CN101097841A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

基板处理装置，通过将基板从处理液中移动到溶剂环境中来干燥基板，该装置包括：贮留处理液的处理槽；围绕在处理槽周围的处理腔室；保持基板并可在处理槽内的处理位置与在处理腔室内处于处理槽上方的干燥位置之间升降的保持机构；将溶剂的蒸汽供给到处理腔室的供给部；在处理腔室外回收从处理槽排出的处理液的缓冲罐；使处理腔室内减压的第一减压泵；使缓冲罐内减压的第二减压泵；以及控制部，控制部通过供给部使处理腔室内形成为溶剂环境，通过保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过第一减压泵将处理腔室内减压到第一压力，并操作第二减压泵，直到将处理槽内的处理液排放到缓冲罐内为止，将缓冲罐内的压力调整到第一压力以下的第二压力。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及对半导体晶片或液晶显示装置用的玻璃基板(以下简称为基板)等基板进行干燥处理的基板处理装置，特别是涉及在将处于溶剂环境的处理腔室内减压后的状态下将基板从处理液中移动到溶剂环境中进行干燥的技术。
背景技术
以往，作为这种装置，有具备贮留纯水的处理槽、围绕在处理槽周围的处理腔室、在处理槽内的处理位置与处理槽上方的干燥位置之间使基板升降的保持机构、向处理腔室内供给异丙醇蒸汽(IPA)的喷嘴、使处理腔室内减压的真空泵和从处理槽向处理腔室的外部排放纯水的排放管的处理装置(例如参照日本特开平11-87302号公报)。
在这样构成的装置中，首先，在将升降臂移动到处理位置的状态下，用纯水洗净基板；从喷嘴供给异丙醇的蒸汽并使处理腔室内成为溶剂环境之后，使保持机构移动到干燥位置；然后，用真空泵使处理腔室内减压，使附着在基板上的异丙醇干燥，从而将基板干燥。
但是，具有这样构成的现有例存在如下问题。
即，现有的装置如果是正在减压的处理腔室内的处理槽中贮留了纯水的状态，恐怕会对基板的干燥处理产生坏的影响，所以在使处理腔室内减压之前，必须在大气压的状态下排出处理槽内的纯水。总之，由于在处理腔室减压中不能进行排水，所以从在处理液中的处理到干燥处理这样的基板处理的生产率就不好。
为避免上述的弊病，考虑形成溶剂环境并使处理腔室内减压之后，一面用如氮气之类的惰性气体对处理腔室内加压，一面排放处理槽内的纯水。但是，如果这样进行加压，处理腔室内的异丙醇的蒸汽凝聚，形成液滴而附着在基板上，产生残渣。因此，不能清洁干净地干燥基板。
发明内容
鉴于上述的情况，本发明的目的在于提供一种基板处理装置，通过调整处理腔室内外的压力，即使在减压状态下也能排水，从而使基板处理的生产率提高，并能清洁干净地处理基板。
本发明是一种基板处理装置，其通过使基板从处理液中移动到溶剂环境中而对基板进行干燥，该基板处理装置包括：贮留处理液的处理槽；围绕在所述处理槽周围的处理腔室；保持机构，其用于保持基板，并可在所述处理槽内的处理位置与在所述处理腔室内处于所述处理槽上方的干燥位置之间进行升降；将溶剂的蒸汽供给到所述处理腔室内的供给单元；在所述处理腔室外回收从所述处理槽排出的处理液的缓冲罐；对所述处理腔室内进行减压的第一减压单元；对所述缓冲罐内进行减压的第二减压单元；以及控制单元，其通过所述供给单元使所述处理腔室内成为溶剂环境，通过所述保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过所述第一减压单元将所述处理腔室内减压到第一压力，同时操作所述第二减压单元，直到将所述处理槽内的处理液排放到所述缓冲罐内为止，将所述缓冲罐内的压力调整到所述第一压力以下的第二压力。
按照本发明，控制单元通过供给单元使处理腔室内成为溶剂环境，通过保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过第一减压单元将处理腔室内减压到第一压力，同时操作第二减压单元，直到将处理槽内的处理液排放到缓冲罐内为止，将缓冲罐内的压力调整到第一压力以下的第二压力。这样，处理腔室内的压力和缓冲罐内的压力就达到互等或缓冲罐内的压力低的状态。因此，即使在减压后的溶剂环境下，也能够把处理液从处理槽排放到缓冲罐内，所以，能够提高基板处理的生产率。另外，由于不需要处理腔室内的加压，所以不会受加压引起的恶劣的影响，能清洁干净地干燥基板。
本发明是一种基板处理装置，其通过使基板从处理液中移动到溶剂环境中而对基板进行干燥，该基板处理装置包括：贮留处理液的处理槽；围绕在所述处理槽周围的处理腔室；保持机构，其用于保持基板，并可在所述处理槽内的处理位置与在所述处理腔室内处于所述处理槽上方的干燥位置之间进行升降；将溶剂的蒸汽供给到所述处理腔室内的供给单元；在所述处理腔室外将从所述处理槽排放到所述处理腔室内的处理液回收的缓冲罐；对所述处理腔室内进行减压的第一减压单元；对所述缓冲罐内进行减压的第二减压单元；以及控制单元，其通过所述供给单元使所述处理腔室内成为溶剂环境，通过所述保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过所述第一减压单元将所述处理腔室内减压到第一压力，同时操作所述第二减压单元，直到将排放到所述处理腔室内的处理液排放到所述缓冲罐内为止，将所述缓冲罐内的压力调整到所述第一压力以下的第二压力。
按照本发明，控制单元通过供给单元使处理腔室内成为溶剂环境，通过保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过所述第一减压单元将处理腔室内减压到第一压力，同时操作所述第二减压单元，直到将排放到处理腔室内的处理液排放到缓冲罐内为止，将缓冲罐内的压力调整到第一压力以下的第二压力。这样，处理腔室内的压力和缓冲罐内的压力就达到互等或缓冲罐内的压力低的状态。因此，即使在对处理腔室内减压后的溶剂环境下，也能够把处理液从处理腔室排放到缓冲罐内，所以，能够提高基板处理的生产率。另外，由于不需要对处理腔室内加压，所以不会受由加压引起的恶劣的影响，能清洁干净地干燥基板。
本发明中，所述控制单元优选在将所述处理腔室内减压到第一压力之前预先把所述缓冲罐内的压力调整到第二压力。
由于按不同的定时调整处理腔室内的压力和缓冲罐内的压力，所以第一减压单元和第二减压单元可以兼用。因此，能够简化结构，并可以降低装置成本。
此外，本发明中，优选所述处理槽具有注入处理液的注入管，所述第一减压单元也从所述注入管进行减压。
因为也从注入管进行减压，所以能够有效地对处理腔室内减压。
为了说明发明，图示出目前的优选实施方式，但是应该理解本发明并不限定于所图示出的构成和方案。
附图说明
图1是有关实施例1的基板处理装置的概略构成图。
图2是表示在每个不同处理中各部的动作状况的图。
图3是有关实施例2的基板处理装置的概略构成图。
图4是表示在每个不同处理中各部的动作状况的图。
具体实施方式
实施例1
以下，参照附图说明本发明的实施例1。
图1是有关实施例1的基板处理装置的概略构成图。
本实施例的基板处理装置具有贮留处理液的处理槽1。该处理槽1具有贮留处理液并可容置基板W的内槽3和回收从内槽3溢出的处理液的外槽5。在内槽3的底部配置有将处理液供给到内槽3中的2条注入管7，在注入管7上接通有配管9。该配管9分岔为供给管11和吸管13。供给管11被连接在处理液供给源15上，由控制阀门构成的处理液阀门17控制其流量。吸管13被连接在第一真空泵19上，通过开闭阀门21进行开闭。处理液供给源15供给氟化氢(HF)或硫酸(H2SO4)·过氧化氢(H2O2)的混合液之类的药液或纯水来作为处理液。
处理槽1的周围由处理腔室23包围着，处理腔室23在上部设置有开闭自如的上盖25。以竖直姿势保持基板W的升降器27可以在处于处理腔室23上方的“待机位置”、处于内槽3内部的“处理位置”、处于内槽3上方而在处理腔室23内部的“干燥位置”之间移动。在上盖25的下方配置有一对溶剂喷嘴29和一对惰性气体喷嘴31。
在溶剂喷嘴29上连通着供给管33的一端，供给管33的另一端连通在蒸汽产生装置35上。在该供给管33上配置有用于流量调整的由控制阀门构成的蒸汽阀门37，从载体气体供给源39将氮气之类的惰性气体作为载体气体供给到蒸汽产生装置35，同时从溶剂供给源41供给异丙醇之类的溶剂到蒸汽产生装置35。蒸汽产生装置35将来自溶剂供给源41的溶剂形成为蒸汽，同时与载体气体混合起来以给定的温度供给到供给管33中。
在惰性气体喷嘴31上连通着供给管43的一端，供给管43的另一端连通在供给氮气之类的惰性气体的惰性气体供给源45上。用惰性气体阀门47调整惰性气体的供给量。
在处理腔室23上配置有排放内部的气体而对其进行减压的第二真空泵48，在处理腔室23内还安装着呼吸阀门49，该呼吸阀门49由用来解除处理腔室23内的减压的开闭阀门构成。
上述的第一真空泵19和第二真空泵48相当于第一减压单元，升降器27相当于本发明中的保持机构。
在内槽3的底部形成有排放口50，在该排放口50上连通着排放管51的一端，排放管51的另一端连通在配置于处理腔室23外部的缓冲罐53上。在排放管51上串连配设有两个控制阀门，上游侧是QDR阀门55，下游侧是排液阀门57，它们之间连通着一端连通在外槽5上的排放管59的另一端。
缓冲罐吸管61和缓冲罐排液管63连通在缓冲罐53上，第三真空泵65被配置在缓冲罐吸管61上，由控制阀门构成的缓冲罐排液阀门67配置在缓冲罐排液管63上。
上述的第一真空泵19、开闭阀门21、上盖25、升降器27、惰性气体阀门47、第二真空泵48、呼吸阀门49、QDR阀门55、排液阀门57、第三真空泵65和缓冲罐排液阀门67等的动作一并由相当于本发明中的控制单元的控制部71控制。
然后参照图2来说明具备上述构成的装置的动作，图2是表示在进行每步处理时各部分的动作状况的图。该图2中，阀门的动作是开启的部位记为“开启”，而空白部分意味着“关闭”。同样，泵正在动作的部位记为“ON”，而空白部分意味着“停止”。
控制部71打开上盖25，把保持着多片未处理的基板W的升降器27从“待机位置”送到“干燥位置”(步骤S1)，这时，排液阀门57是“开启”状态；然后，控制部71进行处理腔室23内的氧浓度降低处理(步骤S2)，具体地说，开启惰性气体阀门47和呼吸阀门49，从惰性气体供给源45把惰性气体供给到处理腔室23内。这样，处理腔室23内的空气被惰性气体驱出，结果，使氧浓度降低。
处理腔室23内的氧浓度一降低，控制部71就打开处理液阀门17，同时开启排液阀门57。这样，药液就作为处理液从处理液供给源15供给到内槽3，溢出的处理液被回收到外槽5中，被回收起来的处理液通过排放管59回收到缓冲罐53内，同时通过缓冲罐排液管63排放出去。这样供给处理液之后，控制部71让升降器27从干燥位置一直下降到处理位置，在这里维持给定时间，用处理液对基板W进行处理(步骤S3)。
一旦开始药液处理并经过了给定时间之后，控制部71，在把升降器27维持在处理位置上的情况下，供给纯水作为处理液来代替来自处理液供给源15的药液，并在给定时间内维持这种状态，用纯水洗净基板W(步骤S4)。
纯水洗净一结束，控制部71就关闭处理液阀门17停止纯水的供给。再把蒸汽阀门37打开，在使异丙醇(IPA)的蒸汽过热到给定的温度的状态下从蒸汽产生装置35供给蒸汽。这样，贮留在内槽3中的纯水的液面就被异丙醇的蒸汽置换(步骤S5)。
在给定时间内维持上述的利用异丙醇进行置换的液面置换之后，控制部71关闭呼吸阀门49和缓冲罐排液阀门67。将这种状态维持给定的时间，则在处理腔室23内就会充满异丙醇的蒸汽，而处理腔室23内就形成为溶剂环境(步骤S6)。
然后，把升降器27从处理位置移动到干燥位置，这样，异丙醇的蒸汽就开始置换附着在基板W表面上的纯水(步骤S7)。
开始蒸汽的置换之后，控制部71关闭惰性气体阀门47，同时使第二真空泵48和第三真空泵65动作。这样，开始对处理腔室23内减压，在处理腔室23内开始减压干燥处于干燥位置的基板W(步骤S8)。这时的减压一直进行到第一压力PS1为止。进一步用第三真空泵对缓冲罐53减压，这时的减压一直进行到第二压力PS2为止，该第二压力PS2低于或等于第一压力PS1。
开始减压干燥的同时，控制部71把残留在内槽3中的纯水急速排掉(步骤S9)。这是为了使即使在处理腔室23内存在大量的纯水也不会给干燥处理带来恶劣的影响。控制部71开启QDR阀门55，这样就经排放管51把贮留在内槽3内的纯水排放到缓冲罐53内。
急速排水一结束，就把排液阀门57和QDR阀门55关闭，进一步让第一真空泵19动作，也经注入管7进行减压(步骤S10)。由于也从注入管7进行减压，所以能够有效地对处理腔室23内减压。但是，要控制得不会因这种减压而使处理腔室23内的压力低于第二压力PS2。
把减压干燥处理进行给定时间之后，进行气压还原(步骤S11)，具体地说，使第一～第三真空泵19、48、65停机，然后开启QDR阀门55、排液阀门57、惰性气体阀门47和呼吸阀门49。这样就把减压到第一压力PS1的处理腔室23内的压力还原到大气压。
气压还原后，控制部71关闭QDR阀门55、排液阀门57、惰性气体阀门47和呼吸阀门49，同时把处于干燥位置的升降器27上升到处理腔室23外的待机位置，将基板W搬送出来(步骤S12)。此后，控制部71关闭处理腔室23的上盖25，同时开启处理液阀门17，将处理液灌满内槽3，同时开启惰性气体阀门47，用惰性气体充满处理腔室23内(步骤S13)。
如上所述，控制部71使处理腔室23内形成溶剂环境，用升降器27把基板W从处理位置移动到干燥位置，再用第二真空泵48使处理腔室23内减压到第一压力PS1，同时操作第三真空泵65一直把内槽3内的处理液排放到缓冲罐53内为止，把缓冲罐53内的压力调整到低于或等于第一压力PS1的第二压力PS2。这样，处理腔室23内的压力和缓冲罐53内的压力就达到互等或缓冲罐53内的压力低的状态。因此，即使在减压后的溶剂环境下，也能够把处理液从内槽3排放到缓冲罐53内，所以能够提高基板W处理的生产率。另外，由于不需要对处理腔室23内加压，所以不会受到由加压引起的恶劣的影响，能清洁干净地干燥基板W。
实施例2
以下参照附图说明本发明的实施例2。
图3是有关实施例2的基板处理装置的概略构成图，对于与上述的实施例1相同的构成注以相同的附图标记，所以省略详细说明。
本实施例2的基板处理装置与上述的实施例1的构成的不同点如下。
即，处理槽1仅仅有内槽3而无外槽5；QDR阀门55A设置在内槽3的排放口50，从QDR阀门55A排液时，将内槽3内的处理液暂时排放到处理腔室23内。在处理腔室23的底部安装着与缓冲罐53相连通的排放管51A，这里，设置有排液阀门57A。开启该排液阀门57A，把贮留在处理腔室23的底部的处理液排放到缓冲罐53中。
然后，参照图4说明像上述那样构成的基板处理装置的动作，图4是表示每步处理时各部分的动作状况的图。
由于直到基板表面的异丙醇的置换处理(步骤S7)为止都与上述的实施例1相同，所以省略详细说明。但是，由于处理槽1没有外槽5，所以药液洗净或纯水洗净时供给的处理液从内槽3中溢出来而被回收于处理腔室23的底部，经排放管51A被回收到缓冲罐53中，然后通过缓冲罐排液管63排放出去。
基板W表面的异丙醇置换处理一结束，控制部71就关闭惰性气体阀门47和蒸汽阀门37，同时开启QDR阀门55A，把内槽3中的处理液排放到处理腔室23内，同时让第三真空泵65动作(步骤S21)。这样，内槽3中的处理液被急速排放出去的同时，给缓冲罐53内减压。此时缓冲罐53的压力是第二压力PS2。
然后，控制部71开启排液阀门57A，使第一真空泵19和第二真空泵48动作，给处理腔室23内减压(步骤S22)。此时处理腔室23的压力是第一压力PS1。由此来促进基板W的干燥，同时贮留在处理腔室23的底部的处理液被排放到内压处于处理腔室23的压力以下的缓冲罐53中。
如上所述，控制部71使处理腔室23内形成为溶剂环境，用升降器27把基板W从处理位置移动到干燥位置，再用第二真空泵48使处理腔室23内减压到第一压力PS1，同时操作第三真空泵65一直把从内槽3排放到处理腔室23内的处理液排放到缓冲罐53内为止，把缓冲罐53内的压力调整到低于或等于第一压力PS1的第二压力PS2。这样，处理腔室23内的压力和缓冲罐53内的压力就达到互等或缓冲罐53内的压力低的状态。因此，即使在减压后的溶剂环境下，也能够把处理液从处理腔室23排放到缓冲罐53内，所以能够提高生产率。另外，由于不需要对处理腔室23内加压，所以不会受到由加压引起的恶劣的影响，能清洁干净地干燥基板W。
本发明不限定于上述实施方式，可以进行如下的变形实施。
(1)可以不并行利用第一真空泵19从注入管7进行减压，而只进行利用第二真空泵48进行减压，因此，能够减少真空泵和有关减压的配管。
(2)只要在急速排放之前进行缓冲罐53的减压就可以，例如，也可以在基板表面的异丙醇的置换时刻(步骤S7)之前结束缓冲罐53内的减压。具体地说，由一个真空泵构成第二真空泵48和第三真空泵65，用切换阀门来切换到处理腔室23或缓冲罐53的任一个。由此，可以简化装置的结构。
(3)在上述的实施例1、2中，采用了对供给到处理槽1的处理液进行排放的构成，但是也可以是使处理液循环类型的装置。
只要不背离本发明的构思或宗旨即可，而可以以其它的具体方式来实施本发明，作为发明的范围，并不是以上述的说明，而应当参照所附加的权利要求书。

Claims (12)

1.一种基板处理装置，其通过使基板从处理液中移动到溶剂环境中而对基板进行干燥，该基板处理装置包括：
贮留处理液的处理槽；
围绕在所述处理槽周围的处理腔室；
保持机构，其用于保持基板，并可在所述处理槽内的处理位置与在所述处理腔室内处于所述处理槽上方的干燥位置之间进行升降；
将溶剂的蒸汽供给到所述处理腔室内的供给单元；
在所述处理腔室外回收从所述处理槽排出的处理液的缓冲罐；
对所述处理腔室内进行减压的第一减压单元；
对所述缓冲罐内进行减压的第二减压单元；以及
控制单元，其通过所述供给单元使所述处理腔室内成为溶剂环境，通过所述保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过所述第一减压单元将所述处理腔室内减压到第一压力，同时操作所述第二减压单元，直到将所述处理槽内的处理液排放到所述缓冲罐内为止，将所述缓冲罐内的压力调整到所述第一压力以下的第二压力。
2.根据权利要求1记载的基板处理装置，其特征在于，所述控制单元在将所述处理腔室内减压到第一压力之前，预先将所述缓冲罐内的压力调整到第二压力。
3.根据权利要求1记载的基板处理装置，其特征在于，所述处理槽具有用于注入处理液的注入管，所述第一减压单元也从所述注入管进行减压。
4.根据权利要求2记载的基板处理装置，其特征在于，所述处理槽具有用于注入处理液的注入管，所述第一减压单元也从所述注入管进行减压。
5.根据权利要求1～4中任一项记载的基板处理装置，其特征在于，在所述处理腔室的上部设置有供给惰性气体的惰性气体喷嘴。
6.根据权利要求1或2记载的基板处理装置，其特征在于，所述处理腔室具有用于解除减压的呼吸阀门。
7.一种基板处理装置，其通过使基板从处理液中移动到溶剂环境中而对基板进行干燥，该基板处理装置包括：
贮留处理液的处理槽；
围绕在所述处理槽周围的处理腔室；
保持机构，其用于保持基板，并可在所述处理槽内的处理位置与在所述处理腔室内处于所述处理槽上方的干燥位置之间进行升降；
将溶剂的蒸汽供给到所述处理腔室内的供给单元；
在所述处理腔室外将从所述处理槽排放到所述处理腔室内的处理液回收的缓冲罐；
对所述处理腔室内进行减压的第一减压单元；
对所述缓冲罐内进行减压的第二减压单元；以及
控制单元，其通过所述供给单元使所述处理腔室内成为溶剂环境，通过所述保持机构将基板从处理位置移动到干燥位置，通过所述第一减压单元将所述处理腔室内减压到第一压力，同时操作所述第二减压单元，直到将排放到所述处理腔室内的处理液排放到所述缓冲罐内为止，将所述缓冲罐内的压力调整到所述第一压力以下的第二压力。
8.根据权利要求7记载的基板处理装置，其特征在于，所述控制单元在将所述处理腔室内减压到第一压力之前，预先将所述缓冲罐内的压力调整到第二压力。
9.根据权利要求7记载的基板处理装置，其特征在于，所述处理槽具有用于注入处理液的注入管，所述第一减压单元也从所述注入管进行减压。
10.根据权利要求8记载的基板处理装置，其特征在于，所述处理槽具有用于注入处理液的注入管，所述第一减压单元也从所述注入管进行减压。
11.根据权利要求7～10中任一项记载的基板处理装置，其特征在于，在所述处理腔室的上部设置有供给惰性气体的惰性气体喷嘴。
12.根据权利要求7或8记载的基板处理装置，其特征在于，所述处理腔室具有用于解除减压的呼吸阀门。
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