JP5664986B2 - 遮断部材を備えるエアナイフチャンバー - Google Patents

Description

本発明は、エアナイフチャンバーに関するものであって、さらに詳しくは、隔壁に沿って流れた水（洗浄液）が隔壁（スリット）よりも前方側に落ちるようにすることで、エアナイフによって有効に除去されるようにし、これによって基板の不良率を減らすことができるエアナイフチャンバーに関する。

一般に、液晶表示装置（ＬＣＤ）用ガラス基板、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用ガラス基板などの製造工程においては、ガラス基板に、処理液、例えば、純水などの洗浄液を供給して基板を湿式処理（洗浄処理）する。上記洗浄処理後には、基板の表面に洗浄液が付着されているので、洗浄液処理工程及び乾燥工程を経る。

上記洗浄液処理工程は、図１に示すように、密閉されたチャンバー本体１０に流入口１１から基板１を投入した後、基板１を移動させながらエアナイフ１４を用いて高圧空気または高圧不活性気体を噴射して水（洗浄液）などの不純物を除去する。不純物が除去された基板１は、排出口１２から外部に排出される。

基板１に付着されている水（洗浄液）などの不純物は、高圧空気または高圧不活性気体によって飛ばされて除去され、飛ばされた水粒子（洗浄液粒子）は、排気口１３から外部に排出される。このとき、エアナイフ１４から大量の空気または不活性気体が排出されることからチャンバー本体１０の内部には複雑な気流が発生され、これによってチャンバー本体１０内部の水粒子（洗浄液粒子）の一部は隔壁１６に付着される。

隔壁１６に付着された水（洗浄液）は、隔壁１６に沿って下に流れた後基板１に落ちるようになる。隔壁１６に沿って流れた水（洗浄液）の一部はエアナイフ１４から噴射された空気または不活性気体よりも後方に落ち、これによって水（洗浄液）が基板１から除去されなかった状態で基板１が外部に排出される。

このように、水（洗浄液）が基板１に付着されている状態で外部に排出されたら、最終製品の不良率が高くなるという問題点がある。

本発明は、隔壁に沿って流れた水（洗浄液）が隔壁（スリット）よりも前方側に落ちるようにすることで、エアナイフによって有効に除去されるようにし、これによって基板の不良率を減らすことができるエアナイフチャンバーを提供することにその目的がある。

上記問題点を解決するために、本発明の望ましい実施例によるエアナイフチャンバーは、基板が流入する流入口と、基板が排出される排出口とが形成されたチャンバー本体、チャンバー本体の内部で流入口と排出口との間に設けられ、チャンバー本体の内部を流入口側の前方部と、排出口側の後方部とに分け、基板が通過可能なスリットが形成された隔壁、スリットの上側で隔壁に設けられた遮断部材、及び基板にある液体を除去するために高圧気体を噴射するエアナイフを含み、遮断部材は、隔壁に沿って流れた水が基板に落ちることを防止する。

望ましくは、隔壁と、遮断部材とは、基板の移動方向に対して傾斜して設けられる。

上記エアナイフは、上記高圧気体をスリットを通じて前方部側に噴射可能に隔壁の後方でスリットに近接して設けられることが望ましい。

また、上記エアナイフは、遮断部材の下側に設けられ、エアナイフから噴出された高圧気体が遮断部材の端から基板に落ちた水を流入口側に押し出すようにすることもできる。

さらに、遮断部材は、下に向けて傾斜して設けられたことが望ましい。この場合、隔壁に沿って流れた水が遮断部材に沿って流れ、上記スリットよりも前方側に落ちるようにできる。上記遮断部材は、水平方向から下に向けて２０度以上３５度以下に傾斜したことが望ましい。

さらに、遮断部材は、上に向けて傾斜して設けられ得る。この場合、隔壁に沿って流れた水が遮断部材に沿って側方向に流れてチャンバー本体の側面に流れるようにすることもできる。

また、遮断部材は、基板から９ｃｍ以上１１ｃｍ以下の位置に設けられ、その長さ（Ｌ）は、９ｃｍ以上１３ｃｍ以下であることが望ましい。

本発明は、以下の図面によって具体的に説明されるが、このような図面は本発明の望ましい実施例を例示するものであるので、本発明の技術思想がそのような図面にのみ限定されて解釈されてはいけない。
従来技術によるエアナイフチャンバーを示す側面構成図。 本発明の望ましい実施例によるエアナイフチャンバーを示す側面構成図。 図２のIII‐III´から見た断面図。 図２のIV部分の拡大図。 本発明によるエアナイフチャンバーにおいて、エアナイフが遮断部材の下側に設けられたことを示す拡大図。 図２のエアナイフチャンバーにおいて、遮断部材の設置位置によって危険地域（Ｄ）に付着された水の量を比べたグラフ。 図２のエアナイフチャンバーにおいて、遮断部材の設置角度（θ）によって危険地域（Ｄ）に付着された水の量を比べたグラフ。 図２のエアナイフチャンバーにおいて、遮断部材の長さ（Ｌ）によって危険地域（Ｄ）に付着された水の量を比べたグラフ。

以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはいけず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。従って、本明細書に記載された実施例は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

図２は、本発明の望ましい実施例によるエアナイフチャンバーを示す側面構成図であり、図３は、上記エアナイフチャンバーを示す平面構成図（III‐III´から見た断面図）であり、図４は、図２のIV部分の拡大図である。

図面を参照すれば、上記エアナイフチャンバー１００は、チャンバー本体２０と、チャンバー本体２０の内部に設けられた隔壁３０と、隔壁３０に設けられた遮断部材４０と、高圧空気を噴射するエアナイフ１４とを含む。

チャンバー本体２０は、基板１が流入する流入口２１と、基板１が排出される排出口２２と、基板１を移動させる移送ローラー２３とを備える。流入口２１からチャンバー本体２０の内部に供給された基板１は、移送ローラー２３によって移動された後排出口２２から外部に排出される。移送ローラー２３は、図示しなかった駆動モーターによって回転されながら基板１を移動させる。

チャンバー本体２０は、内部の空気及び／または水粒子（洗浄液粒子）を外部に排出する排気口２５をさらに備え得る。

隔壁３０は、チャンバー本体２０の内部で流入口２１と排出口２２との間に設けられ、チャンバー本体２０の内部を流入口２１側の前方部（Ａ）と、排出口２２側の後方部（Ｂ）とに分ける。隔壁３０には、基板１が通過できるスリット３２が形成される。隔壁３０は、エアナイフ１４と共に、前方部（Ａ）にある水粒子（洗浄液粒子）及び空気が後方部（Ｂ）に移動できないようにする。

一方、後方部（Ｂ）には、空気フィルター（図示せず）を経由した空気が供給される。空気フィルターを経由した空気が後方部（Ｂ）に供給されれば、スリット３２から前方部（Ａ）の空気及び／または水粒子などが後方部（Ｂ）に流入することをさらに有効に防止できる。

遮断部材４０は、スリット３２の上側で隔壁３０に設けられる。

遮断部材４０は、隔壁３０に沿って流れた水がスリット３２側に落ちることを遮断する。すなわち、隔壁３０に沿って流れた水（洗浄液）は、遮断部材４０に沿って流れ、スリット３２よりも前方側に落ちるようになる。遮断部材４０は、スリット３２の幅と同一の長さを持つか、スリット３２の幅よりも長く形成することが望ましい。

遮断部材４０は、水平線と所定の角度（θ）をなすように下に向けて傾斜して設けられ、上記角度（θ）は、２０度以上３５度以下であることが望ましい。上記角度（θ）が２０度未満であれば、遮断部材４０の下面に水が吸着されるので望ましくなく、３５度を超えれば、遮断部材４０の下側に渦流が発生してエアナイフ１４の作動を妨げるので望ましくない。さらに望ましくは、上記角度（θ）は、略２７．５度である。

また、遮断部材４０は、基板１から約９ｃｍ以上１１ｃｍ以下の位置に設けることが望ましく、その長さ（Ｌ）は、約９ｃｍ以上１３ｃｍ以下であることが望ましい。

一方、上記構成を有する遮断部材４０の代案として、遮断部材は、上に向けて傾斜して設けられ得る。この場合には、隔壁３０に沿って流れた水が遮断部材に溜まるようになる。

上記構成を有する遮断部材４０の他の代案として、遮断部材は、上に向けて傾斜すると同時に、チャンバー本体２０の一側面に向けて傾斜して設けられ得る。この場合には、隔壁３０に沿って流れた水が遮断部材に沿って上記一側面に向けて流れるようになる。このとき、上記一側面に排水口（図示せず）を形成すれば、上記水を外部に排出できる。

エアナイフ１４は、高圧空気または高圧の不活性気体を噴射して基板１に付着されている水（洗浄液）を除去する。エアナイフ１４は、一対が向かい合うように基板１の上側と下側とに設けられる。

エアナイフ１４は、スリット３２に近接した位置に設けられ、図４に示すように、上記高圧空気をスリット３２を通じて前方部（Ａ）側に噴射できるように、後方部（Ｂ）に傾斜して設けることが望ましい。

図面においては、エアナイフ１４がスリット３２に近接して設けられているが、エアナイフ１４は、除去する水（洗浄液）の量などを考慮して追加的に設けられ得る。例えば、スリット３２に近接した位置に設けられたエアナイフ１４に加えて、前方部（Ａ）側にエアナイフをさらに設け得る。

図３に示すように、隔壁３０と、遮断部材４０と、エアナイフ１４とは、基板１の移動方向に対して傾斜して設けることが望ましい。このように、隔壁３０と、遮断部材４０と、エアナイフ１４とが基板１の移動方向に対して傾斜して設けられれば、基板１にさらに多くの高圧空気が噴射されるため、基板１に付着された水（洗浄液）などの不純物が除去される可能性がさらに高くなる。なお、図３では、理解及び図示の便宜を図るために、移送ローラー２３と基板１との図示を省略した。

一方、図５に示すように、エアナイフ１４は、遮断部材４０の下側に設けられ得、望ましくは、遮断部材４０の端の後方に設けられる。これによって、エアナイフ１４から噴出された高圧気体が、遮断部材４０の端から基板１に落ちた水を流入口２１側に押し出すことができるようになる。

図６は、遮断部材４０の設置位置によって危険地域（図４のＤ）に付着された水の量を比べたグラフである。すなわち、図６は、図２ないし図４の構成を有するエアナイフチャンバー１００において、遮断部材４０の設置位置（基板からの距離）によって危険地域（Ｄ、流入口２１側の隔壁の中で遮断部材の下側部分）に付着された水の量を比べたグラフである。遮断部材４０の設置角度（θ）は２７．５度であり、遮断部材４０の長さ（Ｌ）は１１ｃｍである。

図面に示すように、遮断部材４０が設けられていない場合に比べて、遮断部材４０の設置位置が９ｃｍ〜１１ｃｍである場合に危険地域（Ｄ）に付着された水の量が減少した。特に、遮断部材４０の設置位置が１０ｃｍである場合、危険地域（Ｄ）に付着された水の量が最も少ないか水が付着されなかった。

図７は、図２ないし図４の構成を有するエアナイフチャンバー１００において、遮断部材４０の設置角度（θ）によって危険地域（Ｄ）に付着された水の量を比べたグラフである。遮断部材４０の設置位置は１０ｃｍであり、遮断部材４０の長さ（Ｌ）は１１ｃｍである。

図面に示すように、遮断部材４０の設置角度（θ）が２０度〜３５度である場合には、遮断部材４０が設けられていない場合に比べて危険地域（Ｄ）に付着された水の量が減少した。特に、遮断部材４０の設置角度（θ）が２７．５度である場合、危険地域（Ｄ）に付着された水の量が最も少なかった。

図８は、図２ないし図４の構成を有するエアナイフチャンバー１００において、遮断部材４０の長さ（Ｌ）によって危険地域（Ｄ）に付着された水の量を比べたグラフである。遮断部材４０の設置位置は１０cmであり、遮断部材４０の設置角度（θ）は２７．５度である。

図面に示すように、遮断部材４０の長さ（Ｌ）が９ｃｍ〜１３ｃｍである場合には、遮断部材４０が設けられていない場合に比べて危険地域（Ｄ）に付着された水の量が減少した。特に、遮断部材４０の長さ（Ｌ）が１１ｃｍである場合、危険地域（Ｄ）に付着された水の量がないか最も少なかった。

以下、本発明によるエアナイフチャンバー１００の作動過程を説明する。

まず、洗浄工程を終えた基板１が流入口２１からチャンバー本体２０の内部に流入する。基板１は、移送ローラー２３によって移動される。

基板１には、洗浄工程で使われた水（洗浄液）が付着されている。基板１に付着されている水（洗浄液）は、スリット３２を通過する間にエアナイフ１４から噴射された高圧空気によって飛ばされて除去され、飛ばされて除去された水粒子（洗浄液粒子）は前方部（Ａ）の気流に乗って移動しながら一部は排気口２５から外部に排出され、残りの一部は隔壁３０などに付着される。隔壁３０に付着された水（洗浄液）は、隔壁３０と遮断部材４０とに沿って流れて基板１に落ちる。このとき、遮断部材４０は、下に向けて傾斜した角度（θ）を有することから、水（洗浄液）はスリット３２よりも前方側の基板１に落ち、基板１に落ちた水（洗浄液）はエアナイフ１４によって除去できる。

もし、遮断部材４０がなければ、隔壁３０に沿って流れた水（洗浄液）はスリット３２に落ち、スリット３２に落ちた水（洗浄液）の一部は、エアナイフ１４から噴射された高圧空気よりも後方に位置することから除去できないという問題点が発生する。本発明によるエアナイフチャンバー１００は、遮断部材４０を用いて水（洗浄液）がスリット３２よりも前方側に落ちるようにすることで、上記問題点を解決した。

一方、エアナイフ１４から噴射された高圧空気によって飛ばされて除去された水（洗浄液）の一部が、遮断部材４０の下面及び遮断部材４０下側の隔壁３０に付着され得る。遮断部材４０の下面及び遮断部材４０下側の隔壁３０に付着された水（洗浄液）は、遮断部材４０の下面及び隔壁３０に沿って流れた後基板１に再び落ちる恐れがあるが、このように基板１に再び落ちた水（洗浄液）は、エアナイフ１４によって除去できるだけでなく、遮断部材４０の下面及び遮断部材４０下側の隔壁３０に付着される水（洗浄液）の量は、遮断部材４０上側の隔壁３０に付着された水（洗浄液）の量よりも相対的に遥かに少ないことから、基板１を汚染させる可能性が遥かに低い。

本発明によるエアナイフチャンバーは、隔壁に沿って流れた水（洗浄液）が隔壁（スリット）よりも前方側に落ちるようにすることで、エアナイフによって有効に除去されるようにし、これによって基板の不良率を減らすことができる。

Claims (2)

1. 基板が流入する流入口と、基板が排出される排出口とが形成されたチャンバー本体、
   前記チャンバー本体の内部で前記流入口と前記排出口との間に設けられ、前記チャンバー本体の内部を前記流入口側の前方部と、前記排出口側の後方部とに分け、基板が通過可能なスリットが形成された隔壁、
   前記スリットの上側で前記隔壁に設けられた遮断部材、及び
   基板にある液体を除去するために高圧気体を噴射するエアナイフを含み、
   前記エアナイフは、前記高圧気体をスリットを通じて前記前方部側に噴射可能であるように、前記隔壁の後方で前記スリットに近接して設けられ、
   前記遮断部材は、先端が前記基板の面に向かって下方に傾斜して設けられ、
   前記隔壁に沿って流れた液体が前記遮断部材に沿って流れ、前記スリットよりも前方側に落ち、
   前記遮断部材は、前記基板の面と平行な水平線に対して下方に２０度以上３５度以下に傾斜し、
   前記遮断部材は、基板から９ｃｍ以上１１ｃｍ以下の位置に設けられ、その長さ（Ｌ）は９ｃｍ以上１３ｃｍ以下であることを特徴とするエアナイフチャンバー。
2. 前記隔壁と前記エアナイフとは、前記基板の面に平行な断面で見たときに前記基板の移動方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエアナイフチャンバー。

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