TWI467643B - Substrate processing device - Google Patents

Description

基板處理裝置

本發明係關於一種基板處理裝置，其朝LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)、PDP(Plasma Display Panel，電漿顯示面板)用玻璃基板以及半導體基板等基板供給處理液而實施各種處理。

先前，於搬送基板之同時，對該基板之表面供給各種處理液，藉此來實施特定之製程處理，例如，於專利文獻1中揭示有如下之基板處理裝置，其一方面搬送藥液處理後之基板，一方面藉由液刀(狹縫噴嘴)以及噴淋噴嘴而依序對基板供給清洗液，以實施清洗處理。

該裝置之構成如下：對於搬送來之基板，首先，藉由液刀而自搬送方向上游側朝下游側斜向噴出帶狀之清洗液，藉此，使藥液反應自基板之前端側開始依序沿基板之寬度方向迅速且均勻地結束，其後，藉由自噴淋噴嘴噴出之清洗液來對基板實施最後之清洗處理。

[專利文獻1]日本專利特開2004－273984號公報

然而，根據經驗可知：當使清洗液自液刀噴出時，直至清洗液之流量穩定至固定程度為止，或多或少會產生液體滴流，但考慮到於該情形時，若順著刀表面流下之清洗液殘留於液刀之下表面等處，則該清洗液會滴下至搬送中之 基板上，從而導致基板之品質下降。亦即，由於清洗液自液刀滴下，故而部分藥液會過早地於較原本之噴射(供給)位置靠上游側之位置被置換，其結果，會破壞基板面內之藥液反應時間之均勻性。又，若長時間持續地噴出清洗液，則清洗液之霧會附著於液刀上，該霧成為液滴後，會自液刀滴下至基板上。此情形亦與上述情形同樣地會成為基板品質下降之原因。因此，業者尋求一種預先避免上述不良情形之方法。

本發明係鑒於上述問題開發而成者，其目的在於藉由防止不必要之處理液自液刀等噴嘴構件滴下至基板上，而提高基板之品質。

為了解決上述問題，本發明之基板處理裝置具有噴嘴構件，該噴嘴構件對搬送中之基板之上表面，自該基板之搬送方向之上游側朝下游側斜向噴出處理液，該基板處理裝置包括：逆流防止手段，其藉由於比上述噴嘴構件更靠上述搬送方向上游側朝向基板之上表面噴射氣體以防止基板上之處理液朝上游側流動；以及控制手段，其控制上述利用逆流防止手段所進行之氣體之噴射；上述逆流防止手段構成為可對基板以及上述噴嘴構件之雙方自上述搬送路徑之上游側朝下游側噴射上述氣體；上述控制手段除了為防止處理液向上游側流動之上述逆流防止手段中上述氣體之噴射外，另於上述噴嘴構件之下方沒有基板時之特定時序中，為防止處理液自上述噴嘴構件滴下，使上述逆流防止 手段進行上述氣體噴射(請求項1)。

根據該基板處理裝置，由逆流防止手段對噴嘴構件噴射氣體，藉此除去因液體滴流引起之處理液之液滴等、附著於噴嘴構件之表面之處理液。因此，能夠預先防止附著於噴嘴構件之處理液滴下至基板上。再者，由於對氣體之噴射進行控制，使得當噴嘴構件之下方沒有基板時才噴射氣體，故而自噴嘴構件除去之處理液亦不會飛散至基板上。 且亦可將附著於噴嘴構件之處理液吹向下游側，故而可有效地防止已除去之處理液飛散至處理前之基板上。另外，亦可同時能夠實現將逆流防止手段兼用作為防止自噴嘴構件滴下之處理液而向噴嘴構件噴射氣體之噴射手段之合理之構成。

作為具體之構成，上述控制手段控制利用上述逆流防止手段所進行之氣體之噴射，使得該逆流防止手段，於自上述噴嘴構件開始噴出處理液至滿足使該處理液之噴出量穩定之特定之穩定化條件為止，作為前述特定時序之期間內，噴射上述氣體(請求項2)。

根據該構成，可有效地防止因開始噴出處理液之後不久之液體滴流引起自噴嘴構件滴下處理液。

又，上述控制手段控制利用上述逆流防止手段所進行之氣體之噴射，使得僅於被處理基板即將到達上述噴嘴構件之下方之前，作為前述特定時序之特定時間噴射上述氣體(請求項3)。

根據該構成，可於即將對基板進行處理之前，除去附著於噴嘴構件之霧狀之處理液等。

根據請求項(1)~(3)之基板處理裝置，能夠有效地防止不必要之處理液自噴嘴構件滴下至基板上，藉此能夠有助於提高基板之品質，且同時能夠實現將逆流防止手段兼用作為防止自噴嘴構件滴下之處理液而向噴嘴構件噴射氣體之噴射手段之合理之構成。又，根據請求項2之構成，能夠有效地防止因開始噴出處理液之後之液體滴流而引起之處理液之滴下，且，根據請求項3之構成，能夠有效地防止因附著於噴嘴構件之霧狀之處理液而引起之處理液之滴下。又，根據請求項4之構成，能夠防止如下情形，即，防止已自噴嘴構件除去之處理液飛散至處理前之基板上，進而，根據請求項5之構成，可獲得上述之效果，同時能夠實現將逆流防止手段兼用作氣體噴射手段之合理之構成。

使用圖式來對本發明之較佳實施形態進行說明。

圖1係表示本發明之第1實施形態之基板處理裝置1之概略剖面圖。該圖所示之基板處理裝置1，一方面將基板S以水平姿勢朝圖中之箭頭方向搬送，一方面對在前一步驟中經藥液處理(例如光阻液之剝離處理)之該基板S實施清洗處理。

如圖1所示，基板處理裝置1具有大致密閉之處理室10。於該處理室10中，以特定間隔配備有複數個搬送輥14。沿著由該等搬送棍14構成之搬送路徑，以水平姿勢搬送基板S。再者，圖中之符號12a表示形成於處理室10之側壁之基 板S之搬入口，又，符號12b表示基板S之搬出口。

於上述處理室10之內部，配備有用以對基板S供給清洗液(本例中為純淨水，相當於本發明之處理液)之兩種液體噴嘴。具體而言，於緊鄰搬入口12a之附近配備有液刀16(相當於本發明之噴嘴構件)，於該液刀16之下游側(於該圖中為右側)配備有噴淋噴嘴18a、18b。

上述液刀16經由圖外之安裝用臂而固定於處理室10之壁面等。該液刀16於基板S之搬送路徑之寬度方向(與基板S之搬送方向正交之方向，於該圖中為與紙面正交之方向)上為細長，且由具有沿上述搬送路徑之長度方向連續延伸之細長之噴出口的所謂之狹縫噴嘴而構成，如同圖所示，將噴出口以朝下傾斜之狀態而配置於搬送輥14之上部。藉此成為如下之構成，即，自基板S之搬送方向上游側朝下游側斜向下呈帶狀(層狀)地，將清洗液自液刀16噴出至基板S。

另一方面，上述噴淋噴嘴18a、18b介隔搬送輥14而配置於上下兩側，例如，自呈矩陣狀配置之噴嘴口分別呈液滴狀地噴出清洗液，將該清洗液噴射至基板S上。

再者，如同圖所示，清洗液儲存於配置在處理室10之下方之貯槽20中，藉由使泵22作動，經由導出管24而將上述清洗液自貯槽20導出，並經由自該導出管24分支出之供給管26~28，將上述清洗液分別供給至液刀16以及各噴淋噴嘴18a、18b。於各供給管26~28上分別安裝有開關閥V1~V3，藉由操作該等開關閥V1~V3而控制對於液刀16等 供給或停止供給清洗液，或者控制該清洗液之供給量。

又，於上述處理室10之內底部設置有漏斗狀之回收盤(省略圖示)，藉由該回收盤來收集已使用之清洗液，並使該清洗液經由回收管30而返回至上述貯槽20。亦即，於該基板處理裝置1中，以使清洗液於貯槽20與液刀16等之間循環並反覆使用之方式，構成清洗液之給排系統。再者，該給排系統之構成在於：具有自回收管30之中途部分分支出之圖外之廢液管、與圖外之新液供給管，可經由上述廢液管來廢棄已劣化之清洗液，另一方面，可經由上述新液供給管將新之清洗液供給至貯槽20。

於上述處理室10內進而設置有用以朝液刀16噴射氣體(於本例中為空氣)之空氣噴嘴32。該空氣噴嘴32係沿上述液刀16延伸之細長之構件，且由在其長度方向上排列有複數個圓形噴出口之噴霧嘴構成，或由具有在長度方向上連續(或斷續)延伸之細長之噴出口的狹縫噴嘴構成，該空氣噴嘴32配置於搬入口12a附近之一對搬送輥14之間之部分。藉此，如圖2所示，該空氣噴嘴32於液刀16之下方沒有基板S時，可斜向上地自搬送路徑之下方朝液刀16之前端部分噴射空氣，更具體而言，可斜向上地自基板S之搬送方向之上游側朝下游側噴射空氣。再者，於本例中，該空氣噴嘴32等相當於本發明之氣體噴射手段。

如圖1所示，上述空氣噴嘴32經由空氣供給管36而連接於圖外之空氣供給源。繼而，藉由對設置於上述空氣供給管36之開關閥V4進行操作，可控制空氣噴嘴32噴射空氣或 停止噴射空氣。

再者，於該基板處理裝置1中設置有將CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等作為構成要素之控制器40(相當於本發明之控制手段)，藉由該控制器40來統一地控制搬送輥14之驅動操作或上述開關閥V1~V4之切換操作。尤其，於該裝置1中，如圖1所示，於處理室10外之上述搬入口12a之稍微上游側、與處理室10內之上述搬出口12b附近，分別配置有用於檢測基板S之感應器(稱為第1感應器42、第2感應器44)，控制器40根據該等感應器42、44對基板S之檢測結果來控制開關閥V1~V4。

其次，說明該控制器40對開關閥V1~V4之控制，即，說明經由液刀16供給清洗液之控制、及經由空氣噴嘴32噴射空氣之控制、以及該等控制之作用。

圖4係表示上述控制器40控制開關閥V1~V4之一例之時序圖。如圖4所示，直至第1感應器42檢測出基板S為止，控制器40對各開關閥V1~V4進行關閉控制，藉此，停止自液刀16等噴出清洗液，並停止自空氣噴嘴32噴射空氣。

繼而，搬送基板S，當第1感應器42檢測出該基板S之前端時(t1時點)，控制器40將開關閥V1~V3自關閉狀態切換為開放狀態，藉此，開始自液刀16以及噴淋噴嘴18a、18b噴出清洗液。又，與此同時將開關閥V4僅開放固定時間，自空氣噴嘴32噴射空氣(t1~t2時點)。藉此，於液刀16開始噴出清洗液之後，僅於固定時間內對空氣噴嘴32之前端部分噴射空氣。

若以上述方式噴射空氣，則於噴射剛開始之後，藉由空氣壓力而除去自噴射口順著液刀16流下之清洗液(液體的滴流)、或附著於液刀16之霧狀之清洗液，藉此，例如圖3中所示，防止清洗液以水滴狀殘留於液刀16之前端下部等(以符號D來表示)。

再者，空氣之噴射時間(t1~t2之時間)設定為如下之時間，該時間係第1感應器42檢測出基板S之前端之後，至該基板S之前端到達液刀16與搬入口12a之間之特定地點為止的時間。亦即，將空氣之噴射期間設定為液刀16之下方沒有基板S之期間，藉此，避免基板S遮斷自空氣噴嘴32噴射出之空氣之不良情形，或者避免自液刀16除去之清洗液因來自空氣噴嘴32之空氣而飛散至基板S上之不良情形。再者，將該空氣之噴射時間設定得充分長於，自將開關閥V1切換為開放狀態至液刀16噴出清洗液之噴出量穩定為止之時間。

繼而，於停止自空氣噴嘴32噴射空氣之後，將基板S搬送至液刀16之下方，藉此，自液刀16噴出之清洗液隨著基板S之搬送，自該基板S之前端側依序供給至整個寬度，其結果，藥液反應迅速且均勻地於基板S之寬度方向上結束。此時，如上所述，預先朝液刀16噴射空氣而除去附著於該液刀16之清洗液，藉此，可有效地防止滯留於液刀16之前端下部等之清洗液之液滴等(符號D)滴下至較清洗液原本之供給位置P1(參照圖3)靠上游側之位置P2。

基板S經過液刀16之位置後，接著，自噴淋噴嘴18a、 18b噴出之大量之清洗液供給至基板S之上表面以及下表面，藉此對基板S進行最後之清洗。

然後，進一步搬送基板S，當第2感應器44檢測出基板S之前端時(t3時點)，控制器40將開關閥V1自開放狀態切換為關閉狀態，藉此停止自液刀16噴出清洗液，進而，當第2感應器44檢測出基板S之後端時(t4時點)，將開關閥V2、V3分別自開放狀態切換為關閉狀態，藉此停止自噴淋噴嘴18a、18b噴出清洗液。藉由以上動作，基板S之一系列之清洗處理結束。

如上所述，於該基板處理裝置1中，藉由朝空氣噴嘴32之前端部分噴射空氣，除去自噴出口順著液刀16流下之清洗液(液體的滴流)或附著於液刀16之霧狀之清洗液，藉此，防止不必要之清洗液自液刀16滴下至基板S上。因此，可有效地防止產生如下之不良情形：因清洗液自液刀16滴下至較原本之供給裝置P1靠上游側之位置P2，導致藥液反應局部性地過早結束，從而破壞藥液處理之均勻性。因此，只要能夠避免上述問題，便可對基板S實施更加均勻之藥液處理，其結果，可進一步提高基板之品質。

繼而，對本發明之第2實施形態進行說明。

圖5係表示本發明之第2實施形態之基板處理裝置之概略剖面圖。如該圖所示，該第2實施形態之基板處理裝置2與第1實施形態之基板處理裝置1之構成的不同點在於：空氣噴嘴32設置於搬送路徑之上方，且將該空氣噴嘴32兼用作防止清洗液逆流之手段。

具體而言，於液刀16之後端下側(圖5中為左端下方)之部分配置有空氣噴嘴32，空氣噴嘴32配設為自上游側至下游側斜向下地朝液刀16之前端下部噴射空氣。

如圖6所示，該空氣噴嘴32朝液刀16之前端下部噴射空氣，並且當於液刀16等之下方存在基板S時，以能夠自上游側朝下游側對該基板S之上表面噴射空氣之方式設置其噴射角度。亦即，利用上述控制器40來控制開關閥V4，藉此，當對基板S進行處理時，與第1實施形態同樣地，朝空氣噴嘴32之前端部分噴射空氣，以除去自噴出口順著液刀16流下之清洗液(液體的滴流)、或附著於液刀16之霧狀之清洗液。另一方面，當例如因基板S之搬送故障等，導致基板S於橫跨處理室10與其上游側之處理室之狀態下停止搬送時(圖6中之兩點鎖線所示之狀態)，藉由自空氣噴嘴32朝基板S之上表面噴射空氣，防止基板S上之清洗液逆流，即，防止供給至基板S上之清洗液順著該基板S而流入至上游側之處理室。

根據此種第2實施形態之基板處理裝置2，與第1實施形態同樣地，可有效地防止不必要之清洗液自液刀16滴下至基板S上，另一方面，能夠實現如下之合理之構成，即，上述空氣噴嘴32等兼具有用以對液刀16噴射空氣之手段裝置之功能、與作為防止清洗液逆流之手段之功能。

再者，以上所說明之基板處理裝置1、2係本發明之基板處理裝置之較佳實施形態的例示，其具體構成，例如空氣噴嘴32之形狀、配置、空氣之噴射方向(角度)、噴射時序 等不一定限定於本實施形態之示例，於不脫離本發明之宗旨之範圍內，可適當進行變更。

例如，於上述實施形態中，雖然空氣噴嘴32設定為固定，但亦可藉由裝入搖動機構而使空氣噴嘴32能夠圍繞與搬送輥14平行之軸搖動，從而能夠一方面朝液刀16噴射空氣，一方面改變該空氣之噴射方向。尤其，於第2實施形態之情形時，存在如下之情形，即，除去液刀16之液滴等之最佳空氣噴射角度、與防止清洗液逆流之最佳空氣噴射角度不一定相同，當將空氣噴嘴32設為固定時，難以使空氣噴射角度成為對上述兩種用途均最佳之角度。於此種情形時，若如上所述，將空氣噴嘴32設為可搖動，且藉由控制器40根據用途來控制空氣噴嘴32之角度(空氣之噴射角度)，則能夠以對液刀16以及基板S雙方均最佳之角度來噴射空氣。

又，關於空氣噴嘴32噴射空氣之時期，必需避免基板S遮斷自空氣噴嘴32噴射出之空氣(第1實施形態之情形)之不良情形、或者自液刀16除去之清洗液因來自空氣噴嘴32之空氣而飛散至基板S上之不良情形，因此，起碼必需避開液刀16之下方存在基板S之期間，但只要是除此以外之期間，則可於任何時間噴射空氣。然而，於自液刀16開始噴出清洗液至該清洗液之噴出量穩定為止之期間中，液滴狀之清洗液容易因液體滴流而殘留於液刀16上，因此，如上述實施形態所述，於此期間中，對液刀16噴射空氣之做法可有效地防止清洗液之滴下。

此時，預先測定自開始噴出清洗液至供給管26內之清洗液之流量達到特定值(穩定地噴出清洗液之流量)為止的時間(穩定化條件)，並根據該時間來控制空氣之噴射時間，除此以外，例如，亦可即時地檢測供給管26內之清洗液之流量，檢測出自開始噴出清洗液至該流量達到上述特定值(穩定化條件)之時點，並根據該檢測而停止噴射空氣。總之，預先確定使自液刀16噴出之清洗液之噴出狀態穩定所需之穩定化條件，只要於自開始噴出清洗液至滿足上述穩定化條件為止之期間內，自空氣噴嘴32對液刀16噴射空氣即可。

又，於處理複數個基板S之期間中，當自液刀16或噴淋噴嘴18a、18b連續地噴出清洗液時，處理室10內會產生大量之霧，從而容易於液刀16上產生清洗液之液滴。因此，於此種情形時，僅於基板S到達液刀16下方之前之固定時間內，自空氣噴嘴32噴射空氣，藉此，可有效地於即將對基板S進行處理之前，自液刀16除去上述液滴。

再者，於上述實施形態中，已對將本發明應用於對基板S實施清洗處理之基板處理裝置1、2之示例進行了說明，當然，本發明並不限定於進行清洗處理之裝置，亦可使用於進行藥液處理等之基板處理裝置。

1、2‧‧‧基板處理裝置

10‧‧‧處理室

14‧‧‧搬送輥

16‧‧‧液刀

18a、18b‧‧‧噴淋噴嘴

32‧‧‧空氣噴嘴

S‧‧‧基板

圖1係表示本發明之基板處理裝置之第1實施形態之剖面圖。

圖2係基板處理裝置之要部放大剖面圖。

圖3係表示液刀與自該液刀供給至基板上之清洗液之供給位置之間的關係之圖。

圖4係表示控制器對於開關閥之控制之時序圖。

圖5係表示本發明之基板處理裝置之第2實施形態之剖面圖。

圖6係基板處理裝置之要部放大剖面圖。

1‧‧‧基板處理裝置

10‧‧‧處理室

12a‧‧‧搬入口

12b‧‧‧搬出口

14‧‧‧搬送輥

16‧‧‧液刀

18a、18b‧‧‧噴淋噴嘴

20‧‧‧貯槽

22‧‧‧泵

24‧‧‧導出管

26~28‧‧‧供給管

30‧‧‧回收管

32‧‧‧空氣噴嘴

36‧‧‧空氣供給管

40‧‧‧控制器

42‧‧‧第1感應器

44‧‧‧第2感應器

S‧‧‧基板

V1、V2、V3、V4‧‧‧開關閥

Claims (3)

1. 一種基板處理裝置，其具有噴嘴構件，該噴嘴構件對搬送中之基板之上表面，自上述基板之搬送方向之上游側朝下游側斜向噴出處理液，上述基板處理裝置之特徵在於，具有：逆流防止手段，其藉由於比上述噴嘴構件更靠上述搬送方向上游側朝向基板之上表面噴射氣體以防止基板上之處理液朝上游側流動；以及控制手段，其控制上述利用逆流防止手段所進行之氣體之噴射；上述逆流防止手段構成為利用上述控制手段改變噴射角度，藉此可對基板以及上述噴嘴構件之雙方自上述搬送路徑之上游側朝下游側噴射上述氣體；上述控制手段除了為防止處理液向上游側流動之上述逆流防止手段的上述氣體之噴射外，另於上述噴嘴構件之下方沒有基板時之特定時序中，為防止處理液自上述噴嘴構件滴下，使上述逆流防止手段對上述噴嘴構件進行上述氣體噴射。
2. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述控制手段控制利用上述逆流防止手段所進行之氣體之噴射，使得於作為上述特定時序之自上述噴嘴構件開始噴出處理液至滿足該處理液之噴出狀態成為穩定之特定的穩定化條件為止的期間內，噴射上述氣體。
3. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中 上述控制手段控制利用上述逆流防止手段所進行之氣體之噴射，使得僅在作為上述特定時序之被處理基板即將到達上述噴嘴構件下方之前的特定時間噴射上述氣體。