KR20010039809A

KR20010039809A - 웨트처리용 노즐 및 노즐장치와 웨트처리장치

Info

Publication number: KR20010039809A
Application number: KR1020000046525A
Authority: KR
Inventors: 하가노부아키; 미쯔모리겐이찌; 가사마야스히꼬
Original assignee: 가타오카 마사타카; 알프스 덴키 가부시키가이샤; 나스 요시나리; 가부시키가이샤 가이존
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR100385906B1; EP1076356B1; DE60030642T2; EP1076356A2; JP4215900B2; EP1076356A3; DE60030642D1; JP2001053046A; TW478973B

Abstract

노즐과 피처리기판과의 사이에 액류(액이 굄)의 발생을 극력방지하는 것에 의하여 처리효율의 향상을 꾀하는 웨트처리용 노즐을 제공한다.

본 발명의 세정용노즐 1(웨트처리용 노즐)은 세정액을 도입하는 세정액도입관 6과 사용 후의 처리액을 외부에 배출하는 세정액배출관 7이 설치되고, 이들 각 배관의 하단에 기판을 향하여 개구하는 도입개구부 6b와 배출개구부 7b가 각각 설치되고, 도입개구부 6b에 기판상에 세정액을 공급하기 위한 다수의 관통공을 갖는 다공질재로 이루어진 세정액공급부재가 설치되고, 배출구부 7b에 기판상으로부터 세정액을 외부에 배출하기 위한 다수의 관통공을 갖는 다공질재로 이루어진 세정액배출부재가 설치되어 있다. 노즐의 중앙에는 초음파진동자 8이 설치되어 있다.

Description

웨트처리용 노즐 및 노즐장치와 웨트처리장치{nozzle device and wet processing equipment}

본 발명은 예를들어 반도체 디바이스 액정표시패널 등의 제조프로세스의 세정, 에칭 등의 웨트처리공정에 있어서, 피처리기판상에 처리액을 공급하기 위한 웨트처리용 노즐 및 노즐장치와 이것을 구비한 웨트처리장치에 관한 것이다.

반도체디바이스, 액정표시패널 등의 전자기기의 분야에 있어서는 그 제조프로세스 중에 피처리기판인 반도체기판이나 글래스기판을 세정처리하는 공정이 필수이다. 세정공정에 있어서는 제조공정 중의 여러 제거대상물질을 제거하는 초순수, 전해이온수, 오존수, 수소수 등 여러 세정액을 이용한 세정이 행해지지만 이들 세정액은 세정장치의 노즐로부터 기판상에 공급된다. 그러나, 종래 일반적인 세정용 노즐을 이용한 경우 세정액의 사용량이 많아지는 문제가 있다. 예를 들어 대각선 500mm의 기판의 세정을 전해이온수 등의 세정액을 이용하여 행하고, 이러한 세정액에 의하여 세정과 린스세정수에 의한 린스를 행한 후의 기판상의 퍼티클의 잔존량으로 0.5개/cm²레벨의 청정도를 달성하려고 하면 20∼30리터/분해도의 세정액 및 린스세정액을 사용하지 않으면 않되었다.

그래서, 본 출원인은 종래형과 비교하여 세정액의 사용량을 대폭 삭감할 수 있는 절약액형의 세정용노즐을 이미 출원한 바 있다. 이 세정용 노즐의 일예를 도 15(a) 및 도 15(b)에 나타낸다. 도 15(a)는 세정용 노즐의 하면도, 도 15(b)는 도 15(a)의 XV-XV선을 따른 단면도이다. 이들 도면에 나타내는 것처럼 세정용 노즐 100은 일단에 세정액 L을 도입하기 위한 도입구 101a를 갖는 도입통로 101과, 일단에 사용 후의 세정액 L을 외부로 배출하기 위한 배출구 102a를 갖는 배출통로 102가 설치되고, 도입통로 101과 배출통로 102를 각각의 타단에서 교차시켜 교차부 103이 형성되고, 교차부 103에 기판 W를 향하여 개구하는 개구부 104가 설치되었다.

또, 배출통로 102의 배출구 102a에는 감압펌프(도시생략)가 접속되고 감압펌프의 흡인압력을 제어하는 것에 의하여 개구부 104의 대기와 접촉하는 세정액 L의 압력(세정액 L의 표면장력과 기판 W의 피세정면의 표면장력도 포함한다)과 대기압과의 차를 제어할 수 있도록 되어 있다.

즉, 개구부 104의 대기와 접촉하고 있는 세정액 L의 압력 Pw(세정액의 표면장력과 기판 W의 피세정면의 표면장력도 포함)과 대기압 Pa와의 관계를 Pw≒Pa로 하는 것에 의하여 개구부 104를 통하여 기판 W에 공급되고 기판 W에 접촉한 세정액 L은 세정용 노즐 100의 외부로 누설되지 않고 배출통로 102로 배출된다. 이 때문에 세정용 노즐 100으로부터 기판 W상에 공급된 세정액 L은 기판 W상의 세정액 L을 공급한 부분(개구부 104) 이외의 부분에 접촉하지 않고 기판 W상으로부터 제거되게 된다. 이와 같이 하여 본 제안의 세정용 노즐은 종래 형 노즐과 비교하여 세정액의 사용량을 대폭 삭감할 수 있다.

그러나, 상기 절약액형의 세정용 노즐에도 이하와 같은 문제점이 있다.

상기 세정용 노즐에 있어서 세정액의 도입통로와 배출통로는 모두 관상의 통로로 되어 있고, 세정액이 급속히 흐르는 영역은 교차부의 어느 정도의 범위 내에 한정된다. 그 때문에 기판상을 흐르는 세정액의 유속이 빠른 부분과 늦는 부분이 발생하고 세정오차가 발생할 위험성이 있다. 게다가, 종래 형의 노즐에서는 도 16에 나타내는 것처럼 도입통로와 배출통로의 외측에 닿는 교차부의 단부가 칼날상으로 되어 있는 것에도 관련이 있어 그 아래에 세정액이 거의 흐르지 않고 정체한 부분, 소위「액류」가 발생하였다.

이 액류의 부분에는 기판상의 퍼티클이 모여지기 때문에 세정효율을 떨어뜨리는 원인이 되었다. 이 액류의 발생에 의한 처리효율의 저하의 문제는 세정만의 문제로 끝나지 않고 웨트처리공정 공통의 문제이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 노즐과 피처리기판과의 사이의 액류 발생을 극력 방지함으로서 처리효율의 향상을 꾀하고, 절약액형 노즐의 이점을 보다 더 살릴 수 있는 웨트에칭 처리용 노즐 및 이 노즐을 구비한 노즐장치와 웨트처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태의 세정용노즐의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 2, 도 2(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 2(b)는 도 2(a)의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다.

도 3은 동 세정용노즐의 동작을 설명하기 위한 도이다.

도 4는 본 발명의 제2실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 4(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 4(b)는 도 4(a)의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제3실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 5(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 5(b)는 도 5(a)의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 단면도이다.

도 6은 동 세정용노즐의 동작을 설명하기 위한 도이다.

도 7은 본 발명의 제4실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 7(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 7(b)는 도 7(a)의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제5실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 8(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 8(b)는 도 8(a)의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이다.

도 9는 동 세정용노즐의 동작을 설명하기 위한 도이다.

도 10은 본 발명의 제6실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 10(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 10(b)는 도 10(a)의 X-X선을 따른 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제7실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 11(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 11(b)는 도 11(a)의 XI-XI선을 따른 단면도이다.

도 12는 본 발명의 제8실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 12(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 12(b)는 도 12(a)의 XII-XII선을 따른 단면도이다.

도 13은 본 발명의 제9실시형태의 세정용노즐을 나타내는 도이고, 도 13(a)는 동 세정용노즐의 하면도, 도 13(b)는 도 13(a)의 XIII-XIII선을 따른 단면도이다.

도 14는 본 발명의 제10실시형태의 세정장치의 개략구성을 나타내는 평면도이다.

도 15는 종래의 절약액형 노즐의 일예를 나타내는 도이고, 도 15(a)는 동 노즐의 하면도, 도 15(b)는 도 15(a)의 XV-XV선을 따른 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1,15,18,22,25,29,31,33,35 - 세정용노즐(웨트처리용노즐)

6 - 세정액도입관(도입통로)

6a - 도입구 6b - 도입개구부

7 - 세정액배출관(배출통로) 7a - 배출구

7b - 배출개구부 8 - 초음파진동자(초음파진동부여수단)

12 - (제1의)세정액공급부재(처리액공급부재)

13 - (제1의)세정액배출부재(처리액배출부재)

16,23 - 소수층(疏水層)

19 - 제2세정액공급부재(처리액공급부재)

26 - 제2세정액배출부재(처리액배출부재)

51 - 세정장치(웨트처리장치)

L- 세정액(처리액) W - 기판(피처리기판)

상기 목적달성을 위해 본 발명의 웨트 처리용 노즐은 피처리기판상에 처리액을 공급하여 피처리기판의 웨트처리를 행할 때에 이용하는 웨트처리용 노즐에 있어서, 일단에 처리액을 도입하기 위한 도입구를 갖는 도입통로와 일단에 사용 후의 처리액을 외부에 배출하기 위한 배출구를 갖는 배출통로가 형성되고, 이들 도입통로와 배출통로의 각각의 타단에 피처리기판을 향하여 개구하는 도입개구부와 배출개구부가 설치되고, 도입개구부에 피처리기판상에 처리액을 공급하기 위한 다수의 관통공을 갖는 처리액공급부재가 설치된 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 배출통로의 상기 일단측은 감압펌프에 접속하고, 감압펌프의 흡인압력을 제어하는 것에 의하여 개구부의 대기와 접촉하는 처리액의 압력과 대기압과의 차를 제어하도록 하여도 된다.

종래형의 노즐의 경우 도입통로가 통상의 관상의 통로이고, 개구부에 있어서 관상의 통로 앞에 닿는 부분에는 처리액이 비교적 잘 흐르는 구조로 되어 있으나 그 이외의 부분에서는 액이 체류하기 쉬운 구조, 혹은 액의 흐름의 균일성이 손상되는 구조로 되어 있다. 그래서 본 발명의 노즐의 경우 도입통로의 타단에 있는 도입개구부에 피처리기판상에 처리액을 공급하기 위한 다수의 관통공을 갖는 처리액공급부재를 설치하는 구성으로 하였다. 결국 처리액은 도입통로의 개구부로부터 피처리기판상에 직접 흘러 떨어지지 않고 예를 들면 다공질재와 같은 처리액 공급부재의 다수의 관통공을 통하여 피처리기판상에 공급된다.

그 때문에 처리액은 처리액 공급부재의 피처리기판에 대향하는 면 전체로부터 거의 균일하게 공급되도록 되고, 균일한 유속을 갖고 피처리기판상의 어느 정도 넓은 면적에 같은 모양으로 신속하게 공급된다.

따라서, 액류가 거의 발생하지 않고, 웨트처리 효율을 종래와 비교하여 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또, 상기 배출개구부에 피처리기판상으로부터 처리액을 외부에 배출하기 위한 다수의 관통공을 갖는 처리액배출부재를 설치하는 것이 바람직하다.

앞에서는 도입 통로측에 대하여 설명하였지만 배출통로에 대하여도 동일하고, 배출통로의 타단에 있는 배출개구부에 피처리기판상으로부터 처리액을 배출하기 위한 다수의 관통공을 갖는 처리액배출부재를 설치하는 것에 의하여 처리액은 처리액배출부재의 피처리기판에 대향하는 면 전체로부터 거의 균일하게 배출되도록 되어 있다.

따라서, 이 배출수단도 액류의 방지에 기여하고, 웨트처리효율을 더 향상시킬수 있다. 또, 처리액배출부재에 설치한 다수의 관통공의 직경은 피처리기판상의 오염물의 크기에 대응하여 처리액공급부재에 설치한 관통공의 직경보다 크게하여도 된다.

상기 처리액공급부재 중 적어도 피처리기판상의 처리액에 접하는 측의 일부를 친수성재료로 형성하는 것이 바람직하다. 동일하게 상기 처리액배출부재 중 적어도 피처리기판상의 처리액에 접하는 측의 일부를 친수성재료로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 처리액공급부재나 처리액배출부재를 친수성재료로 형성한 경우 처리액이 처리액공급부재나 처리액배출부재와 피처리기판과의 사이의 공간전체에 골고루퍼지기 쉽고 피처리기판상에 신속히 처리액을 공급하고 신속히 배출할 수 있다.

또, 처리액이 처리액공급부재나 처리액배출부재와 피처리기판과의 사이와의 공간에 보지되기 쉽고, 상기 공간에 골고루 퍼진 처리액을 확실히 보지하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의하여 웨트처리 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 도입개구부와 배출개구부와의 사이에 피처리기판상의 처리액에 초음파진동을 부여하기 위한 초음파진동부여수단을 설치하여도 된다.

도입개구부와 배출개구부와의 사이에 초음파진동부여수단을 설치한 경우 피처리기판상의 처리액에 초음파진동을 부여할 수 있고, 예를 들어 초음파세정 등을 행하는 것에 의하여 세정효율을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 처리액공급부재를 포함하는 적어도 상기 도입개구부의 주위를 소수성재료로 형성하는 것이 바람직하다. 동일하게 상기 처리액배출부재를 포함하는 적어도 상기 배출개구부의 주위를 소수성재료로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성으로 한 경우, 대기에 해방된 도입개구부나 배출개구부로부터 노즐 외부로 누설되려고 하는 처리액의 흐름이 억제되고, 개구부의 단부부재의 계면장력이 작게되기 때문에 처리액이 잘 올라오도록 하여 노즐과 피처리기판과의 사이에 보지된다. 따라서 처리액의 보지에 관한 제어성이 대폭향상하고 노즐외부로의 액 누설을 확실히 방지할 수 있다.

상기 도입통로는 단수이어도 되지만 도입통로를 피처리기판과의 상대이동방향에 복수 병설하고, 복수의 도입통로의 각각에 처리액공급부재를 설치하는 구성으로 하여도 된다.

이 구성에 의하여 다양한 시퀀스로 웨트처리를 행할 수 있고, 복수의 도입통로를 이용하여 예를 들면 하나의 도입통로에는 초기단계에서 노즐과 기판과의 사이에 급속히 처리액을 공급하는 역할을 갖게 하고, 다른 도입통로에는 정상적인 처리속행시의 처리액의 공급의 역할을 갖도록 하여 웨트처리를 보다 효율적으로 실시할 수 있다.

본 발명의 웨트처리용 노즐장치는 상기 본 발명의 웨트처리용노즐과, 상기 도입개구부를 통하여 피처리기판에 접촉한 처리액을 처리 후에 상기 배출통로 밖으로 흐르지 않도록 피처리기판과 접촉하고 있는 처리액의 압력과 대기압과의 차를 제어하여 상기 배출통로를 통하여 흡인 배출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 웨트처리용 노즐장치는 상기 본 발명의 웨트처리용노즐과, 피처리기판과 접촉하고 있는 처리액의 압력과 대기압과의 차를 제어하여 피처리기판상의 처리액을 배출통로를 통하여 흡인 배출하는 수단을 구비함으로서 처리액을 공급한 부분 이외의 부분에 처리액을 접촉시키지 않고, 피처리기판상으로부터 제거할 수 있어 절약액형 노즐을 실현할 수 있다.

본 발명의 웨트처리장치는 상기 본 발명의 웨트처리용 노즐과, 피처리기판의 피처리면을 따라서 상기 웨트처리용 노즐과 피처리기판을 상대 이동시키는 것에 의하여 피처리기판의 피처리면 전역을 처리하기 위한 노즐 또는 피처리기판의 이동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 웨트처리장치는 상기 본 발명의 웨트처리용 노즐과 피처리기판의 피처리면을 따라서 웨트처리용 노즐과 피처리기판을 상대 이동시키는 수단을 구비함으로서 상기 본 발명의 웨트처리용 노즐의 이점을 갖는 상태로 피처리기판의 피처리면 전역을 처리할 수 있다.

상기 웨트처리장치에 있어서 상기 웨트처리용 노즐을 피처리기판의 양면을 처리할 수 있도록 피처리기판의 일면측과 타면측에 적어도 1개씩 설치한 구성으로 하여도 된다.

이 구성에 의하여 피처리기판의 양면을 처리할 수 있고, 예를들면 기판의 표면세정과 이면세정을 동시에 행하는 것도 가능하게 된다.

또, 피처리기판의 일면측과 타면측의 적어도 어느 일방의 상기 웨트처리용 노즐에 피처리기판상의 처리액에 초음파진동을 부여하기 위한 초음파진동수단을 설치한 구성으로 하여도 된다.

이 구성에 의하여 피처리기판상의 처리액에 초음파진동을 부여할 수 있고, 예를들어 초음파세정 등을 행하는 것에 의하여 높은 세정효율을 갖는 세정장치를 실현할 수 있다.

(제1실시형태)

이하 본 발명의 제1실시형태를 도1내지 도3을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 외관을 나타내는 사시도, 도 2(a)는 세정용 노즐의 하면도, 도 2(b)는 도 2(a)의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도, 도 3은 세정용 노즐의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시형태의 세정용 노즐 1은 도 1 및 도 2(a)에 나타내는 것처럼 케이싱 2가 짧은 방향으로 3개의 영역으로 분할되고, 양단이 각각 세정액도입부 3, 세정액배출부 4이고, 중앙이 초음파진동자 수용부 5이다.

세정액도입부 3의 상면에 세정액도입관 6(도입통로)가 노즐의 길이방향으로 이간하여 2개설치되고, 동일하게 세정액배출부 4의 상면에는 세정액배출관 7(배출통로)이 2개설치되어 있다.

각 세정액도입관 6의 상단은 개구되어 있기 때문에 세정액 L(처리액)을 도입하기 위한 도입구 6a로 되고, 하단은 케이싱 2의 내부에서 피처리기판 W(이하 기판이라 한다)를 향하여 개구하는 도입개구부 6b로 되어 있다.

동일하게, 각 세정액배출관 7의 상단은 개구되어 있기 때문에 사용 후의 세정액 L을 외부로 배출하기 위한 배출구 7a로 되고, 하단은 케이싱 2의 내부에서 기판 W를 향하여 개구하는 배출개구부 7b로 되어 있다. 세정액배출관 7의 배출구 7a는 감압펌프(도시하지 않음)에 접속하고, 감압펌프의 흡인력을 제어하는 것에 의하여 사용 후의 세정액 L의 압력과 대기압과의 차를 제어하고, 세정액 L을 확실히 배출하도록 하고 있다.

또, 초음파진동자 수용부 5의 내부에는 세정액 L에 초음파진동자를 부여함으로서 초음파세정을 행하기 위한 초음파진동자 8(초음파진동부여수단)이 수용되어 있다. 총음파진동자 수용부 5의 중앙에는 초음파진동자 5를 제어하기 위한 케이블 11이 설치되어 있다.

도 2(b)에 나타내는 것처럼 도입개구부 6(b)의 내부에는 다공질재로 이루어진 세정액공급부재 12(처리액공급부재)가 장입되어 있다.

다공질재로서 구체적으로는 불소수지, 폴리에칠렌 등의 프라스틱, SUS316 등의 금속, 알루미나, 실리콘산화물 등의 세라믹, 표면에 친수기를 갖게하는 친수처리를 행한 플라스틱, TiO₂와 같은 금속산화물 등의 재료를 사용할 수 있다.

그 중에서도 실리콘산화물, 알루미나, 친수처리를 실시한 플라스틱 등과 같은 친수성재료이면 보다 바람직하다. 혹은, 세정액공급부재 12전체를 친수성재료로 하지 않더라도 적어도 기판 W상의 세정액 L에 접하는 부분만을 친수성재료로 형성하여도 되고, 표면을 친수성 처리하여도 된다.

어느 경우에도 세정액공급부재 12가 다공질재로 구성되는 것에 의하여 세정액도입관 6으로부터 도입개구부 6(b)내에 세정액 L이 공급될 때에 세정액공급부재 12의 다수의 관통공을 통하여 기판 W상에 세정액 L이 공급된다.

한편, 배출개구부 7b의 내부에도 다공질재로 이루어진 세정액배출부재 13(처리액배출부재)가 장입되어 있다. 세정액배출부재 13에 사용되는 다공질재도 세정액공급부재 12에 사용되는 것과 같은 재료를 사용할 수 있다. 단지, 1개의 노즐내에서 세정액공급부재 12와 세정액배출부재 13에 사용되는 다공질재가 동종이거나 이종이어도 전혀 지장이 없다.

세정액배출부재 13이 다공질재로 형성됨으로서 기판 W상에 남는 사용 후의 세정액 L이 세정액배출부재 13의 다수의 관통공으로 흡인되고, 세정액배출관 7을 통하여 노즐 외부로 배출된다.

이어서, 상기 구성의 세정용 노즐 1의 동작(시퀀스)의 일예를 도 3(a)∼도 3(d)를 이용하여 설명한다. 이 세정용 노즐 1을 이용하여 종래 기술에서 기술한 절약액형 노즐을 실현하는 경우 기판 W상의 세정액 L이 노즐과 기판과의 사이의 공간 밖으로 흐르지 않도록 세정액 L의 압력과 대기압과의 차를 억제하고, 세정액배출관 7을 통하여 세정액을 흡인배출하기 위한 배수용펌프(도시생략)를 세정액배출관 7에 접속하여 노즐장치를 구성한다. 또, 세정액도입관 6에는 임의의 세정액공급수단이 접속된다.

또, 도 3(a)∼도 3(d)에 있어서는 세정용 노즐 1에 대하여 기판 W가 우측에서 좌측을 향하여 이동하는 것으로 설명한다(기판의 이동방향은 실선으로 나타낸다).

먼저, 최초로 도 3(a)에 나타내는 것처럼 기판 W의 좌단이 세정액공급부재 12의 하방에 도달한 부분에서 세정액공급부재 12로부터 기판 W상에 세정액 L이 공급된다. 이 시점에서 초음파진동자 8은 동작하지 않는다.

또, 기판 W가 이동하면 도 3(b)에 나타내는 것처럼 초음파진동자 8의 하방에 세정액 L이 흘러들어 오게되지만 이 시점에서도 초음파진동자는 동작하지 않는다.

또, 기판 W가 이동하여 도 3(c)에 나타내는 것처럼 세정액배출부재 13의 하방에 도달한 시점에서 배수용펌프를 동작시키고, 세정액공급부재 12로부터 기판 W상에 공급된 세정액 L을 세정액배출부재 13으로부터 배출한다.

이 단계에서 세정액 L은 기판 W상을 정상적으로 흐르도록 되기 때문에 이와 동시에 초음파진동자 8을 동작시킴으로서 기판 W의 초음파세정을 행한다.

마지막으로 도 3(d)에 나타내는 것처럼 기판 W의 우단이 세정액공급부재 12의 하방을 지나 통과하는 부분에서 세정액 L의 공급을 정지함과 아울러 초음파진동자 8을 정지한다. 그리고, 마지막으로 기판 W상에 남은 세정액 L을 세정액배출부재 13으로부터 배출한다. 이와 같이 하여 본 장치에 의하면 기판상면의 전역을 초음파세정할 수 있다.

본 실시형태의 세정용노즐 1의 경우 종래의 노즐처럼 세정액이 도입관으로부터 기판상으로 직접 흘러 떨어지지 않고, 다공질재로 이루어진 세정액공급부재 12의 다수의 관통공을 통하여 기판 W상에 공급된다. 그 때문에 세정액 L은 세정액공급부재 12의 기판 W에 대향하는 면 전체로부터 거의 균등하게 공급되도록 되고, 거의 균등한 유속을 갖고 기판 W상의 어느 정도 넓은 면적에 같은 모양으로 급속히 공급된다. 그리고, 다수의 관통공을 갖는 세정액배출부재 13에 의하여 세정액 L은 세정액배출부재 13의 기판 W에 대향하는 면 전체로부터 거의 균등하게 배출되도록 된다.

이들 세정액공급부재 12, 세정액배출부재 13의 쌍방의 작용에 의하여 본 실시형태의 세정용 노즐 1에서는 액류가 거의 발생하지 않기 때문에 그에 동반하여 퍼티클이 싸이지 않고 세정효율을 종래와 비교하여 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또, 세정액공급부재 12나 세정액배출부재 13을 친수성재료로 형성한 경우 세정액 L이 세정액공급부재 12나 세정액배출부재 13과 기판 W와의 사이의 공간전체에 퍼지기 쉽고 기판 W상에 신속히 세정액 L을 공급하고, 신속히 배출할 수 있다.

이것에 의하여, 세정 효율을 보다 향상시킬 수 있다. 또, 본 실시형태의 경우 초음파진동자 8이 구비되고 기판 W상의 세정액 L에 초음파진동을 부여할 수 있기 때문에 초음파세정에 의한 기판 W의 청정도를 더 향상시킬 수 있다.

(제2실시형태)

이하 본 발명의 제2실시형태를 도 4(a) 도 4(b)를 참고하여 설명한다.

도 4(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 하면도, 도 4(b)는 도 4(a)의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면도이다. 본 실시형태의 세정용 노즐의 기본 구성은 제1실시형태와 같고, 제1실시형태의 구성의 일부에 소수성재료로 이루어진 층을 부가한 점이 다를 뿐이다. 따라서, 도 4(a), 도 4(b)에 있어서 도 2(a), 도 2(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태의 세정용 노즐 15의 경우 도 4(a), 도 4(b)에 나타내는 것처럼 세정액공급부재 12의 주위 및 세정액배출부재 13의 주위가 소수성재료로 이루어진 소수층 16으로 각각 덮여있다. 여기서의 소수성재료로는 예를들어 테프론수지, 실리콘수지, 포리에칠렌수지 등을 이용할 수 있다. 본 실시형태에서는 세정액공급부재 12 및 세정액배출부재 13의 주위전체를 소수층 16으로 덮었지만 반드시 전체를 덮을 필요 없이 적어도 기판 W를 향하는 측의 단부가 덮여 있으면 된다.

본 실시형태의 세정용 노즐 15에 있어서는 대기에 해방된 도입개구부 6b나 배출개구부 7b로부터 노즐 외부로 새려고 하는 세정액 L의 흐름이 억제되고, 개구부의 단부 부분에서 세정액 L의 표면장력이 작게되기 때문에 세정액 L이 쉽게 올라오도록 하여 노즐 15와 기판 W와의 사이에 보지된다. 따라서, 세정액 L의 보지에 관한 제어성이 대폭 향상하고, 노즐 외부로의 액 누설을 확실히 방지할 수 있다.

(제3실시형태)

이하 본 발명의 제3실시형태를 도 5(a) 도 5(b) 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 하면도, 도 5(b)는 도 5(a)의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 단면도이고, 도 6은 세정용 노즐의 동작을 설명하기 위한 도이다.

본 실시형태의 세정용 노즐의 기본 구성은 제1실시형태와 동일하고, 제1실시형태의 구성과 다른 점은 세정액공급부재를 하나더 추가한 점뿐이다. 따라서, 도 5(a), 도 5(b)에 있어서 도 2(a), 도 2(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 도 5(a), 도 5(b)와 도 2(a), 도 2(b)에서는 노즐의 방향이 180°반전하여 있다.

본 실시형태의 세정용 노즐 18에 있어서는 도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2가 4분할 되고, 세정액배출부재 13의 외측에 하나 더 세정액공급부재 19가 수용되고, 이 부분이 세정액배출부 20을 구성하고 있다. 이하의 설명에서는 원래부터 있던 세정액공급부재 12를 「제1세정액공급부재」, 세정액배출부재 13의 외측에 새로이 추가한 세정액공급부재 19를 「제2세정액공급부재」로 부르기로 한다.

제2세정액공급부재 19를 이루는 다공질재는 제1세정액공급부재 12와 같고, 이 제2세정액공급부재 19에도 세정액도입과 6으로부터 세정액 L이 공급되는 구성으로 되어 있다.

이어서, 상기 구성의 세정용노즐 18의 동작(시퀀스)의 일예를 도 6(a)∼도 6(e)를 이용하여 설명한다. 도 6(a)∼도 6(e)에 있어서는 세정용 노즐 18에 대하여 기판 W가 우측으로부터 좌측을 향하여 이동하는 것으로 설명한다(기판의 이동방향은 실선으로 나타낸다)

먼저, 최초로 도 6(a)에 나타내는 것처럼 기판 W의 좌단이 제2세정액공급부재 19의 하방에 도달한 부분에서 제2세정액공급부재 19로부터 기판 W상에 세정액 L이 공급된다. 이 시점에서는 제1세정액공급부재 13으로 부터의 세정액공급은 없고, 배수용펌프도 초음파진동자 8도 동작하지 않는다.

또, 기판 W가 이동하면 도 6(b)에 나타내는 것처럼 세정액배출부재 13의 하방에 세정액 L이 흘러들어 오게되지만 이 시점에서도 배수용펌프나 초음파진동자 8은 동작하지 않는다.

이어서, 도 6(c)에 나타내는 것처럼 초음파진동자 8의 하방에 세정액 L이 흘러들어온 시점에서 초음파진동자 8을 동작시켜 초음파세정을 개시한다. 다만, 배수용펌프는 동작하지 않고, 세정액배출부재 13으로 부터의 세정액의 배출은 행하지 않는다.

또, 기판 W가 이동하여 도 6(d)에 나타내는 것처럼 제1세정액배출부재 12의 하방에 도달한 시점에서 제1세정액공급부재 12로부터 세정액 L의 공급을 개시한다. 이와 동시에 세정액배출부재 13으로 부터의 사용 후의 세정액의 배출을 개시함과 아울러 제2세정액배출부재 19로 부터의 세정액 L의 공급은 정지한다.

이 단계에 이르러, 세정액 L은 제1세정액공급부재 12와 세정액배출부재 13과의 사이를 정상적으로 흐르기 시작한다. 즉, 제1세정액공급부재 12는 기판 W에 대하여 세정액 L을 정상적으로 공급하는 역할을 하고, 제2세정액공급부재 19는 초기단계에서 기판 W를 급속히 세정액 L로 젖게 하는 역할과 초음파진동자 8의 하방에 세정액 L을 신속하게 번지게 하는 역할을 한다.

마지막으로 도 6(e)에 나타내는 것처럼 기판 W의 우단이 세정액배출부재 13의 하방을 지나 통과하는 부분에서 세정액배출부재 13으로 부터의 세정액 L의 배출 및 초음파진동은 정지하지만, 제1세정액공급부재 12로 부터의 세정액의 공급은 속행한다.

기판 W의 우단이 제1세정액공급부재 12의 하방을 통과하여 지나는 부분에서 제1세정액공급부재 12로 부터의 세정액의 공급을 정지한다. 이와 같이 하여 본 장치에 의하면 기판 상면의 전역을 초음파세정할 수 있다.

본 실시형태의 세정용노즐 18에 의하면 초기단계에서 기판 W를 급속히 젖게하는 역할과 초음파진동자 8의 하방에 세정액을 신속히 번지게 하는 역할을 하는 제2세정액공급부재 19를 부가함으로서 제1실시형태의 노즐과 비교하여 세정효율을 보다 더 향상시킬 수 있다.

(제4실시형태)

이하 본 발명의 제4실시형태를 도 7(a) 도 7(b)를 참고하여 설명한다.

도 7(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 하면도, 도 7(b)는 도 7(a)의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 단면도이다. 본 실시형태의 세정용 노즐의 기본 구성은 제3실시형태와 같고, 제3실시형태의 구성의 일부에 소수층을 부가한 점이 다를 뿐이다. 따라서, 도 7(a), 도 7(b)에 있어서 도 5(a), 도 5(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

제2실시형태에서도 소수층을 설치하고 있지만 제2실시형태에서는 세정액공급부재 12, 세정액배출부재 13등의 개개의 부재의 주위에 소수층 16을 설치한 예를 설명하였다(도 4참조). 이것에 대하여 본 실시형태의 세정용 노즐 22의 경우 도 7(a), 도 7(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2전체의 내주를 덮도록 소수성재료로 이루어진 소수층 23으로 덮여있다. 다만, 소수성재료로는 제2실시형태와 동일하여도 되고, 적어도 기판 W에 대향하는 측의 단부를 덮으면 되는 점도 제2실시형태와 같다.

본 실시형태의 세정용 노즐 22에 있어서도 노즐 외부로의 액 누설을 보다 확실히 방지할 수 있는 제2실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(제5실시형태)

이하 본 발명의 제5실시형태를 도 8(a) 도 8(b) 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 8(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 하면도, 도 8(b)는 도 8(a)의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이고, 도 9는 세정용 노즐의 동작을 설명하기 위한 도이다.

본 실시형태의 세정용 노즐의 기본 구성은 제3실시형태와 동일하고, 제3실시형태의 구성과 다른 점은 세정액배출부재를 하나 더 추가한 점뿐이다. 따라서, 도 8(a), 도 8(b)에 있어서 도 5(a), 도 5(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태의 세정용 노즐 25에 있어서는 도 8(a), 도 8(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2가 5분할 되고, 제1세정액공급부재 12의 내측(초음파진동자 8측)에 하나더 세정액배출부재 26이 수용되어 있다. 그리고, 이 부분이 세정액배출부재 27을 구성한다. 이하의 설명에서는 원래부터 있던 세정액배출부재 13을 「제1세정액배출부재」, 제1세정액공급부재 12의 내측에 새로이 추가한 세정액배출부재 26을 「제2세정액배출부재」로 부르기로 한다.

제2세정액배출부재 26을 이루는 다공질재는 제1세정액배출부재 13과 같아도 된다. 그리고, 제1세정액공급부재 13과 같이 이 제2세정액배출부재 26으로부터도 기판 W상의 세정액 L이 배출되는 구성으로 되어 있다.

이어서, 상기 구성의 세정용 노즐 25의 동작(시퀀스)의 일예를 도 9(a)∼도 9(e)를 이용하여 설명한다. 도 9(a)∼도 9(e)에 있어서는 세정용 노즐 25에 대하여 기판 W가 우측으로부터 좌측을 향하여 이동하는 것으로 설명한다(기판의 이동방향은 실선으로 나타낸다)

먼저, 최초로 도 9(a)에 나타내는 것처럼 기판 W의 좌단이 제2세정액공급부재 19의 하방에 도달한 부분에서 제2세정액공급부재 19로부터 기판 W상에 세정액 L이 공급된다. 이 시점에서는 제1세정액공급부재 12으로 부터의 세정액공급은 없고, 배수용펌프도 초음파진동자 8도 동작하지 않는다.

또, 도 9(a)처럼 제1세정액배출부재 13의 하방에 세정액 L이 존재하여도 여기서부터 세정액 L의 배출은 행하지 않는다. 또, 기판 W가 이동하여 도 9(b)에 나타내는 것처럼 제1세정액배출부재 13 및 초음파진동자 8의 하방에 세정액 L이 흘러들어온 시점에서 초음파진동자를 작동시켜 초음파세정을 개시한다. 단지, 여전히 제1세정액배출부재 13으로부터의 세정액 L의 배출은 행하지 않는다.

또, 도 9(c)에 나타내는 것처럼 기판 W의 좌단이 제2세정액배출부재 26 및 제1세정액공급부재 12의 하방에 도달한 시점에서 제1세정액공급부재 12로 부터의 세정액 L의 공급을 개시한다. 이와 동시에 제1세정액배출부재 13으로 부터의 사용 후의 세정액 L의 배출을 개시함과 아울러 제2세정액공급부재 19로 부터의 세정액 L의 공급은 정지한다.

이 단계에 이르러, 세정액 L은 제1세정액공급부재 12와 제1세정액배출부재 13과의 사이를 정상적으로 흐르기 시작한다. 즉, 제1세정액공급부재 12는 기판 W에 대하여 세정액 L을 정상적으로 공급하는 역할을 하고, 제2세정액공급부재 19는 초기단계에서 기판 W를 급속히 세정액 L로 젖게하는 역할과 초음파진동자 8의 하방에 세정액 L을 신속하게 번지게 하는 역할을 한다.

그리고, 도 9(d)에 나타내는 것처럼 기판 W의 우단이 제1세정액배출부재 13의 하방을 지나 통과하는 부분에서 제1세정액배출부재 13으로 부터의 세정액 L의 배출 및 초음파진동은 정지하지만, 제1세정액공급부재 12로 부터의 세정액의 공급은 속행한다. 또, 제2세정액배출부재 26으로 부터의 세정액 L의 배출을 개시한다.

마지막으로 도 9(e)에 나타내는 것처럼 기판 W의 우단이 초음파진동자 8의 하방을 통과하여 지나는 시점에서도 제1세정액공급부재 12로 부터의 세정액 L의 공급 및 제2세정액배출부재 26으로 부터의 세정액 L의 배출을 속행하고, 기판 W의 우단이 제1세정액공급부재 12의 하방을 통과하여 지난 시점에서 제1세정액공급부재 12로 부터의 세정액 L의 공급 및 제2세정액배출부재 26으로부터의 세정액 L의 배출을 정지한다. 이와 같이 하여 본 장치에 의하면 기판 상면의 전역을 초음파세정할 수 있다.

상기 시퀀스를 도 6에 나타낸 제3실시형태의 시퀀스와 비교하면 도 6(a)∼도 6(e)까지의 공정과 도 9(a)∼도 9(d)까지의 공정의 각부의 동작은 완전히 동일하고, 도 9(e)의 공정이 다를 뿐이다.

즉, 본 실시형태의 세정용 노즐 25에 의하면 정상적으로 세정액 L을 공급하는 제1세정액공급부재 12에 인접하여 제2세정액배출부재 26을 설치함으로서 기판 W의 세정이 끝나는 부분의 단부(도 9(e)의 기판 W의 우단)에 남는 세정액 L을 최후까지 배출할 수 있고, 세정의 최종단계에서 세정액 L이 기판 L로부터 흘러 떨어지는 것을 방지하고, 또 이 부분에서 퍼티클이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.

(제6실시형태)

이하 본 발명의 제6실시형태를 도 10(a) 도 10(b) 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 10(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 하면도, 도 10(b)는 도 10(a)의 X-X선을 따른 단면도이다.

본 실시형태의 세정용 노즐의 기본 구성은 제5실시형태와 동일하고, 제5실시형태의 구성의 일부에 소수층을 부가한 점이 다를 뿐이다. 따라서, 도 10(a), 도 10(b)에 있어서 도 8(a), 도 8(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태의 세정용 노즐 29에 있어서는 도 10(a), 도 10(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2전체의 내주를 덮도록 소수성재료로 이루어진 소수층 23으로 덮여있다.

본 실시형태의 세정용 노즐 29에 있어서도 노즐 외부로의 액누설을 보다 확실히 방지할 수 있는 제2실시형태, 제4실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

제1∼제6실시형태에서 기판의 표면 세정용의 노즐을 예시한 것에 대하여 이하의 실시형태의 세정용 노즐은 개별적으로 사용하여도 물론 좋지만 이것을 1대의 세정장치에 겸비하는 경우 표면 세정용 노즐과 이면 세정용 노즐을 독립하여 구동하는 구성으로 하여도 되고, 기판의 이동에 지장이 없는 형으로 표면 세정용 노즐과 이면 세정용 노즐을 약간의 간격을 두어 합체시키고, 그 간격의 가운데에 기판을 장입하여 세정을 행하는 구성이어도 된다. 이와 같은 경우 표면 세정용 노즐에 초음파진동자를 구비하고, 세정액에 초음파진동자를 부여하면 그 진동측이 이면측에도 전달되기 때문에 이면 세정용 노즐에는 초음파진동자가 불필요하게 된다.

그 구성을 이하에 예시한다.

(제7실시형태)

이하 본 발명의 제7실시형태를 도 11(a) 도 11(b)를 참조하여 설명한다. 도 11(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 상면도, 도 11(b)는 도 11(a)의 XI-XI선을 따른 단면도이다.

여기서, 도 11(a), 도 11(b)에 있어서 도 2(a), 도 2(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여한다.

본 실시형태의 세정용노즐 31은 도 11(a), 도 11(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2가 그 짧은 방향으로 2개로 분할되고 각각 세정액도입부 3, 세정액배출부 4로 되어 있다. 세정액도입부 3의 하면에 세정액도입관 6(도입통로)이 노즐의 길이방향으로 이간하여 2개설치되고, 같은 모양으로 세정액배출부 4의 하면에는 세정액배출관 7(배출통로)이 2개 설치되어 있다.

각 세정액도입과 6의 하단은 개구하여 이곳으로부터 세정액 L(처리액)을 도입하기 위한 도입구 6a로 되고, 상단은 케이싱 2의 내부에서 기판 W를 향하여 개구하는 도입개구부 6b로 되어 있다.

같은 모양으로 각 세정액배출관 7의 하단은 개구하여 이곳으로부터 사용 후의 세정액 L을 외부로 배출하기 위한 배출구 7a로 되고 상단은 케이싱 2의 내부에서 기판 W를 향하여 개구하는 배출개구부 7b로 되어 있다.

도 11b에 나타내는 것처럼 도입개구부 6b의 내부에는 다공질재로 이루어진 세정액공급부재 12(처리액공급부재)가 장입되어 있다.

다공질재로서는 구체적으로는 플라스틱, 금속, 세라믹 등의 여러 종류의 재료를 이용할 수 있지만 친수성재료이면 보다 바람직하다.

세정액공급부재 12가 다공질재로 형성됨으로서 세정액도입관 6으로부터 도입개구부 6b 내에 세정액 L이 공급된 때에 세정액공급부재 12의 다수의 관통공을 통하여 기판 W상에 세정액 L이 공급된다.

한편, 배출개구부 7b의 내부에도 다공질재로 이루어진 세정액배출부재 13(처리액배출부재)가 장입되어 있다. 세정액배출부재 13이 다공질재로 형성되는 것에 의하여 기판 W상에 남는 사용 후의 세정액 L이 세정액배출부재 13의 다수의 관통공으로 흡인되고, 세정액배출관 7을 통하여 외부로 배출된다.

본 실시형태의 세정용노즐 31은 기판이면세정용 노즐이지만 기판표면세정용 노즐과 같이 다공질재로 이루어진 세정액공급부재 12 및 세정액배출부재 13이 설치됨으로서 기판 W로의 세정액 L의 공급 및 배출이 이들 부재의 기판 W와의 대향면 전체를 사용하여 행하여지기 때문에 세정액 L이 기판W상에 골고루 퍼지게 되고, 액류가 발생하지 않기 때문에 세정효율을 향상할 수 있다.

또, 여기서는 초음파진동자가 불필요하기 때문에 보다 간단한 구조로 할 수 있다.

(제8실시형태)

이하 본 발명의 제8실시형태를 도 12(a) 도 12(b)를 참조하여 설명한다. 도 12(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 상면도, 도 12(b)는 도 12(a)의 XII-XII선을 따른 단면도이다.

본 실시예의 세정용 노즐의 기본구성은 제7실시형태와 같고 제7실시형태의 구성의 일부에 소수층을 부가한 점이 다를 뿐이다.

따라서, 도 12(a), 도 12(b)에 있어서 도 11(a), 도 11(b)와 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태의 세정용 노즐에 있어서는 도 12(a), 도 12(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2전체의 내주를 덮도록 소수성재료로 이루어진 소수층 23으로 덮여있다.

이면 세정용 노즐에 있어서도 소수층을 설치하는 것이 바람직하고, 그 구성으로 하면 노즐 외부로의 액 누설을 보다 확실히 방지할 수 있다.

(제9실시형태)

이하, 본 발명의 제 9실시형태를 도 13(a) 도 13(b)를 참조하여 설명한다. 도 13(a)는 본 실시형태의 세정용 노즐(웨트처리용 노즐)의 상면도, 도 13(b)는 도 13(a)의 XIII-XIII선을 따른 단면도이다.

이 실시형태의 세정용 노즐 35는 이면 세정용 노즐의 변형 예이고, 제7, 제8의 실시형태에서는 세정액공급부재와 세정액배출부재가 인접배치되어 있지만 도 13(a), 도 13(b)에 나타내는 것처럼 케이싱 2를 3분할한 구성으로 하고 세정액공급부재 12와 세정액배출부재 13을 이간시켜도 상관없다.

(제10실시형태)

이하, 본 발명의 제10실시형태를 도 14를 참조하여 설명한다.

본 실시형태에서는 상기 실시형태의 세정용 노즐을 구비한 세정장치(웨트처리장치)의 일예이다. 도 14는 본 실시형태의 세정장치 51의 개략구성을 나타내는 도이고, 예를들어 수백mm 대각 정도의 글래스기판(이하 기판이라한다)을 매엽 세정하기 위한 장치이다.

도면 중 부호 52는 세정부, 53은 스테이지(기판보지수단), 54,55,56,49는 세정용노즐, 57은 기판반송로봇, 58은 로더카세트, 59는 언로더카세트, 60은 수소수·오존수생성부, 61은 세정액재생부, W는 기판이다.

도 14에 나타내는 것처럼 장치상면 중앙이 세정부 52로 되어 있고, 기판 W를 보지하는 스테이지 53이 설치되어 있다. 스테이지 53에는 기판W의 형상에 합치한 장방형의 단부가 설치되고, 이 단부 상에 기판W가 끼워져 고정되고 기판 W의 표면과 스테이지 53의 표면이 하나의 면 상태로 스테이지 53에 보지되도록 되어 있다.

또, 단부의 하방에는 공간부가 형성되고, 공간부에는 스테이지 53의 하방으로부터 기판 승강용 샤프트가 돌출하여 있다.

기판 승강용 샤프트의 하단에는 실린더 등의 샤프트 구동원이 설치되고, 후술하는 기판반송로봇 57에 의한 기판 W의 이반송시에 실린더의 동작에 의하여 기판 승강용 샤프트가 상하 동작하고, 샤프트의 상하 동작에 동반하여 기판 W가 상승 또는 하강하도록 되어 있다.

스테이지 53을 개재하여 대향하는 위치에 한 쌍의 랙베이스 62가 설치되고, 이들 랙베이스 62 사이에 세정용 노즐 54, 55, 56, 49가 가설되어 있다. 세정용 노즐은 병렬배치된 4개의 노즐로 이루어지고, 각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49가 다른 세정방법에 의하여 세정을 행하도록 되어 있다.

본 실시형태의 경우 이들 4개의 노즐은 기판에 오존을 공급함과 아울러 자외선램프 48로부터 자외선을 조사하는 것에 의하여 주로 유기물을 분해제거하는 자외선세정용노즐 54, 오존수를 공급하면서 초음파진동자 63에 의하여 초음파진동을 부여하여 세정하는 오존수 초음파세정용노즐 55, 수소수를 공급하면서 초음파진동자 63에 의하여 초음파진동을 부여하여 세정하는 수소수 초음파세정용노즐 56, 순수를 공급하여 린스세정을 행하는 순수 린스세정용노즐 49이다. 이들 4개의 노즐이 기판 W의 상방에서 기판 W와의 간격을 일정하게 보지하면서 랙베이스 62를 따라서 순차이동하는 것에 의하여 기판 W의 피세정면전역이 4종류의 세정방법에 의하여 세정되는 구성으로 되어 있다.

각 세정용 노즐의 이동수단으로서는 각 랙베이스 62상의 리니어가이드를 따라서 수평이동 가능하게 된 슬라이더가 각각 설치되고, 각 슬라이더 상면에 지주가 각각 입설되고, 이들 지주에 각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49의 양 단부가 고정되어 있다.

각 슬라이더 상에는 모터 등의 구동원이 설치되어 있고, 각 슬라이더가 랙베이스 62상을 자유로이 이동하는 구성으로 되어 있다. 그리고 장치의 제어부(미도시)로부터 공급된 제어신호에 의하여 각 슬라이더 상의 모터가 각각 동작하는 것에 의하여 각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49가 개별적으로 수평 이동하는 구성으로 되어 있다.

또, 지주는 실린더(미도시) 등의 구동원이 설치되고, 지주가 상하 이동하는 것에 의하여 각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49의 높이, 즉, 각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49와 기판 W와의 간격이 각각 조정 가능하도록 되어 있다.

각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49는 상기 실시형태에서 상세히 설명한 대로 이고, 소위 푸시·풀형 노즐(절약액형 노즐)이라 불리우는 것이다.

단지, 여기서는 도시의 형편상 초음파진동자 63만을 도시하고, 세정액도입부, 세정액배출부 등으로 구분한 도시는 생략한다.

세정부 52의 측방에 수소수·오존수 생성부 60과 세정액재생부 61이 설치되어 있다. 수소수·오존수생성부 60에는 수소수제조장치 64와 오존수제조장치 65가 조립되어 있다. 어느 경우의 세정액도 순수 중에 수소가스나 오존가스를 용해시키는 것에 의하여 생성할 수 있다. 그리고 수소수제조장치 64에서 생성된 수소수가 수소수공급배관 66의 도중에 설치된 송액펌프 67에 의하여 수소수 초음파세정용노즐 66에 공급되도록 되어 있다. 동일하게 오존수제조장치 65에서 생성된 오존수가 오존수공급배관 68의 도중에 설치된 송액펌프 69에 의하여 오존수 초음파세정용노즐 55에 공급되도록 되어 있다. 또, 순수린스 세정용노즐 49에는 제조라인 내의 순수공급용배관(미도시)으로부터 순수가 공급되도록 되어 있다.

또 세정액제생부 61에는 사용후의 세정액 중에 포함한 퍼티클이나 이물을 제거하기 위한 필터 70, 71이 설치되어 있다. 수소수 중의 퍼티클을 제거하기 위한 수소수용필터 70과 오존수 중의 퍼티클을 제거하기 위한 오존수용필터 71이 별도의 계통에 설치되어 있다. 즉, 수소수초음파세정용노즐 56의 배출구로부터 배출된 사용후의 수소수는 수소수 회수배관 72의 도중에 설치된 송액펌프 73에 의하여 수소수용필터 70에 회수되도록 되어 있다. 동일하게, 오존수초음파세정용노즐 55의 배출구로부터 배출된 사용후의 오존수는 오존수 회수배관 74의 도중에 설치된 송액펌프 75에 의하여 오존수용필터 71에 회수되도록 되어 있다.

그리고, 수소수용필터 70을 통과한 후의 수소수는 재생 수소수 공급배관 76의 도중에 설치된 송액펌프 77에 의하여 수소수초음파세정용노즐 56에 공급되도록 되어 있다. 같은 모양으로 오존수용필터 71을 통과한 후의 오존수는 재생 오존수 공급배관 78의 도중에 설치된 송액펌프 79에 의하여 오존수초음파세정용노즐 55에 공급되도록 되어 있다. 또, 수소수 공급배관 66과 재생 수소수 공급배관 76은 수소수 초음파세정용노즐 56의 바로 앞에서 접속되고 솔레노이드 80에 의하여 수소수초음파세정용노즐 56에 세로운 수소수를 도입할지, 재생 수소수를 도입할지를 절환가능하게 되어 있다.

동일하게, 오존수공급배관 68과 재생오존수공급배관 78은 오존수초음파세정용노즐 55의 바로 앞에서 접속되고 솔레노이드 81에 의하여 오존수초음파세정용노즐 55에 세로운 오존수를 도입할지, 재생 오존수를 도입할지를 절환가능하게 되어 있다.

또, 각 필터 70, 71을 통과한 후의 수소수나 오존수는 퍼티클은 제거되어 있지만 액 속의 기체함유농도가 저하되어있기 때문에 배관을 통하여 다시 수소수제조장치 64나 오존수제조장치 65로 되돌려 수소가스나 오존가스를 보충하도록 하여도 된다.

세정부 52의 측방에 로더카세트 58, 언로더카세트 59가 착탈가능하도록 설치되어 있다.

이들 2개의 카세트 58, 59는 복수장의 기판 W가 수용가능한 동일형상의 것이고, 로더카세트 58에 세정전의 기판 W를 수용하고, 언로더카세트 59에는 세정이 끝난 기판 W가 수용된다. 그리고, 세정부 52와 로더카세트 58, 언로더카세트 59의 중간 위치에 기판반송로봇 57이 설치되어 있다. 기판반송로봇 57은 그 상부에 신축자재한 링크기구를 갖는 아암 82를 갖고, 아암 82는 회전가능함과 아울러 승강가능하고, 아암 82의 선단부로 기판 W를 지지, 반송하도록 되어 있다.

상기 구성의 세정장치 51은 예를들면 세정용 노즐 54, 55, 56, 49와 기판 W와의 간격, 세정용 노즐의 이동속도, 세정액의 유량 등 여러 세정조건을 오퍼레리터가 설정하는 것 외에는 각 부의 동작이 제어부에 의하여 제어되고, 자동운전하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 이 세정장치 51을 사용할 때는 세정전의 기판 W를 로더카세트 58에 세트하고, 오퍼레이터가 스타트 스위치를 조작하면 기판반송로봇 57에 의하여 로더카세트 58로부터 스테이지 53 위에 기판 W가 반송되고, 스테이지 53 상에서 각 세정용 노즐 54, 55, 56, 49에 의하여 자외선세정, 오존수초음파세정, 수소수초음파세정, 린스세정이 순차 자동적으로 행해지고, 세정 후, 기판 반송로봇 57에 의하여 언로더카세트 59에 수용된다.

본 실시형태의 세정장치 51에 있어서는 4개의 세정용 노즐 54, 55, 56, 49의 각각이 자외선세정, 오존수초음파세정, 수소수초음파세정, 린스세정이라는 다른 세정방법에 의하여 세정처리 하는 구성으로 되어 있기 때문에 본 장치 1대로 여러 세정방법을 실시할 수 있다. 따라서, 예를들면 수소수초음파세정, 오존수초음파세정에 의한 미세한 입경의 퍼티클을 제거하고, 린스세정으로 기판 표면에 부착한 세정액도 씻어내면서 마무리 세정을 행하도록 하여 여러 피제거물을 충분히 세정제거할 수 있다. 또, 본 실시형태의 세정장치의 경우 상기 실시형태의 세정용노즐이 구비되어 있기 때문에 세정액의 사용량을 종래와 비교하여 절감할 수 있고, 게다가 노즐의 하방에 액류가 발생하지 않기 때문에 고효율, 고청정도의 기판세정을 실시할 수 있다.

따라서, 반도체 디바이스, 액정표시패널 등을 필두로 하는 각종전자기기의 제조라인에 적합한 세정장치를 실현할 수 있다.

또, 본 발명의 청구범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에 있어서 여러 변경을 가하는 것이 가능하다. 예를들어 상기 실시형태의 세정용 노즐에 있어서는 세정액도입측과 배출측의 쌍방에 다공질재로 이루어진 세정액공급부재 및 세정액배출부재를 설치한 구조이어서 바람직하지만 반드시, 양방을 구비할 필요는 없고, 액도입측에 다공질재의 효과가 크기 때문에 적어도 세정액도입측에 세정액공급부재를 설치하면 된다.

또, 세정액공급부재의 다수의 관통공은 균일하게 분포하는 것이 물론 좋지만 노즐의 단부 쪽으로 갈수록 관통공의 수가 작아지도록 분포시켜도 된다.

이 구성으로 하면 노즐의 단부측으로부터의 액의 유출이 작아지기 때문에 노즐 외부로 액 누설을 확실히 방지할 수 있다.

또, 노즐의 형상이나 치수, 세정액도입관이나 세정액배출관의 수나 배치 위치 등의 구체적인 구성, 노즐의 동작 시퀀스 등에 관해서는 적절히 설계변경이 가능함은 물론이다. 또, 상기 실시형태에 있어서는 본 발명을 세정용 노즐에 적용한 예를 나타냈지만 세정이외의 웨트처리, 예를들면 에칭, 레지스트 제거 등에 본 발명의 노즐을 적용하는 것도 가능하다.

이상 상세히 설명한 것처럼 본 발명의 웨트처리용노즐에 의하면 처리액이 처리액공급부재의 피처리기판에 대향하는 면 전체로부터 거의 균등하게 공급되기 때문에 액류가 거의 발생하지 않고, 웨트처리 효율을 종래와 비교하여 향상시킬 수 있다. 이 노즐의 사용에 의하여 고효율, 고 청정도의 웨트처리가 가능한 웨트처리장치를 실현할 수 있다.

Claims

피처리기판상에 처리액을 공급하여 피처리기판의 웨트처리를 행할 때에 이용하는 웨트처리용 노즐에 있어서, 일단에 처리액을 도입하기 위한 도입구를 갖는 도입통로와 일단에 사용 후의 처리액을 외부에 배출하기 위한 배출구를 갖는 배출통로가 형성되고, 이들 도입통로와 배출통로의 각각의 타단에 상기 피처리기판을 향하여 개구하는 도입개구부와 배출개구부가 설치되고, 상기 도입개구부에 상기 피처리기판상에 상기 처리액을 공급하기 위한 다수의 관통공을 갖는 처리액공급부재가 설치된 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제1항에 있어서,

상기 처리액공급부재 중 적어도 상기 피처리기판상의 처리액에 접하는 측의 일부가 친수성재료로 형성된 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제1항에 있어서,

상기 도입개구부와 배출개구부와의 사이에 상기 피처리기판상의 처리액에 초음파진동을 부여하기 위한 초음파진동부여수단이 설치된 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제1항에 있어서,

상기 배출개구부에 상기 피처리기판상으로부터 상기 처리액을 외부에 배출하기 위한 다수의 관통공을 갖는 처리액배출부재가 설치된 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제4항에 있어서,

상기 처리액배출부재 중 적어도 상기 피처리기판상의 처리액에 접하는 측의 일부가 친수성재료로 형성된 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제1항에 있어서,

상기 처리액공급부재를 포함하는 적어도 상기 도입개구부의 주위가 소수성재료로 형성되는 되는 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제4항에 있어서,

상기 처리액배출부재를 포함하는 적어도 상기 배출개구부의 주위가 소수성재료로 형성되는 되는 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제1항에 있어서,

상기 도입통로가 상기 피처리기판과의 상대이동방향으로 복수 병설되고, 상기 복수의 도입통로의 각각에 상기 처리액공급부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐.
제1항 기재의 웨트처리용 노즐과, 상기 도입개구부를 통하여 상기 피처리기판에 접촉한 처리액을 처리후에 상기 배출통로 밖으로 흐르지 않도록 상기 피처리기판과 접촉하고 있는 처리액의 압력과 대기압과의 차를 제어하여 상기 배출통로를 통하여 흡인배출하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 웨트처리용 노즐장치.
제1항 기재의 웨트처리용 노즐과, 상기 피처리기판의 피처리면을 따라서 상기 웨트처리용 노즐과 상기 피처리기판을 상대 이동시키는 것에 의하여 상기 피처리기판의 피처리면 전역을 처리하기 위한 노즐 또는 피처리기판의 이동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 웨트처리장치.
제10항에 있어서,

상기 웨트처리용 노즐이 상기 피처리기판의 양면을 처리할 수 있도록 상기 피처리기판의 일면측과 타면측에 적어도 1개씩 설치된 것을 특징으로 하는 웨트처리장치.
제11항에 있어서,

상기 피처리기판의 일면측과 타면측의 적어도 어느 일방의 상기 웨트처리용 노즐에 상기 피처리기판상의 처리액에 초음파 진동을 부여하기 위한 초음파진동부여수단이 설치된 것을 특징으로 하는 웨트처리장치.