JP2006286691A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理液の蒸気やミストが処理室内から処理室外へ漏れるのを防止する。
【解決手段】チャンバ２の内部に、処理室が形成されている。チャンバ２は、非磁性材料で構成されている。スプレー３は、処理室内で、処理液を基板１の表面へ吹き付ける。処理室内には、シャフト１１が、所定の間隔で複数設置されている。シャフト１１には複数のローラ１０が取り付けられており、一端には磁石１３が取り付けられている。処理室外には、モータが設置され、モータにはシャフト２１が連結されている。シャフト２１には、チャンバ２を隔てて各磁石１３と対向する位置に、複数の磁石２３が取り付けられている。モータの駆動により磁石２３が回転すると、磁石１３が回転して、モータの駆動力が、処理室の内外の空間を介し、シャフト１１に取り付けられたローラ１０へ非接触で伝達される。
【選択図】図１

Description

本発明は、現像液、エッチング液、剥離液、洗浄液等の処理液を用いて、現像、エッチング、剥離、洗浄等の基板の処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に係り、特に処理室内で基板を移動しながら基板の処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。

液晶ディスプレイ装置等のフラットパネルディスプレイ装置や半導体装置の製造工程では、現像液、エッチング液、剥離液、洗浄液等の処理液を用いて、パネル基板や半導体ウェーハ等の基板に、現像、エッチング、剥離、洗浄等の処理を行う工程がある。一般に、これらの処理を行う工程は、ウエットプロセスと呼ばれている。

近年、ウエットプロセスでは、処理室内で、ローラコンベア等の基板搬送装置により基板を移動しながら、基板の処理を行うことが多い。ウエットプロセスで用いられる基板搬送装置として、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載のものがある。
特開平８−２４４９４６号公報 特開平１０−２７５８４５号公報 特開平１１−１３０２４９号公報

一般に、ウエットプロセスで基板を移動しながら基板の処理を行う場合、処理液の基板への供給は、スプレー等を用いて、処理液を基板の表面へ吹き付けることにより行われる。このとき、処理室内には処理液の蒸気やミストが発生する。このため、基板搬送装置の駆動源は、処理液の蒸気やミストで損傷を受けない様、処理室の外に設置される。

従来の基板処理装置では、処理室の壁に貫通孔を設け、処理室内に設けたローラコンベア等の軸を貫通孔を通して処理室外まで伸ばし、ベルトとプーリ、あるいはチェーンとスプロケットといった伝達機構を用いて、駆動源の駆動力をローラコンベア等の軸へ伝達していた。このため、処理液の蒸気やミストが処理室内から処理室の壁に設けた貫通孔を通って処理室外へ漏れて、処理室の周囲の環境が汚染されるという問題があった。特許文献１及び特許文献２では、貫通孔にシール機構を設けて処理液の蒸気やミストの漏れを抑制しているが、軸の回転によりシール機構が摩耗しやすく、処理液の蒸気やミストの漏れを完全に防ぐことができなかった。

本発明の課題は、処理液の蒸気やミストが処理室内から処理室外へ漏れるのを防止することである。

本発明の基板処理装置は、基板の処理室と、処理室内で基板を移動する基板移動手段と、処理室内で処理液を基板移動手段により移動される基板へ供給する処理液供給手段とを備えた基板処理装置であって、基板移動手段が、処理室内に設けられて基板を搭載する基板搭載機構と、処理室外に設けられた駆動源と、駆動源の駆動力を、処理室の内外の空間を介し、基板搭載機構へ非接触で伝達する駆動力伝達機構とを有するものである。

また、本発明の基板処理方法は、処理室内で、基板を移動しながら、処理液を基板へ供給して基板の処理を行う基板処理方法であって、処理室外に設けた駆動源の駆動力を、処理室の内外の空間を介し、処理室内に設けた基板搭載機構へ非接触で伝達して、基板搭載機構に搭載した基板を移動するものである。

処理室外に設けた駆動源の駆動力を、処理室の内外の空間を介し、処理室内に設けた基板搭載機構へ非接触で伝達するため、処理室の壁に貫通孔を設ける必要がなく、処理液の蒸気やミストが処理室内から処理室外へ漏れる心配がない。

さらに、本発明の基板処理装置は、処理室の壁が非磁性材料で構成され、基板搭載機構がローラを含み、駆動源がモータを含み、駆動力伝達機構が、モータの軸に取り付けられた第１の磁石と、ローラの軸に取り付けられ、第１の磁石の回転に応じて回転する第２の磁石とを含むものである。

また、本発明の基板処理方法は、処理室の壁を非磁性材料で構成し、処理室内にローラを設け、処理室外にモータを設け、モータの軸に取り付けた第１の磁石から、ローラの軸に取り付けた第２の磁石へ回転力を伝達して、ローラに搭載した基板を移動するものである。

モータの軸に取り付けた第１の磁石と、ローラの軸に取り付けた第２の磁石という簡単な構成により、モータの駆動力が、処理室の内外の空間を介し、ローラへ非接触で伝達される。第１の磁石及び第２の磁石の磁力が、処理室の内外の空間を介して相互に伝わる様に、処理室の壁は、非磁性材料、例えば塩化ビニル樹脂等のプラスチック材料で構成する。

本発明によれば、処理室外に設けた駆動源の駆動力を、処理室の内外の空間を介し、処理室内に設けた基板搭載機構へ非接触で伝達することにより、処理室の壁に貫通孔を設ける必要がなく、処理液の蒸気やミストが処理室内から処理室外へ漏れるのを防止することができる。

さらに、本発明によれば、モータの軸に取り付けた第１の磁石と、ローラの軸に取り付けた第２の磁石という簡単な構成で、モータの駆動力をローラへ非接触で伝達することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による基板処理装置の概略構成を示す図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ部の一部断面側面図である。基板処理装置は、処理室、処理液供給機構、及び基板移動機構を含んで構成されている。

図１において、チャンバ２の内部に、図面奥行き方向へ伸びる処理室が形成されている。チャンバ２は、非磁性材料、例えば塩化ビニル樹脂等のプラスチック材料で構成されている。処理室内には、スプレー３から成る処理液供給機構が、一つ又は図面奥行き方向に複数設置されている。スプレー３には、複数のノズル口が設けられている。スプレー３は、ノズル口から、現像液、エッチング液、剥離液、洗浄液等の処理液を、後述する基板移動機構により移動される基板１の表面へ吹き付ける。スプレー３から吹き付けられた処理液により、現像、エッチング、剥離、洗浄等の基板１の処理が行われる。このとき、処理室内には処理液の蒸気やミストが発生する。基板１の表面から流れ出た処理液は、処理室の下方に設けられた回収通路から回収される。

基板移動機構は、ローラ１０、シャフト１１、ベアリング１２、磁石１３、モータ２０、シャフト２１、ベアリング２２、及び磁石２３を含んで構成されている。図１において、処理室内には、シャフト１１が、図面奥行き方向に所定の間隔で複数設置されている。シャフト１１は、ベアリング１２により回転可能に支持されている。ベアリング１２は、チャンバ２に固定されている。シャフト１１には、複数のローラ１０が取り付けられている。また、シャフト１１の一端には、磁石１３が取り付けられている。磁石１３は、外形が円柱状であり、円柱の側面がチャンバ２に接近する様に配置されている。

図２において、処理室外には、モータ２０が設置され、モータ２０にはシャフト２１が連結されている。シャフト２１は、ベアリング２２により回転可能に支持されている。モータ２０はベース２４に固定され、ベアリング２２はベース２５に固定されている。シャフト２１には、チャンバ２を隔てて各磁石１３と対向する位置に、複数の磁石２３が取り付けられている。磁石２３は、外形が円柱状であり、円柱の側面がチャンバ２に接近する様に配置されている。

図３は、基板移動機構の配置を示す図である。本図は、図１の基板１、チャンバ２及びスプレー３を省略して、基板移動機構を上方から見た状態を示している。基板移動機構を上方から見たとき、各シャフト１１とシャフト２１とは、お互いに垂直に配置されている。従って、各シャフト１１に取り付けられた各磁石１３の軸と、シャフト２１に取り付けられた磁石２３の軸とは、図示しないチャンバ２を隔てて９０°ずれている。

図４（ａ）は磁石の磁化状態を示す図、図４（ｂ）は磁石の回転を説明する図である。図４（ａ）に示す様に、磁石１３は、円柱の側面にＮ極とＳ極とが４５°傾いて交互に並ぶ様に磁化されている。磁石２３も同様である。磁石１３と磁石２３とは、図示しないチャンバ２を隔てて接近して配置されており、互いの磁力が両者の間の空間を介して相互に伝わっている。このため、磁石１３のＮ極と磁石２３のＳ極とが引き付け合って対向し、磁石１３のＳ極と磁石２３のＮ極とが引き付け合って対向する。

磁石２３は、モータ２０の駆動により、図４（ｂ）に示す様に、シャフト２１回りに矢印Ｃで示す方向に回転する。このとき、磁石１３のＮ極が磁石２３のＳ極に引き付けられて対向し、磁石１３のＳ極が磁石２３のＮ極に引き付けられて対向するため、磁石１３は、シャフト１１回りに矢印Ｂで示す方向に回転する。これにより、モータ２０の駆動力が、処理室の内外の空間を介し、シャフト１１に取り付けられたローラ１０へ非接触で伝達される。従って、従来の様にチャンバ２にシャフト１１が通る貫通孔を設ける必要がない。

図１に示す様に、ローラ１０には、基板１が搭載されている。ローラ１０は、モータ２０から伝達された駆動力により、所定の速度で回転して、基板１を図１の図面奥行き方向（図２の矢印で示す方向）へ所定の速度で移動する。

本実施の形態によれば、処理室の下方の空間に基板移動機構の駆動源等を設置することができるので、処理室の横に基板移動機構の駆動源等を設置する空間が必要なく、基板処理装置の設置面積が小さく済む。

また、本実施の形態によれば、モータ２０の駆動力を複数のシャフト１１に取り付けられたローラ１０へ伝達しているので、１つのモータ２０で複数のシャフト１１に取り付けられたローラ１０を駆動することができる。

図５は、本発明の他の実施の形態による基板処理装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の基板移動機構は、ローラ３０、シャフト３１、ベアリング３２、磁石３３、モータ４０、シャフト４１、ベアリング４２、及び磁石４３を含んで構成されている。

処理室内には、シャフト３１が、図面奥行き方向に所定の間隔で複数設置されている。シャフト３１は、ベアリング３２により回転可能に支持されている。ベアリング３２は、チャンバ２に固定されている。シャフト３１には、複数のローラ３０が取り付けられている。また、シャフト３１の一端には、磁石３３が取り付けられている。磁石３３は、円板状であり、円板の表面がチャンバ２の側壁に接近する様に配置されている。

処理室外には、シャフト４１が、図面奥行き方向に複数設置されている。各シャフト４１は、シャフト３１と同軸に配置されており、ベアリング４２により回転可能に支持されている。各シャフト４１には、モータ４０が連結されている。モータ４０はベース４４に固定され、ベアリング４２はベース４５に固定されている。各シャフト４１には、チャンバ２の側壁を隔てて磁石３３と対向する位置に、磁石４３が取り付けられている。磁石４３は、円板状であり、円板の表面がチャンバ２の側壁に接近する様に配置されている。

図６は、磁石の磁化状態を示す図である。図６（ａ）は磁石３３について、図６（ｂ）は磁石４３について、それぞれ互いに対向する表面の磁化状態を示している。図６（ａ），（ｂ）に示す様に、磁石３３及び磁石４３の表面は、Ｎ極とＳ極とが軸を中心として交互に並ぶ様に磁化されている。なお、図６ではＮ極とＳ極に二分割されているが、四分割、六分割等の様に、軸を中心としてさらに細かく分割してもよい。

磁石３３と磁石４３とは、図示しないチャンバ２の側壁を隔てて接近して配置されており、互いの磁力が両者の間の空間を介して相互に伝わっている。このため、磁石３３のＮ極と磁石４３のＳ極とが引き付け合って対向し、磁石３３のＳ極と磁石４３のＮ極とが引き付け合って対向する。

磁石４３は、モータ４０の駆動により、シャフト４１回りに回転する。このとき、磁石３３のＮ極が磁石４３のＳ極に引き付けられて対向し、磁石３３のＳ極が磁石４３のＮ極に引き付けられて対向するため、磁石３３は、シャフト３１回りに回転する。これにより、モータ４０の駆動力が、処理室の内外の空間を介し、シャフト３１に取り付けられたローラ３０へ非接触で伝達される。従って、従来の様にチャンバ２の側壁にシャフト３１が通る貫通孔を設ける必要がない。

図５に示す様に、ローラ３０には、基板１が搭載されている。ローラ３０は、モータ４０から伝達された駆動力により、所定の速度で回転して、基板１を図５の図面奥行き方向へ所定の速度で移動する。

本実施の形態によれば、処理室の下方に基板移動機構の駆動源等を設置する空間がなくても、処理室の横に基板移動機構の駆動源等を設置することができる。

また、各シャフト４１にモータ４０をそれぞれ連結することにより、ローラ３０の回転速度をシャフト３１毎に独立して制御することができる。しかしながら、各シャフト４１にモータ４０をそれぞれ連結する代わりに、ベルトとプーリ、あるいはチェーンとスプロケット等を用いて、１つのモータ４０の駆動力を複数のシャフト４１へ伝達してもよい。

以上説明した実施の形態によれば、処理室外に設けたモータ２０又はモータ４０の駆動力を、処理室の内外の空間を介し、処理室内に設けたローラ１０又はローラ３０へ非接触で伝達することにより、チャンバ２に貫通孔を設ける必要がなく、処理液の蒸気やミストが処理室内から処理室外へ漏れるのを防止することができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、磁石２３と磁石１３、あるいは磁石４３と磁石３３という簡単な構成で、モータ２０又はモータ４０の駆動力をローラ１０又はローラ３０へ非接触で伝達することができる。

しかしながら、本発明の駆動力伝達機構は、磁石に限らず、処理室の内外の空間を介し、駆動力を非接触で伝達するものであればよい。また、本発明の基板搭載機構は、ローラに限らず、ベルトやチェーン等の様に移動するものでもよい。さらに、本発明の駆動源は、モータに限らず、エンジンやエアシリンダ等でもよい。

本発明の一実施の形態による基板処理装置の概略構成を示す図である。 図１のＡ−Ａ部の一部断面側面図である。 基板移動機構の配置を示す図である。 図４（ａ）は磁石の磁化状態を示す図、図４（ｂ）は磁石の回転を説明する図である。 本発明の他の実施の形態による基板処理装置の概略構成を示す図である。 磁石の磁化状態を示す図である。

符号の説明

１ 基板
２ チャンバ
３ スプレー
１０，３０ ローラ
１１，２１，３１，４１ シャフト
１２，２２，３２，４２ ベアリング
１３，２３，３３，４３ 磁石
２０，４０ モータ
２４，２５，４４，４５ ベース

Claims (4)

1. 基板の処理室と、
   前記処理室内で基板を移動する基板移動手段と、
   前記処理室内で処理液を前記基板移動手段により移動される基板へ供給する処理液供給手段とを備えた基板処理装置であって、
   前記基板移動手段は、
   前記処理室内に設けられて基板を搭載する基板搭載機構と、
   前記処理室外に設けられた駆動源と、
   前記駆動源の駆動力を、前記処理室の内外の空間を介し、前記基板搭載機構へ非接触で伝達する駆動力伝達機構とを有することを特徴とする基板処理装置。
2. 前記処理室の壁は非磁性材料で構成され、
   前記基板搭載機構はローラを含み、
   前記駆動源はモータを含み、
   前記駆動力伝達機構は、前記モータの軸に取り付けられた第１の磁石と、前記ローラの軸に取り付けられ、前記第１の磁石の回転に応じて回転する第２の磁石とを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 処理室内で、基板を移動しながら、処理液を基板へ供給して基板の処理を行う基板処理方法であって、
   処理室外に設けた駆動源の駆動力を、処理室の内外の空間を介し、処理室内に設けた基板搭載機構へ非接触で伝達して、基板搭載機構に搭載した基板を移動することを特徴とする基板処理方法。
4. 処理室の壁を非磁性材料で構成し、
   処理室内にローラを設け、
   処理室外にモータを設け、
   モータの軸に取り付けた第１の磁石から、ローラの軸に取り付けた第２の磁石へ回転力を伝達して、ローラに搭載した基板を移動することを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。

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