JPH10177983A

JPH10177983A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH10177983A
Application number: JP33803596A
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: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】停電が発生した場合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、工場の主電源に停電が発生し
た場合には、予備電源から予備電力の供給を受け、エア
ー弁７２、７３を開けて、内槽６０および外槽６５から
一旦ＨＦを排液した後、エアー弁７２、７３を閉じ、純
水供給手段５１から内槽６０に純水を供給し、内槽６０
内を純水で満たす。

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
処理槽に一組の複数の基板（以下、「ロット」と称す
る）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、一般に、上
記のような基板処理装置は、半導体製造工場などの工場
に設置され、その工場の主電源から電力の供給を受ける
ことにより、所定の基板処理を行っている。しかしなが
ら、工場においても、種々の原因から主電源に停電が発
生することがあり、そのような場合、基板処理装置への
電力の供給も停止することとなる。

【０００４】基板処理装置への電力の供給が停止する
と、処理中のロットは、停電発生時の状態で放置される
こととなる。この場合、水洗槽の純水中に浸漬されてい
るロットについては、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。

【０００５】そこで、上記課題に鑑み、本発明は、停電
が発生した場合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。

【０００６】

【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) 所定の予備電源
から予備電力の供給を受ける予備電力受給手段とを備
え、前記浸漬処理中に、主電源に停電が発生した場合に
は、前記予備電力の供給により、前記純水供給手段から
前記薬液槽に純水供給を開始している。

【０００７】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、前記停電が
発生した場合には、前記予備電力の供給により、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
前記薬液槽に純水供給を開始している。

【０００８】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記純水
供給によって前記薬液槽が純水で満たされた後、前記停
電が復旧するまでの期間内においては、前記予備電力が
供給され続ける限り、前記純水供給手段から前記薬液槽
への純水供給を続けている。

【０００９】

【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が、それに先立っ
て、本発明に係る基板処理装置が設置されるべき半導体
製造工場などの工場内の予備電源について説明する。

【００１０】通常、このような工場内の装置および機器
類は、工場の主電源から電力の供給を受けており、当該
主電源は、工場内の装置および機器類の全てを継続して
動作させるのに十分な能力を有している。そして、一般
に、上記工場には、主電源に停電が発生した場合にも、
装置が急激に停止することの無いように、予備電源が設
けられている。しかしながら、工場内には、上記基板処
理装置のみならず、様々な機器や装置が複数設置されて
おり、その全てを通常通り動作させるような予備電源
は、大型化するとともに、著しいコストアップにつなが
る。従って、通常設置されている予備電源では、工場内
の機器や装置のうちの最低限必要な機能を動作させるだ
けの電力しか供給できず、また、その電力供給可能時間
も例えば１０分程度である。

【００１１】なお、予備電源としては、上記のような工
場内予備電源に限らず、基板処理装置にバッテリーなど
を組み込む場合もあるが、かかる場合にも装置全体を通
常通り動作させることは困難であり、以下に説明する本
発明に係る基板処理装置が適用できる。

【００１２】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ＬＤ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ＵＬＤとを備えている。さら
に、基板処理装置１００は、工場内の予備電源から予備
電力の供給を受ける接続端子（予備電力受給手段）５を
備えている。

【００１３】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。

【００１４】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ＬＤ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ＵＬＤに渡すロボットであ
る。基板搬送ロボットＴＲは、開閉自在の一対のハンド
１１を備えており、当該ハンド１１には、その内側に基
板Ｗを保持するための複数の溝が一定のピッチで平行に
設けられており（図示省略）、当該複数の溝によってロ
ットが保持されることとなる。この基板搬送ロボットＴ
Ｒがローダー部ＬＤ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ＵＬＤ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２０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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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、後述する純水
供給手段５１および薬液供給手段５３などに指令を伝達
して、各処理槽への注排液などを制御するとともに、停
電検出手段５５の動作を管理する。停電検出手段５５
は、停電発生時に、その停電を検出し、停電検出信号を
槽コントローラ５０に伝達する。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】内槽６０は、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７１によって浄化される。

【００２１】また、内槽６０には、純水供給手段５１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、薬液供
給手段５３からＨＦを供給することができる。

【００２２】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。

【００２３】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５１、薬
液供給手段５３、循環ポンプ７０およびエアー弁７２、
７３、７４はすべて槽コントローラ５０（図２参照）に
より、その動作を制御されている。

【００２４】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、薬液供給手段５３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。

【００２５】Ｄ．停電時における基板処理装置の動作：
次に、主電源に停電が発生したときの、基板処理装置１
００の動作について説明する。

【００２６】図４は、停電発生時における、基板処理装
置１００の動作を説明するためのフローチャートであ
る。既述したように、通常は、工場の主電源から電力の
供給を受けて所定の基板処理（例えば、上述した薬液浸
漬処理など）が行われているが、その主電源に停電（な
お、以降において単に「停電」というときは「主電源の
停電」を示す）が発生したときには、停電検出手段５５
がその停電を検出し、停電検出信号を槽コントローラ５
０に伝達する（ステップＳ１）。そして、この時点で、
工場内の予備電源から予備電力の供給を受けることとな
る。予備電力は、基板処理装置１００内の全体に通常通
り供給されるわけではなく、例えば、処理液の温調用ヒ
ーターなど電力消費量の多いものには供給されない。こ
こで考えている例では、少なくとも、槽コントローラ５
０、卓上型コンピュータ３０、純水供給手段５１および
エアー弁７２、７３、７４を駆動させるための電磁弁
（図示省略）には予備電力が供給される。

【００２７】次に、ステップＳ２に進み、カウント値ｎ
の初期値としてその最大値を設定する。ここで、カウン
ト値ｎとは、基板処理装置１００に設けられている複数
の処理部（各処理槽、乾燥部ＳＤ、ローダー部ＬＤおよ
びアンローダー部ＵＬＤ）のそれぞれに対応して付与さ
れている数値であり、その対応関係を以下の表に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表において、ＰＯＳ（ｎ）は、カウン
ト値ｎに対応する各処理部を意味している。表１に示す
如く、基板処理装置１００は、ローダー部ＬＤからアン
ローダー部ＵＬＤまで、８つの処理部を備えており、そ
れぞれにカウント値ｎとして「０」〜「７」までの値が
付与されている。従って、上記のステップＳ２において
は、カウント値ｎの初期値としてその最大値である
「７」が設定される。

【００３０】次に、ステップＳ３に進み、ＰＯＳ（ｎ）
の処理部が薬液槽であるか否かが判断される。なお、後
述するように、カウント値ｎの値は１ずつ減算され、そ
の都度ステップＳ３〜Ｓ５の判断、処理が行われる。こ
こでは、「ｎ＝１」または「ｎ＝３」のとき、それぞれ
ＰＯＳ（ｎ）の処理部が薬液槽ＣＢ１、ＣＢ２であるた
め、ステップＳ４に進むこととなる。そして、ステップ
Ｓ４では、ＰＯＳ（ｎ）の薬液槽にロットが存在してい
るか否かが判断される。ここで、ＰＯＳ（ｎ）の薬液槽
にロットが存在していた場合には、ステップＳ５に進
み、当該薬液槽内のＨＦが純水に置換される。

【００３１】例えば、「ｎ＝１」のとき、ＰＯＳ（１）
の処理部である薬液槽ＣＢ１にロットが存在していた場
合には、ステップＳ５における純水置換が開始される
が、このときの具体的手法としては、まず、エアー弁７
２、７３（図３参照）を開けて、内槽６０および外槽６
５から一旦ＨＦを排液した後、エアー弁７２、７３を閉
じ、純水供給手段５１から内槽６０に純水を供給し、内
槽６０内を純水で満たす。このようにすれば、内槽６０
内のＨＦが純水に置換されるため、ロットを構成する基
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。

【００３２】また、純水置換のその他の手法としては、
上記のようにエアー弁７２、７３を開けることなく、純
水供給手段５１から内槽６０への純水供給を開始し、内
槽６０内のＨＦを徐々に純水に置換するようにしてもよ
い。この場合、上記の如く一旦ＨＦを排液する場合に比
べて、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。

【００３３】図４に戻り、ステップＳ３でＰＯＳ（ｎ）
の処理部が薬液槽でないと判断された場合、ステップＳ
４でＰＯＳ（ｎ）の薬液槽にロットが存在しないと判断
された場合またはステップＳ５の純水置換処理が開始さ
れたときには、カウント値ｎの値が１だけ減算され、減
算後のカウント値ｎが「０」となったか否かが判断され
る（ステップＳ７）。ここで、カウント値ｎが「０」と
なっていない場合には、再びステップＳ３に戻ることと
なる。すなわち、基板処理装置１００の８つの処理部の
全てについてステップＳ３〜Ｓ５の判断、処理が繰り返
し行われることとなる。

【００３４】ところで、上述したように、一般に工場の
予備電源は、１０分程度、予備電力を供給可能であるこ
とが多い。この例における基板処理装置１００は、停電
発生時にＨＦから純水への置換が終了した薬液槽に対し
て、停電が復旧するまでの期間内においては、予備電力
の供給が続く限り、新たな純水を供給し続けている（ス
テップＳ８）。例えば、薬液槽ＣＢ１において純水置換
処理が実行され、終了したとすると、停電が復旧するま
での期間で予備電力の供給が続く限り、純水供給手段５
１を用いて薬液槽ＣＢ１に新たな純水を供給し続けてい
る。なお、予備電力の供給が続いていても、停電が復旧
すれば、主電源からの供給に切り換えられて元の定常処
理に戻る。

【００３５】このようにすれば、薬液槽ＣＢ１に浸漬さ
れていたロットを構成する基板Ｗの表面に付着したＨＦ
を新たに供給された純水により洗浄することができるた
め、当該ロットがロットアウトとなるのをより確実に防
止することができる。

【００３６】

【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、上記実施形態における基板処理装置１００は、薬
液槽および水洗槽を複数備えた装置であったが、本発明
に係る基板処理装置は、１つの槽に薬液および純水を順
次貯留するタイプの、いわゆるワン・バス型の基板処理
装置であってもかまわない。この場合は、槽中の薬液を
純水に置換した後、再び薬液に置換することなく、その
まま純水を供給し続けることとなる。

【００３７】また、上記の例においては、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。

【００３８】

【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、浸漬処理中に、主電源に停電が発生した場合
には、予備電力の供給により、純水供給手段から薬液槽
に純水供給を開始しているため、当該薬液槽内の薬液が
純水に置換され、基板が過度に表面処理されることがな
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。

【００３９】また、請求項２の発明によれば、主電源に
停電が発生した場合には、予備電力の供給により、一旦
薬液槽から薬液を排液した後、純水供給手段から薬液槽
に純水供給を開始しているため、当該薬液槽内の薬液が
純水に速やかに置換され、基板が過度に表面処理される
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。

【００４０】さらに、請求項３の発明によれば、純水供
給によって薬液槽が純水で満たされた後、主電源の停電
が復旧するまでの期間内においては、予備電力が供給さ
れ続ける限り、純水供給手段から薬液槽への純水供給を
続けているため、基板の表面に付着した薬液を新たに供
給された純水により洗浄できることとなり、基板が不良
品（ロットの場合は、ロットアウト）となるのをより確
実に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】停電発生時における、図１の基板処理装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

５接続端子５０槽コントローラ５１純水供給手段６０内槽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) 所定の予備電源から予備電力の供給を受ける予備電
力受給手段と、を備え、前記浸漬処理中に、主電源に停
電が発生した場合には、前記予備電力の供給により、前
記純水供給手段から前記薬液槽に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、前記停電が発生した場合には、前記予備電力の供給によ
り、一旦前記薬液槽から薬液を排液した後、前記純水供
給手段から前記薬液槽に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３】請求項１または請求項２記載の基板処理
装置において、前記純水供給によって前記薬液槽が純水で満たされた
後、前記停電が復旧するまでの期間内においては、前記
予備電力が供給され続ける限り、前記純水供給手段から
前記薬液槽への純水供給を続けることを特徴とする基板
処理装置。