JP3869613B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶装置製造用のガラス基板などの電子部品製造用の基板を処理液に浸漬させる基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板を処理液に浸漬させる基板処理方法として、例えば、基板上の不要な物を有機剥離液で除去するために、基板を有機剥離液に浸漬させる方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる有機剥離液は、その組成によっては、基板表面と必ずしも馴染みやすいとは限らず、基板上の不要物を除去しきれないことや、処理が不均一となることがある。このような不具合は、特に、アスペクト比の大きい近年の基板においては、益々頻繁に生じる傾向にある。
【０００４】
このような不具合は、例えば、基板表面にて、開口面積が狭く奥が深い開口部等などが所在する部位では、有機剥離液に基板を浸漬させても、そのような開口の中には有機剥離液が侵入できず、基板表面に付着している基板上の不要な物が有機剥離液と接触できないことが原因となって起こると推定される。このような場合、基板は有機剥離液に浸漬していても、開口部の内部は、有機剥離液が基板表面と必ずしも馴染みやすいとは限らないことも相まって、気泡が詰まったような状態にあると推定される。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板を処理液に浸漬させる場合に、アスペクト比の大きい基板であっても、基板表面の全域に対して、安定して均一に浸漬処理することができ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】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
【０００８】
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理液に浸漬させて処理する基板処理装置において、処理液を貯留し、その処理液中に基板が浸漬される処理槽と、前記処理槽の上方に基板を待機させる空間を有して前記処理槽を囲うチャンバーと、前記チャンバー内へ基板を出し入れする開口を開閉自在に閉じる蓋体と、前記チャンバー内において基板を、前記処理槽に貯留されている処理液の液面より上方の引き上げ位置と、前記処理槽に貯留されている処理液の液面より下方の浸漬位置との間で昇降させる基板昇降手段と、前記処理槽に貯留されている処理液の液面へガスを吹き付けて処理液の蒸発を促進させ、処理槽上方の、基板を待機させる前記空間に、前記処理液の少なくとも一部の成分を含み基板より高温の状態の蒸気を生成させる蒸発促進ノズルとを備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る実施形態の基板処理装置を示す縦断正面図、図２は縦断側面図である。これらの図において、１はチャンバーを示し、このチャンバー１内の下方に処理槽２が設けられている。処理槽２は、その上部の周囲にオーバーフロー槽４を付設して構成されている。
【００１２】
処理槽２の上部に近い位置に、窒素ガス等を処理液、例えば有機剥離液の液面に向けて吹き付けて液面からの蒸発を促進するパイプ状の蒸発促進ノズル５が設けられている。
【００１３】
なお、有機剥離液としては、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、ジメチルスルホシキド、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、ヒドロキシアミン、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、パーフレン、フェノールを主成分とする薬液が使用される。
【００１４】
より具体的な例としては、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液（第１例）とか、ジメチルスルホシキドとモノエタノールアミンとの混合液（第２例）とか、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液（第３例）とか、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液（第４例）とか、モノエタノールアミンと水とアロマテイックジオールとの混合液（第５例）とか、パーフレンとフェノールとの混合液（第６例）とかが挙げられる。
【００１５】
チャンバー１には、最上部箇所に、チャンバー１へ基板を出し入れする開口を開閉自在に閉じる蓋体である上部シャッター７が設けられ、チャンバー１の上下方向中間である蒸発促進ノズル５近くの上方箇所に中間シャッター８が設けられている。そして、両シャッター７、８を双方とも閉じることにより、それらの間にて、乾燥ゾーンが形成されるように構成されている。
【００１６】
その乾燥ゾーン内において、チャンバー１の側壁に、加熱装置としてのパネルヒータ９と、イソプロピルアルコール蒸気を供給する蒸気供給ノズル１０とが設けられている。図示しないが、蒸気供給ノズル１０は、イソプロピルアルコールの蒸気供給源に接続されている。
【００１７】
チャンバー１の上方箇所、すなわち、処理槽２に有機剥離液を貯留した状態における有機剥離液の液面より上方の引き上げ位置と、処理槽２内、すなわち、有機剥離液の液面より下方の浸漬位置との間で昇降可能に、多数の基板Ｗを立姿勢で水平方向に所定間隔を隔てて保持する基板リフター１１が設けられている。この基板リフター１１と、チャンバー１外に設けられた昇降装置１２とが、鉛直方向に摺動可能にチャンバー１に設けられたリフトロッド１３を介して連動連結され、基板リフター１１を駆動昇降するように構成されている。
【００１８】
次に、上記実施形態の基板処理装置による有機剥離液への浸漬処理について説明する。
【００１９】
先ず、図３の概略構成図に示すように、基板リフター１１（図１参照）に基板Ｗを保持しておいて、基板Ｗをチャンバー１内の引き上げ位置、すなわち、処理槽２の上方に待機させる。この状態で、処理槽２内には有機剥離液が貯留されており、処理槽２からは有機剥離液の蒸気が発生している。処理槽２はチャンバー１に囲われているので、チャンバー１の内部には、有機剥離液の蒸気が高濃度に漂っており、前記引き上げ位置にて基板Ｗは、高濃度の有機剥離液の蒸気にさらされた状態にある。
【００２０】
処理槽２に貯留されている有機剥離液の温度は、基板より高温である。通常、基板は、前工程の処理装置からクリーンルーム内を運ばれてくる間に、室温と同じ温度になっており、有機剥離液は、室温より高温になっている。
【００２１】
なお、基板より高温である有機剥離液の温度は、処理槽２に貯留されている有機剥離液から蒸発する有機剥離液の蒸気が基板に触れて結露するような温度であればよく、基板の温度との間に１０℃以上の温度差があれば充分である。また、基板を予め冷却しておけば、有機剥離液は低い温度でも結露するので、有機剥離液の温度を必ずしも室温より高くする必要はない。
【００２２】
なお、処理槽２から有機剥離液が蒸発するのを促進するために、蒸発促進ノズル５から高温の窒素ガス等の適宜ガスを、有機剥離液の液面へ向けて吹き付けてもよい。
【００２３】
また、基板表面に蒸気が効率的に供給されるように、チャンバー１の外部で有機剥離液の蒸気を高濃度に生成しておいて、蒸気供給ノズル１０より積極的に蒸気供給してもよい。
【００２４】
そのように蒸気供給ノズル１０より有機剥離液の蒸気を供給する場合には、中間シャッター８を閉じておいて、基板周囲の空間を狭くしておき、高濃度の有機剥離液の蒸気が基板に提供されるようにすることが望ましい。
【００２５】
前記した蒸気を、基板表面に接触させると、蒸気は気体であるため、液体よりもはるかに流動性に富み、分子運動も活発でああるから、基板表面の微小開口部の奥や段差部などに容易に侵入し、その内部で結露する。
【００２６】
引き続き、図１中に基板および基板リフター１１を実線で示すように、基板リフター１１を浸漬位置まで降下させて、基板Ｗを、処理槽２に貯留されている有機剥離液に浸漬させる。これにより、基板Ｗ上に付着した不要な膜等の汚染物質が洗浄除去される。
【００２７】
この際、基板表面には、基板表面の微小開口部の内部にまで有機剥離液が僅かな量ではあるが確実に付着しているので、浸漬時に基板表面全域が有機剥離液と確実に触れ、基板Ｗ上に付着した不要な膜等の汚染物質を均一に洗浄除去することができる。
【００２８】
この後、上部シャッター７を開け、昇降装置１２を駆動して、基板リフター１１を上部シャッター７より上方へ引き上げ、基板Ｗをチャンバー１外へ搬出し、図示しない別の装置にて基板を洗浄する。
【００２９】
上記実施形態では、多数枚の基板Ｗを処理するように構成しているが、本発明は基板Ｗを１枚づつ処理する場合にも適用できる。
【００３０】
また、上記実施形態では、有機剥離液に基板を浸漬させる処理であるが、その他にも、本発明は、基板を浸漬させる処理液として、例えば基板をエッチングする各種薬液や、基板表面を化学洗浄する洗浄薬液等のように、各種の液に適用でき、基板を浸漬させる処理液は、上記実施形態の有機剥離液に限定されるものではない。
【００３１】
また、上記実施形態では、基板を有機剥離液に浸漬させる前に、有機剥離液そのものの蒸気に基板を接触させたが、有機剥離液に浸漬させる前に基板に接触させる蒸気は、必ずしも有機剥離液を構成する全成分を含む蒸気である必要はなく、例えば、有機剥離液の溶剤成分などのように有機剥離液を構成する一部の成分の蒸気でもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の基板処理装置においては、処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬させる前に、基板昇降手段によって基板を処理液の液面より上方の引き上げ位置の空間に待機させ、そのときに、基板が待機している空間および処理槽はチャンバーで囲われているので、基板は処理液の蒸気と接触し、その後、基板昇降手段を降下することで基板を処理液に浸漬させることができる。したがって、基板を処理液に浸漬させる前に、基板を浸漬させる処理液の少なくとも一部の成分を含む蒸気が基板表面に結露し、かかる結露に際しては、蒸気は気体であるため、液体よりもはるかに流動性に富み、分子運動も活発であるから、基板表面の微小開口部の奥や段差部などに容易に侵入し、基板表面を僅かな量ではあるが確実に覆う。このため、基板を処理液に浸漬させると、アスペクト比の大きい基板であっても、微小開口部の内部や段差部なども含めて処理液と確実に接触させることができ、基板表面の全域に対して、安定して均一に浸漬処理することができる。そして、この基板処理装置は、処理槽から蒸発する蒸気を逃がさず有効に活用して、基板を引き上げ位置から浸漬位置へ降下する簡便な動作で、しかも処理槽の上方空間を有効利用したコンパクトな構造により、上記効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る実施形態の基板処理装置を示す縦断正面図である。
【図２】 図１の縦断側面図である。
【図３】 基板処理装置での基板処理の説明に供する概略構成図である。
【符号の説明】
２…処理槽
４…オーバーフロー槽
５…蒸発促進ノズル
７…上部シャッター
８…中間シャッター
１０…蒸気供給ノズル
１１…基板リフター
Ｗ…基板

Claims (1)

1. 基板を処理液に浸漬させて処理する基板処理装置において、
   処理液を貯留し、その処理液中に基板が浸漬される処理槽と、
   前記処理槽の上方に基板を待機させる空間を有して前記処理槽を囲うチャンバーと、
   前記チャンバー内へ基板を出し入れする開口を開閉自在に閉じる蓋体と、
   前記チャンバー内において基板を、前記処理槽に貯留されている処理液の液面より上方の引き上げ位置と、前記処理槽に貯留されている処理液の液面より下方の浸漬位置との間で昇降させる基板昇降手段と、
   前記処理槽に貯留されている処理液の液面へガスを吹き付けて処理液の蒸発を促進させ、処理槽上方の、基板を待機させる前記空間に、前記処理液の少なくとも一部の成分を含み基板より高温の状態の蒸気を生成させる蒸発促進ノズルと、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。

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