JPH1187210A

JPH1187210A - 基板処理装置および基板処理方法

Info

Publication number: JPH1187210A
Application number: JP23752997A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kise; 一夫木瀬
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-30
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: JP4022288B2

Abstract

(57)【要約】【課題】処理液の消費量が低減できかつ効率よく安全
に水洗を行う。【解決手段】基板処理装置１は、水平姿勢で搬送され
る基板Ｓの表面に現像液を供給して現像液の表面張力に
より基板Ｓ表面に現像液の液層を形成する液層形成室２
と、現像液の液層を形成された基板Ｓを保持して液層の
現像液による処理を進行させる処理進行室３と、現像液
の液層による処理終了後の基板Ｓの姿勢を傾斜姿勢に変
換する姿勢変換室４と、傾斜姿勢の基板Ｓの表面に洗浄
液を供給して洗浄する洗浄室５と、洗浄後の基板Ｓを乾
燥させる乾燥室６と、乾燥後の基板を水平姿勢に戻す姿
勢変換室７とを備える。パドル現像の後に基板を傾斜姿
勢にして現像液を流下し、傾斜姿勢のまま洗浄処理を行
う。【効果】処理液消費量を低減し、傾斜姿勢で洗浄を効
率よく安全に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、Ｌ
ＣＤ（液晶表示装置）用ガラス基板およびＰＤＰ（プラ
ズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク
用ガラス基板、プリント基板などの各種被処理基板に対
して現像液、エッチング液およびリンス液などの処理液
を供給して処理するための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】各種被処理基板に対して処理液を供給し
て処理を行う基板処理装置として、例えば特開平１−２
５０９５８号公報に開示されたものがある。かかる公報
に開示された装置は、基板を処理槽内で水平姿勢で搬送
しつつその表面に処理液としての現像液をシャワー状に
供給して現像処理を行った後、基板をバッファ槽へ搬送
してそこで基板を一旦傾斜させて基板上の現像液を流し
落として基板を水平姿勢に戻し、次に基板を水洗槽へ搬
送して水洗処理している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置において
は、処理時間中に現像液をシャワー状に供給し続けてい
るため、現像液の使用量が多くなり、ランニングコスト
が高い。また、現像処理された基板に対する水洗処理を
水平姿勢で行っているため、基板の中央部付近に水洗水
が滞留する。このため、水洗の効率が悪く、水洗が不充
分になったり水洗に長時間を要し、また基板中央に滞留
した水洗水の重みで基板が下側に凸になるよう撓んでし
まい、基板が破損する虞があると共に、基板の中央への
水洗水の滞留を助長してしまう。

【０００４】なお、かかる問題は現像処理後に水洗処理
する場合に生じる特有の問題というわけではなく、他の
処理、例えば処理液としてエッチング液を基板に供給し
てエッチング処理した後に水洗処理する場合にも生じる
問題であり、処理液を基板に供給して処理した後で水洗
処理する基板処理装置および基板処理方法において共通
して発生する問題である。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、処理液の消費量を低減できてランニングコ
ストが安く、また効率よく水洗を行うことができて基板
の破損の虞もない基板処理装置および基板処理方法を提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達成するための請求項１記載の発明は、基板の表面
に処理液を供給して処理する基板処理装置において、基
板を水平姿勢で搬送する搬送手段と、水平姿勢で搬送さ
れる基板の表面に処理液を供給して処理液の表面張力に
より基板表面に液層を形成する液層形成手段と、液層が
形成された基板を保持して液層の処理液による処理を進
行させる処理進行手段と、液層による処理終了後の基板
の姿勢を傾斜姿勢に変換する姿勢変換手段と、姿勢変換
手段により傾斜姿勢とされた基板の表面に洗浄液を供給
して洗浄する洗浄手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
発明において、処理進行手段における基板の保持は基板
の下面のみに接触して行われることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の発明において、姿勢変換手段において、基板の
位置を矯正する位置矯正手段を設けたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載の発明において、処理進行手段と、姿
勢変換手段とを一体に構成したことを特徴とする。

【００１０】請求項５記載の発明は、水平姿勢で搬送さ
れる基板の表面に処理液を供給して処理液の表面張力に
より基板表面に処理液の液層を形成する工程と、処理液
の供給を止めて処理液の液層が形成された基板を保持し
て液層の処理液による処理を進行させる工程と、処理液
の液層による処理終了後に基板の姿勢を傾斜姿勢に変換
する工程と、傾斜姿勢とされた基板の表面に洗浄液を供
給して洗浄する工程と、洗浄後の基板を乾燥させる工程
と、を備えたことを特徴とする基板処理方法である。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項５におい
て、処理を進行させる工程と、傾斜姿勢に変換する工程
とを同一位置にて行うことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１実施形態の基板処理
装置の全体構成を模式的に示す側面図である。この基板
処理装置１は、矩形のＬＣＤ用ガラス基板（以下、単に
基板と称す）Ｓの表面に処理液である現像液を供給して
現像処理した後、洗浄液を供給して洗浄処理するもので
ある。

【００１４】この基板処理装置１は、水平姿勢で搬送さ
れる基板Ｓの表面に現像液を供給して現像液の表面張力
により基板Ｓ表面に現像液の液層を形成する液層形成室
２と、現像液の液層が形成された基板Ｓを保持して液層
の現像液による処理を進行させる処理進行室３と、現像
液の液層による処理終了後の基板Ｓの姿勢を水平姿勢か
ら傾斜姿勢に変換する姿勢変換室４と、傾斜姿勢の基板
Ｓの表面に洗浄液を供給して洗浄する洗浄室５と、洗浄
後の基板Ｓを乾燥させる乾燥室６と、乾燥後の基板を水
平姿勢に戻す姿勢変換室７とを備える。

【００１５】液層形成室２には、基板Ｓを水平姿勢で搬
送する搬送ローラ２１と、この搬送ローラ２１により水
平姿勢で搬送される基板Ｓの表面に現像液を供給してそ
の上面に現像液の液層を形成する現像液供給ノズル２２
とが設けられる。搬送ローラ２１として、図２に示すよ
うに、基板Ｓの裏面中央部に触れることなく基板Ｓの裏
面端縁と裏面の中央部の一部のみを支持し、かつ基板Ｓ
の蛇行を防止するための鍔２１ａが形成された、いわゆ
る鍔付き端縁支持ローラが使用されている。また、現像
液供給ノズル２２には、現像液タンク１１に貯留された
現像液がポンプ１２により供給される。

【００１６】処理進行室３には、液層形成室２から現像
液の液層が上面に形成された状態で搬送ローラ２１によ
り搬送されてくる基板Ｓを受け入れ、かかる状態で保持
する搬送ローラ３１が設けられる。搬送ローラ３１は、
１本の回転軸３１ａの複数箇所に、基板の下面に接触す
る支持円盤３１ｂを設けて構成される。

【００１７】図３は姿勢変換室４の平面図である。姿勢
変換室４には、処理進行室３から現像液の液層が形成さ
れた状態で搬送ローラ３１により搬送されてくる基板Ｓ
を受け入れて保持する搬送ローラ４１が設けられる。搬
送ローラ４１は、搬送ローラ３１と同様の構成のもので
ある。なお、かかる搬送ローラ３１、４１では、基板Ｓ
に搬送中に多少の蛇行を生じて、図３に破線で示すよう
に左右に位置ズレを起こす可能性があるため、姿勢変換
室４の基板搬送方向下流側には、基板Ｓに位置ズレが生
じた場合にかかる位置ズレを矯正して正しい位置（図３
に実線で示す）に基板Ｓを位置させるための位置矯正手
段を設けてある。かかる位置矯正手段は、シリンダ４６
により進退して位置ズレを起こした基板Ｓの端縁部に接
触して正しい位置へ案内するローラ４７よりなる。ま
た、姿勢変換室４には、基板Ｓを水平姿勢で保持する状
態と、基板搬送方向に向かって右下がりの傾斜姿勢で保
持する状態とに、搬送ローラ４１の姿勢を切り替えるこ
とができる傾斜機構４２が設けられている。傾斜機構４
２は、搬送ローラ４１の左右を回転自在に支持するロー
ラ枠４３と、基板の搬送進行方向（基板搬送方向）に向
かって右側においてローラ枠４３を回転自在に軸支す
る、基板搬送方向と平行に設けられた軸４４と、基板搬
送方向に向かって左側において、ローラ枠４３と結合さ
れてかかるローラ枠４３の左側を上昇させるシリンダ４
５とよりなっている。

【００１８】かかる傾斜機構４２により、姿勢変換室４
では、図４に示すように搬送ローラ４１を水平姿勢にし
ておいて処理進行室３から搬送ローラ３１により水平姿
勢で搬送されてくる基板Ｓを受け入れた後、図５に示す
ように、シリンダ４５を伸張させて搬送ローラ４１を傾
け、基板Ｓを基板搬送方向に向かって右下がりに傾斜し
た状態で搬送可能になっている。

【００１９】なお、液層形成室２、処理進行室３、姿勢
変換室４により現像処理室が構成され、これらの室の下
方には現像液を回収する受け皿Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4が設けら
れ、これら受け皿Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4によって回収された現
像液は現像液タンク１１へ回収されて再利用される。

【００２０】洗浄室５は、姿勢変換室４から傾斜姿勢で
搬送ローラ４１により搬送されてくる基板Ｓを受け入れ
て同じ傾斜姿勢で搬送する搬送ローラ５１と、搬送ロー
ラ５１により傾斜姿勢で搬送される基板Ｓの上面に対し
て洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル５２と、基板Ｓの
下面に対して洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル５３
と、基板Ｓの下面に対して接触して洗浄するロールブラ
シ５４とよりなっている。洗浄液供給ノズル５２、５３
は洗浄液としての超純水供給源５５に接続されている。
搬送ローラ５１は搬送ローラ２１と同様の鍔付き端縁支
持ローラよりなる。

【００２１】乾燥室６は、洗浄室５から傾斜姿勢で搬送
ローラ５１により搬送されてくる基板Ｓを受け入れて同
じ傾斜姿勢で搬送する搬送ローラ６１と、搬送ローラ６
１により傾斜姿勢で搬送される基板Ｓの上面に対してエ
アを吹き付けて洗浄液を吹き飛ばし乾燥させるエアナイ
フ６２と、基板Ｓの下面に対してエアを吹き付けて洗浄
液を吹き飛ばし乾燥させるエアナイフ６３とを有する。
搬送ローラ６１は搬送ローラ２１と同様の鍔付き端縁支
持ローラよりなる。

【００２２】姿勢変換室７には、乾燥室６から搬送ロー
ラ６１により搬送されてくる基板Ｓを受け入れて保持す
る搬送ローラ７１が設けられる。搬送ローラ７１は搬送
ローラ２１と同様の鍔付き端縁支持ローラよりなる。ま
た、姿勢変換室７には、基板Ｓを水平姿勢で保持する状
態と、基板搬送方向に向かって右下がりの傾斜姿勢で保
持する状態とに、搬送ローラ７１の姿勢を切り替えるこ
とができる傾斜機構７２が設けられている。傾斜機構７
２の構成は傾斜機構４２とほぼ同様であるので詳細な図
示と説明は省略する。

【００２３】なお、図１には示していないが、各室は処
理液のミストが互いに浸入したりしないように区画する
仕切によって仕切られている。また、各搬送ローラ２
１、３１、４１、５１、６１、７１は図示しない駆動源
により回転駆動され、それら個々の駆動の入り切りおよ
び駆動速度などを含めた基板処理装置１全体の動作は、
図示しないマイクロコンピュータよりなる制御部によっ
て制御される。

【００２４】次に、制御部の制御に基づく基板処理装置
１の動作とそれによる処理方法を詳細に説明する。

【００２５】図示しない基板供給装置から供給される基
板Ｓは、搬送ローラ２１により水平姿勢で搬送されて液
層形成室２内を一定速度で通過し、その間に基板Ｓの表
面に現像液供給ノズル２２から現像液が供給され、供給
された現像液は、表面張力によって基板Ｓ表面に現像液
の液層を形成する。

【００２６】液層形成室２において現像液の液層が形成
された状態の基板Ｓは搬送ローラ２１から搬送ローラ３
１へ渡されて処理進行室３へ搬送される。搬送ローラ３
１は、基板Ｓを受け取って処理進行室３へ搬入すると、
その駆動による基板Ｓの搬送を所定時間、一時的に停止
させて基板Ｓを静止させるか、または搬送速度を遅くす
ることにより、その上面に形成されている液層の現像液
による処理を進行させ、いわゆるパドル現像を行う。な
お、この間において搬送ローラ３１が停止または減速す
るため、後続の基板Ｓは基板同士の衝突を避けるだけの
距離を考慮して搬送される。

【００２７】この処理進行室３においては、基板Ｓの上
面への新たな現像液の供給は行わず、液層形成室２にお
いて供給された現像液のみで現像処理を行うので、現像
液の消費量を低減できる。なお処理進行室３において
は、搬送ローラ２１のような鍔付き端縁支持ローラを用
いると、基板Ｓの端縁が鍔部に接触して、表面張力によ
り基板Ｓの上面に保持されている現像液が鍔部に接触
し、現像液が流出してしまう虞があるため、ここでは基
板Ｓの下面のみに接触して支持する搬送ローラ３１を使
用している。現像液の流出の量などの点で問題がなけれ
ば、鍔付き端縁支持ローラを用いるほうが、基板搬送の
安定性の点で望ましい。また、搬送ローラ３１上での基
板Ｓの搬送中に、図３に２点鎖線で示すように基板Ｓが
左右に位置ズレを起す場合があるが、この位置ズレは後
述するように姿勢変換室４で矯正される。

【００２８】処理進行室３において所定時間だけ現像処
理が行われると、基板Ｓは上面に現像液の液層が形成さ
れたままの状態で搬送ローラ３１から搬送ローラ４１へ
渡されて姿勢変換室４へ搬送される。姿勢変換室４の搬
送ローラ４１上へ基板Ｓが運ばれると、まずシリンダ４
６がローラ４７を駆動して基板Ｓの位置を矯正して正し
い搬送位置にする。次に傾斜機構４２のシリンダ４５が
伸張して搬送ローラ４１を傾斜させ、基板Ｓを基板搬送
方向に向かって右側へ傾斜した姿勢とする。なお、かか
る姿勢変換動作は、搬送ローラ４１を駆動したままの状
態で行っても良いし、搬送ローラ４１を一旦停止させて
行っても良い。この基板Ｓの傾斜により、基板Ｓの上面
の液層の現像液のほとんど全ては流下するため、現像液
が後工程へ持ち出される量はきわめて少ない。しかも、
流下した現像液については、下方の受け皿Ｔ4に回収さ
れる。

【００２９】なお、この姿勢変換室４において、図１に
破線で示す現像液ノズル４９を設けて、基板Ｓを傾斜姿
勢にした後に、図示しない現像液供給源から新しい現像
液を基板Ｓの表面に供給しても良い。かかる構成とすれ
ば、パドル現像を終了した基板Ｓの表面に新しい現像液
を供給して、新しい清浄な現像液によって現像工程の最
後を処理でき、現像終了時の基板Ｓ表面を清浄な状態に
できる。

【００３０】姿勢変換室４で傾斜姿勢とされて搬送ロー
ラ４１により搬送されてくる基板Ｓは、同じ傾斜姿勢の
ままで搬送ローラ５１へ渡されて洗浄室５へ搬送され
る。この姿勢変換室４から洗浄室５への搬送は、他の搬
送動作よりも搬送ローラ４１、５１を高速に駆動して行
われる。これにより、基板Ｓの全面にできるだけ時間差
なく洗浄液を供給して基板Ｓに触れている現像液を洗い
落として、ムラ無く速やかに現像処理を終了することが
できる。

【００３１】洗浄室５においては、搬送ローラ５１によ
り傾斜姿勢で搬送される基板Ｓの上面及び下面に対して
洗浄液供給ノズル５２，５３から洗浄液を供給して洗浄
する。このとき、基板Ｓは傾斜姿勢のままであるので洗
浄液は速やかに下側に流れ落ちることになり、基板Ｓの
中央部付近に洗浄液が滞留することはなく水洗の効率が
良く、短時間に充分に水洗でき、かつ、基板Ｓ中央に滞
留した洗浄液の重みで基板Ｓがたわんだり破損してしま
う虞もない。またここでは、基板Ｓにおいて現像処理を
施さない下面側にはロールブラシ５４を設けて充分な洗
浄効果を得られるようにしている。なお、ここで、基板
Ｓの裏面には液層形成室２において現像液を供給する際
に多少の現像液が回り込んでおり、基板Ｓを傾斜姿勢に
しても多少の現像液が付着したままとなっており、かか
る現像液としてアルカリ現像液を用いれば、かかるアル
カリ成分が洗剤としての作用も果すため、基板Ｓの下面
側に設けたロールブラシ５４の作用と相俟って、充分な
洗浄作用が得られる。なお、ロールブラシ５４による洗
浄後の下面には、洗浄液供給ノズル５３から洗浄液（超
純水）が供給されて現像液成分も充分に除去される。

【００３２】洗浄室５から傾斜姿勢で搬送ローラ５１に
より搬送されてくる基板Ｓは同じ傾斜姿勢のままで搬送
ローラ６１へ渡されて乾燥室６へ搬送される。搬送室６
においては、搬送ローラ６１により傾斜姿勢で搬送され
る基板Ｓの上面及び下面にエアナイフ６２，６３からエ
アを吹き付けて洗浄液を吹き飛ばし乾燥させる。基板Ｓ
が傾斜姿勢であるから洗浄液はすでにほとんどが流れ落
ちているが、エアナイフ６２，６３の作用により基板Ｓ
はより速やかにかつ均一に乾燥する。

【００３３】乾燥室６から傾斜姿勢で搬送ローラ６１に
より搬送されてくる基板Ｓは同じ傾斜姿勢のままで搬送
ローラ７１へ渡されて姿勢変換室７へ搬送される。姿勢
変換室７の搬送ローラ７１上へ基板Ｓが運ばれると、傾
斜機構７２のシリンダ（図示せず）が収縮して搬送ロー
ラ７１を水平状態とし、基板Ｓを水平姿勢とする。そし
て、かかる姿勢変換動作後に、搬送ローラ７１を駆動し
て基板Ｓを図示しない基板受け入れ装置へ搬出する。

【００３４】なお、以上の実施形態においては、現像液
の液層を形成された基板Ｓを保持して液層の現像液によ
る処理を進行させる処理進行手段として処理進行室３
を、現像液の液層による処理終了後の基板Ｓの姿勢を傾
斜姿勢に変換する姿勢変換手段として姿勢変換室４を、
それぞれ設けているが、それらは一体に構成することが
できる。すなわち、上記実施形態の基板処理装置１から
処理進行室３を省略して、液層形成室２に続けて姿勢変
換室４を設ければよい。かかる構成により、姿勢変換室
４は姿勢変換手段と処理進行手段を兼用することにな
る。液層形成室２において現像液の液層を形成された基
板Ｓが姿勢変換室４へ搬送されると、搬送ローラ４１の
駆動による基板Ｓの搬送を所定時間、一時的に停止させ
て基板Ｓを一時的に静止させるか、または搬送速度を遅
くすることにより、その上面に形成されている液層の現
像液による処理を進行させてパドル現像を行う。そし
て、所定時間だけ現像処理が行われると、姿勢変換室４
の傾斜機構４２のシリンダ４５を伸張して搬送ローラ４
１を傾斜させ、基板Ｓを基板搬送方向に向かって右側へ
傾斜した姿勢として、基板Ｓの上面の液層の現像液を流
下すればよい。かかる構成によれば、処理進行室３を設
ける必要がないため、装置をより小型化できる。なお、
この場合も姿勢変換室４に位置矯正手段であるシリンダ
４６とローラ４７を設ければよいが、この場合のこれら
による基板Ｓの位置矯正は、パドル現像が所定の処理時
間だけすんで、基板Ｓを傾斜姿勢にする姿勢変換の直前
に行うのがよい。これは処理進行室３において鍔付き端
縁支持ローラを用いないのと同様に現像時間中における
現像液の流下を防ぐためである。

【００３５】なお、本発明において用いる現像液供給ノ
ズル２２は、スプレー状に現像液を供給するものや、ス
リット状の吐出口を持ちカーテン状に現像液を供給する
ものなどが使用でき、またそれら一種ないし複数種を複
数個組み合わせて使用することもできる。また、基板を
傾斜姿勢にする手段としても、上記実施形態のように基
板の片側を持ち上げる構成のほか、片側を下げる構成と
することもできる。また本発明は、現像処理装置に限ら
ず、エッチング処理、剥離処理、予備洗浄処理など各種
の処理を行う際に適用できる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１および請求項５の発明によれ
ば、処理液の消費量を低減できてランニングコストが安
く、また効率よく水洗を行うことができ、しかも基板の
破損を防止することができる。

【００３７】請求項２の発明によれば、さらに、基板上
の液層の処理液の流出を招くことがない。

【００３８】請求項３の発明によれば、さらに、基板の
位置を正しく矯正し、搬送不良の発生を抑制できる。

【００３９】請求項４および請求項６の発明によれば、
さらに、基板処理装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の基板処理装置の全体構
成を示す模式的側面図である。

【図２】搬送ローラを示す正面図である。

【図３】姿勢変換室の平面図である。

【図４】姿勢変換室を示す斜視図である。

【図５】姿勢変換室を示す斜視図である。

【符号の説明】

２液層形成室３処理進行室４姿勢変換室５洗浄室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面に処理液を供給して処理する
基板処理装置において、基板を水平姿勢で搬送する搬送
手段と、水平姿勢で搬送される基板の表面に処理液を供
給して処理液の表面張力により基板表面に液層を形成す
る液層形成手段と、前記液層が形成された基板を保持し
て液層の処理液による処理を進行させる処理進行手段
と、液層による処理終了後の基板の姿勢を傾斜姿勢に変
換する姿勢変換手段と、姿勢変換手段により傾斜姿勢と
された基板の表面に洗浄液を供給して洗浄する洗浄手段
と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】前記処理進行手段における基板の保持は
基板の下面のみに接触して行われることを特徴とする請
求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】前記姿勢変換手段において、基板の位置
を矯正する位置矯正手段を設けたことを特徴とする請求
項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】前記処理進行手段と、前記姿勢変換手段
とを一体に構成したことを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】水平姿勢で搬送される基板の表面に処理
液を供給して処理液の表面張力により基板表面に処理液
の液層を形成する工程と、処理液の供給を止めて処理液
の液層が形成された基板を保持して液層の処理液による
処理を進行させる工程と、処理液の液層による処理終了
後に基板の姿勢を傾斜姿勢に変換する工程と、傾斜姿勢
とされた基板の表面に洗浄液を供給して洗浄する工程
と、洗浄後の基板を乾燥させる工程と、を備えたことを
特徴とする基板処理方法。
【請求項６】前記処理を進行させる工程と、前記傾斜
姿勢に変換する工程とを同一位置にて行うことを特徴と
する請求項５に記載の基板処理方法。