JPH0719767B2

JPH0719767B2 - 表面処理装置

Info

Publication number: JPH0719767B2
Application number: JP10392986A
Authority: JP
Inventors: 憲一清水; 拓真山田
Original assignee: 大日本スクリ−ン製造株式会社
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1986-05-08
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPS62261126A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液晶用ガラス基板、半導体用基板等の薄板状
基板（以下、基板という）を、水平に保持して水平方向
に搬送しながら、現像処理又は腐食処理等の表面処理を
行う装置に関する。

〔従来の技術〕

基板の表面処理を行う手段としては、従来、たとえば第
５図示のように、複数個の基板（Ｗ）を容器（１）に収
容し、表面処理液を満たした処理槽（２）に浸漬して、
一括して処理をする装置が、一般に知られている。

また、特開昭57-192954号公報（発明の名称「表面処理
方法」）には、第６図示のように、１枚の基板（Ｗ）を
回転体（３）に載置して、所要の速度で回転させなが
ら、ノズル（４）から表面処理液を供給して、表面処理
を行う手段が示されている。

また、特公昭52-24505号公報（発明の名称「板材表面処
理装置および搬送装置」）には、第７図（Ａ）（Ｂ）に
示すように、基板（Ｗ）の両側縁端部のみを、下面から
支持する複数組の対向ロール（６）（６）を連接配置し
て、基板を水平に搬送しながら、上下に配置したノズル
（５）（５）から表面処理液を供給して、表裏両面を同
時に処理する手段が示されている。

また、特開昭51-142866号公報（発明の名称「水平コン
ベア式浸漬処理装置」）には、第８図示のように、基板
（Ｗ）を表面処理液中に浸漬しながら、ロール（７）に
より水平に搬送して、表面処理を行う装置が示されてい
る。この装置においては、表面処理液は、前後各一対の
ニップローラ（８）（８）により所要の液位に保持さ
れ、それを溢流した液は、処理槽（９）の両端部（10）
から下方の受槽（11）に流下し、ポンプ（Ｐ）により、
処理槽（９）に循環する。

さらにまた、特開昭60-9129号公報（発明の名称「ウエ
ット処理装置」）には、第９図示のように、表面処理液
を満たした処理槽（12）の底面に、基板（Ｗ）の搬送方
向に沿って液を噴射する複数個のスリットノズル（13）
を切設し、その噴射圧により基板（Ｗ）を浮遊させなが
ら表面処理を行う装置が示されている。この装置では、
処理槽（12）中の所要位置に、昇降するシャッタ板（1
4）を設置して、１つの区画における表面処理が終了す
ると、次の区画との間のシャッタ板を開いて、基板を浮
動させながら次段の処理室へ移送するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

まず、第５図示装置は、近年、基板の寸法が大型化して
きているため、処理効率を向上させるために、容器
（１）に多数個の基板を収容できるようにすると、容器
の形状及び重量が著しく大となって、表面処理槽自体並
びに装入のための自動搬送装置に大規模の設備が必要と
なり、価格が高くつくこと、設置スペースが大きくなる
こと、容器を次段の処理槽へ移送する際に時間がかか
り、各容器ごとの表面処理の状態を均一に制御すること
が困難であること等の問題がある。

第６図示手段は、基板を１枚ずつ処理するため、均一な
処理結果を得ることはできるが、表裏両面を同時に処理
することができないため、効率が低い難点がある。

第７図示装置は、表裏両面を同時に処理することができ
るが、スプレイによる表面処理が不適当で、浸漬処理を
適用すべき対象、たとえばアモルファスシリコン基板に
おける酸化膜のエッチング処理等には、適用できない問
題がある。

第８図示装置は、浸漬により表裏両面を同時に処理でき
る表面処理手段であるが、基板の面が処理液保持用のニ
ップローラに接触するため、そこに形成した被膜（レジ
スト膜等）に傷が発生する問題がある。

最後に、第９図示装置は、基板を表面処理液中に浮遊さ
せながら処理をするものであるため、基板面が固形物体
に接触することがなく、また、表裏両面の同時処理を可
能にするものであるが、基板の搬送状態に不安定さがあ
り、また、処理室ごとに異なる処理液を適用する場合に
は、それらの混合が生じて、処理結果が不安定になる問
題がある。

本発明は、これら従来手段の問題点を解決した表面処理
装置を提供することを、目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、以下のとおりに
構成されている。

その内部に薄板状基板を載置して水平搬送する複数個の
搬送ロールからなる基板搬送路を配設した処理槽と、前記搬送ロールを正逆両方向に回転させる回転駆動手段
と、前記処理槽に供給される表面処理液を、適宜に回収する
ための受槽と、該受槽の表面処理液を前記処理槽へ循環供給する処理液
循環装置と、前記処理槽内の基板搬送路の前後端付近に、それぞれ配
置した一対の基板検知装置と、該基板検知装置が基板を検知して発生する出力に基づい
て、前記回転駆動手段を制御し、所要時間、搬送ロール
の回転方向を反転させるように制御する制御手段、とか
らなる表面処理装置であって、前記処理液循環装置は、ポンプを介して受槽に接続され
た送液管から分岐し、それぞれ基板搬送路の上下から表
面処理液を供給するための第１及び第２の配管と、これ
ら第１の配管及び第２の配管にそれぞれ付設された第１
及び第２のバルブと、処理槽から受槽に表面処理液を排
出するための排液管に付設された第３のバルブとから構
成され、スプレイ処理、浸漬処理またはそれらの組合せ
処理に応じて、前記第１ないし第３のバルブを、それぞ
れ開閉制御するようにした表面処理装置。

この装置において、処理槽内に、薄板状基板の表面処理
の終点を検知する終点検知手段を付設し、該終点検知手
段が表面処理の終点を検知するまでの間、薄板状基板を
基板搬送路に沿って往復移動させるようにすることが望
ましい。

〔作用〕

被処理基板を、搬送ロールにより処理槽内を通過させて
搬送しながら、基板の表裏両面ないし片面に、処理液を
ノズルから噴射して供給するか、又は基板を処理槽内に
貯溜した処理液中に浸漬して搬送し、かつ、搬送ロール
の回転駆動を、所要時間、正逆反転するように制御する
ことにより、基板を当該時間、前後に往復移動させて、
充分な表面処理を行う。

また、処理液循環装置の各配管に付設したバルブを、制
御手段により開閉制御することにより、スプレイ処理、
浸漬処理、又はその組合せ処理を行うことができ、単一
の装置によって多様な表面処理が可能となる。

〔実施例〕

第１図は、本発明装置の一実施例の正面断面図、第２図
は、第１図のII-II線における側断面図である。

上部が開放された箱状の処理槽（20）の前後に、液溜槽
（21a）及び（21b）を一体に形成し、これらの槽内に複
数個の搬送ロール（22）（22）……を、適宜のピッチで
列設して、被処理基板（Ｗ）の搬送路を構成してある。
各槽の側壁における基板が通過する部位には、それぞれ
透孔（23a）（23b）（23c）（23d）を設けてあり、処理
槽（20）の両端の透孔（23b）及び（23c）には、その外
面側に、モータ(M₁)(M₂)により開閉駆動される蓋（24）
（24′）を付設してある。この蓋（24）（24′）の構造
並びに開閉手段は、本出願人による特開昭57-172086号
（発明の名称「開閉装置」）に記載してあるような偏心
カム手段を適用したものでもよく、あるいは後述する第
３図示の手段等でもよい。

第２図は、搬送ロール（22）の構成を示すもので、処理
槽（20）の左右の側壁を貫通して、搬送ロール（22）を
回転可能に軸支し、側壁貫通部には、軟質の皿状パッキ
ング（25）を嵌着し、そのＶ型ひれ部の先端を側壁面に
圧着して、液漏れを防止するようにしてある。

処理槽（20）の左右外側には、それぞれ軸受板（26）を
配置してあり、各搬送ロール（22）の両端部をベアリン
グ（27）により支承し、かつ、処理槽（20）と軸受板
（26）との間の一方には、搬送ロール駆動ウオーム歯車
（28）を装着してある。各ウオーム歯車（28）を、その
下方に前後方向に配置した駆動軸（29）に嵌着したウオ
ーム歯車（28）と同数個のウオーム（30）に係合させ、
駆動モータ（40）（第１図参照）により駆動軸（29）を
回転駆動することにより、各搬送ロール（22）を動機し
て駆動するようにしてある。なお、ウオーム及びウオー
ム歯車による駆動に代えて、ねじ歯車機構でもよいし、
また、チエン伝導による駆動等を適用してもよい。

搬送ロール（22）は、第２図に鎖線で示すように、処理
槽（20）内の中間部を、両端の軸支部より小径としてあ
り、その適所に耐薬品性軟質材料のＯリング（31）を嵌
着して、その上縁に被処理基板（Ｗ）の縁端部を載置し
て搬送する。

なお。実線示のように、搬送ロールを左右に分割して、
中間部を省略するようにしてもよい。この場合、左右の
ロールにそれぞれ駆動装置を付設して、同期回転させる
ようにしてもよいが、被搬送基板の条件（たとえば、あ
る程度の長さを持つ長方形の基板の場合等）によって
は、単に従動させるだけでも、安定した搬送状態を得る
ことができる。

第１図に戻って、処理槽（20）の下方には、受槽（32）
を設置してあり、処理槽（20）と各液溜槽（21a）（21
b）の底部にそれぞれ接続した排液管（33）（34a）（34
b）を、受槽（32）に導く。処理槽（20）の排液管（3
3）には、後述する制御回路（41）により開閉制御され
るバルブ（35）を付設してある。

受槽（32）内に貯溜された処理液は、ポンプ（36）によ
り送液管（37）を経て、処理槽（20）の上下に配設した
複数個のノズル（38）（39）に送られ、処理槽（20）内
に噴射されて還流する。送液管（37）は、上下のノズル
（38）（39）に対して液を分配するために、第１の配管
及び第２の配管に分岐してあり、それぞれの配管には、
液量を制御するための第１及び第２バルブ(V₁)、(V₂)を
付設してある。

また、処理槽（20）内に、被処理基板（Ｗ）の処理状態
を検出するセンサ(P₁)(P₂)、及び基板が移動してきたと
き、それを感知するためのセンサ(S₁)(S₂)を配設してあ
る。なお、（40）は搬送ロールの駆動装置、（41）は制
御回路である。

次に第３図は、処理槽（20）の前後壁に開設した透孔
（23b）（23c）を閉塞する蓋（24）（24′）の開閉手段
の一実施例を示す斜視図である。この例では、蓋（24）
は、図示を省略したガイドにより、壁の外面に沿って昇
降するように装着してあり、蓋（24）の両端付近には、
垂直方向のラック（42）をそれぞれ固着して、これに係
合する一対の歯車（44）を、共通の軸（43）により回転
させることによって、蓋（24）を昇降駆動して、透孔
（23b）を開閉するようにしてある。なお、軸（43）
は、第１図に(M₁)及び(M₂)として示すモータによって、
回転駆動される。上述第１図ないし第３図示装置の作動
は、以下のとおりである。

まず、装置の起動前においては、蓋（24）（24′）は開
放してあり、処理液はすべて下部の受槽（32）に貯溜さ
れている。装置が起動すると、各搬送ロール（22）が回
転して、被処理基板（Ｗ）を供給側ローダから装置に搬
送し、搬入側の液溜槽（21a）の透孔（23a）及び処理槽
（20）の透孔（23b）をとおして、処理槽（20）内に送
りこむ。

センサ(S₁)が送りこまれた基板（Ｗ）を感知すると、制
御回路（41）がその信号を受けて、モータ(M₁)(M₂)を駆
動して、蓋（24）（24′）により透孔（23b）（23c）を
閉塞し、また、処理槽（20）の排液管（33）に付設した
バルブ（35）を閉止し、さらに、ポンプ（36）を駆動し
て、受槽（32）内に貯溜した処理液を、ノズル（28）
（29）から処理槽（20）内に噴射し、被処理基板（Ｗ）
のスプレイ処理を行う。この際、必要に応じて、駆動モ
ータ（40）を減速（又は停止）し、基板（Ｗ）の移送速
度を低下（又は停止）させるようにしてもよい。

また、被処理基板の条件により、スプレイ処理が好まし
くなく、浸漬処理のみを行う必要がある場合には、上部
ノズル（28）への第１の配管に設けた第１のバルブ(V₁)
を閉止して、下部ノズル（29）からのみ、ゆるやかに処
理液を注入して、漸次、液位を上昇させるようにすれば
よい。

被処理基板（Ｗ）（あるいは、必要に応じて上部ノズ
ル）が完全に浸漬されるまで液面が上昇した後、第１及
び第２のバルブ(V₁)(V₂)を適宜の開度に設定して、処理
槽（20）内の処理液を攪拌しつつ、所要の処理を行う。
なお、浸漬処理に際して、処理液を攪拌する必要がない
場合には、液面が所要レベルに上昇した時点で、第１及
び第２のバルブ(V₁)(V₂)を閉止すればよいことは、云う
までもない。

この処理に際して、搬送ロール（22）により移動する被
処理基板（Ｗ）を、出口側のセンサ(S₂)が感知すると、
その信号が制御装置（41）に入力して、駆動モータ（4
0）の回転を逆転させる。これにより、駆動ロール（2
2）が正転方向から逆転して、被処理基板（Ｗ）は、反
転駆動されて、入口側へ向けて移送される。

次いで、入口側のセンサ(S₁)が基板を感知すると、その
信号により、制御装置（41）は再び駆動モータ（40）を
正転させる。以後、この操作が反復されて、基板（Ｗ）
は、処理液に浸漬されつつ、液中を基板搬送路に沿って
往復移動し、上下のノズル（28）（29）から噴射される
液流とあいまって、きわめて効率よく、かつ、均一な表
面処理が行われる。

また、処理槽（20）の前後壁の透孔（23b）（23c）は、
蓋（24）（24′）による閉塞が、完全な密閉状態ではな
いため、この部分から処理液が溢流して液溜槽（21a）
（21b）に流下し、排液管（34a）（34b）を経て、受槽
（32）に還流し、再度、ポンプ（36）により、処理槽
（20）に循環する。より大量の循環液量を必要とする場
合には、処理槽（20）の排液管（33）に付設したバルブ
（35）の開度を適切に設定して、受槽（32）に還流する
処理液の量を増加させればよい。

一方、センサ(P₁)(P₂)は、上述表面処理の間、被処理基
板（Ｗ）の処理の進行状態をモニタする。この目的のた
めのセンサ手段としては、たとえば本出願人による特開
昭57-192954号公報（発明の名称「表面処理方法」）に
記載してあるような、基板の透過光量もしくは表面で反
射する光量の変化に基づいて、表面処理の進行状態を検
知する手段などを、適用することができる。

かくして、センサ(P₁)(P₂)により、所望の表面処理が終
了したことが検知されると、その信号が制御装置（41）
に送られ、制御装置（41）は、バルブ（35）を開放する
とともに、モータ(M₁)(M₂)を駆動して、２個の蓋（24）
（24′）を開放し、ポンプ（36）を停止させる。次い
で、駆動モータ（40）が正転方向に連続駆動され、各搬
送ロール（22）を駆動して、処理済みの基板（Ｗ）を透
孔（23c）及び（23d）を通して、装置外へ送りだし、処
理を終了する。

以上は、本発明装置を単体で使用する場合について記述
したが、被処理基板を複数種の処理液により、複数段階
にわたって表面処理をする際には、上述装置を必要個数
連接して、連続的に処理を行うようにすることができ
る。第４図は、その一例の構成を示す概略図で、複数個
（この例では、第１現像処理ユニット（45）、第２現像
処理ユニット（46）及び水洗処理ユニット（47）の３
個）の表面処理装置を連接し、その前段にローダ（48）
を、また後段に乾燥装置（49）とアンローダ（50）と
を、連接したものである。

各ユニット（45）（46）（47）は、上述の第１図ないし
第３図に示した装置に準じて構成してあり、ローダ（4
8）に収容されている被処理基板（Ｗ）を、順次、各ユ
ニットを通過させて搬送し、所要の現像、水洗、乾燥等
の表面処理を施し、アンローダ（50）に収容する。

このように表面処理ユニットを連接して使用すること
は、一般に知られているところではあるが、通常の表面
処理装置は、それを連接すると前後のユニットにおける
処理液が混合されることが多い、したがって、隣接する
ユニットに、それぞれ異種類の処理液を適用する場合
に、単純にそれらのユニットを連接すると、異種の処理
液が混合されて問題を生じることがあるが、本発明装置
では、前述のように、処理槽の前後に、溢流する処理液
を回収するための液溜槽を設置してあるので、連接に際
して、処理液の混合防止に関し、なんらの配慮も必要と
せず、単純に所要のユニットを連接して使用することが
できる。

上述説明は、図示の実施例に基づいて記載したが、本発
明は、上記内容に限定されるものではなく、各種の応用
変形が可能である。

たとえば、上述実施例では、一対のセンサ(S₁)(S₂)によ
り基板を検知して、搬送ロールを正逆両方向に交互に駆
動することにより、基板を処理槽内で往復駆動するよう
にしてあるが、これを適当な緩速度で一方向のみに移送
するようにし、その移送の間に、必要に応じて停止期間
を設けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

（１）浸漬処理、スプレイ処理、あるいは浸漬とスプレ
イとを併用する処理のいずれにも適用でき、また、処理
の間、基板の移動を、往復移動、一方向移動、移動と停
止の併用等、被処理基板の性状に応じて、多様な表面処
理手法を選択して、適用することができる。

（２）表面処理の進行状況をモニタリングする手段を備
えて、処理の終了時点を検知するようにしてあるので、
過剰の処理をすることがなく、経済的で、かつ、均一な
処理結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の概略構成を示す正面断面
図、第２図は、第１図II-II線における断面図、第３図は、透孔を閉塞する蓋の構成を示す斜視図、第４図は、本発明装置を複数個連接した表面処理工程の
生産ラインを示す概略図、第５図ないし第９図は、それぞれ従来技術を説明する概
略図、である。（Ｗ）被処理基板（20）処理槽、（21a）（21b）液溜槽（22）搬送ロール、（23a）〜（23d）透孔（24）（24′）蓋、（25）皿状パッキング（26）軸受板、（27）ベアリング（28）ウオーム歯車、（29）駆動軸（30）ウオーム、（31）Ｏリング（32）受槽、（35）バルブ（36）ポンプ、（38）（39）ノズル（40）搬送駆動モータ、（41）制御回路（42）ラック、（44）歯車（45）第１現像処理ユニット（46）第２現像処理ユニット（47）水洗ユニット、（48）ローダ（49）乾燥装置、（50）アンローダ (M₁)(M₂)蓋開閉用モータ (P₁)(P₂)処理状態検出センサ (S₁)(S₂)基板搬送反転用センサ (V₁)(V₂)バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その内部に薄板状基板を載置して水平搬送
する複数個の搬送ロールからなる基板搬送路を配設した
処理槽と、前記搬送ロールを正逆両方向に回転させる回転駆動手段
と、前記処理槽に供給される表面処理液を、適宜に回収する
ための受槽と、該受槽の表面処理液を前記処理槽へ循環供給する処理液
循環装置と、前記処理槽内の基板搬送路の前後端付近に、それぞれ配
置した一対の基板検知装置と、該基板検知装置が基板を検知して発生する出力に基づい
て、前記回転駆動手段を制御し、所要時間、搬送ロール
の回転方向を反転させるように制御する制御手段、とか
らなる表面処理装置であって、前記処理液循環装置は、ポンプを介して受槽に接続され
た送液管から分岐し、それぞれ基板搬送路の上下から表
面処理液を供給するための第１及び第２の配管と、これ
ら第１の配管及び第２の配管にそれぞれ付設された第１
及び第２のバルブと、処理槽から受槽に表面処理液を排
出するための排液管に付設された第３のバルブとから構
成され、スプレイ処理、浸漬処理またはそれらの組合せ
処理に応じて、前記第１ないし第３のバルブを、それぞ
れ開閉制御するようにした表面処理装置。
【請求項２】処理槽内に、薄板状基板の表面処理の終点
を検知する終点検知手段を付設し、該終点検知手段が表
面処理の終点を検知するまでの間、薄板状基板を基板搬
送路に沿って往復移動させるようにした特許請求の範囲
第（１）項記載の表面処理装置。