(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内のワークに高温の薬液を供給するウェットプロセス装置に接続され、前記チャンバから薬液ミストを含む排気を回収する薬液回収装置において、
前記チャンバに接続した排気を回収する経路には、上流側から順に第一，第二の熱交換器を設け、これら第一，第二の熱交換器は同じ構造のものとし、
前記第一の熱交換器には、薬液ミストを含む排気を大気温度にまで冷却するために、この第一の熱交換器に向けて送風する第一の冷却手段が接続され、
前記第二の熱交換器には、前記第一の熱交換器で冷却された薬液ミストを含む排気をさらに大気温度以下に冷却するために、この第二の熱交換器に向けて常温より低い冷気を供給する第二の冷却手段が接続される
構成としたことを特徴とする薬液回収装置。
【請求項２】
前記第一，第二の熱交換器は、流入合流部と流出合流部と、前記流入合流部と流出合流部との間に設けた複数の細管及び放熱フィンから構成され、前記第一，第二の流入合流部は、前記排気を回収する経路と薬液回収タンクに接続したドレン部とが接続される構成としたことを特徴とする請求項１記載の薬液回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルのＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板、Ｃ／Ｆ（Color Filter）基板、ＰＤＰ（Plasma Display）またはＥＬ（Electro Luminescence）基板等のワークの表面に塗布する薬液を排気内から回収する薬液回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶パネルのＴＦＴ基板には、現像液の塗布、エッチング液の塗布、レジスト膜を剥離するための剥離液の供給などのウエット処理が行われる。このようなウェット処理を行うウェットプロセス装置には、ＴＦＴ基板を水平搬送しながら現像液の塗布、エッチング液の塗布、レジスト膜を剥離するための剥離液の供給などのウェット処理を行う方式や、ＴＦＴ基板を回転機構が設けられているスピンドルの先端に装着して、ＴＦＴ基板を回転させ、ＴＦＴ基板に薬液を供給する方式がある。ここでは、ＴＦＴ基板を回転させ薬液を供給する方式を一例として説明する。
【０００３】
ここで、スピンドルの先端に装着された基板は、所定の回転駆動手段により回転される。回転される基板の上部には、噴射ノズルが設けられ、この噴射ノズルは、回転している基板に対して薬液を供給する。回転する基板に供給された薬液は、遠心力の作用により、基板の中心から外周に向かって拡散する。この結果、薬液は、基板の表面全体にわたってほぼ均一な厚さで塗布され、余った薬液は、基板の表面から外方に向かって飛散する。
【０００４】
ところで、回転する基板は、カップ状のチャンバによって囲繞される形で設けられている。従って、基板上から飛散した薬液は、チャンバの壁面に付着し、チャンバの壁面に沿って流下して底部に溜まることになる。一般に、この種の薬液回収装置では、薬液の再利用を行うため、底部に溜まった薬液の回収を行う。この薬液の回収は、チャンバ底部に設けられている吸引配管および回収タンクにより行われる。
【０００５】
一方、回転する基板から飛散した薬液の一部は、チャンバの壁面に沿って付着するが、チャンバの壁面に衝突したときの衝撃で微粒状の薬液ミストとなり、大気中の空気と混ざり排気になる。この薬液ミストは、チャンバ内を浮遊するため、基板に再付着して、基板を汚損させてしまう。特に、スピンドルにより基板を高速回転させると、基板の裏面側に外向きの空気流が形成され、基板下方のスピンドル近傍の圧力が低下する。これにより、チャンバの壁面に衝突した空気流とで、基板の下部におけるチャンバ内部で空気流が循環することになる。従って、チャンバ内を浮遊している薬液ミストは、この空気流の循環に乗って、基板の裏面側に再付着することがある。
【０００６】
このような問題点を考慮して、図２に示したような薬液供給装置には、チャンバの壁面を下方に流下する液体の薬液を回収する排液ポンプ１０７と薬液回収部材１０９との他に、スピンドル１０２により回転駆動される基板１０１下方とチャンバ１０３との間で循環している空気流の中に含まれている薬液ミストを含む排気を回収するための排気通路１０５と吸引ポンプ１０６と気液分離部材１０８とが設けられている。すなわち、図２に示した薬液回収装置では、チャンバ１０３内で循環している空気流は、吸引ポンプ１０６により、排気通路１０５を介して吸引される。この吸引された微粒状の薬液ミストを含む排気は、気液分離部材１０８に蓄積され、薬液と空気とに分離される。このように、循環している空気流は、吸引ポンプ１０６により吸引されるため、基板１０１に再付着することを防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような、気液分離部材１０８に回収された薬液ミストは、気液分離部材１０８により薬液と空気とを分離することにより、薬液として再利用することができる。一般に、薬液と空気とを分離するためには、排気中の薬液ミストの温度を低下させ、凝縮を行わなければならない。
【０００８】
ここで、薬液の粘度を低下させる等のために、ワークには、高温の薬液が供給される。従って、吸引ポンプ１０６が吸収した薬液ミストを含む排気は、高温多湿である。このため、薬液と気体とを分離するためには、この排気から大量の熱を奪わなくてはならない。従って、従来の薬液回収装置には、薬液ミストを含む排気を冷却するための強力かつ大容量の冷却機構が必要になるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、簡易な冷却手段を用いて、回収した薬液ミストを効率的に冷却する薬液回収装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、チャンバ内のワークに高温の薬液を供給するウェットプロセス装置に接続され、前記チャンバから薬液ミストを含む排気を回収する薬液回収装置において、前記チャンバに接続した排気を回収する経路には、上流側から順に第一，第二の熱交換器を設け、これら第一，第二の熱交換器は同じ構造のものとし、前記第一の熱交換器には、薬液ミストを含む排気を大気温度にまで冷却するために、この第一の熱交換器に向けて送風する第一の冷却手段が接続され、前記第二の熱交換器には、前記第一の熱交換器で冷却された薬液ミストを含む排気をさらに大気温度以下に冷却するために、この第二の熱交換器に向けて常温より低い冷気を供給する第二の冷却手段が接続される構成としたことを特徴とする。
【００１１】
第一，第二の熱交換器は、流入合流部と流出合流部と、これら流入合流部と流出合流部との間に設けた複数の細管及び放熱フィンから構成され、第一，第二の流入合流部は、排気を回収する経路と薬液回収タンクに接続したドレン部とが接続される構成としている。また、第一，第二の冷却手段による冷却流体は液体であっても良いが、第一の冷却手段は大気温度の送風手段とし、第二の冷却手段は常温より低い温度の冷気を供給する手段とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態における薬液回収装置の全体構成を示した図である。図１において、第一の熱交換器１および第二の熱交換器２は、従来から知られている、細管および放熱フィンから構成される熱交換器である。第一の熱交換器１は、エア吸入管３と接続管５とに接続され、第二の熱交換器２は、接続管５とエア排出管７とに接続される。ここで、エア吸入管３以降の経路は、排気を回収する経路を構成するものであり、例えば、前述した従来技術のチャンバ１０３に接続した排気通路１０５に接続される。
【００１７】
また、第一の熱交換器１は、薬液ミストを含む排気が通過する複数の細管１Ａ、この複数の細管１Ａに薬液ミストを含む排気を分配する流入分岐部１Ｂ、複数の細管１Ａに分配された薬液ミストを含む排気を合流させる流出合流部１Ｃおよび薬液ミストを含む排気から熱を放熱させるための放熱フィン１Ｄから構成される。この放熱フィン１Ｄは、例えば、熱導電率が高い金属板で構成される。エア吸入管３近傍に設けられている第一のドレン部４は、第一の熱交換器１により凝縮された薬液を回収するための部位であり、後述の薬液回収タンク９に接続される。
【００１８】
接続管５の下流側に設けられている第二の熱交換器２は、第一の熱交換器１と同様に、薬液ミストを含む排気が通過する複数の細管２Ａ、この複数の細管２Ａに排気を分配する流入分岐部２Ｂ、複数の細管２Ａに分配された排気を合流させる流出合流部２Ｃおよび薬液ミストから熱を放熱させるための放熱フィン２Ｄから構成される。この放熱フィン２Ｄは、例えば、熱導電率が高い金属板で構成される。第二の熱交換器２は、他端がエア排出管７に接続され、一端が接続管５に接続される。第二のドレン部６は、第二の熱交換器２により凝縮された薬液を回収するための部位であり、薬液回収タンク９に接続される。エア排出管７の下流側には吸引ポンプ８が接続されており、この吸引ポンプ８は、チャンバ内の排気を吸引して排気するためのものである。
【００１９】
薬液回収タンク９は、第一の熱交換器１および第二の熱交換器２により凝縮された薬液を回収するためのタンクであり、第一のドレン部４および第二のドレン部６に接続される。第一の冷却装置１０は、第一の熱交換器１に冷媒を供給するための装置であり、第一の熱交換器１の放熱フィン１Ｄを冷却するために最適な位置に設けられる。また、第二の冷却装置１１は、第二の熱交換器２に冷媒を供給するための装置であり、第二の熱交換器２の放熱フィン２Ｄを冷却するために最適な位置に設けられる。
【００２０】
ここで、本実施の形態において、第一の冷却装置１０は、例えば、送風機によって、常温の空気を第一の熱交換器１に送風して、排気をほぼ大気温度にまで冷却して、薬液ミストをある程度凝縮するものである。また、第二の冷却装置１１は、チラーユニットなどにより、大気温度よりも十分に低い冷気を供給して、薬液ミストが完全に凝縮する温度にまで、第二の熱交換器２を冷却するものである。すなわち、本実施の形態では、第二の冷却装置１１は、チラーユニットなどのように、冷気を製造して第二の熱交換器２に冷気を供給するものであるが、第一の冷却装置１１は、常温の空気を送風するだけのものである。以上のように、本実施の形態では、高温多湿の排気は、第一の熱交換器１において、常温状態にまで冷却される。ここで、常温状態とは、必ずしも常温である必要は無く、常温に近い温度も含むものである。
【００２１】
これにより、第一の熱交換器１で、薬液ミストの一部が薬液に凝縮され、凝縮された薬液は、薬液回収タンク９に回収される。次に、常温または常温近くにまで冷却された薬液ミストは、第二の熱交換器２において、完全に薬液が凝縮され、凝縮された薬液は、薬液回収タンク９に回収される。また、排気中から薬液ミストが除去された空気は、吸引ポンプ８に吸引される。
【００２２】
以下、図１を参照して、本実施の形態における動作を説明する。図１において、エア吸入管３から入った薬液ミストを含む高温多湿の排気は、第一の熱交換器１の流入分岐部１Ｂに流入する。流入分岐部１Ｂでは、進入した排気は複数の細管１Ａに分配される。この複数の細管１Ａには、熱伝導率が高い放熱フィン１Ｄが設けられているため、第一の冷却装置１０により、複数の細管１Ａを流通している排気は冷却される。すなわち、細管１Ａ内を流通している薬液ミストの熱は、細管１Ａ内の壁面に伝達され、細管１Ａの壁面の熱は、放熱フィン１Ｄに伝達される。この放熱フィン１Ａを、第一の冷却装置１０から送られてくる風によって冷却することによって、細管１Ａ内を流通している薬液ミストを冷却することができる。このように、高温多湿の薬液ミストを常温またはその近くの温度まで冷却することにより、薬液ミストの一部を凝縮することができ、薬液ミストの温度を低下させると同時に一部の薬液を薬液回収タンク９に回収することができる。
【００２３】
次に、複数の細管１Ａを流通する凝縮が行われなかった薬液ミストは、流出合流部１Ｃによってまとめられ、接続管５に移動する。接続管５を流通する薬液ミストは、次に、第二の熱交換器２の流入合流部２Ｂに流入する。そして、第二の熱交換器２では、第一の熱交換器１と同様に、流入した薬液ミストは複数の細管２Ａに分配される。この細管２Ａには、第一の熱交換器１と同様に、放熱フィン２Ｄが設けられているため、細管２Ａの中のミストは、放熱フィン２Ｄを介して冷却される。第二の冷却装置１１は、チラーユニット等のように、常温より十分に低い温度の冷風を送る機能を備えているため、第一の冷却装置１０に比較して、より放熱フィン２Ｄを冷却させることができる。このように、細管２Ａを通る薬液ミストをさらに冷却させることにより、この薬液ミストをさらに凝縮させ、ほぼ完全に薬液と気体とに分離することができる。凝縮された薬液は、第二のドレン部６を介して、薬液回収タンク９に回収される。
【００２４】
ところで、上述した第二の熱交換器２に流入する薬液ミストは、すでに第一の熱交換器１によりある程度の温度にまで冷却されたものであるので、第二の熱交換器２において比較的簡単に凝縮することができる。従って、チャンバから回収された高温多湿の薬液ミストを一度に完全に凝縮することと比較して、本実施の形態では、一旦、第一の熱交換器１によりある程度の温度まで薬液ミストを冷却した後に、薬液ミストを完全に凝縮させるので、冷却装置の構成を簡単にすることができ、またエネルギーを消費することができる。すなわち、常温よりも十分に低い温度の冷気を必要とする第二の熱交換器２に対する冷気供給量を低減することができ、第二の冷却装置１１を構成するチラーユニット等の装置を小型化するこができ、消費エネルギーを低減することができる。
【００２５】
ここで、第二の熱交換器では、排気中の薬液ミストをほぼ完全に凝縮させて、排気から分離するが、必ずしも全く薬液ミストを含まない状態にまで分離をする必要は無い。すなわち、排気中のミストは、環境汚染にならない程度にまで、その濃度を低下させればよい。また、薬液の回収を主たる目的とする場合には、第二の熱交換器で消費するエネルギーと回収される薬液とのコストの比較により、実用的に差し支えない程度にまで薬液が回収されればよい。
【００２６】
また、本実施の形態において、第一の冷却装置は、送風機などにより送風されることにより冷却されていたが、これに限られず、市水などの常温の水により冷却されても良い。なお、本実施の形態では、熱交換器を二段構成にしたが、これに限られず、熱交換器を二段以上の複数段の構成にしても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、高温多湿のミストを、第一の熱交換器により、常温または常温に近い温度にまで冷却した後に、第一の熱交換器と同じ構造の第二の熱交換器によりほぼ完全に凝縮する温度にまで冷却することにより、簡単な装置構成にすることができ、消費エネルギーの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薬液回収装置の全体構成図である。
【図２】従来の薬液供給装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１  第一の熱交換器
１Ａ  細管
１Ｂ  流入分岐部
１Ｃ  流出合流部
１Ｄ  放熱フィン
２  第二の熱交換器
２Ａ  細管
２Ｂ  流入分岐部
２Ｃ  流出合流部
２Ｄ  放熱フィン
３  エア吸入管
４  第一のドレン部
５  接続管
６  第二のドレン部
７  エア排出管
８  吸引ポンプ
９  薬液回収タンク
１０  第一の冷却装置
１１  第二の冷却装置
１０１  基板
１０２  スピンドル
１０３  チャンバ
１０５  排気通路
１０６  吸引ポンプ
１０７  排液ポンプ
１０８  気液分離部材
１０９  薬液回収部材
【図１】
0004045825.tif 000002
【図２】
0004045825.tif 000003