本发明涉及一种用以对半导体晶圆、液晶显示器或者有机el(electroluminescence;电致发光)显示设备用基板、光掩模(photomask)用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等基板(以下简称为基板)进行预定的处理的基板处理装置。
背景技术:
1、为了在基板形成图案(pattern),将光致抗蚀剂(photoresist)覆盖膜覆盖于基板并进行图案化(patterning)之后,将形成有图案的光致抗蚀剂覆盖膜作为掩模并进行蚀刻处理。之后,由于不需要掩模,因此去除光致抗蚀剂覆盖膜。为了去除光致抗蚀剂覆盖膜,例如利用属于硫酸与过氧化氢水的混合溶液的spm(sulfuric hydrogen peroxide mixture;硫酸过氧化氢水混合液)。spm具有强氧化力,光致抗蚀剂覆盖膜从基板的表面被剥离从而被去除。然而,例如当对光致抗蚀剂覆盖膜进行离子注入时,光致抗蚀剂覆盖膜的表面硬化。因此,在仅供给spm的处理中,spm的消耗量增大。此外,会有无法仅以spm良好地去除光致抗蚀剂覆盖膜的情形。
2、因此,在供给spm之前,将臭氧气体(o3气体)供给至光致抗蚀剂覆盖膜,并通过氧化力进行处理。由此,能够氧化(灰化)通过离子注入而硬化的光致抗蚀剂覆盖膜的表面,在后续的spm的处理时光致抗蚀剂覆盖膜变得容易剥离。由此,能抑制spm的消耗量。
3、作为此种用以供给臭氧气体并处理基板的装置,已知有一种装置(参照例如专利文献1),具备供给机构,该供给机构切换spm、氮气、纯水以及臭氧气体并供给至基板的处理面。在此种装置中,臭氧气体供给源连通地连接于供给机构,用以一边生成臭氧气体一边供给臭氧气体。此种装置具备吸引机构,该吸引机构从配置有基板的处理空间吸引臭氧气体等各种气体并排气至装置外部。
4、在此种装置中,在臭氧气体的处理之后且在为了进行spm的处理而从腔室(chamber)搬出基板之前,以氮气置换腔室内的臭氧气体。因此,作为供给机构,已知有下述构成的供给机构。
5、已知有一种“第一构成”的装置,具备第一配管、第二配管、第一过滤器、第一控制阀、第二控制阀以及第二过滤器。第一配管的一端侧连通地连接于腔室,第一配管的另一端侧连通地连接于臭氧气体供给源。第二配管的一端侧连通地连接于第一配管的一个部位即分支点,第二配管的另一端侧连通地连接于氮气供给源。第一过滤器设置于比分支点靠腔室侧的第一配管。第一控制阀设置于比分支点靠臭氧气体供给源侧,用以控制臭氧气体在第一配管中的流通。第二控制阀在第二配管中设置于分支点侧,用以控制氮气的流通。第二过滤器设置于第二配管中的比第二控制阀靠氮气供给源侧。
6、此外,在用以进行使用了臭氧气体的处理的装置中,例如用以封闭用以处理基板的处理空间的腔室具备:凹状的下部盖构件,支撑用以保持基板的保持机构的下部;以及上部盖构件,构成为能够在保持机构的上部升降,用以在处理时覆盖下部盖构件。在此种构成的装置中一般而言构成为:以有害的臭氧气体不会泄漏至周围的方式在臭氧气体的处理前通过吸引机构吸引腔室内部从而提高腔室的密闭程度,且在臭氧气体的处理中亦维持吸引。
7、现有技术文献
8、专利文献
9、专利文献1:日本特开2008-66400号公报。
技术实现思路
1、发明所要解决的问题
2、然而,在具有此种构成的现有例的情形中会有下述问题。
3、亦即,依据以往的第一构成,在第一过滤器的上游侧设置有分支点。因此,臭氧气体亦通过氮气的第一过滤器。因此,在臭氧气体的处理后从第二配管供给氮气并进行置换时,残留于第一过滤器的臭氧气体混入至被供给至腔室的氮气。因此,会有臭氧气体的浓度难以降低从而导致利用氮气的置换需要时间的问题。
4、因此,思考采用下述的“第二构成”。
5、第二配管的一端侧连通地连接于第一配管的腔室侧中的一个部位即分支点,第二配管的另一端侧连通地连接于氮气供给源。第一控制阀以及第一过滤器以此种顺序从分支点朝向臭氧气体供给源侧设置。第二过滤器以及第二控制阀以此种顺序从分支点朝向氮气供给源侧设置。
6、依据此种第二构成,从分支点至腔室为止不存在第一过滤器。因此,不会产生第一构成所导致的问题。然而,由于第一控制阀设置于第一过滤器的腔室侧,因此会有在第一控制阀所产生的微粒(particle)被吸引至从分支点朝向腔室内流通的氮气的气流从而污染腔室内的基板的疑虑。
7、此外,在具有此种构成的现有例的情形中会有下述问题。
8、亦即,以往的装置从在臭氧气体供给源中已经开始臭氧气体的生成的时间点起至供给处理所需的预定浓度的臭氧气体为止需要例如两分钟左右的时间。因此,由于直至开始臭氧气体的处理为止产生等待时间,因此会有难以缩短臭氧气体的处理时间从而无法提升处理量(throughput)的问题。
9、再者,在具有此种构成的现有例的情形中会有下述问题。
10、亦即,由于以往的装置的吸引机构仅为一个系统,因此吸引力被设定成预定压力。因此,在一边将臭氧气体供给至腔室一边通过臭氧气体处理基板时,臭氧气体亦被大量地排气。因此,会有臭氧气体的消耗增大的问题。
11、本发明有鉴于此种课题而提出,目的在于提供一种能短时间地完成臭氧气体的置换且亦能防止微粒所造成的污染的基板处理装置。
12、本发明有鉴于此种课题而提出,目的在于提供一种能缩短臭氧气体的处理时间从而提升处理量的基板处理装置。
13、本发明有鉴于此种课题而提出,目的在于提供一种能防止臭氧气体的泄漏并抑制臭氧气体的消耗的基板处理装置。
14、用以解决课题的手段
15、为了达成此种目的,本发明采用下述构成。
16、亦即,权利要求1记载的发明为一种基板处理装置,用以进行去除覆盖于基板的覆盖膜的处理,其特征在于,具备:腔室,收容基板并形成密闭的处理空间;保持机构,在所述腔室内保持基板;臭氧气体供给源,供给处理浓度的臭氧气体以处理所述基板;第一配管,连通地连接所述腔室以及所述臭氧气体供给源;第一控制阀,设置于所述第一配管,用以控制所述第一配管中的臭氧气体的流通;第一过滤器,设置于所述第一配管中的比所述第一控制阀靠所述腔室侧的位置;第二配管,一端侧连通地连接于所述第一配管中的第一分支点,且从另一端侧被供给非活性气体,所述第一分支点连接于所述第一配管中的比所述第一过滤器靠所述腔室侧的位置;第二控制阀,设置于所述第二配管,用以控制所述第二配管中的非活性气体的流通;吸引配管,一端侧连通地连接于所述第一配管中的第二分支点,且从另一端侧被吸引,所述第二分支点连接于所述第一配管中的所述第一过滤器与所述第一控制阀之间的位置;以及控制部,在开放所述第一控制阀且关闭所述第二控制阀的状态下对所述腔室内供给臭氧气体并处理基板后,关闭所述第一控制阀且开放所述第二控制阀,在对所述腔室内供给非活性气体时利用所述吸引配管进行吸引。
17、[作用及效果]依据权利要求1所记载的发明,控制部在开放第一控制阀且关闭第二控制阀的状态下对腔室内供给臭氧气体并处理基板后,关闭第一控制阀且开放第二控制阀,在对腔室内供给非活性气体时利用吸引配管进行吸引。因此,残留有臭氧气体的第一过滤器以及容易产生微粒的第一控制阀经由吸引配管而被吸引。因此,在第一配管中不会产生气体从第二分支点朝向腔室侧的流动。结果,由于能防止臭氧气体混入至朝向腔室侧的非活性气体,因此能短时间地完成臭氧气体的置换,且亦能防止微粒所造成的污染。
18、此外,在本发明中,较佳为利用所述吸引配管的吸引以不会妨碍从所述第二配管被供给至所述腔室的非活性气体的供给的吸引力来进行(权利要求2)。
19、在对腔室供给非活性气体时,第一配管在第一分支点处进行吸引配管的吸引。此时,以不会妨碍从第二配管经由第一分支点被供给至腔室的非活性气体的供给的吸引力进行来自吸引配管的吸引。因此,能确实地进行以非活性气体来置换腔室内的臭氧气体。
20、此外,在本发明中,较佳为在所述吸引配管的另一端侧具备:真空喷射器(vacuumejector),通过压缩气体的供给而产生吸引力(权利要求3)。
21、真空喷射器比真空泵还小型且便宜。因此,能对装置的小型化具有贡献,且亦能抑制成本的上升。
22、此外,在本发明中,较佳为所述吸引配管具备:吸引控制阀,被所述控制部操作,用以进行在所述第二分支点的吸引力的控制(权利要求4)。
23、能通过操作吸引控制阀来确实地阻断第二分支点中吸引对第二配管的影响。
24、此外,在本发明中,较佳为所述第二配管在所述第一分支点与所述第二控制阀之间具备第二过滤器(权利要求5)。
25、在供给非活性气体时能防止在第二控制阀所产生的微粒导致的不良影响。
26、此外,在本发明中,还具备:处理液腔室,收容基板,并进行处理液的处理;以及搬运机构,搬运基板;通过所述搬运机构将在所述腔室中已通过臭氧气体处理过的基板搬运至所述处理液腔室,并在所述处理液腔室中通过处理液处理所述基板(权利要求6)。
27、通过搬运机构将在腔室中结束臭氧气体的处理的基板搬运至处理液腔室,并对基板进行处理液的处理。由此,能连续地对基板进行气体以及液体的处理。因此,能有效地进行下述处理:在进行臭氧气体的前处理后,再进行处理液的处理。
28、此外,权利要求七记载的发明为一种基板处理装置,用以进行去除覆盖于基板的覆盖膜的处理,其特征在于,具备:腔室,收容基板并形成密闭的处理空间;保持机构,在所述腔室内保持基板;臭氧气体供给源,一边始终生成用以处理所述基板的臭氧气体一边供给所述臭氧气体;供给配管,供从所述臭氧气体供给源所供给的臭氧气体流通;流通配管,连通地连接所述供给配管与所述腔室;控制阀,设置于所述流通配管,用以控制在所述流通配管流通的臭氧气体的流通;辅助配管,连通地连接所述供给配管以及用以排出气体的排气口,用以将从所述臭氧气体供给源所供给的臭氧气体排出至所述排气口;排气阀,设置于所述辅助配管,用以调整在所述辅助配管流通的臭氧气体的流量;以及控制部,在不对所述腔室供给臭氧气体的非处理时使所述控制阀关闭并使所述排气阀开放,从而使从所述臭氧气体供给源所供给的臭氧气体排出至所述排气口,而在对所述腔室供给臭氧气体并以臭氧气体处理被所述保持机构保持的基板的处理时,一边调整所述排气阀的流量一边使所述控制阀开放。
29、[作用及效果]依据权利要求七所记载的发明,由于在非处理时控制部关闭控制阀并开放排气阀,因此在臭氧气体供给源所生成的臭氧气体不会被供给至腔室而是从辅助配管排出至排气口。由于在处理时控制部一边调整排气阀的流量一边使控制阀开放,因此从始终生成臭氧气体的臭氧气体供给源经由流通配管对被腔室内的保持机构保持的基板供给臭氧气体。因此,由于不会在臭氧气体的处理产生等待时间,因此能缩短臭氧气体的处理时间,从而能提升处理量。
30、此外,在本发明中,较佳为所述腔室为复数个;所述流通配管为复数条;各个所述流通配管分别从所述供给配管分支并连通地连接于各个所述腔室;所述控制阀设置于复数条所述流通配管中的每一个流通配管;在所述处理时,复数个所述腔室中的至少一个所述腔室为正在供给臭氧气体的状态。
31、在腔室为复数个且流通配管为复数条的构成中,复数个腔室中的至少一个腔室正在供给臭氧气体的状态为处理时的状态。由此,在处理时从流通配管对至少一个腔室供给处理浓度的臭氧气体并进行臭氧处理的处理。
32、此外,在本发明中,较佳为所述控制部在所述处理时与各个所述控制阀的流量连动地调整所述排气阀的流量,以使在所述供给配管流通的臭氧气体的流量的第一流量与在各个所述流通配管流通的臭氧气体的流量的合计的第二流量之间的差值处于预定值内。
33、以第一流量与第二流量之间的流量的差值成为预定值内的方式,根据各个控制阀的朝向各个腔室的臭氧气体的流量,通过排气阀调整从辅助配管排气的臭氧气体的流量。因此,由于能以第二流量不会超过第一流量的方式在供给侧残留预定值大小的余量,因此能稳定地进行朝向各个腔室供给臭氧气体。此外,当调整排气阀的流量时,能总括地调整朝向复数个腔室的臭氧气体的供给量。
34、此外,在本发明中,较佳为所述臭氧气体供给源具备:第一开闭阀,容许或者阻断臭氧气体朝向所述供给配管的流通;以及第一压力调整机构,将所述供给配管中的臭氧气体的压力维持在第一压力;所述辅助配管具备:第二开闭阀,作为所述排气阀,用以容许或者阻断被排出至所述排气口的臭氧气体的流通;以及第二压力调整机构,将所述辅助配管中的臭氧气体的压力维持在比所述第一压力还小的第二压力(权利要求10)。
35、第二压力调整机构将辅助配管中的臭氧气体的第二压力维持成比通过第一压力调整机构调整过的供给配管中的臭氧气体的第一压力小。因此,由于能确保臭氧气体供给源与辅助配管之间的压力差,因此能谋求朝向各个腔室供给的臭氧气体的流量的稳定化。此外,由于能防止臭氧气体集中于辅助配管,因此能确保在复数个腔室中进行处理所需的臭氧气体的流量。结果,即使为具备复数个腔室的构成,亦能稳定地进行臭氧气体的处理。
36、此外,在本发明中,较佳为还具备:处理液腔室,收容基板,并进行处理液的处理;以及搬运机构,搬运基板;通过所述搬运机构将在所述腔室中已通过臭氧气体处理过的基板搬运至所述处理液腔室,并在所述处理液腔室中通过处理液处理所述基板。
37、通过搬运机构将在腔室中结束臭氧气体的处理的基板搬运至处理液腔室,并对基板进行处理液的处理。由此,能连续地对基板进行气体以及液体的处理。因此,能有效地进行下述处理:在进行臭氧气体的前处理后,再进行处理液的处理。
38、此外,权利要求12记载的发明为一种基板处理装置,用以进行去除覆盖于基板的覆盖膜的处理,其特征在于,具备:腔室,具备:下部盖构件,以下部支撑用以保持基板的保持机构;上部盖构件,从上方抵接至所述下部盖构件并形成处理空间;以及升降机构,在基板的处理时使所述上部盖构件相对于所述下部盖构件下降,而在基板的非处理时使所述上部盖构件从所述下部盖构件上升;臭氧气体供给源,供给处理浓度的臭氧气体以处理所述基板;第一配管,连通地连接所述臭氧气体供给源以及所述腔室;第一控制阀,设置于所述第一配管,用以控制在所述第一配管流通的臭氧气体的流通;排气配管,连通地连接于所述腔室,用以将所述处理空间内的气体排出至装置外部的排气口;第二控制阀,设置于所述排气配管,用以控制所述排气配管中的排气;排气机构,具备:第一排气单元,设置于所述排气配管中的比所述第二控制阀靠所述排气口侧的位置,以第一排气流量进行排气;以及第二排气单元,设置于所述排气配管中的比所述第二控制阀靠所述排气口侧,以比所述第一排气流量还小的排气流量的第二排气流量进行排气;以及控制部,在从所述臭氧气体供给源对所述腔室供给臭氧气体并进行臭氧气体处理之前,开放所述第二控制阀,操作所述第一排气单元以所述第一排气流量将所述腔室内排气并使所述上部盖构件密接于所述下部盖构件,在操作所述第一控制阀从所述臭氧气体供给源将臭氧气体供给至所述腔室时,停止所述第一排气单元并操作所述第二排气单元,以所述第二排气流量将所述腔室内排气。
39、[作用及效果]依据权利要求12所记载的发明,控制部在对腔室供给臭氧气体并进行臭氧气体处理之前,开放第二控制阀,操作第一排气单元以第一排气流量将腔室内排气并使上部盖构件密接于下部盖构件。控制部在操作第一控制阀从臭氧气体供给源将臭氧气体供给至腔室时,停止第一排气单元并操作第二排气单元,以第二排气流量将腔室内排气。因此,在供给臭氧气体之前上部盖构件与下部盖构件的密接程度以第一排气流量而提高,在臭氧气体的供给时被设定成排气流量比第一排气流量小的第二排气流量。因此,能防止臭氧气体的泄漏且亦能抑制臭氧气体的消耗。
40、此外,在本发明中,较佳为还具备:第二配管,一端侧连通地连接于所述第一配管中的第一分支点,且从另一端侧被供给非活性气体;第三控制阀,控制所述第二配管中的非活性气体的流通;辅助排气管,一端侧连通地连接于所述排气配管中的比所述第二控制阀靠所述腔室侧的第二分支点,另一端侧连通地连接于所述排气口;以及第四控制阀,设置于所述辅助排气管,用以控制所述辅助排气管中的气体的流通;所述控制部在所述臭氧气体处理之后,操作所述第三控制阀对所述腔室内供给非活性气体,并操作所述第一排气单元以取代所述第二排气单元以第一排气流量将所述腔室内排气,在以非活性气体置换所述腔室内的臭氧气体后,停止所述第一排气单元并关闭所述第二控制阀且开放所述第四控制阀后,通过所述升降机构使所述上部盖构件上升(权利要求13)。
41、控制部在臭氧气体处理之后,对腔室内供给非活性气体,并操作第一排气单元以取代第二排气单元以第一排气流量将腔室内排气,并以非活性气体置换腔室内的臭氧气体。之后,控制部停止第一排气单元并关闭第二控制阀且开放第四控制阀。由此,在停止排气机构的排气的状态下,仅进行非活性气体向排气口的净化(purge)。因此,处理空间成为正压且上部盖构件与下部盖构件之间的密接变弱。之后,由于通过升降机构使上部盖构件上升,因此能容易地通过升降构件使上部盖构件上升。
42、此外,在本发明中,较佳为所述控制部使所述上部盖构件上升后,关闭所述第四控制阀并开放所述第二控制阀,操作所述第二排气单元以第二排气流量将所述腔室内排气(权利要求14)。
43、在上部盖构件上升且直至开始下一片基板的处理为止的期间,以第二排气流量将处理空间排气。因此,能将处理空间维持成洁净的状态。
44、此外,在本发明中,较佳为所述第一排气单元以及所述第二排气单元具备:真空喷射器,通过压缩气体的供给进行排气(权利要求15)。
45、真空喷射器比真空泵还小型且便宜。因此,能对装置的小型化具有贡献,且亦能抑制成本的上升。
46、此外,在本发明中,还具备:处理液腔室,收容基板,并进行处理液的处理;以及搬运机构,搬运基板;通过所述搬运机构将在所述腔室中已通过臭氧气体处理过的基板搬运至所述处理液腔室,并在所述处理液腔室中通过处理液处理所述基板(权利要求16)。
47、通过搬运机构将在腔室中结束臭氧气体的处理的基板搬运至处理液腔室,并对基板进行处理液的处理。由此,能连续地对基板进行气体以及液体的处理。因此,能有效地进行下述处理:在进行臭氧气体的前处理后,再进行处理液的处理。
48、[发明效果]
49、依据权利要求1所记载的发明,控制部在开放第一控制阀且关闭第二控制阀的状态下对腔室内供给臭氧气体并处理基板后,关闭第一控制阀且开放第二控制阀,在对腔室内供给非活性气体时使吸引配管进行吸引。因此,残留有臭氧气体的第一过滤器以及容易产生微粒的第一控制阀经由吸引配管而被吸引。因此,在第一配管中不会产生气体从第二分支点朝向腔室侧的流动。结果,由于能防止臭氧气体混入至朝向腔室侧的非活性气体,因此能短时间地完成臭氧气体的置换,且亦能防止微粒所造成的污染。
50、依据权利要求7所记载的发明,由于在非处理时控制部关闭控制阀并开放排气阀,因此在臭氧气体供给源所生成的臭氧气体不会被供给至腔室而是从辅助配管排出至排气口。由于在处理时控制部一边调整排气阀的流量一边使控制阀开放,因此从始终生成臭氧气体的臭氧气体供给源经由流通配管对被腔室内的保持机构保持的基板供给臭氧气体。因此,由于不会在臭氧气体的处理产生等待时间,因此能缩短臭氧气体的处理时间,从而能提升处理量。
51、依据权利要求12所记载的发明,控制部在对腔室供给臭氧气体并进行臭氧气体处理之前,开放第二控制阀,操作第一排气单元以第一排气流量将腔室内排气并使上部盖构件密接于下部盖构件。控制部在操作第一控制阀从臭氧气体供给源将臭氧气体供给至腔室时,停止第一排气单元并操作第二排气单元,以第二排气流量将腔室内排气。因此,在供给臭氧气体之前上部盖构件与下部盖构件的密接程度以第一排气流量提升,在臭氧气体的供给时被设定成比第一排气流量还小的排气流量的第二排气流量。因此,能防止臭氧气体的泄漏且亦能抑制臭氧气体的消耗。