JP3517134B2 - 基板処理装置 - 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、半導体基板、液晶
表示器やプラズマ表示器用基板等のＦＰＤ（FlatPanel
Display）用基板、フォトマスク用ガラス基板等の基板
を所定の処理液に浸漬させて処理する基板処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、処理槽内に貯留した処理
液に半導体基板等の基板を浸漬させ、この状態で、処理
槽に接続された循環経路を通じて処理槽内の処理液を循
環させることにより、処理槽から処理液をオーバーフロ
ーさせながら基板を処理する装置は一般に知られてい
る。

【０００３】この種の装置では、処理液の処理能力が一
定レベル以下になると、処理槽内の処理液を新たな処理
液と入替えるが、例えば、水流により流体を吸引するア
スピレータを排液管に接続し、その負圧で処理槽内の処
理液を吸引しながら、アスピレータに供給される水と共
に処理液を排出することが行われている。

【０００４】このようにアスピレータを用いて処理液を
排出する装置によると、アスピレータにより処理液を吸
引しつつ排出することができ、しかも、アスピレータに
供給される水により処理液を冷却、希釈しながら排出す
ることができるため、例えば、処理液として高温、強酸
等の処理液を用いる場合に特に有効となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、アスピレー
タを用いて処理液を排出する上記のような装置は、例え
ば電気駆動式のポンプ等を用いて処理液を排出する装置
に比べると、処理液の送液量が小さく、そのため、処理
槽内の処理液を迅速に排出することができない。

【０００６】従って、処理槽内の処理液を入替えるのに
時間がかかり、装置を効率良く稼動させる上でのマイナ
ス要素となっている。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、処理槽に貯留された処理液をアスピレ
ータを用いて排出する基板処理装置において、処理槽内
の処理液の入替えを迅速に行えるようにし、これにより
装置を効率良く稼動させることができる基板処理装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、処理液を貯留して基板を浸漬させる処理
槽と、この処理槽に接続される処理液の排液通路と、こ
の排液通路に介設されて処理液を吸引するアスピレータ
とを備えた基板処理装置において、処理槽とアスピレー
タとの間に、排液通路を通じて排出される処理液を貯留
可能なタンクと、アスピレータによる送液能力よりも高
い送液能力を有し、処理槽からタンクに排液通路を通じ
て処理液を送液する送液手段とを設けたものである（請
求項１）。

【０００９】この装置では、処理槽内の処理液を、送液
手段により一旦処理槽内からタンクに移した後、新しい
処理液の処理槽への供給を直ちに実行することができる
一方、タンクに貯留された処理済みの処理液について
は、このタンクからアスピレータにより吸引しつつ排出
することができる。そのため、従来装置同様に処理液を
希釈、冷却しながら装置外部に排出しながらも、処理槽
内の処理液を速やかに入替えることが可能となる。

【００１０】特に、送液手段として、アスピレータによ
る送液能力よりも高い送液能力を有するポンプを用いれ
ば（請求項２）、処理槽内の処理液を速やかに排出する
ことが可能となる。この場合、上記タンクによる処理液
の貯留容量を、少なくとも処理槽に貯留される処理液量
以上に設定すれば（請求項３）、処理槽の処理液を全て
タンクに貯留することができる。そのため、速やかに処
理槽内を空の状態にすることが可能となる。

【００１１】また、上記タンクに、貯留された処理液を
冷却する冷却手段を設けるようにすれば（請求項４）、
アスピレータにより吸引、排出されるまでの期間を利用
して、処理液を冷却することができ、高温の処理液等を
排出する場合にさらに有効となる。

【００１２】さらに、排液通路から分岐するとともに、
アスピレータにより処理液が排出される第１の受入部と
は異なる第２の受入部に接続される分岐通路を設け、処
理槽から排出される処理液をアスピレータに導く状態と
分岐通路に導く状態とに切替える通路切替手段を設ける
ようにすれば（請求項５）、アスピレータを通じて処理
液を希釈、冷却しながら第１の受入部に回収する回収形
態と、そのままの状態（未冷却、未希釈の状態）で処理
液を第２の受入部に回収する回収形態とを択一的に行わ
せることができる。そのため、処理液の回収形態の自由
度が高まる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明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
の一の実施の形態を概略的に示している。この図に示す
基板処理装置１０は、処理槽に各種薬液や純水等の処理
液Ｓを貯留し、この処理液Ｓに半導体基板等の複数の基
板Ｗを浸漬させて表面処理を行う基板処理装置であっ
て、基板処理部である処理槽１２と、これに対する処理
液の給排系とを備えている。

【００１４】処理槽１２は、断面矩形の箱型に形成され
ているとともに、その開口周囲には、処理槽１２からオ
ーバーフローした処理液Ｓを受け入れる液受け部１２ａ
が一体に設けられており、例えば全体が石英等の耐薬品
性に優れた材料から構成されている。

【００１５】一方、処理液の給排系は、以下のように構
成されている。すなわち、上記処理槽１２の液受け部１
２ａに、開閉バルブ１８を具備した処理液の供給管１６
が接続され、この供給管１６の上流端が調製タンク１４
に接続されることにより、上記調製タンク１４で処理液
が調製されて供給管１６を通じて液受け部１２ａに供給
されるようになっている。

【００１６】また、処理槽１２及び液受け部１２ａの内
底部に、開閉バルブ２１，２３を具備した処理液の流出
管２０，２２がそれぞれ接続され、これら流出管２０，
２２が合流流出管２４に連通接続されている。合流流出
管２４には、例えば電気駆動式のポンプ２６が介設され
ているとともに、このポンプ２６の吐出側が戻り管２８
と排液管３０とに分岐され、戻り管２８が上記処理槽１
２の内底部に配設された液中パイプ２９に、排液管３０
がバッファタンク４０にそれぞれ連通接続されている。
そして、戻り管２８に開閉バルブ３２、ヒータ３４及び
フィルタ３６が介設される一方、排液管３０に開閉バル
ブ３８が介設されている。なお、上記液中パイプ２９
は、図１において紙面に直交する方向に延びているとと
もに、この方向に多数の液吐出口を備えており、後述す
る処理動作時には、この液吐出口を介して処理槽内に処
理液が吐出されるようになっている。

【００１７】上記バッファタンク４０は、少なくとも処
理槽１２以上の容量を有したタンクからなり、その内底
部には、開閉バルブ４４を有した連結管４２の一方端側
が連通接続され、この連結管４２の他方端側が、水流に
よって処理液を吸引するアスピレータ４６に連通接続さ
れている。具体的には、アスピレータ４６の吸入口５８
に接続されている。アスピレータ４６は、その水流入口
４８が開閉バルブ５４を備えた水導入管５２を介して加
圧水供給源に接続される一方、水流出口５０が排液管５
６を介して図外の廃液タンク等に接続されている。

【００１８】以上のような基板処理装置により基板を処
理するには、まず、前準備として、開閉バルブ１８を開
き、上記調製タンク１４において調製した処理液を供給
管１６を通じて処理槽１２の液受け部１２ａに供給す
る。この際、流出管２０及び戻り管２８の各開閉バルブ
２１，３２を開き、その他の開閉バルブ３８等を閉じた
状態でポンプ２６を駆動する。こうすると、液受け部１
２ａに供給された処理液が流出管２０、合流流出管２
４、戻り管２８及び液中パイプ２９を介して処理槽１２
に導入、貯留され、さらに処理槽１２から液受け部１２
ａへとオーバーフローする。これにより処理液が処理槽
１２に貯留され、さらに上記の経路でオーバーフロー循
環される。

【００１９】このように処理液をオーバーフロー循環さ
せた状態で、処理槽１２内の処理液Ｓに複数の基板Ｗを
浸漬させて複数の基板Ｗを処理する。つまり、処理に伴
い発生する処理生成物やパーティクル等を処理液Ｓと共
に処理槽１２からオーバーフローさせ、この処理生成物
等を循環途中にフィルタ３６により捕捉することにより
処理液Ｓを浄化するようになっている。なお、詳しく図
示していないが、各基板Ｗは、基板支持部材１１により
図中紙面に直交する方向に互いに平行に支持された状態
でこの基板支持部材１１と一体に処理液Ｓに浸漬され
る。

【００２０】こうして複数の基板Ｗの浸漬処理を行い、
処理液Ｓの処理能力が所定レベル以下に劣化すると、処
理槽１２に貯留されている処理液Ｓを全て新たな処理液
と入替える。

【００２１】具体的には、まず、ポンプ２６を駆動した
ままの状態で、供給管１６及び戻り管２８の各開閉バル
ブ１８，３２を閉じるとともに、それ以外の全ての開閉
バルブを開く。これにより処理槽１２の処理液Ｓが流出
管２０，２２、合流流出管２４及び排液管３０を介して
バッファタンク４０に導入されるとともに、水導入管５
２からアスピレータ４６を通じて排液管５６へと水が流
れ、バッファタンク４０内に導入された処理液が連結管
４２を通じてアスピレータ４６へと吸引される。そし
て、アスピレータ４６に流入した処理液は、水導入管５
２からアスピレータ４６を通じて排液管５６へと流れる
水と共に排液管５６に流れ込み、その後廃液タンク等に
排出される。

【００２２】そして、処理槽１２内の処理液が全て無く
なると、その時点で、流出管２２及び排液管３０の各開
閉バルブ２３，３８を閉じる一方、供給管１６及び戻り
管２８の各開閉バルブ１８，２１を開き、上述のように
調製タンク１４で調製した新たな処理液を供給管１６を
通じて液受け部１２ａに供給する。こうして処理槽１２
内の処理液Ｓを入替える。また、新しい処理液の処理槽
１２への供給とは無関係に、バッファタンク４０内の処
理液が無くなった時点で連結管４２及び水導入管５２の
開閉バルブ４４，５４を閉じるようにする。

【００２３】以上説明した基板処理装置では、上記のよ
うに流出管２０，２２、合流流出管２４、排液管３０及
び連結管４２により構成される排液通路において、処理
槽１２とアスピレータ４６との間にバッファタンク４０
を介設し、処理液の入替えの際には、ポンプ駆動により
処理槽１２内の処理液全てを一旦バッファタンク４０に
高速排液し、それに続いて、処理槽１２への新しい処理
液の供給を直ちに行うことができる。なお、バッファタ
ンク４０に導入された処理液については、アスピレータ
４６により吸引しながら、次の処理液交換までに排出す
るようにしている。そのため、処理槽から直接アスピレ
ータにより処理液を吸引しながら排出する従来のこの種
の装置に比べると、処理槽１２内の処理液を速やかに排
出することができる。従って、従来同様に処理液を希
釈、冷却しながら排出しながらも、処理槽１２内の処理
液の入替えを速やかに行うことができ、これにより装置
を効率良く稼動させることができる。

【００２４】特に、上記バッファタンク４０は、少なく
とも処理槽１２以上の容量を有したタンクにより構成さ
れているため、処理槽１２内の全ての処理液をバッファ
タンク４０内に連続的に導入することが可能である。従
って、極めて速やかに処理槽１２内の処理液を全て排出
することができ、これにより処理液の排出を開始してか
ら新たな処理液を供給するまでの時間をより一層短縮す
ることができる。

【００２５】ところで、上記の基板処理装置は、本発明
に係る基板処理装置の一の実施の形態であって、その具
体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変
更可能である。

【００２６】例えば、図２に示すように、バッファタン
ク４０内に貯留された処理液を冷却する冷却手段を設け
るようにしてもよい。具体的には、バッファタンク４０
に螺旋状管６０を設け、この螺旋状管６０の両端にそれ
ぞれ水導入管６１及び水導出管６２を連通接続して上記
螺旋状管６０に冷水を循環させるように構成してもよ
い。すなわち、上述のようにアスピレータを用いて処理
液を排出する構成は、多くの場合高温の処理液を用いる
装置に適用されるので、図２に示すような構成によれ
ば、バッファタンク４０内に処理液が貯留されている期
間を利用して処理液を冷却できるので、より効果的に処
理液を冷却して排出することが可能となる。なお、バッ
ファタンク４０内に貯留された処理液を冷却する冷却手
段の構成はこれに限られるものではなく、例えば、バッ
ファタンク４０の側壁に冷水の循環通路を一体形成して
その通路内に冷却水を通すようにしてもよく、要は、バ
ッファタンク４０内の処理液を冷却できる構成を有しさ
えすれば、如何なる冷却手段を適用してもよい。

【００２７】また、図２の二点鎖線に示すような構成を
つけ加えるようにしてもよい。すなわち、バッファタン
ク４０と開閉バルブ４４との間において連結管４２から
分岐する排液管６５を設け、この排液管６５に開閉バル
ブ６６を介設するとともに、この排液管６５を、上記ア
スピレータ４６の排液管５６に接続される廃液タンク等
とは別の廃液タンク６７等に接続するようにしてもよ
い。このようにすれば、高温、強酸等の危険性の高い処
理液については、開閉バルブ４４を開いて開閉バルブ６
６を閉じることにより、アスピレータ４６を通じて処理
液を冷却、希釈しながら回収することができる、一方、
その他の危険性の低い処理液については、開閉バルブ４
４を閉じて開閉バルブ６６を開くことにより、排液管６
５を通じて処理液をそのままの状態で速やかに排出、回
収することができる。つまり、この構成よると、上記排
液管５６に接続される廃液タンク等が本発明の第１の受
入部に、上記排液管６５が本発明の分岐通路に、この排
液管６５に接続される廃液タンク６７等が本発明の第２
の受入部に、さらに開閉バルブ４４，６６が本発明の通
路切替手段にそれぞれ該当するものである。

【００２８】なお、上記の基板処理装置１０では、処理
槽１２に対して処理液を循環させる通路の一部を処理液
の排液通路として共用しているが、処理液の循環通路と
排液通路とを別個独立に設けるようにしてもよい。この
場合、ポンプを設けることなく、処理液を自然にバッフ
ァタンク４０内に流入させるようにしてもよい。なお、
このようにポンプを設けない場合には、排液通路の配管
径を十分に大きく設定し、処理槽１２内の処理液Ｓが速
やかに（すなわち、アスピレータの送液能力よりも高
く）バッファタンク４０内に排出されるように排液系統
を構成すればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、処理槽
に接続された処理液の排液通路にアスピレータを介設
し、このアスピレータにより処理液を吸引しつつ排出す
るようにした基板の処理装置において、処理槽とアスピ
レータとの間に、排液通路を通じて排出される処理液を
貯留可能なタンクとアスピレータによる送液能力よりも
高い送液能力を有する送液手段を設け、これにより処理
槽内の処理液を一旦、処理槽内からタンクに移し、その
後、直ちに新しい処理液を処理槽に供給可能とする一
方、一旦タンクに貯留した処理液については、このタン
クからアスピレータにより吸引しつつ排出させるように
したので、処理槽から直接アスピレータにより処理液を
吸引しながら排出する従来のこの種の装置に比べると処
理槽内の処理液を速やかに排出することができる。従っ
て、従来装置同様に処理液を希釈、冷却しながら排出し
ながらも、処理槽内の処理液の入替えを速やかに行うこ
とができ、これにより装置を効率良く稼動させることが
できる。

【００３０】特に、タンクと処理槽との間に、アスピレ
ータによる送液能力よりも高い送液能力を有するポンプ
を設け、このポンプにより処理槽内の処理液を上記タン
クに送液するようにすれば、処理槽内の処理液を極めて
速やかに排出することが可能となる。この場合、タンク
による処理液の貯留容量を、少なくとも処理槽に貯留さ
れる処理液量以上に設定すれば、処理槽の処理液を全て
タンクに貯留することができ、速やかに処理槽内を空の
状態にして新しい処理液の供給をより早い段階で開始す
ることができる。

【００３１】また、上記タンクに、貯留された処理液を
冷却する冷却手段を設けるようにすれば、アスピレータ
により吸引、排出されるまでの期間を利用して、処理液
を冷却することができ、高温の処理液等を排出する場合
に特に有効となる。

【００３２】さらに、排液通路から分岐するとともに、
アスピレータにより処理液が排出される第１の受入部と
は異なる第２の受入部に接続される分岐通路を設け、処
理槽から排出される処理液をアスピレータに導く状態と
分岐通路に導く状態とに切替える通路切替手段を設ける
ようにすれば、処理液の回収形態の自由度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一の実施形態を示
す模式図である。

【図２】本発明に係る基板処理装置の他の実施形態を示
す模式図である。

【符号の説明】

１０ 基板処理装置 １２ 処理槽 １２ａ 液受け部 ２０，２２ 流出管 ２４ 合流流出管 ２６ ポンプ ２８ 戻り管 ２９ 液中パイプ ３０ 排液管 ４０ バッファタンク ４２ 連結管 ４６ アスピレータ ５２ 水導入管 ５６ 排液管 Ｓ 処理液 Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天久 賢治 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天 神北町１番地の１ 大日本スクリーン製 造株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−50654（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−79369（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−89890（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−76811（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−10438（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 648

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液を貯留して基板を浸漬させる処理
   槽と、この処理槽に接続される処理液の排液通路と、こ
   の排液通路に介設されて処理液を吸引するアスピレータ
   とを備えた基板処理装置において、上記処理槽とアスピ
   レータとの間に、上記排液通路を通じて排出される処理
   液を貯留可能なタンクと、上記アスピレータによる送液
   能力よりも高い送液能力を有し、上記処理槽から上記タ
   ンクに上記排液通路を通じて処理液を送液する送液手段
   とを設けたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 上記送液手段は、上記アスピレータによ
   る送液能力よりも高い送液能力を有するポンプであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 上記タンクによる処理液の貯留容量を、
   少なくとも処理槽に貯留される処理液量以上に設定した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 上記タンクに、貯留された処理液を冷却
   する冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 上記排液通路から分岐するとともに、上
   記アスピレータにより処理液が排出される第１の受入部
   とは異なる第２の受入部に接続される分岐通路を設け、
   上記処理槽から排出される処理液を上記アスピレータに
   導く状態と上記分岐通路に導く状態とに切替える通路切
   替手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の基板処理装置。