JP2006245059A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 新たな処理液に置換される前の状態である基板表面部分に、これよりも後の段階で基板に供給される処理液が回り込むことを確実に防止する。
【解決手段】 入口ノズル２０が、搬送中の基板Ｗの上方から、基板幅の全域に亘って、第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２から基板表面にかけてカーテン状のリンス液を吐出する。これにより、前工程で付与されて基板表面に残存する例えばエッチング液から、新たに供給するリンス液への置換を短時間に行うと共に、入口ノズル２０の吐出口２０２の基板搬送方向上流側領域と下流側領域とを仕切り、下流側領域から上流側領域への気流の行き来を遮断して、入口ノズル２０よりも基板搬送方向下流側でスプレイノズルからのリンス液供給時に発生するミストが、液置換前の基板部分に付着することを回避する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液晶表示デバイス（ＬＣＤ）、プラズマ表示デバイス（ＰＤＰ）、半導体デバイス等の製造プロセスにおいて、ＬＣＤまたはＰＤＰ用ガラス基板、半導体基板などの被処理基板に対して各種の処理、例えば洗浄処理を行う基板処理装置に関する。

従来、基板処理装置において、エッチング処理後の基板表面に対するリンス処理は、次のようにして行われている。例えば、特許文献１に示されるように、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とき、処理チャンバ１２の入口側開口１４付近では入口ノズル２０からリンス液を供給し、基板Ｗが更に搬送方向下流側に進むと、基板Ｗが処理チャンバ１２内から搬出されるまで上部スプレイノズル２２からリンス液を基板Ｗの上面に供給する。これは、前処理で用いられた処理液の残存による、基板表面に形成された配線パターンの形状や線幅の均一性悪化を防止するため、処理チャンバ１２の入り口付近でスリット状の入口ノズル２０から直下の基板表面部分に多量のリンス液を均一に供給して短時間でリンス液への置換を行うようにし、その後に上部スプレイノズル２２からリンス液供給を行うようにしたものである。
特開２００４−２７３９８４号

しかしながら、上記の基板処理装置の場合、処理チャンバ内で入口ノズル２０よりも下流側の上部スプレイノズル２２からスプレイ供給されるリンス液が、基板Ｗ表面や処理チャンバ１２の内壁に衝突して飛散するときにミストが発生し、このミストが浮遊して、入口ノズル２０によるリンス液への置換前の基板表面（前工程で付与された処理液が残存する基板表面）に回り込んで付着してしまうと、その部分がムラになったり、基板表面に形成された配線パターンの形状や線幅の均一性が悪化するおそれがある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、新たな処理液に置換される前の状態である基板表面部分に、これよりも後の段階で基板に供給される処理液が回り込むことを確実に防止することを目的とするものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、予め定められた方向に搬送される基板に対して処理を行う処理槽内で、当該搬送中の基板の上方位置に配設される処理液供給手段を備え、
前記処理液供給手段は、前記基板の搬送方向に交差する基板幅の全域に亘って、前記処理槽内を処理液吐出位置の上流側領域と下流側領域とに仕切る処理液を吐出する処理液吐出口を有し、この処理液吐出口から基板表面にかけてカーテン状に処理液が吐出される基板処理装置である。

また、請求項５に記載の発明は、予め定められた方向に搬送される基板に対して処理を行う処理槽内で、当該基板の搬送方向に交差する基板幅の全域に亘って、当該搬送中の基板の上方から基板表面にかけてカーテン状に処理液を吐出して、前記処理槽内を前記処理液吐出位置の上流側領域と下流側領域とに仕切る基板処理方法である。

これらの構成では、処理液供給手段が、搬送中の基板の上方から、基板幅の全域に亘って、処理液吐出口から基板表面にかけてカーテン状の処理液を吐出することにより、基板表面に残存する前処理で付与された処理液から、新たに供給する処理液への置換を短時間に行うと共に、処理液供給手段の処理液吐出口の基板搬送方向上流側領域と下流側領域とを仕切って、下流側領域から上流側領域への気流の行き来を遮断するようにしている。

また、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であって、前記処理液吐出口は、基板搬送方向下流側に向けて処理液を吐出するものである。

この構成では、処理液吐出口から基板搬送方向下流側に向けて処理液を吐出することにより、基板表面に供給した処理液が基板搬送方向上流側に逆流しないようにして、この処理液が前工程の処理槽に浸入してしまうことを防止している。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置であって、前記処理液供給手段は、前記処理槽の側壁であって、当該処理槽とこれよりも前の工程の処理槽とを仕切る側壁に配設され、
前記処理液吐出口は、前記基板幅の方向に延びる第１吐出口と、第１吐出口の両端部から前記側壁に向かって延びる第２吐出口とを有するものである。

この構成によれば、処理液供給手段の第１吐出口及び第２吐出口から処理液を吐出すると、第１吐出口及び第２吐出口から基板表面に至るカーテン状の処理液が、基板幅の全域と、基板搬送方向における第１吐出口及び第２吐出口から上記仕切りとなる側壁に向かう位置に存在することになるので、処理液吐出口の配設位置から、当該処理槽の最上流位置となる上記側壁までの領域が処理液のカーテンで覆われるようにしている。

また、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であって、前記第２吐出口が円弧状であるものである。

この構成では、第２吐出口を円弧状としているので、この第２吐出口から処理液を吐出したときに、処理液が円弧に沿って滑らかな曲線を描いて吐出されるので、吐出後の処理液が水平横方向に拡がっても、処理液のカーテンに途切れが生じるという不具合の発生を防止することができる。

請求項１及び請求項５に記載の発明によれば、搬送中の基板の上方から基板幅の全域に亘って、処理液吐出口から基板表面にかけて吐出されるカーテン状の処理液により、処理液吐出口の基板搬送方向上流側領域と下流側領域とが仕切られ、当該下流側領域から上流側領域への気流の行き来が遮断されるので、基板表面に残存する前処理で付与された処理液から新たな処理液への置換を短時間で行えると共に、処理液吐出口よりも基板搬送方向下流側で、基板に対して処理液を供給する時にミストが発生する場合であっても、リンス液に置換される前の状態にある処理液吐出口よりも上流側領域の基板表面部分に当該ミスト状の処理液が回り込むことを防止することができる。これにより、基板表面に形成された配線パターンの形状や線幅の均一性を悪化させることなく、効率よく基板を処理することができる。

請求項２に記載の発明によれば、基板表面に供給した処理液が基板搬送方向上流側に逆流して前工程の処理槽に浸入することを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第１吐出口及び第２吐出口から基板表面に至るカーテン状の処理液によって、処理液吐出口の配設位置から、当該処理槽の最上流位置となる上記側壁までの領域が処理液のカーテンで覆われるので、当該領域と処理液吐出口の基板搬送方向下流側領域との間における気流の行き来を更に確実に遮断することができる。

請求項４に記載の発明によれば、第２吐出口の円弧に沿って、処理液が滑らかな曲線を描いて吐出されるので、吐出後の処理液が水平横方向に拡がっても、処理液のカーテンに途切れが生じるという不具合の発生が防止され、処理液吐出口の基板搬送方向下流側領域から上流側領域への気流の行き来が更に確実に遮断される。

以下、本発明の一実施形態に係る基板処理及び基板処理方法について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す側断面図であり、特に、本発明の特徴的構成であるリンス液供給機構が適用された水洗処理部を図示している。第１実施形態に係る基板処理装置１においては、水洗処理部１０の前工程として、水洗処理部１０に隣接してエッチング処理槽が設けられている（図略）。エッチング処理槽では、現像処理によってパターン形成されたレジスト膜よりも下層の露出部分を除去するために、エッチング用の薬液（以降、エッチング液という）が基板表面に供給されるため、水洗処理部１０では、エッチング用薬液等を洗い流して、水洗処理部１０で供給する新たなリンス液（例えば、純水等からなる。前工程で基板Ｗに供給された処理液とは異なる液であればよい。）に置換する。

水洗処理部１０は、入口側開口１４及び出口側開口１６を有する処理チャンバ１２を備える。処理チャンバ１２の内部には、基板Ｗを水平姿勢、又は基板搬送方向（図１の矢印方向）に直交する方向に傾斜させた姿勢で支持して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、上述したように、エッチング処理部で表面にエッチング液が付着された状態の基板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の上面に対して、カーテン状にリンス液を吐出する入口ノズル（処理液供給手段）２０が配設されている。この入口ノズル２０は、基板Ｗに対してリンス液を多量に供給して、前工程で基板Ｗの表面に付与されているエッチング液を短時間でリンス液に置換する。さらに、この入口ノズル２０よりも基板搬送方向下流側には、基板搬送路の上方に、基板搬送路に沿って上部スプレイノズル２２が設けられている。

入口ノズル２０及び上部スプレイノズル２２には、リンス液供給配管２６、２８がそれぞれ接続されており、各リンス液供給配管２６、２８には、開閉制御弁Ｖ_１、Ｖ_２がそれぞれ設けられている。各リンス液供給配管２６、２８は、それぞれ配管３２ａに接続され、配管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の底部に接続されている。

処理チャンバ１２の底部には、液流出管４２が設けられている。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。回収用配管４４及び排液用配管４６には、開閉制御弁Ｖ_４、Ｖ_５がそれぞれ設けられている。貯水槽３６には純水供給用配管５２が取り付けられており、図略の純水供給源から純水が貯水槽３６内に適宜供給される。

次に、入口ノズル２０について説明する。図２（ａ）は入口ノズル２０を示す斜視図、（ｂ）は入口ノズル２０を示す平面図、図３は（ａ）は入口ノズル２０の側断面図、（ｂ）は入口ノズル２０の内部構造を平面視で示した図、図４は入口ノズル２０によってリンス液を吐出している状態を示す斜視図、図５は入口ノズル２０から吐出されるリンス液のカーテンによって、上部スプレイノズル２２からのリンス液供給時に発生するミストが遮断される様子を示す図である。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、入口ノズル２０は、長尺状の形状からなるが、基板搬送方向下流側のコーナー部Ｒが面取りされた円弧状となっている。この円弧状のコーナー部Ｒを有する側の縁部２０１には、当該縁部に沿って延びるスリットからなり、基板Ｗの表面に対してリンス液が吐出される吐出口（処理液吐出口）２０２が設けられている。入口ノズル２０の基板搬送方向上流側の縁部２０３は直線形状に形成されており、この縁部２０３は、処理チャンバ１２の側壁であって、前の工程のエッチング処理槽とを仕切る側壁１２１に取り付けられる。入口ノズル２０は、例えば、処理チャンバ１２の入口側開口１４付近であって、搬送される基板Ｗの上方に取り付けられる。

上記の吐出口２０２は、基板Ｗの幅方向に直線的に延びる第１吐出口２０２１と、第１吐出口２０２１の両端部から上記側壁１２１まで円弧状に曲線を描いて延びる第２吐出口２０２２とを有する。具体的には、図２（ａ）（ｂ）の２点鎖線内の吐出口２０２が第１吐出口２０２１であり、これよりも外側の吐出口２０２が第２吐出口２０２２である。これら第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２は、図４に示すように、基板Ｗの搬送方向に交差する基板幅の全域に亘ってリンス液を吐出するように、当該基板幅方向における寸法が設定されている。第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２から基板Ｗの表面にかけては、隙間無くカーテン状にリンス液が吐出され、処理チャンバ１２内が吐出口２０２による当該リンス液吐出位置の上側側領域と下流側領域とに仕切られる。これにより、当該リンス液で形成されたカーテンの内部領域とカーテン外部領域とを遮断して、両領域の間で気流が行き来しないようにしている。

入口ノズル２０の内部構造を説明する。図３（ａ）に示すように、入口ノズル２０は、上側部材２０ａ及び下側部材２０ｂからなり、これら両部材が密着面２０４で密着されることによって、内部にリンス液貯留部２０５及び吐出口２０２（第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２）が形成される。上側部材２０ａ及び下側部材２０ｂの吐出口２０２を形成する部分には、これら両部材の接合時に図略のスペーサが配設され、吐出口２０２の形状が安定化される。なお、上側部材２０ａ及び下側部材２０ｂは、接着剤、又はリンス液吐出に支障のない位置における両部材を貫くボルト等によって、接合される。

また、吐出口２０２は、第１吐出口２０２１が基板Ｗの幅方向に延び、第２吐出口２０２２は第１吐出口２０２１の端部から処理チャンバ１２の側壁１２１まで延びるように形成されているが、図３（ｂ）に示すように、リンス液貯留部２０５も、これら第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２の形状に合わせて、基板Ｗの幅方向に延び、縁部２０３近傍まで延びる形状とされる。さらに、リンス液貯留部２０５の上部には、図３（ａ）に示すように、リンス液供給配管２６に繋がるリンス液注入口２０６が形成されている。

これらリンス液注入口２０６及びリンス液供給配管２６によって、リンス液が貯水槽３６からリンス液貯留部２０５まで供給され、当該供給時の圧によってリンス液貯留部２０５から吐出口２０２にリンス液を流出させ、基板Ｗの幅全域から処理チャンバ１２の側壁１２１までに亘る領域において、リンス液を吐出口２０２からカーテン状に基板Ｗの上面に吐出するようになっている。

上記構造でなる入口ノズル２０によってリンス液を基板Ｗに対して吐出することにより、図４に示すように、第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２の配設位置（すなわち、基板搬送方向におけるリンス液吐出位置）を境目として、入口ノズル２０の内側領域とそれ以外の外側領域とがカーテン状のリンス液で隙間無く仕切られる。これにより、両領域間での気流の行き来が遮断され、図５に示すように、入口ノズル２０よりも基板搬送方向下流側の上部スプレイノズル２２から基板Ｗにスプレイ供給されるリンス液によって発生されるミストが、入口ノズル２０の内側領域、すなわち、入口ノズル２０からのリンス液供給によるエッチング液からリンス液への置換がまだ済んでいない基板Ｗ部分に浸入しないようになっている。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、入口ノズル２０は、長尺状の形状からなり、基板搬送方向下流側のコーナー部Ｒが円弧状とされているが、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）の各図に示すような他の形状を採用することも可能である。

例えば、入口ノズル２０の長さ方向における側部及び吐出口２０２の形状は、図６（ａ）に示す入口ノズル２００のように、半円状とされていてもよい。このような半円状であっても、吐出口２０２を入口ノズル２０の縁部２０１に沿って設けることにより、リンス液を第１吐出口２０２１及び第２吐出口２０２２から基板Ｗの表面にかけて隙間無くカーテン状に吐出でき、処理チャンバ１２内を当該リンス液吐出位置の上側側領域と下流側領域とに仕切ることができる。

また、図６（ｂ）に示す入口ノズル２００’のように、コーナー部Ｒを直線的に切り欠いた形状としてもよいし、図６（ｃ）に示す入口ノズル２００’’のように、コーナー部Ｒの途中までを円弧状に形成し、以降、側壁１２１に至るまでの部分を直線的な形状とすることも可能である。

このように、入口ノズル２０の形状は、処理チャンバ１２のスペースや、処理チャンバ１２内に設けられる基板搬送機構等の他の機構の配置、さらには、基板Ｗの寸法等に応じて適宜変更が可能である。

また、上記実施形態では、入口ノズル２０は、基板搬送方向下流側に向けてリンス液を吐出するものとしているが、リンス液の吐出方向は必ずしも当該方向に限られず、上記吐出口２０２から基板Ｗの表面に向けてリンス液が垂下するように吐出させてもよい。

また、上記実施形態では、入口ノズル２０を、処理チャンバ１２の側壁１２１に取り付けるとしているが、入口ノズル２０の取り付けは当該位置に限定されるものではない。吐出口２０２からカーテン状に吐出したリンス液によって、リンス液吐出位置の上流側領域と下流側領域とを仕切り、両領域間での気流の行き来を遮断できる位置であれば他の位置に取り付けても構わない。

また、上記実施形態では、第２吐出口２０２２は、第１吐出口２０２１の両端部から上記側壁１２１まで円弧状に曲線を描いて延びる構成としているが、本発明に係る処理液吐出口を当該構成に限定する趣旨ではない。リンス液吐出位置の上流側領域と下流側領域とを仕切ることができるならば、例えば、第２吐出口２０２２と側壁１２１との間に若干の隙間が設けられた構成を採用してもよい。

また、上記実施形態では、入口ノズル２０が備えられる処理槽を、エッチング処理後の工程である水洗処理部１０としているが、これは、入口ノズル２０が備えられる処理槽を水洗処理部１０に限定する意ではなく、他の処理を行う処理槽に入口ノズルを備えるようにすることも可能である。

また、上記のように説明した入口ノズル２０によるリンス液供給は、上部スプレイノズル２２からのリンス液のスプレイ供給時に発生するミストの回り込みが最も問題となるエッチング工程後の基板Ｗに対してリンス液との置換処理を行う処理チャンバ１２において最も効果を発揮するが、例えば、剥離処理後、洗浄処理後、現像処理後等の基板Ｗに対して処理を行う処理チャンバにおいて適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す側断面図であり、特に、本発明の特徴的構成である処理液供給機構が適用された水洗処理部を図示している。 （ａ）は入口ノズルを示す斜視図、（ｂ）は入口ノズルを示す平面図である。 （ａ）は入口ノズルの側断面図、（ｂ）は入口ノズルの内部構造を平面視で示した図である。 入口ノズルによってリンス液を吐出している状態を示す斜視図である。 入口ノズルから吐出されるリンス液のカーテンによって、上部スプレイノズル２２からのリンス液供給時に発生するミストが遮断される様子を示す図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は入口ノズルの他の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ 水洗処理部
１２ 処理チャンバ
１２１ 側壁
２０ 入口ノズル
２０ａ 上側部材
２０ｂ 下側部材
２００，２００’，２００’’ 入口ノズル
２０１ 縁部
２０２ 吐出口
２０２１ 第１吐出口
２０２２ 第２吐出口
２０３ 縁部
２０４ 密着面
２０５ リンス液貯留部
２０６ リンス液注入口
２２ 上部スプレイノズル
Ｗ 基板
Ｒ コーナー部

Claims (5)

1. 予め定められた方向に搬送される基板に対して処理を行う処理槽内で、当該搬送中の基板の上方位置に配設される処理液供給手段を備え、
   前記処理液供給手段は、前記基板の搬送方向に交差する基板幅の全域に亘って、前記処理槽内を処理液吐出位置の上流側領域と下流側領域とに仕切る処理液を吐出する処理液吐出口を有し、この処理液吐出口から基板表面にかけてカーテン状に処理液が吐出される基板処理装置。
2. 前記処理液吐出口は、基板搬送方向下流側に向けて処理液を吐出する請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記処理液供給手段は、前記処理槽の側壁であって、当該処理槽とこれよりも前の工程の処理槽とを仕切る側壁に配設され、
   前記処理液吐出口は、前記基板幅の方向に延びる第１吐出口と、第１吐出口の両端部から前記側壁に向かって延びる第２吐出口とを有する請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記第２吐出口が円弧状である請求項３に記載の基板処理装置。
5. 予め定められた方向に搬送される基板に対して処理を行う処理槽内で、当該基板の搬送方向に交差する基板幅の全域に亘って、当該搬送中の基板の上方から基板表面にかけてカーテン状に処理液を吐出して、前記処理槽内を前記処理液吐出位置の上流側領域と下流側領域とに仕切る基板処理方法。