JP5371854B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
この発明によれば、基板処理部において処理液による処理が施される前の未処理の基板に対して、紫外線照射手段によって紫外線を照射することができる。これにより、未処理の基板の表面に付着している有機物を紫外線照射によって分解、除去することができる。したがって、基板表面の親水性を向上させることができる。そのため、その後に施される処理液による処理では、基板表面に対する処理液の反応性が向上し、処理液による処理をより効率的に施すことができる。したがって、基板処理部における処理液による処理時間を短縮することができ、処理液の消費量を抑えることができる。また、処理液による処理が施される前の未処理の基板に対して、紫外線照射による酸化膜形成処理を行うことができる。酸化膜形成処理は、たとえば過酸化水素水やオゾン水などの処理液を基板に供給することにより行うことも考えられるが、本発明によれば処理液を用いずに酸化膜を形成することができる。したがって、処理液の消費量を抑えることができる。また、基板の搬送中に酸化膜形成処理を並行して行うことができるので、基板の処理時間を短縮することもできる。
以下に、この明細書および添付図面から抽出され得る特徴を記す。
A1.基板に対して処理を施すための基板処理装置(1)であって、
基板に対して処理液による処理を施すための基板処理部(10)と、
基板を収容する基板収容器を保持する収容器保持部(4)と、
前記収容器保持部と前記基板処理部との間で基板を搬送するための基板搬送手段(6、7、9)と、
前記基板搬送手段が配置された基板搬送空間に設けられ、前記基板搬送手段により搬送中の基板に対して、172nmの波長を中心とする紫外線を照射する紫外線照射手段(57、58)とを含むことを特徴とする基板処理装置。
なお、括弧内の英数字は、前述の実施形態等における対応構成要素等を表す。以下、同じ。
この構成によれば、基板処理部において基板に対して処理液による処理を施すことができ、基板は基板搬送手段によって収容器保持部と基板処理部との間で搬送される。その際、基板搬送手段が配置された基板搬送空間には、172nmの波長を中心とする紫外線(以下、単に「紫外線」という。)を発生する紫外線照射手段が設けられており、基板搬送手段によって搬送中の基板は、この紫外線照射手段から紫外線が照射される。これにより、収容器保持部から基板処理部に搬送される基板は、基板処理部で処理液による処理が施される前に、基板搬送手段による搬送中に紫外線が照射される。または、基板処理部で処理液による処理が施された後、収容器保持部に搬送される基板は、基板搬送手段による搬送中に紫外線が照射される。
ここで、基板表面に紫外線が照射された際の作用・効果について説明する。172nmの波長を中心とする紫外線は、大気中の酸素に吸収されることにより、励起酸素原子を生成する。また、この紫外線は大気中の酸素に吸収されることにより、オゾンを生成する。さらに、この生成されたオゾンからも励起酸素原子が生成される。また、この紫外線は、有機物の分子結合を切断する作用を有するため、基板表面に付着している有機物は紫外線が照射されることによって容易に分解される。この分解された有機物と上記の励起酸素原子が反応することにより、CO、CO 2 、H 2 O等の揮発性物質となり、揮発除去される。このように、基板表面に紫外線が照射されることによって、基板に付着している有機物は分解、除去される。また、基板表面に付着している有機物が除去されることにより、基板表面の親水性が向上する。また、オゾンが生成されることにより、基板表面に酸化膜が形成されるといった作用もある。
したがって、前述の構成によれば、処理液による処理前もしくは処理後の搬送中の基板表面に紫外線が照射されることによって、基板表面の有機物が除去される、もしくは基板表面に酸化膜が形成される処理を施すことができる。これにより、処理液による処理にかかる時間を短縮することができる。また、処理液の消費量を少なくすることができる。さらに本発明によれば、紫外線の照射は基板が搬送されている際に並行して行われるので、装置のスループットを低下させることなく、紫外線照射による処理を基板に施すことができる。これにより、基板表面を良好に処理することができるとともに基板の処理時間をより短縮することができる。
A2.前記基板搬送空間内の酸素濃度を調整する酸素濃度調整手段(60、62、66、67、68、70、74、75)をさらに備えることを特徴とするA1項に記載の基板処理装置。
この構成によれば、酸素濃度調整手段によって基板搬送空間内の酸素濃度が調整される。これにより、紫外線照射手段により紫外線が照射される際の大気中の酸素濃度が調整されるので、紫外線照射により生成される励起酸素原子およびオゾンの量を調整することができる。したがって、励起酸素原子による基板表面の有機物除去処理もしくはオゾンによる酸化膜形成処理のいずれの処理を基板に施すかを酸素濃度調整手段によって選択することができる。
A3.前記酸素濃度調整手段は、前記基板搬送空間内に不活性ガスを含む気体を供給する不活性ガス供給手段(60、66、68、74)を含み、前記不活性ガス供給手段による不活性ガスの供給量を調整することにより前記基板搬送空間内の酸素濃度を調整するものであることを特徴とするA2項に記載の基板処理装置。
この構成によれば、不活性ガス供給手段によって基板搬送空間内に不活性ガスを含む気体を供給し、不活性ガスの供給量を調整することにより、基板搬送空間内における酸素濃度を調整することができる。具体的には、不活性ガスの供給量を増加させることで基板搬送空間内の酸素濃度を低くすることができ、不活性ガスの供給量を減少させることで基板搬送空間内の酸素濃度を高くすることができる。基板搬送空間内の酸素濃度を低くすることによって、紫外線照射によって発生する励起酸素原子による基板表面上の有機物除去処理を行うことができる。一方、基板搬送空間内の酸素濃度を高くすることによって、紫外線照射によって発生するオゾン量が増加するので、基板表面における酸化膜形成処理を行うことができる。
A4.前記不活性ガス供給手段は、不活性ガスを含む気体の供給方向を変更する供給方向変更手段(60、62、66、67、68、70、74、75)を含み、前記供給方向変更手段は前記基板搬送手段による基板の搬送方向に応じて、不活性ガスを含む気体の供給方向を変更することを特徴とするA3項に記載の基板処理装置。
この構成によれば、供給方向変更手段によって基板搬送空間内における不活性ガスを含む気体の供給方向を変更することができる。これにより、基板搬送手段により搬送中の基板の搬送方向に応じて、不活性ガスを含む気体の供給方向を変更することができる。具体的には、基板の搬送方向が変更された際には、供給方向変更手段は、基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて不活性ガスを含む気体が供給されるように設定する。これにより、基板表面の不活性ガス濃度をより高めることができるので、基板表面の酸素濃度を低下させることができる。
A5.前記紫外線照射手段は、前記基板処理部において処理が施された後であって、前記収容器保持部に搬送中の基板に対して紫外線を照射することを特徴とするA1〜A4項のいずれか一項に記載の基板処理装置。
この構成によれば、基板処理部において処理液による処理が施された後の基板に対して、紫外線照射手段によって紫外線を照射することができる。これにより、処理液を基板に供給することにより基板表面に付着した不純物を紫外線照射によって除去することができる。また、処理液による処理が施された後の基板に対して、紫外線照射による酸化膜形成処理を行うことができる。酸化膜形成処理は、たとえば過酸化水素水やオゾン水などの処理液を基板に供給することにより行うことも考えられるが、本発明によれば処理液を用いずに酸化膜を形成することができる。したがって、処理液の消費量を抑えることができる。また、基板の搬送中に並行して酸化膜形成処理を行うことができるので、基板の処理時間を短縮することもできる。
A6.前記紫外線照射手段は、前記収容器保持部から前記基板処理部に搬送中の未処理の基板に対して紫外線を照射することを特徴とするA1〜A5項のいずれか一項に記載の基板処理装置。
この構成によれば、基板処理部において処理液による処理が施される前の未処理の基板に対して、紫外線照射手段によって紫外線を照射することができる。これにより、未処理の基板の表面に付着している有機物を紫外線照射によって分解、除去することができる。したがって、基板表面の親水性を向上させることができる。そのため、その後に施される処理液による処理では、基板表面に対する処理液の反応性が向上し、処理液による処理をより効率的に施すことができる。したがって、基板処理部における処理液による処理時間を短縮することができ、処理液の消費量を抑えることができる。また、処理液による処理が施される前の未処理の基板に対して、紫外線照射による酸化膜形成処理を行うことができる。酸化膜形成処理は、たとえば過酸化水素水やオゾン水などの処理液を基板に供給することにより行うことも考えられるが、本発明によれば処理液を用いずに酸化膜を形成することができる。したがって、処理液の消費量を抑えることができる。また、基板の搬送中に酸化膜形成処理を並行して行うことができるので、基板の処理時間を短縮することもできる。
A7.前記紫外線照射手段は、172nmの波長を中心とする紫外線を発生するエキシマランプ(58)であることを特徴とするA1〜A6項のいずれか一項に記載の基板処理装置。
A8.基板処理部において基板に対して処理液による処理を施す基板処理工程(S4、S5、S6、S14、S15)と、
基板を収容する基板収容器を保持する収容器保持部と前記基板処理部との間で基板を搬送する基板搬送工程(S1、S2、S3、S7、S8、S9、S11、S12、S13、S17、S18、S19)と、
前記基板搬送工程と並行して行われ、搬送中の基板に対して172nmの波長を中心とする紫外線を照射する紫外線照射工程(S8、S12)とを備えたことを特徴とする基板処理方法。
この方法によれば、A1項に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
A9.前記紫外線照射工程は、前記基板処理工程の後に行われることを特徴とするA8項に記載の基板処理方法。
この方法によれば、A5項に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
A10.前記紫外線照射工程は、前記基板処理工程に先立って行われることを特徴とするA8項またはA9項に記載の基板処理方法。
この方法によれば、A6項に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
2 処理部
3 インデクサ部
4 収容器保持部
5 インデクサ搬送路
6 インデクサロボット
7 シャトル搬送機構
8 搬送路
9 主搬送ロボット
10 処理チャンバ
11 流体ボックス
12 第1隔壁
13 第2隔壁
14 シャトル搬送空間
15 第1窓部
16 第2窓部
17 基板収容器
57 ランプハウス
58 エキシマランプ
60 第1給排気口
61 第1給排気配管
62 第1排気バルブ
63 第1ガス供給配管
64 第1窒素ガス供給配管
65 第1クリーンエア供給配管
66 第1窒素ガスバルブ
67 第1クリーンエアバルブ
68 第2給排気口
69 第2給排気配管
70 第2排気バルブ
71 第2ガス供給配管
72 第2窒素ガス供給配管
73 第2クリーンエア供給配管
74 第2窒素ガスバルブ
75 第2クリーンエアバルブ
80 制御装置
Claims (9)
- 基板に対して処理を施すための基板処理装置であって、
基板に対して処理液による処理を施すための基板処理部と、
基板を収容する基板収容器を保持する収容器保持部と、
前記収容器保持部と前記基板処理部との間で基板を搬送するための基板搬送手段と、
前記基板搬送手段が配置され、基板の搬送方向の両端にそれぞれ設けられた第1隔壁および第2隔壁を含む壁面に取り囲まれた基板搬送空間に設けられ、前記基板搬送手段により前記収容器保持部から前記基板処理部に搬送中の基板に対して、172nmの波長を中心とする紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記基板搬送手段により、前記収容器保持部から前記基板処理部に基板を搬送するときに、前記基板搬送空間において、前記基板搬送手段による基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて、前記第2隔壁から前記第1隔壁に向かって流れるように不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 前記不活性ガス供給手段による不活性ガス供給量を調整することにより、前記基板搬送空間内の酸素濃度を調整する酸素濃度調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
- 前記不活性ガス供給手段は、不活性ガスの供給方向を変更する供給方向変更手段を含み、前記供給方向変更手段は前記基板搬送手段による基板の搬送方向に応じて、不活性ガスの供給方向を変更することを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
- 前記紫外線照射手段は、前記基板処理部において処理が施された後であって、前記基板処理部から前記収容器保持部に搬送中の基板に対しても紫外線を照射することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記不活性ガス供給手段は、前記基板搬送手段により、前記基板処理部から前記収容器保持部に基板を搬送するときに、前記基板搬送空間において、前記基板搬送手段による基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて、前記第1隔壁から前記第2隔壁に向かって流れるように不活性ガスを供給する、請求項4に記載の基板処理装置。
- 前記紫外線照射手段は、172nmの波長を中心とする紫外線を発生するエキシマランプであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 基板処理部において基板に対して処理液による処理を施す基板処理工程と、
基板を収容する基板収容器を保持する収容器保持部と前記基板処理部との間で、基板の搬送方向の両端にそれぞれ設けられた第1隔壁および第2隔壁を含む壁面に取り囲まれた基板搬送空間を通るように、基板を搬送する基板搬送工程と、
前記基板搬送工程と並行して行われ、前記収容器保持部から前記基板処理部に向けて前記基板搬送空間内で搬送中の基板に対して172nmの波長を中心とする紫外線を照射する紫外線照射工程と、
前記収容器保持部から前記基板処理部に基板を搬送するときに、前記基板搬送空間において、基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて、前記第2隔壁から前記第1隔壁に向かって流れるように不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。 - 前記基板処理工程の後に、前記基板処理部から前記基板保持部に搬送中の基板に対して172nmの波長を中心とする紫外線を照射する第2の紫外線照射工程をさらに備えたことを特徴とする請求項7記載の基板処理方法。
- 前記基板処理部から前記収容器保持部に基板を搬送するときに、前記基板搬送空間において、基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて、前記第1隔壁から前記第2隔壁に向かって流れるように不活性ガスを供給する第2の不活性ガス供給工程をさらに備えたことを特徴とする請求項8に記載の基板処理方法。
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