JP2005211718A

JP2005211718A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2005211718A
Application number: JP2004018567A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Abiko; 良隆我孫子; Toshiro Hiroe; 敏朗廣江; Koji Hasegawa; 公二長谷川
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】気体の供給を工夫することにより、全ての基板に均一に処理を行うことができる。
【解決手段】バブラ本体１３が基板Ｗの整列方向に長軸を有する棒状体であるので、基板Ｗの整列方向に沿って隙間なく連続的に気泡を発生させることができる。また、バブラ本体１３の全体が多孔質部材であるので、細かい気泡を発生させることができる。よって、基板Ｗの整列方向の位置にかかわらず、全ての基板Ｗに細かい気泡を触れさせることができるので、全ての基板Ｗに対して均一に処理を行うことができる。しかも、バブラ本体１３が整列方向と直交する方向にも複数設けられているので、基板Ｗ面が細かい気泡によって覆われるように気泡を発生させることができる。したがって、基板Ｗの面方向の位置にかかわらず、気泡を触れさせることができ基板Ｗの全面においても均一に処理できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して処理液を貯留している処理槽に浸漬することにより基板に所定の処理を行う基板処理装置に関する。

従来、この種の装置として、処理液を貯留している処理槽の底部に、複数枚の基板の整列方向に沿って配設された、球状を呈する複数個のバブラ本体を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

ここで図６を参照する。なお、この図６は、従来装置の概略構成を示す側面図である。

この装置における複数個のバブラ本体１０１は、処理槽１０２の底部に設けられ、基板Ｗの整列方向（図６中の左右方向）にて互いに一定間隔を隔てて配備されている。複数枚の基板Ｗは、昇降自在の背板１０３と、この背板１０３の下部から水平に延出された支持部材１０５によって起立姿勢で保持される。これらの位置関係は、複数個のバブラ本体１０１から放出され、上方に向かって拡がる気泡によって全ての基板Ｗが包み込まれるように決められている。

このような装置による具体的な処理としては、エッチング処理、剥離処理、パーティクル除去、金属除去等が挙げられる。より詳細には、例えば、処理液として硫酸を用い、１２０〜１３０℃以上の高温に熱する。そして、気体としてオゾンガスを注入し、そこへ基板を浸漬する。このとき硫酸とオゾンにより合成されたペルオキソ２硫酸等の酸化性の強い物質により、基板Ｗの表面の不要な薄膜、具体的にはレジスト膜が溶解または剥離される。
特公平８−２４１９号公報（第１図及び第２図）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。

すなわち、従来の装置は、バブラ本体１０１が基板Ｗの整列方向にて離間して配設されている関係上、バブラ本体１０１の真上に位置している基板Ｗと、バブラ本体１０１間の真上に位置している基板Ｗとで気泡の触れ具合が異なる。したがって、全ての基板Ｗに対して対して均一に処理を行うことが困難であるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板への気泡の供給を工夫することにより、全ての基板に均一に処理を行う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。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

すなわち、請求項1に記載の発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内において一方向に整列された複数の基板を保持する保持手段と、前記処理槽内の処理液に気泡を発生する気泡発生手段とを備え、前記気泡発生手段は前記一方向に長軸の棒状体を有し、前記棒状体の少なくとも一部分は多孔質部材で構成され、かつ前記多孔質部材は前記一方向に沿って配置されているとともに、前記棒状体は前記一方向に直交する方向に複数配設されたことを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、気泡発生手段が基板の整列方向（一方向）に長軸を有する棒状体であり、しかも棒状体の少なくとも一部分は多孔質部材で構成され、かつ多孔質部材は基板の整列方向（一方向）に沿って配置されているので、基板の整列方向に沿って隙間なく連続的に気泡を発生させることができる。また、気泡発生手段の少なくとも一部分が多孔質部材で構成されているので、その部分から細かい気泡を発生させることができる。したがって、基板の整列方向の位置にかかわらず、全ての基板に細かい気泡を触れさせることができるので、全ての基板に対して均一に処理を行うことができる。しかも、気泡発生手段が整列方向と直交する方向にも複数配設されているので、基板の全面が細かい気泡によって覆われるように気泡を発生させることができる。したがって、基板の面方向の位置にかかわらず、気泡を触れさせることができるので、基板の全面においても均一に処理を行うことができる。

本発明において、棒状体は、中空部材で一体的に構成されていることが好ましい（請求項２）。棒状体の構成を簡単化することができ、装置コストを低減化することができる。

また、本発明において、棒状体は、前記一方向と直交する方向で各々が離間して配設されていることが好ましい（請求項３）。処理槽の下部からは処理液を排出する構成を採用することが多いので、処理中には基板の面方向においても気泡を供給することができつつも、処理液排出時には抵抗が少なく排出時間を短縮することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、基板の整列方向（一方向）に沿って隙間なく連続的に気泡を発生させることができ、細かい気泡を発生させることができる。したがって、基板の整列方向の位置にかかわらず、全ての基板に細かい気泡を触れさせることができるので、全ての基板に対して均一に処理を行うことができる。しかも、基板の全面が細かい気泡によって覆われるように気泡を発生させることができる。したがって、基板の面方向の位置にかかわらず、気泡を触れさせることができるので、基板の全面においても均一に処理を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。

図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図であり、図２は実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す側面図である。

この基板処理装置は、処理液を貯留するための処理槽１を備えている。処理液としては、例えば、硫酸が挙げられる。その底部付近には、内部に気体を供給するための気泡発生手段に相当するバブラ３を備えている。ここでいう気体としては、オゾンが例示される。なお、処理槽１は、処理液供給のための注入管４をその底部付近に備えているとともに、処理槽１から溢れた処理液を回収する回収槽（図示省略）とを備えている。

バブラ３は、一対の両端バブラ５と、この両端バブラ５によって間に挟まれ、平面視中央部に配設された一対の中央バブラ７と、両端バブラ５と中央バブラ７に挟まれた位置に一対の副バブラ９とを備えている。これらは、基板Ｗの整列方向と直交する方向で各々が所定間隔を隔てるように離間して配設されている。また、これらは硫酸等の処理液に耐性を有する材料で構成されている。両端バブラ５及び中央バブラ７並びに副バブラ９は、処理槽１の底部の一端側（図１及び図２の左側）に取り付けられた第１取付部材１１と、処理槽１の底部の他端側（図１及び図２の右側）に取り付けられた第２取付部材１２と、バブラ本体１３と、第２取付部材１２に設けられた、気体（例えば、オゾン）を導入するための導入管１５とを各々が備えている。バブラ本体１３は、その全体が多孔質部材で構成されている。その材料としては、例えば、シリカ多孔体（ＳｉＣ）や石英ガラスなどが挙げられる。各バブラ本体１３は、基板Ｗが整列される方向（図１及び図２の左右方向）に長軸を有するように配設されている。

なお、上記のバブラ本体１３は、その全体が多孔質部材で構成されているが、少なくとも一部分が多孔質部材で構成され、かつ多孔質部材が一方向に沿って配置されている構成を採用してもよい。例えば、上記のバブラ本体１３を長軸で二本あるいは４本に分割し、それらを石英管で連通接続する。但し、石英管によるバブラ本体１３の継ぎ目が基板の直下に位置しないようにする。

導入管１５には、図示しない気体供給源が連通接続されている。気体供給源から供給された気体は、この導入管１５を介して両端バブラ５及び中央バブラ７並びに副バブラ９に送り込まれ、合計六本のバブラ本体１３から処理槽１内に放出される。

中央バブラ７は、両端バブラ５よりも低い位置に設けられ、副バブラ９はそれらの中間高さに設けられている（図２参照）。これは円形状の基板Ｗに好適なように構成されているためであり、外形が円形状でなく角形である場合には全て同一高さに設けてもよい。

また、上述した両端バブラ５及び中央バブラ７並び副バブラ９は、後述するリフター１７によって処理位置に基板Ｗが移動された場合に、全ての基板Ｗが両端バブラ５及び中央バブラ７並び副バブラ９からの気泡によって覆われる位置に配設されている（図２中に点線で示す）。

図２に示すように、処理槽１には、リフター１７によって複数枚の基板Ｗが搬入出される。なお、図１では、他の構成を見やすくするためにリフター１７については省略している。このリフター１７は、処理槽１の左側側壁に沿って設けられた背板１９と、この背板１９の下部から水平方向に延出された支持部材２１とを備えている。背板１９は、処理槽１の内部にあたる処理位置（図２に示す位置）と、処理槽１の上部にあたる待機位置とにわたって昇降可能である。支持部材２１は、例えば、薄板状を呈し、図示省略しているが、その上部に複数の切り込みが形成されている。この切り込みにより、各基板Ｗの周縁部が当接支持され、基板Ｗが起立姿勢で支持される。

次に、図３を参照して、バブラ３を構成する両端バブラ５及び中央バブラ７並び副バブラ９の構成について説明する。なお、図３は、バブラの構成を示す縦断面図である。ここでは両端バブラ５を例に採って説明するが、中央バブラ７及び副バブラ９もバブラ本体１３の長軸長さが異なるだけで構成は同様である。

バブラ本体１３は、外観形状が棒状体、詳細には丸棒状体である中空部材で一体的に構成されており、その両端部が流路断面円形状に開口されている。バブラ本体１３の一端側は、第１取付部材１１の、凹状の穴で構成されている嵌め付け部２３に嵌め付けられている。この嵌め付け部２３の内側には、Ｏリング２５が取り付けられており、これがバブラ本体１３の外周面に密着する。これにより、バブラ本体１３の中空部２２のうち一端側が閉塞される。

上記のように、本実施例装置では、バブラ本体１３が中空部材で一体的に構成されているので、バブラ本体１３の構成を簡単化することができ、装置コストを低減化することができる。

バブラ本体１３の他端側は、第２取付部材１２の、凹状の穴で構成されている嵌め付け部２７に嵌め付けられている。嵌め付け部２７の内側には、バブラ本体１３の外周面に密着するＯリング２５が取り付けられている。嵌め付け部２７の奥側には、導入孔２９が形成されている。この導入孔２９は、嵌め付け部２７と、上部の接続孔３１に連通している。導入孔９の上部に形成されている接続孔３１は、導入管１５と連通接続されており、気体が接続孔３１及び導入孔２９を介してバブラ本体１３の中空部２２に導入される。

上記のように構成された装置では、例えば、次のようにして複数枚の基板Ｗに対して処理が施される。

すなわち、処理液を処理槽１に貯留し、バブラ３（両端バブラ５及び中央バブラ７並び副バブラ９）の導入管１５に所定の流量で気体を供給する。すると、バブラ本体１３の中空部２２に気体が導入されるが、その一端側が閉塞されているのに加え、バブラ本体１３の全体が多孔質部材で構成されているので、バブラ本体１３から処理槽１内に気泡が供給される。そして、待機位置にあるリフター１７に複数枚の基板Ｗを移載するとともに、リフター１７を処理位置に下降させ、所定時間だけ保持する。これにより複数枚の基板Ｗに対しては処理液による処理が施されるとともに、両端バブラ５及び中央バブラ７並び副バブラ９からの気泡による相乗効果によって所定の処理が行われる。

本装置は、バブラ本体１３が基板Ｗの整列方向に長軸を有する棒状体であるので、基板Ｗの整列方向に沿って隙間なく連続的に気泡を発生させることができる。また、バブラ本体１３全体が多孔質部材で構成されているので、細かい気泡を発生させることができる。したがって、基板Ｗの整列方向の位置にかかわらず、全ての基板Ｗに細かい気泡を触れさせることができるので、全ての基板Ｗに対して均一に処理を施すことができる。しかも、バブラ本体１３が整列方向と直交する方向にも複数設けられているので、基板Ｗの全面が細かい気泡によって覆われるように気泡を発生させることができる。したがって、基板Ｗの面方向の位置にかかわらず、気泡を触れさせることができるので、基板Ｗの全面においても均一に処理を行うことができる。

なお、所定時間の処理が終了した場合、処理槽１の底部に設けた図示しない排出口から処理液を排出するが、本実施例に係る装置では六本のバブラ本体１３の各々が、基板Ｗの面方向で離間して配設されているので、処理液排出時における抵抗が少なく排出時間を短縮することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述したバブラ本体１３は、流路断面円形状に開口しているが、図４に示すバブラ本体１３Ａのように流路断面が楕円形状であったり、図５に示すバブラ本体１３Ｂのように流路断面が矩形状であったりしてもよい。このような流路断面形状を採用することにより、上方に位置する基板Ｗに面した面積を増加させることができるので、バブラ本体１３から発生した気泡を効率的に基板Ｗに向かわせることが可能となる。

（２）また、上述したバブラ３は、六本のバブラ本体１３を備えてなるが、例えば、四本のバブラ本体１３を備える構成であってもよい。また、小径の基板Ｗである場合には、二本のバブラ本体１３であってもよく、さらに大径である場合には八本のバブラ本体１３としてもよい。なお、バブラ本体１３は偶数である必要はなく、基板Ｗの直下に一本のバブラ本体１３を備えた一本の構成でもよく、さらにその両側に偶数本のバブラ本体１３を配置し、合計で奇数本となるようにバブラ３を構成してもよい。

（３）上述した実施例では、処理液として硫酸、気体としてオゾンガスを例示しているが、これらの処理液・気体以外のものを使用する基板処理装置であっても本発明を適用することが可能である。

実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す側面図である。バブラの構成を示す縦断面図である。第１の変形例を示すバブラ本体の縦断面図である。第２の変形例を示すバブラ本体の縦断面図である。従来例の概略構成を示す側面図である。

符号の説明

Ｗ … 基板
３ … バブラ
５ … 両端バブラ
７ … 中央バブラ
９ … 副バブラ
１１ … 第１取付部材
１２ … 第２取付部材
１３ … バブラ本体
１５ … 導入管
１７ … リフター
１９ … 背板
２１ … 支持部材
２２ … 中空部
２３，２７ … 嵌め付け部
２９ … 導入孔
３１ … 接続孔

Claims

基板に所定の処理を行う基板処理装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽内において一方向に整列された複数の基板を保持する保持手段と、
前記処理槽内の処理液に気泡を発生する気泡発生手段とを備え、
前記気泡発生手段は前記一方向に長軸の棒状体を有し、前記棒状体の少なくとも一部分は多孔質部材で構成され、かつ前記多孔質部材は前記一方向に沿って配置されているとともに、前記棒状体は前記一方向に直交する方向に複数配設されたことを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記棒状体は、中空部材で一体的に構成されていることを特徴とする基板処理装置。
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記棒状体は、前記一方向と直交する方向で各々が離間して配設されていることを特徴とする基板処理装置。