CN106997860B - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制污点的产生的基板处理装置。实施方式所涉及的基板处理装置具备具有多个顶板(11a)的处理室(10)。各顶板(11a)设置为，层叠成瓦状并倾斜，在倾斜方向上邻接的两个顶板(11a)中的、高位置的顶板(11a)的低侧的端部(B1)覆盖低位置的顶板(11a)的高侧的端部(B2)，在低侧的端部(B1)与高侧的端部(B2)之间产生间隙。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种基板处理装置。
背景技术
在液晶显示装置等的制造工序中，使用了基板处理装置。该基板处理装置在处理室内向基板供给处理液(例如药液、清洗液等)，对基板的被处理面进行处理。在基板处理装置的处理室的顶棚上，有时会附着处理液的液滴。若附着于该顶棚的液滴从顶棚落下而附着于基板，则在基板干燥后，会在基板上形成污点。并且，由于附着于顶棚的液滴含有附着于顶棚的污物等，因此容易产生前述的污点。由于成为该污点的位置在基板作为液晶显示装置而形成产品时残留于液晶画面，因此使得该液晶显示装置成为不合格品。
因此，为了避免前述污点的产生，采用使顶棚倾斜、使附着于顶棚的液滴不向基板侧落下而是向处理室的端部回收的方法。然而，即便使顶棚倾斜，基板越大，顶棚的尺寸也越大。因此，附着于顶棚的液滴在经过顶棚到达处理室的端部之前容易与其他液滴一起因重力(自重)向基板侧落下。因此，即便仅仅使顶棚倾斜，由于液滴有时在到达处理室的端部之前落下并附着于基板，因此会产生污点。
发明内容
本发明要解决的课题在于提供能够抑制污点的产生的基板处理装置。
本发明的实施方式所涉及的基板处理装置具备具有多个顶板的处理室。多个顶板设置为，层叠成瓦状并倾斜，在倾斜方向上邻接的两个顶板中的、高位置的顶板的低侧的端部覆盖低位置的顶板的高侧的端部，在低侧的端部与高侧的端部之间产生间隙。
根据前述的实施方式所涉及的基板处理装置，能够抑制污点的产生。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的基板处理装置的简要结构的图。
图2是示出实施方式所涉及的基板处理装置的简要结构的剖面图(图1中的2-2线剖面图)。
图3是示出实施方式所涉及的顶罩的设置角度与最大高度的关系的图。
图4是示意性地示出具有实施方式所涉及的顶罩的处理室的图。
图5是示出实施方式所涉及的顶罩的设置角度与不滴液距离的关系的图。
图6是用于说明构成实施方式所涉及的顶罩的各顶板的铅垂分离距离的图。
图7是示出实施方式所涉及的顶罩的变形例的立体图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的一实施方式。
(基本结构)
如图1所示那样，一实施方式所涉及的基板处理装置1具备用于对基板W进行处理的处理室10、将处理室10内的空气排出的排气部20、搬运基板W的基板搬运部30、以及向被搬运的基板W供给处理液(例如药液或者清洗液)的处理液供给部40。此外，作为处理对象的基板W，例如使用玻璃等矩形状的基板。
处理室10是内部具有搬运基板W的搬运路H1的壳体，并形成为能够供基板W沿着搬运路H1通过处理室10内。如图1以及图2所示那样，该处理室10具有顶罩11以及两个水槽12。此外，在处理室10的底面形成有将处理液排出的排出口(未图示)，从该排出口排出的处理液被回收至例如贮存罐(未图示)等。
顶罩11形成为山形屋顶形状，由多个顶板11a构成。这些顶板11a形成为纵长的长方形，以使各长边方向沿着搬运方向A1的方式层叠成瓦状(迭瓦状)。在此所说的“瓦状”指的是将屋瓦层叠的状态。各顶板11a固定在处理室10的沿搬运方向A1的两侧的壁上。
另外，如图2所示那样，沿相同的倾斜方向排列的各顶板11a相互平行地配置，以相同的倾斜角度(θ)倾斜。在倾斜方向上邻接的两个顶板11a设置为，高位置的顶板11a的一部分以不与低位置的顶板11a的一部分接触的方式重叠，即，高位置的顶板11a的低侧的端部B1以非接触的方式覆盖低位置的顶板11a的高侧的端部B2。该端部B1与端部B2的铅垂分离距离(间隙)例如设定为约1cm。此外，作为顶板11a的材料，例如能够使用树脂、玻璃、金属等。
水槽12分别配置在处理室10的相对于搬运方向A1水平地正交的方向的两侧的外壁面。这些水槽12位于外壁面的上部，接受并收容从顶罩11流下来的液滴。此外，水槽12的数量不特别限定。另外，也能够根据需要使水槽12的底面以沿着搬运方向A1逐渐降低的方式倾斜，向与该水槽12的低侧的端部连接的其他收容部回收液滴。
返回图1，排气部20经由配管(未图示)与处理室10内连接，将处理室10内的空气排出。由此，将在处理室10内产生的雾除去，因此能够抑制雾向通过基板搬运部30搬运的基板W附着的情况。例如，雾是因通过处理液供给部40供给的处理液与基板W碰撞并扬起而产生的。
基板搬运部30具有多个纵长的搬运辊31。这些搬运辊31设置为，各长边方向相对于基板W的搬运方向A1水平地正交，以形成搬运路H1的方式以规定间隔排列。各搬运辊31设置为能够旋转，形成通过驱动源(未图示)相互同步地旋转的构造。上述的搬运辊31分别由多个辊31a与保持这些辊31a的轴31b构成。该基板搬运部30通过上述的搬运辊31的旋转来搬运承载在各搬运辊31上的基板W。
处理液供给部40具备以将搬运路H1夹在之间的方式设置在搬运路H1的上下的第一处理液供给头41以及第二处理液供给头42。第一处理液供给头41从上方位置朝向搬运路H1例如呈喷洒状喷出处理液。另外，第二处理液供给头42从下方位置避开搬运辊31地朝向搬运路H1例如呈喷洒状喷出处理液。该处理液供给部40从第一处理液供给头41以及第二处理液供给头42将处理液朝向搬运路H1喷出，向在该搬运路H1移动的基板W的两面(上表面以及下表面)供给处理液。
(顶罩的设置角度以及顶板的使用张数的确定方法)
接下来，参照图3～图5说明顶罩11的设置角度以及顶板11a的使用张数的确定方法。
如图3所示那样，预先求出示出顶罩11的设置角度与顶罩11的最大高度的关系的第一数据。在此，在图4示意性地示出的处理室中，将处理室的宽度(装置宽度)设为a，将处理室的侧壁高度设为b，将顶罩11的高度设为c，将顶罩11的倾斜部分的长度设为d，将顶罩11相对于水平面的倾斜角度(锐角)设为设置角度θ。处理室10的宽度a是处理室10的相对于搬运方向A1水平地正交的方向上的长度，顶罩11的高度c是从顶罩11的最下端到最上端的铅垂长度，顶罩11的设置角度θ是各顶板11a共用的倾斜角度。
顶罩的高度c根据
c＝tanθ×(a/2)
的算式求出。该顶罩11的高度c随着顶罩11的设置角度θ的增大而增高。
另外，如图5所示那样，预先求出示出顶罩11的设置角度θ与不滴液距离(液滴不落下而是流过顶罩11的距离)的关系的第二数据(实验数据)。不滴液距离随着顶罩11的设置角度θ的增大而增长。此外，对于第二数据，使多个水滴附着于玻璃基板，针对玻璃基板的倾斜角度的每一个实验性地求出水滴落下为止的玻璃基板上的最短距离。
根据前述的第一数据以及第二数据，确定顶罩11的设置角度θ以及顶板11a的使用张数。首先，根据处理室10的设置空间确定顶罩11的高度c的允许范围，根据该顶罩11的高度c的允许范围的上限值确定顶罩11的设置角度θ的上限值。若确定了该设置角度θ的上限值，则使用该上限值以下的设置角度θ确定顶板11a的张数。但是，顶罩11的设置角度θ以及顶板11a的使用张数根据顶板11a的材质或所使用的处理液的种类等而变化。
在此，例如在顶罩11的高度c的允许范围的上限值是400mm的情况下，根据图3所示的第一数据，顶罩11的设置角度θ的上限值约为16度。在根据该上限值将顶罩11的设置角度θ确定为例如15度的情况下，若设为a＝2730mm，则顶罩11的倾斜部分的长度d约为1413(＝(2730/2)/cos15°)mm，顶罩11的高度c约为365(＝(2730/2)×tan15°)mm。
接下来，根据图5所示的第二数据，在顶罩11的设置角度θ为15度的情况下，不滴液距离是150mm。因此，若使用与该不滴液距离相等的尺寸、即150mm的顶板11a，例如将搭接部分(重叠部分)设为10mm，则在顶罩11的倾斜部分中，顶板11a的使用张数需要约为10张(1413-150(一张顶罩的长度)＝1263mm，1263/(150-10)(省略了重叠部分的顶罩长度)≒9张，9+1＝10张)。
此外，即便基板W的尺寸、即处理室10的宽度a改变，若允许范围内的顶罩11的高度不变而是恒定的，则能够使用前述的算式(tanθ＝c/(a/2))计算顶罩11的设置角度θ。因此，液滴因重力(自重)落下为止的距离、即不滴液距离根据图5所示的第二数据而求出，故而能够求出顶罩11的设置角度θ，确定顶板11a的使用张数。
(基板处理工序)
接下来，说明前述的基板处理装置1所进行的基板处理工序。
处理室10通过排气部20进行排气。基板搬运部30的各搬运辊31进行旋转，上述的搬运辊31上的基板W在规定的搬运方向A1上被搬运而沿着搬运路H1移动。在该搬运路H1中的处理液供给位置，从该位置的上方通过第一处理液供给头41预先供给处理液，此外，从下方通过第二处理液供给头42预先供给处理液。在该处理液供给状态下，当基板W通过搬运路H1中的处理液供给位置时，向基板W的两面(上表面以及下表面)供给处理液，利用处理液对基板W进行处理。此时，从基板W的两面落下的处理液从处理室10的底面的排出口排出。
在该基板处理工序中，有时因来自基板W的液体飞溅、雾等而使得液滴附着于各顶板11a的下表面。当附着于顶板11a的下表面的液滴是某程度的大小以上或者达到某程度的大小以上时，该液滴开始因重力而移动。该液滴基于重力而沿着顶板11a的下表面移动，从该顶板11a的端部B1的下表面移至其相邻的顶板11a的端部B2的上表面。移到上表面的液滴原样沿着顶板11a的上表面流动，若在到达水槽12之前有其他顶板11a，则经由其他顶板11a的上表面流入水槽12，若没有其他顶板11a，则原样流入水槽12。
如此，附着于顶板11a的下表面的液滴在因重力而落下之前到达其他顶板11a的上表面，不流过该上表面而向基板W侧落下，而是被水槽12收容。因此，附着于顶板11a的下表面的液滴不向基板W侧落下，而是通过各顶板11a流到处理室10的端部，故而能够抑制液滴下落到基板W上的情况，能够抑制液体向基板W附着而导致的污点的产生。
此外，若顶罩11的设置角度增大，则顶罩11的高度增高，装置整体大型化。另外，在万一液滴落下的情况下，由于顶罩11的高度越高，下落到基板W时的冲击越强，故而有时候因该冲击而使得形成在基板W上的液膜的厚度紊乱而变得不均匀，处理也变得不均匀。此外，若顶罩11的高度增高，则与此相伴，处理室10的体积增大，故而排气所需的力增大。或者，处理室10内的仅一部分被排气，处理室10内的离开排气口(未图示)的位置产生未被充分排气等问题。由此，优选的是避开使顶棚增高的情况。
因此，通过实现抑制污点的产生并且减小顶罩11的设置角度，由此能够抑制顶罩11的高度、即处理室10的高度，实现小型化。此外，即便万一液滴落下到基板W，也能够减小向基板W施加的冲击，能够抑制对基板W进行的处理变得不均匀的情况。另外，由于能够通过抑制顶罩11的高度而减小处理室10的体积，因此能够提高基于排气部20的排气效率。其结果，能够可靠地除去处理室10内的雾，能够更可靠地抑制因液体向基板W附着所导致的污点的产生。
例如，在图4中，若设为a＝2730mm、b＝750mm，将处理室的纵深长度(基板搬运方向的长度)设为3000mm，则顶罩11的设置角度θ为30度时的处理室10的体积约为9.4m3。另一方面，顶罩11的设置角度θ为15度时的处理室10的体积约为7.6m3，与顶罩11的设置角度为30度时的处理室10的体积相比减小两成。因此，与顶罩11的设置角度为30度时的处理室10相比，顶罩11的设置角度为15度时的处理室10的排气所需的力较小即可。
此外，若设置空间充足，则能够采用顶罩11的设置角度例如为30度时的处理室10。另外，虽然处理室10的体积增大，但使顶罩11增高至设置空间允许的高度，使顶罩11的倾斜角度变急剧，也能够减少所使用的顶板11a的张数。如图5所示那样，顶罩11的设置角度θ为30度的情况下的不滴液距离为600mm。若基于此以与前述相同的条件相同地求出顶板11a的使用张数，则顶板11a的使用张数约为3张。当然，在该情况下也能够抑制污点的产生。
如以上说明，根据第一实施方式，设置为各顶板11a层叠成瓦状并倾斜，倾斜方向上邻接的两个顶板11a中的、高位置的顶板11a的低侧的端部B1覆盖低位置的顶板11a的高侧的端部B2，通过使低侧的端部B1与高侧的端部B2非接触，在端部B1与B2之间产生间隙。因此，在倾斜方向上邻接的两个顶板11a中，附着于高位置的顶板11a的下表面的液滴沿着该下表面移动，在因重力而落下之前移到低位置的顶板11a的上表面，沿着该上表面移动。由此，液滴不向基板W侧落下，而是通过各顶板11a流到处理室10的端部，故而能够抑制液体向基板W附着所导致的污点的产生。
(倾斜方向上邻接的两个顶板的铅垂分离距离)
此外，倾斜方向上邻接的两个顶板11a中的、高位置(上方)的顶板11a的端部B1与低位置(下方)的顶板11a的端部B2的铅垂分离距离(间隙)设定为约1cm，上述的端部B1与端部B2平行，但不限于此。液体从高位置的顶板11a的端部B1转移到低位置的顶板11a的端部B2的部分只要约为1cm即可。
详细叙述，在前述的第一实施方式的顶板11a的配置中，如图6的左侧所示那样，在倾斜方向上邻接的两个顶板11a中，液滴流出的流出路线(由端部B1与端部B2形成的流出路线)的第一开口C1的高度方向的尺寸与该流出路线的第二开口C2的高度方向的尺寸相同，约为1cm。
另一方面，例如图6的右侧所示那样，能够将第一开口C1的高度方向的尺寸维持为约1cm，使第二开口C2的高度方向的尺寸比第一开口C1的高度方向的尺寸小。在该情况下，端部B1与端部B2的铅垂分离距离沿倾斜方向随着朝向处理室10的外部、即沿液滴的流动方向而逐渐变短，流出路线在液滴的流动方向上逐渐变窄。
在像这样使第二开口C2比第一开口C1小的情况下，能够使顶罩11的高度、即处理室10整体的高度降低。另外，由于第二开口C2变小，因此异物难以从处理室10的外部进入内部，能够抑制异物附着于基板W的情况。
另外，也可以将顶板11a设置为，第二开口C2约为1cm，第一开口C1为1cm以上。通过像这样将第一开口C1设为1cm以上，即便比假定更大的水滴流过来，该水滴也不会在第一开口C1部分与位于下方的顶板11a的端部B2接触而下落到基板W上，而能够可靠地移向端部B2侧。
另外，在图6的右侧，在倾斜方向上邻接的两个顶板11a中的、低位置的顶板11a在中途弯折，具有两个倾斜角度(例如10度、20度)。在该低位置的顶板11a中，若将倾斜角度大的部分设为第一部分，将倾斜角度小的部分设为第二部分，则第二部分与第一部分相比更接近水平，故而在该第二部分中，容易引起液体滴落。
因此，第二部分的长度根据图5所示的第二数据而确定为不产生液体滴落，但优选尽可能短。例如，在第一部分的倾斜角度为20度，第二部分的倾斜角度为10度的情况下，第二部分的不滴液距离约为100mm，但作为一个例子，优选将第二部分的长度限制在约为30mm。此外，低位置的顶板11a虽在中途弯折，但不限于此，例如也可以形成为弯曲。
(其他实施方式)
在前述的实施方式中，例示了在利用药液、清洗液等处理液对基板W(例如，形成有图案膜的基板W)进行处理的处理室10中应用前述的迭瓦构造的顶罩11，但不限于此，例如也能够应用于使基板W干燥的干燥室等各种处理室。另外，例如在利用药液进行处理的药液室、利用清洗液进行清洗处理的清洗室、通过气体的喷吹而进行干燥的干燥室连续设置的情况下，作为它们共用的顶罩，也能够设置前述的迭瓦构造的顶罩11。
另外，在前述的实施方式中，作为顶罩11的形状，例示了山形屋顶形状，但不限于此，例如能够使用四坡屋顶、单面屋顶、方形屋顶等各种屋顶形状。
另外，也能够在顶板11a的两面(上表面以及下表面)形成提高了润湿性的膜。通过提高顶板11a的润湿性，能够加长不滴液距离，能够减少应使用的顶板11a的张数。
此外，在前述的实施方式中，例示了顶板11a全部为相等尺寸的情况，但不限于此，也可以使用不同尺寸的顶板。例如，对于构成顶罩11的多个顶板中的、位于最低位置的顶板11a，也可以使其比其他顶板11a更长。在图2所示的实施方式的情况下存在如下趋势，越是存在于顶罩11的最高位置的顶板11a，越是在其下方存在被搬运的基板W。因此优选为，越是存在于顶罩11的高位置的顶板11a，越是将其长度在允许范围(不滴液距离)内缩短，从而进一步降低液滴向基板面落下的危险性。
另外，对于顶板11a的设置角度(倾斜角度)，基于与前述的顶板11a的长度相同的理由，例如，存在于最低位置的顶板11a的角度也可以是向比其他顶板11a接近水平的方向倾斜的角度。另外优选为，越是存在于顶罩11的高位置的顶板11a，越将其倾斜角度在允许角度范围内设为更大的角度，从而进一步降低液滴向基板面落下的危险性。
另外，在前述的实施方式中，例示了在处理室10的沿搬运方向A1的两侧的壁上固定顶板11a的情况，但不限于此，例如，在该两侧的壁不存在的情况等之下，也能够设置支承顶板11a的支承部。此外，在存在两侧的壁的情况下，该壁作为支承部而发挥功能。
然而，在前述的实施方式中，对在处理室10内搬运的基板W供给处理液，被供给的处理液与基板碰撞而产生液体飞溅，但在不存在基板W时，只要继续从处理液供给部40供给处理液，也会因来自第一处理液供给头41以及第二处理液供给头42的处理液与基板搬运部30碰撞而产生液体飞溅。在该情况下，通过向搬运辊31的轴31b的一部分(或全部)例如卷绕吸液性高的材料(例如海绵等)，从而能够防止液体飞溅，能够消除液滴附着于顶棚的原因本身。
另外，在前述的实施方式中，例示了倾斜方向上邻接的两个顶板11a设置为，高位置的顶板11a的一部分与低位置的顶板11a的一部分重叠且不接触，即，高位置的顶板11a的低侧的端部B1以非接触的方式覆盖低位置的顶板11a的高侧的端部B2，从而在高位置的顶板11a的端部B1与低位置的顶板11a的端部B2之间形成间隙，但不限于此，只要在低侧的端部B1与高侧的端部B2之间存在间隙即可，也可以使低侧的端部B1与高侧的端部B2的一部分彼此接触。
例如图7所示那样，也可以构成为，高位置的顶板11a的低侧的端部B1与低位置的顶板11a的高侧的端部B2经由设置于顶板11a的支承脚13而接触，利用该支承脚13在高位置的顶板11a的低侧的端部B1与低位置的顶板11a的高侧的端部B2之间设置间隙。此外，该间隙形成为液滴能够从高位置的顶板11a的端部B1移向低位置的顶板11a的端部B2的距离(在前述的例子中约为1cm)。
以上，说明了本发明的几个实施方式，但上述的实施方式仅是例子，不意图限定本发明的范围。这些新的实施方式能够在其他各种方式中实施，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围或主旨，并且包含于权利要求书记载的发明及其等同范围内。

Claims (5)

1.一种基板处理装置，其特征在于，
具备具有多个顶板的处理室，
所述多个顶板设置为，层叠成瓦状并倾斜，在倾斜方向上邻接的两个顶板中的、高位置的顶板的低侧的端部覆盖低位置的顶板的高侧的端部，
所述低位置的顶板中的高侧的端部由与所述高位置的顶板中的低侧的端部平行的第一部分和向远离所述高位置的顶板且比所述第一部分更接近水平的方向延伸的第二部分构成，
所述高位置的顶板的所述低侧的端部和所述低位置的顶板的所述高侧的端部经由设于两顶板之间的支承脚而接触，利用所述支承脚，在所述低侧的端部与所述高侧的端部之间产生间隙。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述多个顶板中的、存在于高位置的顶板的长度比存在于低位置的顶板的长度更短。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述顶板的两面形成有提高了润湿性的膜。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置具备：
基板搬运部，设置在所述处理室内，并搬运基板；以及
处理液供给部，设置在所述处理室内，向利用所述基板搬运部搬运的所述基板供给处理液，
所述多个顶板形成为纵长的长方形，使各长边方向沿所述基板的搬运方向层叠成瓦状。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置具备：
基板搬运部，设置在所述处理室内，并搬运基板；
处理液供给部，设置在所述处理室内，向利用所述基板搬运部搬运的所述基板供给处理液；以及
水槽，设置在所述处理室中的、相对于所述基板的搬运方向水平地正交的方向的外壁面，接受并收容从所述顶板流下来的液滴，
所述水槽的底面以沿着所述基板的搬运方向逐渐降低的方式倾斜。
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