JP2008205396A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理用チャンバ内の処理液を、簡素な構成で、かつ渦流を形成することなく効率的に排液できるようにする。
【解決手段】剥離装置は、薬液を供給するシャワーノズルを備えたチャンバ１０を有し、シャワーノズルから基板に供給された使用後の薬液をチャンバ１０の内底部に設けられる排出口１２を通じて排液するように構成される。チャンバ１０の内低部において、排出口１２の上方には、排出口１２を二等分するように径方向に横断し、かつ排出口１２に対して立設される板状部材からなる渦流防止部材２６が固定され、この渦流防止部材２６により薬液の流れを規制することにより排液時の渦流の発生を防止するように構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＣＤ、ＰＤＰ用ガラス基板および半導体基板等の基板に処理液を供給して各種処理を施す基板処理装置に関するものである。

従来から、例えばタンクに貯溜した処理液を処理用チャンバに送液し、当該チャンバ内に配備されたノズルから基板に処理液を供給することにより当該基板に所定の処理を施すとともに、この処理液を回収しつつタンクに戻すことにより、タンクと処理用チャンバとの間で処理液を循環させながら処理を進める基板処理装置が知られている。

この種の装置では、チャンバの内底部の一部に処理液の回収用配管が接続されている。処理液は、この回収用配管を通じてタンクに戻されることとなるが、その際、処理液がチャンバの内底部で渦流を形成し、空気を巻き込みながら回収用配管内に流れ込むため、必ずしも排液効率が良いとは言えず、また、気泡の混入により処理液が酸化して劣化が進む等の課題があった。そこで最近では、回収用配管にバルブを介設し、回収用配管内に一定量の処理液を貯溜しながらタンクに戻すことにより、回収用配管に処理液が流れ込む際の渦流の発生を抑制し、空気の巻き込みを抑えることが考えられている（例えば特許文献１）。
特開２０００−１７３８９６号公報

しかし、上記特許文献１のような構成は、渦流の発生を抑制する上で一定の効果を得られるが、常に一定量の処理液を回収用配管内に溜めておく必要があるため、必ずしも排液効率が良いとは言えない。また、一定量の処理液を管内に溜めつつポンプ駆動により排出するため、構成が比較的大がかりでコスト的にも有利とは言えない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、処理用チャンバからの液の排出を、簡素な構成で、かつ渦流を形成することなく効率的に行うことを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、処理液の供給手段を備えた処理用チャンバを有し、前記供給手段から基板に供給された使用後の処理液を前記処理用チャンバの内底部の一部に設けられる排液口を通じて排液するように構成された基板処理装置において、前記排液口の上方であって、かつ当該排液口に近設する位置に、渦流の発生を防止する渦流防止部材を設けたものである（請求項１）。

より具体的に、前記渦流防止部材は、前記排液口を略等分するように横断し、かつ前記排液口に対して立設される板状部材からなるものである（請求項２）。

この構成によると、処理液が旋回しながら排液口に向かって流れ込もうとしても、渦流防止部材に衝突してその流れが規制（邪魔）され、その結果、処理液は、渦流を形成することなく排液口に流入することとなる。

また、前記渦流防止部材は、前記排液口の面積よりも大きな面積をもち、前記チャンバ内低面のうち前記排液口が形成される面との間に所定間隔を隔てた状態で、該排液口に対向して配置されるものである（請求項３）。

この構成によると、処理液の多くは、渦流防止部材の上部に沿ってその周囲に流動しつつ当該渦流防止部材の下面側に回り込んでから排液口に流入するようにその流れが規制される。これにより排液口に対してその周囲から処理液が均等に流れ込み易くなり、その結果、渦流が発生し難くなる。

なお、この構成の場合、渦流防止部材よりも液位が低いと（液量が少ないと）、側方から直接排液口に処理液が流れ込み、渦流防止部材による充分な渦流防止効果が得られないことが考えられるが、このような不都合は、以下の構成により解消される。

すなわち、前記処理用チャンバは、その内底部の一部に下向きに凹んだ段差部が形成され、この段差部の内底部に前記排液口が設けられるものであり、前記渦流防止部材は、その外周面と前記段差部の側壁との間に隙間が設けられた状態で当該段差部の内側に配置されているものである（請求項４）。

この構成によると、処理液の多くは、段差部の周囲からその内側に流れ込む際に、一旦渦流防止部材の上部に流下してその周囲に流動するため、液位が比較的低い（液量が少ない）場合でも、排液口に対してその周囲から処理液が均等に流れ込み易くなり、その結果、渦流の発生が良好に防止されることとなる。

なお、この構成の場合、前記渦流防止部材は、前記段差部の平面視形状と相似形に形成されるものであり、前記外周面と前記段差部の側壁との間に一定の間隔を隔てた状態で配置されているのが好適である（請求項５）。

この構成によると、渦流防止部材の周囲に形成される隙間の大きさがその全周に亘って均等になるため、排液口に対してその周囲からより均等に処理液が流れ込むようになる。

また、前記渦流防止部材は、その下面と前記段差部の内底面との間隔が、前記外周面と前記段差部の側壁との間隔と同じ又はそれよりも大きくなる状態で配置されているのがより好適である（請求項６）。

この構成によると、渦流防止部材に沿ってその周囲に流動した処理液を、より円滑に当該渦流防止部材の下方に回り込ませることが可能となるので、渦流防止部材の周囲に処理液が滞留するのを防止して円滑な流れを形成することが可能となる。

本発明の請求項１〜３に係る基板処理装置によれば、処理用チャンバ内に渦流防止部材を設けて処理液の流れを規制し、これにより渦流の発生を防止する構成としたので、一定量の処理液を排液管内に溜めつつポンプにより排液を行う従来のこの種の装置に比べると、比較的簡素な構成で、渦流の発生を有効に防止しながら効率良く排液を行うことができる。

また、請求項４，５に係る装置によると、請求項３の装置構成をベースとして、排液口に対してその周囲からより均等に処理液を流れ込ませ得るようにしたので、渦流の発生をより確実に防止できるようになる。そして、請求項６に係る装置によると、渦流防止部材の周囲に処理液が滞留するのを防止して、より効率的に排液を行うことが可能となる。

本発明の第１の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の一例を示す概略断面図である。この図に示す基板処理装置は、基板Ｓに形成されたレジスト膜を剥離する剥離装置であって、基板Ｓに剥離処理を施す処理部１と、薬液（処理液）を貯溜するタンク２と、前記処理部１とタンク２との間で薬液を循環させる循環系統等とを備えている。

前記処理部１は、箱形のチャンバ１０を有している。このチャンバ１０の内部には、複数の搬送ローラ１６が所定間隔で配備されており、基板Ｓがこれら搬送ローラ１６により水平姿勢で搬送されるようになっている。

チャンバ１０の内部において、搬送ローラ１６の上方には、基板Ｓに対して薬液を供給するためのシャワーノズル１８（本発明に係る供給手段に相当する）が配備されている。これらシャワーノズル１８は、詳しく図示していないが、基板Ｓの搬送方向（図１では紙面に直交する方向）に一定の間隔で複数設けられており、各シャワーノズル１８からそれぞれ液滴状に薬液を吐出して基板Ｓに供給するようになっている。

前記チャンバ１０は、その内底部が一角部に向かって下向きに窄んだ漏斗状に形成されており（漏斗状部分１０ａという）、この漏斗状部分１０ａの下端部に、後述する薬液の排出口１２（本発明の排液口に相当する）が設けられている。これにより前記シャワーノズル１８から基板Ｓに供給された薬液が、漏斗状部分１０ａの斜面に沿って流下しつつ収液され、前記排出口１２から排液される構成となっている。

一方、薬液の循環系統は、ポンプ２２およびフィルタ２４等を具備する送液配管２０と、チャンバ１０の前記排出口１２から導出される薬液を回収する回収配管２１とを有しており、タンク２から前記送液配管２０を通じて薬液を導出しつつシャワーノズル１８に送液し、各シャワーノズル１８から基板Ｓに薬液を供給した後、使用後の薬液を、前記回収配管２１を通じてタンク２に戻すように構成されている。

図２および図３は、前記チャンバ１０の内底部、詳しくは漏斗状部分１０ａの下端部の具体的な構成を示している。

これらの図に示すように、漏斗状部分１０ａの下端部には平坦部１１が設けられており、この平坦部１１の略中央に、前記回収配管２１に連通する円形の排出口１２が開口している。

前記平坦部１１におけるちょうど排出口１２の上方には渦流防止部材２６っｚが固定されている。この渦流防止部材２６は、排出口１２に向かって流れ込む薬液の流れを規制することにより渦流の形成を防止するもので、同図に示すように、排出口１２を二等分するように径方向に横断し、かつ前記排出口１２に対して立設されるステンレス製の板部材からなり、例えば溶接等により前記平坦部１１に固定されている。

このような基板処理装置において、チャンバ１０内に基板Ｓが搬入されると、ポンプ３２の作動によりタンク２から薬液が導出されつつ各シャワーノズル１８に送液される。これにより基板Ｓに薬液が供給されてレジスト膜の剥離処理が行われる。

基板Ｓの処理に供された薬液は、前記漏斗状部分１０ａに沿って流下しつつその内底部に収液され、前記排出口１２に流れ込むことにより前記回収配管２１を通じてタンク２に戻されることとなる。この際、薬液は、旋回しながら排出口１２に流れ込もうとするが、この装置では、上記のように排出口１２上にこれを横断するように渦流防止部材２６が設けられている結果、薬液は、この渦流防止部材２６によりその流れが規制（邪魔）され、その結果、渦流を形成することなく排出口１２に流れ込むこととなる。従って、薬液は、空気を巻き込むことなく満管状態で速やかに排出口１２に流れ込むこととなり、これによってチャンバ１０からの排液が効率良く行われることとなる。

以上のように、この基板処理装置では、板状の渦流防止部材２６をチャンバ１０内に設け、排出口１２に向かって流れる薬液の流れをこの渦流防止部材２６により規制することにより渦流の発生を防止するように構成したので、非常に簡素な構成で渦流の発生を防止することができる。しかも、従来装置のように一定量の薬液を回収配管２１に溜める必要がないので、非常に効率的に排液を行うことができるという利点がある。

また、このように空気を巻き込むことなく効率的に薬液を排液することができる結果、回収配管２１の径を小さく設定することが可能になるというメリットもある。

次に、本発明の第２の実施形態について図４および図５を用いて説明する。

なお、第２の実施形態の構成は、チャンバ１０（漏斗状部分１０ａ）の内底部の構成が第１の実施形態と相違する点を除き、基本構成は第１の実施形態の基板処理装置（図１）と共通する。そのため、以下の説明では、第１の実施形態と共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ詳細に説明することにする。

図４は、チャンバ１０の内底部、つまり漏斗状部分１０ａの下端部を示す断面略図であり、図５は、同平面略図である。

これらの図に示すように、第２の実施形態では、チャンバ１０の漏斗状部分１０ａの下端部に、下向きに凹んだ平面視矩形の段差部１３が形成され、この段差部１３の内底部１３ｂに前記排出口１２が設けられた構成となっている。当該内底部１３ｂは平坦に形成されており、前記排出口１２はその略中央に設けられている。

前記段差部１３の内底部１３ｂには、排液時の渦流の発生を防止するための渦流防止部材２８が固定されている。この渦流防止部材２８も、第１の実施形態と同様にステンレス等の材料から構成されている。

第２の実施形態における渦流防止部材２８は、排出口１２の面積よりも大きな面積をもつ平板状の形状を有し、同図に示すように段差部１３の内側に、その内底部１３ｂと平行な状態で配備されて当該内底部１３ｂに対して固定されている。より具体的に、この渦流防止部材２８は、段差部１３の平面視形状と相似な平面視矩形に形成されており、同図に示すように、前記排出口１２に対向する状態で、前記内底部１３ｂとの間に所定間隔ｈを隔て、かつ渦流防止部材２８の全周に亘ってその側面と段差部１３の内壁１３ａとの間隔Ｗが一定となる状態で固定されている。

なお、渦流防止部材２８と内底部１３ｂとの間隔ｈは、渦流防止部材２８と前記段差部１３の内壁１３ａとの間隔Ｗと同じ又はそれよりも若干大きく設定されており、これによって後述するように薬液の滞留が防止されて効率的に排液が行われるようになっている。

前記渦流防止部材２８の固定は、詳しく図示していないが、例えば渦流防止部材２８の四隅と内底部１３ｂとの間に筒状のスペーサ２９が介装され、渦流防止部材２８の上方から当該部材２８に貫通させたボルトを、前記スペーサ２９の内部を通じて内底部１３ｂに形成されるねじ孔に対して螺合挿入することにより行われている。

このような第２の実施形態の基板処理装置によると、基板Ｓの処理に供された薬液は、前記漏斗状部分１０ａに沿って流下しつつ段差部１３に流れ込み、前記排出口１２から前記回収配管２１を通じてタンク２に戻されることとなる。この際、薬液の多くは、渦流防止部材２８上でこれに沿って流動し、その周囲から当該渦流防止部材２８の下側に回り込んで排出口１２に流れ込む。そのため、薬液は、排出口１２に対してその周囲から均等に薬液が流れ込むこととなり、このように薬液が均等に流れ込む結果、流れの偏りが抑制されて渦流の発生が防止されることとなる。特に、前記渦流防止部材２８は、前記内底部１３ｂとの間隔ｈが、上記のように渦流防止部材２８と前記段差部１３の内壁１３ａとの間隔Ｗと同じ又はそれよりも若干大きく設定されているため、渦流防止部材２８の周囲に流動した薬液が、当該渦流防止部材２８の周囲に滞留することなく速やかに当該渦流防止部材２８の下方に回り込みつつ排出口１２に流れ込むこととなる。

従って、このような第２の実施形態の装置においても、薬液は、渦流を形成することなく満管状態で速やかに排出口１２に入り込むこととなり、これによりチャンバ１０からの排液が効率良く行われることとなる。

なお、この実施形態では、渦流防止部材２８は、段差部１３の平面視形状と相似形に形成されているが、必ずしも相似形である必要はなく、これ以外の形状であってもよい。但し、相似形であれば、段差部１３の中央に渦流防止部材２８を配置するだけで、その周囲に簡単に一定間隔Ｗの隙間を設けることができるという利点がある。

また、この実施形態では、チャンバ１０の内底部に段差部１３を設け、この段差部１３の内側に排出口１２および渦流防止部材２８を設けた構成となっているが、段差部１３を省略した構成（第１の実施形態の図２参照）であってもよい。但し、段差部１３を設けた構成によれば、チャンバ１０内に薬液が残るのを防止する上で有利であるばかりか、液量が少ない場合の渦流の発生を防止する上で有利になるという利点がある。すなわち、段差部１３を設けない場合、渦流防止部材２８よりも液位が低いと（液量が少ないと）、側方から直接排出口１２に薬液が流れ込み、渦流防止部材２８による充分な渦流防止効果が得られないことが考えられる。しかし、上記のように段差部１３を設け、その内側に渦流防止部材２８を配備した構成によれば、薬液の多くは、段差部１３の周囲からその内側に流れ込む際に、一旦渦流防止部材２８上に流下してその周囲に流動するため、液位が比較的低い（液量が少ない）場合でも、排出口１２に対してその周囲から均等に薬液が流れ込むこととなる。従って、液位が比較的低い（液量が少ない）場合でも、渦流防止部材２８を充分に機能させて渦流の発生を防止することができるという利点がある。

なお、上述した第１、第２の実施形態に係る基板処理装置は、本発明に係る基板処理装置の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成、例えば渦流防止部材２６，２８の具体的な形状、材料、配置等は、渦流の発生を有効に防止し得るように本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

また、上記実施形態では、本発明を剥離装置に適用した例について説明したが、勿論、本発明は、エッチング装置や水洗装置等、他の処理装置についても適用可能である。

本発明に係る基板処理装置（第１の実施形態）の構成を示す概略図である。 チャンバ内底部（漏斗状部分の下端部）を示す要部断面図である。 チャンバ内底部（漏斗状部分の下端部）を示す要部平面図（図２のＡ矢視図）である。 本発明に係る基板処理装置（第２の実施形態）のチャンバ内底部（漏斗状部分の下端部）を示す要部断面図である。 チャンバ内底部（漏斗状部分の下端部）を示す要部平面図（図４のＢ矢視図）である。

符号の説明

１ 処理部
２ タンク
１０ チャンバ
１０ａ 漏斗状部分
１２ 排出口
２０ 送液配管
２１ 回収配管
２６，２８ 渦流防止部材
Ｓ 基板

Claims (6)

1. 処理液の供給手段を備えた処理用チャンバを有し、前記供給手段から基板に供給された使用後の処理液を前記処理用チャンバの内底部の一部に設けられる排液口を通じて排液するように構成された基板処理装置において、
   前記排液口の上方であって、かつ当該排液口に近設する位置に、渦流の発生を防止する渦流防止部材を設けた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、
   前記渦流防止部材は、前記排液口を略等分するように横断し、かつ前記排液口に対して立設される板状部材からなることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記渦流防止部材は、前記排液口の面積よりも大きな面積をもち、前記チャンバ内低面のうち前記排液口が形成される面との間に所定間隔を隔てた状態で、該排液口に対向して配置されるものであることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置において、
   前記処理用チャンバは、その内底部の一部に下向きに凹んだ段差部が形成され、この段差部の内底部に前記排液口が設けられるものであり、
   前記渦流防止部材は、その外周面と前記段差部の側壁との間に隙間が設けられた状態で当該段差部の内側に配置されてい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、
   前記渦流防止部材は、前記段差部の平面視形状と相似形に形成されるものであり、前記外周面と前記段差部の側壁との間に一定の間隔を隔てた状態で配置されていることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項４又は５に記載の基板処理装置において、
   前記渦流防止部材は、その下面と前記段差部の内底面との間隔が、前記外周面と前記段差部の側壁との間隔と同じ又はそれよりも大きくなる状態で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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