JPH10150011A

JPH10150011A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH10150011A
Application number: JP30910596A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Adachi; 訓章足立
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-02
Anticipated expiration: 2016-11-20
Also published as: JP3437728B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置のトラブルなどで基板の搬送が不可能と
なったときにも、処理中の基板が不良品となるのを防止
することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】薬液槽ＣＢ１は、内槽６０と外槽６５と
を備えている。定常的な処理が行われているときには、
内槽６０に貯留されたＨＦ中に基板Ｗが浸漬されるとと
もに、その内槽６０から溢れ出たＨＦは外槽６５に回収
された後、循環ポンプ７０によって再び内槽６０に循環
供給される。このときに、装置のトラブルなどでロット
の搬送が不可能となり、基板Ｗが浸漬処理に要する処理
時間として予め定めた設定処理時間と、浸漬処理の続行
を許容され得る予め定めた設定許容オーバー時間との和
以上の時間ＨＦ中に浸漬されることとなったときは、エ
アー弁７２、７３を開けて、内槽６０および外槽６５か
らＨＦを排液した後、純水供給手段６１から内槽６０内
に純水供給を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板、液
晶ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および光ディ
スク用基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」と称
する）を処理液に浸漬してこの表面に洗浄などの諸処理
を施す基板処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記のような基板処理装置
は、薬液（ＨＦなど）を貯留する薬液槽と純水を貯留す
る水洗槽とを備えている。そして、予め定められた手順
に従って、各処理槽にロット（一組の複数の基板）を循
環搬送し、搬送先のそれぞれの処理槽において所定の処
理時間ロットを浸漬する複数工程により、基板表面の汚
染物質を除去したり、基板表面の酸化膜をエッチングし
たり、レジスト膜を剥離したりする一連の基板処理を達
成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な基板処理装置においても、何らかの装置トラブルが発
生することがある。例えば、ロットを循環搬送する基板
搬送ロボットが故障した場合、各処理槽間でロットを搬
送することができなくなるため、各処理槽において処理
中のロットは処理液中に浸漬され続けることとなる。こ
のような場合、水洗槽の純水中に浸漬されているロット
はあまり問題とならないが、薬液槽の薬液中に浸漬され
ているロットには必要以上に表面処理が行われることと
なる。特に、ＨＦ系の薬液への浸漬処理は、処理時間に
対して敏感であり、必要以上にロットを浸漬させておく
と、過度にエッチングされた状態（いわゆるオーバーエ
ッチング）となり、そのロットは以後使用不能（以下、
「ロットアウト」と称する）となってしまう。

【０００４】そこで、上記課題に鑑み、本発明は、装置
のトラブルなどで基板の搬送が不可能となったときに
も、処理中の基板が不良品（ロットの場合は、ロットア
ウト）となるのを防止することができる基板処理装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板に対して浸漬処理を行う基
板処理装置において、(a) 薬液を貯留し、前記薬液中に
おいて基板に浸漬処理を行う薬液槽と、(b) 前記薬液槽
に純水を供給する純水供給手段と、(c) 前記薬液槽にお
ける前記浸漬処理が開始された時点からの時間の経過を
計測可能なタイマーとを備え、前記タイマーによる計時
に基づいて、前記薬液槽における前記浸漬処理が浸漬処
理に要する処理時間として予め定めた設定処理時間と、
浸漬処理の続行を許容され得る予め定めた設定許容オー
バー時間との和以上の時間行われたことが判明した場合
には、前記純水供給手段からの純水供給を開始させてい
る。

【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板処理装置において、(d)前記薬液槽から前記
薬液を排液する薬液排液手段をさらに備え、前記タイマ
ーによる計時に基づいて、前記薬液槽における前記浸漬
処理が浸漬処理に要する処理時間として予め定めた設定
処理時間と、浸漬処理の続行を許容され得る予め定めた
設定許容オーバー時間との和以上の時間行われたことが
判明した場合には、一旦前記薬液槽から薬液を排液した
後、前記純水供給手段からの純水供給を開始させてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【０００８】Ａ．基板処理装置の全体概略構成：まず、
本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明す
る。図１は、本発明に係る基板処理装置の一例を示す正
面概略図である。この基板処理装置１００は、薬液槽Ｃ
Ｂ１、ＣＢ２と、水洗槽ＷＢ１、ＷＢ２、ＦＲと、乾燥
部ＳＤと、基板を搬送する基板搬送ロボットＴＲとを備
えている。また、基板処理装置１００は、その両端に、
未処理基板Ｗを収納したカセット２０を載置するローダ
ー部（図中の左端）と処理済みの基板Ｗが格納されるカ
セット２０を載置するアンローダー部（図中の右端）と
を備えている。

【０００９】薬液槽ＣＢ１、ＣＢ２は硫酸、アンモニ
ア、塩酸、フッ酸、過酸化水素水またはそれらの混合液
などの薬液を収容可能な槽であるが、ここで考えている
例では、フッ酸（ＨＦ）を貯留し、基板に対してエッチ
ング処理を行うための処理槽である。また、水洗槽ＷＢ
１、ＷＢ２は純水を収容し、基板Ｗに付着したＨＦを洗
浄する処理槽である。また、水洗槽ＦＲも純水を収容す
る洗浄処理槽であるが、主として仕上げの洗浄として用
いられる。さらに、乾燥部ＳＤは基板Ｗを回転させつつ
当該基板Ｗに付着した水滴を除去、乾燥させる処理部で
ある。

【００１０】基板搬送ロボットＴＲは、水平方向および
上下方向に移動可能であり、ローダー部から未処理ロッ
トを払い出し、予め定められた処理手順に従って上記各
処理槽間でロットを循環搬送するとともに、処理済みの
ロットをアンローダー部に渡すロボットである。この基
板搬送ロボットＴＲがローダー部からロットを受け取る
際には、カセット２０の下方に設けられた図示を省略す
るホルダによってカセット２０から上昇されたロットを
基板搬送ロボットＴＲの一対のハンド１１が把持するこ
とによって行われる。また、アンローダー部にロットを
渡す場合には、上記とは逆に、ハンド１１から図示を省
略するホルダにロットが渡され、そのホルダが下降する
ことによって、ロットがカセット２０内部に格納され
る。なお、ここに示している例は、カセット２０からロ
ットを取り出して、そのロットを直接基板搬送ロボット
ＴＲが把持、搬送する方式の装置であるが、カセット２
０ごと基板搬送ロボットＴＲが保持してロットを搬送す
る、いわゆるカセット搬送方式の装置であってもかまわ
ない。

【００１１】Ｂ．基板処理装置の制御機構：次に、基板
処理装置１００の制御機構について説明する。図２は、
基板処理装置１００の制御機構を説明するための機能ブ
ロック図である。この基板処理装置１００には、卓上型
コンピュータ３０が組み込まれており、オペレータは当
該卓上型コンピュータ３０を介して装置に指令を与えた
り、処理パターンや処理条件の設定を行ったりできる。

【００１２】卓上型コンピュータ３０は、その本体部で
あるＣＰＵ３１と、読み出し専用メモリーであるＲＯＭ
３２と、読み書き自在のメモリーであるＲＡＭ３３と、
制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気デ
ィスク３４と、付随する入出力機器とのインターフェイ
スである入出力ポート３５と、基板処理装置１００を直
接制御する装置とのインターフェイスであるネットワー
クポート３６と、基板処理装置１００外部に設けられて
いるホストコンピュータなどと通信を行う通信ポート３
７とを備えている。また、卓上型コンピュータ３０に
は、入出力ポート３５を介してディスプレイ３８とキー
ボード３９とが付随して設けられており、オペレータは
ディスプレイ３８の表示を確認しつつ、キーボード３９
からコマンドやパラメータを入力することができる。

【００１３】卓上型コンピュータ３０に入力された指令
は、処理用のソフトウェアに基づいて処理され、必要に
応じて当該卓上型コンピュータ３０からネットワークポ
ート３６を介してマスターコントローラ４０および槽コ
ントローラ５０などに伝達される。マスターコントロー
ラ４０は、基板搬送ロボットＴＲ（図１参照）の動作を
制御する。また、槽コントローラ５０は、槽制御装置５
１に指令を伝達して、各処理槽への注排液などを制御す
るとともに、タイマー５２の動作を管理する。なお、槽
コントローラ５０による、槽への注排液の制御およびタ
イマー５２の管理については後に詳述する。

【００１４】Ｃ．薬液槽の構成：次に、基板処理装置１
００に備えられた薬液槽ＣＢ１の構成について説明す
る。なお、以下の説明は、薬液槽ＣＢ１についてのもの
であるが、薬液槽ＣＢ２についても同じである。

【００１５】図３は、基板処理装置１００の薬液槽ＣＢ
１の構成を説明する概念図である。薬液槽ＣＢ１は、内
槽６０、外槽６５、バット６８およびそれらに付随する
注排液機構により構成されている。

【００１６】内槽６０は、ここに示す例における薬液で
あるＨＦを貯留し、浸漬された基板Ｗに対しＨＦによる
エッチング処理を行う槽である。また、外槽６５は、内
槽６０から溢れ出たＨＦを回収するための槽である。外
槽６５に溢れ出たＨＦは、循環ポンプ７０によって内槽
６０に循環され、その経路中において循環フィルター７
１によって浄化される。

【００１７】また、内槽６０には、純水供給手段６１か
ら純水を供給することができる。純水供給は、内槽６０
内に配置されたノズル（図示省略）から供給されること
により行われるが、これに限定されるものではなく、例
えば、内槽６０の上方にシャワーを設けるなどの公知の
手段が適用可能である。さらに、内槽６０には、ＨＦ供
給手段６２からＨＦを供給することができる。

【００１８】バット６８は、内槽６０および外槽６５か
らさらに溢れ出たＨＦを回収するためのものである。

【００１９】上記の内槽６０、外槽６５およびバット６
８に貯留しているＨＦは、それぞれドレイン用のエアー
弁（薬液排液手段）７３、７２、７４によって排液する
ことができる。なお、図３に示す純水供給手段６１、Ｈ
Ｆ供給手段６２、循環ポンプ７０およびエアー弁７２、
７３、７４はすべて槽制御装置５１を介して槽コントロ
ーラ５０（図２参照）により、その動作を制御されてい
る。

【００２０】図３に示す薬液槽ＣＢ１において処理が行
われるときには、まず、ＨＦ供給手段６２からＨＦが供
給され、内槽６０および外槽６５に浸漬処理に必要な所
定の液量が貯留されて、ＨＦの供給が中止された後、内
槽６０内のＨＦ中にロットが浸漬され、基板Ｗに対する
エッチング処理が開始される。基板Ｗに対する浸漬処理
が行われている最中は、エアー弁７２、７３、７４は、
閉鎖され、循環ポンプ７０によるＨＦの循環利用がなさ
れている。すなわち、浸漬処理の定常状態にあっては、
内槽６０内の処理用ＨＦのうち溢れ出たＨＦが、外槽６
５に回収され、循環ポンプ７０を経て、循環フィルター
７１により浄化された後、再び内槽６０に供給される動
作が繰り返されることとなる。

【００２１】Ｄ．薬液槽における純水置換処理：上記の
ようなエッチング処理の最中に基板処理装置１００にト
ラブル（例えば、基板搬送ロボットＴＲの故障）が発生
した場合、本発明に係る基板処理装置の特徴である薬液
槽における純水置換処理が行われることとなる。以下、
薬液槽ＣＢ１における純水置換処理について説明する。

【００２２】図４は、薬液槽ＣＢ１における純水置換処
理の手順を説明するためのフローチャートである。ま
ず、内槽６０および外槽６５に浸漬処理に必要な所定の
液量が貯留された後、薬液槽ＣＢ１にロットが投入され
たか否かが判断される（ステップＳ１）。この判断は、
基板搬送ロボットＴＲが薬液槽ＣＢ１の内槽６０内にロ
ットを搬入した旨の信号をマスターコントローラ４０か
ら槽コントローラ５０が受け取ることによってなされ
る。なお、この判断は、他の方法によるものでもよく、
例えば、内槽６０内に基板センサーを設けておき、当該
基板センサーがロットの投入の有無を判断してもよい。

【００２３】薬液槽ＣＢ１にロットが投入されたと判断
された場合、ステップＳ２に進んで、タイマー５２がス
タートするとともに、投入されたロットに対する浸漬処
理が行われる（ステップＳ３）。そして、次に、ステッ
プＳ４に進み、薬液槽ＣＢ１からロットが搬出されたか
否かが判断される。ここで、薬液槽ＣＢ１からロットが
搬出されたと判断された場合には、ステップＳ８に進ん
でタイマー５２がリセットされ、処理は終了する。一
方、薬液槽ＣＢ１からロットが搬出されていないと判断
された場合には、ステップＳ５に進み、タイマー５２に
よる計測時間が「設定処理時間」と「設定許容オーバー
時間」との和以上であるか否かが判断される。なお、ス
テップＳ４およびステップＳ５における判断も槽コント
ローラ５０によって行われる。

【００２４】各処理槽における処理時間は、処理対象と
なる基板の種類やプロセス上の都合から、それぞれ予め
定められており、薬液槽ＣＢ１においても、浸漬処理に
要する処理時間として予め定められた時間、すなわち
「設定処理時間」が経過した場合は、通常、ロットが搬
出されることとなる。したがって、基板処理装置１００
が順調に動作している場合は、ステップＳ３からステッ
プＳ５までの工程が繰り返され、やがて「設定処理時
間」が経過したときに薬液槽ＣＢ１からロットが搬出さ
れ、ステップＳ４においてもその旨の判断がなされ、ス
テップＳ８に進んでタイマー５２がリセットされ、処理
は終了する。

【００２５】しかしながら、基板処理装置１００に何ら
かのトラブルが発生した場合は、「設定処理時間」が経
過してもロットが薬液槽ＣＢ１から搬出されないことが
ある。このような場合には、ステップＳ４においても薬
液槽ＣＢ１からロットが搬出されていないと判断される
ため、ステップＳ５に進むこととなる。ここで、「設定
許容オーバー時間」とは、薬液槽ＣＢ１での浸漬処理が
開始された時点から、「設定処理時間」が経過してもな
お浸漬処理が続行されているロットについて、その許容
され得る超過時間であり、オペレータが予めパラメータ
として入力、設定しておく値である。この「設定許容オ
ーバー時間」を極度に短く設定した場合には、装置の軽
微なトラブル、例えば、微妙な搬送タイミングのずれな
どによっても、後述する純水置換処理が実行されること
となり、また、長く設定した場合には、純水置換処理が
実行される前に基板Ｗが過度にエッチングされロットア
ウトとなる可能性があるため、オペレータは適切な値を
設定しておくことが必要である。

【００２６】ステップＳ５において、タイマー５２によ
る計測時間が「設定処理時間」と「設定許容オーバー時
間」との和以上であると判断された場合、すなわち、基
板処理装置１００に何らかのトラブルが発生し、そのト
ラブルが「設定許容オーバー時間」内に解消されず、薬
液槽ＣＢ１からロットが搬出されなかった場合は、純水
置換処理が実行される。この例では、まずステップＳ６
に進み、ＨＦ排液が行われる。ＨＦ排液は、エアー弁７
２、７３が開けられることによって行われる。そして、
内槽６０および外槽６５からＨＦが排液された後、エア
ー弁７２、７３が閉じられ、次に、ステップＳ７に進ん
で、純水供給手段６１から内槽６０に純水が供給され
る。

【００２７】このようにすれば、「設定処理時間」と
「設定許容オーバー時間」との和以上の時間ロットがＨ
Ｆに浸漬された場合には、内槽６０内が純水に置換され
るため、基板Ｗが過度にエッチングされることがなくな
り、その結果、そのロットがロットアウトとなるのを防
止することができる。

【００２８】なお、内槽６０および外槽６５に純水が満
たされた後、その純水を循環ポンプ７０によって循環さ
せるようにすれば、基板Ｗに付着したＨＦを効率よく洗
浄することができ、より高い効果を達成することができ
る。

【００２９】

【変形例】以上、この発明の実施形態について説明した
が、この発明は上記の例に限定されるものではなく、例
えば、上記の純水置換処理では、一旦ＨＦ排液（ステッ
プＳ６）を行った後、純水を供給（ステップＳ７）して
いたが、これを、ステップＳ７のみを行うように、すな
わち、ＨＦ排液を行うことなく純水供給のみを行うよう
にしてもよい。このようにした場合、基板Ｗの周囲のＨ
Ｆは徐々にその濃度が低下し、やがて純水に置換される
こととなる。したがって、純水置換に要する時間は多く
なるが、基板Ｗを空気中にさらすことが全くないため、
基板Ｗの表面を自然酸化させたくない場合には有効であ
る。なお、純水供給のみを行うことによって、内槽６０
および外槽６５から溢れ出たＨＦはバット６８に回収さ
せ、エアー弁７４を開けて、排液すればよい。

【００３０】また、上記の基板処理装置１００において
は、ＨＦが薬液として使用されていたが、これに限ら
ず、処理時間に対して敏感な薬液（例えば、ＮＨ₄ＯＨ
／Ｈ₂Ｏ₂／Ｈ₂Ｏ混合液など）を使用する場合であって
もかまわない。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、タイマーによる計時に基づいて、薬液槽にお
ける浸漬処理が浸漬処理に要する処理時間として予め定
めた設定処理時間と、浸漬処理の続行を許容され得る予
め定めた設定許容オーバー時間との和以上の時間行われ
たことが判明した場合には、純水供給手段からの純水供
給を開始しているため、装置のトラブルなどで基板の搬
送が不可能となった場合でも、薬液槽内の薬液が純水に
置換されることとなり、処理中の基板が過度にエッチン
グされることがなくなり、その結果、処理中の基板が不
良品（ロットの場合は、ロットアウト）となるのを防止
することができる。また、基板を空気中にさらすことが
全くないため、基板表面が自然酸化されることもない。

【００３２】また、請求項２の発明によれば、タイマー
による計時に基づいて、薬液槽における浸漬処理が浸漬
処理に要する処理時間として予め定めた設定処理時間
と、浸漬処理の続行を許容され得る予め定めた設定許容
オーバー時間との和以上の時間行われたことが判明した
場合には、一旦薬液槽から薬液を排液した後、純水供給
手段からの純水供給を開始しているため、装置のトラブ
ルなどで基板の搬送が不可能となった場合でも、薬液槽
内の薬液が純水に速やかに置換されることとなり、処理
中の基板が過度にエッチングされることがなくなり、そ
の結果、処理中の基板が不良品（ロットの場合は、ロッ
トアウト）となるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一例を示す正面概
略図である。

【図２】図１の基板処理装置の制御機構を説明するため
の機能ブロック図である。

【図３】図１の基板処理装置の薬液槽の構成を説明する
概念図である。

【図４】図１の基板処理装置の薬液槽における純水置換
処理の手順を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

５０槽コントローラ５２タイマー６０内槽６１純水供給手段６５外槽７２、７３、７４エアー弁１００基板処理装置ＣＢ１、ＣＢ２薬液槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対して浸漬処理を行う基板処理装
置であって、 (a) 薬液を貯留し、前記薬液中において基板に浸漬処理
を行う薬液槽と、 (b) 前記薬液槽に純水を供給する純水供給手段と、 (c) 前記薬液槽における前記浸漬処理が開始された時点
からの時間の経過を計測可能なタイマーと、を備え、前
記タイマーによる計時に基づいて、前記薬液槽における
前記浸漬処理が浸漬処理に要する処理時間として予め定
めた設定処理時間と、浸漬処理の続行を許容され得る予
め定めた設定許容オーバー時間との和以上の時間行われ
たことが判明した場合には、前記純水供給手段からの純
水供給を開始することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１記載の基板処理装置において、 (d) 前記薬液槽から前記薬液を排液する薬液排液手段を
さらに備え、前記タイマーによる計時に基づいて、前記薬液槽におけ
る前記浸漬処理が浸漬処理に要する処理時間として予め
定めた設定処理時間と、浸漬処理の続行を許容され得る
予め定めた設定許容オーバー時間との和以上の時間行わ
れたことが判明した場合には、一旦前記薬液槽から薬液
を排液した後、前記純水供給手段からの純水供給を開始
することを特徴とする基板処理装置。