基板处理装置的制作方法

文档序号:18601359发布日期:2019-09-03 22:41阅读:227来源:国知局
基板处理装置的制作方法

本发明涉及一种干燥基板的表面的基板处理装置。在成为处理对象的基板中,例如包括有半导体晶片(wafer)、液晶显示设备用基板、等离子显示器(plasmadisplay)用基板、fed(fieldemissiondisplay;场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷(ceramic)基板、太阳能电池用基板等的基板。



背景技术:

在半导体装置等的制造工序中,使用于处理液来处理基板的基板处理装置。这样的基板处理装置,例如是包括对基板供给处理液之后使基板干燥的处理单元。典型的处理单元包括:旋转夹盘(spinchuck),保持基板并使基板旋转;药液喷嘴,对基板供给药液;以及冲洗液喷嘴(rinseliquidnozzle),对基板供给冲洗液。这样的处理单元,执行药液工序、冲洗工序及旋转干燥工序。在药液工序中,从药液喷嘴对由旋转夹盘所旋转的基板的表面供给药液。在冲洗工序中,停止供给药液,且从冲洗液喷嘴对由旋转夹盘所旋转的基板的表面供给冲洗液,由此,使基板上的药液置换成冲洗液。在旋转干燥工序中,停止供给冲洗液,且用旋转夹盘使基板高速旋转,以甩开基板上的冲洗液。

作为典型的冲洗液的diw(deionizedwater;去离子水),指表面张力较大的液体。为此,在旋转干燥步骤中甩开冲洗液时,基板上的微细图案有可能被表面张力破坏。

于是,专利文献1等已公开一种升华干燥技术,使附着于基板表面的diw等的液体在处理室凝固之后,将该处理室内部减压以使凝固体升华。从而,在干燥过程中,由于基板表面的图案(pattern)未与液面相接触,所以不会承受表面张力,从而能够避免被表面张力破坏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-66272号公报(段落0089-0093、图13、图14)。



技术实现要素:

发明要解决的课题

在专利文献1中,使基板表面的液相diw冻结并变化成固相,之后,将腔室(chamber)内部减压以使固相diw变化成气相并使其升华。但是,由于diw在从液相变化至固相时会发生体积膨胀,所以应力会施加于基板表面的微细图案,有可能导致图案损伤。

另外,在专利文献1中,对基板供给diw,对进行使该diw冻结的处理的腔室内部的空间进行减压,以使diw升华。

但是,提供用于对基板供给diw等的空间的腔室,为了收纳旋转夹盘等的较大零件,而具有较大容积,很难将如此大容积的空间迅速减压。为此,腔室内部减压需要相应的时间,相应于此,升华工序会变长。结果,例如当壁状微细图案两侧的升华进行得不均时,有可能因图案两侧的应力不均衡而导致图案损伤。

因此,优选另外准备小容积的减压室,且使该小容积的减压室内部迅速干燥,并在短时间内完成升华工序。但是,为此需要将基板搬运至减压室。

但是,当进行这样的搬运时,有可能在该搬运过程中发生基板上的膜的状态变化。更具体而言,已冻结的diw会局部变化至液相,或是局部升华。特别是当局部变化至液相时,基板表面的图案就会受到表面张力的影响。另外,当发生局部的升华时,就会发生图案两侧的应力不均衡的问题。为此,基板上的微细图案会在到达减压室之前更早崩坏。

本发明的一个实施方式,提供一种基板处理装置,其一边在涂布室内部维持已形成于基板上的涂布膜的状态,一边将基板搬运至升华室以使基板表面的涂布膜升华,由此,能优异地进行干燥处理。

用于解决课题的手段

本发明的一个实施方式提供一种基板处理装置,其包括:涂布膜形成单元,具有涂布室,且在所述涂布室内部对基板的表面涂布表面张力比水小的低表面张力液体以形成涂布膜;升华单元,具有升华室,且在所述升华室内部使形成于所述基板的表面的涂布膜升华;减压单元,将所述升华室内部减压至比大气压低的压力;主搬运单元,将基板搬入所述涂布室;局部(local)搬运单元,从所述涂布室向所述升华室搬运基板;以及涂布膜状态保持单元,用于在所述局部搬运单元从所述涂布室向所述升华室搬运所述基板的期间保持所述涂布膜的状态。

根据该结构,处理对象的基板能够由主搬运单元来搬入至液体处理单元的涂布室。在液体处理单元中,在涂布室内部对基板供给表面张力比水小的低表面张力液体,由此,使该低表面张力液体的涂布膜形成于基板上。之后,从涂布室向升华室搬运基板,且执行用于在升华室内部使涂布膜升华的升华处理。从涂布室向升华室搬运基板,由与主搬运单元另外设置的局部搬运单元所进行。由此,能够抑制涂布膜影响到主搬运单元以及可能存在于主搬运单元的可动范围内的零件或其他基板。另外,无关于主搬运单元的动作状态,能够将已结束涂布室的处理的基板迅速向升华室搬运。

另一方面,在通过局部搬运单元进行搬运的期间,已形成于该搬运中的基板表面的涂布膜的状态由涂布膜状态保持单元所保持。从而,用涂布膜形成单元来形成于基板表面的涂布膜在其状态被保持的状态下,搬入至升华室,且接受由升华单元进行的升华处理。由此,能够抑制由局部搬运单元进行的搬运中无意间未受控制的状态的涂布膜的状态变化。换句话说,能够在升华室内部的调整后的环境中进行用于使基板表面的涂布膜升华并排除的升华工序。由此,能够回避因涂布膜的无意间的状态变化而带给基板的不良影响,而使基板表面的涂布膜优异地升华。

另外,通过使升华室内部减压至比大气压更低的压力,能够促进基板表面的涂布膜的升华。具体而言,通过升华室的减压,能迅速完成涂布膜的升华。由此,能够一边抑制在升华过程中涂布膜对基板施加的应力的能量(energy),一边使涂布膜升华并从基板表面除去。

涂布膜状态保持单元,例如也可以包括抑制固相的涂布膜变化至液相的液化抑制单元。另外,涂布膜状态保持单元,也可以包括抑制固相的涂布膜升华的升华抑制单元。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜形成单元包括:基板保持单元,水平保持基板;液体供给单元,对由所述基板保持单元所保持的基板供给低表面张力液体;以及冷却固化单元,在低表面张力液体从所述液体供给单元供给至基板之后,开始基板的冷却,使所述低表面张力液体冷却至低于熔点的温度,形成由所述低表面张力液体的固体构成的所述涂布膜。

在该结构中,通过在涂布室内部对基板的表面供给低表面张力液体,且使该低表面张力液体冷却,能够从液相往固相进行相转移,且形成固体状态的涂布膜。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜状态保持单元包括液化阻止单元,所述液化阻止单元阻止所述基板上的涂布膜从固体回到液体。由此,在通过局部搬运单元搬运基板的期间,能够通过液化阻止单元来阻止该固体的状态的涂布膜回到液相。由此,能够抑制基板表面接受来自液相的低表面张力液体的表面张力。

在本发明的一个实施方式中,所述液化阻止单元包括冷却维持单元,所述冷却维持单元将所述基板上的涂布膜维持于所述低于熔点的温度。由此,能够抑制涂布膜从固相变化至液相。

在本发明的一个实施方式中,所述冷却维持单元包括机械臂冷却单元,所述机械臂冷却单元冷却所述局部搬运单元的搬运机械臂。

通过该结构,能够在通过局部搬运单元进行的搬运中冷却基板。由此,能够有效地抑制基板表面的涂布膜从固相变化至液相。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜状态保持单元包括升华阻止单元,所述升华阻止单元阻止所述基板上的涂布膜升华。

通过该结构,能够在通过局部搬运单元搬运基板的期间,通过升华阻止单元来阻止固体的状态的涂布膜变化至气相。由此,能够抑制固相涂布膜在无意间未受控制的状态下升华。

在本发明的一个实施方式中,所述冷却固化单元,使由所述基板保持单元保持的所述基板,接触所述低表面张力液体的低于熔点的流体。

在本发明的一个实施方式中,所述冷却固化单元包括冷却板,所述冷却板接触或接近由所述基板保持单元保持的所述基板的下表面,以冷却该基板。在该结构中,能够用对涂布膜的影响较少的单元来冷却基板。例如,若对基板的表面供给低温的液体来冷却基板,则需要用于使该液体干燥的背面干燥处理。该背面干燥处理有可能对基板表面的涂布膜带来影响。另外,若对基板的表面供给低温的气体来冷却基板(随之冷却涂布膜),由于涂布膜的表面附近的环境会因该气体而被置换,所以会促进来自涂布膜的蒸发。从而,有可能对基板表面的涂布膜带来影响。在使用冷却板的冷却中能够避免这些的问题。

在本发明的一个实施方式中,所述冷却固化单元包括液态氮供给单元,所述液态氮供给单元对由所述基板保持单元保持的所述基板供给液态氮。

在本发明的一个实施方式中,所述液体供给单元包括低表面张力液体供给配管,所述低表面张力液体供给配管可供所述低表面张力液体流通,且具有朝向所述基板的表面喷出所述低表面张力液体的喷出口;所述涂布膜形成单元还包括低表面张力液体温度调节单元,所述低表面张力液体温度调节单元将所述低表面张力液体供给配管的配置于所述涂布室内部的部分,调节至所述低表面张力液体的熔点以上的温度。

根据该结构,通过调节供给低表面张力液体的低表面张力液体供给配管的温度,能够将低表面张力液体以液体的状态供给至基板的表面,由此,能够在基板的表面形成均匀膜厚的涂布膜。该均匀膜厚的状态的涂布膜能够从液相相转移至固相,且在维持该固相的涂布膜的状态下向升华室搬运。由此,均匀的固相涂布膜能够在升华室升华。这样一来,能够实现已确保面内均匀性的干燥处理。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜形成单元包括:喷出口,将所述低表面张力液体向所述基板的表面喷出;以及喷出口高度调整单元,调整所述喷出口距离所述基板的高度。

根据该结构,低表面张力液体从能够调节高度的喷出口向基板喷出。通过适当地调节喷出口的高度,能够确保从喷出口到达基板的表面为止的低表面张力液体的流动状态。即,已到达基板表面的低表面张力液体具有充分的流动性,在基板表面扩展。由此,能够在基板表面形成均匀膜厚的涂布膜。该均匀膜厚的状态的涂布膜能够从液相相转移至固相,且在维持该固相的涂布膜的状态下向升华室搬运。由此,均匀膜厚的固相涂布膜能够在升华室升华。这样一来,能够实现通过除去确保面内均匀性的固相涂布膜而进行的基板表面的干燥处理。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜形成单元包括:喷出口,将所述低表面张力液体向所述基板的表面喷出;以及基板温度调整单元,在所述低表面张力液体从所述喷出口向所述基板喷出的期间,将所述基板调温至所述低表面张力液体的熔点以上的温度。由此,由于在基板上低表面张力液体被维持于液相,所以能够确保其流动状态。即,已到达基板表面的低表面张力液体在基板表面上具有充分的流动性,在基板表面扩展。由此,能够在基板表面形成均匀膜厚的涂布膜。该均匀膜厚的状态的涂布膜能够从液相相转移至固相,且在维持该固相的涂布膜的状态下向升华室搬运。由此,均匀膜厚的固相涂布膜能够在升华室升华。这样一来,能够实现通过除去确保面内均匀性的固相涂布膜而进行的基板表面的干燥处理。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜形成单元还包括基板旋转单元,所述基板旋转单元使由所述基板保持单元保持的所述基板旋转。

根据该结构,通过使基板旋转,能够使供给至基板表面的低表面张力液体在基板表面薄薄地且均匀地延伸。由此,能够将均匀且薄的涂布膜形成于基板表面。该均匀且薄的涂布膜能够从液相相转移至固相,且在维持该固相的涂布膜的状态下向升华室搬运基板。由此,均匀且较薄的固相涂布膜能够在升华室升华。由于涂布膜的膜厚较小,所以升华处理时间会变短。能够实现通过除去确保面内均匀性的固相涂布膜而进行的基板表面的干燥处理,而且由于能够缩短升华处理时间,所以能够实现更加抑制带给基板影响的干燥处理。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜形成单元,以将液膜状态的涂布膜形成于所述基板的表面的方式而构成;所述涂布膜状态保持单元,以将所述涂布膜保持于液膜的状态的方式而构成;所述升华单元包括冷却固化单元,所述冷却固化单元使形成于所述基板的液膜状态的涂布膜冷却至低于所述低表面张力液体的熔点的温度,并转换成所述低表面张力液体的固体膜。

在该构成中,在升华室中能够使基板表面的涂布膜从液相相转移至固相。从而,局部搬运单元将表面形成有液相的涂布膜的基板从涂布室向减压室搬运。在该搬运的期间,通过涂布膜状态保持单元,能够保持涂布膜的状态。

在此情况下,涂布膜状态保持单元也可以包括抑制涂布膜从液相变化至固相的固体化阻止单元。另外,涂布膜状态保持单元也可以包括蒸发阻止单元,该蒸发阻止单元抑制涂布膜从液相变化至气相并蒸发。

在本发明的一个实施方式中,包括冷却固化单元来取代所述涂布膜状态保持单元,所述冷却固化单元使形成于所述基板的液膜状态的涂布膜冷却至低于所述低表面张力液体的熔点的温度,并转换成所述低表面张力液体的固体膜。

根据该结构,在涂布室中能够在基板的表面形成液相的涂布膜。之后,在由局部搬运单元搬运的期间,能够使该液相的涂布膜变化至固相。然后,形成有该固相涂布膜的基板被搬入至升华室。这样一来,由于能够在由局部搬运单元进行的搬运中使涂布膜固体化,所以能够同时实施搬运和固体化,故而可以提高生产性。

在本发明的一个实施方式中,所述局部搬运单元,以按照通过局部搬运室的搬运路径来搬运所述基板的方式而构成;所述局部搬运室与所述升华单元连通着。

通过该结构,能够在局部搬运室内部从处理室向升华室搬运基板。由此,能够使由局部搬运单元搬运中的基板表面的涂布膜的影响止于局部搬运室内部。从而,能够抑制由涂布膜带给主搬运单元及其他基板处理装置的结构部分的影响。

在本发明的一个实施方式中,所述升华室具有可由所述局部搬运单元搬入所述基板的搬入开口;所述局部搬运单元包括用于密闭所述搬入开口的盖单元。

通过该结构,局部搬运单元能够从升华室的搬入开口搬入基板,且由盖单元来密闭该搬入开口。由此,无需另外准备搬入开口的开闭机构。

在本发明的一个实施方式中,所述局部搬运单元具备搬运基板的搬运机械臂;所述盖单元设置于所述搬运机械臂。通过该结构,能够通过用搬运机械臂将基板搬运至升华室的动作,利用盖单元来密闭搬入开口。

在此情况下,搬运机械臂也可以起到在升华室内部保持基板的基板保持单元的作用。由此,无需在升华室内部设置另外的基板保持单元。特别地,如减压升华干燥那样,在干燥步骤所需的时间较短的情况下,由于构成为在升华室内部用局部搬运单元的搬运机械臂来保持基板的结构,因此能够省略基板的交接,所以能够缩短工序整体的所需时间,且能够提高生产性。

在本发明的一个实施方式中,所述升华单元包括:基板保持单元,在所述升华室内部保持基板;以及基板加热单元,加热由所述基板保持单元保持的基板;所述基板加热单元,包括通过热传递或热辐射来加热基板的加热器、或照射电磁波来加热基板的电磁波照射单元。

根据该结构,通过在升华室内部加热基板,能够更加促进固相涂布膜的升华,且能够缩短升华处理时间。由于基板加热单元由热传递、热辐射或电磁波照射来加热基板,所以不会妨碍涂布膜的升华。

在本发明的一个实施方式中,所述升华单元具有保持所述基板的多个基板保持位置;还包括在所述多个基板保持位置之间搬运基板的第二局部搬运单元。通过该结构,能够在升华室内部将基板在多个位置之间搬运。

在本发明的一个实施方式中,所述升华单元包括:基板加热单元,配置于所述升华室内部且加热所述基板;以及基板冷却单元,冷却由所述基板加热单元加热后的基板;所述第二局部搬运单元,将所述基板从所述基板加热单元搬运至所述基板冷却单元。

根据该结构,能够通过基板的加热来促进涂布膜的升华,且能够将该升华处理后的已加热的基板用第二局部搬运单元来搬运至基板冷却单元来进行冷却。从而,升华单元能够将已结束干燥处理的基板冷却并送出。例如,主搬运单元能够从升华单元取出冷却完成的基板。由此,主搬运单元不会蓄积来自加热后的基板的热。从而,能够抑制热对由主搬运单元所搬运的基板带来不良影响。

在本发明的一个实施方式中,所述升华室的容积比所述涂布室的容积小。通过该结构,由于能够使升华室内部的减压升华处理迅速地进行,所以能够进一步缩短处理时间。由此,能够进一步减少低表面张力液体的表面张力带给基板的影响。

在本发明的一个实施方式中,所述低表面张力液体包括有机溶剂。

在本发明的一个实施方式中,所述主搬运单元配置于主搬运室;所述局部搬运单元配置于与所述主搬运室隔离的局部搬运室。通过该结构,由于能够将低表面张力液体的涂布膜的影响止于局部搬运室内部,所以能够抑制低表面张力液体对由主搬运单元所搬运的基板的影响。

在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜状态保持单元配置于所述局部搬运室。另外,在本发明的一个实施方式中,所述涂布膜状态保持单元配置于所述局部搬运单元。

本发明中的上述的或更进一步的其他目的、特征及效果,能够通过参照附图并由以下所述的实施方式说明而阐明。

附图说明

图1a是用于说明本发明的第一至第三实施方式的基板处理装置的结构的俯视图。

图1b是用于说明所述第一至第三实施方式的基板处理装置的结构的图解立面图。

图2是用于说明所述基板处理装置所具备的液体处理单元的结构例的图解剖视图。

图3是用于说明所述基板处理装置所具备的升华单元的结构例的图解剖视图。

图4是用于说明所述基板处理装置所具备的局部搬运机器人(localtransferrobot)的结构例的示意图。

图5a是用于说明本发明的第四实施方式的基板处理装置的结构的图解俯视图。

图5b是用于说明所述第四实施方式的基板处理装置的结构的图解立面图。

图6a是用于说明本发明的第五实施方式的基板处理装置的结构的图解俯视图。

图6b是用于说明所述第五实施方式的基板处理装置的结构的图解立面图。

图7是用于说明所述第六实施方式的基板处理装置的结构的图解立面图,且显示主搬运室的一侧的结构。

图8是用于说明本发明的第七实施方式的基板处理装置的结构的图解俯视图。

图9是用于说明本发明的第八实施方式的基板处理装置的结构的示意图,且显示升华单元的结构例。

图10是用于说明本发明的第九实施方式的基板处理装置的结构的示意图,且为图解显示升华单元的另一结构例的剖视图。

图11是物质的状态图。

具体实施方式

第一实施方式

图1a是用于说明本发明的第一实施方式的基板处理装置1的结构的俯视图,图1b是其立面图。基板处理装置1包括载具(carrier)保持部2、索引器机器人(indexerrobot)ir、多个液体处理单元m11至m14、m21至m24(总称时称为“液体处理单元m”)、多个升华单元d11至d14、d21至d24(总称时称为“升华单元d”)、主搬运机器人cr以及局部搬运机器人lr11至lr14、lr21至lr24(总称时称为“局部搬运机器人lr”)。主搬运机器人cr是主搬运单元的一例,局部搬运机器人lr是局部搬运单元的一例。

载具保持部2是保持以层叠状态来保持多张基板w的作为基板容器的载具(carrier)3。在本实施方式中,载具保持部2构成为能够保持多个载具3。索引器机器人ir访问(access)由载具保持部2所保持的载具3来取出和放入基板w,且在与主搬运机器人cr之间进行基板w的交接。

在本实施方式中,多个液体处理单元m及多个升华单元d,以构成多层构造(在本实施方式中为二层构造)的方式立体地配置。具体而言,如图1a所示,在俯视观察下,在从载具保持部2延伸成直线状所成的主搬运室5配置有主搬运机器人cr,且在主搬运室5的两侧沿着主搬运室5各配置有两个层叠单元组g1、g2及层叠单元组g3、g4。由此,在俯视观察下,在主搬运机器人cr的周围配置有四个层叠单元组g1至g4。

在基板处理装置1的第一层s1及第二层s2各配置有四个液体处理单元m11至m14、m21至m24,基板处理装置1具备合计八个液体处理单元m。在第一层s1中,在主搬运室5的两侧沿着主搬运室5各配置有两个液体处理单元m11、m12及液体处理单元m13、m14。在这四个液体处理单元m11至m14的上方分别配置有四个升华单元d11至d14。并且,在第二层s2中,在主搬运室5的两侧沿着主搬运室5各配置有两个液体处理单元m21、m22及液体处理单元m23、m24。在这四个液体处理单元m21至m24的上方分别配置有四个升华单元d21至d24。一个液体处理单元m和配置于其上方的升华单元d构对子应的对子(成对)。

层叠单元组g1从下方按顺序层叠液体处理单元m11、升华单元d11、液体处理单元m21及升华单元d21而构成。层叠单元组g2从下方按顺序层叠液体处理单元m12、升华单元d12、液体处理单元m22及升华单元d22而构成。层叠单元组g3从下方按顺序层叠液体处理单元m13、升华单元d13、液体处理单元m23及升华单元d23而构成。层叠单元组g4从下方按顺序层叠液体处理单元m14、升华单元d14、液体处理单元m24及升华单元d24而构成。

主搬运机器人cr能够访问合计八个液体处理单元m来交付基板w,且能够访问合计八个升华单元d来取出基板w,进而在与索引器机器人ir之间交接基板w。

在本实施方式中,局部搬运机器人lr在第一层s1具备有四个,在第二层s2具备有四个。更具体而言,在俯视观察下,在第一层s1,在主搬运室5的两侧各配置有两个局部搬运机器人lr11、lr12及局部搬运机器人lr13、lr14。更具体而言,在主搬运室5的一侧,在第一层s1,在载具保持部2与液体处理单元m11之间配置有一个局部搬运机器人lr11,在离载具保持部2较远一侧的端部配置有另一个局部搬运机器人lr12。主搬运室5的另一侧的两个局部搬运机器人lr13、l14的配置也是同样的。并且,第二层s2中的四个局部搬运机器人lr21、lr22及局部搬运机器人lr23、lr24也同样配置。局部搬运机器人lr11至lr14、lr21至lr24分别配置于局部搬运室c11至c14、c21至c24(总称时称为“局部搬运室c”)内部。局部搬运室c形成以从主搬运室5分离(隔离)的方式所划分出的搬运空间。

这样一来,对各个对子的液处理单元m及升华单元d,设置有一个局部搬运机器人lr。局部搬运机器人lr将由液体处理单元m处理后的基板w从该液体处理单元m取出,并向所对应的升华单元d搬运。

如下所述,概要说明索引器机器人ir、主搬运机器人cr及局部搬运机器人lr的动作。

即,索引器机器人ir从其中任一个载具3取出未处理的基板w,将其交接至主搬运机器人cr。主搬运机器人cr将从索引器机器人ir接收的基板w搬入至其中任一个液体处理单元m。液体处理单元m对所搬入的基板w执行处理。具体而言,液体处理单元m在对基板表面实施由处理液进行的处理之后,在基板w的表面形成涂布膜。由液体处理单元m处理后的基板w,即表面形成有涂布膜的基板w,由局部搬运机器人lr搬出,且向配置于该局部搬运机器人lr正上方的升华单元d搬运。升华单元d使所搬入的基板w的表面的涂布膜升华并除去。该升华处理后的基板w由主搬运机器人cr搬出。主搬运机器人cr将该基板w交接至索引器机器人ir。索引器机器人ir将交接来的基板w收纳于其中任一个载具3。

索引器机器人ir,也可以进行如下动作:将未处理的基板w交接至主搬运机器人cr,且在此之前、之后或同时从主搬运机器人cr接收处理完成的基板w。同样地,主搬运机器人cr也可以进行如下动作:从索引器机器人ir接收未处理的基板w,且在此之前、之后或同时将处理完成的基板w交接至主搬运机器人cr。并且,主搬运机器人cr也可以进行如下动作:将未处理的基板w搬入至液体处理单元m,且在此之后或之前从升华单元d搬出处理完成的基板w。

这样,在本实施方式中,能对一个升华单元d与一个液体处理单元m赋予对应关。并且,液体处理单元m和升华单元d层叠。进而,对一个液体处理单元m及一个升华单元d的对子设置有一个局部搬运机器人lr,局部搬运机器人lr能够访问它们的液体处理单元m及升华单元d。局部搬运机器人lr将由液体处理单元m处理后的基板w从液体处理单元m搬出,且将其向与该液体处理单元m对应的升华单元d搬运,并将其搬入至该升华单元d。具体而言,局部搬运机器人lr将从液体处理单元m取出的基板w在垂直方向(更具体而言是上方)搬运。主搬运机器人cr将未处理的基板w搬入至液体处理单元m,且从升华单元d搬出处理后的基板w。

液体处理单元m为涂布膜形成单元的一例。

图2是用于说明液体处理单元m的结构例的图解剖视图。液体处理单元m具备处理室11。处理室11为在基板w的表面形成涂布膜的涂布室的一例。在处理室11内部设置有:作为基板保持单元的旋转夹盘12,能够将基板w保持于水平来旋转;杯体(cup)13,包围旋转夹盘12;药液喷嘴14;冲洗液喷嘴15;有机溶剂喷嘴16;以及挡板19。旋转夹盘12由作为基板旋转单元的一例的马达17绕铅直的旋转轴线18而旋转。

在药液喷嘴14上结合有药液配管21。在药液配管21的中途安插设有开闭药液通路的药液阀22。从药液供给源23对药液配管21供给药液。作为药液的例子,可以列举hf(氢氟酸)、sc1(氨气过氧化氢水)、sc2(盐酸过氧化氢水)、spm(硫酸过氧化氢水)、磷酸、氟硝酸、fpm(氢氟酸过氧化氢水)、fom(氢氟酸臭氧水)、aom(氨气臭氧水)等。在冲洗液喷嘴15上结合有冲洗液配管26。在冲洗液配管26的中途安插设有开闭冲洗液通路的冲洗液阀27。从冲洗液供给管28对冲洗液配管26供给冲洗液。在本实施方式中,冲洗液为diw(去离子水)。当然,也可以使用碳酸水等的其他冲洗液。

在有机溶剂喷嘴16上结合有有机溶剂配管31a、31b。更具体而言,在本实施方式中,有机溶剂配管31b结合于有机溶剂喷嘴16,有机溶剂配管31a汇流至有机溶剂配管31b。在有机溶剂配管31a、31b的中途安插设有开闭各自的有机溶剂通路的有机溶剂阀32a、32b。从有机溶剂供给源33a、33b以液体的状态对有机溶剂配管31a、31b供给第一有机溶剂及第二有机溶剂。有机溶剂为表面张力比冲洗液更低的低表面张力液体的一例。在本实施方式中,虽然第一有机溶剂及第二有机溶剂从共通的喷嘴16供给,但是也可以设置分别供给第一有机溶剂及第二有机溶剂的个别的喷嘴。

第一有机溶剂是指能够与冲洗液置换的有机溶剂,更具体而言,为与水具有亲和性的有机溶剂。作为这样的第一有机溶剂,可以例示ipa(isopropylalcohol;异丙酮)、甲醇(methanole)、乙醇(ethanol)、丁醇(butanol)、丙酮(acetone)、pgmea(propyleneglycolmonomethyletheracetate;丙二醇甲醚醋酸酯)、egmea(ethyleneglycolmonoethyletheracetate;乙二醇乙醚醋酸酯)等。

第二有机溶剂是指能够置换第一有机溶剂的有机溶剂,且有这样的性质:在供给时为液相,因在基板w上冷却来相转移至固相,且以固相置放于减压环境中,由此,来相转移至气相并升华。更具体而言,适于使用的第二有机溶剂的一例为氟系有机溶剂,例如,具有环状结构的氟系有机溶剂。其他,例如是这样的第二有机溶剂的例子:三级丁醇(tertiarybutanol)、碳酸乙烯酯(ethylenecarbonate)、醋酸等,能够冷却来固化,能够通过减压来使的升华。

使用能够置换冲洗液的有机溶剂,更具体而言,使用与水具有亲和性的有机溶剂来作为第二有机溶剂时,能够省略第一有机溶剂的使用。

挡板19具有与保持于旋转夹盘12的基板w的上表面对置的对置面19a。挡板19由挡板驱动单元20驱动。挡板驱动单元20包括挡板升降单元20a和挡板旋转单元20b。挡板升降单元20a使挡板19上下移动,以使对置面19a接近或离开由旋转夹盘12所保持的基板w。挡板旋转单元20b绕与旋转夹盘12共通的旋转轴线18来旋转驱动挡板19。更具体而言,挡板旋转单元20b对支撑挡板19的旋转轴25提供旋转力。在挡板19的对置面19a的中央,即旋转轴线18上,配置有有机溶剂喷嘴16。旋转轴25为中空轴,可供有机溶剂配管31b插通于其内部。有机溶剂配管31b为低表面张力液体供给配管的一例。

在对置面19a的中央形成有使有机溶剂喷嘴16朝向下方露出的开口19b。该开口19b与旋转轴25的内部空间连通。在有机溶剂配管31b与旋转轴25的内壁之间形成有用于使温度调节气体流通的温度调节气体流路45。在该温度调节气体流路45连接有温度调节气体配管46。在温度调节气体配管46的中途安插设有开闭流路的温度调节气体阀47。温度调节气体配管46结合于温度调节气体供给源48。温度调节气体供给源48供给温度调整后的非活性气体。非活性气体是相对于基板w的表面的物质为非活性的气体,例如也可以为氮气。

由利用挡板升降单元20a来使挡板19上下移动,能够使有机溶剂喷嘴16同时升降,由此,能够使从由旋转夹盘12所保持的基板w到达有机溶剂喷嘴16为止的高度变动。

从有机溶剂喷嘴16供给的有机溶剂为表面张力比水更小的低表面张力液体的一例。有机溶剂喷嘴16的喷出口为低表面张力液体的喷出口。从而,变更有机溶剂喷嘴16的高度的挡板升降单元20a,为喷出口高度调整单元的一例。

为了保证第二有机溶剂以液体的状态从有机溶剂喷嘴16喷出,而在已配置于处理室11内部的有机溶剂配管31b的至少一部分配置有有机溶剂温度调节单元34。更具体而言,有机溶剂配管31b也可以由双层配管构成。并且,也可以由使有机溶剂流通至该有机溶剂配管31b的中央的流路,使作为热媒的流体流通至外侧的流路,且对热媒进行温度调节,通过该结构,来构成有机溶剂温度调节单元34。有机溶剂温度调节单元34为低表面张力液体温度调节单元的一例。有机溶剂温度调节单元34将有机溶剂配管31b的温度调节至第二有机溶剂的熔点以上,由此,将流通于该有机溶剂配管31b的内部的第二有机溶剂的温度调节至其熔点以上。由此,能够使第二有机溶剂以液体的状态流动,且从有机溶剂喷嘴16喷出。根据第二有机溶剂的熔点,包括第二有机溶剂供给源及所连接的配管在内,在第二有机溶剂的适当的路径范围都能够进行温度调节。

旋转夹盘12的旋转轴130由中空轴构成。在该旋转轴130中插通有背面喷嘴131。背面喷嘴131的上端形成朝向基板w下表面的旋转中心喷出温度调节液的喷出口132。在背面喷嘴131上结合有温度调节液供给配管133。温度调节液供给配管133经由温度调节水阀134来结合于温度调节水供给源135,且经由冷温水阀136来结合于冷温水供给源137。温度调节水供给源135,在已供给至基板w的下表面时,供给例如20℃至40℃的diw(温度调节水),作为能够将基板w的温度调节至第二有机溶剂的熔点以上的温度的液体。冷温水供给源137,在已供给至基板w的下表面时,供给冷温(例如15℃以下)的diw,作为能够将基板w的温度调节至比第二有机溶剂的熔点低的温度,以使基板w上的第二有机溶剂固化(凝固)的温度的液体。

背面喷嘴131与旋转轴130之间的空间,形成用于朝向基板w的下表面供给温度调节气体的温度调节气体流路140。在温度调节气体流路140结合有温度调节气体供给配管141。在温度调节气体供给配管141的中途夹设有温度调节气体阀142。温度调节气体供给配管141结合于温度调节气体供给源143。温度调节气体供给源143供给温度调节后的非活性气体。非活性气体相对于构成基板w的物质为非活性的气体,例如也可以为氮气。

在处理室11的侧壁35、36,分别形成有由主搬运机器人cr来搬入未处理的基板w的基板搬入开口37,和由局部搬运机器人lr来搬出处理完成的基板的基板搬出开口38。在基板搬入开口37及基板搬出开口38,分别配置有开闭这些基板搬入开口37及基板搬出开口38的挡门(shutter)39、40。挡门39、40由挡门驱动单元41、42分别开闭驱动。基板搬入开口37是指使主搬运室5和处理室11连通的开口,且形成于划分主搬运室5和处理室11的侧壁35。基板搬出开口38是指使处理室11和局部搬运室c连通的开口,且形成于划分处理室11和局部搬运室c的侧壁36。

如下所述,概要说明液体处理单元m的动作。

在主搬运机器人cr搬入未处理的基板w时,挡门39会开启基板搬入开口37。已保持未处理的基板w的主搬运机器人cr的机械手hc(机械臂)会从基板搬入开口37进入处理室11内部,且将该基板w交接至旋转夹盘12。为了基板w的交接,也可以按需要使杯体13或旋转夹盘12上下移动。已将基板w交接至旋转夹盘12的主搬运机器人cr的机械手通过基板搬入开口37而从处理室11退出。之后,挡门驱动单元41驱动挡门39以关闭基板搬入开口37。

接着,由马达17使旋转夹盘12旋转,且开启药液阀22。由此,药液能供给至旋转状态的基板w的表面,且因离心力使药液遍及基板w的整个表面。这样一来,能执行以药液来处理基板w的药液工序。由关闭药液阀22来停止供给药液,并结束药液工序。

在药液工序之后,一边继续旋转夹盘12的旋转,一边使冲洗液阀27开启。由此,冲洗液能供给至旋转状态的基板w的表面。冲洗液扩展到基板w的整个表面,且置换基板w表面的药液。这样能够执行冲洗工序。由关闭冲洗液阀27来停止供给冲洗液,并结束冲洗工序。

在该冲洗液步骤结束之后,或冲洗工序即将结束之前,开启有机溶剂阀32a。由此,对基板w表面供给有第一有机溶剂。旋转夹盘12保持旋转状态。从而,第一有机溶剂扩展到基板w的整个表面,且置换基板w表面的冲洗液。此时,挡板驱动单元20使挡板19下降以将对置面19a配置于与基板w的表面邻近的处理位置。

接下来,开启有机溶剂阀32b。由此,对基板w表面供给有第二有机溶剂。旋转夹盘12保持旋转状态。从而,第二有机溶剂扩展到基板w的整个表面,且置换基板w表面的第一有机溶剂。在第二有机溶剂已扩展到基板w的整个面之后,关闭有机溶剂阀32b。由于有机溶剂喷嘴16从与基板w的表面充分接近的位置喷出第二有机溶剂,所以第二有机溶剂以液体的状态到达基板w的表面,且在基板w的表面上扩展。换句话说,有机溶剂喷嘴16与基板w之间的距离,是以第二有机溶剂能够以液体的状态到达基板w的表面的方式所决定的,且以离开基板w表面的距离成为这样的距离的方式,使有机溶剂喷嘴16邻近配置于基板w的表面。

比开始供给第二有机溶剂更早开启温度调节水阀134。由此,从背面喷嘴131对基板w背面(下表面)供给温度调节水,该温度调节水因离心力而遍及基板w的整个背面,且将基板w的温度保持于第二有机溶剂的熔点以上。在从有机溶剂喷嘴16喷出的第二有机溶剂到达基板w的表面以前,基板w的温度被调节至20℃至40℃,且成为比第二有机溶剂的熔点更高温。在该状态下,由于第二有机溶剂以液体的状态到达基板w的表面,所以已到达基板w的表面的第二有机溶剂维持液体状态,且一边置换基板w表面的第一有机溶剂,一边扩展到基板w的整个表面。背面喷嘴131、温度调节液供给配管133及温度调节水阀134等为基板温度调节单元的一例。

当停止供给第二有机溶剂时,由于在基板w的表面上第二有机溶剂会因离心力而从基板w的外周排出去,所以第二有机溶剂的液膜能薄膜化。之后,关闭温度调节水阀134,取而代之开启冷温水阀136。由此,背面喷嘴131对基板w的背面供给冷温水(冷却用的流体的一例)。该冷温水遍及基板w的背面全区,且将基板w冷却至比第二有机溶剂的熔点低的温度。例如在第二有机溶剂的熔点为20℃左右的情况下,冷温水的温度也可以为15℃左右。此时,也可以开启温度调气体节阀47,使冷温(比第二有机溶剂的熔点更低温)的非活性气体一并供给至基板w的表面。但是,在可能因供给非活性气体而产生的第二有机溶剂的蒸发或升华不是所期望的程度的情况下,优选省略冷温非活性气体的供给。背面喷嘴131、温度调节液供给配管133及冷温水阀136等为冷却固化单元的一例。

这样一来,由于基板w被冷却,已薄膜化的第二有机溶剂的液膜就会从液相向固相进行相转移,且在基板w的表面形成固相的涂布膜10。这样一来,当形成固相的涂布膜10时,冷温水阀136被关闭,且基板w的背面的冷温水能因离心力而甩开(背面干燥处理)。此时,开启温度调节气体阀142,并对基板w的下表面供给冷温(比第二有机溶剂的熔点更低温)的非活性气体。由此,能够将基板w保持于冷温状态。

之后,挡板驱动单元20使挡板19朝向上方退避。然后,停止旋转夹盘12的旋转,并结束由液体处理单元m进行的处理。

接下来,挡门驱动单元42驱动挡门40以开启基板搬出开口38。局部搬运机器人lr的机械手lh(机械臂)从该基板搬出开口38进入处理室11内部,且从旋转夹盘12接收基板w,并通过基板搬出开口38,将该基板w向处理室11外部搬出。为了基板w的交接,也可以按需要使杯体13或旋转夹盘12上下移动。局部搬运机器人lr将表面形成有第二有机溶剂的固相涂布膜10的状态的基板w,搬运至升华室d。

图3是用于说明升华单元d的结构例的图解剖视图。升华单元d具有由能够密闭的减压室(decompressionchamber)(真空室(vacuumchamber))所构成的升华室51。升华室51的容积比液体处理单元m的处理室11的容积更小,由此,升华室51具有能够将内部空间高效减压的构造。在升华室51内部配置有保持基板w的作为基板保持单元的基板保持具52。在基板保持具52内置有作为基板加热单元的加热器53h、以及作为基板冷却单元的冷却单元53c,由此,能够构成温度调节板。加热器53h通过热传递或热辐射来加热基板w。也可以使用照射电磁波(紫外线、红外线、微波、激光等)来加热基板的电磁波照射单元作为基板加热单元,以取代加热器53h。冷却单元53c既可以具有通过基板保持具52内部的冷媒通路,又可以具有电子冷热组件。

贯通基板保持具52而配置有多个(三根以上)升降销(liftpin)54。升降销54由升降销升降单元55而上下移动,由此,在基板保持具52上使基板w上下移动。

升华室51具有基底(base)部511以及相对于基底部511上下移动的可动盖部512。可动盖部512通过盖部驱动单元56而相对于基底部511上下移动。在基底部511与可动盖部512之间划分有升华处理空间50。可动盖部512的下端缘部58沿着仿照基底部511的上表面59的平面而形成。在基底部511,与可动盖部512的下端缘部58对置的位置配置有作为密封构件的o形环(oring)60。当使可动盖部512接近基底部511,且朝向基底部511紧压时,可动盖部512与基底部511之间就能由o形环60所密闭。这样一来,能形成已密闭后的升华处理空间50。

在基底部511结合有排气配管62。排气配管62连通至升华处理空间50。排气配管62连接于真空泵等的排气单元63。在排气配管62上安插设有排气阀64。排气单元63为减压单元的一例,通过开启排气阀64并驱动排气单元63,能够将升华处理空间50减压至比大气压更低的气压(例如0.01torr以下)。

在可动盖部512设置有用于对升华处理空间50导入作为温度调节气体的冷温非活性气体(比第二有机溶剂的熔点更低温的非活性气体)的冷温非活性气体喷嘴71。在冷温非活性气体喷嘴71结合有冷温非活性气体配管72。在冷温非活性气体配管72的中途安插设有冷温非活性气体阀73。冷温非活性气体配管72结合于供给冷温非活性气体的冷温非活性气体供给源74。

如下所述,概要说明升华单元d的动作。

局部搬运机器人lr的机械手lh将表面形成有固相的涂布膜10的状态的基板w搬入至升华单元d。在基板w被搬入时,可动盖部512位于远离基底部511的开放位置,由此,能够在可动盖部512与基底部511之间形成基板搬入开口。此时,升降销54使其前端位于从基板保持具52的表面朝向上方分离的上升位置。在该状态下,局部搬运机器人lr的机械手lh进入可动盖部512与基底部511之间,将基板w交接至升降销54。接收基板w后的升降销54下降且将基板w载置于基板保持具52的上表面。

比基板w被搬入更早开启冷温非活性气体阀73,使冷温非活性气体从冷温非活性气体喷嘴71喷出,基板保持具52的周边能够控制在比第二有机溶剂的熔点更低温的环境。另外,使冷却单元53c运作,基板保持具52能够调节温度至比第二有机溶剂的熔点更低温。

另一方面,盖部驱动单元56使可动盖部512下降且经由o形环60来紧压于基底部511。由此,升华处理空间50会成为密闭空间。并且,通过开启排气阀64,且驱动排气单元63,使得升华处理空间50内部的环境被排气,且使升华处理空间50获得减压。

在直至开始升华处理空间50的减压为止的期间,开启冷温非活性气体阀73,从冷温非活性气体喷嘴71对升华处理空间50内部供给冷温非活性气体。另外,使冷却单元53c运作,基板保持具52能够调节温度至比第二有机溶剂的熔点更低温。由此,能抑制基板w的表面的固相涂布膜10的融解。当开始升华处理空间50的减压时,关闭冷温非活性气体阀73,以免阻碍减压。另外,停止冷却单元53c的运作,且停止基板保持具52的冷却。

通过升华处理空间50内部减压,就会开始基板w的表面的固相涂布膜10的升华。并且,为了辅助升华,能驱动加热器53以加热基板保持具52。这样一来,并用基板w的环境的减压和基板w的加热,来使固相涂布膜10迅速(例如30秒至60秒)升华。即,固相涂布膜10不经过液相就能从基板w的表面除掉。

在涂布膜10的升华结束之后,停止排气单元63,且按需要开启冷温非活性气体阀73,由此,使升华处理空间50内部加压至大气压。此时,在升华处理空间50也可以导入常温的非活性气体,而非为冷温非活性气体。之后,盖部驱动单元56使可动盖部512上升,且从基底部511分离。进而,升降销54上升,将基板w向上支撑至从基板保持具52的上表面朝向上方分离的高度为止。在此状态下,主搬运机器人cr的机械手hc进入可动盖部512与基底部511之间,从升降销54捞取处理后的基板w,且向主搬运室5退出。

图4是用于说明局部搬运机器人lr的结构例的示意图。局部搬运机器人lr配置于局部搬运室c内部。局部搬运室c对置于液体处理单元m的处理室11和已配置于该处理室11的上方的升华单元d的升华室51,且在升华室51已被开启时,与升华室51连通。

局部搬运机器人lr包括用于保持基板w的机械手lh(机械臂)、以及驱动机械手lh的机械手驱动单元90。机械手驱动单元90使机械手lh水平移动及铅直移动,进而按需要使机械手lh绕铅直的旋转轴线89转动。由此,机械手lh能够进入液体处理单元m的处理室11内部并从旋转夹盘12接收基板w,将该基板w搬运至升华室d,且将该基板w搬入至升华室51内部并交接至升降销54(参照图3),之后退出至局部搬运室c。

由于升华单元d配置于液体处理单元m的上方,所以局部搬运机器人lr在从液体处理单元m搬出基板w之后,以使机械手lh上升至升华单元d的高度为止的方式来动作。

局部搬运机器人lr还具备用于冷却机械手lh的机械手冷却单元97(机械臂冷却单元)。机械手冷却单元97也可以以使冷媒循环至已形成于机械手lh的冷媒通路98的方式而构成。也可以具备用于冷却机械手lh的电子冷热组件(未图标),来取代具有这样的冷媒通路98的结构。另外,机械手冷却单元97也可以以冷却局部搬运室c所具备的冷却板99的方式而构成。在此情况下,在局部搬运机器人lr并未保持基板w的期间,能够使机械手lh接触冷却板99。由此,机械手lh会在机械手lh的非运转期间被冷却。由于由该已被冷却的机械手lh来搬运基板w,由此,能够在搬运中冷却(更具体而言冷却至比第二有机溶剂的熔点低)基板w,所以能够抑制或防止基板w上的固相涂布膜10的温度成为该熔点以上并相转移至液相。

为了高效冷却由机械手lh所保持的基板w,机械手lh也可以构成为与基板w的形状对应的板状。这样的板状的机械手lh,也可以为了进行与旋转夹盘12的基板w的交接,而具有周围形成有缺口的带缺口板形状,该缺口用于回避旋转夹盘12所具备的夹盘销(chuckpin)。

如上述,根据该实施方式,处理对象的基板w被主搬运机器人cr搬入至液体处理单元m的处理室11。在液体处理单元m中,在处理室11内部依顺序对基板w供给药液及冲洗液,通过这些处理液来处理基板w。之后,以第一有机溶剂来置换基板w上的冲洗液,进而以第二有机溶剂来置换第一有机溶剂。然后,在通过旋转夹盘12的旋转使第二有机溶剂的液膜薄膜化之后,通过冷却基板w来使第二有机溶剂从液相移行至固相。这样一来,能在基板w上形成固相的涂布膜10。该基板w被局部搬运机器人lr从处理室11向升华室51搬运,且在升华室51内部执行用于使基板w表面的固相涂布膜10升华的升华处理。

从处理室11向升华室51的基板w的搬运,由相对于主搬运机器人cr而另外设置的局部搬运机器人lr进行。由此,能够抑制构成固相涂布膜10的有机溶剂影响到主搬运机器人cr以及可能存在于该主搬运机器人cr的可动范围的零件或其他的基板w。

液体处理单元m在处理室11内部具有旋转夹盘12及挡板19,且其容积比较大。为此,将处理室11内部的空间减压来使涂布膜10升华是不实际的,即便可能,较大容积空间的减压仍需要较长时间。这样一来,由于基板w表面的图案从固相涂布膜10承受应力的时间会变长,所以基板w表面的图案有可能受到因固相涂布膜10在升华过程中产生的应力导致的影响(具体而言是图案崩坏等的损伤)。

于是,在本实施方式中,将在液体处理单元m结束处理之后的基板w,搬入至容积更小的升华室51,且进行升华室51内部的减压升华处理。由此,由于能够在短时间内除去固相涂布膜10并使基板w表面干燥,所以能够抑制或防止基板w表面的图案的崩坏。

另外,由于可以通过减压处理在同时且短时间内升华除去基板w的整个表面的固相涂布膜10,所以能够在基板w的表面内均匀地执行固相涂布膜10的升华除去(处理)。

并且,无关于主搬运机器人cr的动作状态,都可以由局部搬运机器人lr将基板w迅速地向升华室51搬运。从而,由于能够缩短搬运时间,所以容易维持搬运中的基板w表面的状态。

另外,通过将升华室51内部减压至比大气压更低的压力,能够促进基板w表面的涂布膜10的升华。具体而言,通过升华室51的减压,涂布膜10的升华会迅速地完成。由此,能够一边抑制在升华的过程中涂布膜10实施基板w的应力的能量,一边使涂布膜10升华并从基板w表面除去。

另外,在本实施方式中,在升华室51内,用于保持基板w的基板保持具52内置有加热器53h。由此,由于能够在将升华室51内部减压时加热基板w,所以能够更加促进固相涂布膜10的升华,且能够缩短升华处理时间。由于加热器53通过热传递或热辐射来加热基板,所不会妨碍涂布膜的升华。在设置通过电磁波照射来加热基板w的加热单元的情况下也是同样的。

另外,在本实施方式中,在基板保持具52具备有冷却单元52c,在开始升华室51内部减压前,基板w保持在比第二有机溶剂的熔点低的温度。另外,在开始升华室51内部减压前,将冷温非活性气体导入至升华室51。由此,能够抑制未受控制的环境中的不想要的升华。

另外,在本实施方式中,局部搬运机器人lr的机械手(搬运机械臂)被机械手冷却单元97冷却,由此,基板w能够冷却至比第二有机溶剂的熔点低的温度。由此,能够回避基板w上的固相涂布膜10在通过局部搬运机器人lr进行的搬运中液化。从而,由于能够回避因基板w表面的固相涂布膜10液化导致的表面张力的影响,所以能够抑制基板w的表面的图案的崩坏。

在本实施方式中,机械手冷却单元97,是将固相涂布膜10维持在该小于熔点的温度的冷却维持单元的一例,由此,也是抑制固相涂布膜10的液化的液化抑制单元或液化阻止单元的一例。另外,通过机械手冷却单元97,能够经由机械手lh来冷却基板w,由此,也能够抑制或阻止固相涂布膜10的升华。即,机械手冷却单元97也是抑制或阻止固相涂布膜10的升华的升华抑制单元或升华阻止单元的一例。换句话说,在通过局部搬运机器人lr来搬运基板w的期间,能够抑制固相涂布膜10在无意未受控制的状态下移行至气相并升华。

并且,在本实施方式中,在液体处理单元m中,在有机溶剂配管31b的配置于处理室11内部的部分,设置有有机溶剂温度调节单元34。由此,特别是第二有机溶剂能够确保液体的流动性,且以液体的状态从有机溶剂喷嘴16喷出至基板w上。由此,能够在基板w上形成第二有机溶剂的均匀膜厚的液膜。并且,该均匀膜厚的液膜会从液相向固相进行相转移,而形成均匀膜厚的固相涂布膜10。在维持该固相涂布膜10的状态下向升华室51搬运并进行减压升华处理。由此,均匀的固相涂布膜10能够在升华室51升华。这样一来,能够实现已确保面内均匀性的干燥处理。

另外,在本实施方式中,有机溶剂喷嘴16嵌入于挡板19,能通过挡板驱动单元20而上下移动。由此,能够调节有机溶剂喷嘴16距离基板w的高度。即,挡板驱动单元20(特别是挡板升降单元20a)是喷出口高度调整单元的一例。通过该结构,能够调节从有机溶剂喷嘴16到达基板w的距离,以免第二有机溶剂从有机溶剂喷嘴16到达基板w的表面之前变化至固相,由此,能够确保第二有机溶剂的流动状态,并使该第二有机溶剂到达基板w的表面。并且,在本实施方式中,在第二有机溶剂的液体从有机溶剂喷嘴16朝向基板w喷出的期间,冷温水从背面喷嘴131喷出至基板w的下表面,由此,基板w能够调节温度至第二有机溶剂的熔点以上。由此,能够回避从有机溶剂喷嘴16喷出并到达基板w的第二有机溶剂变化至固相,且能够确保基板w上的第二有机溶剂的流动状态。即,已到达基板w表面的第二有机溶剂的液体具有充分的流动性,且在基板w表面扩展。由此,能够在基板w表面形成均匀膜厚的液膜。该均匀膜厚的状态的液膜会从液相相转移至固相并成为固相涂布膜10,且在维持该固相涂布膜10的状态下向升华室51搬运并接受减压升华处理。这样一来,能够实现已确保面内均匀性的干燥处理。

再者,在本实施方式中,在第二有机溶剂从有机溶剂喷嘴16喷出的期间,能够通过马达17使旋转夹盘12旋转。由此,基板w旋转,能够使已供给至基板w表面的第二有机溶剂的液体在基板w表面薄薄地且均匀地延伸。由此,能够将均匀且较薄的液膜形成于基板表面。该均匀且较薄的液膜会从液相相转移至固相并成为固相涂布膜。在维持该固相的较薄的涂布膜10的状态下向升华室51搬运基板w,并使其接受减压升华处理。由于固相涂布膜10的膜厚较小,所以升华处理时间会变短,且升华处理的面内均匀性也会变高。这样一来,由于能够实现已确保面内均匀性的干燥处理,而且能够缩短升华处理时间,所以可以实现更加抑制对基板w的影响的干燥处理。

另外,在本实施方式中,以局部搬运机器人lr按照通过局部搬运室c的搬运路径来搬运基板w的方式而构成。由此,能够使构成由局部搬运机器人lr所搬运中的基板w表面的涂布膜10的有机溶剂的影响止于局部搬运室c内部。从而,能够抑制有机溶剂对主搬运机器人cr及其他的基板处理装置1的结构部分的影响。特别是在本实施方式中,主搬运机器人cr配置于主搬运室5,局部搬运机器人lr配置于从主搬运室5隔离出的局部搬运室c。由此,由于能够抑制或防止有机溶剂的蒸气进入主搬运室5,所以能够抑制有机溶剂蒸气对由主搬运机器人cr所搬运的基板w的影响。

第二实施方式

接下来,针对由所述的基板处理装置1来执行另一处理的第二实施方式进行说明。

在所述的第一实施方式中,在液体处理单元m中使固体涂布膜10形成于基板w上,且该状态的基板w被局部搬运机器人lr搬运至升华单元d。

相对于此,在第二实施方式中,在液体处理单元m中不进行使基板w上的第二有机溶剂固体化的处理(冷却处理)。换句话说,液体处理单元m在形成有液体的第二有机溶剂涂布膜10的状态下,结束对基板w的处理。形成有该液体涂布膜10的基板w被局部搬运机器人lr搬出。局部搬运机器人lr在其搬运基板w的过程中,冷却基板w上的液体涂布膜10并使其固化。更具体而言,由局部搬运机器人lr所具备的机械手冷却单元97,使由机械手lh所保持的基板w冷却至比第二有机溶剂的熔点低。由此,在由局部搬运机器人lr搬运的期间,基板w的表面的涂布膜10会从液相变化至固相。在此情况下,机械手冷却单元97是冷却固化单元的一例。

这样,在基板w的表面形成有固体涂布膜10,且该状态的基板w被搬入升华室51。此后的处理与所述的第一实施方式同样。

第三实施方式

接下来,针对由所述的基板处理装置1来执行另一处理的第三实施方式进行说明。

与第二实施方式的情况同样地,液体处理单元m不使基板w上的第二有机溶剂固体化,而是在形成有液体的有机溶剂涂布膜10的状态下,结束对基板w的处理。形成有该液体涂布膜10的基板w被局部搬运机器人lr搬出。

局部搬运机器人lr在其搬运基板w的过程中,将基板w的液体涂布膜10保持于液体的状态。在此情况下,机械手冷却单元97将基板w的温度保温至第二有机溶剂的熔点以上的温度,由此,优选作为机械手保温单元来进行动作,以将基板w上的液体涂布膜10保持在液体的状态。另外,机械手冷却单元97(机械手保温单元),优选将基板w的温度保持在比第二有机溶剂的熔点稍高些的温度(例如22℃左右),以抑制基板w上的液体涂布膜10的蒸发。由此,在由局部搬运机器人lr所搬运的期间,能够使基板w的表面的液体涂布膜10保持在液体的状态,且能抑制因蒸发导致的液膜的减少。即,在此情况下,机械手冷却单元97(机械手保温单元)具有作为固体化阻止单元及蒸发阻止单元的功能。

局部搬运机器人lr将表面形成有第二有机溶剂的液体涂布膜10的基板w搬入至升华室51。升华单元d以如下的方式来动作:冷却基板w并将其表面的液体涂布膜10固体化来形成固体涂布膜10,之后使该固体涂布膜10升华。

更具体而言,当局部搬运机器人lr的机械手lh进入可动盖部512与基底部511之间,并将基板w交接至升降销54时,接收基板w后的升降销54下降且将基板w载置于基板保持具52的上表面。另一方面,盖部驱动单元56使可动盖部512下降,且经由o形环60紧压于基底部511。由此,升华处理空间50会成为密闭空间。在基板w被载置于基板保持具52的上表面之前,冷却单元53c将基板保持具52调节温度至比第二有机溶剂的熔点更低温。当基板w载置于基板保持具52的上表面时,冷温非活性气体阀73就会开启,且从冷温非活性气体喷嘴71喷出冷温非活性气体,基板保持具52的周边被控制在比第二有机溶剂的熔点更低温的环境。由此,在基板保持具52上液体涂布膜10会从液相向固相进行相转移,且在基板w上形成固体涂布膜10。这样一来,冷却单元53c具有作为冷却固化单元的功能。

接下来,通过开启排气阀64,且驱动排气单元63,对升华处理空间50内部的环境进行排气,对升华处理空间50进行减压。当开始升华处理空间50的减压时,关闭冷温非活性气体阀73,以免阻碍减压。另外,停止冷却单元53c的运作,停止基板保持具52的冷却。

通过升华处理空间50内部减压,来开始基板w的表面的固相涂布膜10的升华。为了更进一步辅助升华,而驱动加热器53以加热基板保持具52。这样一来,并用基板w的环境的减压和基板w的加热,能够使固相涂布膜10迅速地(例如30秒至60秒)升华。即,不用经过液相,就能从基板w的表面除掉。

在涂布膜10的升华结束后,通过停止排气单元63,且按需要开启冷温非活性气体阀73,使得升华处理空间50内部被加压至大气压。此时,在升华处理空间50,也可以导入常温的非活性气体,而非为冷温非活性气体。之后,盖部驱动单元56会使可动盖部512上升,并从基底部511分离。并且,升降销54会上升,并将基板w向上抬至从基板保持具52的上表面朝向上方分离的高度为止。在此状态下,主搬运机器人cr的机械手hc会进入可动盖部512与基底部511之间,从升降销54捞取处理后的基板w,且向主搬运室5退出。

为了抑制基板w的表面的液体涂布膜在由局部搬运机器人lr进行的搬运中蒸发,也可以设置有对基板w的表面供给干燥防止气体的干燥防止气体喷嘴。

例如,如图4所示,在局部搬运机器人lr的机械手lh(或是不取决于机械手lh的移动而是与机械手lh的相对位置不会大幅度变化的可动部位)上,也可以配置有对由机械手lh所保持的基板w的周围(特别是基板w的上表面附近)供给作为干燥防止气体的有机溶剂蒸气的有机溶剂气体喷嘴91。有机溶剂气体喷嘴91连接于有机溶剂气体配管92。在有机溶剂气体配管92上安插设有有机溶剂气体阀93。有机溶剂气体配管92连接于有机溶剂气体供给源94。有机溶剂气体供给源94,优选供给与涂布膜10同种的有机溶剂,即第二有机溶剂的蒸气(气体)。通过有机溶剂气体喷嘴91等,能够构成抑制液体涂布膜的蒸发的蒸发阻止单元。

通过开启有机溶剂气体阀93,能够对局部搬运室c内部,特别是由机械手lh所保持的基板w的附近供给有机溶剂气体。由此,基板w的上表面的第二有机溶剂的涂布膜10(液膜)的周围成为有机溶剂气体的浓度较高的环境。为此,由于构成液体的涂布膜10的第二有机溶剂不易蒸发,所以能够在将液体的涂布膜10维持于基板w上的状态下,将基板w从液体处理单元m向升华室d搬运。在该结构中,由于即便机械手lh移动,有机溶剂气体喷嘴91与机械手lh的相对位置仍能维持于大致恒定,所以即便是在由机械手lh进行搬运的过程中,仍能够将基板w的周围的空间的有机溶剂浓度稳定地保持于较高的值。由此,能够更可靠地抑制或防止有机溶剂的蒸发。

如图4所示,也可以取代在机械手lh具备有机溶剂气体喷嘴91,或除了配置有该有机溶剂气体喷嘴91,还配置有将有机溶剂气体供给至局部搬运室c内部的有机溶剂气体喷嘴91a。

在由局部搬运机器人lr进行搬运的期间,对该搬运中的基板w的表面供给有有机溶剂的蒸气,作为预防有机溶剂干燥的干燥防止气体。从而,在液体处理单元m处理后的基板w,在该处理后的状态下,即表面形成有第二有机溶剂的液膜(涂布膜)的状态下,被搬入至升华室51,接受由升华单元d进行的减压升华处理。由此,能够抑制由局部搬运机器人lr进行的搬运中的基板w表面在无意未受控制的状态下的涂布膜的状态变化。换句话说,能够在升华室51内部的调整后的环境中进行用于从基板w的表面排除有机溶剂涂布的工序。由此,能够回避因无意的干燥所带给基板w的不良影响,并能够优异地进行基板w的干燥。

第四实施方式

图5a是用于说明本发明的第四实施方式的基板处理装置1a的结构的图解俯视图,图5b是其立面图。在图5a及图5b中,在所述的图1a及图1b的各部的对应部分标注同一附图标记。

在本实施方式中,在俯视观察时,在配置于主搬运室5的一侧的两个层叠单元组g1、g2之间配置有局部搬运室c,在该局部搬运室c配置有局部搬运机器人lr。同样地,在已配置于主搬运室5的另一侧的两个层叠单元组g3、g4之间配置有局部搬运室c,在该局部搬运室c配置有局部搬运机器人lr。构成层叠单元组g1至g4的多个单元及它们的层叠状态与第一实施方式的情况同样。

主搬运机器人cr与第一实施方式的情况同样地,能够访问合计八个液体处理单元m来交付基板w,且能够访问合计八个升华单元d来取出基板w,进而在与索引器机器人ir之间交接基板w。

在本实施方式中,局部搬运机器人lr在第一层s1具备有两个,在第二层s2具备有两个。更具体而言,在俯视观察下,在第一层s1在主搬运室5的两侧各配置有一个局部搬运机器人lr11、lr12。更具体而言,在主搬运室5的一侧,在第一层s1,在液体处理单元m11、m12之间配置有一个局部搬运机器人lr11。在主搬运室5的另一侧也同样在液体处理单元m13、m14之间配置有一个局部搬运机器人lr12。第二层s2中的两个局部搬运机器人lr21、lr22也同样配置。局部搬运机器人lr11、lr12、lr21、lr22分别配置于局部搬运室c11、c12、c21、c22内部。局部搬运室c形成以从主搬运室5分离(隔离)的方式所划分出的搬运空间。

在第一层s1中,已配置于主搬运室5的一侧的局部搬运机器人lr11由两个液体处理单元m11、m12所共有。即,局部搬运机器人lr11取出离载具保持部2较近一侧的已结束液体处理单元m11的处理的基板w,且在垂直方向(更具体而言为上方)搬运,且向该液体处理单元m11的上方的升华单元d11搬入。另外,局部搬运机器人lr11取出离载具保持部2较远一侧的已结束液体处理单元m12的处理的基板w,且在垂直方向(更具体而言为上方)搬运,且向该液体处理单元m12的上方的升华单元d12搬入。

局部搬运机器人lr11,也能够将离载具保持部2较近一侧的已结束液体处理单元m11的处理的基板w,搬运至离载具保持部2较远一侧的液体处理单元m12的上方的升华单元d12。同样地,局部搬运机器人lr11,也能够将离载具保持部2较远一侧的已结束液体处理单元m12的处理的基板w,搬运至离载具保持部2较近一侧的液体处理单元m11的上方的升华单元d11。更一般化而言,局部搬运机器人lr11能够访问第一层s1中已配置于主搬运室5的一侧的两个液体处理单元m11、m12、和分别配置于其等液体处理单元m11、m12的上方的两个升华单元d11、d12。并且,在一个液体处理单元m11、m12已结束处理的基板w,被局部搬运机器人lr11搬入至两个升华单元d11、d12中任一个并接受减压升华处理。

在第一层s1中已配置于主搬运室5的另一侧的局部搬运机器人lr12的动作也是同样的。即,局部搬运机器人lr12构成能够访问两个液体处理单元m13、m14及两个升华单元d13、d14,且对它们进行与主搬运室5的相反侧的局部搬运机器人lr11同样的动作。

已配置于第二层s2的局部搬运机器人lr21、lr22的动作也是同样的。即,局部搬运机器人lr21构成能够访问两个液体处理单元m21、m22及两个升华单元d21、d22,且对它们进行与局部搬运机器人lr11同样的动作。另外,局部搬运机器人lr22构成能够访问两个液体处理单元m23、m24及两个升华单元d23、d24,且对它们进行与局部搬运机器人lr11同样的动作。

在本实施方式中,已配置于主搬运室5的一侧的两个局部搬运机器人lr11、lr21分别配置于俯视观察时重合的两个局部搬运室c11、c21。同样地,在本实施方式中,已配置于主搬运室5的另一侧的两个局部搬运机器人lr12、lr22分别配置于俯视观察下重合的两个局部搬运室c12、c22。

也能够将上下重合的两个局部搬运室c11、c21及局部搬运室c12、c22,作为上下已连通的一个局部搬运室。然后,也可以在该一个局部搬运室c内部配置一个局部搬运机器人lr。

在此情况下,在主搬运室5的一侧,相对于局部搬运室c而在载具保持部2侧,设置有依液体处理单元m11、升华单元d11、液体处理单元m21及升华单元d21的顺序层叠而成的层叠单元组g1,而在远离载具保持部2一侧也设置有依液体处理单元m12、升华单元d12、液体处理单元m22及升华单元d22的顺序层叠而成的层叠单元组g2。已配置于局部搬运室c的一个局部搬运机器人lr,能够访问构成它们的一对层叠单元组g1、g2的合计八个单元。在此情况下,局部搬运机器人lr,也可以以将在某个液体处理单元m11、m12、m21、m22已结束处理的一个基板w,搬入至已层叠于该液体处理单元m11、m12、m21、m22正上方的升华单元d11、d12、d21、d22的方式,来进行动作。另外,局部搬运机器人lr,也能够将在某个液体处理单元m11、m12、m21、m22已结束处理的一个基板w,搬入至能够出入的四个升华单元d11、d12、d21、d22中的任意一个。一般而言,为了处理而将基板w搬入至并未被使用的升华单元d,由此,能够提高生产性。

关于主搬运室5的另一侧,也是同样的结构,可以使由两个层叠单元组g3、g4所共有的一个局部搬运机器人lr同样地动作。

比较图1a和图5a而能够理解,通过本实施方式的结构,能够减小基板处理装置1a的占有面积(覆盖区(footprint))。

第五实施方式

图6a是用于说明本发明的第五实施方式的基板处理装置1b的结构的图解俯视图,图6b是其立面图。在本实施方式的基板处理装置1b中,单元的配置形成包括第一层s1、第二层s2及第三层s3的三层构造。

在本实施方式中,在俯视观察时,在主搬运室5的一侧沿着主搬运室5配置有三个层叠单元组g11、g12、g13,在主搬运室5的另一侧沿着主搬运室5配置有三个层叠单元组g14、g15、g16。

层叠单元组g11从下方按顺序层叠三个液体处理单元m11、m21、m31而构成。层叠单元组13从下方按顺序层叠三个液体处理单元m12、m22、m32而构成。已配置于层叠单元组g11、g13之间的层叠单元组g12从下方按顺序层叠六个升华单元d11、d12、d21、d22、d31、d32而构成。在层叠单元组g11、g13之间还从下方按顺序配置有局部搬运室c11、c21、c31,且在它们中分别配置有局部搬运机器人lr11、lr21、lr31。在本实施方式中,局部搬运室c11、c21、c31相对于层叠单元组g12而配置于主搬运室5的相反侧。

层叠单元组g14从下方按顺序层叠三个液体处理单元m13、m23、m33而构成。层叠单元组g16从下方按顺序层叠三个液体处理单元m14、m24、m34而构成。已配置于层叠单元组g14、g16之间的层叠单元组g15从下方按顺序层叠六个升华单元d13、d14、d23、d24、d33、d34而构成。在层叠单元组g14、g16之间还从下方按顺序层叠局部搬运室c12、c22、c32所构成,且在它们中分别配置有局部搬运机器人lr12、lr22、lr32。在本实施方式中,局部搬运室c12、c22、c32相对于层叠单元组g15而配置于主搬运室5的相反侧。

当着眼于各层的结构时,在第一层s1中,在主搬运室5的一侧沿着主搬运室5的俯视观察时的长边方向,配置有一对液体处理单元m11、m12,且在该一对液体处理单元m11、m12之间配置有一对升华单元d11、d12、和一个局部搬运机器人lr11。在本实施方式中,一对升华单元d11、d12上下层叠。升华单元d11、d12配置于离主搬运室5较近的位置,且相对于升华单元d11、d12而在主搬运室5的相反侧配置有局部搬运机器人lr11。

局部搬运机器人lr11配置于局部搬运室c11内部。局部搬运机器人lr11能够访问一对液体处理单元m11、m12及一对升华单元d11、d12。局部搬运机器人lr11以搬出在一个液体处理单元m11、m12已结束处理的基板w,并将该基板w搬入至一对升华单元d11、d12中的一个升华单元的方式,来进行动作。

在第一层s1中,主搬运室5的另一侧的单元配置也是同样的。即,在主搬运室5的另一侧,沿着主搬运室5的俯视观察时的长边方向,配置有一对液体处理单元m13、m14,且在该一对液体处理单元m13、m14之间配置有一对升华单元d13、d14、和一个局部搬运机器人lr12。一对升华单元d13、d14上下层叠。它们的升华单元d13、d14配置于离主搬运室5较近的位置,且相对于升华单元d13、d14而在主搬运室5的相反侧划分出局部搬运室c12,在该局部搬运室c12收纳有局部搬运机器人lr12。

局部搬运机器人lr12能够访问一对液体处理单元m13、m14及一对升华单元d13、d14。局部搬运机器人lr12以搬出在一个液体处理单元m13、m14已结束处理的基板w,并将该基板w搬入至一对升华单元d13、d14其中一个的方式,来进行动作。

第二层s2及第三层s3的单元配置以及各层的局部搬运机器人lr的动作也是同样的。第二层s2包括已配置于主搬运室5的一侧的一对液体处理单元m21、m22、一对升华单元d21、d22以及一个局部搬运机器人lr21,还包括已配置于主搬运室5的另一侧的一对液体处理单元m23、m24、一对升华单元d23、d24以及一个局部搬运机器人lr22。第三层s3包括已配置于主搬运室5的一侧的一对液体处理单元m31、m32、一对升华单元d31、d32以及一个局部搬运机器人lr31,还包括已配置于主搬运室5的另一侧的一对液体处理单元m33、m34、一对升华单元d33、d34以及一个局部搬运机器人lr32。

这样,在本实施方式中,平面地配置(水平配置)有液体处理单元m和升华单元d,由此,能够一边抑制基板处理装置1b的全高,一边具备多个液体处理单元m及升华单元d。

在本实施方式中,已配置于主搬运室5的一侧的三个局部搬运机器人lr11、lr21、lr31在俯视观察时分别配置于重合的三个局部搬运室c11、c21、c31。也能够将该三个局部搬运室c11、c21、c31作为上下已连通的一个局部搬运室c。另外,也可以在该一个局部搬运室c内部配置一个局部搬运机器人lr。在此情况下,相对于局部搬运室c而在载具保持部2一侧设置有三个液体处理单元m11、m21、m31层叠而成的层叠单元组g11,而在远离载具保持部2一侧设置有三个液体处理单元m12、m22、m32层叠而成的层叠单元组g13,且在主搬运室5侧设置有六个升华单元d11、d12、d21、d22、d31、d32层叠而成的层叠单元组g12。已配置于局部搬运室c的一个局部搬运机器人lr能够访问构成这三个层叠单元组g11至g13的合计12个单元。

在此情况下,局部搬运机器人lr,也可以以将在某个液体处理单元m已结束处理的一个基板w搬入至位于同一层内的升华单元d的方式,来进行动作。另外,局部搬运机器人lr,也能够将在某个液体处理单元m已结束处理的一个基板w搬入至能够出入的六个升华单元d中的任意一个。一般而言,为了处理而将基板w搬入至并未被使用的升华单元d,由此,能够提高生产性。当然,关于主搬运室5的相反侧,也可以形成同样的结构。

比较图1a和图6a能够理解,通过本实施方式的结构,能够减小基板处理装置1b的占有面积(覆盖区)。并且,比较如图5b和图6b等能够理解,通过本实施方式的结构,能够在相同高度的空间配置更多的单元。换言之,能够用更低的高度来构成相同单元数的基板处理装置。

第六实施方式

图7是用于说明本发明的第六实施方式的基板处理装置1c的结构的图解立面图,且显示主搬运室的一侧的结构。在主搬运室5(参照图5a等)的一侧配置有一对层叠单元组g21、g22,且在它们之间配置有局部搬运机器人lr1、lr2。在此例中,一个层叠单元组g21将三个液体处理单元m1、m2、m3层叠成三层而构成。另一个层叠单元组g22包括一个液体处理单元m4、以及按顺序层叠于该液体处理单元m4的上方的四个升华单元d1至d4。在主搬运室5的相反侧也设置有同样的结构。主搬运机器人cr能够访问已配置于主搬运室5的一侧的四个液体处理单元m1至m4及四个升华单元d1至d4,且能够访问同样地已配置于主搬运室5的相反侧的四个液体处理单元及四个升华单元。

在此例中,在主搬运室5的一侧设置有两个局部搬运机器人lr1、lr2,它们配置于一个局部搬运室c内部。例如下侧的局部搬运机器人lr1,也能够访问三个液体处理单元m1、m2、m4及两个升华单元d1、d2。并且,上侧的局部搬运机器人lr2,也能够访问两个液体处理单元m2、m3及四个升华单元d1至d4。这些局部搬运机器人lr1、lr2以将在液体处理单元m1至m4所处理后的基板w搬入至其中任一个升华单元d1至d4的方式,来进行动作。在主搬运室5的相反侧也设置有同样的结构,且两个局部搬运机器人的动作也是同样的。

第七实施方式

图8是用于说明本发明的第七实施方式的基板处理装置1d的结构的图解俯视图。在本实施方式中,设置有三个层叠单元组g31、g32、g33。第一层叠单元组g31将液体处理单元m11、m21、m31层叠成多层(在本实施方式中为三层)而构成。第二层叠单元组g32沿着载具保持部2中的载具3的排列方向,与第一层叠单元组g31相对置。该第二层叠单元组g32将液体处理单元m12、m22、m32层叠多层而构成。第三层叠单元组g33配置于第一层叠单元组g31及第二层叠单元组g32之间。第三层叠单元组g33将升华单元d1至d6层叠成多层(在本实施方式中为六层)所构成,且具有与图6a及图6b所示的层叠单元组g12、g15类似的结构。相对于升华单元d1至d6而在主搬运机器人cr的相反侧配置有局部搬运室c。在局部搬运室c配置有局部搬运机器人lr。局部搬运机器人lr,也可以在与液体处理单元m11、m12、液体处理单元m21、m22、液体处理单元m31、m32对应的各层分别设置有一个。另外,也可以设置有能够对配置于多层(例如全部的层)的液体处理单元m共同使用的一个局部搬运机器人lr。

主搬运机器人cr配置于主搬运室5a。主搬运室5a划分于第一层叠单元组g31、第二层叠单元组g32、第三层叠单元组g33与索引器机器人ir之间。索引器机器人ir与主搬运机器人cr之间的基板w的交接,也可以由暂时保持基板w的基板交接单元7来进行。主搬运机器人cr,将从索引器机器人ir经由基板交接单元7接收的未处理的基板w,搬入至第一层叠单元组g31或第二层叠单元组g32中所包括的一个液体处理单元m。在该液体处理单元m处理后的基板w被局部搬运机器人lr搬出,且搬入至该局部搬运机器人lr所能够出入的升华单元d1至d6中任一个。在该升华单元d处理后的基板被主搬运机器人cr取出,且经由基板交接单元7来交付给索引器机器人ir。

第八实施方式

图9是用于说明本发明的第八实施方式的基板处理装置的结构的示意图,且显示升华单元的结构例。该升华单元d具有构成真空室的升华室111。在升华室111连接有排气管112。排气管112连接于真空泵等的排气单元113。在排气管112上安插设有排气阀110。

在升华室111中,在侧壁115上形成有用于搬入基板w的基板搬入开口114。并且,在升华室111中,在侧壁117上形成有用于搬出基板w的基板搬出开口116。设置有用于开闭基板搬出开口116的挡门118,挡门118由挡门驱动单元119所驱动。在挡门118的与升华室111对置的表面,设置有作为密封构件的o形环120。挡门118紧压于升华室111的侧壁117,由此,能由o形环120来气密地密闭基板搬出开口116。在主搬运机器人cr搬出由升华单元d处理完成的基板w时,挡门驱动单元119驱动挡门118来开放基板搬出开口116。主搬运机器人cr的机械手hc能进入该开放后的基板搬出开口116。

另一方面,基板搬入开口114由局部搬运机器人lr所具备的机械手lh的盖构件125来开闭。在盖构件125的与升华室111对置的表面,设置有作为密封构件的o形环126。局部搬运机器人lr以将在液体处理单元m处理后的基板w搬入至升华室111,进而将盖构件125由o形环126紧压于升华室111的侧壁115的方式,来进行动作。由此,基板搬入开口114能气密地闭塞。

在升华室111的顶面设置有用于将冷温非活性气体导入至升华室111内部的空间的冷温非活性气体喷嘴71a。关于该冷温非活性气体喷嘴71a,具备有与图3所示的升华单元的情况同样的结构,且对冷温非活性气体喷嘴71a供给有冷温非活性气体。在图9中,在对应于图3的各部的部分标注同一附图标记并省略说明。

升华单元d的动作的概要如下所述。

在基板搬出开口116被挡门118闭塞的状态下,局部搬运机器人lr将基板w搬入至升华室111。该基板w是指其上表面形成有有机溶剂的固相涂布膜10的状态的基板。局部搬运机器人lr使机械手lh进入升华室111内部,且将盖构件125紧压于升华室111的侧壁115的外表面来闭塞基板搬入开口114。这样一来,升华室111内部成为气密的密闭空间。在该状态下,通过开启排气阀110,且使排气单元113进行运作,能够使升华室111内部的空间减压至比大气压更低压。由此,基板w上的固相涂布膜10能迅速地升华。

在开始升华室111内部的空间的减压为止的期间,冷温非活性气体阀73被开启,且从冷温非活性气体喷嘴71对升华室111内部供给有冷温(比固相涂布膜10的熔点更低的温度)的非活性气体。由此,能够抑制已导入至升华室111的基板w表面的固相涂布膜10的液化。当开始升华室111内部的减压时,关闭冷温非活性气体阀73,以免阻碍减压。

如此,当基板w上的涂布膜10的升华结束时,停止排气单元113的动作,且按需要开启冷温非活性气体阀73。由此,升华室111内部的空间会回到大气压。此时,冷温非活性气体阀73,也能够将常温的非活性气体导入至升华室111。接着,挡门驱动单元119使挡门118从基板搬出开口116退避开,由此,开启基板搬出开口116。之后,主搬运机器人cr使机械手hc进入升华室111内部,从局部搬运机器人lr的机械手lh接收升华干燥处理完成的基板,且从基板搬出开口116搬出该基板w。

这样,通过在局部搬运机器人lr的机械手lh上设置盖构件125,能够省略用于开闭基板搬入开口114的挡门驱动机构。另外,由于可用局部搬运机器人lr的机械手lh来在升华室111内部保持基板w,所以没有必要在升华室111内部设置基板保持机构。由于通过减压来对涂布膜10进行升华的处理能够在短时间(例如30秒至60秒)内进行,所以通过局部搬运机器人lr的机械手lh保持进行升华处理中的基板w,不会对生产性产生较大影响。

另外,通过用机械手lh将基板w搬运至升华室111的动作,能够通过盖构件125来密闭基板搬入开口114,且在该状态下能够在升华室111内部保持基板w并进行减压升华处理。从而,由于能够省略基板搬入开口114的开闭专用的动作及基板w的交接动作,所以能够缩短工序整体所需时间,且能够提高生产性。具体而言,能够省略基板搬入开口用的挡门开闭时间、基板搬入时机械手lh从升华室111退出的时间、基板搬出时机械手lh进入升华室111的时间、将基板置放于升降销的动作用的时间、从升降销接收基板的动作用的时间、使升降销上升及下降的时间等。

在使用本实施方式的升华单元d的情况下,也可以以进行与所述的第二实施方式同样的处理。即,在通过局部搬运机器人lr使基板w通过局部搬运室c来搬运的期间,也可以通过机械手冷却单元97来冷却基板w,且由此,将基板w上的液体涂布膜10固体化。

另外,在使用本实施方式的升华单元d的情况下,也可以以进行与所述的第三实施方式同样的处理。即,局部搬运机器人lr,也能够将形成有液体涂布膜10的状态的基板w从液体处理单元m搬运至升华单元d,且在升华单d内部通过机械手冷却单元97来冷却基板w,以将液体涂布膜10固体化。

并且,无论是在进行哪个处理的情况下,都可以与减压升华处理并行地加热基板w。具体而言,也可以通过加热局部搬运机器人lr的机械手lh,来加热基板w。另外,也可以在升华室111内部具备通过热辐射或电磁波照射来加热基板w的加热单元127(参照图9),且通过该加热单元127来加热由机械手lh保持的基板w。

第九实施方式

图10是用于说明本发明的第九实施方式的基板处理装置的结构的示意图,且为图解显示可以取代所述的升华单元来使用的升华单元的结构例的剖视图。

在本实施方式中,升华单元d具有与图3所示的结构类似的结构,且还具备作为基板冷却单元的冷却板80。也可以以使用与图9所示的结构类似的结构,来取代图3所示的结构。图10示出具备与图3所示的结构类似的构成的例子。

冷却板80配置于基底部81上,且将基板w保持于该冷却板80的上表面并从下表面来冷却。贯通冷却板80配置有多个(三根以上)升降销84。升降销84通过升降销升降单元85而上下移动,由此,使基板w在冷却板80上方上下移动。

基板处理装置还具备将已结束升华室51中的升华处理的基板w搬运至冷却板80为止的第二局部搬运机器人150。第二局部搬运机器人150包括:保持基板w的机械手151;以及使机械手151移动的机械手驱动单元152。机械手驱动单元152使机械手151在基板保持具52的上方(第一基板保持位置)与冷却板80的上方(第二基板保持位置)之间往复移动。在机械手151与升降销54、84交接基板w时,升降销54、84会升降。当然,也可以是这样的结构:机械手驱动单元152使基板w升降,并与升降销54、84交接基板w。

在升华室51中,一边通过基板保持具52来加热基板w,一边对升华室51内部的升华处理空间50进行减压,以使基板w的表面的固相涂布膜10升华。

在该升华处理之后,升华处理空间50回到大气压,且可动盖部512开放。这样,在基底部511与可动盖部512之间形成有用于将基板w搬出的开口。然后,通过升降销54,能够使升华处理完成的基板w向基板保持具52的上方撑起。这样一来,第二局部搬运机器人150能够经由已形成于基底部511与可动盖部512之间的开口使其机械手151进入。之后,通过升降销54的下降,将升华处理完成的基板w交接至机械手151。然后,第二局部搬运机器人150驱动机械手151,使该基板w移动至冷却板80的上方。在该状态下,通过升降销升降单元85使升降销84上升,而从机械手151接收基板w。在机械手151从冷却板80的上方退避开之后,升降销84会下降,由此,基板w被载置于冷却板80上。

冷却板80将基板w冷却至常温。之后,升降销84将基板w向上抬,主搬运机器人cr的机械手hc接收该基板w并向升华单元d外部搬出。

这样,由于是用冷却板80来冷却升华处理后的基板w的结构,所以能够缩短升华室51的处理时间,且可以提高生产性。由于是用与主搬运机器人cr不同的第二局部搬运机器人150来搬运已在升华室51加热后的基板w,所以能够回避过剩的热积累于主搬运机器人cr,且能够抑制热对主搬运机器人cr所搬运的基板w的影响。

以上,虽然已针对本发明的实施方式进行说明,但是本发明还能够以其他方式来实施。

能够以液体的状态涂布于基板表面,且能够在基板上从液相向固相进行相转移,进而从固相向气相进行相转移并使其升华的低表面张力液体,不限于所述的有机溶剂(第二有机溶剂)。具体而言,在液相中表面张力比水更小的物质,即,在如图11所示的状态图中,能够确定三相点(triplepoint)t的物质,就能够作为本发明中的低表面张力液体来使用。在图11中,能通过升华曲线ta、蒸发曲线tb及融解曲线tc来分出物质的固相、液相及气相的各个区域,这些升华曲线ta、蒸发曲线tb、融解曲线tc的交点为三相点t。从液相向固相的相转移pt1(凝固)能够通过冷却来产生。从固相向气相的相转移pt2(升华)能够通过减压及加热来产生。在此情况下,越是相对于升华曲线ta而向气相区域的内侧远离的状态,升华速度就越快。即,压力越低,温度越高,升华速度就越快。

用于使低表面张力液体从液相相转移至固相的冷却单元,不限于所述单元。例如,也可以具备有将液态氮供给至基板w的下表面或基板w上表面的涂布膜上的液态氮供给单元。例如,也可以在图2的结构中,通过温度调节气体配管46,来对基板w供给液态氮。

另外,如图2的双点划线所示,液体处理单元m,例如也可以包括以与由旋转夹盘12所保持的基板w的下表面对置的方式设置的冷温板30,作为用于冷却由旋转夹盘12所保持的基板w的基板冷却单元。也可以还具备有使冷温板30相对于基板w的下表面接近/隔离的板驱动单元。冷温板30,也可以为在内部形成可供冷媒流通的冷媒路的板。另外,冷温板30,也可以具备电子冷热组件。冷温板30将基板w冷却至比第二有机溶剂的熔点低的温度,且将基板w表面的第二有机溶剂的液膜固体化。由于优选在第二有机溶剂喷出时不冷却基板w,所以优选具备板驱动单元,并在第二有机溶剂喷出时,将冷温板30配置于与基板w的下表面隔离的退避位置。然后,优选在第二有机溶剂液膜薄薄地扩展到基板w的表面之后,使冷温板30接近基板w的下表面,并冷却基板w,以使涂布膜从液相向固相变化。

也可以冷却液体处理单元m的处理室11整体,且将处理室11内部的环境冷却至低于有机溶剂的熔点,以取代设置这样的冷温板30。

在这些结构的情况下,不用使液体接触于基板w的下表面,就能够冷却基板w。从而,能够省略用于甩开基板w的下表面的液体的旋转干燥处理。由此,能够回避伴随旋转干燥处理所带来的涂布膜10的蒸发或升华。

升华单元d,也可以具备在升华室51、111内部对基板w的表面的涂布膜10供给暖风(例如加热后的非活性气体)的暖风供给单元。由此,能够置换涂布膜10附近的环境,并促进升华。

在所述的图1、图5、图6、图7的结构中,也可以在索引器机器人ir与主搬运机器人cr之间,配置暂时保持基板w的基板交接单元,且与图8的结构的情况同样地,进行它们之间的基板交接。

本申请对应于2017年2月28日在日本特许厅所提出的特愿2017-037113号,且本申请案的全部公开内容缘引于此。

虽然已针对本发明的实施方式进行了详细说明,但是这些只不过是为了阐明本发明的技术内容所用的具体例子,本发明不应被解释限于这些具体例子,本发明的范围仅由所附的权利要求书限定。

附图标记说明

w基板

ir索引器机器人

s1第一层

s2第二层

s3第三层

m、m1至m4、m11至m14、m21至m24、m31至m34液体处理单元

d、d1至d6、d11至d14、d21至d24、d31至d34升华单元

lr、lr1、lr2、lr11至lr14、lr21至lr24、lr31、lr32局部搬运机器人

lh局部搬运机器人的机械手

c、c11至c14、c21至c24局部搬运室

g1至g4、g11至g16、g21、g22、g31至g33层叠单元组

cr主搬运机器人

hc主搬运机器人的机械手

1、1a至1d基板处理装置

2载具保持部

3载具

5主搬运室

7基板交接单元

10涂布膜(液体或固体)

11处理室

12旋转夹盘

14药液喷嘴

15冲洗液喷嘴

16有机溶剂喷嘴

17马达

19挡板

30温度调节板

31a、31b有机溶剂配管

32a、32b有机溶剂阀

33a、33b有机溶剂供给源

34有机溶剂温度调节单元

37基板搬入开口

38基板搬出开口

39、40挡门

50升华处理空间

51升华室

52基板保持具

53h加热器

53c冷却单元

54升降销

56盖部驱动单元

63排气单元

71、71a冷温非活性气体喷嘴

71、71a冷温非活性气体喷嘴

72冷温非活性气体配管

73冷温非活性气体阀

74冷温非活性气体供给源

80冷却板

81基底部

84升降销

90机械手驱动单元

91、91a有机溶剂气体喷嘴

97机械手冷却单元

98冷媒通路

99冷却板

111升华室

113排气单元

114基板搬入开口

116基板搬出开口

118挡门

125盖构件

127加热单元

131背面喷嘴

132喷出口

133温度调节液供给配管

134温度调节水阀

135温度调节水供给源

136冷温水阀

137冷温水供给源

140温度调节气体流路

141温度调节气体供给配管

142温度调节气体阀

143温度调节气体供给源

150第二局部搬运机器人

151机械手

152机械手驱动单元

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