(57)【要約】【課題】  ロールブラシに撓みを生じて、ロールブラシに部分的なぶれが発生しても、基板の主面全体に対してより均一な処理を行うことができる装置を提供する。【解決手段】  ２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂを、基板Ｗの搬送方向において間隔を設けかつ互いに平行に配設し、各ロールブラシ１４ａ、１４ｂに、その回転時に軸心位置がぶれる軸心ぶれ区域が軸線方向における複数のほぼ定位置に波状的にそれぞれ現出するときに、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂの、基板搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いにずれるように設定し、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにおける軸心ぶれ区域が基板の幅方向において相互間でずれるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ基板の相対的移動方向に対し回転軸が交差するように支持され、基板の相対的移動方向において間隔を設けかつ互いに平行に配設され、それぞれ円筒状周面が基板の主面に当接して回転駆動される少なくとも２本のロールブラシと、
これらのロールブラシに対し基板を相対的に移動させる移動手段と、
を備えた基板処理装置において、
前記各ロールブラシに、その回転時に軸心位置がぶれる軸心ぶれ区域が軸線方向における複数のほぼ定位置に波状的にそれぞれ現出するときに、少なくとも２本のロールブラシにおける前記軸心ぶれ区域が、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれるようにしたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
少なくとも２本のロールブラシの長さおよび回転数が互いに同じであり、その２本のロールブラシの、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いにずれるように設定したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置において、
少なくとも２本のロールブラシの長さおよび基板の搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いに同一であり、その２本のロールブラシの回転数が互いに異なるように設定したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置において、
少なくとも２本のロールブラシの回転数および基板の搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いに同一であり、その２本のロールブラシの長さが互いに相違するように設定したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
それぞれ基板の相対的移動方向に対し回転軸が交差するように支持され基板の相対的移動方向において間隔を設けかつ互いに平行に配設された少なくとも２本のロールブラシをそれぞれ回転駆動させ、それらのロールブラシの円筒状周面を、ロールブラシに対し相対的に移動する基板の主面にそれぞれ当接させて基板を処理する基板処理方法において、
各ロールブラシを所定の回転数でそれぞれ回転させ、その回転時に軸心位置がぶれて軸線方向における複数のほぼ定位置に波状的にそれぞれ現出する軸心ぶれ区域に関するデータをそれぞれ取得する準備工程と、
この準備工程で取得された軸心ぶれ区域に関するデータに基づいて、少なくとも２本のロールブラシにおける軸心ぶれ区域が、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれるように設定する設定工程と、
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）用ガラス基板、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用ガラス基板、プリント基板等の基板を水平方向へ搬送しつつ、基板の主面へ処理液を供給しロールブラシを使用して基板のスクラブ洗浄等の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板の表面に付着した、例えば１μｍ以上のパーティクル等の汚染物質を除去するには、一般に、ロールブラシを使用したスクラブ洗浄が行われる。このような処理を行うロールブラシ洗浄装置は、互いに平行に並設された複数の搬送ローラから構成され基板を支持して水平方向へ搬送するローラコンベア、このローラコンベアによって搬送される基板の主面へ純水等の洗浄液を供給するノズル、および、基板の主面に当接して基板を擦るロールブラシを備えて構成されている。ロールブラシは、ブラシ毛の植設部分の外側の回転軸部分が２個所で支持され、回転軸に連結されたモータによって回転駆動される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−５７０２号公報（第４−５頁、図１および図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したロールブラシ洗浄装置において、洗浄しようとする基板の幅寸法が小さい場合には、ロールブラシの撓みが問題視されることはなかった。ところが、近年におけるように１．５ｍ〜１．８ｍといったように基板が大型化してくると、ロールブラシの撓みによる影響が顕著化してきた。すなわち、ロールブラシに撓みを生じると、ロールブラシに部分的なぶれ（振動）が発生して、ブラシの毛先が基板の主面全体に対して均等な圧力で当接しなくなる。この結果、基板主面の洗浄度が不均一になる、といった問題点がある。
【０００４】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、ロールブラシに撓みを生じて、ロールブラシに部分的なぶれが発生しても、基板の主面全体に対してより均一な処理を行うことができる基板処理装置および基板処理方法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】
【０００５】
請求項１に係る発明は、それぞれ基板の相対的移動方向に対し回転軸が交差するように支持され、基板の相対的移動方向において間隔を設けかつ互いに平行に配設され、それぞれ円筒状周面が基板の主面に当接して回転駆動される少なくとも２本のロールブラシと、これらのロールブラシに対し基板を相対的に移動させる移動手段とを備えた基板処理装置において、前記各ロールブラシに、その回転時に軸心位置がぶれる軸心ぶれ区域が軸線方向における複数のほぼ定位置に波状的にそれぞれ現出するときに、少なくとも２本のロールブラシにおける前記軸心ぶれ区域が、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、少なくとも２本のロールブラシの長さおよび回転数が互いに同じであり、その２本のロールブラシの、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いにずれるように設定したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、少なくとも２本のロールブラシの長さおよび基板の搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いに同一であり、その２本のロールブラシの回転数が互いに異なるように設定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、少なくとも２本のロールブラシの回転数および基板の搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いに同一であり、その２本のロールブラシの長さが互いに相違するように設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、それぞれ基板の相対的移動方向に対し回転軸が交差するように支持され基板の相対的移動方向において間隔を設けかつ互いに平行に配設された少なくとも２本のロールブラシをそれぞれ回転駆動させ、それらのロールブラシの円筒状周面を、ロールブラシに対し相対的に移動する基板の主面にそれぞれ当接させて基板を処理する基板処理方法において、各ロールブラシを所定の回転数でそれぞれ回転させ、その回転時に軸心位置がぶれて軸線方向における複数のほぼ定位置に波状的にそれぞれ現出する軸心ぶれ区域に関するデータをそれぞれ取得する準備工程と、この準備工程で取得された軸心ぶれ区域に関するデータに基づいて、少なくとも２本のロールブラシにおける軸心ぶれ区域が、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれるように設定する設定工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明の基板処理装置においては、１本のロールブラシに現出する複数の軸心ぶれ区域、すなわち基板の主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域と、そのロールブラシと基板の相対的移動方向において間隔を設けて配設された別のロールブラシに現出する複数の軸心ぶれ区域、すなわち基板の主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域とが、基板の搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれるので、基板が２本（もしくはそれ以上）のロールブラシを通過することにより、基板の主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板の幅方向において平準化される。
したがって、請求項１に係る発明の基板処理装置を使用すると、ロールブラシに撓みを生じて、ロールブラシに部分的なぶれが発生しても、基板の主面全体に対してより均一な処理を行うことができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の基板処理装置では、２本（もしくはそれ以上）のロールブラシにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域の数および絶対的位置が同じであって、その２本のロールブラシの、基板の幅方向における位置が互いにずれるように設定されることにより、軸心ぶれ区域、すなわち基板の主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域が２本のロールブラシ間で基板の幅方向においてずれる。このため、基板が２本のロールブラシを通過することにより、基板の主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板の幅方向において平準化される。
【００１２】
請求項３に係る発明の基板処理装置では、２本（もしくはそれ以上）のロールブラシの回転数が互いに異なるように設定されることにより、２本のロールブラシにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域、すなわち基板の主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域の数および絶対的位置が互いに相違する。このため、基板が２本のロールブラシを通過することにより、基板の主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板の幅方向において平準化される。
【００１３】
請求項４に係る発明の基板処理装置では、２本（もしくはそれ以上）のロールブラシの長さが互いに相違するように設定されることにより、２本のロールブラシにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域、すなわち基板の主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域の少なくとも絶対的位置が互いに相違する。このため、基板が２本のロールブラシを通過することにより、基板の主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板の幅方向において平準化される。
【００１４】
請求項５に係る発明の基板処理方法によると、準備工程により、２本（もしくはそれ以上）のロールブラシにおける軸心ぶれ区域、すなわち基板の主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域に関するデータがそれぞれ取得され、設定工程により、準備工程で取得された軸心ぶれ区域に関するデータに基づいて、２本のロールブラシにおける軸心ぶれ区域が基板の幅方向において相互間でずれるように設定される。このため、基板が２本のロールブラシを通過することにより、基板の主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板の幅方向において平準化される。
したがって、請求項５に係る発明の基板処理方法によると、ロールブラシに撓みを生じて、ロールブラシに部分的なぶれが発生しても、基板の主面全体に対してより均一な処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１および図２は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、基板処理装置、この例では基板洗浄装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、その概略側面図である。
【００１６】
図２に示すように、この基板洗浄装置は、互いに平行に並設された複数の搬送ローラ１０から構成され基板Ｗを水平姿勢に支持して水平方向へ搬送するローラコンベア（図１には図示を省略）、このローラコンベアによって搬送される基板Ｗの主面、この例では上面へ洗浄液、例えば純水を供給するノズル１２、基板Ｗの搬送方向に対し交差、図示例では直交するように支持され、モヘア、ナイロン等のブラシ毛によって形成される円筒状周面が基板Ｗの主面に当接して回転駆動される２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂ、および、この各ロールブラシ１４ａ、１４ｂをそれぞれ回転駆動させるモータ１６ａ、１６ｂを備えて構成されている。ロールブラシ１４ａ、１４ｂは、そのブラシ毛の植設部分が基板Ｗの幅方向の寸法と同等以上の長さを有しており、図示を省略しているが、回転軸１８ａ、１８ｂの両端部の、ブラシ毛の植設部分の外側部分が支持機構によって支持されている。２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂは、基板搬送方向において間隔を設けかつ互いに平行に配設されている。この各ロールブラシ１４ａ、１４ｂの、基板搬送方向における後方側に、ロールブラシ１４ａ、１４ｂに近接してノズル１２がそれぞれ設置されている。ノズル１２からは、基板Ｗの、その搬送方向と直交する幅方向の全体にわたって純水が吐出供給されるようになっている。そして、搬送される基板Ｗの主面上へノズル１２から純水を供給しつつ、回転駆動されるロールブラシ１４ａ、１４ｂによって基板Ｗの主面をスクラブ洗浄するように構成されている。２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂは、互いに同じ長さであり、モータ１６ａ、１６ｂによって同一の回転数で回転駆動される。
【００１７】
ここで、或る程度の長さを有していて撓みを生じたロールブラシ１４ａ、１４ｂを所定の回転数で回転させると、ロールブラシ１４ａ、１４ｂは、その軸心位置がぶれる現象が起こる。この場合において、ロールブラシ１４ａ、１４ｂには、図３に示すように、軸心位置がぶれる軸心ぶれ区域が軸線方向における複数のほぼ定位置に波状的にそれぞれ現出する。すなわち、軸心位置がほとんどぶれない軸心固定点と、軸心位置がぶれる軸心ぶれ区域とが軸線方向において交互に繰り返し現出する。図３において、横軸は、ロールブラシ１４ａ、１４ｂの一端からの距離であり、縦軸は、基準軸心位置からの変位量である。そして、上側の曲線と下側の曲線との間の距離が軸心位置のぶれ幅を示し、ぶれ幅は、複数の紡錘形を連ねたように軸線方向において推移し変動する。なお、図３に示した実験データは、ロールブラシの長さが１９３ｃｍで、ロールブラシの回転数が１５０ｒｐｍであるときのものである。
【００１８】
上記したような同一の回転特性を有する２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂを、図１に示したように基板Ｗの搬送方向と直交する基板Ｗの幅方向における位置が互いにずれるように設置する。これにより、図４に示すように、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにおける軸心ぶれ区域が基板Ｗの幅方向において相互間でずれることとなる。図４において、実線で示した曲線が、一方のロールブラシ１４ａにおける軸心位置がぶれる状態を示し、二点鎖線で示した曲線が、他方のロールブラシ１４ｂにおける軸心位置がぶれる状態を示す。このように、一方のロールブラシ１４ａに現出する複数の軸心ぶれ区域、すなわち基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域と、他方のロールブラシ１４ｂに現出する複数の軸心ぶれ区域、すなわち基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域とが、基板Ｗの搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれることにより、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂを通過する基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板Ｗの幅方向において平準化される。このため、ロールブラシ１４ａ、１４ｂにぶれが発生しても、基板Ｗの主面全体に対する洗浄度をより均一化することができる。
【００１９】
上記したように、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにそれぞれ現出する複数の軸心ぶれ区域が、基板Ｗの搬送方向と直交する基板の幅方向において相互間でずれるように、各ロールブラシ１４ａ、１４ｂの位置をそれぞれ設定するためには、予め、ロールブラシ１４ａ、１４ｂを種々の回転数でそれぞれ回転させ、その回転時に現出する軸心ぶれ区域に関するデータをそれぞれ取得しておくようにする。そして、基板の洗浄処理を行う前に、予め取得された軸心ぶれ区域に関するデータに基づいて２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにおける軸心ぶれ区域が基板の幅方向において相互間でずれるように位置設定するようにすればよい。
【００２０】
図５は、この発明の別の実施形態を示す基板洗浄装置の概略平面図である。ロールブラシ１４ａ、１４ｂに発生する撓みは、ロールブラシ１４ａ、１４ｂの長さ方向における中心位置に対して左右対称とはならないので、この装置では、他方のロールブラシ１４ｂのモータ１６ｂ側を一方のロールブラシ１４ａのモータ１６ａ側と逆にして、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにおけるそれぞれの最大撓み位置を、基板Ｗの搬送方向と直交する基板の幅方向において一致させるようにし、かつ、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにおける軸心ぶれ区域が基板Ｗの幅方向において相互間でずれるようにしている。
【００２１】
図６は、この発明のさらに別の実施形態を示す基板洗浄装置の概略平面図である。この装置では、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂを基板Ｗの搬送方向と直交する基板Ｗの幅方向における位置が互いに一致するように設置している。一方、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂは、互いに異なる回転数で回転駆動されるようになっている。
【００２２】
ここで、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂの回転数が互いに異なる場合には、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域、すなわち基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域の数および絶対的位置が互いに相違することとなる。図７は、他方のロールブラシ１４ｂの回転数を大きくしたときの軸心のぶれを示す図であって、この実験データは、ロールブラシの回転数が４５０ｒｐｍであるとき（ロールブラシの長さは１９３ｃｍである）のものである。図７に示したように、一方のロールブラシ１４ａの回転数より他方のロールブラシ１４ｂの回転数を大きくすると、一方のロールブラシ１４ａに現出する軸心ぶれ区域の数に比べて他方のロールブラシ１４ｂに現出する軸心ぶれ区域の数が多くなり、また、軸心ぶれ区域の絶対的位置も互いに相違することとなる。このため、図８に示すように（実線で示した曲線が、一方のロールブラシ１４ａにおける軸心位置がぶれる状態を示し、破線で示した曲線が、他方のロールブラシ１４ｂにおける軸心位置がぶれる状態を示す）、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂにおける軸心ぶれ区域の数および絶対的位置が互いに相違することにより、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｂを通過する基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板Ｗの幅方向において平準化されることとなる。
【００２３】
図９は、この発明のさらに別の実施形態を示す基板洗浄装置の概略平面図である。この装置では、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｃの長さが互いに相違している。一方、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｃは、モータ１６ａ、１６ｃによって回転軸１８ａ、１８ｃが同一の回転数で回転駆動され、また、基板Ｗの搬送方向と直交する基板Ｗの幅方向における位置がずらされることなく互いに同一となるように、すなわちロールブラシ１４ａ、１４ｃの長さ方向における中心位置が互いに一致するように設置されている。
【００２４】
図９に示した装置のように、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｃの長さが互いに相違している場合においても、各ロールブラシ１４ａ、１４ｃにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域、すなわち基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が比較的大きい圧力で当接する区域の絶対的位置が互いに相違することとなる。このため、２本のロールブラシ１４ａ、１４ｃを通過する基板Ｗの主面に対してブラシの毛先が当接する圧力の大きさが基板Ｗの幅方向において平準化されることとなる。
【００２５】
上記した実施形態では、基板を洗浄する処理について説明したが、この発明は、洗浄以外の基板の処理、例えばロールブラシを用いた現像処理などについても適用し得るものである。また、上記した実施形態では、ロールブラシ１４ａ、１４ｂを基板Ｗの搬送方向に対し直交するように配設したが、基板Ｗの搬送方向に対し斜めに配設するようにしてもよい。また、３本もしくはそれ以上の本数のロールブラシを、基板搬送方向においてそれぞれ間隔を設けて互いに平行に配設するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、基板を水平方向へ搬送するようにしたが、基板を固定しロールブラシを基板に対して移動させるような構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、基板洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した基板洗浄装置の概略側面図である。
【図３】基板洗浄装置においてロールブラシの回転時に発生する軸心のぶれを示す図である。
【図４】互いに同じ長さを有し同一の回転数で回転駆動される２本のロールブラシを、基板搬送方向と直交する基板の幅方向における位置が互いにずれるように設置したときに、２本のロールブラシにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域が基板の幅方向において相互間でずれることを説明するための図である。
【図５】この発明の別の実施形態を示し、基板洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図６】この発明のさらに別の実施形態を示し、基板洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】基板洗浄装置においてロールブラシの回転時に発生する軸心のぶれを示す図であって、ロールブラシの回転数を大きくしたときのものである。
【図８】互いに同じ長さを有する２本のロールブラシの回転数を互いに異なるように設定したときに、２本のロールブラシにそれぞれ現出する軸心ぶれ区域の数および絶対的位置が互いに相違することを説明するための図である。
【図９】この発明のさらに別の実施形態を示し、基板洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  搬送ローラ
１２  ノズル
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  ロールブラシ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  モータ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  ロールブラシの回転軸
Ｗ  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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