JP2007021406A - Two-fluid nozzle and substrate treating device using the two-fluid nozzle - Google Patents

Two-fluid nozzle and substrate treating device using the two-fluid nozzle Download PDF

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Daisaku Ariyama
大作 有山
Takahiro Kimura
貴弘 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-fluid nozzle capable of uniformly treating a long substrate in a longitudinal direction and to provide a substrate treating device using the two-fluid nozzle. <P>SOLUTION: Pure water discharged from a liquid discharge slit 45 collides perpendicularly with the upper surface 461 of a collision member 46 installed at a diffusion part 35 in the state of facing to a discharge opening 451. The pure water after collision is crushed from the state of a liquid film, and the liquid drop group of crushed pure water is fed through a communicating opening 37 into two mixing parts 38 positioned at both sides of the diffusion part 35, expanded to both sides of Y direction along X direction. Thereby, the liquid drop group expanded in the Y direction is mixed with compressed air at the respective mixing parts 38 to form mist-like pure water uniformly in the Y direction. Further, The mist-like pure water formed at the respective mixing parts 38 is joined at a confluent part 39 to form a confluent liquid, and the confluent liquid is sprayed from an opening 31 extending in the Y direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに、該ミスト状の液体を基板に向けて噴射する二流体ノズルおよび該二流体ノズルを用いて、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプレイ・パネル)用基板、あるいは磁気ディスク用のガラス基板やセラミックなどの各種基板(以下、単に「基板」という)に対して所定の処理を施す基板処理装置に関するものである。   According to the present invention, a gas and a liquid are mixed to generate a mist-like liquid, and a two-fluid nozzle that ejects the mist-like liquid toward a substrate, and a semiconductor wafer and a liquid crystal display using the two-fluid nozzle BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs predetermined processing on a glass substrate for an apparatus, a substrate for a plasma display panel (PDP), a glass substrate for a magnetic disk, and various substrates such as ceramic (hereinafter simply referred to as “substrate”). Is.

半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、基板の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。ここで、微細加工を良好に行うためには基板表面を清浄な状態に保つ必要があり、必要に応じて基板の洗浄処理が行われる。   The manufacturing process of an electronic component such as a semiconductor device or a liquid crystal display device includes a step of repeatedly forming a fine pattern by repeatedly performing processes such as film formation and etching on the surface of the substrate. Here, in order to perform fine processing satisfactorily, it is necessary to keep the substrate surface clean, and the substrate is cleaned as necessary.

例えば、液晶表示装置などに用いられる長尺なガラス基板に有利に対応できる洗浄方法として、エッチング液などの処理液を複数のノズルからスプレー状に基板に向けて吐出する基板処理装置がある(特許文献1参照)。この特許文献1に記載の装置では、処理液と気体とを混合して噴射する、複数個の二流体ノズルを一列に配置することにより、各二流体ノズルから噴射された扇状に広がるスプレー状の処理液(ミスト状の液体)が列方向(長尺方向)に連なって基板上に供給される。これによって、長尺な基板を一度に処理可能となっている。   For example, as a cleaning method that can advantageously cope with a long glass substrate used in a liquid crystal display device or the like, there is a substrate processing apparatus that discharges a processing liquid such as an etching liquid from a plurality of nozzles toward a substrate (patent) Reference 1). In the apparatus described in Patent Document 1, a plurality of two-fluid nozzles that mix and inject a processing liquid and gas are arranged in a row, thereby spreading a fan-like spray ejected from each two-fluid nozzle. A processing liquid (mist-like liquid) is supplied onto the substrate in a row (long direction). Thus, a long substrate can be processed at a time.

また、長尺な基板など被処理対象の形状にあわせてノズル先端の開口を変形させて該開口からエッチング液などの処理液をミスト状にして吐出する二流体ノズルを用いた基板処理装置がある(特許文献2参照)。この特許文献2に記載の装置では、処理液導入口より導入され放射された処理液をミスト発生部(混合部)において、ガス導入口より導かれたガスと混合させることで処理液をミスト状としている。そして、ミスト状の処理液を扁状開口を有するノズル先端より放射させることにより、処理液を長尺状(ライン状)に吐出させている。   There is also a substrate processing apparatus using a two-fluid nozzle that deforms an opening at the tip of a nozzle according to the shape of an object to be processed, such as a long substrate, and discharges a processing liquid such as an etching liquid from the opening in a mist form. (See Patent Document 2). In the apparatus described in Patent Document 2, the treatment liquid introduced from the treatment liquid inlet and radiated is mixed with the gas introduced from the gas inlet in the mist generating part (mixing part), so that the treatment liquid is mist-like. It is said. Then, the treatment liquid is discharged in a long shape (line shape) by radiating the mist treatment liquid from the tip of the nozzle having a flat opening.

特開2002−256458号公報(段落「0043」、図5)JP 2002-256458 A (paragraph “0043”, FIG. 5) 特開平4−132246号公報(第4頁、図4)JP-A-4-132246 (Page 4, FIG. 4)

しかしながら、特許文献1に記載の装置のように、複数のノズルをアレイ状に配設する方式では、ノズルから吐出されるスプレー状の処理液(ミスト状の液体)が有する噴角によって、各ノズルから吐出された処理液が互いに重なり合う領域が存在している。つまり、1つのノズルから吐出された処理液が基板上に供給される供給領域において、他のノズルから吐出された処理液と重なり合う部分とそうでないない部分が存在する。その結果、洗浄などの処理において濃淡(処理ムラ)ができることにより、均一な洗浄を阻害することとなる。   However, in a method in which a plurality of nozzles are arranged in an array as in the apparatus described in Patent Document 1, each nozzle is determined depending on an injection angle of a spray-like processing liquid (mist-like liquid) discharged from the nozzles. There are regions where the processing liquids discharged from each other overlap each other. That is, in the supply region where the processing liquid discharged from one nozzle is supplied onto the substrate, there are a portion that overlaps with the processing liquid discharged from the other nozzle and a portion that does not. As a result, in the processing such as cleaning, light and shade (processing unevenness) can be generated, thereby inhibiting uniform cleaning.

一方で、特許文献2に記載の装置のように、ミスト発生部(混合部)に導入された処理液とガスとを混合させて生成したミスト状の処理液を長尺状に吐出させた場合には、上記特許文献1に記載の装置のような問題は生じないものの、以下に示すような別異の問題が生じていた。すなわち、ミスト状の処理液を長尺な開口としたノズル先端より吐出させる場合には、処理液の重なり合いは生じないものの、ミスト状の処理液の吐出勢いが長尺な開口の中央部と端部とでは異なり、長尺方向にわたって基板を均一に処理することができなかった。   On the other hand, when the mist-like processing liquid generated by mixing the processing liquid introduced into the mist generating part (mixing part) and the gas is discharged in a long shape like the apparatus described in Patent Document 2 However, although the problem described in the device described in Patent Document 1 does not occur, the following different problems have occurred. That is, when the mist-like processing liquid is ejected from the nozzle tip having a long opening, the processing liquid does not overlap, but the discharge force of the mist-like processing liquid is at the center and end of the long opening. Unlike the portion, the substrate could not be processed uniformly in the longitudinal direction.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、長尺な基板に対して長尺方向に均一に処理することができる二流体ノズルおよび該二流体ノズルを用いた基板処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a two-fluid nozzle capable of uniformly processing a long substrate in the longitudinal direction and a substrate processing apparatus using the two-fluid nozzle. Objective.

この発明にかかる二流体ノズルは、気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに開口から基板に向けて噴射する二流体ノズルであって、上記目的を達成するため、気体を導入する気体導入部と、液体を導入する液体導入部と、液体導入部より導入された液体をノズル内に吐出する液体吐出部と、液体吐出部の吐出口に対向する対向部位と液体の吐出方向と交差する方向に沿って対向部位の両側にそれぞれ隣接する拡散部位とを有する対向面を備え、液体吐出部から吐出される液体を対向部位により破砕し液体の液滴群を生成するとともに、対向部位の両側に広げながら拡散させる拡散部と、拡散部を挟んで拡散部の両側にそれぞれ設けられ、拡散部から拡散され送り込まれる液滴群と気体導入部より導入された気体とを混合させてミスト状の液体を生成する2つの混合部と、2つの混合部に繋がり該2つの混合部で生成されたミスト状の液体を合流させることによって互いに衝突させて合流液体を形成するとともに該合流液体を前記開口に導く合流部とを備えている。   The two-fluid nozzle according to the present invention is a two-fluid nozzle that mixes a gas and a liquid to generate a mist-like liquid and injects it from the opening toward the substrate. Gas introducing section, liquid introducing section for introducing liquid, liquid ejecting section for ejecting the liquid introduced from the liquid introducing section into the nozzle, the facing portion facing the ejection port of the liquid ejecting section, and the liquid ejection direction The liquid is ejected from the liquid discharge unit by the opposing part to generate a liquid droplet group and is opposed to each other. A diffusion unit that diffuses while spreading on both sides of the part, and a droplet group that is provided on both sides of the diffusion unit with the diffusion unit in between, and the gas introduced from the gas introduction unit is mixed Two mist-like liquids, and two mist-like liquids that are connected to the two mixing parts and merged with the two mist-like liquids to collide with each other to form a merged liquid. A merging portion for guiding the merging liquid to the opening.

このように構成された発明では、次のようにして気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに開口から噴射させている。すなわち、液体吐出部の吐出口より液体を吐出させて該吐出口に対向する対向部位に衝突させている。これにより、液体を破砕して液滴群を生成するとともに、該液滴群を液体の吐出方向と交差する方向に沿って両側に広げながら拡散部の両側にそれぞれ設けられた2つの混合部に送り込んでいる。このため、液滴群は広がった状態で各混合部において気体と混合されミスト状の液体が均一に生成される。さらに、各混合部で生成されたミスト状の液体を合流させて合流液体を形成するとともに、該合流液体を開口から噴射させている。したがって、均一に合流液体が基板に対して供給される。この構成であれば長尺な範囲でも均一に合流液体を噴射でき、例えば長尺な基板に対しても長尺方向に均一に処理することができる。   In the invention configured as described above, gas and liquid are mixed as follows to generate a mist-like liquid and eject it from the opening. That is, the liquid is ejected from the ejection port of the liquid ejection unit and collides with an opposing portion facing the ejection port. As a result, the liquid is crushed to generate a droplet group, and the droplet group is spread on both sides along the direction intersecting the liquid discharge direction, and the two mixing units provided on both sides of the diffusion unit respectively. I'm sending it in. For this reason, the droplet group is mixed with gas in each mixing portion in a spread state, and a mist-like liquid is uniformly generated. Furthermore, the mist-like liquid produced | generated in each mixing part is merged, the merged liquid is formed, and this merged liquid is ejected from opening. Therefore, the merged liquid is uniformly supplied to the substrate. With this configuration, the merged liquid can be uniformly ejected even in a long range. For example, even a long substrate can be uniformly processed in the long direction.

また、上記したように液体を破砕しながら液体の吐出方向に交差する方向に沿って両側に、つまり2方向に分割して液滴群を生成しているので液滴の微粒化が図れる。さらに、2方向に分割して生成された液滴群と気体とをそれぞれ混合させてミスト状の液体を生成するとともに、生成されたミスト状の液体を合流させることにより互いに衝突させて合流液体を形成している。そのため、液体同士の衝突により一層の液滴の微粒化が図れる。これにより、液滴の基板への衝突時の衝撃を緩和して基板へのダメージを低減することができる。しかも、液滴の微粒化により基板に供給される液滴群全体の表面積を大きくすることができる。これによって、液滴群全体の表面エネルギーを増大させ、液滴群が捕捉する物質の移動速度を大きくすることができる。その結果、例えば、パーティクル等の汚染物を除去する際に除去効率を向上させ、洗浄効果を高めることができる。   In addition, as described above, the liquid droplet group is generated by dividing the liquid into two sides along the direction intersecting the liquid discharge direction while crushing the liquid, that is, in two directions, so that the liquid droplets can be atomized. Furthermore, the droplet group generated by dividing in two directions and the gas are mixed to generate a mist-like liquid, and the generated mist-like liquid is caused to collide with each other to cause the merged liquid to flow. Forming. Therefore, further droplets can be atomized by the collision of the liquids. Thereby, the impact at the time of the collision of a droplet with the board | substrate can be relieve | moderated and the damage to a board | substrate can be reduced. In addition, the surface area of the entire droplet group supplied to the substrate can be increased by atomizing the droplets. Thereby, the surface energy of the entire droplet group can be increased, and the moving speed of the substance captured by the droplet group can be increased. As a result, for example, when removing contaminants such as particles, the removal efficiency can be improved and the cleaning effect can be enhanced.

また、両混合部で生成したミスト状の液体を合流させて合流液体を形成し、該合流液体を開口より基板に向けて噴射しているので、基板に供給される液滴の密度が高められる。したがって、液滴の微粒化と相まって基板の処理効率を向上させることができる。   Further, the mist-like liquid generated in both mixing portions is joined to form a joined liquid, and the joined liquid is ejected from the opening toward the substrate, so that the density of droplets supplied to the substrate can be increased. . Accordingly, the substrate processing efficiency can be improved in combination with droplet atomization.

ここで、対向部位に対する液体の吐出角度は垂直であることが好ましい。この構成によれば、対向部位により破砕され生成された液滴群は両側に均等に拡散されていく。その結果、各混合部にて生成されるミスト状の液体の密度を均一にし、さらにはミスト状の液体の合流により形成される合流液体の密度を均一にすることができる。   Here, it is preferable that the discharge angle of the liquid with respect to the facing portion is vertical. According to this configuration, the droplet group crushed and generated by the facing portion is diffused evenly on both sides. As a result, the density of the mist-like liquid generated in each mixing unit can be made uniform, and further, the density of the merged liquid formed by the merge of the mist-like liquid can be made uniform.

また、所定幅の衝突用平面を有する衝突部材を、衝突用平面を液体吐出部の吐出口に対向させた状態で拡散部に設けて、衝突用平面を対向部位として機能させるようにしてもよい。このような構成によれば、液体吐出部から吐出される液体は衝突部材の衝突用平面に衝突することにより破砕され液滴群が生成されるが、生成される液滴の粒径は衝突用平面の幅に応じてコントロールされる。具体的には、衝突用平面に衝突した液体は衝突部材から薄い液膜を形成しながら両側に飛び散っていくが、衝突用平面の幅によって液膜の厚みが、さらには液膜から分裂して生成される液滴の粒径が決定される。したがって、所定幅の衝突用平面を有する衝突部材を拡散部に設けることで基板の処理内容に応じて必要とされる粒径を有する液滴を生成することができる。   Further, a collision member having a collision plane having a predetermined width may be provided in the diffusing section in a state where the collision plane is opposed to the discharge port of the liquid discharge section so that the collision plane functions as an opposed portion. . According to such a configuration, the liquid ejected from the liquid ejecting unit is crushed by colliding with the collision plane of the collision member and a droplet group is generated. Controlled according to the width of the plane. Specifically, the liquid that has collided with the collision plane scatters on both sides while forming a thin liquid film from the collision member, but the thickness of the liquid film is further divided from the liquid film by the width of the collision plane. The particle size of the generated droplet is determined. Therefore, by providing a collision member having a collision plane with a predetermined width in the diffusion portion, it is possible to generate a droplet having a required particle size according to the processing content of the substrate.

ここで、衝突部材を拡散部に着脱自在に構成するのが好ましい。この構成によれば、基板の処理回数や処理時間に応じて衝突部材が磨耗した場合でも、衝突部材のみを交換することで、メンテナンスの経済性と利便性を向上させることができる。また、このように衝突部材を着脱自在に構成することで、生成される液滴の粒径を容易に変更することができる。すなわち、幅が相互に異なる衝突部材を用意しておくことで、基板の処理内容に応じて適宜、衝突部材を選択して拡散部に装着することで所望の粒径を有する液滴を自在に生成することができる。   Here, it is preferable that the collision member is configured to be detachable from the diffusion portion. According to this configuration, even when the collision member is worn according to the number of times of processing and the processing time of the substrate, it is possible to improve the economical efficiency and convenience of maintenance by replacing only the collision member. In addition, by configuring the collision member so as to be detachable as described above, the particle size of the generated droplet can be easily changed. In other words, by preparing collision members with different widths, droplets having a desired particle size can be freely selected by appropriately selecting the collision member according to the processing content of the substrate and mounting it on the diffusion portion. Can be generated.

また、液体吐出部の吐出口は2つの混合部の間で液体の吐出方向と交差する方向に延びるスリットを形成するとともに、拡散部および該拡散部に連通される2つの混合部も同じ方向に延びるように形成するのが好ましい。この構成によれば、液体吐出部から2つの混合部の間で帯状に液体が吐出され、帯状に吐出された液体が拡散部において両側に広がりながら各混合部において気体と混合される。そのため、2つの混合部で帯状に均一にミスト状の液体が生成された後、互いに合流され基板に噴射される。したがって、大面積の基板であっても長尺に均一に処理することができる。   The discharge port of the liquid discharge unit forms a slit extending in the direction intersecting the liquid discharge direction between the two mixing units, and the diffusion unit and the two mixing units communicating with the diffusion unit are also in the same direction. Preferably, it is formed to extend. According to this configuration, the liquid is discharged from the liquid discharge portion between the two mixing portions in a band shape, and the liquid discharged in the band shape is mixed with the gas in each mixing portion while spreading on both sides in the diffusion portion. For this reason, a mist-like liquid is uniformly formed in a strip shape in the two mixing sections, and then merges with each other and is sprayed onto the substrate. Therefore, even a large-area substrate can be processed uniformly in a long length.

また、開口は2つの混合部の間で液体の吐出方向と交差する方向に延びるスリットを形成していることが望ましい。この構成によれば、合流部から開口に導かれた合流液体(ミスト状の液体)は、混合部の間に延びるスリットから噴射されることで、全方向に飛散しようとする合流液体がスリットによって規制される。このため、開口のスリット形成方向において合流液体を基板に安定して供給することができ、処理において濃淡(処理ムラ)が発生するのを確実に防止することができる。   Further, it is desirable that the opening forms a slit extending in the direction intersecting the liquid discharge direction between the two mixing portions. According to this configuration, the merging liquid (mist-like liquid) guided from the merging portion to the opening is ejected from the slit extending between the mixing portions, so that the merging liquid that is about to scatter in all directions is caused by the slit. Be regulated. For this reason, the merged liquid can be stably supplied to the substrate in the slit forming direction of the opening, and it is possible to reliably prevent the occurrence of shading (processing unevenness) in the processing.

この発明にかかる二流体ノズルは、気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに第1方向に延びる開口から基板に向けて噴射する二流体ノズルであって、上記目的を達成するため、気体を導入する気体導入部と、液体を導入する液体導入部と、液体導入部より導入された液体をノズル内に吐出する液体吐出部と、液体吐出部の吐出口に対向する対向部位と該対向部位の第1方向と直交する第2方向に沿って両側にそれぞれ隣接する拡散部位とを有する対向面を備え、液体吐出部から吐出される液体を対向部位により破砕し液体の液滴群を生成するとともに、第2方向に沿って両側に第1方向に広げながら拡散させる拡散部と、第2方向において拡散部を挟んで拡散部の両側にそれぞれ設けられ、拡散部から拡散され送り込まれる液滴群と気体導入部より導入された気体とを混合させてミスト状の液体を生成する2つの混合部と、2つの混合部に繋がり該2つの混合部で生成されたミスト状の液体を合流させることによって互いに衝突させて合流液体を形成するとともに該合流液体を開口に導く合流部とを備えている。   A two-fluid nozzle according to the present invention is a two-fluid nozzle that mixes a gas and a liquid to generate a mist-like liquid and ejects the liquid from an opening extending in a first direction toward the substrate. Therefore, a gas introduction part that introduces a gas, a liquid introduction part that introduces a liquid, a liquid ejection part that ejects the liquid introduced from the liquid introduction part into the nozzle, and a facing part that faces the ejection port of the liquid ejection part And a liquid droplet that crushes the liquid ejected from the liquid ejecting portion by the facing portion, and has a facing surface having a diffusion portion adjacent to each of both sides along a second direction orthogonal to the first direction of the facing portion. A diffusion unit that generates a group and diffuses while spreading in both directions along the second direction in the first direction, and is provided on both sides of the diffusion unit across the diffusion unit in the second direction, and is diffused and sent from the diffusion unit. Two mixing units for generating a mist-like liquid by mixing a liquid droplet group and a gas introduced from the gas introduction unit, and a mist-like liquid generated by the two mixing units connected to the two mixing units And a merging portion for forming a merging liquid by colliding with each other and guiding the merging liquid to the opening.

このように構成された発明では、次のようにして気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに第1方向に延びる開口から噴射させている。すなわち、液体吐出部の吐出口より液体を吐出させて該吐出口に対向する対向部位に衝突させている。これにより、液体を破砕して液滴群を生成するとともに、該液滴群を第1方向と直交する第2方向に沿って両側に第1方向に広げながら拡散部の両側にそれぞれ設けられた2つの混合部に送り込んでいる。このため、液滴群は第1方向に広がった状態で各混合部において気体と混合されミスト状の液体が第1方向に均一に生成される。さらに、各混合部で生成されたミスト状の液体を合流させて合流液体を形成するとともに、該合流液体を第1方向に延びる開口から噴射させている。したがって、第1方向に均一に合流液体が基板に対して供給され、長尺な基板に対しても長尺方向(第1方向)に均一に処理することができる。   In the invention configured as described above, gas and liquid are mixed as follows to generate a mist-like liquid and eject it from an opening extending in the first direction. That is, the liquid is ejected from the ejection port of the liquid ejection unit and collides with an opposing portion facing the ejection port. Thereby, the liquid was crushed to generate a droplet group, and the droplet group was provided on both sides of the diffusion part while spreading in the first direction on both sides along the second direction orthogonal to the first direction. It feeds into two mixing parts. For this reason, the droplet group is mixed with gas in each mixing portion in a state of spreading in the first direction, and a mist-like liquid is uniformly generated in the first direction. Furthermore, the mist-like liquid produced | generated in each mixing part is merged, the merged liquid is formed, and this merged liquid is injected from the opening extended in a 1st direction. Therefore, the merged liquid is supplied to the substrate uniformly in the first direction, and even a long substrate can be uniformly processed in the long direction (first direction).

また、上記したように液体を破砕しながら第2方向に沿って両側に、つまり2方向に分割して液滴群を生成しているので液滴の微粒化が図れる。さらに、2方向に分割して生成された液滴群と気体とをそれぞれ混合させてミスト状の液体を生成するとともに、生成されたミスト状の液体を合流させることにより互いに衝突させて合流液体を形成している。そのため、液体同士の衝突により一層の液滴の微粒化が図れる。これにより、液滴の基板への衝突時の衝撃を緩和して基板へのダメージを低減することができる。しかも、液滴の微粒化により基板に供給される液滴群全体の表面積を大きくすることができる。これによって、液滴群全体の表面エネルギーを増大させ、液滴群が捕捉する物質の移動速度を大きくすることができる。その結果、例えば、パーティクル等の汚染物を除去する際に除去効率を向上させ、洗浄効果を高めることができる。   Further, as described above, the liquid droplets are generated by dividing the liquid into two sides along the second direction, that is, in two directions while crushing the liquid, so that the liquid droplets can be atomized. Furthermore, the droplet group generated by dividing in two directions and the gas are mixed to generate a mist-like liquid, and the generated mist-like liquid is caused to collide with each other to cause the merged liquid to flow. Forming. Therefore, further droplets can be atomized by the collision of the liquids. Thereby, the impact at the time of the collision of a droplet with the board | substrate can be relieve | moderated and the damage to a board | substrate can be reduced. In addition, the surface area of the entire droplet group supplied to the substrate can be increased by atomizing the droplets. Thereby, the surface energy of the entire droplet group can be increased, and the moving speed of the substance captured by the droplet group can be increased. As a result, for example, when removing contaminants such as particles, the removal efficiency can be improved and the cleaning effect can be enhanced.

また、両混合部で生成したミスト状の液体を合流させて合流液体を形成し、該合流液体を開口より基板に向けて噴射しているので、基板に供給される液滴の密度が高められる。したがって、液滴の微粒化と相まって基板の処理効率を向上させることができる。   Further, the mist-like liquid generated in both mixing portions is joined to form a joined liquid, and the joined liquid is ejected from the opening toward the substrate, so that the density of droplets supplied to the substrate can be increased. . Accordingly, the substrate processing efficiency can be improved in combination with droplet atomization.

ここで、対向部位に対する液体の吐出角度は垂直であることが好ましい。この構成によれば、対向部位により破砕され生成された液滴群は第2方向に沿って両側に均等に拡散されていく。その結果、各混合部にて生成されるミスト状の液体の密度を均一にし、さらにはミスト状の液体の合流により形成される合流液体の密度を均一にすることができる。   Here, it is preferable that the discharge angle of the liquid with respect to the facing portion is vertical. According to this configuration, the droplet group that is crushed and generated by the facing portion is evenly diffused on both sides along the second direction. As a result, the density of the mist-like liquid generated in each mixing unit can be made uniform, and further, the density of the merged liquid formed by the merge of the mist-like liquid can be made uniform.

また、第2方向において所定幅の衝突用平面を有する衝突部材を、衝突用平面を液体吐出部の吐出口に対向させた状態で拡散部に設けて、衝突用平面を対向部位として機能させるようにしてもよい。このような構成によれば、液体吐出部から吐出される液体は衝突部材の衝突用平面に衝突することにより破砕され液滴群が生成されるが、生成される液滴の粒径は衝突用平面の第2方向における幅に応じてコントロールされる。具体的には、衝突用平面に衝突した液体は衝突部材から薄い液膜を形成しながら第2方向に沿って両側に飛び散っていくが、衝突用平面の第2方向における幅によって液膜の厚みが、さらには液膜から分裂して生成される液滴の粒径が決定される。したがって、第2方向において所定幅の衝突用平面を有する衝突部材を拡散部に設けることで基板の処理内容に応じて必要とされる粒径を有する液滴を生成することができる。   In addition, a collision member having a collision plane having a predetermined width in the second direction is provided in the diffusing section in a state where the collision plane is opposed to the discharge port of the liquid discharge section so that the collision plane functions as an opposed portion. It may be. According to such a configuration, the liquid ejected from the liquid ejecting unit is crushed by colliding with the collision plane of the collision member and a droplet group is generated. It is controlled according to the width in the second direction of the plane. Specifically, the liquid that collided with the collision plane scatters on both sides along the second direction while forming a thin liquid film from the collision member, but the thickness of the liquid film depends on the width of the collision plane in the second direction. However, the particle size of the droplets generated by splitting from the liquid film is determined. Therefore, by providing a collision member having a collision plane having a predetermined width in the second direction in the diffusion portion, it is possible to generate a droplet having a particle size required according to the processing content of the substrate.

ここで、衝突部材を拡散部に着脱自在に構成するのが好ましい。この構成によれば、基板の処理回数や処理時間に応じて衝突部材が磨耗した場合でも、衝突部材のみを交換することで、メンテナンスの経済性と利便性を向上させることができる。また、このように衝突部材を着脱自在に構成することで、生成される液滴の粒径を容易に変更することができる。すなわち、第2方向における幅が相互に異なる衝突部材を用意しておくことで、基板の処理内容に応じて適宜、衝突部材を選択して拡散部に装着することで所望の粒径を有する液滴を自在に生成することができる。   Here, it is preferable that the collision member is configured to be detachable from the diffusion portion. According to this configuration, even when the collision member is worn according to the number of times of processing and the processing time of the substrate, it is possible to improve the economical efficiency and convenience of maintenance by replacing only the collision member. In addition, by configuring the collision member so as to be detachable as described above, the particle size of the generated droplet can be easily changed. That is, by preparing collision members having different widths in the second direction, a liquid having a desired particle size can be selected by appropriately selecting the collision member according to the processing content of the substrate and mounting it on the diffusion portion. Drops can be generated freely.

また、液体吐出部の吐出口は第1方向に延びるスリットを形成するとともに、拡散部および該拡散部に連通される2つの混合部を第1方向に延びるように形成するのが好ましい。この構成によれば、液体吐出部から第1方向に沿って帯状に液体が吐出され、帯状に吐出された液体が拡散部において第2方向に沿って両側に第1方向に広がりながら各混合部において気体と混合される。そのため、第1方向に沿って帯状に均一にミスト状の液体が生成された後、互いに合流され基板に噴射される。したがって、大面積の基板であっても長尺方向(第1方向)に均一に処理することができる。   In addition, it is preferable that the discharge port of the liquid discharge portion is formed with a slit extending in the first direction, and the diffusion portion and the two mixing portions communicating with the diffusion portion are extended in the first direction. According to this configuration, the liquid is discharged from the liquid discharge unit in a strip shape along the first direction, and the mixed portion is discharged while the liquid discharged in the strip shape spreads in the first direction on both sides along the second direction in the diffusion unit. And mixed with gas. Therefore, a mist-like liquid is uniformly generated in a strip shape along the first direction, and then merged with each other and sprayed onto the substrate. Therefore, even a large-area substrate can be uniformly processed in the longitudinal direction (first direction).

また、開口は第1方向に延びるスリットを形成していることが望ましい。この構成によれば、合流部から開口に導かれた合流液体(ミスト状の液体)は、第1方向に延びるスリットから噴射されることで、第1方向とは異なる方向に飛散しようとする合流液体がスリットによって規制される。このため、第1方向において合流液体を基板に安定して供給することができ、処理において濃淡(処理ムラ)が発生するのを確実に防止することができる。   Further, it is desirable that the opening forms a slit extending in the first direction. According to this configuration, the merging liquid (mist-like liquid) guided from the merging portion to the opening is ejected from the slit extending in the first direction, so that the merging liquid tries to scatter in a direction different from the first direction. Liquid is regulated by the slit. For this reason, the merged liquid can be stably supplied to the substrate in the first direction, and it is possible to reliably prevent the occurrence of shading (processing unevenness) in the processing.

また、本発明にかかる基板処理装置は、請求項1ないし12のいずれかに記載の二流体ノズルを備えることにより、均一に生成された合流液体を基板に向けて噴射することができ、均一に処理することができる。   In addition, the substrate processing apparatus according to the present invention includes the two-fluid nozzle according to any one of claims 1 to 12, so that the uniformly generated combined liquid can be sprayed toward the substrate, and the Can be processed.

ここで、搬送される基板に対して、二流体ノズルを固定配置して該二流体ノズルから合流液体を噴射させることで処理を行うようにしてもよい。   Here, the processing may be performed by fixing and arranging the two-fluid nozzle on the substrate to be transported and ejecting the merged liquid from the two-fluid nozzle.

この発明によれば、液体吐出部から吐出される液体を吐出口に対向する対向部位に衝突させることで破砕して液滴群を生成するとともに、液体の吐出方向と交差する方向に沿って両側に広げながら拡散部の両側にそれぞれ配設された2つ混合部に送り込んでいる。そして、各混合部において液滴群と気体と混合させてミスト状の液体を生成するとともに、生成されたミスト状の液体を合流させて合流液体を形成し、開口から噴射させている。このため、合流液体が均一に生成され、基板に供給される。その結果、長尺な範囲でも均一に処理することができる。また、2方向に分割して液滴群を生成するとともに、各混合部において液滴群と気体と混合させてミスト状の液体を生成して、さらに該ミスト状の液体を合流させることにより衝突させて合流液体を形成しているので、液滴の微粒化が図れる。このため、基板へのダメージを低減することができる。さらに、基板に供給される液滴の密度が高められることから、液滴の微粒化と相乗して基板の処理効率を向上させることができる。   According to the present invention, the liquid ejected from the liquid ejecting section is collided with an opposing portion facing the ejection port to generate a droplet group, and both sides along the direction intersecting the liquid ejection direction. It is fed into two mixing parts respectively arranged on both sides of the diffusion part. And in each mixing part, it mixes with a droplet group and gas, and while producing | generating a mist-like liquid, the produced | generated mist-like liquid is merged, a merged liquid is formed, and it ejects from opening. For this reason, the merged liquid is uniformly generated and supplied to the substrate. As a result, even a long range can be processed uniformly. In addition, a droplet group is generated by being divided in two directions, and a mist-like liquid is generated by mixing the droplet group and a gas in each mixing unit, and the mist-like liquid is further joined to collide. Since the combined liquid is formed, droplets can be atomized. For this reason, damage to the substrate can be reduced. Furthermore, since the density of the droplets supplied to the substrate is increased, the processing efficiency of the substrate can be improved in synergy with the atomization of the droplets.

<基板処理装置の全体構成>
図1は、本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。この基板処理装置は、矩形状の液晶表示パネル用ガラス基板(以下、単に「基板」という)Wを基板搬送経路Cに沿って搬送する搬送機構100と、この搬送機構100により搬送される基板Wの表面に現像液を供給して現像処理する現像処理部200と、現像処理された基板表面に純水を供給してリンス処理するとともに、リンス処理された基板Wの表面に圧縮空気(または窒素ガス)を吹き付けて乾燥させるリンス乾燥部300と、現像処理部200およびリンス乾燥部300から回収した現像液を現像処理部200に循環させる現像液循環部400とを備えている。なお、図1および以降の各図には、XYZ直交座標系を付して適宜参照する。
<Overall configuration of substrate processing apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus includes a transport mechanism 100 that transports a rectangular glass substrate for liquid crystal display panel (hereinafter simply referred to as “substrate”) W along a substrate transport path C, and a substrate W that is transported by the transport mechanism 100. A developing processing unit 200 for supplying a developing solution to the surface of the substrate and developing the substrate, and supplying pure water to the surface of the substrate that has been subjected to the rinsing process, and at the same time compressed air (or nitrogen) A rinsing drying unit 300 for spraying and drying the gas), and a developing solution circulating unit 400 for circulating the developing solution collected from the developing processing unit 200 and the rinsing drying unit 300 to the developing processing unit 200. Note that FIG. 1 and the subsequent drawings are appropriately referred to with an XYZ orthogonal coordinate system.

搬送機構100は、複数の搬送ローラ100aをX方向に並べた構成となっており、これらの搬送ローラ100aの一部(あるいは全て)を回転させることで搬送機構100上の基板WをX方向(図1の左方から右方に向かう方向)に直線的に、しかも連続的に搬送する。複数の搬送ローラ100aは基板搬送方向(X方向)と略直交する方向(Y方向)に配設された支持軸(図示せず)に軸支され、基板Wをほぼ水平姿勢で支持して搬送する。   The transport mechanism 100 has a configuration in which a plurality of transport rollers 100a are arranged in the X direction. By rotating a part (or all) of these transport rollers 100a, the substrate W on the transport mechanism 100 is moved in the X direction ( In the direction from the left to the right in FIG. The plurality of transport rollers 100a are supported by a support shaft (not shown) disposed in a direction (Y direction) substantially orthogonal to the substrate transport direction (X direction), and support the substrate W in a substantially horizontal posture for transport. To do.

現像処理部200は、処理チャンバ201(処理室)を備え、処理チャンバ201の内部には、搬送ローラ100aにより搬送される基板WにTMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)水溶液などの現像液を噴出するノズル202が基板搬送経路C上に配設されている。また、処理チャンバ201の底部には、基板Wに供給された現像液を回収する回収路203が設けられている。現像処理部200の下方には、現像液循環部400に装備された回収液貯槽401が配置されており、回収路203は開閉弁204を介して回収液貯槽401に連通している。   The development processing unit 200 includes a processing chamber 201 (processing chamber). Inside the processing chamber 201, a developer such as a TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution is jetted onto the substrate W transported by the transport roller 100a. A nozzle 202 is disposed on the substrate conveyance path C. A recovery path 203 for recovering the developer supplied to the substrate W is provided at the bottom of the processing chamber 201. A recovery liquid storage tank 401 provided in the developer circulation section 400 is disposed below the development processing section 200, and the recovery path 203 communicates with the recovery liquid storage tank 401 via an on-off valve 204.

現像処理部200に対して搬送方向(X方向)の下流側にはリンス乾燥部300が配置されている。リンス乾燥部300は、処理チャンバ(処理室)301を備え、処理チャンバ301の内部には送引均衡型水洗ノズルヘッド10と、送引均衡型エアーナイフヘッド20とが緩衝部9を挟んで基板搬送経路C上に近接して配設されている。これら送引均衡型水洗ノズルヘッド10と送引均衡型エアーナイフヘッド20の基板搬送方向(X方向)に直交する方向(Y方向)の幅は、基板Wの直交幅(Y方向の幅)以上の大きさで形成されており、基板WがX方向に搬送されることで、各ヘッドは基板表面全体を処理することが可能となっている。また、処理チャンバ301の底部には、該処理チャンバ301内に搬送される基板Wから落下する液を回収する回収路303が設けられており、開閉弁304を介して回収液貯槽401に連通している。   A rinse drying unit 300 is disposed downstream of the development processing unit 200 in the transport direction (X direction). The rinse drying unit 300 includes a processing chamber (processing chamber) 301, and inside the processing chamber 301, a feed balanced flush nozzle head 10 and a feed balanced air knife head 20 sandwich a buffer unit 9. It is arranged close to the conveyance path C. The width in the direction (Y direction) orthogonal to the substrate transport direction (X direction) of the feed balanced water washing nozzle head 10 and the feed balanced air knife head 20 is equal to or greater than the orthogonal width of the substrate W (width in the Y direction). Since the substrate W is transported in the X direction, each head can process the entire surface of the substrate. A recovery path 303 is provided at the bottom of the processing chamber 301 for recovering the liquid falling from the substrate W transferred into the processing chamber 301. The recovery path 303 communicates with the recovered liquid storage tank 401 via the open / close valve 304. ing.

図2は、図1の基板処理装置に装備されたリンス乾燥部300の要部拡大図である。図2に示すように、送引均衡型水洗ノズルヘッド10は、基板Wの搬送方向の上流側から順に、現像排液チューブウォール1と、前排液チューブウォール2と、水洗用の二流体ノズル3と、後排液チューブウォール4と、予備排液チューブウォール5とを備えている。また、送引均衡型エアーナイフヘッド20は、基板Wの搬送方向の上流側から順に、前排気チューブウォール6と、エアーナイフ7と、後排気チューブウォール8とを備えている。なお、各ヘッドに備えられたチューブウォールは以下のように構成されている。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the rinse drying unit 300 provided in the substrate processing apparatus of FIG. As shown in FIG. 2, the feed-balanced flush nozzle head 10 includes a developer drain tube wall 1, a pre-drain tube wall 2, and a flush two-fluid nozzle in order from the upstream side in the transport direction of the substrate W. 3, a post-drain tube wall 4, and a preliminary drain tube wall 5. The balance-balanced air knife head 20 includes a front exhaust tube wall 6, an air knife 7, and a rear exhaust tube wall 8 in order from the upstream side in the transport direction of the substrate W. The tube wall provided in each head is configured as follows.

図3は、チューブウォールの概略構成を示す図である。チューブウォールは基板上の処理済液あるいは処理済ガスを吸引除去する吸引除去手段として機能している。図3(a)に示すように、チューブウォールは、複数のチューブを所定の方向(この実施形態ではY方向)に列状に密に配置することで構成されている。各チューブの一端は減圧ポンプと接続されており、減圧ポンプを稼動させることにより、チューブ他端(チューブの基板側先端部)の吸引口より基板上の処理済液あるいは処理済ガスを吸引除去する。チューブの基板側先端部は基板Wに非接触で近接配置されるが、基板Wに接触する場合も想定して各チューブは耐薬品を有するPVC(ポリ塩化ビニル)等の樹脂で形成される。各チューブの基板側先端部は吸引効率を考慮して基板表面に対して90度未満の角度で傾斜する(例えば基板表面に対して45度の角度をなす)ようにカットされている。なお、基板上の処理済液あるいは処理済ガスを吸引除去する吸引除去手段としてはチューブウォールに限定されない。例えば、チューブウォールに代えて、X方向に所定の間隔を隔ててY方向に延びるように開口されたスリットノズルを用いて吸引除去するようにしてもよい。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the tube wall. The tube wall functions as a suction removal means for sucking and removing the processed liquid or processed gas on the substrate. As shown in FIG. 3A, the tube wall is configured by arranging a plurality of tubes densely in a row in a predetermined direction (Y direction in this embodiment). One end of each tube is connected to a decompression pump. By operating the decompression pump, the treated liquid or treated gas on the substrate is sucked and removed from the suction port at the other end of the tube (the tip of the tube on the substrate side). . The tip of the tube on the substrate side is disposed in close proximity to the substrate W, but each tube is formed of a resin such as PVC (polyvinyl chloride) having chemical resistance, assuming that it is in contact with the substrate W. The substrate side tip of each tube is cut so as to incline at an angle of less than 90 degrees with respect to the substrate surface in consideration of suction efficiency (for example, at an angle of 45 degrees with respect to the substrate surface). The suction removal means for sucking and removing the processed liquid or processed gas on the substrate is not limited to the tube wall. For example, instead of the tube wall, suction removal may be performed using a slit nozzle opened to extend in the Y direction at a predetermined interval in the X direction.

現像排液チューブウォール1は、図1に示すように、現像液回収ポンプ11を介して回収液貯槽401に接続されている。そのため、現像液回収ポンプ11を稼動させることで、現像排液チューブウォール1から基板Wに供給された現像液(現像排液および現像液によって溶解されたレジスト)が基板上から除去されるとともに回収され回収液貯槽401に送液される。   As shown in FIG. 1, the developer drain tube wall 1 is connected to a recovered liquid storage tank 401 via a developer recovery pump 11. Therefore, by operating the developer recovery pump 11, the developer supplied from the developer drain tube wall 1 to the substrate W (the developer drained and the resist dissolved by the developer) is removed from the substrate and recovered. Then, it is fed to the collected liquid storage tank 401.

二流体ノズル3は純水供給ポンプ12を介して純水供給源13と接続される一方で、圧縮空気供給ポンプ14を介して圧縮空気供給源15と接続されている。そのため、純水供給ポンプ12および圧縮空気供給ポンプ14を稼動させることで、二流体ノズル3に純水と圧縮空気とがそれぞれ供給される。これにより、後述するように、Y方向(本発明の「第1方向」に相当)に均一にミスト状の純水(液滴)が生成される。その結果、二流体ノズル3から基板W上にミスト状の純水を供給しつつ、Y方向と直交するX方向(本発明の「第2方向」に相当)に基板Wが搬送されることで、基板表面全体を均一にかつ効率良くリンス処理することができる。なお、二流体ノズル3の構成および動作については後で詳述する。   The two-fluid nozzle 3 is connected to a pure water supply source 13 via a pure water supply pump 12, and is connected to a compressed air supply source 15 via a compressed air supply pump 14. Therefore, pure water and compressed air are supplied to the two-fluid nozzle 3 by operating the pure water supply pump 12 and the compressed air supply pump 14, respectively. Thereby, as will be described later, mist-like pure water (droplets) is generated uniformly in the Y direction (corresponding to the “first direction” of the present invention). As a result, the substrate W is transported in the X direction (corresponding to the “second direction” of the present invention) orthogonal to the Y direction while supplying mist-like pure water from the two-fluid nozzle 3 onto the substrate W. The entire substrate surface can be rinsed uniformly and efficiently. The configuration and operation of the two-fluid nozzle 3 will be described later in detail.

二流体ノズル3に対して基板Wの搬送方向の上流側と下流側にはそれぞれ、前排液チューブウォール2と、後排液チューブウォール4とが配設されている。これらは排液ポンプ16と接続されており、排液ポンプ16を稼動させることでリンス処理後の純水(処理済リンス液)と飛散するミストが前排液チューブウォール2および後排液チューブウォール4を構成する各チューブの吸引口から吸引除去され、基板外に排液される。ここで、チューブウォールは基板Wに近接して、しかも二流体ノズル3に対して基板Wの搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ配置されることで、チューブウォールを構成する各チューブが障壁となってリンス処理後の純水が送引均衡型水洗ノズルヘッド10に対して基板Wの搬送方向の上流側と下流側に飛散するのが防止される。その結果、汚染物を飛沫同伴した純水の再付着を防止することができる。   A front drain tube wall 2 and a rear drain tube wall 4 are disposed on the upstream side and the downstream side in the transport direction of the substrate W with respect to the two-fluid nozzle 3, respectively. These are connected to the drainage pump 16, and when the drainage pump 16 is operated, pure water after the rinsing process (processed rinse liquid) and mist that scatters are discharged from the front drainage tube wall 2 and the rear drainage tube wall. 4 is sucked and removed from the suction port of each tube constituting 4 and drained out of the substrate. Here, the tube walls are arranged close to the substrate W and on the upstream side and the downstream side in the transport direction of the substrate W with respect to the two-fluid nozzle 3, so that each tube constituting the tube wall is a barrier. Thus, the pure water after the rinsing process is prevented from scattering to the upstream side and the downstream side in the transport direction of the substrate W with respect to the feed-balanced type washing nozzle head 10. As a result, it is possible to prevent re-adhesion of pure water accompanied by contaminants.

さらに、図3(b)に示すように、二流体ノズル3をY方向から挟み込むようにチューブウォール3a,3bを配設するのが望ましい。このように二流体ノズル3をチューブウォールによって四方から囲むことで、基板搬送方向に直交する方向(Y方向)に飛散するミスト状の純水をも吸引除去して、汚染物を飛沫同伴した純水の再付着を防止するとともに、基板Wの裏面側への純水の回り込みを防止することができる。なお、二流体ノズル3を四方から囲む各チューブウォールの吸引口は、ミスト状の純水を効率良く吸引するために、二流体ノズル3側に向けて吸引口の開口面積が拡大するように各チューブの基板側先端部が基板表面に対して斜めにカットされている。   Furthermore, as shown in FIG. 3B, it is desirable to arrange the tube walls 3a and 3b so as to sandwich the two-fluid nozzle 3 from the Y direction. By surrounding the two-fluid nozzle 3 from the four sides with the tube wall in this way, the mist-like pure water scattered in the direction perpendicular to the substrate transport direction (Y direction) is also sucked and removed, and the pure water that entrains the contaminants. While preventing the reattachment of water, it is possible to prevent the deionized water from entering the back side of the substrate W. In addition, the suction port of each tube wall that surrounds the two-fluid nozzle 3 from four directions is arranged so that the opening area of the suction port is expanded toward the two-fluid nozzle 3 side in order to efficiently suck mist-like pure water. The tip of the tube on the substrate side is cut obliquely with respect to the substrate surface.

後排液チューブウォール4に対して基板Wの搬送方向の下流側には、さらに予備排液チューブウォール5が配設されており、上流側のチューブウォールによって吸引除去されず逸脱するリンス処理後の純水を確実に吸引除去している。   A preliminary drainage tube wall 5 is further provided downstream of the rear drainage tube wall 4 in the transport direction of the substrate W, and after the rinsing process deviates without being removed by suction by the upstream side wall. Pure water is reliably removed by suction.

続いて、上記のように構成された送引均衡型水洗ノズルヘッド10に対して基板Wの搬送方向の下流側に配置された送引均衡型エアーナイフヘッド20について説明する。エアーナイフ7は圧縮空気供給ポンプ14を介して圧縮空気供給源15と接続されており、圧縮空気供給ポンプ14を稼動させることで、基板Wの表面に乾燥ガスとして圧縮空気が吹き付けられ、該基板表面に残留付着するリンス処理後の純水(処理済リンス液)が液切りされる。   Next, the feed balanced air knife head 20 disposed on the downstream side in the transport direction of the substrate W with respect to the feed balanced water washing nozzle head 10 configured as described above will be described. The air knife 7 is connected to a compressed air supply source 15 via a compressed air supply pump 14. By operating the compressed air supply pump 14, compressed air is sprayed as a dry gas on the surface of the substrate W, and the substrate The pure water after the rinsing process (processed rinsing liquid) remaining on the surface is drained.

エアーナイフ7に対して基板Wの搬送方向の上流側と下流側にはそれぞれ、前排気チューブウォール6と後排気チューブウォール8とが配設されている。これらは排気ポンプ17と接続されており、排気ポンプ17を稼動させることで乾燥処理後の液体成分を含んだガス(処理済乾燥ガス)が基板外に排気される。このように、エアーナイフ7に対して基板Wの搬送方向の上流側と下流側とにチューブウォールがそれぞれ配置されることで、チューブウォールを構成する各チューブが障壁となって液体成分を含んだガスが送引均衡型エアーナイフヘッド20に対して基板Wの搬送方向の上流側と下流側に飛散するのが防止される。さらに、二流体ノズル3と同様にしてエアーナイフ7をY方向から挟み込むようにチューブウォールを配設すると、エアーナイフ7をチューブウォールによって四方から囲むことができ、液体成分を含んだ空気が周囲に飛散するのが確実に防止される。   A front exhaust tube wall 6 and a rear exhaust tube wall 8 are disposed upstream and downstream of the air knife 7 in the transport direction of the substrate W, respectively. These are connected to the exhaust pump 17, and by operating the exhaust pump 17, the gas containing the liquid component after the drying process (processed dry gas) is exhausted outside the substrate. As described above, the tube walls are arranged on the upstream side and the downstream side in the transport direction of the substrate W with respect to the air knife 7, so that each tube constituting the tube wall becomes a barrier and contains a liquid component. The gas is prevented from scattering to the upstream side and the downstream side in the transport direction of the substrate W with respect to the feed-balanced air knife head 20. Further, when the tube wall is disposed so as to sandwich the air knife 7 from the Y direction in the same manner as the two-fluid nozzle 3, the air knife 7 can be surrounded by the tube wall from all sides, and the air containing the liquid component is surrounded by the tube wall. It is surely prevented from scattering.

前排気チューブウォール6と送引均衡型水洗ノズルヘッド10に装備された予備排液チューブウォール5との間には緩衝部9が配設されている。これによって、前排気チューブウォール6と予備排液チューブウォール5とでそれぞれに減圧吸引することで、互いに引き合って干渉するのが回避される。   A buffer portion 9 is disposed between the front exhaust tube wall 6 and the preliminary drainage tube wall 5 provided in the feed-balance type flush nozzle head 10. As a result, the pre-exhaust tube wall 6 and the preliminary drain tube wall 5 perform suction under reduced pressure, thereby avoiding mutual interference.

また、図2に示すように、二流体ノズル3とエアーナイフ7の下方には基板Wを挟んでそれぞれ、前バックアップローラ311と後バックアップローラ312とが設けられている。各バックアップローラはY方向に延びるように真直度および真円度に優れる円柱状に形成されており、二流体ノズル3およびエアーナイフ7から各々に噴出されるミスト状の純水および圧縮空気の噴出圧に対抗する。これによって、基板Wの撓みを防止するとともに、二流体ノズル3から噴出されるミスト状の純水の基板上の打点(供給位置)を均一にすることができる。   Further, as shown in FIG. 2, a front backup roller 311 and a rear backup roller 312 are provided below the two-fluid nozzle 3 and the air knife 7 with the substrate W interposed therebetween. Each backup roller is formed in a cylindrical shape having excellent straightness and roundness so as to extend in the Y direction, and mist-like pure water and compressed air ejected from the two-fluid nozzle 3 and the air knife 7 respectively. Counter pressure. Accordingly, it is possible to prevent the substrate W from being bent and to make the spot (supply position) on the substrate of mist-like pure water ejected from the two-fluid nozzle 3 uniform.

次に、図1に戻って現像液循環部400の構成について説明する。上述したように回収液貯槽401は現像液回収ポンプ11を介して現像排液チューブウォール1に接続されており、回収液貯槽401には現像排液チューブウォール1によって吸引された現像液(濃排液)が回収される。また、回収液貯槽401の頂部は回収路203,303と連通されており、開閉弁204,304の開閉を適宜制御することにより、現像液を含む処理済液を回収することができる。このように構成することで、基板Wに供給した現像液を全て回収することが可能になっている。   Next, returning to FIG. 1, the configuration of the developer circulation unit 400 will be described. As described above, the recovery liquid storage tank 401 is connected to the development drainage tube wall 1 via the developer recovery pump 11, and the recovery liquid (concentrated drainage) is sucked into the recovery liquid storage tank 401 by the development drainage tube wall 1. Liquid) is recovered. The top of the recovery liquid storage tank 401 communicates with the recovery paths 203 and 303, and the processed liquid including the developer can be recovered by appropriately controlling the opening and closing of the on-off valves 204 and 304. With this configuration, it is possible to collect all the developer supplied to the substrate W.

回収液貯槽401はポンプ402に接続されており、ポンプ402によって回収液貯槽401に回収され貯留されている回収液(現像液)が減圧脱泡装置403を経由して脱泡液貯槽404に送給される。ここで、ポンプ402は、ダイヤフラム方式等の容積型ポンプを用いてもよいし、渦巻き方式等の非容積型ポンプを用いてもよい。つまり、使用条件に合ったポンプを選択すればよい。なお、その他のポンプについても同様である。   The recovered liquid storage tank 401 is connected to the pump 402, and the recovered liquid (developer) recovered and stored in the recovered liquid storage tank 401 by the pump 402 is sent to the defoamed liquid storage tank 404 via the vacuum degassing device 403. Be paid. Here, the pump 402 may be a positive displacement pump such as a diaphragm method, or a non-positive displacement pump such as a spiral method. That is, a pump that matches the use conditions may be selected. The same applies to other pumps.

減圧脱泡装置403はファイバー状の中空糸を備えており、減圧脱泡装置403に接続される減圧ポンプ403aによって減圧脱泡装置403内を減圧することによって中空糸を通過する回収液が脱泡される。これにより、回収液から気体(気泡)が除去され、現像液の発泡を防止することができる。そして、脱泡された回収液(脱泡液)は脱泡液貯槽404に貯留される。ここで、減圧脱泡装置403を2つ用意して、回収液貯槽401と脱泡液貯槽404との間に並設してもよい。このように構成することで、2つの減圧脱泡装置403を交互に運転させることができる。これにより、例えば、減圧脱泡装置403の一方が目詰まりを起こした場合には当該装置403に逆栓を施し、他方の減圧脱泡装置403により回収液を脱泡するとともに、その間に目詰まりを起こした装置403を交換することで連続運転することが可能となる。   The vacuum degassing apparatus 403 includes a fiber-like hollow fiber, and the recovered liquid passing through the hollow fiber is degassed by depressurizing the vacuum degassing apparatus 403 by a vacuum pump 403a connected to the vacuum degassing apparatus 403. Is done. Thereby, gas (bubbles) is removed from the collected liquid, and foaming of the developer can be prevented. The defoamed recovered liquid (defoamed liquid) is stored in the defoamed liquid storage tank 404. Here, two vacuum degassing devices 403 may be prepared and arranged in parallel between the recovered liquid storage tank 401 and the defoamed liquid storage tank 404. By comprising in this way, the two pressure reduction deaerators 403 can be operated alternately. Thereby, for example, when one of the reduced-pressure degassing apparatus 403 is clogged, the apparatus 403 is back-plugged, and the other depressurized degassing apparatus 403 degass the recovered liquid, and clogged in the meantime. It becomes possible to continuously operate by replacing the device 403 that has caused the problem.

脱泡液貯槽404はポンプ405に接続されており、脱泡液が脱泡液貯槽405からノズル202に送液される。これによって、脱泡液がノズル202から基板Wの表面に噴出され、基板Wに付着するレジストが現像される。なお、脱泡液貯槽404は現像液貯槽406に接続されており、純水の混入により現像液の濃度が低下した場合に適宜、現像液貯槽406から現像液が脱泡液貯槽404に補充されるように構成されている。具体的には、脱泡液貯槽404の脱泡液の濃度はレシピ等で規定される所定の濃度範囲となるように濃度センサ(図示せず)によって管理されており、脱泡液の濃度が該濃度範囲から逸脱した場合に現像液貯槽406から現像液が補充されるように構成されている。これによって、連続的な現像液の循環使用を可能とし、現像液の使用量を低減させている。   The defoaming liquid storage tank 404 is connected to a pump 405, and the defoaming liquid is sent from the defoaming liquid storage tank 405 to the nozzle 202. As a result, the defoaming liquid is ejected from the nozzle 202 onto the surface of the substrate W, and the resist attached to the substrate W is developed. Note that the defoaming liquid storage tank 404 is connected to the developing liquid storage tank 406, and when the concentration of the developing liquid decreases due to the mixing of pure water, the defoaming liquid storage tank 404 is appropriately replenished with the developing liquid from the developing liquid storage tank 406. It is comprised so that. Specifically, the concentration of the defoamed liquid in the defoamed liquid storage tank 404 is controlled by a concentration sensor (not shown) so as to be within a predetermined concentration range defined by a recipe or the like. The developer is replenished from the developer storage tank 406 when it deviates from the concentration range. This enables continuous circulation of the developer and reduces the amount of developer used.

<二流体ノズルの構成>
次に、二流体ノズルの構成および動作について図4ないし図6を参照しつつ詳述する。図4は本発明にかかる二流体ノズルの断面斜視図である。また、図5は図4の二流体ノズルの部分拡大図である。この二流体ノズル3は、その先端部に基板搬送方向(X方向;第2方向)と直交するY方向(第1方向)に延びる開口31を有し、ノズル内部で純水(本発明の「液体」に相当)と圧縮空気(本発明の「気体」に相当)とを混合させてミスト状の純水(液滴)を生成するとともに、該ミスト状の純水を合流させて開口31から基板Wに向けて噴射するノズル内部混合型の二流体ノズルである。
<Configuration of two-fluid nozzle>
Next, the configuration and operation of the two-fluid nozzle will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a two-fluid nozzle according to the present invention. FIG. 5 is a partially enlarged view of the two-fluid nozzle of FIG. The two-fluid nozzle 3 has an opening 31 extending in the Y direction (first direction) orthogonal to the substrate transport direction (X direction; second direction) at the tip thereof, and pure water (“ Liquid) and compressed air (corresponding to the “gas” of the present invention) are mixed to produce mist-like pure water (droplets), and the mist-like pure water is merged from the opening 31. This is a nozzle internal mixing type two-fluid nozzle that sprays toward the substrate W.

二流体ノズル3は、ケーシング32と、液体吐出用基体33と、液体衝突用基台34とを備えている。これらはいずれもY方向に延設されており、即ち後述する2つの混合部38の間で液体吐出スリット45から吐出される純水の吐出方向と交差する方向に延設されており、液体吐出用基体33と液体衝突用基台34とがケーシング32内に収容されている。液体吐出用基体33と液体衝突用基台34とはZ方向に所定の間隔を隔てて配設されており、液体吐出用基体33と液体衝突用基台34とで挟まれる空間は、純水を拡散させる拡散部35を構成している。なお、液体吐出用基体33と液体衝突用基台34とはX方向において同一幅を有しており、互いに中心を一致させた状態で対向配置されている。また、X方向において液体吐出用基体33の両側にそれぞれ液体吐出用基体33とケーシング32との間に形成されるスリット状の空間はノズルに導入された圧縮空気を流通させる気体流通路36となっている。X方向において拡散部35の両側はそれぞれ連通口37を介して混合部38に連通されており、各混合部38はそれぞれ気体流通路36と流路接続されている。すなわち、混合部38は拡散部35を挟んで拡散部35の両側にそれぞれ連通口37を介して設けられており、各混合部38において拡散部35から拡散され連通口37を介して送り込まれる純水と気体流通路36から供給される圧縮空気とを混合させてミスト状の純水を生成している。さらに、2つの混合部38は液体衝突用基台34の下方において合流部39と繋がっており、合流部39を介して各混合部38で生成されたミスト状の液体を合流させて開口31に導いている。   The two-fluid nozzle 3 includes a casing 32, a liquid discharge base 33, and a liquid collision base 34. These are all extended in the Y direction, that is, extended in a direction intersecting with the discharge direction of pure water discharged from the liquid discharge slit 45 between two mixing portions 38 to be described later. The base 33 for liquid and the base 34 for liquid collision are accommodated in the casing 32. The liquid discharge base 33 and the liquid collision base 34 are arranged at a predetermined interval in the Z direction, and the space between the liquid discharge base 33 and the liquid collision base 34 is pure water. The diffusing part 35 is diffused. Note that the liquid discharge base 33 and the liquid collision base 34 have the same width in the X direction, and are opposed to each other with their centers aligned. In addition, slit-shaped spaces formed between the liquid discharge base 33 and the casing 32 on both sides of the liquid discharge base 33 in the X direction serve as gas flow passages 36 for circulating the compressed air introduced into the nozzle. ing. In the X direction, both sides of the diffusing unit 35 are communicated with the mixing unit 38 via the communication ports 37, and each mixing unit 38 is connected to the gas flow path 36. That is, the mixing unit 38 is provided on both sides of the diffusion unit 35 via the communication port 37 with the diffusion unit 35 interposed therebetween, and the pure unit that is diffused from the diffusion unit 35 and sent through the communication port 37 in each mixing unit 38. Water and compressed air supplied from the gas flow passage 36 are mixed to generate mist-like pure water. Further, the two mixing portions 38 are connected to the merging portion 39 below the liquid collision base 34, and the mist-like liquid generated in each mixing portion 38 is merged via the merging portion 39 into the opening 31. Guided.

ケーシング32の上部には、1本または複数本の気体送圧ポート41が本発明の「気体導入部」として設けられ、気体送圧ポート41はノズル内部に配設された気体マニホールド42に連通されている。気体マニホールド42は液体吐出用基体33の上方にY方向に延設された内部空間により構成されている。また、X方向において気体マニホールド42の底部両側にはそれぞれZ方向に圧縮空気を流通させる気体流通路36が接続されている。気体送圧ポート41は、圧縮空気供給ポンプ14を介して圧縮空気供給源15に接続されており、圧縮空気供給ポンプ14を稼動させることで、圧縮空気供給源15から圧縮空気が気体送圧ポート41を介して気体マニホールド42に供給される。気体マニホールド42は、気体送圧ポート41から導入された圧縮空気をマニホールド内で均等に分散させる役割を果たし、各気体流通路36から圧縮空気をそれぞれ直下に位置する混合部38に向けてY方向に均一にして供給する。   In the upper part of the casing 32, one or a plurality of gas pressure ports 41 are provided as the “gas introduction part” of the present invention, and the gas pressure port 41 communicates with a gas manifold 42 disposed inside the nozzle. ing. The gas manifold 42 is configured by an internal space extending in the Y direction above the liquid discharge base 33. In addition, gas flow passages 36 for allowing compressed air to flow in the Z direction are connected to both sides of the bottom of the gas manifold 42 in the X direction. The gas pressure supply port 41 is connected to the compressed air supply source 15 via the compressed air supply pump 14, and the compressed air is supplied from the compressed air supply source 15 by operating the compressed air supply pump 14. The gas manifold 42 is supplied via 41. The gas manifold 42 serves to evenly distribute the compressed air introduced from the gas pressure port 41 in the manifold, and the compressed air is supplied from each gas flow passage 36 toward the mixing portion 38 positioned immediately below the Y direction. Supply uniformly.

また、ケーシング32の上部には、1本または複数本の液体送圧ポート43が本発明の「液体導入部」として設けられ、液体送圧ポート43は液体吐出用基体33の内部にY方向に延設された液体マニホールド44に連通されている。さらに、液体マニホールド44の底部は、X方向に所定の間隙S1(図5)を隔てた状態でY方向にスリット状に延設された液体吐出スリット45に接続されている。即ち液体吐出スリット45は2つの混合部38の間に沿って純水の吐出方向と交差する方向にスリット状に延設されている。この液体吐出スリット45はX方向において液体吐出用基体33の両側に形成された2つの気体流通路36から等距離となる位置に設けられている。この液体吐出スリット45はZ方向に沿って流路を形成し、吐出口451を介して拡散部35に連通している。したがって、純水供給源13から純水が液体送圧ポート43に圧送されると、液体マニホールド44を経由して液体吐出スリット45から拡散部35に向けてY方向に沿って帯状に純水が吐出される。液体マニホールド44は、液体送圧ポート43から導入された純水をマニホールド内で均等に分散させる役割を果たし、液体吐出スリット45から純水を拡散部35に向けてY方向に均一に吐出させる。なお、この実施形態では、液体マニホールド44の断面形状をコ字状として液体送圧ポート43に導入された純水を直接に液体吐出スリット45から吐出させないように流路を屈曲させているが、即ち液体送圧ポート43から流下する純水が当接する拡散板を配設した形態としているが、マニホールドの断面形状は特に限定されない。例えば、純水をY方向に均等分配するものであれば、円形または四角形などの角形としてもよい。これは、上述した気体マニホールド42についても同様である。   Further, one or a plurality of liquid pressure ports 43 are provided as the “liquid introduction part” of the present invention in the upper part of the casing 32, and the liquid pressure ports 43 are arranged in the Y direction inside the liquid discharge base 33. It is communicated with the extended liquid manifold 44. Furthermore, the bottom of the liquid manifold 44 is connected to a liquid discharge slit 45 extending in a slit shape in the Y direction with a predetermined gap S1 (FIG. 5) in the X direction. That is, the liquid discharge slit 45 extends in a slit shape between the two mixing portions 38 in a direction crossing the pure water discharge direction. The liquid discharge slit 45 is provided at a position equidistant from the two gas flow passages 36 formed on both sides of the liquid discharge base 33 in the X direction. The liquid discharge slit 45 forms a flow path along the Z direction, and communicates with the diffusion portion 35 through the discharge port 451. Therefore, when pure water is pumped from the pure water supply source 13 to the liquid pressure feeding port 43, the pure water is strip-shaped along the Y direction from the liquid discharge slit 45 toward the diffusion portion 35 via the liquid manifold 44. Discharged. The liquid manifold 44 serves to evenly distribute the pure water introduced from the liquid pressure supply port 43 in the manifold, and discharges the pure water from the liquid discharge slit 45 toward the diffusion portion 35 in the Y direction. In this embodiment, the cross-sectional shape of the liquid manifold 44 is U-shaped, and the flow path is bent so that the pure water introduced into the liquid pressure port 43 is not directly discharged from the liquid discharge slit 45. That is, although the diffusion plate with which pure water flowing down from the liquid pressure port 43 contacts is provided, the cross-sectional shape of the manifold is not particularly limited. For example, as long as pure water is evenly distributed in the Y direction, a square shape such as a circle or a rectangle may be used. The same applies to the gas manifold 42 described above.

また、この実施形態では、ケーシング32の上部からそれぞれ気体送圧ポート41および液体送圧ポート43を介して圧縮空気および純水を導入することにより、水平方向(XY方向)において省スペースで二流体ノズル3を配置するように構成しているが、これに限定されず、例えばノズル側方(Y方向)から圧縮空気および/または純水を導入するようにしてもよい。   Further, in this embodiment, by introducing compressed air and pure water from the upper part of the casing 32 through the gas pressure supply port 41 and the liquid pressure supply port 43, respectively, two fluids can be saved in the horizontal direction (XY direction) in a space-saving manner. Although it has constituted so that nozzle 3 may be arranged, it is not limited to this, for example, compressed air and / or pure water may be introduced from the nozzle side (Y direction).

液体吐出用基体33と液体衝突用基台34とはZ方向において所定の間隔を隔てて配設されており、液体吐出用基体33の下面と液体衝突用基台34の上面341とで挟まれる空間を利用して液体吐出用基体33の下面に開口した液体吐出スリット45の吐出口451から吐出される純水を拡散させている。このように、液体吐出用基体33の下面と液体衝突用基台34の上面341とで挟まれる空間によって拡散部35が構成されている。この拡散部35には、衝突部材46が、その上面461を本発明の「対向部位」として液体吐出スリット45の吐出口451と対向させた状態で設けられている。詳しくは、X方向において液体吐出スリット45の中心と衝突部材46の中心とが一致するように、衝突部材46がX方向において液体吐出スリット45を中心として対称に配置されている。   The liquid discharge base 33 and the liquid collision base 34 are arranged at a predetermined interval in the Z direction, and are sandwiched between the lower surface of the liquid discharge base 33 and the upper surface 341 of the liquid collision base 34. The pure water discharged from the discharge port 451 of the liquid discharge slit 45 opened on the lower surface of the liquid discharge base 33 is diffused using the space. In this manner, the diffusing portion 35 is configured by the space sandwiched between the lower surface of the liquid discharge base 33 and the upper surface 341 of the liquid collision base 34. The diffusion member 35 is provided with a collision member 46 in a state where the upper surface 461 thereof is opposed to the discharge port 451 of the liquid discharge slit 45 as the “opposing portion” of the present invention. Specifically, the collision member 46 is arranged symmetrically about the liquid ejection slit 45 in the X direction so that the center of the liquid ejection slit 45 and the center of the collision member 46 coincide with each other in the X direction.

衝突部材46は液体衝突用基台34の上面側に着脱自在に取り付けられている。具体的には、衝突部材46はY方向に沿って延びるレール状に形成され、その一部が液体衝突用基台34の上面側に設けられた保持溝342に嵌入される。詳しくは衝突部材46の上部はX方向に一定の幅S2を有しながらY方向に延設された平板状に形成される一方、下部が凸型状の断面形状でY方向に延びるように、2つの混合部38の間に形成されている(図5)。その一方で、保持溝342は衝突部材46の下部断面形状に合わせて断面形状が凸型状にY方向に延びるように液体衝突用基台34の上面側に形成されている。したがって、Y方向に沿って衝突部材46を移動させることにより、液体衝突用基台34に対して衝突部材46がカートリッジとして嵌脱可能となっている。   The collision member 46 is detachably attached to the upper surface side of the liquid collision base 34. Specifically, the collision member 46 is formed in a rail shape extending along the Y direction, and a part thereof is fitted into a holding groove 342 provided on the upper surface side of the liquid collision base 34. Specifically, the upper part of the collision member 46 is formed in a flat plate shape extending in the Y direction while having a constant width S2 in the X direction, while the lower part extends in the Y direction with a convex cross-sectional shape. It is formed between the two mixing parts 38 (FIG. 5). On the other hand, the holding groove 342 is formed on the upper surface side of the liquid collision base 34 so that the cross-sectional shape extends in the Y direction in accordance with the lower cross-sectional shape of the collision member 46. Therefore, by moving the collision member 46 along the Y direction, the collision member 46 can be inserted into and removed from the liquid collision base 34 as a cartridge.

液体衝突用基台34の上面341はXY方向に広がる平面を構成する一方、衝突部材46の上面461は液体衝突用基台34の上面341に平行な平面を構成している。したがって、液体吐出スリット45から純水がZ方向に吐出されると、吐出された純水が衝突部材の上面461に対して垂直に入射して衝突する。このように衝突部材46の上面461が本発明の「衝突用平面」に相当している。衝突部材46の上面461のX方向における幅S2は、液体衝突用基台34の上面341のX方向における幅よりも小さく構成され、衝突部材46の上面461はZ方向において液体衝突用基台34の上面341に対して衝突部材46のZ方向における厚み分だけ高くなるように段差を形成している。液体衝突用基台34の上面341において吐出口451の下方に位置する領域341aは衝突部材46の装着によって覆われるが、衝突部材46の上面461の両側にX方向に沿ってそれぞれ隣接する領域341bは露出して、衝突部材46の上面461に衝突して破砕される純水は液体吐出用基体33の下面と領域341bとで挟まれる空間を通ってX方向に沿って両側に拡散されていく(図5)。このように衝突部材46の上面461(対向部位)の両側に隣接する領域341bが、本発明の「拡散部位」として機能している。なお、X方向において衝突部材46の中心と液体衝突用基台34の中心とが一致するように衝突部材46は配置されており、衝突部材46の両側の各領域341bは同一形状の平面を構成している。また、各領域341bのX方向における幅は、衝突後の純水の飛行距離が10mm以上となるように設定するのが好ましい。このように設定することで衝突後の純水を安定かつ均一に拡散させることが可能となる。   The upper surface 341 of the liquid collision base 34 forms a plane extending in the XY direction, while the upper surface 461 of the collision member 46 forms a plane parallel to the upper surface 341 of the liquid collision base 34. Therefore, when pure water is discharged from the liquid discharge slit 45 in the Z direction, the discharged pure water is perpendicularly incident on and collides with the upper surface 461 of the collision member. Thus, the upper surface 461 of the collision member 46 corresponds to the “collision plane” of the present invention. The width S2 in the X direction of the upper surface 461 of the collision member 46 is configured to be smaller than the width in the X direction of the upper surface 341 of the liquid collision base 34, and the upper surface 461 of the collision member 46 is in the liquid collision base 34 in the Z direction. A step is formed so as to be higher than the upper surface 341 by the thickness of the collision member 46 in the Z direction. A region 341a located below the discharge port 451 on the upper surface 341 of the liquid collision base 34 is covered by the mounting of the collision member 46, but adjacent regions 341b along the X direction on both sides of the upper surface 461 of the collision member 46, respectively. The pure water that is exposed and collides with the upper surface 461 of the collision member 46 is diffused to both sides along the X direction through the space sandwiched between the lower surface of the liquid discharge base 33 and the region 341b. (FIG. 5). Thus, the regions 341b adjacent to both sides of the upper surface 461 (opposed portion) of the collision member 46 function as the “diffusion site” of the present invention. The collision member 46 is arranged so that the center of the collision member 46 and the center of the liquid collision base 34 coincide with each other in the X direction, and each region 341b on both sides of the collision member 46 forms a plane having the same shape. is doing. The width in the X direction of each region 341b is preferably set so that the flight distance of pure water after the collision is 10 mm or more. By setting in this way, it becomes possible to diffuse the pure water after the collision stably and uniformly.

ここで、液体吐出スリット45から吐出される純水を効果的に破砕させる観点から、衝突部材46の幅S2は、液体吐出スリット45のスリット幅S1に対して以下の関係式(1)を満足するように構成するのが好ましい。   Here, from the viewpoint of effectively crushing pure water discharged from the liquid discharge slit 45, the width S2 of the collision member 46 satisfies the following relational expression (1) with respect to the slit width S1 of the liquid discharge slit 45. It is preferable to configure so as to.

S2=S1×3〜4・・・(1)
そして、液体吐出スリット45のスリット幅S1に応じて衝突部材46の幅S2を変更することで、生成される純水の液滴径をコントロールすることが可能となっている。すなわち、液体吐出スリット45から吐出される純水は衝突部材46の上面461に衝突することで破砕され、純水の液滴群を生成していく。その過程は詳しくは次のとおりである。衝突部材46の上面461に衝突した純水は、衝突部材46の上面461の周縁部から薄い液膜(水膜)を形成しながらX方向に沿って両側にY方向に広がりながら飛散していく。このとき、衝突部材46の幅S2によって、液膜の厚みが、さらには液膜から分裂して生成される液滴の粒径が決定される。具体的には、衝突部材46の幅S2を大きくする程、液滴の粒径を大きくすることができる一方、幅S2を小さくする程、液滴の粒径を小さくすることができる。これは、衝突部材46の幅S2が変更されることで、X方向において衝突部材46から混合部38までの衝突後の純水の飛行距離が調整されることが一因となっている。例えば、衝突部材46の幅S2を小さくすると、X方向において衝突部材46から混合部38までの衝突後の純水の飛行距離が長くなる。その結果、純水の破砕の度合いが進行して液滴が微粒化される。また、純水の衝突速度(吐出速度)を速くするほど、液体吐出スリット45のスリット幅S1を小さくするほど、液滴の微粒化が可能となるが、スリット幅S1を小さくしすぎると液体吐出スリット45から吐出される純水の空気抵抗が大きくなるため、式(1)の関係において衝突部材46の幅S2を、50〜100μmに設定するのが好ましい。この場合、0.1μm〜1μmの厚みの液膜が得られる。
S2 = S1 × 3-4 (1)
Then, by changing the width S2 of the collision member 46 in accordance with the slit width S1 of the liquid discharge slit 45, it is possible to control the diameter of the generated pure water droplet. That is, the pure water discharged from the liquid discharge slit 45 is crushed by colliding with the upper surface 461 of the collision member 46 to generate a droplet group of pure water. The details of the process are as follows. The pure water that has collided with the upper surface 461 of the collision member 46 scatters while forming a thin liquid film (water film) from the periphery of the upper surface 461 of the collision member 46 while spreading in both directions along the X direction. . At this time, the thickness S2 of the collision member 46 determines the thickness of the liquid film and the particle size of the droplets generated by splitting from the liquid film. Specifically, the larger the width S2 of the collision member 46, the larger the droplet diameter, while the smaller the width S2, the smaller the droplet diameter. This is partly because the flight distance of pure water after the collision from the collision member 46 to the mixing unit 38 in the X direction is adjusted by changing the width S2 of the collision member 46. For example, if the width S2 of the collision member 46 is reduced, the flight distance of pure water after the collision from the collision member 46 to the mixing unit 38 in the X direction becomes longer. As a result, the degree of crushing of pure water proceeds and droplets are atomized. Further, as the collision speed (discharge speed) of pure water is increased and the slit width S1 of the liquid discharge slit 45 is decreased, the droplets can be atomized. However, if the slit width S1 is excessively decreased, the liquid is discharged. Since the air resistance of the pure water discharged from the slit 45 increases, the width S2 of the collision member 46 is preferably set to 50 to 100 μm in the relationship of the expression (1). In this case, a liquid film having a thickness of 0.1 μm to 1 μm is obtained.

このように、衝突部材46の表面形状サイズで液滴径を制御可能となっているので、純水と圧縮空気とを混合させる際に、圧縮空気の流量のコントロールが容易になる。つまり、純水と圧縮空気とを混合させる際に液滴径をコントロールするとなると、気液混合比の調整もあって圧縮空気の流量を制御することが困難となる。一方で、衝突部材46の表面形状サイズにより純水と圧縮空気と混合する前に予め液滴径を整えることができれば、圧縮空気の流量制御によって気液混合比を自由にコントロールすることが可能となる。換言すれば、衝突部材46の表面形状サイズにより液滴径をコントロールすることにより、気液混合比や圧力調整では困難な液滴径の制御を容易に行うことが可能となる。   As described above, since the droplet diameter can be controlled by the surface shape size of the collision member 46, it is easy to control the flow rate of the compressed air when mixing pure water and compressed air. In other words, if the droplet diameter is controlled when mixing pure water and compressed air, it becomes difficult to control the flow rate of the compressed air due to the adjustment of the gas-liquid mixing ratio. On the other hand, if the droplet diameter can be adjusted in advance before mixing with pure water and compressed air according to the surface shape size of the collision member 46, the gas-liquid mixing ratio can be freely controlled by controlling the flow rate of the compressed air. Become. In other words, by controlling the droplet diameter according to the surface shape size of the collision member 46, it is possible to easily control the droplet diameter, which is difficult by adjusting the gas-liquid mixing ratio or pressure.

ここで、衝突部材46は、炭化タングステン、超硬合金などの耐磨耗性に優れる材質で形成するのが好ましい。これにより、液体吐出スリット45から吐出される純水の衝突による衝突部材46の磨耗を低減することができる。また、衝突部材46は液体衝突用基台34に着脱自在となっていることから、磨耗した場合であっても衝突部材46のみを取り外し新品に交換することによって初期状態に復帰させることができる。したがって、衝突部材46のみを耐磨耗性を有する材質で形成することによりメンテナンスを容易にするとともに省コスト化が図れる。   Here, the collision member 46 is preferably formed of a material having excellent wear resistance, such as tungsten carbide or cemented carbide. Thereby, wear of the collision member 46 due to collision of pure water discharged from the liquid discharge slit 45 can be reduced. Further, since the collision member 46 is detachably attached to the liquid collision base 34, even when it is worn, it can be returned to the initial state by removing only the collision member 46 and replacing it with a new one. Therefore, the maintenance can be facilitated and the cost can be reduced by forming only the collision member 46 from a material having wear resistance.

また、X方向において拡散部35の両側はそれぞれ、液体衝突用基台34の上面領域341bに面する連通口37を介して混合部38と繋がっている。さらに、各混合部38はZ方向において気体流通路36と接続されている。そのため、拡散部35からX方向に沿って両側に連通口37を介して混合部38に送り込まれる純水の液滴群は気体流通路36から送り込まれる圧縮空気と直交して混合される。これによって各混合部38においてミスト状の純水が生成される。また、X方向において液体衝突用基台34の両側に液体衝突用基台34とケーシング32との間に形成されるスリット状の空間はそれぞれ、混合部38において生成されたミスト状の純水の連通路47を形成している。各混合部38は連通路47を介して液体衝突用基台34の下方において合流部39と接続されており、さらに合流部39はY方向に延びるスリットを形成する開口31と繋がっている。   In addition, both sides of the diffusing unit 35 in the X direction are connected to the mixing unit 38 via a communication port 37 facing the upper surface region 341b of the liquid collision base 34. Further, each mixing portion 38 is connected to the gas flow passage 36 in the Z direction. Therefore, the pure water droplets sent to the mixing unit 38 from both sides of the diffusion unit 35 along the X direction via the communication ports 37 are mixed orthogonally with the compressed air sent from the gas flow path 36. As a result, mist-like pure water is generated in each mixing section 38. Further, slit-like spaces formed between the liquid collision base 34 and the casing 32 on both sides of the liquid collision base 34 in the X direction are respectively mist-like pure water generated in the mixing unit 38. A communication passage 47 is formed. Each mixing portion 38 is connected to a merging portion 39 below the liquid collision base 34 via a communication passage 47, and the merging portion 39 is connected to an opening 31 that forms a slit extending in the Y direction.

次に上記のように構成された二流体ノズル3の動作について説明する。圧縮空気供給ポンプ14および純水供給ポンプ12を稼動させることで圧縮空気および純水がそれぞれ気体送圧ポート41および液体送圧ポート43に圧送される。気体送圧ポート41に圧送された圧縮空気は気体マニホールド42を介して液体吐出用基体33の両側に形成された2つの気体流通路36にY方向に沿って均等に分配され、各気体流通路36からそれぞれ直下に位置する各混合部38に向けてY方向に均一に送り込まれる。一方で、液体送圧ポート43に圧送された純水は液体マニホールド44を介して液体吐出用基体33の内部に形成された液体吐出スリット45にY方向に沿って均等に分配され、液体吐出スリット45から拡散部35に向けてY方向に均一に吐出される。   Next, the operation of the two-fluid nozzle 3 configured as described above will be described. By operating the compressed air supply pump 14 and the pure water supply pump 12, the compressed air and pure water are pumped to the gas pressure port 41 and the liquid pressure port 43, respectively. The compressed air fed to the gas feed port 41 is evenly distributed along the Y direction to the two gas flow passages 36 formed on both sides of the liquid discharge base 33 via the gas manifold 42, and each gas flow passage. 36 is fed uniformly in the Y direction toward each mixing section 38 located immediately below. On the other hand, the pure water pumped to the liquid feed port 43 is evenly distributed along the Y direction to the liquid discharge slit 45 formed inside the liquid discharge base 33 via the liquid manifold 44, and the liquid discharge slit The liquid is uniformly discharged in the Y direction from 45 to the diffusing portion 35.

図6は、図4の二流体ノズルにおける圧縮空気と純水との混合の様子を模式的に示す図である。液体吐出スリット45から吐出された純水は、吐出口451に対向する衝突部材46の上面461に垂直に入射して衝突する。これにより、純水は液膜状にX方向に沿って両側にY方向に広がりながら破砕され、粒子状(液滴群)となって連通口37を介してX方向において拡散部35を挟んで拡散部35の両側に位置する混合部38に送り込まれる。ここで、衝突部材46に対して純水を垂直に入射させていることから破砕され生成された液滴群はX方向に沿って両側に均等に分割され拡散されていく。各混合部38に送り込まれた純水の液滴群は、Z方向に沿って気体流通路36から送り込まれる圧縮空気と混合される。これにより、Y方向において均一にミスト状の純水が生成される。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a state of mixing compressed air and pure water in the two-fluid nozzle of FIG. The pure water discharged from the liquid discharge slit 45 enters the upper surface 461 of the collision member 46 facing the discharge port 451 perpendicularly and collides with it. As a result, the pure water is crushed while spreading in the Y direction along the X direction in the form of a liquid film, and becomes particulate (a group of droplets) with the diffusion portion 35 sandwiched in the X direction via the communication port 37. It is fed into the mixing unit 38 located on both sides of the diffusion unit 35. Here, since pure water is vertically incident on the collision member 46, the droplet group generated by crushing is equally divided and diffused on both sides along the X direction. The pure water droplet group sent to each mixing unit 38 is mixed with the compressed air sent from the gas flow passage 36 along the Z direction. Thereby, mist-like pure water is generated uniformly in the Y direction.

各混合部38において生成されたミスト状の純水は連通路47を介して合流部39に運ばれ合流する。これによって、各混合部38において生成されたミスト状の純水が互いに衝突することによって合流液体を形成するとともに、開口31から合流液体がY方向に帯状に基板Wに向けて噴射される。ここで、開口31はX方向に所定の距離を隔ててY方向に延びるスリットを形成している。そのため、合流部39で形成された合流液体は開口31から噴射されることでY方向と異なる方向に飛散しようとする合流液体がスリットによって規制される。このため、Y方向において合流液体を基板Wに安定して供給することができ、処理ムラが発生するのが確実に防止される。   The mist-like pure water generated in each mixing section 38 is conveyed to the merge section 39 via the communication path 47 and merges. Thus, mist-like pure water generated in each mixing unit 38 collides with each other to form a merged liquid, and the merged liquid is ejected from the opening 31 toward the substrate W in a band shape in the Y direction. Here, the opening 31 forms a slit extending in the Y direction at a predetermined distance in the X direction. Therefore, the merged liquid formed in the merge unit 39 is ejected from the opening 31, so that the merged liquid that attempts to scatter in a direction different from the Y direction is regulated by the slit. For this reason, the merged liquid can be stably supplied to the substrate W in the Y direction, and the occurrence of processing unevenness is reliably prevented.

以上のように、この実施形態によれば、液体吐出スリット45から純水を吐出させて吐出口451に対向する衝突部材46の上面461に衝突させることにより破砕して純水の液滴群を生成するとともに、該液滴群をX方向に沿って両側にY方向に広げながら拡散部35の両側に位置する2つの混合部38に連通口37を介して送り込んでいる。このため、液滴群はY方向に広がった状態で各混合部38において圧縮空気と混合されミスト状の純水がY方向に均一に生成される。さらに、各混合部38で生成されたミスト状の純水を合流させて合流液体を形成するとともに、該合流液体をY方向に延びる開口31から噴射させている。したがって、Y方向に均一に基板Wに対して合流液体が供給され、長尺な基板Wに対しても長尺方向(Y方向)に均一に処理することができる。   As described above, according to this embodiment, pure water is ejected from the liquid ejection slit 45 and is crushed by colliding with the upper surface 461 of the collision member 46 facing the ejection port 451. While being generated, the droplet group is sent to the two mixing portions 38 located on both sides of the diffusion portion 35 through the communication port 37 while spreading in the Y direction on both sides along the X direction. For this reason, the droplet group is mixed with the compressed air in each mixing section 38 in a state of spreading in the Y direction, and mist-like pure water is uniformly generated in the Y direction. Further, the mist-like pure water generated in each mixing unit 38 is joined to form a joined liquid, and the joined liquid is ejected from the opening 31 extending in the Y direction. Therefore, the merged liquid is supplied to the substrate W uniformly in the Y direction, and the long substrate W can be uniformly processed in the long direction (Y direction).

また、上記実施形態では、純水を破砕しながらX方向に沿って両側に、2方向に分割して液滴群を生成しているので液滴の微粒化を図ることができる。さらに、2つの混合部38において生成されたミスト状の純水を合流部39で合流させることにより互いに衝突させて合流液体を形成しているので、一層の液滴の微粒化が図れる。このため、液滴の基板Wへの衝突時の衝撃を緩和して基板Wへのダメージを低減することができる。しかも、液滴の微粒化により基板Wに供給される液滴群全体の表面積を大きくして、液滴群全体の表面エネルギーを増大させ、液滴群が捕捉する物質の移動速度を大きくすることができる。その結果、パーティクル等の汚染物の除去効率を向上させ、洗浄効果を高めることができる。   Further, in the above embodiment, the droplet group is generated by dividing the pure water into two directions along the X direction while crushing the pure water, so that the droplets can be atomized. Furthermore, since the mist-like pure water produced | generated in the two mixing parts 38 is made to collide with each other by making it join in the joining part 39, and the joining liquid is formed, atomization of one more droplet can be achieved. For this reason, the impact at the time of the collision of the droplet on the substrate W can be reduced, and the damage to the substrate W can be reduced. In addition, the surface area of the entire droplet group supplied to the substrate W is increased by atomization of the droplet, the surface energy of the entire droplet group is increased, and the movement speed of the substance captured by the droplet group is increased. Can do. As a result, the removal efficiency of contaminants such as particles can be improved and the cleaning effect can be enhanced.

さらに、2つの混合部38で生成したミスト状の純水を合流させて合流液体を形成するとともに該合流液体を開口31より基板Wに噴射させているので、基板Wに供給される液滴の密度を高めることができる。したがって、液滴の微粒化とともに基板Wの処理効率を向上させることができる。   Furthermore, since the mist-like pure water generated in the two mixing sections 38 is joined to form a joined liquid and the joined liquid is ejected from the opening 31 onto the substrate W, the droplets supplied to the substrate W The density can be increased. Therefore, the processing efficiency of the substrate W can be improved along with the atomization of the droplets.

また、この実施形態によれば、衝突部材46をその上面461を液体吐出スリット45の吐出口451に対向させた状態で拡散部35に設けているので、衝突部材46の上面461により破砕され生成される液滴群の粒径を衝突部材46のX方向における幅S2に応じてコントロールすることができる。つまり、衝突部材46の上面461に純水を衝突させることで純水は衝突部材46から薄い液膜(水膜)を形成しながらX方向に沿って両側に飛び散っていくが、衝突部材46の幅S2によって衝突部材46から拡散部35の両側に位置する混合部38までの距離が変更される。これにより、純水の破砕の進行度合いが調整され、衝突部材46の幅S2に応じて液膜の厚み、さらには液膜から分裂して生成される液滴の粒径をコントロールすることができる。したがって、衝突部材46を拡散部35に設けることで、基板Wの処理内容に応じて必要とされる粒径を有する液滴を生成することができる。しかも、このように衝突部材46により液滴径を制御することにより、所望の液滴径を得るまでの液滴の飛行距離を実効的に縮めることができ、X方向にノズルをコンパクトに作製することができる。   Further, according to this embodiment, the collision member 46 is provided in the diffusing portion 35 with the upper surface 461 facing the ejection port 451 of the liquid ejection slit 45, so that the collision member 46 is crushed and generated by the upper surface 461 of the collision member 46. The particle size of the droplet group to be controlled can be controlled according to the width S2 of the collision member 46 in the X direction. That is, when pure water collides with the upper surface 461 of the collision member 46, the pure water scatters on both sides along the X direction while forming a thin liquid film (water film) from the collision member 46. The distance from the collision member 46 to the mixing unit 38 located on both sides of the diffusion unit 35 is changed by the width S2. Thereby, the progress degree of the crushing of the pure water is adjusted, and the thickness of the liquid film and the particle diameter of the droplet generated by splitting from the liquid film can be controlled according to the width S2 of the collision member 46. . Therefore, by providing the collision member 46 in the diffusing portion 35, it is possible to generate a droplet having a required particle size according to the processing content of the substrate W. In addition, by controlling the droplet diameter by the collision member 46 in this way, the flight distance of the droplet until the desired droplet diameter is obtained can be effectively shortened, and the nozzle is made compact in the X direction. be able to.

さらに、この実施形態によれば、衝突部材46を拡散部35に着脱自在に設けているので、基板Wの処理回数や処理時間に応じて衝突部材46が磨耗した場合でも、衝突部材46のみを交換することで、メンテナンスの経済性と利便性を向上させることができる。また、このように衝突部材46を着脱自在に構成することで、生成される液滴の粒径を容易に変更することができる。すなわち、X方向における幅S2が相互に異なる衝突部材46を用意しておくことで、基板Wの処理内容に応じて適宜、衝突部材46を選択して液体衝突用基台34に装着することで所望の粒径を有する液滴を自在に生成することができる。   Furthermore, according to this embodiment, since the collision member 46 is detachably provided on the diffusing portion 35, even when the collision member 46 is worn according to the number of processing times and the processing time of the substrate W, only the collision member 46 is provided. By exchanging, the economical efficiency and convenience of maintenance can be improved. In addition, by configuring the collision member 46 so as to be detachable as described above, the particle size of the generated droplet can be easily changed. That is, by preparing the collision members 46 having different widths S2 in the X direction, the collision members 46 are appropriately selected according to the processing content of the substrate W and mounted on the liquid collision base 34. A droplet having a desired particle size can be freely generated.

<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、拡散部35に衝突部材46を設けて生成される純水の液滴径をコントロールしているが、衝突部材46の配設は必須ではない。この場合、液体衝突用基台34の上面側において保持溝342を形成することなく、液体吐出スリット45の吐出口451に対向する液体衝突用基台34の上面領域341aが、本発明の「対向部位」として機能する。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the droplet diameter of pure water generated by providing the collision member 46 in the diffusion unit 35 is controlled, but the arrangement of the collision member 46 is not essential. In this case, the upper surface region 341a of the liquid collision base 34 that faces the discharge port 451 of the liquid discharge slit 45 without forming the holding groove 342 on the upper surface side of the liquid collision base 34 is the “opposing” It functions as a “part”.

また、上記実施形態では、液体吐出スリット45の吐出口451から対向部位に対して純水を垂直に吐出させているが、純水の吐出方向はこれに限定されない。しかしながら、対向部位に対して純水を垂直に吐出させた方がX方向に沿って両側に純水の液滴群を均等に拡散させる点において有利である。これにより、各混合部38にて生成されるミスト状の純水の密度を均一にして、さらにはミスト状の純水を合流させることにより形成される合流液体の密度を均一にすることができる。   Moreover, in the said embodiment, although the pure water is discharged perpendicularly | vertically with respect to the opposing site | part from the discharge outlet 451 of the liquid discharge slit 45, the discharge direction of a pure water is not limited to this. However, it is advantageous that the pure water is ejected perpendicularly to the facing portion in that the pure water droplet group is uniformly diffused on both sides along the X direction. Thereby, the density of the mist-like pure water produced | generated in each mixing part 38 can be made uniform, and also the density of the merged liquid formed by joining mist-like pure water can be made uniform. .

また、上記実施形態では、混合部38に送り込まれる純水の液滴群と圧縮空気とを直交して混合させているが、これに限定されない。例えば液体吐出用基体33の両側に形成される各気体流通路36をそれぞれ開口31に向けて傾斜させるように構成して、混合部38に向けて飛散する液滴群の進行方向と該混合部38に向けて送り込まれる圧縮空気の進行方向とが鈍角をなすように混合させるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the pure water droplet group sent into the mixing part 38 and compressed air are mixed orthogonally, it is not limited to this. For example, each gas flow passage 36 formed on both sides of the liquid discharge base 33 is configured to be inclined toward the opening 31, and the traveling direction of the droplet group scattered toward the mixing unit 38 and the mixing unit You may make it mix so that the advancing direction of the compressed air sent toward 38 may make an obtuse angle.

また、上記実施形態では、液体吐出スリット45からY方向に沿って帯状に純水を吐出させているが、これに限定されない。例えばY方向に沿って複数の液体吐出管を配列させることによって各液体吐出管から純水を吐出させるようにしてもよい。このように構成した場合でも、各液体吐出管から吐出された純水が対向部位に衝突することによりX方向に沿って両側にY方向に広がりながら混合部38に送り込まれる。これにより、Y方向に沿って均一にミスト状の純水を生成することができる。   Moreover, in the said embodiment, although pure water is discharged in strip | belt shape along the Y direction from the liquid discharge slit 45, it is not limited to this. For example, pure water may be discharged from each liquid discharge pipe by arranging a plurality of liquid discharge pipes along the Y direction. Even in such a configuration, the pure water discharged from each liquid discharge pipe collides with the facing portion, and is sent to the mixing unit 38 while spreading in both directions along the X direction in the Y direction. Thereby, mist-like pure water can be generated uniformly along the Y direction.

また、上記実施形態では、二流体ノズル3は基板Wに向けて噴射される合流液体(ミスト状の純水)が基板Wの法線方向とほぼ平行となる姿勢で固定されているが、基板Wの法線方向に対して傾斜させて合流液体を噴射させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the two-fluid nozzle 3 is fixed in a posture in which the merged liquid (mist-like pure water) ejected toward the substrate W is substantially parallel to the normal direction of the substrate W. You may make it incline with respect to the normal line direction of W, and may make it inject a confluent liquid.

また、上記実施形態では、二流体ノズル3は、Y方向を第1方向として、Y方向に直交するX方向を第2方向としてX方向に搬送される基板Wに対してY方向に延びる開口31から合流液体を噴射しているが、これに限定されない。つまり、第1方向とは異なる方向に搬送される基板Wに二流体ノズル3から合流液体を噴射する基板処理装置にも適用することができる。   In the above embodiment, the two-fluid nozzle 3 has an opening 31 extending in the Y direction with respect to the substrate W transported in the X direction with the Y direction as the first direction and the X direction orthogonal to the Y direction as the second direction. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that ejects a merged liquid from the two-fluid nozzle 3 onto a substrate W that is transported in a direction different from the first direction.

また、上記実施形態では、一方向(X方向)に搬送される基板Wに対して二流体ノズル3を用いて処理しているが、これに限定されない。例えば回転される半導体ウエハやガラス基板等の基板に対して二流体ノズル3を用いて処理を行う基板処理装置にも適用することができる。   Moreover, in the said embodiment, although it processed using the 2 fluid nozzle 3 with respect to the board | substrate W conveyed in one direction (X direction), it is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that performs processing using a two-fluid nozzle 3 on a substrate such as a rotated semiconductor wafer or glass substrate.

また、上記実施形態では、搬送される基板をガラス基板としているが、半導体ウエハを搬送するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the board | substrate conveyed is made into the glass substrate, you may make it convey a semiconductor wafer.

また、上記実施形態では、二流体ノズル3を固定して搬送される基板Wを処理するようにしているが、これに限定されない。例えば基板Wを固定して二流体ノズル3を移動させながら処理してもよいし、基板Wと二流体ノズル3の双方を移動させながら処理するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the 2 fluid nozzle 3 is fixed and the board | substrate W conveyed is processed, it is not limited to this. For example, processing may be performed while the substrate W is fixed and the two-fluid nozzle 3 is moved, or processing may be performed while both the substrate W and the two-fluid nozzle 3 are moved.

また、上記実施形態では、二流体ノズル3に「液体」として純水を供給して基板Wを洗浄処理させているがこれに限定されない。例えば、「液体」として薬液を供給してエッチング処理、現像処理、剥離処理を行うようにしてもよい。この場合にも、二流体ノズル3の基板搬送経路Cの上流側および/または下流側に配置されるチューブウォール等の吸引除去手段と組合わせて使用することにより、薬液の置換を効率良く行うとともに、薬液による各種反応を促進させることができる。   In the above embodiment, the substrate W is cleaned by supplying pure water as “liquid” to the two-fluid nozzle 3, but the present invention is not limited to this. For example, a chemical solution may be supplied as “liquid” to perform etching processing, development processing, and peeling processing. Also in this case, the chemical solution can be replaced efficiently by using it in combination with suction removal means such as a tube wall disposed upstream and / or downstream of the substrate transport path C of the two-fluid nozzle 3. Various reactions by chemical solutions can be promoted.

また、上記実施形態では、ケーシング32の上面において、気体送圧ポート41と液体送圧ポート43とをX方向に並列に配置しているが、図7および図8に示すように、Y方向(スリット形成方向)に一列に配置するようにしてもよい。図7は、本発明にかかる二流体ノズルの変形形態を示す断面斜視図である。また、図8(a)は、図7の二流体ノズルのA−A’切断面を、図8(b)は、図7の二流体ノズルのB−B’切断面を示す図である。   In the above embodiment, the gas pressure port 41 and the liquid pressure port 43 are arranged in parallel in the X direction on the upper surface of the casing 32. However, as shown in FIGS. You may make it arrange | position in a line in a slit formation direction. FIG. 7 is a cross-sectional perspective view showing a modified form of the two-fluid nozzle according to the present invention. 8A is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the two-fluid nozzle of FIG. 7, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of the two-fluid nozzle of FIG. 7.

この場合、気体送圧ポート61と液体送圧ポート63とは所定間隔をあけながらY方向に沿って交互に配置される。そして、気体送圧ポート61に繋がる気体マニホールド62はケーシング52の上部で、Y方向に沿って配列された液体送圧ポート63の間に配設される。ケーシング52の上部は別体の板状部材71で構成され、気体流通路56と連通する領域まで板状部材71のケーシング52内面側を削って凹部を削成し、その開放面を液体吐出用基体53の上面でふさぐことで、気体マニホールド62を形成する。さらに、液体吐出用基体53の内部の液体マニホールド64は流路を拡張したバッファ室を形成している。バッファ室は断面四角形で、Y方向に延設される。   In this case, the gas pressure port 61 and the liquid pressure port 63 are alternately arranged along the Y direction with a predetermined interval. A gas manifold 62 connected to the gas pressure port 61 is disposed at an upper portion of the casing 52 and between the liquid pressure ports 63 arranged along the Y direction. The upper part of the casing 52 is composed of a separate plate-like member 71. The inner surface of the plate-like member 71 is cut to the area communicating with the gas flow passage 56 to cut the recess, and the open surface is used for liquid discharge. The gas manifold 62 is formed by blocking the upper surface of the base 53. Further, the liquid manifold 64 inside the liquid discharge base 53 forms a buffer chamber having an expanded flow path. The buffer chamber has a quadrangular cross section and extends in the Y direction.

このように構成することで、ケーシング52内部はY方向から見て液体送圧ポート63と気体送圧ポート61から開口51に至る仮想線を中心として、左右対称な形状とすることができ、容易に作製することができる。   With this configuration, the inside of the casing 52 can be formed into a symmetrical shape with the imaginary line extending from the liquid pressure port 63 and the gas pressure port 61 to the opening 51 as viewed from the Y direction. Can be produced.

この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマ・ディスプレイ・パネル)用基板、あるいは磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などを含む基板全般の表面に気体と液体とを混合させることで生成したミスト状の液体を噴射する二流体ノズルおよび該二流体ノズルを用いた基板処理装置に適用することができる。   In the present invention, a gas and a liquid are mixed on the entire surface of a substrate including a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a substrate for a plasma display panel (PDP), or a glass substrate or a ceramic substrate for a magnetic disk. The present invention can be applied to a two-fluid nozzle that ejects a mist-like liquid generated in this way and a substrate processing apparatus using the two-fluid nozzle.

本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 図1の基板処理装置に装備されたリンス乾燥部の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the rinse drying part with which the substrate processing apparatus of FIG. 1 was equipped. チューブウォールの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a tube wall. 本発明にかかる二流体ノズルの断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the two-fluid nozzle concerning this invention. 図4の二流体ノズルの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the two-fluid nozzle of FIG. 図4の二流体ノズルにおける圧縮空気と純水との混合の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of mixing of the compressed air and pure water in the two-fluid nozzle of FIG. 本発明にかかる二流体ノズルの変形形態を示す断面斜視図である。It is a section perspective view showing the modification of the two fluid nozzle concerning the present invention. 図7の二流体ノズルの切断面を示す図である。It is a figure which shows the cut surface of the two-fluid nozzle of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

3…二流体ノズル
31,51…開口
35…拡散部
38…混合部
39…合流部
41,61…気体送圧ポート(気体導入部)
43,63…液体送圧ポート(液体導入部)
45…液体吐出スリット(液体吐出部)
46…衝突部材
341…(液体衝突用基台の)上面(対向面)
341a…(液体衝突用基台の上面)領域(対向部位)
341b…(液体衝突用基台の上面)領域(拡散部位)
451…(液体吐出スリットの)吐出口
461…衝突部材の上面(対向部位)
S2…(第2方向における衝突用平面の)幅
W…基板
3 ... Two-fluid nozzle 31, 51 ... Opening 35 ... Diffusion part 38 ... Mixing part 39 ... Confluence part 41, 61 ... Gas pressure port (gas introduction part)
43, 63 ... Liquid pressure supply port (liquid introduction part)
45 ... Liquid ejection slit (Liquid ejection part)
46 ... Colliding member 341 ... Upper surface (of the liquid collision base) (opposing surface)
341a (upper surface of liquid collision base) region (opposite part)
341b (upper surface of liquid collision base) region (diffusion site)
451 ... Discharge port (of the liquid discharge slit) 461 ... Upper surface of the collision member (opposite part)
S2 ... Width of collision plane in second direction W ... Substrate

Claims (14)

気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに開口から基板に向けて噴射する二流体ノズルにおいて、
気体を導入する気体導入部と、
液体を導入する液体導入部と、
前記液体導入部より導入された液体をノズル内に吐出する液体吐出部と、
前記液体吐出部の吐出口に対向する対向部位と液体の吐出方向と交差する方向に沿って前記対向部位の両側にそれぞれ隣接する拡散部位とを有する対向面を備え、前記液体吐出部から吐出される液体を前記対向部位により破砕し前記液体の液滴群を生成するとともに、前記対向部位の両側に広げながら拡散させる拡散部と、
前記拡散部を挟んで前記拡散部の両側にそれぞれ設けられ、前記拡散部から拡散され送り込まれる前記液滴群と前記気体導入部より導入された前記気体とを混合させて前記ミスト状の液体を生成する2つの混合部と、
前記2つの混合部に繋がり該2つの混合部で生成された前記ミスト状の液体を合流させることによって互いに衝突させて合流液体を形成するとともに該合流液体を前記開口に導く合流部と
を備えたことを特徴とする二流体ノズル。
In a two-fluid nozzle that mixes a gas and a liquid to generate a mist-like liquid and ejects it from the opening toward the substrate,
A gas introduction part for introducing gas;
A liquid introduction part for introducing a liquid;
A liquid ejection unit that ejects the liquid introduced from the liquid introduction unit into the nozzle;
An opposing surface having a facing portion facing the discharge port of the liquid discharge portion and a diffusion portion adjacent to each of both sides of the facing portion along a direction intersecting the liquid discharge direction, and discharged from the liquid discharge portion. And diffusing the liquid to be spread while spreading on both sides of the facing part, and crushing the liquid by the facing part to generate a liquid droplet group,
The mist-like liquid is prepared by mixing the droplet group that is provided on both sides of the diffusing unit with the diffusing unit in between and diffused and sent from the diffusing unit and the gas introduced from the gas introducing unit. Two mixing parts to be generated;
A merging portion that is connected to the two mixing portions to cause the mist-like liquids generated in the two mixing portions to merge with each other to form a merging liquid and guide the merging liquid to the opening; A two-fluid nozzle characterized by that.
前記液体吐出部は前記吐出口から前記対向部位に対して液体を垂直に吐出する請求項1記載の二流体ノズル。   The two-fluid nozzle according to claim 1, wherein the liquid discharge unit discharges the liquid vertically from the discharge port to the facing portion. 前記拡散部は、所定幅の衝突用平面を有する衝突部材が該衝突用平面を前記吐出口に対向させた状態で設けられ、前記衝突用平面を前記対向部位として機能させた請求項1または2記載の二流体ノズル。   The diffusion unit is provided with a collision member having a collision plane having a predetermined width in a state where the collision plane is opposed to the discharge port, and the collision plane functions as the facing portion. The two-fluid nozzle described. 前記衝突部材は前記拡散部に着脱自在となっている請求項3記載の二流体ノズル。   The two-fluid nozzle according to claim 3, wherein the collision member is detachably attached to the diffusion portion. 前記吐出口は前記2つの混合部の間で液体の吐出方向と交差する方向に延びるスリットを形成するとともに、前記拡散部および該拡散部に連通される前記2つの混合部も同じ方向に延びるように形成される請求項1ないし4のいずれかに記載の二流体ノズル。   The ejection port forms a slit extending in a direction intersecting the liquid ejection direction between the two mixing portions, and the diffusion portion and the two mixing portions communicating with the diffusion portion also extend in the same direction. The two-fluid nozzle according to claim 1, wherein the two-fluid nozzle is formed. 前記開口は前記2つの混合部の間で液体の吐出方向と交差する方向に延びるスリットを形成する請求項1ないし5のいずれかに記載の二流体ノズル。   The two-fluid nozzle according to any one of claims 1 to 5, wherein the opening forms a slit extending in a direction intersecting a liquid discharge direction between the two mixing portions. 気体と液体とを混合させてミスト状の液体を生成するとともに第1方向に延びる開口から基板に向けて噴射する二流体ノズルにおいて、
気体を導入する気体導入部と、
液体を導入する液体導入部と、
前記液体導入部より導入された液体をノズル内に吐出する液体吐出部と、
前記液体吐出部の吐出口に対向する対向部位と前記第1方向と直交する第2方向に沿って前記対向部位の両側にそれぞれ隣接する拡散部位とを有する対向面を備え、前記液体吐出部から吐出される液体を前記対向部位により破砕し前記液体の液滴群を生成するとともに、前記第2方向に沿って両側に第1方向に広げながら拡散させる拡散部と、
前記第2方向において前記拡散部を挟んで前記拡散部の両側にそれぞれ設けられ、前記拡散部から拡散され送り込まれる前記液滴群と前記気体導入部より導入された前記気体とを混合させて前記ミスト状の液体を生成する2つの混合部と、
前記2つの混合部に繋がり該2つの混合部で生成された前記ミスト状の液体を合流させることによって互いに衝突させて合流液体を形成するとともに該合流液体を前記開口に導く合流部と
を備えたことを特徴とする二流体ノズル。
In a two-fluid nozzle that mixes a gas and a liquid to generate a mist-like liquid and ejects it from an opening extending in the first direction toward the substrate.
A gas introduction part for introducing gas;
A liquid introduction part for introducing a liquid;
A liquid ejection unit that ejects the liquid introduced from the liquid introduction unit into the nozzle;
A counter surface having a counter part facing the discharge port of the liquid discharge part and a diffusion part adjacent to both sides of the counter part along a second direction orthogonal to the first direction, from the liquid discharge part A diffusing unit that crushes the discharged liquid by the facing part to generate a group of liquid droplets and diffuses the liquid while spreading in both directions along the second direction in the first direction;
In the second direction, provided on both sides of the diffusion part with the diffusion part interposed therebetween, the droplet group diffused and sent from the diffusion part and the gas introduced from the gas introduction part are mixed together to mix the liquid Two mixing parts that produce a mist-like liquid;
A merging portion that is connected to the two mixing portions to cause the mist-like liquids generated in the two mixing portions to merge with each other to form a merging liquid and guide the merging liquid to the opening; A two-fluid nozzle characterized by that.
前記液体吐出部は前記吐出口から前記対向部位に対して液体を垂直に吐出する請求項7記載の二流体ノズル。   The two-fluid nozzle according to claim 7, wherein the liquid discharge unit discharges the liquid vertically from the discharge port to the facing portion. 前記拡散部は、前記第2方向において所定幅の衝突用平面を有する衝突部材が該衝突用平面を前記吐出口に対向させた状態で設けられ、前記衝突用平面を前記対向部位として機能させた請求項7または8記載の二流体ノズル。   The diffusion portion is provided with a collision member having a collision plane having a predetermined width in the second direction in a state where the collision plane faces the discharge port, and the collision plane functions as the facing portion. The two-fluid nozzle according to claim 7 or 8. 前記衝突部材は前記拡散部に着脱自在となっている請求項9記載の二流体ノズル。   The two-fluid nozzle according to claim 9, wherein the collision member is detachably attached to the diffusion portion. 前記吐出口は前記第1方向に延びるスリットを形成するとともに、前記拡散部および該拡散部に連通される前記2つの混合部は前記第1方向に延びるように形成される請求項7ないし10のいずれかに記載の二流体ノズル。   11. The discharge port according to claim 7, wherein the discharge port forms a slit extending in the first direction, and the diffusing portion and the two mixing portions communicating with the diffusing portion are formed to extend in the first direction. The two-fluid nozzle according to any one of the above. 前記開口は前記第1方向に延びるスリットを形成する請求項7ないし11のいずれかに記載の二流体ノズル。   The two-fluid nozzle according to claim 7, wherein the opening forms a slit extending in the first direction. 請求項1ないし12のいずれかに記載の二流体ノズルを備え、該二流体ノズルから前記合流液体を基板に噴射して前記基板に対して所定の処理を行う基板処理装置。   A substrate processing apparatus comprising the two-fluid nozzle according to claim 1, wherein the combined liquid is ejected from the two-fluid nozzle onto a substrate to perform a predetermined process on the substrate. 搬送される基板に対して、前記二流体ノズルを固定配置して該二流体ノズルから前記合流液体を噴射させることで前記所定の処理を行う請求項13記載の基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 13, wherein the predetermined processing is performed by fixing the two-fluid nozzle and ejecting the merged liquid from the two-fluid nozzle with respect to the substrate to be transported.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010269214A (en) * 2009-05-19 2010-12-02 Nakamura Choko:Kk Nozzle cleaning apparatus
WO2018216612A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 シャープ株式会社 Apparatus for treating substrate
KR20180131264A (en) * 2017-05-31 2018-12-10 (주) 엔피홀딩스 Nozzle for spraying mixed flow of four

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