专利名称：基板干燥装置及基板处理方法
技术领域：
本发明涉及基板干燥装置及基板处理方法。
背景技术：
以往，采用了下述技术，即，在液晶显示装置或半导体装置等的制造工序中的液晶玻璃基板或半导体晶片的清洗工序中干燥基板时，将基板向一个方向输送，并且从气刀喷出干燥气体来使基板表面干燥。此类技术在例如专利文献1及2中公开。
使用图7及图8，对现有的气刀干燥机构进行说明。图7是从上面观察现有的气刀干燥机构的图，图8是图7中剖线Z-Z’处的剖视图。如图所示，在基板2的上面配置气刀1，将基板2向箭头10的方向输送，并且从气刀1向箭头11的方向喷射干燥气体。这样，基板2上的漂洗液3被从气刀1吹来的干燥气体吹飞，可使基板2的表面干燥。
在此类干燥机构中，有在基板2的表面端部因漂洗液3的残留而易于产生水滴4的问题。以往，有时将气刀1配置成相对于基板2的输送方向具有角度12，或将气刀1配置成相对于基板2的表面具有角度13，还有时将这两者组合。
专利文献1特开平10-180205号公报；专利文献2特开平8-288250号公报。
在通过设置上述那样的角度12及角度13的方法不能解决的情况下，有时需要通过增强从气刀1喷出的干燥气体的气压来解决。但是，在从气刀1喷出的气压过强的情况下，存在漂洗液3以雾5的形式飘起的情况，如果雾5再次附着到基板2上，则将引发污垢。因此，在通过增强从气刀1喷出的气压而提高干燥效率方面存在限度。
发明内容
本发明为解决此类问题而作出，其目的是提供一种不增加气压即能可靠地除去基板上残留的水滴的基板干燥装置。
本发明的基板干燥装置具备相对于作为处理对象的基板喷出流体的喷出口，边使所述基板和所述喷出口相对移动，边从所述喷出口喷出所述流体，来干燥所述基板，所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板相对于所述喷出口移动的移动方向斜交，所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述移动方向所成的角度，在位于所述喷出口上的任意部位的变化部变化。由此，能提供一种不必增大气压即可可靠地除去残留于基板上的水滴的基板干燥装置。
其中，可以设计成，通过在所述变化部使所述喷出口弯曲，使设置所述喷出口的方向和所述移动方向所成的角度变化，从而使所述喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述移动方向变化。
另外，也可以设计成，在所述变化部处，所述喷出口弯曲。由此，能抑制伴随喷出方向的变化而产生的气压降低。
另外，也可以设置多个所述变化部，还可以设计成，所述变化部在所述喷出口的大致整体范围内形成。由此，能进一步分散伴随喷出方向的变化而产生的气压降低。
进而，优选地，所述基板为大致矩形，在所述变化部配置于所述基板上方、所述喷出口配置于所述基板的下游侧边上和所述下游侧边的相邻边上的状态下，以下述方式喷出所述流体，即，从位于所述下游侧边上的所述喷出口喷出的所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板的下游侧边所成的角度，比从位于所述相邻边上的所述喷出口喷出所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述下游侧边所成的角度小。
另一方面，本发明的基板处理方法，是使作为处理对象的基板相对于喷出流体的喷出口相对移动来对所述基板进行处理的基板处理方法，包括借助液体处理所述基板的步骤、和边从所述喷出口相对于所述基板喷出流体边使所述喷出口和所述基板相对移动来干燥所述基板的步骤，干燥所述基板的步骤中，所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板相对于所述喷出口移动的移动方向斜交，通过喷出口喷出气体来干燥所述基板，所述喷出口的喷出所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板的所述移动方向所成的角度，在形成于所述喷出口上的任意部位的变化部变化。由此，不必增大气压即能可靠地除去残留于基板上的水滴根据本发明，可提供一种不增加喷出气压即能可靠地除去基板上残留的水滴的基板干燥装置及基板处理方法。
图1是本发明实施方式1的基板干燥机构的俯视图。
图2是本发明实施方式1的基板干燥机构的剖视图。
图3是本发明实施方式1的处理对象基板的俯视图。
图4是本发明其它实施方式的基板干燥机构的俯视图。
图5是本发明其它实施方式的基板干燥机构的俯视图。
图6是本发明其它实施方式的基板干燥机构的俯视图。
图7是现有技术的基板干燥机构的俯视图。
图8是现有技术的基板干燥机构的剖视图。
具体实施例方式
实施方式1下面使用附图来对本发明的实施例进行详细说明。本实施例，在具有气刀干燥机构的基板干燥装置中，通过使从气刀喷出气体的角度变化，而尽可能使基板端部处的干燥气体喷出角度与基板边平行，提高干燥效率且抑制水滴的残留。
图1是从上面观察本实施方式的基板干燥装置中的气刀干燥机构的图。作为干燥处理对象的基板120，是如图所示的为大致方形的基板。在图1中，设基板120的下侧的边为下边120a、设右侧的边为右边120b。基板120由输送辊等向图中箭头所示的移动方向A的方向输送。即，图1中虚线所示箭头为基板120的移动方向A。因此，基板120被从图中左侧向右侧送出。基板120的移动方向A与基板120的下边120a平行。因而，移动方向A与基板120的下边120a的相邻右边120b垂直。这里，基板120的右边120b是基板120的移动方向A上的下游侧的边。即，来自气刀的干燥气体最先喷到在移动方向A上配置于基板120下游侧的右边120b上。
气刀110配置于基板120的上面侧。从气刀110的气体喷出口向图中箭头B方向喷出干燥气体。可通过该干燥气体来吹飞在基板120表面上涂敷的漂洗液130。即，边从气刀120喷出干燥气体，边输送基板120而横切从气刀110喷出干燥气体的区域。这样，干燥气体从基板120的右端依次喷到左端。而且，基板120表面的漂洗液被吹飞，可干燥基板120的整个面。漂洗液130使用的是例如纯水。此外，气刀110也可分别配置于基板120的上下面。
本实施方式的气刀110是图1所示那样的长尺寸部件，例如为棒状或带状部件。气刀110的下侧设有狭槽状开口部。该开口部为气体喷出口112。气体喷出口112沿设置气刀的方向配置。气体喷出口112设置在气刀110的长度方向整个范围内。从该气体喷出口112向图中箭头B方向喷出干燥气体。气体压力为例如0.8MPa，但也可以大于该值或小于该值。气体压力需要为足以除去漂洗液130的压力，并且，优选是漂洗液130不会以雾的形式飞舞的程度的压力。干燥气体使用的是氮气等非活性气体。
图2是图1中剖线I-I’的剖视图。气刀110配置成，图中箭头B所示的其气体喷出方向相对于基板120表面成角度M。角度M尽可能小较好，这样，可提高干燥气体的利用效率，并可提高干燥气体的干燥效果。
如图1所示，气刀110在其中央附近具有成为变化部的弯折部111。而且，气刀110在弯折部111弯折角度G。因此，气刀110的形状为ㄑ字形。喷出口112沿气刀110的形状设置。因此，喷出口112相对于基板120的移动方向A所成的角度在途中变化。因此，喷出口112的形状为ㄑ字形。而且，喷出口112在弯折部111处的弯折角度为角度G。这里，设从气刀110左端到弯折部111的部分为喷出口112a，设从气刀右端到弯折部111的部分为喷出口112b。喷出口112a和喷出口112b以角度G斜交。换言之，具有不同角度的喷出口112a和喷出口112b相交的部分成为弯折部111。
在与基板面平行的面上，干燥气体从喷出口112喷出的方向B与设置喷出口112的方向垂直。因此，干燥气体的喷出方向B中与基板面平行的分量也在弯折部111变化。因此，干燥气体的喷出方向B中，与基板面平行的分量和移动方向A所成的角度也在喷出口112的中途(弯折部111)变化。即，从喷出口112a喷出气体的喷出方向B和从喷出口112b喷出气体的喷出方向B所成的角度为角度G。弯折部111可设置在喷出口112的任意位置上。
这里，如果设从喷出口112喷出干燥气体的区域为喷出区域，则喷出区域的形状与喷出口112的形状对应。因此，基板120面上的喷出区域即干燥气体的喷射区域与喷出口112的形状同样为ㄑ字形。通过使基板120横切喷出区域，而实施基板120的干燥处理。喷出区域至少设置在基板120的宽度方向、即与作为基板输送方向的移动方向A垂直的方向上的整个范围内。即，设置成，将喷出区域沿与基板面垂直的方向投影时、也就是投影到与基板120平行的面上时的长度，比基板120的宽度即右边120b的长度宽。
如图1所示，气刀110的喷出口112a配置成，相对于基板120的移动方向A具有角度C。气刀110的喷出口112b配置成，相对于基板120的移动方向A具有角度D。再有，角度C和角度D是移动方向A和设置喷出口112的方向所成的角度，为90°以下的角度。这里，弯折部111的角度G设置成，使得角度D比角度C小。这样，可使基板120的端部121、122处的干燥气体喷出方向B接近于基板120的端边。即，可减小基板120的下边120a和从位于下边120a上的喷出口112a喷出的干燥气体的喷出方向B所成角度F，且可减小基板120的右边120b和从位于右边120b上的喷出口112b喷出的干燥气体的喷出方向B所成角度E。如果设从喷出口112a喷出的干燥气体的喷出方向B和右边120b所成的角度为角度N，则通过设置弯折部111，使角度E比角度N小。
对此详细叙述。在与基板面平行的面上，气刀110配置成相对于基板120的移动方向A倾斜。因此，在基板120的移动方向A上，喷出口112a配置在比喷出口112b靠上游侧处。喷出口112中的喷出口112a配置于基板120的移动方向A上的上游侧，喷出口112b配置于基板的移动方向A上的下游侧。通过设置弯折部111，设置喷出口112的方向和基板120的移动方向所成角度在弯折部111的上游侧和下游侧不同。如图1所示，上游侧，即喷出口112a和移动方向A所成角度为角度C，下游侧，即喷出口112b和移动方向A所成角度为角度D。这里，角度C和角度D的差为弯折角G。
由于移动方向A和基板120的下边120a是平行的，所以基板120的下边120a和喷出口112a所成角度为角度C。此外，基板120的下边120a和喷出口112b所成角度为角度D。
这里，如图1所示，对在基板120的下边120a上配置喷出口112a，在基板120的下边120a的相邻右边120b上配置喷出口112b的状态进行考虑。即，考虑下述状态喷出口112a配置成横切下边120a，喷出口112b配置成横切作为下游侧边的右边120b。在该状态下，弯折部111配置于基板120上方。
基板120的下边120a和位于基板120的下边120a上的喷出口112a所成角度为角度C。配置喷出口112a的下边120a和位于右边120b上的喷出口112b所成角度为角度D。这里，弯折角G设定成，使得角度D比角度C小。这样，可减小基板120的下边120a和从位于下边120a上的喷出口112a喷出气体的喷出方向B所成角度F。因而，在下边120a附近的基板端部122，可使喷出方向B的平行于基板面的分量接近于与下边120a平行。此外，可减小基板120的右边120b和从位于右边120b上的喷出口112b喷出气体的喷出方向B所成角度E。这样，在右边120b附近的基板端部121，可使喷出方向B的平行于基板面的分量接近于与右边120b平行。
本发明中，在喷出口112的中途，设置有弯折部111，用于改变喷出方向B的平行于基板面的分量的方向。这样，不仅对于作为基板120下游侧的右边120b，对于右边120b的相邻下边120a，也可实现干燥气体的理想的喷出方向。因而，能可靠地干燥基板120。这样，通过使基板端部的喷出方向接近于与基板端边平行的方向，可高效地干燥基板端部的漂洗液130。
对通过使基板端部121、122处的喷出方向B接近与基板120的端边120a、120b平行的方向，可高效地干燥基板端部的漂洗液130的理由进行简单说明。在用漂洗液130处理基板120的工序中，存在没有足够的漂洗液130流到基板端部121、122的情况。该情况下，如图3所示，基板端部121、1222成为没有漂洗液130附着的露出部123。即，露出部123是干燥的，处于与环境气体接触的状态。因此，在露出部123亲水性变高。这样，基板端部121、122难以由气刀110干燥，易于残留水滴。
再有，在基板120的下游侧，通过干燥气体的喷射，右边120b附近的漂洗液130从右边120b向朝向基板中央的方向移动。即，在基板120的移动方向A上的下游侧的右边120b附近，从基板120的外侧向内侧喷射干燥气体。而且，由于在基板端部121因上述理由而使得亲水性提高，所以在基板端部中的右边120b附近干燥变得更困难。
再有，即使在基板端部122，来自喷出口112a的干燥气体也是从基板120的外侧向内侧喷射。因此，与右边120b附近同样，干燥变困难。即，下边120a及右边120b附近的基板端部122、121比上边及左边附近的基板端部难以干燥。
鉴于此，如本发明所示，设置弯折部111，使喷出口112b的喷出方向B中与基板面平行的分量接近于与右边120b平行的方向。即，减小角度E。这样，基板端部121附近残留的漂洗液130沿基板120的右边120b移动。因此，可防止漂洗液从基板端部121向基板中央移动，能可靠地干燥基板。再有，使喷出口112a的喷出方向B中与基板面平行的分量接近于与下边120a平行的方向。即，减小角度F。这样，基板端部122附近残留的漂洗液130沿基板120的下边120a移动。因此，可防止漂洗液130从基板端部122向基板中央移动，能可靠地干燥基板120。因而，可高效地干燥易于残留水滴的基板端部121、122。
此外，在图1所示状态下，喷出口112b和下边120a所成角度D不满45°。这样，能以相对于右边120b更接近平行的角度E来喷出干燥气体。再有，使喷出口112a和下边120a所成角度C比45°大。这样，能以相对于下边120a更接近平行的角度F来喷出干燥气体。通过使喷出口112的方向如此般变化，能使下边120a和右边120b的相交角部附近的干燥气体喷出方向B接近于与下边120a平行的方向。即，能使相对于基板120的下边120a附近的基板端部121喷出气体的喷出方向B接近于与下边120a平行。
通过以下游侧的角度D比上游侧的角度C小的方式配置及形成气刀110，可进一步减小基板120的干燥气体喷出方向B和基板120的下边120a、右边120b所成的角度E、F。这样，可使基板端部121、122处的干燥气体喷射角度更接近平行于基板边的方向。此外，角度C优选比45°大且为60°以下。
这里，在弯折部111的弯折角度G过大的情况下，角度D过小。例如角度D为0°时，气刀110不是通过整个基板端部121，而是仅通过基板端部121上方的、从基板端部122侧到设置弯折部111的部分。该情况下，有时在基板120的表面上存在干燥气体不能充分吹到的部分，从而是不理想的。因此，如图1所示，在上游侧的喷出口112a通过基板120的下边120a上方的情况下，设计成，随着从上游侧到下游侧，喷出口112逐渐接近与基板的下边120a对置的上边。即，将弯折角G设定成，越接近右侧(下游侧)，喷出口112的位置越靠近上侧。
此外，在角度G过大的情况下，在弯折部111的附近，喷出方向B的角度变化急剧，图中箭头H方向的气体喷射压力下降。于是，考虑会在弯折部111发生漂洗液130的残留。因此，虽然弯折部111的角度G由角度C和角度D的关系确定，但优选为15°以上60°以下。
在这种方案中，向图1的移动方向A输送基板120，并且，从气刀110向基板120表面在图中箭头B的方向上喷射干燥气体。这样，可去除基板120表面的漂洗液130。
根据上述方案，不增加干燥气体的气压即能进行干燥处理，并能抑制干燥气体所产生的漂洗液130的飞散，减少雾的产生。此外，由于减少了干燥气体的使用量，所以可实现干燥工序的运行成本的减少。因此，可高效地干燥基板120。
如上所述，根据本发明的实施方式1，可提供不增加气压即能理想地除去基板上残留的水滴的基板干燥装置及基板干燥方法。
再有，在上述说明中，说明了气刀110喷出气体的实例，但也可通过喷射例如挥发性液体来吹飞漂洗液130。即，基板120的干燥所使用的不限于气体，也可利用还包含液体的流体来进行。此外，虽然使用纯水对漂洗液130进行了说明，但也可使用例如蚀刻液、清洗液及药液等其它液体。基板的移动方向不限于与基板的边平行的方向，也可以是与基板的边斜交的方向。再有，也可以是不使基板移动而是使气刀移动。
实施方式2使用图4对本发明的第二实施方式进行说明。图4所示的气刀110，在弯折部111处以既定曲率半径弯曲。此外，气刀110在弯折部111处在角度J范围内弯曲。因此，可使设置喷出口112的角度变化。这样，可使喷出方向B中与基板面平行的分量的方向变化，减小基板端部121、122处的角度E、F。
在图4的实施方式中，弯折部111处的喷出口112j在角度J范围内弯曲。即，不是如图1那样在一点，而是在图4所示的角度J范围内，使气刀110的角度变化。因此，可在角度J范围内分散干燥气体喷射压力在图1所示箭头H方向上的降低。因此，可抑制弯折部111处气体喷射压力的降低。角度J是使得图中角度D比角度C小的角度。
实施方式3使用图5对本发明的第三实施方式进行说明。图5所示的气刀110在弯折部113、114两点发生角度变化。即，上游侧的喷出口112a和下游侧的喷出口112b之间配置喷出口112c。这里，如果设喷出口112c和移动方向A所成角度为K，则角度C、K、D的关系为C＞K＞D。即，随着从上游侧到下游侧，喷出口112逐渐接近与基板的下边120a对置的上边。在图5所示的气刀中，不是如图1所示那样在一点，而是在两处弯折部113、114处，使气刀110的角度变化。这样，可在两点分散干燥气体喷射方向B的变化，抑制弯折部113、114处气体喷射压力的降低。
本实施方式的意义是使气刀110的角度在多点变化，不如图5所示那样限于两点，三点以上也可以。这样，可使气刀110的角度变化比在一点变化的情况更大，从而进一步减小角度E、F。此外，作为变化部，也可以形成多个图4所示那样弯曲的弯折部(弯曲部)111，还可以既形成弯折部也形成弯曲部。
实施方式4使用图6对本发明的第四实施方式进行说明。图6所示的气刀110其整体在角度L范围内以既定的曲率半径弯曲。如图4所示，不是仅在弯折部111使角度变化，而是在气刀110整体范围内使角度变化。因此，可在整体上分散弯曲所实现的气体喷出方向B的变化，抑制气体喷射压力的下降。角度L为例如90°。这样，可使气体喷出方向B相对于端部121、122的基板边大体平行。
这里，如图6所示，将基板120的上边侧的喷出口112的端部配置在基板端部。这样，即使对于基板的上边附近的端部也能喷射干燥气体。再有，在基板上边附近，可从基板内侧向外侧喷出干燥气体。因此，可高效地干燥基板的上边附近的水分。
再有，在上述实施方式中说明的方案是通过在气刀上设置弯折部来改变干燥气体的喷射方向，但即使不使气刀自身变形，而通过使设置在气刀上的气体喷出口的喷出方向变化，也能得到与上述实施方式同样的效果。此外，在半导体和液晶显示装置等的制造工艺的干燥工序中有效。再有，不限于漂洗液，也可用于除去蚀刻液等液体。
权利要求
1.一种基板干燥装置，具备相对于作为处理对象的基板喷出流体的喷出口，边使所述基板和所述喷出口相对移动，边从所述喷出口喷出所述流体，来干燥所述基板，其特征在于，所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板相对于所述喷出口移动的移动方向斜交，所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述移动方向所成的角度，在位于所述喷出口上的任意部位的变化部变化。
2.根据权利要求1所述的基板干燥装置，其特征在于，通过在所述变化部使所述喷出口弯曲，使设置所述喷出口的方向和所述移动方向所成的角度变化，从而使所述喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述移动方向变化。
3.根据权利要求1或2所述的基板干燥装置，其特征在于，在所述变化部处，所述喷出口弯曲。
4.根据权利要求1或2所述的基板干燥装置，其特征在于，设置有多个所述变化部。
5.根据权利要求3所述的基板干燥装置，其特征在于，所述变化部在所述喷出口的大致整体范围内形成。
6.根据权利要求1或2所述的基板干燥装置，其特征在于，所述基板为大致矩形，在所述变化部配置于所述基板上方、所述喷出口配置于所述移动方向上的所述基板下游侧边上和所述下游侧边的相邻边上的状态下，以下述方式喷出所述流体，即，从位于所述下游侧边上的所述喷出口喷出的所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板的下游侧边所成的角度，比从位于所述相邻边上的所述喷出口喷出所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述下游侧边所成的角度小。
7.一种基板处理方法，使作为处理对象的基板相对于喷出流体的喷出口相对移动，来对所述基板进行处理，其特征在于，包括借助液体处理所述基板的步骤、和边从所述喷出口相对于所述基板喷出流体边使所述喷出口和所述基板相对移动来干燥所述基板的步骤，干燥所述基板的步骤中，所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板相对于所述喷出口移动的移动方向斜交，通过喷出口喷出气体来干燥所述基板，所述喷出口的喷出所述流体的喷出方向中与所述基板表面平行的面上的分量和所述基板的所述移动方向所成的角度，在形成于所述喷出口上的任意部位的变化部变化。
全文摘要
本发明提供一种不增加气压即能可靠地除去基板上残留的水滴的基板干燥装置以及基板处理方法。本发明的基板干燥装置具备对作为处理对象的基板(120)喷出流体的喷出口(112)，边使基板(120)和喷出口(112)相对移动，边从喷出口(112)喷出流体来干燥基板(120)，流体的喷出方向(B)中与基板表面平行的面上的分量和基板(120)相对于喷出口(112)移动的移动方向(A)斜交，流体的喷出方向(B)中与基板表面平行的面上的分量和移动方向(A)所成的角度，在位于喷出口上的任意部位的变化部(111)变化。
文档编号F26B3/06GK1967116SQ200610148528
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月15日 优先权日2005年11月15日
发明者西浦笃德 申请人:三菱电机株式会社