JP2002362945A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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Abstract
変更可能になった基板洗浄装置を提供する。 【解決手段】基板Wを支持する基板支持機構2と、基板
Wに対し処理液を噴射する処理液噴射機構10とを備え
る。処理液噴射機構10は、基板Wに対し処理液を噴射
するノズル体20、ノズル体20に加圧した処理液を供
給する処理液供給源13、ノズル体20に加圧した気体
を供給する気体供給源16からなる。ノズル体20は、
処理液を導入する導入流路と、導入流路の端部に形成さ
れ、導入流路内の処理液を噴射する第1の絞り口と、第
1の絞り口に連通され、第1の絞り口から噴射される処
理液の噴射方向に延設された噴射流路と、噴射流路に連
通され、加圧気体を噴射流路内で処理液の噴射方向に噴
射する気体流路と、第1の絞り口に対峙して噴射流路の
端部に形成され、霧化した処理液を噴射する第2の絞り
口とを備える。
Description
ス基板、半導体(シリコン)ウエハ、フォトマスク用ガ
ラス基板、光ディスク用基板などの基板に対し、霧化し
た洗浄液や薬液などの処理液を吹き付けて処理する基板
処理装置に関する。
は、種々の工程を経て製造され、各工程では、現像液や
レジスト膜の塗布、その剥離用の薬液,或いは洗浄液の
塗布など、TFT基板に対して各種の処理液が塗布され
る。
を支持装置によって支持し、基板の上方に配設されたノ
ズル体から基板に対して処理液を噴射させ、当該基板を
洗浄するようになった基板洗浄装置が用いられている。
この基板洗浄装置に用いられるノズル体の一例を図4に
示す。図示するように、このノズル体101は、その上
下端面にそれぞれ開口した液流路103を備えており、
洗浄液供給用の供給管105に螺着されて、上部開口部
102から液流路103内に洗浄液を導入し、下部開口
部たる絞り口104から基板Wに対し洗浄液を噴出する
ようになっている。供給管105は適宜洗浄液供給源に
接続しており、その長手方向には複数個の前記ノズル体
101が所定ピッチで螺着され、前記洗浄液供給源から
供給管105の管路106内に供給された洗浄液が前記
各ノズル体101に供給される。
支持台と、この支持台を水平回転させる回転駆動手段を
備え、支持した基板を水平回転させるように構成された
ものや、基板を水平方向に搬送する搬送手段を備えたも
のなどがある。
は、通常、比較的大きな粒径の洗浄液噴射流で基板表面
のパーティクルを洗い流す工程と、次に、微細構造内部
に侵入可能な粒径の洗浄液噴射流で微細構造内部のパー
ティクルを洗い流す工程の多工程が採用されている。
転させるように構成された基板洗浄装置では、比較的大
きな粒径の洗浄液を噴射するノズル体101が螺着され
た供給管105と、微細な粒径の洗浄液を噴射するノズ
ル体101が螺着された供給管105の複数を配備する
と共に、各供給管105を、基板の上方位置と、基板か
ら外れた退避位置との間で旋回移動するように構成し、
まず、比較的大きな粒径の洗浄液を噴射するノズル体1
01を備えた供給管105を基板上方に旋回移動させて
当該基板を洗浄した後、微細な粒径の洗浄液を噴射する
ノズル体101を備えた供給管105を基板上方に旋回
移動させて、当該基板を洗浄するようになっている。
板を水平方向に搬送するように構成された基板洗浄装置
では、基板の搬送方向に沿ってその上方に複数の前記供
給管105を所定間隔で配設すると共に、基板の搬送方
向上流側には比較的大きな粒径の洗浄液を噴射するノズ
ル体101を備えた供給管105を配設し、下流側には
微細な粒径の洗浄液を噴射するノズル体101を備えた
供給管105を配設して、搬送手段によって搬送される
基板を、まず、比較的大きな粒径の洗浄液噴射流で洗浄
し、ついで微細な粒径の洗浄液噴射流で洗浄するように
なっている。
置は、微細構造を有する基板の洗浄効果という面では、
それなりに満足できるものではあるが、それぞれ未だに
解決すべき問題があった。
れた基板洗浄装置では、複数の供給管105をそれぞれ
旋回移動させるように構成されているので、各供給管1
05の旋回移動に際し、相互に干渉しないようにする必
要があり、旋回動作の制御が複雑になるという問題があ
る。更に、この旋回動作のために、空運転時間(処理を
行なっていない時間)を生じ、処理のタクトタイムが長
くなるという問題もある。
部を洗浄するためには、その内部に侵入可能な粒径の洗
浄液噴流が必要であるが、微細構造部の寸法は基板の種
類によって異なるため、最適な粒径の洗浄液噴流を適用
するには、上述した各基板洗浄装置とも、供給管105
に装着されたノズル体101を、当該粒径の洗浄液を噴
射可能なものに付替える必要があった。特に、基板を水
平搬送するように構成された基板洗浄装置では、ノズル
体101の装着数が多く、その取り替え作業が極めて煩
雑なものとなる。
この他の処理については、例えば、エッチング処理で
は、エッチング液の噴射流速が速いほどエッチングレー
トが上がるため、エッチングを行なう基板の種類によっ
てはエッチング液の噴射流速を速くしたり、或いは逆に
遅くしたりする必要がある。また、エッチング液噴射流
の粒径を、エッチングで形成される構造の大きさに応じ
たものとする必要がある。
であって、ノズル体から噴射される処理液の粒径や流速
を変更可能になった基板洗浄装置の提供を目的とする。
解決するための本発明の請求項1に記載した発明は、基
板を支持する基板支持機構と、前記基板に対して処理液
を噴射する処理液噴射機構とを備えた基板処理装置であ
って、前記処理液噴射機構が、前記基板に対して処理液
を噴射するノズル体、該ノズル体に加圧した処理液を供
給する処理液供給源、及び前記ノズル体に加圧した気体
を供給する気体供給源からなり、前記ノズル体が、前記
処理液供給源から供給された処理液を導入する導入流路
と、該導入流路の端部に形成され、導入流路内の処理液
を噴射する第1の絞り口と、前記第1の絞り口に連通さ
れ、該第1の絞り口から噴射される前記処理液の噴射方
向に延設された噴射流路と、前記噴射流路に連通され、
前記気体供給源から供給された加圧気体を前記噴射流路
内で前記処理液の噴射方向に噴射する気体流路と、前記
第1の絞り口に対峙して前記噴射流路の端部に形成さ
れ、霧化した処理液を噴射する第2の絞り口とを備えて
なることを特徴とする基板処理装置に係る。
からノズル体に供給された加圧処理液が導入流路に流入
し、この導入流路の端部に形成された第1の絞り口から
噴射され、前記噴射流路内に至る。一方、この噴射流路
内には、気体供給源から供給され、気体流路内に流入し
た加圧気体が噴射されており、噴射流路内で処理液と加
圧気体とが衝突することによって、処理液が微細な粒径
に形成される。そして、噴射流路内で混合された処理液
と加圧気体とが第2の絞り口から噴射され、その際、処
理液粒はより微細化され、霧化されて液晶ガラス基板,
半導体ウエハなどの基板に吹き付けられる。
及び噴射速度は、処理液供給源から供給される処理液の
圧力及びその流速(流量)、並びに気体供給源から供給
される加圧気体の圧力及びその流速(流量)によって異
なる。したがって、この処理液の圧力、並びに加圧気体
の圧力を適宜調整することにより、処理液の粒径及び噴
射速度を当該処理に最も適したものとすることができ
る。因みに、加圧気体の圧力を高くするほど、噴射され
る処理液の粒径が小さく且つ噴射速度が速くなり、ま
た、処理液の圧力を高くするほど、、噴射される処理液
の粒径が小さく且つ噴射速度が速くなる。
グ処理など種々のものが含まれ、処理液及び加圧気体の
種類も、洗浄処理,エッチング処理などの処理に応じて
適宜設定される。
を、請求項2に記載した発明のように、前記基板支持機
構が、基板を水平方向に搬送する搬送手段を備えたもの
とすることができ、また、請求項3に記載した発明のよ
うに、前記基板支持機構が、基板を水平に支持する基板
支持台と、該基板支持台を水平回転させる回転駆動手段
とを備えたものとすることができる。
前記処理液供給源から前記ノズル体に供給される処理液
の圧力を自動制御する液圧制御手段を備えたものや、請
求項5に記載した発明のように、前記気体供給源から前
記ノズル体に供給される加圧気体の圧力を自動制御する
気圧制御手段を備えたものとすることができる。
発明によれば、処理液供給源から供給される処理液の圧
力や、気体供給源から供給される加圧気体の圧力を、適
宜自動的に調整することができるので、ノズル体から噴
射される処理液の粒径や噴射速度を、自動的にその処理
に最も適したものにすることができる。
について添付図面に基づき説明する。図1は、本実施形
態に係る基板洗浄装置の概略構成を示した説明図であ
り、図2は、本実施形態に係るノズル体を示した断面図
である。
は、基板Wを支持して水平回転させる基板支持装置2
と、この基板支持装置2に支持された基板W上に洗浄液
を噴射する洗浄液噴射装置10からなる。尚、基板Wと
は、液晶ガラス基板,半導体(シリコン)ウエハ,フォ
トマスク用ガラス基板,及び光ディスク用基板などを含
む総称である。
空吸着保持具5の設けられた支持板4と、この支持板4
を水平回転させる回転軸3とを備えてなる。支持ピン6
及び真空吸着保持具5はそれぞれ支持板4の適宜位置に
配設されてこれに固着されており、基板Wは支持ピン6
上に載置された状態で、真空吸着保持具5によって吸着
保持される。また、回転軸3は適宜駆動手段(図示せ
ず)によって軸中心に回転駆動される。
ない駆動手段によって、基板W上方の処理位置と基板W
の上方から外れた退避位置との間を旋回移動するように
なっった旋回アーム11、この旋回アーム11の長手方
向に沿ってその下面に固設された複数のノズル体20、
各ノズル体20に洗浄液を供給する洗浄液供給源13、
各ノズル体20に加圧気体を供給する加圧気体供給源1
6などを備えてなる。
てなり、供給管13a,この供給管13aの途中に設け
られた圧力制御手段14を介して、加圧した洗浄液を前
記各ノズル体20に供給する。また、前記加圧気体供給
源16もポンプなどを備えてなり、供給管16a,この
供給管16aの途中に設けられた圧力制御手段17を介
して、加圧した気体を前記各ノズル体20に供給する。
比例電磁式パイロットリリーフ弁などを含んで構成さ
れ、洗浄液や加圧気体の圧力を連続的に変化させること
ができるようになっている。そして、これら圧力制御手
段14,17はそれぞれ制御装置19によってその作動
が制御されるようになっており、かかる制御装置19の
コントロールの下、洗浄液供給源13から各ノズル体2
0に供給される洗浄液の圧力、並びに加圧気体供給源1
6から各ノズル体20に供給される気体の圧力がそれぞ
れ適宜調整されるようになっている。
本体21,第1ノズル22,第2ノズル23などを備え
て構成され、洗浄液供給源13から供給される洗浄液
と、加圧気体供給源16から供給される加圧気体とを混
合して、前記洗浄液を霧化し、霧化した洗浄液を基板W
に対して吹き付ける。
13aが接続される液体用ポート26と、前記供給管1
6aが接続される気体用ポート27とを備えてなり、各
ポート26,27は、それぞれ本体21の中心軸と直交
する方向に延設され、該本体21の外周に開口した状態
となっている。また、本体21の下端部には、基部より
小径となった装着部30が形成されている。
るための段付き穴32が形成されている。この段付き穴
32は、装着部30の軸端に開口して、本体21の軸方
向に延設されている。また、段付き穴32は、装着部3
0の軸端から段々に縮径されて、液体用ポート26内に
連通しており、その底側には、ねじ穴33が形成されて
いる。
穴32内に挿入され、前記ねじ穴33に螺着された状態
で、本体21に固定されている。この第1ノズル22の
下部側は前記段付き穴32から下方に突出しており、そ
の下端部は基部側より小径のノズル軸34となってい
る。
導入流路35が形成されている。この導入流路35は、
第1ノズル22を軸方向に貫通し、その上部開口部は本
体21の段付き穴32を介して液体用ポート26に連通
している。また、下部開口部には、絞り口36が形成さ
れている。斯くして、洗浄液供給源13から供給された
洗浄液は、液体用ポート26から第1ノズル22の導入
流路35内に流入した後、絞り口36から噴射される。
突出した第1ノズル22側に連設されている。この第2
ノズル23には、その上端に開口する凹部37が形成さ
れており、第2ノズル23は、この凹部37内に前記第
1ノズル22のノズル軸34などを収納した状態で配置
され、その上端面が装着部30の端面に当接した状態
で、ナット38により本体21に固定されている。
び前記凹部37底面に開口する噴射流路39が形成され
ている。この噴射流路39内には、第1ノズル22のノ
ズル軸34が挿入されており、これによって、導入流路
35の絞り口36と噴射流路39とが相互に連通した状
態となっている。また、噴射流路39の下部開口部には
絞り口40が形成されている。
7と凹部32とを連通する気体流路24が形成されてお
り、加圧気体供給源16から気体用ポート27に供給さ
れた加圧気体が、気体流路24,凹部32,凹部37を
順次経由して噴射流路39内に流入するようになってい
る。
理液供給源13から液体用ポート26に供給された洗浄
液は、第1ノズル22の導入流路35内に流入し、この
導入流路35の下端部に形成された絞り口36から噴射
されて、第2ノズル23の噴射流路39内に流入する。
一方、この噴射流路39内には、加圧気体供給源16か
ら気体用ポート27に供給された加圧気体が、気体流路
24,凹部32,凹部37を順次経由して流入し、噴射
流路39内で洗浄液と加圧気体とが衝突,混合される。
これにより、洗浄液が微細な粒径に形成され、噴射流路
39内で混合された洗浄液と加圧気体とが絞り口40か
ら噴射される。その際、洗浄液粒はより微細化され、霧
化されて基板W上に吹き付けられる。
び噴射速度は、洗浄液供給源13から供給される洗浄液
の圧力、並びに加圧気体供給源16から供給される加圧
気体の圧力によって異なる。したがって、この洗浄液の
圧力、並びに加圧気体の圧力を適宜調整することによ
り、洗浄液の粒径及び噴射速度を当該処理に最も適した
ものとすることができる。因みに、加圧気体の圧力を高
くするほど、噴射される洗浄液の粒径が小さく且つ噴射
速度が速くなる。また、洗浄液の圧力を高くするほど、
噴射される洗浄液の粒径が小さく且つ噴射速度が速くな
る。
19によって前記圧力制御手段14,17の作動が制御
されるようになっており、これらの制御により、洗浄液
供給源13から各ノズル体20に供給される洗浄液の圧
力、並びに加圧気体供給源16から各ノズル体20に供
給される気体の圧力がそれぞれ適宜自動的に調整される
ようになっている。
浄液の圧力及び加圧気体の圧力を低圧にして、ノズル体
20から比較的大きな粒径の洗浄液を噴射させて、基板
Wの表面に付着したパーティクルを洗い流し、第2段階
では、洗浄液の圧力及び加圧気体の圧力を高圧にして、
ノズル体20から微細な粒径の洗浄液を噴射させて、基
板Wの微細構造内部に洗浄液粒を侵入させ、当該微細構
造内部のパーティクルを洗い流すようにしている。
の動作について説明する。尚、旋回アーム11は、基板
W上方から外れた退避位置に位置しているものとする。
れて、基板支持装置2の支持ピン6上に載置され、真空
吸着保持具5によって吸着保持される。次に、適宜駆動
手段(図示せず)によって回転軸3がその軸中心に回転
駆動され、これにより、基板Wが水平回転する。
の処理位置に旋回移動せしめられ、ついで、加圧された
洗浄液が洗浄液供給源13から、加圧された気体が加圧
気体供給源16から、それぞれ各ノズル体20に供給さ
れ、各ノズル体20から霧化された洗浄液が基板W上に
噴射されて、当該基板Wが洗浄される。
び加圧気体の圧力が低圧に設定れる。これにより、ノズ
ル体20からは、比較的大きな粒径の洗浄液が噴射さ
れ、かかる洗浄液によって基板Wの表面に付着したパー
ティクルが洗い流される。
高圧に設定される。これにより、ノズル体20からは、
微細な粒径の洗浄液が噴射され、かかる洗浄液粒が基板
Wの微細構造内部に侵入して、当該微細構造内部のパー
ティクルが洗い流される。
た後、洗浄液供給源13からの洗浄液及び加圧気体供給
源16からの加圧気体の供給を停止し、旋回アーム11
を前記退避位置に復帰させる。そして、この後、基板W
を所定時間高速で回転させて乾燥させ、しかる後、基板
支持装置2を停止して、基板Wを基板洗浄装置1外に搬
出する。
1によれば、ノズル体20に供給される洗浄液及び加圧
気体の圧力を自動的に変化させることによって、当該ノ
ズル体20から噴射される洗浄液の粒径を洗浄目的に応
じて任意に設定することができる。したがって、噴射洗
浄液の粒径が固定的に設定されたノズル体を備える従来
の基板洗浄装置のように、複数種のノズル体を設ける必
要がなく、また、これらを交互に基板Wの上方に移送す
るといった動作も必要なく、処理のタクトタイムを短く
することができる。
浄する際には、当該基板に最適な粒径の洗浄液噴流を容
易に得ることができ、記述の従来の基板洗浄装置におけ
るような、ノズル体を当該粒径の洗浄液を噴射可能なも
のに付替えるといったことが必要なく、かかる煩わしい
作業が不要である。
たが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限
定されるものではない。例えば、上例では、所謂スピン
式の基板洗浄装置について例示したが、本発明は、この
他に、図3に示したような、水平搬送式の基板洗浄装置
に適用することもできる。
Wが搬入される開口部51a及び基板Wが搬出される開
口部51bを備えた筐体状のカバー51と、このカバー
51内に配設された複数の搬送ローラ52と、この搬送
ローラ52の上方に配設された複数のノズル体20列
と、搬送ローラ52の下方に配設された複数のノズル体
55列などからなる。前記開口部51aに最も近い搬送
ローラ52には、その上部に当接して、基板Wをニップ
するニップローラ53が設けられている。斯くして、こ
れら搬送ローラ52及びニップローラ53が回転するこ
とによって、基板Wが前記開口部51aから矢示方向に
搬入され、開口部51bから矢示方向に搬出される。
に、図2に示した如き構造を有するものであり、図1に
示したように、加圧された洗浄液が圧力制御手段14を
介して洗浄液供給源13から供給され、加圧気体が圧力
制御手段17を介して加圧気体供給源16から供給され
る。尚、各ノズル体20は支持アーム54に固設されて
いる。斯くして、各ノズル体20から基板Wに向けて霧
化された洗浄液が噴射され、当該洗浄液によって基板W
が洗浄される。
制御装置19によっての作動が制御され、洗浄液供給源
13から各ノズル体20に供給される洗浄液の圧力、並
びに加圧気体供給源16から各ノズル体20に供給され
る気体の圧力がそれぞれ適宜自動的に調整されるように
なっている。これにより、各ノズル体20から噴射され
る洗浄液粒の粒径が調整される。
供給源に接続された供給管56に固設されており、この
供給管56を介して供給された洗浄液を基板Wの下面に
向けて吐出する。
向に沿って、その複数台が配設される。そして、各基板
搬送装置50のノズル体20から噴射される洗浄液の粒
径は、基板Wの搬送方向上流側に配設された基板洗浄装
置50のものほど大きく、下流側に配設された基板洗浄
装置50のものほど微細となるように設定されている。
基板洗浄装置1におけると同様に、ノズル体20に供給
される洗浄液及び加圧気体の圧力を自動的に変化させる
ことによって、当該ノズル体20から噴射される洗浄液
の粒径を洗浄目的に応じて任意に設定することができ、
微細構造部の寸法が異なる基板Wを洗浄する際には、当
該基板Wに最適な粒径の洗浄液噴流を容易に得ることが
でき、記述の従来の基板洗浄装置におけるような、ノズ
ル体を当該粒径の洗浄液を噴射可能なものに付替えると
いったことが必要なく、かかる煩わしい作業が不要であ
る。
に具現化した例を示したが、本発明を適用し得る対象は
これに限られず、本発明は、この他に、例えば、エッチ
ング装置や現像液の塗布装置など他の処理装置に適用す
ることができる。
構成を示した説明図である。
る。
正断面図である。
説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 基板を支持する基板支持機構と、前記基
板に対して処理液を噴射する処理液噴射機構とを備えた
基板処理装置であって、 前記処理液噴射機構が、前記基板に対して処理液を噴射
するノズル体、該ノズル体に加圧した処理液を供給する
処理液供給源、及び前記ノズル体に加圧した気体を供給
する気体供給源からなり、 前記ノズル体が、前記処理液供給源から供給された処理
液を導入する導入流路と、該導入流路の端部に形成さ
れ、導入流路内の処理液を噴射する第1の絞り口と、前
記第1の絞り口に連通され、該第1の絞り口から噴射さ
れる前記処理液の噴射方向に延設された噴射流路と、前
記噴射流路に連通され、前記気体供給源から供給された
加圧気体を前記噴射流路内で前記処理液の噴射方向に噴
射する気体流路と、前記第1の絞り口に対峙して前記噴
射流路の端部に形成され、霧化した処理液を噴射する第
2の絞り口とを備えてなることを特徴とする基板処理装
置。 - 【請求項2】 前記基板支持機構が、基板を水平方向に
搬送する搬送手段を備えてなる請求項1記載の基板処理
装置。 - 【請求項3】 前記基板支持機構が、基板を水平に支持
する基板支持台と、該基板支持台を水平回転させる回転
駆動手段とを備えてなる請求項1記載の基板処理装置。 - 【請求項4】 前記処理液供給源から前記ノズル体に供
給される処理液の圧力を自動制御する液圧制御手段を備
えてなる請求項1乃至3記載のいずれかの基板処理装
置。 - 【請求項5】 前記気体供給源から前記ノズル体に供給
される加圧気体の圧力を自動制御する気圧制御手段を備
えてなる請求項1乃至4記載のいずれかの基板処理装
置。
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