JP2005268572A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 液切り処理を終えた基板の表面に処理液のミストや発塵物が付着することを防止でき、清浄空気の流量を低減させ、気流の乱れを少なくすることができる装置を提供する。
【解決手段】 処理チャンバ10、基板Wを水平方向へ搬送するローラコンベア18、基板の主面へ気体を吹き付けて基板主面から処理液を吹き飛ばして除去するエアーナイフ36a、36b、基板搬送路20の上方側の空間を、エアーナイフに対して上流側の空間Aと下流側の空間Bとに仕切る仕切り部材38、下流側の空間B内へ清浄空気を供給して流下させる送風機構42、および、処理チャンバの排気口16を通して排気する手段を備えた装置であって、下流側の空間B側における基板搬送路20の直下に、下流側の空間Bとその下方側の空間との間を仕切るように、開口部を有する上下仕切り部材44を配設した。
【選択図】 図1

Description

この発明は、フラットパネルディスプレイ(FPD)用ガラス基板、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、プリント基板等の基板を搬送しつつ、基板に対し気体を吹き付けて、基板に付着した処理液を吹き飛ばして除去する基板処理装置に関する。
FPD装置、半導体装置等の製造プロセスにおいて、処理液を使用してFPD用ガラス基板、半導体ウエハ等の基板の表面に対し湿式処理を施した後、例えば基板の表面へ純水等の洗浄液を供給して基板を洗浄処理した後には、基板の表面に付着した洗浄液を除去するために、基板の表面へ気体を吹き付けて基板表面から洗浄液を吹き飛ばす液切り処理が行われる。この液切り処理は、処理チャンバ内においてローラコンベア等により基板を水平方向へ搬送しつつ、基板搬送路を挟んでその上・下両側に配設された各エアーナイフから基板の上・下両面に向けてそれぞれ気体を噴射することに行われる。この液切り処理においては、基板の表面へ気体が吹き付けられることにより基板表面から洗浄液が飛散してミストが発生し、処理を終えた基板の表面に洗浄液ミストが再付着する、といったことが起こる。このような問題を解決するために、図9に概略構成を示すような基板処理装置が提案されている。
図9に側断面図を示した基板処理装置は、密閉型の処理チャンバ1を備えている。処理チャンバ1には、湿式処理、例えば純水等の洗浄液による洗浄処理が施された基板Wが搬入される基板搬入口2、および、液切り処理された基板Wが搬出される基板搬出口3が設けられており、下部に排気口4が形設され、排気口4には排気用配管を介して排気ポンプ(図示せず)が流路接続されている。処理チャンバ1の内部には、基板Wを基板搬入口2から基板搬出口3に向かって水平方向へ搬送するためのローラコンベア等の搬送機構(搬送機構の図示を省略し、二点鎖線で基板搬送路5を示している)が設けられている。また、処理チャンバ1の内部には、基板搬送路5を挟んでその上・下両側にそれぞれエアーナイフ6a、6bが配設されている。そして、処理チャンバ1の内部に、基板搬送路5の上方側の空間を、エアーナイフ6a、6bの配設位置でその上流側の空間aと下流側の空間bとに仕切る仕切り部材7が配設されている。また、処理チャンバ1の天井部には送風口8が設けられており、その送風口8を通して下流側の空間b内へ清浄空気(クリーンエア)を供給する送風機構9が設置されており、送風機構9は、ファンおよびHEPA等のフィルタを備えている。
図9に示した構成を備えた基板処理装置では、送風機構9によって処理チャンバ1の天井部の送風口8から下流側の空間b内へ清浄空気が供給されることにより、下流側の空間b内を流下して処理チャンバ1下部の排気口4に向かう清浄空気の流れ(ダウンフロー)を生じる。また、エアーナイフ6a、6bの噴出口から基板Wの上・下両面に向けて噴射された気体は、それによって基板Wの表面から吹き飛ばされた洗浄液のミストと共に、排気ポンプの吸引力により上流側の空間a内から処理チャンバ1下部の排気口4に向かって流れ、排気口4を通して排気される。したがって、エアーナイフ6a、6bによる液切り処理を終えた基板Wが基板搬出口3に向かって搬送される間に、基板Wの表面から洗浄液が飛散して発生したミストが基板Wの表面に再付着する、といったことが防止される(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−94546号公報(第4−7頁、図1、図3)
近年、基板のサイズが大きくなるのに伴い、処理チャンバの容積も大きくなってきているため、図9に示した構成を有する従来の基板処理装置では、処理チャンバ1内のダウンフローに必要とされる清浄空気の流量が増加し、送風機構9も大型化することとなる。また、基板が大型化することにより、エアーナイフ6a、6bからの気体の吐出流量が増加し、それに伴って処理チャンバ1内における気流が乱れ易くなる。このため、処理チャンバ1の上流側の空間a内に飛散した洗浄液のミストが、仕切り部材7の周縁部などの僅かな隙間からでも下流側の空間b内へ流入し易くなり、液切り処理を終えた基板Wの表面に洗浄液ミストが再付着する可能性がある。さらに、処理チャンバ1内への清浄空気の供給流量やエアーナイフ6a、6bからの気体の吐出流量が増加するため、処理チャンバ1内からの排気流量も増加し、排気ポンプも大型化することとなる。また、基板のサイズが大きくなるのに伴ってローラコンベアの回転軸が長くなり、このため回転軸を両端部だけでなく中央部でも軸受により支持する必要があり、この結果、回転軸の回転動作による発塵物が基板に付着する可能性が高まる、といった問題点がある。
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、液切り処理を終えた基板の表面に処理液のミストや発塵物が付着することを防止することができ、また、処理チャンバ内のダウンフローに必要とされる清浄空気の流量を低減させ、処理チャンバ内における気流の乱れを少なくし、処理チャンバ内からの排気流量も低減させることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、基板搬入口および基板搬出口を有し下部に排気口が形設された密閉型の処理チャンバと、この処理チャンバ内において基板を所定方向へ搬送する基板搬送手段と、前記処理チャンバの内部に配設され、前記基板搬送手段によって搬送される基板の少なくとも上面側主面へ気体を吹き付けて、基板の上面側主面に付着した処理液を吹き飛ばして除去する気体噴射手段と、前記処理チャンバの内部の、少なくとも基板搬送路の上方側の空間を、前記気体噴射手段に対して上流側の空間と下流側の空間とに仕切る仕切り部材と、この仕切り部材によって仕切られた前記下流側の空間内へ清浄空気を供給し、下流側の空間内において清浄空気を流下させる清浄空気供給手段と、前記処理チャンバの排気口を通して処理チャンバ内を排気する排気手段と、を備えた基板処理装置において、少なくとも前記下流側の空間側における基板搬送路の直下に、前記下流側の空間とその下方側の空間との間を仕切るように、通気部を有する上下仕切り部材を配設したことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の基板処理装置において、前記上下仕切り部材に複数の通気孔が形成されたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の基板処理装置において、前記上流側の空間側における基板搬送路の直下に、前記上流側の空間とその下方側の空間との間を仕切るように、通気部を有する上流側上下仕切り部材が配設されたことを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理チャンバの内部に、前記基板搬送手段によって搬送される基板の下面側主面へ気体を吹き付けて、基板の下面側主面に付着した処理液を吹き飛ばして除去する下方側気体噴射手段が配設され、前記処理チャンバの内部の、基板搬送路の下方側の空間を、前記下方側気体噴射手段に対して上流側の空間と下流側の空間とに仕切る下方側仕切り部材が設けられたことを特徴とする。
請求項1に係る発明の基板処理装置においては、処理チャンバの内部の、基板搬送路の上方側の空間が、気体噴射手段に対して上流側の空間と下流側の空間とに仕切り部材で仕切られているので、液切り処理により発生した処理液のミストを含む気体は、排気手段により吸引されて、上流側の空間内から処理チャンバ下部の排気口に向かって流れ、排気口を通して処理チャンバ内から排出される。一方、下流側の空間内には、清浄空気供給手段によって清浄空気が供給されることにより、下流側の空間内を流下して処理チャンバ下部の排気口に向かう清浄空気の流れ(ダウンフロー)を生じる。したがって、気体噴射手段による液切り処理を終えた基板の表面に処理液のミストが再付着することが防止される。そして、処理チャンバ内の下流側の空間とその下方側の空間との間が上下仕切り部材によって仕切られており、清浄空気は、上下仕切り部材の通気部を通って下流側の空間内からその下方側の空間へ流れるので、清浄空気の供給流量を低減させても、下流側の空間内にダウンフローを生じ、また、下流側の空間は陽圧状態となる。このため、下流側の空間内を搬送される基板の表面に処理液のミストが再付着することはない。また、処理チャンバ内への清浄空気の供給流量を低減させることにより、処理チャンバ内からの排気流量も低減する。さらに、下流側の空間内から清浄空気が上下仕切り部材の通気部を通って流下する際の整流作用により、処理チャンバ内における気流の乱れが少なくなるので、処理液のミストや発塵物を含んだ気体が処理チャンバ内から淀みなく排出されて、処理チャンバ内の雰囲気が速やかに置換される。また、下流側の空間内へ供給された清浄空気は、上下仕切り部材の通気部を通って下方側の空間へ流れるので、その流速が大きくなり、このため、基板搬送機構の駆動部における発塵物が清浄空気の流れに逆らって上昇し、下流側の空間内へ流入して基板に付着する、といった可能性は極めて低くなる。
したがって、請求項1に係る発明の基板処理装置を使用すると、液切り処理を終えた基板の表面に処理液のミストや発塵物が付着することを防止することができ、また、処理チャンバ内のダウンフローに必要とされる清浄空気の流量を低減させて、清浄空気の供給機構を小型化することができ、処理チャンバ内からの排気流量も低減させて、排気機構も小型化することができる。
請求項2に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの下流側の空間内へ供給された清浄空気は、上下仕切り部材に形成された複数の通気孔を通って下方側の空間へ流れる。
請求項3に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバ内の上流側の空間とその下方側の空間との間が上流側上下仕切り部材によって仕切られており、気体噴射手段から噴射された気体は、上流側上下仕切り部材の通気部を通って上流側の空間内からその下方側の空間へ流れるので、上流側の空間は陽圧状態となり、また、上流側上下仕切り部材の通気部を通って下方側の空間へ流れる気体の流速が大きくなる。このため、基板搬送機構の駆動部における発塵物が清浄空気の流れに逆らって上昇し、上流側の空間内へ流入して基板に付着する、といった可能性は極めて低くなる。
請求項4に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの内部の、基板搬送路の下方側の空間が、下方側気体噴射手段に対して上流側の空間と下流側の空間とに下方側仕切り部材で仕切られているので、液切り処理により発生した処理液のミストを含む気体は、排気手段により吸引されて、上流側の空間内から処理チャンバ下部の排気口に向かって流れ、排気口を通して処理チャンバ内から排出される。したがって、下方側気体噴射手段による液切り処理を終えた基板の表面に処理液のミストが再付着することが防止される。
以下、この発明の最良の実施形態について図1ないし図8を参照しながら説明する。
図1および図2は、この発明の実施形態の1例を示し、図1は、基板処理装置の概略構成を示す側断面図であり、図2は、図1中の矢印V方向から見た部分断面図である。
この基板処理装置は、図9に示した従来の装置と同様に、密閉型の処理チャンバ10を備えており、処理チャンバ10には、湿式処理、例えば純水等の洗浄液による洗浄処理が施された基板Wが搬入される基板搬入口12、および、液切り処理された基板Wが搬出される基板搬出口14が設けられている。また、処理チャンバ10の下部には排気口16が形設され、排気口16には、排気用配管を介して排気ポンプ(図示せず)が流路接続されている。処理チャンバ10の内部には、基板Wを基板搬入口12から基板搬出口14に向かって水平方向へ搬送するためのローラコンベア18(二点鎖線で基板搬送路20を示している)が設けられている。ローラコンベア18は、互いに平行にかつ基板Wの搬送方向に沿って配列された複数本の搬送ローラ22により構成されている。搬送ローラ22は、処理チャンバ10の固定部に固着された軸受24に回転自在に支持された回転軸26に、基板Wの下面に当接して基板Wを支持する複数の支持ローラ部28を固着して構成されている。複数本の搬送ローラ22のうちの一部の回転軸26には、モータ30の回転軸が連結されており、当該搬送ローラ22と他の搬送ローラ22とは、それぞれの回転軸26に固着されたプーリ32およびベルト34を介して動力的に連結されている。
また、処理チャンバ10の内部には、基板搬送路20を挟んでその上・下両側にそれぞれエアーナイフ36a、36bが配設されている。さらに、処理チャンバ10の内部には、基板搬送路20の上方側の空間を、エアーナイフ36a、36bの配設位置でその上流側の空間Aと下流側の空間Bとに仕切る仕切り部材38が配設されている。また、処理チャンバ10の天井部には送風口40が設けられており、その送風口40を通して下流側の空間B内へ清浄空気(クリーンエア)を供給する送風機構42が設置されており、送風機構42は、ファンおよびHEPA等のフィルタを備えている。
そして、この処理チャンバ10の内部には、下流側の空間Bとその下方側の空間との間を仕切るように平板状の上下仕切り部材44が配設されている。上下仕切り部材44には、図3に横断面図を示すように、搬送ローラ22の支持ローラ部28に対応する部分に複数個の開口部46が形成されており、その開口部46が清浄空気の通路となる。なお、図4に横断面図を示すように、複数個の開口部46の他に複数個の通気孔48を上下仕切り部材44に形成するようにしてもよい。また、この装置では、上流側の空間Aとその下方側の空間との間を仕切るように、上下仕切り部材44と同様に搬送ローラ22の支持ローラ部28に対応する部分に複数個の開口部が形成された平板状の上流側上下仕切り部材50が配設されている。上下仕切り部材44および上流側上下仕切り部材50は、基板搬送路20の直下であって、搬送ローラ22の回転軸26およびその軸受24の配設位置より上方側にそれぞれ設置されている。
上記した構成を備えた基板処理装置においては、仕切り部材38によって仕切られた下流側の空間B内へ送風機構42により清浄空気が供給され、下流側の空間B内に清浄空気のダウンフローを生じ、その清浄空気は、上下仕切り部材44の開口部46を通って下方側の空間内へ流下し、処理チャンバ10内から排気口16を通って排気される。また、エアーナイフ36a、36bから基板Wの上・下両主面へ気体が吹き付けられることにより基板W面から飛散した洗浄液のミストは、仕切り部材38によって仕切られた上流側の空間A内から気体と共に上流側上下仕切り部材50の開口部を通って下方側の空間内へ流下し、処理チャンバ10内から排気口16を通って排出される。したがって、エアーナイフ36a、36bによる液切り処理を終えてエアーナイフ36a、36bの配設位置を通過した基板Wの表面に洗浄液のミストが再付着することが防止される。
また、処理チャンバ10内の下流側の空間Bとその下方側の空間との間は上下仕切り部材44によって仕切られており、清浄空気は、上下仕切り部材44の開口部46を通って下流側の空間B内からその下方側の空間へ流れるので、下流側の空間B内にダウンフローを生じさせるために必要な清浄空気の供給流量を低減させることができる。また、処理チャンバ10内への清浄空気の供給流量が低減することにより、処理チャンバ10内からの排気流量も低減させることができる。さらに、下流側の空間B内から清浄空気が上下仕切り部材44の開口部46を通って流下する際の整流作用により、処理チャンバ10内における気流の乱れが少なくなる。このため、洗浄液のミストや発塵物を含んだ気体は、処理チャンバ10内から淀みなく排出されて、処理チャンバ10内の雰囲気が速やかに置換される。また、上下仕切り部材44が設置されていることにより整流効果が得られるので、下流側の空間B内におけるダウンフローを整流するために処理チャンバ10の高さ寸法を大きくする必要が無くなる。このため、処理チャンバ10の高さを低くして、処理チャンバ10の容積を小さくすることができる。また、上下仕切り部材44が設置されていることにより、清浄空気が供給される下流側の空間Bが陽圧状態となり、さらに、下流側の空間B内へ供給された清浄空気は、上下仕切り部材44の開口部46を通って下方側の空間へ流れるので、その流速が大きくなる。このため、搬送ローラ22の回転軸26が複数の軸受24で支持されて回転する際に塵埃が発生しても、その発塵物が清浄空気の流れに逆らって上昇し、下流側の空間B内へ流入して基板Wに付着する、といった可能性は極めて低くなる。
また、処理チャンバ10内の上流側の空間Aとその下方側の空間との間が上流側上下仕切り部材50によって仕切られており、エアーナイフ36a、36bから噴射された気体は、上流側上下仕切り部材50の開口部を通って上流側の空間A内からその下方側の空間へ流れるので、上流側の空間Aは陽圧状態となり、また、上流側上下仕切り部材50の開口部を通って下方側の空間へ流れる気体の流速が大きくなる。このため、上流側の空間Aにおいても、搬送ローラ22の回転軸26の回転動作に伴う発塵物が清浄空気の流れに逆らって上昇し基板Wに付着する、といった可能性を極めて低くすることができる。
次に、図5は、この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の概略構成を示す側断面図である。この図において、図1に関して説明した部材と同一機能を有する部材については、図1で使用した符号と同一符号を付しており、それについての説明を省略する。
図5に示した装置では、基板搬入口54および基板搬出口56を有する処理チャンバ52の内部に、基板搬送路20の上方側の空間を、エアーナイフ36a、36bの配設位置でその上流側の空間Cと下流側の空間Dとに仕切る仕切り部材58が配設されている他に、基板搬送路20の下方側の空間を、エアーナイフ36a、36bの配設位置でその上流側の空間Eと下流側の空間Fとに仕切る下方側仕切り部材60が配設されている。そして、処理チャンバ52の下部には、上流側の空間E側および下流側の空間F側の両方に排気口62、64がそれぞれ形設されている。また、処理チャンバ52の内部には、下流側の空間Dとその下方側の空間Fとの間を仕切るように、上記した上下仕切り部材44と同様に搬送ローラの支持ローラ部に対応する部分に複数個の開口部が形成された平板状の上下仕切り部材66が配設されている。
図5に示した構成を有する基板処理装置では、処理チャンバ52の内部における基板搬送路20の上方側および下方側の各空間が、仕切り部材58および下方側仕切り部材60によってそれぞれ上流側の空間C、Eと下流側の空間D、Fとに仕切られており、上流側の空間E内および下流側の空間F内から各排気口62、64を通してそれぞれ排気が行われる。このため、エアーナイフ36a、36bから基板Wの上・下両主面へ気体が吹き付けられることにより基板W面から飛散した洗浄液のミストが、エアーナイフ36a、36bによる液切り処理を終えてエアーナイフ36a、36bの配設位置を通過した基板Wの表面に再付着することがより確実に防止される。
次に、図6に基板搬送面の平面図を示した基板処理装置では、エアーナイフ68が、基板搬送方向と直交する方向に対して平面視で傾斜させるように配置されている。また、ローラコンベアが、回転軸に小径の支持ローラ部が複数固着された複数本の小径搬送ローラ70および回転軸に大径の支持ローラ部が複数固着された複数本の大径搬送ローラ72から構成されており、複数本の大径搬送ローラ72の配設位置にエアーナイフ68が配置されている。そして、エアーナイフ68の下流側に、小径搬送ローラ70の支持ローラ部および大径搬送ローラ72の支持ローラ部にそれぞれ対応する部分に複数個の開口部76、78が形成され平面形状が台形をなす平板状の上下仕切り部材74が配設されている。
また、図7に概略平断面図を示した基板処理装置では、図6に示した装置と同様にエアーナイフ(図示せず)が、基板搬送方向と直交する方向に対して平面視で傾斜して配置され、処理チャンバ80の内部に、基板搬送路の上方側の空間をエアーナイフの配設位置でその上流側の空間Gと下流側の空間Hとに仕切る仕切り部材82が、基板搬送方向と直交する方向に対して平面視で傾斜して配設されている。また、下流側の空間H内へ清浄空気を供給するために、3台の小型の送風機構84a、84b、84cが並列して設置されている。このように、1台の大型の送風機構を設置する代わりに複数台の小型の送風機構84a、84b、84cを設置するようにすると、清浄空気のダウンフローの整流効果が高まる。これにより、処理チャンバ80の高さを低くして、処理チャンバ80の容積を小さくすることが可能となる。また、例えば図8に示すように、複数個の通気部が形成された平板状の上下仕切り部材86によって下方側の空間との間を仕切られた下流側の空間Hにイオナイザ88を設置したときは、清浄空気のダウンフローの整流効果が高まることにより、イオンを均等に拡散させ易くなり、イオナイザ88の除電能力を最大限に引き出すことができる。なお、図8において、図1で使用した符号と同一符号を付した部材は、図1に関して説明した部材と同一機能を有する部材を示す。
この発明の実施形態の1例を示し、基板処理装置の概略構成を示す側断面図である。 図1に示した基板処理装置を図1中の矢印V方向から見た部分断面図である。 図1に示した基板処理装置の構成要素である上下仕切り部材の横断面図である。 上下仕切り部材の別の構成例を示す横断面図である。 この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の概略構成を示す側断面図である。 この発明の変形例を示し、基板処理装置における基板搬送面の平面図である。 この発明の別の変形例を示し、基板処理装置の概略平断面図である。 図7に示した基板処理装置の概略構成を示す側断面図である。 従来の基板処理装置の概略構成の1例を示す側断面図である。
符号の説明
10、52、80 処理チャンバ
12、54 基板搬入口
14、56 基板搬出口
16、62、64 排気口
18 ローラコンベア
20 基板搬送路
22、70、72 搬送ローラ
24 軸受
26 搬送ローラの回転軸
36a、36b、68 エアーナイフ
38、58、82 仕切り部材
40 送風口
42、84a、84b、84c 送風機構
44、66、74、86 上下仕切り部材
46、76、78 開口部
48 通気孔
50 上流側上下仕切り部材
60 下方側仕切り部材
W 基板
A、C、E、G 上流側の空間
B、D、F、H 下流側の空間

Claims (4)

  1. 基板搬入口および基板搬出口を有し下部に排気口が形設された密閉型の処理チャンバと、
    この処理チャンバ内において基板を所定方向へ搬送する基板搬送手段と、
    前記処理チャンバの内部に配設され、前記基板搬送手段によって搬送される基板の少なくとも上面側主面へ気体を吹き付けて、基板の上面側主面に付着した処理液を吹き飛ばして除去する気体噴射手段と、
    前記処理チャンバの内部の、少なくとも基板搬送路の上方側の空間を、前記気体噴射手段に対して上流側の空間と下流側の空間とに仕切る仕切り部材と、
    この仕切り部材によって仕切られた前記下流側の空間内へ清浄空気を供給し、下流側の空間内において清浄空気を流下させる清浄空気供給手段と、
    前記処理チャンバの排気口を通して処理チャンバ内を排気する排気手段と、
    を備えた基板処理装置において、
    少なくとも前記下流側の空間側における基板搬送路の直下に、前記下流側の空間とその下方側の空間との間を仕切るように、通気部を有する上下仕切り部材を配設したことを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項1に記載の基板処理装置において、
    前記上下仕切り部材に複数の通気孔が形成されたことを特徴とする基板処理装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の基板処理装置において、
    前記上流側の空間側における基板搬送路の直下に、前記上流側の空間とその下方側の空間との間を仕切るように、通気部を有する上流側上下仕切り部材が配設されたことを特徴とする基板処理装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記処理チャンバの内部に、前記基板搬送手段によって搬送される基板の下面側主面へ気体を吹き付けて、基板の下面側主面に付着した処理液を吹き飛ばして除去する下方側気体噴射手段が配設され、
    前記処理チャンバの内部の、基板搬送路の下方側の空間を、前記下方側気体噴射手段に対して上流側の空間と下流側の空間とに仕切る下方側仕切り部材が設けられたことを特徴とする基板処理装置。
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