JP2005000894A

JP2005000894A - フィルタ管理装置、フィルタ管理方法および基板の処理装置

Info

Publication number: JP2005000894A
Application number: JP2003170485A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Yasuike; 良友安池; Hiroshi Inoue; 宏井上; Hideki Nomoto; 秀樹野本
Original assignee: Hitachi High Tech Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】基板の洗浄に再利用される洗浄水を濾過するフィルタのランニングコストを低減する。
【解決手段】流量計８が計測するフィルタ５に流入する洗浄水の流量値をポンプ制御部９の周波数制御装置９１に送り、周波数制御装置９１は送られた流量値を基にポンプ駆動装置９２の必要な駆動周波数を算出する。ポンプ駆動装置９２は算出された駆動周波数でポンプ７を駆動させ、フィルタ５に流入する洗浄水の流量値を常に一定に保持する。このとき、周波数監視装置９４は、入力手段９３により予め設定された周波数に到達したか否かを監視し、到達した場合は警報装置９５を動作させ、フィルタ交換の要求を出す。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに用いられる基板や半導体ウェハなどを洗浄、エッチング、現像等の処理をする際に、洗浄水、エッチング液、現像液などの処理液を供給する供給ラインに設けられたフィルタの目詰まりを管理するフィルタ管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイを製造する過程において、液晶ディスプレイに供されるガラス基板上に薄膜トランジスタを作りこむ、所謂ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ工程がある。この工程においては、ガラス基板上にゲート電極用金属膜を形成した後に、その上に感光剤を塗布し、さらにその上に電子回路のパターンに対応したマスクを載せ、上部から紫外線などの光を照射する。この結果、電子回路のパターンに対応した部分のみが露光する。そして、感光剤を取り除く現像、金属膜の除去を行うエッチング、パターンに対応した金属膜の上に塗布されている感光剤を取り除くレジスト剥離のプロセス処理を施して、ガラス基板上にＴＦＴアレイを形成する。以上のような感光剤除去や金属膜除去には有機剥離液が用いられ、この有機剥離液を用いて感光剤や金属膜の除去が行われる。
【０００３】
以上のようにガラス基板上の感光剤や金属膜は有機剥離液によって除去されるが、感光剤や金属膜の除去を行った有機剥離液はガラス基板から洗い流す必要があるため、純水などの洗浄水によるガラス基板の洗浄が行われる。ここで、基板の洗浄をより完全に行うために、それぞれ洗浄方式を変えて複数段で行われるのが一般的である。このために、ガラス基板の洗浄に用いられる洗浄水は多くの量を必要とするため、再利用される。従って、洗浄槽において洗浄に供された洗浄水は、フィルタなどを介して濾過された後に、循環ポンプなどを用いて再度洗浄水として再利用される。そして、多段で行われる洗浄は、後段に向かうに従って、より清浄な洗浄水が用いられる。
【０００４】
しかしながら、上述したフィルタは一定期間使用されると、濾過機能が低下して目詰まりなどのトラブルが発生する恐れがある。特に、後段側で使用された洗浄水を前段側に供給することから、前段側での目詰まりの度合いがより多くなる。また、ガラス基板にはパーティクル等が付着していることもあるので、このようなパーティクル等もフィルタの目詰まりの原因となる。このようにフィルタに目詰まりが発生すると、洗浄水を供給する供給ラインの中の洗浄水の供給時の抵抗が大きくなり、必要量の洗浄水を供給できなくなるので、洗浄効率が低下する。従って、フィルタに目詰まりが発生した場合は、フィルタの交換を行わなくてはならない。
【０００５】
そこで、フィルタの交換時期を検出するフィルタ監視装置が従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の発明では、フィルタの一次側と二次側とに圧力センサを配設し、両圧力センサが検出した圧力差が一定値以上になったときに、フィルタが目詰まりしたとしてフィルタ交換の警告を発するように構成している。また、フィルタの交換時期を検出する装置として、ベローズポンプにおけるベローズの往復時間に基づいて、処理液循環路中を循環する処理液の圧力が一定以上になったか否かを検出し、フィルタに目詰まりが発生したか否かを検出する装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−２１３０９号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平２００１−２５７１９０号公報（第３−４頁、第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フィルタを用いて基板の洗浄に供された洗浄水を再利用する場合、フィルタを通過する洗浄水の量は減少しないように制御しなくてはならない。すなわち、フィルタで濾過された洗浄水は再度基板の洗浄に用いられるため、フィルタを通過する洗浄水の量が減少してしまうと、基板の洗浄に必要な洗浄水の量が得られない。従って、上述した特許文献１および特許文献２の発明では、フィルタに流入する洗浄水の圧力を基にフィルタの交換時期を検出し、フィルタを通過する洗浄水の量が減少しないように制御している。
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２の発明では、ポンプの吐出圧および流量の制御を行っていないため、ポンプの吐出能力を上昇させれば必要な供給量を確保できるにもかかわらず、フィルタを交換せざるを得なくなる。
すなわち、上述した特許文献１および特許文献２の発明では、フィルタに流入する洗浄水の流量値を多くすれば、フィルタに目詰まりが発生した場合でも、フィルタをより長く使用することができるにもかかわらず、早期にフィルタ交換を行わなければならないため、無駄が多くなる。このように頻繁にフィルタ交換を行う必要があると、フィルタのランニングコストが高くなるだけではなく、フィルタ交換の作業が面倒であり、かつその間は装置の稼動を停止しなければならないことから、効率が悪くなる。
【０００９】
そこで本発明は、フィルタの目詰まりによって処理液の流量値が減少したときには装置の稼動効率を高くして、フィルタに流入する処理液の流量値を常に一定に保持するように制御することによりフィルタのランニングクコストを低減するフィルタ管理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のフィルタ管理装置は、基板の処理を行うために、この基板に処理液を供給するポンプと、前記処理液の濾過を行うフィルタと、前記基板への前記処理液の供給流量値を計測する流量計と、前記流量計が計測する流量値に基づいて、前記基板に供給する前記処理液の量が常に一定になるようにポンプの駆動制御を行うポンプ制御部と、を有し、前記ポンプ制御部は、前記ポンプを駆動させるポンプ駆動装置と、前記流量計から送られる前記流量値に基づいて、前記ポンプから送液される前記処理液の量が常に一定になる前記ポンプ駆動装置の駆動周波数を算出し、前記ポンプ駆動装置を制御する周波数制御装置と、を有して構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例の基板を洗浄する基板洗浄装置１の全体構成図である。本実施形態において、基板洗浄装置１は、第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３の３つの洗浄槽と、第１の洗浄手段３１、第２の洗浄手段３２および第３の洗浄手段３３と、純水供給装置４と、フィルタ５と、第１の貯水タンク６１、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３と、ポンプ７と、流量計８と、ポンプ制御部９と、排水装置１０とを有して構成される。
【００１３】
第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３は、基板の洗浄を行うための洗浄槽であり、基板は第１の洗浄槽２１で洗浄が行われた後、次に第２の洗浄槽２２で洗浄が行われ、第２の洗浄槽２２で洗浄が行われた後、さらに第３の洗浄槽２３で洗浄が行われる。本実施形態では、このように３段階の洗浄を行う。これら第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３において基板の洗浄に供された後の洗浄水は、第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３の底部から、それぞれ第１の貯水タンク６１、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に流下される。
【００１４】
第１の洗浄手段３１、第２の洗浄手段３２および第３の洗浄手段３３は、それぞれ第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３に設けられ、基板の洗浄を行うための装置である。このうち、第１の洗浄手段３１は、基板の汚れをあらかた洗浄する予備洗浄として用いられ、第２の洗浄槽２２の排液が循環使用される。第２の洗浄手段３２は、基板をほぼ完全に洗浄する本洗浄として用いられ、第３の洗浄槽２３の排液が循環使用される。また、第３の洗浄手段３３は、基板を完全に洗浄する仕上げ洗浄として用いられ、純水供給装置４より供給される純水が使用される。これら第１の洗浄手段３１、第２の洗浄手段３２および第３の洗浄手段３３には、例えばブラシ、スプレー、エアジェット、メガソニック、直水スプレーなどの方式が用いられる。
【００１５】
純水供給装置４は、第３の洗浄手段３３に基板の洗浄を行う純水を供給するための装置であり、第３の洗浄手段３３に洗浄水としての純水を供給する。
【００１６】
フィルタ５は、それぞれ第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に貯留されている使用済みの洗浄水を濾過して有機汚れまたはパーティクルなどの不純物質を除去して、基板の洗浄に供される洗浄水をそれぞれ第１の洗浄手段３１および第２の洗浄手段３２に提供するためのフィルタである。
【００１７】
第１の貯水タンク６１、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３は、第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３において基板の洗浄に供された使用済みの洗浄水を貯留するためのタンクである。これら各貯水タンクのうち、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に貯留されている使用済みの洗浄水は、ポンプ７およびフィルタ５を経由して使用可能な洗浄水として第１の洗浄手段３１および第２の洗浄手段３２に供給される。また、第１の貯水タンク６１に貯留されている使用済みの洗浄水は、排水装置１０から排水される。このように、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に貯留されている使用済みの洗浄水は再利用されるが、第１の貯水タンク６１に貯留されている使用済みの洗浄水は再利用されずに排水されるのは次の理由による。すなわち、第１の洗浄槽２１では、全く洗浄されていない基板が洗浄されるため、第１の洗浄槽２１の底部に流れる使用済みの洗浄水には多量の不純物質が含まれる。一方、第２の洗浄槽２２では、第１の洗浄槽２１で洗浄された基板が洗浄されるため、第２の洗浄槽２２の底部に流れる使用済みの洗浄水にはそれほど多くの不純物質は含まない。さらに、第３の洗浄槽２３では、第２の洗浄槽２２において洗浄された基板が洗浄されるため、第３の洗浄槽２３の底部に流れる使用済みの洗浄水にはほとんど不純物質が含まれない。従って、本実施形態では、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に貯留されている使用済みの洗浄水はフィルタ５を介して再利用されるが、第１の貯水タンク６１に貯留されている使用済みの洗浄水は再利用されずに排水される。
【００１８】
ポンプ７は第１の洗浄手段３１または第２の洗浄手段３２に洗浄水を送液させるためのポンプであり、ポンプ制御部９の制御により駆動能力が制御される。すなわち、ポンプ制御部９の制御によりポンプ７の駆動能力が高くなれば、フィルタ５に向けたポンプ７の吐出流量は多くなり、低くすれば吐出流量は少なくなる。流量計８は、ポンプ７からフィルタ５に流入する洗浄水の流量を計測する装置であり、計測された流量値はポンプ制御部９に電気信号として送られる。ポンプ制御部９は、例えばインバータモータなどの駆動制御装置を有して構成され、流量計８から送られた流量値を基にポンプ７の駆動能力の制御を行う。本実施形態では、フィルタ５に流入する洗浄水の流量を一定に保持するように、ポンプ制御部９はポンプ７の駆動能力を制御する。すなわち、フィルタ５に目詰まりが発生し、このフィルタ５に流入する洗浄水の流量が少なくなったときには、ポンプ制御部９は、ポンプ７の駆動能力を高くすることによりフィルタ５に流入する洗浄水の流量を一定に保持する。また、ポンプ制御部９は、ポンプ７の駆動能力が予め設定した値よりも大きくなったときはフィルタ５の交換を要求する警告を発する。なお、フィルタ５はポンプ７から各洗浄手段までの管路のいずれかの部位に設けられていればよく、必ずしも流量計８の下流側に配置する必要はない。
【００１９】
次に、上述したポンプ制御部９について図２を用いて説明する。図２に示されるように、本実施形態のポンプ制御部９は、周波数制御装置９１とポンプ駆動装置９２と入力手段９３と周波数監視装置９４と警報装置９５とを有して構成される。
【００２０】
このうち、周波数制御装置９１は流量計８から送られる流量値を基にポンプ駆動装置９２の駆動周波数を算出して、算出された駆動周波数をポンプ駆動装置９２に出力する装置であり、ポンプ駆動装置９２は周波数制御装置９１から出力された駆動周波数で動作してポンプ７の駆動能力を制御する駆動装置である。すなわち、フィルタ５に目詰まりが発生すると、その度合いに応じてフィルタ５に向けて流れる洗浄水の流量が減少する。本実施形態では、フィルタ５の目詰まりによって流量計８が計測する流量値が減少した場合は、ポンプ７の駆動率を高くすることによってフィルタ５に流入する洗浄水の量を一定に保持するように制御する。そのため、周波数制御装置９１は、流量計８の流量値が減少したときには、フィルタ５に流入する洗浄水の流量値が一定になるために必要なポンプ駆動装置９２の駆動周波数を算出し、ポンプ駆動装置９２に出力する。ポンプ駆動装置９２は入力された駆動周波数で駆動し、ポンプ７の駆動能力を高くすることにより、流量が減少しないようにする。
【００２１】
入力手段９３は、例えばキーボードなどの入力手段であり、ポンプ駆動装置９２の駆動周波数の上限値を設定するときに使用されるものである。本実施形態においては、フィルタ５に目詰まりが発生した場合はポンプ駆動装置９２の駆動周波数を高くすることによりフィルタ５に流入する洗浄水の流量を一定に保持するが、目詰まりの度合いがある程度まで進行すると、フィルタ５はその機能を果たさなくなる。従って、入力手段９３を用いて周波数監視装置９４に予めポンプ駆動装置９２の駆動周波数の上限値を設定し、ポンプ駆動装置９２の駆動周波数が設定された上限値になったときには、フィルタ５の交換を行う警告を出す。そこで、周波数監視装置９４はポンプ駆動装置９２の駆動周波数が設置された上限値になったか否かを常に監視し、ポンプ駆動装置９２の駆動周波数が設定された上限値になった場合は、周波数監視装置９４は警報装置９５を動作させてフィルタ交換の警告を発生する。この警報装置９５としては、例えばＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）ディスプレイやアラームなどを用いる。
【００２２】
以上のように構成される本実施形態の基板洗浄装置１におけるフィルタの目詰まり管理動作について図３を用いて説明する。
【００２３】
最初に、基板洗浄装置１を運転する前に、予めポンプ駆動装置９２の駆動周波数の上限値を設定する（ステップＳ１）。
【００２４】
次に、基板洗浄装置１の運転が開始されると、第１の洗浄槽２１、第２の洗浄槽２２および第３の洗浄槽２３において基板が洗浄され、使用済みの洗浄水は第１の貯水タンク６１、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に貯留される。これら各貯水タンクに貯留された使用済みの洗浄水のうち、第２の貯水タンク６２および第３の貯水タンク６３に貯留された使用済みの洗浄水は、再利用されるためにポンプ７が駆動し、フィルタ５を介して、第１の洗浄手段３１または第２の洗浄手段３２に循環される（ステップＳ２）。このとき、流量計８はフィルタ５に流入する洗浄水の流量値を計測し（ステップＳ３）、目詰まりの発生によりフィルタ５に流入する洗浄水の流量値が減少したか否かを判定する（ステップＳ４）。流量値が減少していない場合は、引き続きポンプ７により洗浄水の循環が行われる（ステップＳ２）。一方、フィルタ５の目詰まりによって流量値が減少した場合、周波数制御装置９１は流量値が減少したことを検出し、ポンプ駆動装置９２の駆動周波数を高くする（ステップＳ５）。このとき、周波数監視装置９４は、予め入力手段９３から入力された周波数の上限値とポンプ駆動装置９２の駆動周波数とを比較して、ポンプ駆動装置９２の駆動周波数が予め入力された周波数未満の場合は再び洗浄水の循環を行う（ステップＳ２）。一方、ポンプ駆動装置９２の駆動周波数が予め入力された周波数に到達していた場合は、警報装置９５によりフィルタ交換の要求を出す（ステップＳ７）。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、フィルタに目詰まりが発生し、流量計が計測する流量値が減少した場合に、周波数制御装置がポンプ駆動装置の必要な駆動周波数を算出し、ポンプの駆動率を高くするように構成したため、フィルタに目詰まりが発生した場合においても、処理液の流量を常に一定に保つことができるので、フィルタのランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板処理装置の構成説明図である。
【図２】本発明のポンプ制御部９の構成図である。
【図３】本発明のフィルタ管理のフローチャートである。
【符号の説明】
１基板洗浄装置
５フィルタ
７ポンプ
９ポンプ制御部
９１周波数制御装置
９２ポンプ駆動装置
９３入力手段
９４周波数監視装置
９５警報装置

Claims

基板の処理を行うために、この基板に処理液を供給するポンプと、
前記処理液の濾過を行うフィルタと、
前記基板への前記処理液の供給流量値を計測する流量計と、
前記流量計が計測する流量値に基づいて、前記基板に供給する前記処理液の量が常に一定になるように前記ポンプの駆動制御を行うポンプ制御部と、を有し
前記ポンプ制御部は、
前記ポンプを駆動させるポンプ駆動装置と、
前記流量計から送られる前記流量値に基づいて、前記ポンプから送液される前記処理液の量が常に一定になる前記ポンプ駆動装置の駆動周波数を算出し、前記ポンプ駆動装置を制御する周波数制御装置と、を有することを特徴とするフィルタ管理装置。
前記ポンプ制御部は、
前記ポンプ駆動装置の前記駆動周波数を常に監視し、前記駆動周波数が予め設定された上限周波数に到達したか否かを判定する周波数監視装置と、
前記駆動周波数が予め設定された周波数に到達したときには警告を行う警報装置と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載のフィルタ管理装置。
ポンプにより基板に処理液を供給する供給ラインに設けられたフィルタを管理する方法において、
前記基板に供給する前記処理液の供給流量を計測し、
前記計測した供給流量に基づいて、前記基板に供給する前記処理液の量が常に一定になるような前記処理液を送液する前記ポンプの駆動周波数を算出し、
前記駆動周波数により前記ポンプの駆動制御を行うことを特徴とするフィルタ管理方法。
処理を開始するときに前記ポンプの駆動周波数の上限周波数を予め設定し、
また、前記ポンプの駆動制御は、前記算出した駆動周波数が前記上限周波数に到達したか否かを監視し、
前記駆動周波数が前記上限周波数に到達したときには警告を行うことを特徴とする請求項３記載のフィルタ管理方法。
請求項１乃至２のいずれかに記載のフィルタ管理装置と、基板を液処理する手段と、を有することを特徴とする基板の処理装置。