JP2000114219A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥処理時に薬液が基板12に付着することを
防止する。 【解決手段】 液晶用の基板12を基板チャック13で保持
し、同一のスピンカップ22内で、薬液処理、純水リン
ス、およびスピン乾燥処理を行う。基板12の乾燥は、基
板12を高速回転するスピン乾燥方式を用いる。薬液を吐
出する薬液処理時に、スピンカップ洗浄手段26から純水
を吐出し、スピンカップ22内面に付着した薬液を洗浄す
る。スピンカップ22の内面に付着した薬液が乾燥処理時
にミスト状に巻き上がり基板12に付着することを防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を薬液で処理
し、回転により乾燥させる基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気部品の基板の薬液処理には、
洗浄、エッチング、剥離などの工程があり、基板を薬液
処理した後、純水でリンスし乾燥させている。

【０００３】そして、乾燥には種々の方法があり、基板
を移動しながら基板表面および裏面にスリット状の乾燥
空気を吹き当てて乾燥させるエアナイフ乾燥方式、基板
を回転して乾燥させるスピン乾燥方式、あるいは、揮発
性の有機溶剤雰囲気で基板に付着した水分を有機溶剤と
置換し乾燥させる有機溶剤置換方式などが行われてい
る。

【０００４】そして、エアナイフ乾燥方式は、機構が単
純であり生産性が高いが、基板の端部や基板上のパター
ンの段差部分に水滴が残ることがあり、乾燥能力は十分
とはいえない。また、搬送系により基板を移動させなが
ら乾燥させるため、装置面積が大きい問題を有してい
る。

【０００５】また、有機溶剤置換方式は、引火性のある
溶剤を使用する必要があるとともに、溶剤への異物混入
による基板表面の再汚染の問題を有している。

【０００６】この点、スピン乾燥方式では、通常、薬液
処理部とは別に乾燥処理部を設け、薬液処理後純水リン
スされた基板をスピン乾燥処理する。また、スピン乾燥
時の基板の回転により生じる局所的な上昇気流により、
スピンカップの内壁に付着した水分およびスピンカップ
の底部に滞留した水分がミスト状に巻き上がり基板に付
着するおそれがあるが、これは、基板上部から基板へ向
うダウンフローの乾燥空気を送風することと、カップ底
部の排気とにより、製品上問題ないレベルまで低減する
ことが可能である。そして、スピン乾燥方式は、乾燥性
能が高く、均一に乾燥できるため、近年主流となってい
る。

【０００７】このように、スピン乾燥方式は、乾燥方法
としては有効な方法であるが、薬液処理部と乾燥部とが
別置のため、設置面積が大きく、搬送系が複雑になると
ともに、薬液処理後に薬液処理部から乾燥部への基板の
搬送を行うため、生産性が低下する問題を有している。

【０００８】この点、上記の問題を解決するため、同一
のスピンカップにおいて、薬液処理、純水リンス、およ
び乾燥処理を行うことが考えられる。しかしながら、同
一のスピンカップにおいて、薬液処理、純水リンス、お
よび乾燥処理を行うと、薬液処理時にスピンカップの内
壁に付着した薬液、およびスピンカップの底部に滞留し
排出されていない薬液が乾燥処理時にミスト状に巻き上
がり基板に付着する問題を有している。また、このミス
トも、上記のように、基板上部から基板へ向うダウンフ
ローの乾燥空気を送風することと、カップ底部の排気と
により低減可能である。しかし、ミストに薬液成分が含
まれる場合は、薬液濃度が低くとも、付着カ所で腐食を
生じ、例えば、半導体製造用のシリコン（Si）膜上にフ
ッ酸系薬液を含むミストが付着した場合は、ミストのＨ
Ｆ濃度が１wt％以下であっても、付着カ所が腐食され欠
陥となる問題を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のように、ス
ピン乾燥方式は、乾燥性能が高く、均一に乾燥できる方
式であるが、薬液処理部と乾燥部とが別置のため、設置
面積が大きく、搬送系が複雑になり、生産性が低下する
問題を有している。一方、同一のスピンカップにおい
て、薬液処理、純水リンス、および乾燥処理を行うと、
薬液処理時にスピンカップの内壁に付着した薬液などが
乾燥処理時にミスト状に巻き上がり基板に付着して、付
着カ所が腐食され欠陥となる問題を有している。

【００１０】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、生産性を向上できるとともに基板を高品質に処理
できる基板処理装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の基板処理装置
は、基板を保持する保持手段と、前記基板に薬液を吐出
する薬液ノズルと、前記基板に洗浄液を吐出する洗浄液
ノズルと、前記基板を回転させる回転手段と、前記基板
の外周部および底部を囲むスピンカップと、前記スピン
カップの内面を洗浄するスピンカップ洗浄手段とを具備
したものである。

【００１２】そして、この構成では、スピンカップ内に
配置された保持手段に保持された基板に、薬液ノズルか
ら薬液を吐出し、薬液処理が行われる。次いで、保持手
段に保持された基板に、洗浄液ノズルから純水などの洗
浄液を吐出し、洗浄処理が行われる。次いで、保持手段
に保持された基板を、回転手段により回転させ、スピン
乾燥方式により基板を乾燥する乾燥処理が行われる。こ
のように、スピン乾燥方式を用いたため、乾燥性能が向
上するとともに、均一に乾燥される。また、同一のスピ
ンカップにおいて、薬液処理、洗浄処理、および乾燥処
理を行うことにより、装置の設置面積が小さくなり、搬
送系を簡略化し、生産性が向上する。さらに、スピンカ
ップ洗浄手段により、例えば純水を吐出して、スピンカ
ップ内面の薬液を洗浄することにより、薬液処理時にス
ピンカップの内面に付着した薬液などが乾燥処理時にミ
スト状に巻き上がり基板に付着することが防止され、製
品の品質が向上する。

【００１３】また、純水を用いることにより、洗浄液の
扱いが容易になるとともに、溶剤への異物混入による基
板表面の再汚染が防止される。

【００１４】また、スピンカップ洗浄手段は、基板に薬
液を吐出する薬液処理と同時にスピンカップの内面を洗
浄することにより、乾燥処理時の薬液の基板への付着が
効果的に防止される。

【００１５】さらに、半導体膜を形成した基板をフッ酸
系の薬液で薬液処理する場合には、乾燥処理時の薬液の
基板への付着による影響が大きいため、スピンカップ洗
浄手段による処理が効果的となる。

【００１６】また、スピンカップ洗浄手段をスピンカッ
プの上端部の略全周に沿って配置することにより、スピ
ンカップの内面が効果的に洗浄される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の基板処理装置の一
実施の形態を図面を参照して説明する。

【００１８】図１において、11は基板薬液処理装置であ
る薬液処理装置である基板処理装置で、この基板処理装
置11は、例えば、液晶ディスプレーに用いられる液晶用
ガラス基板や半導体用ウエハなどの電子部品である基板
12を吸着などして保持する保持手段としての基板チャッ
ク13を備えている。そして、この基板チャック13は、回
転手段としての回転機構であるモータ14の回転軸に接続
され、任意の回転速度で回転駆動される。

【００１９】また、基板チャック13の上方には、移動可
能なアーム15が配置され、このアーム15の先端部に、そ
れぞれ基板チャック13に保持された基板12の中央部に薬
液を吐出する薬液ノズル16と、洗浄液である純水を吐出
する洗浄液ノズルとしての純水リンスノズル17とが配置
されている。

【００２０】さらに、基板チャック13の上方には、基板
12に向かいダウンフローの乾燥空気を送風するフィルタ
ー18が配置されている。

【００２１】また、基板チャック13の周囲は、上方に開
口する開口部21を除き、スピンカップ22で覆われ、基板
12上に吐出された薬液あるいは純水の外部への飛散が防
がれている。さらに、スピンカップ22の底部には、複数
の排気・廃液ドレイン24が設けられ、回収した薬液ある
いは純水を廃液タンクに排出するとともに、スピンカッ
プ22内の気体を排気するようになっている。

【００２２】さらに、スピンカップ22の開口部21近傍、
すなわち内側の上端部には、スピンカップ洗浄手段26が
配置されている。そして、このスピンカップ洗浄手段26
は、例えば、スピンカップ22の上端部に沿って配置され
た管体27と、この管体27に所定間隔で設けられた吐出口
である純水吐出ノズル28とを備えている。そして、管体
27に純水を供給することにより、この純水が純水吐出ノ
ズル28からスピンカップ22の内面に沿って吐出される。
そして、吐出された純水は、スピンカップ22の内面、す
なわち、内壁および底部の全体を覆うようにして流れ、
スピンカップ22の内面を洗浄し、排気・廃液ドレイン24
から回収される。

【００２３】また、基板処理装置11の全体は、ＣＰＵな
どを備えた図示しない制御装置により制御されている。

【００２４】次に、この基板処理装置11を用いた基板12
の処理工程すなわち薬液処理方法を説明する。

【００２５】まず、図示しない移載アームなどを備えた
搬送系により、シリコン（Si）膜などを形成した基板12
をスピンカップ22内の基板チャック13に保持させる。

【００２６】次いで、薬液ノズル16からフッ酸系の薬液
を吐出し、薬液処理を行う。そして、この薬液処理工程
では、薬液処理を均一に行うため、スピンカップ22下部
に設けたモータ14により基板チャック13とともに基板12
を低速、例えば１００r.p.m.程度で回転させる。この状
態で、薬液は、基板12が回転する遠心力により、基板12
上の全面に一様に広げられる。次いで、この薬液は、必
要に応じて回転速度を上げることにより、外周側に振り
切られ、スピンカップ22の内面の内壁に飛散し、底部の
排気・廃液ドレイン24から廃液タンクに回収される。

【００２７】さらに、この薬液処理工程においては、飛
散した薬液がスピンカップ22の内面の内壁あるいは底部
に滞留することを防ぐため、薬液処理と同時に、スピン
カップ洗浄手段26の純水吐出ノズル28から純水を吐出す
る。

【００２８】そして、この薬液処理の終了後、基板12を
所定の速度で回転させながら、純水リンスノズル17から
純水を吐出し、基板12上に残った薬液を純水で置換し薬
液処理を停止させる洗浄処理である純水リンス処理を行
う。そして、基板12表面が純水で置換された後、純水の
吐出を停止し、純水リンスを終了する。

【００２９】次いで、モータ14により基板チャック13と
ともに基板12を高速、例えば２０００r.p.m.程度で回転
させ、基板を乾燥させる乾燥処理すなわちスピン乾燥を
行う。また、この乾燥処理の際は、基板12などの回転に
よる空気の巻き上がりを防止するため、基板12の上方の
フィルタ18から基板12上にダウンフローの乾燥空気を送
風し、スピンカップ22下部の排気・廃液ドレインから排
気する。

【００３０】また、純水リンス処理および乾燥処理の際
に吐出した純水も、スピンカップ22で回収し、排気・廃
液ドレイン24から廃液タンクに回収する。

【００３１】このように、本実施の形態の薬液処理装置
および方法によれば、基板12を高速回転して乾燥させる
スピン乾燥方式を用いたため、乾燥性能を向上できると
ともに、むらなく均一に乾燥できる。また、同一のスピ
ンカップ22内において、薬液処理、純水リンス、および
スピン乾燥処理を行うことにより、装置の設置面積を小
さくでき、搬送系を簡略化できるとともに、生産性を向
上できる。

【００３２】さらに、スピンカップ洗浄手段26を設け、
薬液処理時に純水を吐出してスピンカップ22内面の薬液
を洗い流すことにより、薬液処理時にスピンカップ22の
内面に付着した薬液などが乾燥処理時にミスト状に巻き
上がり、この薬液成分を含むミストが基板12に付着する
ことを防止して、清浄かつ均一に乾燥した基板12を得る
ことができ、製品の品質を向上できる。

【００３３】また、純水リンスおよびスピンカップ洗浄
手段26に純水を用いることにより、洗浄液の扱いが容易
になるとともに、溶剤への異物混入による基板表面の再
汚染を防止して、製品の品質を向上できる。

【００３４】また、スピンカップ洗浄手段26は、基板12
に薬液を吐出する薬液処理と同時にスピンカップ22の内
面を洗浄することにより、スピンカップ22の内面の内壁
および底部に付着あるいは滞留した薬液を効果的に水洗
して、乾燥処理時の薬液の基板12への付着を効果的に防
止できる。

【００３５】さらに、半導体膜を形成した基板12をフッ
酸系の薬液で薬液処理する場合には、乾燥処理時の薬液
の基板への付着による影響が大きいため、スピンカップ
洗浄手段26の純水による処理が効果的となる。

【００３６】また、スピンカップ洗浄手段26をスピンカ
ップ22の上端部の略全周に沿って配置することにより、
スピンカップ22の内面を効果的に洗浄できる。

【００３７】なお、上記の実施の形態では、薬液の吐出
する薬液処理時に、スピンカップ洗浄手段26の純水吐出
ノズル28から純水を吐出し、スピンカップ22の内壁に付
着した薬液を洗い流したが、純水の吐出は、薬液処理時
とともに、あるいは、薬液処理時に代えて、純水リンス
時あるいは乾燥処理時に行うこともできる。

【００３８】また、スピンカップ洗浄手段26の純水吐出
ノズル28は、スピンカップ22の内壁上部に取り付けると
ともに、あるいはこの位置に代えて、スピンカップ22の
形状などに従い、薬液の付着、滞留しやすい場所に取り
付けることもできる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の基板処理装置によれば、スピン
乾燥方式を用い、乾燥性能が高く、均一に乾燥でき、同
一のスピンカップにおいて、薬液処理、洗浄処理、およ
び乾燥処理を行うことにより、装置の設置面積を小さく
でき、搬送系を簡略化し、生産性を向上できるととも
に、スピンカップ洗浄手段により、スピンカップ内面の
薬液を洗浄することにより、乾燥処理時の基板への薬液
の再付着を防止して品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板処理装置の一実施の形態を示す断
面図である。

【符号の説明】

11 基板処理装置 12 基板 13 保持手段としての基板チャック 14 回転手段としてのモータ 16 薬液ノズル 17 洗浄液ノズルとしての純水リンスノズル 22 スピンカップ 26 スピンカップ洗浄手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持する保持手段と、 前記基板に薬液を吐出する薬液ノズルと、 前記基板に洗浄液を吐出する洗浄液ノズルと、 前記基板を回転させる回転手段と、 前記基板の外周部および底部を囲むスピンカップと、 前記スピンカップの内面を洗浄するスピンカップ洗浄手
   段と、 を具備したことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 スピンカップ洗浄手段は、純水を吐出す
   ることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 スピンカップ洗浄手段は、基板に薬液を
   吐出する薬液処理と同時にスピンカップの内面を洗浄す
   ることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 基板には、半導体膜が形成され、薬液
   は、フッ酸系薬液を含むことを特徴とする請求項１ない
   し３いずれか記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 スピンカップ洗浄手段は、スピンカップ
   の上端部の略全周に沿って配置されたことを特徴とする
   請求項１ないし４いずれか記載の基板処理装置。