JP2007258648A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回収タンク内での処理液の泡立ちを効果的に抑制する。
【解決手段】洗浄部は、回収管１８を通じて処理槽から回収される使用済みの洗浄液を貯溜する貯溜用タンク１２を有する。タンク１２内には、水平面に対して鋭角をなし、回収管１８を通じて回収される洗浄液を流下させつつ液溜まりＰに合流させるスロープ部３２をもつ液受部材３０と、スロープ部３２の先端３２ａに対向して配置され、かつ同先端３２ａに対して鉛直面上で凹む湾曲した案内面３４ａをもつ液案内部材３４とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）又はプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用ガラス基板、半導体基板などの各種基板の表面に各種処理液を供給して処理を行う基板処理装置に関する。

従来から、ＬＣＤ用ガラス基板等の矩形の基板をローラコンベアにより搬送しながら、その上方に配置されたシャワーユニットから処理液を供給することにより基板表面に各種処理を施すように構成された基板処理装置が知られている。また、この種の基板処理装置において、使用後の処理液を回収し、再度、シャワーユニットに給送して再利用するように構成された処理液循環型のものも実用化されている。

この種の装置では、使用後の処理液は、排液管を通じて回収タンクに導入されるが、界面活性剤を含むものなど泡立ちの良い処理液が使用される場合には、基板への供給後、回収過程で泡が発生し、回収タンク内が多量の泡で満たされて種々のトラブルを招くことが考えられる。例えば液量検知センサが誤動作して漏液が発生し、また、処理液循環型のものでは泡の吸引によりポンプが破損するとったトラブルを招くことが考えられる。

この点に鑑み、例えば特許文献１の装置では、処理室（槽）内に、泡と処理液とを分離する構造を設け、これによって回収タンクへの泡の持ち込みを防止する工夫がなされている。さらに、同文献１の図１（符号２２）には、処理液の回収タンク内に緩い傾斜をもつ液受部を設けた構成が記載されている。この点についての明確な記載はないが、処理液（戻り液）を緩い斜面に沿って流下させつつ液溜まりに合流させることによって泡立ちを抑えるように構成されていると考えられる。
特開２００３−２２９９８号公報

回収タンク内に傾斜をもった液受部を設ける特許文献１の構成は、回収タンク内での泡立ちを抑制する上で効果的である。

しかし、近年の被処理基板の大型化の傾向により、シャワーユニットから基板に対して供給される処理液の単位時間当たりの量も増加する傾向にあるため、上記のように回収タンク内に液受部を設けていても十分でない場合が多い。すなわち、処理液の増加に共に多量の戻り液が液受部に沿って勢い良く流下する結果、液溜まりへの合流後、回収タンクの内側面に戻り液が衝突して液面が激しく波打ち、泡が発生するといった現象が発生する。

そこで、液受部の傾斜面をより長く設けることも考えられるが、これではタンクがいたずらに大型化してしまい実用的ではない。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであって、回収タンク内での処理液の泡立ちをより効果的に抑制することを目的とするものである。

上記の事情に鑑み、本発明は、基板に処理液を供給することにより処理を施す処理槽と、回収通路を通じて前記処理槽から回収される使用済みの処理液を貯溜するタンクとを備えた基板処理装置において、前記タンク内に、水平面に対して鋭角をなし、前記回収通路を通じて回収される処理液を流下させつつ液溜まりに合流させる所要の幅を有するスロープ部材と、このスロープ部材の先端に対向して配置され、かつその先端に対して鉛直面上で凹む湾曲した案内面を具備する液案内部材と、を備えているものである（請求項１）。

この基板処理装置によれば、回収通路を通じてタンク内に導入される処理液は、スロープ部材に沿って流下しつつ液溜まりに合流し、さらにスロープ先端部分から液案内部材の湾曲面に沿って流動することにより進路を反転等しながら液溜まりに混じり合うこととなる。そのため、激しく液面を波立たせるといった現象を伴うことなく処理液をタンク内に回収することが可能となり、その結果、タンク内での泡立ち（泡発生）が抑制される。

このような構成は、前記タンク内の処理液を前記処理槽に供給するための供給通路およびポンプを備えているものに特に有用である（請求項２）。

すなわち、処理槽とタンクとの間で処理液を循環させながら処理液を繰り返し使用する装置に有用である。この種の装置では、タンク内で泡が多量に発生すると、この泡を吸引することによるポンプ故障や、処理槽内で処理液とともに泡が基板に供給されることにより処理不良等を招くことが考えられるため、極力タンク内での泡の発生を抑えることが求められるが、上記のような基板処理装置によれば、タンク内での泡の発生を有効に抑えることが可能となるため、上記の要請に良好に応えることが可能となる。

この装置において、スロープ部材の先端は液溜まりの液面と同等、あるいはそれより多少上側にあってもよいが、望ましくは液溜まりの液面よりも下側に位置しているのがよい（請求項３）。

この構成によれば、スロープ部材に沿って流下する処理液が液溜まりに合流する際の波立たちが効果的に抑えられ、これによりタンク内での泡立ちが抑制される。

なお、液案内部材の前記案内面は、液溜まりに合流する処理液の進路を緩やかに反転等させながらスロープ部材の下方に回り込ませ得る形状であればよいが、円弧面であれば（請求項４）、処理液の進路をスムーズに反転させることが可能となるため好適である。

この場合、前記スロープ部材の先端は、前記案内面を構成する円弧面の中心よりも上方に位置しているのが好適である（請求項５）。

この構成によれば、スロープ部材に沿って流下する処理液の反転が緩やかに行われる。

また、前記液案内部材は、その上端部分が前記スロープ部材の先端上方に被さる状態で設けられているのが好適である（請求項６）。

この構成によれば、スロープ部材に沿って流下する処理液の飛び出し（飛散）を防止してスムーズに処理液を案内面に沿って流動させることが可能となる。

また、前記スロープ部材は、該スロープ部材に沿って流下する処理液の勢いを減殺して液溜まりとの衝突を緩和する緩衝部材が設けられているのが好適である（請求項７）。

この構成によれば、スロープ部材に沿って流下する処理液が液溜まりに合流する際の波立たちを効果的に抑制することが可能となり、特に、回収される処理液の液量が多い場合、あるいはスロープ部材の先端が貯溜液の液面より上方に位置する場合に有効となる。

また、前記スロープ部材の先端は前記タンクの内側壁近傍に位置し、前記スロープ部材先端とタンク内壁との間に前記液案内部材が配置されているのが好適である（請求項８）。

この構成によれば、処理液は、タンクの内側壁近傍で液溜まりに合流しつつその進路を反転することとなる。そのため、処理液の合流地点からタンク内側壁までの距離が十分に確保され、これにより処理液とタンク内側壁との衝突がより確実に回避されることとなる。

本発明の基板処理装置は、回収通路を通じてタンク内に導入される処理液を激しく波立たせるといった現象を伴うことなく回収することができる。そのため、タンク内での泡立ち（泡発生）を効果的に抑制することができるという効果がある。

本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係る基板処理装置が組み込まれた基板処理システムを概略的に示している。同図に示す基板処理システム１は、例えば基板Ｂに洗浄処理を施すためのシステムで、基板導入部２、洗浄部３（本発明に係る基板処理装置に相当する）、水洗部４および基板導出部５を直列に備えており、基板導入部２に導入される基板Ｂを、ローラコンベア６（以下、単にコンベア６という）により搬送しつつ、順次洗浄部３による洗浄処理、水洗部４による水洗処理を施した後、基板導出部５から次工程へと導出するように構成されている。

基板導入部２には、上工程から例えば基板Ｂを受け取る図外のロボットハンドが付設されており、基板Ｂは、このロボットハンドに支持された状態で基板導入部２内に搬入され、前記コンベア６上に載置されるようになっている。なお、コンベア６側には、リフトピンが出没（昇降）可能に設けられており、基板Ｂはロボットハンドからリフトピン上に移載され、その後、リフトピンが下降することによりコンベア６上に載置されるようになっている。

洗浄部３は、箱形の処理槽３ａと、この処理槽３ａ内に配設されるシャワーユニット１０と、洗浄液（処理液）の循環系統等とを有しており、コンベア６によって搬送されてくる基板Ｂに対し、前記シャワーユニット１０により洗浄液を供給することにより洗浄処理を施すように構成されている。

シャワーユニット１０はコンベア６の上方に配置されており、例えばマトリックス状に設けられた複数のノズル１１から霧状、あるいは液滴状の洗浄液を吐出することにより基板Ｂの表面（同図では上面）に対して洗浄液を供給するようになっている。

洗浄液の循環系統は、洗浄液を貯溜するタンク１２と、ここに貯溜される洗浄液をシャワーユニット１０に供給するためのポンプ１４および液供給管１６と、前記処理槽３ａから使用済みの洗浄液を導出してタンク１２に戻す回収管１８とから構成されている。すなわち、ポンプ１４の作動により液供給管１６を通じてタンク１２内の洗浄液をシャワーユニット１０に給送し、シャワーユニット１０から基板Ｂに洗浄液を供給しつつ処理を施した後、処理槽３ａに形成された漏斗状内底部に沿って使用済みの洗浄液を一箇所に集めながら回収管１８を通じてタンク１２に戻すようになっている。

なお、洗浄液には界面活性剤を含むものもあり、この種の洗浄液が使用される場合には、循環過程においてタンク１２内で多量の泡が発生することが考えられる。この点に鑑み、当実施形態では、泡の発生を効果的に抑制し得るように前記タンク１２が構成されており、この点については、後に詳述することにする。

水洗部４は、洗浄部３と同様、箱形の処理槽４ａと、この処理槽４ａ内に配設される一対のシャワーユニット２０ａ，２０ｂと、純水（処理液）の供給および回収系統等とを有している。シャワーユニット２０ａ，２０ｂは、コンベア６を挟んで上下両側に配置されており、これらユニット２０ａ，２０ｂに設けられたノズル２１から液滴状の純水を吐出することにより、コンベア６に沿って搬送されてくる基板Ｂに対してその上下両面に純水を供給するようになっている。

純水の供給、回収系統は、洗浄部３のような循環系統を構成していない。すなわち、供給系統は、純水の供給源２４と図外のポンプを備えた供給管２６とからなり、ポンプの作動により常に新しい純水をシャワーユニット２０ａ，２０ｂに供給するように構成されている。また、回収系統は、処理槽３ａから使用済みの純水を導出する回収管２８と、これを通じて導出された使用済みの純水を廃液として貯溜する廃液用タンク２２とから構成されており、タンク２２内の廃液は一定量溜まると廃棄されるようになっている。

基板導出部５には、基板Ｂに対してエアを吹き付ける一対のエアナイフ２９ａ，２９ｂが設けられている。エアナイフ２９ａ，２９ｂは、コンベア６を挟んで上下両側に配置されており、コンベア６に沿って搬送されてくる基板Ｂに対してその上下両面から斜め上流側に向かってエアを吹き付けるようになっている。

基板導出部５には、基板導入部２と同様にロボットハンドが付設されており、このロボットハンドによりコンベア６上の基板Ｂをピックアップして次工程に搬出するように構成されている。なお、基板導出部５においてもコンベア６側にはリフトピンが出没（昇降）可能に設けられており、基板Ｂは、まずリフトピンの上昇によりコンベア６からリフトアップされ、その後、ロボットハンドによりその下側から支持された状態でピックアップされるようになっている。

以上の構成により、この基板処理システム１では、基板導入部２に導入される基板Ｂをコンベア６により搬送しつつ洗浄処理および水洗処理を基板Ｂに順次施した後、基板導出部５から次工程へと搬出するようになっている。

図２は、上述した洗浄部３における循環系統のうち、洗浄液貯溜用のタンク１２を断面図で概略的に示している。

この図に示すように、タンク１２は中空の直方体で、一方側の側面１２ａ（同図では左側面；以下、左側面１２ａという）の上部に前記回収管１８の末端が、また左側面１２ａに対向する側面１２ｂ（右側面１２ｂという）の下部に前記液供給管１６の末端がそれぞれ接続されている。

タンク１２内おいて、前記回収管１８の接続部分よりもやや下側には液受部材３０が固定されている。この液受部材３０は、回収管１８の末端からタンク内に導入される使用済みの洗浄液（以下、戻り液という）をタンク１２内の液溜まりＰ（液面Ｐｆ）まで案内するもので、同図に示すように左側面１２ａから水平に延びる水平部３１と、この水平部の先端から斜め下向きに真っ直ぐ延びて右側面１２ｂの近傍に至るスロープ部３２（本発明に係るスロープ部材に相当する）とを有しており、スロープ部３２に沿って戻り液を流下させることにより液面Ｐｆの部分まで案内し、液溜まりＰに合流させるようになっている。

スロープ部３２の先端部分は、スロープ部３２に沿って流下する戻り液が、スロープ部３２の先端３２ａから液面Ｐｆに落下することが無いように液溜まりＰに浸水して設けられている。なお、液溜まりＰの液位は、図外のセンサによる液面Ｐｆの検出に基づき管理されており、これによってスロープ部３２の先端３２ａが液面Ｐｆから略一定の深さに位置するようになっている。

スロープ部３２の傾斜角度θ（水平面と成す角度）は、特に限定されるものではないが、戻り液の勢いを減殺して整流化を図り得る角度（鋭角）であればよく、当実施形態では概ね１０°〜２０°の範囲内で設定されている。

液受部材３０の先端、つまりスロープ部３２の先端３２ａと右側面１２ｂとの間には、液溜まりＰに合流する戻り液の進路を緩やかに変えるための液案内部材３４が介設されている。

この液案内部材３４は、同図に示すように前記スロープ部３２の先端３２ａに対向し、鉛直面上でスロープ部３２の先端上方から下方に回り込むように側面１２ｂに向かって凹む（すなわちスロープ部３２の先端３２ａに対して凹む）湾曲した案内面３４ａを有しており、液溜まりＰに合流する戻り液を前記案内面３４ａに沿って案内することにより、図２中に矢印で示すように、その進路を反転させるようになっている。

液案内部材３４の前記案内面３４ａは、断面が半円となる円弧面（半割れの円筒体）から構成されている。また、図３に示すように、この案内面３４ａの両端（同図では上下両端）は、当該実施形態では、スロープ部３２の先端３２ａよりもやや左側面１２ａ側に位置し、かつ案内面３４ａを構成する円弧（円弧面）の中心Ｏがスロープ部３２の先端３２ａよりも下側に位置するように液受部材３０に対して液案内部材３４が配置されている。すなわち、案内面３４ａの液面側の端部がスロープ先端３２ａの上方に被さり、かつ案内面３４ａの液面側の端部が同底側の端部に比べてスロープ先端３２ａに近くなるようにタンク１２に対して液案内部材３４が固定されている。

なお、液案内部材３４は、例えば塩化ビニル等、耐食性に優れた樹脂材料から構成されており、タンク１２内に立設される支柱３５に固定されている。また、液受部材３０および液案内部材３４は、いずれも幅方向両端（図２では紙面に直交する方向の両端）がタンク１２の側壁に隙間無く固定されており、これにより例えば液受部材３０についてその途中部分で戻り液が液溜まりＰに落下することが無いようにされている。

このようなタンク１２によると、回収管１８を通じて左側面１２ａからタンク１２内に導入される戻り液は、図２中に矢印で示すように、液受部材３０の水平部３１上で拡散しながらスロープ部３２側に移動し、スロープ部３２の緩やかな傾斜に沿って流下しつつ右側面１２ｂの近傍で液溜まりＰに合流する。そして、合流後は、液案内部材３４の案内面３４ａに沿って案内されることによりその進路を反転し、右側面１２ｂ側に向かって流動しながら液溜まりＰに混ざり合うこととなる。そのため、戻り液が右側面１２ｂに衝突して激しく液面Ｐｆが波立つといった現象を招くことがなく、その結果、タンク内での泡立ち（泡発生）が効果的に抑制されることとなる。

特に、このタンク１２では、液受部材３０のスロープ部３２の先端３２ａが左側面１２ａの近傍に配置され、該左側面１２ａの近傍で戻り液を液溜まりＰに合流させながら液案内部材３４によりその進路を反転させるように構成されているので、戻り液の合流地点から反対側のタンク壁面（右側面１２ｂ）までの距離が十分に確保される。つまり、この距離を利用して合流後の戻り液の勢いが確実に減殺され、その結果、液面の波立たち等が効果的に抑えられる。そのため、液溜まりＰの泡立ち（泡発生）が効果的に抑制される。

また、上記のように液案内部材３４の案内面３４ａのうち液面側の端部がスロープ部３２の先端３２ａに適度に被さった状態で設けられているため、スロープ部３２を流下する戻り液が液案内部材３４の外側に飛び出す（飛散する）ことがない。また、案内面３４ａのうち液面側の端部が同底側の端部に比べてスロープ先端３２ａに近くなるように配置されている結果案内面３４ａに沿ってその上方側から下方側に向かってスムーズに戻り液が案内されることとなる。そのため、戻り液の合流部分での波立たち等による泡立ちを抑えて、スムーズに戻り液の進路を反転させることができる。

従って、洗浄液の循環系統に上記のようなタンク１２を備えた洗浄部３によると、タンク１２での泡の発生を効果的に抑制することができ、多量の泡をポンプ１４が吸い込み負荷変動を起こして破損に至るといったトラブルや、あるいはシャワーユニット１０に泡が供給されることによるトラブル、例えばノズル１１からの洗浄液の吐出が不規則になる（斑が生じる）といった洗浄液の吐出不良や、処理槽３ａ内に泡が蓄積されてコンベア６から基板Ｂが持ち上げられる基板の搬送不良といったトラブルの発生を未然に防止することが可能となる。特に、基板Ｂのサイズが大きく、一度に多量の洗浄液を基板Ｂに供給するものでは、回収管１８を通じてタンク１２に導入される戻り液の液量が多いため、タンク１２内での泡立ちによる上記トラブルの発生が懸念されるが、上記のような洗浄部３の構成によれば、大サイズの基板Ｂを対象とする場合でも上記トラブルの発生を未然に防止することが可能となる。

ところで、以上説明した基板処理システム１は、本発明に係る基板処理装置である洗浄部３が適用された基板処理システムの好ましい実施形態の一例であって、システムの具体的な構成や、洗浄部３の具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば次のような態様を採ることも可能である。

（１）実施形態では、液案内部材３４の案内面３４ａは円弧面により構成されているが、案内面３４ａは、液溜まりＰに合流する戻り液の進路を緩やかに反転等させ得るような湾曲面であれば円弧面以外の湾曲面であってもよい。但し、案内面３４ａを円弧面とすれば、規格品（例えば塩ビ管等）を加工して利用することが可能となり、液案内部材３４を容易に、かつ安価に製作することができる。なお、案内面３４ａを形成する円弧面の具体的な半径、弧長等は、スロープ部３２の具体的な傾斜角度やスロープ部３２を流下する戻り液の液量等に応じて、液溜まりＰに合流する戻り液の進路を適切に反転させ得るように適宜設定すればよい。

（２）図４に示すように、スロープ部３２に沿って流下する戻り液の勢いを減殺するための緩衝部材３２ｂを前記スロープ部３２に設けるようにしてもよい。この構成によれば、スロープ部３２に沿って流下する過程で戻り液の流動速度を緩和して液溜まりＰに合流させることが可能となるため、特に、戻り液の液量が多い場合や、スロープ部３２のスロープ長を十分に確保できない場合等に有効となる。なお、緩衝部材３２ｂとしては、耐食性に優れた樹脂、例えば塩化ビニリデン系繊維（例えばサランロック（登録商標））から構成されたものを適用している。勿論、緩衝部材３２ｂを構成する繊維（毛様体）の材質はこれ以外のものであってもよい。例えばステンレス等の金属であっても構わない。また、繊維の態様は織布、不織布のいずれであってもよい。さらに、緩衝部材３２ｂとして硬質の多孔質体、例えば軽石等を適用するようにしてもよい。要は、戻り液を流通させながらその勢いを効果的に減殺し得るような空隙率を有するものであればよい。

（３）実施形態では、液受部材３０のスロープ部３２の先端部分は液溜まりＰに浸水しているが、例えば戻り液の液量が比較的少ないような場合には、スロープ部３２の先端３２ａが液面Ｐｆと略同等、あるいはそれよりも多少上方に位置するように構成してもよい。但し、この構成によると、スロープ部３２の先端３２ａから液面Ｐｆに戻り液が落下するなどして合流時に泡立つことも考えられるため、好ましくは実施形態のようにスロープ先端３２ａが液溜まりＰに浸水しているのが好ましい。

（４）実施形態では、本発明を洗浄部３に適用しているが、勿論、これ以外の処理装置、例えば現像装置や剥離装置等に本発明を適用してもよい。また、洗浄部３のように処理液（洗浄液）の循環系統をもつもの以外に、上記水洗部４のように処理液（純水）の循環系統をもたない装置についても本発明は適用可能である。例えば使用済みの処理液をタンクに貯溜し、この使用済みの処理液をポンプで別の工程のシャワーユニット等に給送して使用したり、あるいはタンクそのものを別の工程のタンクに移し替えて使用するケースも考えられる。このような場合には、使用済みの処理液を回収する際のタンク内での泡の発生を抑える必要があり、上記のような本発明の構成が有効となる。

基板処理システム（本発明に係る基板処理装置が適用される基板処理システム）を示す概略図である。 洗浄部の処理液循環系統の一部（貯溜用タンクの部分）を示す断面概略図である。 液受部材におけるスロープ部の先端および液案内部材を示す図２の要部拡大図である。 貯溜用タンクの別の構成を示す断面概略図である。

符号の説明

１ 基板処理システム
２ 基板導入部
３ 洗浄部
４ 水洗部
５ 基板導出部
１２ タンク
１４ ポンプ
１６ 液供給管
１８ 回収管
３０ 液受部材
３１ 水平部
３２ スロープ部
３４ 液案内部材
３４ａ 案内面
３５ 支柱
Ｂ 基板
Ｐ 液溜まり
Ｐｆ 液面

Claims (8)

1. 基板に処理液を供給することにより処理を施す処理槽と、回収通路を通じて前記処理槽から回収される使用済みの処理液を貯溜するタンクとを備えた基板処理装置において、
   前記タンク内に、
   水平面に対して鋭角をなし、前記回収通路を通じて回収される処理液を流下させつつ液溜まりに合流させる所要の幅を有するスロープ部材と、
   このスロープ部材の先端に対向して配置され、かつその先端に対して鉛直面上で凹む湾曲した案内面を具備する液案内部材と、
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記タンク内の処理液を前記処理槽に供給するための供給通路およびポンプを備えている
   ことを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の基板処理装置において、
   前記スロープ部材の先端は、前記液溜まりの液面よりも下方に位置している
   ことを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の基板処理装置において、
   前記液案内部材の前記案内面は円弧面からなる
   ことを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置において、
   前記スロープ部材の先端は、前記案内面を構成する円弧面の中心よりも上方に位置している
   ことを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の基板処理装置において、
   前記液案内部材は、その上端部分が前記スロープ部材の先端上方に被さる状態で設けられている
   ことを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の基板処理装置において、
   前記スロープ部材に、このスロープ部材に沿って流下する処理液の勢いを減殺することにより液溜まりとの衝突を緩和する緩衝部材が設けられている
   ことを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載の基板処理装置において、
   前記スロープ部材の先端が前記タンクの内側壁近傍に位置し、スロープ部材の先端とタンク内壁との間に前記液案内部材が配置されている
   ことを特徴とする基板処理装置。

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