基板處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)基板進(jìn)行處理的基板處理裝置。作為成為處理對(duì)象的基板，例如包括半導(dǎo)體晶片、液晶表示裝置用基板、等離子顯示器用基板、FED (Field Emiss1nDisplay:場(chǎng)發(fā)射顯示器)用基板、光盤(pán)用基板、磁盤(pán)用基板、光磁盤(pán)用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太陽(yáng)電池用基板等。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體裝置和液晶表示裝置等的制造工序中，使用對(duì)半導(dǎo)體晶片或液晶表示裝置用玻璃基板等基板進(jìn)行處理的基板處理裝置。
[0003]在日本特開(kāi)2010-56218號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了對(duì)基板一張一張進(jìn)行處理的單張式的基板處理裝置。在該基板處理裝置中，為了防止因處理液中含有的氧氣而使基板氧化，將含有非活性氣體溶解水的液體作為處理液向基板，該非活性氣體溶解水是進(jìn)行氧氣的去除和氮?dú)獾奶砑佣傻?。進(jìn)而，在該基板處理裝置中，為了抑制與基板的上表面接觸的氣體中的氧氣濃度的上升，而利用具有基板相向面以及周壁部的遮斷構(gòu)件覆蓋在旋轉(zhuǎn)基座的上方配置的基板。
[0004]在半導(dǎo)體裝置或液晶表示裝置等的制造工序中，有時(shí)希望在氣體中的氧氣濃度極低的狀態(tài)對(duì)基板進(jìn)行處理。
[0005]如上述公報(bào)記載那樣，即使處理液中的氧氣濃度低，當(dāng)氣體中的氧氣濃度高時(shí)，氣體中的氧氣會(huì)溶入處理液，因此有時(shí)將氧氣濃度上升的處理液供給至基板。另外，當(dāng)在氣體中的氧氣濃度高的狀態(tài)下使基板干燥時(shí)，有時(shí)由氣體中的氧氣引起的水印會(huì)產(chǎn)生在基板上。因此，在液體處理工序以及干燥工序中都需要降低氣體中的氧氣濃度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于，降低與基板接觸的氣體中的氧氣濃度，以便在氧氣濃度低的氣體中處理基板。
[0007]本發(fā)明的一實(shí)施方式提供一種基板處理裝置，具有旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)、遮斷構(gòu)件、上非活性氣體供給單元、杯和排氣單元，
[0008]所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)具有:
[0009]圓板狀的旋轉(zhuǎn)基座，具有配置在基板的下方的圓形的上表面和外徑大于基板的外徑的外周面，
[0010]多個(gè)卡盤(pán)銷(xiāo)，以基板的下表面和所述旋轉(zhuǎn)基座的所述上表面在上下方向上隔開(kāi)間隔相向的方式將基板保持為水平，
[0011]旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，使所述旋轉(zhuǎn)基座以及多個(gè)卡盤(pán)銷(xiāo)圍繞通過(guò)由所述多個(gè)卡盤(pán)銷(xiāo)保持的基板的中央部的鉛垂的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)；
[0012]所述遮斷構(gòu)件具有配置在由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上方的相向面和圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)包圍由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的內(nèi)周面，所述內(nèi)周面的下端配置在所述旋轉(zhuǎn)基座的周?chē)?，從所述?nèi)周面的下端到所述旋轉(zhuǎn)基座的所述外周面的徑向的距離在從由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上表面到所述相向面的鉛垂方向的距離以上；
[0013]所述上非活性氣體供給單元從在所述遮斷構(gòu)件的所述相向面開(kāi)口的向下噴出口向下方噴出非活性氣體；
[0014]所述杯圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)包圍所述旋轉(zhuǎn)基座并向上開(kāi)放；
[0015]所述排氣單元將所述杯內(nèi)的氣體向所述杯的外部排出。
[0016]在基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面不平行的情況下，從由旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上表面到遮斷構(gòu)件的相向面的鉛垂方向的距離是指最短距離。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，基板配置在旋轉(zhuǎn)基座的上方。遮斷構(gòu)件的相向面配置在基板的上方。遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面配置在基板的周?chē)?。在該狀態(tài)下，非活性氣體從在遮斷構(gòu)件的相向面開(kāi)口的向下噴出口向下方噴出。從遮斷構(gòu)件的向下噴出口噴出的非活性氣體在基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間的空間擴(kuò)散，并從遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端和旋轉(zhuǎn)基座的外周面之間排出。由此，基板和遮斷構(gòu)件之間由非活性氣體充滿(mǎn)，因此，與基板的上表面以及外周面接觸的氣體中的氧氣濃度得以下降。
[0018]遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端在徑向上隔開(kāi)間隔與旋轉(zhuǎn)基座的外周面相向。遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端和旋轉(zhuǎn)基座的外周面形成排出基板和遮斷構(gòu)件之間的氣體的環(huán)狀的排出口。當(dāng)從遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端到旋轉(zhuǎn)基座的外周面的徑向的距離小時(shí)，由于排出口的開(kāi)口面積小，所以妨礙氣體的排出，氣體有可能在基板和遮斷構(gòu)件之間滯留。當(dāng)發(fā)生氣體的滯留時(shí)，在基板和遮斷構(gòu)件之間的一部分的區(qū)域，氧氣濃度難以充分下降。
[0019]從遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端到旋轉(zhuǎn)基座的外周面的徑向的距離在由旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上表面到遮斷構(gòu)件的相向面的鉛垂方向的距離以上。因此，相比從遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端到旋轉(zhuǎn)基座的外周面的徑向的距離小于從由旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上表面到遮斷構(gòu)件的相向面的鉛垂方向的距離的情況，使排出口的開(kāi)口面積增加。由此，由于氣體的排出效率提高，所以能夠抑制或防止氣體在基板和遮斷構(gòu)件之間滯留。
[0020]進(jìn)而，基板和遮斷構(gòu)件之間的氣體被向杯側(cè)吸引。杯包圍旋轉(zhuǎn)基座。遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端配置在旋轉(zhuǎn)基座的周?chē)Ｒ虼?，遮斷?gòu)件的內(nèi)周面的下端配置在杯的內(nèi)部或杯的開(kāi)口的附近。遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端與旋轉(zhuǎn)基座的外周面一起形成排出基板和遮斷構(gòu)件之間的氣體的環(huán)狀的排出口。因此，排出口配置在杯的內(nèi)部或杯的開(kāi)口附近。因此，向杯內(nèi)吸入氣體的吸引力有效地傳遞到基板和遮斷構(gòu)件之間的空間。由此，促進(jìn)氣體從基板和遮斷構(gòu)件之間排出，抑制發(fā)生滯留。
[0021]在所述一實(shí)施方式中，所述基板處理裝置還可以具有遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)單元，該遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)單元使所述遮斷構(gòu)件圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)向與由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板相同的方向旋轉(zhuǎn)。遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)單元既可以使遮斷構(gòu)件向與基板相同的方向并以與基板相同的速度旋轉(zhuǎn)，也可以使遮斷構(gòu)件向與基板相同的向并以與基板不同的速度旋轉(zhuǎn)。
[0022]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)單元使遮斷構(gòu)件圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)向與基板相同的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)單元使遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)時(shí)，在基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間形成向外側(cè)(遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向)流動(dòng)的氣流。同樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)使基板旋轉(zhuǎn)時(shí)，在基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間形成向外側(cè)流動(dòng)的氣流。通過(guò)這些氣流促進(jìn)氣體從基板和遮斷構(gòu)件之間排出。進(jìn)而，由于基板和遮斷構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)方向相同，所以這些氣流難以抵消。因此，能夠高效地從基板和遮斷構(gòu)件之間排出氣體。
[0023]在所述一實(shí)施方式中，所述杯可以具有使包圍所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的環(huán)狀的間隙形成在所述杯和所述遮斷構(gòu)件之間的環(huán)狀的杯上端部。所述杯上端部和所述遮斷構(gòu)件之間的最短距離可以小于從所述遮斷構(gòu)件的所述內(nèi)周面的下端到所述旋轉(zhuǎn)基座的所述外周面的徑向的距離。
[0024]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，包圍旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的環(huán)狀的間隙形成在杯上端部和遮斷構(gòu)件之間。向杯內(nèi)吸引的氣體通過(guò)該環(huán)狀的間隙流入杯的內(nèi)部。杯上端部和遮斷構(gòu)件之間的最短距離小于從遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端到旋轉(zhuǎn)基座的外周面的徑向的距離。因此，環(huán)狀的間隙的流路面積，對(duì)要從杯的上方流入環(huán)狀的間隙的氣體施加的阻力大。因此，含有氧氣的氣體難以流入杯內(nèi)。
[0025]在所述一實(shí)施方式中，所述杯上端部和所述遮斷構(gòu)件之間的所述環(huán)狀的間隙可以具有使向所述杯內(nèi)吸引的氣體流入的環(huán)狀流入口、將流入所述環(huán)狀流入口的氣體向所述杯的內(nèi)部排出的環(huán)狀流出口和從所述環(huán)狀流入口延伸至所述環(huán)狀流出口的環(huán)狀流路。
[0026]所述環(huán)狀流路可以從所述環(huán)狀流出口向上方延伸。
[0027]具體地說(shuō)，環(huán)狀流路既可以從環(huán)狀流出口向鉛垂上方延伸，也可以從環(huán)狀流出口向內(nèi)側(cè)或外側(cè)并向上方延伸。在該情況下，流入到環(huán)狀流入口的氣體被環(huán)狀流路向下方引導(dǎo)，并從環(huán)狀流出口向下方噴出。由旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板比環(huán)狀流出口靠?jī)?nèi)側(cè)。因此，相比環(huán)狀流出口向內(nèi)側(cè)噴出氣體的情況，含有氧氣的氣體難以接近基板。
[0028]所述環(huán)狀流路可以具有截面呈L字狀的角部。在該情況下，環(huán)狀流路具有截面呈L字狀的角部而彎折。因此，相比環(huán)狀流路呈直線(xiàn)狀的情況，對(duì)在環(huán)狀流路流動(dòng)的氣體施加的阻力增加。因此，含有氧氣的氣體難以通過(guò)杯和遮斷構(gòu)件之間進(jìn)入杯的內(nèi)部。因而，含有氧氣的氣體難以接近基板。
[0029]在所述一實(shí)施方式中，所述遮斷構(gòu)件可以具有:
[0030]圓板部，配置在由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上方，
[0031]圓筒部，圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)包圍由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板，
[0032]環(huán)狀的伸出部，比所述圓筒部的下端靠外側(cè)。
[0033]所述杯可以具有環(huán)狀的杯上端部，所述杯上端部在徑向上隔開(kāi)間隔圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)包圍所述圓筒部，并且以在上下方向上隔開(kāi)間隔與所述伸出部相向的方式配置在所述伸出部的下方。
[0034]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，杯上端部在上下方向上隔開(kāi)間隔與遮斷構(gòu)件的伸出部相向。因此，在徑向上延伸的環(huán)狀流路的上游部形成在杯上端部和遮斷構(gòu)件的伸出部之間。進(jìn)而，杯上端部在徑向上隔開(kāi)間隔與遮斷構(gòu)件的圓筒部相向。因此，在上下方向上延伸的環(huán)狀流路的下游部形成在杯上端部和遮斷構(gòu)件的圓筒部之間。因此，截面呈L字狀的角部形成在環(huán)狀流路的上游部和環(huán)狀流路的下游部之間。由此，能夠增加對(duì)在環(huán)狀流路內(nèi)流動(dòng)的氣體施加的阻力。
[0035]在所述一實(shí)施方式中，所述遮斷構(gòu)件的所述內(nèi)周面可以具有從所述遮斷構(gòu)件的所述相向面向斜下外側(cè)延伸的環(huán)狀的內(nèi)傾斜部。內(nèi)傾斜部相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的傾斜角度既可以連續(xù)地變化，也可以恒定。即，內(nèi)傾斜部的截面形狀既可以是曲線(xiàn)狀，也可以是直線(xiàn)狀。
[0036]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從遮斷構(gòu)件的相向面向斜下外側(cè)延伸的環(huán)狀的內(nèi)傾斜部設(shè)置在遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面?；搴驼跀鄻?gòu)件之間的氣體通過(guò)基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間移動(dòng)到遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面和旋轉(zhuǎn)基座的外周面之間。在遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面從遮斷構(gòu)件的相向面向鉛垂下方延伸的情況下，在遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面和遮斷構(gòu)件的相向面的結(jié)合部(角部)容易發(fā)生氣體的滯留。另一方面，在遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面和遮斷構(gòu)件的相向面的結(jié)合部從相向面向斜下外側(cè)延伸的情況下，難以發(fā)生這樣的滯留。因此，能夠抑制氣體在基板和遮斷構(gòu)件之間滯留。
[0037]在所述一實(shí)施方式中，所述遮斷構(gòu)件的所述環(huán)狀的內(nèi)傾斜部和所述旋轉(zhuǎn)基座的上表面的外周端之間的徑向的距離，在從由所述旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)保持的基板的上表面到所述遮斷構(gòu)件的所述相向面的鉛垂方向的距離以上。
[0038]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從遮斷構(gòu)件的向下噴出口噴出的非活性氣體在遮斷構(gòu)件的相向面和基板的上表面之間的空間向基板的半徑向擴(kuò)散，并從遮斷構(gòu)件的內(nèi)周面的下端和旋轉(zhuǎn)基座的外周面之間的環(huán)狀的排出口向杯的內(nèi)部排出。假設(shè)非活性氣體擴(kuò)散的空間的高度在途中變窄，則非活性氣體的擴(kuò)散在此處被阻礙，有可能發(fā)生非活性氣體。在該結(jié)構(gòu)中，由于環(huán)狀的內(nèi)傾斜部和旋轉(zhuǎn)基座的外周面之間的徑向的距離在從基板的上表面到遮斷構(gòu)件的相向面的鉛垂方向的距離以上，因此非活性氣體的擴(kuò)散空間的高度不會(huì)小于遮斷構(gòu)件的相向面和基板的上表面的鉛垂方向的距離。因此，在非活性氣體從向下噴出口噴出并從環(huán)狀的排出口排出的過(guò)程中，非活性氣體的擴(kuò)散不會(huì)受到阻礙，所以能夠可靠地抑制或防止氣體在基板和遮斷構(gòu)件之間滯留。
[0039]在所述一實(shí)施方式中，該基板處理裝置還可以具有:
[0040]下非活性氣體供給單元，從在所述旋轉(zhuǎn)基座的所述上表面開(kāi)口的向上噴出口向上方噴出非活性氣體；
[0041]控制裝置，以在從所述遮斷構(gòu)件的所述向下噴出口噴出非活性氣體的狀態(tài)下，從所述旋轉(zhuǎn)基座的所述向上噴出口噴出非活性氣體的方式，對(duì)所述上非活性氣體供給單元以及下非活性氣體供給單元進(jìn)行控制。
[0042]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從旋轉(zhuǎn)基座的向上噴出口向上方噴出的非活性氣體供給到基板的下表面和旋轉(zhuǎn)基座的上表面之間。由此，與基板的下表面接觸的氣體中的氧氣濃度得以降低。
[0043]由于遮斷構(gòu)件的向下噴出口噴出非活性氣體，所以基板的周?chē)臍怏w難以進(jìn)入基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間。但是，也認(rèn)為基板的周?chē)臍怏w暫時(shí)進(jìn)入基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間。例如，還認(rèn)為基板的下表面和旋轉(zhuǎn)基座的上表面之間的氣體移動(dòng)到基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間。
[0044]在遮斷構(gòu)件的向下噴出口噴出非活性氣體的狀態(tài)下，從旋轉(zhuǎn)基座的向上噴出口噴出非活性氣體，從而能夠抑制或防止含有氧氣的氣體移動(dòng)到基板的上表面和遮斷構(gòu)件的相向面之間。由此，與基板接觸的氣體中的氧氣濃度得以降低。
[0045]在所述一實(shí)施方式中，所述基板處理裝置還可以具有向