JPH0562960A

JPH0562960A - 液処理槽および液処理装置

Info

Publication number: JPH0562960A
Application number: JP22420991A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Takizawa; 芳治滝沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラス基板，シリコン基板の洗浄、ホトレジス
トの現像処理、剥離処理、および各種薄膜のエッチング
処理などにおいて、その洗浄性能を向上させ、処理時間
を短縮する。【構成】基板４を搬送して液処理をおこなう液処理槽に
おいて、前記基板４の上面に液を吐出する機能を有する
整流板２を設けたことを特徴とする。【効果】基板表面での液流速を向上させることができ、
洗浄においては、その洗浄性能を向上させることができ
る。また、現像，剥離，エッチングにおいては、処理時
間を短縮することができる。さらに、処理時間を短縮で
きることにより、液処理槽内における基板の搬送距離を
短くして、この種装置の小形化をはかることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の液処理槽に係
り、特にガラス基板、シリコン基板の洗浄、ホトレジス
トの現像処理，剥離処理、および各種薄膜のエッチング
処理に用いる液処理槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板を液処理する場合、従来にあって
は、たとえば「’９０薄膜応用電子デバイスＰ１４
１」に記載のように、基板に処理液をシャワーするよう
にしている。

【０００３】また、その応用例として、図３に示すよう
に、液供給口６から処理液１０が供給された液処理槽１
内において、基板４を浸漬，揺動しながらシャワーノズ
ル８から処理液を吐出させることもおこなわれている。

【０００４】なお、処理液１０中に浸漬された基板４ａ
は、図示を省略した揺動手段により揺動され、その位置
を４ａから４ｂ，４ｃへ、また４ｃから４ｂ，４ａへと
移動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液処理において、その
処理速度は、基板表面における処理液の流速に大きく影
響される。

【０００６】基板を処理液に浸漬した場合、その処理に
よって基板表面の処理液濃度が変化する。

【０００７】たとえば、レジストの付着した基板を剥離
液に浸漬した場合、レジストは基板表面から剥離，溶解
し、剥離液中に溶出する。

【０００８】そのため、基板表面の剥離液中のレジスト
濃度が上昇する。

【０００９】剥離液の剥離能力は、その液中に溶け込ん
でいるレジストが増加した場合低下するため、基板を処
理液に浸漬しただけでは、基板表面の処理液は、レジス
ト濃度が上昇した状態となり、処理速度が低下する。

【００１０】このようなことから、処理速度を向上させ
るには、基板表面の処理液に流れを作り、表面の処理液
の置換をおこなう必要があり、その手段として、従来か
ら、浸漬，揺動する方法が採られている。

【００１１】しかし、揺動をおこなう場合でも、その基
板表面の液流速度は、１００ｍｍ／秒程度であり、充分
な流れを作成することはできなかった。

【００１２】また、処理槽外部から処理液を供給して処
理液の置換をおこなう場合も、基板表面の液流による液
置換速度は充分ではなかった。

【００１３】たとえば、供給液量が１槽あたり２０リッ
トル／分である場合でも、その基板表面での流速は数ｍ
ｍ／秒程度であり、処理速度が遅いという問題があっ
た。

【００１４】本発明の目的は、液処理に際して基板表面
の液流速を高め、従来に比べてこの種作業の処理速度を
向上させることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的は、基板を搬送
して液処理をおこなう液処理槽において、前記基板の上
面に液を吐出する機能を有する整流板を設けることによ
って達成される。

【００１６】

【作用】基板と近接した整流板に処理液を供給した場
合、その処理液の基板表面での流速は、基板と整流板と
の距離に反比例し、近接することで上昇する。

【００１７】したがって、前記構成よりなる本発明によ
れば、基板表面での液置換が速やかにおこなわれ、この
種作業の処理速度を向上させることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を、図７を参照しつつ、図１〜
図２、および図４〜図６にもとづいて説明すると、図１
は本発明に係る液処理槽の一実施例を示す外観斜視図、
図２は図１のＡ−Ａ′断面図である。

【００１９】また、図４は本発明に係る液処理槽の第２
の実施例を示す縦断面図である。

【００２０】さらに、図５は本発明で使用する整流板２
ｂの外観斜視図、図６は図５と異なる整流板２ｃの外観
斜視図である。

【００２１】そして、図７は本発明による液流高速化効
果を示す図である。

【００２２】図１〜図３において、液処理槽１には、処
理液１０を供給する液供給口６と、オーバーフローする
液を排出する排液口７とが設けられている。

【００２３】排液口７から排出された処理液は、図示を
省略したタンクに溜められ、濾過，蒸留などの再生処理
を受けた後、再び液供給口６から液処理槽１に供給され
る。

【００２４】なお、液供給口６から液処理槽１に供給さ
れる処理液は、前記した再生処理液のみでなく、新液が
供給される場合もある。

【００２５】基板４は、図示を省略した搬送手段により
搬送され、処理液１０中に浸漬される。

【００２６】なお、基板４の搬送手段としては、たとえ
ば回転ローラや、機械的な保持，移動による搬送手段が
採用される。

【００２７】処理液１０中に浸漬された基板４は、図示
を省略した揺動手段により揺動され、その位置を４ａか
ら４ｂ，４ｃへ、また４ｃから４ｂ，４ａへと移動す
る。

【００２８】なお、基板４の揺動手段としては、たとえ
ば回転ローラや、機械的な保持，移動による揺動手段が
採用される。

【００２９】液処理槽１内において、基板４が通過する
位置の上部には、整流板２が、フレーム５を介して配置
されている。

【００３０】そして、フレーム５は、基板４の搬送，揺
動と干渉しない位置に設けられている。

【００３１】また、整流板２には、ノズル３が設けられ
ており、液処理槽１の外部から槽１内に処理液１０を吐
出することができる。

【００３２】なお、ノズル３から液処理槽１内に吐出す
る処理液１０としては、新液のみならず、液処理槽１の
排液口７から槽１外に排出された後、再生処理を受けた
処理液を用いることもできる。

【００３３】ノズル３の配置は、図１に示すように、整
流板２の任意の位置に設けることができるが、図５に示
すように、基板４の揺動方向に対し直角方向に位置し
て、整流板２ｂに、複数個のノズル３ｂを一列に配置す
ることもできる。

【００３４】また、図６に示すように、整流板２ｃにス
リット状ノズル３ｃを配置することもできる。

【００３５】さらに、図４では、ノズル３ｄが設置され
ている整流板２ｄに超音波振動子９が設けられている。

【００３６】ここで、図１および図２の実施例に戻っ
て、整流板２に設けられたノズル３には、ノズル１本あ
たり、一例として、１リットル／分の処理液１０が供給
される。

【００３７】ノズル３の内径は、一例として、５ｍｍで
あり、そのノズル内の流速は、約８００ｍｍ／秒とな
る。

【００３８】しかして、液処理槽１に浸漬，揺動される
基板４が、整流板２の直下を通過するとき、基板表面の
液流は、整流板２とその直下に位置する基板４との間隔
により規制される流速となる。

【００３９】一例として、前記間隔が５ｍｍのとき、ノ
ズル３の吐出口直下では、約２００ｍｍ／秒の流速とな
る。また、前記間隔が２ｍｍの場合、ノズル３の吐出口
直下では、約５００ｍｍ／秒の流速となり、従来技術の
流速（約１００ｍｍ／秒）と比較して、著しく速い流速
を得ることができる。

【００４０】図７に基板−整流板の間隔と液流速との関
係を示す。

【００４１】本発明において、基板表面の液交換速度
は、基板表面流速と同一であり、従来技術の液交換速度
（数ｍｍ／秒）と比較して、著しく速い流速を得ること
ができる。

【００４２】そして、図７に示すように、前記液流速の
高速効果は、基板−整流板の間隔を１０ｍｍ以下とした
辺りから顕著となる。

【００４３】ところで、液処理において、洗浄や剥離
は、基板表面に付着した汚れやレジストと基板４との界
面に処理液１０を侵入させ、汚れやレジストを処理液１
０に溶出，分散，乳化することによって達成されるが、
処理液１０を基板４ａの界面に侵入させる力としては、
図４に示すように、超音波振動子９から生ずる超音波を
使用することが有効である。

【００４４】特に、４００ｋＨｚ以上の周波数を用いる
と、この周波数により生ずる振動加速度が、処理液１０
を基板４の界面に有効に侵入させる上で有効である。

【００４５】一例として、周波数１．１ＭＨｚの超音波
を、処理液１０として純水を用いて付加した場合、基板
４に付着した０．５μｍ以上の異物は、９５％以上が除
去された。

【００４６】ちなみに、超音波を付加しない場合、その
除去率は５０％以下であった。

【００４７】なお、前記のごとく、超音波を付加した場
合であっても、溶解，分散した汚れを含む処理液を速や
かに基板４の表面から取り除く必要があり、この要求に
対しては、既述のごとく、整流板２のノズル３から処理
液１０を吐出することが有効である。

【００４８】また、図５に示すように、基板４の揺動方
向に対し直角方向に位置して、整流板２ｂに、複数個の
ノズル３ｂを一列に配置すれば、液流をより一層均一な
流れとして、基板表面に速い液流を起こすことができ
る。

【００４９】さらに、図６に示すように、整流板２ｃに
スリット状ノズル３ｃを配置することにより、基板４の
搬送方向に対し、均一な液処理をおこなことができる。

【００５０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、基板表面での液
流速を向上させることがきるため、洗浄においては、そ
の洗浄性能を向上させることができるという効果があ
る。

【００５１】また、現像，剥離，エッチングにおいて
は、処理時間を短縮することができるという効果があ
る。

【００５２】さらに、処理時間を短縮できることによ
り、液処理槽内における基板の搬送距離を短くして、こ
の種装置の小形化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液処理槽の一実施例を示す外観斜
視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ′断面図。

【図３】従来技術による液処理槽の縦断面図である。

【図４】本発明に係る液処理槽の第２の実施例を示す縦
断面図である。

【図５】本発明で使用する整流板２ｂの外観斜視図であ
る。

【図６】本発明で使用する、図５と異なる整流板２ｃの
外観斜視図である。

【図７】本発明による液流高速化効果を示す図である。

【符号の説明】

１…液処理槽、２，２ｂ，２ｃ，２ｄ…整流板、３，３
ｂ，３ｃ，３ｄ…ノズル、４（４ａ，４ｂ，４ｃ）…基
板、５…フレーム、６…液供給口、７…排液口、８…シ
ャワーノズル、９…超音波振動子、１０…処理液。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を搬送して液処理をおこなう液処理槽
において、前記基板の上面に液を吐出する機能を有する
整流板を設けたことを特徴とする液処理槽。
【請求項２】整流板と基板との間隔を、少なくとも１０
ｍｍ以下とした、請求項１記載の液処理槽。
【請求項３】整流板に複数個の液吐出ノズルを設けた、
請求項１または２記載の液処理槽。
【請求項４】整流板に、基板の揺動方向に対し直角方向
に複数個の液吐出ノズルを一列に設けた、請求項３記載
の液処理槽。
【請求項５】整流板に、基板の揺動方向に対し直角方向
にスリット状のノズルを設けた、請求項１または２記載
の液処理槽。
【請求項６】整流板に超音波振動子を設けた、請求項１
〜５のいずれかに記載の液処理槽。
【請求項７】液処理が洗浄、ホトレジストの現像，剥
離、薄膜のエッチング、およびすすぎのいずれかであ
る、請求項１〜６のいずれかに記載の液処理槽。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の液処理槽
を用いた液処理装置。