(57)【要約】 【課題】  軸方向に長いローラユニットを用いて基板を搬送する場合においても、ローラユニットの自重によるたわみ変形を抑制し、基板の搬送不良および接液不良を防止することのできる表面処理装置を提供する。【解決手段】  表面処理装置１０は、基板１１の表面を処理するための処理液１２が収容される処理液槽１３と、中心軸部材１４およびローラ部材１５を有し処理液槽１３中の処理液１２に一部が浸漬するようにして設けられるローラユニット１６とを備え、ローラユニット１６を回転させることによって基板１１を搬送するとともに処理液１２を基板１１の片方の表面に接液させて表面処理する。この装置１０に設けられるローラユニット１６は、ローラ部材１５が中空構造に形成され、ローラユニット１６に作用する重力と処理液１２から受ける浮力とが釣合うように構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面を処理するための処理液が収容される処理液槽と、処理液槽に収容される処理液に一部が浸漬するようにして設けられ、中心軸部材と中心軸部材に装着されるローラ部材とを有する複数のローラユニットとを備え、ローラユニットを回転させることによって基板を搬送するとともに処理液槽中の処理液を基板の片方の表面に接液させて処理する表面処理装置であって、
ローラユニットは、ローラユニットに作用する重力と処理液から受ける浮力とが釣合うように構成されることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が中空に形成されることを特徴とする請求項１記載の表面処理装置。
【請求項３】
ローラユニットは、１つの中心軸部材に対して複数のローラ部材が装着されることを特徴とする請求項１または２記載の表面処理装置。
【請求項４】
ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が、処理液の比重よりも小さい比重を有する素材によって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の表面処理装置。
【請求項５】
ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群より選択される１つによって形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の表面処理装置。
【請求項６】
ローラユニットは、
ローラ部材と中心軸部材との間に設けられるシール部材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の一方の面を処理液で処理する表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイス等の製造プロセスにおいては化学的な表面処理が多用されている。化学的な表面処理としては、反応性ガスによるドライ（乾式）プロセスと化学的薬液によるウエット（湿式）プロセスとに分けられ、また、多数枚の基板を同時処理するバッチ方式、基板を１枚単位で処理する枚葉方式等があり、それぞれ、処理目的、要求仕様等により使い分けられている。化学的な表面処理は、基板の洗浄、表面変質層の除去、薄型化、表面形状加工等を目的とし、ガラス基板、シリコン（Ｓｉ）等の半導体ウエハなどで代表される被処理基板の片面のみに表面処理が施される製造プロセスも多用されている。
【０００３】
通常、基板の片面のみに化学的処理を施す場合、処理を必要としない、あるいは、保護したい面に処理液に耐性のあるマスキングテープを貼り付けたり、ワックス、レジスト等の樹脂皮膜の保護膜を形成して処理液に浸漬する方法が採られている。このような方法では、保護マスクの形成工程、剥離工程、場合により剥離後の洗浄工程等の製造工程の増大およびマスク材、剥離処理液等の材料費が余分に必要となり、製造コストの増大を招くという問題がある。一方、反応性ガスによるドライプロセスは、基板ステージに密着して被処理基板が設置されているので、裏面側には殆ど処理ガスが届かないと言う利点はあるけれども、ドライプロセスの装置は、真空排気系、ガス供給系等の設備コスト、材料ガスコストが薬液処理によるウエット（湿式）方式に比べて高いという問題がある。また、反応性ガスも裏面に届き難いというだけで、ゼロにできるわけではないので、わずかな回り込みも許されない場合には特別な裏面回りこみ防止機構の追加、または保護マスクの形成が必要となるなどの問題がある。
【０００４】
このような問題に対して、平面状に均一に処理液を噴出させて処理液吐出膜を形成する平面状多孔質体を複数個配置して、基板を処理液吐出膜上に浮上させ、別に独立して設ける基板搬送手段で基板を搬送して、基板の片面をエッチングする方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示される基板搬送手段は、ローラを使用しているけれども、ローラは、軸方向に長くなると、ローラの自重によってたわみ変形が発生し、基板の搬送不良が生じるという問題がある。
【０００５】
図１０は、基板搬送に用いられる従来のローラユニット１の構成を示す断面図である。従来のローラユニット１では、中実の中心軸部材２と、中心軸部材２に対して基板が搬送される方向に対して直交する方向である幅方向に３個の中実のローラ部材３が装着される。ローラユニット１の中心軸部材２には、ローラ部材３が装着される外側に液切部材４が装着される。液切部材４が装着されるさらにその外側において、中心軸部材２は軸受５に回転自在に支持される。このようなローラユニット１は、軸方向に長いものになるので、自重によって弓なりにたわみ変形し、両端の軸受５に近い部分に対して、軸方向中央部のたわみ量が大きくるので、特に軸方向中央部付近において基板とローラ部材３との間に隙間が生じて基板の搬送不良を生じるおそれがある。
【０００６】
このような問題に対して、基板搬送装置に設けられる搬送ローラの軸を中空パイプで構成することによって、搬送ローラの自重を軽くし、自重によるたわみ変形を軽減することが提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、基板自体の大型化、また効率向上を目的として基板を幅方向に複数枚並べて搬送することに対応するため、ローラユニットの軸方向の長さは、一層増大する傾向にある。ローラユニットの軸方向の長さが長くなった場合、単に中心軸部材を中空にするだけでは、たわみ変形を軽減することができるにとどまり、表面処理装置において、処理基板とローラ部材との間に生じる隙間を無くすことができないので、処理基板と処理液との接触具合が変化し、処理内容にばらつきが生じたり、搬送する時に真直性能が低下したりするという問題がある。
【０００７】
さらに、基板の片面を処理する装置に設けられる基板搬送のためのローラユニットは、一般的に基板を搬送するのみでなく、処理液槽中の処理液をローラ部材で汲み上げ、ローラ部材に付着している処理液を、搬送されている基板の面に接触させることによって、基板を化学処理する。したがって、ローラユニットにたわみ変形が生じて、搬送される基板とローラ部材との間に隙間ができると、基板に対して処理液が充分に接液することができず、接液不良となり、安定した液処理ができないという問題がある。
【０００８】
たとえば、図１０に示すような構成のローラユニットにおいて、液面高さがローラユニットの上端から下方へ５ｍｍとなるようにローラユニットを処理液に浸漬し、中心軸部材が、ステンレス鋼製であり、寸法：φ６×７５０ｍｍ、重量；約１．６４Ｎ、その浮力を０．２６Ｎとし、ローラ部材が、硬質塩化ビニル製であり、寸法：φ２５×１７０ｍｍ、重量：約１．０８Ｎ、その浮力を０．９５Ｎとする場合、ローラ部材３個と中心軸部材とで結局約１．７７Ｎの下向きの力が加わるので、ローラユニットは、軸方向の中央部において、約０．８７ｍｍのたわみ変形を生じ、搬送不良および接液不良の問題が生じる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３５１９６７５号公報
【特許文献２】特開平８−２４４９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、軸方向に長いローラユニットを用いて基板を搬送する場合においても、ローラユニットの自重によるたわみ変形を抑制し、基板の搬送不良および接液不良を防止することのできる表面処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、基板の表面を処理するための処理液が収容される処理液槽と、処理液槽に収容される処理液に一部が浸漬するようにして設けられ、中心軸部材と中心軸部材に装着されるローラ部材とを有する複数のローラユニットとを備え、ローラユニットを回転させることによって基板を搬送するとともに処理液槽中の処理液を基板の片方の表面に接液させて処理する表面処理装置であって、
ローラユニットは、ローラユニットに作用する重力と処理液から受ける浮力とが釣合うように構成されることを特徴とする表面処理装置である。
【００１２】
また本発明は、ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が中空に形成されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、ローラユニットは、１つの中心軸部材に対して複数のローラ部材が装着されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が、処理液の比重よりも小さい比重を有する素材によって形成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群より選択される１つによって形成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、ローラユニットは、ローラ部材と中心軸部材との間に設けられるシール部材を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板の表面を処理するための処理液が収容される処理液槽と、処理液槽に収容される処理液に一部が浸漬するようにして設けられ、中心軸部材と中心軸部材に装着されるローラ部材とを有する複数のローラユニットとを備え、ローラユニットを回転させることによって基板を搬送するとともに処理液槽中の処理液を基板の片方の表面に接液させて処理する表面処理装置は、そのローラユニットが、ローラユニットに作用する重力と処理液から受ける浮力とが釣合うように構成される。このことによって、ローラユニットが軸方向に長くなったとしても、その自重が処理液から受ける浮力によって相殺されるので、たわみ変形の発生を抑制することができる。したがって、基板をローラユニットで搬送する場合、基板とローラユニットとの間に隙間が生じないので、基板の搬送不良が生じることが無く、またローラによって処理液を汲み上げて基板に接液するとき、接液不良が生じることを防止できる。また、ローラユニットが軸方向に長くなると、それに応じて中心軸部材の剛性を上げる必要、すなわち軸径を太くするなどの対応をとる必要があるけれども、本発明によれば軸径が細くてもたわみ変形を抑制できるので、中心軸部材の材料費および加工費を節約できる。
【００１８】
また本発明によれば、ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が中空に形成されので、簡単な構造で、ローラユニットに作用する重力と処理液から受ける浮力とが釣合う構成を実現することができる。
【００１９】
また本発明によれば、ローラユニットは、１つの中心軸部材に対して複数のローラ部材が装着されるので、軸方向に長く、かつローラユニットに作用する重力と処理液から受ける浮力とが釣合う構成を容易に実現することができる。
【００２０】
また本発明によれば、ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が、処理液の比重よりも小さい比重を有する素材によって形成されるので、ローラユニットに作用する重力と処理液から受ける浮力とが釣合う構成を容易に実現することができる。
【００２１】
また本発明によれば、ローラユニットは、ローラ部材および／または中心軸部材が、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群より選択される１つによって形成されるので、処理液がたとえばフッ硝酸などの腐食性の強いものであっても、優れた耐用寿命を実現することができる。
【００２２】
また本発明によれば、ローラユニットは、ローラ部材と中心軸部材との間に設けられるシール部材を含むので、たとえばローラ部材を中空構造とするとき、ローラ部材と中心軸部材の外周面とで形成される空間がシール部材で確実に封止され、ローラユニットの浮力を確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明の実施の第１形態である表面処理装置１０の構成を示す斜視図であり、図２は図１に示す表面処理装置１０の基板搬送方向に直交する方向から見た断面図であり、図３は図１に示す表面処理装置１０の基板搬送方向から見た断面図である。表面処理装置１０は、基板１１の処理に用いられる処理液１２の蒸発、また処理時に発生するガスを除去するため、その全体が閉空間内に収容されるけれども、図１では斜視状態の構成を明瞭にするために閉空間を形成する廃液槽９の上部を省略して示す。
【００２４】
表面処理装置１０は、基板１１の表面を処理するための処理液１２が収容される処理液槽１３と、処理液槽１３に収容される処理液１２に一部が浸漬するようにして設けられ、中心軸部材１４と中心軸部材１４に装着されるローラ部材１５とを有する複数のローラユニット１６とを備え、ローラユニット１６を回転させることによって基板１１を搬送するとともに処理液槽１３中の処理液１２を基板１１の片方の表面に接液させて処理することに用いられる。
【００２５】
表面処理装置１０を用いて片面処理される基板１１としては、太陽電池用のシリコンウエハ、半導体基板などが挙げられる。基板１１の処理に使用される処理液１２は、その目的に応じて、種々のものが適用できる。たとえば、シリコンウエハのエッチングには、フッ化水素酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）の混合液（水、酢酸等が含まれることもある）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、または、水酸化カリウム（ＫＯＨ）等のアルカリ液が用いられ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）の加工には、フッ化水素酸（ＨＦ）、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）などが用いられる。また、表面処理装置１０は、基板表面にレジスト処理する装置、基板表面の濡れ性を変える親水／撥水処理する装置、たとえば、太陽電池のシリコンウエハに太陽電池の拡散材（ＰＳＧ：リンドープガラス）を塗付する装置としても使用できる。
【００２６】
本実施形態では、太陽電池セルの製造工程における、基板１１のｐ層の面に生じたｎ層を除去する場合、すなわち、ｐ型のシリコンウエハにｎ型のドーピング剤を拡散させＰＮ接合を形成しているが、ｎ型が必要な面と反対側の面（裏面）にもｎ層が形成されるので、裏面処理を要する場合について例示する。したがって、処理液１２としては、シリコンウエハのエッチング液であるフッ化水素酸と硝酸の混合液（以下、フッ硝酸と呼ぶ）が用いられる。なお、フッ硝酸には、必要に応じて酢酸、水、硫酸等が混合される。
【００２７】
処理液槽１３は、外形が直方体形状を有する有底箱型の容器状部材である。処理液槽１３を形成する素材は、使用する処理液１２に対する耐薬品性に基づいて決定され、ステンレス鋼、硬質塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の材料を用いることができる。本実施形態のように処理液１２としてフッ硝酸が用いられる場合、処理液槽１３の素材には、硬質塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンから選択されるいずれかを用いることができる。処理液槽１３には、処理液１２の温度制御装置（図示せず）および処理液１２の循環装置（図示せず）等、通常の表面処理装置に装備されている装置が設けられる。
【００２８】
ローラユニット１６は、外形が細長い円柱状の中心軸部材１４と、中心軸部材１４に間隔をあけて装着される複数（本実施形態では３個）のローラ部材１５とを含んで構成される。ローラ部材１５は、外形が円柱状を有する中空の部材であり、円柱の両底面の中心部に中心軸部材１４を挿通させるための貫通孔が形成される。ローラ部材１５に中心軸部材１４を挿通させた後、ローラ部材１５の内部に密閉空間１７が形成されるように、中心軸部材１４とローラ部材１５の底面とが、耐薬品性の接着剤で封止される。このことによって、ローラ部材１５の内部空間１７に処理液１２が流れ込むことがないので、充分な浮力を保つことができる。
【００２９】
ローラユニット１６の素材も、使用する処理液１２に対する耐薬品性に基づいて決定され、ステンレス鋼、硬質塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミドなどで形成できる。また、ローラユニット１６を単一の材料で一体形成しても良く、また中心軸部材１４とローラ部材１５とを異なる材料で形成しても良い。
【００３０】
本実施形態における１例を示すと、中心軸部材１４は、フッ素樹脂コーティングされた比重約７．８７のステンレス鋼からなる中実の棒材で形成され、その寸法が、直径約６ｍｍ、長さ約８５０ｍｍである。
【００３１】
ローラ部材１５は、比重約１．４の硬質塩化ビニルで形成され、その寸法が、厚さ２．７ｍｍ、直径２５ｍｍ、長さ約１７０ｍｍである。この長さは、基板１１として、寸法が１５５ｍｍ×１５５ｍｍのシリコンウエハを搬送することができるように設定される。また、ローラ部材１５の表面は、処理液１２を汲み上げやすいようにサンドペーパあるいはサンドブラストにて表面を粗し、適度な凹凸を形成して親液性を有するようにする。
【００３２】
ローラユニット１６は、処理液槽１３の基板搬送方向に延びる両側板１３ａ，１３ｂに、予め定める間隔（ローラユニット１６を基板搬送方向に設置するピッチ）で形成されるＵ字状切欠部１８に、その中心軸部材１４が挿入され、処理液槽１３の両側板１３ａ，１３ｂの外方に設けられる軸受１９によって回転自在に支持される。中心軸部材１４には、Ｕ字状切欠部１８へ挿入される部位と、軸受１９に支持される部位との間に液切板２０が装着される。液切板２０は、処理液槽１３中の処理液１２が、中心軸部材１４を伝って、軸受１９などの機械部へ伝わることを防止するために設けられる。本実施形態では、ローラユニット１６において、軸受１９同士の軸方向の間隔が約７９０ｍｍで、処理液槽１３中で処理液１２に浸漬される長さが約７５０ｍｍである。
【００３３】
図４はローラユニット１６が処理液１２に浸漬される状態を示す側面図であり、図５は処理液１２に浸漬されるローラユニット１６に作用する重力および浮力の状態を示す図である。
【００３４】
本実施形態のように、中心軸部材１４が、直径約６ｍｍ、長さ約８５０ｍｍのフッ素樹脂コーティングされた比重約７．８７のステンレス鋼で形成され、ローラ部材１５が、厚さ２．７ｍｍ、直径２５ｍｍ、長さ約１７０ｍｍの比重約１．４の硬質塩化ビニルで形成されるとき、１個の中心軸部材１４の重量と３個の中空ローラ１５の重量との和が、３．０９Ｎである。
【００３５】
一方、処理液面１２ａ上に、処理液面１２ａからローラ部材１５の回転頂部までの高さが５ｍｍになるように、ローラユニット１６の一部が処理液１２から外に露出して浸漬されている状態において、処理液１２であるフッ硝酸（比重約１．２３）からローラユニット１６に対して作用する浮力が、３．０９Ｎである。
【００３６】
したがって、図５においてＡで示すように鉛直方向下向きに作用するローラユニット１６の自重に対して作用する力（重力）と、図５においてＢで示すように鉛直方向上向きに作用する処理液１２による浮力とが、釣合って相殺されるので、ローラユニット１６におけるたわみ変形がほとんど生じなくなる。
【００３７】
処理液１２であるフッ硝酸の比重：１．１７〜１．３８に対して、ローラ部材１５の素材として用いる塩化ビニルは、比重が１．４と大きいけれども、ローラ部材１５を中空構造とすることによって、自重を相殺するだけの浮力を生じさせることが可能である。したがって、塩化ビニルのように、フッ硝酸などの腐食性が強い処理液に対して耐性のある材料を使用し、耐用寿命が長いローラユニット１６とすることができる。なお、塩化ビニルに代えて、比重が１．７〜２．２のフッ素樹脂をローラ部材１５の素材としても同等の効果を得ることができる。
【００３８】
図２に戻って、ローラユニット１６の軸方向の一端部２１付近には、駆動ギア２２が装着される。この駆動ギア２２に噛合するように伝達ギア２３が設けられる。この伝達ギア２３には、不図示の駆動源であるたとえば電動機の出力軸が接続される。このように、駆動源の駆動力が伝達ギア２３、駆動ギア２２を介してローラユニット１６の中心軸部材１４に伝達されるので、ローラユニット１６は、中心軸部材１４の回転軸線まわりに回転し、ローラ部材１５の上に載置される基板１１を搬送することができる。
【００３９】
本実施形態では、Ｕ字状切欠部１８が形成される基板搬送方向の間隔、すなわちローラユニット１６が設けられる基板搬送方向のピッチは、４０ｍｍに設定される。ローラユニット１６のローラ部材１５の径が小さく、ローラユニット１６の基板搬送方向のピッチが密である方が、一定の搬送長さ当たりに、基板１１がより多くローラ部材１５と接触することができるので好ましいけれども、駆動ギア２２の径の制約から、本実施形態では、ローラ部材１５の直径を２５ｍｍとし、ローラユニット１６の設置ピッチを４０ｍｍとしている。このローラ部材１５の直径：２５ｍｍと、ローラユニット１６の設置ピッチ：４０ｍｍとは、あくまでも例示であり、隣り合うローラユニット１６の駆動ギア２２同士が干渉しないように、中心軸部材１４に装着される駆動ギア２２の配置を千鳥状にして、ローラ部材１５の直径を細くし、ローラユニット１６の設置ピッチを詰めるように構成することも可能である。
【００４０】
以下、表面処理装置１０の全体動作を説明する。処理液槽１３には、処理液１２を処理液槽１３へ供給するための給液口（図示せず）が、底面あるいは側面の何ヶ所かに設けられている。処理液１２は、不図示の循環装置のポンプによって給液口から処理液槽１３へ供給され、処理液槽１３から溢れる処理液１２は前記Ｕ字状切欠部１８と中心軸部材１４との隙間から廃液槽９へと排出される。廃液槽９へ排出された処理液１２は、ポンプで汲み上げられて再び処理液槽１３へ供給されて循環使用される。
【００４１】
処理液槽１３中に収容される処理液１２の処理液面１２ａの高さは、処理液１２の供給量とＵ字状切欠部１８の大きさおよび形成ピッチとから決定される。Ｕ字状切欠部１８の大きさおよび形成ピッチが一定の場合、処理液１２の供給量を多くすると処理液面１２ａの高さが上昇し、少なくすると下降する。循環装置では、所望の処理液面１２ａの高さになるように、処理液１２の供給量を制御する。
【００４２】
表面処理装置１０においては、基板１１の処理枚数の増加および処理時間の経過に応じて、処理液１２の濃度が低下していくので、濃度が濃い新しい処理液１２を一定の割合で追加する。このとき、処理により消費される処理液１２の量よりも追加する処理液１２の量の方が多い場合、追加する前に処理液１２を一部廃棄することも行う。
【００４３】
このようにして、処理液槽１３中に収容される処理液１２の処理液面１２ａの高さおよび濃度が調整されている状態で、ローラユニット１６の駆動源を回転駆動させてローラユニット１６を基板１１の搬送方向に回転させる。
【００４４】
廃液槽９における短手方向の一方の壁面に形成される基板装入口２５から基板１１を装入し、回転しているローラユニット１６のローラ部材１５の上に載置して所定の方向へ搬送する。このとき、本実施形態の表面処理装置１０では、並列して３個の基板１１をローラユニット１６上へ供給することができる。この搬送の過程において、回転するローラ部材１５が処理液槽１３中の処理液１２を汲み上げ、ローラ部材１５の表面に付着する処理液１２が、基板１１のローラユニット１６を臨む側の表面に接液し、該表面がエッチング処理される。
【００４５】
この基板１１を搬送しエッチング処理するとき、前述のようにローラユニット１６の自重に作用する力と、処理液１２によってローラユニット１６に作用する浮力とが釣合って相殺されるので、ローラユニット１６にたわみ変形がほとんど生じない。したがって、搬送される基板１１と、ローラユニット１６のローラ部材１５との間に隙間が生じないので、基板１１の安定した搬送と、基板１１の処理面に対して処理液１２の安定した供給とを実現することができる。
【００４６】
処理液槽１３の長手方向の端から端までに搬送された基板１１、すなわちエッチング処理が終了した基板１１は、廃液槽９における短手方向の他方の壁面において基板装入口２５に対向するように形成される基板排出口２６から装置外へ排出されて、他の搬送装置へと受け渡され、後工程の処理装置へと搬送される。
【００４７】
図６は、本発明の実施の第２形態である表面処理装置３０の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。本実施形態の表面処理装置３０は、実施の第１形態の表面処理装置１０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４８】
表面処理装置３０において注目すべきは、ローラユニット１６の中心軸部材１４とローラ部材１５の底面との封止が、中心軸部材１４とローラ部材１５の底面部との間に設けられるシール部材３１を使用して行われることである。シール部材３１としては、たとえばＯ（オー）リングが挙げられる。ローラ部材１５と中心軸部材１４の外周面とで形成される密閉空間１７をシール部材３１で封止することによって、密封空間１７に対する処理液１２の流入を一層確実に防止することができるので、ローラユニット１６の浮力を確実に得ることができる。
【００４９】
図７は、本発明の実施の第３形態である表面処理装置３５の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。本実施形態の表面処理装置３５は、実施の第２形態の表面処理装置３０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５０】
表面処理装置３５において注目すべきは、ローラユニット３８の中心軸部材３６とローラ部材１５との両方が中空に形成され、中心軸部材３６にも密閉空間３９が形成されることである。中心軸部材３６は、外形が円柱状の封じ切りのパイプによって形成される。本実施形態では、中心軸部材３６は、フッ素樹脂コーティングされた比重約７．８７のステンレス鋼パイプで形成され、その寸法は、外径約７ｍｍ、内径約６ｍｍ、パイプ部の全長約７５０ｍｍである。
【００５１】
中心軸部材３６の長手方向の両端部には、支持軸部材３７ａ，３７ｂがそれぞれ固着される。ローラユニット３８においては、支持軸部材３７ａ，３７ｂに液切板２０がそれぞれ装着され、支持軸部材３７ａ，３７ｂによって、軸受１９に回転自在に軸支される。また、ローラユニット３８の中心軸部材３６に固着される一方の支持軸部材３７ａに駆動ギア２２が装着される。伝達ギア２３以下駆動源の構成は、実施の第１および第２形態と同様である。
【００５２】
このような表面処理装置３５によれば、中心軸部材３６とローラ部材１５との両方が中空に形成されてローラユニット３８の自重が一層軽くなるので、ローラユニット３８に対して作用させるべき処理液１２の浮力が小さくて済み、ローラユニット３８のたわみ変形を一層容易かつ確実に防止することができる。
【００５３】
図８は、本発明の実施の第４形態である表面処理装置４０の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。本実施形態の表面処理装置４０は、実施の第３形態の表面処理装置３５に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５４】
表面処理装置４０において注目すべきは、ローラユニット４３の中心軸部材４２のみが中空に形成されて密封空間４４を有し、ローラ部材４１が円筒状の中実材によって形成されて密封空間を有しないことである。本実施形態の中心軸部材４２は、外形が円柱状の封じ切りのパイプによって形成される。中心軸部材４２は、フッ素樹脂コーティングされた比重約７．８７のステンレス鋼パイプで形成され、その寸法は、外径１９．６ｍｍ、内径約１８ｍｍ、パイプ部の全長約７５０ｍｍである。
【００５５】
ローラ部材４１は、比重約１．４の硬質塩化ビニルで形成され、その寸法が、厚さ約２．７ｍｍ、直径約２５ｍｍ、長さ約１７０ｍｍである。円筒状のローラ部材４１は、その内径が中心軸部材４２の外径と同じに形成され、その内壁面が中心軸部材４１の外周面に密接するように、すなわち密閉空間を形成することなく装着される。
【００５６】
このように表面処理装置４０においては、ローラ部材４１には密閉空間が形成されないけれども、中心軸部材４２に、実施の第３形態の中心軸部材３６に形成される密封空間３９よりも大きい密閉空間４４が形成される。この中心軸部材４２に形成される大きい密閉空間４４によって、ローラユニット４３の自重と釣合うに充分な浮力を得ることができるので、本実施形態の表面処理装置４０も、上記各実施形態における表面処理装置と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
図９は、本発明の実施の第５形態である表面処理装置４５の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。本実施形態の表面処理装置４５は、実施の第１形態の表面処理装置１０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５８】
表面処理装置４５において注目すべきは、ローラユニット４７のローラ部材４６が、処理液１２であるフッ硝酸の比重約１．２３よりも小さい比重を有する素材である比重０．９１のポリプロピレンによって中実に形成されることである。ローラ部材４６は、その寸法が、直径２９ｍｍ、長さ約１７０ｍｍである。この長さは、基板１１として、寸法が１５５ｍｍ×１５５ｍｍのシリコンウエハを搬送することができるように設定される。また、ローラ部材４６の表面は、処理液１２を汲み上げやすいようにサンドペーパあるいはサンドブラストにて表面を粗し、適度な凹凸を形成して親液性を有するようにする。
【００５９】
本実施形態のローラユニット４７では、中心軸部材１４も、フッ素樹脂コーティングされた比重約７．８７の中実のステンレス鋼棒で形成され、その寸法が、直径約５ｍｍ、全長約８５０ｍｍである。したがって、表面処理装置４５のローラユニット４７においては、中空に形成される部材が無い。
【００６０】
しかしながら、ローラ部材４６が、フッ硝酸からなる処理液１２の比重（１．２３）よりも小さい比重（０．９１）を有するポリプロピレンからなるので、処理液１２にローラユニット４７を浸漬させるとき、中実に形成されているとしても、ローラユニット４７の自重に対応する処理液１２からの浮力を得ることができる。
【００６１】
中心軸部材１４が、直径約５ｍｍ、長さ約８５０ｍｍのフッ素樹脂コーティングされた比重約７．８７のステンレス鋼で中実に形成され、ローラ部材４６が、直径２９ｍｍ、長さ約１７０ｍｍの比重０．９１のポリプロピレンで形成されるとき、１個の中心軸部材１４の重量と３個のローラ部材４６の重量との和が、約４．０５Ｎである。
【００６２】
一方、処理液面１２ａ上に、処理液面１２ａからローラ部材４６の回転頂部までの高さが５ｍｍになるように、ローラユニット４５の一部が処理液１２から外に露出して浸漬されている状態において、処理液１２であるフッ硝酸（比重約１．２３）からローラユニット４７に対して作用する浮力が、約４．０５Ｎである。
【００６３】
したがって、鉛直方向下向きに作用するローラユニット４７の自重に対して作用する力（重力）と、鉛直方向上向きに作用する処理液１２による浮力とが、釣合って相殺されるので、ローラユニット４７におけるたわみ変形がほとんど生じなくなる。
【００６４】
以上に述べたように、本実施形態では、ローラ部材１５の素材として比重１．４の塩化ビニルおよび比重０．９１のポリプロピレンを用いるけれども、これに限定されることなく、他に比重０．９４のポリエチレンを用いても良い。また中心軸部材１４は、フッ素樹脂コーティングされたステンレス鋼が用いられるけれども、これに限定されることなく、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリプロピレンまたはポリエチレンが用いられても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の第１形態である表面処理装置１０の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す表面処理装置１０の基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。
【図３】図１に示す表面処理装置１０の基板搬送方向から見た断面図である。
【図４】ローラユニット１６が処理液１２に浸漬される状態を示す側面図である。
【図５】処理液１２に浸漬されるローラユニット１６に作用する重力および浮力の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の第２形態である表面処理装置３０の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。
【図７】本発明の実施の第３形態である表面処理装置３５の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。
【図８】本発明の実施の第４形態である表面処理装置４０の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。
【図９】本発明の実施の第５形態である表面処理装置４５の構成を示す基板搬送方向に直交する方向から見た断面図である。
【図１０】基板搬送に用いられる従来のローラユニット１の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，３０，３５，４０，４５  表面処理装置
１１  基板
１２  処理液
１３  処理液槽
１４，３６，４２  中心軸部材
１５，４１，４６  ローラ部材
１６，３８，４３，４７  ローラユニット
１８  Ｕ字状切欠部
１９  軸受
２０  液切板
３１  シール部材
【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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【図１０】
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