JPH077138U - 基板処理装置用薬液混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管スペースを小さくかつ配管費用及びメン
テナンス費用を低減する。 【構成】 薬液混合装置は、基板処理装置の基板洗浄槽
に薬液と純水とを混合して供給する基板処理装置用の装
置である。この装置は、導入弁連結管１９と薬液導入弁
２０_A 〜２０_D と純水供給弁２３と排液弁２５とを備え
ている。導入弁連結管１９は、一端が基板洗浄槽に連結
される流体通路２４を有し、かつ１ブロックで構成され
ている。薬液導入弁２０_A 〜２０_D は、流体通路２４の
中間に並設されて、流体通路２４に薬液を供給する。純
水供給弁２３及び排液弁２５は流体通路２４の他端に配
置されており、純水供給弁２３は、流体通路２４に純水
を供給し、排液弁２５は、流体通路２４から排液を排出
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、薬液混合装置、特に、基板処理装置の基板処理槽に薬液と純水とを 混合して供給する基板処理装置用薬液混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体基板や液晶用ガラス基板等の薄板状の被処理基板（以下、単に基板と記 す）を表面処理する場合には、基板を処理槽内に浸漬して処理する浸漬型の基板 処理装置が一般に用いられる。この種の従来装置としては、たとえば実開平４− ９９２６９号公報に示された装置がある。

【０００３】 この装置は、基板の表面処理を行うための複数の基板処理槽と、純水の主要通 路をなす純水供給路を介して処理液を基板処理槽へ供給する処理液供給部とを備 えている。処理液供給部は、複数の薬液貯溜容器と、薬液貯溜容器からポンプに より薬液を供給する薬液供給管と、供給された薬液を純水供給路に導入して純水 に薬液を混合するための複数の薬液導入弁及びそれらを並設した導入弁連結管か らなる混合弁とを備えている。純水供給路には、基板処理槽から上流側に順にド レイン弁と混合弁と純水供給弁とが配置されている。

【０００４】 この種の基板処理装置では、純水供給弁と、複数の薬液導入弁のうち所望の処 理に必要な薬液導入弁とを開いて純水供給路に薬液を導入し純水と薬液とを混合 する。そして基板処理槽内に混合された処理液を供給し、基板を処理する。次の 薬液を基板処理槽に投入する際には、純水を基板処理槽に投入して内部の処理液 を純水に置換し、その後にドレイン弁を開いて基板処理槽から処理液を排液する 。そして次の薬液の導入弁を開き、次の薬液と純水とを混合して基板処理槽内に 投入する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 前記従来の構成では、混合弁と、純水を供給・遮断する純水供給弁と、処理槽 内の処理液を排液するためのドレイン弁とを純水供給路中に別々に配置している 。このため、それらの弁を配管で接続しなければならず、配管スペースが大きく なる。また、チューブや継手類の数が多くなり、配管に要する費用が高くなると ともに、継手類が多くなることにより、液漏れ部分が増えてメンテナンスに要す る費用が増大する。

【０００６】 本考案の目的は、配管スペースを小さくかつ配管及びメンテナンス費用を低減 することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る薬液混合装置は、基板処理装置の基板処理槽に薬液と純水とを混 合して供給する基板処理装置用のものであって、流体通路部と薬液供給部と純水 供給部及び排液排出部の少なくとも一方とを備えている。 流体通路部は、一端が基板処理槽に連結され得る流体通路を有し、かつ１ブロ ックで構成されている。薬液供給部は、流体通路の中間に配置されて、流体通路 に薬液を供給するためのものである。純水供給部及び排液排出部は流体通路の他 端に配置されており、純水供給部は、流体通路に純水を供給するためのものであ り、排液排出部は、流体通路から排液を排出するためのものである。

【０００８】

【作用】

本考案に係る薬液混合装置では、たとえば流体通路の他端に純水供給部及び排 液排出部の両方が設けられ、純水供給部から純水が供給される。そして薬液供給 部からの薬液が流体通路の中間に供給される。供給された薬液と純水とは混合さ れて流体通路部の一端から基板処理槽に流れる。また、基板処理槽内の処理液を 排出する際には、処理液は、基板処理槽から流体通路部の一端に流れ、さらに流 体通路の他端に流れ、この他端に配置された排液排出部から排出される。

【０００９】 ここでは、流体通路部が１ブロックで構成され、その流体通路部に、薬液供給 部と、純水供給部及び排液排出部の少なくとも一方とが配置されている。すなわ ち、流体通路部において薬液供給部、純水供給部及び排液排出部が一体化されて いる。このため、配管の数が少なくなり、配管スペースが小さくなる。また、配 管に要するチューブや継手の数が減少し、配管費用及びメンテナンス費用が低減 する。

【００１０】

【実施例】

図１及び図２において、本考案の一実施例を採用した浸漬型基板洗浄装置１は 、多数の基板を収容したキャリアＣの搬入・搬出部２と、キャリアＣからの基板 Ｗの取り出しまたはキャリアＣへの基板Ｗの装填を行う基板移載部３と、キャリ アＣを洗浄するためのキャリア洗浄器３ａと、搬入・搬出部２と基板移載部３と キャリア洗浄器３ａとの間でキャリアＣを移載するキャリア移載ロボット４と、 複数の基板を一括して洗浄する浸漬型基板洗浄処理部５と、基板の液切り及び乾 燥を行うための基板乾燥部６と、基板移載部３でキャリアＣから取り出した複数 の基板を一括保持して基板洗浄処理部５及び基板乾燥部６に搬送する基板搬送ロ ボット７とから構成されている。

【００１１】 基板移載部３はキャリアＣを載置する回転可能な２つのテーブル８を有してい る。テーブル８は、キャリアＣを必要に応じて９０°回転させる。テーブル８の 中心には、矩形の開口が形成されており、この開口の下方には、キャリアＣから 基板Ｗを一括して取り出すとともに、キャリアＣに基板Ｗを一括して装填するた めの昇降可能な基板受け部８ａが配置されている。

【００１２】 キャリア移載ロボット４は、昇降及び回転自在でありかつ図１の矢印Ａ方向に 移動可能に構成されている。キャリア移載ロボット４は、搬入・搬出部２に搬入 されてきたキャリアＣをテーブル８上に移載し、基板洗浄中においてキャリア洗 浄器３ａとテーブル８との間でキャリアＣを出し入れし、また洗浄済の基板Ｗを 収容したキャリアＣをテーブル８から搬入・搬出部２へ移載する。

【００１３】 基板搬送ロボット７は、移動部１０内を矢印Ｂ方向に移動可能であり、基板移 載部３の基板受け部８ａから受け取った複数の基板Ｗを挟持する基板挟持アーム ９を有している。このロボット７は、基板挟持アーム９で挟持した複数の基板Ｗ を移動部１０に沿って基板洗浄処理部５及び基板乾燥部６へ順次搬送する。 基板洗浄処理部５は、オーバーフロー型のものであり、３つの基板洗浄槽１２ と、基板洗浄槽１２に昇降自在に設けられた基板保持具１１とを備えている。各 洗浄槽１２には、基板搬送ロボット７から受け取った複数の基板Ｗが基板保持具 １１で保持され浸漬される。

【００１４】 基板洗浄槽１２は、石英ガラス製であり、側面視略Ｖ字状，平面視略矩形状に 形成されている。基板洗浄槽１２内は、洗浄液の均一な上昇流を形成して基板Ｗ を表面処理するとともに、洗浄液を複数種の洗浄処理工程ごとに迅速に置換し得 るオーバーフロー槽として構成されている。なお、基板洗浄槽１２は石英ガラス 製に限られず、たとえば、洗浄液として石英ガラスを払拭させてしまうフッ酸等 を用いる場合には、４フッ化エチレン樹脂等の樹脂製材料で形成したものでもよ い。

【００１５】 洗浄処理部５は、図３に示すように、各基板洗浄槽１２へ下方より複数種の洗 浄液を供給する洗浄液供給部１３と、各基板洗浄槽１２よりオーバーフローした 洗浄液を排出する洗浄液排出部１４とを有している。 基板洗浄槽１２の周囲には、洗浄液排出部１４を構成するオーバーフロー液回 収部１５が設けられている。このオーバーフロー液回収部１５には排液管１６が 接続され、排液管１６には排液ドレイン１７が接続されている。ここでは、オー バーフロー液回収部１５でオーバーフローした洗浄液は、排液管１６を介して排 液ドレイン１７へ排出される。

【００１６】 洗浄液供給部１３は、各基板洗浄槽１２の下部にそれぞれ連結された純水供給 管１８を備えている。純水供給管１８には、基板洗浄槽１２より上流側へ順に導 入弁連結管１９、流量計２６及び制御弁２７が配置されている。純水供給管１８ には、常温のまたは所定温度に加熱された純水Ｄ_W が供給される。 導入弁連結管１９には、上流側（洗浄槽１２と逆側）の端部から順に、純水供 給弁２３と、排液弁２５と、複数の薬液導入弁２０_A 〜２０_D とが設けられてい る。各薬液導入弁２０_A 〜２０_D には、薬液Ｑ_A 〜Ｑ_D を供給するための薬液圧 送部２１が連結されている（薬液導入弁２０_A 用のみを図示）。この薬液導入弁 ２０_A 〜２０_D は選択的に開閉制御され、薬液圧送部２１からの所定の薬液を純 水供給管１８に導入する。

【００１７】 導入弁連結管１９の内部には、図４に示すように、上流側端から下流側（洗浄 槽１２側）端に直線状の流体通路２４が形成されている。そして、下流端には洗 浄槽１２からの配管が接続される接続口２４ａが形成されており、中間部の内壁 には４つの薬液導入弁２０_A 〜２０_D の２次側流路が流体の供給方向に沿って開 口している。また、導入弁連結管１９の側面には、薬液導入口２０ａ〜２０ｄ（ ２０ｄのみ図示）が形成されており、この薬液導入口２０ａ〜２０ｄに薬液圧送 部２１からの配管が接続されている。さらに、導入弁連結管１９の上流端には、 流体通路２４に連通する純水供給ポート２３ａが形成されている。純水供給ポー ト２３ａには純水供給管１８が連結されている。純水供給ポート２３ａの下流側 に隣接して、流体通路２４に連通する排液ポート２５ａが形成されている。この 排液ポート２５ａには排液管１６が接続されている。純水供給ポート２３ａ及び 排液ポート２５ａは、それぞれ純水供給弁２３及び排液弁２５により開閉される ようになっている。

【００１８】 さらに、導入弁連結管１９には、図５に示すように、排液弁２５の２次側流路 と純水供給弁２３の１次側流路とを結ぶ流路３０が形成されており、この流路３ ０には、配管中の死水（通路に液が滞留すること）を防止するためのドレイン弁 ２９が配置されている。 各薬液圧送部２１は、１種類の薬液を貯溜するための薬液貯溜容器２２_A （２ ２_B 〜２２_D ）を有している。薬液貯溜容器２２_A （２２_B 〜２２_D ）は密閉型 の容器であり、この容器２２_A には、窒素ガス配管３９と薬液供給配管４０とが 接続されている。窒素ガス配管３９は、容器２２_A の上部に開口し、薬液供給配 管４０は、容器２２_A の底部近傍まで達している。薬液貯溜容器２２_A には、窒 素ガス配管３９を介して窒素ガス源３１から窒素ガスが供給される。薬液貯溜容 器２２_A と窒素ガス源３１との間の窒素ガス配管３９には、上流側から順に窒素 供給バルブ３２、フィルタ３３及び圧力調整用の耐食レギュレータ３４が配置さ れている。ここで耐食レギュレータ３４を用いたのは、薬液貯溜容器２２_A から 腐食性の薬液のガスが逆流することがあるからである。

【００１９】 耐食レギュレータ３４のパイロットポートには、電空レギュレータ３５から圧 力調整された空気が供給される。電空レギュレータ３５は、電気信号により空気 圧を制御する弁であり、そこには、空気圧源３６から加圧された空気が供給され る。電空レギュレータ３５には、プログラマブルコントローラ３７が接続されて いる。プログラマブルコントローラ３７には、薬液供給配管４０の圧力を検出す る圧力センサ３８からの圧力信号が与えられる。プログラマブルコントローラ３ ７は、検出された圧力値に応じたフィードバック信号を電空レギュレータ３５に 与える。

【００２０】 薬液供給配管４０は、各洗浄槽１２の薬液導入弁２０_A に分岐している。薬液 供給配管４０の分岐部より上流側には、流量計４１とフィルタ４２とが配置され ている。フィルタ４２には、加圧ドレイン用のストップ弁４４が接続されている 。ストップ弁４４はドレイン１７に接続されている。また薬液貯溜容器２２_A に は、リリーフ用の調整弁４３も接続されている。

【００２１】 次に洗浄液供給部１３の制御弁２７について説明する。 制御弁２７は、純水Ｄ_W を定流量・定圧に制御するためのものであり、図６に 示すように、ＰＶＤＦ等の樹脂製の弁本体４８と、弁本体４８の上部に配置され た弁カバー４９と、弁本体４８と弁カバー４９との間に配置されたダイヤフラム ５０と、ダイヤフラム５０に連動して弁本体４８中を上下に移動可能な弁体５１ とを有している。

【００２２】 弁本体４８の上部には、吐出側（２次側）の純水が導入される液圧導入室５２ が形成されている。また弁本体４８の内部には、純水が流通する純水流路５３が 形成されている。純水流路５３は、基端に導入口５４が形成された導入流路５５ と、導入流路５５の先端から上方に延びる弁体流路５６と、弁体流路５６の先端 から図６の右方に延びる吐出流路５７とから構成されている。弁体流路５６には 弁座７２が形成されている。吐出流路５７の先端には吐出口５８が形成されてい る。吐出流路５７と液圧導入室５２との間には、これらを連通する連通孔５９が 形成されている。

【００２３】 弁体流路５６の下方には空気室６０が形成されている。空気室６０には、弁体 ５１に当接可能なピストン６１が上下移動可能に配置されている。この空気室６ ０は、カバー６２により気密に封止されている。このカバー６２には、空気導入 口６３が形成されている。また空気室６０の上部には、弁本体４８の側部に形成 された空気導入口６４に連通する空気孔６５が開口している。

【００２４】 弁カバー４９は、下部に空気導入室６６が形成されている。この空気導入室６ ６は、ダイヤフラム５０により液圧導入室５２に対して気密に分離されている。 空気導入室６６には、空気導入口６７が連通している。また空気導入室６６には 、上下に移動可能なピストン６８が配置されている。ピストン６８の下端には、 大径のフランジ部６９が形成されている。

【００２５】 弁体５１は上部に、フランジ部６９とともにダイヤフラム５０を挟むフランジ 部７０を有している。これにより弁体５１は、ダイヤフラム５０に連動して上下 動する。 弁体５１の下部は、上部に比べて径が大きくなっている。弁体５１の上部と下 部との間にはテーパ部７１が形成されている。このテーパ部７１は、弁本体４８ の弁体流路５６に形成された弁座７２に嵌合して、導入流路３５と吐出流路３７ とを遮断可能である。なお、弁体５１及び弁座７２は、互いに嵌合する形状であ れば任意の形状が採用できる。

【００２６】 また、弁体５１の上下位置は、空気導入室６６に導入された空気の圧力と、液 圧導入室５２に導入された２次側の純水の圧力との差圧により定まる。したがっ て、圧力調整時には、空気導入室６６に所望の圧力を導入することにより、純水 流路５３における吐出流路５７側の圧力が一定の圧力となるとともに、その流量 が一定の流量となる。また、空気導入室６６に低い圧力の空気を導入することに より、少量の純水を流すことができる。これにより、節水機能を実現できる。さ らに、空気導入口６３から高圧の空気を導入することにより、弁体５１が上方に 押し上げられ、純水流路５３が遮断される。

【００２７】 次に耐食レギュレータ３４について説明する。 耐食レギュレータ３４は、図７に示すように、ＰＶＤＦ等の樹脂製の弁本体８ １と、弁本体８１の上部に配置された上カバー８２と、弁本体８１の下部に配置 された下カバー８３とを主に有している。 弁本体８１の上部には、ガス圧導入室８６が形成されている。また弁本体８１ の内部には、窒素ガスが流通するガス流路８４が形成されている。ガス流路８４ は、弁本体８１の図７左側面に開口する入側ポート８５に連なる入側流路８７と 、入側流路８７の先端からガス圧導入室８６に向かって上方に延びる弁体流路８ ８と、ガス圧導入室８６から下方に延び、９０°折れ曲がって弁本体８１の図７ 右側面に開口する出側流路８９とから構成されている。出側流路８９の先端には 出側ポート９０が形成されている。また、弁体流路８８の途中にはテーパ状の弁 座９１が形成されている 上カバー８２の下面には、ガス圧導入室８６に対向する空気圧導入室９４が形 成されている。空気圧導入室９４は、上カバー８２の右側面に開口するパイロッ トポート１０１に連通している。ガス圧導入室８６と空気圧導入室９４とは、弁 本体８１と上カバー８２との間に配置されたダイヤフラム９２により気密に分離 されている。ダイヤフラム９２にはピストン９３が一体的に取り付けられており 、ピストン９３は、空気圧導入室９４内を上下に移動可能である。ピストン９３ の上方には、上カバー８２に排気ポート９５が形成されている。

【００２８】 ピストン９３の下部には、弁体流路８８を上下に移動可能な弁体９６が当接配 置されている。弁体９６は、下方にいくにつれて径が徐々に大きくなる拡径部１ ０２を中間に有しており、この拡径部１０２が弁座９１に係合する。弁体９６の 下部には、上部が伸縮自在でありかつ下部が弁本体８１と下カバー８３とを封止 するシール９７が嵌め込まれている。シール９７には、上下に移動するバネ受け ９９が嵌め込まれている。

【００２９】 下カバー８３の上面にはバネ室９８が形成されており、バネ室９８内には、バ ネ受け９９に当接するバネ１００が圧縮状態で配置されている。この結果、弁体 ９６は、バネ受け９９、シール９７を介して常にバネ１００により上方に付勢さ れている。従って、耐食レギュレータ３４は、バネ１００の付勢力と、空気室９ ４に導入される空気圧とのバランスにより上下に移動し、空気圧により調整され た圧力の窒素ガスを薬液貯溜容器２２_A に供給可能である。

【００３０】 次に上述の実施例の動作について説明する。 基板Ｗが収容されたキャリアＣが搬入・搬出部２に載置されると、キャリア移 載ロボット４がそれを受け取り、基板移載部３に載置する。キャリアＣが基板移 載部３に移載されると、基板受け部８ａがキャリアＣから基板Ｗを取り出し、基 板搬送ロボット７に基板Ｗを渡す。基板搬送ロボット７は、洗浄処理部５のいず れか１つの基板洗浄槽１２に基板Ｗを搬送する。洗浄処理が終了すると、浸漬さ れていた基板Ｗは基板搬送ロボット７により次の工程に運ばれる。

【００３１】 前記洗浄工程においては、基板洗浄槽１２に基板洗浄液が充填されている。基 板洗浄槽１２に洗浄液を供給する際には以下の動作が行われる。 なお、供給動作を開始する前に、制御弁２７により供給される純水の流量及び 圧力を調整する。また、電空レギュレータ３５により空気圧源３６からの空気圧 を所定の圧力に調整し、その空気圧により耐食レギュレータ３４を調整する。こ れにより、窒素ガス源３１から供給されるガスが所定のガス圧に調整される。

【００３２】 このような状態で窒素供給弁３２を開き、圧力調整された窒素ガスを薬液貯溜 容器２２_A 内に導入する。窒素ガスが薬液貯溜容器２２_A に導入されると、その 圧力により、容器２２_A 内の薬液が流量計４１、フィルタ４２を介して薬液導入 弁２０_A に導入される。この薬液供給配管４０内の圧力は、圧力センサ３８によ り検出される。ここで、他系統の隣接のバルブの開閉により薬液供給配管４０内 の圧力が変動すると、圧力センサ３８で検出した圧力と目標圧力との間に偏差が 生じる。この偏差をプログラマブルコントローラ３７が算出し、その偏差に応じ た指令電圧を電空レギュレータ３５に出力する。そして電空レギュレータ３５で 制御された圧力の空気がパイロット圧として耐食レギュレータ３４に与えられ、 耐食レギュレータ３４の弁体９６が上下に移動し、パイロット圧に応じた圧力の 窒素ガスが容器２２_A に与えられる。この結果、窒素ガスの圧力が外来要因の変 動に係わらず一定になり、容器２２_A から所定量の薬液が吐出される。

【００３３】 ここでは、純水が制御弁２７により定量かつ定圧に制御され、薬液が耐食レギ ュレータ３４及び電空レギュレータ３５により定流量に制御されるので、薬液の 導入圧力や純水の供給圧力が変化しても薬液及び純水を定流量に混合できる。こ のため外来要因による変動の影響を受けることなく所定の混合比の薬液を得るこ とができる。

【００３４】 また、導入弁連結部１９に薬液導入弁と排液弁２５と純水供給弁２３とが一体 化して配置されているので、配管スペースが小さくなる。また配管材料も少なく て済むので、配管費用が低減する。さらにメンテナンス部分が減少するので、メ ンテナンス費用も低減する。 〔他の実施例〕 図８に示すように、導入弁連結管１９において、流体通路２４の上流端に排液 ポート２５_a を形成してもよい。ここでは、薬液導入弁２０_A と排液ポート２５ _a との間に純水供給ポート２３ａが形成されている。この構成では、排液時に流 体通路２４に滞留する液がさらに少なくなる。

【００３５】

【考案の効果】

本考案に係る薬液混合装置では、薬液供給部と純水供給部または排液排出部と が流体通路部に配置されておりかつ流体通路部が１ブロックで構成されているの で、それらを接続する配管が不要になる。このため配管スペースが小さくなり、 配管費用及びメンテナンス費用が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例が採用された基板処理装置の
斜視概略図。

【図２】その縦断面概略図。

【図３】その処理液供給部の配管回路図。

【図４】導入弁連結管の縦断面図。

【図５】その配管回路図。

【図６】制御弁の縦断面図。

【図７】耐食レギュレータの縦断面図。

【図８】他の実施例の図４に相当する図。

【符号の説明】

１ 基板洗浄装置 ５ 基板洗浄処理部 １２ 基板洗浄槽 １３ 洗浄液供給部 １９ 導入弁連結管 ２０_A 〜２０_D 薬液導入弁 ２３ 純水供給弁 ２４ 流体通路 ２５ 排液弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板処理装置の基板処理槽に薬液と純水と
   を混合して供給する基板処理装置用薬液混合装置であっ
   て、 一端が前記基板処理槽に連結され得る流体通路を有し、
   かつ１ブロックで構成された流体通路部と、 前記流体通路の中間に配置された、前記流体通路に薬液
   を供給するための薬液供給部と、 前記流体通路の他端に配置された、前記流体通路に純水
   を供給するための純水供給部及び前記流体通路から排液
   を排出するための排液排出部の少なくとも一方と、 を備えた基板処理装置用薬液混合装置。