基板处理装置 【技术领域】
本发明涉及一种在运送半导体晶片、平板显示器(FPD)用玻璃基板、光掩膜用玻璃基板、印刷电路基板等基板的同时、对基板实施超声波·高压喷射清洗处理、水洗处理、风刀干燥处理、蚀刻处理、显影处理、剥离处理等各种处理的基板处理装置。
背景技术
在对半导体晶片、FPD用玻璃基板等基板实施超声波·高压喷射清洗处理、水洗处理、蚀刻处理等湿式处理的情况下，使用具有处理室的基板处理装置，该处理室的内部配置有超声波·高压喷射清洗装置、水洗装置、蚀刻装置等处理装置。从而在用辊式运送机等运送机构运送基板的同时，在处理室内向基板供给纯水或蚀刻液等药液，对基板实施规定的处理。这样，基板被运送到处理室内而在处理室内被施以湿式处理。因此，平面上看，处理室的大小等于或大于基板的尺寸。
另外，提出有一种不具备处理室而具备处理装置的基板处理装置的方案，该处理装置在基板运送方向上的尺寸小于基板。即，提出有这样一种基板处理装置，其形成了在一端具有用来导入处理液的导入口的导入通路和在一端具有用来将湿式处理后的湿式处理液排出到系统外的排出口的排出通路，并形成使导入通路和排出通路在各自的另一端交叉的交叉部，在该交叉部具备由设置了朝基板开口地开口部的喷嘴结构体构成的处理装置；使该处理装置在基板运送方向上的尺寸小于基板(例如，参照日本公开专利特开平10-163153号公报)。
在具备把处理装置配置在内部的处理室的基板处理装置中，随着基板尺寸的大型化，处理室就要大，从而装置整体大型化。例如，在进行蚀刻处理的装置中，必须沿基板的运送方向连续设置蚀刻处理室、水洗处理室和干燥处理室，装置整体大型化，占有清洗房间内的空间就大，装置的制造成本也提高了。另外，由于处理室大也会增大药液或纯水的使用量。
另一方面，不设置处理室而具备小于基板的处理装置的基板处理装置在设置空间或制造成本方面是有利的，也能降低药液或纯水的使用量，但是，需要防止药液或纯水向排出通路外的流出或飞散的手段或控制，装置的构成或控制机构就复杂化。处理液的飞沫或蒸发气体还有可能从喷嘴结构体的开口部扩散到周边环境中。
【发明内容】
鉴于上述的问题，本发明的目的是提供一种基板处理装置，其具有把处理装置配置在内部的处理室，既能够使装置小型化又能够降低处理液的使用量，而且由于具备处理室，所以能够容易地防止处理液的流出或飞散，处理液的飞沫或蒸发气体也不会向周边环境中扩散。
本发明第一方面的基板处理装置，包括：具有基板入口和基板出口的密闭型的处理室；设置在该处理室的内部而对基板实施规定的处理的处理装置；使基板相对于该处理装置而相对移动的移动装置，所述处理室的宽度等于或大于基板的与相对移动方向垂直的方向上的尺寸，并且，处理室的长度小于基板的相对移动方向上的尺寸，所述处理装置所设置的处理室和基板相对移动，为了将所述处理室的内部环境与外部环境隔绝开，而在基板的相对移动路径的上方侧空间和下方侧空间分别设置有向所述处理室内供给清洁用气体的气体供给装置(清洁用气体供给装置)和从所述处理室内排出清洁用气体的气体排出装置(排气装置)。
本发明第二方面的基板处理装置，包括：具有基板入口和基板出口的密闭型的处理室；设置在该处理室的内部而对基板实施规定的处理的处理装置；使基板相对于该处理装置而相对移动的移动装置，所述处理室的宽度等于或大于基板的与相对移动方向垂直的方向上的尺寸，并且，处理室的长度小于基板的相对移动方向上的尺寸，所述处理装置所设置的处理室和基板相对移动，为了将所述处理室的内部环境与外部环境隔绝开，设置有：气体供给装置，其由上、下一对入口侧气体喷出装置和上、下一对出口侧气体喷出装置构成，所述上、下一对入口侧气体喷出装置是在所述处理室的基板入口处，隔着基板的相对移动路径而在其上方侧和下方侧分别设置，分别具有接近于基板的相对移动路径并对向于基板的相对移动路径的气体喷出口，分别从该气体喷出口向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，所述上、下一对出口侧气体喷出装置是在所述处理室的基板出口处，隔着基板的相对移动路径而在其上方侧和下方侧分别设置，分别具有接近于基板的相对移动路径并对向于基板的相对移动路径的气体喷出口，分别从该气体喷出口向基板的相对移动路径喷射屏障用气体；气体排出装置，其由上、下一对入口侧气体吸入装置和上、下一对出口侧气体吸入装置构成，所述上、下一对入口侧气体吸入装置是在所述处理室的基板入口处，隔着基板的相对移动路径而在其上方侧和下方侧分别设置，分别具有接近于基板的相对移动路径并对向于基板的相对移动路径的气体吸入口，分别通过该气体吸入口吸入屏障用气体，所述上、下一对出口侧气体吸入装置是在所述处理室的基板出口处，隔着基板的相对移动路径而在其上方侧和下方侧分别设置，分别具有接近于基板的相对移动路径并对向于基板的相对移动路径的气体吸入口，分别通过该气体吸入口吸入屏障用气体。
本发明第三方面的基板处理装置，是在第二方面所述的基板处理装置中，具有切换装置，该切换装置进行如下切换：当所述处理室的基板入口存在基板时，使所述上、下一对入口侧气体喷出装置和所述上、下一对入口侧气体吸入装置分别动作；当所述处理室的基板出口存在基板时，使所述上、下一对出口侧气体喷出装置和所述上、下一对出口侧气体吸入装置分别动作；当所述处理室的基板入口不存在基板时，使所述上方侧或下方侧的入口侧气体喷出装置和所述下方侧或上方侧的入口侧气体吸入装置分别动作；当所述处理室的基板出口不存在基板时，使所述上方侧或下方侧的出口侧气体喷出装置和所述下方侧或上方侧的出口侧气体吸入装置分别动作。
本发明第四方面的基板处理装置，是在第一～第三方面中任一项所述的基板处理装置中，在基板的相对移动方向上连续设置有多个所述处理室。
在有关第一方面和第二方面的各发明的基板处理装置中，由于把对基板实施规定的处理的处理装置配置在密闭型的处理室内部，并用气体供给装置和气体排出装置把处理室内部环境和外部环境隔绝开，所以能够容易地防止处理液的流出或飞散，并且还能够防止处理液的飞沫或蒸发气体向周边环境扩散。另一方面，由于使处理室的长度小于基板的相对移动方向上的尺寸，并且使基板和处理室相对移动，所以能够使装置小型化，可以节省空间并降低成本，同时还能够降低处理液的使用量。
在有关第一方面的发明的基板处理装置中，由气体供给装置(清洁用气体供给装置)向密闭型的处理室内供给清洁用气体来抑制气体从外部向处理室内侵入，并用气体排出装置(排气装置)从处理室内把清洁用气体排放出来而抑制气体从处理室内漏到外部去。这样，就能够将处理室内部环境与外部环境隔绝开。另外，在有关第一方面的发明的基板处理装置中，即使基板在处理室内相对移动，由基板把处理室的内部空间分割为上、下两部分，由于气体供给装置和气体排出装置分别设置在基板的相对移动路径的上方侧空间和下方侧空间内，所以也能够确实地将处理室内部环境与外部环境隔绝开。
在有关第二方面的发明的基板处理装置中，从入口侧气体喷出装置和出口侧气体喷出装置的各气体喷出口分别向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，同时通过入口侧气体吸入装置和出口侧气体吸入装置的各气体吸入口分别吸入屏障用气体，由此分别在处理室的基板入口和基板出口形成空气屏障。这样，就能够将处理室内部环境与外部环境隔绝开。另外，在有关第二方面的发明的基板处理装置中，即使基板相对于处理室相对移动而由基板将处理室的基板入口及基板出口分割为上、下两部分，入口侧及出口侧的各气体喷出装置和入口侧及出口侧的各气体吸入装置隔着基板的相对移动路径而分别设置在其上方侧和下方侧，这样就能够确实地将处理室内部环境与外部环境隔绝开。
在有关第三方面的发明的基板处理装置中，当处理室内不存在基板时，分别在处理室的基板入口和基板出口从上方侧或下方侧的气体喷出装置的气体喷出口向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，同时通过下方侧或上方侧的气体吸入装置的气体吸入口吸入屏障用气体，由此来形成空气屏障。
基板的一部分在处理室内相对移动，而处理室的基板入口存在基板，但基板出口不存在基板时，在处理室的基板入口，从上、下一对入口侧气体喷出装置的气体喷出口分别向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，各屏障用气体再分别在基板的上面和下面返回来，并分别通过上、下一对入口侧气体吸入装置的气体吸入口吸入屏障用气体，由此分别在基板的上、下两面侧形成空气屏障。另一方面，在处理室的基板出口，从上方侧或下方侧的出口侧气体喷出装置的气体喷出口向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，同时通过下方侧或上方侧的出口侧气体吸入装置的气体吸入口吸入屏障用气体，由此来形成空气屏障。
基板在处理室内相对移动，而处理室的基板入口和基板出口存在基板时，分别在处理室的基板入口和基板出口，从上、下一对气体喷出装置的气体喷出口分别向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，各屏障用气体再分别在基板的上面和下面返回来，并分别通过上、下一对气体吸入装置的气体吸入口吸入屏障用气体，由此分别在基板的上、下两面侧形成空气屏障。
处理室的基板入口不存在基板，而基板出口存在基板时，在处理室的基板入口，从上方侧或下方侧的入口侧气体喷出装置的气体喷出口向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，同时通过下方侧或上方侧的入口侧气体吸入装置的气体吸入口吸入屏障用气体，由此来形成空气屏障。另一方面，在处理室的基板出口，从上、下一对出口侧气体喷出装置的气体喷出口分别向基板的相对移动路径喷射屏障用气体，各屏障用气体再分别在基板的上面和下面返回来，并分别通过上、下一对出口侧气体吸入装置的气体吸入口吸入屏障用气体，由此分别在基板的上、下两面侧形成空气屏障。
通过以上的作用能够始终确实地把处理室内部环境与外部环境隔绝开。
在有关第四方面的发明的基板处理装置中，通过多个连续设置的处理室对基板连续地实施多种处理，例如蚀刻处理、水洗处理和干燥处理。并且由于各个处理室的长度小于基板的相对移动方向上的尺寸，所以可以抑制装置整体的大型化。
【附图说明】
图1是示出本发明的实施方式的一例、示出基板处理装置的概略结构的示意图。
图2是图1所示的基板处理装置的处理室的概略平面图。
图3是示出本发明其他实施例的基板处理装置的概略构成的示意图。
图4示出本发明的基板处理装置的处理室的构成例，是处理室的沿基板运送方向的断面图，是图5的IV-IV剖视图。
图5是图4所示的处理室的与基板运送方向垂直的方向上的断面图，是图4的V-V剖视图。
图6是示出本发明基板处理装置的处理室的其他构成例的沿基板运送方向的断面图。
图7是示出本发明基板处理装置的处理室的其他构成例的沿基板运送方向的断面图。
图8是该构成例的处理室的断面图，示出与图7所示状态不同的状态的视图。
图9是该构成例的处理室的断面图，示出与图7和图8所示状态不同的状态的视图。
图10是该构成例的处理室的断面图，示出与图7～图9所示状态不同的状态的视图。
图11A～图11E是分别表示基板与处理室相对移动的状况的示意图。
【具体实施方式】
参照图1～图11说明实施本发明的优选实施例。
图1是示出本发明的实施方式的一例、示出基板处理装置的概略结构的示意图。
该基板处理装置设置有具有基板运入口12和基板运出口14的密闭型的处理室10，在处理室10内部配置有超声波·高压喷射清洗·水洗处理部16和风刀干燥处理部18，作为对基板W实施规定的处理的处理装置。超声波·高压喷射清洗·水洗处理部16和风刀干燥处理部18隔着基板W的运送路径而分别配置在其上方侧和下方侧。另外，还设置有辊式运送机20，用来把基板W运入到处理室10内、在处理室10内运送基板W以及从处理室10内把基板W运出。
如图2中的概略平面图所示，处理室10的宽度等于或大于基板W的与运送方向垂直的方向上的尺寸，而其长度小于基板W的运送方向上的尺寸。因此，在基板W的一部分被容纳在处理室10内的状态下，对该容纳部分实施超声波·高压喷射清洗·水洗处理或风刀干燥处理。基板W由辊式运送机20运送，各部分顺序通过处理室10内部，整个基板W全部通过处理室10内部，从而结束对基板W整个面的处理。这样，由于处理室10的平面形状小于基板W，所以能够使装置整体小型化。
另外，在处理室10中分别设置有供气口24和排气口26，在供气口24接通有空气、氮气等清洁用气体的供给管、例如供气管28，从未图示的供气源通过供气管28而向处理室10内供给空气。在排气口26接通有排气管30，由未图示的真空排气泵通过排气管30把通过供气管28供给到处理室10内的清洁用空气排放出去。通过适当调节·控制对处理室10内的供气流量和从处理室10内排放的排气流量，能够抑制外部气体从外部通过基板运入口12或基板运出口14而进入到处理室10内，另外，可以抑制气体从处理室10内通过基板运入口12或基板运出口14漏出到外部。这样，处理室10的内部环境与外部环境就被隔绝开，从而能够防止清洗所使用的纯水的飞沫或通过风刀18而从基板W上除掉而蒸发的气体向处理室10外扩散。另外，虽然在处理室10上还设置有排水口，但是省略了其图示。
图3是示出本发明其他实施例的基板处理装置的概略构成的示意图。该基板处理装置设置有与图1所示的基板处理装置中的处理室10同样的处理室10(图3中，与图1所示的基板处理装置通用的构成部件标注以与图1中所使用的附图标记同样的附图标记，并省略了对它们的说明)，同时，在处理室10的上游侧设置有另一个处理室32。处理室32也是具有基板运入口34和基板运出口36的密闭型的处理室，在处理室32的内部配置有对基板W的上面实施蚀刻处理的蚀刻处理部38，在处理室32的内部配置有用来运送基板W的辊式运送机22。
与处理室10一样，处理室32的宽度也等于或大于基板W的与运送方向垂直的方向上的尺寸，而其长度小于基板W的运送方向上的尺寸。因此，在基板W的一部分被容纳在处理室32内的状态下对该容纳部分实施蚀刻处理，由辊式运送机22运送基板W，各部分按顺序通过处理室32内，由此来对基板W的整个面进行蚀刻处理。在该基板处理装置中，用连续设置的两个处理室32、10，对基板W连续实施蚀刻处理以及超声波·高压喷射清洗·水洗处理和风刀干燥处理，但是，因为各处理室32、10的长度分别小于基板W的运送方向上的尺寸，所以能够使装置整体小型化。
在处理室32中也分别设置有供气口40和排气口42，在供气口40接通有供气管44，在排气口42接通有排气管46。与处理室10一样，适当调节·控制对处理室32内的供气流量和从处理室32内排放的排气流量，能够把处理室32内的环境与外部环境隔绝开。
图4和图5表示处理室的构成例，图4是处理室沿基板运送方向的断面图，示出图5的IV-IV剖视图，图5是处理室沿与基板运送方向垂直的方向的断面图，是图4的V-V剖视图。
该处理室48是具有基板运入口50和基板运出口52的密闭型的处理室，在处理室48的内部配置有处理装置54，但是，在与基板W的运送方向垂直的方向上，处理室48的底面和顶面是倾斜的，基板W也以在与基板的运送方向垂直的方向上呈倾斜的姿势由辊式运送机(未图示，在图6～图10中也一样)运送。该处理室48的宽度也等于或大于基板W的与运送方向垂直的方向上的尺寸，而其长度小于基板W的运送方向上的尺寸。在处理室48，在其顶面的高侧端附近设置有供气口56，在该供气口56接通有供气管58，在处理室48的底面的低侧端附近设置有排气·排液口60，在该排气·排液口60接通有排气·排液管62。在这种结构的处理室48中，流到底面的排液倾斜地自然流向一侧端侧，并从排气·排液口60通过排气·排液管62排放出去。
图6所示的沿基板运送方向的断面图的处理室64是具有基板运入口66和基板运出口68的密闭型的处理室。在处理室64的内部，隔着基板运送路径而在其上方和下方分别配置有处理装置70a和处理装置70b。在处理室64的顶面与处理装置70a之间，以及处理室64的底面与处理装置70b之间分别设置有隔断壁71a、71b，该隔断壁71a、71b在基板运送方向上将处理室64的内部空间分隔为前后两部分，其前、后的内部空间经形成在基板W与处理装置70a、70b的相对面之间的通路而连通成流路。而且，在处理室64的顶面和底面上，在隔断壁71a、71b设置位置的基板运送方向的前方侧分别设置有供气口72a、72b，在各供气口72a、72b分别接通有供气管74a、74b。在处理室64的顶面和底面，在隔断壁71a、71b设置位置的基板运送方向的最初侧分别设置有排气口76a、76b，在各排气口76a、76b分别接通有排气管78a、78b。
在具有这种结构的处理室64中，把基板W运入处理室64内，即使如图6所示的那样，基板W把处理室64的内部空间分隔为上、下两部分，也能通过供气管74a、74b分别各自将清洁用的空气供给到基板运送路径的上方侧空间和下方侧空间，另外，从基板运送路径的上方侧空间和下方侧空间通过排气管78a、78b分别各自将空气排放出去。因此，适当地调节·控制供给处理室64内的供气流量和从处理室64内排放的排气流量，能够确实地把处理室64的内部环境与外部环境隔绝开。在处理室64内，由于空气沿图6中的虚线流动，所以，通过形成这样的气流就能够防止雾气(颗粒)再次附着到已经处理好的基板W的表面上。
图7～图10是表示处理室的其他构成例的沿基板运送方向的断面图。该处理室80也是具有基板运入口82和基板运出口84的密闭型的处理室。在处理室80的内部配置有处理装置86，但是在该处理室80内，在基板运入口82和基板运出口84分别配置有供气装置和排气装置。
即，在处理室80的基板运入口82，隔着基板运送路径而在其上方侧和下方侧分别设置有开设了空气喷出口的上、下一对喷气通路88a、88b，两者接近于基板运送路径而相对，在各喷气通路88a、88b分别接通有连接在供气源(未示出)上构成流路的供气管90a、90b。另外，隔着基板运送路径而在其上方侧和下方侧分别设置有开设了空气吸入口的上、下一对吸气通路92a、92b，两者分别邻接于喷气通路88a、88b，并接近于基板运送路径而相对，在各吸气通路92a、92b分别接通有连接在真空排气泵(未示出)上构成流路的排气管94a、94b。喷气通路88a、88b和吸气通路92a、92b分别跨越基板运入口82的整个开口宽度(与基板运送方向垂直的方向上的开口宽度)而设置。由喷气通路88a、88b从其空气喷出口向基板运送路径喷射屏障用空气，该被喷出的空气通过空气吸入口被吸入到吸气通路92a、92b内，从而像后述的那样在基板运入口82形成空空气屏障障。
同样，在处理室80的基板运出口84，隔着基板运送路径而在其上方侧和下方侧分别设置有开设了空气喷出口的上、下一对喷气通路96a、96b，两者相面对地接近于基板运送路径，在各喷气通路96a、96b分别接通有连接在供气源(未示出)上构成流路的供气管98a、98b。隔着基板运送路径而在其上方侧和下方侧分别设置有开设了空气吸入口的上、下一对吸气通路100a、100b，两者分别邻接于喷气通路96a、96b，相面对地接近于基板运送路径，在各吸气通路100a、100b分别接通有连接在真空排气泵(未示出)上构成流路的排气管102a、102b。
虽然未图示，但是在各供气管90a、90b、98a、98b和各排气管94a、94b、102a、102b上分别设置有开闭控制阀，用控制装置分别切换控制各开闭控制阀，从而在基板运入口82和基板运出口84始终形成空空气屏障障，从而始终能够确实地把处理室80的内部环境与外部环境隔绝开。该切换动作按如下的方式进行。
首先，如图7所示，在处理室80内存在基板W时，在处理室80的基板运入口82和基板运出口84，分别从上、下一对喷气通路88a、88b；96a、96b的空气喷出口分别向基板运送路径喷射空气，所喷出的各路空气在基板W的上面和下面分别返回，并通过空气吸入口分别吸入到上、下一对吸气通路92a、92b；100a、100b内排放出去。这样，就在处理室80的基板运入口82和基板运出口84的基板W的上、下两面侧分别形成空气屏障。
接着，如图8所示，在处理室80内不存在基板W时，在处理室80的基板运入口82和基板运出口84，分别从上方侧或下方侧(在图示例中是上方侧)的喷气通路88a、96a的空气喷出口分别向基板运送路径喷射空气，所喷出的空气通过空气吸入口被吸入到下方侧或上方侧(在图示例中是下方侧)的吸气通路92b、100b内排放出去。这样，就仅从上、下一对喷气通路88a、88b；96a、96b中的一方的空气喷出口喷射空气，通过仅把空气吸入到上、下一对吸气通路92a、92b；100a、100b中面对喷出空气的喷气通路侧的空气吸入口内，由此在处理室80的基板运入口82和基板运出口84分别形成空气屏障。
如图9所示，基板W的前端处在处理室80内时，在处理室80的基板运入口82，分别从上、下一对喷气通路88a、88b的空气喷出口向基板运送路径喷射空气，所喷出的各路空气在基板W的上面和下面分别返回，并通过空气吸入口分别吸入到上、下一对吸气通路92a、92b内而排放出去。这样，就在处理室80的基板运入口82的基板W的上、下两面侧分别形成空气屏障。另一方面，在处理室80的基板运出口84，从上方侧或下方侧(在图示例中是上方侧)的喷气通路96a的空气喷出口向基板运送路径喷射空气，所喷出的空气通过空气吸入口被吸入到下方侧或上方侧(在图示例中是下方侧)的吸气通路100b内而排放出去。这样，就在处理室80的基板运出口84形成空气屏障。
如图10所示，基板W的后端处在处理室80内时，在处理室80的基板运入口82，从上方侧或下方侧(在图示例中是上方侧)的喷气通路88a的空气喷出口向基板运送路径喷射空气，所喷出的空气通过空气吸入口被吸入到下方侧或上方侧(在图示例中是下方侧)的吸气通路92b内而排放出去。这样，就在处理室80的基板运入口82形成空气屏障。另一方面，在处理室80的基板运出口84，分别从上、下一对喷气通路96a、96b的空气喷出口向基板运送路径喷射空气，所喷出的各路空气在基板W的上面和下面分别返回，并通过空气吸入口吸入到上、下一对吸气通路100a、100b内而排放出去。这样，就在处理室80的基板运出口84的基板W的上、下两面侧分别形成空气屏障。
在上述的各实施例的说明中，固定处理室10、32、48、64、80，而运送基板W，但是只要是处理室与基板相对移动并进行基板的处理就可以。如上述各实施例的基板处理装置那样，图11A所示示意图的装置是固定内部配置有处理装置104的处理室106而运送基板W的基板处理装置；图11B所示的装置是固定基板W而使处理室106相对基板W移动的基板处理装置。图11C所示的装置是分别使基板W和处理室106沿同一方向移动，处理室106的移动速度低于基板W的运送速度。也可以分别使基板W和处理室106相互反向移动。图11D所示的装置是在基板运送方向上连续固定设置了配置有处理装置104a的处理室106a和配置有处理装置104b的处理室106b，相对于处理室106a、106b运送基板W。当然，与图11B或图11C一样，也可以固定基板W而使处理室106a、106b相对于基板W移动，或者沿与基板W相同方向以比基板W运送速度慢的速度移动处理室106a、106b。图11E所示的装置是固定有处理室110，该处理室110是隔着基板运送路径而在其上方和下方分别配置处理装置108a、108b，而相对于处理室110移动基板W。当然，也可以与图11B或图11C一样，固定基板W，而使处理室110相对于基板W移动，或者沿与基板W相同方向以比基板W运送速度慢的速度移动处理室110。