JP2010114107A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板上に形成された膜の厚みが不均一であったり基板上の部位によって膜質の違いがあったりしても、基板面内における処理速度の不均一を緩和して、基板の主面全体における処理品質の均一性を向上させることができる装置を提供する。
【解決手段】処理液を貯留する貯留槽10と、貯留槽に貯留された処理液中で基板Wを搬送する手段と、貯留槽内の、処理液の温度を部分的に調節すべき領域に配設された温調用配管12と、貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を温調用配管内へ供給する手段とを備えて、ディップ処理を行う装置を構成した。
【選択図】図1
【解決手段】処理液を貯留する貯留槽10と、貯留槽に貯留された処理液中で基板Wを搬送する手段と、貯留槽内の、処理液の温度を部分的に調節すべき領域に配設された温調用配管12と、貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を温調用配管内へ供給する手段とを備えて、ディップ処理を行う装置を構成した。
【選択図】図1
Description
この発明は、液晶表示装置(LCD)用、プラズマディスプレイ(PDP)用、有機発光ダイオード(OLED)用、電界放出ディスプレイ(FED)用、真空蛍光ディスプレイ(VFD)用等のガラス基板、磁気/光ディスク用のガラス/セラミック基板、半導体ウエハ、電子デバイス基板等の各種の基板に対して、基板をエッチング液等の処理液中に浸漬させた状態で搬送しつつエッチング処理等の処理を行う基板処理装置に関する。
例えばLCD、PDP等のデバイスの製造プロセスにおいて、ガラス基板に対して湿式処理、例えばウェットエッチング処理を施す方法の1つとして、基板をエッチング液中に浸漬させた状態で搬送しつつ処理を行うディップ処理(浸漬処理)がある。このディップ処理を行う基板処理装置は、図7に概略側面断面図を示すように、基板の搬入口2および搬出口3を有し内部に処理液4を貯留する貯留槽1を備えている。貯留槽1の基板搬入口2および搬出口3には、その各開口部をそれぞれ開放および閉塞するシャッタ5、6が設けられている。貯留槽1の内部には、互いに平行に基板Wの搬送方向に沿って複数の搬送ローラ7が配列されており、これら複数の搬送ローラ7をそれぞれ正転および逆転させることにより、貯留槽1内において基板Wがその主面に沿った方向、図示例では水平方向へ往復移動(揺動)させられる。貯留槽1の底部には、後記の処理液タンクに流路接続された処理液供給路8が連通接続されている。また、図示していないが、貯留槽1の底部には、貯留槽1内の処理液4の液面高さを調整する排液弁が介挿され処理液タンクに流路接続された排液用配管が連通接続されている。そして、貯留槽1内の処理液4は、排液用配管を通って処理液タンク内に回収され、ポンプにより処理液タンク内から前記の処理液供給路8を通って処理液が貯留槽1内へ供給されて、処理液が循環させられている。
上記した構成を有する基板処理装置では、搬入口2を開放して基板Wを貯留槽1内へ搬入し、搬入口2をシャッタ5によって閉塞した後(このとき、搬出口3はシャッタ6によって閉塞されている)、ポンプにより処理液供給路8を通って貯留槽1内へ処理液を供給して、貯留槽1内の処理液4の液面を、図7に示したように基板Wの上面より高くなる液位まで上昇させる。この状態で、複数の搬送ローラ7によって基板Wを揺動させながら、基板Wに対してエッチング処理等の処理を施す。基板Wの処理が終了すると、搬出口3を開放し(このとき、搬入口2はシャッタ5によって閉塞されたままである)、基板Wを貯留槽1内から搬出する(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−305449号公報(第4−5頁、図1)
従来の基板処理装置では、所定温度に調整された処理液をポンプアップして貯留槽1内へ供給し、貯留槽1内に処理液4を所定の液面高さとなるように貯留していた。したがって、貯留槽1内の処理液4の温度は槽内で一様であった。このため、基板Wの主面全体を均一な温度で処理することができた。このように基板の主面全体を均一な温度で処理、例えばエッチング処理すると、主面上に均一に成膜された基板に対して均一な処理を行うことができるので、望ましい。ところが、基板上に形成された膜の厚みが不均一である場合、特に、図8に示すように基板Wの主面上に複数の膜F1、F2が積層して形成されている場合には、基板の主面全体を均一な温度でエッチング処理すると、基板Wの中央部におけるエッチング速度と基板Wの周縁部におけるエッチング速度とに差を生じることとなる。また、基板上の部位によって膜質の違い、例えば金属の密度、硬さ、表面状態(酸化膜が部分的に形成されている等)の違いがある場合にも、基板の主面全体を均一な温度でエッチング処理すると、基板の部位によってエッチング速度が違ってくる、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、基板上に形成された膜の厚みが不均一であったり基板上の部位によって膜質の違いがあったりしても、基板面内における処理速度の不均一を緩和して、基板の主面全体における処理品質の均一性を向上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、基板を処理液中に浸漬させた状態で搬送しつつ基板を処理する基板処理装置において、処理液を貯留する貯留槽と、この貯留槽に貯留された処理液中で、基板をその主面に沿った方向へ搬送する基板搬送手段と、前記貯留槽に貯留された処理液の温度を、基板の主面に沿った平面内における領域によって部分的に調節する貯留液温調手段と、を備え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、貯留液温調手段が、貯留槽内に貯留された処理液を部分的に加熱する加熱手段であることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の基板処理装置において、貯留液温調手段が、貯留槽内に貯留された処理液を部分的に冷却する冷却手段であることを特徴とする。
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、貯留槽内の、処理液の温度を部分的に調節すべき領域に配設された温調用配管と、前記貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を前記温調用配管内へ供給する媒体供給手段と、を備えて貯留液温調手段を構成したことを特徴とする。
請求項5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、複数の搬送ローラを互いに平行に基板の搬送方向に沿って配列して基板搬送手段を構成し、前記複数の搬送ローラのうち処理液の温度を部分的に調節すべき領域に配設された搬送ローラの軸を中空状に形成して、その軸の中空部を流体の通路とし、また、前記搬送ローラの軸の中空部をなす温調用通路と、貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を前記温調用通路内へ供給する媒体供給手段と、を備えて貯留液温調手段を構成したことを特徴とする。
請求項6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、電気的に温度が調節される温調用部材を、貯留槽の、処理液の温度を部分的に調節すべき領域もしくはその領域の近傍に配設することにより貯留液温調手段を構成し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、貯留液温調手段により、処理すべき基板の成膜状態に応じて貯留槽内の処理液の温度を部分的に調節することが可能である。このため、例えば基板をエッチング処理する場合に、基板上の他の部位に比べてエッチング速度が大きくなる部位の周囲の処理液を部分的に冷却したり、あるいは、基板上の他の部位に比べてエッチング速度が小さくなる部位の周囲の処理液を部分的に加熱したりすることにより、基板の各部位におけるエッチング速度の差を少なくすることができる。
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、基板上に形成された膜の厚みが不均一であったり基板上の部位によって膜質の違いがあったりしても、基板面内における処理速度の不均一が緩和されて、基板の主面全体における処理品質の均一性が向上する。また、その結果、LCD、PDP等のデバイスの製品歩留りが改善されることとなる。
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、基板上に形成された膜の厚みが不均一であったり基板上の部位によって膜質の違いがあったりしても、基板面内における処理速度の不均一が緩和されて、基板の主面全体における処理品質の均一性が向上する。また、その結果、LCD、PDP等のデバイスの製品歩留りが改善されることとなる。
請求項2に係る発明の基板処理装置では、例えば基板をエッチング処理する場合に、基板上の他の部位に比べてエッチング速度が小さくなる部位の周囲の処理液を加熱手段によって部分的に加熱することにより、基板上の各部位におけるエッチング速度の差を少なくすることができる。
請求項3に係る発明の基板処理装置では、例えば基板をエッチング処理する場合に、基板上の他の部位に比べてエッチング速度が小さくなる部位の周囲の処理液を冷却手段によって部分的に冷却することにより、基板上の各部位におけるエッチング速度の差を少なくすることができる。
請求項4に係る発明の基板処理装置では、媒体供給手段によって温調用配管内へ、貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を供給して、その温調用媒体を温調用配管内に流すことにより、温調用配管の周囲の処理液の温度を部分的に調節することができる。
請求項5に係る発明の基板処理装置では、媒体供給手段によって搬送ローラの軸内部の温調用通路内へ、貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を供給して、その温調用媒体を温調用通路内に流すことにより、当該搬送ローラの周囲の処理液の温度を部分的に調節することができる。
請求項6に係る発明の基板処理装置では、温調用部材の温度を電気的に調節することにより、温調用部材の周囲の処理液の温度を部分的に調節することができる。
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、この発明の実施形態の1例を示し、基板処理装置の貯留槽の概略構成を示す平面断面図である。基板処理装置の全体構成は、図7に示した従来の装置と同様であり、その詳しい説明を省略する。
図1は、この発明の実施形態の1例を示し、基板処理装置の貯留槽の概略構成を示す平面断面図である。基板処理装置の全体構成は、図7に示した従来の装置と同様であり、その詳しい説明を省略する。
この基板処理装置は、処理液、例えばエッチング液を貯留する貯留槽10を備えている。貯留槽10は、図7により上記説明したように、基板の搬入口および搬出口を有し、その基板搬入口および搬出口にはそれぞれ開閉シャッタが設けられている。貯留槽10の内部には、図1には(後述する図2においても)図示していないが、貯留槽10に貯留されたエッチング液中で基板Wをその主面に沿った方向へ搬送する基板搬送手段、例えば互いに平行に基板Wの搬送方向に沿って配列された複数の搬送ローラが設けられており(図7参照)、それら複数の搬送ローラにより、貯留槽10内において基板Wがその主面に沿った方向へ往復移動(揺動)させられる。また、貯留槽10の底部には、所定温度に調整されたエッチング液を貯留槽10内へ供給するエッチング液供給路が連通接続されており、また、貯留槽10の底部には、貯留槽10内のエッチング液の液面高さを調整する排液弁が介挿された排液用配管が連通接続されている。基板Wのエッチング処理は、上記した従来の装置と同様に、貯留槽1内のエッチング液の液面高さを基板Wの上面より高く保った状態で、複数の搬送ローラによって基板Wを揺動させつつ行われる。
そして、図1に示した装置では、貯留槽10の内部に温調用配管12が配設されている。この温調用配管12は、搬送ローラによって揺動させられる基板Wの主面に沿った平面内であって主として基板Wの中央部に対応する領域に、基板Wの上面(あるいは下面)と対向するように設置されている。そして、基板W上に形成された積層膜の厚みや膜質が基板W上の部位によって相違することにより、基板Wの中央部と周縁部とでエッチング速度に差を生じる場合に、例えば、基板Wの中央部におけるエッチング速度が大きくて破線矢印で示すように基板Wの周縁部に向かうほどエッチング速度が小さくなるような場合には、所定温度に調整されて貯留槽10内に供給され貯留されるエッチング液の温度より低い温度を有する流体、例えば冷却水やエアーを供給源(図示せず)から温調用配管12内へ供給して温調用配管12内に流すようにする。これにより、温調用配管12の周囲のエッチング液が冷却されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に低下する。このため、基板Wの中央部と周縁部とでのエッチング速度の差が緩和され、基板Wの主面全体における処理結果の均一性が向上することとなる。
また、逆に、基板Wの中央部におけるエッチング速度が基板Wの周縁部におけるエッチング速度に比べて小さくなるような場合には、所定温度に調整されて貯留槽10内に供給され貯留されるエッチング液の温度より高い温度を有する流体、例えば温水や蒸気を供給源(図示せず)から温調用配管12内へ供給して温調用配管12内に流すようにする。これにより、温調用配管12の周囲のエッチング液が加熱されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に上昇する。このため、基板Wの中央部と周縁部とでのエッチング速度の差が緩和されることとなる。
次に、図2に貯留槽の平面断面図を示した装置では、貯留槽10の内部であって基板Wの主面に沿った平面内に設けられる温調用配管14が、主として基板Wの周縁部に対応する領域に配置されている。そして、例えば、基板Wの周縁部におけるエッチング速度が大きくて破線矢印で示すように基板Wの中央部に向かうほどエッチング速度が小さくなるような場合には、所定温度に調整されて貯留槽10内に供給され貯留されるエッチング液の温度より低い温度を有する冷却水やエアーなどを供給源(図示せず)から温調用配管14内へ供給して温調用配管14内に流すようにする。これにより、温調用配管14の周囲のエッチング液が冷却されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に低下する。逆に、基板Wの周縁部におけるエッチング速度が基板Wの中央部におけるエッチング速度より小さくなるような場合には、所定温度に調整されて貯留槽10内に供給され貯留されるエッチング液の温度より高い温度を有する温水や蒸気などを供給源(図示せず)から温調用配管14内へ供給して温調用配管14内に流すようにする。これにより、温調用配管14の周囲のエッチング液が加熱されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に上昇する。したがって、基板Wの周縁部と中央部とでのエッチング速度の差が緩和されることとなる。
図3は、この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の貯留槽の概略構成を搬送ローラと共に示す平面断面図である。
この基板処理装置では、貯留槽10の内部に配設された複数の搬送ローラ16a、16bのうち、中央部分に配置される何本か(図示例では3本)の搬送ローラ16bの軸を中空状に形成して、その軸の中空部に流体を流すことができるようにしている。すなわち、図4に示すように、貯留槽10の中央部分に配置される搬送ローラ16bの軸18を中空状に形成し、その軸18の中空部を温調用通路20とする。温調用通路20の一端側は、ロータリジョイント22を介して媒体供給管24に流路接続されている。また、温調用通路20の他端側は、ロータリジョイント26を介して媒体排出管28に流路接続されている。
この基板処理装置では、貯留槽10の内部に配設された複数の搬送ローラ16a、16bのうち、中央部分に配置される何本か(図示例では3本)の搬送ローラ16bの軸を中空状に形成して、その軸の中空部に流体を流すことができるようにしている。すなわち、図4に示すように、貯留槽10の中央部分に配置される搬送ローラ16bの軸18を中空状に形成し、その軸18の中空部を温調用通路20とする。温調用通路20の一端側は、ロータリジョイント22を介して媒体供給管24に流路接続されている。また、温調用通路20の他端側は、ロータリジョイント26を介して媒体排出管28に流路接続されている。
この基板処理装置では、例えば、基板Wの中央部におけるエッチング速度が基板Wの前・後縁部におけるエッチング速度より大きくなるような場合には、所定温度に調整されて貯留槽10内に供給され貯留されるエッチング液の温度より低い温度を有する冷却水やエアーなどを、供給源(図示せず)から媒体供給管24を通して搬送ローラ16b内部の温調用通路20内へ供給し、温調用通路20の一端側から他端側に向かって冷却水等を流し、温調用通路20内から媒体排出管28を通って冷却水等を排出するようにする。これにより、軸内部に温調用通路20を有する搬送ローラ16bの周囲のエッチング液が冷却されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に低下する。逆に、基板Wの中央部におけるエッチング速度が基板Wの前・後縁部におけるエッチング速度より小さくなるような場合には、所定温度に調整されて貯留槽10内に供給され貯留されるエッチング液の温度より高い温度を有する温水や蒸気などを、供給源(図示せず)から媒体供給管24を通して搬送ローラ16b内部の温調用通路20内へ供給し、温調用通路20の一端側から他端側に向かって温水等を流し、温調用通路20内から媒体排出管28を通って温水等を排出するようにする。これにより、軸内部に温調用通路20を有する搬送ローラ16bの周囲のエッチング液が加熱されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に上昇する。したがって、基板Wの中央部と前・後縁部とでのエッチング速度の差が緩和されることとなる。
また、図3に示した装置とは異なり、貯留槽10の内部に配設された複数の搬送ローラ16a、16bのうち、前・後両部分にそれぞれ配置される数本の搬送ローラ16aの軸を中空状に形成して、その軸の中空部を温調用通路とし、その温調用通路に冷却水やエアー、あるいは温水や蒸気などの流体を流すようにしてもよい。
図3および図4に示した実施形態では、搬送ローラ16bの全長にわたって温調用通路20を形設し、その温調用通路20の一端側から他端側に向かって冷却水や温水等の流体を流すようにしているが、図5に示すように、搬送ローラ30の軸32の両端部(図5は一端部だけを図示している)のみを中空状に形成して、その軸の中空部に流体を流すことができるようにしてもよい。すなわち、搬送ローラ30の軸32の端部を中空状に形成し、かつ、二重管構造として、その内管の外周側の空間を温調用媒体供給通路34とし、内管の管内部を温調用媒体排出通路36として、内管の先端面で媒体供給通路34と媒体排出通路36とを連通させるようにする。そして、媒体供給通路34および媒体排出通路36を、ロータリジョイント部38を介して媒体供給管40および媒体排出管42にそれぞれ流路接続する。
図5に示したような構成とした装置では、所定温度に調整されて貯留槽内に供給され貯留されるエッチング液の温度より低い温度を有する冷却水やエアーなど、あるいは、エッチング液の温度より高い温度を有する温水や蒸気などを、供給源(図示せず)から媒体供給管40を通して搬送ローラ30内部の媒体供給通路34内へ供給し、媒体供給通路34を通って冷却水等を流し、媒体供給通路34内から媒体排出通路36内へ冷却水等を流入させ、媒体排出通路36内から媒体排出管42を通って冷却水等を排出するようにする。これにより、搬送ローラ30の両端部の周囲のエッチング液が冷却あるいは加熱されて、その領域のエッチング液の温度が部分的に低下あるいは上昇する。この結果、基板Wの幅方向(基板Wの搬送方向と直交する方向)における基板Wの中央部と両端部とにおいて、そのエッチング速度の差が緩和されることとなる。
また、図6に貯留槽の平面断面図を示すように、貯留槽10内に電気的に温度が調節される温調用部材を配設して、貯留槽10内に貯留されたエッチング液の温度を部分的に調節するようにしてもよい。すなわち、貯留槽10内の、エッチング液の温度を部分的に調節すべき領域もしくはその領域の近傍、図示例では、搬送ローラによって揺動させられる基板Wの中央部に対応する領域であって、貯留槽10の内部あるいは貯留槽10の底壁の内面もしくは外面に温調用部材44を設置する。温調用部材44として、エッチング液を部分的に加熱する場合には、例えば電熱ヒータなどが用いられ、エッチング液を部分的に冷却する場合には、例えば電子冷熱素子(ペルチェ素子)などが用いられる。このような構成を有する装置では、温調用部材44の温度を電気的に調節することにより、温調用部材44の周囲のエッチング液の温度を部分的に調節することができるので、上記した各装置と同等の効果が得られる。
なお、上記した実施形態では、貯留槽内にエッチング液を貯留して基板をエッチング処理する基板処理装置について説明したが、この発明は、エッチング処理以外の処理、例えば現像処理をディップ式で行う基板処理装置についても同様に適用し得るものである。
10 貯留槽
12、14 温調用配管
16a、16b、30 搬送ローラ
18、32 搬送ローラの軸
20 温調用通路
24、40 媒体供給管
28、42 媒体排出管
34 温調用媒体供給通路
36 温調用媒体排出通路
44 温調用部材
W 基板
12、14 温調用配管
16a、16b、30 搬送ローラ
18、32 搬送ローラの軸
20 温調用通路
24、40 媒体供給管
28、42 媒体排出管
34 温調用媒体供給通路
36 温調用媒体排出通路
44 温調用部材
W 基板
Claims (6)
- 基板を処理液中に浸漬させた状態で搬送しつつ基板を処理する基板処理装置において、
処理液を貯留する貯留槽と、
この貯留槽に貯留された処理液中で、基板をその主面に沿った方向へ搬送する基板搬送手段と、
前記貯留槽に貯留された処理液の温度を、基板の主面に沿った平面内における領域によって部分的に調節する貯留液温調手段と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記貯留液温調手段が、前記貯留槽内に貯留された処理液を部分的に加熱する加熱手段であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記貯留液温調手段が、前記貯留槽内に貯留された処理液を部分的に冷却する冷却手段であることを特徴とする基板処理装置。 - 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、
前記貯留液温調手段は、
前記貯留槽内の、処理液の温度を部分的に調節すべき領域に配設された温調用配管と、
前記貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を前記温調用配管内へ供給する媒体供給手段と、
を備えて構成されたことを特徴とする基板処理装置。 - 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、
前記基板搬送手段が、互いに平行に基板の搬送方向に沿って配列された複数の搬送ローラを有し、それら複数の搬送ローラのうち処理液の温度を部分的に調節すべき領域に配設された搬送ローラの軸が中空状に形成されて、その軸の中空部が流体の通路とされ、
前記貯留液温調手段は、
前記搬送ローラの軸の中空部をなす温調用通路と、
前記貯留槽内に供給されて貯留される処理液の温度と異なる温度を有する温調用媒体を前記温調用通路内へ供給する媒体供給手段と、
を備えて構成されたことを特徴とする基板処理装置。 - 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、
前記貯留液温調手段は、
前記貯留槽の、処理液の温度を部分的に調節すべき領域もしくはその領域の近傍に配設され、電気的に温度が調節される温調用部材を備えて構成されたことを特徴とする基板処理装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012004369A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 搬送装置 |
CN103000557A (zh) * | 2011-09-13 | 2013-03-27 | 住友重机械工业株式会社 | 传送装置 |
JP2013143491A (ja) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 基板表面処理装置と方法および太陽電池の製造方法 |
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