基板搬送方法および基板搬送装置
【課題】 基板の大型化に伴う傾斜搬送の不安定性を低減し、高角度に傾斜させた大型基板を円滑に搬送する。
【解決手段】 基板１１を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送装置１０は、搬送される基板１１を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段１４を備え、基板湾曲支持手段１４が、基板裏面支持手段１５と、基板下端支持手段１６とを含んで構成される。
【解決手段】 基板１１を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送装置１０は、搬送される基板１１を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段１４を備え、基板湾曲支持手段１４が、基板裏面支持手段１５と、基板下端支持手段１６とを含んで構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば大型のガラス、金属、合成樹脂、無機物などの矩形からなり、曲げ可能な薄板の基板を搬送する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器用パネル、たとえばThin Film Transistor（略称ＴＦＴ）型の液晶パネルは、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との２枚の薄板ガラス基板の積層体を有するものであり、ＴＦＴ基板には基板の表面にＴＦＴのパターンが形成される。このＴＦＴのパターンは、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト剥離等からなる工程を７〜８回繰り返すことにより形成され、またこれらの工程の間には、基板の洗浄工程が加わる。
【０００３】
ＴＦＴのパターン形成工程のうち、現像、エッチング、レジスト剥離および洗浄の各工程は、基板表面に所定の処理液を供給することによるウエット処理で行うのが一般的である。また、成膜、レジスト塗布、露光、エッチングの各工程は基板表面に所定の処理をドライ状態で行うのが一般的である。また、これらの処理を連続的に行う場合、各工程では、コンベアなどの搬送手段によって基板を搬送させる間に、基板表面に処理を行うのが一般的である。また、各工程間の基板の移動についても、近年、基板が大型化するのに伴い、コンベアなどの搬送機構により水平搬送するような平流し搬送形式が増加している。
【０００４】
一方、基板の大型化に伴い、搬送経路の面積が増大し、搬送装置の設置面積が肥大化するなどの問題がある。このような問題を解決する従来技術の一つに、基板を水平面に対して傾斜させて搬送する傾斜平流し搬送方式が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１のように基板を水平面に対して傾斜させて搬送することによって、搬送経路の面積増大を抑制することができる。
【０００５】
また、基板を傾斜させて搬送する方法としては、平流し搬送方式で採用されてきた搬送ローラにより基板の裏面を支え、基板の端面をローラで支持する方式が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、洗浄、現像、エッチング、または剥離工程において、ウェット処理を用いる場合、たとえば、搬送方向に対して直交した面内でわずかに傾斜した基板搬送路の上を、傾斜姿勢で搬送される基板に洗浄処理をする方法が示されている（特許文献３参照）。
【０００７】
特許文献３の技術によれば、大型基板に対する洗浄、エッチング、剥離工程において、水平面に対して傾斜させた状態で基板を保持して処理を行うことにより、基板表面へ供給された処理液の置換効率の増大、基板表面における滞留液の削減により、処理液使用量の削減、洗浄効果の増大効果があるとされる。
【０００８】
また基板を単に傾斜させるだけでなく、搬送される基板にできるだけひずみが生じないようにするとともに、基板をクリーンに搬送する装置として、上部に平面を有する通気性多孔質材を通して基板裏面に気体を噴出させ、基板裏面と多孔質材表面との間に気体層を形成させることによって基板を浮上させる浮上装置が提案されている（特許文献４参照）。
【０００９】
上記の従来技術に開示される基板搬送方法は、基板裏面を接触または非接触方式によって支持し、さらに傾斜させた基板の下端を鍔状のローラ側面部、ローラ周縁部またはローラをベルトで連結したベルトコンベア状の支持部で支持することにより、直板状の基板を傾斜搬送している。このような従来技術によれば、大型化した基板を充分に安定した状態で搬送することができないという問題がある。
【００１０】
大型の基板を搬送または処理する場合、基板の自重が面積に比例して大きくなるにも関らず、基板の厚みは従来と同等またはより薄くなる傾向にあるので、基板の自重、外力および内的応力による基板のひずみが大きくなること、また製造時間の短縮に対する要求から基板の搬送速度が増加する傾向にあることなどから、大型基板の安定した搬送が難しくなっている。
【００１１】
たとえば、典型的な従来の基板搬送装置による傾斜搬送時の基板のひずみについて例示する。図１３は、従来の基板搬送装置１による基板２の搬送状態を示す図である。図１３（ａ）は基板搬送装置１の側面図であり、図１３（ｂ）は傾斜方向から見た基板搬送装置１の上面図であり、図１３（ｃ）は基板搬送装置１の正面図である。
【００１２】
基板２は、基板２の自重にかかる重力と、基板裏面支持体である裏面搬送ローラ３からの抗力によって、矢符４方向に力を受ける。この矢符４方向に作用する力は、基板の下端を支持する下端支持体である基板支持ボート５によって支えられる。基板支持ボート５と基板２とが接触している部分では、基板２全体の力を均等な力で支える必要がある。
【００１３】
しかしながら、基板搬送経路の公差、基板２自体の重力によるたわみ、内部応力によるたわみ、また、特に洗浄などの処理を行ったときに供給される処理液などから受ける外力および振動によって、基板２の基板支持ボート５に対する位置ずれが発生する。この位置ずれに起因して基板２の局所に応力が発生し、局所的な割れが発生したり、さらに位置ずれが大きくなることによって、基板支持ボート５から基板２が脱落するなどの問題が発生する。
【００１４】
【特許文献１】特開平１０−８１４１４号公報
【特許文献２】特許第３３８４６６６号公報
【特許文献３】特開平９−１５５３０７号公報
【特許文献４】特開２０００−１３６０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、基板の大型化に伴う傾斜搬送の不安定性を低減し、高角度に傾斜させた大型基板を円滑に搬送できる基板搬送方法および基板搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送方法において、
基板が、
搬送方向に関して曲率を有するように湾曲した状態で搬送されることを特徴とする基板搬送方法である。
【００１７】
また本発明は、基板は、水平面に対して傾斜する基板の上方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、基板は、水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、基板の水平面に対する傾斜角度が、３０度以上９０度以下であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送装置において、
搬送される基板を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段を含むことを特徴とする基板搬送装置である。
【００２１】
また本発明は、基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面である裏面を支持する基板裏面支持手段を含み、
基板裏面支持手段は、
搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、基板裏面支持手段は、基板の傾斜方向に配置される複数の回転ローラを含むことを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、複数の回転ローラの直径が、配置される基板の傾斜方向の位置に応じてそれぞれ異なることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、直径が異なる複数の回転ローラは、回転軸が水平面に対して略垂直になるようにそれぞれ設けられることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、基板裏面支持手段は、
直径が異なる複数の回転ローラを駆動させる駆動手段と、
複数の回転ローラを、回転ローラの直径ごとに異なる回転数で回転させるように駆動手段の動作を制御する回転制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下端部を支持する基板下端支持手段を含み、
基板下端支持手段は、搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラを備える回転ローラ構造であることを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラに巻きまわされるベルトを備えるベルト構造であることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、基板下端支持手段は、基板の下端に当接して支持する下端支持部を備え、
下端支持部は、搬送される基板とともに移動し、基板との当接部において基板と摺動することがないボート構造であることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、下端支持部が、ピン状に形成されることを特徴とする。
また本発明は、基板の表面を臨んで設けられる処理ノズルから基板に対して処理液を噴射して基板を処理する基板処理装置であって、
前記いずれか１つの基板搬送装置を備えることを特徴とする基板処理装置である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、大型の基板を水平面に対して傾斜させた状態で搬送するとき、基板を湾曲させた状態で搬送することによって、基板に均一な内部応力を発生させ、重力およびその他処理における外力、また搬送系のゆれなどに対しても、高角度に傾斜させた大型基板を安定して円滑に搬送することが可能になる。
【００３２】
また本発明によれば、基板湾曲支持手段が、搬送される基板を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させることによって、基板を湾曲させた状態で搬送することができるので、上記と同一の効果を奏することのできる基板搬送装置が提供される。
【００３３】
また本発明によれば、傾斜基板を湾曲させた状態で搬送する基板搬送装置が備わるので、処理液が作用する場合でも安定した搬送が可能で処理効果が高く、かつ処理液使用量を抑制することのできる基板処理装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は本発明の実施の第１形態である基板搬送装置１０の構成を示す傾斜方向から見た上面図であり、図２は図１に示す基板搬送装置１０の正面図であり、図３は図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。ここで、基板搬送装置における「搬送」の用語は、水平方向または垂直方向などの移動方向について限定されず、また、基板姿勢を保持した状態で平行移動する移動に限定されることなく、たとえば、基板を回転運動させる場合など、基板を水平から傾斜状態、あるいは傾斜状態から水平状態、あるいはある傾斜状態から他の傾斜状態へ移行させるなど、基板を移動させる全ての動作を意味するものとして用いる。
【００３５】
基板搬送装置１０は、基板１１を水平面１２に対して傾斜角度θを有するようにして矢符１３方向へ搬送する。この基板搬送装置１０には、搬送される基板１１を矢符１３で示す搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段１４が設けられることを特徴とする。
【００３６】
基板搬送装置１０の基板湾曲支持手段１４は、水平面１２に対して傾斜する基板１１の下方に臨む面である裏面１１ａを支持する基板裏面支持手段１５と、基板１１の下端部１１ｂを支持する基板下端支持手段１６とを含む。なお、図１および図３中、参照符号Ａにて示す方向が、基板１１の自重にかかる重力と、基板裏面支持手段１５からの抗力とによって作用する力の方向であり、ここでは便宜上傾斜方向と呼ぶことがある。
【００３７】
基板裏面支持手段１５および基板下端支持手段１６は、搬送される基板１１が、基板の搬送方向１３に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成される。
【００３８】
基板裏面支持手段１５は、回転軸が基板搬送方向１３に対して垂直になるようにそれぞれ配置される複数の裏面搬送ローラ２１を含み、複数の裏面搬送ローラ２１は、それぞれの回転軸線を含む仮想平面２２が、曲率を有し、傾斜方向に対して上方側で凹状に湾曲するように配置される。したがって、複数の裏面搬送ローラ２１を含む基板裏面支持手段１５に支持される基板１１は、基板１１の自重に作用する重力によって、水平面に対して傾斜する基板１１の上方に臨む面である表面１１ｃ側が凹状に湾曲する。
【００３９】
これら複数の裏面搬送ローラ２１は、不図示の駆動手段によって、回転軸線まわりに矢符２３方向にそれぞれ回転駆動される。裏面搬送ローラ２１の回転駆動は、１つの裏面搬送ローラ２１を駆動手段で回転駆動し、回転駆動される裏面搬送ローラ２１と残余の裏面搬送ローラ２１とをたとえばチェーンなどで連結するようにして行われても良く、また個々の裏面搬送ローラ２１をそれぞれ駆動手段で回転駆動させるようにしても良い。
【００４０】
基板下端支持手段１６は、水平面に対して平行な同一平面上に配置される断面が略Ｌ字状の複数の下端支持部２４を含み、複数の下端支持部２４は、下端支持部２４を連ねる仮想平面が、曲率を有し、傾斜方向に対して上方側で凹状に湾曲するように配置される。
【００４１】
複数の下端支持部２４は、不図示のベルトで連結され、該ベルトを駆動する駆動手段の動作によって、等しい速度で矢符１３方向に移動する。このような基板１１を載置した状態で下端支持部２４が基板１１とともに移動する構造をボート構造と呼ぶ。下端支持部２４が、搬送される基板１１とともに移動することによって、基板１１との当接部において基板１１と摺動することがなくなるので、摺動に起因するパーティクルの発生を防止することができ、清浄性を向上することができる。
【００４２】
基板１１は、上記のように構成される基板裏面支持手段１５によって裏面１１ａを支持され、基板下端支持手段１６によって下端１１ｂを支持されるので、表面１１ｃ側で凹状に湾曲した状態で矢符１３方向に搬送される。基板１１を湾曲させることによって、基板１１の全面にわたって応力が作用するので、搬送の振動および洗浄処理などによる基板１１に対する偏りのある応力、また基板１１自体が持つ内部応力の作用を減殺し、基板の姿勢を安定に保持することができる。また、基板１１の曲率方向に対して垂直な曲げ軸方向である傾斜方向Ａは、基板１１に作用する力の方向と一致するので、曲げモーメントが基板に発生することが防止される。
【００４３】
次に、基板１１の傾斜角度θの範囲について説明する。傾斜角度θは、３０度以上９０度以下であることが好ましい。
【００４４】
基板を水平から傾斜させることにより、基板搬送装置の設置面積増大を抑制し、また基板搬送装置を備える基板処理装置によるウェット処理における性能向上が見込まれる。その性能向上効果は、基板の傾斜角度を大きくするほど高くなる。しかしながら、基板を湾曲させることなく直板のまま傾斜角度を大きくすると、重力による影響で基板下端付近および端面の支持部分に応力が集中し、搬送状態が不安定になり、基板に割れまたは欠けなどを生じることがある。このような搬送状態の不安定、基板の割れまたは欠けなどは、基板の傾斜角度が３０度以上になると発生しやすくなる。
【００４５】
本発明は、傾斜状態において基板を曲面状態にして支持搬送することによって、基板に対する応力の集中を抑制するものであり、上記の直板状態では種々の問題が発生する傾斜角度３０度以上において、顕著に応力集中抑制効果が発現される。本発明は、基板の傾斜角度が３０度未満でもその効果を有するけれども、直板状態で搬送する場合との差異が顕著ではないので、傾斜角度３０度以上で適用されることが好ましい。
【００４６】
また、通常液晶素子の製造工程においては、半導体素子を製作する面を基板の表面とし、基板はその表面を上方に向けて搬送される。したがって、基板の傾斜角度が９０度を超える場合、前記表面が下向きになる状態であり、本発明のように裏面を支持して搬送する場合、重力が逆向きに作用し、基板が装置から落下する恐れもあるので、傾斜角度を９０度以下にしないと、本発明を適用することができない。このことから、基板１１の好ましい傾斜角度θを３０度以上、９０度以下とした。
【００４７】
また基板１１の曲率については、曲率が大きいすなわち曲率半径Ｒが小さいほど、搬送安定化に及ぼす効果が大きいけれども、基板が完全な平面状を呈する直板でない限り、微小な曲率すなわち大きい曲率半径Ｒであるとしても、搬送安定化効果を得ることが可能である。したがって、基板１１の曲率は、特定の値に限定されることなく、基板１１の大きさに応じて決定されてよいけれども、好ましくは曲率半径Ｒが、基板１１の搬送方向長さの５倍以下である。
【００４８】
図４は、本発明の実施の第２形態である基板搬送装置３０の構成を示す傾斜方向から見た上面図である。本実施形態の基板搬送装置３０は、実施の第１形態の基板搬送装置１０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略するとともに、側面図および正面図を省略する。
【００４９】
基板搬送装置３０において注目すべきは、基板湾曲支持手段３１を構成する基板裏面支持手段３２および基板下端支持手段３３が、水平面に対して傾斜する基板１１の下方に臨む面である裏面１１ａ側が凹状になるように湾曲、すなわち実施の第１形態の場合とは逆の方向に湾曲させるように構成されることである。基板１１を実施の第１形態とは逆方向に湾曲させて支持し搬送する本実施の形態の基板搬送装置３０も、実施の第１形態の基板搬送装置１０と同一の効果を奏することができる。
【００５０】
図５は、本発明の実施の第３形態である基板搬送装置４０の構成を示す傾斜方向から見た図である。本実施形態の基板搬送装置４０は、実施の第１および第２形態の基板搬送装置１０，３０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５１】
基板搬送装置４０は、実施の第１形態の基板搬送装置１０と実施の第２形態の基板搬送装置３０とを組合せたものである。すなわち、基板搬送装置４０において、第１形態の基板搬送装置１０に該当する部分では、基板１１は、表面１１ｃ側が凹状になるように湾曲した状態で搬送され、第２形態の基板搬送装置３０に該当する部分では、基板１１は、裏面１１ａ側が凹状（表面１１ｃ側が凸状）になるように湾曲した状態で搬送される。このような基板搬送装置４０では、実施の第１形態の基板搬送装置１０と同一の効果を奏することができるとともに、基板１１を搬送し始める際の基板の方向と、基板１１を搬送し終わって次工程の装置などへ渡す際の基板の方向とが略平行になるので、工程の搬送装置を配置しやすいという効果を奏することができる。
【００５２】
図６は本発明の実施の第４形態である基板搬送装置４５の構成を示す正面図であり、図７は図６に示す切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た図である。本実施形態の基板搬送装置４５は、実施の第１形態の基板搬送装置１０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の基板搬送装置４５において注目すべきは、基板湾曲支持手段４６の基板裏面支持手段４７が裏面支持浮上ユニットで構成され、基板下端支持手段４８が、回転軸５２が基板１１の搬送方向１３にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラである端面支持ローラ４９を含む回転ローラ構造を有することである。
【００５４】
基板裏面支持手段４７である裏面支持浮上ユニットは、基板１１の裏面１１ａを臨む側に、たとえば焼結金属フィルタなどの多孔質部材が装着され、基板１１の裏面１１ａを臨む側で凹状に湾曲した薄型の箱状部材である。この裏面支持浮上ユニット４７は、加圧された空気を供給する空気供給源に配管によって接続され、箱状の内部空間に供給された加圧空気が多孔質部材を介して搬送される基板１１の裏面１１ａに向けて噴射される。したがって、基板裏面１１ａに臨み多孔質部材が装着されている面を便宜上噴射面５０と呼ぶ。噴射面５０が凹状に形成されているので、基板１１が、噴射面５０から噴射される空気圧と自重に作用する重力とによって噴射面５０の形状に沿って凹状に浮上支持される。
【００５５】
裏面支持浮上ユニット４７のみでは、基板１１を搬送推進する力が無いので、基板下端支持手段４８を構成する端面支持ローラ４９を矢符５１方向に回転駆動させることによって、基板１１の下部端面１１ｂを支持しつつ基板１１を矢符１３方向へ搬送する。
【００５６】
このような基板搬送装置４５によれば、基板１１が基板裏面支持手段４７と接触することがないので、パーティクルの発生および裏面１１ａへの付着の問題が低減される。したがって、基板浮上ユニットを用いるような構成は、主にパーティクルの発生および付着が影響するような、超清浄プロセスに適用され、たとえば液晶のＴＦＴアレイプロセスなどが、その対象となる。基板を浮上させる方法としては、上記の空気を高圧で基板の裏面に吹付ける方法に限定されることなく、裏面支持浮上ユニットで静電気を発生させ、該静電気によって基板を浮上させる方法などが用いられても良い。
【００５７】
なお、本実施の形態では、基板下端支持手段は、回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の端面支持ローラを有する回転ローラ構造であるけれども、これに限定されることなく、回転ローラである端面支持ローラにさらに巻きまわされるベルトを備えるベルト構造であっても良い。
【００５８】
図８は本発明の実施の第５形態である基板搬送装置５５の構成を簡略化して示す側面図であり、図９は図８に示す基板搬送装置５５の基板裏面支持手段５７の構成を簡略化して示す斜視図である。
【００５９】
本実施形態の基板搬送装置５５は、基板湾曲支持手段５６の基板裏面支持手段５７に特徴を有する。
【００６０】
基板裏面支持手段５７は、基板１１の傾斜方向に配置される複数の回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄと、複数の回転ローラ５８ａ〜５８ｄを駆動させる駆動手段５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄと、駆動手段５９ａ〜５９ｄの動作を制御する回転制御手段６０とを含む。
【００６１】
基板１１の傾斜方向に配置される複数の回転ローラ５８ａ〜５８ｄは、回転軸６１（本実施形態では回転軸６１が共通）が水平面に対して略垂直、すなわち鉛直方向になるようにそれぞれ設けられ、鉛直方向に上から下に向って配置される位置に応じてそれぞれ直径が異なる。本実施の形態においては、鉛直方向に上から下に向って配置される回転ローラ５８ａ〜５８ｄの直径が順次大きくなるように構成される。すなわち、参照符号で回転ローラ５８ａ〜５８ｄの直径を表すとすれば、その大小関係は、５８ａ＜５８ｂ＜５８ｃ＜５８ｄとなる。
【００６２】
この直径がそれぞれ異なる４つの回転ローラ５８ａ〜５８ｄを１組として回転ローラ群５８と呼ぶ。基板搬送装置５５では、この回転ローラ群５８がさらに複数組備えられ、複数組の回転ローラ群５８が、それぞれの回転軸６１を連ねる円弧が仮想円６２の一部を成すように配置される。このことによって、基板裏面支持手段５７に支持される基板１１が、水平面に対して傾斜角度を有するように、かつ基板１１の表面１１ｃ側が凹状に湾曲するようにして支持される。なお、図９では、図の煩雑化を避けるために回転ローラ５８ｄ、駆動手段５９ａ〜５９ｄ、回転制御手段６０および基板下端支持手段４８の図示を省略する。
【００６３】
駆動手段５９ａ〜５９ｄは、たとえば電動機である。電動機は、個々の回転ローラにそれぞれ設けられてもよいけれども、装置コスト上、各回転ローラ群５８に含まれるたとえば回転ローラ５８ａをチェーンなどで連結し、１基の電動機ですべての回転ローラ５８ａを回転させることが好ましい。これは回転ローラ５８ｂ，５８ｃ，５８ｄについても同様である。
【００６４】
各回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄをそれぞれ回転駆動させる各駆動手段５９ａ〜５９ｄは、回転制御手段６０に接続される。回転制御手段６０は、電源と大規模集積回路（ＬＳＩ）などから成る処理回路とを備え、ＬＳＩ部分には記憶部も備えられる。回転制御手段６０は、記憶部に予めストアされる動作プログラムに従い、回転ローラ５８ａ〜５８ｄを、直径ごとに異なる回転数で回転させるように駆動手段５９ａ〜５９ｄの動作を制御する。本実施形態の基板搬送装置５５では、各回転ローラ５８ａ〜５８ｄの回転数が、その直径に反比例する比で回転されるように制御される。たとえば、各回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄの直径の比が、１：２：３：４の場合、各回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが、４：３：２：１の回転数で回転するように制御される。
【００６５】
また本実施形態の基板搬送装置５５の基板下端支持手段４８は、実施の第４形態の基板搬送装置４５に備わる基板下端支持手段と同一に構成され、複数の端面支持ローラ４９を含む回転ローラ構造を有する。基板１１の下端１１ｂを支持した状態で、端面支持ローラ４９を矢符６３方向へ回転させることによって基板１１を搬送する。
【００６６】
このような基板湾曲支持手段は、基板１１の表面側が凹状、基板１１の表面側が凸状、または凹状と凸状との組合わせによるいずれの構成に対しても適用が可能である。このような構成の基板湾曲支持手段とすることによって、簡単な装置構成で、搬送レベルを一定の高さに保ちながら基板１１を搬送することが可能になる。
【００６７】
図１０は本発明のもう一つの実施形態である基板処理装置７０の構成を簡略化して示す傾斜方向から見た図であり、図１１は図１０に示す基板処理装置７０の側面図および正面図である。本実施形態の基板処理装置７０に備わる基板搬送装置７１は、上記各実施形態の基板搬送装置の部分に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６８】
基板処理装置７０は、基板搬送装置７１で矢符１３方向に搬送される基板１１の表面を臨んで設けられる処理ノズル７２から基板１１に対して処理液７３を噴射して基板１１を処理することに用いられる。基板処理装置７０に備わる基板搬送装置７１は、実施の第２形態と同様の基板裏面支持手段３２と、実施の第４形態と同様の基板下端支持手段４８とを備え、基板裏面支持手段３２と基板下端支持手段４８とで基板湾曲支持手段７４を構成する。
【００６９】
処理ノズル７２は、ノズル口７５が、被処理材である搬送基板１１の表面１１ｃを臨み、基板１１の搬送方向１３に対して角度αを有し、また基板１１の搬送方向１３の下流側から上流側に向って処理液７３を噴射することができるように、鉛直線７６に対して傾斜角度βを有するようにして設けられる。この処理ノズル７２には不図示の処理液供給手段が接続され、処理液供給手段から供給されるたとえばレジスト剥離液または洗浄液である純水などのウェット処理液を、基板１１の処理面である表面１１ｃに対してノズル口７５から噴射させ、枚様にて基板１１のウェット処理を行う。
【００７０】
このウェット処理時、基板１１は、基板搬送装置７１によって、水平面１２から角度θだけ傾斜し、かつ表面１１ｃ側に凸状（裏面１１ａ側に凹状）に湾曲した状態で搬送される。基板１１が水平面１２から傾斜した状態でウェット処理が行われるので、処理液７３の基板１１上における滞留を防いで置換効率を向上させ、処理槽間の処理液の持出し量を削減することができる。したがって、洗浄またはレジスト剥離等のウェット処理工程において、洗浄または剥離力の増加にともなう処理時間の削減、洗浄効果の向上、また処理液使用量の削減等の効果が得られる。
【００７１】
一般的に傾斜角度θを増加させることによって上記処理時間の削減、洗浄効果の向上、また処理液使用量の削減等の効果を顕著に奏することができるけれども、基板１１の内部応力によるたわみが増大し、また自重が基板１１の下端１１ｂに与える負荷も増大する。さらに、基板１１に対して処理液７３を供給する際に、処理液７３によって加えられる外部負荷および振動が大きくなるので、それに起因して端面支持ローラ４９から基板１１が脱落したり、たわみによる局所応力で割れが発生するなど、安定に搬送することが難しいという状況が生じる。しかしながら、本発明の基板処理装置７０では、基板搬送装置７１によって基板１１が表面１１ｃ側で凸状に湾曲するようにして搬送されるので、処理液７３によって加えられる外部負荷および振動を著しく軽減し、安定して傾斜搬送を行うことが可能になり、ウェット処理の効果を安定して得ることができる。
【００７２】
図１２は、本発明のさらにもう一つの実施形態である基板処理装置８０の構成を簡略化して示す側面図および正面図である。本実施形態の基板処理装置８０は、前述の実施形態の基板処理装置７０および基板搬送装置の部分に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７３】
基板処理装置８０に備わる基板搬送装置８１は、実施の第４形態と同様の基板裏面支持手段４７と、下端支持部８２がピン状に形成される基板下端支持手段８３とを備え、基板裏面支持手段４７と基板下端支持手段８３とで基板湾曲支持手段８４を構成する。
【００７４】
基板下端支持手段８３は、ピン状に形成される複数の下端支持部８２が、たとえば無端ベルトなどの外周上に設けられ、該無端ベルトがプーリーなどの駆動手段で駆動されることによって、下端支持部８２が連動して矢符８５方向へ移動して基板１１を搬送する。このとき、ピン状の下端支持部８２と基板１１の下端１１ｂとは摺動することがないので、基板下端支持手段８３はボート構造を有する。また基板裏面支持手段４７が裏面支持浮上ユニットであるので、基板１１の搬送に伴うパーティクルの発生が防止され、極めて清浄性に優れる基板処理装置８０が実現される。
【００７５】
本実施形態の基板処理装置８０では、処理ノズル７２が水平面１２と平行に延び、かつ鉛直線７６に対して傾斜角度βを有し、基板裏面支持手段４７の傾斜方向（Ａ方向）に平行に上から下に向って走査可能に設けられる。なお、処理ノズル７２を走査する走査手段については図示を省略する。
【００７６】
基板１１は、水平面１２から傾斜角度θだけ傾斜した状態で、裏面支持手段４７である裏面支持浮上ユニットと基板下端支持手段８３とによって支持され保持される。この傾斜状態の基板１１の表面１１ｃに、たとえばレジストの剥離液または純水などのウェット処理液７３を処理ノズル７２から供給するとともに、処理ノズル７２を上から下へ向って走査して傾斜した基板１１の全面に処理液７３を供給し、枚葉にて基板１１のウェット処理を行う。このような基板処理装置８０は、前述の基板処理装置７０と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の第１形態である基板搬送装置１０の構成を示す傾斜方向から見た上面図である。
【図２】図１に示す基板搬送装置１０の正面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
【図４】本発明の実施の第２形態である基板搬送装置３０の構成を示す傾斜方向から見た上面図である。
【図５】本発明の実施の第３形態である基板搬送装置４０の構成を示す傾斜方向から見た図である。
【図６】本発明の実施の第４形態である基板搬送装置４５の構成を示す正面図である。
【図７】図６に示す切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た図である。
【図８】本発明の実施の第５形態である基板搬送装置５５の構成を簡略化して示す側面図である。
【図９】図８に示す基板搬送装置５５の基板裏面支持手段５７の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１０】本発明のもう一つの実施形態である基板洗浄装置７０の構成を簡略化して示す傾斜方向から見た図である。
【図１１】図１０に示す基板洗浄装置７０の側面図および正面図である。
【図１２】本発明のさらにもう一つの実施形態である基板処理装置８０の構成を簡略化して示す側面図および正面図である。
【図１３】従来の基板搬送装置１による基板２の搬送状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０，３０，４０，４５，５５，７１，８１ 基板搬送装置
１１ 基板
１２ 水平面
１４，３１，４６，５６，７４，８４ 基板湾曲支持手段
１５，３２，４７，５７ 基板裏面支持手段
１６，３３，４８，８３ 基板下端支持手段
４９ 端面支持ローラ
５８ 回転ローラ群
５９ 駆動手段
６０ 回転制御手段
６１ 回転軸
６２ 仮想円
７０，８０ 基板処理装置
７２ 処理ノズル
７３ 処理液
７５ ノズル口
８２ 下端支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば大型のガラス、金属、合成樹脂、無機物などの矩形からなり、曲げ可能な薄板の基板を搬送する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器用パネル、たとえばThin Film Transistor（略称ＴＦＴ）型の液晶パネルは、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との２枚の薄板ガラス基板の積層体を有するものであり、ＴＦＴ基板には基板の表面にＴＦＴのパターンが形成される。このＴＦＴのパターンは、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト剥離等からなる工程を７〜８回繰り返すことにより形成され、またこれらの工程の間には、基板の洗浄工程が加わる。
【０００３】
ＴＦＴのパターン形成工程のうち、現像、エッチング、レジスト剥離および洗浄の各工程は、基板表面に所定の処理液を供給することによるウエット処理で行うのが一般的である。また、成膜、レジスト塗布、露光、エッチングの各工程は基板表面に所定の処理をドライ状態で行うのが一般的である。また、これらの処理を連続的に行う場合、各工程では、コンベアなどの搬送手段によって基板を搬送させる間に、基板表面に処理を行うのが一般的である。また、各工程間の基板の移動についても、近年、基板が大型化するのに伴い、コンベアなどの搬送機構により水平搬送するような平流し搬送形式が増加している。
【０００４】
一方、基板の大型化に伴い、搬送経路の面積が増大し、搬送装置の設置面積が肥大化するなどの問題がある。このような問題を解決する従来技術の一つに、基板を水平面に対して傾斜させて搬送する傾斜平流し搬送方式が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１のように基板を水平面に対して傾斜させて搬送することによって、搬送経路の面積増大を抑制することができる。
【０００５】
また、基板を傾斜させて搬送する方法としては、平流し搬送方式で採用されてきた搬送ローラにより基板の裏面を支え、基板の端面をローラで支持する方式が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、洗浄、現像、エッチング、または剥離工程において、ウェット処理を用いる場合、たとえば、搬送方向に対して直交した面内でわずかに傾斜した基板搬送路の上を、傾斜姿勢で搬送される基板に洗浄処理をする方法が示されている（特許文献３参照）。
【０００７】
特許文献３の技術によれば、大型基板に対する洗浄、エッチング、剥離工程において、水平面に対して傾斜させた状態で基板を保持して処理を行うことにより、基板表面へ供給された処理液の置換効率の増大、基板表面における滞留液の削減により、処理液使用量の削減、洗浄効果の増大効果があるとされる。
【０００８】
また基板を単に傾斜させるだけでなく、搬送される基板にできるだけひずみが生じないようにするとともに、基板をクリーンに搬送する装置として、上部に平面を有する通気性多孔質材を通して基板裏面に気体を噴出させ、基板裏面と多孔質材表面との間に気体層を形成させることによって基板を浮上させる浮上装置が提案されている（特許文献４参照）。
【０００９】
上記の従来技術に開示される基板搬送方法は、基板裏面を接触または非接触方式によって支持し、さらに傾斜させた基板の下端を鍔状のローラ側面部、ローラ周縁部またはローラをベルトで連結したベルトコンベア状の支持部で支持することにより、直板状の基板を傾斜搬送している。このような従来技術によれば、大型化した基板を充分に安定した状態で搬送することができないという問題がある。
【００１０】
大型の基板を搬送または処理する場合、基板の自重が面積に比例して大きくなるにも関らず、基板の厚みは従来と同等またはより薄くなる傾向にあるので、基板の自重、外力および内的応力による基板のひずみが大きくなること、また製造時間の短縮に対する要求から基板の搬送速度が増加する傾向にあることなどから、大型基板の安定した搬送が難しくなっている。
【００１１】
たとえば、典型的な従来の基板搬送装置による傾斜搬送時の基板のひずみについて例示する。図１３は、従来の基板搬送装置１による基板２の搬送状態を示す図である。図１３（ａ）は基板搬送装置１の側面図であり、図１３（ｂ）は傾斜方向から見た基板搬送装置１の上面図であり、図１３（ｃ）は基板搬送装置１の正面図である。
【００１２】
基板２は、基板２の自重にかかる重力と、基板裏面支持体である裏面搬送ローラ３からの抗力によって、矢符４方向に力を受ける。この矢符４方向に作用する力は、基板の下端を支持する下端支持体である基板支持ボート５によって支えられる。基板支持ボート５と基板２とが接触している部分では、基板２全体の力を均等な力で支える必要がある。
【００１３】
しかしながら、基板搬送経路の公差、基板２自体の重力によるたわみ、内部応力によるたわみ、また、特に洗浄などの処理を行ったときに供給される処理液などから受ける外力および振動によって、基板２の基板支持ボート５に対する位置ずれが発生する。この位置ずれに起因して基板２の局所に応力が発生し、局所的な割れが発生したり、さらに位置ずれが大きくなることによって、基板支持ボート５から基板２が脱落するなどの問題が発生する。
【００１４】
【特許文献１】特開平１０−８１４１４号公報
【特許文献２】特許第３３８４６６６号公報
【特許文献３】特開平９−１５５３０７号公報
【特許文献４】特開２０００−１３６０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、基板の大型化に伴う傾斜搬送の不安定性を低減し、高角度に傾斜させた大型基板を円滑に搬送できる基板搬送方法および基板搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送方法において、
基板が、
搬送方向に関して曲率を有するように湾曲した状態で搬送されることを特徴とする基板搬送方法である。
【００１７】
また本発明は、基板は、水平面に対して傾斜する基板の上方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、基板は、水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、基板の水平面に対する傾斜角度が、３０度以上９０度以下であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送装置において、
搬送される基板を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段を含むことを特徴とする基板搬送装置である。
【００２１】
また本発明は、基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面である裏面を支持する基板裏面支持手段を含み、
基板裏面支持手段は、
搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、基板裏面支持手段は、基板の傾斜方向に配置される複数の回転ローラを含むことを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、複数の回転ローラの直径が、配置される基板の傾斜方向の位置に応じてそれぞれ異なることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、直径が異なる複数の回転ローラは、回転軸が水平面に対して略垂直になるようにそれぞれ設けられることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、基板裏面支持手段は、
直径が異なる複数の回転ローラを駆動させる駆動手段と、
複数の回転ローラを、回転ローラの直径ごとに異なる回転数で回転させるように駆動手段の動作を制御する回転制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下端部を支持する基板下端支持手段を含み、
基板下端支持手段は、搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラを備える回転ローラ構造であることを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラに巻きまわされるベルトを備えるベルト構造であることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、基板下端支持手段は、基板の下端に当接して支持する下端支持部を備え、
下端支持部は、搬送される基板とともに移動し、基板との当接部において基板と摺動することがないボート構造であることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、下端支持部が、ピン状に形成されることを特徴とする。
また本発明は、基板の表面を臨んで設けられる処理ノズルから基板に対して処理液を噴射して基板を処理する基板処理装置であって、
前記いずれか１つの基板搬送装置を備えることを特徴とする基板処理装置である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、大型の基板を水平面に対して傾斜させた状態で搬送するとき、基板を湾曲させた状態で搬送することによって、基板に均一な内部応力を発生させ、重力およびその他処理における外力、また搬送系のゆれなどに対しても、高角度に傾斜させた大型基板を安定して円滑に搬送することが可能になる。
【００３２】
また本発明によれば、基板湾曲支持手段が、搬送される基板を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させることによって、基板を湾曲させた状態で搬送することができるので、上記と同一の効果を奏することのできる基板搬送装置が提供される。
【００３３】
また本発明によれば、傾斜基板を湾曲させた状態で搬送する基板搬送装置が備わるので、処理液が作用する場合でも安定した搬送が可能で処理効果が高く、かつ処理液使用量を抑制することのできる基板処理装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は本発明の実施の第１形態である基板搬送装置１０の構成を示す傾斜方向から見た上面図であり、図２は図１に示す基板搬送装置１０の正面図であり、図３は図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。ここで、基板搬送装置における「搬送」の用語は、水平方向または垂直方向などの移動方向について限定されず、また、基板姿勢を保持した状態で平行移動する移動に限定されることなく、たとえば、基板を回転運動させる場合など、基板を水平から傾斜状態、あるいは傾斜状態から水平状態、あるいはある傾斜状態から他の傾斜状態へ移行させるなど、基板を移動させる全ての動作を意味するものとして用いる。
【００３５】
基板搬送装置１０は、基板１１を水平面１２に対して傾斜角度θを有するようにして矢符１３方向へ搬送する。この基板搬送装置１０には、搬送される基板１１を矢符１３で示す搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段１４が設けられることを特徴とする。
【００３６】
基板搬送装置１０の基板湾曲支持手段１４は、水平面１２に対して傾斜する基板１１の下方に臨む面である裏面１１ａを支持する基板裏面支持手段１５と、基板１１の下端部１１ｂを支持する基板下端支持手段１６とを含む。なお、図１および図３中、参照符号Ａにて示す方向が、基板１１の自重にかかる重力と、基板裏面支持手段１５からの抗力とによって作用する力の方向であり、ここでは便宜上傾斜方向と呼ぶことがある。
【００３７】
基板裏面支持手段１５および基板下端支持手段１６は、搬送される基板１１が、基板の搬送方向１３に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成される。
【００３８】
基板裏面支持手段１５は、回転軸が基板搬送方向１３に対して垂直になるようにそれぞれ配置される複数の裏面搬送ローラ２１を含み、複数の裏面搬送ローラ２１は、それぞれの回転軸線を含む仮想平面２２が、曲率を有し、傾斜方向に対して上方側で凹状に湾曲するように配置される。したがって、複数の裏面搬送ローラ２１を含む基板裏面支持手段１５に支持される基板１１は、基板１１の自重に作用する重力によって、水平面に対して傾斜する基板１１の上方に臨む面である表面１１ｃ側が凹状に湾曲する。
【００３９】
これら複数の裏面搬送ローラ２１は、不図示の駆動手段によって、回転軸線まわりに矢符２３方向にそれぞれ回転駆動される。裏面搬送ローラ２１の回転駆動は、１つの裏面搬送ローラ２１を駆動手段で回転駆動し、回転駆動される裏面搬送ローラ２１と残余の裏面搬送ローラ２１とをたとえばチェーンなどで連結するようにして行われても良く、また個々の裏面搬送ローラ２１をそれぞれ駆動手段で回転駆動させるようにしても良い。
【００４０】
基板下端支持手段１６は、水平面に対して平行な同一平面上に配置される断面が略Ｌ字状の複数の下端支持部２４を含み、複数の下端支持部２４は、下端支持部２４を連ねる仮想平面が、曲率を有し、傾斜方向に対して上方側で凹状に湾曲するように配置される。
【００４１】
複数の下端支持部２４は、不図示のベルトで連結され、該ベルトを駆動する駆動手段の動作によって、等しい速度で矢符１３方向に移動する。このような基板１１を載置した状態で下端支持部２４が基板１１とともに移動する構造をボート構造と呼ぶ。下端支持部２４が、搬送される基板１１とともに移動することによって、基板１１との当接部において基板１１と摺動することがなくなるので、摺動に起因するパーティクルの発生を防止することができ、清浄性を向上することができる。
【００４２】
基板１１は、上記のように構成される基板裏面支持手段１５によって裏面１１ａを支持され、基板下端支持手段１６によって下端１１ｂを支持されるので、表面１１ｃ側で凹状に湾曲した状態で矢符１３方向に搬送される。基板１１を湾曲させることによって、基板１１の全面にわたって応力が作用するので、搬送の振動および洗浄処理などによる基板１１に対する偏りのある応力、また基板１１自体が持つ内部応力の作用を減殺し、基板の姿勢を安定に保持することができる。また、基板１１の曲率方向に対して垂直な曲げ軸方向である傾斜方向Ａは、基板１１に作用する力の方向と一致するので、曲げモーメントが基板に発生することが防止される。
【００４３】
次に、基板１１の傾斜角度θの範囲について説明する。傾斜角度θは、３０度以上９０度以下であることが好ましい。
【００４４】
基板を水平から傾斜させることにより、基板搬送装置の設置面積増大を抑制し、また基板搬送装置を備える基板処理装置によるウェット処理における性能向上が見込まれる。その性能向上効果は、基板の傾斜角度を大きくするほど高くなる。しかしながら、基板を湾曲させることなく直板のまま傾斜角度を大きくすると、重力による影響で基板下端付近および端面の支持部分に応力が集中し、搬送状態が不安定になり、基板に割れまたは欠けなどを生じることがある。このような搬送状態の不安定、基板の割れまたは欠けなどは、基板の傾斜角度が３０度以上になると発生しやすくなる。
【００４５】
本発明は、傾斜状態において基板を曲面状態にして支持搬送することによって、基板に対する応力の集中を抑制するものであり、上記の直板状態では種々の問題が発生する傾斜角度３０度以上において、顕著に応力集中抑制効果が発現される。本発明は、基板の傾斜角度が３０度未満でもその効果を有するけれども、直板状態で搬送する場合との差異が顕著ではないので、傾斜角度３０度以上で適用されることが好ましい。
【００４６】
また、通常液晶素子の製造工程においては、半導体素子を製作する面を基板の表面とし、基板はその表面を上方に向けて搬送される。したがって、基板の傾斜角度が９０度を超える場合、前記表面が下向きになる状態であり、本発明のように裏面を支持して搬送する場合、重力が逆向きに作用し、基板が装置から落下する恐れもあるので、傾斜角度を９０度以下にしないと、本発明を適用することができない。このことから、基板１１の好ましい傾斜角度θを３０度以上、９０度以下とした。
【００４７】
また基板１１の曲率については、曲率が大きいすなわち曲率半径Ｒが小さいほど、搬送安定化に及ぼす効果が大きいけれども、基板が完全な平面状を呈する直板でない限り、微小な曲率すなわち大きい曲率半径Ｒであるとしても、搬送安定化効果を得ることが可能である。したがって、基板１１の曲率は、特定の値に限定されることなく、基板１１の大きさに応じて決定されてよいけれども、好ましくは曲率半径Ｒが、基板１１の搬送方向長さの５倍以下である。
【００４８】
図４は、本発明の実施の第２形態である基板搬送装置３０の構成を示す傾斜方向から見た上面図である。本実施形態の基板搬送装置３０は、実施の第１形態の基板搬送装置１０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略するとともに、側面図および正面図を省略する。
【００４９】
基板搬送装置３０において注目すべきは、基板湾曲支持手段３１を構成する基板裏面支持手段３２および基板下端支持手段３３が、水平面に対して傾斜する基板１１の下方に臨む面である裏面１１ａ側が凹状になるように湾曲、すなわち実施の第１形態の場合とは逆の方向に湾曲させるように構成されることである。基板１１を実施の第１形態とは逆方向に湾曲させて支持し搬送する本実施の形態の基板搬送装置３０も、実施の第１形態の基板搬送装置１０と同一の効果を奏することができる。
【００５０】
図５は、本発明の実施の第３形態である基板搬送装置４０の構成を示す傾斜方向から見た図である。本実施形態の基板搬送装置４０は、実施の第１および第２形態の基板搬送装置１０，３０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５１】
基板搬送装置４０は、実施の第１形態の基板搬送装置１０と実施の第２形態の基板搬送装置３０とを組合せたものである。すなわち、基板搬送装置４０において、第１形態の基板搬送装置１０に該当する部分では、基板１１は、表面１１ｃ側が凹状になるように湾曲した状態で搬送され、第２形態の基板搬送装置３０に該当する部分では、基板１１は、裏面１１ａ側が凹状（表面１１ｃ側が凸状）になるように湾曲した状態で搬送される。このような基板搬送装置４０では、実施の第１形態の基板搬送装置１０と同一の効果を奏することができるとともに、基板１１を搬送し始める際の基板の方向と、基板１１を搬送し終わって次工程の装置などへ渡す際の基板の方向とが略平行になるので、工程の搬送装置を配置しやすいという効果を奏することができる。
【００５２】
図６は本発明の実施の第４形態である基板搬送装置４５の構成を示す正面図であり、図７は図６に示す切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た図である。本実施形態の基板搬送装置４５は、実施の第１形態の基板搬送装置１０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の基板搬送装置４５において注目すべきは、基板湾曲支持手段４６の基板裏面支持手段４７が裏面支持浮上ユニットで構成され、基板下端支持手段４８が、回転軸５２が基板１１の搬送方向１３にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラである端面支持ローラ４９を含む回転ローラ構造を有することである。
【００５４】
基板裏面支持手段４７である裏面支持浮上ユニットは、基板１１の裏面１１ａを臨む側に、たとえば焼結金属フィルタなどの多孔質部材が装着され、基板１１の裏面１１ａを臨む側で凹状に湾曲した薄型の箱状部材である。この裏面支持浮上ユニット４７は、加圧された空気を供給する空気供給源に配管によって接続され、箱状の内部空間に供給された加圧空気が多孔質部材を介して搬送される基板１１の裏面１１ａに向けて噴射される。したがって、基板裏面１１ａに臨み多孔質部材が装着されている面を便宜上噴射面５０と呼ぶ。噴射面５０が凹状に形成されているので、基板１１が、噴射面５０から噴射される空気圧と自重に作用する重力とによって噴射面５０の形状に沿って凹状に浮上支持される。
【００５５】
裏面支持浮上ユニット４７のみでは、基板１１を搬送推進する力が無いので、基板下端支持手段４８を構成する端面支持ローラ４９を矢符５１方向に回転駆動させることによって、基板１１の下部端面１１ｂを支持しつつ基板１１を矢符１３方向へ搬送する。
【００５６】
このような基板搬送装置４５によれば、基板１１が基板裏面支持手段４７と接触することがないので、パーティクルの発生および裏面１１ａへの付着の問題が低減される。したがって、基板浮上ユニットを用いるような構成は、主にパーティクルの発生および付着が影響するような、超清浄プロセスに適用され、たとえば液晶のＴＦＴアレイプロセスなどが、その対象となる。基板を浮上させる方法としては、上記の空気を高圧で基板の裏面に吹付ける方法に限定されることなく、裏面支持浮上ユニットで静電気を発生させ、該静電気によって基板を浮上させる方法などが用いられても良い。
【００５７】
なお、本実施の形態では、基板下端支持手段は、回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の端面支持ローラを有する回転ローラ構造であるけれども、これに限定されることなく、回転ローラである端面支持ローラにさらに巻きまわされるベルトを備えるベルト構造であっても良い。
【００５８】
図８は本発明の実施の第５形態である基板搬送装置５５の構成を簡略化して示す側面図であり、図９は図８に示す基板搬送装置５５の基板裏面支持手段５７の構成を簡略化して示す斜視図である。
【００５９】
本実施形態の基板搬送装置５５は、基板湾曲支持手段５６の基板裏面支持手段５７に特徴を有する。
【００６０】
基板裏面支持手段５７は、基板１１の傾斜方向に配置される複数の回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄと、複数の回転ローラ５８ａ〜５８ｄを駆動させる駆動手段５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄと、駆動手段５９ａ〜５９ｄの動作を制御する回転制御手段６０とを含む。
【００６１】
基板１１の傾斜方向に配置される複数の回転ローラ５８ａ〜５８ｄは、回転軸６１（本実施形態では回転軸６１が共通）が水平面に対して略垂直、すなわち鉛直方向になるようにそれぞれ設けられ、鉛直方向に上から下に向って配置される位置に応じてそれぞれ直径が異なる。本実施の形態においては、鉛直方向に上から下に向って配置される回転ローラ５８ａ〜５８ｄの直径が順次大きくなるように構成される。すなわち、参照符号で回転ローラ５８ａ〜５８ｄの直径を表すとすれば、その大小関係は、５８ａ＜５８ｂ＜５８ｃ＜５８ｄとなる。
【００６２】
この直径がそれぞれ異なる４つの回転ローラ５８ａ〜５８ｄを１組として回転ローラ群５８と呼ぶ。基板搬送装置５５では、この回転ローラ群５８がさらに複数組備えられ、複数組の回転ローラ群５８が、それぞれの回転軸６１を連ねる円弧が仮想円６２の一部を成すように配置される。このことによって、基板裏面支持手段５７に支持される基板１１が、水平面に対して傾斜角度を有するように、かつ基板１１の表面１１ｃ側が凹状に湾曲するようにして支持される。なお、図９では、図の煩雑化を避けるために回転ローラ５８ｄ、駆動手段５９ａ〜５９ｄ、回転制御手段６０および基板下端支持手段４８の図示を省略する。
【００６３】
駆動手段５９ａ〜５９ｄは、たとえば電動機である。電動機は、個々の回転ローラにそれぞれ設けられてもよいけれども、装置コスト上、各回転ローラ群５８に含まれるたとえば回転ローラ５８ａをチェーンなどで連結し、１基の電動機ですべての回転ローラ５８ａを回転させることが好ましい。これは回転ローラ５８ｂ，５８ｃ，５８ｄについても同様である。
【００６４】
各回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄをそれぞれ回転駆動させる各駆動手段５９ａ〜５９ｄは、回転制御手段６０に接続される。回転制御手段６０は、電源と大規模集積回路（ＬＳＩ）などから成る処理回路とを備え、ＬＳＩ部分には記憶部も備えられる。回転制御手段６０は、記憶部に予めストアされる動作プログラムに従い、回転ローラ５８ａ〜５８ｄを、直径ごとに異なる回転数で回転させるように駆動手段５９ａ〜５９ｄの動作を制御する。本実施形態の基板搬送装置５５では、各回転ローラ５８ａ〜５８ｄの回転数が、その直径に反比例する比で回転されるように制御される。たとえば、各回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄの直径の比が、１：２：３：４の場合、各回転ローラ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが、４：３：２：１の回転数で回転するように制御される。
【００６５】
また本実施形態の基板搬送装置５５の基板下端支持手段４８は、実施の第４形態の基板搬送装置４５に備わる基板下端支持手段と同一に構成され、複数の端面支持ローラ４９を含む回転ローラ構造を有する。基板１１の下端１１ｂを支持した状態で、端面支持ローラ４９を矢符６３方向へ回転させることによって基板１１を搬送する。
【００６６】
このような基板湾曲支持手段は、基板１１の表面側が凹状、基板１１の表面側が凸状、または凹状と凸状との組合わせによるいずれの構成に対しても適用が可能である。このような構成の基板湾曲支持手段とすることによって、簡単な装置構成で、搬送レベルを一定の高さに保ちながら基板１１を搬送することが可能になる。
【００６７】
図１０は本発明のもう一つの実施形態である基板処理装置７０の構成を簡略化して示す傾斜方向から見た図であり、図１１は図１０に示す基板処理装置７０の側面図および正面図である。本実施形態の基板処理装置７０に備わる基板搬送装置７１は、上記各実施形態の基板搬送装置の部分に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６８】
基板処理装置７０は、基板搬送装置７１で矢符１３方向に搬送される基板１１の表面を臨んで設けられる処理ノズル７２から基板１１に対して処理液７３を噴射して基板１１を処理することに用いられる。基板処理装置７０に備わる基板搬送装置７１は、実施の第２形態と同様の基板裏面支持手段３２と、実施の第４形態と同様の基板下端支持手段４８とを備え、基板裏面支持手段３２と基板下端支持手段４８とで基板湾曲支持手段７４を構成する。
【００６９】
処理ノズル７２は、ノズル口７５が、被処理材である搬送基板１１の表面１１ｃを臨み、基板１１の搬送方向１３に対して角度αを有し、また基板１１の搬送方向１３の下流側から上流側に向って処理液７３を噴射することができるように、鉛直線７６に対して傾斜角度βを有するようにして設けられる。この処理ノズル７２には不図示の処理液供給手段が接続され、処理液供給手段から供給されるたとえばレジスト剥離液または洗浄液である純水などのウェット処理液を、基板１１の処理面である表面１１ｃに対してノズル口７５から噴射させ、枚様にて基板１１のウェット処理を行う。
【００７０】
このウェット処理時、基板１１は、基板搬送装置７１によって、水平面１２から角度θだけ傾斜し、かつ表面１１ｃ側に凸状（裏面１１ａ側に凹状）に湾曲した状態で搬送される。基板１１が水平面１２から傾斜した状態でウェット処理が行われるので、処理液７３の基板１１上における滞留を防いで置換効率を向上させ、処理槽間の処理液の持出し量を削減することができる。したがって、洗浄またはレジスト剥離等のウェット処理工程において、洗浄または剥離力の増加にともなう処理時間の削減、洗浄効果の向上、また処理液使用量の削減等の効果が得られる。
【００７１】
一般的に傾斜角度θを増加させることによって上記処理時間の削減、洗浄効果の向上、また処理液使用量の削減等の効果を顕著に奏することができるけれども、基板１１の内部応力によるたわみが増大し、また自重が基板１１の下端１１ｂに与える負荷も増大する。さらに、基板１１に対して処理液７３を供給する際に、処理液７３によって加えられる外部負荷および振動が大きくなるので、それに起因して端面支持ローラ４９から基板１１が脱落したり、たわみによる局所応力で割れが発生するなど、安定に搬送することが難しいという状況が生じる。しかしながら、本発明の基板処理装置７０では、基板搬送装置７１によって基板１１が表面１１ｃ側で凸状に湾曲するようにして搬送されるので、処理液７３によって加えられる外部負荷および振動を著しく軽減し、安定して傾斜搬送を行うことが可能になり、ウェット処理の効果を安定して得ることができる。
【００７２】
図１２は、本発明のさらにもう一つの実施形態である基板処理装置８０の構成を簡略化して示す側面図および正面図である。本実施形態の基板処理装置８０は、前述の実施形態の基板処理装置７０および基板搬送装置の部分に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７３】
基板処理装置８０に備わる基板搬送装置８１は、実施の第４形態と同様の基板裏面支持手段４７と、下端支持部８２がピン状に形成される基板下端支持手段８３とを備え、基板裏面支持手段４７と基板下端支持手段８３とで基板湾曲支持手段８４を構成する。
【００７４】
基板下端支持手段８３は、ピン状に形成される複数の下端支持部８２が、たとえば無端ベルトなどの外周上に設けられ、該無端ベルトがプーリーなどの駆動手段で駆動されることによって、下端支持部８２が連動して矢符８５方向へ移動して基板１１を搬送する。このとき、ピン状の下端支持部８２と基板１１の下端１１ｂとは摺動することがないので、基板下端支持手段８３はボート構造を有する。また基板裏面支持手段４７が裏面支持浮上ユニットであるので、基板１１の搬送に伴うパーティクルの発生が防止され、極めて清浄性に優れる基板処理装置８０が実現される。
【００７５】
本実施形態の基板処理装置８０では、処理ノズル７２が水平面１２と平行に延び、かつ鉛直線７６に対して傾斜角度βを有し、基板裏面支持手段４７の傾斜方向（Ａ方向）に平行に上から下に向って走査可能に設けられる。なお、処理ノズル７２を走査する走査手段については図示を省略する。
【００７６】
基板１１は、水平面１２から傾斜角度θだけ傾斜した状態で、裏面支持手段４７である裏面支持浮上ユニットと基板下端支持手段８３とによって支持され保持される。この傾斜状態の基板１１の表面１１ｃに、たとえばレジストの剥離液または純水などのウェット処理液７３を処理ノズル７２から供給するとともに、処理ノズル７２を上から下へ向って走査して傾斜した基板１１の全面に処理液７３を供給し、枚葉にて基板１１のウェット処理を行う。このような基板処理装置８０は、前述の基板処理装置７０と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の第１形態である基板搬送装置１０の構成を示す傾斜方向から見た上面図である。
【図２】図１に示す基板搬送装置１０の正面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
【図４】本発明の実施の第２形態である基板搬送装置３０の構成を示す傾斜方向から見た上面図である。
【図５】本発明の実施の第３形態である基板搬送装置４０の構成を示す傾斜方向から見た図である。
【図６】本発明の実施の第４形態である基板搬送装置４５の構成を示す正面図である。
【図７】図６に示す切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た図である。
【図８】本発明の実施の第５形態である基板搬送装置５５の構成を簡略化して示す側面図である。
【図９】図８に示す基板搬送装置５５の基板裏面支持手段５７の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１０】本発明のもう一つの実施形態である基板洗浄装置７０の構成を簡略化して示す傾斜方向から見た図である。
【図１１】図１０に示す基板洗浄装置７０の側面図および正面図である。
【図１２】本発明のさらにもう一つの実施形態である基板処理装置８０の構成を簡略化して示す側面図および正面図である。
【図１３】従来の基板搬送装置１による基板２の搬送状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０，３０，４０，４５，５５，７１，８１ 基板搬送装置
１１ 基板
１２ 水平面
１４，３１，４６，５６，７４，８４ 基板湾曲支持手段
１５，３２，４７，５７ 基板裏面支持手段
１６，３３，４８，８３ 基板下端支持手段
４９ 端面支持ローラ
５８ 回転ローラ群
５９ 駆動手段
６０ 回転制御手段
６１ 回転軸
６２ 仮想円
７０，８０ 基板処理装置
７２ 処理ノズル
７３ 処理液
７５ ノズル口
８２ 下端支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送方法において、
基板が、
搬送方向に関して曲率を有するように湾曲した状態で搬送されることを特徴とする基板搬送方法。
【請求項２】
基板は、
水平面に対して傾斜する基板の上方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
【請求項３】
基板は、
水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
【請求項４】
基板の水平面に対する傾斜角度が、
３０度以上９０度以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板搬送方法。
【請求項５】
基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送装置において、
搬送される基板を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段を含むことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面である裏面を支持する基板裏面支持手段を含み、
基板裏面支持手段は、
搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項７】
基板裏面支持手段は、
基板の傾斜方向に配置される複数の回転ローラを含むことを特徴とする請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項８】
複数の回転ローラの直径が、
配置される基板の傾斜方向の位置に応じてそれぞれ異なることを特徴とする請求項７記載の基板搬送装置。
【請求項９】
直径が異なる複数の回転ローラは、
回転軸が水平面に対して略垂直になるようにそれぞれ設けられることを特徴とする請求項８記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
基板裏面支持手段は、
直径が異なる複数の回転ローラを駆動させる駆動手段と、
複数の回転ローラを、回転ローラの直径ごとに異なる回転数で回転させるように駆動手段の動作を制御する回転制御手段とを含むことを特徴とする請求項８または９記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下端部を支持する基板下端支持手段を含み、
基板下端支持手段は、
搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラを備える回転ローラ構造であることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラに巻きまわされるベルトを備えるベルト構造であることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
基板下端支持手段は、基板の下端に当接して支持する下端支持部を備え、
下端支持部は、
搬送される基板とともに移動し、基板との当接部において基板と摺動することがないボート構造であることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
下端支持部が、
ピン状に形成されることを特徴とする請求項１４記載の基板搬送装置。
【請求項１６】
基板の表面を臨んで設けられる処理ノズルから基板に対して処理液を噴射して基板を処理する基板処理装置であって、
前記請求項５〜１５のいずれか１つに記載の基板搬送装置を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送方法において、
基板が、
搬送方向に関して曲率を有するように湾曲した状態で搬送されることを特徴とする基板搬送方法。
【請求項２】
基板は、
水平面に対して傾斜する基板の上方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
【請求項３】
基板は、
水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面側が凹状に湾曲した状態で搬送されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送方法。
【請求項４】
基板の水平面に対する傾斜角度が、
３０度以上９０度以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板搬送方法。
【請求項５】
基板を水平面に対して傾斜角度を有するようにして搬送する基板搬送装置において、
搬送される基板を搬送方向に関して曲率を有するように湾曲させる基板湾曲支持手段を含むことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下方に臨む面である裏面を支持する基板裏面支持手段を含み、
基板裏面支持手段は、
搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項７】
基板裏面支持手段は、
基板の傾斜方向に配置される複数の回転ローラを含むことを特徴とする請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項８】
複数の回転ローラの直径が、
配置される基板の傾斜方向の位置に応じてそれぞれ異なることを特徴とする請求項７記載の基板搬送装置。
【請求項９】
直径が異なる複数の回転ローラは、
回転軸が水平面に対して略垂直になるようにそれぞれ設けられることを特徴とする請求項８記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
基板裏面支持手段は、
直径が異なる複数の回転ローラを駆動させる駆動手段と、
複数の回転ローラを、回転ローラの直径ごとに異なる回転数で回転させるように駆動手段の動作を制御する回転制御手段とを含むことを特徴とする請求項８または９記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
基板湾曲支持手段は、水平面に対して傾斜する基板の下端部を支持する基板下端支持手段を含み、
基板下端支持手段は、
搬送される基板が、基板の搬送方向に関して曲率を有して湾曲した状態になるように構成されることを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラを備える回転ローラ構造であることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
基板下端支持手段は、
回転軸が基板の搬送方向にそれぞれ交わるようにして設けられる複数の回転ローラに巻きまわされるベルトを備えるベルト構造であることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
基板下端支持手段は、基板の下端に当接して支持する下端支持部を備え、
下端支持部は、
搬送される基板とともに移動し、基板との当接部において基板と摺動することがないボート構造であることを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
下端支持部が、
ピン状に形成されることを特徴とする請求項１４記載の基板搬送装置。
【請求項１６】
基板の表面を臨んで設けられる処理ノズルから基板に対して処理液を噴射して基板を処理する基板処理装置であって、
前記請求項５〜１５のいずれか１つに記載の基板搬送装置を備えることを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１９３２６７（Ｐ２００６−１９３２６７Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５６２５（Ｐ２００５−５６２５）
【出願日】平成１７年１月１２日（２００５．１．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１２日（２００５．１．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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