JP3352868B2 - 基板処理槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板や液
晶ガラス基板などの薄板状基板（以下、「基板」と称す
る）を処理液に浸漬して諸処理を施す基板処理槽に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような基板処理槽は、薬液
処理槽や水洗槽として使用され、これらに基板を順次浸
漬する複数工程により、基板表面の汚染物質を除去した
り、基板表面の酸化膜をエッチングしたり、レジスト膜
を剥離したりする。

【０００３】図９は、従来の基板処理槽を示す図であ
る。図９（ａ）は基板処理槽１０の側面図であり、処理
液２が満たされた基板処理槽１０に複数の基板１が浸漬
されるとともに、基板処理槽１０の底面近傍両サイドに
処理液噴出用のノズル２０が図のＹ方向に配管されてい
る。上記複数の基板１は図示を省略する手段によって支
持されるともに、互いに間隔を隔てて図中のＹ方向に沿
って並べられて浸漬されている。また、ノズル２０は円
筒状の部材であり、当該ノズル２０には、図９（ｂ）に
示す如く、処理液を噴出するための複数のノズル孔２１
をノズル２０の長手方向に沿って一列に等間隔に設けて
いる。

【０００４】このノズル２０は、その一端が基板処理槽
１０の槽壁を貫通して槽外部の配管（図示省略）に接続
されるとともに、他端は溶接によって基板処理槽１０の
槽壁に溶着されている。このときに、ノズル２０は、ノ
ズル孔２１が基板１側に向くように設置されている。し
たがって、処理液は、上記配管からノズル２０に供給さ
れて、ノズル孔２１から基板１に向けて噴出される。

【０００５】上記のような構成の基板処理槽１０におい
ては、複数の基板１に対して複数のノズル孔２１から処
理液が噴出されるため、当該複数の基板１には同時に処
理が施される。また、基板処理槽１０は、両サイドに配
置したノズル２０のノズル孔２１から基板１に向けて処
理液を直接噴出しているため、効率よく処理を行え、例
えば、純水洗浄の場合には、薬液と純水の置換を速やか
に行えるため、薬液処理直後の水洗などに適している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、上
記のような基板処理槽１０は、硫酸、アンモニア、塩
酸、フッ酸など種々の薬液を収容するため、これらの薬
液に対して耐食性に優れた材料、例えば、樹脂や石英な
どを使用して製作されている。このときに、基板処理槽
１０の材料に応じて、ノズル２０も樹脂や石英などを使
用して製作されるが、ノズル孔２１を設けるための穴開
け加工時に加工誤差が生じやすい。

【０００７】図１０は、穴開け加工時の加工誤差を説明
するための図である。なお、図１０（ａ）は、ノズル２
０の長手方向の断面図であり、図１０（ｂ）（ｃ）は、
ノズル２０の円周方向の断面図である。

【０００８】基板処理槽１０が樹脂製の場合には、ノズ
ル２０も樹脂を使用して製作するが、このときに、ノズ
ル孔２１はドリルで穴を開けることによって設けられる
ため、図１０（ａ）に示すような穴バリ２２が残ること
がある。

【０００９】このような穴バリ２２が残ると、ノズル２
０からの処理液の噴出方向にバラツキが生じ、基板１の
洗浄ムラなどを発生させる。穴バリ２２はノズル２０の
内壁側に生ずるため、除去は困難である。これを無理に
ヤスリなどで削って削除すると、加工の効率が低下する
のみならず、不要な部分を削ってノズル２０を損傷さ
せ、さらに、削った部分から削りカスが発生して基板１
に付着する可能性もある。

【００１０】また、ノズル２０が石英製の場合には、レ
ーザーを使用して穴開け加工を行うため、熱ダレなどに
よって、図１０（ｂ）に示すように、ノズル２０の内壁
側が大きく開いたノズル孔２１ａになったり、あるい
は、図１０（ｃ）に示すように、ノズル２０の外壁側が
大きく開いたノズル孔２１ｂになったりすることがあ
る。このような穴径の誤差が存在すると、ノズル孔２１
ａとノズル孔２１ｂからの処理液の噴出流速が異なり、
これに起因する洗浄ムラなどが生じる。

【００１１】上述したような穴バリや穴径などの加工誤
差は、たとえ設計図面を同一にしたとしても、無くすこ
とは困難であり、また、一旦ノズルに生じた加工誤差を
再加工によって修正することは、作業性が悪いのみなら
ず、新たな加工誤差を作ることにもなる。そして、この
ような加工誤差に起因して槽内流動に乱れが生じ、洗浄
ムラなどが発生する。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、槽内流動の乱
れを防止し、安定した処理結果が得られる基板処理槽を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板を所定の処理液に浸漬させ
て基板処理を行う基板処理槽において、(a) 前記処理液
を噴出するための窓を設けた中空の噴出手段と、(b) 前
記窓の平面サイズよりも小さい複数の小孔が表裏に貫通
して形成された整流板と、を備え、前記窓の枠内に前記
複数の小孔が重なるように前記整流板を前記噴出手段の
外壁面に固着している。

【００１４】また、請求項２の発明は、前記噴出手段を
筒状のノズルとし、前記窓を前記ノズルの長手方向に沿
って設けられたスリットとして、前記スリットの枠内に
前記複数の小孔が重なるように前記整流板を前記ノズル
の外壁面に固着している。

【００１５】また、請求項３の発明は、基板を所定の処
理液に浸漬させて基板処理を行う基板処理槽において、
(a) 前記処理液を噴出するための凸型の窓を設けた中空
の噴出手段と、(b) 複数の小孔が表裏に貫通して形成さ
れ、前記窓の形状に対応するブロックと、を備え、前記
窓に前記ブロックを嵌着している。

【００１６】

【発明の実施の形態】

【００１７】

【第１の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、この発明にかかる基板処理槽を使
用した水洗槽１５の外観斜視図である。樹脂製の水洗槽
１５には、洗浄用の純水が満たされるとともに、槽中央
部には、複数の基板（図示省略）が互いに間隔を隔てて
図中のＹ方向に沿って並べられて純水中に浸漬されてい
る。水洗槽１５は、その底部両サイドに図のＹ方向に沿
って円筒状の樹脂製のノズル（噴出手段）２０を配管す
るとともに、後に詳述するように、当該ノズル２０の外
壁面に整流孔３１を設けた樹脂製の整流板３０を固着さ
せている。このときに、整流孔３１の液噴出方向が基板
に向くように、整流板３０の向きを調整して設置してお
り、整流孔３１から噴出された純水が薬液処理後の基板
の表面を洗浄するように構成されている。なお、ノズル
２０は、その一端が水洗槽１５の槽壁を貫通して槽外部
の配管（図示省略）に接続されるとともに、他端は溶接
によって水洗槽１５の槽壁に溶着されており、洗浄用の
純水は当該槽外部の配管から供給される。

【００１９】図２は、水洗槽１５のノズル２０の外観斜
視図である。なお、図２に示したノズル２０は、整流板
３０が固着されていない状態のものである。図示のよう
に、ノズル２０には、その円周方向にスリット（窓）２
５が設けられており、ノズル２０内を流れる純水は、こ
のスリット２５から流出可能となっている。なお、図２
に示したノズル２０には、その長手方向に複数のスリッ
ト２５が等間隔に設けられている。

【００２０】図３は、ノズル２０に固着される整流板３
０の外観斜視図である。整流板３０は、その内径がノズ
ル２０の外径と一致するように、湾曲されてなる樹脂板
である。そして、当該整流板３０には、ノズル２０に設
けられたスリット２５の間隔と同じ間隔で複数の整流孔
３１が設けられている。このときに、整流孔３１の穴径
はスリット２５の幅よりも小さくなるようにしている。

【００２１】上記の複数の整流孔３１を設ける際には、
図１０に示したような穴開け加工時の加工誤差が生じな
いようにしなければならないが、整流板３０は円筒状の
ノズルと異なり、表面からも裏面からも容易に加工がで
きるため、効率よく穴開けが行えるとともに、精密で加
工誤差の無い加工が可能である。すなわち、樹脂製の整
流板３０では、穴開け加工後に、整流板３０を損傷しな
いように、両面から穴バリを除去しておけばよい。な
お、この穴開け加工は、整流板３０をノズル２０に固着
させる前に行わなければならないことは言うまでもな
い。

【００２２】図４は、ノズル２０に整流板３０が固着さ
れた様子を説明するための図である。図４（ａ）は、整
流板３０が固着されたノズル２０の正面図であり、図４
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ長手方向の断面図と円周方向
の断面図である。

【００２３】整流板３０の固着は、溶接によって、整流
孔３１の噴出方向が基板に向くように行われる。このと
きに、図４に示す如く、整流孔３１がスリット２５の枠
内に重なるように、整流板３０をノズル２０に固着させ
ている。なお、整流板３０の固着は、溶接に限るもので
はなく、確実に固定できるものであれば良く、例えば、
接着剤などによって固着してもかまわない。

【００２４】以上のようにすれば、ノズル２０に、図４
（ｂ）に示すようなスリット２５のバリ２３が残ってい
たとしても、整流板３０の整流孔３１は精密に加工され
ているため、噴出される水流の流速や方向は一定とな
り、その結果槽内流動の乱れを防止することができ、安
定した洗浄処理が行える。

【００２５】以上、この発明の第１の実施形態について
説明したが、この発明にかかる基板処理槽のスリットや
ノズルの形態は上記の例に限定されるものではなく、以
下に示すような形態であってもかまわない。

【００２６】図５は、スリットおよび整流孔の他の形態
を示す図である。図５（ａ）のノズル２０は、整流板３
０の円周方向に２つの整流孔３２を設けた場合であり、
整流孔３２の加工精度、ノズル２０に設けられたスリッ
ト２５およびその他の構成は、図１〜図４の実施形態と
同じである。このようにすれば、上記の効果に加えて、
２方向の水流が得られる。

【００２７】また、図５（ｂ）のノズル２０は、当該ノ
ズル２０の長手方向に沿って１つのスリット２６を設け
ており、整流板３０およびその他の構成は、図１〜図４
の実施形態と同じである。このようにしても、図１〜図
４の実施形態と同じ効果が得られる。

【００２８】また、図５（ｃ）のノズル２０は、当該ノ
ズル２０の長手方向に沿って２つのスリット２７を設け
るとともに、図５（ａ）と同じ整流板３０を固着させて
いる。このようにすれば、図５（ａ）と同様に、図１〜
図４の実施形態の効果に加えて、２方向の水流が得られ
る。

【００２９】

【第２の実施の形態】図６は、本発明にかかる基板処理
槽に適用されるノズルの第２の実施形態を示す図であ
る。第２実施形態のノズルが第１実施形態のノズルと相
違する点は、第１実施形態のノズル２０では、精密に穴
加工の施された整流板３０が固着されていたのに対し
て、第２実施形態のノズル２０では、精密に加工された
ブロック孔４１を設けた整流ブロック４０を使用してい
る点である。なお、上記以外の点における、第２実施形
態の基板処理槽の構成は、第１の実施形態の構成と同じ
である。

【００３０】図示のように、整流ブロック４０は、その
長手方向に沿ってブロック孔４１を設けた長尺材であ
り、ノズル２０の長手方向に沿って嵌着されている。

【００３１】図７は、ノズル２０に整流ブロック４０を
嵌着する手順を説明するための図であり、同図（ａ）、
（ｂ）および（ｃ）は、ノズル２０の円周方向の断面図
である。

【００３２】まず、図７（ａ）に示す如く、ノズル２０
の長手方向に沿ってスリット２８を設ける。次に、スリ
ット２８を加工して、図７（ｂ）に示すような凸型の溝
２８ａにする。そして、図７（ｃ）に示すように、溝２
８ａの形状に対応する凸型の整流ブロック４０を溶接に
よって嵌着する。

【００３３】整流ブロック４０は、凸型に加工するとと
もに、ノズル２０への嵌着前にブロック孔４１を設けて
おく。このときに、加工誤差が生じないようにしなけれ
ばならないが、第１の実施形態と同様に、表面からも裏
面からも容易に加工ができるため、効率よく穴開けが行
えるとともに、精密で加工誤差の無い加工が可能であ
る。従って、樹脂製の整流ブロック４０では、穴開け加
工後に、整流ブロック４０を損傷しないように、両面か
ら穴バリを除去しておけばよい。なお、整流ブロック４
０の嵌着は、溶接に限るものではなく、確実に固定でき
るものであれば良いことも、第１の実施形態と同様であ
る。

【００３４】以上のようにすれば、ノズル２０に嵌着さ
れた整流ブロック４０のブロック孔４１は精密に加工さ
れているため、噴出される水流の流速や方向は一定とな
り、その結果槽内流動の乱れを防止することができ、安
定した洗浄処理が行える。

【００３５】また、上記の例における整流ブロック４０
は凸型形状であったが、これに限定されるものではな
く、以下に示すような形状であってもかまわない。

【００３６】図８は、整流ブロック４０の他の形状を示
す図である。図８（ａ）に示す整流ブロック４０ａは、
直方体のブロックにブロック孔４１を設けており、図７
（ａ）に示す形状のノズル２０に嵌着する。

【００３７】また、図８（ｂ）に示す整流ブロック４０
ｂは、断面円弧形のブロックにブロック孔４１を設けて
いる。

【００３８】図８に示すような構成にしても、上記第２
実施形態と同じ効果が得られる。もっとも、第２の実施
形態のようにした方が、ブロックを溶接する際の位置決
めが容易である。

【００３９】

【変形例】以上、この発明の実施形態について説明した
が、この発明は上記の例に限定されるものではなく、例
えば、本実施形態においては基板処理槽の材料として樹
脂を使用していたが、これが薬液に浸蝕されない他の材
料（例えば、石英など）であってもかまわない。

【００４０】石英を使用した場合には、基板処理槽の
他、ノズル２０、整流板３０および整流ブロック４０も
石英製である。そして、石英製の整流板３０あるいは整
流ブロック４０に穴開け加工を行うときは、レーザーを
使用するため、熱ダレなどによって、図１０（ｂ）、
（ｃ）に示したように、穴径が不均一になることがあ
る。そこで、図１０（ｂ）、（ｃ）に示したような穴の
状態において、整流板３０あるいは整流ブロック４０を
ノズル２０に溶着する前に、穴径の小さい側から再度レ
ーザーで穴を開けることによって、均一な穴径を得るこ
とができる。また、図１０（ｂ）、（ｃ）に示したよう
な穴の状態において、穴の内側を研磨することによって
も均一な穴径を得ることができる。

【００４１】以上のようにして加工した石英製の整流板
３０あるいは整流ブロック４０を適用すれば、樹脂製を
使用した場合と同じ効果が得られる。

【００４２】また、本実施形態では、水洗槽における洗
浄処理であったが、薬液槽における薬液処理についても
上記と同様に構成することで同様の効果が得られる。

【００４３】また、本実施形態では円筒状のノズルを使
用したが断面視が多角形である管状のノズルを使用して
もよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理液を噴出する噴出手段に、その噴出された処理液を
整流する整流板を固着させているため、当該噴出手段に
加工誤差があったとしても、噴出される処理液の流速や
方向は一定となり、その結果槽内流動の乱れを防止する
ことができ、安定した処理結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる基板処理槽を使用した水洗槽
の外観斜視図である。

【図２】図１のノズルの外観斜視図である。

【図３】ノズルに固着される整流板の外観斜視図であ
る。

【図４】ノズルに整流板が固着された様子を説明するた
めの図である。

【図５】スリットおよび整流孔の他の形態を示す図であ
る。

【図６】本発明にかかる基板処理槽に適用されるノズル
の第２の実施形態を示す図である。

【図７】ノズルに整流ブロックを嵌着する手順を説明す
るための図である。

【図８】整流ブロックの他の形状を示す図である。

【図９】従来の基板処理槽を示す図である。

【図１０】穴開け加工時の加工誤差を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１５ 水洗槽 ２０ ノズル ２５ スリット ３０ 整流板 ３１ 整流孔 ４０ 整流ブロック ４１ ブロック孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−9124（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−30676（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を所定の処理液に浸漬させて基板処
   理を行う基板処理槽において、 (a) 前記処理液を噴出するための窓を設けた中空の噴出
   手段と、 (b) 前記窓の平面サイズよりも小さい複数の小孔が表裏
   に貫通して形成された整流板と、 を備え、 前記窓の枠内に前記複数の小孔が重なるように前記整流
   板を前記噴出手段の外壁面に固着することを特徴とする
   基板処理槽。
2. 【請求項２】 前記噴出手段は、筒状のノズルであり、 前記窓は、前記ノズルの長手方向に沿って設けられたス
   リットであり、 前記スリットの枠内に前記複数の小孔が重なるように前
   記整流板を前記ノズルの外壁面に固着 することを特徴と
   する請求項１記載の基板処理槽。
3. 【請求項３】 基板を所定の処理液に浸漬させて基板処
   理を行う基板処理槽において、 (a) 前記処理液を噴出するための凸型の窓を設けた中空
   の噴出手段と、 (b) 複数の小孔が表裏に貫通して形成され、前記窓の形
   状に対応するブロックと、 を備え、 前記窓に前記ブロックを嵌着することを特徴とする基板
   処理槽。