JP2526151B2 - 基板用カセット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガラス基板、その他各種の基板を互いに接
触しないように分離して支持するための基板用カセット
の改良に関するものである。

従来の技術 〈カセットの構造〉 液晶表示用ガラス基板やプラズマ表示体用ガラス基
板、ハイブリットIC用セラミックス基板、サーマルヘッ
ド用ガラス基板など各種の基板の製造工程においては、
基板を加工、処理、洗浄、輸送、保管するために、各基
板を互いに接触しないようにカセットに出入、収容する
ことが必要となる。

この目的の基板用カセットとして、フレームと溝付き
側板とから組み立てられたカセットが用いられている。

第７〜10図は、従来の基板用カセットの一例を示した
ものであり、第７図は平面図、第８図は正面図、第９図
は側面図、第10図は第８図のＢ−Ｂ断面図である。

このカセットは、相対向する１対の側面がフレーム
（１），（１）で構成され、相対向するもう１対の側面
が多数の上下方向に向かう溝（ｇ）を有する溝付き側板
（２），（２）で構成され、底面または底面側は基板を
受けとめ可能に構成され、天井面は基板出入のための開
放面となっている。（３）は基板受けとめのためのスト
ッパ手段の一例としての受け棒、（４）はチャッキング
のための突起部である。

基板は、相対向する溝付き側板（２），（２）の対応
する溝（ｇ）間に出入、収容される。

溝付き側板（２）の形状、デザインには種々のものが
あるが、いずれも基本的には、背肉部（2a）から多数の
リブ状の棚片（2b）が張り出した形状を有している。隣
接するリブ状の棚片（2b），（2b）間の空隙が溝（ｇ）
となり、ここに基板が出入、収容されるわけである。な
お、上記においては１対の相対向する側面をそれぞれ１
枚の溝付き側板（２）で構成しているが、１対の相対向
する側面をそれぞれ複数枚の溝付き側板（２）で構成す
ることも多い。

基板用カセットは、基板の出入時には開放面が横を向
くようにして使用し、基板の運搬時には開放面が上を向
くようにして使用するのが通常であるので、どの姿勢を
基準姿勢とするかは任意に選択できるが、本明細書にお
いては、開放面を上に向け、溝付き側板（２）を左右に
配置した場合を基準の姿勢と定めることにする。

〈基板の処理〉 次に、基板の処理につき、液晶パネル製造分野で使用
されているガラス基板用のカセットを用いた場合を例に
とって説明する。

ガラス基板用のカセットにあっては、溝付き側板
（２）として10〜40条程度の溝（ｇ）を有するものを用
い、通常全ての溝（ｇ）をガラス基板で満たした状態で
処理装置にセットする。

セットされたガラス基板は、処理装置により１枚づつ
ロードされて枚葉処理される場合と、カセットごとロー
ドされてバッチ処理される場合の２種類があるが、本件
に関係のあるバッチ処理について述べる。

第13〜14図は、半導体製造分野で通常使用されている
バッチ式の薬液処理装置の概略図であり、第13図は正面
図、第14図は平面図である。

ガラス基板で満たされたカセットがローダ（５）にセ
ットされると、搬送ロボット（６）がカセットの突起部
（４）をチャッキングしてカセットを薬液槽（７）にま
で運んでその中に浸漬し、該薬液槽（７）にて基板の処
理が行われる。薬液処理後、搬送ロボット（６）がカセ
ットを薬液槽（７）から取り出して次の一次水洗槽
（８）にまで運んでその中に浸漬し、一次水洗槽（８）
にて水洗処理が行われる。同様にして次の最終水洗槽
（９）でもう一度水洗処理が行われ、続いて乾燥機（1
0）で乾燥される。乾燥後、カセットはアンローダ（1
1）にセットされ、これにより薬液処理および洗浄が完
了する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上に述べた従来のカセットを用いてバ
ッチ式の薬液処理装置で処理を行った場合、カセットが
薬液槽（７）から一次水洗槽（８）に移動するに際して
の薬液の液切れが悪く、大量の薬液がカセットに付着し
たまま一次水洗槽（８）に持ち込まれることを免かれな
い。また、一次水洗槽（８）から最終水洗槽（９）への
移動の際にも、洗浄水が最終水洗槽（９）に持ち込ま
れ、さらには、最終洗浄槽（９）から乾燥機（10）への
移動の際にも、大量の純水がカセットに付着したまま乾
燥機（10）に持ち込まれる。このことは、洗浄効率、乾
燥効率の低下につながるものである。

上記液切れ不足の問題のほか、従来のカセットは、ク
リーンルーム内での運搬および保管の際にダストがカセ
ットに付着しやすいという問題も有している。

本発明者らは、このような問題点の発生が、従来のカ
セットのフレーム（１）および溝付き側板（２）の角張
り形状に起因するのではないかと考え、この観点から鋭
意検討を行った結果、本発明に到達した。

本発明は、薬液処理工程および洗浄工程での液切れが
良く、しかも運搬および保管の際にダスト付着を有効に
抑制することのできる基板用カセットを抵抗することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の基板用カセットは、相対向する１対の側面が
フレーム（１），（１）で構成され、相対向するもう１
対の側面が多数の上下方向に向かう溝（ｇ）を有する溝
付き側板（２），（２）で構成され、底面または底面側
は基板を受けとめ可能に構成され、天井面は基板出入の
ための開放面となっており、前記の相対向する溝付き側
板（２），（２）の対応する溝（ｇ）間に基板を出入、
収容しうるようにしたカセットにおいて、前記フレーム
（１），（１）の個々の柱体部分その中心線方向とは直
角方向の切断断面視で角張りのないラウンド状に形成す
ると共に、前記溝付き側板（２），（２）の両側縁も角
張りのないラウンド状に形成したことを特徴とするもの
である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明の基板用カセットは、従来のカセットと同様
に、相対向する１対の側面をフレーム（１），（１）で
構成し、相対向するもう１対の側面を多数の上下方向に
向かう溝（ｇ）を有する溝付き側板（２），（２）で構
成する。

底面または底面側は、受け棒や棧などのストッパ手段
（３）を設置することにより、基板を受けとめることが
できるように構成する。

天井面は、基板出入のための開放面とする。

カセットには、そのほか、チャッキングのための突起
部（４）を設けることが望ましい。

基板は、上記の相対向する溝付き側板（２），（２）
の対応する溝（ｇ）間に出入、収容される。

上記において、フレーム（１）は格子状にするのが通
常である。

溝付き側板（２）は、１面につき１枚で形成してもよ
く、１面につき複数枚（たとえば２〜５枚）を間隔をあ
けて設置するようにしてもよい。この溝付き側板（２）
としては、背肉部（2a）から所定数のリブ状の棚片（2
b）が表裏方向に張り出した形状のものが好適に使用さ
れる。背肉部（2a）から一方向のみに棚片（2b）を張り
出すようにすると、成形時あるいは高温条件下での使用
時に歪みや変形を生ずるおそれがあるからである。各棚
片（2b）は、１枚の溝付き側板（２）の上下方向全体に
非分割で設けてもよく、分割して設けてもよい。隣接す
る棚片（2b），（2b）間の間隙が溝（ｇ）となる。

フレーム（１）、溝付き側板（２）、ストッパ手段
（３）を構成する樹脂としては、使用目的に応じて必要
な強度、耐熱性、耐溶剤性、耐酸・耐アルカリ性通を有
する溶融成形可能な樹脂が選択され、たとえば、ポリイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、
パーフルオロアルコキシ置換ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアリルスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、変性ポリフェニレンオキサ
イド、ポリエーテルアミド、ポリプロピレンなど、ある
いはこれらにガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊
維、セラミックス繊維、金属繊維等を配合した繊維強化
熱可塑性樹脂が用いられる。溶融成形法としては、射出
成形法、押出成形法、トランスファー成形法などが採用
される。溶融成形にあたっては、充填剤、安定剤、滑
剤、その他の添加剤を配合することもできる。

そして本発明においては、前記フレーム（１），
（１）の個々の柱体部分をその中心線方向とは直角方向
の切断断面視で角張りのないラウンド状に形成すると共
に、前記溝付き側板（２），（２）の両側縁も角張りの
ないラウンド状に形成する。ストッパ手段（３）として
受け棒を用いるときは、該受け棒も丸棒の如きラウンド
状とする。

フレーム（１）のラウンドな断面形状としては、第５
図の（イ）、（ロ）、（ハ）の如き楕円形、（ニ）の如
き両端が半円形の長円形などが例示され、これらに近い
断面形状とすることもできる。楕円形と長円形とを比較
すると、液切れ性にすぐれる前者の方がより好ましい。
殊に、フレーム（１）の個々の柱体部分のうち、カセッ
トの開放面を上にした姿勢において水平方向となる柱体
部分（1a）は、長円形よりも楕円形とすることが望まし
い。カセットの開放面を上にした姿勢において垂直方向
となる柱体部分（1b）は、楕円形の方が好ましいもの
の、長円形でも差支えない。第11図の断面形状は角をア
ールに形成してあるが、本発明の目的には不適当であ
る。

溝付き側板（２）の両側縁のラウンドな断面形状とし
ては、第６図の（イ）の如き半楕円形、（ロ）の如き半
円形が例示され、これらに近い断面形状とすることもで
きる。溝付き側板（２）の両側縁は液切り姿勢において
は垂直方向となるので、半楕円形の方が好ましいもの
の、半長円形でも事実上優劣はない。第12図の断面形状
は角をアールに形成してあるが、本発明の目的には不適
当である。

上記構造のカセットに収容する基板としては、ガラス
基板をはじめ、セラミックス基板、金属芯基板、コンポ
ジット基板、シリコン基板など種々の基板が用いられ
る。

作用 ガラス基板等の基板の薬液処理工程においては、基板
はカセットに収容された状態で、たとえば、薬液処理→
一次水洗→最終水洗→乾燥というように一連の工程を経
ていく。ある工程から次の工程に移るとき、液切れが十
分でないと、当該次の工程に前工程の液が持ち込まれ
る。

しかるに本発明のカセットにあっては、カセットの構
成であるフレーム（１），（１）の個々の柱体部分をそ
の中心線方向とは直角方向の切断断面視で角張りのない
ラウンド状に形成すると共に、同じくカセットの構成部
材である溝付き側板（２），（２）の両側縁も角張りの
ないラウンド状に形成してあるので、先立つ工程の液槽
から取り出したカセットに付着した液は直ちに流下し、
次の工程への液の持ち込みが著減する。

また、このようにフレーム（１），（１）および溝付
き側板（２），（２）を角張りのないラウンド状に形成
したことにより、クリーンルーム内での運搬および保管
の際におけるカセットへのダストの付着も有意に減少す
る。

実 施 例 第１図は本発明の基板用カセットの一例を示した平面
図、第２図はその正面図、第３図はその側面図、第４図
は第２図のＡ−Ａ断面図である。

耐熱性樹脂（たとえばポリエーテルイミドやポリエー
テルエーテルケトン）を射出成形することにより、カセ
ットを構成する各部材を得た。

（１）は１対の「王」字形の格子でできたフレームで
ある。

該フレーム（１）の個々の柱体部分のうち、カセット
の開放面を上にした姿勢において水平方向となる柱体部
分（1a）は、その中心線方向とは直角方向の切断断面視
で楕円形としてあり、垂直方向となる柱体部分（1b）
も、その中心方向とは直角方向の切断断面視で楕円形と
してある。

（２）は溝付き側板であり、その左右両端側のフラッ
ト面（2c）有する領域を除き、背肉部（2a）から所定数
のリブ状の棚片（2b）が両方向に張り出した形状を有す
る。（ｇ）は溝である。

該溝付き側板（２），（２）の両側縁は、断面視で半
楕円形に形成してある。

（３）はストッパ手段の一例としての受け棒であり、
円柱状の丸棒からなる。

（４）は突起部であり、溝付き側板（２），（２）の
上端近くの両端に取り付けてある。

フレーム（１），（１）は対向配置されて１対の側面
を構成し、溝付き側板（２），（２）も対向配置されて
もう１対の側面を構成している。フレーム（１），
（１）と溝付き側板（２），（２）とは、上端近くおよ
び下端近くにおいて、図示せざるビスにより一体に締結
されている。２本の受け棒（３），（３）は、フレーム
（１），（１）のそれぞれの下辺間に架設してある。

上記カセットを用いての薬液処理操作を、従来の技術
の項で述べた第13〜14図の薬液処理装置を用いた場合に
ついて説明する。

上記構造のカセットの相対向する溝付き側板（２），
（２）の対応する溝（ｇ）間に基板を挿入し、薬液処理
装置のローダ（５）にセットすると、搬送ロボット
（６）がカセットの突起部（４）をチャッキングしてカ
セットを薬液槽（７）にまで運んでその中に浸漬し、該
薬液槽（７）にて基板の処理が行われる。

薬液処理後、搬送ロボット（６）がカセットを薬液槽
（７）から取り出し、次の一次水洗槽（８）にまで運ん
でその中に浸漬し、一次水洗槽（８）にて水洗処理が行
われる。その際、カセットのフレーム（１），（１）の
個々の柱体部分を角張りのないラウンド状に形成すると
共に、溝付き側板（２），（２）の両側縁も角張りのな
いラウンド状に形成してあるので、一次水洗槽（８）へ
のカセットの移し換え時の薬液の液切れが良く、従って
一次水洗槽（８）における基板の水洗効率が高まり、QD
R（通常、一次水洗では、薬液の混った純水を全て排水
し、新しい純水入れ、水洗を行い、一定時間水洗すると
再び排水し、新しい純水を入れる。）の回数を２回に減
らすことができる（通常であれば３〜４回行う）。

一次水洗を終了すると、同様にして次の最終水洗槽
（９）でもう一度水洗処理が行われるが、この場合の液
切れ性もすぐれている。

続いて乾燥機（10）にてガラス基板とカセットの乾燥
が行われる。乾燥方法としては、イソプロピルアルコー
ルのベーパーに置換して乾燥させる方法や、熱風で乾燥
させる方法など種々の方法が採用されるが、たとえば熱
風乾燥法を採用した場合、最終洗浄槽（９）からカセッ
トに付く純水が少ないと乾燥時間がそれだけ短かくなる
ので、生産性、熱エネルギーの点で有利になる。

乾燥後、カセットはアンローダ（11）にセットされ、
これにより薬液処理および洗浄が完了する。

カセットは、ガラス基板の保管などの目的にも用いら
れるが、本発明のカセットを使用すると保管中のダスト
付着も抑制されるので、液晶パネル等の製品に与える悪
影響を最小限に抑えることができる。

発明の効果 本発明のカセットに基板を収容して薬液処理に供する
と、液切れが良く洗浄効率が大幅に向上するので、処理
する半導体ディバイスの信頼性が向上する。また水洗の
際に使用する純水の量を減ずることができるので、経済
的にも有利となる。さらに、乾燥機に持ち込まれる純水
の量も減ずることから乾燥時間も短かくなり、スループ
ットが上り、コスト面でも優位となる。加えてカセット
にダストが付着しにくいことから、基板に付着するダス
ト量が減り、半導体ディバイスの信頼性が向上し、良品
歩留りも向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板用カセットの一例を示した平面
図、第２図はその正面図、第３図はその側面図、第４図
は第２図のＡ−Ａ断面図である。 第５図は、フレーム（１）の断面形状の例を示した断面
図である。 第６図は、溝付き側板（２）の両側縁の断面形状の例を
示した断面図である。 第７〜10図は、従来の基板用カセットの一例を示したも
のであり、第７図は平面図、第８図は正面図、第９図は
側面図、第10図は第８図のＢ−Ｂ断面図である。 第11図は、本発明に適合しないフレーム（１）の断面形
状の例を示した断面図である。 第12図は、本発明に適合しない溝付き側板（２）の両側
縁の断面形状の例を示した断面図である。 第13〜14図は、半導体製造分野で通常使用されているバ
ッチ式の薬液処理装置の概略図であり、第13図は正面
図、第14図は平面図である。 （１）……フレーム、 （1a）……水平方向となる柱体部分、（1b）……垂直方
向となる柱体部分、 （２）……溝付き側板、 （2a）……背肉部、（2b）……棚片、（2c）……フラッ
ト面、 （３）……ストッパ手段、受け棒、 （４）……突起部、 （５）……ローダ、 （６）……搬送ロボット、 （７）……薬液槽、 （８）……一次水洗槽、 （９）……最終水洗槽、 （10）……乾燥機、 （11）……アンローダ、 （ｇ）……溝

フロントページの続き (72)発明者 村谷 利明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 池林 盛雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対向する１対の側面がフレーム（１），
   （１）で構成され、相対向するもう１対の側面が多数の
   上下方向に向かう溝（ｇ）を有する溝付き側板（２），
   （２）で構成され、底面または底面側は基板を受けとめ
   可能に構成され、天井面は基板出入のための開放面とな
   っており、前記の相対向する溝付き側板（２），（２）
   の対応する溝（ｇ）間に基板を出入、収容しうるように
   したカセットにおいて、前記フレーム（１），（１）の
   個々の柱体部分をその中心線方向とは直角方向の切断断
   面視で角張りのないラウンド状に形成すると共に、前記
   溝付き側板（２），（２）の両側縁も角張りのないラウ
   ンド状に形成したことを特徴とする基板用カセット。