(57)【要約】      （修正有）【課題】基板を搬送方向前後に移動させながらシャワーにより基板の表面を処理する際の処理ムラを防止する。【解決手段】シャワーユニット３０は、基板搬送方向に直角な方向に並ぶ複数本のシャワーパイプ３１と、各シャワーパイプ３１に所定間隔で取付けられた複数のシャワーノズル３３と、複数本のシャワーパイプ３１に処理液を供給するべく各シャワーパイプ３１と交差するマニホールド３２とを有しており、複数本のシャワーパイプ３１は、周方向に所定角度で同期して往復回転することにより、多数のシャワーノズル３３を両側へ揺動させる。各シャワーパイプ３１は、一端部がマニホールド３２を貫通して突出しており、その突出端部にシャワーノズル３３を装備している。マニホールド３２による干渉がなくなるため、死角なく処理液をシャワーできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される基板の表面に処理液を供給して各種の湿式処理を行う搬送式基板処理装置において、基板搬送方向に直角な方向に所定間隔で並列し、それぞれが周方向に所定角度で同期して往復回転する複数本のシャワーパイプと、各シャワーパイプに所定間隔で取付けられた複数のシャワーノズルと、複数本のシャワーパイプに処理液を供給するべく各シャワーパイプと交差するマニホールドとを組み合わせたノズル揺動式のシャワーユニットを具備しており、複数本のシャワーパイプの少なくとも端部がマニホールドより突出すると共に、その突出部に少なくとも１個のシャワーノズルが取付けられていることを特徴とする搬送式基板処理装置。
【請求項２】
前記シャワーユニットはチャンバー内に収容されており、該チャンバー内で搬送方向に往復移動する基板の表面に処理液を散布する請求項１に記載の搬送式基板処理装置。
【請求項３】
前記複数本のシャワーパイプは、管状のマニホールドを貫通する管状の支持部材の内側に回転自在に支持されており、各シャワーパイプ及び支持部材は前記マニホールドから支持部材の内側を経て各シャワーパイプへ処理液が供給されるようにマニホールド内に連通する液流入口を有する請求項１に記載の搬送式基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を搬送しながらその表面を処理液により処理する搬送式基板処理装置に関し、更に詳しくは、搬送される基板の表面にシャワーユニットを使用して処理液を供給するシャワー型式の搬送式基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造では、素材である大面積のガラス基板の表面にレジスト塗布、現像、エッチング、レジスト剥離の各処理が繰り返し実施されることにより、基板表面に集積回路が形成される。エッチング、レジスト剥離等の各種処理に使用される処理装置のなかの代表的なものの一つが平流しと呼ばれる搬送式基板処理装置である。
【０００３】
搬送式基板処理装置では、基板を水平方向に搬送しながらその表面に所定の処理を行う。例えば、エッチング処理では、通常、水平姿勢で水平方向に搬送される基板の表面にエッチング液が供給され、次いでその表面に洗浄水としての純水が供給される。搬送中の基板の表面にエッチング液や洗浄水を供給する場合、シャワーユニットが多用される。これは、大面積の基板表面に多量の処理液を一度に供給するのにシャワーユニットが適しているからである。
【０００４】
シャワーユニットを使用する搬送式基板処理装置では、基板搬送ラインの上にマトリックス状に配置された多数のシャワーノズルから基板表面に向けて一斉に処理液が噴射される。処理ムラができないように、多数のシャワーノズルは前後左右の隣接するノズル間で噴射ゾーンが重なるように配置される。その結果として、基板の表面全体に処理液が供給される。しかし、その一方では噴射ゾーンが重なる領域と重ならない領域が基板表面にでき、処理ムラを完全に解消するまでには至っていないのが実情である。
【０００５】
このため、従来からも後者の処理ムラを解消するための工夫が様々に講じられており、その一つが特許文献１に記載された揺動シャワー型搬送式基板処理装置である。
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０２／４９０８７号パンフレット
【０００７】
従来の揺動シャワー型搬送式基板処理装置では、図５に示すように、処理すべき基板が搬送ローラ１により搬送される。基板搬送ラインＬの上方にはシャワーユニット２が配置されている。シャワーユニット２は、基板搬送方向に直角な方向に並列する複数本のシャワーパイプ３を備えている。各シャワーパイプ３は、周方向に回動自在に支持されており、長手方向に所定間隔で取付けられた複数のシャワーノズル４が両側へ所定角度で揺動するように、駆動機構により両方向へ回転駆動される。複数のシャワーノズル４から処理液を噴射するために、複数のシャワーパイプの各一端部がマニホールド５に接続されており、各他端部は閉塞されている。マニホールド５は、基板搬送方向に直角な方向に配置された比較的大径の給水母管であり、複数のシャワーパイプ３の各一端部とは、パイプの回転を阻害しないシール部６を介して接続されている。
【０００８】
揺動シャワー型搬送式基板処理装置は、シャワーユニット２から噴射される処理液のシャワーが両側へ交互に揺動する。これにより、基板表面での処理ムラが解消される。加えて、シャワーユニットを前後左右に移動させる場合と比べて基板上の処理液を両側へ掃き出す効果が大きく、液置換性が高いことから、均一処理能力が高いとされている。
【０００９】
ところで、液晶パネルの製造分野では、近時、処理すべき基板のサイズが急速に大型化している。その一方で基板処理装置を設置するスペースは従来どおりに制限される要求が強い。通常、シャワーユニット２は独立したチャンバー７内に収容されており、そのチャンバー７を縦に複数並べて処理装置が構成される。しかし、設置スペースが制限れると、基板サイズが大型化してもチャンバーの全長を大きくできない。このような制約下で考え出されたのが、チャンバー７内で基板を搬送方向前後に往復させて処理時間を稼ぐ方法であり、その移動ストロークは大きいほど好ましい。
【００１０】
即ち、基板がチャンバー７内に搬入されると、シャワーユニット３から処理液を噴射しながら、チャンバー７内で基板を前後に繰り返し移動させるのである。基板の大型化に伴って、基板とチャンバーの全長差は僅かになっており（例えば基板長１３００ｍｍに対しチャンバー長１５００ｍｍ）、チャンバー７の前後の壁８の間の空間を最大限利用して、基板の前後動が行なわれる。
【００１１】
ところが、前述した揺動シャワー型搬送式基板処理装置の場合、シャワーパイプ３の一端側に給水母管としてのマニホールド５が壁８に接近して配置される。このマニホールド５のために、シャワーパイプ３の端をチャンバー７の壁８に接近させることができない。その結果、シャワーノズル４を壁８に接近させることができず、壁８の近傍（マニホールド５の真下あたり）にシャワーが十分に行き渡らない死角９ができる。チャンバー７の前後の壁８の間で基板を前後動させる場合、壁間の空間を最大限活用しようとするとこの死角９により処理ムラが発生し、他方、死角９による処理ムラを解消しようとすると基板の移動ストロークが制限され、これによる処理ムラが問題になる。
【００１２】
いずれにしても、基板の大型化に伴うチャンバー７内の前後動により、これまでは問題にならなかったマニホールド５に起因する処理ムラが発生し始めた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、チャンバーの前後の壁間で基板の前後動を行なう場合にも、マニホールドに起因する処理ムラの発生を効果的に防止できる揺動シャワー型搬送式基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の揺動シャワー型搬送式基板処理装置は、搬送される基板の表面に処理液を供給して各種の湿式処理を行う搬送式基板処理装置において、基板搬送方向に直角な方向に所定間隔で並列し、それぞれが周方向に所定角度で同期して往復回転する複数本のシャワーパイプと、各シャワーパイプに所定間隔で取付けられた複数のシャワーノズルと、複数本のシャワーパイプに処理液を供給するべく各シャワーパイプと交差するマニホールドとを組み合わせたノズル揺動式のシャワーユニットを具備しており、複数本のシャワーパイプの少なくとも端部がマニホールドより突出すると共に、その突出部に少なくとも１個のシャワーノズルが取付けられた構成を採用している。
【００１５】
本発明の揺動シャワー型搬送式基板処理装置においては、複数本のシャワーパイプの少なくとも端部をマニホールドより突出させ、その突出部に少なくとも１個のシャワーノズルを取付けたことにより、マニホールドを使用しつつ、処理領域の端にシャワーノズルを配置することが可能になる。これにより、処理領域の一端から他端までの広い範囲に死角なく処理液をシャワーすることが可能になる。
【００１６】
本発明の揺動シャワー型搬送式基板処理装置は、シャワーユニットをチャンバー内に収容し、該チャンバー内で基板を搬送方向に往復移動させながら、基板の表面に処理液を散布する場合に特に有効である。即ち、チャンバーの前後の壁間を最大限利用して基板を往復移動させても、前後の死角による処理ムラが発生しない。
【００１７】
複数本のシャワーパイプとマニホールドとの連結構造に関しては、複数本のシャワーパイプを、管状のマニホールドを貫通する管状の支持部材の内側に回転自在に支持し、各シャワーパイプ及び支持部材に、前記マニホールドから支持部材の内側を経て各シャワーパイプへ処理液が供給されるようにマニホールド内に連通する液流入口を設ける構成が好ましい。この構成によると、支持部材が、内側のシャワーパイプと間に環状の液溜まりを形成でき、この液溜まりを介してシャワーパイプへ処理液をスムーズに供給できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の揺動シャワー型搬送式基板処理装置は、複数本のシャワーパイプの少なくとも端部をマニホールドより突出させ、その突出部に少なくとも１個のシャワーノズルを取付けたことにより、処理領域の端部からマニホールドによる死角を排除でき、チャンバーの前後の壁間で基板の前後動を行なう場合にも、マニホールドに起因する処理ムラの発生を効果的に防止できる。従って、基板の大型化に対して、処理装置の設置スペースを増やさずに均一処理を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す揺動シャワー型搬送式基板処理装置の側面図、図２は同基板処理装置に使用されたシャワーユニットの平面図、図３は同シャワーユニットにおけるシャワーパイプとマニホールドの連結部の縦断側面図、図４は図３中のＡ−Ａ線矢示図である。
【００２０】
本実施形態の揺動シャワー型搬送式基板処理装置は、液晶パネル用ガラス基板の製造に使用されるエッチング装置である。この基板処理装置は、図１に示すように、複数のチャンバー１０を縦に連結することにより構成される。各チャンバー１０は、処理すべき基板の全長より長い角形の箱体であり、箱体内の下部にローラ方式の基板搬送機構２０を装備し、上部にシャワーユニット３０を装備している。
【００２１】
基板搬送機構２０は、基板搬送方向に所定間隔で配列された多数の搬送ローラ２１と、搬送ローラ２１に対して所定数に１個の割合で組み合わされた押さえローラ２２とを有している。搬送ローラ２１は、基板を両エッジ部を含む幅方向複数箇所で水平に支持して処理ラインの上流側から下流側へ搬送すると共に、チャンバー１０内で搬送方向前後に往復駆動する。押さえローラ２２は、組み合わされた搬送ローラ２１に対して基板の両エッジ部を押し付けることにより、基板のスリップを防ぐ。
【００２２】
シャワーユニット３０は、図１及び図２に示すように、基板搬送方向に直角な方向に並列された複数本のシャワーパイプ３１と、複数本のシャワーパイプ３１に処理液であるエッチング液を供給するマニホールド３２と、各シャワーパイプ３１に所定間隔で取付けられた複数のシャワーノズル３３とを備えている。
【００２３】
各シャワーパイプ３１は、基板搬送方向に沿って配置され両端が閉塞された断面円形の長尺管であり、一端側のマニホールド３２と他端側の図示されない支持機構により回転自在に支持されると共に、図示されない駆動機構により周方向両側へ所定角度で同期的に回転駆動される。
【００２４】
給水母管であるマニホールド３２は、各シャワーパイプ３１より大径の円管であり、チャンバー１０の一端側の壁１１から少し離れて、基板搬送方向に直角な方向に配置されている。そして、複数本のシャワーパイプ３１は、それぞれの一端部がこのマニホールド３２を直角に貫通している。マニホールド３２におけるシャワーパイプ貫通部分の構造を図３及び図４により詳しく説明する。
【００２５】
マニホールド３２には、これを直角に貫通する水平な円筒状の支持部材３４が溶接により取付けられている。支持部材３４の内側には、所定の隙間３５をあけてシャワーパイプ３１の一端部が同心状に配置されている。シャワーパイプ３１の一端部は、本体部３１ａに連結されたヘッド部３１ｂにより構成されている。ヘッド部３１ｂは、支持部材３４の端部内側に軸受押さえ３６により固定された軸受３７により回転自在に支持されており、外側の円筒状の支持部材３４との間に環状の隙間３５を形成している。環状の隙間３５は、両端部がシール部材３８，３８により密閉されている。
【００２６】
支持部材３４は、両側に液流入口３４ａ，３４ａを有しており、これらの液流入口３４ａ，３４ａを介して部材内が外側のマニホールド３２内に連通している。また、ヘッド部３１ｂは、液流入口３４ａ，３４ａの内側に位置するように両側に液流入口３１ｃ，３１ｃを有しており、これらの液流入口３１ｃ，３１ｃを介して部内が外側の支持部材３４内に連通している。支持部材３４の液流入口３４ａ，３４ａ及びヘッド部３１ｂの液流入口３１ｃ，３１ｃは、いずれもパイプ軸方向に延びた長孔である。そして、ヘッド部３１ｂの正逆回転に関係なく液流入口３１ｃ，３１ｃが外側の液流入口３４ａ，３４ａと重なるように、液流入口３４ａ，３４ａの幅Ｗ１は液流入口３１ｃ，３１ｃの幅Ｗ２より大きく設定されている。                                                                  
【００２７】
ヘッド部３１ｂの先端部は、マニホールド３２を貫通する支持部材３４の外に突出しており、より具体的には、チャンバー１０の一端側の壁１１の近くまで突出している。この突出部には、シャワーノズル３３を取付けるノズル取付け部材３９が、ヘッド部３１ｂの先端を閉塞する栓材を兼ねて装着されている。他のシャワーノズル３３は、シャワーパイプ３１の本体部３１ａにヘッド側の端部から所定間隔で取付けられている。これにより、所定数のシャワーノズル３３がシャワーパイプ３１に所定間隔で取付けられることになり、しかも、一端部がマニホールド３２を貫通することにより、一端側から１つ目と２つ目のノズル間にマニホールド３２が位置し、マニホールド３２による干渉がなくなるため、一端側の端に位置するシャワーノズル３３が、チャンバー１０の一端側の壁１１の近くにに配置されている。
【００２８】
具体的には、各シャワーパイプ３１がマニホールド３２を貫通する構造を生かして、両端側のシャワーノズル３３から噴射されるエッチング液がチャンバー１０の前後の壁１１に十分に当たり、且つ隣接するノズル間でエッチング液がオーバーラップするように、各シャワーパイプ３１毎にチャンバー１０内の一端から他端にかけてシャワーノズル３３が配置されている。
【００２９】
次に、本実施形態の揺動シャワー型搬送式基板処理装置の動作について説明する。
【００３０】
処理すべき基板がチャンバー１０内に搬入されると、マニホールド３２内に処理液としてのエッチング液が供給される。マニホールド３２に供給された処理液は、各シャワーパイプ３１毎に、支持部材３４の液流入口３４ａ，３４ａから支持部材３４内に流入し、更にヘッド部３１ｂの液流入口３１ｃ，３１ｃからヘッド部３１ｂ内に流入する。こうしてマニホールド３２から複数本のシャワーパイプ３１に処理液が並列的に流入し、各シャワーパイプ３１に設けられた複数のシャワーノズル３３から下方の基板の表面に向けて処理液が噴出される。
【００３１】
ここで、各シャワーパイプ３１において、隣接するシャワーノズル３３，３３の間で噴射ゾーンがオーバーラップする。また、両端のシャワーノズル３３，３３は，シャワーパイプ３１の一端部がマニホールド３２を貫通して突出し、その突出部先端にシャワーノズル３３を取付けたことにより、一端側でマニホールド３２による干渉がなくなり、マニホールド３２による死角９（図５）が解消される。シャワーパイプ３１の他端部については、通常は単なる閉塞端であるので、シャワーノズル３３の取付けが可能であり、他端側のチャンバー壁に接近させたり、他端側に隣接するシャワーユニット３０に接近させること上で何の支障も生じない。
【００３２】
このため、チャンバー１０の前後の壁１１に処理液を十分に衝突させることができる。更に隣接するシャワーパイプ３１，３１の間でも、対応するシャワーノズル３３，３３同士で噴射ゾーンがオーバーラップする。かくして、チャンバー１０内は一端から他端まで全体が処理液のシャワーで満たされる。
【００３３】
そして、複数本のシャワーパイプ３１が周方向両側に所定角度（例えば片側１５°ずつの角度）で往復回転する。これにより、全てのシャワーノズル３３は、搬送方向に直角な方向へ交互に揺動し、基板表面に処理液を均等な分布で供給すると共に、基板上の処理液を両側へ交互に掃き出して液置換を促進する。
【００３４】
このとき、基板はローラ方式の基板搬送機構２０により、チャンバー１０内を搬送方向前後に往復駆動される。ここで、基板及びチャンバー１０は、基板の大型化及びチャンバー１０のサイズ制限により、両者の全長差は僅かである。このため、チャンバー１０の前後の壁１１の間をフルに使用しても、チャンバー１０内の基板の移動ストロークは制限されがちとなる。従って、チャンバー１０の前後の壁１１の間をフルに使用して、チャンバー１０内の基板の移動ストロークを出来るだけ大きくする。これにより処理ムラが緩和される。
【００３５】
加えて、チャンバー１０内は一端から他端まで処理液のシャワーで満たされている。このため、チャンバー１０の前後の壁１１の間をフルに使用して、チャンバー１０内で基板を可及的に大きいストロークで往復移動させたとしても、均一な処理が可能になる。なぜなら、チャンバー１０の壁１１の近傍でマニホールド３２による死角９（図５）が生じず、これによる処理ムラが生じないからである。
【００３６】
これに加え、円筒状の支持部材３４はマニホールド３２に固定され、その支持部材３４の内側をシャワーパイプ３１が回転するが、両者の間に環状の隙間３５が形成され液溜めとして機能するので、支持部材３４内からシャワーパイプ３１内へ処理液がスムーズに流入する。このスムーズな流入に、支持部材３４の液流入口３４ａ，３４ａ及びヘッド部３１ｂの液流入口３１ｃ，３１ｃを両側に設け、且つ前者の幅Ｗ１を後者の幅Ｗ２より大きくしたことが寄与していることは前述したとおりである。
【００３７】
マニホールド３２及び支持部材３４の各直径については、マニホールド３２の外径はシャワーパイプ３１の外径より十分に大きく、且つシャワーノズル３３の配列ピッチより小さくすることが重要である。支持部材３４の直径については、マニホールド３２の内径より小さくシャワーパイプ３１の外径より大きいことが必要である。支持部材３４とシャワーパイプ３１との間に形成される隙間３５の大きさについては、支持部材３４の内側でシャワーパイプ３１がスムーズに回転できる間隔があればよく、そのような大きさであっても液溜めとしての機能を十分に果たすことができる。
【００３８】
なお、支持部材３４は、上記実施形態ではマニホールド３２を完全に貫通する円筒体としたが、中間部を省略し、両端のリングで内側のシャワーパイプ３１を支持する構造としてもよい。この場合、両端のリングの間に形成される空間が液流入口となる。逆に、シャワーパイプ３１に対応する複数の支持部材３４を必ずしもマニホールド３２に貫通させる必要はなく、隣接する左右の支持部材３４の間を、各間ごとに短いマニホールドで接続してもよい。
【００３９】
支持部材３４の液流入口３４ａ及びヘッド部３１ｂの液流入口３１ｃについては、実施形態のような両側一組の貫通孔としなくてもよく、例えば多数の貫通孔を周方向全体に分散して設ける構造であってもよい。
【００４０】
シャワーユニット３０については、チャンバー１０内に複数個を縦列配置することも可能であり、この場合も各シャワーユニット３０内の複数のシャワーパイプ３１をマニホールド３２に貫通させることにより、マニホールド３２による死角９（図５）を解消でき、この死角による処理ムラを解消できる。
【００４１】
複数本のシャワーパイプ３１がマニホールド３２と交差する位置は、上記実施形態ではシャワーパイプ３１の一端部としたが、これに限るものではなく、中間部等でもよい。
【００４２】
更に又、上記実施形態では、搬送式基板処理装置はエッチング装置であるが、水洗を含む他の湿式処理に適用可能なことは言うまでもない。上記実施形態では又、基板を水平に支持したが、基板を側方に傾けて搬送する傾斜搬送方式とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示す揺動シャワー型搬送式基板処理装置の側面図である。
【図２】同基板処理装置に使用されたシャワーユニットの平面図である。
【図３】同シャワーユニットにおけるシャワーパイプとマニホールドの連結部の縦断側面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線矢示図である。
【図５】従来の揺動シャワー型搬送式基板処理装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  チャンバー
２０  基板搬送機構
３０  シャワーユニット
３１  シャワーパイプ
３２  マニホールド
３３  シャワーノズル
３４  支持部材
３５  隙間
【図１】
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【図２】
2005228958.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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