JP2004273984A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の表面にリンス液を供給して基板を処理する場合に、リンス液（純水）の使用量を低減させることができる方法を提供する。
【解決手段】基板Ｗが水洗処理部１０の処理チャンバ１２内へ搬入されてきた当初においては入口ノズル２０と上部スプレイノズル２２とからリンス液を基板へ供給し、それ以後、基板が処理チャンバ１０内から搬出されるまでは上部スプレイノズル２２と下部スプレイノズル２４とからリンス液を基板へ供給する。
【選択図】 図１
【解決手段】基板Ｗが水洗処理部１０の処理チャンバ１２内へ搬入されてきた当初においては入口ノズル２０と上部スプレイノズル２２とからリンス液を基板へ供給し、それ以後、基板が処理チャンバ１０内から搬出されるまでは上部スプレイノズル２２と下部スプレイノズル２４とからリンス液を基板へ供給する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、プリント基板等の基板の表面にリンス液を供給して基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ等の基板の表面に、フォトリソグラフィ技術を利用して銅、アルミニウム、銀等の金属材料で配線パターンを形成するには、まず、基板の表面に銅、アルミニウム、銀等の金属膜を形成し、その金属膜上にフォトレジスト膜を形成した後、基板に対し露光、現像およびエッチングの各処理を施して所望のパターニングを行い、その後に、基板上に残っているフォトレジストの被膜を基板表面から剥離して除去する。これらの一連のプロセスのうち、基板上からフォトレジスト被膜を除去する工程では、例えばアミンを含む有機剥離液が使用される。そして、剥離処理後の基板は、純水を使用してリンス処理された後、乾燥処理される。
【０００３】
ここで、アミンを含む有機剥離液を使用して基板を剥離処理した後、剥離液が付着した基板の表面に純水を供給してリンス処理すると、アミンを含む剥離液が純水と混ざり合って強アルカリ性の溶液が生成される。この結果、配線パターンを形成する金属膜が腐食されあるいは溶解する、といった問題が発生する。そこで、このような問題点を解決するために、剥離処理後のリンス処理において、二酸化炭素を溶解させた純水を使用する、といった方法が提案されている。すなわち、アミンを含む剥離液が付着した基板の表面に対し二酸化炭素を溶解させた純水を大量に吐出することにより、アミンによるアルカリ性を中和して強アルカリ性の溶液が生成されるのを防止する、といった方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、二酸化炭素が溶解した純水をリンス液として使用する水洗処理部を備えた従来の基板処理装置の概略構成の１例を示す模式的正面図である。この基板処理装置には、水洗処理部６０の前段側に水洗処理部６０と隣接して剥離処理部６２が設けられている。
【０００５】
剥離処理部６２は、その一部しか図示しておらず詳細な構成を示していないが、処理チャンバ６４を備え、処理チャンバ６４の内部には、基板Ｗを支持して水平方向へ搬送するローラコンベア６６が配設されている。基板Ｗは、ローラコンベア６６によって水平姿勢に支持され、あるいは、基板搬送方向と直交する方向において僅かに傾斜した姿勢に支持されて搬送される。この基板Ｗは、エッチング処理後の基板であって、その表面にはフォトレジスト被膜が被着している。また、基板搬送路の上方には、基板搬送路に沿って複数の剥離液吐出ノズル（図示せず）が設置されている。そして、処理チャンバ６４内において基板Ｗをローラコンベア６６によって搬送しつつ、剥離液吐出ノズルから基板Ｗの上面へ剥離液、例えば１−メチル−２−ピロリドン、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン等のアミンを含む有機剥離液が供給される。これにより、基板Ｗの表面に被着したフォトレジスト被膜が溶解して基板Ｗの表面から除去される。
【０００６】
剥離処理部６２において剥離処理され処理チャンバ６４の出口６８から搬出される基板Ｗに表面には剥離液１が付着しており、基板Ｗは、その表面に剥離液１が付着した状態で水洗処理部６０へ搬送される。水洗処理部６０は、入口側開口７２および出口側開口７４を有する処理チャンバ７０を備え、処理チャンバ７０の内部には、基板Ｗを水平姿勢もしくは僅かに傾斜した姿勢に支持して水平方向へ搬送するローラコンベア７６が配設されている。処理チャンバ７０の入口側開口７２付近には、基板Ｗの上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル７８が配設されている。また、基板搬送路を挟んでその上方および下方には、それぞれ基板搬送路に沿って上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２が連設されている。入口ノズル７８、上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２にそれぞれ連通接続された各リンス液供給配管８４、８６、８８は、それぞれ配管９０ａに連通接続され、配管９０ａはポンプ９２の吐出口側に流路接続されている。ポンプ９２の吸込口側は、配管９０ｂを介して、純水２が貯留された貯水槽９４の底部に流路接続されている。そして、配管９０ａの途中には、ガス溶解モジュール９６が介挿されており、ガス溶解モジュール９６に、ガスボンベ等の炭酸ガス供給源に接続されたガス供給管９８が接続されていて、配管９０ａを通ってリンス液供給配管８４、８６、８８へ送給される純水中に二酸化炭素を溶解させるようになっている。
【０００７】
処理チャンバ７０の底部には、排液用配管１００が連通接続されており、排液用配管１００を通って使用済みのリンス液が廃棄されるようになっている。また、図示していないが、水洗処理部６０の下流側には複数の水洗処理部が連設されている。そして、下流側に配置された水洗処理部において基板の洗浄に使用された純水は、その水洗処理部と隣接する上流側の水洗処理部の貯水槽内へ送られ、最下流側に位置する水洗処理部から順次、上流側に位置する各水洗処理部の貯水槽内へ送られてきた使用済みの純水が、送液配管１０２を通って水洗処理部６０の貯水槽９４内へ供給されるようになっている。
【０００８】
図３に示した構成の水洗処理部６０においては、処理チャンバ７０内へ入口側開口７２を通って搬入されてきた基板Ｗは、まず、入口ノズル７８から基板Ｗの上面へカーテン状に吐出されるリンス液により、表面に付着した剥離液１が洗い流される。さらに、処理チャンバ７０内を基板Ｗがローラコンベア７６によって搬送されつつ、上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２から基板Ｗの上・下両面へそれぞれリンス液が吐出されることにより、基板Ｗの表面に付着した剥離液１が洗い流される。このとき、基板Ｗ上においてアミンを含む剥離液とリンス液（純水）とが混合した溶液が生成されるが、リンス液中には二酸化炭素が溶解しているので、アミンによるアルカリ性が中和されて溶液が強アルカリ性となるのが防止される。そして、水洗処理部６０でのリンス処理が終了した基板Ｗは、処理チャンバ７０内から出口側開口７４を通って搬出され、隣接する水洗処理部へ搬送される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１４１２６９号公報（第５−６頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示したような構成を備えた従来の基板処理装置では、水洗処理部６０において基板Ｗのリンス処理に使用された後のリンス液は、処理チャンバ７０の底部から排液用配管１００を通って全て廃棄されていた。これは、リンス液に剥離液が混合することにより、使用済みのリンス液中には、剥離液中に含まれていたアミンが腐食成分として含まれるからである。このように、使用済みのリンス液は全て廃棄するようにしていたため、水洗処理部６０と隣接する下流側の水洗処理部から送液配管１０２を通って貯水槽９４内へ供給される純水の量では、入口ノズル７８、上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２からそれぞれ基板Ｗへ供給されるリンス液の量には足りず、別途、純水供給源から純水を貯水槽９４内へ供給することが必要である。このため、純水の使用量が多くなり、また、それに伴って炭酸ガスの消費量も多くなる、といった問題点がある。
【００１１】
一方、純水の使用量を少しでも減らそうとして、処理チャンバ７０の底部から排出される使用済みリンス液の一部を貯水槽９４内へ戻し、リンス液を循環使用しようとすると、貯水槽９４内のリンス液中にアミン（腐食成分）が残存し、次にリンス処理される基板において問題を生じることになる。
【００１２】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板の表面にリンス液を供給して基板を処理する場合において、リンス液（純水）の使用量を低減させることができる基板処理方法を提供すること、および、その方法を好適に実施することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、処理チャンバ内において基板を搬送しつつ、前記処理チャンバの入口付近に配設され基板の上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル、ならびに、基板搬送路を挟んでその上方および下方にそれぞれ基板搬送路に沿って連設され基板の上面および下面へリンス液を吐出する上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルから、基板に対しそれぞれリンス液を供給して基板を処理する基板処理方法において、基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては前記入口ノズルと前記上部スプレイノズルとからリンス液を基板へ供給し、それ以後、基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは前記上部スプレイノズルと前記下部スプレイノズルとからリンス液を基板へ供給することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の基板処理方法において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板が、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液が、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは廃棄し、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは回収槽へ回収して再使用することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の基板処理方法において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値を継続的に計測し、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の基板処理方法において、前記指示値がｐＨ値であり、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、計測されたｐＨ値が所定値以下になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは使用済みリンス液が回収槽へ回収して再使用することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、基板の処理が行われる処理チャンバと、処理チャンバ内において基板を搬送する基板搬送手段と、前記処理チャンバの入口付近に配設され基板の上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズルと、前記処理チャンバ内に、基板搬送路を挟んでその上方および下方にそれぞれ基板搬送路に沿って連設され、基板の上面および下面へリンス液を吐出する上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルと、前記入口ノズルならびに前記上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルにそれぞれ連通接続された各リンス液供給配管と、この各リンス液供給配管を通して前記入口ノズルならびに前記上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルにそれぞれリンス液を供給するリンス液供給手段と、を備えた基板処理装置において、前記各リンス液供給配管にそれぞれ開閉制御弁を介挿し、基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては、前記入口ノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁と、前記上部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁とを開き、それ以後、基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記上部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁と、前記下部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁とを開くように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の基板処理装置において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板が、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液が、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を廃棄する排液用配管と、この排液用配管に介挿された開閉制御弁と、使用済みリンス液を回収するための回収用配管と、この回収用配管に介挿された開閉制御弁と、前記処理チャンバの底部から前記回収用配管を通って排出されてくる使用済みリンス液を回収する回収槽と、基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項５記載の基板処理装置において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を廃棄する排液用配管と、この排液用配管に介挿された開閉制御弁と、使用済みリンス液を回収するための回収用配管と、この回収用配管に介挿された開閉制御弁と、前記処理チャンバの底部から前記回収用配管を通って排出されてくる使用済みリンス液を回収する回収槽と、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値を継続的に計測する計測手段と、この計測手段からの計測信号に基づいて、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になってから基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の基板処理装置において、前記指示値がｐＨ値であり、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、計測されたｐＨ値が所定値以下になってから基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように、前記制御手段によって制御することを特徴とする。
【００２１】
請求項１に係る発明の基板処理方法によると、また、請求項５に係る発明の基板処理装置を使用すると、基板が処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては、入口ノズルと上部スプレイノズルだけからリンス液が基板へ供給され、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、上部スプレイノズルと下部スプレイノズルだけからリンス液が基板へ供給されるので、常時、入口ノズルと上部スプレイノズルと下部スプレイノズルからリンス液が基板へ供給される場合に比べて、リンス液の使用量が少なくなる。
【００２２】
請求項２に係る発明の基板処理方法では、また、請求項６に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液が、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過した以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、回収槽へ回収して再使用されるので、リンス液である純水の使用量がより低減され、また、二酸化炭素の消費量が少なくなる。一方、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は廃棄される。また、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過した時点では、基板の上面に付着していた剥離液の大部分はリンス液によって洗い流されているので、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過した以後に処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液には、アミンがほとんど含まれていない。このため、その使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用するようにしても、回収槽内のリンス液中にアミン（腐食成分）が残存する可能性は少ない。したがって、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【００２３】
請求項３に係る発明の基板処理方法では、また、請求項７に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値が継続的に計測され、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になると、すなわち、基板上からアミンを含む剥離液がほとんど除去されると、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は、回収槽へ回収して再使用されるので、リンス液である純水の使用量がより低減され、また、二酸化炭素の消費量が少なくなる。一方、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は廃棄される。また、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になった以後に処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液には、アミンがほとんど含まれていないので、その使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用するようにしても、回収槽内のリンス液中にアミン（腐食成分）が残存する可能性は少ない。したがって、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【００２４】
請求項４に係る発明の基板処理方法では、また、請求項８に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液のｐＨ値が継続的に計測され、計測されたｐＨ値が所定値以下になると、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液が回収槽へ回収して再使用される。一方、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は廃棄される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１および図２を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、この発明の実施形態の１例を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的正面断面図である。この図においては、水洗処理部のみを示している。水洗処理部１０の前段側には、水洗処理部１０と隣接して剥離処理部が設けられているが、剥離処理部については上述したので、ここでは、その説明を省略する。
【００２７】
水洗処理部１０は、入口側開口１４および出口側開口１６を有する処理チャンバ１２を備え、処理チャンバ１２の内部には、基板Ｗを水平姿勢もしくは僅かに傾斜した姿勢に支持して水平方向へ搬送するローラコンベア１８が配設されている。この水洗処理部１０へは、剥離処理部から表面に剥離液１が付着した状態の基板Ｗが搬送されてくる。処理チャンバ１２の入口側開口１４付近には、基板Ｗの上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル２０が配設されている。また、基板搬送路を挟んでその上方および下方には、それぞれ基板搬送路に沿って上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４が連設されている。これらの構成は、上記した従来の装置と同様である。
【００２８】
入口ノズル２０、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４には、リンス液供給配管２６、２８、３０がそれぞれ連通接続されており、各リンス液供給配管２６、２８、３０には、開閉制御弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３がそれぞれ介挿されている。各リンス液供給配管２６、２８、３０は、それぞれ配管３２ａに連通接続され、３２ａはポンプ３４の吐出口側に流路接続されている。ポンプ３４の吸込口側は、配管３２ｂを介して、純水２が貯留された貯水槽３６の底部に流路接続されている。そして、配管３２ａの途中には、ガス溶解モジュール３８が介挿されており、ガス溶解モジュール３８に、ガスボンベ等の炭酸ガス供給源に接続されたガス供給管４０が接続されていて、配管３２ａを通ってリンス液供給配管２６、２８、３０へ送給される純水中に二酸化炭素を溶解させるようになっている。なお、純水中に二酸化炭素を溶解させる手段は、配管３２ａの途中にガス溶解モジュール３８を介挿する構成に限らず、どのようなものであってもよく、例えば、タンク内に貯留された純水中で二酸化炭素をバブリングして、二酸化炭素が溶解した純水を製造するようにしてもよい。
【００２９】
処理チャンバ１２の底部には、液流出管４２が連通接続されており、液流出管４２は、回収用配管４４と排液用配管４６とに分岐している。回収用配管４４の先端流出口は、貯水槽３６内へ導入されている。また、排液用配管４６を通って使用済みのリンス液が廃棄されるようになっている。回収用配管４４および排液用配管４６には、開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５がそれぞれ介挿されている。さらに、液流出管４２には、その内部を流れる使用済みリンス液のｐＨ値を継続的に計測するｐＨ計４８が介挿されている。ｐＨ計４８からの計測信号は、コントローラ５０に入力されるようになっている。また、コントローラ５０からは、開閉制御弁Ｖ１〜Ｖ５へ制御信号が送られ、その制御信号によって各開閉制御弁Ｖ１〜Ｖ５の開閉動作が制御されるようになっている。
【００３０】
また、貯水槽４８内へ先端流出口が導入された純水供給用配管５２が設けられており、純水供給源から純水供給用配管５２を通って純水が貯水槽４８内へ適宜供給されるようになっている。なお、図３に関して上述したように、水洗処理部１０の下流側に複数の水洗処理部が連設されている場合には、最下流側に位置する水洗処理部から順次、上流側に位置する各水洗処理部の貯水槽内へ送られてきた使用済みの純水を、水洗処理部１０の貯水槽４８内へ供給する構成とすることができる。
【００３１】
次に、図１に示した構成の水洗処理部１０における処理動作の１例について、図２に示すタイムチャートを参照しながら説明する。なお、この処理動作では、液流出管４２にｐＨ計４８を付設しておかなくてもよい。
【００３２】
剥離処理部から水洗処理部１０へ、表面に剥離液１が付着した状態の基板Ｗが搬送され、水洗処理部１０の処理チャンバ１２内へ入口側開口１４を通って基板Ｗが搬入されてくる。このとき、開閉制御弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５は開かれ、開閉制御弁Ｖ３、Ｖ４は閉じられている。したがって、入口ノズル２０と上部スプレイノズル２２だけからそれぞれリンス液が吐出され、下部スプレイノズル２４からはリンス液が吐出されていない。そして、処理チャンバ１２内へ搬入されてきた基板Ｗは、入口ノズル２０からカーテン状に吐出されるリンス液により、表面に付着した剥離液１の大部分が洗い流される。また、上部スプレイノズル２２から基板Ｗの上面へ吐出されるリンス液により、基板Ｗの表面上に残った剥離液１が洗い流される。このとき、基板Ｗ上においてアミンを含む剥離液とリンス液（純水）とが混合した溶液が生成されるが、リンス液中には二酸化炭素が溶解しているので、アミンによるアルカリ性が中和されて溶液が強アルカリ性となるのが防止される。
【００３３】
ローラコンベア１８によって基板Ｗがさらに搬送され、基板Ｗが入口ノズル２０の直下位置を通過し終わると、開閉制御弁Ｖ２、Ｖ５を開いたまま、また、開閉制御弁Ｖ４を閉じたままで、開閉制御弁Ｖ１が閉じられ、一方、開閉制御弁Ｖ３が開かれる。したがって、上部スプレイノズル２２と下部スプレイノズル２４だけからそれぞれリンス液が吐出され、入口ノズル２０からのリンス液の吐出は停止される。そして、ローラコンベア１８によって処理チャンバ１２内を搬送される基板Ｗは、上部スプレイノズル２２から吐出されるリンス液により、基板Ｗの表面上に残存している剥離液１がほとんど洗い流される。また、下部スプレイノズル２４から基板Ｗの下面へ吐出されるリンス液により、基板Ｗの下面側に回り込んだ剥離液１が洗い流される。なお、開閉制御弁Ｖ１を閉じると同時に開閉制御弁Ｖ３を開く必要は必ずしも無く、開閉制御弁Ｖ３を先に開き、その後に開閉制御弁Ｖ１を閉じるようにするなどしてもよい。
【００３４】
基板Ｗが処理チャンバ１２内へ搬入されてからこの時点までは、開閉制御弁Ｖ５が開かれているので、入口ノズル２０、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４から基板Ｗへそれぞれ吐出され基板Ｗ上から処理チャンバ１２の底部に流下した使用済みのリンス液は、処理チャンバ１２の底部から液流出管４２内へ流出し、液流出管４２から排液用配管４６を通って廃棄される。そして、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４から基板Ｗの上・下両面へそれぞれ吐出されるリンス液により、基板Ｗ上から剥離液１がほとんど洗い流された時点で、開閉制御弁Ｖ２、Ｖ３を開いたまま、また、開閉制御弁Ｖ１を閉じたままで、開閉制御弁Ｖ５が閉じられ、一方、開閉制御弁Ｖ４が開かれる。これにより、使用済みリンス液は、処理チャンバ１２の底部から液流出管４２および回収用配管４４を通って貯水槽３６内へ流入し、貯水槽３６内の純水２と混合される。この時点では、基板Ｗの上面に付着していた剥離液１の大部分がリンス液によって洗い流され排液用配管４６を通って廃棄されているので、使用済みリンス液には、アミンがほとんど含まれていない。このため、使用済みリンス液を貯水槽３６へ戻しても、貯水槽３６内のリンス液（純水２）中にアミンが混入する可能性は少ない。したがって、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【００３５】
上部スプレイノズル２２と下部スプレイノズル２４との間を通過する間に、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４からそれぞれ吐出されるリンス液によって洗浄され表面に付着した剥離液１が洗い落とされた基板Ｗは、水洗処理部１０の処理チャンバ１２内から出口側開口１６を通って搬出され、隣接する水洗処理部等へ搬送される。処理チャンバ１２内から基板Ｗが搬出されると、開閉制御弁Ｖ２は、そのまま開いた状態を継続し、開閉制御弁Ｖ３、Ｖ４が閉じられ、一方、開閉制御弁Ｖ１、Ｖ５が開かれて、最初の状態に戻る。そして、次にリンス処理すべき剥離処理後の基板Ｗが水洗処理部１０へ搬送されてきて、上記した処理動作が繰り返される。
【００３６】
上記した処理動作では、基板Ｗが処理チャンバ１２内へ搬入されてから所定時間が経過して、基板Ｗ上から剥離液１がほとんど洗い流されたと考えられる時点で、開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５の開閉動作を切り替えることにより、その時点までは排液用配管４６を通って廃棄されていた使用済みリンス液を、回収用配管４４を通して貯水槽３６内へ回収するようにしているが、処理チャンバ１２の底部から流出する使用済みリンス液のｐＨ値の変化によって開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５の開閉動作を切り替えるようにしてもよい。すなわち、リンス処理が進行するのに従って、基板Ｗ上の剥離液１が洗い流されてアミンの量も減少し、基板Ｗ上から剥離液１がほぼ除去された時点では、使用済みリンス液のｐＨ値が酸性側に傾くことになる。そこで、液流出管４２に介挿されたｐＨ計４８により、その内部を流れる使用済みリンス液のｐＨ値を継続的に計測して、その計測信号をコントローラ５０へ送り、使用済みリンス液のｐＨ値が酸性側に傾いた時点で、コントローラ５０から開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５へ制御信号を送って、開閉制御弁Ｖ４を開くとともに開閉制御弁Ｖ５を閉じるようにする。これにより、その時点まで排液用配管４６を通って廃棄されていた使用済みリンス液が、回収用配管４４を通して貯水槽３６内へ回収されるようにする。
【００３７】
なお、上記した実施形態では、処理チャンバ１２の底部から排出される使用済みリンス液のｐＨ値を計測するｐＨ計４８を液流出管４２に介挿するようにしたが、ｐＨ計以外でも、使用済みリンス液中に含まれるアミンの量の減少を検出することができる測定器であれば使用可能であり、例えば使用済みリンス液の電気伝導度や比抵抗を測定する測定器を設けるようにしてもよい。そして、これらの測定器を用いて、使用済みリンス液中のアミンの量が所定値以下になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、アミンの量が所定値以下になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、使用済みリンス液を貯水槽（回収槽）へ回収して再使用するようにする。
【００３８】
また、上記した実施形態では、剥離処理後のリンス処理においてこの発明を適用した例を示したが、この発明は、エッチング処理後や現像処理後などに行われるリンス処理についても適用することが可能である。また、エッチング処理後や現像処理後のリンス処理においてこの発明を適用する場合には、剥離液中のアミンによって使用済みのリンス液がアルカリ性になって金属膜を腐食・溶解する、といった問題は生じないので、常に開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５の一方を全開にし他方を全閉にする、といった制御を行う必要性は必ずしも無い。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の基板処理方法によると、また、請求項５に係る発明の基板処理装置を使用すると、リンス液（純水）の使用量を低減させることができる。
【００４０】
請求項２ないし請求項４に係る各発明の基板処理方法では、また、請求項６ないし請求項８に係る各発明の基板処理装置では、リンス液である純水の使用量をより低減することができ、また、二酸化炭素の消費量を少なくすることができる。そして、使用済みリンス液を回収して再使用するようにしても、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的正面断面図である。
【図２】図１に示した基板処理装置の水洗処理部における処理動作の１例を説明するためのタイムチャートである。
【図３】二酸化炭素が溶解した純水をリンス液として使用する水洗処理部を備えた従来の基板処理装置の概略構成の１例を示す模式的正面図である。
【符号の説明】
Ｗ 基板
１ 剥離液
２ 純水
１０ 水洗処理部
１２ 処理チャンバ
１４ 処理チャンバの入口側開口
１６ 処理チャンバの出口側開口
１８ ローラコンベア
２０ 入口ノズル
２２ 上部スプレイノズル
２４ 下部スプレイノズル
２６、２８、３０ リンス液供給配管
３２ａ、３２ｂ 配管
３４ ポンプ
３６ 貯水槽
３８ ガス溶解モジュール
４０ ガス供給管
４２ 液流出管
４４ 回収用配管
４６ 排液用配管
４８ ｐＨ計
５０ コントローラ
５２ 純水供給用配管
Ｖ１〜Ｖ５ 開閉制御弁
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、プリント基板等の基板の表面にリンス液を供給して基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ等の基板の表面に、フォトリソグラフィ技術を利用して銅、アルミニウム、銀等の金属材料で配線パターンを形成するには、まず、基板の表面に銅、アルミニウム、銀等の金属膜を形成し、その金属膜上にフォトレジスト膜を形成した後、基板に対し露光、現像およびエッチングの各処理を施して所望のパターニングを行い、その後に、基板上に残っているフォトレジストの被膜を基板表面から剥離して除去する。これらの一連のプロセスのうち、基板上からフォトレジスト被膜を除去する工程では、例えばアミンを含む有機剥離液が使用される。そして、剥離処理後の基板は、純水を使用してリンス処理された後、乾燥処理される。
【０００３】
ここで、アミンを含む有機剥離液を使用して基板を剥離処理した後、剥離液が付着した基板の表面に純水を供給してリンス処理すると、アミンを含む剥離液が純水と混ざり合って強アルカリ性の溶液が生成される。この結果、配線パターンを形成する金属膜が腐食されあるいは溶解する、といった問題が発生する。そこで、このような問題点を解決するために、剥離処理後のリンス処理において、二酸化炭素を溶解させた純水を使用する、といった方法が提案されている。すなわち、アミンを含む剥離液が付着した基板の表面に対し二酸化炭素を溶解させた純水を大量に吐出することにより、アミンによるアルカリ性を中和して強アルカリ性の溶液が生成されるのを防止する、といった方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、二酸化炭素が溶解した純水をリンス液として使用する水洗処理部を備えた従来の基板処理装置の概略構成の１例を示す模式的正面図である。この基板処理装置には、水洗処理部６０の前段側に水洗処理部６０と隣接して剥離処理部６２が設けられている。
【０００５】
剥離処理部６２は、その一部しか図示しておらず詳細な構成を示していないが、処理チャンバ６４を備え、処理チャンバ６４の内部には、基板Ｗを支持して水平方向へ搬送するローラコンベア６６が配設されている。基板Ｗは、ローラコンベア６６によって水平姿勢に支持され、あるいは、基板搬送方向と直交する方向において僅かに傾斜した姿勢に支持されて搬送される。この基板Ｗは、エッチング処理後の基板であって、その表面にはフォトレジスト被膜が被着している。また、基板搬送路の上方には、基板搬送路に沿って複数の剥離液吐出ノズル（図示せず）が設置されている。そして、処理チャンバ６４内において基板Ｗをローラコンベア６６によって搬送しつつ、剥離液吐出ノズルから基板Ｗの上面へ剥離液、例えば１−メチル−２−ピロリドン、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン等のアミンを含む有機剥離液が供給される。これにより、基板Ｗの表面に被着したフォトレジスト被膜が溶解して基板Ｗの表面から除去される。
【０００６】
剥離処理部６２において剥離処理され処理チャンバ６４の出口６８から搬出される基板Ｗに表面には剥離液１が付着しており、基板Ｗは、その表面に剥離液１が付着した状態で水洗処理部６０へ搬送される。水洗処理部６０は、入口側開口７２および出口側開口７４を有する処理チャンバ７０を備え、処理チャンバ７０の内部には、基板Ｗを水平姿勢もしくは僅かに傾斜した姿勢に支持して水平方向へ搬送するローラコンベア７６が配設されている。処理チャンバ７０の入口側開口７２付近には、基板Ｗの上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル７８が配設されている。また、基板搬送路を挟んでその上方および下方には、それぞれ基板搬送路に沿って上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２が連設されている。入口ノズル７８、上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２にそれぞれ連通接続された各リンス液供給配管８４、８６、８８は、それぞれ配管９０ａに連通接続され、配管９０ａはポンプ９２の吐出口側に流路接続されている。ポンプ９２の吸込口側は、配管９０ｂを介して、純水２が貯留された貯水槽９４の底部に流路接続されている。そして、配管９０ａの途中には、ガス溶解モジュール９６が介挿されており、ガス溶解モジュール９６に、ガスボンベ等の炭酸ガス供給源に接続されたガス供給管９８が接続されていて、配管９０ａを通ってリンス液供給配管８４、８６、８８へ送給される純水中に二酸化炭素を溶解させるようになっている。
【０００７】
処理チャンバ７０の底部には、排液用配管１００が連通接続されており、排液用配管１００を通って使用済みのリンス液が廃棄されるようになっている。また、図示していないが、水洗処理部６０の下流側には複数の水洗処理部が連設されている。そして、下流側に配置された水洗処理部において基板の洗浄に使用された純水は、その水洗処理部と隣接する上流側の水洗処理部の貯水槽内へ送られ、最下流側に位置する水洗処理部から順次、上流側に位置する各水洗処理部の貯水槽内へ送られてきた使用済みの純水が、送液配管１０２を通って水洗処理部６０の貯水槽９４内へ供給されるようになっている。
【０００８】
図３に示した構成の水洗処理部６０においては、処理チャンバ７０内へ入口側開口７２を通って搬入されてきた基板Ｗは、まず、入口ノズル７８から基板Ｗの上面へカーテン状に吐出されるリンス液により、表面に付着した剥離液１が洗い流される。さらに、処理チャンバ７０内を基板Ｗがローラコンベア７６によって搬送されつつ、上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２から基板Ｗの上・下両面へそれぞれリンス液が吐出されることにより、基板Ｗの表面に付着した剥離液１が洗い流される。このとき、基板Ｗ上においてアミンを含む剥離液とリンス液（純水）とが混合した溶液が生成されるが、リンス液中には二酸化炭素が溶解しているので、アミンによるアルカリ性が中和されて溶液が強アルカリ性となるのが防止される。そして、水洗処理部６０でのリンス処理が終了した基板Ｗは、処理チャンバ７０内から出口側開口７４を通って搬出され、隣接する水洗処理部へ搬送される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１４１２６９号公報（第５−６頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示したような構成を備えた従来の基板処理装置では、水洗処理部６０において基板Ｗのリンス処理に使用された後のリンス液は、処理チャンバ７０の底部から排液用配管１００を通って全て廃棄されていた。これは、リンス液に剥離液が混合することにより、使用済みのリンス液中には、剥離液中に含まれていたアミンが腐食成分として含まれるからである。このように、使用済みのリンス液は全て廃棄するようにしていたため、水洗処理部６０と隣接する下流側の水洗処理部から送液配管１０２を通って貯水槽９４内へ供給される純水の量では、入口ノズル７８、上部スプレイノズル８０および下部スプレイノズル８２からそれぞれ基板Ｗへ供給されるリンス液の量には足りず、別途、純水供給源から純水を貯水槽９４内へ供給することが必要である。このため、純水の使用量が多くなり、また、それに伴って炭酸ガスの消費量も多くなる、といった問題点がある。
【００１１】
一方、純水の使用量を少しでも減らそうとして、処理チャンバ７０の底部から排出される使用済みリンス液の一部を貯水槽９４内へ戻し、リンス液を循環使用しようとすると、貯水槽９４内のリンス液中にアミン（腐食成分）が残存し、次にリンス処理される基板において問題を生じることになる。
【００１２】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板の表面にリンス液を供給して基板を処理する場合において、リンス液（純水）の使用量を低減させることができる基板処理方法を提供すること、および、その方法を好適に実施することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、処理チャンバ内において基板を搬送しつつ、前記処理チャンバの入口付近に配設され基板の上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル、ならびに、基板搬送路を挟んでその上方および下方にそれぞれ基板搬送路に沿って連設され基板の上面および下面へリンス液を吐出する上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルから、基板に対しそれぞれリンス液を供給して基板を処理する基板処理方法において、基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては前記入口ノズルと前記上部スプレイノズルとからリンス液を基板へ供給し、それ以後、基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは前記上部スプレイノズルと前記下部スプレイノズルとからリンス液を基板へ供給することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の基板処理方法において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板が、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液が、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは廃棄し、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは回収槽へ回収して再使用することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の基板処理方法において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値を継続的に計測し、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の基板処理方法において、前記指示値がｐＨ値であり、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、計測されたｐＨ値が所定値以下になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは使用済みリンス液が回収槽へ回収して再使用することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、基板の処理が行われる処理チャンバと、処理チャンバ内において基板を搬送する基板搬送手段と、前記処理チャンバの入口付近に配設され基板の上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズルと、前記処理チャンバ内に、基板搬送路を挟んでその上方および下方にそれぞれ基板搬送路に沿って連設され、基板の上面および下面へリンス液を吐出する上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルと、前記入口ノズルならびに前記上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルにそれぞれ連通接続された各リンス液供給配管と、この各リンス液供給配管を通して前記入口ノズルならびに前記上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルにそれぞれリンス液を供給するリンス液供給手段と、を備えた基板処理装置において、前記各リンス液供給配管にそれぞれ開閉制御弁を介挿し、基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては、前記入口ノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁と、前記上部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁とを開き、それ以後、基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記上部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁と、前記下部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁とを開くように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の基板処理装置において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板が、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液が、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を廃棄する排液用配管と、この排液用配管に介挿された開閉制御弁と、使用済みリンス液を回収するための回収用配管と、この回収用配管に介挿された開閉制御弁と、前記処理チャンバの底部から前記回収用配管を通って排出されてくる使用済みリンス液を回収する回収槽と、基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項５記載の基板処理装置において、前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を廃棄する排液用配管と、この排液用配管に介挿された開閉制御弁と、使用済みリンス液を回収するための回収用配管と、この回収用配管に介挿された開閉制御弁と、前記処理チャンバの底部から前記回収用配管を通って排出されてくる使用済みリンス液を回収する回収槽と、前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値を継続的に計測する計測手段と、この計測手段からの計測信号に基づいて、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になってから基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の基板処理装置において、前記指示値がｐＨ値であり、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、計測されたｐＨ値が所定値以下になってから基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように、前記制御手段によって制御することを特徴とする。
【００２１】
請求項１に係る発明の基板処理方法によると、また、請求項５に係る発明の基板処理装置を使用すると、基板が処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては、入口ノズルと上部スプレイノズルだけからリンス液が基板へ供給され、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、上部スプレイノズルと下部スプレイノズルだけからリンス液が基板へ供給されるので、常時、入口ノズルと上部スプレイノズルと下部スプレイノズルからリンス液が基板へ供給される場合に比べて、リンス液の使用量が少なくなる。
【００２２】
請求項２に係る発明の基板処理方法では、また、請求項６に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液が、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過した以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、回収槽へ回収して再使用されるので、リンス液である純水の使用量がより低減され、また、二酸化炭素の消費量が少なくなる。一方、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は廃棄される。また、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過した時点では、基板の上面に付着していた剥離液の大部分はリンス液によって洗い流されているので、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過した以後に処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液には、アミンがほとんど含まれていない。このため、その使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用するようにしても、回収槽内のリンス液中にアミン（腐食成分）が残存する可能性は少ない。したがって、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【００２３】
請求項３に係る発明の基板処理方法では、また、請求項７に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値が継続的に計測され、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になると、すなわち、基板上からアミンを含む剥離液がほとんど除去されると、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は、回収槽へ回収して再使用されるので、リンス液である純水の使用量がより低減され、また、二酸化炭素の消費量が少なくなる。一方、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は廃棄される。また、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になった以後に処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液には、アミンがほとんど含まれていないので、その使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用するようにしても、回収槽内のリンス液中にアミン（腐食成分）が残存する可能性は少ない。したがって、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【００２４】
請求項４に係る発明の基板処理方法では、また、請求項８に係る発明の基板処理装置では、処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液のｐＨ値が継続的に計測され、計測されたｐＨ値が所定値以下になると、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液が回収槽へ回収して再使用される。一方、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは、処理チャンバの底部から排出される使用済みリンス液は廃棄される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１および図２を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、この発明の実施形態の１例を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的正面断面図である。この図においては、水洗処理部のみを示している。水洗処理部１０の前段側には、水洗処理部１０と隣接して剥離処理部が設けられているが、剥離処理部については上述したので、ここでは、その説明を省略する。
【００２７】
水洗処理部１０は、入口側開口１４および出口側開口１６を有する処理チャンバ１２を備え、処理チャンバ１２の内部には、基板Ｗを水平姿勢もしくは僅かに傾斜した姿勢に支持して水平方向へ搬送するローラコンベア１８が配設されている。この水洗処理部１０へは、剥離処理部から表面に剥離液１が付着した状態の基板Ｗが搬送されてくる。処理チャンバ１２の入口側開口１４付近には、基板Ｗの上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル２０が配設されている。また、基板搬送路を挟んでその上方および下方には、それぞれ基板搬送路に沿って上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４が連設されている。これらの構成は、上記した従来の装置と同様である。
【００２８】
入口ノズル２０、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４には、リンス液供給配管２６、２８、３０がそれぞれ連通接続されており、各リンス液供給配管２６、２８、３０には、開閉制御弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３がそれぞれ介挿されている。各リンス液供給配管２６、２８、３０は、それぞれ配管３２ａに連通接続され、３２ａはポンプ３４の吐出口側に流路接続されている。ポンプ３４の吸込口側は、配管３２ｂを介して、純水２が貯留された貯水槽３６の底部に流路接続されている。そして、配管３２ａの途中には、ガス溶解モジュール３８が介挿されており、ガス溶解モジュール３８に、ガスボンベ等の炭酸ガス供給源に接続されたガス供給管４０が接続されていて、配管３２ａを通ってリンス液供給配管２６、２８、３０へ送給される純水中に二酸化炭素を溶解させるようになっている。なお、純水中に二酸化炭素を溶解させる手段は、配管３２ａの途中にガス溶解モジュール３８を介挿する構成に限らず、どのようなものであってもよく、例えば、タンク内に貯留された純水中で二酸化炭素をバブリングして、二酸化炭素が溶解した純水を製造するようにしてもよい。
【００２９】
処理チャンバ１２の底部には、液流出管４２が連通接続されており、液流出管４２は、回収用配管４４と排液用配管４６とに分岐している。回収用配管４４の先端流出口は、貯水槽３６内へ導入されている。また、排液用配管４６を通って使用済みのリンス液が廃棄されるようになっている。回収用配管４４および排液用配管４６には、開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５がそれぞれ介挿されている。さらに、液流出管４２には、その内部を流れる使用済みリンス液のｐＨ値を継続的に計測するｐＨ計４８が介挿されている。ｐＨ計４８からの計測信号は、コントローラ５０に入力されるようになっている。また、コントローラ５０からは、開閉制御弁Ｖ１〜Ｖ５へ制御信号が送られ、その制御信号によって各開閉制御弁Ｖ１〜Ｖ５の開閉動作が制御されるようになっている。
【００３０】
また、貯水槽４８内へ先端流出口が導入された純水供給用配管５２が設けられており、純水供給源から純水供給用配管５２を通って純水が貯水槽４８内へ適宜供給されるようになっている。なお、図３に関して上述したように、水洗処理部１０の下流側に複数の水洗処理部が連設されている場合には、最下流側に位置する水洗処理部から順次、上流側に位置する各水洗処理部の貯水槽内へ送られてきた使用済みの純水を、水洗処理部１０の貯水槽４８内へ供給する構成とすることができる。
【００３１】
次に、図１に示した構成の水洗処理部１０における処理動作の１例について、図２に示すタイムチャートを参照しながら説明する。なお、この処理動作では、液流出管４２にｐＨ計４８を付設しておかなくてもよい。
【００３２】
剥離処理部から水洗処理部１０へ、表面に剥離液１が付着した状態の基板Ｗが搬送され、水洗処理部１０の処理チャンバ１２内へ入口側開口１４を通って基板Ｗが搬入されてくる。このとき、開閉制御弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５は開かれ、開閉制御弁Ｖ３、Ｖ４は閉じられている。したがって、入口ノズル２０と上部スプレイノズル２２だけからそれぞれリンス液が吐出され、下部スプレイノズル２４からはリンス液が吐出されていない。そして、処理チャンバ１２内へ搬入されてきた基板Ｗは、入口ノズル２０からカーテン状に吐出されるリンス液により、表面に付着した剥離液１の大部分が洗い流される。また、上部スプレイノズル２２から基板Ｗの上面へ吐出されるリンス液により、基板Ｗの表面上に残った剥離液１が洗い流される。このとき、基板Ｗ上においてアミンを含む剥離液とリンス液（純水）とが混合した溶液が生成されるが、リンス液中には二酸化炭素が溶解しているので、アミンによるアルカリ性が中和されて溶液が強アルカリ性となるのが防止される。
【００３３】
ローラコンベア１８によって基板Ｗがさらに搬送され、基板Ｗが入口ノズル２０の直下位置を通過し終わると、開閉制御弁Ｖ２、Ｖ５を開いたまま、また、開閉制御弁Ｖ４を閉じたままで、開閉制御弁Ｖ１が閉じられ、一方、開閉制御弁Ｖ３が開かれる。したがって、上部スプレイノズル２２と下部スプレイノズル２４だけからそれぞれリンス液が吐出され、入口ノズル２０からのリンス液の吐出は停止される。そして、ローラコンベア１８によって処理チャンバ１２内を搬送される基板Ｗは、上部スプレイノズル２２から吐出されるリンス液により、基板Ｗの表面上に残存している剥離液１がほとんど洗い流される。また、下部スプレイノズル２４から基板Ｗの下面へ吐出されるリンス液により、基板Ｗの下面側に回り込んだ剥離液１が洗い流される。なお、開閉制御弁Ｖ１を閉じると同時に開閉制御弁Ｖ３を開く必要は必ずしも無く、開閉制御弁Ｖ３を先に開き、その後に開閉制御弁Ｖ１を閉じるようにするなどしてもよい。
【００３４】
基板Ｗが処理チャンバ１２内へ搬入されてからこの時点までは、開閉制御弁Ｖ５が開かれているので、入口ノズル２０、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４から基板Ｗへそれぞれ吐出され基板Ｗ上から処理チャンバ１２の底部に流下した使用済みのリンス液は、処理チャンバ１２の底部から液流出管４２内へ流出し、液流出管４２から排液用配管４６を通って廃棄される。そして、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４から基板Ｗの上・下両面へそれぞれ吐出されるリンス液により、基板Ｗ上から剥離液１がほとんど洗い流された時点で、開閉制御弁Ｖ２、Ｖ３を開いたまま、また、開閉制御弁Ｖ１を閉じたままで、開閉制御弁Ｖ５が閉じられ、一方、開閉制御弁Ｖ４が開かれる。これにより、使用済みリンス液は、処理チャンバ１２の底部から液流出管４２および回収用配管４４を通って貯水槽３６内へ流入し、貯水槽３６内の純水２と混合される。この時点では、基板Ｗの上面に付着していた剥離液１の大部分がリンス液によって洗い流され排液用配管４６を通って廃棄されているので、使用済みリンス液には、アミンがほとんど含まれていない。このため、使用済みリンス液を貯水槽３６へ戻しても、貯水槽３６内のリンス液（純水２）中にアミンが混入する可能性は少ない。したがって、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【００３５】
上部スプレイノズル２２と下部スプレイノズル２４との間を通過する間に、上部スプレイノズル２２および下部スプレイノズル２４からそれぞれ吐出されるリンス液によって洗浄され表面に付着した剥離液１が洗い落とされた基板Ｗは、水洗処理部１０の処理チャンバ１２内から出口側開口１６を通って搬出され、隣接する水洗処理部等へ搬送される。処理チャンバ１２内から基板Ｗが搬出されると、開閉制御弁Ｖ２は、そのまま開いた状態を継続し、開閉制御弁Ｖ３、Ｖ４が閉じられ、一方、開閉制御弁Ｖ１、Ｖ５が開かれて、最初の状態に戻る。そして、次にリンス処理すべき剥離処理後の基板Ｗが水洗処理部１０へ搬送されてきて、上記した処理動作が繰り返される。
【００３６】
上記した処理動作では、基板Ｗが処理チャンバ１２内へ搬入されてから所定時間が経過して、基板Ｗ上から剥離液１がほとんど洗い流されたと考えられる時点で、開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５の開閉動作を切り替えることにより、その時点までは排液用配管４６を通って廃棄されていた使用済みリンス液を、回収用配管４４を通して貯水槽３６内へ回収するようにしているが、処理チャンバ１２の底部から流出する使用済みリンス液のｐＨ値の変化によって開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５の開閉動作を切り替えるようにしてもよい。すなわち、リンス処理が進行するのに従って、基板Ｗ上の剥離液１が洗い流されてアミンの量も減少し、基板Ｗ上から剥離液１がほぼ除去された時点では、使用済みリンス液のｐＨ値が酸性側に傾くことになる。そこで、液流出管４２に介挿されたｐＨ計４８により、その内部を流れる使用済みリンス液のｐＨ値を継続的に計測して、その計測信号をコントローラ５０へ送り、使用済みリンス液のｐＨ値が酸性側に傾いた時点で、コントローラ５０から開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５へ制御信号を送って、開閉制御弁Ｖ４を開くとともに開閉制御弁Ｖ５を閉じるようにする。これにより、その時点まで排液用配管４６を通って廃棄されていた使用済みリンス液が、回収用配管４４を通して貯水槽３６内へ回収されるようにする。
【００３７】
なお、上記した実施形態では、処理チャンバ１２の底部から排出される使用済みリンス液のｐＨ値を計測するｐＨ計４８を液流出管４２に介挿するようにしたが、ｐＨ計以外でも、使用済みリンス液中に含まれるアミンの量の減少を検出することができる測定器であれば使用可能であり、例えば使用済みリンス液の電気伝導度や比抵抗を測定する測定器を設けるようにしてもよい。そして、これらの測定器を用いて、使用済みリンス液中のアミンの量が所定値以下になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、アミンの量が所定値以下になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、使用済みリンス液を貯水槽（回収槽）へ回収して再使用するようにする。
【００３８】
また、上記した実施形態では、剥離処理後のリンス処理においてこの発明を適用した例を示したが、この発明は、エッチング処理後や現像処理後などに行われるリンス処理についても適用することが可能である。また、エッチング処理後や現像処理後のリンス処理においてこの発明を適用する場合には、剥離液中のアミンによって使用済みのリンス液がアルカリ性になって金属膜を腐食・溶解する、といった問題は生じないので、常に開閉制御弁Ｖ４、Ｖ５の一方を全開にし他方を全閉にする、といった制御を行う必要性は必ずしも無い。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の基板処理方法によると、また、請求項５に係る発明の基板処理装置を使用すると、リンス液（純水）の使用量を低減させることができる。
【００４０】
請求項２ないし請求項４に係る各発明の基板処理方法では、また、請求項６ないし請求項８に係る各発明の基板処理装置では、リンス液である純水の使用量をより低減することができ、また、二酸化炭素の消費量を少なくすることができる。そして、使用済みリンス液を回収して再使用するようにしても、次にリンス処理される基板において問題を生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的正面断面図である。
【図２】図１に示した基板処理装置の水洗処理部における処理動作の１例を説明するためのタイムチャートである。
【図３】二酸化炭素が溶解した純水をリンス液として使用する水洗処理部を備えた従来の基板処理装置の概略構成の１例を示す模式的正面図である。
【符号の説明】
Ｗ 基板
１ 剥離液
２ 純水
１０ 水洗処理部
１２ 処理チャンバ
１４ 処理チャンバの入口側開口
１６ 処理チャンバの出口側開口
１８ ローラコンベア
２０ 入口ノズル
２２ 上部スプレイノズル
２４ 下部スプレイノズル
２６、２８、３０ リンス液供給配管
３２ａ、３２ｂ 配管
３４ ポンプ
３６ 貯水槽
３８ ガス溶解モジュール
４０ ガス供給管
４２ 液流出管
４４ 回収用配管
４６ 排液用配管
４８ ｐＨ計
５０ コントローラ
５２ 純水供給用配管
Ｖ１〜Ｖ５ 開閉制御弁
Claims (8)
- 処理チャンバ内において基板を搬送しつつ、前記処理チャンバの入口付近に配設され基板の上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル、ならびに、基板搬送路を挟んでその上方および下方にそれぞれ基板搬送路に沿って連設され基板の上面および下面へリンス液を吐出する上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルから、基板に対しそれぞれリンス液を供給して基板を処理する基板処理方法において、
基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては前記入口ノズルと前記上部スプレイノズルとからリンス液を基板へ供給し、それ以後、基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは前記上部スプレイノズルと前記下部スプレイノズルとからリンス液を基板へ供給することを特徴とする基板処理方法。 - 前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、
前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を、基板が処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは廃棄し、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは回収槽へ回収して再使用する請求項１記載の基板処理方法。 - 前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、
前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値を継続的に計測し、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは使用済みリンス液を廃棄し、計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは使用済みリンス液を回収槽へ回収して再使用する請求項１記載の基板処理方法。 - 前記指示値がｐＨ値であり、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは使用済みリンス液が廃棄され、計測されたｐＨ値が所定値以下になってから基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは使用済みリンス液が回収槽へ回収されて再使用される請求項３記載の基板処理方法。
- 基板の処理が行われる処理チャンバと、
処理チャンバ内において基板を搬送する基板搬送手段と、
前記処理チャンバの入口付近に配設され基板の上面へカーテン状にリンス液を吐出する入口ノズルと、
前記処理チャンバ内に、基板搬送路を挟んでその上方および下方にそれぞれ基板搬送路に沿って連設され、基板の上面および下面へリンス液を吐出する上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルと、
前記入口ノズルならびに前記上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルにそれぞれ連通接続された各リンス液供給配管と、
この各リンス液供給配管を通して前記入口ノズルならびに前記上部スプレイノズルおよび下部スプレイノズルにそれぞれリンス液を供給するリンス液供給手段と、
を備えた基板処理装置において、
前記各リンス液供給配管にそれぞれ開閉制御弁を介挿し、
基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてきた当初においては、前記入口ノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁と、前記上部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁とを開き、それ以後、基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記上部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁と、前記下部スプレイノズルに連通接続されたリンス液供給配管に介挿された開閉制御弁とを開くように制御する制御手段を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、
前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を廃棄する排液用配管と、
この排液用配管に介挿された開閉制御弁と、
使用済みリンス液を回収するための回収用配管と、
この回収用配管に介挿された開閉制御弁と、
前記処理チャンバの底部から前記回収用配管を通って排出されてくる使用済みリンス液を回収する回収槽と、
基板が前記処理チャンバ内へ搬入されてから所定時間が経過するまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、それ以後、基板が処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように制御する制御手段と、
を備えた請求項５記載の基板処理装置。 - 前記処理チャンバへ搬送されてくる基板は、剥離処理後の基板であって上面にアミンを含む剥離液が付着したものであり、前記リンス液は、純水中に二酸化炭素が溶解したリンス液であり、
前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液を廃棄する排液用配管と、
この排液用配管に介挿された開閉制御弁と、
使用済みリンス液を回収するための回収用配管と、
この回収用配管に介挿された開閉制御弁と、
前記処理チャンバの底部から前記回収用配管を通って排出されてくる使用済みリンス液を回収する回収槽と、
前記処理チャンバの底部から排出される使用済みのリンス液中に含まれるアミンの量を示す指示値を継続的に計測する計測手段と、
この計測手段からの計測信号に基づいて、リンス液中に含まれるアミンが所定量以下になって計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になるまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、計測された指示値が所定値以下もしくは所定値以上になってから基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように制御する制御手段と、
を備えた請求項５記載の基板処理装置。 - 前記指示値がｐＨ値であり、計測されたｐＨ値が所定値以下になるまでは、前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を閉じ、計測されたｐＨ値が所定値以下になってから基板が前記処理チャンバ内から搬出されるまでは、前記回収用配管に介挿された開閉制御弁を開くとともに前記排液用配管に介挿された開閉制御弁を閉じるように、前記制御手段によって制御される請求項７記載の基板処理装置。
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