JP2004047582A - Substrate treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板上に塗布された薬液を乾燥させるための基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、液晶や半導体などの基板に薬液を塗布し、その後基板上の薬液を乾燥させる基板処理が一般的に行われている。
【0003】
このような基板乾燥処理に用いられる乾燥方法として、基板を収容する容器内の圧力を下げて乾燥を行う減圧乾燥方法が知られている。減圧乾燥方法は、内部雰囲気を不活性ガスなどで満たすガス注入プロセスと、基板を入れ替える基板入替プロセスとを含む。基板入替プロセスでは、基板を収容している容器の蓋を開放するため、外気が流入する。そこで、基板を入れ替えるたびにガスを注入している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の減圧乾燥方法では、単に不活性ガス等の供給口があるだけであり、置換のための時間を短縮しようとすると、大量の不活性ガスを供給する必要があり、内部のゴミをまき散らしたり、強い気流によって乾燥ムラや風紋を形成したりする問題があった。
【0005】
また、基板入替プロセスにおいて、容器の蓋が開いているときに大気を吸引して、容器内のゴミを巻き上げて基板表面にゴミが付着する可能性もあった。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、基板を好適に乾燥させ、高品質の基板を生成することのできる基板処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る基板処理装置は、
基板を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された基板を収容する基板収容器と、
を有し、前記基板収容器内で基板表面を乾燥させる基板処理装置であって、
前記基板収容器は、前記基板収容器内の気体を排出するための排出口を前記載置手段に載置される基板の下面側に有し、
前記排出口と前記基板との間に、前記排出口から排出される気体による気流が前記基板に直接的に作用することを防止するための整流板を設けたことを特徴とする。
【0008】
前記基板収容器は、
前記基板収容器内に所定の気体を供給するための供給口と、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するための拡散部と、
を有することを特徴とする。
【0009】
前記拡散部は、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するため、複数の第1拡散孔を有する第1拡散部材と、
前記第1拡散孔を通った前記気体を更に拡散するため、前記第1拡散孔よりも径小の第2拡散孔を複数有する第2拡散部材と、
を含むことを特徴とする。
【0010】
前記基板処理装置は、
前記供給口から、前記所定の気体を注入するための注入手段と、
前記排出口から前記基板収容器内の気体を吸引して、前記所定の気体の気圧を減圧することにより、前記基板上の塗膜を乾燥させる減圧手段と、
を更に有し、
前記基板収容器は、基板の出し入れを行なうための開閉蓋を更に有することを特徴とする。
【0011】
前記整流板は、前記基板よりも面積が大きく、
前記開閉蓋を開くことにより流入した外気が前記整流板の下側を通り前記排出口から排出されるように配置されていることを特徴とする。
【0012】
前記注入手段及び前記減圧手段を制御して、前記基板収容器内の気圧を複数のパターンで変化させる制御手段を更に有することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、表示画面等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0014】
<概要>
本発明の実施形態としての基板処理装置は、基板を載置する載置部を有し、載置部に載置された基板の周囲を基板収容器で密封し、基板収容器内を不活性ガス等の気体で充満させて、基板を乾燥させる。
【0015】
このため、基板収容器には、気体を供給するための供給口が設けられている。また、基板収容器には、供給口から供給した気体が強い気流を生じさせないように、供給口付近に拡散部が設けられている。供給口から基板収容器内に注入されたガスは、拡散部に衝突して拡散し、基板収容器全体に穏やかに充満していく。また、載置部に載置される基板の下面側には、基板収容器内の気体を排出するための排出口が設けられている。この排出口と載置部に載置される基板との間には、整流板が設けられており、排出口から排出される気体による気流が基板に直接的に作用することを防止する。なお、基板処理装置は、排出口から気体を排出するための減圧手段としてのポンプを含む。
【0016】
排出口から基板収容器内の気体を吸引して基板収容器内の気圧を低下させることにより、基板上の塗膜の乾燥を促進させる。
【0017】
基板収容器は、基板を入替えるための開閉蓋を有している。基板入替えの際には、開閉蓋を開くことにより流入した外気が、整流板の下側を通り排出口から排出される。このとき、流入した外気が基板に作用しないように、整流板は、基板よりも面積が大きく形成されている。
【0018】
また、基板処理装置は、プロセッサを含む制御部を有し、減圧手段としてのポンプを制御して、基板収容器内の気圧を様々なパターンで変化させる。
【0019】
<構成>
図1は本実施形態に係る基板処理装置1の概略構成を示す図である。ここで、図1(a)は、蓋を取った状態での基板処理装置1の平面図である。ここで、点線で描かれた外枠は、かぶせる蓋の位置を示している。図1(b)及び(c)は基板処理装置1の内部を示すA−A断面図及びB−B断面図である。
【0020】
図1に示すように、本基板処理装置1は、開閉可能な蓋101と、蓋101を閉じた際に蓋101と共に密封空間を生成する有底筒形状の基板収容器102とを備えている。基板収容器102の底面には、その1つの側壁に沿うように、例えばφ30mm程度の3つの吸入口103が設けられ、中央付近に、φ100mm程度の1つの排出口104が設けられている。吸入口103は、基板収容器102内に所定の気体としての不活性ガスを供給するための供給口として機能する。また、排出口104は、基板収容器102内の気体を排出するためのものである。
【0021】
また、基板を支持するための複数のリフトピン105が基板収容器102の底面を貫通しており、基板収容器102の外側でベースプレート106と接続されている。すなわち、リフトピン105に載置された基板は、ベースプレート106に連動して上下動する。リフトピン105と基板収容器102の底面との間はシールされており、基板収容器102からガスが漏れないように構成されている。
【0022】
基板収容器102内には、排出口104の上方に、その底面に沿って、排出口から排出される気体による気流が基板に直接的に作用することを防止するための整流板107が固定されている。整流板107は、複数のスペーサ108によって、底面との間に微小間隙d1(例えば2〜3mm)を形成している。整流板107は、リフトピン105を貫挿するための複数の穴を有した平らな金属板であり、図1(a)に示されているように、基板よりも大きく、基板収容器102の側壁に沿った形状をしている。従って、排出口104から排出されるガス(または外気)は、整流板107の端縁と基板収容器102の側壁との隙間を通って、整流板107の下方に潜り込むことになる。つまり、排出口104から排出される気体は、直接基板に沿って流れることなく、基板収容器102の側壁及び底面に沿った気流を形成する。これにより基板収容器102内の乱流の発生を防止している。
【0023】
また、基板収容器102内には、吸入口103の上方を覆うように拡散部109が設けられている。拡散部109は、吸入口103から吸入したガスを第1段階として拡散させる第1拡散部材109aと、第1拡散部材109aを通過したガスを第2段階として更に拡散させる第2拡散部材109bとを含む。これらの拡散部材は、共に、断面が逆U字形状をした長尺の部材であり、第2拡散部材109bは、第1拡散部材109a全体を覆うように取付けられた無底の箱状部材である。第1拡散部材109aは、天井と2枚の長手方向の側壁とからなり、天井には、複数の拡散孔(例えば、φ6mm)が設けられている。また、第2拡散部材109bは、天井と、2枚の長手方向の側壁と、2枚の短手方向の側壁とからなり、天井と、2枚の短手方向の側壁には、第1拡散部材109aよりも径小(例えばφ3mm)の拡散孔がやはり複数設けられている。第2拡散部材109bには、第1拡散部材109aよりも単位面積当たり多くの拡散孔が設けられている。
【0024】
これらの拡散部材は、それぞれの下端位置を合わせるように長手方向の一方の側壁同士が互いに接合され、一体として基板収容器102の底面に取付けられる。その際、第2拡散部材109bと基板収容器102との間にスペーサ110を挟み込むことにより、図1(b)に示すように、第1拡散部材109a及び第2拡散部材109bの基板側の側壁の下端と、基板収容器102との間に微小間隙d2(例えば1mm)が形成される。これにより、吸入口103から流入したガスの一部は、間隙d2を通り、そのまま整流板107の下方を通って、排出口104から排出される。第2拡散部材109bとスペーサ110とは、ねじ111によって固定されている。
【0025】
図2は、拡散部109の基板収容器102に対する取り付けの様子を示す図である。
【0026】
図2に示すように、基板収容器102の底面に3本の柱状のスペーサ110を取り付けておく。そして、第1拡散部材109aの右手前側の側壁と、第2拡散部材109bの右手前側の側壁とを、不図示のボルトによって接合する。ここでは、第1拡散部材109aは、1つの部材として図示しているが、同じ断面を有する2つの長尺部材から構成されていても良い。その場合、2つの長尺部材は、例えば、真ん中のスペーサ110部分で接合されることが考えられる。
【0027】
第1拡散部材109aと第2拡散部材109bとが接合され、一体となった拡散部109は、スペーサ110上に載置され、ボルト111が第2拡散部材109bに設けられたバカ穴を介してスペーサ110と螺合することにより、基板収容器102に固定される。
【0028】
これにより、吸入口103上を、拡散部109が、微小間隙を形成しつつ覆うこととなる。
【0029】
<動作>
次に、図3及び図4を用いて、前述のような構成からなる基板処理装置1において、基板の乾燥を行なう際のガス及び外気の流路について説明する。
【0030】
図3、図4は、図1(b)に対応する基板処理装置1の概略端面図であり、ガス及び外気の流路を説明するのに必要な構成のみを示している。このうち、図3は、ガス注入プロセスでの流路を示し、図4は、基板入替プロセスでの流路を示している。
【0031】
図3に示すように、流入したガスの大部分は、第1拡散部材109aの天井部分に衝突して流速が弱められ、第1拡散孔h1から拡散されて流出する。そして、更に第2拡散部材109bの天井部分に衝突して更にその勢いが弱められ、拡散孔h2から更に拡散されて基板収容器102の内部に流出する。
【0032】
これにより、流入したガスの流圧は基板に到達するまでに十分に弱められ、基板上に風紋や乾燥ムラなどを形成することなく、排出口104から排出される。これにより、基板収容器102内部の気体の置換を行うと共に、基板収容器102内の減圧を行い、基板の乾燥を促進させる。
【0033】
また、整流板107の下方の間隙を通って排出口104から排出されるため、内部のゴミを巻き上げることもない。
【0034】
一方、基板入替えプロセスでは、図4のように蓋101を開放すると同時に基板をリフトピンで上方に移動する。この時、基板収容器102の上方から一気に外気が流入するが、整流板107が設けられているため、排出口104から不図示のポンプによって吸引すれば、図4のように基板収容器102の側壁に沿った流路が形成される。この流れに乗って基板収容器102内のガスも一緒に排出口104から排出される。この時、基板は、外気の流入口よりも上方に位置することになり、かつ、基板収容器102内部での乱流の発生が抑制されるので、外気と共に流入するごみや基板収容器102内部で巻き上げられたごみが基板に付着することはない。従って、基板に悪影響を及ぼすことなく迅速に基板収容器102内部に外気を流入し基板収容器102内の換気を行うことができる。
【0035】
また、整流板の効果により、蓋101を開放した際にも排出口104から強く吸引することができるので、基板収容器102から溶剤の悪臭等が外部に漏れることを回避することができる。
【0036】
<圧力制御>
本基板処理装置1は、減圧乾燥を更に効果的に行うために、増減する圧力とその時間及び増減圧スピードを基板ごとに設定可能である。
【0037】
そのため、図5に示すように、基板処理装置1は、基板収容器102内の気圧を制御するための制御弁や圧力スイッチを備えている。これにより、図6、図7に示すように、設定圧力と経過時間及び増減圧時間を基板ごとに設定できる。従って、基板収容器102内の気体の流路だけでなく、流量も基板に合わせて設定が可能になり、最適の条件で基板の減圧乾燥を行うことができる。
【0038】
(その他の実施形態)
なお、上記実施形態では、吸入口を3箇所設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、2箇所以下でも、4箇所以上でも良い。
【0039】
また、拡散部材は2種類を組み合わせて設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、1種類でも、3種類以上を組み合わせても良い。
【0040】
【発明の効果】
以上述べてきたとおり、本発明によれば、基板を好適に乾燥させ、高品質の基板を生成する基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る基板処理装置の拡散部の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る基板処理装置内の流路を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る基板処理装置内の流路を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係る基板処理装置の圧力制御用の構成を示す図である。
【図6】本発明の実施形態に係る基板処理装置の圧力制御のレシピの例を示す図である。
【図7】本発明の実施形態に係る基板処理装置の圧力制御ステップを示す図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for drying a chemical solution applied on a substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate process of applying a chemical solution to a substrate such as a liquid crystal or a semiconductor and then drying the chemical solution on the substrate has been generally performed.
[0003]
As a drying method used in such a substrate drying process, a reduced-pressure drying method in which drying is performed by lowering the pressure in a container accommodating a substrate is known. The vacuum drying method includes a gas injection process of filling an internal atmosphere with an inert gas or the like and a substrate replacement process of replacing a substrate. In the substrate replacement process, outside air flows in to open the lid of the container housing the substrate. Therefore, gas is injected every time the substrate is replaced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vacuum drying method, there is simply a supply port for an inert gas or the like, and in order to reduce the time for replacement, a large amount of the inert gas needs to be supplied. There were problems such as scattering and formation of drying unevenness and wind ripples due to a strong air current.
[0005]
Further, in the substrate replacement process, when the lid of the container is open, the air may be sucked, the dust in the container may be rolled up, and the dust may adhere to the surface of the substrate.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of suitably drying a substrate and producing a high-quality substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention includes:
Mounting means for mounting the substrate,
A substrate container for accommodating the substrate placed on the placing means,
A, a substrate processing apparatus for drying a substrate surface in the substrate container,
The substrate container has a discharge port for discharging gas in the substrate container on the lower surface side of the substrate mounted on the mounting means,
A rectifying plate is provided between the discharge port and the substrate to prevent a gas flow discharged from the discharge port from directly acting on the substrate.
[0008]
The substrate container,
A supply port for supplying a predetermined gas into the substrate container,
A diffusion unit for diffusing the gas supplied from the supply port,
It is characterized by having.
[0009]
The diffusion unit,
A first diffusion member having a plurality of first diffusion holes for diffusing the gas supplied from the supply port;
A second diffusion member having a plurality of second diffusion holes smaller in diameter than the first diffusion holes to further diffuse the gas passing through the first diffusion holes;
It is characterized by including.
[0010]
The substrate processing apparatus includes:
Injection means for injecting the predetermined gas from the supply port,
Decompression means for drying the coating film on the substrate by sucking the gas in the substrate container from the outlet and reducing the pressure of the predetermined gas,
Further having
The substrate container may further include an opening / closing lid for taking the substrate in and out.
[0011]
The current plate has a larger area than the substrate,
It is characterized in that it is arranged such that the outside air that flows in by opening the opening / closing lid passes under the current plate and is discharged from the discharge port.
[0012]
The apparatus further comprises control means for controlling the injection means and the pressure reducing means to change the air pressure in the substrate container in a plurality of patterns.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the relative arrangement of components, display screens, and the like described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to only them, unless otherwise specified.
[0014]
<Overview>
A substrate processing apparatus as an embodiment of the present invention has a mounting portion on which a substrate is mounted, and seals the periphery of the substrate mounted on the mounting portion with a substrate container, and inactivates the inside of the substrate container. The substrate is filled with a gas such as a gas and dried.
[0015]
For this reason, the substrate container is provided with a supply port for supplying gas. Further, the substrate container is provided with a diffusion portion near the supply port so that the gas supplied from the supply port does not generate a strong airflow. The gas injected into the substrate container from the supply port collides with the diffusion unit and diffuses, and gently fills the entire substrate container. In addition, a discharge port for discharging gas in the substrate container is provided on the lower surface side of the substrate mounted on the mounting portion. A rectifying plate is provided between the outlet and the substrate placed on the mounting portion, and prevents a gas flow discharged from the outlet from directly acting on the substrate. Note that the substrate processing apparatus includes a pump as a decompression unit for discharging gas from the discharge port.
[0016]
The drying of the coating film on the substrate is promoted by lowering the air pressure in the substrate container by sucking the gas in the substrate container from the outlet.
[0017]
The substrate container has an opening / closing lid for replacing the substrate. At the time of substrate replacement, the outside air that has flowed in by opening the opening / closing lid passes through the lower side of the current plate and is discharged from the discharge port. At this time, the current plate is formed to have a larger area than the substrate so that the inflowed outside air does not act on the substrate.
[0018]
Further, the substrate processing apparatus has a control unit including a processor, and controls a pump as a pressure reducing unit to change the atmospheric pressure in the substrate container in various patterns.
[0019]
<Structure>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
[0020]
As shown in FIG. 1, the
[0021]
Also, a plurality of lift pins 105 for supporting the substrate penetrate the bottom surface of the
[0022]
Inside the
[0023]
Further, a
[0024]
One side wall in the longitudinal direction of these diffusion members is joined to each other so that the lower ends thereof are aligned with each other, and is integrally mounted on the bottom surface of the
[0025]
FIG. 2 is a diagram illustrating a state of attachment of the
[0026]
As shown in FIG. 2, three
[0027]
The
[0028]
Thus, the
[0029]
<Operation>
Next, referring to FIGS. 3 and 4, a description will be given of a flow path of gas and outside air when the substrate is dried in the
[0030]
FIGS. 3 and 4 are schematic end views of the
[0031]
As shown in FIG. 3, most of the inflowing gas collides with the ceiling of the
[0032]
As a result, the flow pressure of the gas that has flowed in is sufficiently weakened before it reaches the substrate, and the gas is discharged from the
[0033]
In addition, since the air is discharged from the
[0034]
On the other hand, in the substrate replacement process, the substrate is moved upward by the lift pins at the same time as the
[0035]
Further, due to the effect of the rectifying plate, even when the
[0036]
<Pressure control>
The
[0037]
Therefore, as shown in FIG. 5, the
[0038]
(Other embodiments)
In the above embodiment, three suction ports are provided, but the present invention is not limited to this, and may be two or less or four or more.
[0039]
Further, although two types of diffusion members are provided in combination, the present invention is not limited to this, and one type or three or more types may be combined.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus that appropriately dries a substrate and generates a high-quality substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a diffusion unit of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow path in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a flow path in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration for pressure control of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a recipe for pressure control of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a pressure control step of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
Claims (6)
前記載置手段に載置された基板を収容する基板収容器と、
を有し、前記基板収容器内で基板表面を乾燥させる基板処理装置であって、
前記基板収容器は、前記基板収容器内の気体を排出するための排出口を前記載置手段に載置される基板の下面側に有し、
前記排出口と前記基板との間に、前記排出口から排出される気体による気流が前記基板に直接的に作用することを防止するための整流板を設けたことを特徴とする基板処理装置。Mounting means for mounting the substrate,
A substrate container for accommodating the substrate placed on the placing means,
A, a substrate processing apparatus for drying a substrate surface in the substrate container,
The substrate container has a discharge port for discharging gas in the substrate container on the lower surface side of the substrate mounted on the mounting means,
A substrate processing apparatus, comprising: a rectifying plate between the discharge port and the substrate for preventing an air flow of gas discharged from the discharge port from directly acting on the substrate.
前記基板収容器内に所定の気体を供給するための供給口と、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するための拡散部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。The substrate container,
A supply port for supplying a predetermined gas into the substrate container,
A diffusion unit for diffusing the gas supplied from the supply port,
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記供給口から供給した前記気体を拡散するため、複数の第1拡散孔を有する第1拡散部材と、
前記第1拡散孔を通った前記気体を更に拡散するため、前記第1拡散孔よりも径小の第2拡散孔を複数有する第2拡散部材と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。The diffusion unit,
A first diffusion member having a plurality of first diffusion holes for diffusing the gas supplied from the supply port;
A second diffusion member having a plurality of second diffusion holes smaller in diameter than the first diffusion holes to further diffuse the gas having passed through the first diffusion holes;
The substrate processing apparatus according to claim 2, further comprising:
前記供給口から、前記所定の気体を注入するための注入手段と、
前記排出口から前記基板収容器内の気体を吸引して、前記所定の気体の気圧を減圧することにより、前記基板上の塗膜を乾燥させる減圧手段と、
を更に有し、
前記基板収容器は、基板の出し入れを行なうための開閉蓋を更に有することを特徴とする請求項1、2または3に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus includes:
Injection means for injecting the predetermined gas from the supply port,
Decompression means for drying the coating film on the substrate by sucking the gas in the substrate container from the outlet and reducing the pressure of the predetermined gas,
Further having
4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate container further includes an opening / closing lid for taking in and out the substrate. 5.
前記開閉蓋を開くことにより流入した外気が前記整流板の下側を通り前記排出口から排出されるように配置されていることを特徴とする請求項4に記載の基板処理装置。The current plate has a larger area than the substrate,
5. The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein the substrate processing apparatus is arranged so that outside air that has flowed in by opening the opening / closing lid passes under the current plate and is discharged from the discharge port.
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