JPH09213670A

JPH09213670A - 基板処理槽

Info

Publication number: JPH09213670A
Application number: JP1910396A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Suhara; 忠浩須原; Masato Tanaka; 眞人田中
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で処理槽自体の侵食を確実に防止
しつつ、処理槽外へのパーティクルの排出を良好に行
う。【解決手段】上部開口を有した断面矩形の箱型の処理
槽１２を形成し、これに処理液１４を貯留して基板２２
を浸漬するとともに、上部開口から処理液をオーバーフ
ローさせて処理液中のパーティクルを外部に排出するよ
うにした。処理槽１２は、その全体をＰＴＦＥ（ポリテ
トラフロロエチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン）
等の耐侵食性を有する樹脂材から構成した。また、処理
槽１２の上部には、石英ガラスからなる円柱状のオーバ
ーフロー面形成部材３０を嵌め込むことにより処理液１
４のオーバーフロー面を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
ガラス基板等の基板を処理液に浸漬させてその表面に洗
浄等の処理を施すように構成された処理装置において、
特に、処理液を貯留するための基板処理槽に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体基板や液晶ガラス基板
等の精密電子基板の製造プロセスにおいては、各種処理
液をそれぞれ貯留した複数の処理槽にわたって基板を順
次浸漬することにより基板に薬液処理や水洗処理等の一
連の化学処理を施すことが行われている。また、処理槽
に異なる種類の処理液を順次供給し、例えば、エッチン
グ処理と水洗処理といった異なる処理を単一の処理槽を
用いて施すことも行われている。このような処理では、
処理液供給システムにより継続的に処理液を供給するこ
とによって処理槽内の処理液をオーバーフローさせるよ
うになっており、こうすることで各処理によって生じた
汚染物質（パーティクル）を処理槽外に排出するように
している。

【０００３】ところで、この種の基板の処理において
は、従来から処理槽として石英ガラス製のものが用いら
れてきたが、薬液の種類によっては処理槽自体が侵食さ
れてパーティクルが増加するので、石英ガラス製の処理
槽に代えて耐化学薬品性（耐侵食性）に優れた樹脂製の
処理槽の使用も考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、樹脂製の処
理槽では、上述のような処理槽自体の侵食によるパーテ
ィクルの発生は効果的に抑えられるものの、石英ガラス
製の処理槽に比してパーティクルの処理槽外への排出率
が低く、そのため基板の取出しの際にパーティクルが基
板に付着し易いという弊害が生じている。

【０００５】これは樹脂の種類によっても異なるが、主
に石英ガラス製の処理槽に比べて樹脂製の処理槽ではぬ
れ性が悪いことに起因している。

【０００６】従って、上記のような弊害を回避すべく、
耐侵食性及びぬれ性に共に優れた樹脂材料により処理槽
を構成することが考えられるが、この場合には、処理液
の種類に応じた侵食の影響と上記ぬれ性とを相互に考慮
して樹脂の種類を選定する必要があるので、いずれかの
条件が満たされない場合や、あるいは満たされた場合で
もコスト的に見合わないものになる等、条件を充分に満
たす処理槽を得るのが難しい。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、簡単な構成で処理槽自体の侵食を確実
に防止しつつ、処理槽外へのパーティクルの排出を良好
に行うことができる基板処理槽を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る基板処理
槽は、処理液を貯留するとともに、その処理液に被処理
基板を浸漬した状態で所定の処理液導出口から処理液を
オーバーフローさせるように構成された処理槽におい
て、前記処理槽が、上記処理液について耐侵食性を有す
る樹脂材料から構成されるとともに、上記処理液導出口
の少なくとも処理液のオーバーフロー面が、前記樹脂材
料よりも処理液の接触角が小さい低接触角部材から構成
されてなるものである。

【０００９】請求項２に係る基板処理槽は、請求項１記
載の基板処理槽において、上記低接触角部材が石英ガラ
スから構成されてなるものである。

【００１０】請求項３に係る基板処理槽は、請求項１記
載の基板処理槽において、上記低接触角部材がＰＥＥＫ
から構成されてなるものである。

【００１１】請求項４に係る基板処理槽は、請求項１乃
至３のいずれかに記載の基板処理槽において、上記低接
触角部材が柱状に形成されるものであって、上記オーバ
ーフロー面は、上記処理液導出口の縁部に上記低接触角
部材が嵌合されてなるものである。

【００１２】請求項５に係る基板処理槽は、処理液を貯
留するとともに、その処理液に被処理基板を浸漬した状
態で所定の処理液導出口から処理液をオーバーフローさ
せるように構成された処理槽において、石英ガラスから
なる処理槽本体と、処理液導出口の処理液のオーバーフ
ロー面以外の処理槽本体の内壁面に設けられた、前記処
理液について耐侵食性を有する材料からなる侵食防止部
とを備えてなるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態について
図面を用いて説明する。図１は本発明に係る基板処理槽
が適用される基板処理装置の一例を示している。この図
に示す基板処理装置１０は、半導体ウエハを被処理基板
として、エッチング処理と水洗処理とを単一の装置で行
うものである。

【００１４】基板処理装置１０には、処理液１４を貯留
するための処理槽１２が設けられており、貯留された処
理液１４に基板２２が浸漬されることによりエッチング
等の処理が施されるようになっている。

【００１５】基板２２は、詳しく図示していないが、処
理槽１２に対して水平動及び上下動が可能なハンドリン
グ装置２４に支持されている。ハンドリング装置２４に
はガイド２６が設けられており、多数の基板２２がその
面と直交する方向（紙面に直交する方向）に一列に並べ
られた状態でガイド２６に保持されている。そして、処
理時には、ハンドリング装置２４の移動に応じてこれら
の基板２２が一体に上記基板処理装置１０に対して出し
入れされるようになっている。

【００１６】上記処理槽１２は、例えば上部開口を有し
た断面が矩形の箱型に形成され、その全体は例えばＰＴ
ＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化
ビニリデン）等の耐化学薬品性（耐侵食性）を有する樹
脂材料から構成されている。

【００１７】上記処理槽１２の底部には、処理槽内に処
理液１４を供給するための左右一対の処理液吐出ノズル
１６が備えられており、これらの処理液吐出ノズル１６
も上記同様にＰＴＦＥ等の樹脂材料から構成されてい
る。

【００１８】上記処理液吐出ノズル１６は、処理液１４
内に開口するスリットを有する外管１８と、これに内設
され、上記スリットと略反対側に開口する開口部を有す
る内管２０とを備えた二重管構造となっている。内管２
０は図外の処理液供給システムに接続されており、基板
２２の処理時には、上記内管２０から外管１８を通じて
処理槽内に処理液１４が供給されるとともに、このよう
な処理液１４の供給が継続的に行われることにより、処
理液１４が処理槽１２の上部開口を介しオーバーフロー
するようになっている。このとき、内管２０に供給され
た処理液１４は一旦外管１８の内周面に衝突し、その後
上記スリットを介して処理槽内に流れ込むため、処理槽
内では均一な処理液１４の上昇流が得られるようになっ
ている。

【００１９】なお、処理液供給システムは、純水の供給
源から上記処理液吐出ノズル１６に至る処理液供給管
に、開閉バルブを介して薬液（原液）の供給源に接続さ
れる薬液供給管が接続された構成となっており、基板２
２の水洗処理時には、上記バルブが閉じられて純水のみ
が上記処理槽１２に供給され、エッチング処理時には、
上記バルブが開かれて薬液（原液）が純水に混入される
ことにより所定濃度の薬液が生成されて処理槽１２に供
給されるようになっている。

【００２０】一方、処理槽１２の上部には、図２に示す
ように処理液１４のオーバーフロー面を形成するオーバ
ーフロー面形成部材３０（以下、面形成部材３０と略
す）が設けられている。この面形成部材３０は、処理槽
１２を構成する樹脂材料よりも処理液１４の接触角が小
さくなる、すなわちぬれ性が向上する材料から構成され
た円柱状の部材で、本実施形態においては石英ガラスか
ら構成されている。

【００２１】上記面形成部材３０は、処理槽１２の上部
開口縁部全周に亘って取付けられており、より具体的に
は、同図に示すように処理槽１２を構成する各側壁の上
部に形成された凹部に嵌め込まれることによって処理槽
１２に取付けられている。また、処理槽１２の各側壁の
上端部において上記面形成部材３０の内外にはテーパ３
２が設けられており、これにより処理槽１２の各側壁が
上方に向かって先細りの形状となっている。

【００２２】以上のような基板処理装置１０では、先
ず、上記処理液供給システムの開閉バルブが開かれて所
定濃度の薬液が処理槽１２に貯留されるとともに、上記
ハンドリング装置２４の作動に応じて基板２２が薬液に
浸漬され、これにより基板２２にエッチング処理が施さ
れる。このとき、薬液の供給が継続して行われることに
より薬液が処理槽１２からオーバーフローし、これによ
りエッチング処理によって生じた汚染物質（パーティク
ル）が処理槽外部に排出される。

【００２３】そして、一定時間エッチング処理が施され
ると、次いで、上記処理液供給システムのバルブが閉じ
られて処理槽内に純水が供給される。純水が供給される
と、処理槽内の薬液がオーバーフローに伴い処理槽外に
排出される一方、処理槽１２に純水が貯留され、これに
より基板２２に水洗処理が施される。このときもエッチ
ング処理同様に、純水が継続して供給されることにより
処理槽１２から純水がオーバーフローし、水洗処理によ
って生じたパーティクルが処理槽外部に排出される。

【００２４】こうして、水洗処理が終了すると、上記ハ
ンドリング装置２４の作動により基板２２が基板処理装
置１０から取出されて次工程へと搬出される。

【００２５】ところで、このような基板２２の処理にお
いて、上記の基板処理装置１０によれば、処理槽１２及
び処理液吐出ノズル１６が耐侵食性を有する樹脂材料か
ら構成されているので、処理液１４による処理槽１２や
処理液吐出ノズル１６の侵食が効果的に抑制される。従
って、処理槽の侵食に起因したパーティクルの発生を効
果的に防止することができるとともに、処理液の供給口
等の侵食に起因して処理液の流れが乱れるといった事態
の発生を効果的に防止することができる。

【００２６】しかも、処理槽１２の全体を耐侵食性を有
する樹脂材から構成して処理槽等の侵食を防止するよう
にしながらも、処理液１４のオーバーフロー面、すなわ
ち処理槽１２の上部開口縁部が石英ガラスからなる面形
成部材３０により形成され、これによりオーバーフロー
面のぬれ性が高められているので、処理槽の全体を単に
樹脂材料から構成していた従来のこの種の装置に比べる
とパーティクルの外部への排出を極めて良好に行うこと
ができ、具体的には、処理槽の全体を石英ガラスから構
成した装置と同等のレベルで行うことができる。また、
処理槽１２の上部開口縁部全周に亘って面形成部材３０
が取付けられているので、前記上部開口縁部全周から処
理液１４が均一にオーバーフローする。よって処理槽１
２内において処理液１４の均一な上昇流を得ることがで
きる。なお、上部開口縁部の一部からのみ処理液をオー
バーフローさせる場合は、当該処理液１４がオーバーフ
ローする上部開口縁部にのみ面形成部材を取付ければよ
い。

【００２７】ところで、上記のように耐侵食性及びパー
ティクル排出性に共に優れた処理槽を得る方法として、
例えば、耐侵食性及びぬれ性に共に優れた樹脂材料から
処理槽全体を構成することが考えられるが、この場合に
は、処理液の種類に応じた侵食の影響と上記ぬれ性とを
相互に考慮して樹脂の種類を選定する必要があるので、
いずれかの条件が充分に満たされない場合や、あるいは
満たされた場合でもコスト的に見合わないものになる
等、条件を満たす処理槽を得ることが難しい。しかし、
上記基板処理装置１０の構成によれば、使用される処理
液１４に最適な耐侵食性の樹脂材料を選定して処理槽１
２等を構成し、処理槽１２の上部開口縁部に上記のよう
な面形成部材３０を取付けるだけで、耐侵食性及びパー
ティクル排出性に共に優れた処理槽を確実に得ることが
できるので、処理目的に合致した処理槽を容易に得るこ
とができるという利点がある。

【００２８】なお、上記実施形態の基板処理装置１０は
本発明に係る基板処理槽が適用される基板処理装置の一
例であって、基板処理装置や処理槽の具体的な構成は、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【００２９】例えば、上記実施形態の基板処理装置１０
では、石英ガラスからなる円柱状の部材を面形成部材３
０とし、これを処理槽１２の側壁の上部に嵌め込むこと
により処理液１４のオーバーフロー面を形成するように
しているが、これ以外に、図３に示すように角柱状の面
形成部材３４を取付けるようにしたり、あるいは図４に
示すように処理槽１２の上部開口に合致する断面矩形の
筒状の面形成部材３６を形成してこれを処理槽１２の上
部に内嵌するようにしてもよい。また、形成部材３０を
構成する材料も、上記石英ガラス以外に、処理槽１２を
構成する樹脂材料よりも接触角の小さい材料ならば樹脂
を使用してもよい。例えば、ＰＥＥＫの接触角は石英ガ
ラスよりも大きいが、樹脂の中では最も小さい。また、
樹脂を処理液に接触させると微量ながら樹脂自身に含ま
れている金属が処理液に溶出しパーティクルとなるが、
ＰＥＥＫは樹脂の中で最も金属の溶出が少ない。従っ
て、面形成部材３０をＰＥＥＫから構成すればパーティ
クルを効果的に排出でき、かつ処理液の侵食に耐性があ
って金属の溶出の少ないオーバーフロー面を得ることが
できる。さらに、上記処理槽１２では、テーパ３２を設
けることにより処理槽１２の各側壁を上方に向かって先
細りの形状に形成しているが、必ずしもこのような加工
を施す必要はない。但し、このような構成を採用すれば
処理液１４のオーバーフローがより円滑に行われるの
で、パーティクルの排出性を高める上では採用する方が
望ましい。

【００３０】次に、本発明に係る第２の実施形態につい
て図５を用いて説明する。この第２の実施形態に係る基
板処理槽が前述の第１の実施形態に係る基板処理槽と異
なる点は、処理槽１２が石英ガラス製であること及び処
理槽１２のオーバーフロー面以外の内壁面に耐侵食性の
ある材料からなる侵食防止部３７が設けられていること
である。当該侵食防止部３７はＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、Ｐ
ＥＥＫ、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフロロアルキ
ルビニルエーテル共重合樹脂）等の耐侵食性のある樹脂
を処理槽１２の内壁面にコーティングしたものである。
なお、この侵食防止部３７は耐侵食性のある樹脂の板を
処理槽１２の内壁面に固着することで構成してもよい
し、水平断面視で矩形で処理槽１２に嵌合する部材を耐
侵食性の樹脂で構成し、これを処理槽１２に嵌合しても
よい。

【００３１】このように処理槽１２のオーバーフロー面
以外の内壁面に耐侵食性のある材料からなる侵食防止部
３７を設けることによって処理槽１２の侵食を確実に防
止し、かつ処理層１２外へのパーティクルの排出を良好
に行うことができる。なお、この第２の実施形態によれ
ば石英ガラス製の処理槽１２に侵食防止部３７を設ける
だけでよいので、既存の石英ガラス製の処理槽１２を容
易に流用できる。

【００３２】なお、上記各実施形態の基板処理装置１０
では、単一の装置で基板２２に対してエッチング処理と
水洗処理を施すように構成されているが、本願発明の構
成は、処理液に基板２２を浸漬させて処理液をオーバー
フローさせながら処理を行うタイプの基板処理装置であ
れば、一種類、あるいは三種類以上の処理を単一の装置
で行う基板処理装置にも適用可能である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、被処理基板を
浸漬した状態で所定の処理液導出口から処理液をオーバ
ーフローさせるように構成された処理槽において、前記
処理槽の全体を耐侵食性の樹脂材料から構成するととも
に、処理液導出口の少なくとも処理液のオーバーフロー
面を、処理液の接触角を小さくする低接触角部材から構
成するようにしたので、処理槽の侵食を効果的に抑え
て、パーティクルの発生や処理液供給口等の侵食に起因
した処理液の流れの乱れを確実に防止しつつ、処理時に
発生したパーティクルを処理液のオーバーフローに伴い
効果的に処理槽外に排出することができる。

【００３４】請求項２の発明によれば、上記低接触角部
材を石英ガラスから構成したので、全体を石英ガラスで
構成した処理槽と同等のレベルで処理液中の浮遊パーテ
ィクルを処理槽外に排出することができる。

【００３５】請求項３の発明によれば、低接触角部材を
接触角が小さく、かつ処理液に対して耐侵食性のあるＰ
ＥＥＫで構成したので、処理槽の侵食を確実に防止し、
かつ処理槽外へのパーティクルの排出を良好に行うこと
ができる。また、低接触角部材自体の処理液による侵食
も防止することができる。

【００３６】請求項４の発明によれば、上記低接触角部
材を柱状に形成し、これを処理液導出口の縁部に嵌合す
してオーバーフロー面を構成したので、ぬれ性に優れた
オーバーフロー面を容易に設けることができる。

【００３７】請求項５の発明によれば、処理槽本体を石
英ガラスで構成し、処理液導出口の処理液のオーバーフ
ロー面以外の処理槽本体の内壁面に、処理液について耐
侵食性を有する材料からなる侵食防止部を設けたので、
処理層の侵食を確実に防止し、かつ処理槽外へのパーテ
ィクルの排出を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理槽が適
用される基板処理装置を示す概略図である。

【図２】処理槽の構成を示す断面略図である。

【図３】処理槽の別の構成を示す断面略図である。

【図４】処理槽の別の構成を示す断面略図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る基板処理槽が適
用される基板処理装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１０基板処理装置１２処理槽１４処理液１６処理液吐出ノズル１８外管２０内管２２基板２４ハンドリング装置２６ガイド３０オーバーフロー面形成部材３２テーパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理液を貯留するとともに、その処理液
に被処理基板を浸漬した状態で所定の処理液導出口から
処理液をオーバーフローさせるように構成された処理槽
において、前記処理槽は、上記処理液について耐侵食性
を有する樹脂材料から構成されるとともに、上記処理液
導出口の少なくとも処理液のオーバーフロー面が、前記
樹脂材料よりも処理液の接触角が小さい低接触角部材か
ら構成されてなることを特徴とする基板処理槽。
【請求項２】上記低接触角部材は、石英ガラスから構
成されてなることを特徴とする請求項１記載の基板処理
槽。
【請求項３】上記低接触角部材は、ＰＥＥＫから構成
されてなることを特徴とする請求項１記載の基板処理
槽。
【請求項４】上記低接触角部材は柱状に形成されるも
のであって、上記オーバーフロー面は、上記処理液導出
口の縁部に上記低接触角部材が嵌合されてなることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理
槽。
【請求項５】処理液を貯留するとともに、その処理液
に被処理基板を浸漬した状態で所定の処理液導出口から
処理液をオーバーフローさせるように構成された処理槽
において、石英ガラスからなる処理槽本体と、処理液導
出口の処理液のオーバーフロー面以外の処理槽本体の内
壁面に設けられた、前記処理液について耐侵食性を有す
る材料からなる侵食防止部とを備えてなることを特徴と
する基板処理槽。