JP3839553B2

JP3839553B2 - Substrate processing tank and substrate processing apparatus

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Publication number: JP3839553B2
Application number: JP14778097A
Authority: JP
Inventors: 浩之荒木
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: JPH10335295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置用の半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板などの基板を浸漬させてその表面にエッチングや洗浄などの各種処理を施す処理液を貯留する基板処理槽および、この基板処理槽が基板処理部に用いられている基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置用の半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板などを用いた精密電子基板の製造プロセスにおいては、各種処理液をそれぞれ貯留した複数の処理槽にわたって基板を順次浸漬させることにより基板に薬液処理や水洗処理などの一連の各種処理が施されている。この一連の各種処理として、例えば窒化膜除去処理があるが、これは、窒化膜除去用の薬液として燐酸溶液を貯留した燐酸槽と、燐酸槽での処理後、基板に燐酸が残っていると必要以上に窒化膜除去が進行するので、これを防止するために基板に残っている燐酸を純水によって洗い流す機能水洗槽と、さらに精密に基板を水洗する最終水洗槽と、最終水洗槽での処理を終えた基板を乾燥させるスピンドライヤなどが用いられる。なお、機能水洗槽では燐酸の付着した基板の収容後、貯留していた純水を排出し、その後、基板を収容したまま新たな純水を供給して基板をさらに水洗した後、再び水洗に使用した純水を排出するという工程を幾度か繰り返して急速に基板に付着した燐酸を洗い流すものである。また、最終水洗槽とは水洗に使用して排出された純水の比抵抗を測定し、所定の比抵抗になるまで水洗することにより基板を精密に水洗するものである。このような窒化膜除去処理の他に、一連の各種処理として、レジスト剥離処理、酸化膜エッチング処理、ライトエッチング処理および拡散前洗浄処理などがある。
【０００３】
また、このような多槽式の基板処理装置に対して、単槽式の基板処理装置としては、処理槽に異なる種類の処理液を順次供給し、例えば、エッチング処理と水洗処理といった異なる処理を単一の処理槽を用いて順次行っている。
【０００４】
これらの多槽式の燐酸槽などの薬液槽、機能水洗槽および最終水洗槽などの処理槽や、単槽式の処理槽などでは、複数の基板をその主面同士を平行に対向させて一列に整列させて収容している。そして、これら複数の基板は処理槽内の基板保持部によって直接、またはキャリアに収容された状態で保持されている。そして、前記処理槽内の底部には一対の管状の処理液吐出ノズルがその長手方向を複数の基板の列と同じ方向に向けた状態で配設されている。処理液吐出ノズルには処理液を吐出する吐出口が開けられている。吐出口は基板に向かって処理液を吐出するように処理液吐出ノズルの基板に面する側に開けられたり、処理槽底面に向かって処理液を吐出し、処理液を処理槽底面に一旦当てて緩やかに上昇させるために処理槽底面に面する側に開けられたりしている。また、処理槽底面が２つの傾斜面からなる側面視Ｖ字状の谷部を形成している場合、一対の処理液吐出ノズルから吐出される処理液をそれぞれ傾斜面に沿って吐出し、谷部の最深部にて処理液を合流させて上昇させるために傾斜面の傾斜方向に吐出口を開けている場合もある。
【０００５】
以上のようにして供給された処理液は処理槽上部の開口からオーバーフローする。このとき、処理によって生じたパーティクルなどの汚染物質が処理液と共に処理槽外に排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来の基板処理槽では処理槽内の例えば基板保持部近辺や底面の外周部分、すなわち底面と側面とがなす隅部などが処理液の流れが遅い滞留個所となっており、これら滞留個所では薬液と純水との置換や汚染物質の追い出しなどが妨げられて基板品質に影響を及ぼしているという問題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、処理液の滞留個所をなくして薬液と純水との置換や汚染物質の追い出しなどを確実に行って基板品質を向上させることができる基板処理槽および基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の基板処理槽は、処理液を貯留し、該処理液内に基板を浸漬して所定処理を施す基板処理槽において、基板処理槽内に配され、前記基板処理槽内に処理液を供給する一対の処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルのそれぞれに接続された一対の処理液供給管と、前記処理液供給管のそれぞれの途中に設けられ、前記処理液供給管を流れる処理液の供給圧力を可変させる一対の空気調圧式レギュレータとを有し、前記一対の空気調圧式レギュレータは、処理液の供給圧力を両側で、略サインカーブで経時的に交互に増減するように制御されることを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成により、処理液の供給圧力を可変させる一対の空気調圧式レギュレータが、その処理液の供給圧力が両側で、略サインカーブで経時的に交互に増減するように制御されるので、処理槽内で対流が起こると共にその対流が前記サインカーブに沿って経時的に変化することで、処理液の滞留個所が無くなり薬液の置換や汚染物質の追い出しが確実に行われる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の基板処理槽は、請求項１に記載の基板処理槽において、前記一対の空気調圧式レギュレータには、エアー配管を介してエアー圧力を可変可能な電空レギュレータがそれぞれ接続されていることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、上記一対の空気調圧式レギュレータの、処理液の供給圧力を両側で経時的に交互に増減させる制御が、エアー配管を介してエアー圧力を可変可能な電空レギュレータにより行われるようになる。
【００１２】
さらに、本発明の請求項３に記載の基板処理装置は、基板を処理液に浸漬させてその表面に各種処理を施す基板処理部を有する基板処理装置において、基板処理部に、請求項１または２のいずれかに記載の基板処理槽が設けられたことを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成により、請求項１または２に記載の基板処理槽は、基板処理装置に容易に適応可能であって、基板に対して満遍なく薬液処理や洗浄処理をすることが可能となり、品質の良い基板処理を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態における基板処理槽が適用されている基板処理装置の概略構成を示す断面図である。ここでは、半導体ウエハを被処理基板として、エッチング処理と水洗処理とを単一の装置で行う単槽式の基板処理装置を例に説明する。
【００１５】
図１において、基板処理装置１には、処理液２を貯留するための処理槽３が設けられており、貯留された、例えばフッ酸などの処理液２に基板４が浸漬されることによりエッチングなどの各種処理が施されるようになっている。この処理槽３は、例えば上部が開口し横断面が矩形の箱型に形成され、そして、底面は２つの傾斜面からなる側面視Ｖ字状の谷部を有している。そして、その全体は例えば石英またはＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）などの耐化学薬品性（耐侵食性）を有する樹脂材料から構成されている。
【００１６】
また、この基板処理装置１には基板４を保持して処理槽３に対して昇降することによって、基板４を処理槽３内の処理液２に浸漬または、処理液２から露出させるハンドリング装置５が設けられている。このハンドリング装置５は背板６とこの背板６の下端において背板６に対して、長手方向が垂直に配された３本のアーム部材７からなる基板保持部８を有している。これら３本のアーム部材７の上面にはアーム部材７の長手方向に対して直角方向に伸びる溝部が形成されており、各溝部により基板４がそれぞれ保持されている。また、これらの溝部はアーム部材７の長手方向に複数形成されており、複数の溝部によって複数の基板４がそれぞれの主面が平行になる状態で所定距離を置いて保持されている。
【００１７】
さらに、このハンドリング装置５は処理槽３に対して上昇した状態で図示しない搬送手段から基板４を受け取り、基板処理時にはハンドリング装置５は降下して基板４を処理槽３内の処理液２に浸漬するようになっている。また、基板処理が終了するとハンドリング装置５が上昇して基板４を処理液２から露出させ、この状態で搬送手段が基板４を次工程へと搬送するようになっている。
【００１８】
さらに、この処理槽３の底部には、処理槽３内に処理液２を供給する一対の処理液吐出ノズル９が備えられており、これらの処理液吐出ノズル９も上記処理槽３と同様に石英またはＰＴＦＥなどの耐侵食性のある樹脂材料から構成されている。なお、一対の処理液吐出ノズル９のうち、図１左側に示されているものを第１処理液吐出ノズル９１、右側に示されているものを第２処理液吐出ノズル９２とする。この処理液吐出ノズル９は、それぞれ吐出口１０を有する外管１１と、これに内設され、吐出口１０と略反対側に開口する開口部１２を有する内管１３とを備えた二重管構造となっている。この内管１３は処理液供給システム１４に接続されており、基板４の各種の処理時には、内管１３から外管１１を通じて処理槽３内に処理液２が供給されるとともに、このような処理液２の供給が継続的に行われることにより、処理液２が基板４から脱落したパーティクルなどの汚染物質と共に処理槽３の上部開口部のオーバーフロー面１５を越えてオーバーフローして排出されるようになっている。このとき、内管１３に供給された処理液２は一旦外管１１の内周面に衝突し、その後、吐出口１０を介して処理槽３内に噴出するため、処理槽３内では均一な処理液２の対流が得られるようになっている。
【００１９】
この処理液供給システム１４は、純水の供給源から２方向に分岐して一対の処理液吐出ノズル９に至る処理液供給管１６に、開閉バルブ１７を介して薬液（フッ酸原液）の供給源に接続される薬液供給管１８が接続された構成となっており、基板４の水洗処理時には、上記開閉バルブ１７が閉じられて純水のみが上記処理槽３に供給され、エッチング処理時には、上記開閉バルブ１７が開かれて薬液（フッ酸原液）が純水に混入されることにより所定濃度の薬液が生成されて、処理液供給管１６さらに一対の処理液吐出ノズル９を介して処理槽３内に供給されるようになっている。この２方向に分岐した各処理液供給管１６の途中にはそれぞれ、第１処理液吐出ノズル９１に至る空気調圧式レギュレータ１９、第２処理液吐出ノズル９２に至る空気調圧式レギュレータ２０が設けられており、各処理液供給管１６をそれぞれ通過する処理液の流れる圧力を可変可能に構成している。これらの空気調圧式レギュレータ１９，２０にはそれぞれ、各エアー配管２１，２２をそれぞれ介して、コントローラ２３で制御されてエアー圧力を可変可能な電空レギュレータ２４，２５がそれぞれ接続されており、各処理液供給管１６をそれぞれ通過する処理液の供給圧力がコントローラ２３および電空レギュレータ２４，２５で制御される空気圧によって、第１処理液吐出ノズル９１、第２処理液吐出ノズル９２からの処理液供給量が、経時的に交互に異なるようになっている。これらの電空レギュレータ２４，２５には開閉バルブ２６を介して分岐したエアー配管２７が接続され、各電空レギュレータ２４，２５にそれぞれエアーを供給している。
【００２０】
このとき、コントローラ２３は、電空レギュレータ２４，２５に対してそれぞれが出力する空気圧が図２（ａ）に示すように略サインカーブで経時的に交互に増減する空気圧に制御されている。図２（ａ）に示すように空気圧が制御されると、これに同期して空気調圧式レギュレータ１９，２０で処理液が流れる圧力が可変されることになって、処理液供給管１６さらに第１処理液吐出ノズル９１、第２処理液吐出ノズル９２を介して図２（ｂ）に示すような経時的に交互に異なる処理液流量に制御されて、処理槽３内に供給されるようになっている。
【００２１】
上記構成により、以下、その動作を説明する。
まず、純水の供給源から処理液供給管１６を介して純水が供給され処理液吐出ノズル９から純水が供給される。このとき処理槽３のオーバーフロー面１５を越えて処理槽３内の汚染物質が排出される。
【００２２】
純水が処理槽３からオーバーフローすると、上昇した状態において搬送手段から基板４を受け取ったハンドリング装置５が降下し、基板４を純水に浸漬する。その後、薬液の供給源に接続された開閉バルブ１７を開けて所定濃度の薬液を処理液吐出ノズル９から吐出し処理槽３内の純水を薬液に置換する。この実施形態ではフッ酸を用いることによって基板４にエッチング処理を施す場合を例に説明する。
【００２３】
このとき、コントローラ２３は、各電空レギュレータ２４，２５をそれぞれ介して左右の空気調圧式レギュレータ１９，２０毎に空気圧がそれぞれ図２（ａ）に示すように略サインカーブで経時的に交互に異なるように制御されており、空気調圧式レギュレータ１９，２０をそれぞれ介して一対の第１処理液吐出ノズル９１、第２処理液吐出ノズル９２から図２（ｂ）に示すような経時的に交互に異なる流量の薬液が基板４の左右下方の両側から中央部側に向けて供給される。例えば、時間ｔ１では、電空レギュレータ２４が出力する空気圧が最大であり、電空レギュレータ２５が出力する空気圧が最小になるように制御されており、これに連動して、第１処理液吐出ノズル９１に接続された空気調圧式レギュレータ１９では薬液の流量が最大となり、かつ、第２処理液吐出ノズル９２に接続された空気調圧式レギュレータ２０では薬液の流量が最小となって、図１に示すように、第１処理液吐出ノズル９１から勢い良く薬液が吐出され、第２処理液吐出ノズル９２からは薬液が少ししか出ないことになる。このため、処理槽３内の薬液の流れは大きく第１処理液吐出ノズル９１側から第２処理液吐出ノズル９２側に旋回するように流れることになる。さらに、時間が経過して、例えば、時間ｔ２では、電空レギュレータ２４による空気圧と、電空レギュレータ２５による空気圧とは同等であり、これに連動して、空気調圧式レギュレータ１９による薬液の流量と、空気調圧式レギュレータ２０による薬液の流量とにおいても同等となるので、第１処理液吐出ノズル９１、第２処理液吐出ノズル９２から吐出される薬液の量は等しくなる。よって、処理槽３内の薬液の流れは、図３に示すように、保持されている基板４の下方中央部で当たって上昇することになる。さらに、時間が経過して、例えば、時間ｔ３では、電空レギュレータ２４に対して空気圧が最小となり、電空レギュレータ２５に対しては空気圧が最大になるように制御されており、これに連動して、空気調圧式レギュレータ１９では薬液の流量が最小となり、かつ、空気調圧式レギュレータ２０では薬液の流量が最大となって、図４に示すように、第２処理液吐出ノズル９２から勢い良く薬液が吐出され、第１処理液吐出ノズル９１からは薬液が少ししか出ないことになり、処理槽３内の薬液の流れは大きく第２処理液吐出ノズル９２側から第１処理液吐出ノズル９１側に旋回するように流れることになる。このように、一対の第１処理液吐出ノズル９１と第２処理液吐出ノズル９２とから吐出される薬液の量を経時的に交互に異なるように変化させるため、薬液の流れは大きく第１処理液吐出ノズル９１側から第２処理液吐出ノズル９２側へ旋回するように流れたり、また、その逆に第２処理液吐出ノズル９２側から第１処理液吐出ノズル９１側へ旋回するように流れたりして、処理液の流れ方向（対流）および流れる強さが順次変化してスイングすることになる。このため、従来、滞留しやすかった基板支持部や槽端部などの滞留個所においても、処理液の流れが起こって滞留状態とはならず、これらの滞留個所での純水から薬液への置換や汚染物質の追い出しも良好に行われることになる。このように、処理液の流れ方向がスイングすることで処理槽３内の全ての個所で満遍なく対流が起こるため、薬液によるエッチング処理で生じた汚染物質は、その対流による上昇流と共に効率良く表面に浮いてくる。さらに、薬液の供給が継続して行われるため、薬液が、処理槽３のオーバーフロー面１５を越えてオーバーフローすることで、汚染物質は処理槽３の外部に薬液と共に排出されることになる。
【００２４】
このようにして、一定時間エッチング処理が施されると、次いで、上記処理液供給システム１４の開閉バルブ１７が閉じられて処理槽３内に純水が供給される。純水が供給されると、処理槽３内の薬液がオーバーフローに伴い処理槽３の外部に排出される一方、処理槽３に純水が貯留され、これにより基板４に水洗処理が施される。このときにもエッチング処理時と同様に、純水の流れ方向がスイングするように純水が継続して供給されることにより、処理槽３内の全ての個所で満遍なく対流が起こるため、薬液から純水への置換やパーティクルなどの汚染物質の追い出しも良好に行われて、処理槽３のオーバーフロー面１５から純水がオーバーフローし、水洗処理によって生じたパーティクルなどの汚染物質が処理槽３の外部に純水と共に効率良く排出されることになる。
【００２５】
このような水洗処理が終了すると、上記ハンドリング装置５が上昇し、基板４が搬送手段によって次工程へと搬送される。
【００２６】
なお、本実施形態の基板処理装置１では、本発明に係る基板処理槽３が適用される単槽式の基板処理装置の一例であって、基板処理装置や処理槽の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、単槽式の基板処理装置だけではなく多槽式の基板処理装置に対しても適用可能なことはいうまでもないことである。要は、本願発明の構成は、処理液に基板４を浸漬させて処理を行うタイプの基板処理装置であればよく、１種類または２種類以上の処理を行う基板処理装置に対して容易に適用可能であることはいうまでもないことである。
【００２７】
（第１変形例）
図５は処理槽３の平面図である。前記実施形態の基板処理装置１では、コントローラ２３によって制御される各電空レギュレータ２４，２５さらに空気調圧式レギュレータ１９，２０で処理液が流れる圧力が変化させられて、第１処理液吐出ノズル９１、第２処理液吐出ノズル９２からの処理液流量が交互に経時的に異なるように制御することで、処理槽３の全ての位置で対流させるべく対流方向を順次交互に変化させたが、本第１変形例では、これらの各電空レギュレータ２４，２５および空気調圧式レギュレータ１９，２０の代わりにポンプ３２，３３を用いる。図５に示すようにポンプ３２，３３は処理液の供給源に接続されている。そして、さらにポンプ３２，３３はそれぞれ処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａに接続されており、処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａに処理液を供給する。また、ポンプ３２，３３はコントローラ３１に接続されている。コントローラ３１はポンプ３２，３３の処理液の送出量を制御する。その制御は以下の通りである。すなわち、ポンプ３２の処理液の送出量を増加させているときポンプ３３の処理液の送出量を減少させ、また、一定時間が経過したときは逆にポンプ３２の処理液の送出量を減少させる一方、ポンプ３３の処理液の送出量を増加させる。そして、この制御を連続して行う。これによって、処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａからの処理液の吐出量が交互に経時的に異なるように制御することができ、処理槽３の全ての位置で対流させるべく対流方向を順次交互に変化させることができる。なお、本変形例１ではポンプ３２，３３の送出量を増減させたが、コントローラ３１によってポンプ３２，３３を所定時間毎に交互にスイッチングするように制御してもよい。
【００２８】
（第２変形例）
図６は処理槽３の平面図である。本第２変形例では開閉バルブ群４２，４３が処理液の供給源に接続されている。そして、さらに開閉バルブ群４２，４３はそれぞれ処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａに接続されている。開閉バルブ群４２，４３はそれぞれ、同様の複数の開閉バルブ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ・・および、同様の複数の開閉バルブ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ・・が処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａと処理液の供給源との間で並列に接続されたものである。また、開閉バルブ群４２，４３はコントローラ４１に接続されている。
【００２９】
本第２変形例ではコントローラ４１によって開閉バルブ群４２の内、開いている開閉バルブ数を増加させる一方で開閉バルブ群４３の内、開いている開閉バルブ数を減少させる。そして、一定時間が経過したときは逆に開閉バルブ群４２の内、開いている開閉バルブ数を減少させる一方、開閉バルブ群４３の内、開いている開閉バルブ数を増加させる。このような制御を連続して行うことによって、処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａからの処理液の吐出量が交互に経時的に異なるように制御することができる。なお、開閉バルブ４２ａ〜４２ｃ・・が並列に接続された開閉バルブ群４２と、開閉バルブ４３ａ〜４３ｃ・・が並列に接続された開閉バルブ群４３とを交互に開閉するようにしてもよい。
【００３０】
（第３変形例）
図７は第３変形例に係る基板処理槽の要部拡大図である。本変形例の処理液供給管１６ａは図１の処理液供給管１６途中にある空気調圧式レギュレータ１９，２０を用いずに図１の処理液供給管１６の分岐部分Ａにダンパ５１を設けたものである。該ダンパ５１は駆動部５３によって図７の矢印Ｂのように揺動する。そして、前記駆動部５３にはコントローラ５２が接続されている。前記コントローラ５２は駆動部５３を制御してダンパ５１を揺動させる。こうすることによって、第１処理液吐出ノズル９１、第２処理液吐出ノズル９２からの処理液の吐出量が交互に経時的に異なるように制御することができ、処理槽３の全ての位置で対流させるべく対流方向を順次交互に変化させることができる。この場合、ダンパ５１による流路開口面積を順次増加、減少させるようにしてもよいし、ダンパ５１によって、第１処理液吐出ノズル９１に至る流路と第２処理液吐出ノズル９２に至る流路とを選択的に交互に開閉してもよい。
【００３１】
（第４変形例）
図８は第４変形例にかかる基板処理槽の縦断面図である。本変形例では図６に示す第２変形例のコントローラ４１で制御される開閉バルブ群４２，４３のそれぞれに接続される処理液吐出ノズル９１ａ，９２ａの代わりにコントローラ６１で制御される開閉バルブ６２，６３のそれぞれに接続される第１処理液吐出ノズル９１ｂ、第２処理液吐出ノズル９２ｂおよび、開閉バルブ６４，６５のそれぞれに接続される第１処理液吐出ノズル９１ｃ、第２処理液吐出ノズル９２ｃを上下に２対配設するようにしてもよい。この場合、開閉バルブ６２，６４を一組とし、開閉バルブ６３，６５を一組としてそれぞれ交互に開閉を行ってもよい。また、こうすれば、第１処理液吐出ノズル９１ｂと第３処理液吐出ノズル９１ｃとから吐出される処理液の量と第２処理液吐出ノズル９２ｂと第４処理液吐出ノズル９２ｃとから吐出される処理液の量とが交互に経時的に変化する。
【００３２】
また、最初、すべての開閉バルブ６２，６３，６４，６５を開けた状態から、ある時点では開閉バルブ６２，６４の何れかを開け、かつ開閉バルブ６３，６５の両方を開け、また、一定時間経過後は、その逆に、開閉バルブ６３，６５の何れかを開け、かつ開閉バルブ６２，６４の両方を開けることで処理液の吐出量を経時的に変化させてもよい。
【００３３】
さらに、本実施形態では、処理槽３内の対流方向を経時的に交互に変化させてスイングさせるべく、両側の処理液吐出ノズル９からの処理液吐出圧力（処理液吐出量）を制御したが、この処理液吐出圧力の制御方法の他にも、処理液吐出ノズル９の吐出口１０の開口方向を上下所定角度範囲内で可変制御することによっても、処理槽３内の対流方向を経時的に交互に変化させてスイングさせることができる。この場合には、左右両側の各処理液吐出ノズル９を回動させる新たなる回動機構が必要になると共に、回動部分と固定部分とのシール性や、相互のこすれによるパーティクル対策など、その構成が複雑なものとなる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、処理液の供給圧力を可変させる一対の空気調圧式レギュレータが、その処理液の供給圧力が両側で、略サインカーブで経時的に交互に増減するように制御されるので、処理槽内で満遍なく対流が起こって処理液の滞留個所が無くなり純水と薬液との置換や汚染物質の追い出しを確実に行うことができる。
【００３５】
また、請求項２の発明によれば、一対の空気調圧式レギュレータの、処理液の供給圧力を両側で経時的に交互に増減させる制御が、エアー配管を介してエアー圧力を可変可能な電空レギュレータにより行われるようになるので、処理槽内での対流の方向を変化させることができて、処理槽内の全ての位置でより満遍なく対流させて純水と薬液との置換や汚染物質の追い出しを確実に行うことができる。
【００３６】
さらに、請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の基板処理槽を基板処理装置に容易に適応させることができて、満遍なく薬液処理や洗浄処理をすることができ、品質の良い基板処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における基板処理槽が適用されている基板処理装置の概略構成を示すと共に左対流状態を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１のコントローラによる電空レギュレータの空気圧制御を示す図、（ｂ）は図１の電空レギュレータによる空気調圧式レギュレータの処理液流量制御を示す図である。
【図３】図１の基板処理装置の左右吐出量が同等の状態を示す断面図である。
【図４】図１の基板処理装置の右対流状態を示す断面図である。
【図５】図１の処理液スイング供給システムとは別の例を模式的に示す平面図である。
【図６】図１および図５の処理液スイング供給システムとはさらに別の例を模式的に示す平面図である。
【図７】図１および図５、図６の処理液スイング供給システムとはさらに別の例を模式的に示す平面図である。
【図８】図１および図５〜図７の処理液スイング供給システムとはさらに別の例を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１基板処理装置
２処理液
３処理槽
４基板
９，９ａ，９ｂ，９ｃ処理液吐出ノズル
１０吐出口
１１外管
１３内管
１４処理液供給システム
１６，１６ａ処理液供給管
１７，２６，４２ａ〜４２ｃ・・，４３ａ〜４３ｃ・・，６２〜６５開閉バルブ
１８薬液供給管
１９，２０空気調圧式レギュレータ
２１，２２，２７エアー配管
２３，３１，４１，５２，６１コントローラ
２４，２５電空レギュレータ
３２，３３ポンプ
４２，４３開閉バルブ群
５１ダンパ
５３駆動部
９１第１処理液吐出ノズル
９２第２処理液吐出ノズル
９１ａ，９２ａ処理液吐出ノズル
９１ｂ第１処理液吐出ノズル
９１ｃ第３処理液吐出ノズル
９２ｂ第２処理液吐出ノズル
９２ｃ第４処理液吐出ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a substrate processing tank for storing a processing liquid for immersing a substrate such as a semiconductor wafer for a semiconductor device or a glass substrate for a liquid crystal display and performing various processes such as etching and cleaning on the surface thereof, and the substrate processing tank Relates to a substrate processing apparatus used in the substrate processing unit.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, in a manufacturing process of a precision electronic substrate using a semiconductor wafer for a semiconductor device or a glass substrate for a liquid crystal display, a chemical solution is immersed in a substrate by sequentially immersing the substrate over a plurality of processing tanks each storing various processing solutions. A series of various treatments such as treatment and washing treatment are performed. As this series of various processes, for example, there is a nitride film removal process. This is because a phosphoric acid tank storing a phosphoric acid solution as a chemical solution for removing the nitride film, and phosphoric acid remains on the substrate after the treatment in the phosphoric acid tank. Since the removal of the nitride film proceeds more than necessary, in order to prevent this, a functional water rinsing tank in which phosphoric acid remaining on the substrate is washed away with pure water, a final water rinsing tank for rinsing the substrate more precisely, and a final water rinsing tank A spin dryer or the like that dries the substrate after processing is used. In the functional washing tank, after storing the substrate to which phosphoric acid is adhered, the stored pure water is discharged, and then the substrate is further supplied to supply fresh pure water while the substrate is stored, and then washed again with water. The process of discharging the used pure water is repeated several times to rapidly wash away phosphoric acid adhering to the substrate. The final rinsing tank measures the specific resistance of pure water discharged for use in rinsing and rinses the substrate until it reaches a predetermined specific resistance, thereby precisely washing the substrate. In addition to such a nitride film removal process, a series of various processes include a resist stripping process, an oxide film etching process, a light etching process, and a pre-diffusion cleaning process.
[0003]
  In addition, with respect to such a multi-tank type substrate processing apparatus, as a single tank type substrate processing apparatus, different types of processing liquids are sequentially supplied to the processing tank, for example, different processes such as an etching process and a water washing process. Sequentially using a single treatment tank.
[0004]
  In these chemical tanks such as the multi-tank type phosphoric acid tank, processing tanks such as the functional water washing tank and the final water washing tank, and single tank processing tanks, a plurality of substrates are arranged in a row with their main surfaces facing each other in parallel. It is housed in line. And these several board | substrate is hold | maintained in the state accommodated in the carrier directly or by the board | substrate holding | maintenance part in a processing tank. A pair of tubular processing liquid discharge nozzles are disposed at the bottom of the processing tank with their longitudinal directions oriented in the same direction as the plurality of substrates. A discharge port for discharging the processing liquid is opened in the processing liquid discharge nozzle. The discharge port is opened on the side of the processing liquid discharge nozzle facing the substrate so as to discharge the processing liquid toward the substrate, or the processing liquid is discharged toward the bottom of the processing tank, and the processing liquid is once applied to the bottom of the processing tank. In order to raise slowly, it is opened on the side facing the bottom of the processing tank. In addition, when the bottom surface of the processing tank forms a V-shaped valley portion having two inclined surfaces, the processing liquid discharged from the pair of processing liquid discharge nozzles is discharged along the inclined surfaces. In some cases, the discharge port is opened in the inclined direction of the inclined surface in order to cause the processing liquid to join and rise at the deepest part of the part.
[0005]
  The processing liquid supplied as described above overflows from the opening at the top of the processing tank. At this time, contaminants such as particles generated by the treatment are discharged out of the treatment tank together with the treatment liquid.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in the conventional substrate processing tank, for example, the vicinity of the substrate holding part and the outer peripheral part of the bottom surface, that is, the corner part formed by the bottom surface and the side surface in the processing tank is a staying place where the flow of the processing liquid is slow. However, there was a problem that the substrate quality was affected by the replacement of the chemical solution with pure water and the expulsion of contaminants.
[0007]
  The present invention solves the above-described conventional problems, and can eliminate substrate retention of processing liquid, and can reliably perform replacement of chemical liquid with pure water, purge of contaminants, and the like to improve substrate quality. An object is to provide a tank and a substrate processing apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The substrate processing tank according to claim 1 of the present invention is a substrate processing tank for storing a processing liquid and immersing the substrate in the processing liquid to perform a predetermined processing. A pair of treatment liquid discharge nozzles for supplying a treatment liquid into the tank, a pair of treatment liquid supply pipes connected to each of the treatment liquid discharge nozzles, and a part of the treatment liquid supply pipe, A pair of air pressure regulators that vary the supply pressure of the treatment liquid flowing through the liquid supply pipe, and the pair of air pressure regulators controls the supply pressure of the treatment liquid on both sides.With an approximate sine curveIt is characterized by being controlled to increase or decrease alternately with time.
[0009]
  With the above configuration, a pair of air pressure regulators that vary the supply pressure of the treatment liquid can be used on both sides.With an approximate sine curveSince it is controlled to increase and decrease alternately with time, convection occurs in the treatment tank and the convectionAlong the sine curveBy changing with the passage of time, the staying place of the treatment liquid is eliminated, and the replacement of the chemical liquid and the purge of the pollutants are surely performed.
[0010]
  Moreover, the substrate processing tank of Claim 2 of this inventionThe substrate processing tank of Claim 1 WHEREIN: The electropneumatic regulator which can vary an air pressure is connected to said pair of air pressure regulation regulator via air piping, respectively.It is characterized by this.
[0011]
  According to the above configurationThen, the control for alternately increasing / decreasing the supply pressure of the treatment liquid with time on both sides of the pair of air pressure regulators is performed by an electropneumatic regulator capable of changing the air pressure via the air pipe. .
[0012]
  Furthermore, a substrate processing apparatus according to claim 3 of the present invention is a substrate processing apparatus having a substrate processing unit that immerses a substrate in a processing solution and performs various processes on the surface thereof. The substrate processing tank according to any one of 2 is provided.
[0013]
  With the above-described configuration, the substrate processing tank according to claim 1 or 2 can be easily applied to a substrate processing apparatus, can perform chemical processing and cleaning processing evenly on the substrate, and has a high quality substrate. Processing can be performed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus to which a substrate processing tank in one embodiment of the present invention is applied. Here, a single-wafer type substrate processing apparatus will be described as an example in which a semiconductor wafer is used as a substrate to be processed, and an etching process and a water washing process are performed with a single apparatus.
[0015]
  In FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 is provided with a processing tank 3 for storing a processing liquid 2, and etching is performed by immersing the substrate 4 in the stored processing liquid 2 such as hydrofluoric acid. Various processes such as these are applied. The processing tank 3 is formed, for example, in a box shape having an opening at the top and a rectangular cross section, and the bottom surface has a V-shaped valley portion including two inclined surfaces in a side view. The whole is, for example, quartz or PTFE (polytetrafluoroethylene), PVDF (vinylidene fluoride), PEEK (polyetheretherketone), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer resin) and the like. It is made of a resin material having chemical properties (erosion resistance).
[0016]
  Further, the substrate processing apparatus 1 holds the substrate 4 and moves up and down with respect to the processing tank 3, so that the substrate 4 is immersed in the processing liquid 2 in the processing tank 3 or exposed from the processing liquid 2. Is provided. The handling device 5 includes a back plate 6 and a substrate holding portion 8 including three arm members 7 whose longitudinal direction is perpendicular to the back plate 6 at the lower end of the back plate 6. Grooves extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm member 7 are formed on the upper surfaces of the three arm members 7, and the substrate 4 is held by each groove. Further, a plurality of these groove portions are formed in the longitudinal direction of the arm member 7, and the plurality of substrates 4 are held by the plurality of groove portions at a predetermined distance in a state where their main surfaces are parallel to each other.
[0017]
  Further, the handling apparatus 5 receives the substrate 4 from a transfer means (not shown) while being raised with respect to the processing tank 3, and the handling apparatus 5 is lowered during the substrate processing to immerse the substrate 4 in the processing liquid 2 in the processing tank 3. It is supposed to be. Further, when the substrate processing is completed, the handling device 5 is raised to expose the substrate 4 from the processing liquid 2, and in this state, the transfer means transfers the substrate 4 to the next process.
[0018]
  Further, a pair of processing liquid discharge nozzles 9 for supplying the processing liquid 2 into the processing tank 3 are provided at the bottom of the processing tank 3, and these processing liquid discharge nozzles 9 are also similar to the processing tank 3. It is made of an erosion-resistant resin material such as quartz or PTFE. Of the pair of treatment liquid discharge nozzles 9, the one shown on the left side of FIG. 1 is the first treatment liquid discharge nozzle 91, and the one shown on the right side is the second treatment liquid discharge nozzle 92. The treatment liquid discharge nozzle 9 includes a double tube including an outer tube 11 having a discharge port 10 and an inner tube 13 provided in the outer tube 11 and having an opening 12 that opens substantially opposite to the discharge port 10. It has a structure. The inner pipe 13 is connected to the processing liquid supply system 14, and the processing liquid 2 is supplied from the inner pipe 13 through the outer pipe 11 into the processing tank 3 during various processing of the substrate 4. By continuously supplying the liquid 2, the processing liquid 2 overflows the overflow surface 15 of the upper opening of the processing tank 3 and is discharged together with contaminants such as particles dropped from the substrate 4. It has become. At this time, the processing liquid 2 supplied to the inner pipe 13 once collides with the inner peripheral surface of the outer pipe 11 and then ejects into the processing tank 3 through the discharge port 10. Convection of the treatment liquid 2 can be obtained.
[0019]
  This processing liquid supply system 14 supplies chemical liquid (hydrofluoric acid stock solution) via an open / close valve 17 to a processing liquid supply pipe 16 branched in two directions from a pure water supply source to reach a pair of processing liquid discharge nozzles 9. The chemical solution supply pipe 18 connected to the source is connected, and when the substrate 4 is washed with water, the open / close valve 17 is closed and only pure water is supplied to the treatment tank 3, and during the etching process, When the on-off valve 17 is opened and a chemical solution (hydrofluoric acid stock solution) is mixed into pure water, a chemical solution having a predetermined concentration is generated, and the treatment tank is supplied through the treatment solution supply pipe 16 and the pair of treatment solution discharge nozzles 9. 3 is supplied. An air pressure regulator 19 that reaches the first treatment liquid discharge nozzle 91 and an air pressure regulator 20 that reaches the second treatment liquid discharge nozzle 92 are provided in the middle of each of the treatment liquid supply pipes 16 branched in the two directions. The pressure of the processing liquid flowing through each processing liquid supply pipe 16 can be varied. These air pressure regulators 19 and 20 are connected to electropneumatic regulators 24 and 25, respectively, which are controlled by the controller 23 and can vary the air pressure via the air pipes 21 and 22, respectively. The processing liquid supplied from the first processing liquid discharge nozzle 91 and the second processing liquid discharge nozzle 92 is controlled by the air pressure controlled by the controller 23 and the electropneumatic regulators 24 and 25, respectively. The supply amount is alternately changed over time. The electropneumatic regulators 24 and 25 are connected to an air pipe 27 branched through an opening / closing valve 26 to supply air to the electropneumatic regulators 24 and 25, respectively.
[0020]
  At this time, the controller 23 is controlled so that the air pressure output to the electropneumatic regulators 24 and 25 alternately increases and decreases with time in a substantially sine curve as shown in FIG. When the air pressure is controlled as shown in FIG. 2A, the pressure at which the processing liquid flows is varied by the air pressure regulators 19 and 20 in synchronization with this, so that the processing liquid supply pipe 16 is further As shown in FIG. 2 (b), the processing liquid flow rate is controlled to be alternately different through time through the first processing liquid discharge nozzle 91 and the second processing liquid discharge nozzle 92 so as to be supplied into the processing tank 3. It has become.
[0021]
  The operation of the above configuration will be described below.
  First, pure water is supplied from a pure water supply source via the processing liquid supply pipe 16, and pure water is supplied from the processing liquid discharge nozzle 9. At this time, the contaminant in the processing tank 3 is discharged beyond the overflow surface 15 of the processing tank 3.
[0022]
  When the pure water overflows from the treatment tank 3, the handling device 5 that has received the substrate 4 from the conveying means in the raised state descends, and the substrate 4 is immersed in the pure water. Thereafter, the on-off valve 17 connected to the chemical liquid supply source is opened to discharge a chemical liquid having a predetermined concentration from the processing liquid discharge nozzle 9 to replace the pure water in the processing tank 3 with the chemical liquid. In this embodiment, a case where the substrate 4 is etched by using hydrofluoric acid will be described as an example.
[0023]
  At this time, the controller 23 alternately changes the air pressure with time in a substantially sine curve as shown in FIG. 2A for each of the left and right air pressure regulators 19 and 20 via the electropneumatic regulators 24 and 25, respectively. It is controlled so as to be different, and is alternately changed over time from the pair of the first processing liquid discharge nozzle 91 and the second processing liquid discharge nozzle 92 through the air pressure regulators 19 and 20, respectively, as shown in FIG. The chemicals having different flow rates are supplied from the left and right lower sides of the substrate 4 toward the center side. For example, at time t1, the air pressure output from the electropneumatic regulator 24 is controlled to be the maximum, and the air pressure output from the electropneumatic regulator 25 is controlled to be the minimum. The air pressure regulator 19 connected to 91 has the maximum chemical flow rate, and the air pressure regulator 20 connected to the second processing liquid discharge nozzle 92 has the minimum chemical flow rate, as shown in FIG. As described above, the chemical liquid is ejected vigorously from the first processing liquid ejection nozzle 91, and only a little chemical liquid is ejected from the second processing liquid ejection nozzle 92. For this reason, the flow of the chemical solution in the treatment tank 3 flows so as to swivel from the first treatment liquid discharge nozzle 91 side to the second treatment liquid discharge nozzle 92 side. Further, after time has elapsed, for example, at time t2, the air pressure by the electropneumatic regulator 24 is equal to the air pressure by the electropneumatic regulator 25. In conjunction with this, the flow rate of the chemical solution by the air pressure regulator 19 is increased. Since the chemical flow rate by the air pressure regulator 20 is the same, the amounts of the chemical liquid discharged from the first processing liquid discharge nozzle 91 and the second processing liquid discharge nozzle 92 are equal. Therefore, as shown in FIG. 3, the flow of the chemical solution in the processing tank 3 hits at the lower center portion of the held substrate 4 and rises. Further, when time elapses, for example, at time t3, the air pressure is controlled to be minimum for the electropneumatic regulator 24 and the air pressure is controlled to be maximum for the electropneumatic regulator 25. Thus, the flow rate of the chemical solution is minimized in the air pressure regulator 19 and the flow rate of the chemical solution is maximized in the air pressure regulator 20, and as shown in FIG. Thus, only a small amount of chemical liquid comes out from the first processing liquid discharge nozzle 91, and the flow of the chemical liquid in the processing tank 3 is large, and the first processing liquid discharge nozzle 91 side from the second processing liquid discharge nozzle 92 side. It will flow to turn. As described above, since the amount of the chemical liquid discharged from the pair of first processing liquid discharge nozzle 91 and the second processing liquid discharge nozzle 92 is changed alternately with time, the flow of the chemical liquid is greatly increased in the first process. Flow from the liquid discharge nozzle 91 side to turn to the second processing liquid discharge nozzle 92 side, and conversely flow to turn from the second processing liquid discharge nozzle 92 side to the first processing liquid discharge nozzle 91 side. As a result, the flow direction (convection) and the flow strength of the processing liquid change sequentially and swing. For this reason, the flow of the processing liquid does not occur in the staying portions such as the substrate support portion and the tank end portion, which have been easy to stay, so that the staying state does not occur, and the pure water is replaced with the chemical solution in these staying portions. And the expulsion of pollutants will be performed well. In this way, convection occurs evenly at all locations in the treatment tank 3 by swinging the flow direction of the treatment liquid, so that the contaminants generated by the etching process using the chemical solution are efficiently brought to the surface together with the upward flow caused by the convection. Floating. Further, since the chemical liquid is continuously supplied, the chemical liquid overflows beyond the overflow surface 15 of the processing tank 3, so that the contaminant is discharged together with the chemical liquid to the outside of the processing tank 3.
[0024]
  When the etching process is performed for a certain time in this way, the open / close valve 17 of the processing liquid supply system 14 is then closed and pure water is supplied into the processing tank 3. When pure water is supplied, the chemical solution in the processing tank 3 is discharged to the outside of the processing tank 3 due to overflow, while the pure water is stored in the processing tank 3, whereby the substrate 4 is washed with water. . At this time, as in the etching process, pure water is continuously supplied so that the flow direction of the pure water swings, so that convection occurs evenly at all points in the processing tank 3. The replacement with pure water and the expulsion of contaminants such as particles are also performed well, the pure water overflows from the overflow surface 15 of the treatment tank 3, and the contaminants such as particles generated by the water washing treatment are outside the treatment tank 3. The water is efficiently discharged together with pure water.
[0025]
  When such a water washing process is completed, the handling device 5 is raised, and the substrate 4 is transferred to the next process by the transfer means.
[0026]
  The substrate processing apparatus 1 of the present embodiment is an example of a single tank type substrate processing apparatus to which the substrate processing tank 3 according to the present invention is applied, and the specific configuration of the substrate processing apparatus and the processing tank is as follows. Modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention. For example, it is needless to say that the present invention can be applied not only to a single tank type substrate processing apparatus but also to a multi tank type substrate processing apparatus. In short, the configuration of the present invention may be any substrate processing apparatus that performs processing by immersing the substrate 4 in a processing solution, and can be easily applied to a substrate processing apparatus that performs one type or two or more types of processing. It goes without saying that it is possible.
[0027]
(First modification)
  FIG. 5 is a plan view of the treatment tank 3. In the substrate processing apparatus 1 of the above-described embodiment, the pressure at which the processing liquid flows is changed by the electropneumatic regulators 24 and 25 controlled by the controller 23 and the air pressure regulators 19 and 20, and the first processing liquid discharge nozzle 91 is changed. By controlling the flow rate of the treatment liquid from the second treatment liquid discharge nozzle 92 to alternately vary with time, the convection direction was changed alternately in order to allow convection at all positions in the treatment tank 3. In the first modification, pumps 32 and 33 are used instead of the electropneumatic regulators 24 and 25 and the air pressure regulators 19 and 20. As shown in FIG. 5, the pumps 32 and 33 are connected to a processing liquid supply source. Further, the pumps 32 and 33 are connected to the processing liquid discharge nozzles 91a and 92a, respectively, and supply the processing liquid to the processing liquid discharge nozzles 91a and 92a. The pumps 32 and 33 are connected to the controller 31. The controller 31 controls the amount of processing liquid delivered from the pumps 32 and 33. The control is as follows. That is, when the processing liquid delivery amount of the pump 32 is increased, the processing liquid delivery amount of the pump 33 is decreased, and when a certain time has elapsed, the processing liquid delivery amount of the pump 32 is decreased. On the other hand, the amount of processing liquid delivered from the pump 33 is increased. And this control is performed continuously. As a result, it is possible to control the discharge amount of the processing liquid from the processing liquid discharge nozzles 91a and 92a to be alternately different with time, and the convection direction is changed alternately and sequentially so as to cause convection at all positions in the processing tank 3. Can be made. In addition, although the delivery amount of the pumps 32 and 33 was increased / decreased in this modification 1, you may control so that the pumps 32 and 33 may be switched alternately by the controller 31 for every predetermined time.
[0028]
(Second modification)
  FIG. 6 is a plan view of the treatment tank 3. In the second modified example, the open / close valve groups 42 and 43 are connected to a processing liquid supply source. Further, the open / close valve groups 42 and 43 are connected to the treatment liquid discharge nozzles 91a and 92a, respectively. Each of the open / close valve groups 42 and 43 includes a plurality of similar open / close valves 42a, 42b, 42c,... And a plurality of similar open / close valves 43a, 43b, 43c,. It is connected in parallel with the source. The open / close valve groups 42 and 43 are connected to the controller 41.
[0029]
  In the second modification, the controller 41 increases the number of open / closed valves in the open / close valve group 42 while decreasing the number of open / closed valves in the open / close valve group 43. When a certain period of time has elapsed, the number of open on-off valves in the on-off valve group 42 is decreased, while the number of open on-off valves in the on-off valve group 43 is increased. By performing such control continuously, the discharge amount of the processing liquid from the processing liquid discharge nozzles 91a and 92a can be controlled to be alternately different with time. Alternatively, the open / close valve group 42 to which the open / close valves 42a to 42c... Are connected in parallel and the open / close valve group 43 to which the open / close valves 43a to 43c.
[0030]
(Third Modification)
  FIG. 7 is an enlarged view of a main part of a substrate processing tank according to a third modification. The treatment liquid supply pipe 16a of this modification is provided with a damper 51 at the branch portion A of the treatment liquid supply pipe 16 in FIG. 1 without using the air pressure regulators 19 and 20 in the middle of the treatment liquid supply pipe 16 in FIG. Is. The damper 51 swings as indicated by an arrow B in FIG. A controller 52 is connected to the drive unit 53. The controller 52 controls the drive unit 53 to swing the damper 51. By doing so, it is possible to control the discharge amount of the treatment liquid from the first treatment liquid discharge nozzle 91 and the second treatment liquid discharge nozzle 92 to alternately vary with time, and at all positions of the treatment tank 3. The convection direction can be alternately changed in order to allow convection. In this case, the opening area of the flow path by the damper 51 may be increased or decreased sequentially, or the flow path to the first processing liquid discharge nozzle 91 and the flow path to the second processing liquid discharge nozzle 92 by the damper 51. And may be selectively opened and closed alternately.
[0031]
(Fourth modification)
  FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a substrate processing tank according to a fourth modification. In this modification, the opening / closing valve 62 controlled by the controller 61 is used instead of the treatment liquid discharge nozzles 91a, 92a connected to the opening / closing valve groups 42, 43 controlled by the controller 41 of the second modification shown in FIG. , 63 are connected to the first processing liquid discharge nozzle 91b, the second processing liquid discharge nozzle 92b, and the first processing liquid discharge nozzle 91c, the second processing liquid discharge nozzle connected to the open / close valves 64, 65, respectively. Two pairs of 92c may be arranged vertically. In this case, the opening / closing valves 62 and 64 may be set as one set, and the opening / closing valves 63 and 65 may be set as one set and alternately opened and closed. In this case, the amount of the processing liquid discharged from the first processing liquid discharge nozzle 91b and the third processing liquid discharge nozzle 91c and the second processing liquid discharge nozzle 92b and the fourth processing liquid discharge nozzle 92c are discharged. The amount of the processing solution to be changed alternately with time.
[0032]
  In addition, from a state in which all of the opening / closing valves 62, 63, 64, 65 are initially opened, at a certain time, one of the opening / closing valves 62, 64 is opened and both of the opening / closing valves 63, 65 are opened. On the contrary, after the lapse of time, the discharge amount of the processing liquid may be changed with time by opening one of the opening / closing valves 63 and 65 and opening both the opening / closing valves 62 and 64.
[0033]
  Furthermore, in the present embodiment, the processing liquid discharge pressure (processing liquid discharge amount) from the processing liquid discharge nozzles 9 on both sides is controlled so that the convection direction in the processing tank 3 is alternately changed with time to swing. In addition to the method for controlling the treatment liquid discharge pressure, the convection direction in the treatment tank 3 can be changed over time by variably controlling the opening direction of the discharge port 10 of the treatment liquid discharge nozzle 9 within a predetermined vertical angle range. It is possible to swing by changing alternately. In this case, a new rotation mechanism for rotating the treatment liquid discharge nozzles 9 on both the left and right sides is required, and the sealing performance between the rotation portion and the fixed portion, the particle countermeasures due to mutual rubbing, etc. The configuration is complicated.
[0034]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, the pair of air pressure regulators that vary the supply pressure of the treatment liquid has the supply pressure of the treatment liquid on both sides.With an approximate sine curveSince it is controlled so as to increase and decrease alternately with time, convection occurs evenly in the processing tank, and the staying place of the processing liquid is eliminated, so that the replacement of pure water with the chemical liquid and the expulsion of contaminants can be performed reliably.
[0035]
  According to the invention of claim 2,Since the control of the pair of air pressure regulators to increase or decrease the supply pressure of the processing liquid alternately over time is performed by an electropneumatic regulator that can vary the air pressure via the air piping,The direction of convection in the treatment tank can be changed, and convection can be performed more evenly at all positions in the treatment tank, so that the replacement of pure water with the chemical solution and the discharge of contaminants can be performed reliably.
[0036]
  Furthermore, according to the invention of claim 3, the substrate processing tank according to claim 1 or 2 can be easily adapted to the substrate processing apparatus, and the chemical solution processing and the cleaning processing can be performed evenly. Good substrate processing can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus to which a substrate processing tank according to an embodiment of the present invention is applied and showing a left convection state.
2A is a diagram showing air pressure control of the electropneumatic regulator by the controller of FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing process liquid flow control of the air pressure regulator by the electropneumatic regulator of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view showing a state in which the left and right discharge amounts of the substrate processing apparatus of FIG. 1 are equivalent. FIG.
4 is a cross-sectional view showing a right convection state of the substrate processing apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a plan view schematically showing another example of the processing liquid swing supply system of FIG. 1;
6 is a plan view schematically showing still another example of the treatment liquid swing supply system of FIGS. 1 and 5. FIG.
7 is a plan view schematically showing still another example of the treatment liquid swing supply system of FIGS. 1, 5, and 6. FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view schematically showing still another example of the processing liquid swing supply system shown in FIGS. 1 and 5 to 7;
[Explanation of symbols]
  1 Substrate processing equipment
  2 Treatment liquid
  3 treatment tank
  4 Substrate
  9, 9a, 9b, 9c Processing liquid discharge nozzle
  10 Discharge port
  11 Outer pipe
  13 Inner pipe
  14 Treatment liquid supply system
  16, 16a Treatment liquid supply pipe
  17, 26, 42a to 42c, 43a to 43c, 62 to 65 Open / close valve
  18 Chemical supply pipe
  19, 20 Air pressure regulator
  21, 22, 27 Air piping
  23, 31, 41, 52, 61 Controller
  24, 25 Electropneumatic regulator
  32, 33 pump
  42, 43 Open / close valve group
  51 Damper
  53 Drive unit
  91 First treatment liquid discharge nozzle
  92 Second treatment liquid discharge nozzle
  91a, 92a Treatment liquid discharge nozzle
  91b First treatment liquid discharge nozzle
  91c Third treatment liquid discharge nozzle
  92b Second treatment liquid discharge nozzle
  92c Fourth treatment liquid discharge nozzle

Claims

In a substrate processing tank for storing a processing solution and immersing the substrate in the processing solution to perform a predetermined process,
A pair of processing liquid discharge nozzles arranged in the substrate processing tank and supplying the processing liquid into the substrate processing tank, a pair of processing liquid supply pipes connected to each of the processing liquid discharge nozzles, and the processing liquid supply A pair of air pressure regulators that are provided in the middle of each of the pipes and vary the supply pressure of the processing liquid flowing through the processing liquid supply pipe;
The pair of air pressure regulators is controlled so that the supply pressure of the processing liquid is alternately increased and decreased over time with a substantially sine curve on both sides.

The substrate processing tank according to claim 1,
An electropneumatic regulator capable of changing air pressure is connected to each of the pair of air pressure regulators through an air pipe.

In a substrate processing apparatus having a substrate processing unit that immerses a substrate in a processing solution and performs various processing on the surface thereof,
A substrate processing apparatus, wherein the substrate processing section is provided with the substrate processing tank according to claim 1.