JP4861970B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＣＤ、ＰＤＰ用ガラス基板および半導体基板等の基板に処理液を供給して各種処理を施す基板処理装置に関するものである。

従来から、基板を搬送しながらその表面に各種処理液を供給することにより所定のプロセス処理を基板に施すことが行われており、例えば特許文献１には、薬液処理後の基板を処理槽内で搬送しながら、液ナイフ（スリットノズル）およびシャワーノズルにより順次基板に洗浄液を供給して洗浄処理を施すものが開示されている。

この装置では、搬入されて来る基板に対し、まず液ナイフにより搬送方向上流側から下流側に向かって斜め方向に帯状（基板搬送方向と直交する方向に沿って幅を有する状態）の洗浄液を吐出させ、これにより基板の先端側から順に、薬液反応を迅速に、かつ基板の幅方向に均一に終息させ、その後、シャワーノズルから吐出される洗浄液により基板に仕上げ洗浄を施す構成となっている。
特開２００４−２７３９８４号公報

上記のような従来装置では、各ノズルから洗浄液を吐出させ、この状態で基板Ｓを処理槽内に搬入して洗浄処理を基板に施す。ところが、各ノズルから洗浄液を吐出させると、搬送ローラや処理槽内底部に洗浄液が当たって飛散することによりミスト（ミスト状の洗浄液）が発生し、次のような不都合を招くことが考えられる。

すなわち、発生したミストが基板の搬入口側にも拡散し、液ナイフによる洗浄液の供給地点よりも上流側で、基板にミストが付着することが考えられる。このような場合には、本来の処理開始位置（洗浄液の供給地点）よりも上流側で薬液の一部が早期に置換されるため、基板面内での薬液反応時間の均一性が損なわれるおそれがある。従って、このような不都合を未然に回避することが求められる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、所定の液供給地点に基板が到達する以前に、ミスト状の処理液が基板に付着することを防止し、これによって基板の品質向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の基板処理装置は、搬入された基板を搬出口へ向かわせる搬送経路を有する処理槽を備え、この処理槽内で基板を搬送しながら当該基板に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置において、前記処理槽の搬入側に設けられ、搬入されてきた基板の上面全幅に亘って搬送方向上流側から下流側に向かって垂直方向に対して斜め方向に処理液を吐出するノズル部材と、前記ノズル部材から吐出される処理液の軌道上であって前記搬送経路の下方に備えられ、基板の非搬送状態において前記処理液を受けつつ下流側に案内する前記搬送経路に沿う液受け面をもつ液受け板と、この液受け板に連続して前記搬送経路の下方に設けられ、前記搬送経路のうち少なくとも液受け板よりも前記搬送方向上流側部分へのミスト状処理液の拡散を防止する遮蔽板と、を備えているものである。

この構成によると、基板が処理液の供給地点に到達する以前に、ミスト（ミスト状の処理液）が基板に付着することを有効に防止することができる。すなわち、基板の非搬送状態では、ノズル部材から吐出される処理液は、搬送経路に沿って設けられた液受け板（液受け面）で受けられ、この液受け板に沿って下流側に案内されつつ処理槽の内底部に流下することとなる。この際、ノズル部材から吐出される処理液により当該ノズル部材と液受け板との間に液カーテンが形成されており、そのため、搬送経路上において処理液の供給地点よりも上流側へのミストの拡散がこの液カーテンにより防止されることとなる。また、基板の搬送経路下方には、液受け板に連続して遮蔽板が設けられているので、処理槽内底部で発生したミストが、搬送経路のうち少なくとも液受け板よりも搬送方向上流側部分へ拡散することが防止される。従って、基板が前記供給地点に到達する前に、当該基板にミストが付着することが有効に防止されることとなる。

なお、この場合、処理液は、基板搬送方向上流側から下流側に向かって鉛直方向に対して斜め方向に吐出されており、他方、液受け板は、搬送経路に沿った液受け面で前記処理液を受けるので、液受け面で受けた処理液は円滑に下流側に案内されることとなり飛散することがない。従って、液受け板の部分でミストが発生し、これが上流側に拡散して基板に付着するという不都合を伴うことはない。

上記の構成において、前記処理槽内に、基板を搬送するための複数の搬送ローラが所定の間隔で基板搬送方向に配置されるものでは、前記ノズル部材は、隣接する搬送ローラの間に向かって処理液を吐出するように構成され、前記液受け板は、前記搬送ローラの間で処理液を受けるように配置されているのが好適である。

この構成によれば、ノズル部材から吐出された処理液が直接搬送ローラに当たることを避けることができるため、より良好な液カーテンを形成することが可能となる。その結果、処理液の供給地点より上流側へのミストの拡散をより良好に防止することが可能となる。

遮蔽板の具体的な構成は種々考えられるが、例えば、前記遮蔽板は、処理槽の内底部から垂直方向に沿って設けられその上端が前記液受け板に連続しているものでもよいし、処理槽における基板搬入側の壁面から前記搬送経路に沿って設けられ、前記搬送方向における下流側端部が前記液受け板に連続しているものでもよい。

なお、この装置は、前記ノズル部材を第１ノズル部材としたときに、この第１ノズル部材とは別に、当該第１ノズル部材よりも基板搬送方向下流側において搬送中の基板に向かって液滴状に処理液を吐出する第２ノズル部材が前記処理槽内に設けられているものについても有用である。

すなわち、第２ノズル部材を有する構成では、第２ノズル部材から吐出された処理液によっても多くのミストが発生するが、上記のような装置構成によれば、そのようなミストについても搬送方向上流側部分への拡散が防止される。

請求項１〜５に係る基板処理装置によると、基板が処理液の供給地点に到達する以前に、ミスト状の処理液が基板に付着することを有効に防止することができ、これによって基板の品質向上を図ることができる。

本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。

＜ 第１の実施の形態 ＞
図１は、本発明に係る基板処理装置を断面図で概略的に示している。この図に示す基板処理装置１は、基板Ｓを図中の矢印方向に水平姿勢で搬送しながら、前工程で薬液処理（例えばエッチング処理）が施された当該基板Ｓに対して洗浄処理を施すものである。

基板処理装置１は、同図に示すように略密閉された処理室１０（本発明に係る処理槽に相当する）を有している。この処理室１０には、複数の搬送ローラ１４が所定間隔で配備されており、これら搬送ローラ１４によって構成される搬送経路に沿って基板Ｓが水平姿勢で搬送されるようになっている。なお、図中符号１２ａは、処理室１０の側壁に形成される基板Ｓの搬入口を示し、また、符号１２ｂは、同搬出口を示している。

前記処理室１０の内部には、基板Ｓに対してリンス液（当例では純水；本発明の処理液に相当する）を供給するための２種類の液ノズルが配備されている。具体的には、搬入口１２ａの直ぐ近傍に液ナイフ１６（本発明に係る第１ノズル部材に相当する）が配備され、この液ナイフ１６の下流側（同図では右側）にシャワーノズル１８ａ，１８ｂ（本発明に係る第２ノズル部材に相当する）が配備されている。

前記液ナイフ１６は、処理室１０の壁面等に図外の取付け用アームを介して固定されている。この液ナイフ１６は、基板Ｓの搬送経路の幅方向（基板Ｓの搬送方向と直交する方向；同図では紙面に直交する方向）に細長で、かつ、その長手方向に連続的に延びる細長の吐出口をもつ所謂スリットノズルからなり、吐出口を斜め下向きにした状態で搬送ローラ１４の上部に配置されている。これによって、液ナイフ１６から基板Ｓに対して、その搬送方向上流側から下流側に向かって垂直方向に対して斜め下向きにリンス液を帯状（搬送方向と直交する方向に沿って幅を有する状態）に吐出する構成となっている。なお、図２に示すように、液ナイフ１６による基板Ｓに対するリンス液の供給地点Ｐは、隣接する搬送ローラ１４の間の部分に設定されている。

液ナイフ１６から吐出されるリンス液の軌道上、より具体的には当該リンス液の基板への供給地点Ｐであって、基板Ｓの搬送経路（以下、単に搬送経路という）の下方には、処理室１０のうち搬送経路下方の空間を上流側と下流側とに仕切る仕切板３２が設けられている。この仕切板３２は、図２に示すように、処理室１０の内底部から略垂直に立ち上がる立ち上がり部３２ａ（本発明に係る遮蔽板に相当する）と、この立ち上がり部３２ａの上端から前記搬送経路に沿って下流側に水平に延びる水平部３２ｂ（本発明に係る液受け板に相当する）とを有した逆Ｌ字型の形状を有している。水平部３２ｂは、その上面（本発明に係る液受け面に相当する）が平坦で、かつ当該上面が搬送経路の直ぐ下方に位置するように形成されており、基板Ｓの非搬送状態では、前記液ナイフ１６から吐出されるリンス液をこの水平部３２ｂの上面で受けるように構成されている。

一方、前記シャワーノズル１８ａ，１８ｂは、搬送ローラ１４を挟んで上下両側に配置されており、例えばマトリクス状に配備されたノズル口からそれぞれ液滴状にリンス液を吐出して基板Ｓに吹き付ける構成となっている。

なお、リンス液は、図１に示すように処理室１０の下方に配置されたタンク２０に貯溜されており、ポンプ２２の作動により導出管２４を通じてタンク２０から導出され、この導出管２４から分岐する供給管２６〜２８を通じてそれぞれ液ナイフ１６および各シャワーノズル１８ａ，１８ｂに供給される構成となっている。各供給管２６〜２８にはそれぞれ、開閉バルブＶ１〜Ｖ３が介設されており、これら開閉バルブＶ１〜Ｖ３の操作により液ナイフ１６等によるリンス液の供給・停止、あるいは供給量が制御される。

また、前記処理室１０には、その内底部に漏斗状の回収パン（図示省略）が設けられており、使用済みのリンス液がこの回収パンにより収集されながら回収管３０を通じて前記タンク２０に戻されるようになっている。つまり、この基板処理装置１では、タンク２０と液ナイフ１６等との間でリンス液を循環させながら繰り返し使用するようにリンス液の給排系統が構成されている。

図示を省略するが、この基板処理装置１にはコントローラが設けられており、搬送ローラ１４の駆動や前記開閉バルブＶ１〜Ｖ３の切換え操作がこのコントローラにより統括的に制御されるように構成されている。例えばこの装置１では、図１に示すように、処理室１０外の前記搬入口１２ａよりもやや上流側と、処理室１０内の前記搬出口１２ｂの近傍とにそれぞれ基板Ｓを検知するセンサ（第１センサ４２，第２センサ４４という）が配置されおり、コントローラは、これらセンサ４２，４４による基板Ｓの検知に基づき開閉バルブＶ１〜Ｖ３を開閉制御するように構成されている。

次に、この基板処理装置による基板Ｓの洗浄処理についてその作用効果と共に説明する。

この基板処理装置では、第１センサ４２により基板Ｓが検出されるまでは、各開閉バルブＶ１〜Ｖ４が閉止（ＯＦＦ）され、従って、液ナイフ１６及びシャワーノズル１８ａ，１８ｂによるリンス液の供給は停止されている。

そして、基板Ｓが搬送され、その先端が第１センサ４２により検出されると、開閉バルブＶ１〜Ｖ３が閉止（ＯＦＦ）から開放（ＯＮ）に切換えられ、これにより液ナイフ１６およびシャワーノズル１８ａ，１８ｂからのリンス液の吐出が開始される。

このように各ノズル１６，１８ａ，１８ｂからリンス液が吐出されると、処理室１０内に多くのミスト状のリンス液（以下、ミストという）が発生し、基板Ｓが前記供給地点Ｐに到達する前に当該基板Ｓにミストが付着することが懸念されるが、この装置１では、そのような不都合が良好に回避される。

すなわち、基板Ｓが供給地点Ｐに到達するまでの間は、図２に示すように、液ナイフ１６から吐出されるリンス液が仕切板３２の水平部３２ｂで受けられることにより、液ナイフ１６と仕切板３２との間に液カーテンが形成される。また、搬送経路の下方においては、仕切板３２に連続する立ち上がり部３２ａによって上流側と下流側とが仕切られている。従って、図２中に符号Ｍを付して示すように、液ナイフ１６やシャワーノズル１８ａ，１８ｂから吐出されたリンス液が処理室内底部に落下することにより発生したミストは、これら液カーテン及び仕切板３２により上流側への拡散が阻止されることとなる。そのため、供給地点Ｐに基板Ｓが到達する以前に、当該基板Ｓにミストが付着するといった不都合が効果的に防止される。特に、ミストは処理室１０の内底部で多量に発生し、これが上方に巻き上がることにより搬入口１２ａ側に移動するが、仕切板３２が設けられることにより、当該ミストは仕切板３２の立ち上がり部３２ａに沿って巻き上がりながら水平部３２ｂに衝突して下流側に押し戻されることとなり、これによって搬入口１２ａ側へのミストの拡散が効果的に防止される。

なお、液ナイフ１６から吐出されるリンス液は、上記の通り上流側から下流側に斜め方向に吐出されて水平部３２ｂで受けられおり、他方、水平部３２ｂは上記の通り平坦面であるため、受けたリンス液は殆ど飛散することなく水平部３２ｂに沿って円滑に下流側に案内されて処理室１０の内底部に流下することとなる。従って、水平部３２ｂでミストが発生することは殆どなく、基板Ｓへのミストの付着を助長するといった不都合を伴うことはない。

こうして基板Ｓがリンス液の供給地点Ｐに達すると、液ナイフ１６から吐出されるリンス液が、基板Ｓの搬送に伴いその先端側がら順に幅方向全体に亘って供給され、これによって、薬液反応が迅速に、かつ基板Ｓの幅方向に均一に終息することとなる。

なお、このように基板Ｓが供給地点Ｐを通過する最中も、液ナイフ１６と基板Ｓとの間には液カーテンが形成され、又基板Ｓの下方には仕切板３２が在るため、供給地点Ｐの下流側から上流側へのミストの拡散が効果的に阻止され、従って、基板Ｓのうち供給地点Ｐよりも上流側部分へのミストの付着が有効に防止されることとなる。

そして、基板Ｓが液ナイフ１６の位置を通過すると、次いでシャワーノズル１８ａ，１８ｂから吐出される大量のリンス液が基板Ｓの上面および下面に対して供給され、これにより基板Ｓが仕上げ洗浄される。そしてさらに基板Ｓが搬送され、第２センサ４４により基板Ｓの先端が検知されると、開閉バルブＶ１が開放（ＯＮ）から閉止（ＯＦＦ）に切換えられ、これにより液ナイフ１６からのリンス液の吐出が停止し、さらに、基板Ｓの後端が第２センサ４４により検知されると、開閉バルブＶ２，Ｖ３がそれぞれ開放（ＯＮ）から閉止（ＯＦＦ）に切換えられ、これによりシャワーノズル１８ａ，１８ｂからのリンス液の吐出が停止する。以上により、基板Ｓの一連の洗浄処理が終了する。

このように、この基板処理装置１では、液ナイフ１６によるリンス液の供給地点Ｐに基板Ｓが到達する前に、当該基板Ｓにミストが付着することを有効に防止することができる。従って、このようなミスト付着による不都合、つまり供給地点Ｐに基板Ｓが到達する以前に、それよりも上流側の位置で基板Ｓにミストが付着することによって薬液反応が部分的に早期に終息し、その結果、薬液処理の均一性が損なわれるといった事態が生じるのを有効に防止することができる。従って、このような事態を回避できる分、基板Ｓに対して薬液処理をより均一に施すことが可能となり、基板の品質をより一層高めることができる。

＜ 第２の実施の形態 ＞
図３，図４は、第２の実施形態に係る基板処理装置１を断面図で概略的に示している。

第２の実施形態の基板処理装置１は、仕切板３２の構成が以下の点で第１の実施形態と相違している。すなわち、第２の実施形態の仕切板３２は、同図に示すように、処理室１０の搬入口１２ａ側の壁面１０ａから基板の搬送経路に沿って前記供給地点Ｐの位置まで略真っ直ぐに延びる平板状の構造を有している点で、第１の実施形態の仕切板３２と構成が相違している。

仕切板３２は、その上面が平坦で、かつ搬送経路の直下に位置するように形成されており、基板Ｓの非搬送状態では、前記液ナイフ１６から吐出されるリンス液をこの仕切板３２の下流側の端部近傍で受けるように構成されている。すなわち、この仕切板３２は、下流側の末端部分が第１の実施形態の水平部３２ｂと同様の機能を発揮し（本発明に係る液受け板に相当する）、これよりも上流側の部分が第１の実施形態の立ち上がり部３２ａと同様の機能を発揮する（本発明に係る遮蔽板に相当する）ように構成されている。

なお、仕切板３２は、図５に示すように搬送ローラ１４の軸１４ａの上側に配置されており、仕切板３２に形成されるローラ透し孔３３からローラ本体１４ｂの周面を仕切板３２の上方に臨ませるように構成されている。この構成により、仕切板３２が搬送経路に沿ってその直下に配置さている。

このような第２の実施形態の基板処理装置１においても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、基板Ｓが供給地点Ｐに到達するまでの間は、図４に示すように、液ナイフ１６から吐出されるリンス液が仕切板３２の端部で受けられることにより、液ナイフ１６と仕切板３２との間に液カーテンが形成される。また、搬送経路とその下方の空間とが仕切板３２により仕切られている。従って、同図中に符号Ｍを付して示すように、シャワーノズル１８ａ，１８ｂ等からの液吐出により発生したミストは、これら液カーテン及び仕切板３２により遮られ、搬送経路のうち供給地点Ｐよりも上流側の部分へのミストの拡散が阻止されることとなる。そのため、第１の実施形態と同様に、供給地点Ｐに基板Ｓが到達する以前に、当該基板Ｓにミストが付着するといった事態を効果的に防止することができる。

なお、詳しく図示していないが、第２の実施形態において、仕切板３２の上流側端部には液返し部が設けられており、仮に仕切板３２上でリンス液が上流側へ流動した場合でも、仕切板３２を伝って搬入口１２ａから上流側隣室にリンス液が流れ込むことはない。また、第２の実施形態の構成では、上記供給地点Ｐより上流側において搬送ローラ１４（ローラ本体１４ｂ）にミストが付着し得るため、これが基板Ｓに転写されることが考えられるが、その場合でも当該ミストは基板Ｓの裏面（非処理面）に付着するだけで基板Ｓの処理への実質的な影響は無い。

ところで、上述した基板処理装置１は、本発明に係る基板処理装置の好ましい実施形態の例示であって、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。例えば、仕切板３２の具体的な構成は、上記のように液ナイフ１６から吐出されるリンス液を受ける部分（水平部３２ｂに相当する部分）を有し、かつ基板Ｓの搬送経路（供給地点Ｐより上流側の部分）へのミストの拡散を阻止することができれば、何れの構成であっても構わない。

また、上記の実施形態では、基板Ｓに洗浄処理を施す基板処理装置１について本発明を適用した例について説明したが、勿論、本発明は、洗浄処理に限らず薬液処理を行う基板処理装置についても適用可能である。また、実施形態では、基板Ｓを水平搬送しながら処理を施す基板処理装置１に本発明を適用した場合について説明したが、勿論、基板Ｓを傾斜搬送しながら基板Ｓに処理を施す基板処理装置についても本発明は適用可能である。

本発明に係る基板処理装置（第１の実施形態）を示す断面略図である。 仕切板の具体的な構造を示す図１の要部拡大図である。 本発明に係る基板処理装置（第２の実施形態）を示す断面略図である。 仕切板の具体的な構造を示す図３の要部拡大図である。 仕切板の具体的な構造を示す平面略図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ 処理室
１４ 搬送ローラ
１６ 液ナイフ
１８ａ，１８ｂ シャワーノズル
３２ 仕切板
３２ａ 立ち上がり部（遮蔽板）
３２ｂ 水平部（液受け板）
Ｓ 基板

Claims (5)

1. 搬入された基板を搬出口へ向かわせる搬送経路を有する処理槽を備え、この処理槽内で基板を搬送しながら当該基板に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置において、
   前記処理槽の搬入側に設けられ、搬入されてきた基板の上面全幅に亘って搬送方向上流側から下流側に向かって垂直方向に対して斜め方向に処理液を吐出するノズル部材と、
   前記ノズル部材から吐出される処理液の軌道上であって前記搬送経路の下方に備えられ、基板の非搬送状態において前記処理液を受けつつ下流側に案内する前記搬送経路に沿う液受け面をもつ液受け板と、
   この液受け板に連続して前記搬送経路の下方に設けられ、前記搬送経路のうち少なくとも液受け板よりも前記搬送方向上流側部分へのミスト状処理液の拡散を防止する遮蔽板と、を備えている
   ことを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記処理槽内に、基板を搬送するための複数の搬送ローラが所定の間隔で基板搬送方向に配置され、前記ノズル部材は、隣接する搬送ローラの間に向かって処理液を吐出するように構成され、前記液受け板は、前記搬送ローラの間で処理液を受けるように配置されていることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の基板処理装置において、
   前記遮蔽板は、前記処理槽の内底部から垂直方向に沿って設けられその上端が前記液受け板に連続していることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１又は２に記載の基板処理装置において、
   前記遮蔽板は、前記処理槽における基板搬入側の壁面から前記搬送経路に沿って設けられ、前記搬送方向における下流側端部が前記液受け板に連続していることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の基板処理装置において、
   前記ノズル部材を第１ノズル部材としたときに、この第１ノズル部材とは別に、当該第１ノズル部材よりも基板搬送方向下流側において搬送中の基板に向かって液滴状に処理液を吐出する第２ノズル部材が前記処理槽内に設けられていることを特徴とする基板処理装置。

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