TWI835839B - 基板處理裝置 - Google Patents

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TWI835839B
TWI835839B TW108130523A TW108130523A TWI835839B TW I835839 B TWI835839 B TW I835839B TW 108130523 A TW108130523 A TW 108130523A TW 108130523 A TW108130523 A TW 108130523A TW I835839 B TWI835839 B TW I835839B
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横山俊夫
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日商荏原製作所股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種即使是薄型基板仍可藉由處理液穩定進行處理之基板處理裝置。

一個樣態之基板處理裝置具備：具有以水平姿勢載置基板之載置面的支撐部；用於對基板供給處理液來處理基板之處理槽；為了使基板向處理槽內下降及從處理槽上升而使支撐部升降之升降部；在處理槽之上方，握持支撐部所支撐之基板的外周部，並從支撐部接收基板的握持部；及對藉由握持部所握持之基板噴灑氣體而使基板乾燥之第一噴嘴。

Description

基板處理裝置
本發明係關於一種以處理液處理基板之基板處理裝置。
在半導體晶圓等之基板上形成配線及凸塊的方法，廣泛採用比較廉價且處理時間短之電解鍍覆法。習知有在電解鍍覆工序中，將從上游工序供給之基板安裝於基板固持器，向處理槽搬送而鍍覆於基板之裝置。鍍覆完成時，從處理槽取出基板固持器，向基板裝卸裝置搬送，並從該基板固持器取出基板。這一連串工序藉由驅動機器手臂及搬送機構來達成。
再者，鍍覆處理後從基板固持器取出之基板需要清洗及乾燥。處理基板係圓形基板情況下，係利用SRD(自旋洗滌乾燥機(Spin Rinse Dryer))進行旋轉清洗及乾燥。但是，基板形狀也會依產品用途而改變。近年來也要求對大型矩形基板實施鍍覆處理。因此，提出取代SRD而採用藉由軋輥之水平搬送機構，在其搬送過程保持基板之水平姿勢並執行清洗及乾燥處理的裝置(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-6404號
但是，大型且特別是薄的基板容易撓曲、容易變形。因而在鍍覆前或鍍覆後之清洗及乾燥處理中，採用藉由軋輥之水平搬送機構時，在該搬送過程會有基板與軋輥等構件干擾，而對正常搬送造成障礙等的顧慮。另外，此種問題不限於矩形基板，採用薄型基板時同樣會發生。此外，不限於清洗及乾燥處理，以處理液處理薄型基板之裝置中同樣會發生。
本發明係鑑於此種情形者，其一個目的為提供一種即使係薄型基板仍可穩定地進行處理之基板處理裝置。
本發明一個樣態係基板處理裝置。該基板處理裝置具備：支撐部，其係具有以水平姿勢載置基板之載置面；處理槽，其係用於對基板供給處理液來處理基板；升降部，其係為了使基板向處理槽內下降及從處理槽上升而使支撐部升降；握持部，其係在處理槽之上方，握持支撐部所支撐之基板的外周部，並從支撐部接收基板；及第一噴嘴，其係對藉由握持部所握持之基板噴灑氣體而使基板乾燥。
採用本發明之基板處理裝置時，即使是薄型基板仍可穩定地進行處理。
1:鍍覆裝置
2:基板裝卸部
4:鍍覆處理部
6:控制部
8:基板交接台
10:前清洗部
12:後清洗部
14:清洗裝置
16:清洗裝置
18:固持器搬送機構
20:裝卸機構
22:基板搬送機器人
22a:機器人手臂
23:移動機構
24:基板固持器
25:暫存盒
26:握持機構
28:搬送機構
30:預濕槽
32:預浸槽
34:沖洗槽
36:噴吹槽
38:沖洗槽
40:溢流槽
42:鍍覆槽
50:基座
52:清洗單元
54:支撐機構
56:乾燥機構
58:支柱
60、60a、60b:引導構件
62、62a、62b:握持單元
64:支撐台
66:夾住機構
68:線性馬達
70:導軌
72:支撐台
74、74a、74b:吹拂器
80:殼體
82:處理槽
84:供給機構
86:排出機構
88:支撐機構
90:升降機構
92:清洗槽
94:溢流槽
96:供給口
98:供給管
100:排出口
102:升降軸
104:支撐構件
105:懸掛保持構件
106:夾住機構
108、108a、108b:突起部
110:乾燥機構
112:空氣噴嘴
114:***管
116:排出口
118:***管
120:基座
122:握持部
124:空氣汽缸
126、126a、126b:手臂
128:挾持構件
130:O形環
132a、132b:轉動軸
140:外框
142、144:交聯部
148:可接觸區域
150:致動器
152:手臂
154:汽缸體
156:支撐部
158:活塞桿
160:本體
162:連結構件
164:流體通路
166:配管接頭
168:O形環
170:供給閥
172:排出閥
174:切換閥
204:支撐構件
206:補強構件
208:突起部
210:擴徑部
211:第一供給機構
212:第二供給機構
214、214a、214b:供給管
218:噴嘴
224:供給管
228:噴嘴
252:清洗單元
260、262:手臂
284:供給機構
288:支撐機構
W:基板
第一圖係模式顯示第一實施例之鍍覆裝置的俯視圖。
第二圖係顯示清洗裝置之整體構成的立體圖。
第三圖係顯示清洗單元之構成的立體圖。
第四圖係顯示清洗單元之構成的立體圖。
第五圖係顯示清洗裝置之構成的縱剖面圖。
第六圖係顯示夾住機構之構成及動作的側視圖。
第七圖係顯示支撐機構之構成的俯視圖。
第八圖係顯示夾住機構之構成及動作的圖。
第九圖係顯示夾住機構之構成及動作的圖。
第十圖係顯示乾燥處理時之狀態圖。
第十一圖係顯示前清洗處理之流路的流程圖。
第十二圖係顯示前清洗工序中之控制方法圖。
第十三圖係顯示前清洗工序中之控制方法圖。
第十四圖係顯示修改例之夾住構造的剖面圖。
第十五圖係顯示第二實施例之清洗單元的構成之立體圖。
第十六圖係顯示清洗單元於清洗中之動作的立體圖。
本發明一種實施形態係以處理液處理基板之基板處理裝置。該處理亦可係將基板浸漬於處理液者。具體而言，亦可係將基板浸漬於清洗液之清洗處理。亦可係將基板浸漬於鍍覆液之鍍覆處理。亦可係將基板浸漬於冷卻水之冷卻處理。或是，亦可係在基板表面噴灑處理液者。藉由處理液之處理後基板變乾 燥。基板處理裝置具備：用於一連串處理之處理槽、處理液供給部、處理液排出部、支撐部、握持部、升降部、及第一噴嘴。
處理液供給部係在處理槽中供給處理液。將基板浸漬於處理液進行處理時，為了將處理液保持潔淨，亦可設置使處理液從處理槽溢流之溢流槽。溢流之處理液亦可直接廢棄。或是，亦可設置以過濾器等淨化溢流之處理液再返回處理槽的循環機構。處理結束時，停止供給處理液，處理液排出部從處理槽排出處理液。對基板噴灑處理液進行處理時，在處理槽內設置用於對基板表面噴灑處理液之處理液噴射噴嘴。
本實施形態因為在一連串處理過程中需要換持基板，所以在支撐部與握持部之間進行基板的交接。支撐部在藉由處理液處理時支撐基板，握持部在乾燥處理時支撐基板。支撐部在處理槽上方接收基板。
支撐部具有以水平姿勢載置基板之載置面。支撐部包含用於穩定地保持薄型基板之載置狀態的複數個夾住部(第一夾住機構)。第一夾住機構在與載置面之間夾著基板的周緣部。亦可藉由複數個第一夾住機構對基板施加周緣方向(向外)之張力。藉此，即使是薄型基板仍不致撓曲而可穩定地保持。
處理基板時，藉由升降部使載置了基板之支撐部下降。將基板浸漬於處理液進行處理時，預先在處理槽中貯存處理液，亦可使基板朝向該處理液而下降，不過，如此容易使氣泡附著於基板的下面。此外，亦可能濺起液體導致處理液附著於其他構件，而造成不良影響。因而，宜在基板下降後供給處理液。此外，宜從比基板下面更下方供給處理液。藉此可在液面上升過程藉由處理液之流動有效去除氣泡。且濺起液體之可能性也低。亦可藉由複數種類處理液來處理基板。此時，最好將基板保持於處理槽內，並依序執行供給及排出各處理液。
藉由處理液之處理結束時，藉由升降部使支撐部上升。然後，從支撐部向握持部送交基板。這是因為將基板載置於支撐部後乾燥基板下面困難。握持部握持基板之外周部，而使基板之上下面開放。握持部亦可包含複數個夾住部(第二夾住機構)。亦可藉由複數個第二夾住機構對基板施加周緣方向(向外)的張力。第一噴嘴對於被握持部水平地握持之基板噴灑氣體而使該基板乾燥。
採用該樣態時，藉由使基板載置於載置面而使其在維持水平姿勢情況下升降，可藉由處理液進行處理。即使在乾燥處理時送交基板，因為係將基板載置於載置面的情況下進行，所以可從載置穩定地切換至握持。因而，在一連串處理過程中基板不致撓曲，不致與其他構件干擾。亦即，即使是薄型基板仍可穩定地進行處理。
支撐部亦可包含框體。亦可在該框體上面設置複數個突起部，並藉由此等突起部之上面構成載置面。「框體」亦可具有僅具有外框之形狀，亦可具有格柵形狀。為後者時，係架設框體之外框一或是設置複數個交聯部。就有無交聯部及其數量可依成為支撐對象之基板的大小來適切設定。突起部最好配合基板之可接觸區域(迴路等非組裝區域)來配置。藉由如此構成，可將基板下面之大部分開放於處理液，可使處理液流經基板整個上下面。
基板處理裝置具備驅動控制各部(各機構)之控制部。控制部在使基板從支撐部送交握持部後，使支撐部下降，並藉由第一噴嘴使基板乾燥。此時，即使支撐部未到達下降設定位置，亦可在下降至不致干擾握持部的位置之階段驅動第一噴嘴。藉此，可提高整體處理效率。
亦可在支撐部上升前或上升後從處理槽排出處理液。而後，亦可在從支撐部向握持部送交基板後，使支撐部下降至處理槽。藉此，可利用處理槽 之空餘空間供支撐部退開。藉由預先排出在處理槽中使用過的處理液，亦可在支撐部退開時使載置面保持潔淨狀態。
亦可除了第一噴嘴之外還設置第二噴嘴，而使支撐部的載置面乾燥。而後，亦可合併進行第一噴嘴對基板之乾燥處理(第一乾燥處理)、與第二噴嘴對載置面之乾燥處理(第二乾燥處理)。藉由合併進行2個乾燥處理，可相互抑制各乾燥處理時液體濺起的影響。例如，可抑制第一乾燥處理時來自基板之液體濺起而沾濕屬於第二乾燥處理對象之載置面等的弊端。在藉由送風進行乾燥時特別有效。
亦可在支撐部下降中開始第一乾燥處理，支撐部下降完成後開始第二乾燥處理。亦即，因為基板之乾燥比載置面重要，所以第一乾燥處理需要比第二乾燥處理長的處理時間。此時，藉由在第二乾燥處理之前開始第一乾燥處理可縮短整體處理時間而謀求效率化。
基板處理裝置具備基板搬送部。該基板搬送部具有支撐基板之上面的支撐面。基板搬送部將基板保持在水平姿勢而送交至支撐部的載置面，或是從該載置面接收基板。「支撐面」亦可係可在不接觸狀態下吸引基板之上面的「吸引面」。或是亦可係接觸而吸附於基板上面之「吸附面」。從嚴格保持基板潔淨性之觀點而言，支撐面宜為不接觸型。
控制部在乾燥處理後使支撐部上升，從握持部向支撐部送交基板。此時，藉由使基板再度載置於載置面而維持水平姿勢。而後，使如此支撐於載置面之基板由基板搬送部接收。藉由如此構成，即使不使用搬送軋輥等，仍可送交基板。
以下，參照圖式說明將本實施形態具體化之實施例。另外，以下之實施例及其修改例中，就大致相同之元件註記相同符號，並適切省略其說明。
[第一實施例]
第一圖係模式顯示第一實施例之鍍覆裝置的俯視圖。
鍍覆裝置1具備：基板裝卸部2、鍍覆處理部4及控制部6。本實施例之鍍覆裝置1係用於在基板上形成突起狀之電極(凸塊)的凸塊鍍覆裝置。在基板裝卸部2之前方設置基板交接台8，以鄰接於基板交接台8之方式設有前清洗部10及後清洗部12。另外，在鍍覆裝置1之前方設置將在上游工序所處理之基板送交基板交接台8的裝置，不過省略其說明。
基板交接台8以水平姿勢載置半導體晶圓等之基板W。本實施例之基板W係比較大的薄型基板且容易撓曲。本實施例之基板W係使用500mm×500mm，厚度為1mm程度之矩形基板，不過大小、厚度及形狀不限於此。基板W係在晶圓上面設置銅之種層，並在其上形成有抗蝕層之圖案者。對基板W鍍覆時，若抗蝕層之開口部內存在氣泡，則無法進行正常之鍍覆。此外，種層附著有機物等時，有時無法進行正常之鍍覆。
前清洗部10具有清洗裝置14，係進行在鍍覆處理之前去除附著於基板W表面之有機物等的前清洗。後清洗部12具有清洗裝置16，係在鍍覆處理後清洗從基板固持器24取下的基板W。從基板裝卸部2至鍍覆處理部4設有固持器搬送機構18。控制部6控制各部之動作。
基板裝卸部2包含：裝卸機構20、基板搬送機器人22及移動機構23。基板搬送機器人22具有機器人手臂22a。基板搬送機器人22發揮「基板搬送部」之功能，而與基板交接台8進行基板W交接，及與各機構進行基板W交接。 機器人手臂22a具有用於在水平姿勢情況下保持基板W的非接觸夾盤。本實施例之該非接觸夾盤係採用伯努利型(Bernoulli Type)，不過亦可為旋流型(Cyclone Type)。在對基板W保持潔淨性情況下，亦可為接觸式之吸附墊(真空墊)。
移動機構23依基板W之交接位置使基板搬送機器人22移動。基板搬送機器人22在前清洗工序中移動至前清洗部10附近，並在後清洗工序中移動至後清洗部12附近。
在裝卸機構20之下方設有用於收容基板固持器24之暫存盒25。裝卸機構20對基板固持器24裝卸基板W。固持器搬送機構18具有：握持基板固持器24之握持機構26；及將基板固持器24搬送至鍍覆處理部4之各槽的搬送機構28。裝卸機構20還對握持機構26裝卸基板固持器24。
鍍覆處理部4從基板裝卸部2之側起依序具有：預濕槽30、預浸槽32、沖洗槽34、噴吹槽36、沖洗槽38、溢流槽40。並在溢流槽40之內側設有複數列之鍍覆槽42。預濕槽30藉由使基板W浸漬於脫氣水而濕潤，亦可在基板表面之抗蝕層開口部內充滿脫氣水。預浸槽32以藥劑蝕刻去除生成於基板W表面之氧化膜。
沖洗槽34、38以脫離子水清洗基板W之表面。沖洗槽34進行鍍覆處理前之水洗，沖洗槽38進行鍍覆處理後之水洗。噴吹槽36進行清洗後之基板W的排水。在鍍覆槽42中貯存鍍覆液。使基板W浸漬於鍍覆槽42，藉由使鍍覆液在溢流槽40中溢流並循環可實施鍍覆。鍍覆處理之處理時間通常比清洗及乾燥等其他處理長。因而，設置複數個鍍覆槽42可同時合併鍍覆處理複數個基板W。
搬送機構28例如係線性馬達方式之機構，且將基板固持器24搬送至鍍覆處理部4之各槽。搬送機構28利用在各鍍覆槽42之處理的時滯(Time Lag)逐次搬送基板固持器24。
控制部6由微電腦構成，且包含：執行各種運算處理之CPU；儲存控制程式等之ROM；作為用於儲存資料及執行程式的工作區而利用的RAM；即使切斷電源後仍然保持記憶內容之非揮發性記憶體；輸入輸出介面；及計時用之計時器等。另外，本實施例係由控制部6驅動控制各機構，不過亦可各機構具備控制部。此時，亦可具備統籌各機構之控制部的統籌控制部。
藉由如以上之構成，鍍覆裝置1概略進行以下之動作。
首先，基板搬送機器人22從基板交接台8取出鍍覆對象之基板W而設於清洗裝置14。清洗裝置14接收基板W時，執行去除有機物等之前清洗處理。就該清洗處理之詳情於後述。前清洗結束時，基板搬送機器人22從清洗裝置14接收基板W並送交裝卸機構20。裝卸機構20將基板W設於基板固持器24上，並安裝於握持機構26。
搬送機構28舉起握持機構26而搬送基板固持器24，並使基板W與各基板固持器24浸漬於預濕槽30。藉此，藉由脫氣水進行預濕處理。另外，本實施例係在預濕槽30中貯存脫氣水，不過可與基板表面之抗蝕層開口部內的空氣替換，抗蝕層開口部內亦為進行以液體充滿之預濕處理者時，不需要限於此。
另外，如後述，在清洗裝置14中之預濕處理充分時，亦可不設預濕槽30。
搬送機構28繼續從預濕槽30取出基板固持器24而搬送，並使其浸漬於預浸槽32。預浸槽32中貯存有硫酸或鹽酸等藥劑。在基板W之種層(導電層) 上產生氧化膜時，藉由該藥劑進行預浸處理而去除。藉此，可使種層之潔淨的金屬面露出。
搬送機構28繼續從預浸槽32取出基板固持器24而搬送，並使其浸漬於沖洗槽34。藉此，以脫離子水沖洗附著於基板W之藥劑。搬送機構28繼續使基板W浸漬於空餘的鍍覆槽42中。另外，本實施例係在該鍍覆處理中完成銅鍍覆，不過亦可藉由變更供給至鍍覆槽42之鍍覆液來實施鎳、金鍍覆、及其他鍍覆。
如此實施鍍覆之基板W以沖洗槽38清洗後，再以噴吹槽36排水。然後，搬送至裝卸機構20。裝卸機構20從握持機構26取下基板固持器24，再從該基板固持器24取出基板W。基板搬送機器人22從裝卸機構20接收該基板W，並設於清洗裝置16。清洗裝置16接收基板W時執行後清洗處理。
其次，詳細說明清洗裝置14之構成及動作。
第二圖係顯示清洗裝置14之整體構成的立體圖。
清洗裝置14具備：平板狀之基座50；搭載於基座50之清洗單元52；在清洗單元52上方支撐基板W之支撐機構54；及在清洗單元52上方使基板W乾燥之乾燥機構56。支撐機構54係乾燥處理時支撐基板W的機構，且發揮「握持部」之功能。乾燥機構56係使基板W乾燥之機構。
在基座50之四個角豎立設置支柱58，並以跨越左右之支柱58的方式設有一對引導構件60a、60b(不特別區別此等時統稱為「引導構件60」)。引導構件60a、60b分別水平地延伸且彼此平行。支撐機構54具有乾燥處理時用於水平保持基板W之一對握持單元62a、62b(不特別區別此等時統稱為「握持單元62」)。握持單元62a懸掛保持於引導構件60a，握持單元62b懸掛保持於引導構件60b。
握持單元62具有：與引導構件60平行地延伸之支撐台64；及配設於支撐台64之延伸方向的一對夾住機構66。藉由一對握持單元62具有之合計4個夾住機構66可從上下夾著基板W而水平支撐。另外，就夾住機構66之詳情於後述。
乾燥機構56可沿著一對引導構件60而移動地支撐。在引導構件60a之上面設有驅動乾燥機構56之線性馬達68。在引導構件60b之上面設有引導乾燥機構56之驅動的導軌70。乾燥機構56具有：懸掛保持於一對引導構件60之支撐台72；及支撐於支撐台72之上下一對吹拂器74a、74b(不特別區別此等時統稱為「吹拂器74」)。吹拂器74a、74b發揮「第一噴嘴」之功能，於乾燥處理時對於水平保持之基板W從上下方向噴出空氣。
第三圖及第四圖係顯示清洗單元52之構成的立體圖。此等圖係抽出第二圖中之清洗單元52而顯示取下基板W的狀態。第三圖顯示清洗單元52之支撐機構上升的狀態，第四圖顯示下降之狀態。
如第三圖所示，清洗單元52具備：收容內部機構之殼體80；配設於殼體80內之處理槽82；在處理槽82中供給清洗液之供給機構84；使清洗液從處理槽82排出之排出機構86；可以水平姿勢支撐基板W之支撐機構88；及使支撐機構88升降之升降機構90。供給機構84發揮「處理液供給部」之功能，排出機構86發揮「處理液排出部」之功能。支撐機構88發揮「支撐部」之功能，升降機構90發揮「升降部」之功能。
處理槽82包含：供給清洗液之清洗槽92；及溢流清洗液之溢流槽94。在與清洗槽92中之溢流槽94相反側的側壁設有清洗液之供給口96。本實施例 之供給口96係設有3個橫長形狀者。此等供給口96在後述之支撐構件104下降時定位於比基板W之下面低的位置。
供給機構84具有連通於供給口96之供給管98；及設於供給管98上游側之控制閥(供給閥及切換閥)(無圖示)。切換閥係切換供給複數種類清洗液中的哪一個。本實施例之清洗液係準備脫氣水、臭氧水及脫離子水(DIW)3種。藉由切換閥而開放之供給路徑的處理液供給至供給管98，並藉由供給閥之開閥而供給至清洗槽92。
在清洗槽92之底部中央設有排出口100。排出機構86具有連通於排出口100之***管、及設於該***管之控制閥(排出閥)(無圖示)。藉由打開排出閥而排出清洗槽92內之處理液。
升降機構90包含：設於處理槽82周圍四個角之升降軸102；及使升降軸102升降之空氣汽缸(無圖示)。支撐機構88包含：矩形板狀之支撐構件104；及配置於支撐構件104周圍之四個角的夾住機構106。藉由升降軸102升降，而支撐構件104與夾住機構106一體升降。4個夾住機構106在清洗處理時係對支撐構件104固定基板W者。避免基板W之位置因供給至清洗槽92之清洗液的水壓而偏差。
4個夾住機構106分別支撐於4個升降軸102。支撐構件104對4個升降軸102支撐四個角而維持水平姿勢。具體而言，在各升降軸102頂部分別固定L字狀之懸掛保持構件105，4個懸掛保持構件105分別連結於支撐構件104的四個角。
在支撐構件104上面，沿著其格柵形狀設有複數個突起部108。在此等突起部108上載置基板W。另外，就支撐構件104及夾住機構106之詳情於後述。
如第四圖所示，在清洗槽92之周圍設有乾燥機構110。乾燥機構110係使支撐構件104之載置面(突起部108)乾燥的機構。另外，本實施例係個別執行基板W之乾燥(第一乾燥處理)與支撐構件104之乾燥處理(第二乾燥處理)。藉由使基板W從支撐構件104脫離，可使基板W之整個上下面有效乾燥。此外，因為基板W乾燥後須再度載置於支撐構件104，所以先使其載置面(突起部108)乾燥。
乾燥機構110包含分別在清洗槽92之近端與遠端配置3列的空氣噴嘴112。空氣噴嘴112發揮「第二噴嘴」之功能。如圖示，支撐構件104在下降狀態時，可從6個空氣噴嘴112朝向複數個突起部108均勻地噴射空氣(參照二點鏈線)，可去除其上面的水分。因而調整各空氣噴嘴112之角度。
另外，關於支撐構件104亦可藉由吹拂器從上方吹送空氣而乾燥。但是，考慮支撐構件104係框體，及散佈配置於該框體之突起部108係乾燥對象等時，不需要噴出層狀的空氣，因為反而無效率。因而，本實施例就乾燥機構110係採用空氣噴嘴112。關於乾燥機構110之詳情於後述。
第五圖係顯示清洗裝置14之構成的縱剖面圖，且對應於第一圖之A-A箭頭方向剖面。第六圖係顯示夾住機構66之構成及動作的側視圖。第六(a)圖顯示未夾住狀態，第六(b)圖顯示夾住狀態。
如第五圖所示，以連通於清洗槽92之排出口100的方式設有***管114。清洗槽92之處理液經由***管114排出。此外，在溢流槽94之底部亦設有排出口116及***管118。從清洗槽92溢流之處理液經由***管118排出。
吹拂器74具有縫隙狀之噴嘴，並以薄層狀噴出壓縮的空氣。吹拂器74a之噴嘴朝向斜下方開口，吹拂器74b之噴嘴朝向斜上方開口。兩者之傾斜角度對水平方向形成大致相同角度。
夾住機構66具有：固定於支撐台64之基座120；支撐於基座120之上下一對握持部122；及驅動握持部122之空氣汽缸124。握持部122包含：T字狀之手臂126；及固定於手臂126前端部的挾持構件128。手臂126之基端部可轉動地連接於基座120。挾持構件128係桿狀構件。手臂126之前端部形成U字狀，並以跨越其兩端之方式設有挾持構件128。沿著挾持構件128之長度方向設有複數個O形環130(密封環)。
如第六(a)圖所示，在夾住機構66非驅動狀態下，空氣汽缸124之桿進入。因而，上側之手臂126a以轉動軸132a為中心在圖中順時鐘方向轉動，下側之手臂126b以轉動軸132b為中心在圖中反時鐘方向轉動。結果，成為開放了夾住機構66之狀態(未夾住狀態)。
另外，如第六(b)圖所示，在夾住機構66驅動狀態下，空氣汽缸124之桿後退。因而，手臂126a在圖中反時鐘方向轉動，手臂126b在圖中順時鐘方向轉動。結果成為可挾持基板W之狀態(夾住狀態)。在該夾住狀態下，上下複數對O形環130挾持基板W之外周部。
第七圖係顯示支撐機構88之構成的俯視圖。第七(a)圖顯示未載置基板W之狀態，第七(b)圖顯示載置了基板W之狀態。
如第七(a)圖所示，支撐構件104具有：長方形狀之外框140；左右跨越外框140之交聯部142；及跨越外框140前後之2個交聯部144；而整體形成格柵狀。被外框140與交聯部142、144包圍之6個空區域具有比較大的面積，以促進處理液之流通。
在支撐構件104之上面散佈地設有複數個突起部108。突起部108亦可係方柱或是圓筒形狀，亦可係半球形狀。亦即，沿著外框140之周緣部設置複數個突起部108a，並沿著交聯部142、144之長度方向設有複數個突起部108b。突起部108b比突起部108a稍小。
另外，如第七(b)圖所示，在基板W之下面，以對應於複數個突起部108之排列的方式設定帶狀(格柵狀)之可接觸區域148。可接觸區域148係為了搬送基板等而允許接觸的區域，例如係並未安裝配線或凸塊等迴路的區域。基板W在該可接觸區域148中載置於複數個突起部108。亦即，基板W之安裝部分成為從支撐構件104表面浮起的狀態，清洗液可確實流過全面。
另外，本實施例亦在基板W之上面形成與下面同樣的可接觸區域。即使將基板W之兩面的任何一面載置於支撐構件104，同樣地可清洗、乾燥。
第八圖及第九圖係顯示夾住機構106之構成及動作圖。第八(a)圖顯示未夾住狀態，第八(b)圖顯示夾住狀態。第九(a)圖係顯示清洗、乾燥時夾住機構106之功能及動作的剖面圖。第九(b)圖係第九(a)圖之B部放大圖。
如第八(a)圖所示，夾住機構106具有：設於升降軸102上部之致動器150；及藉由致動器150驅動之手臂152。致動器150由空氣汽缸構成，且具有：汽缸體154；設於汽缸體154之支撐部156；及從汽缸體154伸出之活塞桿158。
手臂152具有L字狀的本體160。本體160經由L字狀之連結構件162而連接於活塞桿158。連結構件162之一端固定於本體160，並在其中央可轉動地軸支撐於支撐部156。連結構件162之另一端設有縫隙163，供活塞桿158之前端可滑動地插通。
活塞桿158藉由致動器150朝向一個方向驅動而進入時，連結構件162在圖中順時鐘方向轉動。藉此，手臂152作用於夾住方向。如第八(b)圖所示，手臂152之前端靠近被支撐構件104支撐之基板W的上面。活塞桿158藉由致動器150朝向另一方向驅動而後退時，連結構件162在圖中反時鐘方向轉動。藉此，如第八(a)圖所示，手臂152作用於不夾住方向。
如第九(a)圖所示，形成有從其前端至後端貫穿本體160之流體通路164。在本體160之後端設有配管接頭166。配管接頭166連接無圖示之配管，可對流體通路164供給乾燥空氣(CDA)或脫離子水(DIW)。
另外，如此手臂152與基板W成為不接觸狀態，不過，因為從本體160前端噴出流體，流體壓力作用為夾住力，所以可在手臂152與支撐構件104之間挾持基板W。本實施例使支撐構件104下降至清洗槽92而使基板W浸漬於處理液時，在流體通路164中供給脫離子水。另外，支撐構件104在升降中或上升位置係在流體通路164中供給乾燥空氣。亦即，除了夾住機構106開放基板W時之外，皆係噴灑某個流體而將基板W按壓於支撐構件104。藉此支撐基板W。
如第九(b)圖所示，在本體160之前端面設有O形環168(密封環)。藉此，當夾住作用時，即使本體160之轉動力量超過，仍可防止其前端直接接觸基板W而造成損傷的情形。
第十圖係顯示乾燥處理時之狀態圖。
乾燥基板W時，係藉由夾住機構66在支撐基板W狀態下驅動乾燥機構56。此時如圖示，乾燥機構56沿著導軌70而移動，且吹拂器74朝向基板W噴射空氣。在該乾燥過程中，基板W位於吹拂器74a與吹拂器74b之間。因而，藉由兩個吹拂器有效乾燥其上下面。
此外，此時支撐構件104退到***完的清洗槽92，並藉由乾燥機構110進行乾燥。藉由從空氣噴嘴112噴射之空氣去除附著於突起部108的水滴。如此，一併進行藉由乾燥機構56之第一乾燥處理、與藉由乾燥機構110的第二乾燥處理。
其次，說明清洗控制之流路。
第十一圖係顯示前清洗處理之流路的流程圖。第十二圖及第十三圖係顯示在前清洗工序中之控制方法。各圖之(a)~(d)顯示處理過程。權宜上，就供給閥170、排出閥172、及切換閥174僅顯示於第十二(a)圖，而其他圖式省略記載。以下，依據第十一圖並適當參照第十二圖、第十三圖做說明。
控制部6在開始前清洗處理時驅動升降機構90及基板搬送機器人22，而在清洗裝置14中載入基板W(S10)。如第十二(a)圖所示，升降機構90使支撐構件104上升至載入位置。基板搬送機器人22從基板交接台8將基板W保持水平姿勢並取出而載置於支撐構件104上。本實施例之機器人手臂22a位於基板W的上面側而保持基板W。此時，仍然經由流體通路164供給乾燥空氣，夾住機構106夾住基板W(S12)。這時清洗槽92是空的。
繼續，控制部6在維持夾住基板W之狀態下驅動升降機構90，並使支撐構件104向清洗槽92下降(S14)。如第十二(b)圖所示，將基板W配置於清洗槽92內。而後如第十二(c)圖所示，控制部6打開供給閥170而在清洗槽92中供給 脫氣水，使其溢流而且執行預濕處理(S16)。此時，經由流體通路164供給脫離子水，夾住機構106維持基板W之夾住狀態。藉此，基板W之抗蝕層開口部內充滿脫氣水，而去除氣泡。本實施例進行該預濕處理之時間為60秒鐘。預濕處理結束時，關閉供給閥170，並打開排出閥172進行排水(S18)。
繼續，控制部6使切換閥174作用而將處理液切換成臭氧水。此外，關閉排出閥172，並打開供給閥170而在清洗槽92中供給臭氧水，使其溢流而且進行清洗處理(S20)。由於基板W之抗蝕層開口部內已經充滿脫氣水，因此脫氣水替換成臭氧水，並藉由臭氧水之作用去除附著於基板W表面的有機物等，以提高親水性。本實施例進行該清洗處理之時間為60秒鐘。清洗處理結束時，關閉供給閥170，並打開排出閥172進行排水(S22)。
繼續，控制部6使切換閥174作用，而將處理液切換成脫離子水(DIW)。此外，關閉排出閥172，並打開供給閥170而在清洗槽92中供給脫離子水，使其溢流而且進行沖洗處理(S24)。此時，仍然經由夾住機構106之流體通路164供給脫離子水。本實施例進行該沖洗處理之時間為30秒鐘。沖洗處理結束時，關閉供給閥170，並打開排出閥172進行排水(S26)。也停止經由流體通路164供給脫離子水，並切換成供給乾燥空氣。
如第十二(d)圖所示，控制部6在其排水之同時驅動升降機構90，使支撐構件104向乾燥位置上升(S28)。而後，進行從支撐機構88向支撐機構54送交基板W(S30)。此時，使夾住機構66夾住基板W，而解除夾住機構106之夾住。停止經由流體通路164供給乾燥空氣。基板W交接完成時，如第十三(a)圖所示，使支撐構件104下降(S32)。另外，本實施例係使此時之支撐構件104的高度與清洗時的高度一致。修改例中亦可使其高度不同。
當支撐構件104退到清洗槽92時，控制部6同時驅動乾燥機構56及乾燥機構110(S34)。如第十三(b)圖所示，吹拂器74使基板W乾燥，空氣噴嘴112使支撐構件104(突起部108)乾燥。此時，仍然經由夾住機構106之流體通路164供給空氣。如此，藉由同時一併進行第一、第二乾燥處理，可相互抑制各個乾燥處理時發生之液體濺起的影響。本實施例進行此等乾燥處理之時間為30秒鐘。
吹拂器74不再對基板W往返作用，而藉由在一個方向作用來結束乾燥處理。一個方向作用結束時，停止噴吹空氣並返回原來位置。此等之乾燥處理結束時，停止經由流體通路164供給空氣。如第十三(c)圖所示，控制部6驅動升降機構90使支撐構件104向載入位置上升(S36)。而後進行從支撐機構54向支撐機構88送交基板W(S38)。基板W再度載置於支撐構件104後，解除夾住機構66之夾住。
如第十三(d)圖所示，控制部6驅動基板搬送機器人22而卸載基板W(S40)。基板搬送機器人22從支撐構件104取出基板W向裝卸機構20搬送。然後，開始上述之鍍覆處理。
鍍覆處理結束後，將基板W搬送至清洗裝置16進行後清洗處理。清洗裝置16之構成及動作與清洗裝置14大致相同，不過供給至清洗槽92之處理液僅為脫離子水(DIW)。後清洗處理係從基板W去除沖洗槽38無法完全清除之鍍覆液的成分及微粒子。
如以上之說明，採用本實施例時，可藉由使基板W載置於支撐構件104，而使其在維持水平姿勢狀態下升降來進行清洗處理。因為乾燥處理時之基板W的交接仍然係在將基板W載置於支撐構件104狀態下進行，所以可將支撐 樣態從載置穩定地切換成握持。因而，基板W經過一連串處理過程不致撓曲，且不致與其他構件干擾。亦即，即使基板W係大型且薄之基板仍可穩定地處理。
此外，藉由在支撐構件104上散佈設置複數個突起部108，並將其突起部108作為載置面，可將基板W之下面的大部分開放於清洗液，可使清洗液流經基板W的整個上下面，以提高清洗效果。
此外，因為係採用乾燥基板W時使支撐構件104退到清洗槽92之構成，所以不需要另外設置支撐構件104之退開空間。此外，因為可在清洗槽92中進行藉由脫氣水之預濕處理、藉由臭氧水之清洗處理、及藉由脫離子水的沖洗處理，所以不需要設置各處理的處理槽。藉由如此構成，可謀求整個清洗裝置14之省空間化。
再者，因為係同時進行基板W之乾燥與支撐構件104(突起部108)的乾燥，所以特別可抑制來自基板W之濺起液體沾濕突起部108等的弊端。因為可在清洗槽92中進行支撐構件104之乾燥，所以此時濺起之水滴可停留在清洗槽92中並直接從排出口100排出。亦不致污染清洗槽92外之構件。
[第二實施例]
第十五圖係顯示第二實施例之清洗單元的構成之立體圖。
本實施例與第一實施例不同之處為清洗單元並非為將基板浸漬於清洗液的型式，而係將清洗液噴射於基板表面的型式(亦稱為「淋浴式」)。以下，主要說明與第一實施例之差異處。本實施例中只要沒有特別提到，則可適用與第一實施例同樣之構成。
本實施例之清洗單元252的殼體80係發揮「處理槽82(清洗槽92)」之功能。處理槽82中配設有供給機構284、升降機構90、及支撐機構288。供給機 構284包含第一供給機構211及第二供給機構212。第一供給機構211具備一對活動之供給管214a、214b(不特別區別此等時統稱為「供給管214」)。供給管214a、214b在處理槽82之2個角部分別具有鉛直方向之旋轉軸。此等旋轉軸係以沿著處理槽82之一個對角線而分離的方式配置。
供給管214從其旋轉軸水平方向伸出。供給管214位於處理槽82之上部。在供給管214之下面，沿著其延伸方向設有複數個噴嘴218。噴嘴218發揮「處理液噴射噴嘴」之功能。而從供給管214朝向下方供給清洗液。為了避免供給管214a、214b兩者在轉動時彼此干擾，而如圖示，供給管214b位於比供給管214a高的位置。
第二供給機構212具有並列設於處理槽82底部之複數條供給管224。在供給管224之上面沿著其延伸方向設有複數個噴嘴228。噴嘴228發揮「處理液噴射噴嘴」之功能。而從供給管224朝向上方供給清洗液。在處理槽82之底面設有無圖示之排出口。從供給管214、224供給之清洗液在清洗基板後流經處理槽82之底面而從該排出口排出。
支撐機構288包含：矩形板狀之支撐構件204；及配置於支撐構件204周圍四個角之夾住機構106。支撐構件204形成具有4個空區域的格柵狀。在支撐構件204之上面沿著其格柵形狀設有複數個突起部208。在支撐構件204之2邊設有跨越突起部208之桿狀的補強構件206。在此等突起部208上載置基板。
第十六圖係顯示清洗單元252於清洗中之動作的立體圖。
將基板W載置於支撐構件204的載置面(突起部208)，在被夾住機構106夾住狀態下驅動清洗單元252時，供給管214轉動並從噴嘴218噴射清洗液。亦從供給管224之噴嘴228同時噴射清洗液。藉此，將清洗液噴灑於基板W的上下面。此 時，供給管214轉動約90度而且以掃描基板W上面之樣態噴灑清洗液(參照圖中二點鏈線箭頭符號)。另外，亦可使供給管214反覆掃描將清洗液噴灑至基板。此時，因為基板上之清洗液係向一個方向展流而排出，所以宜使供給管214掃描方向為一個方向。此外，為了提高清洗液在基板表面之排出性，宜將支撐構件204在從水平稍微傾斜狀態下進行清洗處理。
採用本實施例時，雖然清洗方式不同，但是清洗時基板W之姿勢(水平姿勢)及乾燥方法等與第一實施例同樣。因而可獲得與第一實施例同樣之效果。
以上，係就本發明適合之實施例做說明，不過本發明並非限定於其特定之實施例者，在本發明之技術思想範圍內當然可進行各種修改。
第十四圖係顯示修改例之夾住構造的剖面圖。第十四(a)圖顯示第一修改例，第十四(b)圖顯示第二修改例。
上述實施例之夾住機構如第九(b)圖所示，在手臂152前端設置O形環168，來處理與基板W之接觸。第一修改例不設O形環，而係在手臂260前端設置擴徑部210。藉此，因為可擴大基板W上流體壓力作用之面積，所以可提高手臂260之握持力。此時，手臂260上之至少前端部的材質宜為低硬度者。
第二修改例不在手臂262中設置流體通路，而係將其前端形成球面形狀。本修改例並非藉由夾住機構供給乾燥空氣及脫離子水。而係藉由手臂262與支撐構件104夾著基板W之周緣部。採用本修改例時，因為藉由將手臂262對基板W形成點接觸狀態以縮小接觸面積，所以可抑制基板W之損傷，並使接觸造成之污染達到最小限度。此時，手臂262中之至少前端部的材質亦宜為低硬度者。
上述實施例係在鍍覆裝置1中之不同區域設定前清洗部10與鍍覆處理部4。而修改例中亦可將前清洗部10之功能放入鍍覆處理部。例如，在第一圖所示之鍍覆處理部4中，亦可在預濕槽30與預浸槽32之間設置前清洗槽，來進行臭氧水清洗及沖洗處理。
上述第一實施例如第七(a)圖所示，係形成將支撐構件104分割成6個框區域的格柵形狀(框形狀)，不過框區域之數量不限於6個，可依設定於基板W之可接觸區域148的配置來適當設定。
亦可依基板種類準備可替換之複數種類的支撐構件在清洗單元中裝卸，不過上述實施例並未敘述。此因考慮依基板種類其安裝區域與非安裝區域的佈局不同。複數種類之支撐構件具有對應於任何基板之非安裝區域(可接觸區域)的尺寸、形狀及突起部之佈局。藉由如此構成，可對應於多種多樣之尺寸及安裝佈局的基板。
在上游工序中進行基板W之清洗後，亦可依將基板W送交鍍覆裝置1為止的時間來決定在前清洗處理中有無臭氧水清洗，不過上述實施例並未敘述。即使在上游工序中進行基板W之清洗，隨著時間經過仍有可能有機物會再度附著在從基板W之抗蝕層開口部露出的種層上。因而，具體而言，亦可控制部(管理部)就各基板W獲得在上游工序清洗基板W之時間資訊，計算裝設於基板交接台8為止的經過時間。該經過時間超過指定時間時執行臭氧清洗，未達指定時間時省略臭氧清洗。亦即，亦可依估計之基板W的污染程度決定有無臭氧水清洗。或是，亦可依污染程度變更臭氧清洗的時間。因為過度臭氧清洗有可能對種層(導通層)造成損傷，因而宜設定最佳之清洗條件。
在清洗槽92中供給處理液時，亦可至少在基板W浸漬之前將基板W稍微傾斜，不過上述第一實施例並未敘述。具體而言，在第五圖所示之狀態中，調整4個升降軸102之作用，而將支撐構件104對水平面傾斜微小角度(例如1/1000~1/100程度)。此時，溢流槽94側(右側)變低。
藉此，基板W可從右側朝向左側逐漸浸在處理液中。這表示基板W下面與處理液的液面之間的空間逐漸移到左側，換言之，使空氣移動至與溢流槽94相反側。藉此，可使氣泡不易流入溢流槽94。亦即，可防止或抑制氣泡滯留在溢流槽94而降低溢流效率。此時，最好在基板W充分浸在處理液後，水平送回基板W。亦可在脫氣水清洗結束後水平送回。
採用具備此種夾住機構之基板處理裝置時，在處理基板本體之同時亦可處理夾住部，整體基板處理之效率提高。
另外，本發明並非限定於上述實施例及修改例者，在不脫離其要旨之範圍內可修改元件而具體化。藉由適當組合揭示於上述實施例及修改例的複數個元件亦可形成各種發明。此外，亦可從上述實施例及修改例所示之全部元件中刪除一些元件。
104:支撐構件
106:夾住機構
108:突起部
150:致動器
152:手臂
156:支撐部
158:活塞桿
160:本體
162:連結構件
164:流體通路
166:配管接頭
168:O形環
W:基板

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，係具備：支撐部，其係具有以水平姿勢載置基板之載置面，前述支撐部包含：框體；及複數個突起部，其係突出於前述框體之上面而構成前述載置面；處理槽，其係用於對基板供給處理液來處理基板；升降部，其係為了使基板向前述處理槽內下降及從前述處理槽上升而使前述支撐部升降；握持部，其係在前述處理槽之上方，握持前述支撐部所支撐之基板的外周部，並從前述支撐部接收基板；及第一噴嘴，其係對藉由前述握持部所握持之基板噴灑氣體而使前述基板乾燥。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中進一步具備控制部，前述控制部係以前述握持部握持前述基板後，使前述支撐部下降的方式控制前述升降部。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中進一步具備：處理液供給部，其係在前述處理槽中供給處理液；及處理液排出部，其係從前述處理槽排出處理液；前述控制部係以前述支撐部在上升前或上升後排出前述處理槽內之處理液的方式控制前述處理液排出部。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中進一步具備第二噴嘴，其係在前述支撐部之載置面上噴灑氣體，而使前述載置面乾燥。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中前述第二噴嘴係使下降至排出了處理液之前述處理槽內的前述支撐部之前述載置面乾燥。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項之基板處理裝置，其中具備基板搬送部，其係具有支撐基板上面之支撐面，將前述基板維持水平姿勢而且將前述基板送交前述支撐部的載置面，及從前述載置面接收基板，前述控制部係以藉由前述第二噴嘴使前述載置面乾燥後，使前述支撐部上升，以前述支撐部之前述載置面支撐被前述握持部所握持的基板之方式控制前述升降部，前述基板搬送部接收支撐於前述載置面之基板。
  7. 如申請專利範圍第3項至第5項中任一項之基板處理裝置，其中前述處理槽包含基板清洗槽，前述處理液供給部依序將複數種類之清洗液供給至前述基板清洗槽。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之基板處理裝置，其中進一步具備處理液噴射噴嘴，其係在前述處理槽中，於被前述支撐部所支撐之基板表面噴灑處理液。
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