JP2008047668A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理液の上部に保護液層を形成することにより、処理液の損耗を防止することができるとともに、処理液及び基板の汚染を防止することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】噴出管７から処理液を処理槽１に供給させつつ回収槽１７から処理液を排出させるとともに、保護液供給部１９から純水を供給させつつ処理液排出孔１５及び回収槽１７から純水を排出させて、処理液の上面に純水による保護液層ＰＬを形成させる。保護液層ＰＬにより処理液の上面が塞がれた状態となるので、リフタ３３による基板Ｗの搬入出の際にオートカバー２７を開けても、処理液の蒸発が抑制できる。したがって、処理液の損耗を防止できるとともに、オートカバー２７への付着を防止でき処理液及び基板Ｗの汚染を防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板を処理液によって洗浄・エッチング等の処理を行う基板処理装置に関する。

従来、この種の装置として、処理液を貯留する処理槽と、処理槽の上部を覆う開閉自在のオートカバーと、処理槽の内部にあたる処理位置と処理槽の上方にあたる待機位置とにわたって基板を保持して昇降する保持アームとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この装置では、オートカバーを開放させた状態で保持アームを処理位置に下降させ、基板を処理液中に浸漬させ、オートカバーを閉止させる。この状態を所定時間だけ維持した後、オートカバーを開放させるとともに保持アームを待機位置にまで上昇させる。これにより、基板に対して処理液による所定の処理が行われる。
特許第３６８２１６８号公報（図４）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、処理槽への基板の搬入出の際にオートカバーを開放させるが、このときに処理液が蒸発して損耗が生じるという問題がある。また、オートカバーの下面に処理液の蒸気やミストが付着し、それが処理槽中に落下して処理液及び基板を汚染する恐れがある。特に、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）やＳＣ１（過酸化水素水とアンモニアの混合溶液）などのように蒸気圧が高い処理液の場合には、上記の問題が顕著に生じ易い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液の上部に保護液層を形成することにより、処理液の損耗を防止することができるとともに、処理液及び基板の汚染を防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を処理液に浸漬させて基板に対して処理液による処理を行う基板処理装置において、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽内において基板を処理液に浸漬させて基板を保持する保持機構と、前記処理槽の上部を覆う開閉自在な開閉機構と、前記処理槽の下部に配設され、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、前記処理槽の側壁上部に配設され、前記処理槽に貯留されている処理液を前記処理槽から排出する処理液排出部と、前記排出部より上部であって、前記処理槽の上部から処理液の上面に保護液を供給する保護液供給部と、前記処理液排出部の位置より上方位置の前記処理槽の側壁に設けられ、前記処理槽に貯留された処理液の上面に保護液を供給する保護液供給部と、基板を保持した前記保持機構を前記処理槽の処理液に浸漬させ、かつ前記開閉機構を閉じた状態で、前記処理液供給部から前記処理槽へ処理液を供給させつつ前記処理液排出部から処理液を排出させるとともに、前記保護液供給部から保護液を供給させて処理液の上面に保護液層を形成させる制御部と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、制御部が、基板を保持した保持機構を処理槽の処理液に浸漬させ、かつ開閉機構を閉じた状態で、処理液供給部から処理槽へ処理液を供給させつつ処理液排出部から処理液を排出させるとともに、保護液供給部から保護液を供給させて処理液の上面に保護液層を形成させる。保護液層により処理液の上面が塞がれた状態となるので、保持機構による基板の搬入出の際に開閉機構を開けても、処理液の蒸発が抑制できる。したがって、処理液の損耗を防止できるとともに、開閉機構への付着を防止でき処理液及び基板の汚染を防止することができる。

また、本発明において、制御部は、処理液の上面に保護液層を形成させ、かつ前記開閉機構を開けた状態で、前記処理槽内の処理位置から前記処理槽の上方の待機位置へ基板を保持する前記保持機構を移動させることが好ましい（請求項２）。保護液層を通して基板を引き上げることになるので、同時にリンスを行うことができる。

また、本発明において、前記処理液供給部は、前記処理槽の下部に設けられた一対の噴出管を備え、前記処理液排出部は、前記一対の噴出管の配置位置に対応する前記処理槽の両側壁上部に設けられた処理液排出孔を備えていることが好ましい（請求項３）。

また、本発明において、前記処理液供給部は、前記処理液排出部の位置より上方位置の前記処理槽の両側壁に対向配置された保護液吐出孔を備えていることが好ましい（請求項４）。

また、前記保護液供給部は、前記保護液排出部の位置より上方位置の前記処理槽の一方側側壁に形成された保護液吐出孔を備え、前記処理槽の前記一方側側壁とは対向する他方側側壁に形成された保護液排出孔をさらに備えていることが好ましく（請求項５）、前記保護液は、純水であることが好ましい（請求項６）。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御部が、基板を保持した保持機構を処理槽の処理液に浸漬させ、かつ開閉機構を閉じた状態で、処理液供給部から処理槽へ処理液を供給させつつ処理液排出部から処理液を排出させるとともに、保護液供給部から保護液を供給させて処理液の上面に保護液層を形成させる。保護液層により処理液の上面が塞がれた状態となるので、保持機構による基板の搬入出の際に開閉機構を開けても、処理液の蒸発が抑制できる。したがって、処理液の損耗を防止できるとともに、開閉機構への付着を防止でき処理液及び基板の汚染を防止できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。

実施例に係る基板処理装置は、例えば、処理液としてＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）等の液体を用いて基板Ｗを処理する。処理槽１は、内槽３と外槽５とを備えている。内槽３は、処理液を貯留するものであって、基板Ｗを収容可能な大きさを有する。内槽３の底部には、処理液を内槽３に供給するための一対の噴出管７が配設されている。一対の噴出管７には、供給管９の一端側が連通接続されている。供給管９の他端側は、処理液供給源１１に連通接続されている。供給管９には、処理液の流量を調整可能な処理液弁１３が取り付けられている。

内槽３の両側壁のうち、中央部よりやや上部には、処理液排出孔１５が形成されている。内槽３の両側壁のうち外面には、処理液処理液排出孔１５を囲って回収槽１７が設けられている。この回収槽１７は、一対の噴出管７により内槽３に供給された処理液を、処理液排出孔１５を通して回収する。処理液排出孔１５は、内槽３の内壁から突出しない形態を呈しているので、内槽３における処理液の流れを妨げることがなく流れを円滑にすることができる。

なお、処理液排出孔１５と回収槽１７とが本発明における処理液排出部に相当する。

処理液排出孔１５の上方であって、内槽３の上縁より下方にあたる内槽３の両側壁には、一対の保護液供給部１９が設けられている。一対の保護液供給部１９は、内槽３に貯留されている処理液の上面に向けて保護液を供給する。一対の保護液供給部１９は、内槽３の内壁で対向して開口した保護液保護液吐出孔２１を備えている。一対の保護液供給部１９は、一端側が保護液供給源２３に連通接続された供給管２５の他端側が連通接続されている。供給管２５には、保護液の流量を調節するための保護液弁２６が取り付けられている。保護液供給源２３が供給する保護液としては、例えば、純水が挙げられる。保護液供給部１９から供給された保護液は、内槽３の上部から溢れて外槽５によって回収される。

なお、保護液は、処理液より比重が小さく、処理液に溶けない液体であれば純水以外の液体を用いてもよい。

処理槽１の上部には、内槽３及び外槽５の上部を覆うオートカバー２７が設けられている。このオートカバー２７は、一対の板状部材２９を備え、処理槽１とその周辺の雰囲気を遮断したり、ゴミ等が処理槽１へ落下したりすることなどを防止する。各板状部材２９は、一端側に水平の回転軸が設けられ、他端側が上方と処理槽１側へ揺動する観音開き式となっている。

処理槽１は、周囲がチャンバ３０で囲われ、周りから雰囲気が遮断されている。チャンバ３０の上部には、開閉自在の上部カバー３１が取り付けられており、チャンバ３０への基板Ｗの搬入出時に開放される。

起立姿勢で複数枚の基板Ｗを保持するリフタ３３は、チャンバ３０の上方にあたる「待機位置」と、内槽３の内部にあたる「処理位置」とにわたって移動可能に構成されている。なお、このリフタ３３が本発明における保持機構に相当する。

内槽３の底部には、排出口３５が形成されている。この排出口３５には、排出管３７の一端側が連通接続されている。排出管３７の他端側は、図示しない廃液処理装置へ連通されている。排出管３７には、二つの制御弁が直列的に配設されている。上流側がＱＤＲ弁３９であり、下流側が排液弁４１である。これらの間には、外槽５と回収槽１７に一端側を連通接続された排出管４３の他端側が連通接続されている。

上述した処理液弁１３、保護液弁２６、オートカバー２７の開閉、上部カバー３１の開閉、リフタ３３の昇降、ＱＤＲ弁３９、排液弁４１などの動作は、図示しないＣＰＵやメモリを備えた制御部４５により統括的に制御される。

次に、図２〜４を参照して、上述した装置の動作について説明する。なお、図２〜４は、動作説明に供する図である。これらの図中では、説明の都合上、チャンバ３０については省略してある。

まず、制御部４５は処理液弁１３を開放し、所定の流量で処理液を処理液供給源１１から一対の噴出管７に供給する。これにより内槽３に処理液が供給されるとともに、内槽３に貯留された処理液は、処理液排出孔１５を介して回収槽１７へ排出される。制御部４５はさらに保護液弁２６を開放し、所定の流量で純水を保護液供給源２３から保護液供給部１９に供給する。これにより保護液吐出孔２１及びから内槽３の上部に純水が供給され、内槽３の上部から外槽５へ排出される。したがって、内槽３は、下部が処理液で、上部が純水の保護液層ＰＬとなる二層の液体を貯留している状態にされる。なお、このとき排液弁４１は開放されており、外槽５の純水及び回収槽１７の処理液が排液される。次に、制御部４５は、上部カバー３１及びオートカバー２７を開放させる（図２）。

制御部４５は、リフタ３３を待機位置から処理位置にまで下降させて、基板Ｗを処理液に浸漬させる。そして、オートカバー２７を閉止し、処理槽１の雰囲気を周囲から遮断する（図３）。この状態を所定時間だけ維持することにより、処理液により基板Ｗに対して洗浄を行う。

所定の処理時間が経過すると、制御部４５は、オートカバー２７を開放させるとともに、リフタ３３を処理位置から上昇させ、基板Ｗを処理槽１から搬出させる（図４）。

上述したように、制御部４５が、噴出管７から処理液を処理槽１に供給させつつ処理液排出孔１５を介して回収槽１７へ排出させるとともに、保護液供給部１９から純水を供給させつつ内槽３の上部から純水を排出させて、処理液の上面に純水による保護液層ＰＬを形成させる。保護液層ＰＬにより処理液の上面が塞がれた状態となるので、リフタ３３による基板Ｗの搬入出の際にオートカバー２７を開けても、処理液の蒸発が抑制できる。したがって、処理液の損耗を防止できるとともに、オートカバー２７への付着を防止でき処理液及び基板Ｗの汚染を防止できる。

また、純水を排出することなく、ＨＦＥの上面を保護液層ＰＬで覆ったまま、保護液層ＰＬに基板Ｗを通過させつつ基板Ｗを引き上げるので、基板Ｗに対して処理液による処理を行うとともに、同時にリンスを行うことができる利点もある。

＜変形例＞
本発明は、図５に示すように装置を構成してもよい。なお、図５は、変形例を示す図である。

上述した実施例装置では、保護液供給部１９及び保護液吐出孔２１を内槽３の両側壁に対向配置してあるが、本変形例装置では、右側壁（一方側側壁）に保護液供給部１９及び保護液吐出孔２１を備え、対向する左側壁（他方側側壁）に、外槽５へ連通した保護液排出孔５１を備えている。この構成によると、右側から供給された純水が層流を形成したまま左側から排出されやすく、処理液との界面を乱しにくくできる。これにより基板Ｗに対する処理液による処理をより適切に行うことができる。

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

（１）基板Ｗを引き上げる際は、制御部４５が保護液弁２６を閉止して、保護液層の形成を解消してもよい。但し、基板Ｗの引き上げ後には、再び保護液層ＰＬを形成して処理液の蒸発を防止することが望ましい。

（２）基板Ｗに対する処理液による所定時間の処理が経過した後、処理液弁１３及び保護液弁２６を閉止するとともに、ＱＤＲ弁３９及び排液弁４１を開放することにより、処理液及び純水を急速排水して処理を終えるようにしてもよい。

（３）チャンバ３０内を減圧する減圧手段を備え、処理液の処理が完了した後、チャンバ３０内を減圧し、引き上げた基板Ｗを減圧乾燥させるようにしてもよい。

（４）本発明においてチャンバ３０は必須ではなく、この構成を省略した装置としてもよい。

実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。 動作説明に供する図である。 動作説明に供する図である。 動作説明に供する図である。 変形例を示す図である。

符号の説明

Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 内槽
５ … 外槽
７ … 噴出管（処理液供給部）
１５ … 処理液排出孔(処理液排出部)
１７ … 回収槽（処理液排出部）
１９ … 保護液供給部
２１ … 保護液吐出孔
２７ … オートカバー（開閉機構）
３３ … リフタ（保持機構）
４５ … 制御部
ＰＬ … 保護液層

Claims (6)

1. 基板を処理液に浸漬させて基板に対して処理液による処理を行う基板処理装置において、
   処理液を貯留する処理槽と、
   前記処理槽内において基板を処理液に浸漬させて基板を保持する保持機構と、
   前記処理槽の上部を覆う開閉自在な開閉機構と、
   前記処理槽の下部に配設され、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、
   前記処理槽の側壁上部に配設され、前記処理槽に貯留されている処理液を前記処理槽から排出する処理液排出部と、
   前記排出部より上部であって、前記処理槽の上部から処理液の上面に保護液を供給する保護液供給部と、
   前記処理液排出部の位置より上方位置の前記処理槽の側壁に設けられ、前記処理槽に貯留された処理液の上面に保護液を供給する保護液供給部と、
   基板を保持した前記保持機構を前記処理槽の処理液に浸漬させ、かつ前記開閉機構を閉じた状態で、前記処理液供給部から前記処理槽へ処理液を供給させつつ前記処理液排出部から処理液を排出させるとともに、前記保護液供給部から保護液を供給させて処理液の上面に保護液層を形成させる制御部と、
   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、
   前記制御部は、処理液の上面に保護液層を形成させ、かつ前記開閉機構を開けた状態で、前記処理槽内の処理位置から前記処理槽の上方の待機位置へ基板を保持する前記保持機構を移動させることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置において、
   前記処理液供給部は、前記処理槽の下部に設けられた一対の噴出管を備え、
   前記処理液排出部は、前記一対の噴出管の配置位置に対応する前記処理槽の両側壁上部に設けられた処理液排出孔を備えていることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記処理液供給部は、前記処理液排出部の位置より上方位置の前記処理槽の両側壁に対向配置された保護液吐出孔を備えていることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記保護液供給部は、前記保護液排出部の位置より上方位置の前記処理槽の一方側側壁に形成された保護液吐出孔を備え、
   前記処理槽の前記一方側側壁とは対向する他方側側壁に形成された保護液排出孔をさらに備えていることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記保護液は、純水であることを特徴とする基板処理装置。

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