(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に処理液の層が形成される水平姿勢の基板を搬送する基板搬送装置であって、
搬送方向に並べられた複数の回転部材にそれぞれ設けられ、搬送方向に対して垂直方向側の前記基板の両端部に非接触であり、円筒形状の複数のローラにより、その上面に処理液の層が形成された前記基板を下方から線接触しつつ支持するローラ機構と、
前記ローラ機構を駆動することにより前記基板を前記搬送方向へと搬送する駆動手段と、
前記ローラ機構により前記基板を下方から支持しつつ前記搬送方向へと所定の距離だけ搬送させた後、前記搬送方向における前記基板の先端および後端の下方に前記いずれのローラも位置しない停止位置にて前記基板を所定の時間だけ停止させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記停止位置は、前記基板の先端および後端が互いに隣接する前記回転部材の中心間の領域から所定のマージンを除いた領域に位置するような位置であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板搬送装置であって、
前記駆動手段によって搬送される前記基板の先端と接触することにより前記基板の位置を検出する接触式センサ、
をさらに備え、
前記停止位置が、前記接触式センサと前記基板の先端とが接触する位置を通り過ぎた位置であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
水平姿勢の基板の上面に処理液の層を形成しつつ前記基板に処理を施す基板処理装置であって、
前記基板の上面に処理液を供給して前記上面に処理液の層を形成する処理液供給手段と、
搬送方向に並べられた複数の回転部材にそれぞれ設けられ、搬送方向に対して垂直方向側の前記基板の両端部に非接触であり、円筒形状の複数のローラにより、前記処理液供給手段によりその上面に処理液の層が形成された前記基板を下方から線接触しつつ支持するローラ機構と、
前記ローラ機構を駆動することにより前記基板を前記搬送方向へと搬送する駆動手段と、
前記ローラ機構により前記基板を下方から支持しつつ前記搬送方向へと所定の距離だけ搬送させた後、前記搬送方向における前記基板の先端および後端の下方に前記いずれのローラも位置しない停止位置にて前記基板を所定の時間だけ停止させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記停止位置は、前記基板の先端および後端が互いに隣接する前記回転部材の中心間の領域から所定のマージンを除いた領域に位置するような位置であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記駆動手段によって搬送される前記基板の先端と接触することにより前記基板の位置を検出する接触式センサ、
をさらに備え、
前記停止位置が、前記接触式センサと前記基板の先端とが接触する位置を通り過ぎた位置であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用のガラス基板、半導体デバイス製造用の半導体基板、配線が形成されるプリント基板等の各種基板上に処理液の層を形成して処理を行う基板処理装置および基板処理装置に利用される基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイの製造に用いられるガラス基板を搬送する際に、従来より、基板の端面を支持するローラを用いて基板を搬送するという手法が用いられている。図１０は、回転軸９１に２つの端面支持ローラ９２および中央支持ローラ９３が設けられた１つの回転部材９の例を示す図であり、このような回転部材９が基板８の搬送方向（図１０では紙面に垂直な方向）に沿って多数並べられることにより基板８の搬送のためのローラ機構が構成される。
【０００３】
図１０に示す回転部材９の場合、基板８を搬送する際に２つの端面支持ローラ９２が基板８の両端部８１を下方から支持するとともに、端面支持ローラ９２の鍔部９２１が基板８の端面の位置を規制する。すなわち、搬送方向に対して垂直な方向に位置する基板８の両端面が鍔部９２１と当接することにより、基板８の搬送方向に垂直な方向の位置決めが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、処理の種類によってはこのような基板の支持方法が基板処理に悪影響を与える場合がある。例えば、表面張力を利用して基板８上に現像液を盛って現像を行う場合、基板８の端部８１から端面支持ローラ９２を伝って矢印８１１にて示すように現像液がこぼれることがある。エッチング、レジスト剥離、洗浄等に用いられるその他の処理液を基板８上に盛る場合についても同様である。
【０００５】
さらに、基板８を端面支持ローラ９２にて支持する場合、重力とローラからの反力とを受けて基板８が撓むという問題が生じる。図１０では、撓みを緩和するために基板８の中央下方に中央支持ローラ９３を設けているが、このような構成であっても中央支持ローラ９３と基板８との接触面積が小さいと端面支持ローラ９２と中央支持ローラ９３との間で基板８が下方へ撓む。
【０００６】
したがって、基板８上に処理液の層を形成しつつ処理を行う場合には、処理液が基板８の撓みに応じて移動し、図１０に示すように処理液８２の層が部分的に厚くなる。その結果、処理液８２が集まる領域では基板８の搬送方向側の端面から矢印８１２にて示すように処理液８２がこぼれてしまうという問題が生じる。
【０００７】
一方、基板８が搬送経路上にて停止した際に基板８と回転部材９との位置関係によっては、基板８上の処理液がローラを伝って流れ落ちる可能性もある。図１１はこのような状態を例示する図であり、基板８の搬送方向８３（紙面の左から右への方向）側の端部８４がある回転部材９上に位置する状態で基板８の搬送が停止した様子を示している。図１１に示す状態では、基板８上の処理液８２が回転部材９の端面支持ローラ９２のみならず中央支持ローラ９３をも介して矢印８１３にて示すように搬送方向側の端部８４（搬送方向の反対側の端部も同様である。）から流れ落ちてしまう。
【０００８】
基板に処理液を盛る処理における処理液の流出原因となる要素はローラ以外にも存在する。図１２は接触式センサ９４により基板８上の処理液８２がこぼれ落ちる様子を示す図である。なお、図１２では回転部材９の図示を省略している。図１２に示すように基板８が搬送方向８３に向かって搬送される場合に、基板８の搬送方向側の端部８４が接触式センサ９４の振り子９４１に接触し、これにより基板８の搬送が停止すると基板８と振り子９４１とは接触したままの状態となる。その結果、端部８４から処理液８２が振り子９４１を伝って矢印８１４にて示すようにこぼれ落ちる。
【０００９】
以上のように、従来より、基板上に処理液の層（いわゆる、パドル）を形成しつつ処理を行う場合においてローラにより基板を搬送としようとすると、様々な原因に基づいて処理液がこぼれてしまい処理液の層を維持することができないという問題があった。すなわち、このような処理を行う際にはローラを用いた搬送形態を利用することができなかった。
【００１０】
しかしながら、ローラ搬送は基板を安定して搬送することができるとともに他の処理装置においても用いられており、基板上に処理液の層を形成して行われる処理は処理液の消費量を低減することができるという長所を有することから、基板上に処理液の層を形成する処理をローラ機構上にて実現したいという要望も高まっている。
【００１１】
そこで、この発明は上記様々な課題に鑑みなされたものであり、ローラを用いる搬送形態において、基板上の処理液の流出を減少させることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上面に処理液の層が形成される水平姿勢の基板を搬送する基板搬送装置であって、搬送方向に並べられた複数の回転部材にそれぞれ設けられ、搬送方向に対して垂直方向側の前記基板の両端部に非接触であり、円筒形状の複数のローラにより、その上面に処理液の層が形成された前記基板を下方から線接触しつつ支持するローラ機構と、前記ローラ機構を駆動することにより前記基板を前記搬送方向へと搬送する駆動手段と、前記ローラ機構により前記基板を下方から支持しつつ前記搬送方向へと所定の距離だけ搬送させた後、前記搬送方向における前記基板の先端および後端の下方に前記いずれのローラも位置しない停止位置にて前記基板を所定の時間だけ停止させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記停止位置は、前記基板の先端および後端が互いに隣接する前記回転部材の中心間の領域から所定のマージンを除いた領域に位置するような位置である。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の基板搬送装置であって、前記駆動手段によって搬送される前記基板の先端と接触することにより前記基板の位置を検出する接触式センサをさらに備え、前記停止位置が、前記接触式センサと前記基板の先端とが接触する位置を通り過ぎた位置である。
【００１６】
請求項３の発明は、水平姿勢の基板の上面に処理液の層を形成しつつ前記基板に処理を施す基板処理装置であって、前記基板の上面に処理液を供給して前記上面に処理液の層を形成する処理液供給手段と、搬送方向に並べられた複数の回転部材にそれぞれ設けられ、搬送方向に対して垂直方向側の前記基板の両端部に非接触であり、円筒形状の複数のローラにより前記処理液供給手段によりその上面に処理液の層が形成された前記基板を下方から線接触しつつ支持するローラ機構と、前記ローラ機構を駆動することにより前記基板を前記搬送方向へと搬送する駆動手段と、前記ローラ機構により前記基板を下方から支持しつつ前記搬送方向へと所定の距離だけ搬送させた後、前記搬送方向における前記基板の先端および後端の下方に前記いずれのローラも位置しない停止位置にて前記基板を所定の時間だけ停止させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記停止位置は、前記基板の先端および後端が互いに隣接する前記回転部材の中心間の領域から所定のマージンを除いた領域に位置するような位置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記駆動手段によって搬送される前記基板の先端と接触することにより前記基板の位置を検出する接触式センサ、をさらに備え、前記停止位置が、前記接触式センサと前記基板の先端とが接触する位置を通り過ぎた位置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態である基板処理装置１の構成を簡略化して示す縦断面図である。基板処理装置１は液晶ディスプレイに用いられる矩形のガラス基板（以下、「基板」という。）８に現像処理を行う装置であり、基板８をローラを用いて矢印１１Ａの方向に搬送するローラ機構１１、搬送される基板８の位置を検出する接触式センサ１２、現像液である処理液８２を吐出して基板８に供給するノズル２１、使用済みの現像液を回収する回収容器２２、基板８の処理空間を形成する処理室（チャンバ）２３、および、装置１の動作を制御する制御部３１を有する。なお、基板処理装置１は、ローラ機構１１、接触式センサ１２および制御部３１を有する基板搬送装置と、ノズル２１、回収容器２２および制御部３１を有する処理部とを組み合わせた構成と捉えることもできる。
【００１８】
ローラ機構１１は、ローラを有する複数の回転部材１１１を搬送方向に並べることにより基板８の搬送経路を形成する機構であり、複数の回転部材１１１の幾つかがモータ（後出の図７の符号１３参照）により回転することで、回転部材１１１上の基板８が矢印１１Ａの方向に搬送される。
【００１９】
図２はローラ機構１１を構成する複数の回転部材１１１のうちのひとつを搬送方向側から見た様子を示す図であり、図３は複数の回転部材１１１上を水平姿勢にて矢印１１Ａの方向に移動する基板８（想像線にて示す。）を上方から見た様子を示す図である。図２に示すように回転部材１１１は回転軸１１２に３つの支持ローラ１１３を設けた構成となっており、各支持ローラ１１３は回転軸１１２を中心軸とする円筒形状となっている。したがって、各支持ローラ１１３は基板８の下面と線接触する。
【００２０】
基板処理装置１では、支持ローラ１１３を円筒形状とすることにより、基板８の下面との接触面積を大きくし、基板８に生じる応力の低減を図っている。その結果、図１０に示すように基板８が大きく撓むことが防止され、基板８上の処理液８２が偏ることによる処理液８２の流出を可能な限り防止するようになっている。
【００２１】
また、これらの支持ローラ１１３は基板８の搬送方向に垂直な方向に対して、基板８の両端部８１（図２参照）よりも内側に位置している。すなわち、支持ローラ１１３上に基板８の端面が位置しないようになっている。したがって、基板８上の処理液８２が両端部８１から支持ローラ１１３を伝わって流れ落ちることもない。
【００２２】
図１に示す接触式センサ１２は、搬送経路上に配置されて基板８の位置を検出するためのものであり、接触式センサ１２の振り子１２１が搬送されてきた基板８の先端と接触することにより振り子１２１が傾き、基板８の存在位置が検出される。
【００２３】
ノズル２１は搬送方向に垂直な方向（すなわち、紙面に垂直な方向）に伸びるスリットを有するスリット型のノズルであり、基板８がノズル２１の下方を矢印１１Ａにて示す方向に搬送されてくる際に処理液８２をカーテン状に吐出し、基板８上に処理液の層（いわゆる、パドル）を形成する役割を果たす。このように、基板処理装置１ではローラ機構１１を駆動するとともにノズル２１から処理液８２を吐出して基板８上に処理液８２の層を形成し、これにより、基板８の上面に処理を施すようになっている。
【００２４】
なお、処理液８２の層が形成された基板８は接触式センサ１２による位置検出に基づいてローラ機構１１上にて一旦停止し（詳細については後述）、所定時間放置されることにより現像処理が行われる。
【００２５】
回収容器２２は使用済みの処理液を回収する容器であり、処理済みの基板８を回収容器２２上にて進行方向を向く軸を中心に傾けることにより、基板８上の処理液８２が回収容器２２へと流れ落ちる。処理液８２の大部分が除去された基板８は傾斜姿勢のままローラ機構１１上を搬送されて次工程の処理装置へと送られる。
【００２６】
処理室２３は、ノズル２１、回収容器２２等を収容して基板処理装置１の外形を形成するものであり、処理中の基板８へのゴミの付着を防止するとともに基板処理装置１外部の汚染の防止の役割を果たす。
【００２７】
制御部３１は基板処理装置１の全体動作を制御する部位であり、接触式センサ１２等からの信号が入力されるとともに、ローラ機構１１の駆動制御、ノズル２１からの処理液８２の吐出制御、基板８を傾ける動作の制御等の基板処理に係る様々な制御を行う。
【００２８】
次に、基板処理装置１の動作について説明する。図４は基板処理装置１の動作の流れを示す流れ図である。
【００２９】
まず、制御部３１がローラ機構１１を制御することにより前工程からの基板８を処理室２３の搬入口から処理室２３内へと搬入する（ステップＳ１１）。このとき、ノズル２１から処理液８２が連続的に吐出されており、基板８の先端がノズル２１の下方に差し掛かると基板８の上面には搬送方向側の先端から順次処理液８２が盛られていく（ステップＳ１２）。図１はこのときの様子を示した図である。
【００３０】
さらに基板８が搬送されると、図５に示すように搬送方向側の基板８の端部８４が接触式センサ１２の振り子１２１と接触し、接触式センサ１２から制御部３１へと信号が送られる（ステップＳ１３）。また、接触式センサ１２による基板８の検出に前後して、基板８の後端がノズル２１の下方を通過する。これにより、基板８の上面全体に表面張力を利用して処理液８２が盛られた状態となる。
【００３１】
基板８はさらに搬送され、接触式センサ１２から制御部３１へと信号が送られてから所定の距離だけ基板８が移動した後、基板８の搬送が停止される（ステップＳ１４）。すなわち、搬送経路上の基板８の停止位置は、接触式センサ１２と基板８とが接触する位置（図５）を通り過ぎた位置となる。図６は搬送が一時的に停止したときの基板８の様子を示す図である。
【００３２】
基板８が搬送経路上にて停止する際には、図６に示すように基板８の先端および後端の下方にローラ機構１１のいずれの回転部材１１１も位置しないように（すなわち、先端および後端が支持ローラ１１３に乗り上げないように）基板８の停止位置が制御部３１により制御される。既に示した図３は図６に示す状態における基板８と回転部材１１１との位置関係を示すものであり、図３に示すように基板８が停止した状態では基板８の外周部の全てがいずれの支持ローラ１１３とも接しない状態となる。したがって、基板８が停止した状態において、基板８上の処理液８２が支持ローラ１１３を伝って流れ落ちることはない。
【００３３】
また、図６に示すように基板８の停止位置は接触式センサ１２と基板８とが接触する位置を通り過ぎた位置であることから、停止位置において接触式センサ１２の振り子１２１と基板８の端部８４とが接触する状態とはならず、振り子１２１を伝って基板８上の処理液８２が流れ落ちるという問題も生じない。
【００３４】
基板８の搬送の停止は所定の時間だけ行われ（ステップＳ１５）、この間に基板８の上面の現像処理が進行する。その後、基板８が進行方向を向く軸を中心に傾けられ、基板８上の処理液８２が除去されて回収容器２２へと回収される（ステップＳ１６）。
【００３５】
処理液８２の回収が完了すると基板８は傾斜姿勢のまま搬出口から処理室２３外へと搬出される。搬出された基板８は次工程の洗浄装置へと導かれる（ステップＳ１７）。
【００３６】
図７は、基板８が停止した状態（図６）における回転部材１１１、接触式センサ１２および基板８の位置関係を説明するための図である。なお、図７では基板８の進行方向側の端部８４を拡大して示しており、図１にて省略したローラ機構１１の駆動源であるモータ１３も図示している。モータ１３は幾つかの回転部材１１１と歯車やベルトにより接続され、回転部材１１１に回転力を与える駆動源となっている。
【００３７】
上記説明では、基板８が停止した状態では基板８の進行方向側の端部８４はいずれの回転部材１１１（支持ローラ１１３）にも接しないと説明したが、厳密には、図７における互いに隣接する２つの回転部材１１１ａ，１１１ｂの中心間の領域から僅かなマージンＲ１，Ｒ２を除いた領域Ｒ３に位置する。これは、処理液８２がこぼれた際に回転部材１１１と基板８の端部８４（端面）とが近接していると、回転部材１１１を伝って連続的に処理液８２が流出する可能性があるからである。
【００３８】
すなわち、マージンＲ１，Ｒ２は仮に処理液８２が搬送時の振動によりこぼれたとしても、回転部材１１１との間で処理液８２の連続的な流れが生じない距離として定められる。これにより、制御部３１の制御による基板８の停止位置では、基板８の端部８４と回転部材１１１とが実質的に接するという状態が回避される。なお、進行方向と反対側の端部も停止状態において互いに隣接する２つの回転部材１１１の間の領域から僅かなマージンを除いた領域に位置する。また、基板８の停止位置における接触式センサ１２の振り子１２１と基板８の端部８４との位置関係も実質的に接しない位置関係とされる。同様に、図２における基板８の両端部８１と支持ローラ１１３との位置関係も実質的に接しない位置関係とされる。
【００３９】
以上のように、基板処理装置１では支持ローラ１１３が搬送方向に垂直な方向側の基板８の両端部の下方に位置せず、これらの両端部がローラ機構１１と非接触にて基板８が支持される。したがって、搬送方向に対して垂直方向側の両端部から処理液８２がこぼれ落ちることを最小限に抑えることができる。
【００４０】
また、基板処理装置１では処理液８２が盛られた水平姿勢の基板８が搬送途上で停止する際に、搬送方向に対する両端部と回転部材１１１とが接しない状態とされる。これにより、停止位置において基板８の外周部が全ての支持ローラ１１３と非接触の状態とされ、基板８の外周部から支持ローラ１１３を介して処理液８２が流出することが抑えられる。
【００４１】
また、各支持ローラ１１３は円筒形状となっており基板８の下面と線接触し、ローラ機構１１上の基板８の撓みが抑えられる。これにより、基板８の処理液８２の分布の偏りが防止され、基板８上の処理液８２が搬送方向に対応する両端部からこぼれ落ちる量を減少させることができる。また、基板８と支持ローラ１１３との接触面積が大きいことから基板８の搬送もより安定して行うことができる。
【００４２】
さらに、基板８の停止位置は接触式センサ１２と接触する位置を通り過ぎた位置であることから、基板８上の処理液８２が接触式センサ１２を伝って流出する量を最小限に抑えることができる。
【００４３】
このように基板処理装置１では基板８上から流出する処理液８２の量を減少させることができる。
【００４４】
以上、この発明に係る基板処理装置１について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００４５】
例えば、図２では回転軸１１２に３つの円筒形状の支持ローラ１１３を有する回転部材１１１を示したが、図８に示すように１つの円筒形の支持ローラ１１３ａが回転軸１１２に設けられてもよい。これにより、基板８に生じる撓みをより減少させることができる。なお、基板８の下面は別途設けられた洗浄手段により適宜洗浄される。
【００４６】
また、上記実施の形態では基板８に処理液８２として現像液を盛ることで現像処理を行うようになっているが、行われる処理は現像処理に限定されるものではなく、エッチング、レジスト剥離、水洗、薬液洗浄等であってもよい。すなわち、処理液をエッチング液、レジスト剥離液、純水、洗浄薬液等に適宜変更することにより、これらの処理を行う基板処理装置とすることができる。
【００４７】
また、上記実施の形態ではノズル２１からカーテン状に処理液８２と吐出するとともに基板８を搬送することにより、基板８の上面全体に処理液８２の層が形成されるようになっているが、処理液８２の層の形成方法はどのようなものであってもよい。例えば、基板８が所定の停止位置に位置した後、ノズル２１が基板８の搬送方向に沿って移動するようになっていてもよいし、ノズル２１をスプレー方式のノズルとして基板８を搬送しつつノズル２１を搬送方向に垂直な方向に揺動させてもよい。すなわち、本発明は上面に処理液の層が形成される基板の搬送に関するものであり、処理液の層が形成されるタイミングは基板の搬送動作中であっても基板の搬送停止中であってもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では液晶ディスプレイ用のガラス基板を処理する基板処理装置１を例に採り上げたが、処理される基板８はＰＤＰ等の他のＦＰＤに用いられるガラス基板であってもよく、半導体基板やプリント基板等であってもよい。図９は搬送の停止位置における半導体基板８ａと複数の回転部材１１１との位置関係の例を示す図である。図９に示すように基板の形状は矩形に限定されるものではなく、略円形やその他の複雑な形状であっても支持ローラ１１３の大きさおよび位置を適宜調整することによりこの発明を利用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１または３に記載の発明では、基板上の処理液の流出量の低減を図ることができる。
【００５０】
また、請求項２または４に記載の発明では、基板上の処理液の流出をさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る基板処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】回転部材および基板を搬送方向側から見たときの様子を示す図である。
【図３】回転部材および基板を上側から見たときの様子を示す図である。
【図４】基板処理装置の動作の流れを示す流れ図である。
【図５】動作中の基板処理装置のある時点での様子を示す図である。
【図６】動作中の基板処理装置のある時点での様子を示す図である。
【図７】基板の搬送が停止した状態での基板の先端近傍を拡大して示す図である。
【図８】支持ローラの他の形態を示す図である。
【図９】搬送の停止位置において回転部材および半導体基板を上側から見たときの様子を示す図である。
【図１０】従来の回転部材の形態を示す図である。
【図１１】従来の基板処理装置における基板の停止位置と回転部材との位置関係を示す図である。
【図１２】従来の基板処理装置における基板の停止位置と接触式センサとの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１  基板処理装置
８，８ａ  基板
１１  ローラ機構
１１Ａ  矢印
１２  接触式センサ
１３  モータ
２１  ノズル
３１  制御部
８１  端部
８２  処理液
８４  端部
１１３，１１３ａ  支持ローラ
【図１】
0003934286.tif 000002
【図２】
0003934286.tif 000003
【図３】
0003934286.tif 000004
【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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【図１１】
0003934286.tif 000012
【図１２】
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