JP2000058502A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に処理液を吐出する吐出手段の詰まりを
抑える。 【解決手段】 エッチング処理ユニットは、チャンバー
１、スプレーパイプ１０、タンク５０、供給配管６０、
ポンプ６１、戻り配管７０、バルブ７１、及びフィルタ
ー６２を備える。チャンバー１は基板Ｗを収容する。ス
プレーパイプ１０はチャンバー１内に収容された基板Ｗ
に薬液を吐出する。タンク５０は基板Ｗに吐出する薬液
を貯留する。供給配管６０はタンク５０とスプレーパイ
プ１０とを結ぶ。ポンプ６１はタンク５０内の薬液をス
プレーパイプ１０へと送る。戻り配管７０は、薬液をス
プレーパイプ７０からタンク５０に戻すことのできる配
管であって、スプレーパイプ７０に接続される。バルブ
７１は戻り配管７０に介装される。フィルター６２は薬
液を濾過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示器用ガラ
ス基板、カラーフィルタ用ガラス基板、フォトマスク用
基板、サーマルヘッド用セラミック基板、プリント基
板、半導体ウエハなどの基板に対して、ノズル等の吐出
手段から処理液を供給することによって基板処理を行う
基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような基板に対しては製造工程に
おいてさまざまな処理が施されるが、これらの処理の中
には処理液を基板に吹き付けることによって処理を行う
ものも多い。例えば、洗浄処理においてノズルから基板
に洗浄液をスプレーしたり、現像処理においてノズルか
ら霧状の液を基板表面に吐出したり、エッチング処理に
おいてノズルからエッチング処理用の薬液を基板に噴霧
したりすることが行われている。

【０００３】図４に、処理液を基板に吐出することによ
り基板を処理する従来の装置を示す。ここでは、タンク
１５０に溜められた処理液が、供給配管１６０に設けら
れたポンプ１６１で吸い上げられ、フィルター１６２に
よって濾過されて、スプレーパイプ１１０のノズル１１
０ａからチャンバー１０１内に収容された基板Ｗに吐出
される。この処理液は、チャンバー１０１の底部に流れ
落ち、底部に設けられた廃液口から回収配管１８０を通
ってタンク１５０に戻る。ノズル１１０ａは、図５に示
すように、スプレーパイプ１１０に設けられた取付用開
口部１１１（内面に雌ねじを有するもの）に対してシー
ルテープとともにねじ込まれるもので、先端に直径１ｍ
ｍ以下の小孔が開けられている。処理液の吐出の向きは
このノズル１１０ａの先端の小孔によって調整されてお
り、各ノズル１１０ａから基板に吐出される処理液は、
基板全体に概ね均一に供給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、処理液は上記の
ような経路をたどって循環使用されているが、処理液中
にゴミが混入してノズル１１０ａを詰まらせることがあ
る。これは、フィルター１６２の交換操作中に誤ってゴ
ミが供給配管１６０内に混入したり、ノズル１１０ａの
取り替え時にちぎれたシールテープの一部がスプレーパ
イプ１１０内に混入したり、あるいはスプレーパイプ１
１０の交換時に発生するゴミが配管内に混入したりする
ことに起因するものである。

【０００５】このようなゴミがノズル１１０ａの先端の
小孔を詰まらせると、複数のノズル１１０ａのうち詰ま
った一部のノズル１１０ａからは処理液が吐出されなく
なってしまう。そうすると、基板に均一に処理液が供給
されないようになり、基板処理にムラができる。例え
ば、エッチング処理用の薬液に混入したゴミがノズル１
１０ａに詰まると、複数本のスプレーパイプ１１０の複
数個のノズル１１０ａから基板表面に向かって吹き付け
られる薬液の分布にムラを生じ、その結果、シャドウマ
スクなどのエッチング製品を所望通りの形状に形成する
ことができなくなる。

【０００６】本発明の課題は、基板に処理液を吐出する
吐出手段の詰まりを抑えることのできる基板処理装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る基板処理
装置は、チャンバーと、吐出手段と、タンクと、供給配
管と、送液手段と、戻り配管と、バルブと、濾過手段と
を備えている。チャンバーは、基板を収容する。吐出手
段は、チャンバー内に収容された基板に処理液を吐出す
る。タンクは、基板に吐出する処理液を貯留する。供給
配管は、タンクと吐出手段とを結ぶ配管である。送液手
段は、タンク内の処理液を供給配管を通して吐出手段へ
と送る。戻り配管は、処理液を吐出手段からタンクに戻
すことのできる配管であって、吐出手段に接続されてい
る。バルブは、戻り配管に介装される。濾過手段は、処
理液を濾過する。

【０００８】本装置では、タンクに溜められた処理液
が、供給配管に介装される送液手段によって供給配管か
ら吐出手段へと送られ、吐出手段から基板に吐出され
る。この処理液はタンクに戻され貯留される。このよう
にタンクと吐出手段との間を循環する処理液は、濾過手
段によって濾過される。また、戻り配管に介装されるバ
ルブを開けることにより、処理液を吐出手段から戻り配
管を通してタンクへと戻すことができる。

【０００９】ここでは、何らかの原因で吐出手段を詰ま
らせるようなゴミが濾過手段と吐出手段との間に発生し
た場合に、バルブを開けることで処理液とともにゴミを
一旦タンクに戻して濾過手段によってゴミを濾過させる
ことができる。これにより、吐出手段が詰まって処理液
の基板への吐出に不具合が出ることが抑えられる。な
お、ゴミが混入した処理液をタンクに戻さずに廃棄する
ことも考えられるが、この場合にはタンクに処理液を大
量に補充する必要があるため、本装置に較べて処理液の
使用量が増えランニングコストが増大する。

【００１０】請求項２に係る基板処理装置は、請求項１
に記載の装置であって、濾過手段は供給配管に介装され
る。本装置では、処理液の経路において吐出手段の直前
に位置する供給配管に濾過手段が配置されているため、
吐出手段から吐出される直前に処理液が濾過される。す
なわち、濾過手段から吐出手段までの経路が短く、吐出
手段に供給される処理液にゴミが混入する確率が低くな
る。

【００１１】請求項３に係る基板処理装置は、請求項１
又は２に記載の装置であって、バルブの開度が調整され
ている。バルブは、タンクから送液手段によって吐出手
段へと送られる処理液の量よりも少ない所定の量だけ処
理液が戻り配管を通ってタンクに戻るように、開度が調
整されている。本装置では、吐出手段に供給された処理
液のうち一部が、基板に供給されずにタンクに戻される
ことになる。したがって、処理液中にゴミが混入した場
合にも、そのゴミの大半は、吐出手段を詰まらせるので
はなく、戻り配管からタンクへと戻されて濾過手段によ
って濾過される。このように、ここでは、処理液を吐出
手段から基板に吐出しながら、吐出手段がゴミによって
詰まらないように処理液を濾過させている。

【００１２】また、本装置では、バルブを処理液の圧力
調整のための手段として兼用させることができる。この
ような装置においては、吐出手段から基板に吐出する処
理液の量や流速を所定値とするために送液手段により送
液される処理液の圧力を調整する必要があるが、この調
整をバルブの開度調整により行うことができる。このバ
ルブによって圧力調整を行うと、圧力調整弁を別に供給
配管に介装させる場合に較べて有利となる。すなわち、
供給配管に圧力調整弁を設けた場合は操作ミスによって
圧力調整弁が閉められると送液手段や供給配管に過負荷
がかかり送液手段や供給配管が損傷する恐れがあるが、
戻り配管に介装されているバルブであれば操作ミスによ
り閉められたとしても送液手段から送液された処理液は
吐出手段から吐出されるために送液手段や供給配管に過
負荷がかかりにくい。

【００１３】請求項４に係る基板処理装置は、請求項１
又は２に記載の装置であって、基板の処理中にはバルブ
が閉められる。本装置では、基板の処理中にはバルブが
閉められているため、送液手段により送液された処理液
は全て吐出手段から基板に吐出される。したがって、送
液手段は、基板に吐出する必要がある処理液の量だけの
送液能力があればよい。

【００１４】なお、濾過手段の交換後、吐出手段の取り
替え後、チャンバー内の清掃後等、供給配管や吐出手段
内にゴミが発生した恐れのある場合には、バルブを開け
た状態で、戻り配管を通して吐出手段とタンクとの間で
処理液の循環を行わせる。これにより、発生したゴミが
循環の途中で濾過手段によって濾過される。請求項５に
係る基板処理装置は、請求項１から４のいずれかに記載
の装置であって、回収配管をさらに備えている。また、
チャンバーは、回収部を有している。回収部は、基板に
吐出された処理液を回収する。回収配管は、回収部に回
収された処理液をタンクに戻す。戻り配管は、処理液を
吐出手段から回収部に流す。

【００１５】本装置では、吐出手段から戻り配管を通っ
てタンクに戻される処理液は、直接タンクに戻されるの
ではなく、回収部に流され基板に吐出された処理液とと
もに回収配管からタンクへと戻される。ここでは、タン
クへの配管が１本となり、配管系統が簡潔なものとな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］ ＜装置の全体構成＞本発明の一実施形態であるエッチン
グ装置（基板処理装置）の一部を図１に示す。このエッ
チング装置は、液晶表示器用のガラスの基板Ｗ上に形成
された薄膜にエッチング処理を施す装置であって、図１
に示すエッチング処理ユニット、図示しない入口コンベ
アユニット，水洗処理ユニット，乾燥搬出ユニット、及
び各ユニットに配備される搬送ローラとから構成されて
いる。基板Ｗは、搬送ローラによって、入口コンベアユ
ニット、エッチング処理ユニット、乾燥搬出ユニットの
順に搬送される。

【００１７】表面上に薄膜が形成された基板Ｗが基板処
理装置に運ばれてくると、基板Ｗは入口コンベアユニッ
トに搬入された後、搬送ローラによってエッチング処理
ユニットに移動する。エッチング処理ユニットでは、エ
ッチング処理用の薬液が基板Ｗに噴射され、基板表面上
の薄膜が所定の厚さだけ食刻される。このようにエッチ
ングされた基板Ｗは、次に水洗処理ユニットに送られ
て、基板Ｗに付着した薬液が洗い流される。そして、水
洗処理を終えた基板Ｗは、乾燥搬出ユニットでエアー吹
き付けによる乾燥処理が行われた後に搬出される。

【００１８】＜エッチング処理ユニットの構成＞エッチ
ング処理ユニットは、図１に示すように、主として、チ
ャンバー１と、基板Ｗに薬液を噴射するための複数のス
プレーパイプ１０とから構成されている。スプレーパイ
プ１０に複数設けられたノズル１０ａからは、チャンバ
ー１内に配置されている図示しない搬送ローラに保持さ
れた基板Ｗに対して、薬液が噴射される。基板Ｗは、エ
ンドポイントセンサー（図示せず）によってエッチング
の終了が検出されるまで、前後に往復動しながら薬液の
噴射を受ける。ノズル１０ａは、一端面が塞がれた筒状
の部材であり、スプレーパイプ１０に設けられた内面に
雌ねじを有する取付用の開口に対してねじ込まれてい
る。このノズル１０ａの前記一端面には直径約１ｍｍの
小孔が開けられており、薬液はこの小孔から噴射される
（図５のノズル１１０ａを参照）。

【００１９】チャンバー１の下部は基板に噴射された薬
液を回収する回収部となっており、薬液は、チャンバー
１の底面１ａに設けられた排出口からこれに接続されて
いる回収配管８０を通ってタンク５０に流下する。タン
ク５０はチャンバー１の下方に配置されるもので、ここ
には所定量の薬液が貯留される。このタンク５０には、
図示しないオーバーフロー配管、ドレン配管、薬液補充
配管が接続されている。また、タンク５０は、供給配管
６０によってスプレーパイプ１０と接続されている。

【００２０】供給配管６０には、ポンプ（送液手段）６
１と、ポンプ６１の下流側に位置するフィルター（濾過
手段）６２とが設けられている。ポンプ６１は、マグネ
ットポンプであり、タンク５０からスプレーパイプ１０
へと薬液を送り出す。フィルター６２は、袋部が取り替
え可能な袋状フィルターである。フィルター６２のフィ
ルター面は、例えば５０＃〜８０＃目に形成されてお
り、薬液中のゴミを濾過する。

【００２１】スプレーパイプ１０は、基板Ｗの上方及び
下方に、それぞれ複数本配備されており、各スプレーパ
イプ１０に複数固定されているノズル１０ａから基板Ｗ
に対して薬液を噴射する。各スプレーパイプ１０の一端
は、供給配管６０に接続されている。そして、各スプレ
ーパイプ１０の他端は、後述する戻り配管７０に接続さ
れている。

【００２２】戻り配管７０は、スプレーパイプ１０に接
続されており、スプレーパイプ１０内にある薬液をタン
ク５０へと戻すことのできる配管である。この戻り配管
７０にはバルブ７１が設けられており、このバルブ７１
が開けられると、スプレーパイプ１０内の薬液が戻り配
管７０からタンク５０に戻される。ここでは、ポンプ６
１によりタンク５０からスプレーパイプ１０に供給され
る薬液の圧力が所定の値となるように、バルブ７１が所
定の開度に設定されている。したがって、スプレーパイ
プ１０に供給された薬液は、ノズル１０ａから基板Ｗに
噴射されるとともに、一部が戻り配管７０を通ってタン
ク５０に戻される。

【００２３】＜エッチング処理ユニットにおける薬液フ
ロー＞エッチング処理ユニットにおける基板Ｗのエッチ
ング処理中には、タンク５０に溜められた薬液が、供給
配管６０に介装されるポンプ６１によって供給配管６０
からスプレーパイプ１０へと送られ、ノズル１０ａから
基板Ｗに噴射される。この薬液は、回収配管８０からタ
ンク５０に戻される。このようにタンク５０とスプレー
パイプ１０との間を循環する薬液は、フィルター６２に
よって濾過される。また、上記のように、戻り配管７０
に介装されるバルブ７１が所定の開度だけ開けられてい
るため、所定量の薬液がスプレーパイプ１０から戻り配
管７０を通ってタンク５０へと戻る。

【００２４】＜本装置のエッチング処理ユニットの特徴
＞ （１）ここでは、何らかの原因で薬液を吐出するノズル
１０ａの小孔を詰まらせるようなゴミがフィルター６２
以降の供給配管６０又はスプレーパイプ１０の内部に混
入した場合にも、所定量の薬液が常時スプレーパイプ１
０から戻り配管７０を通ってタンク５０へと戻っている
ことから、薬液とともに殆どのゴミがタンク５０に戻
る。そして、このゴミは、ポンプ６１により再びスプレ
ーパイプ１０へと送られる途中に、フィルター６２によ
って除去される。このように、本装置のエッチング処理
ユニットにおいては、薬液中に混入したゴミがスプレー
パイプ１０のノズル１０ａを詰まらせる現象が抑えられ
ている。 （２）ここでは、薬液にゴミが混入した場合に、その薬
液を廃棄するのではなく、循環させてフィルター６２に
よって取り除く方法を採用している。したがって、ゴミ
の除去のためにタンク５０に薬液を大量に補充する必要
はなく、薬液の使用量も抑えられてランニングコストが
安くなっている。 （３）ここでは、薬液の配管系統においてスプレーパイ
プ１０の直前に位置する供給配管６０にフィルター６２
が配備されているため、スプレーパイプ１０から噴射さ
れる直前に薬液が濾過される。すなわち、フィルター６
２からスプレーパイプ１０までの経路が短く、スプレー
パイプ１０に供給される薬液にゴミが混入する確率が低
くなっている。 （４）ここでは、スプレーパイプ１０に供給された薬液
のうちの一部が、基板Ｗに供給されずに戻り配管７０か
らタンク５０に戻されることになる。したがって、薬液
中にゴミが混入した場合にも、そのゴミの大半は、スプ
レーパイプ１０のノズル１０ａを詰まらせるのではな
く、タンク５０へと戻されてその後フィルター６２によ
って濾過される。 （５）ここでは、バルブ７１を薬液の圧力調整のための
手段として使用している。エッチング用の薬液の配管系
統においては、スプレーパイプ１０のノズル１０ａから
基板Ｗに噴射させる薬液の量や流速を所定値とするため
に配管内の薬液の圧力を調整する必要があるが、この調
整をバルブ７１の開度調整によって行っている。ここで
は、スプレーパイプ１０のノズル１０ａよりも下流側に
あるバルブ７１によって圧力調整を行っているため、操
作ミス等によって誤ってバルブ７１が閉められたときに
も所定量の薬液がノズル１０ａから噴射され、供給配管
６０内の圧力が過剰に高まって供給配管が損傷したり、
ポンプ６１に過負荷がかかってポンプ６１が損傷したり
することが回避される。

【００２５】［第２実施形態］第１実施形態では、図１
に示すように、戻り配管７０によって薬液をスプレーパ
イプ１０からタンク５０へと直接戻しているが、図２に
示すように、薬液をスプレーパイプ１０からチャンバー
１の回収部及び回収配管８０を経由させてタンク５０へ
と戻すこともできる。

【００２６】本実施形態の戻り配管１７０は、スプレー
パイプ１０に接続されており、スプレーパイプ１０内に
ある薬液をノズル１０ａの小孔を通さずにチャンバー１
内に流すことのできる配管である。戻り配管１７０に
は、図２に示すように、バルブ１７１が設けられてお
り、このバルブ１７１が開けられると、スプレーパイプ
１０内の薬液が戻り配管１７０からチャンバー１の回収
部及び回収配管８０を経由してタンク５０に戻される。
ここでは、ポンプ６１によりタンク５０からスプレーパ
イプ１０に供給される薬液の圧力が所定の値となるよう
に、バルブ１７１が所定の開度に設定されている。した
がって、スプレーパイプ１０に供給された薬液は、ノズ
ル１０ａから基板Ｗに噴射されるとともに、一部が戻り
配管１７０から回収配管８０を通ってタンク５０に戻さ
れる。

【００２７】ここでは、スプレーパイプ１０からノズル
１０ａの小孔を通って吐出されタンク５０の戻される薬
液も、スプレーパイプ１０から戻り配管１７０を通って
タンク５０に戻される薬液も、ともにチャンバー１の回
収部及び回収配管８０を通ってタンク５０に戻る。した
がって、タンク５０への配管構成がシンプルであり、製
造コストが安くなり施工やメンテナンスもやり易くな
る。

【００２８】［第３実施形態］第１実施形態では、バル
ブ７１を常時所定の開度に保持しているが、以下に記載
するように基板処理中とメンテナンス後とでバルブ７１
の状態を変えることもできる。本実施形態においては、
バルブ７１は、手動あるいは遠隔操作によって、全閉状
態と全開状態とが切り替えられる。すなわち、バルブ７
１は、配管内の薬液の圧力を調整する役割を果たさな
い。このため、図３に示すように、本実施形態では、供
給配管６０のポンプ６１とフィルター６２との間に配管
内の薬液の圧力を調整するための圧力調整バルブ６３が
設けられている。

【００２９】＜エッチング処理ユニットにおける薬液フ
ロー＞ Ａ：基板処理時における薬液フロー エッチング処理ユニットにおける基板Ｗのエッチング処
理中には、バルブ７１が全閉状態とされる。タンク５０
に溜められた薬液は、ポンプ６１によって供給配管６０
からスプレーパイプ１０へと送られ、全てノズル１０ａ
から基板Ｗに噴射される。この薬液は、回収配管８０か
らタンク５０に戻される。このようにタンク５０とスプ
レーパイプ１０との間を循環する薬液は、フィルター６
２によって濾過される。 Ｂ：メンテナンス後における薬液フロー メンテナンスの後、具体的には、フィルター６２の交
換、スプレーパイプ１０の取り付け又は交換、ノズル１
０ａの交換、チャンバー１内の清掃等の後には、供給配
管６０やスプレーパイプ１０の内部にゴミが混入してい
る恐れがある。このゴミを取り除いてノズル１０ａをゴ
ミで詰まらせないようにするために、ここでは以下のよ
うな操作を行っている。

【００３０】メンテナンス後には、バルブ７１を全開状
態として、ポンプ６１を作動させる。すると、タンク５
０に溜められた薬液が、供給配管６０からスプレーパイ
プ１０へと送られる。このスプレーパイプ１０に送られ
た薬液の殆どは、バルブ７１が全開であるため、ノズル
１０ａには向かわずに戻り配管７０からタンク５０へと
流れる。タンク５０へと戻った薬液は、再びポンプ６１
によって供給配管６０からスプレーパイプ１０へと送ら
れる。このようにして、しばらく薬液を循環させると、
メンテナンスによって発生したゴミが循環の途中にフィ
ルター６２によって取り除かれる。

【００３１】＜本実施形態の装置のエッチング処理ユニ
ットの特徴＞ （１）ここでは、基板処理中にはバルブ７１が閉められ
ているため、ポンプ６１により送液された薬液は全てノ
ズル１０ａから基板Ｗに噴射される。したがって、ポン
プ６１は、基板Ｗに吹き付ける必要がある薬液の量だけ
の送液能力があればよく、それ以上の送液能力を持った
高価なものを採用する必要はない。 （２）ここでは、メンテナンス後に、バルブ７１を全開
にして集中的にゴミを取り除く作業を行っている。これ
により、短時間にゴミが取り除かれるとともに、基板処
理を行うときにはフィルター６２以降の供給配管６０や
スプレーパイプ１０の内部に殆どゴミが存在しない状態
となる。

【００３２】［他の実施形態］上記各実施形態では本発
明をエッチング処理を行うエッチング装置に適用してい
るが、本発明は、ノズルから基板に洗浄液をスプレーす
る洗浄処理装置、ノズルから霧状の液を基板表面に吐出
する現像装置等のように処理液を基板に吹き付けること
によって処理を行う種々の基板処理装置に対して適用す
ることができる。

【００３３】また、第１実施形態においても、第３実施
形態の場合と同様に、メンテナンス後にバルブ７１を全
開にして薬液を循環させ、ゴミの取り除きを行わせるこ
とができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明では、濾過手段と吐出手段との間
にゴミが発生した場合にも、バルブを開けることで処理
液とともにゴミを一旦タンクに戻して濾過手段によって
ゴミを濾過させることができるため、吐出手段の詰まり
を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の基板処理装置の薬液配
管系統図。

【図２】本発明の第２実施形態の基板処理装置の薬液配
管系統図。

【図３】本発明の第３実施形態の基板処理装置の薬液配
管系統図。

【図４】従来の基板処理装置の薬液配管系統図。

【図５】ノズル周辺の断面図。

【符号の説明】

１ チャンバー １０ スプレーパイプ（吐出手段） １０ａ ノズル（吐出手段） ５０ タンク ６０ 供給配管 ６１ ポンプ（送液手段） ６２ フィルター（濾過手段） ７０ 戻り配管 ７１ バルブ ８０ 回収配管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を収容するチャンバーと、 前記チャンバー内に収容された基板に処理液を吐出する
   吐出手段と、 基板に吐出する処理液を貯留するタンクと、 前記タンクと前記吐出手段とを結ぶ供給配管と、 前記タンク内の処理液を前記供給配管を通して前記吐出
   手段へと送る送液手段と、 前記吐出手段に接続され、処理液を前記吐出手段から前
   記タンクに戻すことのできる戻り配管と、 前記戻り配管に介装されるバルブと、 処理液を濾過する濾過手段と、を備えた基板処理装置。
2. 【請求項２】前記濾過手段は前記供給配管に介装され
   る、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】前記バルブは、前記タンクから前記送液手
   段によって前記吐出手段へと送られる処理液の量よりも
   少ない所定の量だけ処理液が前記戻り配管を通って前記
   タンクに戻るように開度が調整される、請求項１又は２
   に記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】基板の処理中には前記バルブが閉められ
   る、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】前記チャンバーは、基板に吐出された処理
   液を回収する回収部を有しており、 前記回収部に回収された処理液を前記タンクに戻す回収
   配管をさらに備え、 前記戻り配管は、処理液を前記吐出手段から前記回収部
   に流す、請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装
   置。