JPH0553241U - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄液採取管や採取用ポンプ等の配管を不要
にし、かつ薬液供給量制御手段の複雑な演算を簡素化す
る。 【構成】 基板Wの洗浄槽1に洗浄液供給管3を接続し、
洗浄液供給管3に複数種の薬液貯溜容器5_A〜5_Cを連通し
て、その洗浄液供給管3内で純水Wと薬液Q_A〜Q_Cとを調合
して洗浄槽1内へアンモニア過水洗浄液又は塩酸過水洗
浄液を供給する。洗浄液供給管3に透過光測定手段100と
して紫外光検出部13及び赤外光検出部14とを付設し、洗
浄液2を洗浄槽1内へ供給する途中で、紫外光検出手部13
で洗浄液2中の過酸化水素水の濃度を検出するととも
に、赤外光検出部14で洗浄液2中のアンモニア水の濃度
又は塩酸の濃度を検出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、基板の洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の装置としては従来より、例えば特開昭６１−２８１５３２号公報に開 示されたものが知られている。 それは図１０に示すように、洗浄液２中に基板Ｗを浸漬してその表面を洗浄す る洗浄槽１０１と、各薬液供給管１０６及び各薬液導入弁１０９を介して洗浄槽 １０１にそれぞれ連通され、アンモニア水Ｑ_Aを貯溜した容器１０５_A及び過酸化 水素水Ｑ_Bを貯溜した容器１０５_Bと、洗浄槽１０１から採取した洗浄液２中の薬 液濃度を測定して薬液導入弁１０９を制御する薬液供給量制御手段１１０とを具 備して成る。

【０００３】 上記薬液供給量制御手段１１０は、マイクロコンピュータ１１１及びインター フェイス１１２と、それぞれ洗浄液採取管１０３の前段透過光測定部１０３ａに 付設された紫外光検出手段１１３Ａ及び後段の透過光測定部１０３ｂに付設され た紫外光検出手段１１３Ｂと、弁駆動回路１１４とを具備して成り、上記２つの 紫外光検出手段で洗浄液２の吸光度を測定して、洗浄液２中の過酸化水素水の濃 度とアンモニア水の濃度を検出し得るように構成されている。 なお、符号１０５_Cは塩酸Ｑ_Cを貯溜した容器、１０５_Dは純水を貯溜した容器 であり、洗浄液２中の水素イオン濃度がＰＨ４以下に成るように、塩酸Ｑ_Cを後段 の透過光測定部１０３ｂに供給するように構成されている。

【０００４】 この従来技術は、水溶液中にアンモニアと過酸化水素とが共存する場合に、以 下の手法により洗浄液中の過酸化水素水の濃度とアンモニア水の濃度を検出し得 るようにしたものである。 ３００nm付近の吸光度を測定して過酸化水素による酸素濃度のみを独立に測定 しようとする場合、上記水溶液の酸素濃度は水素イオン濃度の影響を受ける。 一方、この水溶液に過剰の酸を添加して、常に水溶液の水素イオン濃度をＰＨ ４以下にしておくと、アンモニア濃度に関係なく一定の紫外光領域の吸光度を示 す。 つまり、過酸化水素水の濃度は、水溶液の水素イオン濃度をＰＨ４以下にして おき、紫外光領域の吸光度を測定することにより求め、アンモニア水の濃度は、 酸を添加しないときと、酸を添加したときの紫外光領域の吸光度を測定すること により求める。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来技術では、過酸化水素水の濃度は、水溶液の水素イオン濃度をＰＨ４ 以下にしておき、紫外光領域の吸光度を測定することにより求め、アンモニア水 の濃度は、酸を添加しないときと、酸を添加したときの紫外光領域の吸光度を測 定することにより求める手法であるため、以下のような不都合がある。 洗浄液採取管１０３の前段透過光測定部１０３ａと後段の透過光測定部１０３ ｂとに、それぞれ紫外光検出手段１１３Ａ・１１３Ｂを必要とし、しかも、洗浄 液２中の水素イオン濃度がＰＨ４以下になるように、塩酸Ｑ_Cを後段の透過光測 定部１０３ｂに供給する必要がある。このため、洗浄液採取管１０３や採取用ポ ンプ１０８Ａ・１０８Ｂ等の配管が複雑化するうえ、上記薬液供給量制御手段１ １０の演算も複雑化する。 本考案はこのような事情を考慮してなされたもので、上記洗浄液採取管や採取 用ポンプ等の配管を不要にし、かつ薬液供給量制御手段の演算を簡素化すること を技術課題とする。

【０００６】

【考案の原理】

本考案者等は、水溶液中にアンモニアと過酸化水素とが共存する場合、又は水 溶液中に塩酸と過酸化水素とが共存する場合に、実験により赤外光で洗浄液中の アンモニア水の濃度又は塩酸の濃度を検出し得ることを知見して、上記課題を解 決するに至った。以下図２〜図８を参照しつつ、その基本原理について説明する。

【０００７】 図２は、アンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液の分光透過率を示すグラ フであり、この洗浄液の構成比率は、アンモニア水：過酸化水素水：純水＝１： １：１である。この図からアンモニア過水中のアンモニア水による赤外光の吸収 は、２２００nmで顕著に見られることが分かる。 図３は、塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の分光透過率を示すグラフであ り、この洗浄液の構成比率は、塩酸：過酸化水素水：純水＝１：１：１である。 この図から塩酸過水中の塩酸による赤外光の吸収は、１８２０nm付近と２１００ 〜２３００nmで顕著に見られることが分かる。

【０００８】 図４及び図５はアンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液のアンモニア水の 濃度と吸光度との関係を示すグラフであり、これらの図からアンモニア過水中の アンモニア濃度と赤外光の吸光度はリニアな関係があり、赤外光により濃度検出 が可能であることを示している。 なお、図４の洗浄液の構成比率は、アンモニア水：過酸化水素水：純水（変数 ）＝１：１：χであり、赤外光の波長は２２００nmである。また図５の洗浄液の 構成比率は、アンモニア水(変数)：過酸化水素水：純水＝χ：１：５０であり、 赤外光の波長は２２１０nmである。

【０００９】 図６及び図７は塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の塩酸の濃度と吸光度と の関係を示すグラフであり、これらの図から塩酸過水中の塩酸濃度と赤外光の吸 光度はリニアな関係があり、赤外光により濃度検出が可能であることを示してい る。 なお、図６の洗浄液の構成比率は、塩酸：過酸化水素水：純水(変数)＝１：１ ：χであり、赤外光の波長は１８２０nm及び２１８０nmである。また図７の洗浄 液の構成比率は、塩酸(変数)：過酸化水素水：純水＝χ：１：５０であり、赤外 光の波長は１８１０nm及び２２１０nmである。

【００１０】 図８はアンモニア水と過酸化水素とが共存する洗浄液の過酸化水素水の濃度と 吸光度との関係を示すグラフであり、これらの図からアンモニア過水中の過酸化 水素の濃度と紫外光の吸光度はリニアな関係があり、周知のように紫外光により 過酸化水素の濃度検出が可能であることを示している。 なお、この洗浄液の構成比率は、アンモニア水：過酸化水素水(変数)：純水＝ １：χ：５０であり、紫外光の波長は３００nm及び３１０nmである。

【００１１】 図９は塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の過酸化水素水の濃度と吸光度と の関係を示すグラフであり、これらの図から塩酸過水中の過酸化水素の濃度と紫 外光の吸光度はリニアな関係があり、上記と同様、紫外光により過酸化水素の濃 度検出が可能であることを示している。 なお、この洗浄液の構成比率は、塩酸：過酸化水素水(変数)：純水＝１：χ： ５０であり、紫外光の波長は３００nm及び３１０nmである。

【００１２】 以上のことから、水溶液中にアンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液の場 合、又は水溶液中に塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の場合に、紫外光で洗 浄液中の過酸化水素水の濃度を検出するとともに、赤外光で洗浄液中のアンモニ ア水の濃度又は塩酸の濃度を検出することができる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記知見に基づいてなされたもので、前記課題を解決するものとして 、以下のように構成される。 即ち、洗浄液中に基板を浸漬してその表面を洗浄する洗浄槽と、純水の主要通 路をなし、その通路内で純水と複数種の薬液とを調合して複数種の洗浄液を洗浄 槽内へ供給する洗浄液供給管と、各薬液供給管及び各薬液導入手段を介して洗浄 液供給管に連通された複数種の薬液貯溜容器と、各薬液導入手段を制御する薬液 供給量制御手段とを具備して成り、 上記複数種の薬液貯溜容器は、過酸化水素水を貯溜した容器と、少なくともア ンモニア水を貯溜した容器又は塩酸を貯溜した容器とから成り、 上記洗浄液供給管には純水を流通させ、この純水に上記過酸化水素水及びアン モニア水を供給してアンモニア過水洗浄液を調合し、又は上記純水に上記過酸化 水素水及び塩酸を供給して塩酸過水洗浄液を調合するように構成し、 上記薬液供給量制御手段は、洗浄液供給管に付設された透過光測定手段を備え 、前記透過光測定手段によって紫外光の吸光度を測定して前記複数種の洗浄液中 の過酸化水素水の濃度を検出するとともに、赤外光の吸光度を測定して前記複数 種の洗浄液中のアンモニア水の濃度又は塩酸の濃度を検出するように構成したこ とを特徴とするものである。

【００１４】

【作 用】

本考案では、洗浄液供給管内で純水と過酸化水素水及びアンモニア水を調合し てアンモニア過水洗浄液を作り、又は上記純水と上記過酸化水素水及び塩酸を調 合して塩酸過水洗浄液を作る。この洗浄液を洗浄槽内へ供給する途中で、上記透 過光測定手段により紫外光の吸光度を測定して上記洗浄液中の過酸化水素水の濃 度を独立に検出し、一方赤外光の吸光度を測定して洗浄液中のアンモニア水の濃 度又は塩酸の濃度を独立に検出する。この検出結果に基づき、薬液供給量制御手 段で各薬液導入手段を個別に制御する。これにより、従来例のような洗浄液採取 管や採取用ポンプ等の配管を不要にし、かつ従来例のような複雑な演算を簡素化 することができる。

【００１５】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいてさらに詳しく説明する。図１は本考案の 実施例に係る基板洗浄装置の概要図である。 この実施例は、洗浄液２中に基板Ｗを浸漬してその表面を洗浄する洗浄槽１と 、純水Ｄ_Wの主要通路をなし、その通路内で純水Ｄ_Wと複数種の薬液Ｑ_A〜Ｑ_Cとを 調合して複数種の洗浄液２を洗浄槽１内へ供給する洗浄液供給管３と、各薬液供 給管６_A〜６_C及び各薬液導入手段７_A〜７_Cを介して洗浄液供給管３に連通された 複数種の薬液貯溜容器５_A〜５_Cと、各薬液導入手段７_A〜７_Cを制御する薬液供給 量制御手段１０とを具備して成る。

【００１６】 上記洗浄槽１は石英ガラスで形成され、その下部に純水供給管３を接続して成 る。そして槽内は整流多孔板１ａで上下に仕切り、洗浄槽１の上部側壁を外側へ 向けて広がり形状をなすように形成して渦流の発生を防止し、かつ整流多孔板１ ａで処理液２を均一に上昇させてオーバーフローさせ、その上昇流でキャリア１ ７に収容した基板Ｗの表面を洗浄し、槽内の洗浄液２を迅速に交換し得るように 構成されている。なお、上記洗浄槽１は排液槽２０内に設けられ、オーバーフロ ーした洗浄液２は排液管２１を介して排液ドレン２２へ流下するように構成され ている。

【００１７】 洗浄液給液管３には、上流側に向けて順次ラインミキサー４と複数の薬液導入 弁９が付設され、純水Ｄ_Ｗを供給する純水の主要通路として構成され、かつ純水 Ｄ_Wと各薬液Ｑ_A〜Ｑ_Cとを調合して洗浄槽１に供給するように構成されている。 上記ラインミキサー４は、純水Ｄ_Ｗと薬液Ｑ_Ａ〜Ｑ_Cとを均一に混合するため のもので、このラインミキサー４に代えて他の混合器を用いても良く、管路が十 分に長ければかかる混合器を省くことも出来る。

【００１８】 各薬液導入手段７_A〜７_Cは、薬液Ｑ_Ａ〜Ｑ_Cを洗浄液給液管３へ圧送する圧送 ポンプ８と、各薬液給液管６_Ａ〜６_Cを開閉する薬液導入弁９とから成り、薬液 供給量制御手段１０により、圧送ポンプ８及び薬液導入弁９を選択的に開閉制御 して、所定の薬液Ｑ_Ａ〜Ｑ_Cを洗浄液給液管３へ圧送するように構成されている。 なお、各薬液導入手段７_A〜７_Cは、圧送ポンプ８と薬液導入弁９の少なくとも 一方のみで構成することもできる。 ここで、薬液貯溜容器６_Ａ〜６_C内の薬液は、Ｑ_Ａ＝ＮＨ₄ＯＨ、Ｑ_B＝Ｈ₂Ｏ₂ 、Ｑ_C＝Ｈｃｌである。

【００１９】 薬液供給量制御手段１０は、例えば図１に示すように、複数種の洗浄処理毎の 薬液供給量を設定入力する設定入力部１１と、洗浄液供給管３の透過光測定部３ ａに付設された紫外光検出部１３及び赤外光検出部１４とから構成される透過光 測定手段１００と、紫外光検出部１３及び赤外光検出部１４からの吸光度信号を 受けて薬液濃度を演算し、各圧送ポンプ８及び各薬液導入弁９に向けて制御信号 Ｉ_Ａ〜Ｉ_Cを出力する制御部１２とから成る。

【００２０】 ちなみに、本実施例では次のような洗浄プログラムを実行することができる。 ステップ１：純水＋Ｑ_Ａ＋Ｑ_B ステップ２：純水 ステップ３：純水＋Ｑ_Ｂ＋Ｑ_C ステップ４：純水（終了）

【００２１】 上記紫外光検出部１３は、紫外光を多く発光する光源１３ａと、紫外光のうち ３００nm近傍の光を感度領域とする受光素子１３ｂとを備え、また赤外光検出部 １４は、赤外光を多く発光する光源１４ａと、赤外光のうち２２００nm近傍の光 を感度領域とする受光素子１４ｂとを備える。 この紫外光検出部１３は、上記洗浄液供給管３の透過光測定部３ａ内を流れる 複数種の洗浄液２中の過酸化水素水の吸光度を検出し、赤外光検出部１４は、上 記洗浄液供給管３の透過光測定部３ａ内を流れる複数種の洗浄液２中のアンモニ ア水及び塩酸の吸光度を検出する。

【００２２】 上記制御部１２は、紫外光検出部１３及び赤外光検出部１４で検出した吸光度 に対応する各薬液濃度を演算し、あらかじめ入力された洗浄処理プログラム及び 設定入力された薬液濃度とを対比して過不足無く薬液を供給するため、各圧送ポ ンプ８及び各薬液導入弁９を駆動制御するように構成されている。

【００２３】 なお、上記実施例では洗浄槽１の下部に洗浄液供給管３を接続したものについ て例示したが、これに限らず洗浄槽１の上部の一側より洗浄液を供給して、他側 よりオーバーフローさせるようにしても良い。 また上記実施例では、透過光測定手段１００が、紫外光用の光源１３ａ及び受 光素子１３ｂから成る紫外光検出部１３と、赤外光用の光源１４ａ及び受光素子 １４ｂから成る赤外光検出部１４とにより構成されているものとして説明したが 、これには限らない。

【００２４】 例えば紫外光及び赤外光の両方の発光領域を有する光源であれば、単一の光源 を用いることもできる。 また、洗浄液中の過酸化水素水の濃度を測定するタイミングとアンモニア水又 は塩酸の濃度を測定するタイミングとを、あらかじめ測定プログラム等で峻別す ることにより、紫外光と赤外光との双方の感度領域を有する単一の受光素子を用 いて紫外光の吸光度と赤外光の吸光度とを独立に検出することもできる。

【００２５】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案では洗浄液供給管内で調合した洗浄液を 洗浄槽内へ供給する途中で、透過光測定手段により紫外光の吸光度を測定して上 記洗浄液中の過酸化水素水の濃度を独立に検出し、一方赤外光の吸光度を測定し て洗浄液中のアンモニア水の濃度又は塩酸の濃度を独立に検出し、この検出結果 に基づき、薬液供給量制御手段で各薬液導入手段を個別に制御するように構成し たので、従来例のような洗浄液採取管や採取用ポンプ等の配管を不要にし、かつ 従来例のような複雑な演算を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る基板洗浄装置の概要図で
ある。

【図２】アンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液の
分光透過率を示すグラフである。

【図３】塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の分光透
過率を示すグラフである。

【図４】アンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液の
アンモニア濃度と吸光度の関係を示すグラフ図である。

【図５】アンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液の
アンモニア濃度と吸光度の関係を示すグラフである。

【図６】塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の塩酸濃
度と吸光度の関係を示すグラフである。

【図７】塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の塩酸濃
度と吸光度の関係を示すグラフである。

【図８】アンモニアと過酸化水素とが共存する洗浄液の
過酸化水素水の濃度と吸光度の関係を示すグラフであ
る。

【図９】塩酸と過酸化水素とが共存する洗浄液の過酸化
水素水の濃度と吸光度の関係を示すグラフである。

【図１０】従来例の基板洗浄装置の概要図である。

【符号の説明】

１…洗浄槽、 ２…洗浄液、３…洗
浄液給液管、 ３ａ…透過光測定部、５_Ａ〜５
_C…薬液貯溜容器、 ６_Ａ〜６_C…薬液供給管、７
_Ａ〜７_C…薬液導入手段、 １０…薬液供給量制御
手段、１００…透過光測定手段、 Ｄ_W…純水、
Ｑ_A…アンモニア水、 Ｑ_B…過酸化水素
水、Ｑ_C…塩酸、 Ｗ…基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１１Ｄ 7:04 7:18） (72)考案者 藤川 和憲 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)考案者 荒木 浩之 滋賀県彦根市高宮町480番地の１ 大日本 スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄液中に基板を浸漬してその表面を洗
   浄する洗浄槽と、 純水の主要通路をなし、その通路内で純水と複数種の薬
   液とを調合して複数種の洗浄液を洗浄槽内へ供給する洗
   浄液供給管と、 各薬液供給管及び各薬液導入手段を介して洗浄液供給管
   に連通された複数種の薬液貯溜容器と、 各薬液導入手段を制御する薬液供給量制御手段とを具備
   して成り、 前記複数種の薬液貯溜容器は、過酸化水素水を貯溜した
   容器と、少なくともアンモニア水を貯溜した容器又は塩
   酸を貯溜した容器とから成り、 前記洗浄液供給管には純水を流通させ、この純水に前記
   過酸化水素水及びアンモニア水を供給してアンモニア過
   水洗浄液を調合し、又は前記純水に前記過酸化水素水及
   び塩酸を供給して塩酸過水洗浄液を調合するように構成
   し、 前記薬液供給量制御手段は、洗浄液供給管に付設された
   透過光測定手段を備え、前記透過光測定手段によって紫
   外光の吸光度を測定して前記複数種の洗浄液中の過酸化
   水素水の濃度を検出するとともに、赤外光の吸光度を測
   定して前記複数種の洗浄液中のアンモニア水の濃度又は
   塩酸の濃度を検出するように構成したことを特徴とする
   基板洗浄装置。