JP2016180144A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の処理レートを上げつつ、基板を均一に処理することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、処理液を貯留する外槽３、および基板ホルダ１に保持された基板を囲むように配置された内槽４を備えた処理槽２と、一端が内槽４の底部に接続され、他端が外槽３に接続された液移送管１０と、液移送管１０を通じて内槽４から処理液を吸い込み、液移送管１０を通じて処理液を外槽３に送るポンプＰと、基板ホルダ１が挿入可能な通孔１１ａを有するガイドカバー１１とを備える。ガイドカバー１１は、外槽３内の処理液の表面よりも下方であって、かつ内槽４の上方に配置されている。
【選択図】図１
【解決手段】基板処理装置は、処理液を貯留する外槽３、および基板ホルダ１に保持された基板を囲むように配置された内槽４を備えた処理槽２と、一端が内槽４の底部に接続され、他端が外槽３に接続された液移送管１０と、液移送管１０を通じて内槽４から処理液を吸い込み、液移送管１０を通じて処理液を外槽３に送るポンプＰと、基板ホルダ１が挿入可能な通孔１１ａを有するガイドカバー１１とを備える。ガイドカバー１１は、外槽３内の処理液の表面よりも下方であって、かつ内槽４の上方に配置されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、ウェハなどの基板を処理する基板処理装置に関し、特に基板を処理液に浸漬させることで基板を処理する基板処理装置に関する。
図１７は従来の基板処理装置を示す図である。図１７に示すように、基板処理装置は、基板Ｗを保持した基板ホルダ１０１と、処理液を内部に貯留する処理槽１０２とを備えている。処理槽１０２は、基板ホルダ１０１に保持された基板Ｗが配置される内槽１０３と、内槽１０３を取り囲むように配置された外槽１０４とを備えている。外槽１０４は内槽１０３に液移送管１０５によって接続されている。液移送管１０５の一端は外槽１０４の底部に接続され、他端は内槽１０３の底部に接続されている。液移送管１０５にはポンプＰが取り付けられている。
ポンプＰが稼働されると、処理液は、液移送管１０５を通じて外槽１０４の底部から吸い込まれ、液移送管１０５を通じて内槽１０３内に供給される。処理液は、内槽１０３内を上昇して上昇流を形成し、内槽１０３の側壁を越流して外槽１０４内に流入する。さらに、処理液は、ポンプＰの動作に伴って液移送管１０５を通って内槽１０３内に戻る。このように、処理液は、内槽１０３内に上昇流を形成しつつ、内槽１０３と外槽１０４との間を循環する。
基板Ｗの処理レート（処理速度ともいう）を上げるためには、基板Ｗの表面に接触する処理液（つまり、内槽１０３内を上昇する処理液）の流速を上げることが必要である。しかしながら、内槽１０３内の処理液の流速を上げると、図１７に示すように内槽１０３から処理液が噴き上がったり、処理液の上昇流によって基板ホルダ１０１が浮き上がってしまう。このため、内槽１０３内の処理液の流速を上げることは困難であった。
一方、処理液が低い流速で内槽１０３内を流れるとき、処理液は内槽１０３内で層流を形成する。この場合、層流の状態にある処理液に基板Ｗが浸漬されると、基板Ｗが局所的に処理され、基板Ｗが不均一に処理されてしまう。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、基板の処理レートを上げつつ、基板を均一に処理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。
本発明の一態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留する外槽、および前記外槽内に収容され、前記基板ホルダに保持された基板を囲むように配置された内槽を備えた処理槽と、一端が前記内槽の底部に接続され、他端が前記外槽に接続された液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記内槽から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記外槽に送るポンプと、前記基板ホルダが挿入可能な通孔を有するガイドカバーとを備え、前記ガイドカバーは、前記外槽内の前記処理液の表面よりも下方であって、かつ前記内槽の上方に配置されていることを特徴とする基板処理装置である。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダは、前記通孔を塞ぐつば部を有していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダは、前記通孔を塞ぐつば部を有していることを特徴とする。
本発明の他の態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、前記処理槽内に配置され、かつ前記基板ホルダに保持された基板を向いて配置された複数の処理液ノズルと、一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記複数の処理液ノズルに接続された液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記複数の処理液ノズルに送るポンプとを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
本発明の好ましい態様は、前記複数の処理液ノズルを揺動させるノズル揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダを上下方向に往復運動させるホルダ揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数の処理液ノズルを揺動させるノズル揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダを上下方向に往復運動させるホルダ揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明のさらに他の態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、前記処理槽内に配置され、かつ前記基板ホルダに保持された基板に隣接して配置された複数の邪魔板とを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダを上下方向に揺動させるホルダ揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数の邪魔板を揺動させる邪魔板揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダを上下方向に揺動させるホルダ揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数の邪魔板を揺動させる邪魔板揺動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明のさらに他の態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、前記基板ホルダを上下方向に揺動させるホルダ揺動装置とを備え、前記基板ホルダは、前記処理液を撹拌する少なくとも１つのパドルを有していることを特徴とする基板処理装置である。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つのパドルは、前記基板ホルダに保持された基板の両側に配置された複数のパドルであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つのパドルは、前記基板ホルダに保持された基板を水平に横切る複数のパドルであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つのパドルは、前記基板ホルダに保持された基板の両側に配置された複数のパドルであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つのパドルは、前記基板ホルダに保持された基板を水平に横切る複数のパドルであることを特徴とする。
本発明のさらに他の態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、前記処理槽内に配置され、かつ前記基板ホルダに保持された基板を向いて配置された複数の不活性ガス供給ノズルとを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
本発明のさらに他の態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、前記処理槽の上部に配置された多孔体と、一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記多孔体の上方に位置する液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記多孔体に供給するポンプとを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
本発明のさらに他の態様は、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、前記処理槽の側壁に組み込まれた弾性膜とを備え、前記弾性膜は、前記基板ホルダに保持された基板の表面に対向して配置されていることを特徴とする基板処理装置である。
本発明の好ましい態様は、前記弾性膜は、流体が内部に供給される流体室の少なくとも一部を構成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記弾性膜は、流体が内部に供給される流体室の少なくとも一部を構成することを特徴とする。
本発明によれば、内槽には処理液の下降流が形成されるので、処理液の流速を上げても処理液が噴き出すことはなく、また基板ホルダが浮き上がることもない。さらに高い流速で流れる処理液は処理槽内に乱流を形成し、基板の全体にむらなく接触する。したがって、基板の全体を均一に処理することができる。特に、処理液中に配置されるガイドカバーは、外槽を上昇する処理液を内槽にスムーズに導くことができるのみならず、処理液の表面での吸込渦の発生を防止することができる。結果として、処理液の流速をさらに高めることができる。
処理液ノズル、邪魔板、パドル、不活性ガス供給ノズル、多孔体などの要素は、処理槽内の処理液を撹拌する機能を有する。したがって、基板の全体を均一に処理することができる。
ポンプの稼働によって処理槽内の処理液が吸引されると、処理槽内の処理液の圧力が低下し、弾性膜は基板の表面に近接する方向に変形して処理槽の横断面積を小さくする。したがって、処理槽を下降する処理液の流速は上がり、処理液は乱流を形成しながら、基板に接触する。結果として、基板の全体を均一に処理することができる。
以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図１６において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
以下に説明するエッチング装置は、ウェハなどの基板を処理する基板処理装置の一例である。基板処理装置の他の例として、電解めっき装置、無電解めっき装置、電解エッチング装置が挙げられる。以下、基板処理装置の一実施形態であるエッチング装置について説明する。
以下に説明するエッチング装置は、ウェハなどの基板を処理する基板処理装置の一例である。基板処理装置の他の例として、電解めっき装置、無電解めっき装置、電解エッチング装置が挙げられる。以下、基板処理装置の一実施形態であるエッチング装置について説明する。
図１は一実施形態に係るエッチング装置を示す図である。図１に示すように、エッチング装置は、ウェハなどの基板Ｗを保持する基板ホルダ１と、基板Ｗの表面に形成されたレジストを除去するためのエッチング液（処理液）を貯留するエッチング槽（処理槽）２とを備えている。エッチング槽２は、エッチング液を内部に貯留する外槽３と、外槽３内に収容され、基板ホルダ１に保持された基板Ｗを囲むように配置された内槽４とを備えている。基板ホルダ１およびエッチング槽２（外槽３および内槽４）は、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの樹脂材料から構成されている。あるいは、基板ホルダ１およびエッチング槽２は、Ｔｉ（チタン）やＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属材料にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの樹脂材料を被覆した材料から構成されてもよい。
内槽４は液移送管１０によって外槽３に接続されている。より具体的には、液移送管１０の一端は内槽４の底部に接続され、他端は外槽３の底部に接続されている。液移送管１０にはポンプＰが接続されている。このポンプＰが稼働されると、エッチング液は、液移送管１０を通じて内槽４の底部から吸い込まれ、液移送管１０を通じて外槽３内に移送される。エッチング液は、内槽４内に下降流を形成するとともに、外槽３内に上昇流を形成する。
内槽４は、外槽３内に貯留されているエッチング液中に完全に没している。言い換えれば、外槽３の上端および外槽３内のエッチング液の表面は、内槽４の上端よりも上方に位置している。もし、内槽４内のエッチング液の表面が内槽４の上端より低い位置にあると、外槽３のエッチング液が内槽４の上端を越流して内槽４内に流れ込んだ時に空気を巻き込み、比較的大きな気泡が不均一に発生し、エッチング液のエッチング作用を不均一にするおそれがあり、好ましくない。
エッチング装置は、外槽３内に形成された上昇流の方向を変えるガイドカバー１１をさらに備えている。ガイドカバー１１は外槽３の内面に固定されている。より具体的には、ガイドカバー１１は、外槽３の上端および外槽３内のエッチング液の表面よりも下方であって、かつ内槽４の上方に位置している。ガイドカバー１１には通孔１１ａが形成されており、基板ホルダ１はこの通孔１１ａを通じて内槽４内に挿入される。
外槽３内に形成された上昇流は、ガイドカバー１１の下面に衝突してその進行方向を変える。エッチング液はガイドカバー１１と内槽４との間の隙間を通って内槽４内に流入し、内槽４内で下降流を形成する。内槽４内では、エッチング液は、基板ホルダ１に保持された基板Ｗの表面に接触しながら基板Ｗの表面に沿って下降し、基板Ｗに形成されているレジストを除去する。エッチング液は、内槽４の底部に接続されている液移送管１０内に吸い込まれ、液移送管１０を通って外槽３に移送され、外槽３内に上昇流を形成する。このように、エッチング液は、内槽４および外槽３に下降流と上昇流をそれぞれ形成しながら、内槽４と外槽３との間を循環する。内槽４の横断面積は外槽３の横断面積よりも小さくなっており、内槽４内に形成されるエッチング液の下降流の速度は、外槽３内に形成されるエッチング液の上昇流の速度よりも高くなっている。
内槽４内ではエッチング液の下降流が形成され、外槽３内の上昇流はガイドカバー１１に衝突するので、エッチング液の流速を上げても外槽３内のエッチング液は噴き上がらない。さらに、内槽４内では基板ホルダ１はエッチング液の下降流に接触しているので、基板Ｗを保持した基板ホルダ１が浮き上がることもない。
ガイドカバー１１がない場合、外槽３内のエッチング液の液面を内槽４の上端よりも高くしたとしても、エッチング液の流速を高くすると、内槽４の上方の液面が落ち込んで吸込渦が局所的に形成されるおそれがある。吸込渦が基板Ｗの表面に達すると、エッチング液のエッチング作用を不均一にするおそれがあり、好ましくない。そこで、ガイドカバー１１を設けることにより、外槽３内を上昇したエッチング液がガイドカバー１１に衝突して内槽４に流れ込む流れが形成されるので、吸込渦の発生が防止される。
基板ホルダ１はその上部につば部１２を有している。このつば部１２は、基板ホルダ１がガイドカバー１１の通孔１１ａを通じて内槽４内に挿入されたときに、通孔１１ａを塞ぐように構成されている。以下、つば部１２を有する基板ホルダ１について図２および図３を参照して説明する。
図２は基板ホルダ１を示す図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。基板ホルダ１は、外側に突出する突出部１３，１３を有している。突出部１３，１３の間には支持アーム１４が延びている。搬送装置（図示しない）は、支持アーム１４を把持した状態で、基板ホルダ１を搬送する。支持アーム１４には、基板Ｗを把持する２つの保持アーム１５，１５が固定されている。各保持アーム１５は、第１のスリット１５ａ、第２のスリット１５ｂ、および第３のスリット１５ｃを有している。
図４は保持アーム１５のスリット１５ａ〜１５ｃに挟持された基板Ｗを示す図である。図４では１つの保持アーム１５が示されている。図４に示すように、基板Ｗの周縁部がこれらスリット１５ａ〜１５ｃに挿入されることにより、基板Ｗが基板ホルダ１に保持される。図２に示すように、基板Ｗを点線で示す位置から実線で示す位置までスライドさせることにより、基板Ｗは２つの保持アーム１５，１５のスリット１５ａ〜１５ｃに挟持される。
つば部１２は、２つの保持アーム１５，１５に固定されている。図１に示すように、つば部１２がガイドカバー１１に接触するまで、基板Ｗを保持した基板ホルダ１は通孔１１ａを通じて内槽４内に挿入される。つば部１２は、水平な下面を有する蓋である。つば部１２の大きさはガイドカバー１１の通孔１１ａよりも大きい。したがって、つば部１２がガイドカバー１１に接触すると、つば部１２は通孔１１ａを閉塞する。
ガイドカバー１１および該ガイドカバー１１上のつば部１２は、エッチング液の表面よりも下方に位置している。図１から分かるように、つば部１２は通孔１１ａを塞いでいるので、エッチング槽２内での吸込渦の発生を完全に防止することができる。さらに、基板Ｗのエッチング中は、内槽４内にはエッチング液の下降流が形成されているため、つば部１２はガイドカバー１１に押し付けられ、基板Ｗのエッチング中の基板ホルダ１の姿勢が安定する。
図５（ａ）乃至図５（ｃ）は基板Ｗの表面の断面を示す模式図である。図５（ａ）に示すように、絶縁層２７の表面にはシード層などの導電層２８が形成されている。さらに、導電層２８上にレジスト２９が形成されている。レジスト２９の開口部内には金属３０が堆積している。基板Ｗをエッチング槽２内のエッチング液に浸漬すると、図５（ｂ）に示すように、レジスト２９が除去され、導電層２８が露出する。その後、基板Ｗを洗浄液で洗浄し、洗浄された基板Ｗを別のエッチング液に浸漬して、図５（ｃ）に示すように、露出した導電層２８を除去する。
高い流速で内槽４内を下降するエッチング液は内槽４内で乱流を形成しながら、基板Ｗに接触する。乱流の状態にあるエッチング液は、レジスト２９全体にむらなく接触する。したがって、エッチング液は、レジスト２９の局所的な除去を防止しつつ、レジスト２９を高い除去レートで均一に除去することができる。言い換えれば、基板Ｗを高い処理レートで処理しつつ、基板Ｗを均一に処理することができる。
図６は他の実施形態に係るエッチング装置を示す図である。図６に示す実施形態では、エッチング槽２は外槽３および内槽４に分けられていないが、図１に示す実施形態と同じように外槽３および内槽４を備えてもよい。図６に示すエッチング装置は、エッチング槽２内に配置された複数のエッチング液ノズル（処理液ノズルともいう）１６と、一端がエッチング槽２の底部に接続され、他端がエッチング液ノズル１６に接続された液移送管１０と、液移送管１０に接続されたポンプＰとを備えている。エッチング液ノズル１６は、基板ホルダ１に保持された基板Ｗを向いて配置されている。好ましくは、図６に示すように、エッチング液ノズル１６は斜め下方を向いて配置される。
ポンプＰは、液移送管１０を通じてエッチング槽２の底部からエッチング液を吸い込み、液移送管１０を通じてエッチング液を複数のエッチング液ノズル１６に送る。前述の実施形態と同様に、ポンプＰが稼働されると、エッチング槽２内にはエッチング液の下降流が形成される。したがって、エッチング槽２内に配置された基板ホルダ１の浮き上がりが防止される。
複数のエッチング液ノズル１６は、基板ホルダ１に保持された基板Ｗの両側に配置されており、基板Ｗに近接している。本実施形態では、８個のエッチング液ノズル１６が設けられているが、エッチング液ノズル１６の数はこの実施形態に限定されない。エッチング液ノズル１６は、ノズル揺動装置１８に連結されており、このノズル揺動装置１８によってエッチング液ノズル１６が揺動されるように構成されている。ノズル揺動装置１８は、リンク機構１８Ａおよびアクチュエータ１８Ｂなどから構成されている。
ポンプＰを稼働すると、エッチング液はエッチング槽２内に下降流を形成しながら、液移送管１０内に吸い込まれる。さらに、エッチング液は、液移送管１０を通過して各エッチング液ノズル１６に送られ、エッチング液ノズル１６から基板Ｗに向けて噴射される。エッチング液の噴流は基板Ｗに接触するエッチング液を攪拌するため、エッチング液はレジストの全体にむらなく接触することができる。このとき、ノズル揺動装置１８によって各エッチング液ノズル１６を揺動させてもよい。エッチング液ノズル１６の揺動により、基板Ｗに接触するエッチング液をより効果的に攪拌することができる。
図７はさらに他の実施形態に係るエッチング装置を示す図である。特に説明しない構成は、図６に示す実施形態の構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。図７に示すように、液移送管１０の一端（入口）は、エッチング槽２の底部に接続され、他端（出口）がエッチング槽２の内部に連通している。この液移送管１０の上記他端（出口）は、エッチング槽２内のエッチング液の表面のやや下方であって、基板Ｗよりも上方に位置している。ポンプＰは液移送管１０に接続されており、液移送管１０を通じてエッチング槽２の底部からエッチング液を吸い込み、液移送管１０を通じてエッチング液をエッチング槽２に戻すように構成されている。
エッチング槽２内には、エッチング液を攪拌するための複数の邪魔板２０が配置されている。これら邪魔板２０は、基板ホルダ１に保持された基板Ｗの両側に配置され、基板Ｗの両面に隣接している。本実施形態では、８個の邪魔板２０が設けられているが、邪魔板２０の数はこの実施形態に限定されない。エッチング槽２内を下降するエッチング液は、邪魔板２０に衝突して乱流を形成しながら、基板Ｗに接触する。乱流の状態にあるエッチング液は、レジストの局所的な除去を防止する。したがって、レジストを高い除去レートで均一に除去することができる。
邪魔板２０は、邪魔板揺動装置２１に連結されており、この邪魔板揺動装置２１によって邪魔板２０が揺動されるように構成されている。邪魔板揺動装置２１は、リンク機構２１Ａおよびアクチュエータ２１Ｂなどから構成されている。各邪魔板２０の揺動により、基板Ｗに接触するエッチング液をより効果的に攪拌することができる。
本実施形態のエッチング装置は、基板Ｗをエッチング液に浸漬させたまま基板Ｗを保持した基板ホルダ１を上下方向に揺動させるホルダ揺動装置２２をさらに備えている。ホルダ揺動装置２２は、エッチング槽２の上方に配置されており、基板ホルダ１の上部に連結されている。基板ホルダ１を上下方向に揺動させると、乱流状態のエッチング液が基板Ｗの全体にむらなく接触することができる。
図８は基板ホルダ１の変形例を示す図である。図９は図８のＢ−Ｂ線断面図である。図８および図９に示すように、基板ホルダ１はエッチング槽２内のエッチング液を攪拌する複数のパドル２５を有してもよい。各パドル６は、水平なプレートである。パドル２５は保持アーム１５に取り付けられており、基板ホルダ１に保持された基板Ｗの両側に配置されている。図８において、基板ホルダ１は６個のパドル２５を有しているが、パドル２５の数はこの例に限定されない。ホルダ揺動装置２２によって基板ホルダ１を上下方向に揺動させると、各パドル２５はエッチング液を攪拌することができる。
図１０は基板ホルダ１のさらなる変形例を示す図である。図１１は図１０のＣ−Ｃ線断面図である。図１０および図１１に示すように、保持アーム１５，１５との間に複数のパドル２６を延ばしてもよい。図１０および図１１に示すパドル２６は、基板ホルダ１に保持された基板Ｗを横切るように水平に延びている。図１０において、基板ホルダ１は３個のパドル２６を有しているが、パドル２６の数はこの例に限定されない。
図１２はさらに他の実施形態に係るエッチング装置を示す図である。特に説明しない構成は、図７に示す実施形態の構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１２に示すように、エッチング装置は、エッチング槽２内に配置された複数の不活性ガス供給ノズル３２を備えている。これらの不活性ガス供給ノズル３２は、不活性ガス供給管３１に接続されている。本実施形態では、８個の不活性ガス供給ノズル３２が設けられているが、不活性ガス供給ノズル３２の数はこの例に限定されない。
各不活性ガス供給ノズル３２は、エッチング槽２内に配置された基板Ｗに近接しており、基板Ｗを向いて配置されている。不活性ガス供給ノズル３２から不活性ガスがエッチング槽２内のエッチング液に注入されると、不活性ガスはエッチング液中で気泡を形成し、この気泡がエッチング液を均一に攪拌する。したがって、エッチング液は、基板Ｗのレジストにむらなく接触し、レジストを均一に除去することができる。不活性ガスとして、窒素ガスを使用することができる。
図１３はさらに他の実施形態に係るエッチング装置を示す図である。特に説明しない構成は、図７に示す実施形態の構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１３に示すように、エッチング装置は、複数の微細な貫通孔３５ａを有する多孔体３５を備えている。多孔体３５はエッチング槽２の上部に配置され、エッチング液の全体の液量は、エッチング液の液面が多孔体３５の上面３５ｂと下面３５ｃとの間に位置するように調整される。液移送管１０の一端は、エッチング槽２の底部に接続され、他端は多孔体３５の上方に配置されている。
エッチング液は、ポンプＰの稼働により液移送管１０を通って多孔体３５上に供給され、多孔体３５の貫通孔３５ａを通過してエッチング槽２内に供給される。エッチング液が貫通孔３５ａを通過する際に、多孔体３５の上方の空気はエッチング液内に取り込まれる。その結果、空気はエッチング槽２内のエッチング液中に均一に供給される。空気はエッチング液中で微細な気泡を形成し、エッチング液を攪拌する。
図１４はさらに他の実施形態に係るエッチング装置を示す図である。特に説明しない構成は、図７に示す実施形態の構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１４に示すように、エッチング装置は、エッチング槽２の両側壁２ａ，２ａのそれぞれに組み込まれた弾性膜４０，４０を備えている。各弾性膜４０は、側壁２ａの一部として機能し、基板ホルダ１に保持された基板Ｗの表面に対向して配置されている。弾性膜４０，４０は、柔軟な材料から構成されている。柔軟な材料の例として、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やシリコンゴムなどの樹脂材料が挙げられる。
ポンプＰの稼働によってエッチング槽２内のエッチング液が吸引されると、エッチング槽２内のエッチング液の圧力が低下し、図１４の想像線（一点鎖線）に示すように、弾性膜４０，４０は基板Ｗの表面に近接する方向に変形してエッチング槽２の横断面積を小さくする。したがって、エッチング槽２を下降するエッチング液の流速は上がり、エッチング液は乱流を形成しながら基板Ｗに接触する。
図１５は、弾性膜４０，４０がエッチング槽２の内槽４に設けられた構成例を示す図である。この構成例では、エッチング槽２は内槽４および外槽３を備えている。液移送管１０は内槽４の底部から外槽３内のエッチング液の表面の下方位置まで延びている。弾性膜４０，４０は、内槽４の両側壁４ａ，４ａにそれぞれ組み込まれている。各弾性膜４０は、側壁４ａの一部として機能し、基板ホルダ１に保持された基板Ｗの表面に対向して配置されている。各弾性膜４０の一方の面は、内槽４内のエッチング液に接触し、他方の面は、外槽３内のエッチング液に接触する。
外槽３内のエッチング液の表面は、内槽４内のエッチング液の表面よりも高い位置にある。ポンプＰの稼働により内槽４内のエッチング液が液移送管１０を通って外槽３内に流入すると、外槽３内のエッチング液は、内槽４の側壁４ａ，４ａを越流して内槽４内に流入する。外槽３内のエッチング液の圧力は、内槽４内のエッチング液の圧力よりも高いので、弾性膜４０，４０は基板Ｗに近接する方向に変形して内槽４の横断面積を小さくする。したがって、内槽４を下降するエッチング液の流速は上がり、エッチング液は乱流を形成しながら基板Ｗに接触する。
図１６はさらに他の実施形態に係るエッチング装置を示す図である。特に説明しない構成は、図１４に示す実施形態の構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１６に示すように、エッチング槽２の両側壁２ａ，２ａには、箱体４１，４１がそれぞれ固定されている。各箱体４１の内部には流体室４２が形成される。箱体４１は弾性膜４０の外面を覆うように配置されており、流体室４２の一部は弾性膜４０で構成されている。箱体４１，４１には、流体室４２，４２に連通する流体ポート４３，４３がそれぞれ接続されている。箱体４１，４１を設けずに、流体室４２，４２のすべてを弾性膜４０，４０で構成してもよい。
圧縮気体などの流体が流体ポート４３，４３を通じて流体室４２，４２内に導入されると、流体室４２，４２内の圧力が上昇し、弾性膜４０，４０は基板Ｗに近接する方向に変形してエッチング槽２の横断面積を小さくする。したがって、エッチング槽２を下降するエッチング液の流速は上がり、エッチング液は乱流を形成しながら基板Ｗに接触する。流体室４２，４２内に供給された流体は、流体ポート４３，４３を通じて排出することができる。
図１６に示す実施形態では、流体室４２内への流体の導入により弾性膜４０は基板Ｗに近接する方向に変形するが、他の実施形態としてエアシリンダなどのアクチュエータを使用して弾性膜４０を変形させてもよい。
図１に示す実施形態は、上述した実施形態と適宜組み合わせることができる。例えば、図１に示すガイドカバー１１およびつば部１２を、図７、図１２乃至図１６に示す実施形態に組み合わせてもよい。
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよい。本発明に係る基板処理装置は、基板の表面に形成されたレジストを除去する上述したエッチング装置に限られず、電解めっき装置、無電解めっき装置、電解エッチング装置など処理液を使用する他の装置にも適用できる。本発明によれば、基板の表面の処理液の流速を上げることができるため、基板表面の境界層を薄くすることにより反応を促進したり、基板への気泡の付着を防止したりすることができる。
１ 基板ホルダ
２ エッチング槽（処理槽）
３ 外槽
４ 内槽
１０ 液移送管
１１ ガイドカバー
１２ つば部
１３ 突出部
１４ 支持アーム
１５ 保持アーム
１５ａ 第１のスリット
１５ｂ 第２のスリット
１５ｃ 第３のスリット
１６ エッチング液ノズル（処理液ノズル）
１８ ノズル揺動装置
２０ 邪魔板
２１ 邪魔板揺動装置
２２ ホルダ揺動装置
２５，２６ パドル
２７ 絶縁層
２８ 導電層
２９ レジスト
３０ 金属
３１ 不活性ガス供給装置
３２ 不活性ガス供給ノズル
３５ 多孔体
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 上面
３５ｃ 下面
４０ 弾性膜
４１ 箱体
４２ 流体室
４３ 流体ポート
２ エッチング槽（処理槽）
３ 外槽
４ 内槽
１０ 液移送管
１１ ガイドカバー
１２ つば部
１３ 突出部
１４ 支持アーム
１５ 保持アーム
１５ａ 第１のスリット
１５ｂ 第２のスリット
１５ｃ 第３のスリット
１６ エッチング液ノズル（処理液ノズル）
１８ ノズル揺動装置
２０ 邪魔板
２１ 邪魔板揺動装置
２２ ホルダ揺動装置
２５，２６ パドル
２７ 絶縁層
２８ 導電層
２９ レジスト
３０ 金属
３１ 不活性ガス供給装置
３２ 不活性ガス供給ノズル
３５ 多孔体
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 上面
３５ｃ 下面
４０ 弾性膜
４１ 箱体
４２ 流体室
４３ 流体ポート
Claims (15)
- 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留する外槽、および前記外槽内に収容され、前記基板ホルダに保持された基板を囲むように配置された内槽を備えた処理槽と、
一端が前記内槽の底部に接続され、他端が前記外槽に接続された液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記内槽から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記外槽に送るポンプと、
前記基板ホルダが挿入可能な通孔を有するガイドカバーとを備え、
前記ガイドカバーは、前記外槽内の前記処理液の表面よりも下方であって、かつ前記内槽の上方に配置されていることを特徴とする基板処理装置。 - 前記基板ホルダは、前記通孔を塞ぐつば部を有していることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
- 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、
前記処理槽内に配置され、かつ前記基板ホルダに保持された基板を向いて配置された複数の処理液ノズルと、
一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記複数の処理液ノズルに接続された液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記複数の処理液ノズルに送るポンプとを備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 前記複数の処理液ノズルを揺動させるノズル揺動装置をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
- 前記基板ホルダを上下方向に往復運動させるホルダ揺動装置をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
- 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、
一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、
前記処理槽内に配置され、かつ前記基板ホルダに保持された基板に隣接して配置された複数の邪魔板とを備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 前記基板ホルダを上下方向に揺動させるホルダ揺動装置をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
- 前記複数の邪魔板を揺動させる邪魔板揺動装置をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
- 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、
一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、
前記基板ホルダを上下方向に揺動させるホルダ揺動装置とを備え、
前記基板ホルダは、前記処理液を撹拌する少なくとも１つのパドルを有していることを特徴とする基板処理装置。 - 前記少なくとも１つのパドルは、前記基板ホルダに保持された基板の両側に配置された複数のパドルであることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
- 前記少なくとも１つのパドルは、前記基板ホルダに保持された基板を水平に横切る複数のパドルであることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
- 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、
一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、
前記処理槽内に配置され、かつ前記基板ホルダに保持された基板を向いて配置された複数の不活性ガス供給ノズルとを備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、
前記処理槽の上部に配置された多孔体と、
一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記多孔体の上方に位置する液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記多孔体に供給するポンプとを備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を処理する処理液を貯留し、前記基板ホルダが内部に配置される処理槽と、
一端が前記処理槽の底部に接続され、他端が前記処理槽の内部に連通する液移送管と、
前記液移送管に接続され、前記液移送管を通じて前記処理槽の底部から前記処理液を吸い込み、前記液移送管を通じて前記処理液を前記処理槽に戻すポンプと、
前記処理槽の側壁に組み込まれた弾性膜とを備え、
前記弾性膜は、前記基板ホルダに保持された基板の表面に対向して配置されていることを特徴とする基板処理装置。 - 前記弾性膜は、流体が内部に供給される流体室の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項１４に記載の基板処理装置。
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