(57)【要約】【課題】ガラス基板等の被処理基板を搬送しながらエッチング処理を行うエッチング装置において、板厚の薄い被処理基板を好適に搬送することが可能なエッチング装置を提供する。【解決手段】エッチング装置１０は、所定方向に搬送されているガラス基板２４に対してエッチング液を噴射する。このエッチング装置１０は、ガラス基板２４の搬送方向に沿って連結された複数の処理チャンバと、連結部４２を備えている。連結部４２は、隣接する２つの処理チャンバを連通するように設けられた、ガラス基板２４が通過するための開口を有する。さらに、連結部４２において、ガラス基板２４を下方から支持する搬送補助ローラ５０が配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に搬送されている被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成されたエッチング装置であって、
前記被処理基板の搬送方向に沿って連結された複数の処理チャンバと、
隣接する２つの処理チャンバを連通するように設けられた、前記被処理基板が通過するための開口を有する連結部と、
を少なくとも備えており、
前記連結部において、前記被処理基板を下方から支持する搬送補助ローラを有していることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
前記搬送補助ローラは、前記連結部に形成された凹部に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記連結部の導入口および導出口の上下部から前記被処理基板の搬送方向に沿った方向に突出する飛散防止部をさらに備えており、上部に設けられた飛散防止部は、突出方向に向かって下方に傾斜する傾斜面を有し、かつ、突出距離が下部の飛散防止部よりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の被処理基板のエッチング装置に関し、特に板厚の薄い被処理基板を好適に搬送することが可能なエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイは、近年、薄型化の要請がますます強くなっている。フラットパネルディスプレイの製造プロセスでは、２枚のガラス基板で液晶層等の画像表示に必要な機能層を封止することによって製造される。薄型ディスプレイを提供するためには、エッチングプロセスによってガラス基板を薄型化することが有効である。
【０００３】
エッチングプロセスは、ガラス基板をエッチング液と接触させるウェットエッチング処理が一般的に採用されている。ウェットエッチング処理は、枚葉式エッチングと浸漬式エッチングに大別される。枚葉式エッチングは、搬送されているガラス基板に対してスプレー等を用いてエッチング液を噴射する方式である。浸漬式エッチングは、複数のガラス基板が保持された治具を、エッチング液が収容されたエッチング槽に浸漬することによって処理される。特に、枚葉式エッチングは、浸漬式エッチングよりも大型のガラス基板のエッチングに有利とされており、近年では枚葉式エッチングの需要が増大している。
【０００４】
しかし、このようなエッチング処理によってガラス基板の薄型化が進むにしたがって、製造工程におけるガラス基板の取り扱いが難しくなった。特にガラス基板の板厚が０．３ｍｍ未満になると、ガラス基板の強度が低下してしまい、ディスプレイの製造プロセスの中でガラス基板を破損してしまうことがあった。
【０００５】
そこで、搬送ローラの外周面により直径の大きなリング状部材を配置するように構成された搬送機構があった（例えば、特許文献１参照。）。この技術によれば、リング状部材によって、ガラス基板と搬送ローラの接触面積を減少させることができるので、ガラス基板が傷ついたり、破損したりするのを防止することができる。このため、エッチング処理時やその他の製造プロセスにおいて安定的にガラス基板を搬送することが可能になるとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０‐０８３５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような搬送機構だけでは、エッチング装置内における搬送不良を防止することが困難な場合がある。枚葉式エッチング装置でガラス基板を処理していると、薄型化によって板厚が薄くなった際にガラス基板が撓んでしまうことがある。エッチング処理中にガラス基板が撓むと、搬送ローラの間に挟まったり、落下したりしてガラス基板が破損するおそれがある。また、破損したガラス基板がエッチング装置の搬送機構にも影響を与えてしまい、装置を停止せざるを得ないこともある。このように、板厚の薄いガラス基板を処理する場合、枚葉式エッチング装置における固有の問題が生じるおそれがあるため、安定的な搬送機構を有するエッチング装置が求められていた。
【０００８】
本発明の目的は、板厚の薄い被処理基板を好適に搬送することが可能なエッチング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るエッチング装置は、所定方向に搬送されている被処理基板に対してエッチング液を噴射するように構成されたエッチング装置である。このエッチング装置は、少なくとも複数の処理チャンバと処理チャンバの間に配置された連結部を備えている。処理チャンバは、被処理基板の搬送方向に沿って連結されている。連結部は、隣接する２つの処理チャンバを連通するように設けられており、被処理基板が通過するための開口を有している。さらに、連結部において、被処理基板を下方から支持する搬送補助ローラが配置されている。
【００１０】
本発明によると、エッチング処理により徐々に板厚が薄くなり、取り扱いが難しくなってしまう被処理基板を好適に搬送することができる。エッチング処理の開始時点では被処理基板の板厚も十分に確保されているため、好適に搬送することができるが、エッチング処理が進むにつれて板厚が薄くなり、搬送中に被処理基板が撓むことがある。特に、処理チャンバの間に配置される連結部では搬送機構を配置することが難しいため、被処理基板を支持するため搬送補助ローラを配置する。搬送補助ローラは、駆動系等を必要としない従動式ローラであり、連結部においても配置することができるので、板厚の薄くなった被処理基板の撓みを抑制することができる。
【００１１】
また、搬送補助ローラは、その一部が突出する状態で、連結部に形成された凹部に回転可能に支持されていることが好ましい。搬送補助ローラを凹部内に配置することによって、連結部の開口の高さを低くすることが可能になる。連結部の開口面積が大きくなると、隣接するチャンバで使用している薬液が連結部を介して混ざり合ってしまうことがある。このため、被処理基板が連結部に接触することがない程度の高さで搬送補助ローラを突出させることで、開口部の高さを低くすることが可能になる。
【００１２】
また、連結部の導入口および導出口の上下部から被処理基板の搬送方向に沿った方向に突出する飛散防止部をさらに備えることが好ましい。さらに、上部に設けられた飛散防止部は、突出方向に向かって下方に傾斜する傾斜面を有し、かつ、突出距離が下部の飛散防止部よりも長くなるように構成される。本発明では、被処理基板に向かって噴射されるエッチング液等の薬液が連結部に侵入することがあるため、飛散防止部を備えることにより、エッチング液の侵入を抑制することが可能になる。また、上部に設けられた飛散防止部が傾斜面を持つことによって、上方から噴射された噴射されたエッチング液が飛散防止部で滞留することになく流れ落ちる。さらに、上部の飛散防止部が下部よりも長く突出することによって、傾斜面を流れ落ちた薬液が下側の飛散防止部に回り込むこともない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、板厚の薄い被処理基板を好適に搬送することが可能なエッチング装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置の概略側面図である。
【図２】処理チャンバの構造について示す図である。
【図３】スプレーユニットのスライド機構を示す図である。
【図４】エッチングチャンバと後水洗チャンバの連結部について示す図である。
【図５】搬送補助ローラの別の実施形態を示す図である。
【図６】連結部の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここから、図面を用いて本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るガラス基板のエッチング装置１０の概略側面図である。エッチング装置１０は、搬入部１２、前水洗チャンバ１４、第１のエッチングチャンバ１６１〜第３のエッチングチャンバ１６３、後水洗チャンバ１８、乾燥チャンバ２０、搬出部２２を備えている。搬送ローラ３０は、エッチング装置１０の長さ方向に沿って配置されており、ガラス基板２４を水平方向に搬送するように構成される。エッチング装置１０は、搬送されているガラス基板２４に対してエッチング液を噴射することによって薄型化等のエッチング処理を行うように構成される。
【００１６】
搬入部１２は、ガラス基板２４を搬送ローラ３０に載置することによってガラス基板２４をエッチング装置１０に導入するように構成される。ガラス基板２４は、搬送ローラ３０によって水平方向に搬送されながら各チャンバで通過することによってエッチング処理が行われ、所望の板厚になるまでエッチング処理される。ガラス基板２４は、所定間隔を設けて順次エッチング装置１０に投入される。
【００１７】
搬送ローラ３０は、図２に示すように、ガラス基板２４の搬送方向に沿って一定間隔で配置され、ガラス基板２４を下方から支持することによって搬送するように構成される。搬送ローラ３０は円筒状を呈しており、その両端から駆動シャフト３２が延出している。駆動シャフト３２は、その先端に従動ギア３４を備えている。従動ギア３４は、ウォームギア３６と当接するように構成される。ウォームギア３６は回転シャフト３８において、搬送ローラ３０に対応する位置に配置されている。回転シャフト３８はガラス基板２４の搬送方向に沿って配置されており、不図示の駆動モータにより回転するように構成される。回転シャフト３８の回転がウォームギア３６および従動ギア３４を介して搬送ローラ３０に伝わることによって、搬送ローラ３０が回転する。回転シャフト３８は複数の処理チャンバを貫通するように設けられており、１つの駆動モータで複数チャンバの搬送ローラ３０を駆動させることが可能になる。駆動モータはエッチング液の酸雰囲気により汚損しないように各処理チャンバから隔離された領域に配置されている。なお、ガラス基板２４の搬送速度は、ガラス基板の大きさや板厚、エッチング液の噴射圧力、エッチング液の組成等を考慮して、適宜設定することが好ましい。
【００１８】
前水洗チャンバ１４は、搬入部１２の後段に配置されている。前水洗チャンバ１４は、搬送ローラ３０によって搬送されているガラス基板２４に対して、搬送ローラ３０の上下に配置されたスプレーユニット４０より洗浄液を噴射するように構成される。乾燥したガラス基板に対してエッチング液を接触させてしまうと、ガラス基板が白濁してしまうおそれがある。このため、エッチング装置１０では、エッチングチャンバの前段にて洗浄液を噴射するように構成される。本実施形態では、洗浄液として市水を使用している。
【００１９】
第１のエッチングチャンバ１６１、第２のエッチングチャンバ１６２、第３のエッチングチャンバ１６３は、実質的に同一の構成であり、搬送されているガラス基板２４にエッチング液を噴射するように構成される。エッチングチャンバは、搬送ローラ３０の上下にスプレーユニット４０が配置されており、スプレーユニット４０よりエッチング液が噴射される。スプレーユニット４０は、送液配管４０１に複数の噴射ノズル４０２が配置されており、ガラス基板２４に均一にエッチング液が噴射されるように構成される。また、スプレーユニット４０は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、搬送方向と直交する方向にスライド可能な状態で支持されている。スプレーユニット４０が往復移動することによって、ガラス基板２４により均一にエッチング液を噴射するとともに、ガラス基板２４の上面にエッチング液が滞留するのを防止することができる。なお、スプレーユニット４０の配置や噴射ノズル４０２の数は被処理基板の大きさやエッチング量に応じて、適宜変更することができる。
【００２０】
前水洗チャンバ１４および第１のエッチングチャンバ１６１等の隣接する２つの処理チャンバは、図２に示すように隔壁によって分離されている。なお、隔壁を含むエッチングチャンバの筐体は、ポリ塩化ビニル等の耐フッ酸性を有する樹脂によって形成される。隔壁にはガラス基板２４が通過するために、２つの処理チャンバを連通するスリットを設けた連結部４２が形成されている。連結部４２は、ガラス基板２４が通過できる程度の高さに形成されており、４〜１５ｍｍの高さで形成されていることが好ましい。
【００２１】
なお、本実施形態におけるエッチング液は、少なくともフッ酸が含まれており、塩酸や硫酸等の無機酸や界面活性剤が含まれていてもよい。エッチング液の組成や液温はエッチング量や被処理基板の種類に応じて適宜変更することが可能である。また、エッチング装置１０は、３つのエッチングチャンバを有しているが、エッチングチャンバの数は被処理基板や設置場所等を考慮して変更することが可能である。
【００２２】
処理チャンバにおける搬送ローラ３０の間隔は、３０〜８０ｍｍに設定することが好ましい。搬送ローラ３０の間隔が３０ｍｍ未満になると、下方から噴射されるエッチング液がガラス基板２４に接触しにくく、エッチング処理が好適に行われないおそれがある。また、搬送ローラ３０の間隔が８０ｍｍを超えると、板厚が薄くなったガラス基板を搬送することが難しくなる。特に０．２ｍｍ未満まで薄型化されたガラス基板は、搬送中に撓みやすくなることが出願人の実験によって判明している。
【００２３】
後水洗チャンバ１８は、第３のエッチングチャンバ１６３の後段に配置されている。後水洗チャンバ１８は、前水洗チャンバ１４と同様にガラス基板２４に対して上下方向から洗浄液を噴射することによって、エッチング液を洗い流すように構成される。洗浄液は、前水洗チャンバ１４と同様に市水が使用されている。
【００２４】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、第３のエッチングチャンバ１６３と後水洗チャンバ１８の間の連結部４２には、搬送補助ローラ５０が設けられている。搬送補助ローラ５０は、連結部４２に設けられた凹部５２内で回転可能に支持されている。搬送補助ローラ５０は、円筒状を呈しており、搬送されているガラス基板２４を下方から支持するように構成される。搬送補助ローラ５０は、ガラス基板の搬送に応じて従動回転するローラであり、その直径が搬送ローラ３０の半分以下であることが好ましい。
【００２５】
また、搬送補助ローラ５０は、搬送ローラ３０と同程度の高さになるように凹部５２からその一部が突出するように構成される。搬送補助ローラ５０の突出量は、搬送補助ローラ５０がガラス基板２４を支持した際に、ガラス基板２４の下面が連結部４２に接触しない程度に調整される。凹部５２は、その底面が連結部４２の開口に向かって下方に傾斜している。このため、凹部５２内にエッチング液等の薬液が溜まることなく、処理チャンバに流れ落ちるように構成される。
【００２６】
本実施形態では、複数の搬送補助ローラ５０がマトリクス状に配置されているが、搬送補助ローラ５０の配置は、被処理基板が撓まないように支持すること可能であれば特に制限はない。また、被処理基板の大きさや板厚によって、搬送補助ローラ５０の形状も適宜変更することが可能である。例えば、図５に示すように、搬送ローラ３０のような幅広の搬送補助ローラ５０１を配置しても良い。搬送補助ローラ５０１は、連結部４２の開口に向かって傾斜する傾斜面の上方に配置されており、薬液が連結部４２内で滞留しないように構成される。
【００２７】
薄型化されたガラス基板２４は、第３のエッチングチャンバ１６３と後水洗チャンバ１８の連結部４２において撓んでしまうことがあり、ガラス基板２４の撓んだ前端が連結部４２に接触してしまうおそれがある。搬送補助ローラ５０を配置することによって、連結部４２内でガラス基板２４を下方から支持し、第３のエッチングチャンバ１６３から後水洗チャンバ１８へガラス基板２４をスムーズに搬送することができる。
【００２８】
また、搬送補助ローラ５０を凹部５２内に配置することによって、連結部４２の開口部の高さを低くすることができる。連結部４２の開口面積が大きくなると、第３のエッチングチャンバ１６３と後水洗チャンバ１８の薬液が混ざりあってしまうおそれがある。エッチング液は、前述のように所望の組成に調整されているため、後水洗チャンバ１８の洗浄液がエッチングチャンバに混入すると、エッチングに不具合が生じるおそれがある。また、洗浄液にエッチング液が混入すると、所望の洗浄性能を発揮できなくなるおそれが高い。このため、連結部４２の開口の高さを低くすることで、薬液の混入を抑制している。
【００２９】
乾燥チャンバ２０は、後水洗チャンバ１８と連結されており、エアナイフ２０１によってガラス基板２４の主面にエアを吹き付けてガラス基板２４を乾燥するように構成される。なお、エアナイフ２０１以外にも絞りローラをガラス基板２４の主面に押し当てることで、乾燥処理を行うことも可能である。乾燥処理が行われたガラス基板２４は、搬出部２２により搬出される。エッチング処理が行われたガラス基板２４は、適宜後工程において処理される。
【００３０】
連結部４２に搬送補助ローラ５０を配置する理由は、搬送ローラ３０やスプレーユニット４０の駆動部の配置や処理チャンバの水密性および気密性の確保等の制約があり、各チャンバの連結部４２の周辺において、薄型のガラス基板を搬送するために必要な間隔で搬送ローラ３０を配置することが難しいためである。処理チャンバ内の搬送ローラの間隔は適宜設定することが可能であるが、連結部４２の周辺部は上記のような理由により、処理チャンバの中央部よりも搬送ローラ３０の配置間隔が広くなってしまう。このため、板厚が０．２ｍｍ未満に薄型化されたガラス基板を処理する場合は、連結部４２の周辺でのガラス基板２４の撓みを抑制するために搬送補助ローラ５０を配置する。この場合、搬送ローラ３０と搬送補助ローラ５０の間隔を３０〜５０ｍｍに調整することにより、ガラス基板の撓みを抑制することが可能である。
【００３１】
なお、エッチング装置１０を１つの長大な処理チャンバで構成することによって、連結部がないエッチング装置を使用することも考えられるが、現実的ではない。その理由は、１つの処理チャンバが長くなり過ぎると、送液配管等がエッチング液の重みにより撓んでしまうおそれがあるからである。また、エッチング液は、エッチング速度を向上させるために液温が３５℃以上になるように温度管理されており、処理チャンバの分割は熱膨張による送液配管への影響を抑制する効果もある。上記の理由により、エッチング装置１０は、エッチングチャンバや水洗チャンバ等のチャンバ毎にあえて分割して製造した後に、処理チャンバを連結することによって組み立てられている。
【００３２】
なお、本実施形態では一例として、第３のエッチングチャンバ１６３と後水洗チャンバ１８の連結部４２にのみ搬送補助ローラ５０を配置しているが、搬送補助ローラ５０は、所望のチャンバ間の連結部４２において配置可能である。ただし、エッチング処理の開始時点では、ガラス基板の板厚も０．５〜１．５ｍｍ程度あることが多いため、搬送補助ローラを配置する必要性は低い。後水洗チャンバ１８は、エッチング装置１０において最下流部に位置する処理チャンバであり、ガラス基板２４の板厚が最も薄くなった状態で搬送される。また、エッチングチャンバとエッチング液を洗浄するための水洗チャンバは使用する薬液が異なるため、配管の配置等の影響により同一の薬液を使用するエッチングチャンバ間よりも搬送ローラ３０の間隔が広くなってしまうことがある。このため、本実施形態では、第３のエッチングチャンバ１６３と後水洗チャンバ１８の間の連結部４２に搬送補助ローラ５０を配置することで、ガラス基板２４の撓みを抑制している。
【００３３】
ここから、図６を用いて本発明の別の実施形態について説明する。図６は、第３のエッチングチャンバ１６３と後水洗チャンバ１８の概略側面図である。連結部４２内の構造以外は、上述の実施形態と同様なので説明は省略する。本実施形態では、連結部４２の導入口および導出口の上下部からガラス基板２４の搬送方向に沿った方向に突出した飛散防止部６０が設けられている。連結部４２の開口の高さを低くしても、ある程度エッチング液が連結部４２に流れ込むことがある。エッチング液が凹部５２内等に溜まると、エッチング処理により発生した不溶性生成物が連結部４２内で固着し、搬送補助ローラ５０が回転しにくくなるおそれがある。このため、飛散防止部６０を設けることにより、スプレーユニット４０から噴射される薬液が連結部４２内に流れ込むのを防止する。なお、万が一薬液が連結部４２内に滞留するといった不具合が生じる場合は、処理チャンバ側に薬液を排出する排出溝等を形成しても良い。
【００３４】
上方に設けられた飛散防止部６０は傾斜面を有しており、スプレーユニット４０から噴射されたエッチング液や洗浄液が飛散防止部６０に滞留せずに流れ落ちるように構成される。また、上部の飛散防止部６０は、連結部４２からの突出距離が下方に設けられた飛散防止部６０よりも長い。これは、傾斜面を流れたエッチング液が下部の飛散防止部６０に滞留しないようにするためである。
【００３５】
また、上方に設けられた飛散防止部６０の下部には、絞りローラ６２が配置されている。絞りローラ６２は、上方の飛散防止部６０からガラス基板２４の上面に流れ落ちた薬液をふき取るように構成される。絞りローラ６２は、連結部に最も近い位置に配置される搬送ローラ３０の上部に配置されており、ガラス基板２４の上面に接触するように構成される。絞りローラ６２は、吸水性の高いポリウレタン等で構成されることが好ましく、ガラス基板２４の上面で従動回転することによって、ガラス基板２４上の薬液を吸収する。絞りローラ６２で薬液を吸収することにより、前段の処理チャンバで使用する薬液が後段の処理チャンバに混入するのを抑制することができる。
【００３６】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３７】
１０‐エッチング装置
１２‐搬入部
１４-前水洗チャンバ
１６１‐第１のエッチングチャンバ
１８-後水洗チャンバ
２０‐乾燥チャンバ
２２-搬出部
２４‐ガラス基板
３０-搬送ローラ
４０-スプレーユニット
４２‐連結部
５０-搬送補助ローラ
５２-凹部
６０-飛散防止部
６２-絞りローラ
【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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