부분 평면도이다. 또한, 도 6은, 액고임 유지 부재(3)의 부분 사시도이다.

이 액고임 유지 부재(3)는, 처리액 토출 노즐(2)과의 사이에 처리액의 액고임을 형성하기 위한 것이다. 이 액고임 유지 부재(3)는, 처리액 토출 노즐(2)의 처리액 토출구(21)와 대향하는 위치에, 처리액의 액고임을 유지하는 처리액 유지면(31)을 구비한다. 그리고, 그 처리액 유지면(31)에는, 처리액의 액고임 유지용 오목부(32)가 오목하게 설치되어 있다.

이 오목부(32)는, 처리액 유지면(31)에 적합하게 처리액의 액고임을 유지하기 위해서 사용된다. 즉, 액고임 유지 부재(3)의 재질로서는, 금속 이온 등이 용출되는 일이 없이, 처리의 청정성을 확보할 수 있는, 처리액 토출 노즐(2)과 같은, 예를 들면, 불소 수지제의 것을 채용하는 것이 바람직하다. 여기서, 불소 수지는 처리액을 겉돌게 하는 강한 발액성을 갖는다. 이 때문에, 처리액이 액고임 유지 부재(3)에 있어서의 처리액 유지면(31)으로부터 흘러 내리기 쉬워진다. 이러한 흘러 내림을 방지하기 위해서, 처리액 유지면(31)에는 오목부(32)가 형성되어 있다. 또한, 액고임 유지 부재(3)의 재질로서 염화 비닐 등의 수지를 사용하는 경우에는, 이 오목부(32)를 생략해도 된다.

도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 오목부(32)는, 액고임 유지 부재(3)의 길이 방향(반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향)으로 연장되는 형상을 가진다. 이 오목부(32)는, 유리 기판(100)의 폭방향(반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향) 전역에 걸쳐 형성되어 있다. 단, 이 오목부(32)는 이와 같은 형상으로 한정되는 것은 아니다.

도 7은, 다른 실시 형태에 관련되는 액고임 유지 부재(3)의 부분 사시도이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향으로 늘어서게 설치된 복수의 오목부(33)를 사용해도 된다. 이 경우에는, 처리액 토출 노즐(2)에 있어서의 처리액 토출구(21)와 액고임 유지 부재(3)의 오목부(33)는, 반드시 대향하고 있지 않아도 된다. 처리액 토출 노즐(2)에 있어서의 처리액 토출구(21)와 액고임 유지 부재(3)의 오목부(33)가, 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향에 대해서 동일한 위치에 있으면 된다.

유리 기판(100)에 처리액을 공급하기 전의 단계에서, 후술하는 바와 같이, 처리액 토출 노즐(2)의 처리액 토출구(21)로부터 처리액이 토출되고, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 사이에, 처리액의 액고임을 형성할 필요가 있다. 이를 위해서는, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 거리는, 유리 기판(100)이 통과할 수 있는 범위에서, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 한편, 액고임 유지 부재(3)와 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 이면의 거리를 과도하게 작게 하면, 유리 기판(100)과 액고임 유지 부재(3)가 충돌할 우려가 있다. 유리 기판(100)과 액고임 유지 부재(3)의 충돌을 회피하면서, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 사이에 처리액의 액고임을 형성하기 위해서는, 액고임 유지 부재(3)에 있어서의 처리액 유지면(31)과 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 이면의 거리(D2)(도 2 참조)는, 1㎜ 내지 2㎜로 하는 것이 바람직하다.

또한, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 사이에 형성되는 처리액의 액고임은, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 사이의 전역에 형성될 필요는 없다. 예를 들면, 처리액 토출 노즐(2)의 길이 방향에 있어서의 여기저기의 영역에서, 부분적으로 액고임이 형성되지 않는 영역이 존재해도 된다. 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 사이의 일정한 영역에 액고임이 형성되면, 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 선단부가 액고임에 진입할 때에, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 사이의 일정한 영역에 형성된 액고임을, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 처리액 유지면(31)의 사이의 전영역으로 넓힐 수 있다.

다음에, 세정·처리 유닛(1)에 있어서의 이면 세정부(4)의 구성에 대해서 설명한다. 도 8은, 이면 세정부(4)의 개요를 나타내는 도면이며, 도 8(a)는 이면 세정부(4)의 부분 사시도, 또, 도 8(b)는 이면 세정부(4)의 종단면도이다.

이 이면 세정부(4)는 유리 기판(100)의 이면을 세정하기 위한 것이다. 이 이면 세정부(100)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)의 각각에 있어서, 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향을 따라 한 쌍 설치되어 있다. 이 이면 세정부(4)는, 그 상면이 세정액의 액고임을 유지하는 세정액 유지면(42)으로 되어 있다. 그리고, 이 세정액 유지면(42)에는, 세정액의 액고임 유지용의 오목부(43)가 오목하게 설치되어 있고, 이 오목부(43) 내에는 세정액 토출구(41)가 형성되어 있다.

오목부(43)는, 세정액 유지면(42)에 적합하게 세정액의 액고임을 유지하기 위해서 사용된다. 즉, 이면 세정부(4)의 재질로서는, 금속 이온 등이 용출되는 일이 없이, 처리의 청정성을 확보할 수 있는, 처리액 토출 노즐(2)이나 액고임 유지 부재(3)와 같은, 예를 들면, 불소 수지제의 것을 채용하는 것이 바람직하다. 여기 서, 불소 수지는 세정액을 겉돌게 하는 강한 발액성을 가진다. 이 때문에, 세정액이 이면 세정부(4)에 있어서의 세정액 유지면(42)으로부터 흘러 내리기 쉬워진다. 이러한 흘러 내림을 방지하기 위해서, 세정액 유지면(42)에는 오목부(43)가 형성되어 있다. 또한, 이면 세정부(4)의 재질로서 염화 비닐 등의 수지를 사용하는 경우에는, 이 오목부(43)를 생략해도 된다.

도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 이 오목부(43)는, 이면 세정부(4)의 길이 방향(반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향)으로 연장되는 형상을 가진다. 이 오목부(43)는, 유리 기판(100)의 폭 방향(반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 반송 방향과 직교하는 방향) 전역에 걸쳐 형성되어 있다. 그리고, 세정액 토출구(41)는, 오목부(43)에 따라 복수개 늘어서게 설치되어 있다.

유리 기판(100)의 처리시에는, 후술하는 바와 같이, 이 세정액 토출구(41)로부터 세정액이 토출되고, 유리 기판(100)의 이면에 공급된다. 이 때, 후술하는 바와 같이, 세정액 유지면(42)과 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 이면의 거리는, 그들 사이가 세정액 토출구(41)로부터 토출된 세정액의 액막에 의해 액밀 상태가 되도록 할 필요가 있기 때문에, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 한편, 이면 세정부(4)와 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 이면의 거리를 과도하게 작게 하면, 유리 기판(100)과 이면 처리부(4)가 충돌할 우려가 있다. 유리 기판(100)과 이면 세정부(4)의 충돌을 회피하면서, 이면 세정부(4)의 세정액 유지면(42)과 유리 기판(100)의 이면의 사이를 세정의 액막에 의해 액밀 상태 로 하기 위해서는, 이면 세정부(4)에 있어서의 세정액 유지면(42)과 반송 롤러(9)에 의해 반송되는 유리 기판(100)의 이면의 거리(D2)(도 2 참조)는, 1㎜ 내지 2㎜로 하는 것이 바람직하다.

다음에, 상술한 기판 처리 장치에 의해 유리 기판(100)을 처리하는 처리 동작에 대해 설명한다. 도 9 내지 도 13은, 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 의한 유리 기판(100)의 처리 동작을 나타내는 설명도이다. 또한, 도 9 내지 도 13에 있어서는, 처리·세정 유닛(1)에 있어서의 한 쌍의 이면 세정부(4) 중, 상류측의 이면 세정부(4)만을 나타내고 있다. 다른쪽의 이면 세정부(4)도 상류측의 이면 세정부(4)와 같은 동작을 실행한다.

복수의 반송 롤러(9)에 의해 수평 방향으로 반송되는 유리 기판(100)의 선단이 처리·세정 유닛(1)에 도달하기 전에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 처리액 토출 노즐(2)의 처리액 토출구(21)로부터 소량의 처리액을 토출하고, 미리, 처리액 토출 노즐(2)에 있어서의 처리액 토출구(21)와 액고임 유지 부재(3)에 있어서의 처리액 유지면(31)의 사이에, 처리액의 액고임(51)을 형성해 둔다. 또, 이면 세정부(4)에 있어서의 세정액 유지면(42) 상에, 세정액의 액고임(61)을 형성해 둔다.

이 상태에 있어서, 반송 롤러(9)에 의해 유리 기판(100)의 반송을 더 계속하면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(100)의 선단이, 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 사이에 형성된 처리액의 액고임(51) 중에 진입한다. 유리 기판(100)의 선단이 처리액의 액고임(51)까지 도달하면, 처리액 토출 노즐(2)로부터 처리액을 토출한다. 또한, 처리액 토출 노즐(2)로부터의 처리액의 토출은, 유리 기판(100)의 선단이 처리액의 액고임(51)에 도달하기 전에 개시해도 되고, 유리 기판(100)의 처리를 위해서 장치가 가동되고 있는 동안은, 처리액을 계속해서 토출해도 된다.

이 상태로 유리 기판(100)이 수평 방향으로 더 반송된 경우에는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이에 처리액의 액막(52)이 형성되고, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이는, 처리액의 액막(52)에 의해 액밀 상태가 된다. 즉, 유리 기판(100)의 선단이 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 사이에 형성된 처리액의 액고임(51) 중에 진입한 후, 처리액의 표면 장력에 의해 처리액 토출 노즐(2)로부터 토출된 처리액이 인장되도록 하여, 유리 기판(100)의 표면 전역에 거기에서 겉도는 일없이 넓게 발라진다. 이 때에는, 처리액 토출 노즐(2)의 길이 방향에 있어서의 여기저기의 영역에서 부분적으로 액고임이 형성되지 않는 영역이 존재하고 있었다고 해도, 유리 기판(100)이 이동을 계속함에 따라, 이들 영역은 처리액으로 채워지고, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이는, 처리액의 액막(52)에 의해 액밀 상태가 된다. 여기서, 액밀 상태란, 그들 사이가 모두 처리액으로 채워진 상태를 가리킨다.

그리고, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 사이를 처리액의 액막(52)에 의해 액밀로 한 채의 상태로 유리 기판(100)이 수평 방향으로 반송됨으로써, 도 12에 나타내는 바와 같이, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이가 처리액의 액막(52)에 의해 액밀 상태로 된 채, 유리 기판(100)의 표면 전역에 처리 액이 공급된다.

또한, 유리 기판(100)의 선단이 처리액 토출 노즐(2)과 액고임 유지 부재(3)의 사이에 형성된 처리액의 액고임(51) 중에 진입했을 때에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(100)의 이면측에도 처리액이 도달한다. 이 처리액은, 이면 세정부(4)에 의해 세정된다.

즉, 도 12에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 반송되는 유리 기판(100)의 선단이 이면 세정부(4)에 도달하기 전에는, 이면 세정부(4)에 있어서의 세정액 유지면(42)(도 8 참조)에는 세정액 토출구(41)로부터 토출된 세정액의 액막(61)이 형성되어 있다. 이 상태에 있어서, 유리 기판(100)이 더 반송되어 이면 세정부(4)를 통과하면, 유리 기판(100)의 이면과 이면 세정부(4)의 세정액 유지면(42)의 사이에 세정액의 액막(62)이 형성되고, 유리 기판(100)의 이면과 이면 세정부(4)의 사이는, 세정액의 액막(62)에 의해 액밀 상태가 된다.

이러한 상태로, 유리 기판(100)의 반송을 계속함으로써, 유리 기판(100)의 표면에는 처리액의 액막(52)이 형성되어 그 전체면에 처리액이 공급되고, 유리 기판(100)의 이면에는 세정액의 액막(62)이 형성되어 그 전체면이 세정된다.

이상과 같이, 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 있어서는, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 표면의 사이에 처리액의 액막(52)을 형성한 상태로 처리액을 공급함으로써, 사용하는 처리액의 양이 극히 적은 경우에 있어서도, 유리 기판(100)의 전체면에 처리액을 공급하는 것이 가능해진다. 본 발명자들의 실험에 의하면, 유리 기판(100)을 수평 방향을 향해 반송하면서, 유리 기판(100)의 표면과 대향 배치된 슬릿 노즐로부터 유리 기판(100)의 표면에 처리액을 흘러 내리게 했을 경우와 비교하여, 필요로 하는 처리액의 사용량을, 약20분의 1로 하는 것이 가능한 것이 확인되고 있다.

또, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 기판 처리 장치에 있어서는, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 처리·세정 유닛(1)이 4개, 늘어서게 설치되어 있다. 복수의 반송 롤러(9)에 의해 수평 방향으로 반송되는 유리 기판(100)은, 이들 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)에 의해 순차적으로 처리액이 공급되고, 또, 이면이 세정된다. 이 때문에, 처리액으로서 에칭액을 사용한 에칭 처리의 경우에 있어서도, 에칭 처리를 개시한 후에 유리 기판(100)의 표면이 강한 발액성으로 되었을 경우에 있어서도, 처리액 토출 노즐(2)과 유리 기판(100)의 사이를 처리액의 액막(52)에 의해 액밀로 함으로써 에칭액이 겉도는 것을 방지하고, 또한, 이 동작을 4개의 처리·세정 유닛(1a, 1b, 1c, 1d)을 이용하여 4회 반복함으로써, 유리 기판(100)의 표면에 처리액으로서의 에칭액 등을 확실히 공급할 수 있고, 또, 그에 따라 유리 기판(100)의 이면 세정을 확실히 실행하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 유리 기판(100)을, 그 주면이 수평 방향이 되는 상태로 지지하여, 수평 방향으로 반송하고 있지만, 유리 기판(100)이 약간 경사져 있어도 된다. 예를 들면, 유리 기판(100)이 그 반송 방향과 직교하는 방향에 대해서 1도 정도 경사져 있어도, 이 발명을 적용하는 것은 가능하다. 즉, 이 발명은, 유리 기판(100)을 정확하게 수평 방향으로 지지하는 경우에 한정하지 않고, 대략 수평 방향으로 지지하는 경우에 있어서도 적용이 가능하다.

또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 유리 기판(100)의 표면에 에칭액으로서의 불산 등을 공급하고 있지만, 이 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 유리 기판(100)에 대해서 현상액을 공급함으로써 현상 처리를 행하는 기판 처리 장치에 이 발명을 적용해도 된다. 또한, 그 외의 처리액을 사용하는 기판 처리 장치에 이 발명을 적용하는 것도 가능하다.

도 1은 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치의 측면 개요도이다.

도 2는 처리·세정 유닛(1)을 확대하여 나타내는 측면도이다.

도 3은 처리액 토출 노즐(2)의 하면도이다.

도 4는 처리액 토출 노즐(2)로의 처리액의 공급 기구를 나타내는 개요도이다.

도 5는 액고임 유지 부재(3)의 개요를 나타내는 도면이다.

도 6은 액고임 유지 부재(3)의 부분 사시도이다.

도 7은 다른 실시 형태에 관련되는 액고임 유지 부재(3)의 부분 사시도이다.

도 8은 이면 세정부(4)의 개요를 나타내는 도면이다.

도 9는 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 의한 유리 기판(100)의 처리 동작을 나타내는 설명도이다.

도 10은 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 의한 유리 기판(100)의 처리 동작을 나타내는 설명도이다.

도 11은 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 의한 유리 기판(100)의 처리 동작을 나타내는 설명도이다.

도 12는 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 의한 유리 기판(100)의 처리 동작을 나타내는 설명도이다.

도 13은 이 발명에 관련되는 기판 처리 장치에 의한 유리 기판(100)의 처리 동작을 나타내는 설명도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:처리·세정 유닛 2:처리액 토출 노즐

3:액고임 유지 부재 4:이면 세정부

9:반송 롤러 21:처리액 토출구

22:저장조 23:관로

24:개폐 밸브 25:펌프

31:처리액 유지면 32, 33, 43:오목부

41:세정액 토출구 42:세정액 유지면

100:유리 기판

Claims (12)

1. 기판을 그 주면이 대략 수평 방향이 되는 상태로 지지함과 더불어, 그 기판을 대략 수평 방향으로 반송하는 반송 기구와,

   하방을 향하는 처리액 토출구가 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장 설치됨과 더불어, 상기 처리액 토출구와 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 표면의 거리가, 그들 사이가 상기 처리액 토출구로부터 토출된 처리액의 액막에 의해 액밀 상태가 되는 위치에 배치된 처리액 토출 노즐과,

   처리액 토출구와 대향하는 위치에 처리액의 액고임을 유지하는 처리액 유지면을 구비하고, 상기 처리액 토출구와 상기 처리액 유지면의 거리가, 그들 사이에 처리액의 액고임을 형성 가능하게 되는 위치에 배치된 액고임 유지 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 처리액 토출 노즐에 있어서의 처리액 토출구와 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 표면의 거리는, 1㎜ 내지 2㎜인, 기판 처리 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면과 상기 액고임 유지 부재에 있어서의 처리액 유지면의 거리는, 1㎜ 내지 2㎜인, 기판 처리 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 처리액 토출구는, 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향과 교차하는 방향으로 늘어서게 설치된 다수의 구멍으로 구성되는, 기판 처리 장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 처리액 토출구는, 거기에 공급된 처리액에 압력이 부여되지 않는 상태에 있어서는, 처리액의 표면 장력의 작용에 의해 당해 처리액 토출구로부터 처리액이 흘러 내리지 않는 크기인, 기판 처리 장치.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 처리액 토출 노즐의 하면은, 평면형상, 또는, 기판의 반송 방향과 연직 방향을 포함하는 평면에 의한 단면 형상이 하방이 볼록해지는 원호형상인, 기판 처리 장치.
7. 청구항 3에 있어서,

   상기 액고임 유지 부재의 표면에는, 액고임 유지용의 오목부가 형성되는, 기판 처리 장치.
8. 청구항 3에 있어서,

   상기 처리액 토출 노즐 및 상기 액고임 유지 부재에 대해서 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향의 하류측에, 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면에 세정액을 공급하는 이면 세정부를 구비한, 기판 처리 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 이면 세정부는, 그 상면에 세정액의 액고임을 유지하는 세정액 유지면을 구비하는, 기판 처리 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면과 상기 이면 세정부에 있어서의 세정액 유지면의 거리는, 1㎜ 내지 2㎜인, 기판 처리 장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 처리액 토출 노즐과, 상기 액고임 유지 부재와, 상기 이면 세정부는, 각각, 상기 반송 기구에 의한 기판의 반송 방향으로 복수개 늘어서게 설치되어 있는, 기판 처리 장치.
12. 반송 기구에 의해 주면이 대략 수평 방향이 되는 상태로 대략 수평 방향으로 반송되는 기판의 표면보다 상방에 배치된 처리액 토출 노즐로부터 처리액을 토출함으로써, 상기 처리액 토출 노즐과, 상기 반송 기구에 의해 반송되는 기판의 이면보 다 하방의 상기 처리액 토출 노즐과 대향하는 위치에 배치된 액고임 유지 부재의 사이에, 처리액의 액고임을 형성하는 액고임 형성 공정과,

    기판을 대략 수평 방향으로 반송함으로써, 기판의 선단을 상기 처리액 토출 노즐과 상기 액고임 유지 부재의 사이에 형성된 처리액의 액고임 중에 진입시키는 선단 진입 공정과,

    상기 처리액 토출 노즐로부터 처리액을 토출함으로써, 처리액 토출 노즐과 기판의 사이를 처리액에 의해 액밀로 한 채의 상태로 기판을 대략 수평 방향으로 반송하여, 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.

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