KR20120101990A - 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치 Download PDF

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가부시키가이샤 산메이
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Abstract

[과제] 기판의 하면에 비접촉으로 기판을 반송하고, 기판을 고속이고 안정적으로 이동시키면서, 기판의 오염이나 롤러 자국의 생성 없고, 기판의 상하 양면 또는 하면에만 처리를 실시하는, 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치를 제공한다.
[해결 수단] 기판의 상면과 하면의 양쪽 또는 하면에만, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리, 물에 의한 린스 처리 또는 공기, 질소 가스라고 하는 기체에 의한 건조 처리의 어느 것인가의 처리를 실시하는, 복수의 기판 처리 유닛(7, 8, 9)을 갖추게 되는 기판 처리 장치가, 기판(1)의 하면으로 향하여 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출하고, 기판(1)을 부상시켜, 기판(1)의 하면에 비접촉으로 그 위치를 유지하는, 복수 배치된 기판 부상 유닛(10)과, 기판(1)의 좌우 양측의 엣지부에 수평 방향에서 접촉하고, 기판(1)을 이동시키는 복수 배치된 반송 롤러(12)를 가지는 기판 반송 유닛, 을 갖추고 있다.

Description

비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS WITH A NON-CONTACT FLOATING TRANSFER SYSTEM}
본 발명은, 반도체 기판, 액정 유리 등의 기판 처리 장치에 관하여, 특히, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리, 물에 의한 린스 처리, 에어 나이프 등에 의한 건조 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판에 비접촉으로 기판을 이동시키면서, 상기 기판의 상하 양면 혹은 하면에만 처리를 실시하는, 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, 액정 패널(panel)의 칼라 필터 제조 프로세스나, TFT 어레이 제조 프로세스에서는, 편면(片面) 회로 패턴이지만, 예를 들면 터치 패널과 같이, 기판의 양면에 회로 패턴을 형성하는 것이 향후 증가해 올 것으로 예상된다. 이 경우, 기판의 편면만을 처리하는 경우, 기판의 반대의 면에, 보호막을 형성하고, 마지막에 이 보호막을 박리하는 프로세스가 필요하지만, 이 보호막 형성과 박리의 프로세스 없이, 기판의 한 면만을 처리하도록 하면, 종래의 액정 유리 등의 기판 처리 장치에서는, 기판은 다수의 저부 반송 롤러 위에 실려, 반송 롤러의 회전에 의해서, 샤워 등에 의한 세정 처리 공정, 약액 처리 공정, 린스 처리 공정, 에어 나이프 건조 처리 공정과 운반되어지면서 처리되어 가는 것이 일반적으로 있기 때문에, 기판의 편면만의 처리의 경우, 처리면은 기판의 상면이며, 기판의 하면은, 도 1에 나타나는 바와 같이, 기판(1)을 반송하는 저부 반송 롤러(2)에 접촉하기 때문에, 보호막이 없으면, 처리중에 기판(1)의 이면에, 저부 반송 롤러(2)가 접촉한 자국인 롤러자국이 남게 되어 버린다고 하는 문제가 있다.
또, 반송 롤러에 의하지 않는 기판 반송 방법으로서 예를 들면, 일본공개특허공보 제2007-227796호 등에 기재되어 있는 방법이 제안되고 있다. 이것은, 도 12에 나타나는 바와 같이, 기판(1)의 아래로부터, 물 또는 약액을, 기판(1)의 진행 방향을 향하여 경사지게 열린 분출구로부터 분출시켜, 이 수류(水流)(4)에 의해서 기판(1)을 흘러가게 하는 것에 의해서 반송한다고 하는 특징을 보여주고 있다.
그렇지만, 이 방법에서는, 도 12에 나타나는, 수류 박스(3)를, 기판(1)의 진행 방법으로 향하여 경사시키지 않으면, 수류 박스(3) 내의 물 또는 약액의 순환(액의 교체)이 불완전으로, 액의 일부가 체류하고, 액 중의 파티클(particle)로 불리는 티끌이 증가해 갈 뿐만 아니라, 수류에 의한 반송력이 저하한다. 그렇지만, 수류 박스(3)를 경사시키면, 수류 박스(3) 내의 수심을 유지하기 위해, 대량의 물 또는 약액을 계속 분출하지 않으면 안 된다고 하는 문제도 발생한다. 또, 기판의 반송하는 힘은, 수류(4)에만 의해 발생하기 때문에, 그 반송력은, 반송 롤러 등의 기계력에 의한 반송력에 비해 극히 약하고, 기판의 반송 스피드를 일정하게 제어하는 것이 어렵다고 하는 문제도 발생한다. 더구나, 이 방식으로는, 기판의 상부에도 물 또는 약액이 덮어쓰게 되어버려, 편면(하면)만의 처리는 불가능하다.
일본공개특허공보 제2007-227796호 국제공개공보 WO2007/108315호
본 발명은, 종래의 기판 처리 장치가 가지는 상기와 같은 문제점을 해결하고, 기판 하면에 비접촉으로 기판을 반송하여, 기판을 고속이고 안정적으로 이동시키면서, 기판의 오염이나 롤러 자국의 생성 없고, 기판의 상하 양면 또는 하면만의 처리를 실시하여, 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기와 같은 과제는, 본 발명의 특허청구범위의 각 청구항에 기재된 다음과 같은 발명에 의해 해결된다.
즉, 청구항 1에 기재된 발명은, 기판의 하면에 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체 이외는 접촉시키는 일 없이 기판을 부상시켜, 기판을 이동시키면서, 상기 기판의 상면과 하면의 양쪽 모두 또는 하면에만, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리, 물에 의한 린스 처리 또는 기판 상하보다 분사하는 공기, 질소 가스로 있는 기체에 의한 건조 처리의 어는 것인가의 처리를 실시하고, 물 또는 약액 처리 유닛, 린스 처리 유닛, 건조 처리 유닛이라 하는 복수의 기판 처리 유닛을 갖추게 되는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치가, 상기 기판의 하면으로 향하여 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출하여, 상기 기판을 상기 유체로 부상시키고, 상기 기판의 하면에 비접촉으로 상기 기판의 위치를 유지하고, 연속하여 장치의 전체 길이에 걸쳐 복수 배치된 기판 부상 유닛, 상기 기판의 반송 방향에서 보아서 상기 기판의 좌우 양측의 엣지부에 수평 방향에서 접촉하고, 상기 기판을 이동시키는 복수 배치된 반송 롤러를 가지는 기판 반송 유닛을 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치이다.
청구항 1에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리(세정, 현상, 에칭, 박리 등)를 받는 기판은, 최초의 물 세정 또는 화학적 처리 공정으로부터 마지막의 건조 처리 공정까지의 모든 처리 공정에 있어서, 기판 부상 유닛에 의해, 액체, 공기, 질소 가스라고 하는 유체로 부상되어진 상태로 처리되는 것으로, 기판의 상면도 하면도 접촉에 의한 오염을 막을 수 있다.
또, 기판의 엣지부에 수평 방향에서 접촉해 회전하는 기판 반송 롤러에 의한 기계적인 힘에 의해, 기판을 고속이고 안정적으로 이동시킬 수 있다. 또, 기판 반송 롤러는, 수평 방향에서 기판의 엣지부에만 접촉한다고 하는 구조 때문에, 기판의 상면도 하면도 접촉에 의한 오염을 막을 수 있고, 또 롤러 자국의 생성을 막을 수 있다.
또, 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 부상 유닛에는, 상기 기판의 이동에 따라서, 상기 기판을 부상시키는 상기 유체를 공급 정지시키는, 정밀 제어 밸브를 포함한 기구가 갖춰져 있는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 2에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 장치의 전체 길이에 걸쳐 복수 배치된 기판 부상 유닛의 각각에, 선택적으로, 약액, 물, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 정밀하게 제어하면서 공급 정지시킬 수 있으므로, 상시, 전체 기판 부상 유닛에 유체를 흘리지 않고, 기판이 통과하는 부분의 기판 부상 유닛만에, 필요한 양의 유체를 순차 공급해 갈 수 있으므로, 유체의 소비량을 낮게 억제할 수 있는 것과 동시에, 유체를 압송(壓押)하는 펌프의 용량을 작은 것으로 해결할 수 있다.
또, 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 부상 유닛의 상기 기판에 대향하는 상면에, 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출하게 하는 복수의 원형 또는 슬릿 형상의 구멍을 구비하고, 상기 구멍보다 상기 기판의 하면으로 향하여 상기 유체를 분출시켜, 상기 기판에 충돌시키고, 그 후, 인접하는 구멍에서 마찬가지로 상기 기판의 하면으로 향하여 분출시켜 상기 기판에 충돌시킨 상기 유체와 상기 기판의 하면 위에서 충돌할 때까지의 범위를 최대로 하여 그 범위 내에서, 상기 기판의 하면을 따라서 전방위(全方位) 방향으로 같은 형태로 층류상(層流狀)으로 흐르는 구조로 한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 3에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 기판을 부상시키는 유체는, 기판 부상 유닛의 상부 평면(액분출면)에 설치된 유체 분출구멍(원형 또는 슬릿 형상의 구멍)으로부터 기판의 하면으로 향하여 균일하게 분출되기 때문에, 기판은, 상기 유체에 의해서 면상(面狀)의 균일한 강한 밀어 올리는 힘을 받는다. 이 때문에, 기판의 양면 처리의 경우, 기판 상부에서 분사되는 물 또는 약액의 샤워에 의한, 기판 상부로부터 가해지는 타력(압력)을 받아도, 기판을 부상시킨 상태를 유지할 수 있다. 또, 기판을 밀어 올리는 힘이, 면상으로 균일하기 때문에, 두께가 얇은 기판도 처리할 수 있다.
덧붙여, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리의 경우, 상기 기판 부상 유닛으로부터도 물 또는 약액이 분출하지만, 이때, 기판 하면에 충돌한 물 또는 약액은, 층류상의 층을 이루고, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판의 하면도 얼룩짐이 없는 균일한 세정 또는 에칭 등의 화학적 처리를 할 수 있다.
또, 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 부상 유닛의 상기 기판에 대향하는 상면을, 기판 진행 방향 중앙부가 기판 진행 방향으로 직교하는 방향에 따라서 움푹 팬 V자 형상으로 하고, 그 V자 형상의 움푹 팬 저부에, 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출시키고, 기판의 폭 또는 기판의 폭보다 긴 1개의 슬릿 형상의 구멍을 설치하여, 상기 구멍에서 상기 기판의 하면으로 향하여 상기 유체를 분출시켜, 상기 기판에 충돌, 반전시키면서, 상기 움푹 팬 곳을 상기 유체로 충만시켜, 상기 움푹 팬 곳에 충만한 상기 유체를 상기 움푹 팬 곳으로부터 넘쳐흐르게 하면서, 상기 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 층류상으로 흘리는 구조로 한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 4에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 기판을 부상시키는 유체는, 기판 부상 유닛의 상면의 V자 형상의 움푹 팬 곳의 저부에 설치된 유체 분출구멍(긴 1개의 슬릿 형상의 구멍)으로부터 기판의 하면으로 향하여 균일하게 분출하여, 기판에 충돌, 반전하면서, V자 형상의 움푹 팬 곳을 충만시키고, 거기서부터 넘쳐 흘러가면서, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향에 같은 형태로 흐르기 위해, 기판은, 상기 유체에 의해서 면상의 균일한 강한 밀어 올려는 힘을 받는다. 이 때문에, 기판의 양면 처리의 경우, 기판 상부에서 분사되는 물 또는 약액의 샤워에 의해, 기판 상부로부터 가해지는 타력(압력)을 받아도, 기판을 부상시킨 상태를 유지할 수 있다. 또, 기판을 밀어 올리는 힘이, 면상으로 균일하기 때문에, 두께가 얇은 기판도 처리할 수 있다.
덧붙여, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리의 경우, 상기 기판 부상 유닛으로부터도 물 또는 약액이 분출하지만, 이때, V자 형상의 움푹 팬 곳에 충만한 물 또는 약액은, 거기로부터 넘쳐 흐르면서, 층류상의 층을 이루고, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판의 하면도, 보다 한층 얼룩짐이 없는 균일한 세정 또는 에칭 등의 화학적 처리를 할 수 있다.
또, 청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 4의 어느 쪽인가의 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 부상 유닛의 상방에, 상기 기판을 처리하는 물 또는 약액을 분출하는 복수의 샤워 노즐을 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.
또, 청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 5 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 샤워 노즐로부터 분출하며, 상기 기판을 처리하는 물 또는 약액에 초음파 진동을 부가한 것을 특징으로 하고 있다.
또, 청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 4의 어느 쪽인가의 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 부상 유닛으로부터 분출하며, 상기 기판을 처리하는 물 또는 약액에 초음파 진동을 부가한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 6, 7에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 물 또는 약액에 세정 또는 린스 효과에 더하여, 초음파 진동에 의한 기계적인 힘이 부가되어 보다 한층 세정 또는 린스 효과를 높일 수 있다.
또, 청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 7의 어느 쪽인가의 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 적어도 1개소, 서로 이웃이 되는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이에, 양면 브러쉬 세정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 8에 기재된 발명은, 상기와 구성되어 있으므로, 양면 브러쉬의 기계적 힘으로, 기판 상하면의 오염물질을 떨쳐 떨어뜨릴 수 있다. 이 때문에, 기판 양면 세정에 있어서, 기판 상하면의 세정 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 8의 어느 쪽인가의 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 적어도 1개, 물을 펄스(pulse) 상으로 분출하여, 상기 기판의 표면을 세정하는 펄스 건(pulse gun)을 더 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 9에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 펄스 건에 의한 수류가, 펄스상으로 분사되는 물의 고유속(高流速)과 압력에 의해, 기판 상면의 오염물질을 불어 날릴 수가 있다. 이 때문에, 기판 편면 세정에 있어서, 상기 기판 표면의 세정 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 1 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치의, 상기 기판의 하면만의 처리에 있어서, 상기 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액이 상기 기판의 상면에 돌아 들어가는 것을 방지하고, 상기 기판의 상면에 공기를 분출시키는 에어 노즐을, 기판의 진행 방향을 향하여 경사시키고, 복수 배치한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 10에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 기판의 하면만의 처리에 있어서, 기판의 하면이 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액으로 처리되면서 반송되고 있을 때, 상기 기판의 상면에, 에어 노즐로부터 분출한 공기류를 빠르게 흘려보내는 것에 의해, 상기 기판의 전방이나 측면에서의 물 또는 약액의 기판 상면으로 돌아 들어가는 것을 막을 수 있다.
또, 청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 10 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 에어 노즐은, 그 분출구로부터 분출해진 공기가, 인접하는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이의 간극을 빠져나가서 하방으로 방출되는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 11에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 기판의 하면만의 처리에 있어서, 기판의 하면이 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액으로 처리되면서 반송되고 있을 때, 기판의 후단에 근처의 후방측 에어 노즐의 분출구로부터 분출된 공기류는, 기판의 후단을 유체 부상시키고 있는 기판 부상 유닛과 그 후방에 인접하는 기판 부상 유닛과의 사이의 간극을 빠져나가 하방으로 방출될 수 있다. 이 때문에, 상기 에어 노즐의 분출구로부터 분출해진 공기류가, 기판의 후방에서 분출하는 물 또는 약액을 기판의 후부 상면으로 뿜어 올리는 것이 없게 되어, 기판의 후방이나 측면에서의 물 또는 약액의 기판 후부 상면으로의 돌아 들어가는 것을 막을 수 있다.
또, 청구항 12에 기재된 발명은, 청구항 1 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치의, 기판의 하면만의 처리에 있어서, 상기 기판을 반송하는, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 흡착 유닛을 더 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 12에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 기판의 하면만의 처리에 있어서, 기판의 하면이 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액으로 처리되면서 반송되고 있을 때, 이 반송을, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 흡착 유닛에 의해 실시하게 할 수 있다. 이것에 의해, 기판의 전방이나 후방, 측면에서의 물 또는 약액의, 기판의 앞부분 및 후부 상면으로의 돌아 들어가는 것을 완전하게 막을 수 있다.
또, 청구항 13에 기재된 발명은, 청구항 12 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판 부상 유닛은, 상기 기판의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지고, 상기 비접촉 흡착 유닛은, 상기 복수의 기판 처리 유닛 중 인접하는 2개의 기판 처리 유닛 사이에 기판을 들어올려, 다음의 기판 처리 유닛에 상기 기판을 반송하는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 13에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 기판이 각 처리 유닛 사이를 연속적으로 반송되는 경우, 예를 들면, 기판이 물 또는 약액 처리 유닛으로부터 린스 처리 유닛에 연속적으로 반송되는 경우, 특히 물 또는 약액 처리 유닛으로 약액이 사용되어 있으면, 기판이 양쪽 모두의 처리 유닛에 걸쳐 반송될 때에는, 린스 처리 유닛으로부터 물이, 물 또는 약액 처리 유닛에 흘러들어 가고, 약액의 농도를 변화시키는 일이 있지만, 비접촉 기판 흡착 유닛으로 기판을 들어올려 반송하는 것에 의해, 물 또는 약액 처리 유닛의 처리조와 린스 처리 유닛의 처리조를 완전하게 분리할 수 있어, 상기와 같은 약액의 농도 변화를 막을 수 있다.
또, 연속 반송 방식의 경우, 약액과 물의 혼입을 막기 위해, 물 또는 약액 처리 유닛과 린스 처리 유닛과의 사이에는, 액 조절 에어 나이프가 갖춰져 있지만, 예를 들면, 박리공정 등에서 사용되는 약품 등은, 상기 액 조절 에어 나이프로 어중간하게 건조하면, 후의 린스공정에서 물로 린스 되기 어렵다고 하는 문제가 생기는 경우가 있지만, 비접촉 기판 흡착 유닛으로 들어 올려져 반송하는 경우, 기판 하면의 약품은 건조되지 않고 린스 처리되기 때문에, 린스 처리를 용이하게 할 수 있다.
덧붙여, 처리하려고 하는 기판을, 기판의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지는 기판 부상 유닛(당연히, 평면적도, 기판 부상 유닛이 기판보다 넓다)의 상방에, 물 또는 약액의 분류(噴流)로 부상시키면서 정지시킨 상태로 유지할 수 있으므로, 예를 들어, 레지스트 박리 공정과 같이 약액 처리 시간이 긴 경우의 처리에도, 연속 반송 처리와 다르게, 처리 유닛의 길이를 길게 할 필요가 없고, 처리 장치를 콤팩트하게 할 수 있다.
더구나, 또한, 청구항 14에 기재된 발명은, 청구항 1 기재의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 복수의 상기 반송 롤러는, 상기 기판의 반송 방향으로 평행한 직선상의 위치에서, 인접하는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이의 간극이 있는 위치에 각각 설치되어, 처리하는 상기 기판의 폭 사이즈에 맞추어, 상기 기판을 사이에 두고 대향하는 각 쌍의 상기 반송 롤러 사이의 간격을 가변으로 하는 수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 14에 기재된 발명은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 처리되는 기판의 폭 사이즈가 기판 부상 유닛의 폭 사이즈를 넘어서 변화하여도, 장치의 부품이나 구성을 변경하는 것 없이, 복수의 반송 롤러에 의해, 기판을 반송할 수 있다.
본 발명에 의하면, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리(세정, 현상, 에칭, 박리 등)를 받는 기판은, 최초의 물 세정 또는 화학적 처리 공정으로부터 마지막 건조 처리공정까지의 모든 처리 공정에 있어서, 기판 부상 유닛에 의해, 액체, 공기, 질소 가스라고 하는 유체로 부상된 상태로 처리되는 것으로, 기판의 상면도 하면도 접촉에 의한 오염을 막을 수 있다.
또, 기판의 엣지부에 수평 방향에서 접촉해 회전하는 기판 반송 롤러에 의한 기계적 힘에 의해, 기판을 고속이고 안정적으로 이동시킬 수 있다. 또, 기판 반송 롤러는, 수평 방향에서 기판의 엣지부에만 접촉한다고 하는 구조 때문에, 기판의 상면도 하면도 접촉에 의한 오염을 막을 수 있고, 또 롤러 자국의 생성을 막을 수 있다.
또, 장치의 전체 길이에 걸쳐 복수 배치된 기판 부상 유닛의 각각에, 선택적으로, 약액, 물, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 정밀하게 제어하면서 공급 정지시킬 수 있는 것으로, 상시, 전체 기판 부상 유닛에 유체를 흘리지 않고, 기판이 통과하는 부분의 기판 부상 유닛만에, 필요한 양의 유체를 순차 공급하여 실시하는 것으로, 유체의 소비량을 낮게 억제하는 것과 동시에, 유체를 압송하는 펌프의 용량을 작은 것으로 해결할 수 있다.
또, 기판을 부상시키는 유체가, 기판 부상 유닛의 상부 평면(액분출면)에 설치된 유체 분출구멍(원형 또는 슬릿 형상의 구멍)으로부터 기판의 하면으로 향하여 균일하게 분출하도록 되어진 경우에는, 기판은, 상기 유체에 의해서 면상의 균일한 강한 밀어 올리는 힘을 받는다. 이 때문에, 기판의 양면 처리의 경우, 기판 상부에서 분사되는 물 또는 약액의 샤워에 의해, 기판 상부로부터 가해지는 타력(압력)을 받아도, 기판을 부상시킨 상태를 유지할 수 있다. 또, 기판을 밀어 올리는 힘이, 면상으로 균일하기 때문에, 두께가 얇은 기판도 처리할 수 있다.
덧붙여, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리의 경우, 상기 기판 부상 유닛으로부터도 물 또는 약액이 분출하지만, 이때, 기판 하면에 충돌한 물 또는 약액은, 층류상의 층을 이루고, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판의 하면도 얼룩짐이 없는 균일한 세정 또는 에칭 등의 화학적 처리를 할 수 있다.
또, 기판을 부상시키는 유체가, 기판 부상 유닛의 상면의 V자 형상의 움푹 팬 곳의 저부에 설치된 유체 분출구멍(긴 1개의 슬릿 형상의 구멍)으로부터 기판의 하면으로 향하여 균일하게 분출하도록 되어진 경우에는, 이 유체는, V자 형상의 움푹 팬 곳을 충만시켜, 거기로부터 넘쳐 흘러가면서, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판은, 상기 유체에 의해서 면상의 균일한 강한 밀어 올리는 힘을 받는다. 이 때문에, 기판의 양면 처리의 경우, 기판 상부에서 분사되는 물 또는 약액의 샤워에 의해, 기판 상부로부터 가해지는 타력(압력)을 받아도, 기판을 부상시킨 상태를 유지할 수 있다. 또, 기판을 밀어 올리는 힘이, 면상으로 균일하기 때문에, 두께가 얇은 기판도 처리할 수 있다.
덧붙여, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리의 경우, 상기 기판 부상 유닛으로부터도 물 또는 약액이 분출하지만, 이때, V자 형상의 움푹 팬 곳에 충만한 물 또는 약액은, 거기로부터 넘쳐 흘러가면서, 층류상의 층을 이루고, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판의 하면도, 보다 한층 얼룩짐이 없는 균일한 세정 또는 에칭 등의 화학적 처리를 할 수 있다.
또, 기판 부상 유닛의 상방에, 기판을 처리하는 물 또는 약액을 분사하는 복수의 샤워 노즐을 갖추어져 있어, 이 샤워 노즐로부터 분출하여, 기판을 처리하는 물 또는 약액에 초음파 진동이 부가되는 경우나, 기판 부상 유닛으로부터 분출하여, 기판을 처리하는 물 또는 약액에 초음파 진동이 부가되는 경우에는, 물 또는 약액에 의한 세정 또는 린스 효과에 가하여, 초음파 진동에 의한 기계적인 힘이 부가되어, 보다 한층 세정 또는 린스 효과를 높일 수 있다.
또, 적어도 1개소, 서로 이웃이 되는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이에, 양면 브러쉬 세정수단을 갖출 수 있는 경우에는, 양면 브러쉬의 기계적인 힘으로, 기판 표면의 오염물질을 날려 떨어뜨릴 수 있어, 기판 양면 세정에 있어서, 기판 상하면의 세정 효과를 더 향상시킬 수 있다.
또, 적어도 1개, 물을 펄스상으로 분출하여, 기판의 표면을 세정하는 펄스 건이 더 갖추어져 있는 경우에는, 펄스 건에 의한 수류가, 펄스상으로 분사되는 물의 고유속과 압력에 의해, 기판 표면의 오염물질을 불어 날려 버릴 수 있어, 기판 편면 세정에 있어서, 기판 상면의 세정 효과를 더 향상시킬 수 있다.
또, 기판의 하면만의 처리에 있어서, 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액이 기판의 상면으로 돌아 들어가는 것을 막고, 기판의 상면에 공기를 분출시키는 에어 노즐이, 기판의 진행 방향으로 향하여 경사져 있고, 복수 배치되는 경우에는, 기판의 하면이 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액으로 처리되면서 반송되고 있을 때, 상기 기판의 상면에, 에어 노즐로부터 분출된 공기류를 빠르게 보내는 것으로, 상기 기판의 전방이나 측면에서의 물 또는 약액의 기판 상면으로 돌아 들어가는 것을 막을 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 에어 노즐은, 그 분출구로부터 분출해진 공기가, 인접하는 2개의 기판 부상 유닛 사이의 간극을 빠져나가 하방으로 방출되는 위치에 설치되는 것이므로, 기판의 하면이 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액으로 처리되면서 반송되고 있을 때, 기판의 후단에 근처의 후방측 에어 노즐의 분출구로부터 분출된 공기류는, 기판의 후단을 유체 부상시키고 있는 기판 부상 유닛과 그 후방에 인접하는 기판 부상 유닛과의 사이의 간극을 빠져나가 하방에 방출된다. 이 때문에, 에어 노즐의 분출구로부터 분출된 공기류가, 기판의 후방에서 분출하는 물 또는 약액을 기판의 후부 상면에 뿜어 올리는 것이 없게 되어, 기판의 후방이나 측면에서의 물 또는 약액의 기판 후부 상면으로 돌아 들어가는 것을 막을 수 있다.
또, 기판의 하면만의 처리에 있어서, 기판을 반송하는, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 흡착 유닛을 더 갖추게 되는 경우에는, 기판의 하면이 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액으로 처리되면서 반송되고 있을 때, 이 반송을, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 흡착 유닛에 의해 실시하게 할 수 있어, 기판의 전방이나 후방, 측면에서의 물 또는 약액의, 기판의 앞부분 및 후부 각 상면으로의 돌아 들어가는 것을 완전하게 막을 수 있다.
이 경우에 있어서, 기판 부상 유닛이, 기판의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지고, 비접촉 흡착 유닛이, 복수의 기판 처리 유닛 중 인접하는 2개의 기판 처리 유닛 사이에 기판을 들어올리고, 다음의 기판 처리 유닛에 기판을 반송하도록 되어진 경우에는, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
(1) 기판이 각 처리 유닛 사이를 연속적으로 반송되는 경우, 예를 들면, 기판이 물 또는 약액 처리 유닛으로부터 린스 처리 유닛에 연속적으로 반송되는 경우, 특히 물 또는 약액 처리 유닛으로 약액이 사용되고 있으면, 기판이 양쪽의 처리 유닛에 걸쳐 반송될 때에는, 린스 처리 유닛으로부터 물이, 물 또는 약액 처리 유닛에 흘러들어 가고, 약액의 농도를 변화시키는 일이 있지만, 비접촉 기판 흡착 유닛으로 기판을 들어올려 반송하는 것에 의해, 물 또는 약액 처리 유닛의 처리조와 린스 처리 유닛의 처리조를 완전하게 분리할 수 있고, 상기와 같은 약액의 농도 변화를 막을 수 있다.
(2) 또, 연속 반송 방식의 경우, 약액과 물의 혼입을 막기 위해, 물 또는 약액 처리 유닛과 린스 처리 유닛의 사이에는, 액 조절 에어 나이프를 갖출 수 있지만, 예를 들면, 박리공정 등에서 사용되는 약품 등은, 상기 액 조절 에어 나이프로 어중간하게 건조하면, 후의 린스 공정에서 물로 린스 되기 어렵다고 하는 문제가 생기는 경우가 있지만, 비접촉 기판 흡착 유닛으로 들어올려 반송하는 경우, 기판 하면의 약품은 건조되지 않고 린스 처리되기 때문에, 린스 처리를 용이하게 할 수 있다.
(3) 덧붙여, 처리하려고 하는 기판을, 기판의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지는 기판 부상 유닛(당연히, 평면적도, 기판 부상 유닛이 기판보다 넓다)의 상방에, 물 또는 약액의 분류로 부상시키면서 정지시킨 상태로 유지할 수 있으므로, 예를 들면, 레지스트 박리 공정과 같이 약액 처리 시간이 긴 경우의 처리에서도, 연속 반송 처리와 다르게, 처리 유닛의 길이를 길게 할 필요가 없고, 처리 장치를 콤팩트하게 할 수 있다.
더구나, 또 복수의 반송 롤러는, 기판의 반송 방향으로 평행한 직선상의 위치에서, 인접하는 2개의 기판 부상 유닛 사이의 간극이 있는 위치에 각각 설치되어, 처리하는 기판의 폭 사이즈에 맞추고, 기판을 사이에 두어 대향하는 각 쌍의 반송 롤러 간의 간격을 가변하는 수단을 더 갖추게 되는 경우에는, 처리되는 기판의 폭 사이즈가 기판 부상 유닛의 폭 사이즈를 넘어 변화하여도, 장치의 부품이나 구성을 바꾸는 일 없이, 복수의 반송 롤러에 의해, 기판을 반송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예(실시예 1)의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치의 중앙 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 구성하는, 기판 부상 유닛을 나타내는 도면이며, (a)는 기판 부상 유닛의 3면도, (b)는 분출하는 유체의 흐름 상태를 나타내는, 기판 부상 유닛의 부분 확대 단면도, (c)는 유체 분출구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 3은 기판 부상 유닛의 다른 예를 나타내는 도면이며, (a)는 기판 부상 유닛의 사시도, (b) 분출하는 유체의 흐름 상태를 나타내는 기판 부상 유닛의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 물 또는 약액 처리 유닛과 린스 처리 유닛 및 건조 처리 유닛의 중앙 종단면도이다.
도 5는 물 또는 약액 처리 유닛, 린스 처리 유닛, 건조 처리 유닛의 평면도이다.
도 6은 유체의 기판 상면으로 돌아 들어가는 것을 방지하기 위한 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐의 배치도이다.
도 7은 기판 사이즈에 맞춘 기판 반송 롤러의 이동을 나타내는 도면이며, (a)는 통상의 기판 사이즈에 맞춘 기판 반송 롤러의 이동을 나타내는 도면, (b)는 통상의 기판 사이즈보다 작은 기판 사이즈에 맞춘 기판 반송 롤러의 이동을 나타내는 도면이다.
도 8은 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 기판 흡착 유닛의 동작 설명도이다.
도 9는 종래의 세정, 현상, 에칭, 박리 공정의 프로세스 플로우 도면이다.
도 10은 기판의 하면만의 처리를 실시하는 경우의, 본 발명의 다른 실시예(실시예 2)에 있어서의 세정, 현상, 에칭, 박리 공정의 프로세스 플로우 도면이다.
도 11은 종래의 롤러 반송 방식의 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 12는 종래의 수류 반송 방식의 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
(실시예 1)
(장치의 개략 구성)
다음에, 본 발명의 하나의 실시예(실시예 1)에 대해 설명한다.
본 실시예 1의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치는, 도 1에 나타나는 바와 같이, 기판(1)을 장치에 투입하는 기판 로드(5)와 물 또는 약액 처리 유닛(7), 린스 처리 유닛(8), 건조 처리 유닛(9), 기판(1)을 장치로부터 취출하는 기판 언로더(unloader)(6)에 의해, 개략 구성되어 있다. 기판(1)은, 기판 로더(5)로부터 기판 언로더(6)로 향하여, 도 1, 도 4, 도 5에 있어서는, 도면의 왼쪽에서 오른쪽을 향하여, 반송되면서, 각 처리가 되어 간다.
이하에, 본 실시예 1의 주요 부분인, 물 또는 약액 처리 유닛(7), 린스 처리 유닛(8), 건조 처리 유닛(9)과 각각의 처리 유닛에 공통의 기판 부상 유닛(10)에 관하여, 각각 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예 1에서는, 기판의 상하 양면 처리의 경우를 설명한다.
(기판 부상 유닛)
먼저, 기판 부상 유닛(10)에 대해 설명한다. 기판 부상 유닛(10)은, 기판(1)의 하면으로 향하여 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출하고, 기판(1)을 상기 유체로 부상시켜, 이것에 의해, 기판(1)의 하면에 비접촉으로 상기 기판(1)의 위치를 유지하도록 기능하는 것으로 있고, 연속하여 장치의 전체 길이에 걸쳐서 복수 배치되어 있다. 덧붙여, 이 경우, 기판(1)의 하면은, 기판 부상 유닛(10)에서 분출된 유체를 받아서, 소정의 처리를 한다.
기판 부상 유닛(10)은, 도 2(a)에 나타나는 것처럼, 긴 직방체 형상의 헤더와 같은 구조를 이루고 있어, 내부에 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체가 충전된다. 그리고, 그 상부의 평면에는, 상기 유체를 분출시키기 위한 원형의 구멍(11)이 복수 형성되고 있어, 이 구멍(11)으로부터 분출한 유체의 분류가, 도 2(b)에 나타나는 것처럼, 기판(1)의 하면에 매끄럽게 부딪혀, 잠시 층류상으로 퍼져, 이윽고 자연 낙하하면서, 기판(1)을 부상시킨다.
상세하게는, 이 구멍(11)으로부터 기판(1)의 하면으로 향하여 분출한 유체의 분류는, 기판(1)에 매끄럽게 충돌하여, 그 후, 기판(1)의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 층류상으로 흐르고 나서, 자연 낙하하면서, 기판(1)을 부상시키는 것이다. 이 경우에 있어서, 이 유체의 흐름은, 인접하는 구멍(11)으로부터 마찬가지로 기판(1)의 하면으로 향하여 분출하여 기판(1)에 충돌하여, 그 후, 기판(1)의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 층류상으로 흐르는 유체의 흐름과, 기판(1)의 하면 위에서 충돌하는 경우도 있지만, 충돌하기에 이르지 않는 경우도 있다. 충돌할 때까지의 범위를 최대로 하여 그 범위 내에서, 각 구멍(11)으로부터 분출한 각 유체의 흐름은, 기판(1)의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 층류상으로 흐르고 나서, 그 후, 자연 낙하한다.
도 2(c)에 나타나는, 기판 부상 유닛(10)의 상부의 평면에 형성된 슬릿(A102)은, 상기 한 원형의 구멍(11)에 대신하는 것이다. 이 슬릿(A102)은, 기판 부상 유닛(10)의 상부의 평면이 길이 방향 대략 전체 길이에 이르고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 도중에 수개 분할된 형상으로 구성되어도 좋다.
도 3(a)에는, 기판 부상 유닛(10)의 또 다른 예가 나타나 있다. 이 기판 부상유닛(10)에 있어서는, 그 기판(1)에 대향하는 상면이, 기판 진행 방향 중앙부가 기판 진행 방향에 직교하는 방향에 따라서 움푹 팬 V자 형상으로 되어 있어, 그 V자 형상의 움푹 팬 곳의 저부에, 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출시키는, 기판(1)의 폭의 또는 기판(1)의 폭보다 긴 1개의 슬릿 형상의 구멍(슬릿 B)(103)이 설치되고 있다. 그리고, 이 슬릿(B103)으로부터 기판(1)의 하면으로 향하여 분출한 유체가, 도 3(b)에 나타나는 것처럼, 기판(1)의 하면에 매끄럽게 충돌하고, 반전하고, 상기 움푹 팬 곳을 충만시켜, 상기 움푹 팬 곳을 충만시킨 유체가 상기 움푹 팬 곳으로부터 넘쳐 흐르면서, 기판(1)의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 층류상으로 흐르도록 되어 있다.
(물 또는 약액 처리 유닛, 기판 반송 유닛)
다음에, 물 또는 약액 처리 유닛(7)의 구성을, 도 4 및 도 5를 참조하면서, 상세하게 설명한다.
물 또는 약액 처리 유닛(7)의 상부에는, 본 실시예에서는, 10개의 기판 부상 유닛(10)이 배치되어 있어, 상기 기판 부상 유닛(10)의 도 4, 도 5중, 왼쪽에서 1번째에서 9번째까지의 기판 부상 유닛(10)에서는, 물 또는 약액이 분출된다. 10번째의 기판 부상 유닛(10)에서는, 공기가 분출된다. 왼쪽에서 6번째와 8번째의 기판 부상 유닛(10)의 상부에는, 물 또는 약액 샤워 노즐(13)이 각각 배치되어 있다. 왼쪽에서 10번째의 기판 부상 유닛(10)의 상부에는, 기판(1)의 상면에 모인 물 또는 약액을 공기류로 불어 날리고, 액 조절 에어 나이프(14)가 배치되어 있다. 상기 액 조절 에어 나이프(14)와 그 하부의 기판 부상 유닛(10)은, 그들의 전후측이 벽에서 나누어진 구성으로 되어 있다.
기판(1)의 반송 방향에서 보아서, 그 좌우 양측의 엣지부에 수평 방향에서 접촉하여, 기판(1)을 이동시키는 기판 반송 롤러(이하, 반송 롤러로 약칭하는 경우가 있다.)(12)는, 본 실시예의 물 또는 약액 처리 유닛(7)에서는, 5조 배치되어 있다. 이 내, 도 4, 도 5의 왼쪽으로부터 2조는, 기판(1)의 투입시에, 기판 반송 롤러(12)를 유지하고 있는 기판 반송 롤러 아암(21)이, 기판(1)의 진행 방향에 대해서 좌우의 수평 방향으로 서로 멀어지도록 이동하여, 기판(1)이 세트될 때, 이러한 기판 반송 롤러(12)가 방해가 되지 않게 퇴피하는 구조로 되고 있다. 또, 이 기판 반송 롤러(12)를 유지하고 있는 기판 반송 롤러 아암(21)을 이동시키는 기구는, 장치 내의 모든 기판 반송 롤러(12)에 갖춰져 있다.
또, 이 기판 반송 롤러 아암(21)을 이동시키는 기구는, 도 7(b)에 나타나는 것처럼, 통상의 폭 사이즈의 기판(1)(도 7(a) 참조)보다 폭이 좁은 소기판(101)의 처리의 경우도, 소기판(101)을 사이에 두어 대향하는 각 쌍의 기판 반송 롤러(12, 12)의 간격을 바꾸는 것에 의해 대응할 수 있는 구조로 되어 있다. 이 경우, 기판 반송 롤러(12)는, 기판(1)의 반송 방향으로 평행한 직선상의 위치에서, 인접하는 2개의 기판 부상 유닛(10, 10) 사이의 간극이 있는 위치에 각각 설치되고 있으므로, 이 간극 내에 진입하도록, 같은 기구에 의해 이동시킬 수 있다(도 7(b), 도 6 참조).
기판 반송 롤러(12)는, 도 5에 나타나는 것처럼, 기판 반송 롤러 구동 모터(18)로부터의 회전력이, 구동 샤프트(22), 기어 박스(19) 및 기판 반송 롤러 구동 기어 박스(20)를 경유해 전해지는 것에 의해, 회전한다. 이들은, 기판 반송 유닛을 구성하고 있다.
물 또는 약액 처리 유닛(7)의 하부에는, 물 또는 약액을 넣는 물 또는 약액 탱크(25)와 기판 부상 유닛(10)에 물 또는 약액을 압송하는, 물 또는 약액 펌프(A27)와 물 또는 약액 샤워 노즐(13)에 물 또는 약액을 압송하는, 물 또는 약액 펌프(B28)가 설치되어 있다.
액 조절 에어 나이프(14)로 10번째의 기판 부상 유닛(10)에의 공기의 공급은, 후술하는, 건조 처리 유닛(9)의 하부에 배치된 에어 블로어(air blower)(31)에 의해 행해진다.
(린스 처리 유닛)
다음에, 린스 처리 유닛(8)의 구성을, 도 4, 도 5를 참조하면서, 상세하게 설명한다.
린스 처리 유닛(8)의 상부에는, 본 실시예 1에서는, 9개의 기판 부상 유닛(10)이 배치되고 있다. 이러한 기판 부상 유닛(10) 중, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 1번째에서 8번째까지의 기판 부상 유닛(10)에서는, 물이 분출된다. 또, 9번째의 기판 부상 유닛(10)에서는, 공기가 분출된다. 본 실시예 1에서는, 도면의 왼쪽에서 2번째의 기판 부상 유닛(10)과 3번째의 기판 부상 유닛(10)의 사이에는, 상하 1쌍의 회전 브러쉬(양면 브러쉬 세정수단)(23)가 배치되어 있고, 이러한 회전 브러쉬(23)는, 회전 브러쉬 구동 모터(24)에 의해 회전된다. 또, 이러한 회전 브러쉬(23)를 적시도록, 도면의 좌측에서 1개째와 2개째의 물 샤워 노즐(15)이 배치되어 있다.
또, 본 실시예 1에서는, 물을 펄스상으로 분출하여, 기판(1)의 표면을 세정하는, 물 펄스 건 노즐(16)이 배치되어 있다. 또, 물 펄스의 처리의 후에, 최종적으로 린스 처리를 실시하는, 도면의 좌측에서 3개째의 물 샤워 노즐(15)이 배치되어 있다. 그리고, 이 물 샤워 노즐(15)로부터 분출해지는 물과, 물 샤워 노즐(15)에 대향하여서 배치된, 도면의 우측에서 3번째의 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출되는 물에는, 도시하지 않는 초음파 유닛으로 발생한 초음파 진동을 각각 부가할 수 있는 구조로 되어 있다.
또, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 9번째의 기판 부상 유닛(10)(이 유닛에서는, 상기대로 공기가 분사된다.)의 상부에는, 기판(1)의 상면에 모인 물을 공기류로 불어 날리는, 액 조절 에어 나이프(14)가 배치되어 있다.
기판(1)의 좌우 양측 엣지부에 수평 방향에서 접촉하여, 기판(1)을 이동시키는, 복수의 기판 반송 롤러(12)는, 본 실시예 1에서는, 린스 처리 유닛(8)에, 5조 배치되어 있다.
이러한 기판 반송 롤러(12)는, 기판 반송 롤러 구동 모터(l8)로부터의 회전력이, 구동 샤프트(22), 기어 박스(19) 및 기판 반송 롤러 구동 기어 박스(20)를 경유하여 전해지는 것에 의해, 회전한다.
린스 처리 유닛(8)의 하부에는, 물을 넣는 물 탱크(26)와 기판 부상 유닛(10)에 물을 압송하는 물 펌프(A29)와 물 샤워 노즐(15)에 물을 압송하는 물 펌프(B30)가 배치되어 있다.
(건조 처리 유닛)
다음에, 건조 처리 유닛(9)의 구성을, 도 4, 도 5를 참조하면서, 상세하게 설명한다.
건조 처리 유닛(9)의 상부에는, 본 실시예에서는, 7개의 기판 부상 유닛(10)이 배치되고, 이러한 기판 부상 유닛(10) 중, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 2번째와 3번째의 기판 부상 유닛(10)은, 기판(1)의 상하면을 건조시키기 위한 상하 한 쌍의 건조 에어 나이프(17)를 배치하기 때문에, 변형한 형상으로 되어 있다. 이들 7개의 기판 부상 유닛(10)과, 건조 에어 나이프(17)에서는, 공기(압축 공기)가 분출된다.
또, 7개의 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출되는 공기에 대해서는, 공기에 대신하여, 질소가 사용되기도 한다.
기판(1)의 좌우 양측의 엣지부에 수평 방향에서 접촉하여, 기판(1)을 이동시키는 복수의 기판 반송 롤러(12)는, 본 실시예 1의 건조 처리 유닛(9)에서는, 4조 배치되어 있다. 이 내, 도 4, 도 5의 오른쪽에서 2조는, 기판(1)의 취출시에, 기판 반송 롤러(12)를 유지하는 기판 반송 롤러 아암(21)이, 기판(1)의 진행 방향에 대해서 좌우의 수평 방향으로 서로 멀어지게 이동하고, 기판(1)의 반송로를 여는 구조로 되고 있다.
이러한 기판 반송 롤러(12)는, 기판 반송 롤러 구동 모터(18)로부터의 회전력이, 구동 샤프트(22), 기어 박스(19) 및 기판 반송 롤러 구동 기어 박스(20)를 거쳐 전해지는 것에 의해, 회전한다.
건조 처리 유닛(9)의 하부에는, 에어 블로어(31)가 배치되어 있다. 그리고, 이 에어 블로어(31)로부터는, 공기가, 건조 처리 유닛(9) 내에 있는, 7개의 기판 부상 유닛(10)과, 건조 에어 나이프(17)와, 린스 처리 유닛(8) 내에 있는, 액 조절 에어 나이프(14)와, 상기 액 조절 에어 나이프(14)의 하방에 설치된 기판 부상 유닛(10)과, 물 또는 약액 처리 유닛(7) 내에 있는, 액 조절 에어 나이프(14)와, 상기 액 조절 에어 나이프(14)의 하방에 설치된 기판 부상 유닛(10)에, 각각 압송된다.
또, 건조 처리 유닛(9) 내에 있는, 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출되는 공기에 대신하여 질소가 사용되는 경우에는, 질소의 공급 계통이 별도 설치되게 된다.
(작동의 설명)
(기판의 투입)
다음에, 이와 같이 하여 구성되는, 본 실시예 1의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 처리되는 기판(1)은, 도 1에 나타나는 기판 로더(5)에 의해, 본 실시예 1의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치의, 물 또는 약액 처리 유닛(7)에 투입된다. 도시하지 않은 기판 투입 아암에 의해, 기판(1)이, 물 또는 약액 처리 유닛(7) 내로 하강하여 오면, 기판 반송 롤러(12)를 유지하고 있는 기판 반송 롤러 아암(21)이, 기판(1)의 진행 방향에 대하여 좌우의 수평 방향에서 기판(1)에 가까워지는 방향으로 이동하여, 대향하는 2조의 기판 반송 롤러(12, 12)가, 기판(1)의 좌우의 엣지부에 수평 방향에서 접촉한다. 동시에, 기판 투입 아암이 퇴피하여, 물 또는 약액 처리 유닛(7)에 배치된, 10개의 기판 부상 유닛(10) 내의, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 1번째에서 4번째까지의 기판 부상 유닛(10)으로부터는, 물 또는 약액의 분출이 개시된다. 본 실시예 1의 경우, 기판(1)의 크기는, 이들 4개의 기판 부상 유닛(10)에 의해 정확히 지지되는 크기로 있다.
(세정)
다음에, 기판 부상 유닛(10) 중의, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 5번째에서 9번째까지의 기판 부상 유닛(10) 및 2개의 물 또는 약액 샤워 노즐(13)로부터도, 물 또는 약액의 분출이 시작되어, 10번째의 기판 부상 유닛(10) 및 액 조절 에어 나이프(14)로부터는 공기의 분출이 시작된다. 동시에, 기판 반송 롤러(12)가 회전을 시작하여, 기판(1)을 소정의 스피드로 반송을 개시한다.
기판(1)의 후단이, 왼쪽에서 4번째의 기판 부상 유닛(10)을 통과하면, 1번째에서 4번째까지의 기판 부상 유닛(10)으로부터의 물 또는 약액의 분출은 정지한다.
(액 조절)
기판(1)은, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 1번째에서 9번째까지의 기판 부상 유닛(10) 및 물 또는 약액 샤워 노즐(13)로부터의 물 또는 약액의 분출로 세정되어, 동 10번째의 기판 부상 유닛(10) 및 액 조절 에어 나이프(14)로부터의 공기의 분출로, 기판(1) 상하면에 모여 있는, 물 또는 약액이 불어 날려 버려지고, 다음의 린스 처리 유닛(8)에 반송된다.
기판(1)의 후단이, 상기 액 조절 에어 나이프(14)의 아래를 통과하면, 물 또는 약액 처리 유닛(7)으로의 물 또는 약액의 분출이나 공기의 분출은 정지되어, 기판 반송 롤러(12)의 회전도 정지된다.
(린스 처리)
기판(1)의 선단이 린스 처리 유닛(8)에 들어오면, 상기 린스 처리 유닛(8) 내 기판 반송 롤러(12)가 회전을 시작하고, 동시에, 상기 린스 처리 유닛(8) 내의 9개의 기판 부상 유닛(10) 중의, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 1번째에서 4번째까지의 기판 부상 유닛(10)으로부터의 물의 분출 및 왼쪽에서 1번째와 2번째의 물 샤워 노즐(15)로부터의 물의 분출이 시작되어, 회전 브러쉬(23)가 회전을 개시한다. 기판(1)의 선단이, 4번째의 기판 부상 유닛(10)을 통과하면, 9개의 기판 부상 유닛(10) 중의, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 5번째에서 8번째까지의 기판 부상 유닛(10), 및, 물 펄스 아암 노즐(16)로 왼쪽에서 3번째의 물 샤워 노즐(15)로부터도, 물의 분출이 시작되어, 동시에, 도시하지 않는 초음파 유닛이 작동하여, 상기 도면의 좌측에서 3개째의 물 샤워 노즐(15)로부터 분출하는 물과, 이것에 대향하는, 도면의 우측에서 3번째의 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출하는 물에, 초음파 진동이 부가된다.
도면의 좌측에서 9번째의 기판 부상 유닛(10) 및 액 조절 에어 나이프(14)에서는, 공기의 분출이 시작된다.
린스 처리 유닛(8)에 있어서, 기판(1)의 후단이 왼쪽에서 4번째의 기판 부상 유닛(10)을 통과하면, 1번째에서 4번째까지의 기판 부상 유닛(10)으로부터의 물의 분출, 왼쪽에서 1번째와 2번째의 물 샤워 노즐(15)로부터의 물의 분출, 회전 브러쉬(23)의 회전이 정지한다.
기판(1)은, 회전 브러쉬(23)와 물 펄스 아암 노즐(16)로부터의 압력수(壓力水)로 세정되어, 왼쪽에서 3번째의 물 샤워 노즐(15)로 린스 되어 9번째의 기판 부상 유닛(10) 및 액 조절 에어 나이프(14)로부터의 공기의 분출로, 기판(1) 상하면에 모여 있던 물이 불어 날려 버려져, 다음의 건조 처리 유닛(9)에 반송된다.
기판(1)의 후단이, 액 조절 에어 나이프(14)의 아래를 통과하면, 린스 처리 유닛(8)에서 물의 분출이나 공기의 분출 및 초음파 유닛의 작동은 정지되어 기판 반송 롤러(12)의 회전도 정지한다.
(건조 공정)
기판(1)의 선단이 건조 처리 유닛(9)에 들어오면, 상기 건조 처리 유닛(9) 내의 기판 반송 롤러(12)가 회전을 시작하고, 동시에, 상기 건조 처리 유닛(9) 내의 7개의 기판 부상 유닛(10) 및 상하 한 쌍의 건조 에어 나이프(17)로부터의 공기의 분출이 시작된다. 기판(1)은, 상하 한 쌍의 건조 에어 나이프(17)의 사이를 통과하는 동안에, 기판(1)의 상하면 모두, 건조된다.
(기판의 취출)
기판(1)의 선단이 건조 처리 유닛(9)의 우단에 이르면, 기판 반송 롤러(12)가 회전을 정지한다. 동시에, 도 4, 도 5의 왼쪽에서 1번째에서 3번째까지의 기판 부상 유닛(10)으로부터 공기의 분출과 건조 에어 나이프(17)로부터의 공기의 분출을 정지한다.
다음에, 도 1로 나타난 기판 언로더(6)로부터, 도시하지 않는 기판 취출 아암이 하강하여 내려오고, 기판(1)의 엣지부를 잡으면, 왼쪽에서 4번째에서 7번째까지의 기판 부상 유닛(10)으로부터의 공기의 분출을 정지한다. 동시에, 건조 처리 유닛(9)에 4조 배치되어 있는 기판 반송 롤러(12) 내의, 도 4, 도 5의 오른쪽으로부터 2조의 기판 반송 롤러(12), 상기 기판 반송 롤러(12)를 유지하고 있는 기판 반송 롤러 아암(21)이 기판(1)의 진행 방향에 대해서 좌우의 수평 방향으로 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 것에 의해 열려져, 기판 언로더(6)의, 도시하지 않는 기판 취출 아암에 의해서, 기판(1)이 상기 건조 처리 유닛(9)으로부터 취출되어, 처리를 종료한다.
(실시예 1의 효과)
본 실시예 1의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 세정 처리 장치는, 상기와 같이 구성되어 있어, 상기와 같이 작동하므로, 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리(세정, 현상, 에칭, 박리 등)를 받는 기판(1)은, 최초의 물 세정 또는 화학적 처리 공정으로부터 마지막 건조 처리 공정까지의 모든 처리 공정에 있어서, 기판 부상 유닛(10)에 의해, 액체 또는 공기라고 하는 유체로 부상되어진 상태로 처리되므로, 기판(1)의 상면도 하면도 접촉에 의한 오염을 막을 수 있다.
또, 기판(1)의 엣지부에 수평 방향에서 접촉해 회전하는 기판 반송 롤러(12)에 의한 기계적인 힘에 의해, 기판을 고속이고 안정적으로 이동시킬 수 있다. 또, 기판 반송 롤러(12)는, 수평 방향에서 기판(1)의 엣지부에만 접촉한다고 하는 구조 때문에, 기판(1)의 상면도 하면도 접촉에 의한 오염을 막을 수 있고, 또 롤러 자국의 생성을 막을 수 있다.
또, 장치의 전체 길이에 걸쳐 복수 배치된 기판 부상 유닛(10)의 각각에, 선택적으로, 약액, 물, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 정밀하게 제어하면서 공급 정지시킬 수 있는 것으로, 상시, 전체 기판 부상 유닛(10)에 유체를 흘리지 않고, 기판이 통과하는 부분의 기판 부상 유닛(10)만에, 필요한 양의 유체를 순차 공급해 갈 수 있으므로, 유체의 소비량을 낮게 억제할 수 있는 것과 동시에, 약액이나 물이라고 하는 액체를 압송하는 펌프의 용량을 작은 것으로 해결할 수 있다.
또, 기판(1)을 부상시키는 유체가, 기판 부상 유닛(10)의 상부 평면(액분출면)에 설치된 유체 분출구멍(원형 또는 슬릿 형상의 구멍)(11, 102)으로부터 기판(1)의 하면으로 향하여 균일하게 분출하도록 되어 있으므로, 기판(1)은, 상기 유체에 의해서 면상의 균일한 강한 밀어 올리는 힘을 받는다. 이 때문에, 기판(1)의 양면 처리의 경우, 기판 상부에서 분사되는 물 또는 약액의 샤워에 의한, 기판 상부로부터 가해지는 타력(압력)을 받아도, 기판(1)을 부상시킨 상태를 유지할 수 있다. 또, 기판(1)을 밀어 올리는 힘이, 면상으로 균일하기 때문에, 두께가 얇은 기판도 처리할 수 있다.
덧붙여, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리의 경우, 기판 부상 유닛(10)으로부터도 물 또는 약액이 분출하지만, 이때, 기판 하면에 충돌한 물 또는 약액은, 층류상의 층을 이루어, 기판(1)의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판(1)의 하면도 얼룩짐이 없는 균일한 세정 또는 에칭 등의 화학적 처리를 할 수 있다.
또, 기판(1)을 부상시키는 유체가, 기판 부상 유닛(10)의 상면의 V자 형상의 움푹 팬 곳의 저부에 설치된 유체 분출구멍(긴 1개의 슬릿 형상의 구멍)(103)으로부터 기판(1)의 하면으로 향하여 균일하게 분출하도록 되는 경우에는, 이 유체는, V자 형상의 움푹 팬 곳을 충만시키고, 거기로부터 넘쳐 흘리면서, 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판(1)은, 상기 유체에 의해서 면상의 균일한 강한 밀어 올리는 힘을 받는다. 이 때문에, 기판(1)의 양면 처리의 경우, 기판 상부에서 분사되는 물 또는 약액의 샤워에 의한, 기판 상부로부터 가해지는 타력(압력)을 받아도, 기판(1)을 부상시킨 상태를 유지할 수 있다. 또, 기판(1)을 밀어 올리는 힘이, 면상으로 균일하기 때문에, 두께가 얇은 기판도 처리할 수 있다.
덧붙여, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리의 경우, 상기 기판 부상 유닛(10)으로부터 물 또는 약액이 분출하지만, 이때, V자 형상의 움푹 팬 곳에 충만한 물 또는 약액은, 거기로부터 넘쳐 흘리면서, 층류상의 층을 이루고, 기판(1)의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 흐르기 때문에, 기판(1)의 하면도, 보다 한층 얼룩짐이 없는 균일한 세정 또는 에칭 등의 화학적 처리를 할 수 있다.
또, 린스 처리 유닛(8)에 있어서, 도면의 좌측에서 3개째의 물 샤워 노즐(15)로부터 분출하는 물과, 이것에 대향하는, 도면의 우측으로부터 3번째의 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출하는 물에, 초음파 진동이 부가되므로, 물 또는 약액에 의한 린스 효과에 더해져, 초음파 진동에 의한 기계적인 힘이 부가되어, 보다 한층 린스 효과를 높일 수 있다.
또, 적어도 1개소, 서로 이웃하는 2개의 기판 부상 유닛(10, 10) 사이에, 양면 브러쉬 세정 수단(23)이 갖춰져 있으므로, 브러쉬의 기계적인 힘으로, 기판 상하면의 오염물질을 떨어뜨릴 수 있어, 기판 양면 세정에 있어서, 기판 상하면의 세정 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 적어도 1개, 물을 펄스상으로 분출하여, 기판의 표면을 세정하는 펄스 건(16)이 춰져 있으므로, 펄스 건(16)에 의한 수류가, 펄스상으로 분사되는 물이 고유속과 압력에 의해, 기판 상면의 오염물질을 불어 날려 버릴 수 있어, 기판 편면 세정에 있어서, 기판 상면의 세정 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
더구나, 또, 복수의 반송 롤러(12)는, 기판(1)의 반송 방향으로 평행한 직선상의 위치에서, 인접하는 2개의 기판 부상 유닛(10, 10) 사이의 간극을 있는 위치에 각각 설치되어, 처리하는 기판(1)의 폭 사이즈에 맞추어, 기판을 사이에 두고 대향하는 각 쌍의 반송 롤러(12, 12) 사이의 간격을 가변으로 하는 수단이 갖춰져 있으므로, 처리되는 기판(1)의 폭 사이즈가 기판 부상 유닛(10)의 폭 사이즈를 넘어 변화하여도, 장치의 부품이나 구성을 바꾸는 것과 없이, 복수의 반송 롤러(12)에 의해, 기판(1)을 반송할 수 있다.
(실시예 2)
다음에, 본 발명의 다른 실시예(실시예 2)에 관하여 설명한다.
본 실시예 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에서는, 기판(1)의 하면만의 처리가 실행된다. 기판(1)은, 약액 처리 공정에서는, 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출되는 약액에 의해서, 기판(1)의 하면만의 약액 처리가 실행되고, 또 린스 처리 공정에서는, 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출되는 물에 의해서, 기판(1)의 하면만의 린스 처리가 행해진다.
이때, 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출한 물 혹은 약액이, 기판(1)의 상면으로 돌아 들어가지 않도록, 도 6에 나타나는 것처럼, 복수의 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐(32)이, 기판 부상 유닛(10)의 상부에, 기판(1)의 진행 방향을 향하여 경사지도록 하여, 장치 전체에 걸쳐서 설치되고 있어, 이 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐(32)로부터 고속의 공기류가 기판(1)의 상면에 세차게 불어져(화살표 S1참조), 기판(1)의 진행 방향 전면 및 양측면으로부터의 물 또는 약액이 기판(1)의 상면으로 돌아 들어가는 것을 막는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 기판(1)의 상면에는, 물 또는 약액이 일체 접촉하는 것이 없이, 기판(1)의 하면을 처리할 수 있다.
또, 이 경우, 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐(32)은, 그 분출구로부터 분출된 공기가, 인접하는 2개의 기판 부상 유닛(10, 10) 사이의 간극을 빠져나가 하방으로 방출되는(화살표 S2참조) 위치에 설치되고 있으므로, 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐(32)의 분출구로부터 분출된 공기류가, 기판(1)의 후방에서 분출하는 물 또는 약액을 기판(1)의 후부 상면에 불어 올리는 것이 없게 되어, 기판(1)의 후방이나 측면에서의 물 또는 약액의 기판 후부 상면으로의 돌아 들어가는 것도 막을 수 있다.
본 실시예 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치는, 이상의 점에서 실시예 1의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치와 다르지만, 그 외의 점으로 다른 것은 없고, 또 그 작동도, 기판(1)의 이동 경로의 상부에 배치된, 물 또는 약액 샤워 노즐(13), 액 조절 에어 나이프(14), 물 샤워 노즐(15), 물 펄스 건 노즐(16)이 작동하지 않고, 회전 브러쉬(23)가 기판(1)에 접촉하지 않는 위치에 퇴피하는 곳이 다른 것 외는, 실시예 1의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치와 다른 곳은 없기 때문에, 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
(실시예 2의 효과)
본 실시예 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치는, 상기와 같이 구성되어 있어, 상기와 같이 작동하므로, 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
도 9는, 예로서, 종래의 터치 패널의 회로 패턴을 형성하는 프로세스의 플로우를 나타내고 있다. 회로를 형성하는 재료의 박막이 형성된 기판(1)의 일방의 면(회로 형성면)에, 에칭에 의해 회로를 형성하는 프로세스로, 먼저, 기판(1)의 회로 형성면을 세정 공정, UV조사 공정으로 청정하게 하고, 레지스트를 도포하여, 프리베이크 공정으로 레지스트를 가열하여 경화시켜, 노광 공정으로 자외선에 의해 회로의 패턴을 새겨, 다음의 현상 공정으로 회로 이외의 부분의 레지스트를 녹여 없애고, 포스트베이크 공정으로 한번 더 레지스트를 가열하여, 레지스트를 경화시킨다.
다음에, 기판(1)의 또한 일방의 면(회로 형성면의 뒤편)에, 이후의 에칭 공정으로의 약품이 접촉하지 않게, 레지스트로 보호막을 형성한다. 이 때문에 공정이, 기판 반전(기판을 뒤집는다), 이면 레지스트 도포, 이면 포스트베이크, 기판 반전의 각 공정으로 있다.
이 후에, 기판(1)의 회로 형성을 실시하기 위해, 에칭 공정으로, 상기 레지스트로 보호된 회로 패턴 이외의 부분의 회로 형성 재료를 녹여 없애고, 다음의 레지스트 박리 공정으로, 회로 패턴상에 남은 레지스트를 녹여 없앤다.
이 후, 또 기판을 반전해, 이면 레지스트 박리 공정으로, 회로 형성면의 뒤편에 형성한 보호막의 레지스트를 녹여 없애고, 기판(1)을 반전하여, 기판(1)의 회로 형성면을 상면으로 되돌리고, 처리를 종료한다.
이것에 대해서, 본 실시예 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치로, 기판(1)의 하면만의 처리를 실시하여, 터치 패널의 회로 패턴을 형성하는 프로세스의 플로우는, 도 10에 나타나는 대로 된다. 이하에, 이 프로세스 플로우를 설명한다.
기판(1)의 회로 형성면에 회로 패턴을 새기는 노광 공정까지는, 종래의 프로세스와 같지만, 본 실시예 2의 기판 처리 장치에서는, 기판(1)의 상면에 일체의 물 및 약액을 접촉시키는 것 없이 처리할 수 있으므로, 종래의 프로세스에 있는, 회로 형성면의 뒤편에 레지스트에 의해 보호막을 형성하고, 또 이것을 박리할 필요가 없다. 따라서, 도 9에 있어서의 최초의 기판 반전, 이면 레지스트 도포, 이면 포스트베이크, 이면 레지스트 박리의 각 공정이 불필요하게 되고, 도 10에 나타나는 것 처럼, 노광 공정 후에 기판(1)을 반전해(뒤집어), 현상 공정, 포스트베이크 공정, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정을 실시하여, 기판(1)을 반전시켜 회로 형성면을 상면으로 되돌리고, 처리를 종료한다.
이와 같이, 본 실시예 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에서는, 회로 형성 공정의 대폭적인 단축이 가능하게 된다.
(실시예 3)
다음에, 본 발명의 또 다른 실시예(실시예 3)에 대해 설명한다.
실시예 1 및 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치에서는, 기판(1)은, 물 또는 약액 세정 처리 유닛(7)과 린스 처리 유닛(8) 사이를, 기판 부상 유닛(10)으로 부상시키면서, 기판 반송 롤러(12)로 연속적으로 반송되는 구성이 되어 있었지만, 본 실시예 3의 기판 처리 장치에서는, 도 8에 나타나는 것처럼, 각 처리 유닛 사이를 벽으로 분리하여, 인접하는 처리 유닛 사이의 기판(1)의 반송을, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 기판 흡착 유닛(33)으로 실시하는 구성으로 되어 있고, 기판(1)의 반송을, 기판 반송 롤러(12)로 실시하지 않고 있다. 이와 같은, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 기판 흡착 유닛(33)은, 시판되고 있다.
또, 기판 부상 유닛(10)도, 실시예 1 및 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치와 다르게, 건조 처리 유닛(9) 이외는, 기판(1)의 면적(평면적)과 동등 또는 그것보다 넓은 면적을 가지는, 기판 부상 유닛(104)을 갖추고 있어, 기판(1)은, 각 처리 유닛 내에서는 이동하지 않고, 기판 부상 유닛(104)의 상부에 정지한 상태로 유지되어, 약액이나 린스 등의 각 처리가 이루어지고 처리가 끝나면, 기판(1)은, 비접촉 기판 흡착 유닛(33)에 의해 들어 올려져, 인접하는 다음의 처리 유닛으로 반송된다.
또, 기판 부상 유닛(10, 104)의 폭(기판(1)의 반송 방향과 직교하는 방향의 길이)은, 기판(1)의 폭과 대략 동등한 것으로, 기판 부상 유닛(104)이, 기판(1)의 면적과 동등 또는 그것보다 넓은 면적을 가지고 있다고 하는 것은, 기판 부상 유닛(104)이, 기판(1)의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지고 있다고 하는 것과 같은 의미이다.
본 실시예 3으로 사용되는 기판 부상 유닛(104)은, 기판(1)의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지고 있어, 실시예 1 및 2의 기판 처리 장치로 사용된, 기판(1)의 반송 방향 길이보다 작은 길이를 가지는 기판 부상 유닛(10)을 단척형 기판 부상 유닛으로 하면, 장척형 기판 부상 유닛에 속하는 것으로 있다.
본 실시예 3의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치는, 이상의 점으로 실시예 1 및 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치와 다르지만, 그 외의 점에서 다른 것은 없고, 또 그 작동도, 건조 처리 유닛(9) 이외의 각 처리 유닛 사이의, 기판(1)의 반송 형태가 차이가 나는 것과, 기판(1)이 건조 처리 유닛(9) 이외의 처리 유닛 내에서 기판(1)의 면적과 동등 또는 그것보다 넓은 면적을 가지는 기판 부상 유닛(104) 상에 정지한 상태로 각 처리가 이루어지는 것 이외는, 실시예 1 및 2의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치와 다른 곳은 없기 때문에, 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
(실시예 3의 효과)
본 실시예 3의 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치는, 상기와 같이 구성되어 있어, 상기와 같이 작동하므로, 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
실시예 1 및 2와 같이, 기판(1)이 각 처리 유닛 사이를 연속적으로 반송되는 경우, 예를 들어, 기판(1)이 물 또는 약액 처리 유닛(7)으로부터 린스 처리 유닛(8)에 연속적으로 반송되는 경우, 특히 물 또는 약액 처리 유닛(7)으로 약액이 사용되고 있으면, 기판(1)이 양쪽 모두의 처리 유닛에 걸쳐 반송될 때에는, 린스 처리 유닛(8)으로부터 물이, 물 또는 약액 처리 유닛(7)에 흘러들어가고, 약액의 농도를 변화시키는 일이 있지만, 비접촉 기판 흡착 유닛(33)으로 기판(1)을 들어올려 반송(도 8, 반송 경로(34) 참조)하는 것에 의해, 물 또는 약액 처리 유닛(7)의 처리조와 린스 처리 유닛(8)의 처리조를 완전하게 분리할 수 있어 상기와 같은 약액의 농도 변화를 막을 수 있다.
또, 연속 반송 방식의 경우, 약액과 물의 혼입을 막기 위해, 물 또는 약액 처리 유닛(7)으로 린스 처리 유닛(8)과의 사이에는, 액 조절 에어 나이프(14)가 갖추어져 있지만, 예를 들면, 박리 공정 등에서 사용되는 약품 등은, 상기 액 조절 에어 나이프(14)로 어중간하게 건조하면, 후의 린스 공정으로, 물로 린스 되기 어렵다고 하는 문제가 생기는 경우가 있지만, 비접촉 기판 흡착 유닛(33)으로 들어올려 반송하면, 기판 하면의 약품은 건조되지 않고 린스 처리되기 위해, 린스 처리를 용이하게 할 수 있다.
덧붙여, 처리하려고 하는 기판(1)을, 기판(1)의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지는 기판 부상 유닛(환언하면, 기판(1)의 면적과 동등 또는 그것보다 넓은 면적을 가지는 기판 부상 유닛)(104)의 상방에, 물 또는 약액의 분류로 부상시키면서 정지시킨 상태로 유지할 수 있으므로, 예를 들면, 레지스트 박리 공정과 같이 약액 처리 시간이 긴 경우의 처리에서도, 연속 반송 처리와 다르게, 처리 유닛의 길이를 길게 할 필요가 없이, 처리 장치를 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명은, 이상의 실시예로 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 변형이 가능하다.
예를 들면, 실시예 2의 기판 처리 장치에 있어서, 기판 반송 롤러(12)에 대신하여, 실시예 3에 서술한, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 기판 흡착 유닛(33)을 사용하여도 좋고, 이것으로 기판(1)을, 각 처리 유닛 내에서 또는 인접하는 2개의 처리 유닛 사이로, 반송하도록 하면, 기판(1)의 상면에의 물 또는 약액의 돌아 들어감이 없게 되는 것으로, 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐(32)을 불필요하게 할 수 있다.
또, 도시하지 않는 초음파 유닛으로 발생시킨 초음파 진동은, 본 실시예 1에서는, 린스 처리 유닛(8) 내에 배치된, 도면의 좌측에서 3개째의 물 샤워 노즐(15)로부터 분출되는 물과, 상기 물 샤워 노즐(15)에 대향하여서 배치된, 도면 우측에서 3번째의 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출해지는 물에만 부가되었지만, 이것으로 한정되지 않고, 그 이외의 물 샤워 노즐이나 기판 부상 유닛(10)으로부터 분출되는 물에도, 적당, 부가되어 좋다.
1 기판
2 저부 반송 롤러
3 수류 박스
4 수류
5 기판 로더
6 기판 언로더
7 물 또는 약액 세정 처리 유닛
8 린스 처리 유닛
9 건조 처리 유닛
10 기판 부상 유닛
11 유체 분출구
12 기판 반송 롤러
13 물 또는 약액 샤워 노즐
14 액 조절 에어 나이프
15 물 샤워 노즐
16 물 펄스 건 노즐
17 건조 에어 나이프
18 기판 반송 롤러 구동 모터
19 기어 박스
20 기판 반송 롤러 구동 기어 박스
21 기판 반송 롤러 아암
22 구동 샤프트
23 회전 브러쉬(양면 브러쉬 세정 수단)
24 회전 브러쉬 구동 모터
25 물 또는 약액 탱크
26 물 탱크
27 물 또는 약액 펌프 A
28 물 또는 약액 펌프 B
29 물 펌프 A
30 물 펌프 B
31 에어 블로어
32 액 돌아 들어감 방지 에어 노즐
33 비접촉 기판 흡착 유닛
34 기판 이동 경로
101 소기판
102 유체 분출 슬릿 A
103 유체 분출 슬릿 B
104 기판 부상 유닛.

Claims (14)

  1. 기판의 하면에 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체 이외는 접촉시키는 것 없이 기판을 부상시키고, 기판을 이동시키면서, 상기 기판의 상면과 하면의 양쪽 또는 하면에만, 물에 의한 세정 처리, 약액에 의한 화학적 처리, 물에 의한 린스 처리 또는 기판 상하에서 분사하는 공기, 질소 가스라고 하는 기체에 의한 건조 처리의 어느 것인가의 처리를 실시하는, 물 또는 약액 처리 유닛, 린스 처리 유닛, 건조 처리 유닛이라고 하는 복수의 기판 처리 유닛을 갖추게 되는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치가,
    상기 기판의 하면으로 향하여 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출하여, 상기 기판을 상기 유체로 부상시키고, 상기 기판의 하면에 비접촉으로 상기 기판의 위치를 유지하고, 연속하여 장치의 전체 길이에 걸쳐 복수 배치된 기판 부상 유닛과,
    상기 기판의 반송 방향에서 보아서 상기 기판의 좌우 양측의 엣지부에 수평 방향에서 접촉하고, 상기 기판을 이동시키는 복수 배치된 반송 롤러를 가지는 기판 반송 유닛,
    을 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 부상 유닛에는, 상기 기판의 이동에 따라서, 상기 기판을 부상시키는 상기 유체를 공급 정지시키는, 정밀 제어 밸브를 포함한 기구가 갖춰져 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 부상 유닛의 상기 기판에 대향하는 표면에, 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출시키는 복수의 원형 또는 슬릿 형상의 구멍을 구비하고, 상기 구멍보다 상기 기판의 하면으로 향하여 상기 유체를 분출시켜, 상기 기판에 충돌시키고, 그 후, 인접하는 구멍에서 마찬가지로 상기 기판의 하면 위에서 충돌할 때까지의 범위를 최대로 하여 그 범위 내에서, 상기 기판의 하면을 따라서 전방위(全方位) 방향으로 같은 형태로 층류상(層流狀)으로 흐르는 구조로 한 것을 특징으로 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에서 있어서,
    상기 기판 부상 유닛의 상기 기판에 대향하는 상면을, 기판 진행 방향 중앙부가 기판 진행 방향에 직교하는 방향에 따라서 움푹 팬 V자 형상으로 하여, 그 V자 형상의 움푹 팬 곳의 저부에, 물, 약액, 공기, 질소 가스라고 하는 유체를 분출시키는, 기판의 폭의 또는 기판의 폭보다 긴 1개의 슬릿 형상의 구멍을 설치하고, 상기 구멍에서 상기 기판의 하면으로 향하여 상기 유체를 분출시켜, 상기 기판에 충돌, 반전시키면서, 상기 움푹 팬 곳을 상기 유체로 충만시켜, 상기 움푹 팬 곳에 충만한 상기 유체를 상기 움푹 팬 곳으로부터 넘쳐 흘리면서, 상기 기판의 하면을 따라서 전방위 방향으로 같은 형태로 층류상으로 흐르게 하는 구조로 한 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 부상 유닛의 상방에, 상기 기판을 처리하는 물 또는 약액을 분출하는 복수의 샤워 노즐을 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 샤워 노즐로부터 분출하는, 상기 기판을 처리하는 물 또는 약액에 초음파 진동을 부가한 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 부상 유닛으로부터 분출하는, 상기 기판을 처리하는 물 또는 약액에 초음파 진동을 부가한 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 1개소, 서로 이웃하는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이에, 양면 브러쉬 세정 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 1개, 물을 펄스상으로 분출하여, 상기 기판의 표면을 세정하는 펄스 건을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 하면만의 처리에 있어서, 상기 기판 부상 유닛으로부터 분출하는 물 또는 약액이 상기 기판의 상면으로 돌아 들어가는 것을 막고, 상기 기판의 표면에 공기를 분출하는 에어 노즐을, 기판의 진행 방향을 향하여 경사지게, 복수 배치한 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에어 노즐은, 그 분출구로부터 분출된 공기가, 인접하는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이의 간극을 빠져나가 하방에 방출되는 위치에 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 하면만의 처리에 있어서, 상기 기판을 반송하는, 베르누이의 원리를 응용한 비접촉 흡착 유닛을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 세정 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 부상 유닛은, 상기 기판의 반송 방향 길이와 동등 또는 그것보다 큰 길이를 가지고, 상기 비접촉 흡착 유닛은, 상기 복수의 기판 처리 유닛 중 인접하는 2개의 기판 처리 유닛 사이에 상기 기판을 들어올리고, 다음의 기판 처리 유닛에 상기 기판을 반송하는 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    복수의 상기 반송 롤러는, 상기 기판의 반송 방향으로 평행한 직선상의 위치에서, 인접하는 2개의 상기 기판 부상 유닛 사이의 간극이 있는 위치에 각각 설치되어, 처리하는 상기 기판의 폭 사이즈에 맞추고, 상기 기판을 사이에 두고 대향하는 각 쌍의 상기 반송 롤러 사이의 간격을 가변으로 하는 수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치.
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