JP3442218B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶表示装置用のガラス基板、フォトマスク、光ディスク
用の基板などの基板上にノズルから洗浄液を供給し、枚
葉処理で基板の洗浄を行う基板洗浄装置に係り、特に
は、２種類以上の液を調合した洗浄液を基板に供給して
基板洗浄する基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板洗浄装置としては、
例えば、１枚の基板を水平姿勢で保持して回転させなが
ら、ノズルから基板上に洗浄液としての純水を噴出供給
して基板洗浄したり、さらに、ブラシを併用してノズル
から基板上に純水を噴出供給しながらブラシ洗浄するよ
うに構成された装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の基板洗浄装置
による基板洗浄では、従来、主に洗浄液として純水を用
いていたが、洗浄効果を高めるために薬液を用いて基板
洗浄する場合もあった。しかしながら、基板洗浄におい
ては、市販の原液をそのまま基板に供給することはほと
んどなく、通常は、純水で希釈したものや、他の薬液と
混合したものを洗浄液として用いていた。そのため、薬
液を用いた基板洗浄の際には、２種類以上の液を調合
（薬液と純水とを調合したり、薬液同士を調合）しなけ
ればならないが、従来、この調合は人手で行っていたの
で、作業者の負担となっていた。また、液の調合を人手
で行っていたので、調合する液の割合が不正確になり易
かった。さらに、薬液を用いた基板洗浄を連続して行う
場合、液の調合を人手で行っていると、液の調合が間に
合わなかったり、調合するのを忘れたり、調合した洗浄
液を装置に補充するのを忘れることなどもあり、そのよ
うな場合には、例えば基板洗浄を中断しなければなら
ず、生産性の低下を招くことにもなる。また、薬液同士
を調合する際、薬液の種類によっては調合する順序を間
違えると発熱などの危険があったが、調合を人手で行う
場合、その調合順序が正確に行われないことも起こり易
く、作業者を危険にさらすことにもなる。

【０００４】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、従来の種々の不都合を解消して薬液を
用いた基板洗浄を好適に実施することができる基板洗浄
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】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、ノズルから基板上に洗浄
液を供給し、枚葉処理で基板の洗浄を行う基板洗浄装置
において、２種類以上の液の供給を受けてそれら液を調
合して洗浄液をつくりだす調合手段と、前記調合する各
液を秤量する秤量手段とを設け、前記調合した洗浄液を
ノズルから基板上に供給するように構成するとともに、
前記秤量手段は、液を入れる秤量槽と、前記秤量槽の上
方または下方から垂設された液吸引管と、を備え、前記
秤量槽に入れられた液を液供給管で吸引することにより
その液を秤量するように構成したことを特徴とするもの
である。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、上記請求
項１に記載の基板洗浄装置において、前記液吸引管は、
前記秤量槽の上方から垂設されていることを特徴とする
ものである。

【０００７】また、請求項３に記載の発明は、上記請求
項１に記載の基板洗浄装置において、前記液吸引管は、
前記秤量槽の下方から垂設されていることを特徴とする
ものである。

【０００８】また、請求項４に記載の発明は、ノズルか
ら基板上に洗浄液を供給し、枚葉処理で基板の洗浄を行
う基板洗浄装置において、２種類以上の液の供給を受け
てそれら液を調合して洗浄液をつくりだす調合手段を設
け、前記調合した洗浄液をノズルから基板上に供給する
ように構成し、前記調合された洗浄液を貯留する貯留タ
ンクと、前記調合された洗浄液を前記貯留タンクに流す
液流の力によって前記貯留タンク内に貯留されつつある
洗浄液の一部を吸引して前記貯留タンクに戻す液循環手
段と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項５に記載の発明は、ノズルか
ら基板上に洗浄液を供給し、枚葉処理で基板の洗浄を行
う基板洗浄装置において、２種類以上の液の供給を受け
てそれら液を調合して洗浄液をつくりだす調合手段を設
け、前記調合した洗浄液をノズルから基板上に供給する
ように構成し、前記調合された洗浄液を貯留する複数個
の貯留タンクと、ノズルから基板上に洗浄液を供給する
のに用いる貯留タンクを切り換える切り換え手段と、を
備えたことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項６に記載の発明は、上記請求
項１ないし５のいずれかに記載の基板洗浄装置におい
て、各液を調合する調合槽と、前記調合槽への各液の供
給を個別に行う液供給手段と、前記調合槽へ供給される
液の供給順序を適宜の順序で行うように前記液供給手段
を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするもの
である。

【００１１】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
請求項１に記載の発明によれば、調合手段が、２種類以
上の液の供給を受けてそれら液を調合して洗浄液をつく
り、その洗浄液がノズルから基板上に供給され枚葉処理
で基板の洗浄が行われる。調合の際、秤量手段で秤量さ
れた各液が調合されて洗浄液がつくられる。秤量の際、
液が秤量槽に入れられ、その液を秤量槽の上方または下
方から垂設された液吸引管で吸引することによりその液
が秤量される。すなわち、液吸引管で液を吸引すること
で、秤量槽内の液面の高さは液吸引管の吸引口の高さと
なるので、秤量槽内の液吸引管の吸引口の高さを調節し
ておくことで、液吸引管による液吸引後に秤量槽内に残
留する液の容量を一定にすることができ、それにより液
が秤量される。

【００１２】また、請求項２に記載の発明によれば、液
が秤量槽に入れられ、その液を秤量槽の上方から垂設さ
れた液吸引管で吸引することによりその液が秤量され
る。

【００１３】また、請求項３に記載の発明によれば、液
が秤量槽に入れられ、その液を秤量槽の下方から垂設さ
れた液吸引管で吸引することによりその液が秤量され
る。

【００１４】また、請求項４に記載の発明によれば、調
合手段が、２種類以上の液の供給を受けてそれら液を調
合して洗浄液をつくる。そして、調合された洗浄液は貯
留タンクに流されて貯留される。液循環手段は、調合さ
れた洗浄液が貯留タンクに流される際の液流の力によっ
て貯留タンク内に貯留されつつある洗浄液の一部を吸引
して貯留タンクに戻す。これにより、循環ポンプを用い
た液の循環ラインを特別に設けることなく、調合された
洗浄液が攪拌されその洗浄液内の各液が充分に混ぜ合わ
される。そして、貯留タンクに貯留された洗浄液がノズ
ルから基板上に供給されて基板が洗浄される。

【００１５】また、請求項５に記載の発明によれば、調
合手段が、２種類以上の液の供給を受けてそれら液を調
合して洗浄液をつくる。なお、前記調合された洗浄液を
貯留する貯留タンクが複数個備えられていて、切り換え
手段がノズルから基板上に洗浄液を供給するのに用いる
貯留タンクを切り換える。例えば、洗浄液の供給に用い
ていた貯留タンクＴ１の残量が少なくなると、他の貯留
タンクＴ２から洗浄液を供給するように切り換え、その
貯留タンクＴ２を用いた基板洗浄の間に、前記残量が少
なくなった貯留タンクＴ１に新たに調合した洗浄液を貯
留し、貯留タンクＴ２の残量が少なくなると、貯留タン
クＴ１に切り換えるというように、使用する貯留タンク
の切り換えを順次行うことで、基板洗浄を中断すること
なく連続して行うことができる。

【００１６】また、請求項６に記載の発明によれば、制
御手段は、調合槽へ供給される液の供給順序を適宜の順
序で行うように液供給手段を制御する。これにより、液
を調合する際の調合順序を任意の順序で行なうことがで
きる。例えば、液Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を調合する場合であ
って、液Ｑ１に液Ｑ３を調合したり、液Ｑ１〜Ｑ３を同
時に調合すると危険で、液Ｑ１と液Ｑ２を調合した液に
液Ｑ３を調合しなければなららいような場合、制御手段
は、まず、調合槽に液Ｑ１と液Ｑ２を供給してそれら液
を調合し、次に調合槽に液Ｑ３を供給して、液Ｑ１と液
Ｑ２の調合液に液Ｑ３を調合させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る基板洗浄装置の全体構成を示す縦断面図である。

【００１８】この基板洗浄装置１は、スピンチャック２
やカップ３、ブラシ洗浄機構４、ノズル５、液調合ユニ
ット６、制御部７などを備えて構成されている。

【００１９】スピンチャック２は、基板Ｗを水平姿勢で
保持し、回転軸２ａを介して電動モーター２ｂで回転駆
動することで、保持した基板Ｗを鉛直軸回りに回転させ
るように構成されている。なお、図に示すスピンチャッ
ク２は、真空吸引式のものであるが、例えば、基板Ｗの
周縁を部分的に下方から支持する支持部材と、支持部材
に支持された基板Ｗの外周端縁に接触して基板Ｗの水平
方向の位置を規制する位置決めピンなどで構成されるメ
カニカル式のスピンチャックであってもよい。

【００２０】スピンチャック２およびそれによって保持
された基板Ｗの周囲は、図示しない昇降機構によって昇
降可能に構成されたカップ３で覆われている。そして、
スピンチャック２やカップ３は、装置１の外囲１ａ内に
収納されている。

【００２１】ブラシ洗浄機構４は、先端にブラシ４ａが
支持された支持アーム４ｂの基端部が支軸４ｃに支持さ
れて構成されている。ブラシ４ａは、回転軸Ｊ１周りに
回転（自転）されるように支持アーム４ｂに支持され、
支持アーム４ｂは、回転軸Ｊ２周りに回転（揺動）され
るように支軸４ｃに支持され、支軸４ｃは図示しない昇
降機構によって昇降可能に構成されている。そして、支
軸４ｃが上昇された状態で支持アーム４ｂがＪ２周りに
正方向に揺動され、ブラシ４ａをカップ３の外側の待機
位置からスピンチャック２に保持された基板Ｗの回転中
心に移動させ、支軸４ｃを降下させてブラシ４ａを基板
Ｗの上面に当接、または、若干浮かせた状態にし、基板
Ｗを回転させ、ブラシ４ａをＪ１周りに自転させ、ノズ
ル５から基板Ｗに向けて洗浄液を噴出供給しながら、支
持アーム４ｂをＪ２周りに逆方向に揺動させてブラシ４
ａを基板Ｗの回転中心からその周縁へと移動させてブラ
シ４ａによる基板洗浄（以下、この洗浄をブラシ洗浄と
いう）が行われる。ブラシ洗浄が終了すると、ブラシ４
ａが待機位置に移動され、その位置に設けられている待
機ポット４ｄに収納されてブラシ４ａの洗浄が行われ
る。

【００２２】ノズル５は、スピンチャック２に保持され
た基板Ｗに洗浄液を噴出供給するためのもので、図面で
は、液調合ユニット６によって調合された洗浄液（以
下、この洗浄液を調合洗浄液ともいう）を基板Ｗに噴出
供給するノズル５ａと、工場のユーティリティなどから
供給される純水を基板Ｗに噴出供給するノズル５ｂとを
図示しているが、その他、洗浄液を基板Ｗに高圧噴射す
るジェット洗浄ノズルや、洗浄液に超音波を付加して供
給する超音波洗浄ノズルなどが備えられることもある。
なお、図面では、調合洗浄液をノズル５ａのみに供給す
るようにしているが、調合洗浄液を上記ジェット洗浄ノ
ズルや超音波洗浄ノズルなどに供給し、調合洗浄液を基
板Ｗに高圧噴射したり、調合洗浄液に超音波を付加して
基板Ｗに供給するようにしてもよい。

【００２３】液調合ユニット６の詳細は後述するが、こ
のユニット６では、各種の液を別個に貯留している１個
または複数個の液貯留槽６ａから２種類以上の液（薬液
や純水など）が供給されて、それら液を調合して洗浄液
（調合洗浄液）を自動的につくりノズル５（５ａ）に供
給する。このユニット６は装置１の外囲１ａ内に設置さ
れ、制御部７に制御されて液の調合が行われる。なお、
図面では、液調合ユニット６が装置１の下方に配置され
ているように描いているが、液調合ユニット６の設置場
所はそこに限定されず適宜の場所に配置してもよく、必
要に応じて外囲１ａの外側に配設されていてもよい。ま
た、液調合ユニット６で市販の原液を純水で希釈するよ
うな場合には、純水を液貯留槽６ａから供給するように
してもよいが、工場のユーティリティなどから純水を液
調合ユニット６に直接供給するようにしてもよい。液貯
留槽６ａから液調合ユニット６への液の供給は、例え
ば、ガス圧送方式などで行われる。作業者は、調合する
液を液貯留槽６ａに入れておくだけで、調合洗浄液が自
動的につくられ、ノズル５（５ａ）から基板Ｗに噴出供
給されて基板洗浄が行われる。

【００２４】制御部７は、マイクロコンピューターなど
で構成されていて、電動モーター２ｂの回転制御や、液
調合ユニット６による液調合、その他、ノズル５からの
洗浄液の供給、ブラシ洗浄機構４の駆動制御など装置１
全体の制御を行う。

【００２５】上記装置１では、例えば、基板Ｗを回転さ
せながら調合洗浄液を基板Ｗに噴出供給して薬液による
基板洗浄（ブラシを使わない洗浄）を行った後、純水を
基板Ｗに噴出供給しながらのブラシ洗浄を行ったり、あ
るいは、調合洗浄液を基板Ｗに噴出供給しながらのブラ
シ洗浄を行った後、薬液を洗い流すために基板Ｗを回転
させながら純水を基板Ｗに噴出供給して純水による基板
洗浄（ブラシを使わない洗浄）を行うなどによって一連
の基板洗浄が行われる。この基板洗浄の制御も制御部７
が各部を制御して実行される。

【００２６】次に、本発明の要部である液調合ユニット
６の構成を図２ないし図５などを参照して説明する。な
お、図２は、液調合ユニットの全体的な概略構成を示す
ブロック図であり、図３は、秤量部の構成などを示す縦
断面図、図４は、調合部の構成を示す縦断面図、図５
は、貯留部の構成を示す縦断面図である。

【００２７】図２に示すように、液調合ユニット６は、
供給される各液Ｑ１、Ｑ２、…の量をそれぞれ秤量する
ための、複数個の秤量部１１と、各秤量部１１で秤量さ
れた各液Ｑ１、Ｑ２、…を調合（混合）する調合部１２
と、調合部１２で調合された調合洗浄液を貯留する貯留
部１３を備えて構成されている。

【００２８】なお、貯留部１３を省いて、調合部１２か
らノズル５へ調合洗浄液を直接供給するように構成して
もよいが、その場合、例えば、調合部１２で調合した調
合洗浄液を使い切らなければ新たな調合洗浄液がつくれ
ないなどの不都合もあるので、貯留部１３を備えること
が好ましい。また、貯留部１３は、少なくとも１個あれ
ばよいが、図２に示すように、貯留部１３を複数個（２
個）備えて、これら貯留部１３を切り換えながら使用す
ることが好ましい。すなわち、一方の貯留部１３（１３
ａ）に貯留されている調合洗浄液をノズル５に供給する
のに使用している間に、調合部１２で新たな調合洗浄液
を調合して他方の貯留部１３（１３ｂ）に貯留してお
き、貯留槽１３ａに貯留されている調合洗浄液を使い切
ったり、または、所定の残量以下になったり、あるい
は、調合してから所定時間経過したら（調合洗浄液によ
っては、調合してから所定時間経過すると基板洗浄に用
いられなくなる場合もある）、貯留部１３ｂに貯留して
おいた調合洗浄液をノズル５に供給するのに使用するよ
うに切り換え、調合部１２で新たな調合洗浄液を調合し
て貯留部１３ａに貯留しておくというように貯留部１３
を切り換えて使用することにより、常に調合洗浄液をノ
ズル５に供給できるようになり、基板処理を中断するこ
となく連続して基板処理を行うことができる。なお、上
記貯留部１３の切り換え制御は、制御部７により行われ
る。

【００２９】秤量部１１は、例えば、図３に示すような
機構により構成される。すなわち、液Ｑ（Ｑ１、Ｑ２、
…）を入れる秤量槽２１や、液Ｑを秤量槽２１に供給す
る液供給管２２、吸引口２３ａが秤量槽２１内の所定高
さＨＬに位置されるように垂設された液吸引管２３、秤
量された液Ｑを秤量槽２１から調合部１２に供給するた
めの液送出管２４などで構成される。

【００３０】この機構による秤量は、以下のように行わ
れる。まず、液供給管２２から液Ｑを秤量槽２１に供給
していき、例えば、図の二点鎖線で示す液面高さで液Ｑ
の供給が停止されたとする。この状態で、液吸引管２３
から秤量槽２１内の液Ｑを吸引していくと、液面高さＨ
Ｌに達すると液Ｑの吸引が行われなくなる。この液面高
さＨＬの状態で秤量槽２１に入れられている液Ｑの容量
は既知である。従って、液吸引管２３の吸引口２３ａの
高さを調節しておくことで、液Ｑを所定量だけ調合部１
２に供給するための秤量が行なえる。

【００３１】図３（ｂ）に示す機構は、液を秤量するの
に従来一般に用いられていた構成であり、液吸引管２３
が秤量槽２１の下方から垂設されている。また、図３
（ａ）は、本発明者によって発明された秤量機構であ
り、液吸引管２３を秤量槽２１の上方から垂設するよう
にした。本発明の秤量手段としては、図３（ａ）、
（ｂ）のいずれの機構のものを用いてもよいが、図３
（ａ）の機構を用いるのが好ましい。すなわち、図３
（ｂ）の構成では、液吸引管２３を秤量槽２１の下方か
ら垂設しているので、液吸引管２３を秤量槽２１の底部
から差し入れるための開口から液漏れが起きないよう
に、液吸引管２３を秤量槽２１に溶接などして固定して
いた。そのため、秤量しようとする液量に応じて液吸引
管２３を切断して吸引口２３ａの高さを調節しなければ
ならならかった。また、秤量しようとする液量を変更す
る場合などに柔軟に対応することもできなかった。これ
に対して、図３（ａ）の構成では、液吸引管２３を秤量
槽２１の上方から垂設しているので、液漏れなどを考慮
する必要がなく、液吸引管２３の吸引口２３ａの秤量槽
２１内の高さ（秤量しようとする液量）を自由に調節す
ることが可能（例えば、秤量槽２１の上面にナットを固
設し、液吸引管２３の外周にネジ溝を設けておき、液吸
引管２３をナットに対して回転させることにより、吸引
口２３ａの高さを自由に調節できる）になる。従って、
図３（ａ）の構成によれば、液吸引管２３の切断などの
面倒がなくなり、また、秤量しようとする液量の変更な
どにも柔軟に対応することが可能となる。

【００３２】調合部１２は、図４に示すように、各秤量
部１１で秤量され、供給された各液Ｑ１、Ｑ２、…を入
れて混合する調合槽（混合槽）３１や、各秤量槽１１か
らの液送出管２４の管路中にそれぞれ設けられた開閉弁
（電磁開閉弁など）３２、調合された液（調合洗浄液）
を調合槽３１から貯留部１３に供給する液送出管３３な
どで構成される。

【００３３】各開閉弁３２が開にされることで、秤量部
１１で秤量された各液Ｑ１、Ｑ２、…が調合槽３１に入
れられて混合され、調合洗浄液がつくられる。なお、調
合槽３１に図示しない循環ポンプを用いた液の循環ライ
ンを設けて、各液Ｑ１、Ｑ２、…を調合槽３１内で撹拌
させるように構成してもよい。ただし、後述する図５に
示す貯留部１３では、貯留部１３に供給する際の調合洗
浄液の液流の力を利用して調合洗浄液を撹拌するので、
そのような貯留部１３の場合には、上記循環ラインなど
を特別に設けなくてもよい。

【００３４】各開閉弁３２の開閉の制御は制御部７で行
うが、この開閉を同時に行うようにしてもよいし、各開
閉弁３２の開閉を時間的にずらせて、調合槽３１に供給
する液Ｑの順序（調合する順序）を適宜の順序にするよ
うにしてもよい。このように、調合する順序を調整する
ことで、先に調合すると危険な液同士の調合を正確、確
実に回避することができる。なお、上記開閉弁３２の開
の順番は、各開閉弁３２の開閉を１個ずつ順番に行って
もよいが、各回の開閉弁３２の開のタイミングで、調合
しても問題ない液を同時に調合槽３１に供給するように
してもよい。また、この際の制御は、例えば、タイマー
制御やセンサなどを用いた制御などで実現することがで
きる。

【００３５】タイマー制御は、例えば、最初の開閉弁３
２を開にしてから、その開閉弁３２に接続される秤量部
１１から調合槽３１に液が供給されるのに充分な時間待
って、次の開閉弁３２を開にするというように順次所定
時間ずらせて開閉弁３２を開にするように制御する。ま
た、センサなどを用いた制御は、例えば、液送出管２４
それぞれに、液が流れているか否かを検知するセンサ
（静電容量センサや不透明な液では光学センサで構成さ
れる）を設けておき、ある開閉弁３２を開にした後、前
記センサによって液が流れていない（流れ切った）こと
を検知すると、次の開閉弁３２を開にするというように
制御する。

【００３６】なお、図２に示すように、貯留部１３を２
個備えている場合には、例えば、後述する図６のよう
に、調合槽３１からの液送出管３３が分岐され、各貯留
部１３に連通される管４１の管路中にそれぞれ（電磁）
開閉弁などを設け、各開閉弁のいずれか一方のみを開に
するように各開閉弁を切り換えて、いずれか一方の貯留
部１３に調合洗浄液が供給される。また、液送出管３３
の管路中に（電磁）開閉弁を設けるとともに、液送出管
３３から各管４１への分岐部分に、液送出管３３にコモ
ンポートを連通接続した三方弁を設け、三方弁の切り換
えによって調合槽３１に連通される貯留部１３を選択す
るとともに、開閉弁の開閉によって、選択されている貯
留部１３への調合洗浄液の供給／停止を切り換えるよう
にしてもよい。上記各弁の制御（いずれの貯留部１３に
調合洗浄液を供給するかの制御）は、制御部７によって
行われ、制御部７では、ノズル５から基板Ｗ上に調合洗
浄液を供給するのに用いていない方の貯留部１３に（調
合部１２で新たに調合した）調合洗浄液を供給するよう
に制御する。

【００３７】各貯留部１３は、液送出管３３、管４１を
経て供給される調合洗浄液を単に貯留タンクに貯留して
いき、貯留タンクに貯留された調合洗浄液をノズル５か
ら基板Ｗ上に供給するように構成されていてもよいが、
図５に示すように構成してもよい。

【００３８】図５に示す貯留部１３は、液送出管３１か
ら分岐された管４１の管路中にアスピレータ４２を設
け、アスピレータ４２の吸引部に、一端側が貯留タンク
４３に連通接続された吸引管４４の他端側を連通接続し
ている。アスピレータ４２は、周知のように、水流によ
って気体や液体を吸引するものであり、ここでは、管４
１などを経て調合槽３１から貯留タンク４３に供給され
る調合洗浄液の液流によって、貯留タンク４３に貯留さ
れつつある調合洗浄液の一部を吸引管４４からアスピレ
ータ４２に吸引して再び貯留タンク４３に流すように調
合洗浄液をアスピレータ４２、管４１、貯留タンク４
３、吸引管４４で循環させている。なお、管４１を介し
て貯留タンク４３に供給される調合洗浄液の液量に比べ
て、吸引管４４を介してアスピレータ４２に吸引される
調合洗浄液の液量が少なくなるように（例えば、５：１
程度の比率に）調節されていて、所定時間経過すると最
終的に上記調合洗浄液の循環が終了するようにしてい
る。このように、貯留タンク４３に調合洗浄液が供給さ
れる際に調合洗浄液を循環させることにより、調合洗浄
液が撹拌され、調合した各液を充分に混ぜ合わせること
ができる。また、図５のように、貯留タンク４３へ供給
する調合洗浄液の液流の力を利用して調合洗浄液を循環
させるように構成したことにより、調合洗浄液の撹拌の
ための循環ポンプなどを用いた循環ラインを特別に設け
る必要がなくなり構成を簡略化することができる。

【００３９】なお、図５に示す貯留部１３は、貯留タン
ク４３に貯留されている調合洗浄液ＭＱをガス圧送方式
でノズル５に供給するように構成している。そのため、
一端側が窒素（Ｎ₂ ）ガスなどのガスの供給源（工場の
ユーティリティなど）に連通接続され、（電磁）開閉弁
４５が介装された加圧管４６の他端側が貯留タンク４３
に連通接続され、貯留タンク４３からノズル５への調合
洗浄液の供給／停止を行う（電磁）開閉弁４７が設けら
れている。なお、貯留タンク４３内の圧力を開放するた
めに、加圧管４６から分岐され、（電磁）開閉弁４８を
介装して、大気に連通接続された管４９が設けられてい
る。調合部１２で調合された調合洗浄液を貯留タンク４
３に供給する際には、開閉弁４５を閉、開閉弁４８を開
にして貯留タンク４３内の圧力が開放される。そして、
貯留タンク４３からノズル５へ調合洗浄液が供給される
際には、開閉弁４５を開、開閉弁４８を閉にして貯留タ
ンク４３内を加圧状態にしていつでも調合洗浄液をノズ
ル５に供給できる状態にし、実際のノズル５への調合洗
浄液の供給／停止は、開閉弁４７の開閉で行われる。上
述した各開閉弁などの制御は、制御部７によって行われ
る。

【００４０】なお、開閉弁４７は、各貯留タンク４３
（各貯留部１３）に連通接続された液送出管５１が合流
された管５２の管路中に設けられているが、いずれか一
方の貯留部１３からノズル５に調合洗浄液を供給できる
ように、例えば、各液送出管５１が合流し管５２に統合
される部分に、コモンポートを管５２に連通接続した三
方バルブを設け、この三方バルブの切り換えによってい
ずれか一方の調合部１３を選択するように構成するよう
にしてもよい。また、各液送出管５１の管路中に、貯留
タンク４３から管５２への液の流れのみを許容する逆止
弁を設けて、いずれか一方の貯留部１３の貯留タンク４
３が加圧され、その貯留タンク４３から液送出管５１に
送り出されている調合洗浄液が他方の貯留部１３の貯留
タンク４３に流れ込むのを防止するように構成されてい
るだけでもよい。

【００４１】

【実施例】次に、液調合ユニット６の一実施例を図６を
参照して説明する。図６に示す液調合ユニット６は、薬
液Ａと薬液Ｂ（薬液Ａ、Ｂは異なる薬液）と純水とを調
合して（薬液Ａと薬液Ｂとの調合液を純水で所定濃度に
希釈して）調合洗浄液をつくるためのものである。

【００４２】なお、薬液Ａの秤量部１１と薬液Ｂの秤量
部１１は同様の構成であるので、図では薬液Ａの秤量部
１１の構成のみを図示し、薬液Ｂの秤量部１１の構成の
図示を省略している。また、この液調合ユニット６に
は、２個の貯留部１３を備えているが、双方の貯留部１
３は同様の構成であるので、一方の貯留部１３の構成の
みを図示し、他方の貯留部１３の構成の図示を省略して
いる。さらに、純水や水、窒素（Ｎ₂ ）ガスなどは工場
のユーティリティなどから供給されるように構成され、
排液ドレイン１００は工場の廃棄ラインに接続されてい
る。その他、図１ないし図５と同様の構成部品は、図１
ないし図５と同一符号を付してその詳述を省略する。

【００４３】秤量部１１の液供給管２２の管路中には開
閉弁２５が介装されている。制御部７は、後述する調合
開始のタイミングで開閉弁２５を開にして液貯留部６ａ
から秤量槽２１への液の供給を開始し、後述するセンサ
２６からの検知信号に基づき開閉弁２５を閉にして液貯
留部６ａから秤量槽２１への液の供給を停止する。

【００４４】また、この実施例では、開閉弁２５の上流
側に液貯留槽６ａに貯留されている液の残量が所定量以
下になったことを検知するための残量検知部６０が設け
られている。この残量検知部６０は、液供給管２２に介
装される残量検知槽６１と残量検知槽６１内の薬液Ａの
液面が所定高さＫＬを下回ったか否かを検知するセンサ
（静電容量センサや光学センサ（薬液Ａが不透明な液の
場合）など構成される、以下、各槽に設けられているセ
ンサも同じ）６２とで構成されている。液貯留部６ａか
らはガス圧により液が開閉弁２５側に圧送されているの
で、液貯留槽６ａに液が充分な量貯留されていれば、開
閉弁２５の開閉にかかわらず残量検知槽６１内には液が
満たされている。しかしながら、液貯留槽６ａに貯留さ
れている液の残量が少なくなり、開閉弁２５側に液が圧
送できなくなると、残量検知槽６１内の液の液面が低下
してきて、やがて上記所定高さＫＬを下回る。この状態
をセンサ６２で検知することにより、液貯留槽６ａに貯
留されている液の残量が所定量以下になったことを検知
するように構成されている。なお、この実施例では、制
御部７がセンサ６２からの検知信号を受けて図示しない
警報ランプを点灯させたり、警報ブザーを鳴動させるな
どの警報を発して、液貯留槽６ａに貯留されている液の
残量が所定量以下になったことを作業者に知らせるよう
にしている。

【００４５】また、この実施例では、開閉弁２５が開に
され、液供給管２２を介して秤量槽２１に供給される薬
液Ａの液面が、秤量しようとしている量に応じた液面高
さＨＬに達したことを検知するセンサ２６が秤量槽２１
に設けられている。従って、制御部７は、センサ２６か
らの検知信号に基づき、開閉弁２５を閉にして秤量を完
了するようにしてもよいが、このような制御では、時間
的な遅れなどによって、開閉弁２５を閉にした段階で既
に秤量槽２１内の薬液Ａの液面がＨＬを上回り、正確な
秤量が行えないこともある。特に、この実施例の液調合
ユニット６で１回の調合で調合する各液の量は比較的少
量（５０〜１０cc程度）であるので、僅かな秤量誤差で
も、つくられた調合洗浄液の成分割合に大きな影響が出
てくる場合がある。従って、各液をより正確に秤量する
ために、図３で説明したような液吸引管２３からの液吸
引によって秤量するように構成している。この実施例で
は、図３（ａ）のように液吸引管２３が秤量槽２１の上
方から垂設されている。また、液吸引管２３は、開閉弁
２７を介装してアスピレータ２８の吸引部に連通接続さ
れ、アスピレータ２８に流される水の水流によって秤量
槽２１から液（薬液）を吸引し、吸引した薬液を、吸引
に用いた水で希釈してから排液ドレイン１００に廃棄す
るようにしている。なお、アスピレータ２８への水の供
給／停止は開閉弁２９の開閉の切り換えで行われる。さ
らに、開閉弁７１を介装した加圧管７２や、開閉弁７３
を介装した圧力開放管７４などで構成される加圧・圧力
開放機構７０が秤量槽２１に接続されている。

【００４６】制御部７は、調合開始のタイミングになる
と、開閉弁２５を開にして秤量槽２１への液（薬液Ａ、
Ｂ）の供給を開始する。そして、センサ２６からの検知
信号を受け取ると、そのタイミングより所定時間（例え
ば、２秒）経過してから開閉弁２５を閉にして秤量槽２
１への液の供給を停止する。これにより、秤量槽２１に
は液面高さＨＬに応じた容量以上の液量の液が貯留され
た状態（例えば、図３の二点鎖線で示す液面高さ程度ま
で液が貯留された状態）になる。なお、このように、セ
ンサ２６からの検知信号を受けて後、秤量槽２１へ液を
所定時間供給することにより、例えば、秤量槽２１に供
給される液の液面の乱れなどにより液が液面高さＨＬに
応じた容量に満たない液量しか供給されていない段階で
センサ２６から検知信号が出されるような場合にも、確
実に、秤量槽２１に液面高さＨＬに応じた容量以上の液
量の液が貯留された状態にすることができる。また、同
様の目的のために、センサ２６からの検知信号を所定時
間継続して受けたことにより開閉弁２５を閉にするよう
にしてもよい。

【００４７】次に、制御部７は、開閉弁２９を開にして
アスピレータ２８に水を流し、開閉弁２７を開にして液
吸引管２３からの液の吸引を開始して液吸引管２３から
の液吸引による秤量の微調を開始し、所定時間（液吸引
による秤量を行うのに充分な時間）経過すると、開閉弁
２７、２９を閉にして、液吸引による秤量の微調を停止
する。これにより液の秤量が完了する。なお、センサ２
６の故障などにより所定時間経過しても秤量が完了しな
いときには、適宜の警報を発して異常を作業者に知らせ
るようにしてもよい。

【００４８】また、調合開始のタイミングにより、制御
部７は、薬液Ａ、Ｂ、純水の秤量を同時に開始させるた
めに、薬液Ａの秤量部１１、薬液Ｂの秤量部１１、純水
の秤量部（後述するように、この実施例では調合部１２
に純水の秤量を行う機構を設けている）で、上記と同様
の動作制御を並行して行っている。

【００４９】薬液Ａ、Ｂ、純水の秤量が全て終了する
と、制御部７は各開閉弁３２を開にして、各秤量部１１
から調合槽３１への各液の供給を開始させる、このと
き、先にも説明したように、各液の供給順序（調合の順
序）が予め決められている場合には、制御部７は、その
ような順序で各液が調合槽３１に供給されるように、各
開閉弁３２の開閉を時間的にずらせて行うように制御す
る。

【００５０】なお、秤量槽２１から調合槽３１への液の
供給は、開閉弁３２を開にして液の自重によって行うよ
うにしてもよいが、この実施例では、秤量槽２１にＮ₂
ガスを供給してそのガス圧によって秤量槽２１から調合
槽３１への液の供給を高速化するようにしている。すな
わち、開閉弁３２を開にする際には、その開閉弁３２が
接続されている秤量部１１の開閉弁７３を閉にするとと
もに、開閉弁７１を開にして、その秤量部１１の秤量槽
２１内を加圧状態にし、その開閉弁３２を閉にすると、
その秤量部１１の開閉弁７１を閉にするとともに、開閉
弁７３を開にして、その秤量部１１の秤量槽１２内の圧
力を開放して次回の秤量に備える。

【００５１】ところで、先にも述べたが、この実施例で
は調合部１２に純水の秤量を行う機構を設けている。具
体的には、調合槽３１を純水の秤量槽２１としても用
い、この槽３１（２１）に液面検知用のセンサ２６を設
けるとともに、液吸引管２３を上方から垂設し、調合部
１２に開閉弁２７、２９やアスピレータ２８などを設け
ている。これら構成による純水の秤量は、上述した秤量
部１１での秤量と同様に行われる。なお、この構成の場
合、各液の秤量が完了した段階で、秤量された量の純水
が調合槽３１に貯留された状態になっているが、調合順
序が予め決められている場合でも、通常は純水が先に調
合槽３１に供給されるようにその順序が決められるので
特に問題はない。

【００５２】この実施例では、調合槽３１に入れられる
調合洗浄液が上限高さＵＬに達したことを検知するセン
サ３４が調合槽３１に設けられている。これは、純水の
秤量用のセンサ２６の故障などにより調合槽３１から液
が溢れ出すのを防止するために設けている。また、調合
部１２にも、秤量部１１と同様の加圧・圧力開放機構７
０が設けられていて、調合槽３１から貯留タンク４３へ
調合洗浄液を高速に供給できるようにしている。さら
に、液送出管３３の管路中に、調合洗浄液が流れている
か否か（調合洗浄液が流れ切ったか）を検知するセンサ
３５が設けられている。

【００５３】調合槽３１に各液が全て入れられると、制
御部７は、今回つくった調合洗浄液を貯留する方の貯留
部１３に接続されている管４１の管路中に介装されてい
る開閉弁５３を開にするとともに、他方の開閉弁５３を
閉にして、調合槽３１からいずれか一方の貯留タンク４
３への調合洗浄液の供給を開始する。そして、制御部７
は、センサ３５からの検知信号に基づき、液送出管３３
に調合洗浄液が流れていない（調合洗浄液の供給が完了
した）ことを検知すると、開にしている開閉弁５３を閉
にして、貯留部１３への調合洗浄液の供給を完了する。

【００５４】貯留タンク４３には、貯留タンク４３内の
調合洗浄液の液面が上限高さＵＬを越えたことを検知す
るセンサ８１と、下限高さＤＬを下回ったことを検知す
るセンサ８２が設けられている。センサ８１は、調合槽
３１のセンサ２６や３４の故障などにより所定量以上の
調合洗浄液が調合槽３１から貯留タンク４３に供給され
て、貯留タンク４３から調合洗浄液が溢れ出すのを防止
するために設けられていて、制御部７はこのセンサ８１
からの検知信号を受けると、適宜の警報を発して異常を
作業者に知らせる。一方、センサ８１は、基板洗浄によ
って貯留タンク４３に貯留されている調合洗浄液が減少
して所定の残量を下回ったことを検知するために設けら
れている。また、貯留タンク４３には、排液ドレイン１
００に連通接続された廃棄管９１や開閉弁９２、廃棄管
９１に液が流れているか否か（廃棄が完了したか否か）
を検知するためのセンサ９３などからなる廃棄機構９０
を備えている。

【００５５】先にも説明したように、制御部７は、ノズ
ル５（５ａ）から基板Ｗ上に調合洗浄液を噴出供給する
のに用いる貯留部１３を切り換えている。この切り換え
のタイミングは、ノズル５（５ａ）から基板Ｗ上に調合
洗浄液を噴出供給するのに現在用いる貯留部１３の貯留
タンク４３に貯留されている調合洗浄液が、調合されて
から所定時間が経過したか、あるいは、その貯留部１３
のセンサ８２からの検知信号を受けたか（残量が所定量
以下になったか）のいずれかのタイミングで行われる。
この切り換えタイミングにより、次回からの基板洗浄で
は、現在待機中の貯留部１３から行うように制御する。
そして、上記切り換えタイミングにより、それまで用い
ていた貯留部１３（待機中になる）の貯留タンク４３に
残留している調合洗浄液を廃棄するために、開閉弁９２
を開にし、センサ９３からの検知信号により残留液の廃
棄が完了したことを検知すると開閉弁９２を閉にする。
そして、上記切り換えタイミングから残留液の廃棄完了
のタイミングまでの適宜のタイミングを調合開始のタイ
ミングとして、新たな調合洗浄液の調合を開始させ、そ
の新たな調合洗浄液を上記切り換え後の待機中の貯留部
１３へ貯留して次回の貯留槽１３の切り換えに備える。
このようにして、基板洗浄が連続して行われる。

【００５６】なお、上記実施例では、調合槽３１を純水
の秤量にも用いるように構成しているが、薬液Ａ、Ｂの
秤量部１１と同様の純水の秤量部を別途設けてもよい。

【００５７】また、上記実施例では、２種類の薬液の調
合液を純水で希釈して調合洗浄液をつくる場合を例に採
り説明したが、１種類の薬液、または、３種類以上の薬
液の調合液を純水で希釈して調合洗浄液をつくる場合
や、複数種類の薬液を調合して調合洗浄液をつくる場合
などでも、上記実施例と同様の構成によって実現するこ
とができる。

【００５８】なお、調合洗浄液をつくってからある程度
の時間が経過すると、調合洗浄液中の薬液の蒸発などが
起こり、その調合洗浄液を基板洗浄に用いられなくなっ
て、廃棄しなければならない場合もある。例えば、複数
台の基板洗浄装置で使用する調合洗浄液をまとめて（多
量に）調合して貯留するような場合、調合洗浄液の貯留
時間が長期化し易く、それだけ廃棄する調合洗浄液の量
が多くなり易い。これに対して、本発明では、１台の基
板洗浄装置で使用する調合洗浄液を各基板洗浄装置ごと
につくっているので、１回の調合でつくる調合洗浄液の
量が少量になり、それだけ調合洗浄液の貯留時間が短く
なり易く、廃棄する調合洗浄液の量を少量化、あるい
は、無くすことができる。

【００５９】また、上記実施例において、調合洗浄液を
効率良く使用するために、貯留部１３の切り換えによっ
て、新たな調合洗浄液をつくって待機中の貯留部１３に
貯留が完了した時点か、それより若干遅い時点で次の貯
留部１３の切り換えが行われるように、１回の調合でつ
くられる調合洗浄液の量を決めておくことが好ましい。

【００６０】さらに、秤量槽２１や調合槽３１、特に、
貯留タンク４３が開放系で構成されていると、薬液の蒸
発などが起き易くなるので、これら槽２１、３１、貯留
タンク４３を密閉系で構成することが好ましい。上記実
施例においては、各槽２１、３１、貯留タンク４３でガ
ス圧による液の圧送を行っている関係で、全ての槽、タ
ンク２１、３１、４３を密閉系で構成しており、調合洗
浄液をつくる段階から貯留中の間、薬液の蒸発などが起
き難くなり、調合洗浄液をつくってからの貯留時間を長
くすることができ、それだけ調合洗浄液の廃棄を無くす
ことに寄与できる。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、２種類以上の液を調合して洗
浄液をつくりだす調合手段を設けたので、作業者への負
担をなくして、薬液を用いた基板洗浄を好適に行なうこ
とができるようになった。また、調合する各液を秤量す
る秤量手段を設けたので、常に正確な割合で各液を調合
した洗浄液で基板洗浄することができる。また、秤量槽
の上方または下方から垂設された液吸引管から液を吸引
することで液の秤量を行うようにしたので、簡単な構成
で自動秤量が行え、また、秤量する量を変更する場合に
も柔軟に対応することができる。

【００６２】また、請求項２に記載の発明によれば、秤
量槽の上方から垂設された液吸引管から液を吸引するこ
とで液の秤量を行うようにしたので、簡単な構成で自動
秤量が行え、また、秤量する量を変更する場合にも柔軟
に対応することができる。

【００６３】また、請求項３に記載の発明によれば、秤
量槽の下方から垂設された液吸引管から液を吸引するこ
とで液の秤量を行うようにしたので、簡単な構成で自動
秤量が行え、また、秤量する量を変更する場合にも柔軟
に対応することができる。

【００６４】また、請求項４に記載の発明によれば、調
合された洗浄液を貯留タンクに流す液流の力によって貯
留タンク内に貯留されつつある洗浄液の一部を吸引して
貯留タンクに戻す液循環手段を備えたので、調合された
洗浄液内の各液を充分に混ぜ合わせることができ、しか
も、そのために循環ポンプを用いた液の循環ラインを特
別に設けること必要もなく、装置構成を簡略化でき、コ
スト低減を図ることができる。

【００６５】また、請求項５に記載の発明によれば、複
数個の貯留タンクを切り換えながらノズルから基板への
洗浄液の供給が行なえるように構成したので、連続して
基板処理を行なうことができる。

【００６６】また、請求項６に記載の発明によれば、調
合する順序を適宜の順序で行なえるように構成したの
で、液の調合順序を正確に行え、危険を招く薬液同士の
調合などを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る基板洗浄装置の全体
構成を示す縦断面図である。

【図２】液調合ユニットの全体的な概略構成を示すブロ
ック図である。

【図３】秤量部の構成などを示す縦断面図である。

【図４】調合部の構成を示す縦断面図である。

【図５】貯留部の構成を示す縦断面図である。

【図６】液調合ユニットの一実施例の全体構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ … 基板洗浄装置 ５（５ａ） … ノズル ６ … 液調合ユニット ７ … 制御部 １１ … 秤量部 １２ … 調合部 １３ … 貯留部 ２１ … 秤量槽 ２３ … 液吸引管 ３１ … 調合槽 ２５、３２、４７、５３ … 開閉弁 ４２ … アスピレータ ４３ … 貯留タンク ４４ … 吸引管 Ｗ … 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岡 伸康 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大 日本スクリーン製造株式会社 洛西事業 所内 (56)参考文献 特開 平３−19216（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 B05C 5/00 B08B 3/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルから基板上に洗浄液を供給し、枚
   葉処理で基板の洗浄を行う基板洗浄装置において、 ２種類以上の液の供給を受けてそれら液を調合して洗浄
   液をつくりだす調合手段と、前記調合する各液を秤量す
   る秤量手段とを設け、 前記調合した洗浄液をノズルから基板上に供給するよう
   に構成するとともに、 前記秤量手段は、 液を入れる秤量槽と、 前記秤量槽の上方または下方から垂設された液吸引管
   と、 を備え、前記秤量槽に入れられた液を液供給管で吸引す
   ることによりその液を秤量するように構成 したことを特
   徴とする基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板洗浄装置におい
   て、前記液吸引管は、前記秤量槽の上方から垂設されている
   ことを特徴とする基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の基板洗浄装置におい
   て、 前記液吸引管は、前記秤量槽の下方から垂設されている
   ことを特徴とする基板洗浄装置。
4. 【請求項４】 ノズルから基板上に洗浄液を供給し、枚
   葉処理で基板の洗浄を行う基板洗浄装置において、２種類以上の液の供給を受けてそれら液を調合して洗浄
   液をつくりだす調合手段を設け、前記調合した洗浄液を
   ノズルから基板上に供給するように構成し、 前記調合された洗浄液を貯留する貯留タンクと、 前記調合された洗浄液を前記貯留タンクに流す液流の力
   によって前記貯留タンク内に貯留されつつある洗浄液の
   一部を吸引して前記貯留タンクに戻す液循環手段と、 を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
5. 【請求項５】 ノズルから基板上に洗浄液を供給し、枚
   葉処理で基板の洗浄を行う基板洗浄装置において、２種類以上の液の供給を受けてそれら液を調合して洗浄
   液をつくりだす調合手 段を設け、前記調合した洗浄液を
   ノズルから基板上に供給するように構成し、 前記調合された洗浄液を貯留する複数個の貯留タンク
   と、 ノズルから基板上に洗浄液を供給するのに用いる貯留タ
   ンクを切り換える切り換え手段と、 を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の基
   板洗浄装置において、 各液を調合する調合槽と、 前記調合槽への各液の供給を個別に行う液供給手段と、 前記調合槽へ供給される液の供給順序を適宜の順序で行
   うように前記液供給手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。