JP2010051901A - 基板の処理装置及び処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送される基板を流体によって処理する場合、流体の圧力で基板の搬送状態が不安定になるのを防止した基板の処理装置を提供することにある。
【解決手段】基板を搬送しながら流体によって処理する基板の処理装置であって、
チャンバ３と、チャンバ内に設けられ基板を所定方向に搬送する支持ローラ１４及び駆動ローラ１７と、支持ローラ１４と駆動ローラ１７によって搬送される基板の板面に流体を噴射供給するノズル体６２と、搬送される基板を挟んでノズル体から噴射される流体の噴射方向に対して傾斜して配置され基板の先端が流体の流路に到達する前にノズル体から噴射された流体の一部をその傾斜角度に応じて反射させ、残りを透過させて減衰させる減衰制御部材６５を具備する。
【選択図】 図３

Description

この発明は基板を搬送しながら処理液や気体などの流体によって処理する基板の処理装置及び処理方法に関する。

液晶表示装置に用いられるガラス製の基板には回路パターンが形成される。基板に回路パターンを形成するにはリソグラフィープロセスが採用される。リソグラフィープロセスは周知のように上記基板にレジストを塗布し、このレジストに回路パターンが形成されたマスクを介して光を照射する。

つぎに、レジストの光が照射されない部分或いは光が照射された部分を除去し、基板のレジストが除去された部分をエッチングする。そして、エッチング後にレジストを除去するという一連の工程を複数回繰り返すことで、上記基板に回路パターンを形成する。

このようなリソグラフィープロセスにおいては、上記基板に現像液、エッチング液或いはエッチング後にレジストを除去する剥離液などによって基板を処理する工程、さらにリンス液によって洗浄する工程、洗浄後に基板に付着残留したリンス液を気体によって除去する乾燥工程が必要となる。

従来、基板に対して上述した一連の処理を行う場合、上記基板は軸線を水平にして配置された搬送ローラによってほぼ水平な状態でそれぞれの処理を行なう処理チャンバに順次搬送し、各処理チャンバで基板を処理液によって処理したり、処理後に圧縮気体を噴射して乾燥処理するようにしている。

ところで、最近では液晶表示装置に用いられるガラス製の基板が大型化及び薄型化する傾向にある。そのため、基板を水平搬送すると、搬送ローラ間における基板の撓みが大きくなるため、各処理チャンバでの処理が基板の板面全体にわたって均一に行えなくなるということが生じる。

さらに、基板が大型化すると、その基板を搬送する搬送ローラが設けられた搬送軸が長尺化する。しかも、基板が大型化することで、基板上に供給される処理液が増大し、基板上の処理液の量に応じて上記搬送軸に加わる荷重が大きくなるから、それらのことによって搬送軸の撓みが増大する。そのため、基板は搬送軸が撓むことによっても撓みが生じ、均一な処理が行えなくなるということがある。

そこで、処理液によって基板を処理する際、上記基板が処理液の重量によって撓むのを防止するため、基板を所定の傾斜角度、たとえば垂直状態から１５度傾斜させた７５度の角度で搬送し、傾斜方向の上側に位置する前面に処理液を噴射することで、その基板の前面を処理し、ついでその板面にエアーナイフによって気体を噴射して処理液を除去する乾燥処理が行なわれる。

基板を傾斜させて搬送し、その基板の前面に処理液を噴射供給するようにすれば、処理液は基板の板面に留まらず、板面を上方から下方へ向かって円滑に流れるから、処理液の重量によって基板が撓むのを防止することができる。

基板を所定の角度で傾斜させてチャンバ内を搬送して処理液や気体によって処理する処理装置の場合、特許文献１に示されるように、チャンバ内に基板の傾斜方向下側となる背面を支持する支持ローラと、下端を支持する駆動ローラが設けられる。駆動ローラは駆動軸に取付けられ、その駆動軸は駆動源によって回転駆動される。

上記処理装置には、チャンバ内に複数の上記支持ローラと上記駆動ローラが上記基板の搬送方向に対して所定間隔で配置される。それによって、上記基板は上記支持ローラによって背面が支持されながら、下端が上記駆動ローラによって駆動され、所定方向に搬送されることになる。
特開２００４−２１０５１１号公報

ところで、処理液の種類によってはその効果を高めるために、搬送される基板の前面に処理液をノズル体から、たとえば０．７ＭＰａ程度の高い圧力で噴射させるということが行なわれており、乾燥処理の場合も気体の供給圧力を高くすることで、処理を確実に、しかも短時間で行えるようにしている。

一方、チャンバ内には複数の基板が所定の間隔で順次搬送される。つまり、チャンバ内を搬送される搬送方向下流側に位置する基板の後端と、上流側に位置する基板の前端との間には隙間があり、そのような搬送状態の下で上記処理液や気体が連続的に噴射される。

そのため、噴射された処理液や気体は、基板の前面に噴射されるだけでなく、前後方向に位置する一対の基板の前端と後端との間の隙間を通ってチャンバの後壁の内面に衝突することになる。

チャンバの後壁の内面に衝突した処理液や気体は、その内面で反射して搬送される基板の背面に当たる。そのため、支持ローラに背面が支持されて搬送される基板は、その背面に当たる処理液の作用によって支持ローラから浮き上がる。

基板が支持ローラから浮き上がれば、基板の搬送状態が不安定になったり、浮き上がりが大きな場合にはチャンバの端部壁に形成された基板を通すためのスリットを円滑に通過しなくなって基板が損傷したり、搬送不能になる虞がある。

この発明は基板に向けて噴射された処理液や気体などの流体のうち、基板の前端側を通過した流体がチャンバの内面で反射して搬送される基板の背面に当たることを防止した基板の処理装置及び処理方法を提供することにある。

この発明は、基板を搬送しながら流体によって処理する基板の処理装置であって、
チャンバと、
このチャンバ内に設けられ上記基板を所定方向に搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される上記基板の板面に上記流体を噴射供給する流体供給手段と、
上記搬送手段を挟んで上記流体供給手段から噴射される流体の噴射方向に対して傾斜して配置され上記基板の先端が上記流体の流路に到達する前に上記流体供給手段から噴射された流体の一部をその傾斜角度に応じて反射させ、残りを透過させて減衰させる減衰制御部材と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記減衰制御部材は上記流体供給手段から噴射された流体の一部を通過する多数の通孔が形成された多孔部材からなることが好ましい。

上記流体供給手段は、上記基板に処理液を供給してこの基板を処理するためのノズル体であることが好ましい。

上記流体供給手段は、上記基板に圧縮空気を供給してこの基板を乾燥処理するためのエアーナイフであることが好ましい。

搬送される基板の上面と下面の両方の面に流体を供給する一対の流体供給手段を備え、各流体供給手段から噴射される流体の噴射方向にそれぞれ上記減衰制御部材が配置されることが好ましい。

上記基板は所定の角度で傾斜して搬送されることが好ましい。

上記減衰制御部材は一対の側壁によってＶ字状に形成されていて、一方の側壁が基板の搬送方向に対して所定の角度で傾斜して配置され、他方の側壁が基板Ｗの搬送方向に対してほぼ垂直に配置されていることが好ましい。

この発明は、基板を搬送しながら流体によって処理する基板の処理方法であって、
上記基板を所定方向に沿って搬送する工程と、
搬送される上記基板の板面に上記流体を噴射供給する工程と、
上記基板の先端が上記流体の流路に到達する前に噴射供給された流体の一部をその噴射方向に対して所定の角度で傾斜した方向に反射させ、残りを減衰させる工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。

この発明によれば、基板の先端が流体の流路に到達する前に噴射供給されることで、基板の前端側と通過した流体のうちの一部を噴射方向に対して所定の角度で傾斜した方向に反射させ、残りを減衰させるようにした。

そのため、基板に当たらなかった流体がチャンバの内面で反射して搬送される基板の背面に当たるのが防止されるから、基板の搬送が噴射供給された流体によって不安定になるのを防止することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１乃至図３はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１はこの発明の処理装置の概略的構成を示す斜視図であって、この処理装置は装置本体１を有する。この装置本体１は分割された複数の処理ユニット、この実施の形態では第１乃至第５の処理ユニット１Ａ〜１Ｅを分解可能に一列に連結してなる。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅは架台２を有する。この架台２の前面には箱型状のチャンバ３が所定の角度で傾斜して保持されている。上記架台２とチャンバ３の上面には上部搬送部４が設けられている。上記架台２の下端の幅方向両端には板状の一対の脚体５（一方のみ図示）が分解可能に設けられる。

上記チャンバ３は上記架台２に所定の角度である、たとえば垂直な状態から１５度傾斜した、水平面に対して７５度の角度で傾斜して保持されていて、幅方向の両側面には７５度の角度で傾斜して搬送される基板Ｗが通過するスリット１３（図１に一箇所だけ図示）が形成されている。

上記チャンバ３の内部には、図２と図３に示すように搬送手段を構成する複数の搬送軸１５がチャンバ３の幅方向に所定間隔で設けられている。この搬送軸１５には複数の支持ローラ１４が軸方向に所定間隔で回転可能に設けられている。上記搬送軸１５は、軸線が上記スリット１３と同じ角度で傾斜するよう、上端及び下端がそれぞれブラケット１５ａによって支持されている。

上記チャンバ３内には、上記スリット１３から基板Ｗが図１に鎖線で示す第１の姿勢変換部１６によって水平状態から７５度の角度に変換されて搬入される。すなわち、未処理の基板Ｗは上記上部搬送部４によって第５の処理ユニット１Ｅ側から第１の処理ユニット１Ａ側に搬送されて上記第１の姿勢変換部１６で水平状態から７５度の角度に傾斜されて上記第１の処理ユニット１Ａに搬入される。

第１の処理ユニット１Ａのチャンバ３内に搬入された基板Ｗは上記搬送軸１５に設けられた支持ローラ１４によって非デバイス面である背面が支持される。この基板Ｗの下端は駆動ローラ１７（図２に示す）の外周面によって支持される。

上記駆動ローラ１７は駆動ユニット１８の回転軸１９に設けられている。そして、この回転軸１９が回転駆動さることで、駆動ローラ１７に下端が支持され背面が上記支持ローラ１４に支持された上記基板Ｗが上記駆動ローラ１７の回転方向に搬送されるようになっている。

基板Ｗは搬送方向上流側の第１乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃで処理液としての剥離液でレジストの除去が行なわれた後、第４の処理ユニット１Ｄで処理液としての洗浄液で洗浄処理が行なわれる。そして、第５の処理ユニット１Ｅで熱風などの流体である、気体によって乾燥処理が行なわれる。

各処理ユニット１Ａ〜１Ｅを順次通過して処理された基板Ｗは７５度の角度で傾斜した状態で上記第５の処理ユニット１Ｅから搬出される。第５の処理ユニット１Ｅから搬出された基板Ｗは、図１に鎖線で示す第２の姿勢変換部２３で傾斜状態から水平状態に姿勢が変換されて次工程に受け渡される。

図２に示すように、上記駆動ユニット１８はチャンバ３の幅方向（基板Ｗの搬送方向）に沿って長い板状の下部ベース部材２４を有する。この下部ベース部材２４の上面には下部ベース部材２４と同じ長さのチャンネル状の上部ベース部材２５が両側下端を固着して設けられている。

上記上部ベース部材２５には、上記下部ベース部材２４とほぼ同じ大きさの平板状の取付け部材２６の幅方向の一端部と他端部とが上部ベース部材２５に対して傾きの調整可能に連結して設けられている。つまり、上記取り付け部材２６はチャンバ３の前後方向に傾き角度の調整ができるようになっている。

上記取付け部材２６の幅方向の一端と他端とには、それぞれ複数のブラケット３１が上記取付け部材２６の長手方向に対して所定間隔で、しかも幅方向に対応する位置に設けられている。幅方向において対応する一対のブラケット３１には図示しない軸受を介して上記回転軸１９の軸方向の中途部が回転可能に支持されている。この回転軸１９の先端には上記駆動ローラ１７が取り付けられ、後端には第１の歯車３３が嵌着される。

そして、上記架台２に上記チャンバ３を設置したならば、この架台２に設けられた支持部４１の上面にロッド状の４本の基準部材３５の下端面がねじ４２によって取付け固定される。

上記駆動ユニット１８に支持された複数の回転軸１９の後端部はチャンバ３の前壁１２ｂに開口された導出孔４４から駆動室４５に突出する。そして、駆動ユニット１８をチャンバ３内に組み込んだ後で、上記回転軸１９の後端に上記第１の歯車３３が嵌着される。

上記駆動室４５には駆動源５１が設けられている。この駆動源５１の出力軸には駆動プーリ５３が嵌着されている。この駆動プーリ５３と従動プーリ５４とにはベルト５５が張設されている。上記従動プーリ５４は図示しない第２の歯車が同軸に設けられている。この第２の歯車は上記第１の歯車３３に噛合している。

それによって、駆動源５１が作動すれば、上記回転軸１９が回転駆動されることになるから、この回転軸１９の先端に設けられた上記駆動ローラ１７も回転駆動される。駆動ローラ１７が回転駆動されれば、これらの駆動ローラ１７によって下端が支持された基板Ｗは上記駆動ローラ１７の回転方向に搬送されることになる。基板Ｗの搬送方向を図３に矢印Ｘで示す。

上記基板Ｗの前面に剥離液を噴射してレジストの除去を行なう第１乃至第４の処理ユニット１Ａ〜１Ｄには、傾斜して搬送される基板Ｗの傾斜方向の上側の面、つまり回路パターンが形成された前面と平行に離間対向する複数の給液管６１が基板Ｗの搬送方向に対して所定間隔で配設されている。

各給液管６１には基板Ｗの搬送方向と交差する軸線方向に対して所定間隔で複数のノズル体６２が設けられている。上記給液管６１とノズル体６２は処理液供給手段を形成している。

第１乃至第３の処理ユニット１Ａ〜１Ｃの給液管６１には剥離液が０．７ＭＰａ程度の高い圧力で供給され、第３の処理ユニット１Ｄには洗浄液が所定の圧力で供給される。それによって、給液管６１に設けられたノズル体６２から上記基板Ｗの前面に上記剥離液や洗浄液などの処理液が噴射されるようになっている。

基板Ｗは上記各処理ユニット１Ａ〜１Ｄのチャンバ３内を所定間隔で搬送される。つまり、搬送方向下流側に位置する基板Ｗの後端と上流側に位置する基板Ｗの前端との間には図３に示す隙間Ｇがある。そのため、上記ノズル体６２から基板Ｗの前面に向けて噴射された処理液の一部は上記隙間Ｇを通過することになる。

基板Ｗの後端と前端との隙間Ｇを通過した処理液は一対の壁部６５ａ，６５ｂによってＶ字状に形成された減衰制御部材６５に衝突する。すなわち、減衰制御部材６５は上記支持ローラ１４によって支持されて搬送される基板Ｗを挟んで上記ノズル体６２が設けられた給液管６１と対向する位置に傾斜して配置されている。

上記減衰制御部材６５は多数の通孔６６が形成された多孔部材、たとえばパンチングメタルなどによって形成されていて、その一方の側壁６５ａを基板Ｗの搬送方向に対して所定の角度、たとえば６０度の角度で傾斜して配置され、他方の側壁６５ｂをほぼ垂直にして配置されている。

上記減衰部材６５よりも基板Ｗの搬送方向上流側には、先端部が鉤状に屈曲された液戻り防止部材６７がその先端部を上記減衰部材６５の傾斜した一方の側壁６５ａの先端部に対向させて配置されている。

なお、減衰制御部材６５の通孔６６が占める面積、つまり減衰制御部材６５の開口率は４０〜６０％程度に設定され、減衰制御部材６５で反射する処理液と透過する処理液の割合がほぼ同じになるよう設定されている。

上記ノズル体６２から噴射された処理液が搬送方向後方に位置する基板Ｗの前端側の上記隙間Ｇを通過すると、その一部は上記隙間Ｇに対向して配置された上記減衰制御部材６５の傾斜した一方の側壁６５ａに衝突し、残りの一部は側壁６５ａの通孔６６を透過する。

減衰制御部材６５の一方の側壁６５ａに衝突した処理液の一部は、減衰制御部材６５の垂直に配置された他方の側壁６５ｂに斜め下方に向かって反射し、その側壁６５ｂに衝突してから一方の側壁６５ａに衝突するということを繰り返して減衰される。

一方の側壁６５ａで反射した処理液の残りの一部は図３に矢印Ｌ１で示すように他方の側壁６５ｂを透過し、チャンバ３の後壁１２ｃに向かって次第に減速（減衰）しながら進行し、ついには後壁１２ｃに衝突して勢いが消失する。

上記一方の側壁６５ａの通孔６６を透過した処理液はチャンバ３の後壁１２ｃにほぼ垂直に衝突し、そこで反射して一方の側壁６５ａの背面に衝突するということを繰り返して減衰する。

したがって、ノズル体６２から噴射されて隙間Ｇを通過した処理液は、上述したように減衰制御部材６５によって確実に減衰されるから、搬送される基板Ｗの背面に当たって基板Ｗの搬送状態を不安定にするということが防止される。

上記隙間Ｇを通過した処理液の一部或いはチャンバ３の後壁１２ｃで反射した処理液の一部は上記隙間Ｇよりも基板Ｗの搬送方向上流側に流れて基板Ｗの背面に衝突し、基板Ｗの搬送状態を不安定する虞がある。

しかしながら、減衰制御部材６５よりも基板Ｗの搬送方向上流側には液戻り防止部材７が設けられている。そのため、処理液が減衰制御部材６５よりも基板Ｗの搬送方向上流側に流れて搬送される基板Ｗの下面に衝突するのが確実に防止されるから、そのことによっても搬送される基板Ｗが浮き上がって搬送状態が不安定になるのを防止することができる。

上記第５の処理ユニット１Ｅには、図４に示すように搬送される基板Ｗの前面の上下方向全長に対向して流体供給手段としてのエアーナイフ６８が配置されている。このエアーナイフ６８は、同図に矢印Ｘで示す基板Ｗの搬送方向の後方に向けて圧縮気体を噴射するよう、たとえば４５度の角度で傾斜して配置されている。

上記エアーナイフ６８の気体の噴射方向には、第１乃至第４の処理ユニット１Ａ〜１Ｄと同様、減衰制御部材６５が気体の噴射方向に対して４５度の角度で傾斜し、しかもエアーナイフ６８の全長にわたって対向する長さで配設されている。

それによって、エアーナイフ６８から噴射された気体が所定間隔で搬送される前後一対の基板Ｗ間の隙間Ｇを通過すると、その気体の一部は矢印Ｇ１で示すように減衰制御部材６５の板面で基板Ｗの搬送方向と平行方向に反射して徐々に減衰するから、搬送される基板Ｗの背面に当たって基板Ｗの搬送状態を不安定にすることがない。

図４に矢印Ｇ２で示す上記減衰制御部材６５を通過した気体は、通過時の抵抗によって減衰され、さらにチャンバ３の後壁１２ｃの内面に衝突して減衰される。そのため、気体の一部が後壁１２ｃで反射しても、大きく減速されているから、搬送される基板Ｗの背面に強く当たって基板Ｗの搬送状態を不安定にすることがない。

すなわち、圧力の高い気体を基板Ｗの板面に噴射してその基板Ｗを乾燥処理する第５の処理ユニット１Ｅにおいても、エアーナイフ６８から噴射される気体によって基板Ｗの搬送状態が不安定になるのを防止することができる。

図５はこの発明の他の実施の形態であって、この実施の形態は搬送される基板Ｗの前面と背面にそれぞれエアーナイフ６８によって気体が噴射供給される場合であって、その場合には一対のエアーナイフ６８の気体の噴射方向にそれぞれ減衰制御部材６５を気体の噴射方向に対して所定の角度で傾斜させて設ける。

それによって、一対のエアーナイフ６８から噴射される気体を、各エアーナイフ６８に対向して配置された減衰制御部材６５によって減衰させることができるから、基板Ｗの搬送状態が不安定になるのを防止することができる。

上記各実施の形態では減衰制御部材を多孔部材であるパンチングメタルによって形成する例を挙げて説明したが、多孔部材としてはパンチングメタルに限られず、たとえばメッシュなどの他の部材であってもよい。

また、第１乃至第４の処理ユニットに、基板の搬送方向に対してノズル体を有する複数の給液管が所定間隔で設けられる場合、各給液管のノズル体に対向してそれぞれ減衰制御部材を設けるようにすればよい。
さらに、基板が所定の角度で傾斜して搬送される場合を例に挙げて説明したが、基板が水平に搬送される場合であって、この発明を適用することができる。

この発明の一実施の形態の処理装置の概略的構成を示す斜視図。 上記処理装置の第１乃至第４のチャンバの縦断面図。 給液管と減衰制御部材との配置関係を示すチャンバの縦断面図。 エアーナイフが配置された第５の処理チャンバの縦断面図。 この発明の他の実施の形態を示す一対のエアーナイフと減衰制御部材の配置関係を示す第５の処理チャンバの縦断面図。

符号の説明

３…チャンバ、１４…支持ローラ、１７…駆動ローラ、１９…回転軸、６１…給液管、６２…ノズル体、６５…減衰制御部材、６６…通孔、６８…エアーナイフ。

Claims (8)

1. 基板を搬送しながら流体によって処理する基板の処理装置であって、
   チャンバと、
   このチャンバ内に設けられ上記基板を所定方向に搬送する搬送手段と、
   この搬送手段によって搬送される上記基板の板面に上記流体を噴射供給する流体供給手段と、
   上記搬送手段を挟んで上記流体供給手段から噴射される流体の噴射方向に対して傾斜して配置され上記基板の先端が上記流体の流路に到達する前に上記流体供給手段から噴射された流体の一部をその傾斜角度に応じて反射させ、残りを透過させて減衰させる減衰制御部材と
   を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
2. 上記減衰制御部材は上記流体供給手段から噴射された流体の一部を通過する多数の通孔が形成された多孔部材からなることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
3. 上記流体供給手段は、上記基板に圧縮空気を供給してこの基板を乾燥処理するためのエアーナイフであることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
4. 上記流体供給手段は、上記基板に処理液を供給してこの基板を処理するためのノズル体であることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
5. 搬送される基板の上面と下面の両方の面に流体を供給する一対の流体供給手段を備え、各流体供給手段から噴射される流体の噴射方向にそれぞれ上記減衰制御部材が配置されることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
6. 上記基板は所定の角度で傾斜して搬送されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された基板の処理装置。
7. 上記減衰制御部材は一対の側壁によってＶ字状に形成されていて、一方の側壁が基板の搬送方向に対して所定の角度で傾斜して配置され、他方の側壁が基板Ｗの搬送方向に対してほぼ垂直に配置されていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
8. 基板を搬送しながら流体によって処理する基板の処理方法であって、
   上記基板を所定方向に沿って搬送する工程と、
   搬送される上記基板の板面に上記流体を噴射供給する工程と、
   上記基板の先端が上記流体の流路に到達する前に噴射供給された流体の一部をその噴射方向に対して所定の角度で傾斜した方向に反射させ、残りを減衰させる工程と
   を具備したことを特徴とする基板の処理方法。

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