(57)【要約】【課題】処理室で平坦な壊れやすい基板（２）に処理液（１４）を供給するために、取扱いが容易で側面案内が可能である処理装置を提供する。【解決手段】基板（２）は、搬送装置（３）によって水平通過で処理室を通して案内される。円筒状の回転可能に軸受けされる側面案内ローラ（２０）を備える側面案内装置は、送給方向（４）に配向された基板（２）の有利な送給を確実にする。【選択図】図２
2008103722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に半導体及び太陽エネルギ産業用の平坦な壊れやすい基板を処理するための装置であって、
ａ）前記基板に処理液を供給することができる処理室と、
ｂ）前記基板を水平通過で前記処理室を通して案内することができる搬送装置と、
ｃ）送給方向に対し略平行に配向された互いに向かい合った前記基板の外側縁部を把持する少なくとも１つの側面案内装置と、を有するものにおいて、
前記側面案内装置は、回転可能に軸受けされた円筒状の側面案内ローラ（２０）を備えることを特徴とする、
処理装置。
【請求項２】
前記側面案内ローラ（２０）の回転軸（３０）は、搬送ローラ（３）によって決定される送給平面に対し少なくとも略直角に、特に前記処理液の液面（１６）に対し直角に配向されることを特徴とする、請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記側面案内ローラ（２０）は、転がり軸受（３２）、特に玉軸受によって、軸受ジャーナル（３３）に回転運動可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記転がり軸受（３２）は、前記処理液に対し耐性があり、特に不活性である少なくとも１つのプラスチック材料から構成されることを特徴とする、請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記側面案内装置は、前記処理室の前記基板（２）の搬送路全体にわたって完全に延び、及び／又は前記側面案内ローラ（２０）は、前記送給方向（４）に沿ってそれぞれ１対ずつ対向して直列に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項６】
前記搬送装置からの前記基板の浮き上がりを阻止するために、上方を指す前記基板の側面を把持する少なくとも１つの保持装置が設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記基板は、複数の互いに平行のトラックで、前記処理室を通して案内されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に半導体及び太陽エネルギ産業用の平坦な壊れやすい基板を処理するための装置であって、
ａ）基板に処理液を供給することができる処理室と、
ｂ）基板を水平通過で処理室を通して案内することができる搬送装置と、
ｃ）送給方向に対し略平行に配向された互いに向かい合った基板の外側縁部を把持する少なくとも１つの側面案内装置と、を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体及び太陽エネルギ産業では、非常に多様な種類の湿式処理を施さなければならない、例えばシリコンディスク（ウェーハ）、シリコンプレート及びガラスプレートのような非常に平坦な基板がある。この場合、例えば、化学的及び電気化学的処理、洗浄及び乾燥工程が対象とされる。処理液は、噴霧法及び浸漬法の両方で供給することができる。上述の種類の基板は非常に壊れやすく、したがって、１つ以上の処理室を通して慎重に送給されなければならない。このため、多くの搬送ローラを備える搬送装置が設けられる。搬送ローラは、略水平に配向された部分的に駆動される軸に回転不動に取り付けられ、送給方向の基板の送給を可能にする。
【０００３】
さらに、好ましくは長方形に形成された基板を、搬送装置によって既定される送給方向に配向するように機能する側面案内装置が設けられる。基板の配向は、一般的に、互いに向かい合った基板の外側縁部が送給方向に対し略平行に配向されるように行われる。側面案内装置と作用結合する外側縁部は、通常、基板の最も長い外側縁部である。
【０００４】
特許文献１から公知の平坦な壊れやすい基板を処理するための装置の場合、送給方向の基板の配向を確実にするそれぞれ対向して配置された部分円錐状の側面案内ローラが設けられる。側面案内ローラは、略水平に配向された回転する軸に回転不動に取り付けられる。基板は、送給方向の搬送中に、通常の場合、部分円錐状の側面案内ローラの円形の前面と接触する。したがって、送給すべき基板と側面案内ローラとの間に、並進及び回転相対運動の重なりが生じ、この場合、摩擦力が生じることがあり、この摩擦力は、送給方向に対しある角度で配向されて、基板の外側縁部の損傷の危険を引き起こす可能性がある。
【特許文献１】独国特許第１０-２００６-０３３３５４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、簡単な手段を用いて、基板の取扱いが容易で側面案内が可能である冒頭に述べた種類の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、本発明によれば、側面案内装置が回転可能に軸受けされる円筒状の案内ローラを備えることによって解決される。
【０００７】
本発明は、基板の外側縁部の破損又ははげ落ちは、基板の外側縁部と公知の側面案内ローラとの間の複数の相対運動の重なりによって引き起こされる場合が多いという認識に基づく。さらに、処理室内の処理液の液面の変動の際に基板が上方に押し退けられ、基板の損傷が生じる可能性がある。これによって、基板の外側縁部は、側面案内ローラの部分円錐状の表面に達することがある。基板を送給するために設けられる搬送ローラへの基板の引き続く滑り落ちの際に、損傷が生じる可能性がある。円筒状に形成された側面案内ローラの使用によって、一方で、基板の外側縁部と、回転可能に軸受けされる側面案内ローラとの間の純粋な転動運動が引き起こされる。場合によって発生する摩擦力は、この場合、送給方向に対し平行に配向される。さらに、円筒状に形成された側面案内ローラによって、搬送ローラからの基板の浮き上がりの際に、基板の載置による垂直方向の追加的な力成分が、例えば側面案内ローラの部分円錐状の表面に生じることが防止される。
【０００８】
本発明の一形態では、側面案内ローラの回転軸が、搬送ローラによって決定される送給平面に対し少なくとも略直角に配向されることが意図される。基板は、処理液の液面に対し好ましくは略平行に配向された送給平面を決定し、かつ基板を送給方向に搬送する搬送ローラに位置する。側面案内ローラの回転軸のこのような配向の場合、基板の外側縁部と側面案内ローラとの間に、僅かな回転摩擦の純粋な転動運動が行われる。
【０００９】
本発明の別の好ましい形態では、側面案内ローラは、転がり軸受、特に玉軸受によって、軸受ジャーナルに回転運動可能に取り付けられる。転がり軸受、特に玉軸受の使用によって、側面案内ローラと、搬送装置に固定して設けられた軸受ジャーナルとの間の特に有利な非常に小さな回転摩擦を実現することができる。これによって、側面案内ローラによる転動運動によって引き起こされる基板に対する運動抵抗も、小さく維持できる。
【００１０】
本発明の別の形態では、転がり軸受は、処理液に対し耐性があり、特に不活性である少なくとも１つのプラスチック材料から構成されることが意図される。転がり軸受用に、特に転動体、及び場合によっては設けられる玉軸受の外側及び／又は内側リング用にプラスチック材料を使用することによって、転がり軸受の廉価な製造ならびに一般的に腐食性の処理液との適合性を有利に達成することができる。特に有利なのは、処理液に対し不活性なプラスチック材料の使用である。このようなプラスチック材料は、処理液によって腐食されず、処理液による望ましくない反応ももたらさない。適切なプラスチック材料として、特にポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）とポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が挙げられる。
【００１１】
本発明の別の形態では、側面案内装置が、処理室の基板の搬送路全体にわたって完全に延び、及び／又は側面案内ローラが、送給方向に沿ってそれぞれ１対ずつ対向して直列に配置されることが意図される。基板の搬送路全体にわたる側面案内装置の延長によって、基板が処理室で十分に案内されかつ傾かないことを確実にできて、損傷を回避することができる。送給方向に沿って側面案内ローラを１対ずつ対向して配置することによって、基板に対する対称な力の導入が確実にできて、基板の転倒又は傾きを回避することができる。
【００１２】
本発明の別の形態では、搬送装置からの基板の浮き上がりを阻止するために、上方を指す基板の側面を把持する少なくとも１つの保持装置が設けられる。
【００１３】
プリント配線板電気めっき工場に使用されるような公知の水平通過電気めっき設備は、本明細書に言及した基板においては利用できない。プリント配線板と対照的に、冒頭に述べた種類の基板は、ほんのわずかな弾性を有し、この結果、僅かな力を加えるだけで著しい破損の危険が生じる。それにもかかわらず、処理室を通して基板を整然と搬送できることを確実にするために、平坦な壊れやすい基板を処理するための装置は保持装置を備える。このことにより、基板が、処理液内の揚力によって左右されて、搬送装置から持ち上げて取り外されることが阻止される。
【００１４】
本発明の別の形態では、基板が、複数の互いに平行のトラックで、処理室を通して案内されることが意図される。これによって、有利に適合された特に小さな速度で、多数の基板を、処理室を通して案内することができる。基板の単一トラックの案内の際に、基板の処理時間を短縮することなく、単位時間当たり同一又は同様の個数を、処理室を通して案内できるために、より高い送給速度を選択しなければならず、また処理室をより長く形成しなければならないであろう。したがって、複数のトラックの平行案内によって、基板用の取扱いやすい送給速度及び処理室のコンパクトな大きさを実現することができる。
【００１５】
本発明の実施例について、図面を参照して以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本明細書で関心のある“処理”の例として、以下に、太陽エネルギ産業における使用例について詳述する。
【００１７】
太陽電池を製造するために、後に“太陽に対し活性の”側面となる側面に蒸着された又はスクリーン印刷された薄い金属の電気導体列を備える約０．２ｍｍの厚さのシリコンプレートが使用される。これらの導体路は、電気めっきにより１〜２０μｍの層厚に強化されなければならない。強化材料には、銅、錫、銀又は金を対象とすることができる。基板の対向する側面に、このために必要な、例えば接触ストリップ及び／又は接触窓の形態の接触面があり、これらの接触面は、“太陽に対し活性の”側面に蒸着された又はスクリーン印刷された電気導体列と電気的に結合している。
【００１８】
図１は、全体が参照番号１で示された装置を示しており、この装置により、このようなシリコン基板の蒸着された導体路を強化することができる。図１には、３つのシリコン基板が示され、参照番号２ａ、２ｂ及び２ｃで示されている。これらのシリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃは、複数の被駆動ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄを備えるローラ搬送システムを用いて、電気めっき浴液１４を通して貫通案内される。送給方向は、矢印４で示されている。浴液１４の液面１６は、シリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃの上側の真上、０．１〜１０ｍｍに位置する。シリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃは、すなわち電気めっき浴を通した貫通の際に、浴液１４内に完全に浸漬する。この場合、“太陽に対し活性の”側面は下方を指し、シリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃの接触面を備える側面は上方を示す。
【００１９】
シリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃの移動経路の下方にまたそれに沿って、電気めっき電流源（図示せず）のプラス極と結合される板状の陽極５が延びる。強化金属で銅、錫又は銀が対象とされる場合、可溶性の消費される陽極５を使用することができる。しかし、金浴が対象とされる場合、不溶性の陽極５が使用される。
【００２０】
搬送ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄに対向するシリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃの側面に、対向ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが配置される。これらの対向ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄは、２つの機能のために使用される。すなわち、この機能は、一方で、
シリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃを柔らかく下方に押して、浴液１４の液面１６の下方に保持する案内装置である。他方で、対向ローラ７ａ、７ｂ及び７ｃは接触装置として使用され、この接触装置により、シリコン基板２ａ、２ｂ及び２ｃの接触面、したがって、下側に蒸着された又はスクリーン印刷された導体路を、通常の方法で、電気めっき電流源（図示せず）のマイナス極と電気的に結合することができる。
【００２１】
特に図２と図３から理解できるように、設備１は、２つの平行な“トラック”を有し、それらの中で、それぞれ互いに並んでシリコン基板２を、処理液１４を通して案内できる。これらのトラックの各々は、１対ずつ対向してかつ対の内部で軸６によって互いに結合される多くの搬送ローラ３を有する。搬送ローラ３の外側の側方に、円筒形状を有する側面案内ローラ２０がある。基板２の下側は、搬送ローラ３の縁部側に位置する。搬送ローラ３の周囲面には、摩擦を高めるＯリングが設けられる。
【００２２】
さらに、図２は、設備１の各々の“トラック”に、それぞれ１組の対向ローラ７が付設されることを示している。搬送方向４に同一の“高さ”に存在する様々なトラックの対向ローラ７は、共通のシャフト２２に着座し、詳しくは、シリコン基板の上側の両方の搬送ローラ３の間のほぼ中央で、対向ローラがそれぞれ転動できるような軸方向位置に着座する。シャフト２２は、軸受２３の両側に軸受けされる。シャフトは、対向ローラ７の保持のみに使用されるだけでなく、対向ローラへの電気供給に使用される。
【００２３】
シャフト２２は、その材料の選択によって、またその形状の選択によって柔軟に形成される。すなわち、シャフト２２は小さな力で容易に曲がることができる。この結果、同一のシャフト２２に位置する２つの対向ローラ７の垂直の位置が、図２に示されるように、同一である必要はない。例えば、図２の右側に示したシリコン基板２の上側が、左側に示したシリコン基板２の上側よりも僅かに高い場合、シャフト２２のある程度の弾性変形の下に、右側に示した対向ローラ７は上方に回避でき、他方、左側に示した対向ローラ７は、付設されたシリコン基板２の上側に当接したままである。このようにして、形状的偏差がある場合にもシリコン基板２を、処理液１４を通して案内できて、シリコン基板２の破損が排除される。シャフト２２の直径として、シャフトが金属、特にステンレス鋼から製造される場合、約１〜約４ｍｍの範囲が考慮される。
【００２４】
円筒状に形成された側面案内ローラ２０は、搬送ローラ３で送給される基板２の案内のために形成される。側面案内ローラ２０の回転軸３０は、軸６の回転軸に対し直角に、また図２の表示面内に向けられた送給方向４に対し直角に配向される。処理液の液面１６は略水平に配向され、一方、回転軸３０は面法線に対し略平行に液面１６に配向される。側面案内ローラ２０は、それぞれ１対ずつ対向して配置されて、基板２の外側縁部に対する同時の把持を可能にする。送給方向４において、基板２のそれぞれ両側に、処理室の全長にわたって延びる一連の側面案内ローラ２０が設けられることが好ましい。
【００２５】
送給方向に前後に配置された側面案内ローラ２０の間のピッチ、すなわち間隔は、側面案内ローラ２０と接触する基板２の外側縁部の長さよりも小さく選択されることが好ましい。側面案内ローラ２０のピッチは、側面案内ローラ２０と接触する外側縁部の長さの５０％未満、好ましくは３０％未満であるように選択されることが好ましい。
【００２６】
図３に、図２の実施例に対応する本発明の別の実施例が断面で示されている。両方の実施例は極めて類似しており、したがって、図３の対応する構成要素は、図２と同一の参照番号に１００を追加して示されている。唯一の違いは、同一のシャフト１２２に、図２の実施例の場合のように、“トラック”当たり１つのみ（中心の対向ローラ）でなく、シリコン基板１０２の縁部側で転動する２つの対向ローラ１０７、１０７’が設けられるという点にある。この実施形態は、より大きな寸法のシリコン基板１０２で使用され、これによって、シリコン基板の中央領域の曲げが回避される。
【００２７】
図４に示した平面図は、単に部分的な断面図で示した基板２の大きさに関し側面案内ローラ２０の配置を示している。側面案内ローラ２０の間のピッチは、このピッチが基板２の外側縁部の長さの小さな一部分であるに過ぎないように選択されて、軸６に取り付けられる搬送ローラ３によって送給する際の基板２の転倒をほぼ完全に排除できる。側面案内ローラ２０は、それぞれ概略的に示した玉軸受３２により、搬送装置に付設された軸受ジャーナル３３に固定して取り付けられる。側面案内ローラ２０は、それぞれ直列に配置され、この場合、列は、送給方向４に対し平行にそれぞれ配向される。さらに、側面案内ローラ２０は、それぞれ１対ずつ対向して配置され、すなわち、対向する側面案内ローラ２０の間の結合線は、送給方向４を直角に交差する。これによって、互いに向かい合った基板２の両方の外側縁部が、それぞれ同時に、それぞれの側面案内ローラ２０と接触することを確実にできて、基板２の転倒又は傾きをほぼ排除できる。
【００２８】
図示していない実施形態では、軸受ジャーナルは、小さな末端の力が基板に及ぼされるように、５度よりも小さな、好ましくは３度よりも小さな鋭角で送給方向に傾けられる。本発明の図示していない別の実施形態では、必要に応じて基板の末端の力及び自己心出しを可能にするために、軸受ジャーナルは送給平面に対し鋭角に配向される。
【００２９】
図示していない別の実施形態では、側面案内ローラは、搬送ローラの軸と同期して駆動される回転軸に回転不動に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シリコン基板に被着された金属導体列を電気めっきで強化するための装置の概略側面図である。
【図２】図１による円筒状の側面案内ローラ及び保持装置の第１の実施形態が備えられた装置の表示面に対し垂直の垂直断面図である。
【図３】図１による円筒状の側面案内ローラ及び保持装置の第２の実施形態が備えられた装置の表示面に対し垂直の垂直断面図である。
【図４】保持装置を示していない図２又は図３による装置の平面図の切り抜き図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    処理装置
２    シリコン基板
３    搬送駆動ローラ
４    送給方向
５    陽極
６    軸
７    対向ローラ
１４    電気めっき浴液
１６    液面
２０    側面案内ローラ
２２    共通シャフト
２３    軸受け
３０    回転軸
３２    玉軸受け
３３    軸受けジャーナル
【図１】
2008103722.tif 000003
【図２】
2008103722.tif 000004
【図３】
2008103722.tif 000005
【図４】
2008103722.tif 000006