JPH07245466A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像液、純水等の相互に種類の異なる複数の
処理液を迅速かつ高精度に分離すること。 【構成】 主ノズル６ａは、チャック４ａに保持された
基板２の表面に向けて現像液を供給する。副ノズル６ｂ
は、主ノズル６ａと異なるタイミングで基板２の表面に
向けて純水を供給する。回転駆動装置４ｂは、各ノズル
６ａ、６ｂからの現像液若しくは純水の供給後にチャッ
ク４ａを回転させて基板２表面の現像液若しくは純水を
振り切る。ポンプ１０ｂで負圧に保たれたトラップタン
ク１０ａは、カップ８の底部に形成されているドレン１
８を介して現像液を吸引回収する。ポンプ１２ｂで負圧
に保たれたトラップタンク１２ａは、カップ８の底部に
形成されているドレン１８を介して純水を吸引回収す
る。駆動制御装置１４は、現像液と純水の供給タイミン
グに応じて各ポンプ１０ｂ、１２ｂを択一的に動作さ
せ、現像液と純水を完全に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板（液晶用ガラス角
型基板、半導体ウエハ、カラーフィルタ用ガラス基板、
フォトマスク用基板、サーマルヘッド用セラミック基
板、プリント基板など）に現像液、エッチング液、剥離
液などの高濃度の処理液を供給した後、純水やリンス液
などの低濃度の処理液を供給して、基板に対して現像、
エッチング、剥離などの表面処理を行う基板処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板処理装置、例えば現像装置で
は、基板保持手段たるスピンチャックに保持された基板
の表面にまず現像液を供給して基板表面の現像処理を開
始し、所定の現像時間経過後にスピンチャックを回転駆
動することでスピンチャック上の基板を回転させて現像
液を振り切り、さらに基板を回転させた状態のままで純
水などの洗浄液を基板表面に供給してリンス処理を行
い、最後に基板の回転速度を上げて洗浄液を振り切るよ
うに構成されている。このような装置においては、互い
に種類の異なる処理液（上記現像装置では現像液と洗浄
液が相当する）を混合させずに別々に回収することが望
ましく、そのために種々の提案がなされている。

【０００３】たとえば、図６に示すように、実公平４−
３４９０２号公報において、基板回転時の処理液の飛散
を防止するカップ３０１、３０２、３０３を３重構造と
し、基板３０４の高さを調節して、回転時に振り切られ
る３種類の処理液（例えば、現像液、エッチング液、及
びリンス液）を内側から順に別々のカップ３０１、３０
２、３０３で受け、各処理液を自然流下により分離回収
するスピン処理装置が提案されている。しかしながら、
この装置では、３重構造のカップ３０１、３０２、３０
３と基板３０４の高さ調整を行うための上下動機構とを
必要とするので、装置が大きくなってしまうとともに装
置内の構造が複雑になるという欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、装置を大きくしたりその
内部の構造を複雑にしたりすることなく、互いに種類の
異なる複数の処理液を良好に分離して回収することが可
能な基板処理装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明の基板処理装置は、基板を保持する基板保
持手段と、基板保持手段に保持された基板の表面に向け
て第１の処理液を供給する第１処理液供給手段と、基板
保持手段に保持された基板の表面に向けて第１の処理液
とは時系列的に異なる時点で第１の処理液とは異なる第
２の処理液を供給する第２処理液供給手段と、第１及び
第２処理液供給手段からの第１若しくは第２の処理液の
供給後に基板保持手段を回転させて基板表面の処理液を
振り切る回転手段と、基板保持手段の回転にともなって
基板表面から振り切られる第１及び第２の処理液を受け
るカップと、カップの底部にそれぞれ接続されるととも
にこのカップに受けられた処理液を吸引して回収する第
１及び第２回収手段と、第１及び第２回収手段を第１及
び第２処理液供給手段の動作と回転手段の動作とに同期
させて選択的に動作させる切換手段とを備えることを特
徴とする。

【０００６】

【作用】この発明の基板処理装置では、切換手段が、第
１及び第２回収手段を、第１及び第２処理液供給手段の
動作と回転手段の動作とに同期させて選択的に動作させ
るので、第１及び第２の処理液をそれぞれ第１及び第２
回収手段に分離して迅速に回収することができる。すな
わち、第１の処理液がカップに溜まるときに第１回収手
段を吸引動作させ、第２の処理液がカップに溜まるとき
に第２回収手段を吸引動作させることにより、互いに異
なる第１及び第２の処理液を互いに異なる第１及び第２
回収手段にそれぞれ迅速に回収することができる。しか
も、第１及び第２回収手段がカップの底部に接続されて
いるので、第１及び第２回収手段を選択的に動作させる
ことにより、互いに異なる第１及び第２の処理液を高精
度で分離して第１及び第２回収手段にそれぞれ個別に回
収することができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明の基板処理装置を現像処理
装置に適用した実施例の概略図である。図示のように、
この現像処理装置は、２点鎖線で示す角型基板２（以下
単に基板）を吸引保持するスピンチャック４ａと、この
スピンチャック４ａを回転駆動してスピンチャック４ａ
上の基板２を回転させる回転駆動装置４ｂと、基板２に
第１の処理液である現像液を上方から吐出供給する主ノ
ズル６ａと、基板２に第２の処理液であるリンス用の純
水を上方から吐出供給する副ノズル６ｂと、現像液及び
純水が装置周辺に飛散することを防止するとともに、基
板２の回転によってこの基板２から振り切られる現像液
及び純水を受けて溜めるカップ８と、このカップ８の受
け皿部分８ｂの底部に溜まった現像液を吸引回収する第
１吸引回収装置１０と、受け皿部分８ｂの底部に溜まっ
た純水を吸引回収する第２吸引回収装置１２と、第１及
び第２吸引回収装置１０、１２を選択的に切り換え動作
させる駆動制御装置１４とを備える。

【０００９】要部についてより詳細に説明する。カップ
８は、側方で現像液及び純水の処理液を受ける側壁部分
８ａと、流下する現像液及び純水の処理液を下向で受け
てこれらの処理液を溜める受け皿部分８ｂとを備える。
この受け皿部分８ｂは、側壁部分８ａと同心で、垂直断
面が略Ｖ字となっている。この結果、この受け皿部分８
ｂの略Ｖ字の底部８ｃおよびその上部領域に処理液が溜
まる。この底部８ｃの円周上には、処理液を回収するた
めのドレン１８が複数個等間隔で形成されている。各ド
レン１８は、互い違いに第１の配管２８と第２の配管３
８に接続されている。受け皿部分８ｂの外側斜面には、
一対の排気管８ｄが形成され、カップ８内の処理液のミ
ストを排気する。

【００１０】図２は、各ドレン１８と第１及び第２の配
管２８、３８との接続を部分的に示した概略図である。
図示のように、カップ８の受け皿部分８ｂに形成された
ドレン１８は、この受け皿部分８ｂの底部８ｃ近傍に形
成されたエアー弁４８を介して交互に第１の配管２８と
第２の配管３８とに接続されている。第１の配管２８
は、現像液の回収のためのもので、現像液用の第１吸引
回収装置１０を構成する第１トラップタンク１０ａに接
続されている。第２の配管３８は、純水の回収のための
もので、純水用の第２吸引回収装置１２を構成する第２
トラップタンク１２ａに接続されている。

【００１１】図１に戻って、第１及び第２吸引回収装置
１０、１２について説明する。第１トラップタンク１０
ａは、第１吸引ポンプ１０ｂに接続されている。この第
１吸引ポンプ１０ｂを動作させることにより、第１トラ
ップタンク１０ａの内圧が負圧に保たれる。この第１吸
引ポンプ１０ｂは、駆動制御装置１４の制御のもとで、
現像液の回収時にのみ動作する。この結果、この第１ト
ラップタンク１０ａ内には、カップ８の受け皿部分８ｂ
の底部８ｃに溜まった現像液が、ドレン１８、エアー弁
４８及び第１の配管２８を介して迅速に吸引回収され一
時的に第１トラップタンク１０ａ内に貯留される。こう
して第１トラップタンク１０ａに貯留された現像液は、
現像液タンク１０ｃに適宜収容される。

【００１２】一方、第２トラップタンク１２ａは、第２
吸引ポンプ１２ｂに接続されている。この第２吸引ポン
プ１２ｂは、駆動制御装置１４の制御のもとで、純水の
回収時にのみ、第２トラップタンク１２ａの内圧を負圧
に保つ。この結果、この第２トラップタンク１２ａ内に
は、カップ８の受け皿部分８ｂの底部８ｃに溜まった純
水が、ドレン８ｄ、エアー弁４８及び第２の配管３８を
介して迅速に吸引回収され一時的に第２トラップタンク
１２ａ内に貯留される。第２トラップタンク１２ａに貯
留された純水は、純水タンク１２ｃに適宜収容される。

【００１３】駆動制御装置１４は、主ノズル６ａからの
現像液の供給タイミングと副ノズル６ｂからの純水の供
給タイミングとスピンチャック４ｂを回転させる回転駆
動装置４ｂの動作タイミングに同期して、第１及び第２
吸引ポンプ１０ｂ、１２ｂを選択的に切替えて動作させ
る。この結果、現像液のみを第１トラップタンク１０ａ
に吸引回収させることができ、かつ純水のみを第２トラ
ップタンク１２ａに吸引回収させることができる。

【００１４】図３は、現像処理装置の動作を示すタイミ
ングチャートである。図３（ａ）は、主ノズル６ａから
の現像液の供給を示し、図３（ｂ）は、副ノズル６ｂか
らのリンス用の純水の供給を示し、図３（ｃ）は、スピ
ンチャック４ａの回転数を示し、図３（ｄ）は、第１吸
引ポンプ１０ｂの動作を示し、図３（ｅ）は、第２吸引
ポンプ１２ｂの動作を示す。

【００１５】現像処理工程では、予め第１吸引ポンプ１
０ｂを起動して第１トラップタンク１０ａ内を負圧にす
る。この状態で、現像液を基板２上に供給しつつスピン
チャック４ａを所定の回転数になるまで加速し回転数を
維持する。カップ８の受け皿部分８ｂの底部８ｃに溜ま
った現像液は、ドレン１８を介して第１トラップタンク
１０ａに吸引されて迅速に回収される。その後、現像液
の供給が停止された後もスピンチャック４ａの回転数が
維持されるので、基板２の表面から現像液が完全に振り
切られて、現像液は、残らず第１トラップタンク１０ａ
に回収される。この場合、ドレン１８が受け皿部分８ｂ
の底部８ｃに接続されているので、受け皿部分８ｂに溜
まった現像液が後のリンス処理で供給される純水に混入
することを有効に防止することができる。また、現像液
を負圧で吸引しているので、ドレン１８の配管径を極め
て小さくすることができる。したがって、ドレン１８の
配管内に残留する現像液の量を抑えることができ、後の
リンス処理で供給される純水との混合をより効果的に防
止することができる。すなわち、高純度の現像液の再生
循環用の回収率を高めて、原料コスト、廃液処理コスト
を低減することができる。

【００１６】次のリンス処理工程では、第１吸引ポンプ
１０ｂを停止し、第２吸引ポンプ１２ｂを起動させて第
２トラップタンク１２ａ内を負圧にする。この状態で、
リンス用の純水を基板２上に供給しつつスピンチャック
４ａを所定の回転数になるまで加速し回転数を維持す
る。カップ８の受け皿部分８ｂの底部８ｃに溜まった純
水は、ドレン１８を介して第２トラップタンク１２ａに
吸引されて迅速に回収される。その後、純水の供給を停
止し、スピンチャック４ａをさらに加速して回転数を高
め、基板２の表面から純水を完全に振り切る。この結
果、振り切られた純水は、残らず第２トラップタンク１
２ａに回収される。この場合も、ドレン１８が受け皿部
分８ｂの底部８ｃに形成されているので、受け皿部分８
ｂに溜まった純水が次の現像処理で供給される現像液と
混合することを有効に防止することができる。また、純
水を負圧で吸引しているので、ドレン１８の配管径を極
めて小さくすることができ、ドレン１８の配管内に残留
する純水の量を抑えることができ、次の現像処理で供給
される現像液との混合をより効果的に防止することがで
きる。すなわち、純水の回収率を高めて、原料コスト、
廃液処理コストを低減することができる。

【００１７】このようなリンス処理工程で最初の基板の
現像処理を終了する。次に、基板２を交換して、上記の
ような現像処理工程とリンス処理工程とのサイクルを順
次繰返す。

【００１８】次に、図４に基づいて第２実施例を説明す
る。各部の詳細は、図１の第１実施例と共通する部分が
多いので、共通部分には同一符号を付し、異なる部分に
ついてのみ説明する。カップ８’は、本質的に第１実施
例と異ならないが、飛散を防止するためのカバーが形成
され、受け皿部分の底部がわずかな領域でほぼ平坦に形
成されている。この受け皿部分の底部に形成された各ド
レン１８の直下には、エアー駆動の３方弁５８がそれぞ
れ接続されている。これらの３方弁５８の排出側の一方
のポートには、現像液回収用の第１の配管２８が接続さ
れ、排出側の他方のポートには、純水回収用の第２の配
管３８が接続されている。第１の配管２８は、現像液用
の第１トラップタンク１０ａに連通され、第２の配管３
８は、純水用の第２トラップタンク１２ａに連通され
る。第１及び第２トラップタンク１０ａ、１２ａは、そ
れぞれ第１及び第２吸引ポンプ１０ｂ、１２ｂによっ
て、適宜選択的に負圧に維持される。

【００１９】この第２実施例のように、各ドレン１８を
現像液と純水とで共通にし、３方弁５８で現像液と純水
との排出を切替えるようにした場合、第１実施例の場合
よりも現像液及び純水の分離精度を高めることができ
る。

【００２０】すなわち、第１実施例の現像処理装置のド
レン１８のうち現像液の回収時に負圧で吸引されていな
いドレンの配管内に現像液がわずかながら溜まって純水
回収時に純水とともに吸引されてしまうおそれがある
（ドレン１８の径が極めて細い場合、現像液の表面張力
等によってここに現像液が溜まらない場合もある）。ま
た、第１実施例のドレン１８のうち純水の回収時に負圧
で吸引されていないドレンの配管内に純水がわずかなが
ら溜まって現像液回収時に現像液とともに吸引されてし
まうおそれがある（ドレン１８の径が極めて細い場合、
上記と同様に純水が溜まらない場合もある）。

【００２１】一方、第２実施例の現像処理装置では、現
像液と純水とでドレン１８を共通のものとしているの
で、各ドレン１８から現像液が完全に回収された後にリ
ンス処理を施すことができ、各ドレン１８から純水が完
全に回収された後に現像処理を施すことができるので、
現像液と純水をより完全に分離することができる。この
場合、ドレン１８の配管径を小さくすることで、ドレン
１８の配管内面に付着する現像液の量を抑えることがで
き、後のリンス処理で供給される純水との混合をより効
果的に防止することができる。

【００２２】次に、図５に基づいて第３実施例を説明す
る。カップ８の受け皿部分の底に形成された各ドレン１
８からの配管は、直下で分岐されて、現像液回収用の第
１の配管２８と純水回収用の第２の配管３８とに直接接
続される。第１の配管２８は、現像液用の第１トラップ
タンク１０ａに連通され、第２の配管３８は、純水用の
第２トラップタンク１２ａに連通される。

【００２３】この第３実施例のように、各ドレン１８を
第１及び第２の配管２８、３８に直結した場合、各ドレ
ン１８が現像液と純水とで共通になり、上記第２実施例
同様に、第１実施例の場合よりも現像液及び純水の分離
精度を高め得る。ただし、現像液の吸引中に第２の配管
３８の内圧を第１の配管２８の内圧よりも十分に大きく
保っていなければ、第２の配管３８内に現像液が混入し
てしまう。また、純水の吸引中に第１の配管２８の内圧
を第２の配管３８の内圧よりも十分に大きく保っていな
ければ、第１の配管内に純水が混入してしまう。この場
合、十分な圧力差を確保するため、現像液の吸引中に、
第２の配管３８に接続されている第２トラップタンク１
２ａに適当な加圧装置からの加圧空気を供給し、純水の
吸引中に、第１の配管２８に接続されている第１トラッ
プタンク１０ａに前述の加圧装置からの加圧空気を供給
することもできる。

【００２４】以上、実施例に即して本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様
々な変形が可能である。

【００２５】例えば、現像液及び純水の他、プレ現像液
を用いて基板２に現像液がなじみやすいようにする場
合、プレ現像液用の第３トラップタンクと第３吸引ポン
プとをさらに設けることが好ましい。例えば第１実施例
に応用する場合、第１の配管２８に接続される側のドレ
ン１８を分岐して第３トラップタンクに接続してここに
プレ現像液を吸引させることができる。また、第２実施
例に応用する場合、３方弁５８の一方のポートをさらに
別の３方弁で分岐して第３トラップタンクに接続するな
どの方法によって第３トラップタンクにプレ現像液を吸
引させることができる。

【００２６】また、純水を純度の高い純水（以下「高純
度純水」という）と現像液が混入した純水（以下「低純
度純水」という）とに分離することもできる。この場
合、第２トラップタンク１２ａと第２ポンプ１２ｂとが
高純度純水の回収用として機能させる一方、低純度純水
用の第４トラップタンクと第４吸引ポンプとをさらに設
ける。例えば第１実施例に応用する場合、第２の配管３
８に接続される側のドレン１８に接続されるエアー弁４
８の代わりにエアー駆動の３方弁を用い、この３方弁の
１つのポートに第４トラップタンクを接続してここに低
純度純水を吸引させることができる。また、第２実施例
に応用する場合、３方弁５８の一方のポートをさらに別
の３方弁で分岐して第４トラップタンクに接続するなど
の方法によって第４トラップタンクに低純度純水を吸引
させることができる。このように低純度純水を回収する
ために第４トラップタンク及び吸引ポンプを設けた場合
には、次のようにして低純度純水及び高純度純水を分離
回収可能となる。すなわち、まず、リンス処理工程の初
期段階では、現像液の一部が純水に混入するため、第４
吸引ポンプを作動させて低純度純水を第４トラップタン
クに回収する。リンス処理開始から一定時間が経過する
と、現像液の混入がなくなるので、第４吸引ポンプを停
止させる一方、第２吸引ポンプ１２ｂを作動させて高純
度純水を第２トラップタンク１２ａに回収する。このよ
うに高純度純水と低純度純水とを分離することにより、
大がかりな処理を必要とする廃液を減らすことができ
る。また、この場合、第４トラップタンクに負圧が供給
されているので、低純度純水と高純度純水の切り換えが
迅速で、リンス処理の開始から短時間後に高純度純水を
取り出すことができる。

【００２７】さらに、第１吸引ポンプ１０ｂの動作は純
水が供給されていないときに限られるものでなく、また
第２吸引ポンプ１２ｂの動作も現像液が供給されていな
いときに限られるものでない。例えば、高濃度での現像
液の再利用が優先される場合、現像液の供給開始から少
しずらして第１吸引ポンプ１０ｂを動作させる。また、
回収される純水の純度を高めたい場合、純水の供給開始
から少しずらして第２吸引ポンプ１２ｂを動作させる。

【００２８】さらに、第１〜第３実施例では、各トラッ
プタンク１０ａ、１２ａごとに吸引ポンプを設けたが、
単一の吸引ポンプをエアー駆動の３方弁で分岐してその
分岐ポートを、それぞれ第１及び第２トラップタンク１
０ａ、１２ａ 接続し、この３方弁の切り換えによって
第１及び第２トラップタンク１０ａ、１２ａの負圧を切
替えることができる。

【００２９】さらに、吸引ポンプの代わりに、ベンチュ
リー作用により負圧を発生する装置などを負圧手段とし
て用いることができる。

【００３０】さらに、ドレン１８の個数及び形状も任意
である。ただし、ドレンの数が多いほど迅速な吸引が可
能になる。また、ドレンの径を小さくするほど、一般に
現像液と純水との相互の混入を減少させることができ
る。

【００３１】さらに、本発明は、現像処理装置のみなら
ず、エッチング処理装置、剥離処理装置等、互いに異な
る種類の複数の処理液を基板に供給して表面処理を行う
基板処理装置全搬に適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の基板処
理装置では、切換手段が、第１及び第２の処理液をそれ
ぞれ吸引して回収する第１及び第２回収手段を、第１及
び第２処理液供給手段の動作と回転手段の動作とに同期
させて選択的に動作させるので、第１及び第２の処理液
をそれぞれ第１及び第２回収手段に高精度で分離して迅
速に回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の基板処理装置の構造を示す図であ
る。

【図２】図１の基板処理装置の要部を示した図である。

【図３】図１の基板処理装置の動作を説明するタイミン
グチャートである。

【図４】第２実施例の基板処理装置の構造を示す図であ
る。

【図５】第３実施例の基板処理装置の構造を示す図であ
る。

【図６】従来技術の構造を示す図である。

【符号の説明】

２ 基板 ４ａ スピンチャック ４ｂ 回転駆動装置 ６ａ 主ノズル ６ｂ 副ノズル １８ ドレン １０ａ 第１トラップタンク １０ｂ 第１吸引ポンプ １２ａ 第２トラップタンク １２ｂ 第２吸引ポンプ １４ 駆動制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/304 ３６１ Ｓ 21/306 (72)発明者 木瀬 一夫 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持する基板保持手段と、 前記基板保持手段に保持された基板の表面に向けて、第
   １の処理液を供給する第１処理液供給手段と、 前記基板保持手段に保持された基板の表面に向けて、第
   １の処理液とは時系列的に異なる時点で第１の処理液と
   は異なる第２の処理液を供給する第２処理液供給手段
   と、 前記第１及び第２処理液供給手段からの第１若しくは第
   ２の処理液の供給後に前記基板保持手段を回転させて、
   基板表面の処理液を振り切る回転手段と、 前記基板保持手段の回転にともなって基板表面から振り
   切られる第１及び第２の処理液を受けるカップと、 前記カップの底部にそれぞれ接続されるとともに、当該
   カップに受けられた処理液を吸引して回収する第１及び
   第２回収手段と、 前記第１及び第２の回収手段を、前記第１及び第２処理
   液供給手段の動作と回転手段の動作とに同期させて選択
   的に動作させる切換手段と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。