JP4495618B2 - 基板の処理装置及び処理方法 - Google Patents

Description

この発明は装置本体に形成されたチャンバ内を搬送される基板を処理液で処理する処理装置及び処理方法に関する。

たとえば液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、基板としての液晶用ガラス基板や半導体ウエハをエッチング処理したり、エッチング後にマスクとして使用されたレジストの剥離処理をしたり、エッチングや剥離処理が行なわれた基板を洗浄処理するという工程がある。このような基板の処理工程では、基板を一枚ずつ搬送しながら処理する枚葉方式が採用される。

枚葉方式によって基板を処理する場合、基板を搬送しながらその上下面或いは上面にシャワ−ノズルから処理液を噴射して処理する処理装置が知られている。この処理装置は装置本体を有し、この装置本体には複数のチャンバが区画形成されている。チャンバ内には上記基板の搬送方向に沿って搬送機構を構成する搬送軸が回転可能に設けられている。この搬送軸には複数の搬送ロ−ラが軸方向に所定間隔で設けられている。そして、上記搬送軸を回転駆動することで、上記基板を搬送ローラによって搬送するようになっている。

チャンバ内で基板を処理液によって処理すると、基板に噴射された処理液がミスト状となってチャンバ内を浮遊する。チャンバ内を浮遊するミスト状の処理液は、処理後の基板に付着し、基板を汚染する原因となる。とくに洗浄処理された基板にミスト状の処理液が付着すると、品質の低下や不良品の発生を招くということがあり、好ましくない。

従来、基板をチャンバ内に搬送し、処理液を噴射して処理する処理装置においては、チャンバに排気ダクトを接続し、チャンバ内に生じるミスト状の処理液を含む雰囲気を排気するようにしている。

上記搬送装置は、装置本体の基板の搬送方向と交差する幅方向の一側が操作パネルなどが配置されたオペレータ部となっており、他側が搬送機構の駆動源などが配置された保守点検部となっていて、各チャンバには上記保守点検部側となる幅方向の一側面に上記排気ダクトが接続されていた。

排気ダクトをチャンバの幅方向の一側面に接続すると、チャンバ内の雰囲気は幅方向の他側から一側に向かって流れて排出されることになる。しかしながら、チャンバ内の雰囲気を幅方向の一側面に接続された排気ダクトによって排気するようにすると、チャンバ内の幅方向の一側部の雰囲気が他側部の雰囲気よりも排気され易くなる。言い換えれば、チャンバ内の幅方向他側部の雰囲気が排気され難くなる。

そのため、チャンバ内の雰囲気が幅方向全体にわたって均一に排気され難くなるから、その結果、チャンバ内にミスト状の処理液が滞留し、それが基板に付着して汚染の原因になるということがあった。

この発明は、チャンバ内の幅方向の一側部と他側部とを均一に排気できるようにした基板の処理装置及び処理方法を提供することにある。

この発明は、基板を処理液によって処理する処理装置であって、
上記基板を処理液によって処理する天井部を有するチャンバが形成された装置本体と、
上記基板を上記チャンバ内の所定方向に沿って搬送する搬送機構と、
上記基板の上方の上記天井部に、基板の搬送方向と交差する上記チャンバの幅方向中央部分に基板の搬送方向に沿って配置された主排気ダクトと、
一端を上記主排気ダクトに連通させ他端が上記チャンバの幅方向端部に位置してチャンバ内の雰囲気を吸引する吸引口に形成されるとともに、上記主排気ダクトを中心にして上記チャンバの幅方向に対称に設けられた複数の枝排気ダクトと
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記枝排気ダクトは、上記チャンバの上記基板の搬送方向に対して対称に設けられていることが好ましい。

上記枝排気ダクトには、上記搬送機構によって搬送される上記基板の上方に位置する第１の吸引口と、上記基板の下方に位置する第２の吸引口とが設けられていることが好ましい。

上記枝排気ダクトは、上記第１の吸引口が形成された第１の枝排気ダクトと、上記第２の吸引口形成された第２の枝排気ダクトからなることが好ましい。

上記装置本体には複数のチャンバが上記基板の搬送方向に対して所定の間隔で区画形成され、上記主排気ダクトは複数のチャンバの全長にわたって設けられていて、主排気ダクトのそれぞれのチャンバに対応する部分の上記基板の搬送方向の中心部分には吸引ダクトが接続されることが好ましい。

この発明は、基板を処理液によって処理する処理装置であって、
上記基板を処理液によって処理するチャンバが形成された装置本体と、
上記基板を上記チャンバ内の所定方向に沿って搬送する搬送機構とを具備し、
上記装置本体は、
底板と、
この底板の上記基板の搬送方向と交差する幅方向両側に立設された側板と、
一対の側板間に設けられこれら側板間に天井部を有する上記チャンバを区画形成する仕切り板と、
この仕切り板の上端の幅方向中央部の上記天井部に上記基板の搬送方向に沿って設けられた主排気ダクトと、
一端を上記主排気ダクトに連通させ他端が上記チャンバの幅方向両端部に位置してチャンバ内の雰囲気を吸引する吸引口に形成されるとともに、チャンバの基板の搬送方向及び幅方向に対して対称に設けられた複数の枝排気ダクトと
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

チャンバの基板の搬送方向に沿う両端部にはそれぞれ一対の枝排気ダクトが設けられ、チャンバの上部には、主排気ダクト、一対の枝排気ダクト及び側板の上端部によって囲まれた一対の開口部が形成されるとともに、各開口部が蓋部材によって閉塞された天井部が形成されていることが好ましい。

この発明は、処理装置に形成されたチャンバ内で基板を処理液によって処理する処理方法であって、
上記基板を上記チャンバ内の所定方向に沿って搬送することと、
上記チャンバ内の雰囲気をこのチャンバの上記基板の搬送方向と交差する幅方向から対称に排気することと、
上記チャンバ内の雰囲気をこのチャンバ内を搬送される基板の上方と下方から排気することと
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。

上記チャンバ内の雰囲気をこのチャンバの上記基板の搬送方向に沿う方向から対称に排気することを備えたことが好ましい。

この発明によれば、チャンバの幅方向中央部分に主排気ダクトを設け、この主排気ダクトを中心にしてチャンバの幅方向に対称に複数の枝排気ダクトを設けたから、枝排気ダクト及び主排気ダクトを介してチャンバ内の排気を、幅方向に対して均一に行なうことが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３はこの発明の第１の実施の形態を示す。図１は処理装置を示す側面図、図２は縦断面図、図３が斜視図であって、処理装置は装置本体１を備えている。この装置本体１は図２と図３に示すように逆山型状に折曲された底板２を有し、この底板２の幅方向両端には側板３が立設されている。

一対の側板３間には、長手方向に所定間隔で複数の仕切り板４が架設されていて、これら仕切り板４によって装置本体１に複数のチャンバを区画形成している。この実施の形態では図１に示すように第１乃至第３の３つのチャンバ５ａ〜５ｃが区画形成されている。

各仕切り板４の上端は山型状をなしていて、その幅方向中央部分には矩形筒状の主排気ダクト６が装置本体１の長手方向全長にわたって設けられている。主排気ダクト６の各チャンバ５ａ〜５ｃの長手方向の両端部に対応位置する部分には、図２に示すように連通口７が両側面に開口して形成されている。

各連通口７には主排気ダクト６よりも断面積が小さな矩形筒状の枝排気ダクト８の一端が接続されている。各枝排気ダクト８の他端には吸引口９が形成されている。各吸引口９は、各チャンバ５ａ〜５ｃの幅方向両端である、側板３の内面に近接した位置であって、しかも各チャンバ５ａ〜５ｃ内を後述するように搬送される基板Ｗの上方に位置している。

すなわち、各チャンバ５ａ〜５ｃの天井部１１には、４本の枝排気ダクト８が主排気ダクト６を中心にして各チャンバ５ａ〜５ｃの幅方向に対称に、しかも各チャンバ５ａ〜５ｃの幅方向と交差する長手方向に対して対称になるよう、上記主排気ダクト６に接続されている。

主排気ダクト６の各チャンバ５ａ〜５ｃに対応する部分の長手方向中央部の上面には接続孔１０ａがそれぞれ開口形成されている。各接続孔１０ａには吸引ダクト１０が接続されている。各吸引ダクト１０は図示しない吸引ポンプに別々、或いは１つに集合されて接続される。それによって、吸引ポンプの吸引力は主排気ダクト６と複数の枝排気ダクト８を介してそれぞれのチャンバ５ａ〜５ｃに作用するようになっている。

各チャンバ５ａ〜５ｃの天井部１１には、主排気ダクト６、一対の枝排気ダクト８及び側板３の上端部によって囲まれた一対の開口部１２が形成されている。開口部１２を形成する主排気ダクト６の両側面、一対の枝排気ダクト８の開口部１２の内方を向いた側面及び側板３の上部内面にはそれぞれフランジ１３が設けられている。これらフランジ１３には図２に示すように蓋部材１４が周辺部の下面を気密に係合させて着脱可能に設けられる。

つまり、各チャンバ５ａ〜５ｃの天井部１１に形成されたそれぞれ一対の開口部１２は蓋部材１４によって気密に閉塞される。なお、蓋部材１４はガラスなどの透明な材料で形成され、この蓋部材１４を通じてチャンバ５ａ〜５ｃ内を視認できるようになっている。

各チャンバ５ａ〜５ｃ内には複数の搬送軸１６（図２に１本だけ示す）が長手方向に沿って所定間隔で回転可能に設けられている。各搬送軸１６には複数の搬送ローラ１７が軸方向に所定間隔で設けられている。所定の搬送軸１６の上方には押え軸１８が回転可能に設けられている。押え軸１８の両端部には、搬送軸１６の両端部に位置する搬送ローラ１７と対向して押えローラ１９が設けられている。

上記搬送軸１６の両端部は一対の側板３から外部に突出していて、その一端部は伝動軸２１を介して駆動源２２によって回転駆動されるようになっている。すなわち、駆動源２２によって回転駆動される駆動スプロケット２３と、上記伝動軸２１に設けられた従動プーリ２４にはチェーン２５が張設されている。

伝動軸２１と搬送軸１６とには互いに噛合する歯車（詳細は図示せず）が設けられている。それによって、駆動源２２が作動すれば、上記伝動軸２１を介して上記搬送軸１６が回転駆動されるようになっている。なお、押え軸１８には搬送軸１６の回転が伝達され、搬送軸１６と逆方向に回転駆動されるようになっている。

各チャンバ５ａ〜５ｃを区画形成する上記仕切り板４には図２と図３に示すように上記搬送ローラ１７の上端とほぼ同じ高さで、チャンバ５ａ〜５ｃの幅方向ほぼ全長にわたる長さのスリット２７が形成されている。

装置本体１の長手方向一端に位置する第１のチャンバ５ａには仕切り板４に形成されたスリット２７から基板Ｗが供給される。それによって、基板Ｗは、第１のチャンバ５ａ内の搬送ローラ１７によってこのチャンバ５ａ内を、つぎの第２のチャンバ５ｂに向かって搬送される。そして、基板Ｗは第２のチャンバ５ｂから第３のチャンバ５ｃを通って搬出される。なお、基板Ｗは幅方向両端部の上面が押えローラ１９によって押えられながら搬送される。

各チャンバ５ａ〜５ｃには、搬送ローラ１７によって搬送される基板Ｗの上面に処理液を噴射する複数のノズル２８が所定間隔で設けられたノズルパイプ２９がチャンバ５ａ〜５ｃの幅方向に沿って設けられている。各ノズルパイプ２９のノズル２８から搬送ローラ１７によって搬送される基板Ｗの上面には処理液が供給される。

この実施の形態では、第１のチャンバ５ａと第２のチャンバ５ｂでは処理液としてエッチング液が供給され、第３のチャンバ５ｃでは処理液として洗浄液が供給されるようになっている。

各チャンバ５ａ〜５ｃの底板２の最も低い位置には排液管３１が接続されている。ノズル２８から基板Ｗの上面に供給された処理液は上記排液管３１によって回収されてタンク３２に戻され、このタンク３２からノズルパイプ２９に供給されるようになっている。上記タンク３２には新しい処理液がわずかずつ補充されるようになっている。

なお、第１乃至第３のチャンバ５ａ〜５ｃないには、搬送される基板Ｗの上面だけでなく、下面にも処理液が供給できるよう、基板Ｗの下面側に対向してノズルパイプ２９を設けるようにしてもよい。

つぎに、上記構成の処理装置によって基板Ｗを処理液によって処理する場合の作用について説明する。
第１のチャンバ５ａに供給された基板Ｗは、搬送ローラ１７によって第１のチャンバ５ａから第２のチャンバ５ｂを経て第３のチャンバ５ｃへと順次搬送される。第１のチャンバ５ａと第２のチャンバ５ｂでは基板Ｗの上面にエッチング液が供給され、この基板Ｗの上面に所定のエッチング処理を行なうことになる。第３のチャンバ５ｃでは基板Ｗの上面に洗浄液が供給され、エッチングされた基板Ｗを洗浄処理する。

各チャンバ５ａ〜５ｃ内には吸引ダクト１０に作用する吸引ポンプの吸引力が主排気ダクト６を介して枝排気ダクト８に作用する。それによって、各チャンバ５ａ〜５ｃ内の雰囲気は図２に矢印で示すように各枝排気ダクト８の吸引口９を通じて排出される。

したがって、基板Ｗを各チャンバ５ａ〜５ｃで処理液によって処理することで、チャンバ５ａ〜５ｃ内にミスト状の処理液が発生しても、そのミスト状の処理液はチャンバ５ａ〜５ｃ内の雰囲気とともに排出されることになる。

各チャンバ５ａ〜５ｃの天井部１１の幅方向中央部には、主排気ダクト６が基板Ｗの搬送方向である、装置本体１の長手方向全長にわたって設けられている。主排気ダクト６の各チャンバ５ａ〜５ｃに対応位置する部分には、４本の枝排気ダクト８がチャンバ５ａ〜５ｃの幅方向と、この幅方向と交差する基板Ｗの搬送方向である、装置本体１の長手方向に対して対称に設けられている。

すなわち、各チャンバ５ａ〜５ｃには、長手方向の両端部の幅方向両端部に、４本の枝排気ダクト８の４つの吸引口９が開口位置している。しかも、主排気ダクト６の各チャンバ５ａ〜５ｃに対応位置する部分の長手方向の中央部の上面には吸引ダクト１０が接続されている。

そのため、吸引ダクト１０、主排気ダクト６及び４本の枝排気ダクト８の吸引口９を通じて各チャンバ５ａ〜５ｃに作用する吸引力は、このチャンバ５ａ〜５ｃの幅方向及び幅方向と交差する長手方向のそれぞれの中心に対して対称となる。

したがって、各チャンバ５ａ〜５ｃ内の雰囲気は、幅方向と長手方向においてほぼ均一に排出されることになるから、チャンバ５ａ〜５ｃ内にミスト状の処理液が滞留し、基板Ｗに付着するのを防止することができる。とくに第３のチャンバ５ｃにおいては、基板Ｗが洗浄液によって洗浄処理されるから、洗浄処理された基板Ｗに塵埃を含むミスト状の処理液が付着して汚染されるのを防止することができる。

上記主排気ダクト６と枝排気ダクト８は、各チャンバ５ａ〜５ｃの雰囲気を排気するだけでなく、各チャンバ５ａ〜５ｃの天井部１１を構成する部材として利用されている。そのため、各チャンバ５ａ〜５ｃの天井部１１に、天井部１１を構成する部材の他にダクトを設けるということをせずにすむから、装置本体１の構成を簡略化し、小型化やコストダウンを図ることができる。しかも、排気ダクト６，８は剛性の高い角筒状であるから、天井部１１に補強部材を設けなくとも、十分な剛性を持たせることができる。

上記一実施の形態では装置本体に３つのチャンバが形成されている場合について説明したが、装置本体に形成されるチャンバの数は限定されるものでなく、少なくとも１つのチャンバが形成されていれば、この発明を適用することが可能である。

また、３つのチャンバのうち、２つのチャンバではエッチング処理する場合について説明したが、３つのチャンバでそれぞれ基板を洗浄処理する場合であってもよく、各チャンバでどのような処理を行なうのかは限定されるところでない。

各チャンバには４本の枝排気ダクトを配置するようにしたが、その数は限定されるものでなく、要は各チャンバ内の雰囲気を、幅方向と長手方向に対して均一に排気できるように設けられていればよいから、たとえば６本やそれ以上の偶数本であっても差し支えない。

図４と図５はこの発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態は主排気ダクト６の各チャンバ５ａ〜５ｃの両端部に対応位置する部分の両側面に、第１の枝排気ダクト８Ａと第２の枝排気ダクト８Ｂの一端が接続されている。つまり、各チャンバ５ａ〜５ｃにはそれぞれ４本の第１の枝排気ダクト８Ａと第２の枝排気ダクト８Ｂが設けられている。

第１の枝排気ダクト８Ａの他端には第１の吸引口９Ａが開口形成されている。つまり、第１の吸引口９Ａはチャンバ５ａ〜５ｃ内を搬送される基板Ｗの上方に位置している。第２の枝排気ダクト８Ｂは上記第１の枝排気ダクト８Ａと平行に設けられ一端が上記主排気ダクト６に接続された第１のダクト部８１と、この第１のダクト部８１の他端に上端が接続されて垂直に設けられた第２のダクト部８２とからなる。

上記第２のダクト部８２の下端は搬送ローラ１７によって搬送される基板Ｗよりも下方に位置していて、その下端には各チャンバ５ａ〜５ｃの幅方向内方を向いた側面及び下端面にわたって開口した第２の吸引口９Ｂが形成されている。

このような構成によれば、主排気ダクト６に吸引力が生じると、その吸引力は第１の枝排気ダクト８Ａと第２の枝排気ダクト８Ｂを通じて各枝排気ダクト８Ａ，８Ｂの吸引口９Ａ，９Ｂに作用する。

上記第１の吸引口９Ａに発生する吸引力によって各チャンバ５ａ〜５Ｃ内の基板Ｗの上方の雰囲気が吸引排出される。上記第２の吸引口９Ｂに発生する吸引力によって各チャンバ５ａ〜５Ｃ内の基板Ｗの下方の雰囲気が吸引排出される。つまり、チャンバ５ａ〜５ｃ内の雰囲気が基板Ｗを境にして上下に分断されても、チャンバ５ａ〜５ｃ内の基板Ｗの上方の雰囲気は第１の吸引口９Ａに生じる吸引力によって排出され、下方の雰囲気は第２の吸引口９Ｂに生じる吸引力によって排出される。

そのため、各チャンバ５ａ〜５ｃ内の雰囲気が基板Ｗによって上下に分断されても、第１の吸引口９Ａと第２の吸引口９Ｂから、チャンバ５ａ〜５ｃ内全体の雰囲気が円滑に排出されて、基板Ｗの上面や下面に各チャンバ５ａ〜５ｃ内で発生したミストが付着するのを防止することができる。

なお、この実施の形態においては、主排気ダクトに第１の枝排気ダクトと第２の枝排気ダクトを接続したが、主排気ダクトには２本の枝排気ダクトを接続せず、第２の枝排気ダクトと同じ構成、つまり一端が主排気ダクトに接続された第１のダクト部と、この第１のダクト部の他端に上端を接続して垂直に設けられた他端が基板の下方に位置する第２のダクト部からなる１つの枝排気ダクトを接続する。そして、第２のダクト部の上端部と下端部に、それぞれ基板の上方に位置する第１の吸引口と、下方に位置する第２の吸引口とを開口形成するようにしてもよい。

その場合、第２のダクト部の上端部に位置する第１の吸引口に作用する吸引力の方が下端部に位置する吸引口に作用する吸引力よりも大きくなるから、各吸引口の大きさを変えたり、ダンパによって開度を調整するなどして、各吸引口に生じる基板の上方と下方の雰囲気に作用する吸引力を調整することができる。

この発明の一実施の形態を示す処理装置の側面図。 処理装置の幅方向に沿う縦断面図。 装置本体の一部分を上方から見た斜視図。 この発明の他の実施の形態を示す装置本体の一部分を上方から見た斜視図。 処理装置の幅方向に沿う縦断面図。

符号の説明

１…装置本体、２…底板、３…側板、４…仕切り板、５ａ〜５ｃ…第１乃至第３のチャンバ、６…主排気ダクト、８…枝排気ダクト、９…吸引口、１０…吸引ダクト、１１…天井部、１２…開口部、１４…蓋部材、１６…搬送軸（搬送機構）、１７…搬送ローラ（搬送機構）。

Claims (9)

1. 基板を処理液によって処理する処理装置であって、
   上記基板を処理液によって処理する天井部を有するチャンバが形成された装置本体と、
   上記基板を上記チャンバ内の所定方向に沿って搬送する搬送機構と、
   上記基板の上方の上記天井部に、基板の搬送方向と交差する上記チャンバの幅方向中央部分に基板の搬送方向に沿って配置された主排気ダクトと、
   一端を上記主排気ダクトに連通させ他端が上記チャンバの幅方向端部に位置してチャンバ内の雰囲気を吸引する吸引口に形成されるとともに、上記主排気ダクトを中心にして上記チャンバの幅方向に対称に設けられた複数の枝排気ダクトと
   を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
2. 上記枝排気ダクトは、上記チャンバの上記基板の搬送方向に対して対称に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
3. 上記枝排気ダクトには、上記搬送機構によって搬送される上記基板の上方に位置する第１の吸引口と、上記基板の下方に位置する第２の吸引口とが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板の処理装置。
4. 上記枝排気ダクトは、上記第１の吸引口を有する第１の枝排気ダクトと、上記第２の吸引口を有する第２の枝排気ダクトからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板の処理装置。
5. 上記装置本体には複数のチャンバが上記基板の搬送方向に対して所定の間隔で区画形成され、上記主排気ダクトは複数のチャンバの全長にわたって設けられていて、主排気ダクトのそれぞれのチャンバに対応する部分の上記基板の搬送方向の中心部分には吸引ダクトが接続されることを特徴とする請求項２記載の基板の処理装置。
6. 基板を処理液によって処理する処理装置であって、
   上記基板を処理液によって処理するチャンバが形成された装置本体と、
   上記基板を上記チャンバ内の所定方向に沿って搬送する搬送機構とを具備し、
   上記装置本体は、
   底板と、
   この底板の上記基板の搬送方向と交差する幅方向両側に立設された側板と、
   一対の側板間に設けられこれら側板間に天井部を有する上記チャンバを区画形成する仕切り板と、
   この仕切り板の上端の幅方向中央部の上記天井部に上記基板の搬送方向に沿って設けられた主排気ダクトと、
   一端を上記主排気ダクトに連通させ他端が上記チャンバの幅方向両端部に位置してチャンバ内の雰囲気を吸引する吸引口に形成されるとともに、チャンバの基板の搬送方向及び幅方向に対して対称に設けられた複数の枝排気ダクトと
   を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
7. 上記チャンバの基板の搬送方向に沿う両端部にはそれぞれ一対の枝排気ダクトが設けられ、上記チャンバの上部には、主排気ダクト、一対の枝排気ダクト及び側板の上端部によって囲まれた一対の開口部が形成されるとともに、各開口部が蓋部材によって閉塞された天井部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の基板の処理装置。
8. 処理装置に形成されたチャンバ内で基板を処理液によって処理する処理方法であって、
   上記基板を上記チャンバ内の所定方向に沿って搬送することと、
   上記チャンバ内の雰囲気をこのチャンバの上記基板の搬送方向と交差する幅方向から対称に排気することと、
   上記チャンバ内の雰囲気をこのチャンバ内を搬送される基板の上方と下方から排気することと
   を具備したことを特徴とする基板の処理方法。
9. 上記チャンバ内の雰囲気を、このチャンバの上記基板の搬送方向に沿う方向から対称に排気することを備えたことを特徴とする請求項８記載の基板の処理方法。

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