TWI274607B - Apparatus and method of treating substrate - Google Patents

Description

1274607 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種在液晶顯示裝置（LCD )、等離子顯示 裝置（PDP)、半導體裝置等的製造過程中，對LCD或PDP 用玻璃基板、半導體基板等的被處理基板進行各種處理、 例如進行蝕刻處理後的置換處理的基板處理裝置以及基板 處理方法。 【先前技術】 以往，在基板處理裝置中，對於蝕刻處理後的基板的 沖洗處理’如下所述那樣進行。例如，如JP特開 2004-273984號所示，在將基板向水洗處理部的處理室内 搬入時’在處理室的入口侧開口附近，從入口噴嘴向基板 搬送方向下游側供給沖洗液，當基板進一步向搬送方向下 游側前進時，從上部噴射喷嘴向基板的表面供給沖洗液， 一直到從處理室内搬出為止。這樣，（1)能夠防止從入口 喷嘴向基板供給的沖洗液逆流到前步驟的處理槽中，（2) 同時，在處理室的入口附近，從狹縫狀的入口噴嘴向正下 方的基板表面部分均勻地供給大量的沖洗液，並在短時間 内進行沖洗液的置換，從而防止由在前處理中使用的處理 液的殘存導致形成在基板表面上的配線圖案的形狀和線寬 的均句性的惡化’之後從上述噴射噴嘴進行沖洗液供給。 可是，根據上述的基板處理裝置，即使從入口喷嘴供 給沖洗液’由於前步驟中所用的處理液為钻度較高等難以 2014-7708-PF 5 1274607 從基板表面除去的處理液，這種情況下，將在基板表面附 •著的前步驟的處理液可靠地置換為沖洗液變得比較困難， 所以存在由殘存的前步驟的處理液對形成在基板上的配線 圖案等帶來不良影響的情況。 【發明内容】 本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在於提 _ 供一種基板處理裝置以及基板處理方法，即使在前步驟申 • 給予了難以從基板上除去的處理液的情況等下，也能夠防 止對基板新供給的沖洗液逆流到前步驟的處理槽中，同 日守，能夠減低由殘存在基板上的前步驟中的處理液帶來的 不良影響。 根據本發明，提供一種基板處理裝置，包括·· 沖洗液供給裝置，配置在進行將沿著預定的方向搬送 的基板的表面上所附著的處理液置換為沖洗液的置換處理 • 的處理槽内，對該搬送中的基板的表面，向基板搬送方向 下游側供給沖洗液； 流體供給裝置，在上述處理槽内被設置在上述沖洗液 供給裝置的基板搬送方向下游側，在與該基板搬送方向交 叉的基板寬度的整個區域上，對上述基板的表面供給流體。 另外，提供一種基板處理方法，包括·· 第一步驟，用於在進行將沿著預定的方向搬送的基板 的表面上所附著的處理液置換為许洗液的置換處理的處理 槽内，對該搬送中的基板的表面，向基板搬送方向下游側 2014-7708-PF 6 1274607 供給沖洗液； 、、第二步驟，用於在上述處理槽内的上述第一步驟 洗液供給位置的基板搬送方向下游側，在與該基板搬送方 向交又的基板寬度的整個區域上，斟 對上述基板的表面供认 流體。 〃 ％ 在這些結構中，通過在處理槽内的入口附近，對搬送 中的基板的表面，向基板搬送方向下游側供給沖洗液，從 % 而防止沖洗液從該處理槽逆流到前步驟的處理槽，同時， " 進行將在前步驟中供給的處理液置換為沖洗液的處理。而 、 且’對供給了該沖洗液之後的基板表面，通過在與基板搬 送方向交叉的基板寬度的整個區域上供給的流體，也會除 去這殘存在基板表面上的則步驟的處理液，所以即使是在 則步驟中給予了枯度咼的處理液等難以除去的處理液時， 也能夠進一步將該殘存處理液從基板表面除去。 上述流體可由氣體以及液體兩種流體構成。當是由氣 _ 體與液體構成的氣液流體時，流體溫度因絕熱膨脹效果而 降低，通過該氣液流體而冷卻殘存在基板表面的前步驟的 處理液。另外，可以使該氣液流體的液體部分為細小的粒 子狀。由此，液體部分因周圍的熱而能夠容易蒸發。即， 能夠吸取周圍的熱來作為氣化熱。通過由此產生的冷卻效 果，也能夠冷卻殘存在基板表面的處理液。因此，例如在 前步驟中給予的處理液是蝕刻液等情況下，由於能夠冷卻 該蝕刻液而降低蝕刻速度，所能夠防正殘存在基板表面 上的蝕刻液損壞形成在基板表面的配線圖案的形狀與線寬

2014-7708-PF 7 1274607 的均勻性。 另外，可以以高壓供給上述流體。 並且，又選上述高壓流體是以高壓的液體供給的。 通過供給高壓流體，除去殘存在基板表面的在前步驟 :予的處理液，從而即使是在前步驟中對基板表面給予 了點度兩的處理液的情況下’也能夠可靠地除去該殘存處 •、根據本發明，能夠防止沖洗液從處理槽逆流到前步驟 ' 的處理槽，同時，能夠在短時間内進行將在前步驟中供給 ' 2處理液置換為沖洗液的處理。另外，通過向基板供給由 氣體與液體構成的氣液流體，即使是在前步驟中對基板表 面〜予了粘度咼的處理液等難以除去的處理液的情況下， 也月b夠可罪地除去該殘存處理液，從而能夠減低殘存處理 液對基板帶來的不良影響。 而且，通過對基板供給高壓流體，即使是在前步驟中 籲對基板表面給予了粘度高的處理液等難以除去的處理液的 情況下，也能夠可靠地除去該殘存處理液。 【實施方式】 以下，針對本發明的一個實施形態有關的基板處理裝 置以及基板處理方法，參照附圖進行說明。圖1是表示本 發明的第一實施形態有關的基板處理裝置的概略結構的結 構圖’特別是圖示了設置言作為本發明的特徵結構的會 液供給機構（入口喷嘴20以及氣液流體喷嘴21)的水洗 2014-7708-PF 8 1274607 處：：。在第一實施形態有關的基板處理襄置i中，作為 理部1〇的前步驟，與水洗處理部1〇相鄰而設置有 ==圖略），刻處理槽中，為了除去由顯影 處理而圖案形成的抗㈣的下層的露出部分’向基板表面 供給姓刻用的藥液（以下稱為“蚀刻液，，），因此在水洗 處理部10中，要沖洗_㈣液等，而置換為在水洗處理 部10供給的新的沖洗液（例如’由純水等構成。只要是斑 在前步驟中對基板w供給的處理液不同的液體即可）。 水洗處理部1〇包括處理室12，該處理室12包括入口 侧開口 14以及出口侧開口 16。在處理室12的内部，配設 有將基板双以水平姿態、或者在與基板搬送方向（圖μ 箭頭方向）垂直的方向傾斜的姿態進行搬送的輥式輸送裝 置18。如上所述，將在蝕刻處理部表面附著了蝕刻液的狀 態的基板W，搬送到該水洗處理部丨〇。在處理室J 2的入口 侧開口 14附近，配設有向基板w的表面噴出沖洗液的入口 喷嘴（沖洗液供給裝置）20。該入口喷嘴2〇對基板w供給 大量的沖洗液，從而在短時間内將在前步驟中附著在基板 W的表面上的蝕刻液置換為沖洗液。此外，在該入口噴嘴 2 0的基板搬送方向下游侧，在基板搬送線路的上方設置有 對基板喷出由氣體以及液體構成的氣液流體的氣液流體喷 嘴（氣液流體供給裝置）21，在氣液流體喷嘴21的下游側， 在基板搬送線路的上方以及下方，沿著基板搬送線路分別 設置有上部喷射〜喷嘴22、下部嗔射言嘴24,。 在入口喷嘴20、上部喷射喷嘴22、以及下部喷射噴嘴 2014-7708-PF 9 1274607 24上，分別連接有沖洗液供給配管26、28、3〇，在各沖洗 液供給配管26、28、30上分別設置有開閉控制閥Vl、V2、 Vs。各沖洗液供給配管26、28、3〇分別與配管32a相連接， 配管32a以流路形式連接到泵34的噴出口側。泵34的吸 入口側通過配管32b而連接到貯留純水2的貯水槽36的底 部。 在氣液流體喷嘴21上連接有沖洗液配管31，例如純 瞻水由圖略的純水供給源、或者貯水槽適當地供給。在沖 洗液配管31上設置有可調整開度的閥門Ve，能夠進行向氣 液流體喷嘴21供給的純水流路的開閉、以及純水的流量調

Ar/r 即 〇 此外，在氣液流體噴嘴21上，連接有從氮氣供給源向 氣液流體噴嘴21供給高壓氮氣的氮氣配管33。在該氮氣 配管33上設置有可調整開度的閥v?,能夠進行向氣液流體 噴嘴21供給的氮氣的流路的開閉、以及氮氣的流量調節。 i 此外，通過改變閥V?的開度，從而能夠改變向氣液流體噴 嘴21導入的氮氣的壓力（流量），也能夠改變在氣液流體 噴嘴21生成的純水的液滴的粒徑。在氮氣配管33中，在 閥V?與氣液流體噴嘴21之間，設置有測定被導入到氣液 流體喷嘴21的氮氣的壓力的壓力計35。由該壓力計35檢 測出的檢測結果被送到控制器5〇，控制器5〇能夠對應於 該檢測結果來控制閥V7的開閉，從而調整氮氣的壓力。 當同時打開士逾閥V6、V7，向氣液流體噴嘴比同,時導 入純水以及氮氣時，由氣液流體噴嘴21生成純水的液滴 2014-7708-PF 10 1274607 (霧）並進行喷射。閥Ve、V7的開閉動作由控制器5q控制。 在清洗基板w的表面時，通過控制器5G的控制，在從 入口噴嘴2。噴出沖洗液的同時，從氣液流體喷嘴21向基 $ W的表面噴射由純水以及氮氣構成的氣液流體，此外， 從上部噴射噴嘴22、以及下部喷射喷嘴24對基板W喷射 霧狀的沖洗液。 在處理至12的底部設置有液體流出管42。液體流出 馨官42分支為回收用配管44與排液用配管46。回收用配管 • 44的前端流出口導入到貯水槽％内。另外，通過排液用 .配笞46來廢棄使用過的沖洗液。在回收用配管以及排 液用配管46上，分別設置有開閉控制閥v4、v5。 接下來，針對入口喷嘴2〇以及氣液流體噴嘴21進行 說明。圖2是表示入口喷嘴2〇以及氣液流體噴嘴21的配 置、和從入口噴嘴20以及氣液流體喷嘴21喷出沖洗液的 狀況的俯視圖。圖3是表示入口喷嘴2〇以及氣液流體喷嘴 驗21的配置、和從入口喷嘴2〇以及氣液流體喷嘴21喷出沖 洗液的狀況的侧視圖。 如圖2所示，入口喷嘴2〇在與基板w的搬送方向垂直 的基板寬度方向上延伸，以橫跨該基板寬度的長度而被設 置。在入口噴嘴2〇上，橫跨入口喷嘴20的長度方向而在 基板寬度的整個區域上設置有喷出沖洗液的狹縫2〇1。另 外’如圖2以及圖3所示，對基板w的表面的寬度的整個 區域’從該狹縫201向基板搬送方向下游侧簾狀地喷你大 量沖洗液。喷出的沖洗液擴散到入口喷嘴2〇的基板搬送方 2014-7708-PF 11 1274607 向下游側的基板w的整個表面。由此，在短時間内沖洗殘 存在被搬运來的基板w的表面上的、前步驟中的處理液（餘 刻液）。 另外，配設在入口噴嘴20的基板搬送方向下游側的氣 液流體噴嘴2丨也在基板的寬度方向上延伸，以橫跨該基 板寬度的長度而被設置。在該氣液流體噴嘴21上，橫跨^ 液伽·體喷嘴21的長度方向而以一定間隔設置有複數個向 φ 位於正下方的基板W的表面部分喷出氣液流體的噴出口 210。從各噴出口 21〇，例如對基板w表面垂直噴射時，以 從基板W到喷出口 210的距離為2〇咖〜1〇〇職（最好為 70mm)、噴射壓為〇.4Mpa來噴射氣液流體。如圖2所示， 各相鄰噴出口 210之間的間隔如下這樣設定：從各噴出口 21〇噴出的氣液流體到達基板w的表面時，氣液流體的各 噴射區域R在基板寬度方向重疊。 從上述氣液流體喷嘴21的噴出口 21〇噴出的氣液流體 鲁以上述壓力到達基板W的表面，由於分別從各噴出口 21〇 噴出的氣液流體彼此重疊，所以在整個基板寬度方向上形 成了氣液流體的壁。 從上述入口喷嘴20呈簾狀地噴射沖洗液，之前殘存在 該基板W的表面上的處理液，由從入口喷嘴2〇噴出的沖洗 液在基板W的表面向基板搬送方向下游側沖洗，但如圖2 以及圖3所示，含有在該前步驟中給予基板w的處理液j蝕 刻液）的沖洗液被上述氣液流體的登费在.氣,液流體嘴嘴Μ 的配設位置’並且不會進一步流向基板搬送方向下游侧。 2014-7708-PF 12 1274607 被攔阻的沖洗液沿著氣液流體的壁在基板寬度方向上汽 動，在基板w的侧邊部，從基Μ的表面流落到處理室η 的底部。在本實施形態中，由於通_式輸㈣置18以在 與基板搬送方向垂直的方向傾斜的姿態搬送基板w，所以 上述被攔阻的沖洗液被引導到成為該傾斜的下側的基板w 側邊部，從而流落到處理室12的底部。 這樣，在前步驟給予到基板w上的處理液從基板¥的 • 表面流落，但例如在前步驟中被給予的處理液為粘度高的 _處理液等、難以從基板w的表面除去的處理液時，有可能 處理液殘存在由來自入口噴嘴20的沖洗液進行清洗後的 基板W的表面上。但是，在本實施形態中，從氣液流體喷 嘴21的喷出口 210喷射的氣液流體，由於如上所述由氣體 以及液體構成，所以因絕熱膨脹的效果而溫度較低，從而 冷卻殘存在基板w的表面上的前步驟的處理液。另外，由 於上述氣液流體的液體部分是細小的粒子，容易因周圍的 馨熱而瘵發，吸取周圍的熱而作為氣化熱，由此產生的冷卻 效果也能夠冷卻殘存在基板W的表面上的前步驟的處理 液。因此，因為能夠冷卻在前步驟中給予的、例如蝕刻液 而降低蝕刻速度（反應速度），所以會減低殘存在基板W 的表面上的钱刻液對形成在基板W的表面上的配線圖案的 形狀和線寬的均勻性帶來的不良影響。 另外，如上所述，由於從氣液流體喷嘴21以一定的壓 力向基板W的表面喷射氣液流嘗V所议可以得到通，過實射 的氣液流體的壓力也除去殘存在基板W的表面上的前步驟 2014-7708-PF 13 1274607 的處理液的效果。 此外，通過由上述氣液流體的壁帶來的攔阻沖洗液的 效果，在氣液流體喷嘴21的基板搬送方向下游侧，在從基 板W流落的沖洗液中沒有殘存前步驟中的處理液，所以如 果在氣液流體噴嘴21的下游侧的區域對沖洗液進行回 收，就可以進行再利用。 接下來’說明本發明有關的基板處理裝置的第二實施 _ 形態。圖4是表示第二實施形態有關的基板處理裝置的概 - 略結構的結構圖，特別是圖示出使用了作為本發明的特徵 結構的沖洗液供給機構（入口喷嘴20以及高壓喷射喷嘴 21’ ）的水洗處理部10’ 。圖5A是表示第二實施形態有 關的基板處理裝置所包括的高壓喷射噴嘴的噴出口、和從 該噴出口喷出的高壓流體在基板表面上的噴出區域的一個 例子的圖，圖5B是表示第二實施形態有關的基板處理裝置 所包括的高壓噴射喷嘴的喷出口、和從該喷出口噴出的高 • 壓流體在基板表面上的喷出區域的其他例子的圖。 如圖4所示’第二實施形態有關的基板處理裝置1，， 取代第一實施形態的基板處理裝置1具備的氣液流體噴嘴 21，而包括高壓喷射喷嘴（高壓流體供給裝置）21，。第 一實施形態的氣液流體喷嘴21通過氣液流體的冷卻作用 和氣液流體的喷射壓力，來減低殘存處理液給基板w帶來 的不良影響，而第二實施形態的高壓喷射喷嘴21，用喷出 的沖洗液的壓力來提高，殘存處理賞的除、去伞 存處理液給基板W帶來的不良影響。 2014-7708-PF 14 1274607 高壓喷射喷嘴21’以高壓對基板w噴出純水等的沖洗 液，通過沖洗液供給配管61以配管形式連接到沖洗液槽 64。另外，高壓噴射喷嘴21，與沖洗液槽64之間的沖洗 液供給配管61上設置有篩檢程式62、流量調節用的開閉 閥V8、以及泵63。泵63通過變頻器（inverter) 65的輸 出而被驅動，變頻器65的輸出由控制器5〇控制。泵63通 過由控制器50控制變頻器65的頻率，能夠任意地切換並 _ 驅動控制向高壓噴射噴嘴21，側的喷出壓力。 _ 另外，與第一實施形態有關的氣液流體噴嘴21同樣， *高壓喷射喷嘴21，，在基板搬送方向上，被設置在入口喷 嘴20的基板搬送方向下游側，在基板w的基板寬度方向上 延伸，以橫跨該基板寬度的長度被設置。而且，在高壓喷 射噴嘴21’上，橫跨高壓喷射喷嘴21，的長度方向而以一 定間隔設置有複數個對其正下方的基板w的表面部分以高 壓噴出沖洗液的噴出口 210，（參照圖5A、圖5B)。 ® 上述各喷出口 210,對基板¥的表面垂直地噴射高壓 的沖洗液。該相鄰噴出口 21〇，間的間隔如下這樣設定： 在從各噴出口 210噴射的沖洗液到達基板w的表面時，使 各自的沖洗液的噴射區域在基板寬度方向上無間隙的重 疊。從各喷出口 210，，例如對基板表面垂直喷射沖洗 液時，以從基板W到喷出口 210的距離為2〇龍〜1〇〇龍（最 好為7〇mm)、喷射壓為〇3〜〇4Mpa來噴射沖洗液。 例如，如圖5A的上侧|所示，將設置在各言出口 21〇,、 上的、喷出沖洗液的噴出孔2101，做成橢圓直徑，以與高 2014-7708-PF 15 1274607 壓噴射喷嘴21’的長度方向平行的方式

並列配設，如圖5A 的下侧圖所示，使各喷出孔2101，的沖洗液噴射區域Ri 的長度方向端部之間彼此重疊。這樣一來，即使將彼此相 鄰的喷出孔2101，之間的間隔擴得比較寬，由於能夠使沖 洗液的喷射區域L交叉，所以也能夠減少設置在高壓喷射 喷嘴21’上的噴出口 21〇，的數量。

另外，如圖5B的上侧圖所示，使喷出口 21 〇，，的各噴 出口 2101”相對於高壓喷射喷嘴21，的長度方向以一定 的角度傾斜來並列設置，如圖5B的下側圖所示，使各噴出 口 21 01的喷射區域R2的側部（寬度方向的端部）之間彼 此重璺。樣一來，能夠擴大來自喷出口 21 01，，的沖洗液 的殘存處理液清除區域，此外，由於能夠充分確保沖洗液 對基板W的衝擊力，從而能夠提高殘存處理液的除去率。 此外，本發明並不僅限於上述實施形態的結構，可以 進行種種的變形。例如，在上述第—實施形態巾，雖然針 對氣液流體噴_ 21喷出由純水以及氮氣構成的氣液流體 的情況進行了說明’但構成從氣液流財嘴噴出的氣液流 體的液體以及氣體並不僅限於此，也可以用其他的液體以 及氣體。 u另外，氣液流體噴嘴21的結構也並不僅限於上述實施

形滤所示的情況，也可以换用I 妹用與上述不同的其他結構構成 的結構。 另外，在上述第二實施形態中，雖然針對從高壓喷身 喷嘴21喷出純水的情況進行了說明，但也可以以高壓， 2014-7708-PF 16 1274607 出其他的液體。進一舟， >，也可以噴出高壓的氣體。在喷射 氣體時，從各喷出口 21n, yt ^10 ’例如對基板w垂直地喷射氣 體’是以從基板¥到喷出口 2U)的距離為20m、 例如〇.15MPa的噴射壓來喷射氣體的。 另外’在上述第-以及第二實施形態中，雖然將包括 入口噴嘴20以及氣液流體喷嘴21或者高壓喷射喷嘴21， 的處理槽，作為剥離處理後的步驟、即水洗處理部W，但 、並不思味著將包括人口喷嘴2()以及氣液流體喷嘴或 者高壓喷射喷嘴21，的處理槽限定為水洗處理部1〇，而進 行其他處理的處理槽上也可以具備入口喷嘴2〇以及氣液 流體喷嘴21或者高壓噴射喷嘴21，。

另外，在上述實施形態中，雖然將處理室12的入口嘴 嘴20以及氣液流體噴嘴2卜作為對蝕刻處理後的基板冗 進行置換為沖洗液的處理的機構來說明，但對於例如剝離 處理後、清洗處理後、顯影處理後等的基板w也可適用。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明的第一實施形態有關的基板處理裝 置的概略結構的結構圖，圖示了設置有氣液流體噴嘴的水 洗處理部。 圖2是表示設置在圖丨的基板處理裝置上的入口嘴嘴 以及氣液流體噴嘴的配置的俯視圖，表示從入口噴嘴以及 氣液流體喷嘴喷出沖、洗液的狀，況y 圖3是表示入口喷嘴以及氣液流體喷嘴的配置、和從 2014-7708-PF 17 1274607 入口噴嘴以及氣液流體噴嘴噴出沖洗液的狀況的側視圖。 圖4是表示本發明的第二實施形態有關的基板處理裝 置的概略結構的結構圖，圖示了設置有高壓喷射喷嘴的水 洗處理部。 圖5A是表示第二實施形態有關的基板處理裝置所包 括的高壓喷射喷嘴的噴出口的一個例子的該喷嘴的仰視 圖’另外’示出了從該喷出口噴出的高壓流體在基板表面 上的喷出區域。 圖5B是表示第二實施形態有關的基板處理裝置所包 括的高壓喷射喷嘴的噴出口的其他例子的該噴嘴的仰視 圖，另外，示出了從該喷出口噴出的高壓流體在基板表面 上的喷出區域。

主要元件符號說明】 1、1’〜基板處理裝置；1〇〜水洗處理部； 12〜處理室； 16〜出口侧開口； 2 0〜入口噴嘴； 21〜高壓喷射噴嘴 24〜下部噴射喷嘴； 32b〜配管； 35〜壓力計； 44〜回收用配管； 50〜控制器； 14〜入口側開口； 18〜輥式輸送裝置； 21〜氣液流體噴嘴； 22〜上部噴射噴嘴； 3 2 a〜配管； 34〜泵； 〜液體流出管； 〜排液甩配管; 61〜沖洗液供給配管； 2014-7708-PF 18 1274607 63〜泵；64〜沖洗液槽； 65〜變頻器； 201〜狹缝； 210’ 、2101’〜喷出口；

Ri〜沖洗液喷射區域； R2〜喷射區域； W〜基板； 26、28、30〜沖洗液供給配管； V!、V2、v3、V4、v5、v6、V卜開閉控制閥。

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Claims (1)

1. 乜746〇7 6 ·如申請專利範圍第5項所述的基板處理方法，其 在第二步驟中供給的流體是由氣體和液體構成的氣液 流體。 7. 如申請專利範圍第5項所述的基板處理方法，其 中’在第二步驟中供給的流體是高壓流體。 8. 如申請專利範圍第7項所述的基板處理方法，其 令’在第二步驟中供給的流體是高壓的液體。

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