JP3970567B2 - ウェット処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイス、液晶表示パネルなどの製造プロセスにおける洗浄、エッチング等のウェット処理工程において、被処理物上に処理液を供給するためのノズルを備えたウェット処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイス、液晶表示パネル等の電子機器の分野においては、その製造プロセス中に被処理物である半導体基板やガラス基板を洗浄処理する工程が必須である。洗浄工程においては、製造工程中の種々の除去対象物質を除去すべく、超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水等、種々の処理液を用いた洗浄が行われるが、これら処理液は洗浄装置のノズルから基板上に供給される。ところが、従来一般の洗浄用ノズルを用いた場合、処理液の使用量が多くなるという問題があった。例えば500mm角の基板の洗浄を電解イオン水等の処理液を用いて行い、かかる処理液による洗浄とリンス洗浄水によるリンスを行った後の基板上のパーティクルの残存量として0.5個/cm2レベルの洗浄度を達成しよう等すると、25〜30リットル/分程度の処理液及びリンス処理液を使用しなければならなかった。
【0003】
そこで、従来型に比べて処理液の使用量を大幅に削減できる省液型の洗浄用ノズルとして、被処理基板上に処理液を供給して被処理基板のウェット処理を行う際に用いるウェット処理用ノズルであって、一端に処理液を導入するための導入口を有する導入通路と、一端に使用後の処理液を外部に排出するための排出口を有する排出通路とが形成され、これら導入通路と排出通路のそれぞれの他端に、被処理基板に向けて開口する導入開口部と排出開口部とが設けられたウェット処理用ノズルが提案されている。
【0004】
図7は、上記構成を備えたウェット処理用ノズルの一例を示す断面図であり、この図に示すウェット処理用ノズル100は、被処理基板Wを例えば矢印Aの方向へ移動させながら、被処理基板W上に処理液を供給して洗浄を行うようになっている。このウェット処理用ノズル100は、一端に処理液110を導入するための導入口101aを有する導入管101と、一端にウェット処理後の処理液110を外部へ排出するための排出口102aを有する排出管102とが設けられ、導入管101と排出管102のそれぞれの他端が連結され、被処理基板Wに対向する連結部103が形成され、この連結部103に導入管101が開口している第1開口部101bと、排出管102が開口している第2開口部102bが設けられたものである。上記連結部103と被処理基板Wの間の空間には、ウェット処理を行う処理領域105が形成されている。また、上記連結部103には、処理領域105内の処理液110に超音波振動を付与するための超音波振動子が設けられている。ここでの超音波振動子は、振動板106と、振動板106の主面の両端から立ち上がる側板107と、振動板106の主面上に設けられた超音波振動子本体108とから構成されている。ここでの超音波振動子108は、電源(図示略)に接続されている。また排出管102の排出口102aには、減圧ポンプ(図示略)が接続されている。
また、上記第1開口部101b及び第2開口部102bには、これら開口部101b、102bを通過して導入及び排出される処理液110が、被処理基板W上に均一に導入されるようにするための整流部材111、112が設けられている。これらの整流部材111,112は、被処理基板Wの被処理領域全体に均一に処理液が供給されるようにするためのもので、テフロン(登録商標)等からなるシートに小径の透孔を複数形成したものなどが用いられる。
【0005】
また、処理液110は導入管101の導入口101aから供給され、第1開口部101bの整流部材111に到るが、排出管102の排出口102aには、上述のように減圧ポンプ(図示略)が接続されているので、減圧ポンプの吸引圧力を制御することにより、導入管101に供給された処理液110の、第1開口部101b側における圧力(処理液110の表面張力と被処理基板Wの被処理面の表面張力も含む)と、大気圧との圧力差を制御できるようになっている。
すなわち、第1開口部101bにおいて大気と接触している処理液110の圧力Pw(処理液の表面張力と被処理基板Wの被処理面の表面張力も含む)と大気圧Paとの関係を、Pw≒Paとすることにより、第1開口部101bの整流部材111を通じて被処理基板Wに供給され、被処理基板Wに接触した処理液110はウェット処理用ノズル100の外部に漏れることなく、排出管102へ排出される。このため、図7のウェット処理用ノズル100は、処理液110の使用量を大幅に削減することができる。
また、図7に示すウェット処理用ノズル100では、被処理基板Wを洗浄する際、処理領域105に処理液110を供給した状態で上記超音波振動子本体108により超音波振動を付与し、処理液110と共働して被処理基板Wを洗浄することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図7に示すウェット処理用ノズル100では、処理液110を供給しながら被処理基板Wのウェット処理を行っている際に、処理領域105に処理液110が供給されなくなる問題が生じる場合があることが判明した。これは、ウェット処理用ノズル100では、板材を曲げ加工することで連結部103の側板107を、振動板106の両端から立ち上がるように形成しているため、連結部103の底部両端の角部に、曲面部107Rが形成されることに起因すると本発明者は考えた。すなわち、このような曲面部107Rが存在すると、整流部材111の下面から被処理基板Wに向けて供給される処理液110に同伴される微細な気泡が、整流部材111と曲面部107Rとにより形成される断面略くさび状の溝101A内に滞留し、この気泡がウェット処理の時間経過とともに大きくなる。そして、この気泡が被処理基板Wへ到達する大きさになると、この気泡により部分的あるいは全体的に、処理領域105における処理液110の流れが遮断される。ウェット処理装置100は、排出通路102に接続された減圧ポンプにより処理液110の圧力制御を行っているため、処理領域105内で処理液110が分断されると、処理液110を第1開口部101bから処理領域105へ引き込む力が弱くなり、処理液110の供給が停止される。そして、処理液110の供給が停止されると、洗浄能力が低下し、被処理基板Wの洗浄が不十分なものとなる。
【0007】
従って本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、運転中に安定して処理液を供給/回収することができ、かつ処理液の導入側から排出側への処理液の流れを均一に維持することができるウェット処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のウェット処理装置は、被処理物に対向する面に、該被処理物に処理液を導入する処理液導入部と、前記被処理物から処理液を回収する処理液回収部と、これら処理液導入部及び処理液回収部とを連結する連結部とを有するノズルを備えるウェット処理装置であって、前記連結部の被処理物側の面と、前記処理液導入部の被処理物側の面と、前記処理液回収部の被処理物側の面とが同一の基板から形成され、処理液が導入される複数の処理液導入口と、複数の処理液回収口が、前記基板を貫通してそれぞれ形成されてなり、前記基板と、該基板の被処理物と反対側の面に対向して配設された支持板とにより挟持された中空の隔壁部材により前記処理液導入部及び処理液回収部が形成されており、前記隔壁部材の各中空部は、前記複数の処理液導入口及び前記複数の処理液回収口より前記被処理物に対向する面から見た断面積が大きく形成されて処理液を貯溜可能にするとともに、前記の各中空部と、前記複数の処理液導入口及び前記複数の処理液回収口とがそれぞれ接続されて前記処理液の流れを均一にするよう前記処理液の流路が形成されてなり、前記隔壁部材は、疎水性材料で形成されており、前記隔壁部材の周縁部が前記基板の外周側を取り囲んで前記基板の被処理基板と対向する面と同一面を形成していることを特徴とする。
【0009】
本発明のウェット処理装置は、処理液導入口から処理液を被処理物に供給し、被処理物のウェット処理に供された処理液を前記処理液回収口から回収する構成のウェット処理装置である。つまり、ノズルと被処理物とに挟まれ、処理液導入口から処理液回収口に到る領域が、処理液が流動されて被処理物のウェット処理が行われる処理領域とされている。そして、本発明のウェット処理装置は、処理液導入部と処理液回収部の被処理物側の面と、前記連結部の被処理物側の面とが面一に形成されていることで、前記処理領域において、処理液導入口から処理液回収口に到る経路中に気泡が滞留する場所が形成されない構造を実現している。従って、本発明のウェット処理装置は、上述の従来のウェット処理用ノズル100のように、処理領域105内で気泡が成長して処理液の流れを遮断することがなく、処理領域における処理液の流れを安定に維持することができる。
【0011】
また、前記ノズルの被処理物と対向する側に基板を配し、この基板を貫通させて処理液導入口と、処理液回収口を形成することで、処理液導入口から処理液回収口に到る処理領域が、前記基板の被処理物側の面と、被処理物とに挟まれた領域となるので、前記ノズルの処理領域側の面をより面一に形成することが可能となり、これにより処理液導入口から導入された処理液に同伴される気泡の処理領域内での滞留をさらに効果的に防止することができる。
【0013】
また、上記基板上に設けられた中空の隔壁部材により処理液導入部と処理液回収部とが形成され、この中空部に処理液を貯溜可能とされていることで、この中空部に接続された処理液導入口への処理液の供給、あるいは処理液回収口からの処理液の回収における処理液流量をこの中空部での貯溜により調整することができ、処理液の流れを均一にすることができる。さらには、上述のように基板と隔壁部材と支持板とを基本構造とすることで、構造を簡素化してノズルの製造コストを低減するとともに、メンテナンスが容易でトラブルの少ないノズルを実現することができる。また、被処理物と対向する面を、前記基板の一面側で構成することで、処理液に同伴される気泡の処理領域内での滞留を防止できるのは勿論である。
【0014】
次に、本発明のウェット処理装置は、前記連結部に、該連結部と前記被処理物との間の処理液に振動を付与するための振動付与手段が設けられた構成とすることもできる。
【0015】
このような構成とすることで、例えば本発明のウェット処理装置を洗浄装置として用いる場合には、上記振動付与手段により処理液(洗浄液)に与えられた振動による付着物の除去効果により洗浄効率を高めることができる。また、この振動付与手段は前記ノズルに対して着脱可能とされていてもよく、このような構成とすれば例えば振動周波数の異なる他の振動付与手段や、光照射手段と容易に交換することができ、ウェット処理装置の汎用性を高めることができる。
【0016】
次に、本発明のウェット処理装置は、前記連結部の前記被処理物側の面が、紫外線を透過する部材で形成されており、前記連結部に、前記被処理物に向けて紫外線を照射するための紫外線照射手段が設けられた構成とすることもできる。
【0017】
このような構成とすることで、処理液中にオゾンを発生させて被処理物をオゾン処理したり、処理液の殺菌を行うことができるウェット処理装置を実現することができる。また、この紫外線照射手段も、上記振動付与手段と同様に前記ノズルに対して着脱可能とすることができるのは勿論である。
【0018】
次に、本発明のウェット処理装置においては、前記連結部と前記支持板と、前記隔壁部材とに囲まれる空間に紫外線照射手段が収納されており、前記空間の内部を不活性ガスと置換するためのガス置換手段が設けられていてもよい。
【0019】
このような構成とすることで、紫外線照射手段から照射された紫外線が周囲の酸素に吸収されて減衰するのを防止することができる。従って、本構成によれば、連結部を透過して被処理物へ到達する紫外線量を増加させ、処理液中でのオゾンの発生効率、処理液の殺菌効率を高めることができる。
【0020】
次に、本発明のウェット処理装置においては、前記基板が親水性材料で形成されることが好ましい。このような構成とすることで、基板と接して流動する処理液と基板との親和性を高めることができるので、処理領域における処理液の流れをより円滑にすることができ、処理液の流れの均一性、制御性を高めることができる。
【0021】
次に、本発明のウェット処理装置においては、前記基板の被処理物側の面に、微細な凹凸形状が形成されていてもよい。このような構成とすることによっても、処理液の流れに対する基板表面の抵抗を低減することができ、処理液の流れをより円滑にし、処理液の流れの制御性を高めることができる。
【0022】
また、隔壁部材を疎水性材料で構成し、この隔壁部材の周縁部を、前記基板の外周側を取り囲んで前記基板の被処理基板と対向する面と同一面とすることで、
処理液導入口より外側への処理液の広がりを上記疏水性材料により規制することができるので、処理領域内に処理液を容易に閉じこめることができ、その結果処理液の流れの制御性を高めることができる。
【0023】
また、上記処理液導入口側と同様に、疎水性材料からなる隔壁部材を配置することで、処理液回収口側においても処理液を処理領域内に閉じ込め易くなり、処理液の流れの制御性を高めることができる。
【0024】
次に、本発明のウェット処理装置は、前記ノズルと、前記被処理物とを、互いの間隔を一定に保ちつつ相対移動させる、ノズル又は被処理物の移動手段を備える構成とすることができる。このような構成とすることで、被処理物の被処理面上で上記ノズルを移動させながら被処理物のウェット処理を行うことが可能となり、より作業効率に優れたウェット処理装置を実現することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【0026】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態である洗浄装置(ウェット処理装置)の全体構成を模式的に示す斜視構成図であり、図2は図1に示すB−B’線に沿う断面構造を示す図である。また、図3は、図1,2に示す洗浄用ノズル1を被処理基板W側から見た平面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の洗浄装置は、洗浄用ノズル1に対して被処理物である被処理基板Wを移動方向Aに移動させる移動手段(図示せず)とから概略構成されている。
【0027】
図1〜図3に示す洗浄用ノズル1は、平板状の基板(連結部)2と、この基板2の外周を取り囲んで基板2上に配設された隔壁部材11と、隔壁部材11上に配設された支持板7と、基板2の被処理基板Wと反対側の面に設けられた振動付与手段13とを備えて構成されている。
基板2は、被処理基板Wに施される洗浄処理の種類に応じてステンレス鋼等の金属基板や、石英や、ガラス基板等で構成されている。図2及び図3に示すように、この基板2は洗浄用ノズル1において被処理基板Wと対向する面を形成する部材であり、その両側の長辺端に沿って複数の処理液導入口16及び処理液回収口17が形成されている。より詳細には、基板2の被処理基板Wと反対側の面に、その両側の長辺端に沿って平面視長方形状の溝部2A及び2Bが刻設されており、この溝部2Aの底面から被処理基板W側へ貫通して複数の処理液導入口16が形成されており、溝部2Bの底面から被処理基板W側へ貫通して複数の処理液回収口17が形成されている。本実施形態の洗浄用ノズル1では、処理液導入口16を介して処理液(洗浄用処理液)10を被処理基板Wへ供給し、処理液回収口17を介して洗浄液10を被処理基板Wから回収するようになっている。この処理液導入口16と処理液回収口17との間の、基板2と被処理基板Wとに挟まれる領域が、本実施形態の洗浄装置における処理領域5とされており、この処理領域5に接している被処理基板Wの表面が、洗浄(ウェット処理)に供されるようになっている。
【0028】
上記処理液導入口16及び処理液回収口17は、それぞれ所定の間隔や孔径を有して形成され、被処理基板Wの幅方向(基板2の長手方向)において洗浄液10を均一に供給し、また回収できるようになっている。図3では、一例として同一の孔径の15個の処理液導入口16(処理液回収口17)を、溝部2A(溝部2B)の長さ方向に沿って等間隔で配列形成した例を示したが、これらの孔径や間隔、形状に限定されるものではなく、これら処理液導入口16、処理液回収口17の配列方向(基板2長手方向)における処理液10の流量を均一にできるならば、任意の形状や配列間隔とすることができる。
【0029】
上記基板2の少なくとも被処理基板W側の面は、親水性とされていることが好ましく、基板2を貫通して形成されている処理液導入口16及び処理液回収口17の内面側も親水性とされることが好ましい。処理領域5を構成する基板2の表面を親水性とすることで、処理領域5における処理液10の流れを円滑にし、その制御性を向上させることができる。また、処理液導入口16及び処理液回収口17の内面側を親水性とすることで、処理液10の導入と回収も円滑に行うことができ、より処理液10の流れを安定なものとすることができる。
【0030】
基板2上に設けられた隔壁部材11は、図2,3に示すように平面視略額縁状であり、その周縁部の一部が、基板2の外周側に突出されるとともに、その周縁部の被処理基板W側の面が、基板2の被処理基板W側の面と面一とされている。すなわち、換言するならば、額縁状の隔壁部材11の被処理基板W側の内周に沿って形成された段差部に、基板2が嵌合されて構成されている。隔壁部材11には、その両長辺に沿って隔壁部材11の厚さ方向に貫通して中空部11A、11Bがそれぞれ形成されており、これらの中空部11A、11Bは、基板2に形成された平面視長方形状の溝部2A、2Bと対応する位置に、それぞれ溝部2A、2Bとほぼ同じ平面形状で形成され、中空部11Aと溝部2A、中空部11Bと溝部2Bとがそれぞれ連通されている。そして、中空部11A及び処理液導入口16を含む部分が処理液導入部3とされ、中空部11B及び処理液回収口17を含む部分が処理液回収部4とされている。これら中空部11A、11Bには、処理液10を貯溜できるようになっており、処理液導入部3においては処理液導入口16への処理液10の供給をより均一にすることができ、また処理液回収部4においては、被処理基板Wからの処理液10の回収をより均一にすることができる。
【0031】
上記隔壁部材11は、例えばテフロン(登録商標)などの疎水性材料で構成することが好ましい。隔壁部材11を疏水性材料とすることで、基板2の外周側を取り囲み被処理基板Wと対向する隔壁部材11の内側の領域(処理領域5))に、処理液10を閉じ込めやすくなるので、処理領域5における処理液10の流れの制御性を高めることができ、より安定に処理液10を流動させ易くなる。また、処理領域5の外側へ流出する処理液10の量を抑えることができるので、処理液10の使用量を低減できるほか、処理液10に取り込まれたパーティクルの再付着も抑制することができる。
【0032】
隔壁部材11の図2上側には、支持板7が設けられており、この支持板7の長手方向中央部には、処理液導入管7A及び処理液回収管7Bが、隔壁部材11側と反対方向(図示上方)に延設されており、これら処理液導入管7Aの内部及び処理液回収管7Bの内部は、支持板7を貫通し、支持板7の反対側と連通されている。そして、処理液導入管7Aの支持板7側は、中空部11Aの上方に配置されて処理液導入管7Aの内部と中空部11Aとが連通され、処理液回収管7Bの支持板7側は中空部11Bの上側に配置されて処理液回収管7Bの内部と中空部11Bとが連通されている。
【0033】
このように、本実施形態の洗浄用ノズル1では、処理液導入管7Aから、中空部11A及び溝部2Aを経由して処理液導入口16に到る経路を通って処理液10が被処理基板Wへ導入されるようになっており、処理液回収口17から、溝部2B及び中空部11Bを経由して処理液回収管7Bに到る経路を通って処理液10が被処理基板Wから回収されるとともに外部に排出されるようになっている。
【0034】
図2に示す隔壁部材11と基板2、及び隔壁部材11と支持板7との接合面は、中空部11A,11B内を流動する処理液10の漏洩を防止するために、シール材(図示せず)などにより封止されている。接合面の封止は、処理液10がこれらの接合面を介して外部へ漏洩しないようにできれば、特にその材料や構造に制限はなく、例えばこれらの接合面にOリングを設けても良く、あるいは接合面に接着剤などを塗布することで封止しても良い。
【0035】
本実施形態の洗浄用ノズル1では、基板2と、支持板7と、隔壁部材11とに囲まれた空間S内に、処理液10に振動を付与するための振動付与手段13が収納されており、その一面側は、基板2の内面側に接合されている。また、振動付与手段13を駆動、制御するためのケーブル18が振動付与手段13に接続されており、このケーブル18は支持板7の端部側で支持板7を貫通して洗浄用ノズル1の外側へ導出され、図示しない駆動制御部に接続されている。この振動付与手段としては、振動周波数0.7〜1.5MHz程度の超音波を発生する超音波振動子や、振動周波数28〜60kHz程度の比較的低周波の超音波を発生するボルト締めランジュバン型振動子などを用いることができ、被洗浄基板Wの種類や、洗浄目的に応じて適宜最適な周波数のものを選択すればよい。
【0036】
本実施形態の洗浄用ノズル1では、支持板7の処理液回収管7Bに図示しない圧力制御部が設けられている。この圧力制御部は、処理液導入口16から供給され、被処理基板Wに接触した処理液10が、洗浄処理後に処理液回収口17に回収されるように処理液導入口16側の大気と接触している処理液10の圧力(処理液の表面張力と被処理基板表面の表面張力も含む)と大気圧との均衡がとれるようにするものである。より具体的には、この圧力制御部は、処理液回収管7Bに接続された減圧ポンプにより構成することができ、この減圧ポンプにより処理液回収管7B内の処理液10を吸引する力を制御することで、上記大気圧との均衡をとるようになっている。このようにして、処理領域5内へ導入された処理液10は、処理領域5の外側へ漏れることなく、処理液回収口17へ回収される。つまり、被処理基板Wへ導入された処理液10は、処理領域5内の被処理基板W表面以外の領域に触れることなく、処理液回収部4へ回収されるようになっている。
【0037】
以上の構成の本実施形態の洗浄用ノズル1は、被処理基板Wと対向する面に基板2が配置され、この基板2を貫通して処理液導入口16及び処理液回収口17が形成されているので、処理液導入口16から処理液回収口17に到る処理領域5と接する面が、基板2の一面内とされている。すなわち、処理液導入口16の被処理基板W側の端部と、基板2の被処理基板W側の面と、処理液回収口17の被処理基板W側の端部とが、面一に形成されている。このような構造とされていることで、処理液10に同伴されて処理領域5内へ気泡が混入した場合に、この気泡が滞留し得る位置を無くし、気泡の滞留による処理液10の流れの遮断が起こらないようになっている。従って、本実施形態の洗浄用ノズル1及び洗浄装置によれば、処理領域5内での処理液10の流れを安定に維持することができ、被処理基板Wをムラ無く、均一に洗浄することが可能である。
【0038】
また、上記構成の洗浄用ノズル1において、処理領域5に処理液10を供給した状態で振動付与手段13から振動を付与すれば、処理液10とこの振動とを共働させて被処理基板Wを洗浄することができ、洗浄効率をより高めることができる。
【0039】
また、図2では、被処理基板Wの一面側にのみ洗浄用ノズル1を配した場合について示したが、本実施形態に係る洗浄用ノズル1は、図4に示すように被処理基板Wの両面に配して使用することができる。図4に示す洗浄用ノズルの構成は図2と同様であるのでその説明は省略する。
図4に示すように、洗浄用ノズル1を被処理基板Wの両側に配置することで、被処理基板Wの両面の洗浄を一度に行うことができ、効率よく洗浄処理を行えるのに加え、両面を同時に洗浄処理することで、洗浄後の被処理基板Wの汚染を最小限に抑えることができる。
【0040】
図4に示すように、洗浄用ノズル1を被処理基板Wの両面に配置する場合には、被処理基板Wの下面側に配置される洗浄用ノズル1の隔壁部材11が、基板2の被処理基板W側の表面よりも、被処理基板W側へ若干突出するように形成しても良い。このような構成とすれば、被処理基板Wの上側に配置された洗浄用ノズルに比して、処理液10を処理領域5内へ保持するのが困難である下側の洗浄用ノズルにおいても、容易に処理領域5内に処理液10を閉じ込めることができ、処理液10の流れの安定性をより高めることができる。
【0041】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態である洗浄装置(ウェット処理装置)について、図5を参照して以下に説明する。図5は、本実施形態の洗浄用ノズル20の断面構造を示す図である。この図に示す洗浄用ノズル20が、図2に示す洗浄用ノズル1と異なる点は、基板22が紫外線を透過する材料で構成されており、この基板22と、支持板7と、隔壁部材11とに囲まれる空間Sに、紫外線照射手段23が収納されており、前記空間S内にその一端が挿入されたガス導入管25及びガス排出管26とが設けられている点である。
尚、上記本実施形態の洗浄用ノズル20の特徴点以外の構成は、図2に示す第1の実施形態と同様であるので、図2に示すものと同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0042】
上記基板22としては、紫外線を透過し得る材料で構成されていれば、問題なく適用することができ、例えば石英などをその構成材料として用いることができる。また、上記第1の実施形態に係る基板2と同様に、処理領域5内における処理液10の流れの制御性を高めるために、基板22の被処理基板W側の面は、親水性とされることが好ましい。
【0043】
本実施形態の洗浄用ノズル20においては、紫外線照射手段23が設けられていることで、この紫外線照射手段23から照射された紫外線により、処理液10及び被処理基板W表面からの不純物の除去、殺菌、あるいは処理液10内にオゾンを発生させて被処理基板Wをオゾン処理することができるようになっている。また、この紫外線照射手段23を駆動、制御するための図示しない駆動制御部がケーブル18を介して接続されている。
【0044】
ガス導入管25及びガス排出管26は、前記空間S内のガスを不活性ガスに置換するためのガス置換手段を構成している。すなわち、ガス導入管25の他端側に接続された図示しない不活性ガス供給源から、このガス導入管25を介して空間S内に導入するとともに、ガス排出管26から空間S内のガスを排出することで、空間S内の雰囲気を不活性ガスと置換し、紫外線照射手段23から照射された紫外線が、空間S内の酸素に吸収されて減衰し、被処理基板Wあるいは処理液10へ照射される紫外線量が低下しないようになっている。従って、このようにガス置換手段を備えた本実施形態の洗浄用ノズル20では、紫外線を効率良く処理液10あるいは被処理基板Wに照射することができ、効率良く不純物の除去や殺菌を行うことができるとともに、処理液中にオゾンを発生させる場合には、十分なオゾン発生量が得られるようになっている。
【0045】
本実施形態の洗浄用ノズル20においては、空間S内のガスの置換を行うようになっているので、空間Sは外気と遮断可能な構造とされていることが好ましい。空間Sを外気と遮断すれば、空間S内へ導入された不活性ガスが外部へ漏れることが無く、また外気が空間S内へ混入することもないので、所定量の不活性ガスを空間S内へ供給し、ガスの置換が完了した時点で不活性ガスの供給を停止することができ、不活性ガスの使用量を低減することができるので経済的である。
【0046】
また、図5に示す本実施形態の洗浄用ノズル20においては、処理液導入口16から被処理基板Wへ処理液10を供給し、処理領域5内を流動させて被処理基板Wを洗浄し、洗浄後の処理液10を処理液回収口17へ回収するのは、上記第1の実施形態と同様であり、処理領域5内における処理液10の流れを安定に維持することができ、効率よく被処理基板Wの洗浄を行うことができるのは同様である。
また、図5に示す2基の洗浄用ノズル1と同様に、被処理基板Wの両面側に洗浄用ノズル20を配し、被処理基板Wの両面を同時に洗浄する構成としても良いのは勿論である。
【0047】
(第3の実施形態)
次に、上記のいずれかの実施形態のウェット処理装置を備えた洗浄装置の一例について、図6を参照して説明する。図6は、本実施形態の洗浄装置51の概略構成を示す図であって、例えば被処理基板として数百mm角程度の大型のガラス基板(以下、単に基板と言う。)を枚葉洗浄するための装置である。
図中符号52は洗浄部、53はステージ(基板保持手段)、54〜56、89は洗浄用ノズル、57は基板搬送ロボット、58はローダカセット、59はアンローダカセット、60は水素水・オゾン水生成部、61は処理液再生部、Wはガラス基板(被処理物)である。
【0048】
図に示すように、装置上面中央が洗浄部52とされており、基板Wを保持するステージ53が設けられている。ステージ53には、基板Wの形状に合致した矩形の段部が設けられ、この段部上に基板Wが嵌め込まれて、基板Wの表面とステージ53の表面が面一状態でステージ53に保持されるようになっている。また、段部の下方には空間部が形成され、この空間部にはステージ53の下方から基板昇降用シャフト(図示略)が突出している。基板昇降用シャフトの下端にはシリンダ等のシャフト駆動源(図示略)が設けられ、基板搬送ロボット57による基板Wの受け渡しの際にシリンダの作動により上記基板昇降用シャフトが上下動し、シャフトの上下動に伴って基板Wが上昇又は下降するようになっている。
【0049】
ステージ53を挟んで対向する位置に一対のラックベース62が設けられ、これらラックベース62間に洗浄用ノズル54,55,56,89が架設されている。洗浄用ノズルは並列配置された4本のノズルからなり、各洗浄用ノズル54,55,56,89が異なる洗浄方法により洗浄を行うものとなっている。本実施形態の場合、これら4本のノズルは基板にオゾンを供給するとともに紫外線ランプ63から紫外線を照射することによって主に有機物を分解除去する紫外線洗浄用ノズル54、オゾン水を供給しつつ超音波振動子本体48により超音波振動を付与して洗浄する水素水超音波洗浄用ノズル56、純水を供給してリンス洗浄を行う純水リンス洗浄用ノズル89である。
【0050】
各洗浄用ノズル54,55,56,89は、プッシュ・プル型ノズル(省液型ノズル)と呼ばれるものである。また、これら4本のノズルのうちオゾン水超音波洗浄用ノズル55と、水素水超音波洗浄用ノズル56は、図1〜図3を用いて説明した洗浄用ノズルと同様の構成のもの、あるいは1本の洗浄用ノズルにつき、図1〜図3を用いて説明したいずれかの洗浄用ノズルが複数設けられたものである。ただし、ここでは図示の都合上、超音波振動子本体48のみを図示し、処理液導入部、処理液回収部等に区分した図示は省略する。また、洗浄用ノズル54は、超音波振動子本体48に代えて紫外線ランプ63が設けられた以外は上記実施形態の洗浄用ノズルと略同様の構成であり、洗浄用ノズル89は、超音波振動子本体48が設けられていない以外は、上記実施形態の洗浄用ノズルと略同様の構成である。ただし、ここでは図示の都合上処理液導入部、処理液回収部等に区分した図示は省略する。
この洗浄装置51では、上記4本の洗浄用ノズルが基板Wの上方で基板Wとの間隔を一定に保ちながらラックベース62に沿って順次移動することにより、基板Wの被洗浄面全域(被処理面全域)が4種類の洗浄方法により洗浄される構成となっている。
【0051】
各洗浄用ノズルの移動手段(ノズル・被処理物相対移動手段)としては、各ラックベース62上のリニアガイドに沿って水平移動可能とされたスライダがそれぞれ設けられ、各スライダの上面に支柱がそれぞれ立設され、これら支柱に各洗浄用ノズル54,55,56,89の両端部が固定されている。各スライダ上にはモータ等の駆動源が設置されており、各スライダがラックベース62上を自走する構成となっている。そして、装置の制御部(図示略)から供給される制御信号により各スライダ上のモータがそれぞれ作動することによって、各洗浄用ノズル54,55,56,89が個別に水平移動する構成となっている。また、上記支柱にはシリンダ(図示略)等の駆動源が設けられ、支柱が上下動することにより各洗浄用ノズル54,55,56,89の高さ、すなわち各洗浄用ノズル54,55,56,89と基板Wとの間隔がそれぞれ調整可能となっている。
【0052】
洗浄部52の側方に、水素水・オゾン水生成部60と処理液再生部61とが設けられている。水素水、オゾン水生成部60には、水素水製造装置64とオゾン水製造装置65とが組み込まれている。いずれの処理液も、純水中に水素ガスやオゾンガスを溶解させることによって生成することができる。そして、水素水製造装置64で生成された水素水が、水素水供給配管66の途中に設けられた送液ポンプ67により水素水超音波洗浄用ノズル56に供給されるようになっている。
同様に、オゾン水製造装置65で生成されたオゾン水が、オゾン水供給配管68の途中に設けられた送液ポンプ69によりオゾン水超音波洗浄用ノズル55に供給されるようになっている。尚、純水リンス洗浄用ノズル89には製造ライン内の純水供給装置(図示略)から純水が供給されるようになっている。
【0053】
また、処理液再生部61には、使用後の処理液中に含まれたパーティクルや異物を除去するためのフィルタ70,71が設けられている。水素水中のパーティクルを除去するための水素水用フィルタ70と、オゾン水中のパーティクルを除去するためのオゾン水用フィルタ71が別系統に設けられている。すなわち、水素水超音波洗浄用ノズル56の排出口から排出された使用後の水素水(排出液)は、水素水回収配管72の途中に設けられた送液ポンプ73により水素水用フィルタ70に回収されるようになっている。同様に、オゾン水超音波洗浄用ノズル55の排出口から排出された使用後のオゾン水(排出液)は、オゾン水回収配管74の途中に設けられた送液ポンプ75によりオゾン水用フィルタ71に回収されるようになっている。
【0054】
そして、水素水用フィルタ70を通した後の水素水は、再生水素水供給配管76の途中に設けられた送液ポンプ77により水素水超音波洗浄用ノズル56に供給されるようになっている。同様に、オゾン水用フィルタ71を通した後のオゾン水は、再生オゾン水供給配管78の途中に設けられた送液ポンプ79によりオゾン水超音波洗浄用ノズル55に供給されるようになっている。また、水素水供給配管66と再生水素水供給配管76は水素水超音波洗浄用ノズル56の手前で接続され、弁80によって水素水超音波洗浄用ノズル56に新しい水素水を導入するか、再生水素水を導入するかを切り換え可能になっている。同様に、オゾン水供給配管68と再生オゾン水供給配管78は、オゾン水超音波洗浄用ノズル55に新しいオゾン水を導入するか、再生オゾン水を導入するかを切り換え可能となっている。尚、各フィルタ70,71を通した後の水素水やオゾン水は、パーティクルが除去されてはいるものの、液中気体含有濃度が低下しているため、配管を通じて再度水素水製造装置64やオゾン水製造装置65に戻し、水素ガスやオゾンガスを補充するようにしてもよい。
【0055】
洗浄部62の側方に、ローダカセット58,アンローダカセット59が着脱可能に設けられている。これら2つのカセット58,59は、複数枚の基板Wが収納可能な同一の形状のものであり、ローダカセット58に洗浄前(ウェット処理前)の基板Wを収容し、アンローダカセット59には洗浄済(ウェット処理後)の基板Wが収容される。そして、洗浄部52とローダカセット58,アンローダカセット59の中間の位置に基板搬送ロボット57が設置されている。基板搬送ロボット57は、その上部に伸縮自在のリンク機構を有するアーム82を有し、アーム82は回転可能かつ昇降可能となっており、アーム82の先端部で基板Wを支持、搬送するようになっている。
【0056】
上記構成の洗浄装置51は、例えば洗浄用ノズル54,55,56,89と基板Wとの間隔、洗浄用ノズルの移動速度、処理液の流量など、種々の洗浄条件をオペレータが設定する他は、各部の動作が制御部により制御されており、自動運転する構成となっている。従って、この洗浄装置51を使用する際には、洗浄前の基板Wをローダカセット58にセットし、オペレータがスタートスイッチを操作すれば、基板搬送ロボット57によりローダカセット58からステージ53上に基板Wが搬送され、ステージ53上で各洗浄用ノズル54,55,56,89により紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄が順次自動的に行われ、洗浄後、基板搬送ロボット57によりアンローダカセット59に収容される。
【0057】
本実施形態の洗浄装置51においては、本発明の実施形態の洗浄用ノズル55,56と、上記のノズル・被処理物相対移動手段とを備えたことにより、上記本実施形態の洗浄用ノズルの利点を有したまま基板Wの被洗浄面全域を洗浄することができる。また本実施形態の洗浄装置51は、4本の洗浄用ノズル54,55,56,89の各々が、紫外線洗浄、オゾン水超音波洗浄、水素水超音波洗浄、リンス洗浄といった異なる洗浄方法により洗浄処理する構成であるため、本装置1台で種々の洗浄方法を実施することができる。
【0058】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のウェット処理装置は、前記連結部の被処理物側の面と、前記処理液導入部の被処理物側の面と、前記処理液回収部の被処理物側の面とが面一に形成され、前記処理液導入部の前記連結部と面一にされた部分に、処理液が導入される処理液導入口が形成され、前記処理液回収部の前記連結部と面一にされた部分に処理液回収口が形成されてなる構成としたことで、処理液導入口から処理液回収口に到る処理領域中に、処理液に同伴されて処理領域に混入した気泡が滞留しないようにすることができる。従って、本発明のウェット処理装置によれば、処理領域における処理液の流れを安定に維持することができ、効率よく被処理物のウェット処理が可能である。
【0059】
次に、本発明のウェット処理装置において、前記連結部の被処理物側の面と、前記処理液導入部の被処理物側の面と、前記処理液回収部の被処理物側の面とが、同一の基板から形成され、前記処理液導入口と、前記処理液回収口が、前記基板を貫通して形成された構成とするならば、処理液導入口から処理液回収口に到る処理液の流路が、基板の一面と被処理物とにより構成されるので、ノズル側において処理液に同伴された気泡が滞留し得る場所が形成されることが無く、より処理液の流れを安定に維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の第1の実施形態の洗浄装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】 図2は、図1に示すB−B’線に沿う断面図である。
【図3】 図3は、図2に示す洗浄用ノズル1を被洗浄基板側から見た平面図である。
【図4】 図4は、本発明の第1の実施形態の洗浄装置の他の適用例を示す断面図である。
【図5】 図5は、本発明の第2の実施形態の洗浄装置の断面構造を示す図である。
【図6】 図6は、本発明の第3の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図7】 図7は、従来の洗浄装置の一例における断面構造を示す図である。
【符号の説明】
1,20 洗浄用ノズル
2,22 基板(連結部)
3 処理液導入部
4 処理液回収部
7 支持板
11 隔壁部材
11A,11B 中空部
16 処理液導入口
17 処理液回収口
13 振動付与手段
23 紫外線照射手段
25 ガス導入管(ガス置換手段)
26 ガス排出管(ガス置換手段)
Claims (7)
- 被処理物に対向する面に、該被処理物に処理液を導入する処理液導入部と、前記被処理物から処理液を回収する処理液回収部と、これら処理液導入部及び処理液回収部とを連結する連結部とを有するノズルを備えるウェット処理装置であって、
前記連結部の被処理物側の面と、前記処理液導入部の被処理物側の面と、前記処理液回収部の被処理物側の面とが同一の基板から形成され、処理液が導入される複数の処理液導入口と、複数の処理液回収口が、前記基板を貫通してそれぞれ形成されてなり、
前記基板と、該基板の被処理物と反対側の面に対向して配設された支持板とにより挟持された中空の隔壁部材により前記処理液導入部及び処理液回収部が形成されており、前記隔壁部材の各中空部は、前記複数の処理液導入口及び前記複数の処理液回収口より前記被処理物に対向する面から見た断面積が大きく形成されて処理液を貯溜可能にするとともに、前記の各中空部と、前記複数の処理液導入口及び前記複数の処理液回収口とがそれぞれ接続されて前記処理液の流れを均一にするよう前記処理液の流路が形成されてなり、
前記隔壁部材は、疎水性材料で形成されており、前記隔壁部材の周縁部が前記基板の外周側を取り囲んで前記基板の被処理基板と対向する面と同一面を形成していることを特徴とするウェット処理装置。 - 前記連結部に、該連結部と前記被処理物との間の処理液に振動を付与するための振動付与手段が設けられたことを特徴とする請求項1に記載のウェット処理装置。
- 前記連結部の前記被処理物側の面が、紫外線を透過する部材で形成されており、前記連結部に、前記被処理物に向けて紫外線を照射するための紫外線照射手段が設けられたことを特徴とする請求項1に記載のウェット処理装置。
- 前記連結部と前記支持板と、前記隔壁部材とに囲まれる空間に紫外線照射手段が収納されており、前記空間の内部を不活性ガスと置換するためのガス置換手段が設けられたことを特徴とする請求項1に記載のウェット処理装置。
- 前記基板が、親水性材料で形成されたことを特徴とする請求項1に記載のウェット処理装置。
- 前記基板の被処理物側の面に、微細な凹凸形状が形成されたことを特徴とする請求項1に記載のウェット処理装置。
- 前記ノズルと、前記被処理物とを、互いの間隔を一定に保ちつつ相対移動させる、ノズル又は被処理物の移動手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のウェット処理装置。
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