JPH10275790A

JPH10275790A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH10275790A
Application number: JP7773697A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Arioka; 昌宏有岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】温水を使用する洗浄処理であっても十分な洗
浄効果が得られる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板Ｗに対する洗浄処理では、冷水によ
る洗浄処理の前に温水による洗浄処理を行う。温水は、
温水供給手段６４からシャワー６５およびノズル６６を
介して内槽９０に供給される。また、排水弁８０によっ
て内槽９０から温水を急速排水し、温水排水手段７６に
回収させることも可能である。温水洗浄処理が実行され
るときには、まず、基板Ｗが内槽９０内に浸漬された
後、当該内槽９０から温水が排水される。そして、排水
後の内槽９０に新たな温水を供給する。このような温水
供給と温水排水との繰り返しによって、基板Ｗの表面は
常に新しい温水に接触することになり、確実でかつ十分
な洗浄効果が得られる。

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、半導体基板、液
晶ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および光ディ
スク用基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」と称
する）を処理液に浸漬してこの表面に洗浄などの諸処理
を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような基板処理装置では、
レジスト剥離液、エッチング液などの各種薬液に基板を
浸漬する薬液処理と、当該薬液処理が終了した基板を純
水中に浸漬して基板表面を洗浄する洗浄処理とを順次行
うことにより、一連の表面処理を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した純
水による表面洗浄処理において、その前工程の薬液処理
の種類によっては常温の純水よりも昇温された純水（以
下、「温水」と称する）を使用して洗浄した方が洗浄効
果が高い場合もある。このような場合は、一般に、薬液
処理後の基板に対して、まず温水を用いて洗浄した後、
常温の純水を使用して洗浄している。

【０００４】しかしながら、従来より、温水による洗浄
後、常温の純水を使用して洗浄しても十分な洗浄効果が
得られない場合もあった。洗浄効果が不十分であれば、
薬液の成分などが基板表面に残留し、当該基板表面が汚
染されることとなる。周知のように、基板の品質はその
表面に付着したパーティクルや汚染に敏感であり、洗浄
処理の不十分であることによる汚染は、基板の品質に重
大な影響を及ぼすことになる。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑み、温水を使用す
る洗浄処理であっても十分な洗浄効果が得られる基板処
理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板に対して薬液による薬液処
理と純水による洗浄処理とを順次行う基板処理装置であ
って、(a) 前記基板を前記純水中に浸漬して前記洗浄処
理を行う水洗槽と、(b) 前記水洗槽に温水を供給する温
水供給手段と、(c) 前記水洗槽から前記温水を排水する
温水排水手段と、(d) 前記洗浄処理中に、前記温水供給
手段による温水供給と前記温水排水手段による温水排水
とが反復するように前記温水供給手段および前記温水排
水手段を制御する給排水制御手段と、を備えている。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板処理装置において、(e)前記水洗槽に冷水を
供給する冷水供給手段と、(f) 前記水洗槽から前記冷水
を排水する冷水排水手段とをさらに備え、前記給排水制
御手段に、前記温水供給と前記温水排水との反復の後、
前記冷水供給手段による冷水供給と前記冷水排水手段に
よる冷水排水とが反復するように前記冷水供給手段およ
び前記冷水排水手段を制御させている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明するが、それに先立っ
て、本明細書中で使用する用語について定義しておく。
まず、本明細書中で使用する「冷水」とは、特別の温度
調整を行っていない室温付近の温度で使用する洗浄用純
水を意味しており、特に冷却された純水を示すものでは
ない。次に、「温水」とは、上述したように常温の純水
よりも昇温された純水である。「温水」の温度は、洗浄
すべき薬液の種類によって適宜決定されるものであり、
少なくとも前記冷水よりも高い温度の純水であればよ
い。また、単に「純水」というときは温水と冷水の両方
を含むこととする。

【０００９】Ａ．基板処理装置の全体概略構成：まず、
本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明す
る。図１は、本発明に係る基板処理装置の一例を示す正
面概略図である。この基板処理装置１００は、薬液槽Ｃ
Ｂ１、ＣＢ２と、水洗槽ＷＢ１、ＷＢ２、ＦＲと、乾燥
部ＳＤと、基板を搬送する基板搬送ロボットＴＲとを備
えている。また、基板処理装置１００は、その両端に、
未処理の複数の基板Ｗ（以下、複数の基板を「ロット」
と称する）を収納したカセット２０を載置するローダー
部ＬＤと処理済みの複数の基板Ｗが格納されるカセット
２０を載置するアンローダー部ＵＬＤとを備えている。

【００１０】薬液槽ＣＢ１、ＣＢ２は硫酸、アンモニ
ア、塩酸、フッ酸、過酸化水素水またはそれらの混合液
などの薬液（以下、単に「薬液」とする）を収容可能な
槽であり、基板Ｗに対してエッチング処理などを行うた
めの処理槽である。また、水洗槽ＷＢ１、ＷＢ２は純水
を収容し、基板Ｗに付着した薬液を洗浄する処理槽であ
る。また、水洗槽ＦＲも純水を収容する洗浄処理槽であ
るが、主として仕上げの洗浄用として使用されている。
さらに、乾燥部ＳＤは基板Ｗを回転させつつ当該基板Ｗ
に付着した水滴を除去、乾燥させる処理部である。

【００１１】基板搬送ロボットＴＲは、水平方向および
上下方向に移動可能であり、ローダー部ＬＤから未処理
ロットを払い出し、予め定められた処理手順に従って上
記各処理槽間でロットを循環搬送するとともに、処理済
みのロットをアンローダー部ＵＬＤに渡すロボットであ
る。基板搬送ロボットＴＲは、開閉自在の一対のハンド
１１を備えており、当該ハンド１１には、その内側に基
板Ｗを保持するための複数の溝が一定のピッチで平行に
設けられており（図示省略）、当該複数の溝によってロ
ットが保持されることとなる。この基板搬送ロボットＴ
Ｒがローダー部ＬＤからロットを受け取る際には、カセ
ット２０の下方に設けられた図示を省略するホルダによ
ってカセット２０から上昇されたロットを基板搬送ロボ
ットＴＲの一対のハンド１１が把持することによって行
われる。また、アンローダー部ＵＬＤにロットを渡す場
合には、上記とは逆に、ハンド１１から図示を省略する
ホルダにロットが渡され、そのホルダが下降することに
よって、ロットがカセット２０内部に格納される。な
お、ここに示している例は、カセット２０からロットを
取り出して、そのロットを直接基板搬送ロボットＴＲが
把持、搬送する方式の装置であるが、カセット２０ごと
基板搬送ロボットＴＲが保持してロットを搬送する、い
わゆるカセット搬送方式の装置であってもかまわない。

【００１２】Ｂ．基板処理装置の制御機構：次に、基板
処理装置１００の制御機構について説明する。図２は、
基板処理装置１００の制御機構を説明するための機能ブ
ロック図である。この基板処理装置１００には、卓上型
コンピュータ３０が組み込まれており、オペレータは当
該卓上型コンピュータ３０を介して装置に指令を与えた
り、処理パターンや処理条件の設定を行ったりできる。

【００１３】卓上型コンピュータ３０は、その本体部で
あるＣＰＵ３１と、読み出し専用メモリーであるＲＯＭ
３２と、読み書き自在のメモリーであるＲＡＭ３３と、
制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気デ
ィスク３４と、付随する入出力機器とのインターフェイ
スである入出力ポート３５と、基板処理装置１００を直
接制御する装置とのインターフェイスであるネットワー
クポート３６と、基板処理装置１００外部に設けられて
いるホストコンピュータなどと通信を行う通信ポート３
７とを備えている。また、卓上型コンピュータ３０に
は、入出力ポート３５を介してディスプレイ３８とキー
ボード３９とが付随して設けられており、オペレータは
ディスプレイ３８の表示を確認しつつ、キーボード３９
からコマンドやパラメータを入力することができる。ま
た、オペレータは、キーボード３９から温水による洗浄
処理時間や全洗浄処理時間を設定入力することが可能で
ある。

【００１４】卓上型コンピュータ３０に入力された指令
は、処理用のソフトウェアに基づいて処理され、必要に
応じて当該卓上型コンピュータ３０からネットワークポ
ート３６を介してマスターコントローラ４０および槽コ
ントローラ５０などに伝達される。マスターコントロー
ラ４０は、基板搬送ロボットＴＲ（図１参照）の動作を
制御する。

【００１５】槽コントローラ５０は、水洗槽ＷＢ１、Ｗ
Ｂ２に対する温水給排水および冷水給排水などの動作を
制御する。また、槽コントローラ５０は、タイマー５６
を備えており、それを使用して各処理槽における基板の
処理時間などを管理する。

【００１６】Ｃ．水洗槽の構造：次に、基板処理装置１
００の水洗槽の構造について説明する。図３は、基板処
理装置１００の水洗槽ＷＢ１の構造を説明する概念図で
ある。なお、以下の説明は、水洗槽ＷＢ１についてであ
るが、水洗槽ＷＢ２も水洗槽ＷＢ１と同様の構造となっ
ている。

【００１７】水洗槽ＷＢ１は、純水を貯留する内槽９０
と、内槽９０からオーバーフローした純水を回収するバ
ット７０と、内槽９０およびバット７０に純水を給排水
するための機構とを備えている。

【００１８】内槽９０には、純水が貯留されており、こ
の純水中に基板Ｗが浸漬されて洗浄処理が行われる。図
示の如く、内槽９０に純水を供給する手段としては、冷
水を供給する冷水供給手段６０と温水を供給する温水供
給手段６４とが存在する。そして、これらの供給手段の
うちいずれを使用するかは、切替用三方弁６７によって
任意に切り替えることが可能である。

【００１９】また、内槽９０に純水を供給する経路も２
つあり、一つは内槽９０の底部に付設されたノズル６６
からの供給であり、もう一つは内槽９０の上部に設けら
れたシャワー６５からの供給である。すなわち、切替用
三方弁６７によって選択された温水または冷水の水流は
２つに分岐され、一方はシャワー供給流量調整バルブ６
１で供給流量を調整されてシャワー６５に至り、他方は
ノズル供給流量調整バルブ６２で供給流量を調整されて
ノズル６６に至る。

【００２０】さらに、内槽９０には排水弁８０が付随的
に設けられている。この排水弁８０は、ピストン８１を
駆動させることによって内槽９０からの「急速排水」を
行うことができる。すなわち、ピストン８１が図示の位
置にあるときは、当該ピストン８１の先端が内槽９０の
槽壁に嵌合された状態となって純水を槽内に貯留でき、
一方ピストン８１が後退（図中で右向きに移動）する
と、槽壁における上記嵌合部分が開口となり、そこから
純水が急速排水されることとなる。

【００２１】以上のようにして急速排水された純水およ
び内槽９０からオーバーフローした純水は、バット７０
によって回収され、当該バット７０から切替用三方弁７
１に向けて排水されることとなる。この切替用三方弁７
１は、純水の状態に応じて排出方向を任意に切り替える
ことが可能であり、排出された純水が温水である場合に
は温水排水手段７６に回収させるようにし、冷水である
場合には冷水排水手段７５に回収させるようにする。な
お、回収した排水は浄化した後、再び純水として使用す
ることができる。

【００２２】以上のような構造により、水洗槽ＷＢ１に
おいては、冷水供給手段６０または温水供給手段６４か
ら冷水または温水を任意に供給することができ、当該水
洗槽ＷＢ１からの排水はその状態に応じて冷水排水手段
７５または温水排水手段７６により回収される。また、
純水供給の態様としては、シャワー６５またはノズル６
６による供給の２通りがあり、また、純水排水の態様と
しても、急速排水またはオーバーフローの２通りがあ
る。そして、これらの給排水はすべて槽コントローラ５
０（図２参照）によって制御されている。

【００２３】Ｄ．洗浄処理手順：次に、本発明に係る基
板処理装置１００の水洗槽ＷＢ１における洗浄処理手順
および動作について説明する。図４は、基板処理装置１
００の水洗槽ＷＢ１における洗浄処理手順を示すフロー
チャートである。また、図５は、基板処理装置１００の
水洗槽ＷＢ１における洗浄処理動作を説明する模式図で
ある。なお、ここでの説明は水洗槽ＷＢ１についてであ
るが、水洗槽ＷＢ２についても同様である。

【００２４】図５においては、横軸に時間を示し、縦軸
にアップフロー、急速排水、シャワーおよび水面レベル
の状態を示している。なお、アップフローとは、ノズル
６６からの純水供給のことである。図５においては、ア
ップフロー、急速排水およびシャワーについては、ｏｎ
／ｏｆｆいずれかの状態を示し、水面レベルについて
は、内槽９０の水面位置を模式的に表している。

【００２５】アップフローおよびシャワーについては、
ｏｎの状態の場合、それぞれノズル供給流量調整バルブ
６２またはシャワー供給流量調整バルブ６１が開かれ、
ノズル６６およびシャワー６５から内槽９０に純水が供
給されることとなる。一方、ｏｆｆの状態の場合、ノズ
ル供給流量調整バルブ６２またはシャワー供給流量調整
バルブ６１は閉じられる。

【００２６】また、急速排水については、ｏｎの場合、
ピストン８１（図３）が後退して、槽壁に開口部分が形
成され、そこから純水が急速排水されることとなる。一
方、ｏｆｆの場合、ピストン８１が前進し、槽壁の開口
部分は閉鎖される。

【００２７】説明を図４に戻す。まず、洗浄処理の対象
となるロットが水洗槽ＷＢ１に投入される前に、当該水
洗槽ＷＢ１に貯留されていた冷水がドレインされる（ス
テップＳ１）。この冷水は、前記ロット以前に水洗槽Ｗ
Ｂ１に搬入されたロットの洗浄に供した純水である。こ
こで、「ドレイン」とは上述した急速排水と同義であ
る。ステップＳ１では、急速排水を行いつつシャワーか
ら純水を供給するが、急速排水による流量の方が供給さ
れる流量よりも多いため、内槽９０の水面レベルは低下
する。

【００２８】次に、急速排水を停止し、温水のアップフ
ローを実行する（ステップＳ２）。このとき、同時に温
水のシャワーも行う。この段階は、内槽９０に温水が貯
留されつつある状態であり、その途中において内槽９０
内に洗浄処理の対象となるロットが投入される（ステッ
プＳ３）。そして、ロット投入と同時に、タイマー５６
（図２参照）における時刻ｔを”０”に設定する（ステ
ップＳ４）。

【００２９】ロット投入後は、温水による基板洗浄処理
が開始される。温水による基板洗浄処理中は、切替用三
方弁６７、７１によって温水供給手段６４および温水排
水手段７６が選択されている。図５に示すように、基板
Ｗに対する温水洗浄は、３つの工程から１サイクルが構
成されている。

【００３０】まず、工程（ａ）では、アップフローｏ
ｎ、急速排水ｏｆｆ、シャワーｏｆｆの状態であり、内
槽９０からは温水がオーバーフローし続け、基板Ｗに対
する洗浄が進行される（ステップＳ５）。なお、この工
程においては同時にバブリング処理を行ってもよい。

【００３１】続いて、工程（ｂ）の段階では、アップフ
ローｏｆｆ、急速排水ｏｎ、シャワーｏｎの状態であ
り、内槽９０からは温水が急速に排水され、水面レベル
は低下し、やがて水洗槽ＷＢ１は空になる（ステップＳ
６）。このときに、温水シャワーを行うのは、汚染物質
が水洗槽ＷＢ１の槽壁などに滞留するのを防止するため
である。なお、この段階において、必ずしも水洗槽ＷＢ
１が空になるまで排水する必要はなく、ある程度水面レ
ベルが低下した状態、例えば基板Ｗが完全に水面から出
た状態まで排水するようにしてもよい。

【００３２】そして、工程（ｃ）では、アップフローｏ
ｎ、急速排水ｏｆｆ、シャワーｏｎの状態であり、内槽
９０の槽壁の開口部分は閉鎖されて温水アップフロー、
温水シャワーが実行される（ステップＳ７）。この段階
では、内槽９０に新たな温水が貯留され続け、水面レベ
ルも上昇し、やがて内槽９０からは純水がオーバーフロ
ーすることとなる。

【００３３】上記のような温水供給と温水排水の反復
は、タイマー５６によって計時されている時刻ｔが温水
による洗浄処理時間ｔ_Hに至るまで繰り返される（ステ
ップＳ８）。なお、温水による洗浄処理時間ｔ_Hは、処
理開始に先立って予めオペレータがキーボード３９から
設定入力するようにしてもよいし、装置にデフォルトと
して付与しておいてもよい。

【００３４】このように温水供給と温水排水とが繰り返
されることによって、基板Ｗの表面は常に新しい温水に
接触することになるため、従来よりも確実でかつ十分な
洗浄効果が得られる。

【００３５】そして、温水による洗浄処理時間ｔ_Hが経
過すると、次に冷水による基板洗浄処理が開始される。
冷水による基板洗浄処理中は、切替用三方弁６７、７１
によって冷水供給手段６０および冷水排水手段７５が選
択されている。また、基板Ｗに対する冷水洗浄も、上記
温水洗浄と同様に、３つの工程（ｄ）（ｅ）（ｆ）から
１サイクルが構成されている。

【００３６】工程（ｄ）（ｅ）（ｆ）における動作は工
程（ａ）（ｂ）（ｃ）の動作と類似であり、異なるのは
洗浄用純水が温水から冷水となる点である。すなわち、
工程（ｄ）でアップフローを行って洗浄を進行し（ステ
ップＳ９）、工程（ｅ）でシャワーを実行しつつ排水し
（ステップＳ１０）、工程（ｆ）で新たな冷水を貯留す
る（ステップＳ１１）。

【００３７】このような冷水供給と冷水排水との反復
は、時刻ｔが全洗浄処理時間ｔ_Pに至るまで繰り返され
る（ステップＳ１２）。なお、温水による洗浄処理時間
ｔ_Hも、上記と同様に、処理開始に先立って予めオペレ
ータがキーボード３９から設定入力するようにしてもよ
いし、装置にデフォルトとして付与しておいてもよい。

【００３８】やがて、全洗浄処理時間ｔ_Pが経過する
と、ロットが水洗槽ＷＢ１から搬出され、一連の洗浄処
理が終了する。

【００３９】温水洗浄の後の、冷水洗浄においても、冷
水供給と冷水排水とが繰り返されるため、基板Ｗの表面
は常に新しい冷水に接触することになり、十分な洗浄効
果が得られる。

【００４０】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではなく、
例えば、本発明に係る基板処理装置は、１つの槽に薬液
および純水を順次貯留するワンバスタイプの基板処理装
置であってもかまわない。

【００４１】また、上記実施形態における基板処理装置
１００は、基板Ｗをロット単位で処理する装置であった
が、これを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置とし
てもよい。

【００４２】さらに、温水供給と温水排水との反復は、
図５に示すような形態に限定されるものではなく、一旦
温水を排水した後に新たな温水を供給するような形態で
あればかまわない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、温水供給手段による温水供給と温水排水手段に
よる温水排水とが反復するようにしているため、基板の
表面は常に新しい温水に接触することになるため、確実
でかつ十分な洗浄効果が得られる。

【００４４】また、請求項２の発明によれば、温水供給
と温水排水との反復の後、冷水供給手段による冷水供給
と冷水排水手段による冷水排水とが反復するようにして
いるため、基板の表面は常に新しい冷水に接触すること
になり、請求項１の発明の効果に加えてさらに十分な洗
浄効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一例を示す正面概
略図である。

【図２】図１の基板処理装置の制御機構を説明するため
の機能ブロック図である。

【図３】図１の基板処理装置の水洗槽の構造を説明する
概念図である。

【図４】図１の基板処理装置の水洗槽における洗浄処理
手順を示すフローチャートである。

【図５】図１の基板処理装置の水洗槽における洗浄処理
動作を説明する模式図である。

【符号の説明】

５０槽コントローラ５６タイマー６０冷水供給手段６４温水供給手段６５シャワー６６ノズル７５冷水排水手段７６温水排水手段１００基板処理装置ＷＢ１水洗槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対して薬液による薬液処理と純水
による洗浄処理とを順次行う基板処理装置であって、 (a) 前記基板を前記純水中に浸漬して前記洗浄処理を行
う水洗槽と、 (b) 前記水洗槽に温水を供給する温水供給手段と、 (c) 前記水洗槽から前記温水を排水する温水排水手段
と、 (d) 前記洗浄処理中に、前記温水供給手段による温水供
給と前記温水排水手段による温水排水とが反復するよう
に前記温水供給手段および前記温水排水手段を制御する
給排水制御手段と、を備えることを特徴とする基板処理
装置。
【請求項２】請求項１記載の基板処理装置において、 (e) 前記水洗槽に冷水を供給する冷水供給手段と、 (f) 前記水洗槽から前記冷水を排水する冷水排水手段
と、をさらに備え、前記給排水制御手段は、前記温水供給と前記温水排水と
の反復の後、前記冷水供給手段による冷水供給と前記冷
水排水手段による冷水排水とが反復するように前記冷水
供給手段および前記冷水排水手段を制御することを特徴
とする基板処理装置。