JPH097934A - 基板処理用流体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理流体の移送中において、気化した処理液
が結露によって液化することを防止する。 【構成】 基板Ｗの表面を処理する処理液を貯留する液
溜容器１２にキャリアガスの導入管１３を接続するとと
もに、基板Ｗに処理流体を供給する整流板１０と液溜容
器１２とを移送管１４を介して接続し、キャリアガスに
処理液を気化混合した処理流体を基板Ｗに供給するよう
に構成し、液溜容器１２内に熱交換コイル２１を設け、
その熱交換コイル２１に、クリーンルーム内の温度より
も低い所定温度の恒温水を流し、移送管１４内を流動す
る処理流体の温度が液溜容器１２側よりも高くなるよう
に調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、フォト
マスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、
光ディスク用の基板等の基板に、キャリアガスに処理液
を気化混合した処理流体を供給するとか、あるいは、洗
浄液に炭酸ガスを溶解した処理流体を供給したりするた
めの基板処理用流体供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板処理用流体供給装置として
は、例えば、フォトレジストの基板への密着性を向上す
るために、有機クロルシラン、あるいは、ヘキサメチル
ジシラザン（以下「ＨＭＤＳ」と記す）などの処理液を
キャリアガスに気化混合させ、この処理流体を、処理室
内に装填されている基板の表面に供給するものがあっ
た。

【０００３】また、従来の基板処理用流体供給装置とし
て、洗浄液の比抵抗を下げることにより基板表面での静
電気発生を防止して洗浄性を向上するために、純水など
の洗浄液に炭酸ガスを溶解し、その洗浄液を、処理室内
に装填されている基板の表面に供給するものがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板処理用流体供給装置の場合、それぞれ、以下に述べ
るような問題がある。前者の場合、処理流体の温度が移
送中に下がると、気化した処理液が結露して液化し、処
理流体が基板の一部箇所に集中して供給されて処理ムラ
を生じるなど、基板表面全体に均一に供給できない欠点
があった。

【０００５】後者の場合、処理液の温度が移送中に上が
ると、溶解していた炭酸ガスが洗浄液中で気泡化し、洗
浄液の比抵抗値が所望の値から変わったり、流路中のフ
ィルター中等において炭酸ガスの気泡が洗浄液圧送のた
めの圧力を吸収し、洗浄液を供給しづらくなる欠点があ
った。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基板に対して流体を所望の状態で供給
できる基板処理用流体供給装置を供給することを目的と
する。特に、請求項１に係る発明の基板処理用流体供給
装置は、処理流体の移送中において、気化した処理液が
結露によって液化することを防止できるようにすること
を目的とし、また、請求項２に係る発明の基板処理用流
体供給装置は、結露を簡単な構成で防止できるようにす
ることを目的とする。そして、請求項３に係る発明の基
板処理用流体供給装置は、処理流体の移送中において、
炭酸ガスが気泡化することを防止できるようにすること
を目的とし、また、請求項４に係る発明の基板処理用流
体供給装置は、炭酸ガスの気泡化を簡単な構成で防止で
きるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上述のような目的を達成するために、基板の表面を処理
する処理液を貯留する液溜容器にキャリアガスの導入管
を接続するとともに、基板に処理流体を供給する流体供
給部と液溜容器とを移送管を介して接続し、キャリアガ
スに処理液を気化混合した処理流体を基板に供給する基
板処理用流体供給装置において、移送管内を流動する処
理流体の温度が液溜容器側よりも高くなるように調節す
る温調手段を設けて構成する。

【０００８】また、請求項２に係る発明の基板処理用流
体供給装置は、上述のような目的を達成するために、請
求項１に係る発明の基板処理用流体供給装置における温
調手段を液溜容器に設けて構成する。

【０００９】また、請求項３に係る発明は、上述のよう
な目的を達成するために、基板に洗浄液を供給する洗浄
液供給部に、洗浄液に炭酸ガスを溶解する溶解手段を移
送管を介して接続した基板処理用流体供給装置におい
て、移送管内を流動する洗浄液の温度が溶解手段側より
も低くなるように調節する温調手段を設けて構成する。

【００１０】また、請求項４に係る発明の基板処理用流
体供給装置は、上述のような目的を達成するために、請
求項３に係る発明の基板処理用流体供給装置における温
調手段を溶解手段に設けて構成する。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明の基板処理用流体供給装置
の構成によれば、キャリアガスに処理液を気化混合した
処理流体を、液溜容器側よりも温度が高い状態で移送管
を経て流体供給部に供給することができる。そのため、
気化してキャリアガスと混合された処理流体が移送管内
で飽和状態となることはない。

【００１２】また、請求項２に係る発明の基板処理用流
体供給装置の構成によれば、液溜容器に温調手段を設
け、移送管での移送途中において液溜容器側よりも温度
が低くならないようにすることができる。

【００１３】また、請求項３に係る発明の基板処理用流
体供給装置の構成によれば、洗浄液に炭酸ガスを溶解し
た処理液体を、溶解手段側よりも温度が低い状態で移送
管を経て基板表面に供給することができる。そのため、
処理液体に溶解された炭酸ガスが移送管内で飽和状態と
なることはない。

【００１４】請求項４に係る発明の基板処理用流体供給
装置によれば、溶解手段に温調手段が設け、移送管での
移送途中において溶解手段側よりも温度が高くならない
ようにすることができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は、本発明に係る第１実施例の基板処理
用流体供給装置を用いた基板表面処理装置を示す概略縦
断面図であり、基板処理室１と、基板Ｗの表面処理用の
ＨＭＤＳ蒸気を供給する基板処理用流体供給装置２とか
ら構成されている。

【００１６】基板処理室１には、上面に基板Ｗを載置し
て吸引孔３ａからの真空吸引により真空吸着保持すると
ともに、その保持した基板Ｗを所定の温度に加熱する熱
処理用の基板載置プレート３が設けられている。

【００１７】基板処理室１の横側方に、基板載置プレー
ト３上に基板Ｗを搬入・搬出するための搬送装置４が設
けられ、一方、基板載置プレート３を貫通して昇降可能
に基板受渡装置５が設けられ、搬送装置４により搬入し
た基板Ｗを基板受渡装置５が受け取り、基板載置プレー
ト３上に下降載置できるように構成されている。

【００１８】基板処理室１の上側は断熱材で形成された
上部ハウジング６で構成され、その上部ハウジング６に
昇降可能に筒状の支持部材７が設けられるととともに、
支持部材７の下端に蓋体８が連接され、更に、蓋体８
に、その外周面との間に隙間を形成する状態でオーバー
フロー用の筒体９が一体的に取り付けられ、かつ、蓋体
８の内部空間を上下に仕切るように水平姿勢で、多数の
細孔を有する流体供給部としての整流板１０が設けられ
ている。基板載置プレート３の周囲には、排気ダクト１
１が付設されている。

【００１９】基板処理用流体供給装置２は、表面処理用
の処理液（ＨＭＤＳ溶液）を貯留するステンレス製の液
溜容器１２に、キャリアガス（Ｎ₂ ガス）の導入管１３
を接続するとともに、前記筒状の支持部材７と液溜容器
１２とを移送管１４を介して接続して構成されている。

【００２０】導入管１３には、一定圧力でキャリアガス
を供給するレギュレータ１３ａが付設されている。ま
た、移送管１４には、処理流体の供給量を制御する流量
制御バルブ１５が付設されている。

【００２１】液溜容器１２に、処理液を供給する処理液
供給管１６が接続されるとともに、処理液供給管１６に
開閉弁１７が設けられている。液溜容器１２の底側と上
方側とにわたって連通管１８が接続され、この連通管１
８の上方と下方それぞれに、一対づつの液面計１９ａ，
１９ａ、１９ｂ，１９ｂが設けられ、これらの液面計１
９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂがコントローラ２０に接
続されるとともにコントローラ２０と開閉弁１７とが接
続され、液溜容器１２内の処理液量が上方の液面計１９
ａ，１９ａ間に維持されるように開閉弁１７を自動的に
開閉制御し、一方、処理液の供給源での故障などに起因
して開閉弁１７を開いているにもかかわらず、処理液量
が異常に減少した場合には、そのことを下方側の液面計
１９ｂ，１９ｂによって感知し、ブザーやランプなどの
警報装置（図示せず）を作動できるように構成されてい
る。

【００２２】液溜容器１２内の下方に、温調手段として
の熱交換コイル２１が設けられるとともに、その熱交換
コイル２１に、クリーンルーム内の温度約23℃より低温
の約21℃の恒温水が供給されるように構成されている。

【００２３】以上の構成により、移送管１４内を流動す
る処理流体の温度を液溜容器２２側よりも低くならない
ように維持する。これにより、気化してキャリアガスと
混合された処理液が移送管１４内で飽和状態となること
はない。よって、移送管１４内で結露を生じて液化する
ことを防止し、液溜容器１２内で処理液を気化混合した
処理流体を筒状の支持部材７を通じて整流板１０上に供
給し、整流板１０を通じて基板Ｗの表面全面に均一に良
好に供給することができる。上記処理流体としては、Ｈ
ＭＤＳ溶液を気化混合するものに限らず、例えば、有機
クロルシラン溶液を気化混合するなど、各種のものが適
用できる

【００２４】図２は、本発明に係る第２実施例の基板処
理用流体供給装置を用いた回転式基板洗浄装置を示す概
略縦断面図、図３は、図２の要部の平面図であり、第１
の電動モータ２２の回転軸２３の上端に基板Ｗを真空吸
着保持する回転台２４を設けて基板保持手段２５が構成
され、その基板保持手段２５によって鉛直方向の軸芯周
りで回転可能に保持される基板Ｗの上方の所定箇所に、
第２の電動モータ２６によって回転変位可能に支持ブラ
ケット２７が設けられるとともに、その支持ブラケット
２７に、炭酸ガスを溶解した洗浄液を高圧で供給する洗
浄液供給部としてのノズル２８が設けられ、このノズル
２８に基板処理用流体供給装置２９が接続されている。

【００２５】上記基板保持手段２５としては、基板Ｗを
真空吸着保持するものに限らず、例えば、回転台２４上
に基板Ｗの外周縁を支持する基板支持部材を複数設ける
とともに、この基板支持部材の上端に基板Ｗの水平方向
の位置を規制する位置決めピンを設け、基板Ｗを回転台
２４の上面から離間した状態で回転可能に保持させるよ
うに構成するものでもよい。

【００２６】基板保持手段２５およびそれによって保持
された基板Ｗの周囲は、昇降駆動機構（図示せず）によ
って昇降可能なカップ３０で覆われ、基板Ｗの洗浄時
に、基板Ｗの上に供給される洗浄液の飛散を防止できる
ように構成されている。図中３１は、基板Ｗの表面上ま
で変位可能な基板表面を洗浄する洗浄ブラシを示し、ま
た、３２は、基板Ｗの上方から外れた非洗浄時の待機位
置にあるときに、洗浄ブラシ３１に付着した塵埃を除去
する待機ポットを示している。

【００２７】基板処理用流体供給装置２９は、洗浄液と
しての純水を貯留するステンレス製または樹脂製の純水
タンク３３に、炭酸ガスの導入管３４を接続するととも
に、前記ノズル２８と純水タンク３３とを移送管３５を
介して接続して構成されている。洗浄液としての純水に
炭酸ガスを溶解するために純水タンク３３に炭酸ガスの
導入管３４を接続する構成を溶解手段と称する。

【００２８】導入管３４には、一定圧力で炭酸ガスを供
給するレギュレータ３４ａが付設されている。また、移
送管３５には、洗浄液の供給量を制御する流量制御バル
ブ３６とフィルター３７とが付設されている。

【００２９】純水タンク３３に純水を供給する純水供給
管３８が接続されるとともに、純水供給管３８に開閉弁
３９が設けられている。純水タンク３３の底側と上方側
とにわたって連通管４０が接続され、この連通管４０の
上方と下方それぞれに、第１実施例と同様に、一対づつ
の液面計１９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂが設けられ、
これらの液面計１９ａ，１９ａ、１９ｂ，１９ｂがコン
トローラ２０に接続されるとともにコントローラ２０と
開閉弁３９とが接続され、純水タンク３３内の処理液量
が上方の液面計１９ａ，１９ａ間に維持されるように開
閉弁３９を自動的に開閉制御し、一方、処理液の供給源
での故障などに起因して開閉弁３９を開いているにもか
かわらず、処理液量が異常に減少した場合には、そのこ
とを下方側の液面計１９ｂ，１９ｂによって感知し、ブ
ザーやランプなどの警報装置（図示せず）を作動できる
ように構成されている。

【００３０】純水タンク３３内の下方に、温調手段とし
ての熱交換コイル４１が設けられるとともに、その熱交
換コイル４１に、クリーンルーム内の温度約23℃より高
温の約25℃の恒温水が供給されるように構成されてい
る。

【００３１】以上の構成により、移送管３５内を流動す
る洗浄液の温度を純水タンク３３側よりも高くならない
ように維持する。これにより、洗浄液に溶解された炭酸
ガスが移送管３５内で飽和状態となることはない。よっ
て、移送管３５内で、洗浄液中に溶解した炭酸ガスが気
泡化して分離することを防止し、純水タンク３３内で炭
酸ガスを溶解して比抵抗を下げた洗浄液をノズル２８か
ら基板Ｗの表面に供給し、静電気を発生させずに良好に
基板Ｗの表面を洗浄処理することができる。

【００３２】図４は、本発明に係る第３実施例の基板処
理用流体供給装置を用いた回転式基板洗浄装置を示す概
略縦断面図であり、第２実施例と異なるところは次の通
りである。すなわち、炭酸ガス透過性の膜４２によって
上室４３と下室４４とに仕切られて溶解手段としての溶
解装置４５が構成されている。上室４３に、開閉弁４６
を備えた炭酸ガスを供給する導入管４７と排気管４８と
が接続されている。一方、下室４４に純水供給管４９が
接続されるとともに、下室４４とノズル５０とが移送管
５１を介して接続されている。

【００３３】下室４４内に温調手段としての熱交換コイ
ル５２が設けられ、その熱交換コイル５２に、クリーン
ルーム内の温度約23℃より高温の約25℃の恒温水が供給
されるように構成されている。他の構成は、第２実施例
と同じであり、同一図番を付してその説明は省略する。

【００３４】この第３実施例によれば、炭酸ガスを膜４
２を通じて純水中に供給するため、炭酸ガス中のゴミや
不純物をより効果的に除去できる利点を有している

【００３５】上記実施例では、温調手段として、恒温水
を流す熱交換コイル２１，４１，５２を設けているが、
ヒータあるいは冷却装置などを設けるものでも良い。ま
た、上記実施例では、温調手段として、液溜容器１２、
純水タンク３３、溶解装置４５に熱交換コイル２１，４
１，５２を設けているが、これに限らず、例えば、液溜
容器１２などを恒温水ジャケットで覆う構成としても良
い。これらの実施例では、温調手段を、液溜容器１２や
純水タンク３３や溶解装置４５の側にのみ設け、その構
成を簡単にできるようにしているが、本発明としては、
例えば、移送管１４，３５，５１を、恒温水を通す熱交
換用のパイプ内に挿通するとか、移送管１４，３５，５
１の外周に伝熱可能に恒温水を通す熱交換用のパイプを
接触させるなど、温調手段を移送管１４，３５，５１側
に設けるようにしても良い。あるいは、それらの両方の
側に温調手段を設けても良い。

【００３６】本発明としては、上述実施例のような円形
基板に限らず、角型基板に対する回転式基板洗浄装置に
も適用できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明の基板処理用流体供給装置によれば、キャリアガスに
処理液を気化混合した処理流体の温度を、移送管を経て
流体供給部に供給するまで液溜容器側よりも高くするか
ら、キャリアガスに処理液を気化混合した後に飽和状態
を越えることを回避でき、処理流体の移送中において、
気化した処理液が結露によって液化することを防止で
き、処理ムラを生じずに処理流体を基板表面全体に均一
に供給できるようになった。

【００３８】また、請求項２に係る発明の基板処理用流
体供給装置によれば、結露を防止するのに、液溜容器に
温調手段を設けるから、移送管全体に温調手段を設ける
場合に比べ、構成を簡単にできて経済的である。

【００３９】また、請求項３に係る発明の基板処理用流
体供給装置の構成によれば、洗浄液に炭酸ガスを溶解し
た処理液体の温度を、移送管を経て基板表面に供給する
まで溶解手段側よりも低くするから、処理流体の移送中
において、炭酸ガスの溶解濃度が飽和点を越えることを
回避でき、炭酸ガスの気泡化を防止でき、洗浄液の圧送
不良を招くこと無く静電気除去作用を良好に発揮させる
ことができるようになった。

【００４０】請求項４に係る発明の基板処理用流体供給
装置によれば、炭酸ガスの気泡化を防止するのに、溶解
手段に温調手段が設けるから、移送管全体に温調手段を
設ける場合に比べ、構成を簡単にできて経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の基板処理用流体供給
装置を用いた基板表面処理装置を示す概略縦断面図であ
る。

【図２】本発明に係る第２実施例の基板処理用流体供給
装置を用いた基板洗浄装置を示す概略縦断面図である。

【図３】図２の要部の平面図である。

【図４】本発明に係る第３実施例の基板処理用流体供給
装置を用いた基板洗浄装置を示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

２…基板処理用流体供給装置 １０…流体供給部としての整流板 １２…液溜容器 １３…キャリアガスの導入管 １４，３５，５１…移送管 ２１，４１，５２…温調手段としての熱交換コイル ３３…溶解手段を構成する純水タンク ３４…溶解手段を構成する導入管 ４５…溶解装置 Ｗ…基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面を処理する処理液を貯留する
   液溜容器にキャリアガスの導入管を接続するとともに、
   基板に処理流体を供給する流体供給部と前記液溜容器と
   を移送管を介して接続し、キャリアガスに処理液を気化
   混合した処理流体を基板に供給する基板処理用流体供給
   装置において、 前記移送管内を流動する処理流体の温度が前記液溜容器
   側よりも高くなるように調節する温調手段を設けてある
   ことを特徴とする基板処理用流体供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の温調手段を液溜容器に
   設けてある基板処理用流体供給装置。
3. 【請求項３】 基板に洗浄液を供給する洗浄液供給部
   に、洗浄液に炭酸ガスを溶解する溶解手段を移送管を介
   して接続した基板処理用流体供給装置において、 前記移送管内を流動する洗浄液の温度が前記溶解手段側
   よりも低くなるように調節する温調手段を設けてあるこ
   とを特徴とする基板処理用流体供給装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の温調手段を溶解手段に
   設けてある基板処理用流体供給装置。