JPH024986A - 基板の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体基板、液晶用ガラス基板、プリント
回路基板、リードフレーム等の薄板状基板（以下、「基
板」という）の現像処理、エツチング処理等の表面処理
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、シャワーノズルにより表面処理液を基板表面に散
布して表面処理する方法はよく知られている。

この場合、処理液の飛沫が多く発生し、その飛沫が付着
した個所は他の個所よりも早く表面処理が進行し、表面
処理状態にムラが発生して品質不良を来たすことがあっ
た。

そこで、例えば特公昭６２−３３７３６号公報（発明の
名称「半導体ウェーハの処理装置」）において、あらか
じめ処理液をウェハ表面に棒状にまとまって流下させ、
ウェハ表面を処理液で瞬時に覆うようにした棒状ノズル
と、この棒状ノズルの、ウェハ進行方向の前方位置に棒
状ノズルと所定の距離をあけて、処理液を扇状構法がり
のシャワー状に噴出するシャワーノズルとを備えた半導
体ウェハの処理装置が開示されている。

この装置は、第５図にその側面概要図を示すように、ウ
ェハ１を水平搬送するベル１〜コンベア７の上方に、第
１ノズル４、第２ノズル５、およびその第２ノズル５と
距離りだけ離された第３ノズル５′をそれぞれ吊設して
構成されている。この装置において、第１ノズル４は、
棒状に流下させるに十分な量の処理液３をウェハ１の表
面に供給し、第２ノズル５は、シャワー状に処理液６を
ウェハ１の表面に供給して、ウェハ表面に処理液の液層
２を全面に均一に形成するようにする。そして、距離り
の間をウェハ１が水平搬送され、その搬送中にウェハ１
の表面の液層２内において次第にウェハ１の表面処理が
進行し、第３ノズル５′によりシャワー状に処理液６′
を供給して処理を完了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の、例えば特公昭６２−３３７３６号公報に記載の
ウェハ処理装置においては、ウェハｌの進行方向におけ
る距離り間に処理液供給ノズルがなく、ウェハ１表面の
液層２とウェハ１とが同時に水平搬送されるため、一種
の浸漬静止表面処理を行なっていることになり、表面処
理の進行速度が遅いという問題があった。

この発明は、従来の表面処理方法における上記問題点を
解決するためにされたものであり、基板１枚当りの処理
液供給量を少なくすませるとともに表面処理を速やかに
、かつ、むらなく行なわせるようにすることを課題とす
る。

Ｃ課題を解決するための手段〕 この第］−の発明は、上記課題を達成するための技術的
手段として、水平搬送中の基板表面に表面処理液をカー
テン状に供給してその基板表面に表面処理液の液層を形
成する第１の工程と、その第１の工程に続いて、表面に
表ｉ？＋ｉ処理液の液層が形成された前記基板を水平方
向に往復移送させる第２の工程とを経ることにより、基
板の表面処理を行なうようにしたことを要旨とする。

また、第２の発明は、水平搬送中の基板表面に表面処理
液をカーテン状に供給する第１の行−３＝ 程と、表面に表面処理液が供給された基板を表面処理液
内に浸漬させた状態で、水平方向に往復移送させる第２
の行程とを経ることにより、基板の表面処理を行なうよ
うにしたことを要旨とする。

〔作　　用〕

上記構成の表面処理方法によると、第１の発明では、水
平搬送中の基板表面にカーテン状に表面処理液が供給さ
れ、この後、第１の発明では、基板表面に処理液層を形
成した状態で、その基板を水平方向に往復移送させるた
め、基板表面は、水平移送過程で静止表面処理が行なわ
れ、基板の移送方向が逆になる際に、液層の慣性力によ
って表面処理液の撹拌作用が起こり、基板表面における
液の更新が行なわれて、表面処理が速やかかつ均一に進
行する。

また、第２の発明では、水平搬送中の基板表面に表面処
理液をカーテン状に供給する第１の行程によって、基板
表面への表面処理液の接触が、基板表面のどの位置でも
処理液と接触する状況にて開始することとなり、全面均
一な表面処理に寄与する。これは、基板表面が表面処理
液と接触する初期においては、表面処理の進行が急激で
あって不安定な傾向があって、表面処理液のかすかなむ
らが表面処理の均一さを低下する大きな要因の一つであ
るが、かかる要因を解消するからである。つづいて、こ
の第１行程の後、すなわち、基板表面の表面処理液との
接触が一旦完了した後、第２行程によって、表面処理を
続行するのであるが、かかる第２行程における浸漬状態
での表面処理は、表向処理液中で基板を水平方向に往復
移送させながら行なうので、基板表面では表面処理液が
かくはんされ、基板表面が常に新しい処理液と接触する
こととなり、均一かつ速く表面処理が達成される。

〔実施例〕

以ド、この発明の好適な実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図は、この発明に係る方法を実施するための基板の
表面処理装置の概略構成を示す側断面図である。

第１図に示した装置において、基板Ｗを水平方向に搬送
する搬送ローラＲ□が複数個、回転自在に軸支され、列
設されており、その搬送ローラＲ１の上方に、水平搬送
される基板Ｗの表面にカーテン状に処理液を供給し、液
層１０を形成するための処理液供給手段１２、および基
板の有無を検知する検知センサーＳ、がそれぞれ吊設さ
れている。

処理液供給手段１２には、ポンプＰを介装して表面処理
液受槽１゛□が流路接続しており、表面処理液受槽Ｔ１
内の処理液をポンプＰによって処理液供給手段１２へ送
液するようになっている。

第２図に、処理液供給手段１２の１例を示す。この処理
液供給手段１２は、処理しようとする基板Ｗの幅に対応
した長さのスリット状の吐出口１４を下端面に有し、内
部に、その吐出口１４に連通する液流路１６が形設され
、その液流路１６に連通路１８を介して送液用配管２０
が接続されて構成されている。

複数個の搬送ローラＲ１に続いて、一定距離Ｄ１間に、
正・逆回転可能な移送ローラＲ２が列設されており、そ
の最前部および最後尾のそれぞれの上方に一対のセンサ
ーＳ２、ｓ３が吊設されている。さらに、複数個の移送
ローラＲ２に続いて、搬送ローラＲ３が配設され、最後
尾の移送ローラＲ，と搬送ローラＲ３との間にエアーナ
イフ２２．２２′　が少なくとも一対配設されている。

そして、これら搬送ローラＲ□、移送ローラＦ＜、、エ
アーナイフ２２．２２′および搬送ローラＲ１が処理槽
′■゛２内に配置されており、その処理槽Ｔ２は、ドレ
ン管を介して表面処理液受槽′Ｉ゛、に接続していて、
受槽１゛１内の処理液は、処理液供給手段１２および処
理槽Ｔ２を介して循環使用できるようになっている。

また、処理槽Ｔ２に続いて、洗浄槽Ｔ３が配設されてお
り、その洗浄槽Ｔ３の上方には洗浄液吐出ノズル２４が
配設されていて、処理槽Ｔ２での表面処理を終えた基板
Ｗは、搬送ローラＲ４に移載されて洗浄槽′ｒ３内を搬
送される間に洗浄される。尚、図示していないが、洗浄
槽Ｔ３に続いて、乾燥槽および基板収納手段が連設され
ている。

搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はいずれも基板Ｗの
両側端部のみ当接し、基板Ｗ下面の有効部と当接しない
構造である方が基板Ｗ裏面有効部に塵埃を付着させない
ので好ましい。

上記構成の装置における動作は、次の通りである。

まず、図示していない基板供給手段（ローダ−）により
基板Ｗが１枚ずつこの装置へ供給され、搬送ローラＲ１
に載置されて搬送される。

そして、基板Ｗが検知センサーＳ□の直下位置に水平搬
送されてきた時に、検知センサーＳ□からの出力信号に
よりポンプＰが作動して、表面処理液受槽Ｔ□内の処理
液が処理液供給手段１２へ送られ、その処理液供給手段
１２のスリン１〜状吐出口１４から処理液がカーテン状
に基板Ｗの表面へ供給される。この際、基板Ｗは搬送ロ
ーラＲ１により所要の高速度、例えば８ｍ／分の速度で
水平搬送され、表面処理液は基板Ｗの表面上に速やかに
液層１０を形成する。そして、基板Ｗが処理液供給手段
１２の下方を通過してから所定時間経過後、ポンプＰが
停止する。また、基板Ｗからオーバーフローした処理液
は、処理槽１□のトレン管を通って受槽′１゛１へ戻さ
れる。

次に、Ｊ、（板ＷがセンサーＳ２の直十位置を通過する
と、基板Ｗは移送ローラＲ２に移載され、搬送ローラ１
＜、に比べて低速度、例えば３ｍ／分の速度で水平移送
される。ここで、搬送ローラＲ１と移送ローラＲ２との
各搬送速度が違っているため、移送ローラＲ２のうちの
センサーＳ２に近い側の複数個のローラに回転自在のフ
リーローラとして、基板Ｗの搬送速度の変化に対し、基
板Ｗとローラ間のスリップを防ぐようにしている。尚、
基板ＷがセンサーＳ２の位置を通過した後、移送ローラ
Ｒ２の速度を高速から低速に切り換えるようにしてもよ
い。

そして、基板Ｗが距離り、たけ移送されてセンサーＳ、
の直下位置まで到達すると、そのセンサー８３からの出
力信号により移送ローラＲ。

が逆回転され、基板Ｗは移送方向を反転する。

この時、基板Ｗに形成された液ＭＩＯの慣性力によって
処理液の撹拌作用が起こり、基板Ｗの表面に接触する処
理液の更新が行なわれる。次いで、基板Ｗが距離Ｄ１だ
けセンサーＳ２の方向へ移送され、センサーＳ２の直下
位置まで到達すると、そのセンサーＳ２からの出力信号
により移送ローラＲ２が元のように正回転され、基板Ｗ
は再び移送方向を反転し、この時に、基板Ｗ上の液層１
０の処理液は再び撹拌作用を受ける。

このようにして、基板Ｗが移送ローラＲ２によって所定
距離Ｄ１間を往復移送される間に、基板Ｗは、水平移動
中は表面処理液の液層１０によって静止型浸漬処理を受
け、方向転換する瞬間、液層１０の慣性力と基板Ｗの逆
方向への動きとの相対的作用により液Ｎ１０に撹拌作用
が生じることにより、表面処理が速やかに行なわれる。

尚、この方法によると、基板表面に形成された液Ｍ分の
みで基板の表面処理が行なわれることから、処理液量が
必要最少限でよく、高価な表面処理液を節約することが
できる。

基板Ｗが所定時間内、往復水平移動しながら表向処理さ
れて、基板Ｗの表面処理が終了すると、基板Ｗはセンサ
ーＳ３の上方を通過し、対のエアーナイフ２２．２２′
間を通り、その間に液Ｊ（Ｉｊｌｏの処理液はエアーの
力で吹き飛ばされ、基板Ｗの表面から液切りされる。

続いて、洗浄槽′Ｊ′、において、基板Ｗは、洗浄液吐
出ノズル２４等により洗浄液を供給され、洗浄された後
、図示していない乾燥手段により乾燥され、基板収納器
に収納される。

吹に、第２図の発明に係る基板の表面処理方法について
第３図に示した装置にて説明する。

第３図に示した装置において、基板Ｗを水平搬送する搬
送ローラＲ６が回転自在に複数個軸支されている。搬送
ローラＲＳの上方には、基板Ｗの有無を検知する検知セ
ンサーＳ４、表面処理液流ド手段３２、およびこの表面
処理液流下手段３２に処理液を供給する供給口Ｎ□がそ
れぞＩＩ れ配設されている。供給口Ｎ１へは、表面処理液受槽Ｔ
４より、表面処理液がポンプＰ１によって供給される。

表面処理液流下手段３２の越流部は、水平搬送される基
板Ｗの表面より所定の高さＨに保持されている。また、
表面処理液流下手段３２の、図示されていない越流部の
幅は、はぼ基板Ｗの幅に相当するようにしている。そし
て、流下手段３２より流下した処理液の一部は、受槽Ｔ
、に入り、次に受槽Ｔ４へ流下するようになっている。

表面処理液流下手段３２に隣接して、搬送ローラＲ５に
挾持ローラＲｒ、、ＲＧ′　を回転自在に配設した浸漬
槽ＴＧを設けている。この浸漬槽Ｔ。

内には、ポンプＰ２により受槽Ｔ４から処理液が供給さ
れ、挾持ローラＲ６、ＲＧ゛　の上面まで処理液で充た
し、基板Ｗをその処理液内に浸漬させながら水平移送で
きるようにしている。尚、浸漬槽Ｔ６内の移送ローラＲ
７は正・逆回転自在となっている。

浸漬槽１゛６は、その周囲を受槽１゛５で囲まれており
、挾持ローラＲ１ｉの上部を、あるいは浸漬槽゛■゛６
の側壁を越流した処理液が受槽Ｔ５へ流入し、再び受４
’！”Ｉ’　ｑへ戻るようになっている。また、浸漬槽
Ｔ６内には一対のセンサーＳ５、ＳＧが所定路ｄＤ２だ
け離して配設されており、それぞれ基板Ｗの存在を検知
している。そして、浸漬槽Ｔ６上方には、スプレーノズ
ルＮ２を複数個吊設し、そのスプレーノズルＮ２ヘボン
プＰ２により処理液が送られるようになっている。

尚、第３図に示した装置において、挾持ローラＲ６、Ｒ
ｃ′　をロールＲ５、Ｒ５より基板Ｗの厚さ以上にスキ
マを形成した状態に設置して処理液がそのスキマより流
出するようにし、かつ、挾持ローラＲ６、Ｒ６′間まで
処理液面が達する高さまでポンプＰ２による処理液循環
量を調整し、基板Ｗ表面有効部がローラＲＧ、　Ｒ，’
　と当接しないようにしてもよい。また挾持ローラＲ５
、Ｒ６′の代わりに、シャッター機構を浸漬槽Ｔ、の入
口および出口に設けるようにしてもよい。また、スプレ
ーノズルＮ２を浸漬槽ＴＧの液面上方に配設しているが
、基板Ｗの表面と処理液面との間の高さｈを高くし、そ
の間の処理液内にノズルを配設することもできる。

次に、上記装置の動作について説明する。

図示されていないローダ−より基板Ｗが１枚ずつ水平搬
送されてくる。そして、検知センサーＳ４が、搬送ロー
ラＲ５により水平搬送されてきた基板Ｗを検知した時、
ポンプＰ□を一定時間作動させ、供給口Ｎ□から処理液
を表面処理液流下手段３２に供給し、あらかじめ設定し
た高さＨより処理液を基板Ｗの表面に、その自重により
層流状に流下させる。この表面処理液流下手段３２の下
方を搬送ローラＲ５によって水平搬送される基板Ｗの速
度は、例えば８ｍ／分に設定される。

基板Ｗは、その表面に液ＷＪ３０を形成した状態で、あ
るいは、その表面の液層３０が流れ去った状態で虚浸漬
槽Ｔ６に搬送ローラＲ５によって移送され、あらかじめ
ポンプＰ２を運転して処理液を充満させておいた浸漬槽
■゛６内に、搬送ローラＲ９と挾持ローラＲ６との間を
通って挿入される。

浸漬槽Ｔ６内では、基板ＷがセンサーＳ、とセンサーＳ
６との間の所定距離Ｄ２間を往復移動するように、浸漬
槽ＴＧ内の移送ローラＲ７が正・逆回転駆動される。そ
の間、上方のノズルＮ２より処理液が噴射され、基板Ｗ
上の深さｈの液層部分を撹拌する。基板Ｗは、往復水平
移送されながら表面処理され、その表面処理の終了を光
センサ−Ｓ７、Ｓ、ｌ　によって検知され、それに伴っ
てドレンバルブＡＶ１を開き、自動弁へ■２を閉して、
浸漬槽Ｔ５内の処理液を排出させて浸漬処理を終了し、
引き続いてスプレー処理のみ一定時間行なってから１表
面処理を完了する。処理槽′１゛、内の移送ローラＲ７
による基板Ｗの移送速度は、例えば３ｍ／分より相当速
くするようにしている。

続いて、基板Ｗは、図示していない洗浄、乾燥装置へ水
平移送される。

尚、」二記装置において、ポンプＰ□を省略し、】６ 自動弁ＡＶ２とは別の自動弁をポンプＰ２と供給口Ｎ工
との間に設けるようにしてもよい。また、表面処理液流
下手段３２の代わりに、第４図に示すように、第１図に
示した装置と同様に、処理液をカーテン状に基板Ｗの表
面へ供給するノズル３４を吊設するようにしてもよい。

さらにまた、第１図及び第３図に示した装置において、
基板を搬送するローラは、基板裏面と接触してもよい場
合搬送ベルトであってもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように構成されかつ作用するの
で、この発明に係る方法により、半導体基板、液晶用ガ
ラス基板、プリント回路基板等の各種薄板状基板に現像
処理、エツチンク処理等の表面処理を施すときは、第１
の発明では基板表面の表面処理液との接触の開始時点に
おいて表面処理液の局所的付着による処理ムラの発生が
なくなり、均一な表面処理を行なうことができ、品質の
安定を確保することができる。

特に大型基板の表面処理に効果が大きい。また、第２の
行程にて基板を往復移動させることから、基板表面に形
成された表面処理液の液層内において、処理液は静止せ
ずに撹拌作用を受けて、表面処理が速やかに進行するた
め、基板の表面処理の生産性が向上する。

また、第２図の発明では基板表面の表面処理液との接触
の開始時点において表面処理液の局所的付着による処理
ムラの発生がなくなり、均一な表向処理登行なうことが
でき、品質の安定を確保することができる。特に大型基
板の表面処理に効果が大きい。また、第２の行程にて基
板を往復移動させることから、基板を浸漬している表向
処理液内において、基板表面の処理液は静止せずに撹拌
作用を受けて、表面処理が速やかに進行するため、基板
の表面処理の生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る基板の表面処理方法を実施す
るための装置の１例の概略構成を示す側断面図、第２図
は、上記装置に使用される処理液供給手段の１例を示す
一部破断斜視図、第３図は、この発明に係る表面処理方
法を実施する装置の別の例を示す側断面概要図、第４図
は、第３図に示した装置に使用される表面処理液供給手
段の別の例を示す要部概要図、第５図は、従来の基板の
表面処理装置の１例を示す側面概要図である。 Ｗ・・・基板、　　　　　　１０．３０・・・液層、１
２．３４・・・処理液供給手段、 ３２・・・表面処理液流下手段、 Ｒ工、Ｒ９・・・搬送ローラ、Ｒ２、Ｒ７・・移送ロー
ラ、Ｔ□、Ｔ４・・表面処理液受槽、 Ｔ６・・・浸漬槽、 Ｐ、Ｐｌ、Ｒ２・・ポンプ、Ｎ工・・処理液供給口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．水平搬送中の基板表面に表面処理液をカーテン状に
   供給してその基板表面に表面処理液の液層を形成する第
   １の工程と、表面に表面処理液の液層が形成された前記
   基板を水平方向に往復移送させる第２の工程とからなる
   基板の表面処理方法。
2. ２．水平搬送中の基板表面に表面処理液をカーテン状に
   供給する第１の行程と、表面に表面処理液が供給された
   基板を、表面処理液内に浸漬させた状態で、水平方向に
   往復移送させる第２の行程とからなる基板の表面処理方
   法。