(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数の天井板のうち、高い位置に存在する天井板の水平面に対する傾斜角度は、低い位置に存在する天井板よりも大きな角度であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。
前記複数の天井板のうち、最も低い位置に存在する天井板の傾斜角度は、他の天井板の傾斜角度よりも水平に近づく方向に傾斜する角度であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の基板処理装置。
前記隙間は、前記高い位置の天井板と前記低い位置の天井板との間に設けた支持脚により形成されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の基板処理装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【0010】
(基本構成)
図1に示すように、実施の一形態に係る基板処理装置1は、基板Wを処理するための処理室10と、処理室10内の空気を排出する排気部20と、基板Wを搬送する基板搬送部30と、搬送される基板Wに処理液(例えば、薬液又は洗浄液)を供給する処理液供給部40とを備えている。なお、処理対象の基板Wとしては、例えば、ガラスなどの矩形状の基板が用いられる。
【0011】
処理室10は、基板Wが搬送される搬送路H1を内部に有する筐体であり、基板Wが搬送路H1に沿って処理室10内を通過することが可能に形成されている。この処理室10は、
図1及び
図2に示すように、天井カバー11及び二つの樋12を有している。なお、処理室10の底面には、処理液を排出する排出口(図示せず)が形成されており、この排出口から排出された処理液は、例えば貯留タンク(図示せず)などに回収される。
【0012】
天井カバー11は、切妻屋根形状に形成されており、複数の天井板11aにより構成されている。これらの天井板11aは、長尺の長方形状に形成されており、各長手方向を搬送方向A1に沿わせて瓦状(覆瓦状)に積み重ねられている。ここで言う「瓦状」とは、屋根瓦を積み重ねたような状態のことを言う。各天井板11aは、処理室10における搬送方向A1に沿う両側の壁上に固定されている。
【0013】
また、
図2に示すように、同じ傾斜方向に並ぶ各天井板11aは、互いに平行に配置されており、同じ傾斜角度(θ)で傾斜している。傾斜方向に隣接する二つの天井板11aは、高い位置の天井板11aの一部が、低い位置の天井板11aの一部と接触しないで重なるように、すなわち、高い位置の天井板11aにおける低い側の端部B1が、低い位置の天井板11aにおける高い側の端部B2を非接触で覆うように設けられている。この端部B1と端部B2との鉛直離間距離(隙間)は、例えば、1cm程度に設定されている。なお、天井板11aの材料としては、例えば、樹脂やガラス、金属などを用いることが可能である。
【0014】
樋12は、処理室10における搬送方向A1に対して、水平に直交する方向の両側の外壁面にそれぞれ設けられている。これらの樋12は、外壁面の上部に位置しており、天井カバー11から流れてくる液滴を受け取って収容する。なお、樋12の数は特に限定されるものではない。また、必要に応じて樋12の底面を搬送方向A1に沿って徐々に低くなるように傾け、その樋12の低い側の端部に接続された他の収容部に液滴を回収することも可能である。
【0015】
図1に戻り、排気部20は、処理室10内に配管(図示せず)を介して接続されており、処理室10内の空気を排出する。これにより、処理室10内で発生するミストが除去されるので、基板搬送部30により搬送されている基板Wにミストが付着することを抑えることができる。例えば、ミストは、処理液供給部40により供給される処理液が、基板Wに当たって舞い上がることにより発生する。
【0016】
基板搬送部30は、長尺の複数の搬送ローラ31を有している。これらの搬送ローラ31は、各長手方向が、基板Wの搬送方向A1に対して水平に直交するように設けられ、搬送路H1を形成するように所定間隔で並べられている。各搬送ローラ31は、回転可能に設けられており、駆動源(図示せず)により、互いに同期して回転する構造に形成されている。これらの搬送ローラ31は、それぞれ複数のローラ31aと、それらのローラ31aを保持するシャフト31bとにより構成されている。この基板搬送部30は、各搬送ローラ31上に載置された基板Wをそれらの搬送ローラ31の回転によって搬送する。
【0017】
処理液供給部40は、搬送路H1を挟むように搬送路H1の上下に設けられた、第1の処理液供給ヘッド41及び第2の処理液供給ヘッド42を備えている。第1の処理液供給ヘッド41は、上方位置から搬送路H1に向けて、例えばシャワー状に処理液を吐出する。また、第2の処理液供給ヘッド42は、下方位置から搬送ローラ31を避けて搬送路H1に向けて、例えばシャワー状に処理液を吐出する。この処理液供給部40は、第1の処理液供給ヘッド41及び第2の処理液供給ヘッド42から処理液を搬送路H1に向けて吐出し、その搬送路H1を移動する基板Wの両面(上面及び下面)に処理液を供給する。
【0018】
(天井カバーの設置角度及び天井板の使用枚数の決定方法)
次に、天井カバー11の設置角度及び天井板11aの使用枚数の決定方法について
図3から
図5を参照して説明する。
【0019】
図3に示すように、天井カバー11の設置角度と天井カバー11の最大高さとの関係を示す第1のデータが予め求められている。ここで、
図4に模式的に示す処理室において、処理室の幅(装置幅)をa、処理室の側壁高さをb、天井カバー11の高さをc、天井カバー11の一傾斜分の長さをd、天井カバー11の水平面に対する傾斜角度(鋭角)を設置角度θとする。処理室10の幅aは処理室10における搬送方向A1に対して水平に直交する方向の長さであり、天井カバー11の高さcは天井カバー11の最下端から最上端までの鉛直な長さであり、天井カバー11の設置角度θは各天井板11aに共通の傾斜角度である。
【0020】
天井カバーの高さcは、
c=tanθ×(a/2)
の式から求められる。この天井カバー11の高さcは、天井カバー11の設置角度θの増大に応じて高くなる。
【0021】
また、
図5に示すように、天井カバー11の設置角度θと液だれしない距離(液滴が落下せずに天井カバー11を伝って流れる距離)との関係を示す第2のデータ(実験データ)が予め求められている。液だれしない距離は、天井カバー11の設置角度θの増大に応じて長くなる。なお、第2のデータは、ガラス基板に水滴を複数付着させ、水滴が落下するまでのガラス基板上での最短距離をガラス基板の傾斜角度毎に実験的に求めたものである。
【0022】
前述の第1のデータ及び第2のデータに基づいて、天井カバー11の設置角度θ及び天井板11aの使用枚数が決定される。まず、天井カバー11の高さcの許容範囲が処理室10の設置スペースによって決定され、その天井カバー11の高さcの許容範囲の上限値に基づいて天井カバー11の設置角度θの上限値が決められる。この設置角度θの上限値が決められると、それ以下の設置角度θが用いられ、天井板11aの枚数が決定される。ただし、天井カバー11の設置角度θ及び天井板11aの使用枚数は、天井板11aの材質や使用する処理液の種類などによって変化するものである。
【0023】
ここで、例えば、天井カバー11の高さcの許容範囲の上限値が400mmである場合には、
図3に示す第1のデータから、天井カバー11の設置角度θの上限値は約16度となる。この上限値に基づいて天井カバー11の設置角度θが、例えば15度に決定された場合には、a=2730mmとすると、天井カバー11の一傾斜分の長さdは1413(=(2730/2)/cos15°)mm程度となり、天井カバー11の高さcは365(=(2730/2)×tan15°)mm程度となる。
【0024】
次いで、
図5に示す第2のデータによれば、天井カバー11の設置角度θが15度である場合、液だれしない距離は150mmである。このため、その液だれしない距離と等しいサイズ、すなわち150mmの天井板11aを用い、例えばラップ部分(重なり部分)を10mmとすると、天井カバー11の一傾斜分において、天井板11aの使用枚数は10枚程度必要となる(1413−150(1枚分の天井カバー長さ)=1263mm、1263/(150−10)(重なり部分を省いた天井カバー長さ)≒9枚、9+1=10枚)。
【0025】
なお、基板Wのサイズ、すなわち処理室10の幅aが変わっても、許容範囲内の天井カバー11の高さが変わらず一定であれば、前述の式(tanθ=c/(a/2))を用いて天井カバー11の設置角度θを算出することが可能である。したがって、液滴が重力(自重)に負けて落下するまでの距離、すなわち液だれしない距離が、
図5に示す第2のデータにより求められているため、天井カバー11の設置角度θを求め、天井板11aの使用枚数を決定することができる。
【0026】
(基板処理工程)
次に、前述の基板処理装置1が行う基板処理工程について説明する。
【0027】
処理室10は、排気部20により排気されている。基板搬送部30の各搬送ローラ31が回転し、それらの搬送ローラ31上の基板Wは、所定の搬送方向A1に搬送されて搬送路H1に沿って移動する。この搬送路H1中の処理液供給位置には、その上方から処理液が第1の処理液供給ヘッド41によって予め供給されており、さらに、下方からも処理液が第2の処理液供給ヘッド42によって予め供給されている。この処理液供給状態で、基板Wが搬送路H1中の処理液供給位置を通過すると、基板Wの両面(上面及び下面)に処理液が供給され、基板Wが処理液により処理されていく。このとき、基板Wの両面から落下した処理液は処理室10の底面の排出口から排出される。
【0028】
この基板処理工程では、基板Wからの液跳ねやミストなどにより、液滴が各天井板11aの下面に付着することがある。天井板11aの下面に付着した液滴は、ある程度の大きさ以上であると、あるいは、ある程度の大きさ以上になると、重力によって移動し始める。この液滴は、重力に応じて天井板11aの下面に沿って移動し、その天井板11aの端部B1の下面から、その隣の天井板11aの端部B2の上面に移る。上面に移った液滴は、そのまま天井板11aの上面に沿って流れていき、樋12に到達するまでに他の天井板11aが有れば、その他の天井板11aの上面を介して樋12に流れ込み、その他の天井板11aが無ければ、そのまま樋12に流れ込む。
【0029】
このように、天井板11aの下面に付着した液滴は、重力に負けて落下する前に他の天井板11aの上面に到達し、その上面を流れて基板W側に落下することなく、樋12により収容される。したがって、天井板11aの下面に付着した液滴は、基板W側に落下せず、各天井板11aによって処理室10の端まで流れるので、液滴が基板W上に落下することを抑制することが可能であり、基板Wへの液付着によるシミの発生を抑えることができる。
【0030】
なお、天井カバー11の設置角度が大きくなると、天井カバー11の高さが高くなり、装置全体は大型化してしまう。また、万一、液滴が落下した場合には、天井カバー11の高さが高いほど、基板Wに落下したときの衝撃が強くなるため、その衝撃によって基板W上に形成された液膜の厚みが乱れて不均一になり、処理も不均一になってしまうことがある。さらに、天井カバー11の高さが高くなると、それに伴って処理室10の体積が大きくなるため、排気に要する力が大きくなる。あるいは、処理室10内の一部分のみが排気され、処理室10内の排気口(図示せず)から離れた箇所は、十分に排気されないなどの問題が生じる。これらのことから、天井を高くすることを避けることが望ましい。
【0031】
そこで、シミの発生を抑えることを実現しつつ、天井カバー11の設置角度を小さくすることによって、天井カバー11の高さ、すなわち処理室10の高さを抑え、小型化を実現することができる。さらに、万一、液滴が基板Wに落下したとしても、基板Wに与える衝撃を小さくすることが可能であり、基板Wに対する処理が不均一になることを抑制することができる。また、天井カバー11の高さを抑えることで、処理室10の体積を減らすことが可能となるので、排気部20による排気効率を向上させることができる。その結果、処理室10内のミストを確実に除去することが可能であり、基板Wへの液付着によるシミの発生をより確実に抑えることができる。
【0032】
例えば、
図4においてa=2730mm、b=750mmとし、処理室の奥行き長さ(基板搬送方向の長さ)を3000mmとすると、天井カバー11の設置角度θが30度である処理室10の体積は、約9.4m
3となる。一方、天井カバー11の設置角度θが15度である処理室10の体積は、約7.6m
3となり、天井カバー11の設置角度が30度である処理室10の体積に比べ、2割ほど小さくなる。このため、天井カバー11の設置角度が30度である処理室10より、天井カバー11の設置角度が15度である処理室10の方が排気に要する力は小さくて済む。
【0033】
なお、設置スペースが十分であれば、天井カバー11の設置角度が例えば30度である処理室10を採用することが可能である。また、処理室10の体積は大きくなるが、設置スペースが許す高さまで天井カバー11を高くして天井カバー11の傾斜角度を急にし、使用する天井板11aの枚数を減らすことも可能である。
図5に示すように、天井カバー11の設置角度θが30度である場合の液だれしない距離は600mmである。これを基に、前述と同様な条件で同じように天井板11aの使用枚数を求めると、天井板11aの使用枚数は3枚程度となる。もちろん、この場合でもシミの発生を抑えることができる。
【0034】
以上説明したように、第1の実施形態によれば、各天井板11aは、瓦状に積み重ねられて傾斜しており、傾斜方向に隣接する二つの天井板11aのうち、高い位置の天井板11aにおける低い側の端部B1が、低い位置の天井板11aにおける高い側の端部B2を覆い、低い側の端部B1と高い側の端部B2とを非接触とすることで、端部B1とB2との間に隙間を生じさせるように設けられている。このため、傾斜方向に隣接する二つの天井板11aにおいて、高い位置の天井板11aの下面に付着した液滴は、その下面に沿って移動し、重力に負けて落下する前に、低い位置の天井板11aの上面に移り、その上面に沿って移動することになる。これにより、液滴が基板W側に落下せず、各天井板11aによって処理室10の端まで流れるので、基板Wへの液付着によるシミの発生を抑えることができる。
【0035】
(傾斜方向に隣接する二つの天井板の鉛直離間距離)
なお、傾斜方向に隣接する二つの天井板11aのうち、高い位置(上方)の天井板11aの端部B1と、低い位置(下方)の天井板11aの端部B2との鉛直離間距離(隙間)は、1cm程度に設定されており、それらの端部B1と端部B2は平行になっているが、これに限るものではない。高い位置の天井板11aの端部B1から、低い位置の天井板11aの端部B2に液滴が乗り移る部分が1cm程度あれば良い。
【0036】
詳述すると、前述の第1の実施形態における天井板11aの配置では、
図6の左側に示すように、傾斜方向に隣接する二つの天井板11aにおいて、液滴が流出する流出経路(端部B1と端部B2により形成される流出経路)の第1の開口C1の高さ方向のサイズと、その流出経路の第2の開口C2の高さ方向のサイズは、1cm程度で同じである。
【0037】
一方で、例えば、
図6の右側に示すように、第1の開口C1の高さ方向のサイズを1cm程度に維持し、第2の開口C2の高さ方向のサイズを第1の開口C1の高さ方向のサイズよりも小さくすることが可能である。この場合、端部B1と端部B2との鉛直離間距離は、傾斜方向に沿って処理室10の外部に向かって、すなわち液滴の流れ方向に沿って徐々に短くなっており、流出経路は液滴の流れ方向に徐々に狭くなっている。
【0038】
このように第1の開口C1より第2の開口C2を小さくした場合には、天井カバー11の高さ、すなわち処理室10全体の高さを低くすることができる。また、第2の開口C2が小さくなるため、処理室10の外部からその内部に異物が入り難くなり、基板Wに異物が付着することを抑えることができる。
【0039】
また、第2の開口C2が1cm程度、第1の開口C1が1cm以上となるように天井板11aを設けるようにしても良い。このように第1の開口C1を1cm以上とすることで、想定よりも大きい水滴が流れてきたとしても、この水滴が、第1の開口C1部分において下方に位置する天井板11aの端部B2に接触して基板W上に落下してしまうことなく、確実に端部B2側へと乗り移らせることができる。
【0040】
また、
図6の右側では、傾斜方向に隣接する二つの天井板11aのうち、低い位置の天井板11aは、途中で折れ曲がっており、二つの傾斜角度(例えば、10、20度)を有することになる。この低い位置の天井板11aにおいて、傾斜角度が大きい部分を第1の部分とし、傾斜角度が小さい部分を第2の部分とすると、第2の部分は第1の部分よりも水平に近くなるため、この第2の部分では、液だれが起きやすくなる。
【0041】
このため、第2の部分の長さは、
図5に示す第2のデータに基づいて液だれが起きないように決定されるが、極力短いことが望ましい。例えば、第1の部分の傾斜角度が20度であり、第2の部分の傾斜角度が10度である場合には、第2の部分の液だれしない距離は100mm程度であるが、一例として、第2の部分の長さを30mm程度にとどめておくことが好ましい。なお、低い位置の天井板11aは、途中で折れ曲がっているが、これに限るものではなく、例えば、湾曲するように形成されても良い。
【0042】
(他の実施形態)
前述の実施形態においては、薬液や洗浄液などの処理液により基板W(例えば、パターン膜が形成された基板W)を処理する処理室10に、前述の瓦重ね構造の天井カバー11を適用することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、基板Wを乾燥させる乾燥室など各種の処理室に適用することが可能である。また、例えば、薬液により処理を行う薬液室、洗浄液により洗浄処理を行う洗浄室、気体の吹き付けにより乾燥を行う乾燥室が連続して設けられている場合には、それらに共通の天井カバーとして、前述の瓦重ね構造の天井カバー11を設けることも可能である。
【0043】
また、前述の実施形態においては、天井カバー11の形状として、切妻屋根形状を例示したが、これに限るものではなく、例えば、寄棟屋根や片流れ屋根、方形屋根など各種の屋根形状を用いることが可能である。
【0044】
また、天井板11aの両面(上面及び下面)には、濡れ性を向上させる膜を形成することも可能である。天井板11aの濡れ性を向上させることにより、液だれしない距離を長くすることができるようになり、使用すべき天井板11aの枚数を減らすことが可能となる。
【0045】
さらに、前述の実施形態においては、天井板11aはすべて等しいサイズのものであることを例示したが、これに限るものではなく、異なるサイズのものを用いても良い。例えば、天井カバー11を構成する複数の天井板のうち、最も低い位置にある天井板11aにおいては、他の天井板11aよりも長くするようにしても良い。
図2に示す実施形態の場合には、天井カバー11の最も高い位置に存在する天井板11aほど、その下方に、搬送される基板Wが存在する傾向にある。そこで、天井カバー11の高い位置に存在する天井板11aほど、その長さを許容範囲(液だれしない距離)内においてより短くすることで、液滴が基板面に落下する危険性をより低くすることが好ましい。
【0046】
また、天井板11aの設置角度(傾斜角度)についても、前述の天井板11aの長さと同様な理由から、例えば、最も低い位置に存在する天井板11aの角度は、他の天井板11aよりも水平に近づく方向に傾斜する角度であっても良い。また、天井カバー11の高い位置に存在する天井板11aほど、その傾斜角度を許容角度範囲内においてより大きな角度とすることで、液滴が基板面に落下する危険性をより低くすることが好ましい。
【0047】
また、前述の実施形態においては、処理室10における搬送方向A1に沿う両側の壁上に天井板11aを固定することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、その両側の壁が存在しない場合などには、天井板11aを支持する支持部を設けることも可能である。なお、両側の壁が存在する場合には、それらの壁が支持部として機能することになる。
【0048】
ところで、前述の実施形態においては、処理室10内を搬送される基板Wに対して処理液が供給され、供給された処理液が基板にぶつかることで液はねが生じるが、基板Wが存在しないときにおいても、処理液供給部40からの処理液が供給され続けている限り、第1の処理液供給ヘッド41及び第2の処理液供給ヘッド42からの処理液が基板搬送部30にぶつかることによって、液跳ねが生じる。この場合には、搬送ローラ31のシャフト31bの一部分(また全部)に、例えば、吸液性の高い素材(たとえばスポンジなど)を巻き付けることで、液跳ねを防止することが可能となり、天井に液滴が付着する原因自体をなくすことができる。
【0049】
また、前述の実施形態においては、傾斜方向に隣接する二つの天井板11aは、高い位置の天井板11aの一部が、低い位置の天井板11aの一部と接触しないで重なるように、すなわち、高い位置の天井板11aにおける低い側の端部B1が、低い位置の天井板11aにおける高い側の端部B2を非接触で覆うように設けることで、高い位置の天井板11aの端部B1と低い位置の天井板11aの端部B2との間に隙間を形成することを例示したが、これに限るものではなく、低い側の端部B1と高い側の端部B2との間に隙間が存在すれば、低い側の端部B1と高い側の端部B2の互いの一部が接触していても良い。
【0050】
例えば、
図7に示すように、高い位置の天井板11aにおける低い側の端部B1と、低い位置の天井板11aにおける高い側の端部B2とが、天井板11aに設けた支持脚13を介して接し、その支持脚13によって、高い位置の天井板11aにおける低い側の端部B1と、低い位置の天井板11aにおける高い側の端部B2との間に隙間が設けられるように構成しても良い。なお、この隙間は、高い位置の天井板11aの端部B1から低い位置の天井板11aの端部B2に液滴が乗り移ることができる距離(先に述べた例では、1cm程度)に形成されている。
【0051】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。