CN1828826A - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的基板处理装置以及方法进行以下处理：即使在前工序中附有从基板难以除去的处理液的情况下，也能够防止相对于基板而冲洗液逆流到前工序的处理槽中，同时能够减低由残存在基板上的前工序的处理液带来的不良影响。因此，在水洗处理部的处理室中，对搬送中的基板(W)的表面，从入口喷嘴(20)向基板搬送方向下游侧供给冲洗液，通过该水洗处理部也能够防止冲洗液向前工序的处理槽的逆流，同时进行将在前工序中供给的处理液置换为冲洗液的处理。对供给了该冲洗液之后的(W)的表面，从气液流体喷嘴(21)，在与基板搬送方向交叉的基板宽度的整个区域上，供给由气体与液体构成的气液流体，从而除去仍残存在基板表面的前工序的处理液。

Description

基板处理装置以及基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种在液晶显示装置(LCD)、等离子显示装置(PDP)、半导体装置等的制造过程中，对LCD或PDP用玻璃基板、半导体基板等的被处理基板进行各种处理、例如进行蚀刻处理后的置换处理的基板处理装置以及基板处理方法。
背景技术
以往，在基板处理装置中，对于蚀刻处理后的基板的冲洗处理，如下所述那样进行。例如，如JP特开2004-273984号所示，在将基板向水洗处理部的处理室内搬入时，在处理室的入口侧开口附近，从入口喷嘴向基板搬送方向下游侧供给冲洗液，当基板进一步向搬送方向下游侧前进时，从上部喷射喷嘴向基板的表面供给冲洗液，一直到从处理室内搬出为止。这样，(1)能够防止从入口喷嘴向基板供给的冲洗液逆流到前工序的处理槽中，(2)同时，在处理室的入口附近，从狭缝状的入口喷嘴向正下方的基板表面部分均匀地供给大量的冲洗液，并在短时间内进行冲洗液的置换，从而防止由在前处理中使用的处理液的残存导致形成在基板表面上的配线图案的形状和线宽的均匀性的恶化，之后从上述喷射喷嘴进行冲洗液供给。
可是，根据上述的基板处理装置，即使从入口喷嘴供给冲洗液，由于前工序中所用的处理液为粘度较高等难以从基板表面除去的处理液，这种情况下，将在基板表面附着的前工序的处理液可靠地置换为冲洗液变得比较困难，所以存在由残存的前工序的处理液对形成在基板上的配线图案等带来不良影响的情况。
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装置以及基板处理方法，即使在前工序中给予了难以从基板上除去的处理液的情况等下，也能够防止对基板新供给的冲洗液逆流到前工序的处理槽中，同时，能够减低由残存在基板上的前工序中的处理液带来的不良影响。
根据本发明，提供一种基板处理装置，具有：
冲洗液供给单元，其配置在进行将沿着预定的方向搬送的基板的表面上所附着的处理液置换为冲洗液的置换处理的处理槽内，对该搬送中的基板的表面，向基板搬送方向下游侧供给冲洗液；
流体供给单元，其在上述处理槽内被设置在上述冲洗液供给单元的基板搬送方向下游侧，在与该基板搬送方向交叉的基板宽度的整个区域上，对上述基板的表面供给流体。
另外，提供一种基板处理方法，其具有：
第一工序，用于在进行将沿着预定的方向搬送的基板的表面上所附着的处理液置换为冲洗液的置换处理的处理槽内，对该搬送中的基板的表面，向基板搬送方向下游侧供给冲洗液；
第二工序，用于在上述处理槽内的上述第一工序的冲洗液供给位置的基板搬送方向下游侧，在与该基板搬送方向交叉的基板宽度的整个区域上，对上述基板的表面供给流体。
在这些结构中，通过在处理槽内的入口附近，对搬送中的基板的表面，向基板搬送方向下游侧供给冲洗液，从而防止冲洗液从该处理槽逆流到前工序的处理槽，同时，进行将在前工序中供给的处理液置换为冲洗液的处理。而且，对供给了该冲洗液之后的基板表面，通过在与基板搬送方向交叉的基板宽度的整个区域上供给的流体，也会除去还残存在基板表面上的前工序的处理液，所以即使是在前工序中给予了粘度高的处理液等难以除去的处理液时，也能够进一步将该残存处理液从基板表面除去。
上述流体可由气体以及液体两种流体构成。当是由气体与液体构成的气液流体时，流体温度因绝热膨胀效果而降低，通过该气液流体而冷却残存在基板表面的前工序的处理液。另外，可以使该气液流体的液体部分为细小的粒子状。由此，液体部分因周围的热而能够容易蒸发。即，能够吸取周围的热来作为气化热。通过由此产生的冷却效果，也能够冷却残存在基板表面的处理液。因此，例如在前工序中给予的处理液是蚀刻液等情况下，由于能够冷却该蚀刻液而降低蚀刻速度，所以能够防止残存在基板表面上的蚀刻液损坏形成在基板表面的配线图案的形状与线宽的均匀性。
另外，可以以高压供给上述流体。
并且，优选上述高压流体是以高压的液体供给的。
通过供给高压流体，除去残存在基板表面的在前工序中给予的处理液，从而即使是在前工序中对基板表面给予了粘度高的处理液的情况下，也能够可靠地除去该残存处理液。
根据本发明，能够防止冲洗液从处理槽逆流到前工序的处理槽，同时，能够在短时间内进行将在前工序中供给的处理液置换为冲洗液的处理。另外，通过向基板供给由气体与液体构成的气液流体，即使是在前工序中对基板表面给予了粘度高的处理液等难以除去的处理液的情况下，也能够可靠地除去该残存处理液，从而能够减低残存处理液对基板带来的不良影响。
而且，通过对基板供给高压流体，即使是在前工序中对基板表面给予了粘度高的处理液等难以除去的处理液的情况下，也能够可靠地除去该残存处理液。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的基板处理装置的概略结构的结构图，图示了设置有气液流体喷嘴的水洗处理部。
图2是表示设置在图1的基板处理装置上的入口喷嘴以及气液流体喷嘴的配置的俯视图，表示从入口喷嘴以及气液流体喷嘴喷出冲洗液的状况。
图3是表示入口喷嘴以及气液流体喷嘴的配置、和从入口喷嘴以及气液流体喷嘴喷出冲洗液的状况的侧视图。
图4是表示本发明的第二实施方式涉及的基板处理装置的概略结构的结构图，图示了设置有高压喷射喷嘴的水洗处理部。
图5A是表示第二实施方式涉及的基板处理装置所具有的高压喷射喷嘴的喷出口的一个例子的该喷嘴的仰视图，另外，示出了从该喷出口喷出的高压流体在基板表面上的喷出区域。
图5B是表示第二实施方式涉及的基板处理装置所具有的高压喷射喷嘴的喷出口的其他例子的该喷嘴的仰视图，另外，示出了从该喷出口喷出的高压流体在基板表面上的喷出区域。
具体实施方式
以下，针对本发明的一个实施方式涉及的基板处理装置以及基板处理方法，参照附图进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式涉及的基板处理装置的概略结构的结构图，特别是图示了设置有作为本发明的特征结构的冲洗液供给机构(入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21)的水洗处理部。在第一实施方式涉及的基板处理装置1中，作为水洗处理部10的前工序，与水洗处理部10相邻而设置有蚀刻处理槽(图略)。在蚀刻处理槽中，为了除去由显影处理而图案形成的抗蚀膜的下层的露出部分，向基板表面供给蚀刻用的药液(以下称为“蚀刻液”)，因此在水洗处理部10中，要冲洗蚀刻用药液等，而置换为在水洗处理部10供给的新的冲洗液(例如，由纯水等构成。只要是与在前工序中对基板W供给的处理液不同的液体即可)。
水洗处理部10具有处理室12，该处理室12具有入口侧开口14以及出口侧开口16。在处理室12的内部，配设有将基板W以水平姿态、或者在与基板搬送方向(图1的箭头方向)垂直的方向倾斜的姿态进行搬送的辊式输送装置18。如上所述，将在蚀刻处理部表面附着了蚀刻液的状态的基板W，搬送到该水洗处理部10。在处理室12的入口侧开口14附近，配设有向基板W的表面喷出冲洗液的入口喷嘴(冲洗液供给单元)20。该入口喷嘴20对基板W供给大量的冲洗液，从而在短时间内将在前工序中附着在基板W的表面上的蚀刻液置换为冲洗液。此外，在该入口喷嘴20的基板搬送方向下游侧，在基板搬送线路的上方设置有对基板喷出由气体以及液体构成的气液流体的气液流体喷嘴(气液流体供给单元)21，在气液流体喷嘴21的下游侧，在基板搬送线路的上方以及下方，沿着基板搬送线路分别设置有上部喷射喷嘴22、下部喷射喷嘴24。
在入口喷嘴20、上部喷射喷嘴22、以及下部喷射喷嘴24上，分别连接有冲洗液供给配管26、28、30，在各冲洗液供给配管26、28、30上分别设置有开闭控制阀V1、V2、V3。各冲洗液供给配管26、28、30分别与配管32a相连接，配管32a以流路形式连接到泵34的喷出口侧。泵34的吸入口侧通过配管32b而连接到贮留纯水2的贮水槽36的底部。
在气液流体喷嘴21上连接有冲洗液配管31，例如纯水由图略的纯水供给源、或者贮水槽36适当地供给。在冲洗液配管31上设置有可调整开度的阀门V6，能够进行向气液流体喷嘴21供给的纯水流路的开闭、以及纯水的流量调节。
此外，在气液流体喷嘴21上，连接有从氮气供给源向气液流体喷嘴21供给高压氮气的氮气配管33。在该氮气配管33上设置有可调整开度的阀V7，能够进行向气液流体喷嘴21供给的氮气的流路的开闭、以及氮气的流量调节。此外，通过改变阀V7的开度，从而能够改变向气液流体喷嘴21导入的氮气的压力(流量)，也能够改变在气液流体喷嘴21生成的纯水的液滴的粒径。在氮气配管33中，在阀V7与气液流体喷嘴21之间，设置有测定被导入到气液流体喷嘴21的氮气的压力的压力计35。由该压力计35检测出的检测结果被送到控制器50，控制器50能够对应于该检测结果来控制阀V7的开闭，从而调整氮气的压力。
当同时打开上述阀V6、V7，向气液流体喷嘴21同时导入纯水以及氮气时，由气液流体喷嘴21生成纯水的液滴(雾)并进行喷射。阀V6、V7的开闭动作由控制器50控制。
在清洗基板W的表面时，通过控制器50的控制，在从入口喷嘴20喷出冲洗液的同时，从气液流体喷嘴21向基板W的表面喷射由纯水以及氮气构成的气液流体，此外，从上部喷射喷嘴22、以及下部喷射喷嘴24对基板W喷射雾状的冲洗液。
在处理室12的底部设置有液体流出管42。液体流出管42分支为回收用配管44与排液用配管46。回收用配管44的前端流出口导入到贮水槽36内。另外，通过排液用配管46来废弃使用过的冲洗液。在回收用配管44以及排液用配管46上，分别设置有开闭控制阀V4、V5。
接下来，针对入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21进行说明。图2是表示入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21的配置、和从入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21喷出冲洗液的状况的俯视图。图3是表示入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21的配置、和从入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21喷出冲洗液的状况的侧视图。
如图2所示，入口喷嘴20在与基板W的搬送方向垂直的基板宽度方向上延伸，以横跨该基板宽度的长度而被设置。在入口喷嘴20上，横跨入口喷嘴20的长度方向而在基板宽度的整个区域上设置有喷出冲洗液的狭缝201。另外，如图2以及图3所示，对基板W的表面的宽度的整个区域，从该狭缝201向基板搬送方向下游侧帘状地喷出大量冲洗液。喷出的冲洗液扩散到入口喷嘴20的基板搬送方向下游侧的基板W的整个表面。由此，在短时间内冲洗残存在被搬送来的基板W的表面上的、前工序中的处理液(蚀刻液)。
另外，配设在入口喷嘴20的基板搬送方向下游侧的气液流体喷嘴21也在基板W的宽度方向上延伸，以横跨该基板宽度的长度而被设置。在该气液流体喷嘴21上，横跨气液流体喷嘴21的长度方向而以一定间隔设置有多个向位于正下方的基板W的表面部分喷出气液流体的喷出口210。从各喷出口210，例如对基板W表面垂直喷射时，以从基板W到喷出口210的距离为20mm～100mm(最好为70mm)、喷射压为0.4Mpa来喷射气液流体。如图2所示，各相邻喷出口210之间的间隔如下这样设定：从各喷出口210喷出的气液流体到达基板W的表面时，气液流体的各喷射区域R在基板宽度方向重叠。
从上述气液流体喷嘴21的喷出口210喷出的气液流体以上述压力到达基板W的表面，由于分别从各喷出口210喷出的气液流体彼此重叠，所以在整个基板宽度方向上形成了气液流体的壁。
从上述入口喷嘴20呈帘状地喷射冲洗液，之前残存在该基板W的表面上的处理液，由从入口喷嘴20喷出的冲洗液在基板W的表面向基板搬送方向下游侧冲洗，但如图2以及图3所示，含有在该前工序中给予基板W的处理液(蚀刻液)的冲洗液被上述气液流体的壁拦在气液流体喷嘴21的配设位置，并且不会进一步流向基板搬送方向下游侧。被拦阻的冲洗液沿着气液流体的壁在基板宽度方向上流动，在基板W的侧边部，从基板W的表面流落到处理室12的底部。在本实施方式中，由于通过辊式输送装置18以在与基板搬送方向垂直的方向倾斜的姿态搬送基板W，所以上述被拦阻的冲洗液被引导到成为该倾斜的下侧的基板W侧边部，从而流落到处理室12的底部。
这样，在前工序给予到基板W上的处理液从基板W的表面流落，但例如在前工序中被给予的处理液为粘度高的处理液等、难以从基板W的表面除去的处理液时，有可能处理液残存在由来自入口喷嘴20的冲洗液进行清洗后的基板W的表面上。但是，在本实施方式中，从气液流体喷嘴21的喷出口210喷射的气液流体，由于如上所述由气体以及液体构成，所以因绝热膨胀的效果而温度较低，从而冷却残存在基板W的表面上的前工序的处理液。另外，由于上述气液流体的液体部分是细小的粒子，容易因周围的热而蒸发，吸取周围的热而作为气化热，由此产生的冷却效果也能够冷却残存在基板W的表面上的前工序的处理液。因此，因为能够冷却在前工序中给予的、例如蚀刻液而降低蚀刻速度(反应速度)，所以会减低残存在基板W的表面上的蚀刻液对形成在基板W的表面上的配线图案的形状和线宽的均匀性带来的不良影响。
另外，如上所述，由于从气液流体喷嘴21以一定的压力向基板W的表面喷射气液流体，所以可以得到通过喷射的气液流体的压力也除去残存在基板W的表面上的前工序的处理液的效果。
此外，通过由上述气液流体的壁带来的拦阻冲洗液的效果，在气液流体喷嘴21的基板搬送方向下游侧，在从基板W流落的冲洗液中没有残存前工序中的处理液，所以如果在气液流体喷嘴21的下游侧的区域对冲洗液进行回收，就可以进行再利用。
接下来，说明本发明涉及的基板处理装置的第二实施方式。图4是表示第二实施方式涉及的基板处理装置的概略结构的结构图，特别是图示出使用了作为本发明的特征结构的冲洗液供给机构(入口喷嘴20以及高压喷射喷嘴21’)的水洗处理部10’。图5A是表示第二实施方式涉及的基板处理装置所具有的高压喷射喷嘴的喷出口、和从该喷出口喷出的高压流体在基板表面上的喷出区域的一个例子的图，图5B是表示第二实施方式涉及的基板处理装置所具有的高压喷射喷嘴的喷出口、和从该喷出口喷出的高压流体在基板表面上的喷出区域的其他例子的图。
如图4所示，第二实施方式涉及的基板处理装置1’，取代第一实施方式的基板处理装置1具备的气液流体喷嘴21，而具有高压喷射喷嘴(高压流体供给单元)21’。第一实施方式的气液流体喷嘴21通过气液流体的冷却作用和气液流体的喷射压力，来减低残存处理液给基板W带来的不良影响，而第二实施方式的高压喷射喷嘴21’用喷出的冲洗液的压力来提高残存处理液的除去率，从而减低残存处理液给基板W带来的不良影响。
高压喷射喷嘴21’以高压对基板W喷出纯水等的冲洗液，通过冲洗液供给配管61以配管形式连接到冲洗液槽64。另外，高压喷射喷嘴21’与冲洗液槽64之间的冲洗液供给配管61上设置有过滤器62、流量调节用的开闭阀V8、以及泵63。泵63通过变频器(inverter)65的输出而被驱动，变频器65的输出由控制器50控制。泵63通过由控制器50控制变频器65的频率，能够任意地切换并驱动控制向高压喷射喷嘴21’侧的喷出压力。
另外，与第一实施方式涉及的气液流体喷嘴21同样，高压喷射喷嘴21’，在基板搬送方向上，被设置在入口喷嘴20的基板搬送方向下游侧，在基板W的基板宽度方向上延伸，以横跨该基板宽度的长度被设置。而且，在高压喷射喷嘴21’上，横跨高压喷射喷嘴21’的长度方向而以一定间隔设置有多个对其正下方的基板W的表面部分以高压喷出冲洗液的喷出口210’(参照图5A、图5B)。
上述各喷出口210’对基板W的表面垂直地喷射高压的冲洗液。该相邻喷出口210’间的间隔如下这样设定：在从各喷出口210喷射的冲洗液到达基板W的表面时，使各自的冲洗液的喷射区域在基板宽度方向上无间隙的重叠。从各喷出口210’，例如对基板W表面垂直喷射冲洗液时，以从基板W到喷出口210的距离为20mm～100mm(最好为70mm)、喷射压为0.3～0.4Mpa来喷射冲洗液。
例如，如图5A的上侧图所示，将设置在各喷出口210’上的、喷出冲洗液的喷出孔2101’做成椭圆直径，以与高压喷射喷嘴21’的长度方向平行的方式并列配设，如图5A的下侧图所示，使各喷出孔2101’的冲洗液喷射区域R1的长度方向端部之间彼此重叠。这样一来，即使将彼此相邻的喷出孔2101’之间的间隔扩得比较宽，由于能够使冲洗液的喷射区域R1交叉，所以也能够减少设置在高压喷射喷嘴21’上的喷出口210’的数量。
另外，如图5B的上侧图所示，使喷出口210”的各喷出口2101”相对于高压喷射喷嘴21’的长度方向以一定的角度倾斜来并列设置，如图5B的下侧图所示，使各喷出口2101”的喷射区域R2的侧部(宽度方向的端部)之间彼此重叠。这样一来，能够扩大来自喷出口2101”的冲洗液的残存处理液清除区域，此外，由于能够充分确保冲洗液对基板W的冲击力，从而能够提高残存处理液的除去率。
此外，本发明并不仅限于上述实施方式的结构，可以进行种种的变形。例如，在上述第一实施方式中，虽然针对气液流体喷嘴21喷出由纯水以及氮气构成的气液流体的情况进行了说明，但构成从气液流体喷嘴喷出的气液流体的液体以及气体并不仅限于此，也可以用其他的液体以及气体。
另外，气液流体喷嘴21的结构也并不仅限于上述实施方式所示的情况，也可以采用与上述不同的其他结构构成的结构。
另外，在上述第二实施方式中，虽然针对从高压喷射喷嘴21’喷出纯水的情况进行了说明，但也可以以高压喷出其他的液体。进一步，也可以喷出高压的气体。在喷射气体时，从各喷出口210’，例如对基板W垂直地喷射气体，是以从基板W到喷出口210的距离为20mm～100mm、例如0.15Mpa的喷射压来喷射气体的。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽然将具有入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21或者高压喷射喷嘴21’的处理槽，作为剥离处理后的工序、即水洗处理部10，但这并不意味着将具有入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21或者高压喷射喷嘴21’的处理槽限定为水洗处理部10，而进行其他处理的处理槽上也可以具备入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21或者高压喷射喷嘴21’。
另外，在上述实施方式中，虽然将处理室12的入口喷嘴20以及气液流体喷嘴21，作为对蚀刻处理后的基板W进行置换为冲洗液的处理的机构来说明，但对于例如剥离处理后、清洗处理后、显影处理后等的基板W也可适用。

Claims (8)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
冲洗液供给单元，其配置在进行将沿着预定的方向搬送的基板的表面上所附着的处理液置换为冲洗液的置换处理的处理槽内，对该搬送中的基板的表面，向基板搬送方向下游侧供给冲洗液；
流体供给单元，其在上述处理槽内被设置在上述冲洗液供给单元的基板搬送方向下游侧，在与该基板搬送方向交叉的基板宽度的整个区域上，对上述基板的表面供给流体。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述液体供给单元供给由气体和液体构成的气液流体。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述流体供给单元供给高压流体。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，上述流体供给单元供给高压的液体。
5.一种基板处理方法，其特征在于，具有：
第一工序，用于在进行将沿着预定的方向搬送的基板的表面上所附着的处理液置换为冲洗液的置换处理的处理槽内，对该搬送中的基板的表面，向基板搬送方向下游侧供给冲洗液；
第二工序，用于在上述处理槽内的上述第一工序的冲洗液供给位置的基板搬送方向下游侧，在与该基板搬送方向交叉的基板宽度的整个区域上，对上述基板的表面供给流体。
6.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，在第二工序中供给的流体是由气体和液体构成的气液流体。
7.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，在第二工序中供给的流体是高压流体。
8.如权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于，在第二工序中供给的流体是高压的液体。
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