TWI661500B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種減少附著於杯體之異物再次附著於基板之情況的技術。
本發明之基板處理裝置1具有上杯體部32,該上杯體部32具有形成為可將保持於基板保持部10之基板W包圍之筒狀的第1筒狀部321及第2筒狀部322,且第2筒狀部322連結於第1筒狀部321之上側。又,基板處理裝置1具備杯體移動部36,該杯體移動部36係藉由使上杯體部32於鉛直方向上移動,而使上杯體部32分別於第1筒狀部321包圍基板W之位置、及第2筒狀部322包圍基板W之位置停止。
Description
本發明係關於一種基板處理技術。
於晶圓處理中,存在為了將晶圓表面之污物或附著物、堆積物等去除而進行洗滌器處理之情況。於該洗滌器處理中,進行刷洗處理,該刷洗處理係使刷子以適當之壓力接觸旋轉中之晶圓,且一面將既定之處理液供給至基板一面使刷子移動。其後,使刷子待避,然後進行藉由使基板高速旋轉而將基板上之液體甩出之乾燥處理。作為進行此種洗滌器處理之裝置,例如有專利文獻1中記載者。
[專利文獻1]日本專利特開2009-231628號公報
專利文獻1之基板處理裝置係構成為,於刷洗處理及乾燥處理中,由同一上杯體之內周面接住自基板甩出之液體。因此,與於各處理中準備專用之上杯體之情況相比,能夠謀求裝置之 省空間化、成本抑制、控制之簡化。
然而,在專利文獻1之基板處理裝置之情況下,包含刷洗處理時產生之異物之液體可能會附著於上杯體。於是,有因乾燥處理時甩出之液體碰撞到上杯體而導致該異物再次附著於基板之虞。
因此,本發明之目的在於提供一種減少附著於杯體之異物再次附著於基板之情況的技術。
為了解決上述課題,第1態樣係一種基板處理裝置,其係對基板進行處理者,且具備:基板保持部,其將基板以水平姿勢保持,且繞與鉛直方向平行之旋轉軸線進行旋轉;旋轉驅動部,其使上述基板保持部旋轉;杯體部,其具有形成為可將保持於上述基板保持部之上述基板包圍之筒狀的第1筒狀部及第2筒狀部,且上述第2筒狀部連結於上述第1筒狀部之鉛直方向之一側;處理部,其向保持於上述基板保持部之上述基板供給處理液並對該基板進行處理;及相對移動機構,其藉由使上述杯體部相對於上述基板保持部於鉛直方向上相對移動,而使上述杯體部分別於上述第1筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第1相對位置、及上述第2筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第2相對位置停止。
又,第2態樣係如第1態樣之基板處理裝置,其中上述第2筒狀部連結於上述第1筒狀部之上側。
又,第3態樣係如第2態樣之基板處理裝置,其中上述第1筒狀部具有內寬小於上述第2筒狀部之部分。
又,第4態樣係如第2或3態樣之基板處理裝置,其中上述杯體部係自上述第2筒狀部至上述第1筒狀部內寬逐漸變小。
又,第5態樣係如第3或4態樣之基板處理裝置,其進而具備:環狀部,其設置於上述杯體部之鉛直方向之中間部,自上述第1筒狀部之內周面向上述杯體部之內側方向突出,且內緣部係於鉛直方向上形成可供上述基板保持部通過之孔;及連結部,其將上述第1筒狀部與上述環狀部連結並且於其等之間形成間隙。
又,第6態樣係如第2至5態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中上述第1筒狀部之內周面係親水性較上述第2筒狀部之內周面高之親水性表面。
又,第7態樣係如第1至6態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中上述相對移動機構使上述杯體部於鉛直方向上移動。
又,第8態樣係如第1至7態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中於上述杯體部位於上述第2相對位置時,上述旋轉驅動部使上述基板保持部較上述杯體部位於上述第1相對位置時更高速地旋轉。
又,第9態樣係如第8態樣之基板處理裝置,其中上述處理部具有控制部,該控制部對上述相對移動機構、上述旋轉驅動部及上述處理部進行控制,且上述控制部係於使上述杯體部在上述第1相對位置停止之狀態下,進行向旋轉中之上述基板供給上述處理液之第1處理,於使上述杯體部在上述第2相對位置停止之狀態下,進行藉由使上述基板旋轉而將上述基板表面之液體去除之第2處理。
又,第10態樣係如第9態樣之基板處理裝置,其中上述第1處理包括於上述基板之上表面全域形成上述處理液之膜之處理。
又,第11態樣係如第9或10態樣之基板處理裝置,其中上述處理部進而具有:刷部,其抵接於上述基板之表面;及刷移動機構,其使上述刷部在抵接於上述基板之抵接位置與遠離上述基板之待避位置之間移動;且上述控制部進而對上述刷移動機構進行控制,上述第1處理包括使上述刷部抵接於旋轉中之上述基板並對上述基板進行處理之刷洗處理。
又,第12態樣係如第1至11態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中上述杯體部進而包含第3筒狀部,該第3筒狀部連結於上述第2筒狀部之鉛直方向之一側,且形成為可將上述基板包圍,且上述相對移動機構係藉由使上述杯體部相對於上述基板保持部於鉛直方向上相對移動,而使上述杯體部於上述第3筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第3相對位置停止。
又,第13態樣係一種基板處理方法,其係對基板進行處理者,且包括:(a)保持步驟,其係將基板以水平姿勢保持;(b)第1包圍步驟,其係由杯體部中之筒狀之第1筒狀部包圍上述基板;(c)第1處理步驟,其係一面使由上述第1筒狀部包圍之上述基板旋轉,一面向該基板之表面供給處理液;(d)第2包圍步驟,其係於上述第1處理步驟之後,由上述杯體部中之連結於上述第1筒狀部之鉛直方向之一側的筒狀之第2筒狀部包圍上述基板;及(e)第2處理步驟,其係使由上述第2筒狀部包圍之上述基板旋轉。
又,第14態樣係如第13態樣之基板處理方法,其中 上述第2筒狀部連結於上述第1筒狀部之上側。
根據第1態樣之基板處理裝置,能夠於由杯體部之第1筒狀部包圍基板之狀態下進行第1處理,於由杯體部之第2筒狀部包圍基板之狀態下進行第2處理。因此,即便於第1處理時,因包含基板上之異物之液體向第1筒狀部被甩出而導致該異物附著於第1筒狀部,亦能夠減少第2處理時該異物再次附著於基板之情況。
根據第2態樣之基板處理裝置,因於基板被第1筒狀部包圍之狀態下進行第1處理,而導致在處理中產生之異物可能附著於較第2筒狀部更靠下側之第1筒狀部。因此,於由第2筒狀部包圍基板之狀態下進行第2處理時,由於附著有異物之第1筒狀部配置於較基板更靠下側,故而能夠有效地減少該異物再次附著於基板之情況。
根據第3態樣之基板處理裝置,於第2處理中自基板向外側甩出之液體可由第2筒狀部接住,並沿著第1筒狀部中之內寬小於第2筒狀部之部分之內周面流下。藉此,能夠將附著於第1筒狀部之上述部分之異物沖掉。
根據第4態樣之基板處理裝置,於第2處理中自基板甩出之液體可由第2筒狀部接住,並沿著自第2筒狀部至第1筒狀部內寬逐漸變小之部分之內周面流下。藉此,能夠自第1筒狀部中之與第2筒狀部連結之部分將附著於其下側之部分的異物沖掉。
根據第5態樣之基板處理裝置,於第1處理時,能夠藉由環狀部接住自基板甩出之液體中之朝向較第1筒狀部更靠上側之第2筒狀部側的液體。藉此,能夠抑制包含異物之液體附著於較 第1筒狀部更靠上側之第2筒狀部。因此,於第2處理時,能夠有效地減少於第1處理中產生之異物附著於基板之情況。又,於第2處理中,自基板向第2筒狀部飛散之液體能夠通過環狀部與第1筒狀部之間之間隙,沿著第1筒狀部之內周面流下。藉此,能夠將附著於第1筒狀部之異物沖掉。
根據第6態樣之基板處理裝置,由於第1筒狀部之內周面為親水性表面,故而能夠於第1處理中減少碰撞到第1筒狀部之內周面之液體的回跳。藉此,能夠有效地減少第1處理中之異物之再次附著。
根據第7態樣之基板處理裝置,藉由使杯體部移動,與使基板保持部於鉛直方向上移動之情況相比,能夠使裝置構成簡化。
根據第8態樣之基板處理裝置,由於第2處理中之基板之轉數較第1處理時大,故而雖然基板上之液體以高速狀態向外側被甩出,但是存在於基板表面之液體係由與附著有異物之第1筒狀部不同之第2筒狀部接住。因此,能夠有效地減少附著於第1筒狀部之異物再次附著於基板之情況。
根據第9態樣之基板處理裝置,能夠進行使用處理液之第1處理、以及將基板上之液體去除之第2處理。
根據第10態樣之基板處理裝置,藉由在第1處理中於基板之上表面全域形成上述處理液之膜,能夠均勻地對基板之上表面進行處理。
根據第11態樣之基板處理裝置,包含因第1處理中之刷洗處理而產生之異物的液體由第1筒狀部接住,由此異物可能 附著於第1筒狀部之內周面。然而,於第2處理中,利用與附著有異物之第1筒狀部不同之第2筒狀部接住向基板之外側甩出之處理液,因此,能夠有效地減少於第1處理中產生之異物於第2處理時再次附著於基板之情況。
根據第12態樣之基板處理裝置,能夠以杯體部中之於鉛直方向上不同之3個部分分別接住自基板甩出之液體。
根據第13態樣之基板處理方法,即便包含在第1處理中產生之異物的液體附著於第1筒狀部,由於在第2處理中基板係由第2筒狀部包圍,故而亦能夠減少附著於第1筒狀部之異物再次附著於基板之情況。
根據第14態樣之基板處理方法,當在第1處理中產生有異物之情況下,該異物可能附著於較第2筒狀部更靠下側之第1筒狀部。因此,於第2處理時,將附著有異物之第1筒狀部配置於較基板更靠下側,因此能夠有效地減少該異物再次附著於基板之情況。
1‧‧‧基板處理裝置
10‧‧‧基板保持部
12‧‧‧旋轉基座部
14‧‧‧夾盤銷部
20‧‧‧旋轉驅動部
22‧‧‧旋轉軸部
24‧‧‧旋轉馬達
30‧‧‧杯體部
32、32A、32B、32C‧‧‧上杯體部
34‧‧‧下杯體部
36、36A‧‧‧杯體移動部(相對移動機構)
38‧‧‧環狀部
40‧‧‧清洗刷部
42‧‧‧刷本體部
44‧‧‧旋轉馬達
46‧‧‧旋轉軸
48‧‧‧刷移動部
50、60‧‧‧處理液供給部
51、61‧‧‧噴嘴部
52、62‧‧‧噴嘴移動部
53、63‧‧‧處理液用配管
54、64‧‧‧處理液供給源
55、65‧‧‧處理液供給閥
56‧‧‧氣體用配管
57‧‧‧氣體供給源
58‧‧‧氣體供給閥
80‧‧‧控制部
321、321A、321B、321C‧‧‧第1筒狀部
321S‧‧‧內周面
322、322A、322B、322C‧‧‧第2筒狀部
322S‧‧‧內周面
323C‧‧‧第3筒狀部
324C‧‧‧第4筒狀部
380‧‧‧連結部
A1‧‧‧基板旋轉軸線
A2‧‧‧刷旋轉軸線
L11‧‧‧抵接位置
L12、L22、L32‧‧‧待避位置
L21、L31‧‧‧供給位置
S1~S9‧‧‧步驟
W‧‧‧基板
圖1係表示第1實施形態之基板處理裝置1之概略前視圖。
圖2係表示第1實施形態之基板處理裝置1之概略前視圖。
圖3係表示第1實施形態之基板處理裝置1之概略前視圖。
圖4係表示第1實施形態之基板處理裝置1之動作流程之一例的流程圖。
圖5係表示第2實施形態之上杯體部32A之概略側視圖。
圖6係表示第3實施形態之上杯體部32B之概略側視圖。
圖7係表示圖6所示之A-A位置上之上杯體部32B之切斷面的概略俯視圖。
圖8係表示第4實施形態之上杯體部32C及杯體移動部36A之概略側視圖。
以下,一面參照隨附圖式,一面對本發明之實施形態進行說明。再者,該實施形態中所記載之構成元件僅為例示,並非意指將本發明之範圍僅限定於該等實施形態。於圖式中,為了容易理解,存在視需要將各部分之尺寸或數量誇大或簡化而圖示之情況。
<基板處理裝置1之構成>
圖1~圖3係表示第1實施形態之基板處理裝置1之概略前視圖。於圖1~圖3中,針對杯體部30之上杯體部32及下杯體部34,圖示出沿著鉛直方向切斷時之切斷面。又,圖2表示基板W由上杯體部32之第1筒狀部321包圍之狀態,圖3表示基板W由上杯體部32之第2筒狀部322包圍之狀態。
基板處理裝置1構成為使刷子(刷本體部42)抵接於旋轉中之基板W(此處為圓板狀之半導體晶圓),而將基板W之表面之污物或附著物、堆積物等去除之所謂洗滌器裝置。具體而言,基板處理裝置1具備基板保持部10、旋轉驅動部20、杯體部30、清洗刷部40、處理液供給部50、處理液供給部60及控制部80。
<基板保持部10>
基板保持部10具備旋轉基座部12、及複數個夾盤銷部14。
旋轉基座部12形成為具有略大於基板W之半徑之圓板狀。旋轉基座部12構成為能夠繞沿著鉛直方向之基板旋轉軸線A1進行旋轉。旋轉基座部12之上表面成為與基板旋轉軸線A1正交之水平面。
複數個夾盤銷部14係於旋轉基座部12之上表面繞基板旋轉軸線A1隔開既定之間隔而配設。藉由將複數個夾盤銷部14分別壓抵於基板W之周端面,而將基板W以水平姿勢保持。所謂水平姿勢係指基板W之兩側之主面(面積最大之面)相對於水平面平行之狀態。
<旋轉驅動部20>
旋轉驅動部20具備沿著基板旋轉軸線A1延伸之旋轉軸部22、以及使旋轉軸部22繞基板旋轉軸線A1旋轉之旋轉馬達24。
旋轉基座部12安裝於旋轉軸部22之鉛直方向之上端。藉由旋轉軸部22繞基板旋轉軸線A1旋轉,從而旋轉基座部12、由複數個夾盤銷部14固持之基板W繞基板旋轉軸線A1一體地旋轉。
<杯體部30>
杯體部30具備上杯體部32、下杯體部34及杯體移動部36。
上杯體部32係包圍基板保持部10之全周端部並且形成為上部及下部開放之筒狀(此處為圓筒狀)的構件。上杯體部32 構成為能夠藉由杯體移動部36而沿著基板旋轉軸線A1上下升降移動。上杯體部32藉由包圍保持於基板保持部10之基板W之全周端部而接住自旋轉中之基板W向外側甩出的處理液。上杯體部32構成為由上杯體部32之內周面接住之液體能夠向下方落下。
下杯體部34配設於上杯體部32之下方。下杯體部34構成為能夠於下方接住由上杯體部32接住之液體並將其回收。於下杯體部34之底面適當設置排液管等用以將液體排出之排液機構。
上杯體部32及下杯體部34之素材並無特別限定,可採用樹脂(例如鐵氟龍(註冊商標)等氟系合成樹脂)。藉由將上杯體部32設為樹脂製,能夠謀求輕量化。
杯體移動部36可由氣缸、小齒輪、滾珠螺桿、或線性馬達等致動器構成。杯體移動部36基於控制部80之控制信號使上杯體部32沿著基板旋轉軸線A1上下升降。
上杯體部32具有第1筒狀部321、及第2筒狀部322。第1筒狀部321及第2筒狀部322形成為能夠包圍保持於基板保持部10之基板W的圓筒狀。並且,第2筒狀部322係設為直接連結於第1筒狀部321之鉛直方向之一側(此處為上側)的部分。亦即,上杯體部32之下側部分為第1筒狀部321,上杯體部32之上側部分成為第2筒狀部322。
第1筒狀部321之內寬(內徑)小於第2筒狀部322。此處,上杯體部32係自第2筒狀部322至第1筒狀部321,內寬(內徑)變小。因此,自第2筒狀部322至第1筒狀部321,上杯體部32之內周面向內側傾斜。
第1筒狀部321形成為隨著朝向鉛直方向下側而內寬逐漸變小之筒狀。再者,內寬並非必須均勻地變小,亦可具有階段性地變小之部分。
第2筒狀部322形成為隨著朝向下側而內寬逐漸變小之筒狀。但是,第2筒狀部322之上側部分具有藉由向內側進入而內寬逐漸變小之部分。第2筒狀部322之內寬於鉛直方向之任一位置,均大於基板保持部10之旋轉基座部12或保持於基板保持部10之基板W的寬度(水平方向之寬度)。
第1筒狀部321之內周面321S係設為親水性較第2筒狀部322之內周面322S高之親水性表面。又,第2筒狀部322之內周面322S係設為疏水性較內周面321S高之疏水性表面。例如,在由樹脂形成上杯體部32之情況下,為了將第1筒狀部321之內周面321S設為親水性表面,實施噴砂處理即可。
藉由將第1筒狀部321之內周面321S設為親水性表面,能夠減少自基板W甩出之液體碰撞到內周面321S時之液體之回跳。又,藉由將第2筒狀部322之內周面322S設為疏水性表面,附著於內周面322S之液體能夠沿著該內周面322S良好地流下。
在利用未圖示之搬送裝置(搬送機器人)等將基板W搬入至基板處理裝置1之情況下,如圖1所示,杯體移動部36使上杯體部32下降,以便搬送裝置能夠將基板W載置於複數個夾盤銷部14。此時之上杯體部32之上端(第2筒狀部322之上端)例如設為較將基板W載置於複數個夾盤銷部14時之基板W之高度更靠下側,更佳為較旋轉基座部12之上表面更靠下側。
又,如圖2所示,杯體移動部36以上杯體部32之第 1筒狀部321來到包圍由基板保持部10所保持之基板W之全周端部之位置的方式使上杯體部32移動並停止。此時之上杯體部32相對於基板保持部10之相對位置對應於第1相對位置。進而,如圖3所示,杯體移動部36以上杯體部32之第2筒狀部322來到包圍由基板保持部10所保持之基板W之全周端部之位置的方式使上杯體部32移動並停止。此時之上杯體部32相對於基板保持部10之相對位置對應於第2相對位置。
再者,於本實施形態中,亦可使基板保持部10於鉛直方向上移動,而代替藉由杯體移動部36使上杯體部32於鉛直方向上移動。但是,由於基板保持部10連結於旋轉驅動部20,故而使基板保持部10於鉛直方向上移動之機構可能變得複雜。因此,相較於使基板保持部10移動之情況,使上杯體部32於鉛直方向上移動一般更能夠使裝置構成簡化。
<清洗刷部40>
清洗刷部40具備刷本體部42、旋轉馬達44、旋轉軸46及刷移動部48。
刷本體部42形成為大致圓柱狀,可由尼龍刷或海綿等構成。刷本體部42配設於較基板保持部10之旋轉基座部12更靠上方,且藉由其前端與基板W之上表面(朝向上側之主面)接觸,而對基板W之上表面進行清洗。於刷本體部42之上端連接有與鉛直方向平行地配設之旋轉軸46之一端部。
旋轉馬達44藉由使旋轉軸46繞沿著鉛直方向之刷旋轉軸線A2旋轉,而使刷本體部42繞刷旋轉軸線A2旋轉。
刷移動部48使刷本體部42、旋轉馬達44及旋轉軸46一體地於鉛直方向及水平方向上移動。刷移動部48使刷本體部42在刷本體部42之前端部抵接於基板W之上表面的抵接位置L11(參照圖2)與刷本體部42之前端部遠離基板W之上表面的待避位置L12(參照圖3)之間移動。該刷本體部42於抵接位置L11與待避位置L12間之移動可藉由刷移動部48使刷本體部42於鉛直方向上移動而實現。刷移動部48之動作係由控制部80控制。
<處理液供給部50>
處理液供給部50具備噴嘴部51、噴嘴移動部52、處理液用配管53、處理液供給源54、處理液供給閥55、氣體用配管56、氣體供給源57、氣體供給閥58。
噴嘴部51配設於較旋轉基座部12更靠上方,且以能夠向保持於基板保持部10之基板W之上表面吐出噴霧狀之處理液的方式構成。噴嘴部51係藉由噴嘴移動部52而在接近於基板W之上表面從而供給處理液之供給位置L21(參照圖2)與較供給位置L21更靠上方之待避位置L22(參照圖3)之間移動。又,噴嘴移動部52於沿著基板W之上表面之水平方向上移動。噴嘴移動部52之動作係由控制部80控制。
此處,噴嘴部51構成為雙流體噴嘴。噴嘴部51構成為向處理液吹送氣體而生成處理液之液滴,並將該液滴自吐出口吐出。
於噴嘴部51連接有處理液用配管53。處理液用配管53連接於處理液供給源54,形成將自處理液供給源54供給之處理 液送至噴嘴部51之流路。處理液供給源54可供給純水(去離子水:DIW)、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture:氨-過氧化氫水)、高純度檸檬酸水溶液、氫氧化四甲基銨(TMAH)、NC2(TMY(三甲基-2羥乙基氫氧化銨水溶液)與過氧化氫水之混合液)等而作為處理液。於處理液用配管53之路徑上介插有處理液供給閥55。
處理液供給閥55進行處理液向噴嘴部51之供給及供給停止。將處理液供給閥55打開,而自處理液供給源54向噴嘴部51供給處理液,藉此自噴嘴部51之前端之吐出口吐出處理液。處理液供給閥55可構成為能夠藉由調節處理液用配管53之開度而調節向噴嘴部51供給之處理液之流量。處理液供給閥55之動作係由控制部80控制。
於噴嘴部51連接有氣體用配管56。氣體用配管56連接於氣體供給源57,形成將自氣體供給源57供給之氣體送至噴嘴部51之流路。氣體供給源57可供給作為氣體之惰性氣體(N2、Ar、He、Kr或Xe氣體、或者其等之混合氣體)或空氣。於氣體用配管56之路徑上介插有氣體供給閥58。氣體供給閥58進行氣體向噴嘴部51之供給及供給停止。將氣體供給閥58打開,而向噴嘴部51供給氣體,藉此於噴嘴部51中進行處理液與氣體之混合。氣體供給閥58可構成為亦能夠調整向噴嘴部51供給之氣體之流量。氣體供給閥58之動作係由控制部80控制。
於本實施形態中,將刷本體部42與噴嘴部51構成為個別地移動,但亦可經由連結構件將噴嘴部51連結於刷本體部42。在該情況下,噴嘴部51與刷本體部42一併藉由刷移動部48而移動。因此,可省略噴嘴移動部52。
<處理液供給部60>
處理液供給部60構成為能夠向與基板保持部10一同旋轉之基板W之上表面供給處理液。處理液供給部60供給之處理液可與處理液供給部50供給之處理液相同,亦可不同。
處理液供給部60具備噴嘴部61、噴嘴移動部62、處理液用配管63、處理液供給源64、處理液供給閥65。
噴嘴部61配設於較旋轉基座部12更靠上方,且以能夠向保持於基板保持部10之基板W吐出處理液之方式配設。此處,噴嘴部61係朝向基板W之上表面中央部(基板旋轉軸線A1之位置)相對於鉛直方向傾斜地吐出處理液。再者,利用噴嘴部61進行之基板W上之處理液之供給位置並不限定於中央部,可任意地設定。又,處理液自噴嘴部61之吐出方向亦可任意地設定。
噴嘴部61係藉由噴嘴移動部62而在接近於基板W從而供給處理液之供給位置L31(參照圖3)與較供給位置L31更靠上方之待避位置L32(參照圖2)之間移動。噴嘴移動部62之動作係由控制部80控制。
於噴嘴部61連接有處理液用配管63。處理液用配管63連接於處理液供給源64,形成將自處理液供給源64供給之處理液送至噴嘴部61之流路。處理液供給源64可供給純水(去離子水:DIW)、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture:氨-過氧化氫水)、高純度檸檬酸水溶液、氫氧化四甲基銨(TMAH)、NC2(TMY(三甲基-2羥乙基氫氧化銨水溶液)與過氧化氫水之混合液)等而作為處理液。於處理液用配管63之路徑上介插有處理液供給閥65。
處理液供給閥65進行處理液向噴嘴部61之供給及供給停止。將處理液供給閥65打開,而自處理液供給源64向噴嘴部61供給處理液,藉此自噴嘴部61之前端之吐出口吐出處理液。處理液供給閥65可構成為能夠藉由調節處理液用配管63之開度而調節向噴嘴部61供給之處理液之流量。處理液供給閥65之動作係由控制部80控制。
清洗刷部40、處理液供給部50及處理液供給部60之各者係處理部之一例。
<控制部80>
作為控制部80之硬體之構成,可設為與普通電腦相同。即,控制部80具備進行各種運算處理之中央處理單元(CPU,Central Processing Unit)、記憶基本程式之讀出專用之記憶體即唯讀記憶體(ROM,Read Only Memory)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即隨機存取記憶體(RAM,Random Access Memory)、及記憶控制用應用程式或資料等之輔助記憶部(記錄媒體)。控制部80之CPU、ROM、RAM及輔助記憶部等各元件係利用匯流排而連接。
控制部80對旋轉馬達24、杯體移動部36、旋轉馬達44、刷移動部48、噴嘴移動部52、處理液供給閥55、氣體供給閥58、噴嘴移動部62、處理液供給閥65之動作進行控制。控制部80係基於預先設定之製程配方(處理程式)執行該等元件之控制。於製程配方中,以既定之資料形式記載有應當對對象物實施之處理之條件。具體而言,記載有處理順序或處理內容(例如轉數、處理時間、供給量)。此種製程配方適當儲存於輔助記憶部。
<基板處理裝置1之動作>
其次,對基板處理裝置1之動作進行說明。再者,以下說明之基板處理裝置1之動作為一例,並非將本發明限定於此。又,只要事先未特別說明,則基板處理裝置1之各動作係於控制部80之控制下進行。
圖4係表示第1實施形態之基板處理裝置1之動作流程之一例的流程圖。首先,基板處理裝置1執行基板搬入步驟S1。具體而言,如圖1所示,於將上杯體部32配置於較基板保持部10之旋轉基座部12更靠下側之狀態下,藉由未圖示之搬送裝置將未處理之基板W載置於基板保持部10之複數個夾盤銷部14。並且,複數個夾盤銷部14將該基板W之全周端部固持,藉此利用基板保持部10將基板W以水平姿勢保持。該基板保持部10將基板W以水平姿勢保持之步驟相當於基板保持步驟。
繼而,基板處理裝置1執行第1包圍步驟S2。具體而言,杯體移動部36以上杯體部32之第1筒狀部321來到包圍保持於基板保持部10之基板W之位置之方式使上杯體部32移動並停止(參照圖2)。藉此,成為基板W由第1筒狀部321包圍之狀態。
繼而,基板處理裝置1執行預沖洗步驟S3。於預沖洗步驟S3中,藉由旋轉馬達24使旋轉基座部12以既定之轉數(例如1000rpm)旋轉,而使基板W旋轉。並且,自噴嘴部61將處理液(純水等)供給至基板W。當經過既定之時間後,停止自噴嘴部61吐出處理液。
繼而,基板處理裝置1執行刷洗處理步驟S4。具體 而言,藉由旋轉馬達24使旋轉基座部12以既定之轉數(例如300rpm)旋轉,而使基板W旋轉。然後,刷移動部48使刷本體部42自待避位置L12下降至抵接位置L11而抵接於基板W之上表面,並且旋轉馬達44使刷本體部42繞刷旋轉軸線A2旋轉。進而,刷移動部48使刷本體部42於沿著基板W之上表面之水平方向上移動,藉此,基板W之整個上表面由刷本體部42進行物理性清洗(參照圖2)。
再者,於刷洗處理步驟S4中,亦可自噴嘴部61(或噴嘴部51)等進行處理液(例如純水)之供給。此時,基板W之轉數為相對低速(例如300rpm),因此可成為基板W之上表面全域由積液狀之液膜(處理液之膜)覆蓋之狀態。又,於刷洗處理步驟S4中,亦可向基板W之上表面供給SC1等藥液作為處理液。
又,基板處理裝置1亦可構成為跳過刷洗處理步驟S4而進行下一處理(噴霧處理步驟S5)。
繼而,基板處理裝置1執行噴霧處理步驟S5。具體而言,藉由旋轉馬達24使旋轉基座部12以既定之轉數(例如500~1000rpm)旋轉,而使基板W旋轉。然後,噴嘴移動部52使噴嘴部51移動至供給位置L21,噴嘴部51將噴霧狀之處理液朝向基板W吐出。進而,噴嘴移動部52使噴嘴部51於沿著基板W之上表面之水平方向上移動。藉此,向基板W之整個上表面供給噴霧狀之處理液。又,藉由基板W之旋轉,基板W上之處理液向基板W之外側被甩出,並由上杯體部32之第1筒狀部321接住。於由第1筒狀部321接住之液體中可能包含因刷洗處理而產生之無用物質即異物(微粒)。
繼而,基板處理裝置1執行第2包圍步驟S6。具體而言,杯體移動部36以上杯體部32之第2筒狀部322來到包圍保持於基板保持部10之基板W之位置的方式使上杯體部32移動並停止(參照圖3)。藉此,成為基板W由第2筒狀部322包圍之狀態。
繼而,基板處理裝置1執行後沖洗步驟S7。具體而言,藉由旋轉馬達24使旋轉基座部12以既定之轉數(例如1000rpm)旋轉,而使基板W旋轉。又,自噴嘴部61向基板W之上表面供給純水作為沖洗液。供給至旋轉中之基板W之上表面的處理液向基板W之外側被甩出,並由第2筒狀部322接住(參照圖3)。
繼而,基板處理裝置1執行旋轉乾燥步驟S8。具體而言,藉由旋轉馬達24使旋轉基座部12以既定之轉數(例如2400~3000rpm)旋轉,而使基板W高速旋轉。於是,殘存於基板W之上表面之沖洗液向基板W之外側被甩出,並由第2筒狀部322接住。藉此,將基板W之上表面乾燥。又,由第2筒狀部322接住之沖洗液能夠沿著上杯體部32之第1筒狀部321之內周面流下。藉此,能夠將附著於第1筒狀部321之異物去除。
於刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5(第1處理)中由第1筒狀部321接住之液體、及於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8(第2處理)中由第2筒狀部322接住之液體係經由設置於下杯體部34之同一排液機構(排液管等)向裝置外排出。
繼而,基板處理裝置1執行基板搬出步驟S9。具體而言,藉由杯體移動部36使上杯體部32下降,而將上杯體部32配置於較基板保持部10之旋轉基座部12更靠下側。然後,解除利用基板保持部10之複數個夾盤銷部14對基板W之保持。解除保 持後之基板W係由未圖示之搬送裝置向外部搬出。
若基板W被搬出,則基板處理裝置1使基板處理裝置1之各元件移動至初始位置,準備接受下一片未處理之基板W之搬入。其後,基板處理裝置1再次執行基板搬入步驟S1。
如上所述,於基板處理裝置1中,能夠藉由杯體移動部36變更上杯體部32相對於基板W之相對位置,而由上杯體部32之於鉛直方向上不同之第1筒狀部321與第2筒狀部322分別包圍基板W。因此,能夠於基板W由第1筒狀部321包圍之狀態下進行刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5(第1處理),於基板由杯體部之第2筒狀部包圍之狀態下進行後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8(第2處理)。藉此,即便於刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5時,於自基板W甩出之液體中存在異物,該異物亦能夠附著於第1筒狀部321。於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8時,由於基板W由第2筒狀部322包圍,故而能夠有效地減少附著於第1筒狀部321之異物再次附著於基板W。
又,第2筒狀部322連結於較第1筒狀部321更靠上側。因此,即便於刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5(第1處理)中異物附著於第1筒狀部321,於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8(第2處理)中,該第1筒狀部321亦會被配置於較基板W之上表面更靠下側。因此,能夠有效地減少於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8時,附著於第1筒狀部321之異物再次附著於基板W。
尤其是在使後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8(第2處理)中之基板W之轉數大於刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5(第1處理)中之基板W之轉數的情況下,基板W上之液體能以 高速狀態碰撞到第2筒狀部322。然而,由於在刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5中可能產生之異物向第2筒狀部322之附著被抑制,故而能夠有效地減少該異物附著於基板W。
又,由於第2筒狀部322連結於較第1筒狀部321更靠上側,故而於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8(第2處理)中自基板W之上表面甩出之液體(此處為沖洗液)能夠於碰撞到第2筒狀部322之後沿著第1筒狀部321之內周面流下(參照圖3)。尤其是於本例中,上杯體部32係自第2筒狀部322至第1筒狀部,內寬逐漸變小,因此自基板W甩出之液體沿著第2筒狀部322與第1筒狀部321之內周面322S、321S所構成之傾斜面流下。因此,刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5(第1處理)時附著於第1筒狀部321之內周面之異物可由在後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8中自基板W甩出之沖洗液沖洗掉。尤其是於後沖洗步驟S7中,將大量之沖洗液供給至基板W,因此可將第1筒狀部321之內周面321S之異物沖洗掉。因此,能夠有效地減少異物固著於上杯體部32之第1筒狀部321。
如此,藉由利用沖洗液沖洗第1筒狀部321之內周面321S,而在對下一片未處理之基板W進行刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5時,能夠由相對潔淨之第1筒狀部321包圍該基板W。因此,能夠有效地減少上一片基板W之處理時產生之異物於下一片基板W之處理時附著。
又,於刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5中,自基板W甩出之液體由第1筒狀部321之內周面321S接住。內周面321S為親水性表面(親水性較第2筒狀部322之內周面322S高之表面)。 因此,能夠減少於刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5中包含異物之液體於第2筒狀部322之內周面322S回跳,由此,能夠減少該異物再次附著於基板W之情況。
又,於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8中,自基板W甩出之液體(沖洗液)由第2筒狀部322之作為疏水性表面之內周面322S接住。因此,於後沖洗步驟S7及旋轉乾燥步驟S8中,附著於第2筒狀部322之液體易於沿著內周面322S流下。藉由自該內周面322S流下之液體,能夠較佳地進行第1筒狀部321之內周面321S之清洗。
其次,對第2實施形態進行說明。再者,於以下之說明中,對具有與已經說明之元件相同之功能的元件標註相同之符號或追加有字母文字之符號,有時省略詳細之說明。
圖5係表示第2實施形態之上杯體部32A之概略側視圖。於圖5中,關於上杯體部32A,圖示出沿著鉛直方向切斷時之切斷面。上杯體部32A與上杯體部32同樣地,具有配置於下側之第1筒狀部321A、及連結於第1筒狀部321A之上側之第2筒狀部322A。上杯體部32A具有於第1筒狀部321A與第2筒狀部322A之連結部分收縮之形狀,且第1筒狀部321A及第2筒狀部322A各自之內周面於鉛直方向之中間部分向外側擴展。
藉由利用杯體移動部36使具有此種形狀之上杯體部32A於鉛直方向上移動,而能夠如圖5所示般,由第1筒狀部321A與第2筒狀部322A分別包圍基板W。
在上杯體部32A之情況下,藉由將基板W配置於第1筒狀部321A與第2筒狀部322A之鉛直方向之中間部附近,而能夠由第1筒狀部321A及第2筒狀部322A之內周面321S、322S接住向上側被甩出之液體。
例如,由第1筒狀部321A包圍基板W而進行上述刷洗處理步驟S4及噴霧處理步驟S5,藉此能夠抑制包含異物之液體附著於第2筒狀部322A。又,在由第2筒狀部322A之鉛直方向之中間部附近包圍基板W之情況下,能夠抑制自基板W甩出之液體向上杯體部32A之外側飛散。
圖6係表示第3實施形態之上杯體部32B之概略側視圖。圖7係表示圖6所示之A-A位置上之上杯體部32B之切斷面的概略俯視圖。再者,於圖6中,關於上杯體部32B,圖示出沿著鉛直方向切斷時之切斷面。於圖7中,僅將上杯體部32B以剖面圖示出,關於環狀部38係以俯視圖示出。
上杯體部32B與上杯體部32同樣地,具有配置於下側之第1筒狀部321B、及直接連結於第1筒狀部321B之上側之第2筒狀部322B。第2筒狀部322B之上側部分係隨著朝向上側而內寬變小。並且,第1筒狀部321B之內寬與第2筒狀部322B之下側部分之內寬大致相同。
上杯體部32B具備環狀部38。環狀部38設置於上杯體部32B之鉛直方向之中間部,且外緣部分經由複數個(此處為4個)連結部380而連結於第1筒狀部321B。因此,在第1筒狀部321B 之內周面321S與環狀部38之外緣部之間形成有間隙。
又,環狀部38形成為向上杯體部32B之內側突出之形狀。此處,環狀部38朝向鉛直方向之上側且朝向上杯體部32B之內側突出。並且,環狀部38之內緣部形成有可供旋轉基座部12及保持於旋轉基座部12上之基板W於鉛直方向上通過之圓形的孔。
藉由設置環狀部38,於由第1筒狀部321B包圍基板W之狀態下進行基板W之處理時,能夠藉由環狀部38接受自基板W甩出之液體中之朝向較第1筒狀部321B更靠上側之第2筒狀部322B的液體。藉此,能夠有效地減少液體中所包含之異物附著於第2筒狀部322B之情況。
又,於由第2筒狀部322B包圍基板W之狀態下對基板W進行處理時,自基板W甩出並由第2筒狀部322B接住之液體能夠通過第1筒狀部321B與環狀部38之間之間隙,而將附著於第1筒狀部321B之異物沖洗掉。
再者,環狀部38亦能夠應用於第1實施形態之上杯體部32(參照圖1)或第2實施形態之上杯體部32A(參照圖5)。
圖8係表示第4實施形態之上杯體部32C及杯體移動部36A之概略側視圖。於圖8中,關於上杯體部32C,圖示出沿著鉛直方向切斷時之切斷面。又,附帶說明:圖8所示之基板W及基板保持部10之各位置係自上杯體部32C觀察時之相對位置,並非基板W及基板保持部10於鉛直方向上移動之位置。
上杯體部32C之形狀與上杯體部32大致相同。上杯體部32C自鉛直方向之下側至上側,具備4個圓筒狀部分(第1筒狀部321C、第2筒狀部322C、第3筒狀部323C及第4筒狀部324C)。即,第2筒狀部322C係直接連結於第1筒狀部321C之上側之部分,第3筒狀部323C係直接連結於第2筒狀部322C之上側之部分,第4筒狀部324C係直接連結於第3筒狀部323C之上側之部分。
杯體移動部36A係藉由使上杯體部32C於鉛直方向上移動,而使上杯體部32C移動至由4個圓筒狀部分(第1筒狀部321C~第4筒狀部324C)之各者包圍基板W之位置並停止。藉此,上杯體部32C能夠於由4個不同之4個圓筒狀部分之各者包圍基板W之狀態下接受自基板W甩出之液體。
藉由對第1筒狀部321C~第4筒狀部324C各自之內周面實施噴砂等處理,能夠使其等具有親水性或疏水性之性質。第1筒狀部321C~第4筒狀部324C之內周面各自可具有之親水性或疏水性之性質能夠根據基板W之處理內容而適當進行選擇。
在採用上杯體部32C及杯體移動部36A之情況下,可於由第1筒狀部321C~第4筒狀部324C中之任一者包圍基板W之狀態下進行於圖4中說明之基板W的各處理。具體而言,能夠分別於由第1筒狀部321C包圍基板W之狀態下進行預沖洗步驟S3及刷洗處理步驟S4,於由第2筒狀部322C包圍基板W之狀態下進行噴霧處理步驟S5。進而,能夠分別於由第3筒狀部323C包圍基板W之狀態下進行後沖洗步驟S7,於由第4筒狀部324C包圍基板W之狀態下進行旋轉乾燥步驟S8。再者,當在預沖洗步驟 S3中使用與後沖洗步驟S7相同之處理液(沖洗液)之情況下,可與後沖洗步驟S7同樣地於由第3筒狀部323C包圍基板W之狀態下進行預沖洗步驟S3。
如此,藉由採用上杯體部32C及杯體移動部36A,可利用上杯體部32C之多個部分接受自基板W甩出之液體。藉由在容易產生異物之處理與其他處理中使包圍基板W之部分不同,能夠有效地減少異物附著於基板W之情況。
以上,對實施形態進行了說明,但本發明並不限定於如上所述者,可進行各種變形。
例如,上述實施形態之基板處理裝置1係以進行洗滌器處理之方式構成,但本發明對進行其他處理(例如抗蝕劑塗佈處理、顯影處理)之基板處理裝置亦有效。
又,於上述實施形態中,對基板處理裝置之處理對象為液晶顯示裝置用玻璃基板之情況進行了說明。然而,成為處理對象之基板亦可為半導體晶圓、光罩用玻璃基板、電漿顯示器用玻璃基板、磁、光碟用之玻璃或陶瓷基板、有機電致發光(EL,Electroluminescence)用玻璃基板、太陽能電池用玻璃基板或矽基板、其他軟性基板及印刷基板等適於電子機器之各種被處理基板。
對本發明進行了詳細說明,但上述說明於所有態樣中為例示,並非將本發明限定於此。應理解可於不脫離本發明之範圍之前提下設想未例示之無複數個變形例。上述各實施形態及各變形例中說明之各構成只要不相互矛盾,則可適當進行組合或省略。
Claims (14)
- 一種基板處理裝置,其係對基板進行處理者,且具備:基板保持部,其將基板以水平姿勢保持,且繞與鉛直方向平行之旋轉軸線進行旋轉;旋轉驅動部,其使上述基板保持部旋轉;處理部,其向保持於上述基板保持部之上述基板供給處理液並對該基板進行處理;杯體部,其具有形成為可將保持於上述基板保持部之上述基板包圍之筒狀的第1筒狀部及第2筒狀部,上述第2筒狀部直接連結於上述第1筒狀部之鉛直方向之上側,使自藉由上述旋轉驅動部旋轉之上述基板甩出而被上述第2筒狀部之內周面接住之上述處理液沿著上述第2筒狀部及上述第1筒狀部之內周面流下;及相對移動機構,其藉由使上述杯體部相對於上述基板保持部於鉛直方向上相對移動,而使上述杯體部分別於上述第1筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第1相對位置、及上述第2筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第2相對位置停止。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述第1筒狀部具有內寬小於上述第2筒狀部之部分。
- 如請求項2之基板處理裝置,其進而具備:環狀部,其設置於上述杯體部之鉛直方向之中間部,自上述第1筒狀部之內周面向上述杯體部之內側方向突出,且內緣部係於鉛直方向上形成有可供上述基板保持部通過之孔;及連結部,其將上述第1筒狀部與上述環狀部連結並且於其等之間形成間隙。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述相對移動機構使上述杯體部於鉛直方向上移動。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,於上述杯體部位於上述第2相對位置時,上述旋轉驅動部使上述基板保持部相較於上述杯體部位在上述第1相對位置時更高速地旋轉。
- 如請求項5之基板處理裝置,其中,上述處理部具有控制部,該控制部對上述相對移動機構、上述旋轉驅動部及上述處理部進行控制;上述控制部係:於使上述杯體部在上述第1相對位置停止之狀態下,進行向旋轉中之上述基板供給上述處理液之第1處理,於使上述杯體部在上述第2相對位置停止之狀態下,進行藉由使上述基板旋轉而將上述基板之表面之液體去除之第2處理。
- 如請求項6之基板處理裝置,其中,上述第1處理包括於上述基板之上表面全域形成上述處理液之膜之處理。
- 如請求項6之基板處理裝置,其中,上述處理部進而具有:刷部,其抵接於上述基板之表面;及刷移動機構,其使上述刷部在抵接於上述基板之抵接位置與遠離上述基板之待避位置之間移動;上述控制部進而對上述刷移動機構進行控制,上述第1處理包括使上述刷部抵接於旋轉中之上述基板並對上述基板進行處理之刷洗處理。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述杯體部進而包含第3筒狀部,該第3筒狀部連結於上述第2筒狀部之鉛直方向之一側,形成為可將上述基板包圍,上述相對移動機構係藉由使上述杯體部相對於上述基板保持部於鉛直方向上相對移動,而使上述杯體部於上述第3筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第3相對位置停止。
- 如請求項1之基板處理裝置,其進而具備:排液機構,其以上述杯體部之下方接住被上述第1筒狀部接住之上述處理液及被上述第2筒狀部接住之上述處理液兩者,並自共通之排液口排出。
- 一種基板處理裝置,其係對基板進行處理者,且具備:基板保持部,其將基板以水平姿勢保持,且繞與鉛直方向平行之旋轉軸線進行旋轉;旋轉驅動部,其使上述基板保持部旋轉;杯體部,其具有形成為可將保持於上述基板保持部之上述基板包圍之筒狀的第1筒狀部及第2筒狀部,上述第2筒狀部連結於上述第1筒狀部之鉛直方向之上側;處理部,其向保持於上述基板保持部之上述基板供給處理液並對該基板進行處理;及相對移動機構,其藉由使上述杯體部相對於上述基板保持部於鉛直方向上相對移動,而使上述杯體部分別於上述第1筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第1相對位置、及上述第2筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第2相對位置停止;上述杯體部係自上述第2筒狀部至上述第1筒狀部內寬逐漸變小。
- 一種基板處理裝置,其係對基板進行處理者,且具備:基板保持部,其將基板以水平姿勢保持,且繞與鉛直方向平行之旋轉軸線進行旋轉;旋轉驅動部,其使上述基板保持部旋轉;杯體部,其具有形成為可將保持於上述基板保持部之上述基板包圍之筒狀的第1筒狀部及第2筒狀部,上述第2筒狀部連結於上述第1筒狀部之鉛直方向之上側;處理部,其向保持於上述基板保持部之上述基板供給處理液並對該基板進行處理;及相對移動機構,其藉由使上述杯體部相對於上述基板保持部於鉛直方向上相對移動,而使上述杯體部分別於上述第1筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第1相對位置、及上述第2筒狀部包圍保持於上述基板保持部之上述基板的第2相對位置停止;上述第1筒狀部之內周面係親水性較上述第2筒狀部之內周面高之親水性表面。
- 一種基板處理方法,其係對基板進行處理者,包括:(a)保持步驟,其係將基板以水平姿勢保持;(b)第1包圍步驟,其係由杯體部中之筒狀之第1筒狀部包圍上述基板;(c)第1處理步驟,其係一面使由上述第1筒狀部包圍之上述基板旋轉,一面向該基板之表面供給處理液;(d)第2包圍步驟,其係於上述第1處理步驟之後,由上述杯體部中之直接連結於上述第1筒狀部之鉛直方向之上側的筒狀之第2筒狀部包圍上述基板;及(e)第2處理步驟,其係一面使由上述第2筒狀部包圍之上述基板旋轉,一面向該基板之表面供給處理液;於上述第2處理步驟中,自上述基板飛散而被上述第2筒狀部接住之上述處理液係於上述第2筒狀部及上述第1筒狀部之內周面流下。
- 如請求項13之基板處理方法,其中,將於上述第1處理步驟中自上述基板飛散而被上述第1筒狀部接住之上述處理液、及於上述第2處理步驟中自上述基板飛散而被上述第2筒狀部接住之上述處理液兩者,以上述杯體部之下方接住並自共通之排液口排出。
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