JP2003229356A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理槽内の基板に上方から処理液を供給する
基板処理装置において、処理液が処理槽下部で泡立つこ
とを抑制することを目的とする。 【解決手段】 現像装置３は、搬送ラインHよりも下方
に緩衝板３５を有する。現像液供給パイプ33から供給さ
れた現像液の内、基板が存在しない部分に供給されたも
のは緩衝板３５に衝突して速度が減じられ、現像槽３１
や現像槽３１に貯留されている現像液に当たる速度は遅
くなる。このため、現像液の泡立ちが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
用又はフォトマスク用ガラス基板等の薄板状基板（以
下、単に「基板」という。）の表面に処理液を供給して
処理を行なう基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶表示用の矩形の基板に処理液
を供給して処理を行う基板処理装置には図４のようなも
のがある。

【０００３】すなわち、基板処理装置９０１は基板Ｓを
水平姿勢で支持しながら、所定の高度（搬送ラインとい
う。）にて水平方向に搬送する搬送ローラ９０２と、搬
送ラインよりも上方に設けられ、基板Ｓに対して処理液
を供給するスプレーパイプ９０３と、搬送ラインよりも
下方で処理液を受ける処理槽９０４とを有する。また処
理槽９０４には排液管９０５が接続され、処理槽９０４
に受けられた処理液が流下する。

【０００４】このような基板処理装置９０１では搬送ロ
ーラ９０２で基板Ｓを搬送しながら、スプレーパイプ９
０３から処理液を供給する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この基板処
理装置９０１では基板Ｓが搬送される間、連続してスプ
レーパイプ９０３から処理液を供給している。このた
め、スプレーパイプ９０３の下方において、基板Ｓが未
到達の部分や、基板Ｓが通過した部分、すなわち、搬送
ローラ９０２上にて基板が存在しない部分では、供給さ
れた処理液が処理槽９０４の内面、または、処理槽９０
４に滞留している処理液に当たってしまう。

【０００６】すると供給された処理液が泡立ってしま
う。この泡が多量に発生すると搬送ローラ９０２上の基
板Ｓをも押し上げてしまい、搬送不良を発生させること
がある。

【０００７】これを防止するために基板Ｓの上方に基板
を押さえるための押えローラを設けて基板Ｓが浮き上が
ることを防止する手段も考えられるが、押えローラが存
在する部分では基板Ｓへの処理液の供給が不均一になっ
たり、押さえローラに残存した処理液が基板に転移した
りして処理の均一性が確保できなくなるという問題も生
じる。

【０００８】本発明の目的は基板の上方から処理液を供
給する基板処理装置において、処理槽内での処理液の泡
立ちを抑制することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は
基板を支持する支持手段と、前記基板よりも上方から基
板に処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板より
も下方で処理液を受ける処理槽と、前記基板よりも下方
で、処理槽へ向って進む処理液に当たることで該処理液
の落下速度を緩和する緩衝手段とを備えたことを特徴と
する基板処理装置である。

【００１０】請求項２に記載の発明は請求項１に記載の
基板処理装置において、前記緩衝手段は処理液供給手段
から供給された処理液に当たる緩衝面を有するととも
に、該緩衝面は水平面に対して傾斜していることを特徴
とする基板処理装置である。

【００１１】請求項３に記載の発明は請求項２に記載の
基板処理装置において、前記緩衝手段は複数の緩衝面を
有し、各緩衝面は水平方向に間隔をもって配されている
ことを特徴とする基板処理装置である。

【００１２】請求項４に記載の発明は請求項３に記載の
基板処理装置において、前記緩衝手段は水平面に対して
傾斜した緩衝面を有する緩衝部材を有し、各緩衝部材は
水平方向に間隔をもって配置されていることを特徴とす
る基板処理装置である。

【００１３】請求項５に記載の発明は請求項４に記載の
基板処理装置において、前記緩衝部材は水平方向に延設
された板状の緩衝板であり、該緩衝板は水平面に対して
傾斜した状態で配されるとともに、水平方向に間隔をも
って配置されていることを特徴とする基板処理装置であ
る。

【００１４】請求項６に記載の発明は請求項１ないし請
求項５に記載の基板処理装置において、前記処理液は現
像液であることを特徴とする基板処理装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る基板処理シス
テム１である。基板処理システム１は、塗布装置によっ
て、フォトレジスト（以下レジストという。）が塗布さ
れてレジスト膜が形成され、露光装置によって該レジス
ト膜にパターンが露光され、必要に応じて加熱装置によ
って該レジスト膜が焼き締められた基板を対象に、現像
処理を施すものである。

【００１６】基板処理システム１は、外部から基板Sを
受け取る入口搬送装置2、基板Sに現像液を供給して現像
処理を行なう現像装置3、基板Sに水を供給して現像液を
除去するとともに、現像処理で生じた不要物を基板S上
から除去する水洗装置4、外部に基板Sを渡す出口搬送装
置5を有する。

【００１７】＜入口搬送装置＞入口搬送装置２は筐体２
１内に搬送ローラ２２を複数有する。搬送ローラ２２は
基板Sの搬送方向Dに対して直交し、かつ水平方向に回転
軸を配したローラで、複数の搬送ローラ２２はそれぞれ
の回転軸が平行になる状態で配されている。また、複数
の搬送ローラ２２は所定の高さに設定されている搬送ラ
インHにて基板Sを水平姿勢で支持するようにその配置高
度が設定されている。この入口搬送装置２では搬入され
た基板Sを水平姿勢で支持し、搬送方向Dに沿って水平方
向に搬送する。そして、前記基板Sを現像装置３に渡
す。

【００１８】＜現像装置＞現像装置３は現像槽31と搬送
ローラ32と現像液供給パイプ33と排液管34と緩衝板３５
とを有する。なお、現像装置３が本発明の基板処理装置
に該当する。

【００１９】処理槽としての現像槽３１は、略箱状で、
下部が現像液を貯留可能な受け皿状になっており、しか
も該下部は排液管３４に向って低くなる底面を有してい
る。

【００２０】支持手段としての搬送ローラ３２は搬送ロ
ーラ２２と同様、搬送方向Dに対して直交し、かつ水平
方向に回転軸を配したローラで、それぞれの回転軸が平
行になる状態で配されている。また、複数の搬送ローラ
３２は所定の搬送ラインHにて基板Sを水平姿勢で支持す
るようにその配置高度が設定されている。

【００２１】処理液供給手段としての現像液供給パイプ
33は搬送ラインHで搬送される基板Sよりも上方に設けら
れ、複数のノズル３３ａを有する。ここでのノズル３３
ａは霧状もしくは液滴状で現像液を下方に拡散させて供
給する。また、現像液供給パイプ33には処理液として現
像液を送り込む現像液供給源(不図示)が接続されてい
る。

【００２２】排液管３４は現像槽３１の底面の最下部に
接続されており、現像槽３１に貯留された現像液を外部
に排出する。排出された現像液は廃棄するか、必要に応
じて前記現像液供給源に回収されて再利用される。

【００２３】緩衝手段としての複数の緩衝板３５は搬送
ラインHよりも下方、すなわち、搬送される基板Sよりも
下方に設けられている。緩衝板３５の詳細は後述する。
なお、緩衝板３５が緩衝部材に該当する。

【００２４】＜水洗装置＞水洗装置は水洗槽４１と搬送
ローラ４２と水洗水供給パイプ４３と排液管４４とを有
する。

【００２５】水洗槽４１は、箱状で、下部が受け皿状に
なっており、しかも該下部が排液管４４に向って低くな
る底面を有している。

【００２６】搬送ローラ４２は搬送ローラ２２と同様、
搬送方向Dに対して直交し、かつ水平方向に回転軸を配
したローラで、それぞれの回転軸が平行になる状態で配
されている。また、複数の搬送ローラ３２は所定の搬送
ラインHにて基板Sを水平姿勢で支持するようにその配置
高度が設定されている。

【００２７】水洗水供給パイプ４3は搬送ラインHで搬送
される基板Sよりも上方、および下方に設けられ、複数
のノズル４３ａを有する。ここでのノズル４３ａは霧状
のもしくは液滴状の水洗水を基板S方向に拡散させて供
給する。また、水洗水供給パイプ４3には水洗水を送り
込む水洗水供給源(不図示)が接続されている。

【００２８】排液管４４は水洗槽４１の底面の最下部に
接続されており、水洗槽４１に貯留された水洗水を外部
に排出する。排出された水洗水は廃棄するか、必要に応
じて前記水洗水供給源に回収されて再利用される。

【００２９】＜出口搬送装置＞出口搬送装置５は筐体５
１内に複数の搬送ローラ５１とエアナイフ５３とを有す
る。搬送ローラ５１は基板Sの搬送方向Dに対して直交
し、かつ水平方向に回転軸を配したローラで、複数の搬
送ローラ５１はそれぞれの回転軸が平行になる状態で配
されている。また、複数の搬送ローラ５１は所定の搬送
ラインHにて基板Sを水平姿勢で支持するようにその配置
高度が設定されている。乾燥手段としてのエアナイフ５
３はスリット状の長孔から高圧のガス（エアまたは不活
性ガス）を噴出するものであって、水平面内にて、搬送
方向Dに対して傾斜した方向に該長孔が配された状態で
設置されている。このエアナイフ５３は搬送ラインHを
挟んで上下一対設けられている。

【００３０】出口搬送装置５では水洗装置４から搬出さ
れた基板Sを水平姿勢で支持し、搬送方向Dに沿って水平
方向に搬送する。そして、エアナイフ５３で基板Sの表
裏両面に存在する水を吹き飛ばして乾燥させると共に、
前記基板Sを外部に渡す。

【００３１】＜緩衝手段＞図２は現像装置３の部分拡大
図である。なお、便宜上、搬送ローラ３２の図示は略し
てある。緩衝板３５は搬送方向Dに対して直交し、かつ
水平な方向にその長手方向が配された板状部材で、その
主面３５ａが水平面に対して45度傾いた状態で配置され
ている。

【００３２】また、複数の緩衝板３５同士の搬送方向に
おける間隔は上面視（水平面に対して直交する方向で見
た場合）で互いに重なり合うような間隔とされている。

【００３３】なお主面３５ａが本発明に言う緩衝面に該
当する。また主面とは処理液が到来する方向に向いてい
る面で、ここでは緩衝板３５のうち、上方を向いている
面を指す。

【００３４】＜基板処理システムの動作＞以上のような
構成の基板処理システム１では、表面にレジスト膜が形
成され、該レジスト膜に露光処理が施された基板Sが入
口搬送装置２に搬入される。入口搬送装置２では搬入さ
れた基板Sを搬送ローラ２２によって現像装置３に搬入
する。

【００３５】現像装置３では搬送ローラ32で基板Sを水
平姿勢で支持しつつ搬送方向Dに沿って水平に搬送す
る。一方、現像液供給パイプ３３からは現像液が吐出さ
れ、搬送される基板S表面に供給される。この現像装置
３内での処理については後述する。

【００３６】現像装置３で処理を受けた基板Sは搬送ロ
ーラ３２で水洗装置４に搬送され、水洗装置４では搬送
ローラ４2で基板Sを水平姿勢で支持しつつ搬送方向Dに
沿って水平に搬送する。一方、水洗水供給パイプ４３か
らは水洗水が吐出され、搬送される基板Sの上下両面に
供給される。これにより、基板に付着している現像液や
現像によって生じた残渣を洗い流すことができる。

【００３７】水洗装置４で処理を受けた基板Sは搬送ロ
ーラ５２で出口搬送装置６に搬送される。出口搬送装置
６では、基板Sの両面にエアナイフからガスを吹き付
け、基板Sに付着している水分を吹き飛ばして乾燥させ
る。乾燥された基板Sは出口搬送装置６から外部に引き
渡される。

【００３８】＜現像装置における処理の詳細＞図２のよ
うに現像装置３内では現像液供給パイプ３３から現像液
が供給される。搬送ローラ３２上にて基板Sが存在しな
い部分では、供給された現像液が搬送ローラ３２間を通
過して緩衝板３５に向って落下する。そして、緩衝板３
５に到達した現像液は緩衝板３５の主面３５ａに当たる
ことにより、その落下速度が遅くなり、主面３５ａに沿
って流下する。そして、流下した現像液は緩衝板３５下
端から現像槽３１に落下する。この落下する現像液は現
像液供給パイプ３３から供給されたときの速度に比べて
遅いため、該現像液が現像槽３１に当たる、もしくは現
像槽３１に貯留されている現像液に当たる速度も遅くな
っている。従って、現像液が現像槽３１や現像槽３１に
貯留されている現像液に当たって泡が発生するすること
を抑制できる。また、複数の緩衝板３５同士の搬送方向
における間隔は上面視で互いに重なり合うような間隔と
されているため、現像液供給パイプ３３から供給された
現像液が複数の緩衝板３５に当たらず、緩衝板３５同士
の間隙を素通りしていくことが抑制される。従って、泡
の発生を効果的に抑制することができる。

【００３９】なお、現像装置３内において、基板S上に
現像液が盛られた状態で現像液の供給を停止し、基板S
を静止もしくは搬送方向Dに沿って現像槽３１内にて往
復させることによって現像処理を進行させる「パドル処
理」という処理方法もあるが、処理時間を短縮するため
に基板Sを、静止または搬送方向Dに沿って搬送または現
像槽３１内にて搬送方向Dに沿って往復させながら現像
液供給パイプ３３から連続的に供給する処理もある(連
続供給処理という)。

【００４０】本発明はこのような連続供給処理におい
て、より効果を発揮する。すなわち、連続的に現像液が
供給される場合、搬送ローラ３２上で基板Sが存在しな
い部分へ現像液が供給される時間が長くなる。このた
め、搬送ラインHよりも下方に到達する現像液の量が多
くなるので、現像槽３１下部にて泡立ちが多く起こる傾
向にある。しかし、本発明では緩衝板３５が設けられて
いるので、泡の発生を抑制できる。

【００４１】なお、レジスト膜がカラーレジストである
場合には連続供給処理が採用されることが多い。これは
カラーレジストはパドル処理でよりも連続供給処理での
方が良好に現像されるためである。よって、本発明はカ
ラーレジストの現像処理時に大きな効果を発生させる。

【００４２】＜変形例＞前記実施形態では現像装置を例
としたが、これが洗浄装置、剥離装置、またはエッチン
グ装置であってもよい。洗浄装置の場合は前記現像装置
３において、処理液供給手段として現像液供給パイプ33
と同構成の洗浄液供給パイプが設けられることとなる。
このとき、洗浄液供給パイプからは洗浄用の薬液が供給
される。

【００４３】剥離装置はレジスト膜が形成された基板か
ら該レジスト膜を除去する装置である。すなわち、液晶
や半導体の製造工程では基板にレジスト液が塗布されて
レジスト膜とされ、レジスト膜にパターン露光がなさ
れ、その後、現像を行なってレジスト膜のパターンを形
成し、該レジスト膜をマスクとしてレジスト膜よりも下
方にある薄膜をエッチングする。この後、マスクとして
供されたレジスト膜が除去されるがこのとき前記剥離装
置を用いる。この剥離装置では前記現像装置３におい
て、処理液供給手段として現像液供給パイプ33と同構成
の剥離液供給パイプが設けられることとなる。また、剥
離液供給パイプからはレジストを溶解する剥離液が供給
される。

【００４４】またエッチング装置の場合は前記現像装置
３において、処理液供給手段として現像液供給パイプ33
と同構成のエッチング液供給パイプが設けられることと
なる。このとき、エッチング液供給パイプからはエッチ
ング用の薬液（フッ酸など）が供給される。

【００４５】また、前記実施形態では複数の緩衝板３５
は上面視で重なっているが、重なっていなくてもよい。

【００４６】前記実施形態では緩衝板３５の主面３５ａ
が水平面に対して45度傾いた状態で配置されているが、
少なくとも水平面に対して傾いておれば本発明の効果は
生じる。

【００４７】また前記実施形態では緩衝板３５の主面３
５ａは平面であった。すなわち、主面は、垂直断面（垂
直面と交差する主面の軌跡）が直線であったが、図４の
緩衝板３６の主面３６ａのように垂直断面で湾曲してい
てもよい。すなわち、主面３６ａは垂直断面が処理液が
到来する方向に向って凹状である曲線であっても良い。
なお、主面は、垂直断面が処理液が到来する方向に向っ
て凸である曲線であっても良い。

【００４８】また、緩衝板３５の代わりに円柱状の緩衝
棒を設けて緩衝手段としてもよい。

【００４９】また緩衝板３５の長手方向は搬送方向Dに
対して直交する方向に配されていたが、搬送方向Dに対
して傾いていてもよいし、搬送方向Dと平行していても
よい。

【００５０】また緩衝板３５の長手方向は水平方向に配
されていたが、水平面に対して傾斜していてもよい。

【００５１】また、緩衝板３５は少なくとも搬送ライン
Ｈより下方において現像液が到達する部分に設けられれ
ばよいが、該現像液が到達する部分すべてに設けられれ
ばより好ましい。

【００５２】また、本実施形態の基板処理システム１は
基板Ｓを水平姿勢で搬送していたが、基板Ｓが水平面に
対して傾斜した状態で搬送してもよい。

【発明の効果】本発明の基板処理装置によれば、処理槽
内での処理液の泡立ちを抑制でき、基板を確実に処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板処理システム１の正面図である。

【図２】現像装置３の詳細を示す図である。

【図３】緩衝板３６を示す図である。

【図４】従来の基板処理装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板処理システム ２ 入口搬送装置 ３ 現像装置 ４ 水洗装置 ５ 出口搬送装置 ２１、５１ 筐体 ２２、３２、４２、５２ 搬送ローラ ３１ 現像槽 ３３ 現像液供給パイプ ３４、４４ 排液管 ３５、３６ 緩衝板 ３５ａ、３６ａ 主面 ４１ 水洗槽 ４３ 水洗水供給パイプ ５３ エアナイフ ９０１ 基板処理装置 ９０２ 搬送ローラ ９０３ スプレーパイプ ９０４ 処理槽 ９０５ 排液管 H 搬送ライン S 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝下 隆義 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 GA23 4F040 AA02 AA12 AA14 AB14 AC01 BA38 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA07 FA15 GA53 MA23 MA24 MA26 MA27 PA30 5F046 LA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を支持する支持手段と、 前記基板よりも上方から基板に処理液を供給する処理液
   供給手段と、 前記基板よりも下方で処理液を受ける処理槽と、 前記基板よりも下方で、処理槽へ向って進む処理液に当
   たることで該処理液の落下速度を緩和する緩衝手段とを
   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、 前記緩衝手段は処理液供給手段から供給された処理液に
   当たる緩衝面を有するとともに、該緩衝面は水平面に対
   して傾斜してい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、 前記緩衝手段は複数の緩衝面を有し、各緩衝面は水平方
   向に間隔をもって配されていることを特徴とする基板処
   理装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の基板処理装置において、 前記緩衝手段は水平面に対して傾斜した緩衝面を有する
   緩衝部材を有し、各緩衝部材は水平方向に間隔をもって
   配置されてい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、 前記緩衝部材は水平方向に延設された板状の緩衝板であ
   り、該緩衝板は水平面に対して傾斜した状態で配される
   とともに、水平方向に間隔をもって配置されていること
   を特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５に記載の基板処理
   装置において、前記処理液は現像液であることを特徴と
   する基板処理装置。