CN100446177C - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基板处理方法及基板处理装置，能够减轻进行清洗时给基板表面所带来的损伤，同时能够确保充分的清洗功能。该装置具有：长状的清洗刷(221)，其具有由多根刷毛构成的毛束；搬送辊，其在与清洗刷(221)延伸的方向交叉的方向上，相对清洗刷(221)搬送基板(B)；支撑机构，其使清洗刷(221)的清洗刷毛束(50)的前端(50H)朝向搬送辊的基板(B)搬送方向下游侧，且使清洗刷(221)的清洗刷毛束(50)的侧面部(50F)接触于该基板的上表面的状态，从而支撑清洗刷(221)；处理液供给喷嘴(231)，其对于由支撑机构所支撑的清洗刷(221)的清洗刷毛束(50)供给处理液。
Description
技术领域
本发明涉及在液晶显示设备(LCD)、等离子显示设备(PDP)、半导体设备等的制造工艺中，对LCD或PDP用玻璃基板、半导体基板、印刷基板等进行各种处理、例如进行清洗处理的基板处理方法以及基板处理装置。
背景技术
近年来，在LCD或PDP用玻璃基板等的基板制造流水线上，例如在蚀刻处理等使用药液来进行基板处理的特定的处理装置之后配设基板清洗机构，而清洗除去残留在基板表面上的薄膜、颗粒等异物。例如，如专利文献1所示，作为具有这样的基板清洗机构的基板处理装置而提出有这样的装置：向由辊式输送机等输送机构所搬送的基板供给纯水等处理液的同时，使圆筒状的辊式刷接触在该基板表面。
另外，如专利文献2所示，也提出有这样的清洗装置：在所搬送的基板的上表面侧及下表面侧以规定间隔配设多个棒状刷，并使其在相对基板搬送方向垂直的方向上往复运动，从而除去基板上的灰尘等。
专利文献1：JP特开平9-326377号公报。
专利文献2：JP特开平10-34090号公报。
但是，上述专利文献1所示的基板处理装置使辊式刷旋转来清洗基板，因此，当清洗形成有柔软的金属膜等(例如，Al(铝)或Mo(钼)+Al等的金属膜等)的基板表面时，有可能会给该金属膜带来损伤。
另外，即便是上述专利文献2所示的清洗装置，由于也使清洗刷以与基板表面接触的状态、在垂直于基板搬送方向的方向上往复运动，因此，当清洗形成有柔软的金属膜等的基板表面时，有可能会给该金属膜带来损伤。
进而，并不只是降低给基板表面所带来的损伤，还必须确保对基板表面的清洗功能，因此，期待同时满足降低给基板表面所带来的损伤、和提高对基板表面的清洗功能的要求。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种基板处理方法以及基板处理装置，减轻清洗时给基板表面带来的损伤的同时，确保充分的清洗功能。
本发明是一种对于沿着搬送路径进行搬送过程中的基板实施规定的处理的基板处理装置，其具有：在上述基板的宽度方向上呈长状的清洗刷，其具有由很多刷毛构成的毛束；支撑装置，其使上述清洗刷朝向上述搬送路径而支撑上述清洗刷，使得上述清洗刷的毛束的前端部朝向上述搬送路径的下游侧，且上述清洗刷的毛束的侧面部接触于上述搬送过程中的基板的主面；液体供给装置，其对由上述支撑装置所支撑的上述清洗刷的毛束供给处理用的液体。
另外，本发明是一种基板处理方法，其使由构成清洗刷的很多刷毛构成的毛束的前端部朝向基板搬送路径的下游侧，并使上述清洗刷的毛束的侧面部接触于上述搬送过程中的基板的主面，在此状态下使上述基板相对于上述清洗刷进行相对移动，同时，对上述清洗刷的毛束供给处理用的液体，从而对上述基板进行处理。
若根据上述发明，则通过支撑装置而使清洗刷的毛束的侧面部处于接触于该基板的主面的状态，从而，与以刷毛前端摩擦基板主面的以往的方式相比，可使清洗刷柔软地接触于基板主面，从而不易给基板主面带来损伤。另外，通过对于在该状态下接触于基板主面的清洗刷的毛束而从液体供给装置供给液体，而能够对清洗刷施加均匀的压力，其结果，能够使污染物均匀地从基板浮上，从而能够得到均匀的清洗效果。
另外，上述液体供给装置也可只对上述清洗刷的毛束的侧面部进行上述液体的供给。据此，对基板的主面部分不进行由液体供给装置进行的液体的供给，而通过只对清洗刷的毛束的侧面部进行由液体供给装置进行的液体的供给，从而变得易于由液体在基板主面上形成流动液层。
另外，上述液体供给装置也可具有能够变更对上述清洗刷的液体供给压力的液体供给压力变更机构。根据该结构，由液体供给压力变更机构可变更对清洗刷的液体供给压力，从而可以简单且迅速地变更清洗刷对基板主面的按压力。
另外，上述清洗刷也可在长度方向的中央折回。根据这样的结构，不需要进行直接植入很多刷毛的操作。
另外，上述清洗刷的毛束具有前端部的端面处于与上述搬送路径平行的一个平面中的形状也可，或者上述清洗刷的毛束，其前端部的端面为倾斜的平面，上述清洗刷的毛束，越朝向搬送路径的下游侧越长也可。前者容易使尺寸一致，而后者容易使使用状态下的毛束的前端整齐。
另外，上述支撑装置优选朝向上述搬送路径的下游侧而以与上述搬送路径垂直的面成倾斜角45°～75°支撑上述清洗刷，尤其优选以与上述搬送路径垂直的面成倾斜角60°支撑上述清洗刷。通过采用这样的角度范围，清洗刷对于基板主面的按压力变得适当。
另外，上述清洗刷的毛束的长度优选为10mm～60mm，另外，上述刷毛的直径优选为0.05mm～0.2mm。通过这些，毛束的侧面部与基板主面的接触状态变得良好。
另外，上述清洗刷沿着上述搬送路径配设有多个也可。据此，能够得到更高的清洗效果。
另外，上述清洗刷中间夹着上述搬送路径而配设在上述搬送路径的两面侧也可。据此，能够对基板的两面侧得到良好的清洗效果。
根据本发明，由于清洗刷的毛束的侧面部接触于该基板的主面，且清洗刷对基板主面柔软地接触，因此能够降低清洗刷给基板主面带来的损伤。由此，在第二层(second layer)以后的细致的工序中也可以采用本发明。
另外，不需要如以往的旋转刷或摇动刷那样对清洗刷前端与基板主面之间进行严密的间隙调整。
另外，通过从液体供给装置对于在该状态下接触于基板主面的清洗刷的毛束供给液体，从而能够对清洗刷施加均匀的压力。其结果，能够使污染物从基板均匀地浮上，而能够得到均匀的清洗效果。从而，能够同时满足减轻清洗时给基板表面带来的损伤、和确保充分的清洗功能的要求。
进而，不会像以往那样需要清洗刷的旋转机构或摇动机构，能够确保良好的清洗功能，因此能够实现与此相对应的成本的降低。
另外，在基板主面上容易形成由液体形成的流动液层，能够提高清洗基板主面的能力。
另外，通过液体供给压力变更机构来变更对清洗刷的液体供给压力，从而能够简单且迅速地变更清洗刷对基板主面的按压力。
另外，若将上述清洗刷在长度方向的中央折回地形成，则不需要进行直接植入很多刷毛的操作。
另外，若使上述清洗刷的毛束为具有前端部的端面处于与上述搬送路径平行的一个平面中的形状的结构，或者为具有前端部的端面处于越朝向上述搬送路径的下游侧越长的、倾斜的一个平面中的形状的结构，则在前者容易使尺寸一致，而在后者容易使使用状态下的毛束的前端整齐。
另外，若通过上述支撑装置，使上述清洗刷朝向上述搬送路径的下游侧以倾斜角45°～75°进行支撑，另外，尤其是以倾斜角60°进行支撑，能够使清洗刷对于基板主面的按压力变得更加适当。
另外，若将上述清洗刷的毛束的长度作成为10mm～60mm，另外，将上述刷毛的直径作成为0.05mm～0.2mm，则毛束的侧面部与基板主面的接触状态会变得更好。
另外，若将上述清洗刷沿着上述搬送路径配设有多个，则能够得到更好的清洗效果。
另外，若将上述清洗刷与上述搬送路径相对向而配设在两面侧，则能够对基板的两面侧得到良好的清洗效果。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置所具备的基板清洗装置的概略的图。
图2是从基板的搬送方向上游侧观察在基板清洗装置的刷子清洗室所具备的清洗刷的图。
图3是清洗刷的纵向剖视图。
图4是表示相对基板的清洗刷以及处理液供给喷嘴的配置的侧视图。
图5是表示分别配设有多个清洗刷以及处理液供给喷嘴的状态的侧视图。
图6是表示清洗刷的其他实施方式的纵向剖视图。
图7是表示图6所示的清洗刷部与处理液供给喷嘴的配置的侧视图。
具体实施方式
下面，对于本发明的一个实施方式的基板处理装置及基板处理方法，参照附图进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置所具备的基板清洗装置的概略的图。基板处理装置1具有基板清洗装置10。基板清洗装置10具有：刷子清洗室2，其对成为处理对象的基板B进行药液处理；漂洗室3，其对通过了刷子清洗室2的基板B进行漂洗；风刀室4。另外，在基板清洗装置10内，优选使基板B以从与基板B的搬送方向垂直的水平方向倾斜的姿势被搬送。通过以该姿势搬送基板B，在刷子清洗室2以及漂洗室3中，使对基板B供给的各种液体易于向下方落下，从而实现从基板B的表面上的良好的除液性。
刷子清洗室2例如具有：搬送辊21，其接收结束了在蚀刻工序、剥离工序等的前工序中的处理的基板B并搬送该基板B；清洗刷221，其接触于由搬送辊21所搬送的基板B的上表面并进行清洗；清洗刷222，其接触于基板B的下表面并进行清洗；处理液供给喷嘴(液体供给装置)231，其对配设在基板B的上表面侧的清洗刷221供给纯水等处理液(能够适用用于基板清洗的各种处理液。纯水为其中一例)；处理液供给喷嘴(液体供给装置)232，其对配设在基板B的下表面侧的清洗刷222供给处理液。这些清洗刷221、222、和处理液供给喷嘴231、232分别设置有多个。另外，处理液供给喷嘴231、232为了防止由清洗刷221、222滑动接触干燥了的基板B的表面而带来的对表面的损伤，相比清洗刷221、222被配设在基板搬送方向上游侧(清洗刷221、222滑动接触于基板B之前)的位置，而且，其处理液吐出方向朝向基板搬送方向下游侧。此外，处理液供给喷嘴231、232连接于处理液供给源7(图4)。
漂洗室3用于对结束了在刷子清洗室2中的处理的基板B进行漂洗处理。漂洗室3具有：搬送辊31，其从刷子清洗室2接收基板B而进行搬送；漂洗液供给喷嘴32，其向基板B的上表面供给作为漂洗液的纯水；漂洗液供给喷嘴33，其向基板B的下表面供给漂洗液。
风刀室4具有：搬送辊41，其接收并搬送从漂洗室3被搬送过来的基板B；风刀421，其对由搬送辊41搬送的基板B的上表面吹强风，而使基板B的上表面干燥；风刀422，其对基板B的下表面吹强风而使其干燥。
图2是从基板B的搬送方向上游侧观察基板清洗装置10的刷子清洗室2所具备的清洗刷221的图。此外，清洗刷222采用与该清洗刷221同样的结构。清洗刷221具有基板B的表面清洗用的清洗刷毛束50、垂直设置(植入)有该清洗刷毛束50的清洗刷基部51。由这些清洗刷毛束50以及清洗刷基部51构成的清洗刷221，采用在与基板B的搬送方向交叉的方向(例如，垂直的方向或与接近于垂直的方向等)、且平行于基板B的上表面的方向延伸的呈长状的形状。另外，清洗刷221采用使清洗刷毛束50的前端50H(图3)侧朝向基板B的搬送方向下游侧、从与基板B的表面垂直的姿势仅倾斜规定的角度的姿势。由此，清洗刷221处于清洗刷毛束50的侧面部50F(清洗刷毛束50的中间部分)弯曲而接触在搬送过程中的基板B的主面的状态。其详细内容后述。
在清洗刷基部51的上表面部111侧设置有支撑机构(支撑装置)6。支撑机构6具有支撑构件60及清洗刷安装基座61。清洗刷221由支撑构件60吊起固定而被支撑，而经由该支撑构件60而安装在由刚直的构件构成的清洗刷安装基座61上。清洗刷安装基座61例如被固定设置在清洗刷清洗室2的侧壁等。
另外，考虑构成清洗刷毛束50的各刷毛的直径或材质(硬度)等、清洗刷毛束50在与基板B表面的接触状态下的角度(倾斜度)、以及作为清洗的除去对象的颗粒的直径等，从以什么程度的压力、什么程度的接触面积来使清洗刷毛束50的侧面部50F接触应清洗的基板B的上表面上的观点，来决定清洗刷基部51的高度位置。
此外，支撑构件60以可变更图2所示的距离G的方式相对清洗刷安装基座61可自由移动地被设置。通过调整相对清洗刷安装基座61的支撑构件60的位置，能够进行对清洗刷基部51相对基板B上表面的高度位置微调整的操作。例如，当清洗刷基部51是与大型的基板对应的长状时，清洗刷基部51的长度方向的大致中央部容易向下方弯曲。在这种情况下，通过调整接近该弯曲了的部分的支撑构件60相对清洗刷安装基座61的位置，能将弯曲了的部分往上方向提高一定程度。由此，能使清洗刷毛束50的侧面部50F相对基板B上表面的位置关系在清洗刷222的长度方向上变得均匀。
接着，对清洗刷221的结构进行说明。图3是清洗刷221的纵向剖视图。此外，清洗刷222也采用同样的结构。清洗刷221的构成清洗刷毛束50的多根刷毛在其长度方向的大致中央部，卷绕在轴52的周围半圈而折回，且与轴52一起嵌入在清洗刷基部51中而构成。清洗刷基部51的剖面形状从侧视看大致呈“コ”字状，而且从侧视看呈朝向下方开口部而前端变细的形状。通过这种形状的清洗刷基部51，夹住轴52的清洗刷毛束50部分能够被收容在清洗刷基部51的内部，而且，处于被清洗刷基部51强力固定的状态。
构成清洗刷毛束50的各刷毛例如由酰胺纤维类、特氟纶(注册商标)类、聚氯乙烯(PVC：Poly Vinyl Chloride)类的材质构成，直径例如为0.05～0.2mm。清洗刷毛束50从清洗刷基部51露出的部分的长度L，例如为10mm≤L≤60mm。
另外，清洗刷基部51在基板搬送方向上的宽度尺寸W优选为在可垂直设置(植入)清洗刷毛束50的前提下尽可能小的尺寸，更具体地说，优选为10mm以下。清洗刷基部51的长度方向的尺寸是根据与成为处理对象的基板的搬送方向垂直的方向上的尺寸来适当设定的。
图4是表示相对基板B的清洗刷221、222以及处理液供给喷嘴231、232的配置的侧视图。清洗刷221、222分别被配设在基板B的上方或下方。
清洗刷221、222以清洗刷基部51相对基板B表面仅向基板搬送方向倾斜事先所决定的倾斜角度θ1的姿势而被设置。而且，由于清洗刷221、222的各侧面部50F弯曲，所以该各侧面部50F被设定在处于其接触于搬送过程中的基板B的上表面或下表面的状态的高度位置。清洗刷221、222的倾斜角度θ1为45°～75°(最佳角度为60°)。由于清洗刷221、222的各清洗刷基部51以如上所述那样相对基板B的上表面或下表面倾斜的姿势被配置，因此，在清洗刷221、222的清洗刷毛束50与基板B的各表面之间的间隙调节不需要什么精度。另外，即使没有以很高的精度进行对清洗刷221、222的倾斜角度θ1的设定，清洗刷毛束50的侧面部50F与基板B的各表面之间产生间隙、或发生侧面部50F不必要地按压基板B的各表面的不良的可能性也极少。进而，与跟清洗刷毛束50的前端50H摩擦相比，基板B的上表面或下表面变得与清洗刷毛束50的侧面部50F柔软地接触，因此不易给基板B的上表面或下表面带来损伤。
处理液供给喷嘴231、232例如为：(1)主要将纯水以高压吐出的高压喷嘴；(2)利用压力将液滴以喷雾状供给到基板上，从而喷射液体流体与气体流体的双流体的双流体喷嘴；(3)吐出施加有超声波振动的纯水的超声波喷嘴等。在该实施方式中，处理液供给喷嘴231、232被配设在相比清洗刷221、222而处于基板搬送方向下游侧的基板B的上方或下方。
处理液供给喷嘴231、232以所喷射的处理液喷洒(供给)在清洗刷毛束50的侧面部50F的方式而设定配设位置以及配设角度。由此，对于在该状态下接触于基板B的上表面或下表面的清洗刷毛束50的侧面部50F，从处理液供给喷嘴231、232直接喷洒处理液，从而能够对清洗刷毛束50的侧面部50F均匀地施加与基板B的接触压力。其结果，能够使污染物均匀地从基板B浮上，从而能够得到均匀的清洗效果。
另外，处理液顺着清洗刷221、222的清洗刷毛束50流到基板B的上表面或下表面，在基板B的上表面或下表面上形成沿着清洗刷221、222的均匀的流动液层。通过该流动液层，能够均匀地除去存在于基板B的上表面或下表面上的污染物。进而，通过从处理液供给喷嘴231、232向清洗刷毛束50的侧面部50F供给处理液，能够使清洗刷前端50H产生微动，从而能够使污染物均匀地从基板B浮上，因此可得到均匀的清洗效果。
此外，从处理液供给喷嘴231、232来的处理液的喷射也可以采用如下方式：(1)对清洗刷毛束50的侧面部50F、和基板B的上表面或下表面的双方进行喷射；(2)另外，只对清洗刷毛束50的侧面部50F进行喷射，而对基板B的上表面或下表面部分不进行喷射。若采用后者，则在基板B的各表面上易于形成处理液的流动液层，从而在基板B的各表面上能够得到更高的清洗性能。
另外，处理液供给喷嘴231、232被连接在存储有用于向清洗刷221、222供给的处理液的处理液供给源7。而且，处理液供给喷嘴231、232与处理液供给源7之间设置有供给泵(处理液供给压力变更机构)8，该供给泵8能够变更从处理液供给喷嘴231、232对清洗刷221、222供给的液体的供给压力。通过利用该供给泵8来变更从处理液供给喷嘴231、232向清洗刷221、222所供给的处理液的供给压力，从而能够自由地控制清洗刷221、222的侧面部50F对基板B的按压力。
图5是表示分别配设有多个清洗刷221、222以及处理液供给喷嘴231、232的状态的侧视图。在该实施方式中，清洗刷221、222以及处理液供给喷嘴231、232在刷子清洗室2中分别设置有多个，而且，清洗刷221与处理液供给喷嘴231在基板B的搬送方向上被交替配设，同样地，清洗刷222与处理液供给喷嘴232也在基板B的搬送方向上被交替配置。若这样构成，则通过各自的清洗刷以及处理液喷射，能够相对没有时间差地连续地进行利用清洗刷221、222从基板B各表面刮取污染物、与利用从处理液供给喷嘴231、232所供给的处理液除去污染物，因此能够提高对基板B的各表面的清洗力。
接着，对于本发明的其它实施方式进行说明。例如，在上述实施方式中，如图3所示，清洗刷部222的结构是清洗刷毛束50的前端50H的端面采用水平处于同一个平面的形状，但是，如图6所示，该端面也可以采用相对水平面具有倾斜角θ2的形状，且使其越往基板搬送方向的下游侧则越长。而且，使该清洗刷毛束150的前端150H的端面顺着基板B的上表面或下表面。此时，清洗刷毛束150从清洗刷基部151露出的部分，其长度最长的部分的长度L为10mm≤L≤60mm。
图7是表示图6所示的清洗刷部1221、1222与处理液供给喷嘴231、232的配置的侧视图。在配设图6所示的清洗刷部1221、1222的情况下，清洗刷部1221、1222也采取使清洗刷毛束150的前端150H侧朝向基板B的搬送方向下游侧、而从与基板B的上表面或下表面垂直的姿势仅倾斜了预先所规定的角度θ1的姿势。若将由在前端150H具有倾斜角θ2的清洗刷毛束150构成的清洗刷部1221、1222，以这样相对基板B的各表面倾斜了的姿势配置，则具有该倾斜度的清洗刷毛束150接触于基板B的各表面时扩散成扇状，而前端150H的厚度变薄(毛显得(程度)变疏)，因此处理液易于渗透到清洗刷毛束150与基板B的各表面之间，从而提高处理液的处理效率。
此外，本发明并不仅限定于上述实施方式的结构，而能够进行各种变形。例如，在上述各实施方式中，清洗刷221、222、1221、1222被设置在与基板B的上表面及下表面的两面相对向的位置，但是也可以设置在任意一方的表面侧。
另外，在上述实施方式中，列举了清洗刷221、222、1221、1222适用于刷子清洗室2中的情况为例而进行了说明，但是，该清洗刷221、222、1221、1222的适用并不仅限定于刷子清洗室2，也可以适用于在进行剥离处理或显影处理等其它处理的处理室中进行利用刷子的处理的情况。
另外，在上述实施方式中，将刷子清洗室2作为与前工序用的处理室相连接的结构而进行了说明，但是，清洗刷221、222、1221、1222所适用的刷子清洗室2并不仅限定于此，而能够进行广泛的适用。例如，作为清洗装置单体而进行配置，适用于对在其它的前工序用单体装置(蚀刻装置等)中处理过的基板进行清洗的基板清洗机构等也可。
Claims (14)
1.一种基板处理装置，对沿着搬送路径进行搬送过程中的基板实施规定的处理，其特征在于，具有：
在上述基板的宽度方向上呈长状的清洗刷，其具有由很多刷毛构成的毛束；
支撑装置，其使上述清洗刷朝向上述搬送路径而支撑上述清洗刷，使得上述清洗刷的毛束的前端部朝向上述搬送路径的下游侧，且使上述清洗刷的毛束的侧面部接触于上述搬送过程中的基板的主面；
液体供给装置，其对由上述支撑装置所支撑的上述清洗刷的毛束供给处理用的液体。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述液体供给装置只对上述清洗刷的毛束的侧面部进行上述液体的供给。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述液体供给装置具有能够变更对上述清洗刷的液体供给压力的液体供给压力变更机构。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述清洗刷在长度方向的中央折回而形成。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述清洗刷的毛束具有前端部的端面处于与上述搬送路径平行的一个平面中的形状。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述清洗刷的毛束，其前端部的端面为倾斜的平面，
上述清洗刷的毛束，越朝向上述搬送路径的下游侧越长。
7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述支撑装置朝向上述搬送路径的下游侧而以与上述搬送路径垂直的面成倾斜角45°～75°支撑上述清洗刷。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述支撑装置朝向上述搬送路径的下游侧而以与上述搬送路径垂直的面成倾斜角60°支撑上述清洗刷。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述清洗刷的毛束的长度为10mm～60mm。
10.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述刷毛的直径为0.05mm～0.2mm。
11.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述清洗刷沿着上述搬送路径配设有多个。
12.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述清洗刷中间夹着上述搬送路径而配设在上述搬送路径的两面侧。
13.一种基板处理方法，其特征在于，使由构成清洗刷的很多刷毛构成的毛束的前端部朝向基板搬送路径的下游侧，并使上述清洗刷的毛束的侧面部接触于搬送过程中的基板的主面，在此状态下，使上述基板相对于上述清洗刷进行相对移动，同时，对上述清洗刷的毛束供给处理用的液体，从而对上述基板进行处理。
14.根据权利要求13所述的基板处理方法，其特征在于，只对上述清洗刷的毛束的侧面部进行上述液体的供给。
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