JPH11342356A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を均一に処理することができる基板処理
装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 基板処理装置は、処理液槽２と、処理液
槽２の上方に設置された秤量槽３と、秤量槽３に処理液
を供給するための処理液吐出管４と、処理液槽２と秤量
槽３とを接続する処理液供給管３２および処理液補充管
３３とを有する。処理液槽２に貯留された処理液により
一定量の基板Ｗを処理した後には、処理液槽２および秤
量槽３中の処理液がドレイン１７に排出され、新たな処
理液が処理液槽２および秤量槽３に供給される。

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、半導体ウエハや
液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用
マスク基板等の基板を処理液槽に貯留した処理液中に浸
漬して処理する基板処理装置および基板処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板処理装置においては、処理
液槽に処理液を供給するために秤量槽が利用されてい
る。この秤量槽は処理液槽の上方に設置されており、処
理液槽内に貯留された処理液の交換時において、そこに
貯留した処理液を比較的大径の処理液供給管を介して処
理液槽に流下させることにより、ポンプ等による供給に
比べて処理液をより迅速に処理液槽へ供給することを可
能とするものである。

【０００３】また、秤量槽と処理液槽とは、その途中に
定量ポンプを配設した比較的小径の処理液補充管により
接続されている。そして、この処理液補充管を介して秤
量槽内の処理液を処理液槽に補充することにより、基板
の処理に伴って発生する処理液の疲労を防止するよう構
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような基板処理装
置においては、基板の処理に伴って発生する処理液の疲
労を補充により防止するよう構成されていることから、
処理液槽に貯留された処理液のライフタイムは比較的長
いものとなる。このため、秤量槽に貯留された処理液
は、処理液槽に貯留された処理液を新しい処理液に交換
するまでの長期間その状態で放置されることになり、処
理液の劣化や濃度の経時変化が生ずる。また、秤量槽中
の処理液の液位を一定に維持するための手段として、処
理液中に窒素ガスをバブリングさせ、そのときの窒素ガ
スの圧力から処理液の液位を測定する方式の液面計を利
用した場合においては、処理液の劣化がさらに助長され
る。

【０００５】このような劣化や濃度変化を生じた処理液
により基板を処理した場合においては、基板の処理を均
一に行うことが不可能となり、当該基板により製造され
る製品の歩留まりを低下させるという問題を生ずる。

【０００６】特に、近年、少量の薬液と多量の純水とを
混合して生成した濃度の極めて薄い処理液により基板を
処理するプロセスが増加している。例えば、ＳＣ−１と
呼称される洗浄処理においては、アンモニア水溶液と過
酸化水素と純水とを１：１：１００の割合で混合するこ
とにより処理液を生成しており、また、ＤＨＦと呼称さ
れる洗浄処理においては、フッ化水素と純水とを１：２
００や１：１０００の割合で混合することにより処理液
を生成している。このような場合において、アンモニア
水溶液や過酸化水素あるいはフッ化水素に劣化や濃度変
化が生ずれば、基板の処理結果に与える影響は特に大き
なものとなる。

【０００７】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、基板を均一に処理することができる基
板処理装置および基板処理方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、そこに貯留した処理液中に基板を浸漬することによ
り当該基板を処理する処理液槽と、前記処理液槽に供給
するための処理液を貯留する秤量槽と、前記秤量槽に処
理液を供給する処理液供給手段と、前記秤量槽に貯留さ
れた処理液を前記処理液槽に供給するための処理液供給
路と、前記秤量槽に貯留された処理液を前記処理液槽に
貯留された処理液中に補充するための処理液補充路と、
処理液槽内に貯留された処理液の交換時において、前記
秤量槽に貯留された処理液を排出した後、前記処理液供
給手段により前記秤量槽内に処理液を供給し、しかる
後、秤量槽内の処理液を前記処理液供給路を介して前記
処理液槽に供給する処理液交換手段とを備えたことを特
徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、基板を処理液槽
に貯留された処理液中に浸漬して処理するとともに、基
板の処理に伴って秤量槽から前記処理液槽に処理液を補
充することにより処理液の疲労を防止する基板処理方法
において、前記処理液槽中の処理液の交換時に、前記秤
量槽中の処理液を排出した後、前記秤量槽内に処理液を
供給し、しかる後、前記秤量槽内の処理液を前記処理液
槽に供給することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１実施形
態に係る基板処理装置の要部を示す模式図である。

【００１１】この基板処理装置は、処理液槽２と、処理
液槽２の上方に設置された秤量槽３と、秤量槽３に処理
液を供給するための処理液吐出管４とを有する。

【００１２】処理液槽２は、その内部に処理液を貯留
し、チャック１２により保持した複数の基板Ｗを処理液
中に一括して浸漬して処理するためのものである。

【００１３】この処理液槽２は、処理部１３からオーバ
フロー部１４にオーバフローした処理液を、ポンプ１５
およびフィルタ１６を介して再度処理部１３に投入する
ことにより、処理液を循環するよう構成されている。ま
た、処理部１３の底部には、ドレイン１７に電磁弁１８
を介して接続する排液部１９が配設されている。

【００１４】秤量槽３は、処理液槽２に供給するための
処理液を秤量して貯留するためのものである。

【００１５】この秤量槽３は、処理液の導入部２２と、
秤量槽３中の処理液の液位を一定に維持するため処理液
中にバブリングした窒素ガスの圧力から処理液の液位を
検出する液面計２３と、処理液が蒸発することにより生
ずるガスを秤量槽３から排出するための排気管２４とを
有する。また、処理液の導入部２２には、電磁弁２５を
有し、図示しない処理液の供給源と接続する処理液吐出
管４の先端部が設置されている。

【００１６】処理液槽２と秤量槽３とは、比較的大径の
処理液供給管３２と処理液供給管３２に比べて小径の処
理液補充管３３とにより接続されている。処理液供給管
３２は、処理液槽２内に貯留した処理液の交換時におい
て、秤量槽３内に貯留した処理液を迅速に処理液槽２に
流下させるためのものであり、秤量槽３の底部と処理液
槽２における処理部１３の側壁とを電磁弁３４を介して
接続している。また、処理液補充管３３は、基板Ｗの処
理に伴う処理液の疲労に対応するため、秤量槽３内に貯
留した処理液を所定量だけ処理液槽２に補充するための
ものであり、秤量槽３の底部と処理液槽２におけるオー
バフロー部１４の上方とを定量ポンプ３５を介して接続
している。

【００１７】なお、図１においては、単一の秤量槽３の
みを図示しているが、処理液槽２に貯留すべき処理液が
複数の薬液や純水を混合したものにより生成される場合
においては、処理液槽２は、図１に示す秤量槽３と同一
の構成を有する他の複数の秤量槽と接続される。

【００１８】図２は、この基板処理装置の電気的構成の
要部を示すブロック図である。この基板処理装置は、Ｒ
ＯＭ６２、ＲＡＭ６３およびＣＰＵ６４よりなる制御部
６５を有する。この制御部６５は、インターフェース６
６を介して電磁弁１８、２５、３４等を開閉制御する電
磁弁駆動部６７およびポンプ１５、３５等を駆動制御す
るポンプ駆動部６８と接続されている。この基板処理装
置は、制御部６５の制御により後述する処理液の供給お
よび補充動作を実行する。

【００１９】この基板処理装置により基板Ｗを処理する
場合においては、予め秤量槽３に貯留された処理液が処
理液槽３中に供給され、当該処理液により基板Ｗが処理
される。基板Ｗの処理に伴い処理液槽２中の処理液が疲
労した場合には、秤量槽３中の処理液が処理液補充管３
３を介して処理液槽２中に補充される。そして、一定量
の基板Ｗを処理した後には、処理液槽２中の処理液がド
レイン１７に排出され、新たな処理液が秤量槽３より処
理液槽２に供給される。

【００２０】次に、この発明に係る処理液の供給および
補充動作について説明する。図３は、上述した基板処理
装置の処理液の供給および補充動作に基づく処理液槽２
および秤量槽３中の処理液の液位の変化を示すタイムチ
ャートである。

【００２１】基板Ｗの処理を開始するに先立ち、秤量槽
３に一定量の処理液を貯留する。すなわち、電磁弁２５
を開放することにより、処理液吐出管４を介して図示し
ない処理液の供給源から秤量槽３に処理液を供給する。
そして、液面計２３により処理液の液位を検出し、処理
液の液位が一定となった時点で電磁弁２５を閉止する。

【００２２】そして、電磁弁３４を開放する。これによ
り、処理液供給管３２を介して秤量槽３から処理液槽２
の処理部１３へと処理液が流下し、処理液槽２に処理液
が供給される。このとき、処理液供給管３２は比較的大
径となっていることから、処理液槽２への処理液の供給
動作は迅速に完了する。秤量槽３から処理液槽２への処
理液の供給が完了すれば、秤量槽３には、再度一定量の
処理液が貯留される。

【００２３】なお、秤量槽３から処理液槽２へ供給され
る処理液の量（秤量槽が複数個ある場合にはその合計
量）は、処理液槽２の処理部１３の容量よりやや多くな
っている。このため、秤量槽３より流下した処理液の一
部は処理液槽２のオーバフロー部１４にオーバフローす
る。そして、この処理液はポンプ１５およびフィルタ１
６を介して処理部１３へ投入されることにより循環す
る。

【００２４】この状態において、チャック１２により保
持した複数の基板Ｗを、順次処理液槽２に貯留された処
理液中に浸漬することにより処理する。そして、基板Ｗ
の処理に伴って処理液槽２中の処理液が疲労すれば、秤
量槽３に貯留された処理液を処理液補充管３３を介して
処理液槽２に貯留された処理液中に補充する。この補充
動作は、定量ポンプ３５を一定時間駆動することにより
実行される。また、この補充動作により秤量槽３から流
出した処理液と同一量の処理液が、処理液吐出管４を介
して秤量槽３に供給される。

【００２５】このような基板Ｗの処理および処理液の補
充動作を繰り返し、処理液槽２に貯留した処理液により
所定量の基板Ｗを処理すれば、処理液槽２中の処理液の
交換動作が実行される。このときには、処理液槽２中の
処理液のみではなく秤量槽３中の処理液も交換される。

【００２６】すなわち、電磁弁３４を開放することによ
り秤量槽３中の処理液を処理液供給管３２を介して処理
液槽２に流下させる。また、電磁弁１８を開放すること
により処理液槽２中の処理液をドレイン１７に流下させ
る。

【００２７】そして、秤量槽３中の処理液が全て処理液
槽２に排出されれば、電磁弁３４を閉止すると共に、電
磁弁２５を開放することにより処理液吐出管４を介して
図示しない処理液の供給源から秤量槽３に処理液を供給
する。そして、液面計２３により処理液の液位を検出
し、処理液の液位が一定となった時点で電磁弁２５を閉
止する。一方、処理液槽２中の処理液が全てドレイン１
７に排出されれば、電磁弁１８を閉止する。そして、電
磁弁３４を開放することにより、秤量槽３に貯留された
新しい処理液を処理液槽２に供給する。

【００２８】秤量槽３中の処理液が全て処理液槽２に供
給されれば、電磁弁３４を閉止すると共に、電磁弁２５
を開放することにより処理液吐出管４を介して図示しな
い処理液の供給源から秤量槽３に処理液を再度供給す
る。そして、液面計２３により処理液の液位を検出し、
処理液の液位が一定となった時点で電磁弁２５を閉止す
る。

【００２９】このように、この発明に係る処理液の供給
および補充動作においては、処理液槽２に貯留された処
理液を新しい処理液と交換する際に、秤量槽３に貯留さ
れた処理液をも新しい処理液と交換することから、秤量
槽３中に長期間貯留されることにより劣化や濃度の経時
変化を生じた処理液により基板Ｗが処理されることを防
止することができる。

【００３０】なお、上述した実施の形態においては、補
充動作により秤量槽３から処理液が流出した場合に、そ
れと同量の処理液を処理液吐出管４から秤量槽３に供給
しているが、秤量槽３が空となるまで処理液吐出管４か
らの処理液の供給を行わないようにしてもよい。

【００３１】次に、この発明の他の実施形態について説
明する。図４は、この発明の第２実施形態に係る基板処
理装置の要部を示す模式図である。なお、図１に示す基
板処理装置と同一の部材については、同一の符号を付し
て詳細な説明を省略する。

【００３２】この基板処理装置は、秤量槽３からの処理
液の排出専用の処理液排出管４２を配設した点が図１に
示す基板処理装置と異なる。すなわち、この基板処理装
置においては、処理液槽２に貯留された処理液を新しい
処理液と交換する際に、秤量槽３からより迅速に処理液
を排出できるようにするため、秤量槽３とドレイン１７
とを、電磁弁４４と処理液強制排出手段としてのポンプ
４３とを有する処理液排出管４２により接続している。
なお、この電磁弁４４は図２に示す電磁弁駆動部６７に
より開閉制御され、ポンプ４３は図２に示すポンプ駆動
部６８により駆動制御される。

【００３３】この基板処理装置によれば、秤量槽３より
迅速に処理液を排出することができることから、処理液
槽２および秤量槽３に貯留された処理液の交換をより効
率的に実行することが可能となる。

【００３４】また、この基板処理装置においては、秤量
槽３からの処理液の排出専用の処理液排出管４２を有す
ることから、処理液槽２における基板Ｗの処理と秤量槽
３からの処理液の排出とを並行して実行することが可能
となり、処理液槽２に貯留された処理液の交換を行う前
に秤量槽３からの処理液の排出動作を開始することがで
きる。このため、処理液槽２および秤量槽３に貯留され
た処理液の交換をより効率的に実行することが可能とな
る。

【００３５】なお、この基板処理装置において、処理液
排出管４２をドレイン１７と接続するかわりに、図示し
ない処理液回収部と接続することにより、処理液排出管
４２より排出された処理液を再利用する構成をとること
も可能である。

【００３６】次に、この発明のさらに他の実施形態につ
いて説明する。図５は、この発明の第３実施形態に係る
基板処理装置の要部を示す模式図である。なお、図１に
示す基板処理装置と同一の部材については、同一の符号
を付して詳細な説明を省略する。

【００３７】この基板処理装置も、秤量槽３からの処理
液の排出専用の処理液排出管５２を配設した点が図１に
示す基板処理装置と異なる。すなわち、この基板処理装
置においては、処理液槽２に貯留された処理液を新しい
処理液と交換する際に、秤量槽３からより迅速に処理液
を排出できるようにするため、秤量槽３とドレイン１７
とを、電磁弁５４と希釈水供給源と接続された処理液強
制排出手段としてのアスピレータ５３とを有する処理液
排出管５２により接続している。なお、この電磁弁５４
は図２に示す電磁弁駆動部６７により開閉制御され、ア
スピレータ５３への希釈水の供給は図２に示す制御部６
５により制御される。

【００３８】この基板処理装置によれば、図４に示す基
板処理装置同様、秤量槽３より迅速に処理液を排出する
ことができることから、処理液槽２および秤量槽３に貯
留された処理液の交換をより効率的に実行することが可
能となる。

【００３９】また、この基板処理装置においても、秤量
槽３からの処理液の排出専用の処理液排出管５２を有す
ることから、処理液槽２における基板Ｗの処理と秤量槽
３からの処理液の排出とを並行して実行することが可能
となり、処理液槽２に貯留された処理液の交換を行う前
に秤量槽３からの処理液の排出動作を開始することがで
きる。このため、処理液槽２および秤量槽３に貯留され
た処理液の交換をより効率的に実行することが可能とな
る。

【００４０】さらに、この基板処理装置においては、秤
量槽３に貯留された処理液を希釈水により希釈した上で
排出することが可能となる。

【００４１】上述した実施の形態においては、いずれ
も、複数の基板Ｗをチャック１２により保持して処理液
槽２に貯留された処理液中に浸漬する基板処理装置にこ
の発明を適用した場合について説明したが、複数の基板
Ｗをカセットに収納した状態で処理液槽２に貯留された
処理液中に浸漬する基板処理装置にこの発明を適用する
ことも可能である。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、処理液
槽内に貯留された処理液の交換時において、秤量槽に貯
留された処理液を排出した後、処理液供給手段により秤
量槽内に処理液を供給し、しかる後、秤量槽内の処理液
を前記処理液供給路を介して処理液槽に供給する処理液
交換手段を備えることから、秤量槽中に長期間貯留され
ることにより劣化や濃度の経時変化を生じた処理液によ
り基板が処理されることを防止することができる。従っ
て、基板を均一に処理することが可能となり、当該基板
により製造される製品の歩留まりの低下を防止すること
ができる。

【００４３】請求項２に記載の発明によれば、処理液槽
中の処理液の交換時に、秤量槽中の処理液を排出した
後、秤量槽内に処理液を供給し、しかる後、秤量槽内の
処理液を処理液槽に供給することから、秤量槽中に長期
間貯留されることにより劣化や濃度の経時変化を生じた
処理液により基板が処理されることを防止することがで
きる。従って、基板を均一に処理することが可能とな
り、当該基板により製造される製品の歩留まりの低下を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置の
要部を示す模式図である。

【図２】基板処理装置の電気的構成の要部を示すブロッ
ク図である。

【図３】処理液槽および秤量槽中の処理液の液位の変化
を示すタイムチャートである。

【図４】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置の
要部を示す模式図である。

【図５】この発明の第３実施形態に係る基板処理装置の
要部を示す模式図である。

【符号の説明】

２ 処理液槽 ３ 秤量槽 ４ 処理液吐出管 １７ ドレイン １８ 電磁弁 ３２ 処理液供給管 ３３ 処理液補充管 ３４ 電磁弁 ４２ 処理液排出管 ４３ ポンプ ４４ 電磁弁 ５２ 処理液排出管 ５３ アスピレータ ５４ 電磁弁 ６５ 制御部 Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 精二 愛知県春日井市高蔵寺町２丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 廣江 敏朗 滋賀県野洲郡野洲町大字三上字口ノ川原 2426番１ 大日本スクリーン製造株式会社 野洲事業所内 (72)発明者 田中 眞人 滋賀県野洲郡野洲町大字三上字口ノ川原 2426番１ 大日本スクリーン製造株式会社 野洲事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 そこに貯留した処理液中に基板を浸漬す
   ることにより当該基板を処理する処理液槽と、 前記処理液槽に供給するための処理液を貯留する秤量槽
   と、 前記秤量槽に処理液を供給する処理液供給手段と、 前記秤量槽に貯留された処理液を前記処理液槽に供給す
   るための処理液供給路と、 前記秤量槽に貯留された処理液を前記処理液槽に貯留さ
   れた処理液中に補充するための処理液補充路と、 処理液槽内に貯留された処理液の交換時において、前記
   秤量槽に貯留された処理液を排出した後、前記処理液供
   給手段により前記秤量槽内に処理液を供給し、しかる
   後、秤量槽内の処理液を前記処理液供給路を介して前記
   処理液槽に供給する処理液交換手段と、 を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板を処理液槽に貯留された処理液中に
   浸漬して処理するとともに、基板の処理に伴って秤量槽
   から前記処理液槽に処理液を補充することにより処理液
   の疲労を防止する基板処理方法において、 前記処理液槽中の処理液の交換時に、前記秤量槽中の処
   理液を排出した後、前記秤量槽内に処理液を供給し、し
   かる後、前記秤量槽内の処理液を前記処理液槽に供給す
   ることを特徴とする基板処理方法。