JP2006041086A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出ノズルから基板に対し処理液を吐出して基板を処理する場合に、処理液の使用量を低減させることができ、設備の簡易化および小型化が可能である装置を提供する。
【解決手段】 基板支持手段により支持された基板の主面へ処理液を吐出する吐出ノズル１２に複数の吐出口１６ａ、１６ｂを形設し、吐出ノズル１２の各吐出口１６ａ、１６ｂからそれぞれ異なる方向へ処理液を吐出して基板の主面へ処理液を供給する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、吐出ノズルから基板に対しエッチング液、剥膜液、純水等の処理液を吐出して基板を処理する基板処理装置に関する。

例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）装置、半導体装置等の製造プロセスにおいては、ローラコンベア等によりガラス基板、半導体ウエハ等の基板を水平姿勢あるいは傾斜姿勢に支持して水平方向へ搬送しながら（場合によっては間欠的に基板を停止させ）、基板へエッチング液、剥膜液、純水等の各種の処理液を供給して、基板に対しエッチング、剥離、リンス等の各種の処理が施される。このような基板処理装置において、基板の処理が行われる処理室内には、基板搬送路の上方（あるいは上方および下方）に、複数個のスプレイノズルを有する処理液供給パイプが複数本、互いに平行に並列して設置されている。そして、基板への処理液の供給は、井桁状に配列された多数のスプレイノズルから基板の主面へ処理液を吐出することによって行われる（例えば、特許文献１参照。）。

図７は、基板処理装置の一部の構成を示す概略斜視図である。基板Ｗは、図示していないが、複数本の搬送ローラを互いに平行に配列したローラコンベアにより水平姿勢に支持されて水平方向へ搬送される。基板Ｗの搬送路の上方には、複数個のスプレイノズル１が下面側に形設された処理液供給パイプ２が複数本、互いに平行に並列して設置されている。これらの処理液供給パイプ２およびローラコンベアは、密閉形の処理チャンバの内部にそれぞれ配設されている。各処理液供給パイプ２には、処理液、例えばエッチング液がそれぞれ供給され、処理液供給パイプ２の複数個のスプレイノズル１から基板Ｗの上面に向けて下向きにエッチング液がそれぞれ吐出される。そして、基板Ｗの上面全体に万遍なくエッチング液が供給され、基板Ｗがエッチング処理されるようになっている。
特開平１１−３０７４３４号公報（第６−１０頁、図１、図２）

図７に示した従来の基板処理装置においては、基板、特に近年の大形ガラス基板に対し処理液を均等に吐出するためには、多数のスプレイノズル１を配置する必要がある。この場合、各スプレイノズル１からそれぞれ吐出される処理液のスプレイ圧は、エッチング等の処理効果を高めるために或る程度大きくしなければいけないので、スプレイノズル１の１個当たりの処理液吐出流量は、余り少なくすることができず一定量以上とされる。このため、従来装置のようにスプレイノズル１の個数が多くなると、装置全体として使用される処理液の量が多くなる、といった問題点がある。また、多数のスプレイノズル１を配置し多量の処理液を使用すると、処理液供給系の配管構成が複雑になったりポンプ、フィルタ、タンク等が大型化したりする、といった問題点がある。

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、吐出ノズルから基板に対し処理液を吐出して基板を処理する装置において、処理液の使用量を低減させることができ、設備の簡易化および小型化が可能である基板処理装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、基板を支持する基板支持手段と、この基板支持手段によって支持された基板の主面へ処理液を吐出する吐出ノズルと、を備えた基板処理装置において、前記吐出ノズルに、吐出方向の異なる複数の吐出口を形設したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の基板処理装置において、前記吐出ノズルの複数の吐出口が１つのブロック体に形設されたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の基板処理装置において、前記基板支持手段が、基板を支持して水平方向へ搬送する複数の搬送ローラであることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記吐出ノズルの複数の吐出口のうちの１つの吐出口から鉛直方向下向きに処理液が吐出され、その吐出口を中心とした円周上に他の吐出口が等配され、それら他の吐出口からそれぞれ、鉛直方向に対し所定角度だけ外向きに傾斜した方向へ処理液が吐出されるようにしたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記基板支持手段によって基板が傾斜姿勢に支持され、前記吐出ノズルの複数の吐出口が、平面視で基板の傾斜方向における高位置側へ処理液が吐出されないように形設されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明の基板処理装置においては、吐出ノズルの各吐出口からそれぞれ異なる方向へ処理液が吐出され、基板支持手段によって支持された基板の主面へ処理液が供給されるので、吐出ノズルの個数を少なくしても、基板の主面全体に処理液を吐出することが可能になる。したがって、請求項１に係る発明の基板処理装置を使用すると、処理液の使用量を低減させることができ、設備を簡易化し小型化することができる。

請求項２に係る発明の基板処理装置では、１つのブロック体に形設された複数の吐出口から処理液が吐出されるので、吐出ノズルの構造が簡単になる。

請求項３に係る発明の基板処理装置では、複数の搬送ローラにより基板が支持されて水平方向へ搬送され、搬送中あるいは停止中の基板の主面に対し吐出ノズルの複数の吐出口から処理液が吐出される。

請求項４に係る発明の基板処理装置では、吐出ノズルの複数の吐出口のうちの１つの吐出口から鉛直方向下向きに処理液が吐出され、他の複数の吐出口からそれぞれ鉛直方向に対し所定角度だけ外向きに傾斜した方向へ処理液が吐出されることにより、１つの吐出ノズルから基板の主面全体あるいは基板の主面の広範囲に処理液が供給される。

請求項５に係る発明の基板処理装置では、基板支持手段によって傾斜姿勢に支持された基板に対し、吐出ノズルの吐出口から平面視で基板の傾斜方向における高位置側には処理液が吐出されないので、基板上を傾斜に沿って流下しようとする処理液の流れを押し止めるように、吐出ノズルの吐出口から吐出された処理液が基板に当たることがない。したがって、基板上において処理液の滞留個所が発生してエッチング等の処理むらを生じる、といった心配が無い。

以下、この発明の最良の実施形態について図１ないし図６を参照しながら説明する。
図１ないし図３は、この発明の実施形態の１例を示し、図１の（ａ）および（ｂ）は、基板処理装置において使用される吐出ノズルの正面図および下方側から見た底面図であり、図２は、１つの吐出ノズルから基板上へ処理液、例えばエッチング液を吐出している状態を示す概略正面図であり、図３は、複数の吐出ノズルから基板上へエッチング液を吐出している状態を示す概略平面図である。

基板処理装置全体の構成については図示していないが、従来装置と同様であり、密閉形の処理チャンバの内部に、図２に示すように複数本の搬送ローラ１０を互いに平行に配列したローラコンベアが配設されており、基板Ｗは、複数本の搬送ローラ１０により水平姿勢に支持されて水平方向へ搬送される。そして、処理チャンバ内部の、基板Ｗの搬送路の上方には、１つの吐出ノズル１２が配設されており、吐出ノズル１２に処理液供給配管１４が連通接続されている。

吐出ノズル１２は、下半部が截頭正六角錐状に形成され内部に処理液の通路が形成された１つのブロック体に複数の吐出口１６ａ、１６ｂを形設した構造を有する。図示例の吐出ノズル１２は、７個の吐出口１６ａ、１６ｂを有し、それらの吐出口のうちの１つの吐出口１６ａは、水平面をなす下面の中心部に形設され、その吐出口１６ａからは、鉛直方向下向きにエッチング液が吐出される。また、吐出ノズル１２の他の６個の吐出口１６ｂは、テーパー状周面にそれぞれ形設され、かつ、吐出口１６ａを中心とした円周上に等配されており、それらの吐出口１６ｂからは、それぞれ鉛直方向に対し所定角度だけ外向きに傾斜した方向へエッチング液が吐出されるようになっている。

上記した吐出ノズル１２を備えた基板処理装置において、複数の搬送ローラ１０により基板Ｗが支持されて処理チャンバ内を水平方向へ搬送され、処理液供給配管１４を通してエッチング液が吐出ノズル１２へ供給されると、吐出ノズル１２の複数の吐出口１６ａ、１６ｂからエッチング液が吐出され、搬送中あるいは停止中の基板Ｗの上面へエッチング液が供給される。このとき、吐出ノズル１２の各吐出口１６ａ、１６ｂからは、それぞれ異なる方向へエッチング液が吐出されるので、１つの吐出ノズル１２から広範囲にエッチング液が供給され、図２に示すように基板Ｗの上面全体にわたって万遍なくエッチング液が注がれる。そして、複数個のスプレイノズルが形設された複数本の処理液供給パイプを並列して設置し各スプレイノズルからそれぞれ鉛直方向下向きにエッチング液を吐出する、といった従来の装置と比較すると、吐出口から吐出されるエッチング液の圧力が同じであれば、装置全体として使用されるエッチング液の量が大幅に低減されることとなる。

図３は、図１に示した吐出ノズル１２を複数個、基板搬送路の上方に配置した実施形態を示す。各吐出ノズル１２には、処理液供給源に流路接続された処理液供給配管１８から分岐した各分岐配管２０がそれぞれ連通接続されている。図３中における二点鎖線は、各吐出ノズル１２からそれぞれ吐出されたエッチング液が基板Ｗの上面と接触する領域Ａを示している。このように、基板Ｗのサイズに応じて吐出ノズル１２の設置個数を適当に増やすことにより、基板Ｗの上面全体にわたって万遍なくエッチング液が吐出されるようにする。なお、基板Ｗを水平方向へ連続して搬送（往復移動させる場合も含む）しながら、吐出ノズル１２からエッチング液を吐出する場合には、少なくとも基板Ｗの、その搬送方向と直交する幅方向の全体にわたってエッチング液が均等に吐出されるように、１つもしくは複数の吐出ノズル１２を設置すればよい。

次に、図４ないし図６は、この発明の別の実施形態を示し、図４の（ａ）は、基板処理装置において使用される吐出ノズルを下方側から見た底面図で、図４の（ｂ）は、その吐出ノズルの側面図であり、図５は、複数の吐出ノズルから基板上へ処理液、例えばエッチング液を吐出している状態を示す概略平面図であり、図６は、その概略側面図である。

この実施形態では、基板Ｗが傾斜姿勢に支持されて水平方向へ搬送され、傾斜姿勢の基板Ｗの上面へエッチング液が供給されるようになっている。基板Ｗを傾斜姿勢に支持して搬送するために、基板搬送方向と直交する方向において傾斜、例えば水平面に対し５°〜２０°の角度をなすように傾斜した搬送ローラ２２を複数本、互いに平行に基板搬送方向に配列したローラコンベアが配設されている。搬送ローラ２２は、傾斜して回転自在に支持されたローラ軸２４を有し、ローラ軸２４の複数個所、図示例では３個所に当接ローラ２６がそれぞれ固着されている。ローラ軸２４の両端部には、鍔部２８、３０がそれぞれ固着されている。そして、基板Ｗは、その下面を３個の当接ローラ２６に当接させて傾斜姿勢に保たれ、低位置側端辺部を鍔部２８に当接させて滑り落ちないようにされ、傾斜姿勢で処理チャンバ内を水平方向へ搬送される。また、基板Ｗの搬送路の上方には、４つの吐出ノズル３２が矩形状配置で設置されており、各吐出ノズル３２には、処理液供給源に流路接続された処理液供給配管３４から分岐した各分岐配管３６がそれぞれ連通接続されている。

この吐出ノズル３２は、下半部が截頭五角錐状に形成され内部に処理液の通路が形成された１つのブロック体に複数、図示例では５個の吐出口３８ａ、３８ｂを形設した構造を有する。この吐出ノズル３２の５個の吐出口のうちの１つの吐出口３８ａは、水平面をなす下面に形設され、その吐出口３８ａからは、鉛直方向下向きにエッチング液が吐出される。また、吐出ノズル３２の他の４個の吐出口３８ｂは、テーパー状周面にそれぞれ形設されており、それらの吐出口３８ｂからは、それぞれ鉛直方向に対し所定角度だけ外向きに傾斜した方向へエッチング液が吐出されるようになっている。このように、この吐出ノズル３２は、図１に示した吐出ノズル１２のテーパー状周面に形設された６個の吐出口１６ｂのうちの隣り合う２個の吐出口を省略したような構成を備えている。そして、４つの吐出ノズル３２は、図５および図６に示すように、吐出口が設けられていない側面が基板Ｗの高位置側となるようにしてそれぞれ設置される。

上記した吐出ノズル３２を備えた基板処理装置においては、搬送ローラ２２により傾斜姿勢に支持されて処理チャンバ内を水平方向へ搬送される基板Ｗに対し、吐出ノズル３２の複数の吐出口３８ａ、３８ｂから、鉛直方向ならびに基板搬送方向に沿った斜め方向および基板Ｗの低位置側に向けた斜め方向にそれぞれエッチング液４０が吐出される。このように、吐出ノズル３２の複数の吐出口３８ａ、３８ｂからそれぞれ異なる方向へエッチング液４０が吐出されるので、各吐出ノズル３２からそれぞれ広範囲にエッチング液４０が供給され、基板Ｗの上面全体にわたって万遍なくエッチング液４０が注がれる。そして、基板Ｗ上に吐出されたエッチング液は、基板Ｗの傾斜に沿って低位置側へ流下し、基板Ｗの低位置側端辺部から流れ落ちる。一方、いずれの吐出ノズル３２からも基板Ｗの高位置側に向けてエッチング液が吐出されることはないので、基板Ｗ上を傾斜に沿って流下しようとするエッチング液の流れを押し止めるように、吐出ノズル３２の吐出口３８ａ、３８ｂから吐出されたエッチング液が基板Ｗに当たることがない。したがって、基板Ｗ上においてエッチング液の滞留個所が発生してエッチングむらを生じる、といった心配が無くなる。

上記した実施形態では、基板を水平方向へ搬送して搬送中あるいは停止中の基板の主面に対し吐出ノズルから処理液を吐出する構成の基板処理装置について説明したが、基板を１枚ずつ水平姿勢に支持して鉛直軸回りに回転させながら基板を処理するスピン方式の装置にも、この発明は適用し得るものである。また、上記実施形態では、主として吐出ノズルから基板に対しエッチング液を吐出して基板をエッチング処理する基板処理装置について説明したが、この発明は、吐出ノズルから基板に対し剥膜液、純水などを吐出して剥離、リンス等の処理を行う装置についても同様に適用し得るものである。

この発明の実施形態の１例を示し、（ａ）は、基板処理装置において使用される吐出ノズルの正面図であり、（ｂ）は、その吐出ノズルを下方側から見た底面図である。 図１に示した１つの吐出ノズルから基板上へ処理液を吐出している状態を示す概略正面図である。 図１に示した複数の吐出ノズルから基板上へ処理液を吐出している状態を示す概略平面図である。 この発明の別の実施形態を示し、（ａ）は、基板処理装置において使用される吐出ノズルを下方側から見た底面図であり、（ｂ）は、その吐出ノズルの側面図である。 図４に示した複数の吐出ノズルから基板上へ処理液を吐出している状態を示す概略平面図である。 図４に示した複数の吐出ノズルから基板上へ処理液を吐出している状態を示す概略側面図である。 従来の基板処理装置の１例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１０、２２ 搬送ローラ
１２、３２ 吐出ノズル
１４、１８、３４ 処理液供給配管
１６ａ、１６ｂ、３８ａ、３８ｂ 吐出ノズルの吐出口
２０、３６ 分岐配管
４０ エッチング液
Ｗ 基板

Claims (5)

1. 基板を支持する基板支持手段と、
   この基板支持手段によって支持された基板の主面へ処理液を吐出する吐出ノズルと、
   を備えた基板処理装置において、
   前記吐出ノズルに、吐出方向の異なる複数の吐出口を形設したことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記吐出ノズルの複数の吐出口が１つのブロック体に形設された請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記基板支持手段が、基板を支持して水平方向へ搬送する複数の搬送ローラである請求項１または請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記吐出ノズルの複数の吐出口のうちの１つの吐出口から鉛直方向下向きに処理液が吐出され、その吐出口を中心とした円周上に他の吐出口が等配され、それら他の吐出口からそれぞれ、鉛直方向に対し所定角度だけ外向きに傾斜した方向へ処理液が吐出されるようにした請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 前記基板支持手段によって基板が傾斜姿勢に支持され、前記吐出ノズルの複数の吐出口が、平面視で基板の傾斜方向における高位置側へ処理液が吐出されないように形設された請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置。

Images