JP2016063204A - 基板処理装置の洗浄方法及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄経路を工夫することにより、洗浄効率を向上できる。
【解決手段】純水を外槽７に供給し、純水を外槽７から循環配管１７を介して内槽５へと移送させ、排液配管４１に排出させ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に純水供給を停止させる。したがって、純水供給配管５１から供給された純水が、外槽７、循環配管１７、内槽５、排液配管４１から構成される一本道となる経路で流通するので、純水を流通させながら各部を純水で洗浄することができる。その結果、従来技術のように洗浄を何度も実施する必要がないので、洗浄効率を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板（以下、単に基板と称する）を処理する基板処理装置の洗浄方法及び基板処理装置に係り、特に、薬液が付着した箇所を純水洗浄する技術に関する。

従来、この種の方法として、薬液を含んだ処理液を貯留し、基板が処理液に浸漬される内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽と、外槽と内槽とを連通接続し、処理液を循環させる循環配管と、内槽または外槽または循環配管に純水を供給する純水供給部とを備えた基板処理装置の洗浄方法がある（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、基板に対する処理液による処理が終了した後、処理液を全て排出させた後、例えば、純水供給部から純水を内槽に供給させる。内槽から溢れた純水が外槽を満たした後、純水供給部からの純水供給を停止させる。次に、内槽及び外槽に貯留した純水を、循環配管を通して循環させる。これを所定時間だけ継続させた後、内槽及び外槽並びに循環配管から純水を排出させる。そして、再び純水を供給させて循環させ排出を行わせることを所定回数繰り返して基板処理装置の洗浄を終える。

特開平７−９９１７７号公報

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、従来の方法は、処理液を排出させた後、槽や循環配管に残った処理液が、新たに供給された純水によって薄められることによって洗浄される。したがって、供給・循環・排出からなる一度の洗浄では、一定濃度までしか処理液の濃度を下げることができないので、純水の供給・循環・排出からなる洗浄処理を何度も実施しなければならず、洗浄効率が悪いという問題がある。

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、洗浄経路を工夫することにより、洗浄効率を向上できる基板処理装置の洗浄方法及び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、処理液を貯留し、基板を浸漬させる内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽と、外槽と内槽とを連通接続し、処理液を循環させるための循環配管とを、純水供給部からの純水で洗浄する基板処理装置の洗浄方法において、前記純水供給部から純水を外槽に供給させる純水供給ステップと、前記純水供給ステップにより前記外槽に貯留された純水を前記循環配管により前記内槽に移送させる移送ステップと、前記移送ステップにより前記内槽に貯留された純水を、前記内槽に連通接続された排液配管に排出させる排出ステップと、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、前記純水供給部からの純水の供給を停止させる純水供給停止ステップと、を実施す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、純水供給ステップで純水を外槽に供給し、移送ステップで純水を外槽から循環配管を介して内槽へと移送させ、排出ステップで排液配管に排出させ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、純水供給停止ステップで純水供給を停止させる。したがって、純水供給部から供給された純水が、外槽、循環配管、内槽、排液配管から構成される一本道となる経路で流通する。そのため、純水を流通させながら各部を純水で洗浄することができ、また各部を一巡した純水は再び装置へ戻ることなく排液されるので、高効率で洗浄できる。その結果、従来技術のように洗浄を何度も実施する必要がないので、洗浄効率を向上できる。

また、本発明において、前記純水供給ステップ、前記移送ステップ、前記排出ステップの全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行することで、前記外槽、前記内槽、前記循環配管に純水を流通させつつ洗浄を行わせる流し洗浄工程を設けることが好ましい（請求項２）。

純水供給ステップ、移送ステップ、排出ステップの全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行すると、一本道による流し洗浄工程を短時間で円滑に行うことができ、また使用する純水を多く供給することもでき、洗浄効果を向上できる。

また、本発明において、前記純水供給ステップの前に、前記内槽、前記外槽、前記循環配管に貯留している処理液を排出させる処理液排出ステップを実施することが好ましい（請求項３）。

処理液排出ステップにより処理液を排出してから純水を供給すると、排出時に残留した処理液のみを純水で洗浄するため、より短時間で洗浄できる。したがって、さらに短時間で良好に洗浄できる。

また、本発明において、前記純水供給停止ステップの後、再度前記純水供給ステップから所定回数だけ繰り返すことが好ましい（請求項４）。

洗浄を繰り返すので、より高い清浄度で洗浄することができる。

また、本発明において、前記流し洗浄工程の間に、前記内槽と前記外槽との少なくとも一方における純水の液面を昇降させることが好ましい（請求項５）。

液面を昇降させることにより、槽の内壁を純水の液面が昇降する。したがって、槽の内壁に付着し残留した処理液の液滴等を洗浄することができる。

また、本発明において、前記純水供給ステップにおける純水の供給量または／及び前記移送ステップにおける純水の移送量または／及び前記排出ステップにおける純水の排出量を調節して、純水の液面を上下動させることが好ましい（請求項６）。

純水供給開始ステップにおける純水の供給量、移送ステップにおける純水の移送量、排出ステップにおける純水の排出量などを調整することにより、内槽や外槽などの槽において純水の液面を上下動させることができるので、容易に槽の内壁に付着し残留した処理液の液滴等を洗浄することができる。

また、請求項７に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留し、基板を浸漬させる内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽と、外槽と内槽とを連通接続し、処理液を循環させるための循環配管と、前記外槽に純水を供給する純水供給部と、前記内槽に貯留する純水を排出する排液配管と、前記純水供給部から純水を外槽に供給させ、前記外槽に貯留する純水を前記循環配管により前記内槽に移送させ、前記内槽に貯留する純水を前記排液配管に排出させ、前記供給、前記移送、前記排出の全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行することで、前記内槽、前記外槽、前記循環配管に純水を流通させつつ洗浄を行わせ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、前記純水供給部からの純水の供給を停止させる制御部と、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７に記載の発明によれば、制御部は、純水供給部から純水を外槽に供給させ、外槽に貯留する純水を循環配管により内槽に移送させ、内槽に貯留する純水を排液配管に排出させ、供給、移送、排出の全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行することで、内槽、外槽、循環配管に純水を流通させつつ洗浄を行わせ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、純水供給部からの純水の供給を停止させる。したがって、純水供給部から供給された純水が、外槽、循環配管、内槽、排液配管から構成される一本道となる経路で流通するので、純水を流通させながら各部を純水で洗浄することができる。その結果、従来技術のように洗浄と排液を何度も繰り返す必要がないので、洗浄効率を向上できる。

また、本発明において、前記循環配管は、前記外槽から前記内槽に処理液を送り出すポンプを備え、前記内槽は、前記外槽と前記ポンプとの間の前記循環配管に連通配管により接続され、前記排液配管は、前記連通路から分岐して設けられていることが好ましい（請求項８）。

内槽に貯留した純水を連通配管及び排液配管を介して排出することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、純水供給ステップで純水を外槽に供給し、移送ステップで純水を外槽から循環配管を介して内槽へと移送させ、排出ステップで排液配管に排出させ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、純水供給停止ステップで純水供給を停止させる。したがって、純水供給部から供給された純水が、外槽、循環配管、内槽、排液配管から構成される一本道となる経路で流通するので、純水を流通させながら各部を純水で洗浄することができ、また各部を一巡した純水は再び装置へ戻ることなく排液されるので、高効率で洗浄できる。その結果、従来技術のように洗浄と排液を何度も実施する必要がないので、洗浄効率を向上できる。

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。 処理液による処理終了後の状態を示す模式図である。 処理液を排出する状態を示す模式図である。 純水を供給開始するとともに移送及び排出する状態を示す模式図である。 流し洗浄及び液面昇降する状態を示す模式図である。 純水の供給を停止した状態を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
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。

この基板処理装置は、基板Ｗに対して処理液による処理を施す。具体的な処理としては、例えば、薬液として過酸化水素水と硫酸とを混合してなる処理液による洗浄処理や、薬液としてフッ化水素酸を含む処理液によるエッチング処理などが挙げられる。

基板Ｗを処理する処理槽３は、内槽５と外槽７とを備えている。内槽５は、処理液を貯留し、基板Ｗを収容して処理液に基板Ｗを浸漬させて処理を行う。内槽５は、図１における紙面の奥手前方向に奥行きを有し、奥手前方向に整列された複数枚の基板Ｗを収容可能な大きさを有する。外槽７は、内槽５から溢れた処理液を回収する。処理対象である基板Ｗは、リフタ９により搬送される。リフタ９は、図１の紙面奥手前方向に複数枚の基板Ｗを複数枚整列して保持する。また、リフタ９は、内槽５の内部に相当する処理位置（図中に実線で示す）と、内槽５の上方に相当する待機位置（図中に二点鎖線で示す）とにわたって昇降可能に構成されている。

外槽７は、内槽５の周囲を囲うように配置され、内槽５の上縁よりも高い上縁を備えている。外槽７の底面には、貫通口１１が形成されている。内槽５は、底部両側に噴射管１３を備え、底部中央に貫通口１５を備えている。噴射管１３は、内槽５の底部中央に向かって処理液や純水を噴射する。

外槽７の貫通口１１と内槽５の噴射管１３とは、循環配管１７によって連通接続されている。循環配管１７は、外槽７が位置する上流側から順に、開閉弁１９と、ポンプ２１と、開閉弁２３とが配設されている。ポンプ２１と開閉弁２３との間には、分岐管２５の一端側が連通接続され、他端側が廃液回収タンク２７に連通接続されている。廃液回収タンク２７は、使用済みの処理液等を回収する。廃液回収タンク２７は、回収した処理液を廃液設備等に送り出すための廃液管２９が連通接続されている。分岐管２５は、開閉弁３１を備え、廃液管２９は、開閉弁３３を備えている。

開閉弁１９とポンプ２１との間には、連通配管３５の一端側が接続されている。連通配管３５の他端側は、内槽５の貫通口１５に連通接続されている。連通配管３５は、二つの開閉弁３７，３９が直列に配設されている。開閉弁３７，３９の間には、排液配管４１が配設されている。排液配管４１は、排液配管４１を流通する純水の流量を調整するための流量調整弁４３が配設されている。

外槽７には、薬液供給配管４５の一端側が配置されている。薬液供給配管４５の他端側には薬液供給源４７が配設されている。薬液供給配管４５は、薬液の流量を調整するための流量調整弁４９を備えている。薬液供給源４５は、基板Ｗを処理する処理液を生成するための薬液を供給する。

また、外槽７には、純水供給配管５１の一端側が配置されている。純水供給配管５１の他端側には純水供給源５３が配設されている。純水供給配管５１は、純水の流量を調整するための流量調整弁５５を備えている。

なお、上述した純水供給配管５１、純水供給源５３が本発明における「純水供給部」に相当する。

上述したリフタ９の昇降や、ポンプ２１の動作、開閉弁１９，２３，３１，３３，３７，３９や、流量調整弁４３，４９，５５の動作は、制御部５７により統括的に制御される。制御部５７は、図示しないＣＰＵやメモリ、タイマを備えている。制御部５７は、ある動作の経過時間を測定したり、供給した流体の量を演算機能により求めたりすることができる。

次に、図２〜図６を参照して、上述した基板処理装置の洗浄方法について説明する。なお、図２は、処理液による処理終了後の状態を示す模式図であり、図３は、処理液を排出する状態を示す模式図であり、図４は、純水を供給開始するとともに移送する状態を示す模式図であり、図５は、流し洗浄及び液面昇降する状態を示す模式図であり、図６は、純水の供給を停止した状態を示す模式図である。

このような構成の基板処理装置では、処理液を貯留させた状態で、ポンプ２１を作動させ、内槽５から溢れた処理液が外槽７に回収され、処理液が循環配管１７を通って噴射管１３から内槽５へ噴射されることにより、基板Ｗに対する処理液による処理が行われる。以下においては、この処理が完了した状態から説明する。なお、以下の説明においては、開閉弁１９等や流量調整弁４３等が開放されている場合には、弁記号を黒塗りで示し、閉止されている場合には弁記号を白塗りで示す。

基板Ｗに対する処理が完了すると、制御部５７は、例えば、リフタ９を待機位置に上昇させる。このときの状態を図２に示す。

次に、図３を参照する。制御部５７は、処理槽３や循環配管１７中の処理液を排出する。具体的には、制御部５７は、開閉弁１９，３１，３７，３９を適時開放させ、ポンプ２１を作動させる。これにより、内槽５に貯留していた処理液が連通配管３５及び循環配管１７を通って回収廃液タンク２７に回収され、外槽に貯留していた処理液が循環配管１７を通って回収廃液タンク２７に排出される（図中の矢付き二点鎖線）。

なお、上記の処理が本発明における「処理液排出ステップ」に相当する。

図４を参照する。制御部５７は、処理液の排出を終えると、開閉弁３１，３９を閉止させるとともに、流量調整弁５５を開放させ、純水を外槽７に所定の流量で供給開始させる。これにより、外槽７に貯留した純水は、ポンプ２１により圧送され、循環配管１７を通って内槽５に移送される。さらに、内槽５に貯留した純水は、連通配管３５の上部と、排液配管４１とを介して排出される。つまり、外槽７に供給された純水は、循環配管１７と、内槽５と、連通配管３５と、排液配管４１とを通る一本道の経路（図中の矢付き二点鎖線）で流通する。これらの純水の供給、移送、排出の全てまたは少なくとも二つの処理を同時かつ連続的に実行することで純水を流しながらの洗浄が行われる。なお、これらの純水の供給、移送、排出の工程を個別に、または非連続的に行うことも可能であり、その場合も一本道の経路で洗浄することで高効率な洗浄が可能であるが、時間的には全てを同時かつ連続的に実行することが好ましい。

なお、上記の処理における純水の供給開始が本発明における「純水供給ステップ」に相当し、上記の処理における純水の移送が本発明における「移送ステップ」に相当し、上記の処理における純水の排出が本発明における「排出ステップ」に相当する。また、これらの全てのステップまたは少なくとも二つのステップを同時かつ連続的に実行することが本発明における「流し洗浄工程」に相当する。

上述した一本道の経路による流し洗浄工程を実施している間、次のような動作を行わせることが好ましい。

ここで図５を参照する。制御部５７は、例えば、流量調整弁５５を操作して、純水の供給量を調整し、外槽７に貯留している純水の液面を昇降させる。これにより、外槽７の内壁に付着している残留した処理液の液滴や異物等を容易に洗浄することができる。また、制御部５７は、例えば、ポンプ２１による送液量を調整し、内槽５や外槽７に貯留した純水の液面を昇降させる。これにより、内槽５や外槽７の内壁に付着している残留した処理液の液滴や異物等を容易に洗浄できる。さらに、制御部５７は、例えば、流量調整弁４３を操作して、排液配管４１からの純水の排出量を調整し、内槽５に貯留した純水の液面を昇降させる。制御部５７は、流量調整弁５５，ポンプ２１、流量調整弁４３を組み合わせて、各部の液面を昇降させることができる。なお、内槽５及び外槽７における純水の液面を昇降させる際には、一本道の経路ではなくならないように、内槽５の上縁を超えて純水が移動しないようにすることが好ましい。

図６を参照する。制御部５７は、純水の供給を開始した時点から計時を開始し、その計時された時間が、予め制御部５７に記憶されている所定の洗浄時間に達した後に、流量調整弁５５を閉止させて純水の供給を停止させる。または、流量調整弁５５の設定流量と計時された時間とから求められた総供給量が、予め制御部５７に記憶されている所定量に達した後に、制御部５７は、流量調整弁５５を閉止させて純水の供給を停止させる。

なお、上記の処理が本発明における「純水供給停止ステップ」に相当する。

上記一連のステップにより、基板処理装置の洗浄処理を終える。その後、制御部５７は、処理液を処理槽３に供給して次なる基板Ｗに対する処理を行わせる。

上述した実施例によると、純水を外槽７に供給し、純水を外槽７から循環配管１７を介して内槽５へと移送させ、排液配管４１に排出させ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に純水供給を停止させる。したがって、純水供給配管５１から供給された純水が、外槽７、循環配管１７、内槽５、排液配管４１から構成される一本道となる経路で流通する。そのため、純水を流通させながら各部を純水で洗浄することができ、また各部を一巡した純水は再び装置へ戻ることなく排液されるので、高効率で洗浄できる。その結果、従来技術のように洗浄を何度も実施する必要がないので、洗浄効率を向上できる。

また、純水供給、移送、排出の全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行すると、一本道による流し洗浄工程を円滑に行うことができ、洗浄効果を向上できる。

さらに、本実施例では、最初に処理液排出により処理液を排出してから純水を供給するので、短時間で処理液を純水で洗い流すことができる。したがって、さらに洗浄効率を高めることができる。

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）上述した実施例では、処理液を排出してから純水供給を行っているが、本発明は処理液を排出することなく、純水供給を開始するようにしてもよい。これにより洗浄を開始するまでの時間を短縮できる。

（２）上述した実施例では、純水供給から純水供給停止までを一回実施しただけであるが、本発明はこのような実施に限定されるものではない。例えば、純水供給を停止して、内槽、外槽、循環配管内の純水が全て排出された後、再び純水供給から実施して、これを所定回数繰り返すようにしてもよい。これによって、さらに高い清浄度で洗浄することができる。

（３）上述した実施例では、処理槽３における純水の液面を昇降させるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、処理槽３における純水の液面がほぼ一定となる状態で洗浄を行うようにしてもよい。

Ｗ … 基板
３ … 処理槽
５ … 内槽
７ … 外槽
９ … リフタ
１７ … 循環配管
１９，２３，３１，３３，３７，３９ … 開閉弁
３５ … 連通配管
４１ … 排液配管
４３，４９，５５ … 流量調整弁
５１ … 純水供給配管
５７ … 制御部

Claims (8)

1. 処理液を貯留し、基板を浸漬させる内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽と、外槽と内槽とを連通接続し、処理液を循環させるための循環配管とを、純水供給部からの純水で洗浄する基板処理装置の洗浄方法において、
   前記純水供給部から純水を外槽に供給させる純水供給ステップと、
   前記純水供給ステップにより前記外槽に貯留された純水を前記循環配管により前記内槽に移送させる移送ステップと、
   前記移送ステップにより前記内槽に貯留された純水を、前記内槽に連通接続された排液配管に排出させる排出ステップと、
   所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、前記純水供給部からの純水の供給を停止させる純水供給停止ステップと、
   を実施することを特徴とする基板処理装置の洗浄方法。
2. 請求項１に記載の基板処理装置の洗浄方法において、
   前記純水供給ステップ、前記移送ステップ、前記排出ステップの全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行することで、前記外槽、前記内槽、前記循環配管に純水を流通させつつ洗浄を行わせる流し洗浄工程を設けることを特徴とする基板処理装置の洗浄方法。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置の洗浄方法において、
   前記純水供給ステップの前に、前記内槽、前記外槽、前記循環配管に貯留している処理液を排出させる処理液排出ステップを実施することを特徴とする基板処理装置の洗浄方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置の洗浄方法において、
   前記純水供給停止ステップの後、再度前記純水供給ステップから所定回数だけ繰り返すことを特徴とする基板処理装置の洗浄方法。
5. 請求項２から４のいずれかに記載の基板処理装置の洗浄方法において、
   前記流し洗浄工程の間に、前記内槽と前記外槽との少なくとも一方における純水の液面を昇降させることを特徴とする基板処理装置の洗浄方法。
6. 請求項５に記載の基板処理装置の洗浄方法において、
   前記純水供給ステップにおける純水の供給量または／及び前記移送ステップにおける純水の移送量または／及び前記排出ステップにおける純水の排出量を調節して、純水の液面を上下動させることを特徴とする基板処理装置の洗浄方法。
7. 基板を処理液で処理する基板処理装置において、
   処理液を貯留し、基板を浸漬させる内槽と、
   内槽から溢れた処理液を回収する外槽と、
   外槽と内槽とを連通接続し、処理液を循環させるための循環配管と、
   前記外槽に純水を供給する純水供給部と、
   前記内槽に貯留する純水を排出する排液配管と、
   前記純水供給部から純水を外槽に供給させ、前記外槽に貯留する純水を前記循環配管により前記内槽に移送させ、前記内槽に貯留する純水を前記排液配管に排出させ、前記供給、前記移送、前記排出の全てまたはそれらのうちの少なくとも二つを同時かつ連続的に実行することで、前記内槽、前記外槽、前記循環配管に純水を流通させつつ洗浄を行わせ、所定の洗浄時間が経過した後または所定量の純水を供給した後に、前記純水供給部からの純水の供給を停止させる制御部と、
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項７に記載の基板処理装置において、
   前記循環配管は、前記外槽から前記内槽に処理液を送り出すポンプを備え、
   前記内槽は、前記外槽と前記ポンプとの間の前記循環配管に連通配管により接続され、
   前記排液配管は、前記連通路から分岐して設けられていることを特徴とする基板処理装置。

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