JP2002361159A

JP2002361159A - ウェット枚葉処理装置

Info

Publication number: JP2002361159A
Application number: JP2001172814A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Okada; 景一岡田; Tadashi Nishioka; 忠司西岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2002-12-17

Abstract

(57)【要約】【課題】基板処理ムラの発生しないウェット枚葉処理
装置を提供する。【解決手段】基板１を搬送する搬送ローラ１８と、基
板１に向かって基板処理液を吐出するシャワー部３とを
備えたウェット枚葉処理装置であって、落下してきた処
理液を受けて処理槽２０外へ排出する処理液排出部１０
と、搬送ローラ１８と処理液排出部１０との間に位置
し、基板１から垂れ落ちる処理液を貯留する上面開口の
液溜めパン４とを備え、液溜めパン４内に貯留された処
理液から放出される輻射熱により基板１が温度調節され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、プ
ラズマ表示装置等に使用される表示パネル用ガラス基板
や半導体装置に使用されるウェハ等の基板に対して、現
像等の処理を薬液によって行なうウェット枚葉処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続枚葉式のウェット枚葉処理装
置としては、ローラやコンベア等を用いて基板を搬送し
つつ、基板処理部において基板に処理液を供給して基板
処理を行ない、その後基板面に純水を供給して残留して
いる処理液を排除し乾燥させるものが一般的である。図
３は、この種のウェット枚葉処理装置の構造を示した概
略断面図である。以下、このウェット枚葉処理装置につ
いて詳説する。

【０００３】図３を参照して、従来のウェット枚葉処理
装置は、処理槽１２０と、処理槽１２０内に設けられた
基板１０１の搬送手段である搬送ローラ１１８と、処理
液吐出手段であるシャワー部１０３とから構成されてい
る。このシャワー部１０３は、搬送ローラ１１８によっ
て搬送される基板搬送経路の上方に位置し、カーテン状
に処理液を吐出する。また、処理槽１２０の底部には、
溜まった処理液を排出するため処理液排出部１１０が形
成されており、さらにこの処理液排出部１１０にはドレ
イン１１０ａが備えられている。

【０００４】被処理物である基板１０１は、搬送ローラ
１１８により処理槽１２０内を水平方向に移動する。こ
の基板搬送経路上の所定位置において、シャワー部１０
３により基板１０１上面に処理液が供給される。この処
理液は、基板１０１上面に均一に処理液を供給するため
にカーテン状に吐出される。このようにして、基板１０
１上面に供給された処理液によって基板処理が行なわ
れ、その後、搬送ローラ１１８によって処理槽１２０外
へと基板１０１が搬送される。また、基板１０１上面に
残留する余剰処理液は基板１０１上面より垂れ落ち、処
理液排出部１１０によって集められ、ドレイン１１０ａ
を介して処理槽１２０外へと排出される。

【０００５】本構成のウェット枚葉処理装置を使用する
ことで、搬送ローラによって基板を搬送しつつ基板処理
が行なえるため、短時間で複数の基板を連続的に処理す
ることが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の構成
のウェット枚葉処理装置においては、基板処理を行なう
ために基板および処理液を所定の処理温度まで昇温する
必要がある。また、むらのない均一な基板処理を行なう
ためには、処理する基板面全体において温度を均一かつ
安定に保つ必要がある。基板面に発生した温度むらは処
理むらを引き起こし、プロセスの不安定性の要因となっ
て歩留まりの低下原因となる。これを回避するために
は、処理時間のマージンを多く取って安定領域まで処理
する必要があるため、結果として処理能力を低下させる
ことになっていた。

【０００７】処理温度までの基板の昇温および処理する
基板面の均一な温度維持を行なうための方法としては、
（イ）予め処理液を加熱し、基板面に処理液が接触した
際に基板と処理液の間で熱交換させることで処理温度を
得る方法と、（ロ）処理槽内に別途、ホットプレート、
ランプ、ヒータ等の基板昇温手段を設けることにより、
基板を昇温させる方法とが考えられる。

【０００８】しかしながら、（イ）の方法では、処理液
が供給されて直接接触する位置およびその近傍において
は基板が処理温度まで昇温されるものの、それ以外の位
置では処理温度に到達しにくく、温度むらを完全に抑え
ることが困難である。このため、処理液を所定の処理温
度以上に昇温させ、大量に基板に吐出するといった工夫
が必要となり、基板処理にあたって余分なエネルギーや
耐熱構造が必要となっていた。

【０００９】また、（ロ）の方法では、基板の昇温は達
成されるものの、処理する基板面の均一な温度維持を実
現することは構造的に困難である。またウェット枚葉処
理装置に基板昇温用の別ユニットを取付ける必要があ
り、製造コストの増大を招いていた。

【００１０】このため、本発明の目的は、比較的簡単な
構造で、基板を予め昇温された処理液と同等の温度まで
昇温し、処理する基板面の温度分布を均一かつ安定させ
ることで処理むらの発生を防止することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のウェット枚葉処
理装置は、基板を保持する保持手段と、基板に向かって
処理液を吐出する処理液吐出手段とを備えており、さら
に、落下してきた処理液を受けて排出する処理液排出部
と、保持手段と処理液排出部との間に位置し、基板から
垂れ落ちる処理液を溜める上面開口の処理液貯留槽とを
備えている（請求項１）。

【００１２】本構成により、保持手段と処理液排出部と
の間に、基板から垂れ落ちた余剰処理液を一時的に貯留
する処理液貯留槽を設けることで、この処理液貯留槽に
貯留されている処理液から発生する輻射熱が基板に伝熱
し、基板温度を均一かつ安定して処理温度に調節するこ
とが可能となる。これにより、処理むらの発生原因であ
る基板面の温度むらの発生が防止される。より効率的に
輻射熱を基板に伝熱させるためには、この処理液貯留槽
と基板下面との距離を短く設定することが望ましく、ま
た、処理液貯留槽内の液温を処理温度近傍に維持するた
めには、処理液貯留層の深さを浅くすることが有効であ
る。

【００１３】上記本発明のウェット枚葉処理装置は、た
とえば、基板の上方に位置し、基板を保温するカバーを
備えていることが望ましい（請求項２）。

【００１４】本構成により、保持手段によって保持され
ている基板の上方にカバーを設けることで、基板から放
出される熱を閉じ込めることが可能となり、保温効果が
得られるようになる。上述の処理液貯留槽と組合わせる
ことで、処理液貯留槽内の処理液から放出される輻射熱
を基板周辺に閉じ込めることが可能となり、さらなる効
果が得られる。

【００１５】上記本発明のウェット枚葉処理装置は、た
とえば、保持手段が複数の基板を連続して搬送する搬送
手段からなり、複数の基板が連続して処理液吐出手段に
よって処理されることが望ましい（請求項３）。

【００１６】本構成により、連続式のウェット枚葉処理
装置にも本発明を適用することが可能となるため、高生
産効率を維持しつつ処理むらの発生を防止することが可
能となる。

【００１７】上記本発明のウェット枚葉処理装置は、た
とえば、処理液貯留槽が断熱部材を備えていることが好
ましい（請求項４）。

【００１８】本構成により、上述の処理液貯留層が断熱
部材を備えることで、処理液貯留槽内の処理液温度をよ
り処理温度に近い状態で貯留することが可能となり、こ
の処理液からの輻射熱が基板に伝熱することで、さらな
る処理むらの低減が図られる。

【００１９】上記本発明のウェット枚葉処理装置は、た
とえば、カバーが断熱部材を備えていることが望ましい
（請求項５）。

【００２０】本構成により、上述のカバーが断熱部材を
備えることで、より高い保温性能が実現される。これに
より処理する基板面の温度むらの発生が防止され、処理
むらが発生しにくくなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態および実施例
について、図を参照して説明する。

【００２２】（実施の形態）図１は、実施の形態におけ
るウェット枚葉処理装置の構造を示した概略断面図であ
る。まず、ウェット枚葉処理装置の構造について説明す
る。図１を参照して、ウェット枚葉処理装置は、その内
部において基板１を処理する処理槽２０を備えている。
この処理槽２０内には、適当な間隔で設けられた基板１
の搬送手段である搬送ローラ１８が、処理槽２０内の基
板搬送経路を構成すべく、水平に並べて設置されてい
る。

【００２３】この搬送経路の上方の所定位置には、処理
液吐出手段であるシャワー部３が設置されている。この
シャワー部３からは、ウェット枚葉処理装置の運転時に
連続的に処理液が吐出される。また、このシャワー部３
の上方および側方を囲むようにカバー５が設置されてい
る。搬送経路の下方の所定位置には、その内部に処理液
を貯留する構造を有した処理液貯留槽である液溜めパン
４が設置されている。この液溜めパン４および上述のカ
バー５は双方ともに断熱構造を有しており、その断熱構
造としては、たとえばステンレスまたはガラスからなる
真空二重構造といったものが挙げられる。

【００２４】また、処理槽２０の底部には、液溜めパン
４から零れ落ちる処理液を受ける処理液排出部１０が設
けられている。この処理液排出部１０は、受け止めた処
理液を処理槽２０外部に排出するドレイン１０ａを備え
ている。

【００２５】次に、ウェット枚葉処理装置の動作につい
て説明する。上述の通り、シャワー部３からは、予め処
理温度まで昇温された処理液がシャワー状に連続して下
方に向かって吐出されている。搬送経路上を搬送ローラ
１８によって搬送されてきた基板１は、シャワー部３の
下方を通過する際に、処理液のシャワーカーテン中を通
る。この際、処理液が基板１上面に付着し、濡れ広がる
ことで基板１の処理が行なわれる。このとき、基板１と
処理液との間で熱交換が行なわれるため、基板１が昇温
されて所定の処理温度に達する。また、基板１表面に過
剰に供給された処理液は、基板１の周縁部から垂れ落
ち、下方の液溜めパン４によって受け止められる。

【００２６】この液溜めパン４に垂れ落ちる処理液は、
処理温度に近い温度を保ったまま液溜めパン４に垂れ落
ちること、さらには液溜めパン４は断熱構造を有してい
ることにより、液溜めパン４に貯留されている処理液も
処理温度に近い温度を維持している。この液溜めパン４
に貯留された処理液から発生する輻射熱により、その直
上に位置する基板１が保温される。また、基板を囲むよ
うに設置されたカバー５によっても外部への熱の放出が
防止されるため、基板１近傍の雰囲気の保温が図られ、
基板温度が所定の処理温度に安定して保たれる。

【００２７】また、液溜めパン４には常時処理液が供給
されるため、余剰の処理液は液溜めパン４の槽壁を乗り
越えて零れ落ち、処理槽２０底部に設けられた処理液排
出部１０によって集められる。その後、この処理液排出
部１０に設けられたドレイン１０ａを介して処理槽２０
外へと排出される。

【００２８】ここで、基板１の下面と液溜めパン４に貯
留されている処理液との距離は、より効率的に輻射熱を
伝熱するために、５ｍｍから１５ｍｍ程度とすることが
望ましい。また、液溜めパン４の深さは、深すぎると処
理液の置換が行なわれないため、１０ｍｍから３０ｍｍ
程度が好ましい。さらに、液溜めパン４の大きさは、基
板１から垂れ落ちる処理液を受け得る大きさであれば特
に限定されないが、基板サイズよりも５ｍｍから２０ｍ
ｍ程度大きくするとよい。

【００２９】また、カバー５と基板１上面との距離も、
より効率的に基板１近傍の雰囲気を保温するため、１０
ｍｍから５０ｍｍ程度が好ましい。カバー５のサイズ
は、より保温効果を発揮させるために液溜めパン４同
様、基板サイズより大きくすることが望ましい。上記に
おいて示したこれら各部の寸法は、あくまで効率良く基
板を保温するための最適値であり、特に限定されるもの
ではない。

【００３０】本構成のウェット枚葉処理装置を使用する
ことで、液溜めパン内に貯留された処理液の輻射熱とカ
バーによる保温効果とにより、処理する基板面の均一か
つ安定した温度維持が図られる。これにより、処理する
基板面の温度むらの発生が防止されるため、基板全体で
均一な基板処理が行なえ、処理むらが発生しない。

【００３１】（実施例）次に、本発明の実施の形態に基
づいた実施例を示す。図２は、本実施例における基板の
処理面の任意の一点の温度変化を示した図である。本実
施例では、被処理物である基板として３６０ｍｍ×４６
５ｍｍの液晶基板を使用し、その処理面の任意の一点の
温度を熱電対を用いて経時的に測定した。また、処理液
としては剥離液を使用し、この処理液の処理温度は８０
℃である。さらに、基板搬送スピードは、１５００ｍｍ
/ｍｉｎとした。

【００３２】図２を参照して、従来のウェット枚葉処理
装置を使用した場合の基板温度が不安定なのに対し、本
実施例での基板温度が安定して処理温度である８０℃近
傍に維持されていることがわかる。

【００３３】以上において、説明した実施の形態では、
処理液として剥離液を使用した場合を例示して説明して
いるが、他の処理液として現像液、エッチング液等を使
用することも考えられる。

【００３４】また、上記実施の形態のウェット枚葉処理
装置では、液溜めパンのみならず、より大きな効果を得
るためにカバーも備えているが、当然に、液溜めパンの
みを備えたウェット枚葉処理装置であっても効果は得ら
れる。

【００３５】また、上記実施の形態では、液溜めパンに
貯留された処理液と基板下面とを被接触としているが、
可能であればこれらを接触させる構造のウェット枚葉処
理装置であってもよい。また、基板の保持手段が液溜め
パンに貯留された処理液と接触していても非接触であっ
ても、どちらでもよい。

【００３６】したがって、今回開示した上記実施の形態
はすべての点で例示であって、制限的なものではない。
本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定さ
れ、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲
内でのすべての変更を含むものである。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、比較的単純な構成で済む
液溜めパンを設けることにより、新たに外部からエネル
ギーを加えることなく基板の昇温および保温が可能とな
り、これによって、処理する基板面の温度分布の均一化
および安定化が図られる。この結果、処理プロセスの安
定化による歩留まりの向上、処理時間の短縮化による処
理能力の向上および処理液の少量化等が得られ、製造コ
ストの削減につながる。また、カバーを設けることでさ
らなる効果を得ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるウェット枚葉処
理装置の構造を示した概略断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に基づいた実施例におけ
る、基板上面の任意の一点の温度変化を示した図であ
る。

【図３】従来のウェット枚葉処理装置の構造を示した
概略断面図である。

【符号の説明】

１基板、３シャワー部、４液溜めパン、５カバ
ー、１０基板処理部、１０ａドレイン、１８搬送
ローラ、２０処理槽。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F041 AA06 AB01 BA13 BA47 4F042 AA07 BA04 BA19 CA01 CA08 CB21 DE01 DE07 DF19 5F046 LA11 LA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持する保持手段と、前記基板に
向かって処理液を吐出する処理液吐出手段とを備えたウ
ェット枚葉処理装置であって、落下してきた前記処理液を受けて排出する処理液排出部
と、前記保持手段と前記処理液排出部との間に位置し、前記
基板から垂れ落ちる処理液を溜める上面開口の処理液貯
留槽とを備える、ウェット枚葉処理装置。
【請求項２】前記基板の上方に位置し、前記基板を保
温するカバーを備える、請求項１に記載のウェット枚葉
処理装置。
【請求項３】前記保持手段が、複数の基板を連続して
搬送する搬送手段からなり、前記複数の基板が連続して
前記処理液吐出手段により処理される、請求項１または
２に記載のウェット枚葉処理装置。
【請求項４】前記処理液貯留槽が断熱部材を備える、
請求項１から３のいずれかに記載のウェット枚葉処理装
置。
【請求項５】前記カバーが断熱部材を備える、請求項
１から４のいずれかに記載のウェット枚葉処理装置。