JPH07122531A - 基板処理液収容装置およびそれを備えた基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理液と大気との遮断を完全なものとして、
処理液と大気との接触、および処理液の蒸気の大気中へ
の漏れを防止する。 【構成】 基板処理を行なう処理槽３１の外周にオーバ
フロー槽３３を設け、処理槽３１の上方に、処理槽３１
の上面を覆う蓋体３５を設ける。蓋体３５は、下方に開
口する凹状の容器で、処理槽３１の開口部を覆いつつ、
その開口端３５ａがオーバフロー槽３３に貯えられた薬
液内に潜入する位置に配置される。こうして、蓋体３５
とオーバフロー槽３３との液面により蓋体３５の内側と
外側とが遮断される。なお、蓋体３５の上面３５ｂに
は、排気ノズル３７と窒素ガス供給ノズル３９とを設け
て、これらにより蓋体３５の内部に窒素ガスを充填させ
ている。こうして薬液と空気との接触をより確実に防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、基板処理用の処理液
を収容する処理槽を備えた基板処理液収容装置と、それ
を備えた基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、基板処理装置においては、各種
薬液や純水等を収容する処理槽が用意されており、この
処理槽内に半導体ウェハ等の基板を浸すことにより、基
板に各種処理を施している。この処理槽は、その上面を
蓋により覆うことで、処理液に対する大気の侵入や異物
の混入を防いでいる。

【０００３】この種の蓋体としては、実開昭６２−９８
２２９号公報に示すものがよく知られている。これは、
処理槽の上面の両端に回動自在に２枚の板が設けられて
おり、両板が真ん中から左右に開閉する、いわゆる観音
開きの開き戸となったものである。

【０００４】また、特開平４−９７５２５号公報に示す
ように、処理液の液面に窒素ガスを吹き付けることによ
り、処理液と大気とを遮断する構成のものも提案されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記観
音開きの開き戸となった蓋体の構成では、閉じたときに
２枚の板が完全に密着しないこと、板と処理槽との間に
隙間が存在すること等から、内部を完全に密封すること
ができなかった。このため、処理液と蓋体の外側の大気
とが少なからず接触する問題や、処理液から蒸発してき
た気体を含む雰囲気が大気中に漏れ出る問題が生じた。

【０００６】また、窒素ガスを吹き付ける構成では、窒
素ガスを液面の周囲に完全に滞留させることが難しいこ
とから、処理液と大気との遮断は不完全であった。この
ため、前例と同様に、処理液と大気とが接触する問題、
処理液の蒸気が大気中に漏れ出る問題を生じた。

【０００７】この発明の目的は、処理液と大気との遮断
を完全なものとして、処理液と大気との接触、および処
理液の蒸気の大気中への漏れを防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、前記課題を解決するための手段として、この発
明の基板処理液収容装置は、基板処理用の処理液を収容
する処理槽と、該処理槽の側面の周囲に設けられて、液
体を収容する補助槽と、下方に開口する凹状の容器から
なり、前記処理槽の上面を覆いつつ、開口端が前記補助
槽の液体内に潜入する蓋体とを備えたことを、その要旨
としている。

【０００９】なお、この構成において、好ましくは、前
記蓋体の内側の気体を排出する排気手段と、前記蓋体の
内側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを設
けた構成としてもよい。

【００１０】さらに、この発明の基板処理装置は、前記
構成の基板処理液収容装置を備えるとともに、処理槽の
下方より複数種の処理液を選択的に供給することによ
り、当該処理槽において複数の処理液に基づく複数の基
板処理を行なうことを、その要旨としている。

【００１１】

【作用】以上のように構成されたこの発明の基板処理液
収容装置は、蓋体の開口部が補助槽の液体内に潜入して
いることから、その補助槽の液面により、蓋体の内側と
外側とを遮断する。この結果、処理液と蓋体の外側の大
気とは遮断される。

【００１２】また、請求項２で述べた基板処理液収容装
置は、蓋体の内側の気体を排気手段により排出し、窒素
ガス供給手段によりその内側に窒素ガスを供給すること
により、蓋体の内側を空気に換えて不活性ガスで満たし
ている。この結果、不活性ガスにより、処理液と大気と
が遮断される。特に、処理液の液面には不活性ガスが触
れるだけであるから、処理液と空気とは接触することが
全くない。

【００１３】さらに、請求項３で述べた基板処理装置
は、処理槽中の処理液を異なる種類のものに順に取り替
えることにより、１つの処理槽で複数の基板処理を行な
っていることから、その複数に渡る基板処理中、蓋体を
閉じたままでよい。

【００１４】

【実施例】以上説明したこの発明の構成・作用を一層明
らかにするために、以下この発明の好適な実施例につい
て説明する。図１はこの発明の第１実施例である基板処
理液収容装置を備えた基板処理装置１０の概略構成を示
す斜視図である。

【００１５】図１に示すように、基板処理装置１０は、
カセット搬出入ステージ１１と、カセット搬送ロボット
１３と、基板移載部１５と、基板搬送ロボット１７と、
基板処理部１９と、基板乾燥部２１と、カセット洗浄器
２３とを備えている。この実施例で用いるカセット２５
は、内部に基板整列収容溝を備え、この基板整列収納溝
に２５枚の基板Ｗを起立整列状態で収容できるようにな
っている。

【００１６】基板処理装置１０の全体の概略的な動作に
ついて次に説明する。基板処理装置１０では、基板処理
装置１０外から未処理の基板Ｗを収納したカセット２５
がカセット搬出入ステージ１１の搬入位置１１ａに２ケ
ース搬入されると、これらのカセット２５は、搬送ロボ
ット１３により基板移載部１５に搬送される。続いて、
カセット２５の基板Ｗが基板移載部１５と基板搬送ロボ
ット１７によりカセット２５から取り出され、その後、
基板搬送ロボット１７により基板処理部１９へ搬送され
る。

【００１７】基板処理部１９は、オーバフロー型の処理
槽３１を３個並んで備えている（図１中には、最も左側
の処理槽３１についてだけ明示）。基板処理部１９で
は、基板リフト装置（図示せず）により基板Ｗを処理槽
３１内の薬液に浸して、基板Ｗに処理がなされる。この
処理槽３１内の薬液は、処理工程に応じて異なる種類の
ものに入れ替えられており、この結果、基板Ｗに各種の
処理が施される。

【００１８】基板処理部１９により処理済みとなった基
板Ｗは、基板搬送ロボット１７により基板乾燥部２１へ
搬送されて乾燥処理がなされ、その後、基板移載部１５
へ搬送される。一方、先に基板移載部１５にて未処理の
基板Ｗを取り出された空のカセット２５は、カセット搬
送ロボット１３でカセット洗浄器２３へ搬送され洗浄さ
れる。そして、この洗浄済みのカセット２５は、カセッ
ト搬送ロボット１３で基板移載部１５に搬送される。次
に、基板移載部１５で処理済みの基板Ｗを洗浄済みのカ
セット２５に移載し、このカセット２５をカセット搬送
ロボット１３でカセット搬出入ステージ１１の搬出位置
１１ｂに搬送し、ここから基板処理装置１０外に搬出す
る。

【００１９】次に、基板処理部１９に備えられる処理槽
３１とその周辺について詳しく説明する。図２は処理槽
３１とその周辺の縦断面図、図３はそれらの平面図、図
４はそれらから蓋体（後述）を取り去った状態の平面図
である。

【００２０】これら図に示すように、処理槽３１は、石
英ガラスからなり薬液を貯留可能な容器で、その外周
に、処理槽３１から溢れ出た薬液を受けるオーバフロー
槽３３を備えている。また、処理槽３１の上方に、処理
槽３１の上面を覆う蓋体３５を備えている。なお、図１
においては、最も左側の処理槽３１については蓋体３５
の記載を省略している。

【００２１】蓋体３５は、下方に開口する凹状の容器
で、図２および図３に示すように、矩形の箱形をしてい
る。そして、その開口部の周囲の大きさは、処理槽３１
の開口部の周囲より大きく、オーバフロー槽３３の外側
の周囲よりも小さい。こうした形状の蓋体３５は、処理
槽３１の開口部を覆いつつ、その開口端３５ａがオーバ
フロー槽３３に貯えられた薬液内に潜入する位置に配置
されている。なお、この蓋体３５の位置は、後述する蓋
昇降装置により決められる。

【００２２】また、蓋体３５の上面３５ｂには、蓋体３
５の内側の雰囲気を排出する排気ノズル３７と、蓋体３
５の内側に窒素ガスを吹き付ける窒素ガス供給ノズル３
９とが設けられている。排気ノズル３７には排気ポンプ
（図示せず）が接続されており、この排気ポンプを駆動
して排気を行なう。また、窒素ガス供給ノズル３９には
窒素ガスを供給するガス供給部（図示せず）が接続され
ており、このガス供給部から窒素ガスの供給を行なう。

【００２３】こうした処理槽３１の底には薬液供給口３
１ａが設けられており、また、オーバフロー槽３３の底
には薬液排出口３３ａが設けられている。次に、前記薬
液供給口３１ａおよび薬液排出口３３ａに連結される薬
液の管路について図５を用いて説明する。

【００２４】図５に示すように、処理槽３１の薬液供給
口３１ａには、薬液供給管４１が接続されており、その
薬液供給管４１の処理槽３１と反対側には、スタティッ
クミキサー４３と導入弁連結管４５とが順次設けられて
いる。導入弁連結管４５には、複数（この実施例では、
５個）の薬液導入弁４７ａ〜４７ｅが連結されるととも
に、開閉弁４９を介して純水供給管５１が連結されてい
る。

【００２５】薬液導入弁４７ａ〜４７ｅは、複数の内の
いずれか一つが選択されて開状態となるもので、外部か
らの電気的な信号を受けてその開閉制御がなされる。各
薬液導入弁４７ａ〜４７ｅに続く連結管６１ａ〜６１ｅ
には、種類の異なる薬液Ｑａ〜Ｑｅを貯留する薬液貯留
タンク６３ａ〜６３ｅがそれぞれ連結されている。な
お、図中、第１の薬液貯留タンク６３ａから薬液導入弁
４７ａに至る連結管６１ａについては記載したが、それ
以外の連結管６１ｂ〜６１ｅについては記載を省略し
た。

【００２６】第１の薬液貯留タンク６３ａと連結される
連結管６１ａの途中の構成は次のようになっている。薬
液貯留タンク６３ａの上流には、ポンプ６５ａとフィル
タ６７ａとが設けられている。さらに、フィルタ６７ａ
の上流側部分は分岐しており、この分岐した分岐路は各
開閉弁６９ａを介して各処理槽３１毎の第１の薬液導入
弁４７ａに接続されている。なお、他の薬液導入弁４７
ｂ〜４７ｅに接続される連結管６１ｂ〜６１ｅについて
も、前記連結管６１ａと同様に構成される。

【００２７】こうした構成の管路では、例えば第１番目
の薬液導入弁４７ａが開状態となっているとき、次のよ
うに作用する。ポンプ６５ａにより薬液貯留タンク６３
ａから送られる薬液Ｑａは、開閉弁６９ａを経て導入弁
連結管４５に至り、一方、純水供給管５１から供給され
る純水は、開閉弁４９を経て導入弁連結管４５に至る。
導入弁連結管４５で前記薬液Ｑａと純水とが合わされ
て、スタティックミキサー４３により両者は均一に混合
される。その混合液は薬液供給管４１から薬液供給口３
１ａを経て処理槽３１内に送られる。なお、この薬液Ｑ
ａの供給は、他の２つの処理槽３１に対しても同様の方
法により行なわれている。

【００２８】一方、オーバフロー槽３３に設けられた薬
液排出口３３ａは、薬液排出管７１により排液ドレン７
３に接続されている。また、前述した処理槽３１の薬液
供給口３１ａに接続された薬液供給管４１には、三方弁
７５が設けられており、この三方弁７５の一方側の弁に
前記薬液排出管７１に至る管路７１ａが接続されてい
る。この結果、オーバフロー槽３３に貯留した薬液は、
薬液排出口３３ａ、薬液排出管７１を介して排液ドレン
７３に排出されるとともに、三方弁７５を切り替えるこ
とにより、処理槽３１内の薬液を管路７１ａを介して排
液ドレン７３側に排出する。

【００２９】こうして処理槽３１とオーバフロー槽３３
との排液を行なった後、開状態となった薬液導入弁が例
えば第１番目の薬液導入弁４７ａから他の薬液導入弁４
７ｂ〜４７ｅに切り替えられると、その切り替えられた
薬液導入弁４７ｂ〜４７ｅに対応する薬液貯留タンク６
３ｂ〜６３ｅから薬液Ｑｂ〜Ｑｅが処理槽３１に供給さ
れることになる。

【００３０】蓋体３５を上下方向に昇降する蓋昇降装置
について次に説明する。図６に示すように、この蓋昇降
装置８１は、螺旋ねじが切られた１本のボールネジ８３
と、１本のガイドレール８５と、ボールネジ８３および
ガイドレール８５を垂直方向に固定するサポートユニッ
ト８７とを備えている。ボールネジ８３には、蓋体３５
を水平方向に指示する支持アーム８９が螺合されてお
り、その支持アーム８９にガイドレール８５が貫通され
ている。ボールネジ８３の端部にはモータ９１の回転軸
が連結されており、このモータ９１を駆動することでボ
ールネジ８３が回転し、ボールネジ８３に螺合された支
持アーム８９、ひいては蓋体３５がガイドレール８５に
よって案内されて移動する。この結果、蓋体３５は図
中、実線で示す位置と図中、破線で示す位置との間を上
下方向に昇降する。

【００３１】蓋体３５が図６中、破線の位置に下がった
状態が、図２で示した状態である。この状態で、排気ノ
ズル３７により蓋体３５の内側の雰囲気を排出しつつ、
窒素ガス供給ノズル３９により蓋体３５の内側に窒素ガ
スを供給する。この結果、蓋体３５は密封され、その内
部に窒素ガスが充填される。

【００３２】以上詳述してきたこの実施例では、蓋体３
５の開口端３５ａがオーバフロー槽３３に貯えられた薬
液内に潜入していることから、そのオーバフロー槽３３
の液面により、蓋体３５の内側と外側とが遮断される。
この結果、処理槽３１に貯えられた薬液と蓋体３５外側
の大気とは完全に遮断されることになる。このため、処
理槽３１中の薬液への大気の接触を防止することがで
き、薬液中に酸素が取り込まれて、基板Ｗの表面を酸化
させるようなこともない。また、処理槽３１中の薬液か
ら蒸発した蒸気の大気中への漏れを防止することができ
る。このとき、蓋体３５の開口端３５ａがオーバフロー
槽３３に貯えられた薬液内に潜入さえすれば蓋体３５の
内側と外側とを確実に遮断することができるので、蓋体
３５の位置について特に高い精度は要求されないという
効果がある。

【００３３】また、この実施例では、蓋体３５の内部に
窒素ガスを充填していることから、薬液に触れるのは窒
素ガスだけであって、薬液と空気（酸素）とが接触する
ことは全くない。このため、薬液中への酸素の侵入をよ
り確実に回避することができる。

【００３４】さらに、この実施例では、薬液導入弁４７
ａ〜４７ｅの開閉を切り替えることにより、処理槽３１
中の薬液が異なる種類のものに順に取り替えられる。こ
のため、１つの処理槽３１で複数の基板処理を行なうこ
とができ、従って、複数に渡る基板処理の間、蓋体を閉
じたままとすることができ、作業性が高い。

【００３５】次に、この発明の第２実施例について説明
する。図７は第２実施例の基板処理装置に備えられる処
理槽１３１およびその周辺の縦断面図である。

【００３６】図７に示すように、処理槽１３１の外周に
は、第１実施例と同様にオーバフロー槽１３３が設けら
れており、さらに、オーバフロー槽１３３の外側には、
純水を貯留する純水槽１３４が設けられている。純水槽
１３４は、縦断面Ｕの字状、平面視が図８に示すように
一定幅の矩形状に形成された容器で、その中央に長孔１
３４ａが形成されている。長孔１３４ａには、処理槽３
１の底に形成された薬液供給口１３１ａが挿入される。

【００３７】蓋体１３５は、処理槽１３１とオーバフロ
ー槽１３３との双方の開口部を覆いつつ、その開口端１
３５ａが純水槽１３４に貯えられた純水内に潜入する位
置に配置されている。蓋体１３５の上面１３５ｂには、
第１実施例と同様に、排気ノズル１３７と窒素ガス供給
ノズル１３９とが設けられている。

【００３８】こうして構成された第２実施例では、蓋体
１３５の開口端１３５ａが純水槽１３４に貯えられた純
水内に潜入していることから、その純水槽１３４の液面
により、蓋体１３５の内側と外側とが遮断される。この
結果、第１実施例と同様に、処理槽１３１中の薬液への
大気の接触を防止することができ、また、処理槽１３１
中の薬液から蒸発した蒸気の大気中への漏れを防止する
ことができる。

【００３９】特に、この実施例では、処理槽１３１だけ
ではなくオーバフロー槽１３３中の薬液に対しても大気
との接触を回避していることから、薬液の蒸気が大気中
へ漏れるのをより確実に防止することができる。

【００４０】なお、第１および第２実施例では、蓋体３
５，１３５の内部を窒素ガスで充填することにより、薬
液と空気との遮断性を向上していたが、必ずしも、窒素
ガスを充填する必要はなく、他の不活性ガスであっても
よく、また空気のままであってもよい。

【００４１】以上、この発明のいくつかの実施例を詳述
してきたが、この発明はこうした実施例に何等限定され
るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様にて実施し得ることは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の基板処理
液収容装置は、処理槽に貯えられる処理液と大気とを蓋
体により完全に遮断することができる。この結果、処理
液への大気の接触を防止することができ、基板処理の仕
上がりを高めることができる。また、処理液から蒸発す
る蒸気の大気中への漏れを防止することができる。

【００４３】さらに、この発明の基板処理装置は、処理
槽中の処理液を異なる種類のものに順に取り替えること
により、１つの処理槽で複数の基板処理を行なうことが
でき、従って、複数に渡る基板処理の間、蓋体を閉じた
ままとすることができる。この結果、蓋体の開閉を少な
く済ますことができ、作業性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である基板処理液収容装
置を備えた基板処理装置１０の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図２】処理槽３１とその周辺の縦断面図である。

【図３】それらの平面図である。

【図４】それらから蓋体３５を取り去った状態の平面図
である。

【図５】薬液の管路の概略構成図である。

【図６】蓋昇降装置８１の説明図である。

【図７】第２実施例の基板処理装置に備えられる処理槽
１３１およびその周辺の縦断面図である。

【図８】純水槽１３４の平面図である。

【符号の説明】

１０…基板処理装置 １９…基板処理部 ３１…処理槽 ３１ａ…薬液供給口 ３３…オーバフロー槽 ３３ａ…薬液排出口 ３５…蓋体 ３５ａ…開口端 ３５ｂ…上面 ３７…排気ノズル ３９…窒素ガス供給ノズル ４１…薬液供給管 ４３…スタティックミキサー ４５…導入弁連結管 ４７ａ〜４７ｅ…薬液導入弁 ５１…純水供給管 ６３ａ〜６３ｅ…薬液貯留タンク ８１…蓋昇降装置 ８３…ボールネジ ８５…ガイドレール ８７…サポートユニット ８９…指示アーム ９１…モータ １３１…処理槽 １３１ａ…薬液供給口 １３３…オーバフロー槽 １３４…純水槽 １３５…蓋体 １３５ａ…開口端 １３５ｂ…上面 １３７…排気ノズル １３９…窒素ガス供給ノズル Ｗ…基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板処理用の処理液を収容する処理槽
   と、 該処理槽の側面の周囲に設けられて、液体を収容する補
   助槽と、 下方に開口する凹状の容器からなり、前記処理槽の上面
   を覆いつつ、開口端が前記補助槽の液体内に潜入する蓋
   体とを備えた基板処理液収容装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板処理液収容装置であ
   って、 前記蓋体の内側の気体を排出する排気手段と、 前記蓋体の内側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給
   手段とを設けた基板処理液収容装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の基板処理液収容
   装置を備えた基板処理装置であって、 処理槽の下方より複数種の処理液を選択的に供給するこ
   とにより、当該処理槽において複数の処理液に基づく複
   数の基板処理を行なう基板処理装置。