JP2002158200A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理槽内における処理液の液面に滞留するパー
ティクルの基板への影響を抑制する。 【解決手段】処理液によりウエハＷにエッチング処理や
洗浄処理等の所定の処理を行う基板処理装置において、
処理液を貯溜し、処理液にウエハＷを浸漬させてウエハ
Ｗの処理を行うための処理槽１と、処理槽１の外周に配
置され、処理槽１から溢れ出た処理液を回収する外槽７
と、外槽７に形成され、外槽７から処理液を排出するた
めの排出口８と、排出口８に連通接続された処理液排出
管９と、処理液排出管９に設けられ、処理液排出管９を
流れる処理液の排出量を制御する排出弁１０と、排出弁
１０の開閉を制御させる制御部１２と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薬液、純水
等の処理液を貯溜する処理槽に、半導体ウエハや液晶表
示パネル用ガラス基板等の薄板状の基板を浸漬して、基
板に洗浄処理、エッチング処理等の所定の処理を行う基
板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体ウエハや液晶表示パネ
ル用ガラス基板等を用いた精密電子基板の製造プロセス
においては、基板を薬液、純水等の処理液に浸漬させて
種々の表面処理を行う基板処理装置が用いられている。
ここでの表面処理としては、基板に対しての洗浄処理、
エッチング処理等が行われる。

【０００３】図４は、従来の基板処理装置の概略構成を
示す図である。この基板処理装置は、処理液を貯溜する
とともに、基板の一種であるウエハＷを処理液に浸漬さ
せる処理槽１００を備えている。この処理槽１００内に
は、複数枚のウエハＷを垂直方向に保持するための保持
部１０１と、処理槽１００内に処理液を供給するため
に、互いに平行で、かつ処理液を吐出するために複数の
吐出孔（図示省略）が形成された２本の処理液供給ノズ
ル１０２とが、それぞれ設けられている。

【０００４】処理液供給ノズル１０２は、処理槽１００
の底部に設けられており、処理液供給ノズル１０２の複
数の吐出孔は、処理槽１００の中心部へ向けて処理液を
吐出する。この処理液供給ノズル１０２は、処理槽１０
０外にある処理液供給源１０３に処理液供給管１０４を
介して連通接続されている。

【０００５】また、処理槽１００の外周には外槽１１０
が形成されている。この外槽１１０は、処理槽１００か
ら溢れ出た（オーバーフローした）処理液を回収するた
めのものである。この外槽１１０の底部には、排出口１
１１が形成されており、この排出口１１１と接続されて
いる排出管１１２を介して、処理液が外槽１１０から排
出される。なお、排出管１１２には、外槽１１０からの
処理液の排出開始・排出停止を制御する排出弁１１３が
設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板処理装置では、排出管１１２に、処理液の排出開始
・排出停止を制御する排出弁１１３が設けられていると
はいうものの、外槽１１０から排出口１１１を介して排
出される処理液の排出量については制御されていない。
したがって、排出弁１１３が「閉」の状態である場合、
処理槽１００からオーバーフローして外槽１１０へ一旦
回収された処理液が、外槽１１０を溢れて、処理槽１０
０側へ逆流してしまうことがあり（図４に示す２点鎖線
参照）、外槽１１０へオーバーフローされないパーティ
クルが、処理槽１００の処理液の液面に滞留するおそれ
があった。

【０００７】そのため、図３の１点鎖線に示すように、
処理槽１００内の処理液中のパーティクルがなくなるま
でには、処理槽１００から処理液のオーバーフロー処理
時間が長時間経過しなけらばならないことになり、処理
槽１００内における処理液の液面に滞留するパーティク
ルが原因で、ウエハＷの洗浄処理やエッチング処理等に
悪影響を及ぼすという問題があった。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、短時間のオーバーフロー処理時間で処理槽
から外槽へ、パーティクルを含む処理液をオーバーフロ
ーさせ、処理槽内における処理液の液面に滞留するパー
ティクルの基板への影響を抑制し、基板の洗浄またはエ
ッチング等の処理を効率よく行える基板処理装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の基板処理装置は、処理液によ
り基板に所定の処理を行う基板処理装置において、処理
液を貯溜し、処理液に基板を浸漬させて基板の処理を行
うための処理槽と、前記処理槽の外周に配置され、前記
処理槽から溢れ出た処理液を回収する外槽と、前記外槽
に形成され、前記外槽から処理液を排出するための排出
口と、前記排出口に連通接続された排出管と、前記排出
管に設けられ、前記外槽から排出される処理液の排出量
を制御する排出弁と、前記排出弁の開閉を制御させる制
御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項２に記載の基板処理装置は、
請求項１に記載の基板処理装置において、前記外槽内に
おける処理液の液面を検出する液面検出手段をさらに備
え、前記制御手段が、前記液面検出手段により検出され
た検出結果に基づいて、前記排出弁を制御することを特
徴とするものである。

【００１１】また、請求項３に記載の基板処理装置は、
請求項２に記載の基板処理装置において、前記排出弁が
閉の状態で、前記外槽内における処理液の液面が前記処
理槽内における処理液の液面より上方であると前記液面
検出手段が検出した場合、前記制御手段が、前記排出弁
を閉の状態から開の状態へ切り換えることを特徴とする
ものである。

【００１２】また、請求項４に記載の基板処理装置は、
請求項１に記載の基板処理装置において、前記外槽の液
面状態を時間情報で記憶する記憶手段をさらに備え、前
記制御手段が、前記記憶手段により記憶されている時間
情報に基づいて、前記排出弁を制御することを特徴とす
るものである。

【００１３】また、請求項５に記載の基板処理装置は、
請求項４に記載の基板処理装置において、前記記憶手段
に記憶されている時間情報が、所定の時間から前記外槽
内における液面が前記処理槽内における処理液の液面よ
り上方になるまでの時間という時間情報を含むことを特
徴とするものである。

【００１４】また、請求項６に記載の基板処理装置は、
処理液により基板に所定の処理を行う基板処理装置にお
いて、処理液を貯溜し、処理液に基板を浸漬させて基板
の処理を行うための処理槽と、前記処理槽の外周に配置
され、前記処理槽から溢れ出た処理液を回収する外槽
と、前記外槽から排出される処理液の排出量を調整する
処理液排出量調整手段と、を備えたことを特徴とするも
のである。

【００１５】また、請求項７に記載の基板処理装置は、
請求項６に記載の基板処理装置において、前記処理液排
出量調整手段が、前記外槽から排出される処理液の排出
量を制御する制御弁と、前記排出弁の開閉を制御させる
制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項８に記載の基板処理装置は、
請求項７に記載の基板処理装置において、前記処理液排
出量調整手段が、前記外槽内における処理液の液面を検
出する液面検出手段をさらに備え、前記制御手段が、前
記液面検出手段により検出された検出結果に基づいて、
前記排出弁を制御することを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項９に記載の基板処理装置は、
請求項７に記載の基板処理装置において、前記排出弁が
閉の状態で、前記液面検出手段が、前記外槽内における
液面が前記処理槽内の処理液の液面より上方であると前
記液面検出手段が検出した場合、前記制御手段が、前記
排出弁を閉の状態から開の状態へ切り換えることを特徴
とするものである。

【００１８】また、請求項１０に記載の基板処理装置
は、請求項７に記載の基板処理装置において、前記外槽
の液面状態を時間情報で記憶する記憶手段をさらに備
え、前記制御手段が、前記記憶手段により記憶されてい
る時間情報に基づいて、前記排出弁を制御することを特
徴とするものである。

【００１９】さらに、請求項１１に記載の基板処理装置
は、請求項１０に記載の基板処理装置において、前記記
憶手段に記憶されている時間情報が、所定の時間から前
記外槽内における処理液の液面が前記処理槽内における
処理液の液面より上方になるまでの時間という時間情報
を含むことを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る基板処理装置の一実施の形態について説明する。図１
は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成
を示す図である。

【００２１】この基板処理装置は、処理液を貯溜すると
ともに、基板の一種であるウエハＷを処理液に浸漬させ
て、ウエハＷに対して洗浄処理、またはエッチング処理
を行うための処理槽１を備えている。この処理槽１内に
は、複数枚のウエハＷを下方から垂直方向に保持するた
めの保持部２と、処理槽１内に処理液を供給するため
に、互いに平行で、かつ処理液を吐出するために複数の
吐出孔（図示省略）が形成された２本の処理液供給ノズ
ル３とが、それぞれ設けられている。なお、保持部２に
は、ウエハＷの下部を保持するために、複数の溝（図示
省略）が形成されている。

【００２２】この２本の処理液供給ノズル３は、処理槽
１の底部に設けられており、処理液供給ノズル３の複数
の吐出孔は、処理槽１の中心部へ向けて処理液を吐出す
る。この処理液供給ノズル３は、処理槽１外にある処理
液供給源４に処理液供給管５を介して連通接続されてい
る。なお、処理液供給管５の途中には、処理液供給源４
から処理液供給ノズル３へ供給される処理液の供給開始
・供給停止を制御する開閉弁６が設けられている。

【００２３】また、処理槽１の外周には外槽７が形成さ
れている。この外槽７は、処理槽１から溢れ出た（オー
バーフローした）処理液を回収するためのものである。
この外槽７の底部には排出口８が形成されており、この
排出口８と接続されている処理液排出管９を介して、処
理液が外槽７から排出される。なお、処理液排出管９の
途中には、処理槽１の排出口８から排出される処理液の
排出量を制御する排出弁１０が設けられている。この排
出弁１０は、制御部１２に電気的に接続されており、排
出弁１０の開閉動作の制御は、制御部１２からの指令に
より行われる。

【００２４】外槽７内には、外槽７内の処理液の液面を
検出する液面検出センサ１１が設けられている。この液
面検出センサ１１は、制御部１２に電気的に接続されて
おり、液面検出センサ１１により検出された検出結果
は、制御部１２へ伝達されるようになっている。そし
て、制御部１２は、液面検出センサ１１により検出され
た検出結果に基づいて、排出弁１０へ指令を送って排出
弁１０の開閉動作の制御を行う。

【００２５】次に、外槽７内における処理液の液面と排
出弁１０の開閉動作との相関関係を説明する。図２は、
外槽内における処理液の液面に対応した外槽および排出
弁の状態を示す図である。

【００２６】まず、図２（Ａ）に示すように、処理槽１
から溢れ出た処理液が外槽７へ回収され、外槽７内にお
ける処理液の液面が、処理槽１内の処理液の液面より低
い場合、制御部１２からの指令により排出弁１０は、
「閉」の状態である。その後、さらに処理槽１から溢れ
出た処理液が外槽７へ回収されていく。

【００２７】次に、図２（Ｂ）に示すように、外槽７内
における処理液の液面が、処理槽１内における処理液の
液面と略同じ高さになった場合、図２（Ａ）に示す状態
のときと同様、制御部１２からの指令により排出弁１０
は、まだ「閉」の状態である。

【００２８】さらに、処理槽１から溢れた処理液が外槽
７へ回収されて、図２（Ｃ）に示すように、処理槽１内
の処理液が満杯になった状態で、外槽７内における処理
液の液面が処理槽１内における処理液の液面より高くな
った場合、制御部１２からの指令により排出弁１０は、
「閉」の状態から「開」の状態へ切り換えられる。排出
弁１０が「開」の状態へ切り換えられる直前には、図２
（Ｃ）の矢印に示すように、わずかばかりの処理液が外
槽７と処理槽１との間を行ったり来たりしている。な
お、液面検出センサ１１は、外槽７内における処理液の
液面が、処理槽１内における処理液の液面より高くなっ
たと判断するように設定されているとともに、その判断
により制御部１２が、排出弁１０を「閉」の状態から
「開」の状態へ切り換えるように設定されている。

【００２９】そして、排出弁１０が「開」の状態になる
と、外槽７内における処理液が、排出口８と接続されて
いる処理液排出管９を介して、処理液が外槽７から排出
される。このとき、図２（Ｄ）に示すように、外槽７内
における処理液の液面が急激に低下することに伴って、
処理槽１内の処理液が強制的に処理槽１から外槽７へ溢
れ出るので、処理槽１における処理液の液面に浮遊して
いるパーティクルも、処理槽１から溢れ出る処理液とと
もに強制的に処理槽１を溢れ出て外槽７へ回収される。

【００３０】その結果、処理槽１内における処理液の液
面に浮遊するパーティクルの滞留を防止でき、図３の実
線で示すように、従来の技術と比較して、短時間のオー
バーフロー処理時間で、処理槽１内のウエハＷの洗浄ま
たはエッチング等の処理を効率よく行うことができる。

【００３１】また、液面検出センサ１１を用いて外槽７
内の処理液の液面を検出して、その検出結果に基づいて
排出弁１０を「開」の状態にして、外槽７内における処
理液を排出口８から排出しているので、好適な時点にお
いて外槽７内における処理液の液面を急激に低下させる
ことができる。

【００３２】なお、上述した実施の形態では、液面検出
センサ１１の検出結果に基づいて、排出弁１０の開閉動
作を制御していたが、本発明に係る基板処理装置はこれ
に限るものではない。

【００３３】例えば、制御部１２内にタイマー機能およ
びメモリ機能を付与し、外槽７内の処理液の液面にかか
わる時間情報、具体的には、所定の時間からどのくらい
の時間で、外槽７内の処理液の液面が処理槽１内の処理
液の液面より高くなった状態になるのか（図２（Ｃ）の
状態）という時間をタイマーでカウンタした後、それを
時間情報としてメモリに予め記憶しておき、その時間が
経過すれば、制御部１２からの指令により排出弁１０を
「閉」の状態から「開」の状態へ切り換えて、外槽７の
排出口８から処理液を強制的に排出させるようにしても
よい。

【００３４】この場合も液面検出センサ１１を用いた場
合と同様、処理槽１内における処理液の液面に浮遊する
パーティクルの滞留を防止でき、図３の実線で示すよう
に、従来の技術と比較して、短時間のオーバーフロー処
理時間で、処理槽１内のウエハＷに対する洗浄またはエ
ッチング等の処理を効率よく行うことができる。

【００３５】また、所定の時間からどのくらいの時間
で、外槽７内の処理液の液面が処理槽１内の処理液の液
面より高くなった状態になるのかという時間情報に基づ
いて、外槽７内における処理液を排出口８から排出して
いるので、液面検出センサ１１を用いた場合と同様、好
適な時点において外槽７内における処理液の液面を急激
に低下させることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る基板処理装置によれば、排出管を流れる処理液の排
出量を制御する排出弁の開閉動作を制御手段により制御
させているので、短時間のオーバーフロー処理時間で処
理槽から外槽へパーティクルを含む処理をオーバーフロ
ーさせ、処理槽内における処理液の液面に滞留するパー
ティクルの基板への影響を抑制し処理槽内の基板の洗浄
またはエッチング等の処理を効率よく行うことができる
という効果がある。

【００３７】また、本発明に係る基板処理装置によれ
ば、外槽から排出される処理液の排出量を処理液排出量
調整手段により調整しているので、短時間のオーバーフ
ロー処理時間で処理槽から外槽へパーティクルを含む処
理をオーバーフローさせ、処理槽内における処理液の液
面に滞留するパーティクルの基板への影響を抑制し、処
理槽内の基板の洗浄またはエッチング等の処理を効率よ
く行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略
構成を示す図である。

【図２】外槽内における処理液の液面に対応した外槽お
よび排出弁の状態を示す図である。

【図３】本発明に係る基板処理装置と従来の基板処理装
置におけるパーティクル数の変化を示す対比図である。

【図４】従来の基板処理装置の概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 処理槽 ２ 保持部 ３ 処理液供給ノズル ４ 処理液供給源 ５ 処理液供給管 ７ 外槽 ８ 排出口 ９ 処理液排出管 １０ 排出弁 １１ 液面検出センサ １２ 制御部 Ｗ ウエハ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理液により基板に所定の処理を行う基板
   処理装置において、 処理液を貯溜し、処理液に基板を浸漬させて基板の処理
   を行うための処理槽と、 前記処理槽の外周に配置され、前記処理槽から溢れ出た
   処理液を回収する外槽と、 前記外槽に形成され、前記外槽から処理液を排出するた
   めの排出口と、 前記排出口に連通接続された排出管と、 前記排出管に設けられ、前記外槽から排出される処理液
   の排出量を制御する排出弁と、 前記排出弁の開閉を制御させる制御手段と、を備えたこ
   とを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置において、 前記外槽内における処理液の液面を検出する液面検出手
   段をさらに備え、 前記制御手段は、前記液面検出手段により検出された検
   出結果に基づいて、前記排出弁を制御することを特徴と
   する基板処理装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の基板処理装置において、 前記排出弁が閉の状態で、前記外槽内における処理液の
   液面が前記処理槽内における処理液の液面より上方であ
   ると前記液面検出手段が検出した場合、前記制御手段
   は、前記排出弁を閉の状態から開の状態へ切り換えるこ
   とを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の基板処理装置において、 前記外槽の液面状態を時間情報で記憶する記憶手段をさ
   らに備え、 前記制御手段は、前記記憶手段により記憶されている時
   間情報に基づいて、前記排出弁を制御することを特徴と
   する基板処理装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の基板処理装置において、 前記記憶手段に記憶されている時間情報は、所定の時間
   から前記外槽内における液面が前記処理槽内における処
   理液の液面より上方になるまでの時間という時間情報を
   含むことを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】処理液により基板に所定の処理を行う基板
   処理装置において、 処理液を貯溜し、処理液に基板を浸漬させて基板の処理
   を行うための処理槽と、 前記処理槽の外周に配置され、前記処理槽から溢れ出た
   処理液を回収する外槽と、 前記外槽から排出される処理液の排出量を調整する処理
   液排出量調整手段と、を備えたことを特徴とする基板処
   理装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の基板処理装置において、 前記処理液排出量調整手段は、前記外槽から排出される
   処理液の排出量を制御する制御弁と、前記排出弁の開閉
   を制御させる制御手段と、を備えたことを特徴とする基
   板処理装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載の基板処理装置において、 前記処理液排出量調整手段は、前記外槽内における処理
   液の液面を検出する液面検出手段をさらに備え、 前記制御手段は、前記液面検出手段により検出された検
   出結果に基づいて、前記排出弁を制御することを特徴と
   する基板処理装置。
9. 【請求項９】請求項７に記載の基板処理装置において、 前記排出弁が閉の状態で、前記液面検出手段が、前記外
   槽内における液面が前記処理槽内の処理液の液面より上
   方であると前記液面検出手段が検出した場合、前記制御
   手段は、前記排出弁を閉の状態から開の状態へ切り換え
   ることを特徴とする基板処理装置。
10. 【請求項１０】請求項７に記載の基板処理装置におい
    て、 前記外槽の液面状態を時間情報で記憶する記憶手段をさ
    らに備え、 前記制御手段は、前記記憶手段により記憶されている時
    間情報に基づいて、前記排出弁を制御することを特徴と
    する基板処理装置。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の基板処理装置におい
    て、 前記記憶手段に記憶されている時間情報は、所定の時間
    から前記外槽内における処理液の液面が前記処理槽内に
    おける処理液の液面より上方になるまでの時間という時
    間情報を含むことを特徴とする基板処理装置。