JP5129042B2 - 基板の処理装置 - Google Patents

Description

この発明は基板を回転テーブルによって回転させながら種類の異なる複数の処理液によって順次処理する基板の処理装置に関する。

たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造過程においては、矩形状のガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パターンを形成するということが行われている。回路パターンを形成する場合、上記基板に対して現像処理、エッチング処理あるいはレジストの剥離処理などが行われる。これらの処理を行う場合、まず、基板に第１の処理液として現像液、エッチング液或いは剥離液などを供給して所定の処理を行い、ついで第２の処理液として純水などの洗浄液を供給して洗浄処理するということが行われる。

また、基板を洗浄液によって洗浄処理する場合、その汚れの種類や度合に応じてフッ酸やイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの薬液によって汚れを除去してから、純水によって薬液を洗い流すようにしている。
上述したように、基板を処理するために用いられる種々の薬液は高価であるから、回収して再使用するということが行われている。

特許文献１には基板を薬液で処理してから純水でリンス処理する処理装置が示されている。この処理装置は、処理カップ内に内筒状壁を立設し、その内筒状壁によって隔てられた処理カップの内底部に排液溝と、この排液溝の外側に回収溝を形成している。

上記処理カップには昇降機構によって上下駆動されるスプラッシュガードが設けられている。スプラッシュガードには、上昇したときにスピンチャックに保持された基板から飛散する薬液を受ける円筒状の薬液捕獲面が形成されている。

それによって、上記基板から飛散する薬液は上記薬液捕獲面に衝突して上記回収溝に導かれるから、上記薬液を上記回収溝を通じて回収することができる。

上記基板を純水で洗浄処理するときには上記スプラッシュガードを下降させておく。それによって、基板から飛散する純水は上記スプラッシュガードの排液捕獲面に衝突し、上記内筒状壁の内周面側に沿って排液溝に導かれるから、この排液溝を通じて廃棄されることになる。つまり、使用済みの純水を廃棄し、薬液は純水と分離して回収できるから、その薬液を繰り返して使用することが可能となるというものである。
特開２００６−３２８５８

処理カップ内の基板を薬液によって処理したり、純水によって洗浄する場合、カップ体内には薬液や純水のミストが浮遊する。そのため、処理カップ内の雰囲気を確実に排出し、カップ体内に浮遊するミストが基板に付着するのを防止しなければならない。

ところで、特許文献１には処理カップ内の雰囲気を排出するということがなんら示されていない。通常、処理カップ内の雰囲気の排出は、上記内筒状壁の内周側と外周側の空間部にそれぞれ第１、第２の排気手段を接続し、薬液回収時及び純水廃棄時に第１、第２の排気手段によってカップ体内の雰囲気を排出するようにしている。

仮に、そのような排気構造を備えている場合、上記スプラッシュガードを上昇させて薬液によって基板を処理し、その薬液を回収するときには上記処理カップ内の雰囲気が第１、第２の排気手段の両方によって確実に排出される。

しかしながら、純水によって基板を洗浄するためにスプラッシュガードを下降させて純水を排液溝を通じて廃棄するときには、上記スプラッシュガードと上記内筒状壁によってその内周側と外周側の空間部が遮断される。

そのため、上記内筒状壁の外周側の空間部に接続された第２の排気手段の排気作用が内筒状壁の内周側の空間部に作用しなくなるから、処理カップ内のミストを含む雰囲気の排出が円滑に行われず、そのミストが基板に付着して汚れの原因になるということがある。

この発明は、処理液を回収するときや廃棄するときのいずれの状態であっても、カップ体内の排気を確実に行なうことができるようにした基板の処理装置を提供することにある。

この発明は、基板を複数の処理液によって処理する処理装置であって、
カップ体と、
このカップ体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
上記カップ体内の雰囲気を排出する第１の排気手段と、
上記回転テーブルの外周と上記カップ体の内周との間に周方向全長にわたって上記カップ体に固定して設けられた固定仕切体及びこの固定仕切体に上下駆動手段によって上下方向に駆動可能に設けられた可動仕切体を有し、この可動仕切体を上昇方向に駆動したときに上記基板から飛散する処理液を内周面に衝突させる仕切体と、
この仕切体の内周面に衝突して上記カップ体の内に落下した処理液を回収する回収手段と、
上記仕切体の周壁に設けられこの仕切体を上昇させて処理液を回収するときに上記第１の排気手段による排気経路が上記仕切体によって遮断されるのを阻止する気体を通過して液体の通過を阻止する材料によって形成された通気性部材と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

上記仕切体を上昇させることで、この仕切体の内周面側の上記カップ体の内底部に落下した処理液を、このカップ体から回収する回収手段が設けられていることが好ましい。

上記仕切体の外周面側に対応する上記カップ体の底部に連通して設けられた気液分離器と、この気液分離器によって分離された気体と液体のうち、気体を上記気液分離器から排出させる第２の排気手段を備えていることが好ましい。

上記通気性部材は上記固定仕切体と可動仕切体の少なくともどちらか一方に設けられていることが好ましい。

この発明によれば、処理液を回収したり、廃棄するための切換えを行う仕切体の周壁に、気体を通過して液体の通過を阻止する第１の通気性部材を設けるようにしたので、仕切体が上昇してカップ体内が隔別された状態であっても、上記仕切体の内周側と外周側の空間部に上記カップ体内の雰囲気を排出する排気手段による吸引力を作用させてそのカップ体内の排気を円滑かつ確実に行なうことが可能となる。

以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。

図１と図２に示すこの発明の処理装置は処理槽１を備えている。この処理槽１の内部には筒状の周壁２ａ、この周壁２ａの上端に径方向内方に向かって傾斜した傾斜壁２ｂ及び傾斜壁２ｂの先端から下方に向かって垂下した立下り壁２ｃからなるカップ体２が配置されている。

上記カップ体２内には上面に半導体ウエハやディスプレイパネルのガラス基板などの基板Ｗが供給保持される回転テーブル３が設けられている。この回転テーブル３の下面には回転駆動源４の回転軸５が連結されている。

上記回転駆動源４は上記カップ体２の底壁に形成された開口部７内に配置されている。この開口部７は遮蔽壁８によって上記カップ体２の内部空間と遮断されている。この遮蔽壁８の上端は上記回転テーブル３の下面に形成された図示せぬ環状溝に非接触状態で入り込み、下端は上記処理槽１の底壁に連続している。

上記カップ体２内の底壁には筒状の固定仕切体１１が立設されている。この固定仕切体１１の内周には、上記固定仕切体１１とで仕切体を構成する同じく筒状の可動仕切体１２がスライド可能に設けられている。可動仕切体１２は上部が径方向内方に向かって高く傾斜した傾斜壁１２ｂに形成されていて、この傾斜壁１２ｂの内径は上記カップ体２の立下り壁２ｃの内径よりもわずかに小径に形成されている。そして、この可動仕切体１２は上記カップ体２の下方に配置されたシリンダやリニアモータなどの上下駆動手段１３によって上下駆動されるようになっている。

上記カップ体２の内部空間は、上記固定仕切体１１と可動仕切体１２とによって上記可動仕切体１２の内周側の内周空間部１４と、外周側の外周空間部１５とに隔別されている。上記可動仕切体１２の周壁の周方向の複数箇所には開口部１２ｃが形成され、各開口部１２ｃは気体を通過して液体の通過を阻止する材料、たとえば繊維を高密度に編成した布地や多孔質材などによって形成された第１の通気性部材１２ａが設けられている。

上記固定仕切体１１の周壁には周方向に複数の開口部１１ａが形成されている。各開口部１１ａは気体を通過して液体の通過を阻止する、たとえば繊維を高密度に編成した布地や多孔質材などによって形成された第２の通気性部材１１ｂが設けられている。

図１に示すように、上記可動仕切体１２が上記上下駆動手段１３によって上昇方向に駆動されると、上記可動仕切体１２の上部の傾斜壁１２ｂの上面がカップ体２の立下り壁１２ｃの下端に当たって上記回転テーブル３に保持された基板Ｗの外周を覆う。それによって、上記基板Ｗに後述するごとく供給されて飛散する処理液としての薬液Ｌ１は上記可動仕切体１２の内周面に衝突して上記内周空間部１４に落下する。

図２に示すように、上記可動仕切体１２が上記上下駆動手段１３によって下降方向に駆動されると、上記傾斜壁１２ｂが上記基板Ｗよりも低い位置に位置決めされて回転テーブル３の周囲を覆う。それによって、上記基板Ｗに後述するごとく供給されて飛散する処理液としての純水Ｌ２は上記カップ体２の内周面に衝突して上記外周空間部１５に落下する。この外周空間部１５に落下した純水Ｌ２は、上記カップ体２の底壁の上記外周空間部１５に対応する部分に一端が接続された後述する排液管２０を通じて排出される。

上記回転テーブル３の上方には、上記基板Ｗに上記薬液Ｌ１を噴射供給する第１のノズル体１６と、上記基板Ｗに上記純水Ｌ２を噴射供給する第２のノズル体１７が配置されている。

上記処理槽１の内周部には排気路１８を形成するダクト１９が設けられている。このダクト１９の一端は上記カップ体２の周壁に接続され、他端は第１の排気手段である、第１の排気ブロア２１に接続されている。第１の排気ブロア２１が作動すると、ダクト１９を介して上記カップ体２内の雰囲気が排気される。

なお、この実施の形態では上記ダクト１９はカップ体２の周方向に等間隔で複数、たとえば４〜６本設けられているが、処理槽１の内周面全体にわたって排気路１８を形成するようにしてもよい。図１ではダクト１９は１つだけ示している。

上記第１の排気ブロア２１は、上記可動仕切体１２が図２に示すように下降しているときにはカップ体２内全体の雰囲気を直接排気し、上記可動仕切体１２が図１に示すように上昇しているときには外周空間部１５の雰囲気の排気を直接行い、内周空間部１４の雰囲気の排気は可動仕切体１２の周壁に設けられた第１の通気性部材１２ａ及び固定仕切体１１に設けられた第２の通気性部材１１ｂを通じて行う。

すなわち、上記第１の排気ブロア２１は、上記可動仕切体１２が下降或いは上昇のいずれの状態にあっても、上記カップ体２内全体の雰囲気を同時に排気することができるようになっている。

上記カップ体２の底壁の上記外周空間部１５に対応する箇所には回収手段を構成する気液分離器２２が上記配管２０の他端に接続されている。この気液分離器２２には第２の排気手段としての第２の排気ブロア２３が接続されている。

上記第２の排気ブロア２３が作動すると、上記カップ体２内の内周空間部１４の雰囲気が上記配管２０を介して上記気液分離器２２内に吸引される。そして、この気液分離器２２の内部で気体と液体が分離され、気体は上記第２の排気ブロア２３によって排出され、液体は上記気液分離器２２から適所に排出されるようになっている。

なお、カップ体２内全体の排気を行う上記第１の排気ブロア２１は、内周空間部１４だけの排気を行う上記第２の排気ブロア２３に比べて吸引力が十分に大きなものが用いられている。つまり、カップ体２内の排気は主として第１の排気ブロア２１の吸引力によって行うようになっている。

上記可動仕切体１２は、上記第２のノズル体１７によって回転テーブル３に保持された基板Ｗに薬液Ｌ１を供給するとき、上述したように上記上下駆動手段１３によって上昇方向に駆動される。

それによって、基板Ｗに供給された薬液Ｌ１は、可動仕切体１２の内周面に衝突してカップ体２の内周空間部１４に落下し、その内周空間部１４に底壁に配管２４によって接続された回収手段としての回収タンク２５に回収された後、再利用される。

上記処理槽１の側壁には上記回転テーブル３に上記基板Ｗをロボットなどによって出し入れするための出し入れ口（図示せず）が形成されている。この出し入れ口はシリンダによって上下駆動されるシャッタ（ともに図示せず）によって開閉されるようになっている。

上記処理槽１の天井壁には開口部２７が形成されている。この開口部２７にはフィルタユニット２８が設けられている。それによって、処理槽１が設置されたクリーンルーム内のダウンフローが上記フィルタユニット２８でされに清浄化されて処理槽１内に流入するようになっている。

つぎに、上記構成の処理装置によって基板Ｗを薬液Ｌ１で処理してから、純水Ｌ２でリンス処理するときの作用について説明する。

まず、回転テーブル３に未処理の基板Ｗを供給したならば、図１に示すように上下駆動手段１３によって可動仕切体１２を上昇方向に駆動する。ついで、回転テーブル３を回転させて第１のノズル体１６から上記基板Ｗに薬液Ｌ１を供給すると同時に、第１の排気ブロア２１と第２の排気ブロア２３を作動させる。回転する基板Ｗから飛散する薬液Ｌ１は、可動仕切体１２の内周面に衝突してカップ体２の内周空間部１４に落下する。
内周空間部１４に落下下薬液Ｌ１は配管２４によって内周空間部１４に接続された回収タンク２５に回収される。

上記可動仕切体１２を上昇方向に駆動すると、この可動仕切体１２によってカップ体２内の内周空間部１４と外周空間部１５が遮断されるから、第１の排気ブロア２１の吸引力がカップ体２の外周空間部１５を介して内周空間部１４に作用し難くなる。それによって、カップ体２の内周空間部１４に浮遊するミストを含む雰囲気の排出が円滑かつ確実に行われなくなる虞がある。

しかしながら、上記可動仕切体１２の周壁には開口部１２ｃが形成され、開口部１２ｃには気体を通過して液体を遮断する第１の通気性部材１２ａが設けられている。また、固定仕切体１１にも開口部１１ａが形成され、そこには第２の通気性部材１１ｂが設けられている。そのため、第１の排気ブロア２１の吸引力はカップ体２の外周空間部１５から上記第１、第２の通気性部材１２ａ，１１ｂを通じて内周空間部１４に作用する。

そのため、基板Ｗを薬液Ｌ１によって処理するとき、可動仕切体１２が上昇方向に駆動されていても、上記内周空間部１４に作用する第１の排気ブロア２１の吸引力が大きく低下することがないから、内周空間部１４の雰囲気の排出が円滑に行われることになる。

内周空間部１４の雰囲気が円滑に排出されれば、基板Ｗに薬液を供給して処理するときに内周空間部１４にミストが発生しても、そのミストは排気される気流に乗って流れることになる。

そのため、カップ体２内の雰囲気に含まれるミストは可動仕切体１２に設けられた通気性部材１２ａに衝突して内周空間部１４に落下して回収タンク２５に流入するから、基板Ｗを薬液によって処理する際にミストが発生しても、そのミストは内周空間部１４から円滑かつ確実に排出されて基板Ｗに付着すということがない。

基板Ｗの薬液Ｌ１による処理が終了したならば、図２に示すように第１のノズル体１６からの薬液Ｌ１の供給を停止し、第２のノズル体１７から純水Ｌ２を供給する。それと同時に可動仕切体１２を上下駆動手段１３によって下降させる。

可動仕切体１２を下降させれば、それまで可動仕切体１２によって遮断されていた内周空間部１４と外周空間部１５が連通するから、第１の排気ブロア２１の吸引力がダクト１９を通じてカップ体２内全体に作用する。

それによって、カップ体２内全体の雰囲気が第１の排気ブロア２１の吸引力によって排出されるから、基板Ｗを純水Ｌ２によって処理することで発生するミストを含む雰囲気が円滑かつ確実に排出されることになる。

それと同時に、基板Ｗから飛散して外周空間部１５に落下する純水Ｌ２は、その外周空間部１５に接続された排液管２０を通じて気液分離器２２に流入して気体と液体が分離され、気体は第２の排気ブロア２３によって排出され、液体は気液分離器２２から適所に排出される。

すなわち、上記構成の処理装置によれば、可動仕切体１２を上昇させて基板Ｗを薬液Ｌ１で処理したり、可動仕切体１２を下降させて基板Ｗを純水Ｌ２で処理するときのいずれであっても、第１の排気ブロア２１の吸引力をカップ体２内の内周空間部１４と外周空間部１５の両方、つまりカップ体２内全体に作用させることができる。

それによって、カップ体２内に浮遊するミストを含む雰囲気の排気を円滑かつ確実に行なうことができるから、基板Ｗにミストが付着して汚れやしみの原因になるのを防止することができる。

上記一実施の形態では仕切体を構成する固定仕切体と可動仕切体の両方に通気性部材を設けるようにしたが、どちらか一方にだけ通気性部材を設けるようにしてもよい。

この発明の一実施の形態を示す処理装置の仕切体を上昇させて基板を薬液で処理するときの概略的構成図。 上記処理装置の仕切体を下降させて基板を純水で処理するときの概略的構成図。

符号の説明

１…処理槽、２…カップ体、３…回転テーブル、１１…固定仕切体、１１ｂ…第２の通気性部材、１２…可動仕切体、１２ｂ…第１の通気性部材、１３…上下駆動手段、１４…内周空間部、１５…外周空間部、１６…第１のノズル体、１７…第２のノズル体、１８…排気路、２１…第１の排気ブロア（第１の排気手段）、２２…気液分離器（排液手段）、２３…第２の排気ブロア（第２の排気手段）、２５…回収タンク（回収手段）。

Claims (4)

1. 基板を複数の処理液によって処理する処理装置であって、
   カップ体と、
   このカップ体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
   上記カップ体内の雰囲気を排出する第１の排気手段と、
   上記回転テーブルの外周と上記カップ体の内周との間に周方向全長にわたって上記カップ体に固定して設けられた固定仕切体及びこの固定仕切体に上下駆動手段によって上下方向に駆動可能に設けられた可動仕切体を有し、この可動仕切体を上昇方向に駆動したときに上記基板から飛散する処理液を内周面に衝突させる仕切体と、
   この仕切体の内周面に衝突して上記カップ体の内に落下した処理液を回収する回収手段と、
   上記仕切体の周壁に設けられこの仕切体を上昇させて処理液を回収するときに上記第１の排気手段による排気経路が上記仕切体によって遮断されるのを阻止する気体を通過して液体の通過を阻止する材料によって形成された通気性部材と
   を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
2. 上記仕切体を上昇させることで、この仕切体の内周面側の上記カップ体の内底部に落下した処理液を、このカップ体から回収する回収手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
3. 上記仕切体の外周面側に対応する上記カップ体の底部に連通して設けられた気液分離器と、この気液分離器によって分離された気体と液体のうち、気体を上記気液分離器から排出させる第２の排気手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。
4. 上記通気性部材は上記固定仕切体と可動仕切体の少なくともどちらか一方に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板の処理装置。

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