(57)【要約】【課題】  気体供給管の周囲を保護することにより、処理液の供給に起因するノイズを抑制して制御への悪影響を防止することができる。【解決手段】  気体供給管２５の検出端３５の側方が検出端用保護部材５１で囲われているので、噴出管から供給された処理液が直接的に検出端３５付近に流れ込むことがなく、その液流による影響が防止できる。したがって、液流による検出端３５付近の圧力変動が防止でき、圧力検出部が検出する圧力変動が抑制でき、処理液の液流に起因するノイズを抑制できる。その結果、濃度制御部による圧力に応じた濃度制御に対する悪影響を防止できる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に処理を行う基板処理装置において、
処理液を貯留し、かつ基板を収容可能である処理槽と、
前記処理槽の下部に設けられ、前記処理槽内へ処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理槽の所定の深さに検出端を有し、処理液内に一定流量の気体を供給する気体供給管と、
前記気体供給管内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記検出端の側方を囲んでいる検出端用保護部材と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記検出端用保護部材は、前記気体供給管の検出端の先端を基準として、上方よりも下方が長く形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記検出端用保護部材は、その下部を閉塞する閉塞部材を有し、その下部側方に排出孔が形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記気体供給管及び前記検出端用保護部材並びに前記閉塞部材は、フッ素樹脂で形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理槽に貯留されている処理液の液面レベルを検出するため、前記処理槽の底面近くに下端が延出された管を有するレベルセンサをさらに備え、
前記レベルセンサは、前記気体供給管と並設されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置において、
前記レベルセンサは、管の側方を囲うセンサ用保護部材を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板等の基板（以下、単に「基板」と称する）を処理液で処理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、窒素ガス供給部と、レギュレータと、気体供給管と、圧力検出部とを備えているものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。この装置は、処理槽の所定深さに気体供給管の検出端を配置した状態で、窒素ガス供給部から窒素ガスを一定流量で供給し、このときの圧力を圧力検出部で検出する。このようにして検出された圧力は、処理槽内における所定深さの圧力であり、この圧力と処理液の比重との間には相関関係がある。そして、検出した比重に基づいて処理液の濃度を制御する等の処理を行っている。
【特許文献１】特開平１１−２１９９３１号公報（段落番号「００４０」〜「００５０」、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、処理液を処理槽に供給するため、処理槽の底部に処理液供給管を備えている。この処理液供給管から供給される処理液の流れは、気体供給管の検出端付近に影響を与えるので、圧力にノイズが生じて濃度制御等に悪影響を与えるという問題がある。
【０００４】
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、気体供給管の検出端周囲を保護することにより、処理液の供給に起因するノイズを抑制して制御への悪影響を防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板に処理を行う基板処理装置において、処理液を貯留し、かつ基板を収容可能である処理槽と、前記処理槽の下部に設けられ、前記処理槽内へ処理液を供給する処理液供給部と、前記処理槽の所定の深さに検出端を有し、処理液内に一定流量の気体を供給する気体供給管と、前記気体供給管内の圧力を検出する圧力検出部と、前記検出端の側方を囲んでいる検出端用保護部材と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、気体供給管の検出端の側方が検出端用保護部材で囲われているので、処理液供給部から供給された処理液が直接的に検出端付近に流れ込むことがなく、その液流による影響が防止できる。したがって、液流による検出端付近の圧力変動が防止でき、処理液に起因するノイズを抑制することができる。その結果、圧力に応じた制御に対する悪影響を防止することができる。
【０００７】
本発明において、検出端用保護部材は、前記気体供給管の検出端の先端を基準として、上方よりも下方が長く形成されていることが好ましい（請求項２）。検出端の先端を基準とした場合、その上方より下方を長くする方が、液流による検出端への影響を軽減することができる。
【０００８】
本発明において、検出端用保護部材は、その下部を閉塞する閉塞部材を有し、その下部側方に排出孔が形成されていることが好ましい（請求項３）。処理液供給部から供給された処理液が処理槽の底面で反射するように上方へ向かう流れが生じても、検出端用保護部材の下部が閉塞部材で閉塞されているので、液流の影響を防止できる。また、処理槽の処理液を排出する際には、排出孔から処理液が排出できるので、有底の検出端用保護部材とすることにより処理液が溜まるという不都合を防止できる。
【０００９】
本発明において、気体供給管及び検出端用保護部材並びに閉塞部材は、フッ素樹脂で構成されていることが好ましい（請求項４）。気体供給管等を石英で構成すると、処理液によってはエッチングされ、長期にわたる使用に耐えない。また、特に気体供給管は、エッチング時に生じた副生成物が管内部に析出し、正確な圧力検出の障害となる。そこで、気体供給管及び検出端用保護部材並びに閉塞部材をフッ素樹脂製とすることで、これらの不都合を解消することができる。
【００１０】
本発明において、処理槽に貯留されている処理液の液面レベルを検出するため、前記処理槽の底面近くに下端が延出された管を有するレベルセンサをさらに備え、前記レベルセンサは、前記気体供給管と並設されていることするのが好ましい（請求項５）。レベルセンサは、処理槽内に処理液がどのレベルにまで貯留しているかを判断するものであり、気体供給管と同様に処理槽の側壁に沿って下方にまで延出されているので、これらを並設することで取り付けスペースを小さくでき、取り付けも容易に行うことができる。
【００１１】
本発明において、レベルセンサは、管の側方を囲うセンサ用保護部材を備えていることが好ましい（請求項６）。レベルセンサも圧力を検知するので、センサ用保護部材を備えることによって処理液供給部からの液流に起因する悪影響を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る基板処理装置によれば、気体供給管の検出端の側方が検出端用保護部材で囲われているので、処理液供給部から供給された処理液が直接的に検出端付近に流れ込むことがなく、その液流による影響が防止できる。したがって、液流による検出端付近の圧力変動が防止でき、処理液に起因するノイズを抑制できるので、圧力に応じた制御に対する悪影響を防止できる。
【実施例１】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、気体供給管の検出端付近を拡大した図であり、図３は、気体供給管の検出端付近の縦断面図である。
【００１４】
なお、ここでは薬液としての燐酸（H3PO4）と、希釈液としての純水とを混合して得られた処理液を加熱し、この処理液中に基板（例えば半導体ウエハ）を浸漬してエッチング処理する装置を例に採って説明する。
【００１５】
この基板処理装置は、処理液を貯留し、基板Ｗを浸漬させる処理槽１を備えている。この処理槽１の周囲には、処理槽１から溢れ出た処理液を回収するための回収槽３が設けられている。回収槽３で回収された処理液は循環系５を介して処理槽１に戻される。この循環系５は、回収槽３と処理槽１の底部に設けられた噴出管７とを連通接続する配管９に、送液用のポンプ１１、インラインヒータ１３、およびフィルタ１５を介在して構成されている。インラインヒータ１３は、処理槽１に戻される処理液を循環系５において加熱するためのものである。フィルタ１５は、処理槽１に戻される処理液からパーティクルを除去するために設けられている。
【００１６】
処理槽１の上部には、図示しない開閉自在のカバーが設けられている。複数枚の基板Ｗは昇降自在の保持アーム１７に等間隔に直立姿勢で保持されている。保持アーム１７が槽外にあるとき、カバーは閉じられている。基板Ｗ群を保持アーム１７に保持して処理槽１内に投入するとき、カバーが開けられる。基板Ｗ群が処理槽１内に投入されてエッチング処理を施している間、カバーは再び閉じられる。
【００１７】
回収槽３には、燐酸を供給するための図示しない燐酸供給部が配設されている。燐酸供給部は、回収槽３の上方に配設されたノズル１９と、このノズル１９を燐酸供給源に連通接続する配管、流量調整弁等とを備えている（図示省略）。また、処理槽１には純水を補充するための図示しない純水補充部が配設されている。純水補充部は、処理槽１の縁近傍に配設されたノズル２１と、このノズル２１を純水供給源に連通接続する配管や流量調整弁とを備えている（図示省略）。
【００１８】
さらに処理槽１には処理液の濃度を検出する濃度検出装置２３が付設されている。この濃度検出装置２３は、処理液中の燐酸濃度と燐酸溶液の比重との間に相関関係があることに着目して、燐酸を含む処理液の比重を実質的に検出することにより、燐酸を含む処理液の濃度を検出するものである。また、燐酸を含む処理液の比重は、処理槽１内の所定深さにおける圧力と相関関係をもつので、濃度検出装置２３は、処理槽１内の所定深さに検出端を有し、この検出端に付与される処理液の圧力を検出することによって、燐酸溶液の濃度を検出している。以下に、濃度検出装置２３について具体的な構成を説明する。
【００１９】
濃度検出装置２３は、気体供給管２５と、レギュレータ２７と、圧力検出部２９と、濃度算出部３１と、濃度制御部３３を備えている。気体供給管２５は、処理液に耐性を有するフッ素樹脂（例えばＰＦＡ）で形成されており、処理槽１の側壁に沿って下部に向かって延出されている。その下端部である検出端３５（図２参照）は、噴出管７が設けられた深さ付近の、処理槽１内の所定深さに位置するように設けられている。レギュレータ２７は、窒素ガス供給源からの窒素ガスを一定流量にして気体供給管２５に供給する。すると、定常状態においては、窒素ガスの放出圧力は、処理槽１の液面から所定深さにおける液圧にほぼ等しいものとみなすことができる。圧力検出部２９は、この気体供給管２５内の窒素ガス圧力を測定する圧力センサを備えている。この圧力検出部２９からは、例えば、所定範囲の電圧値が出力される。この電圧は、処理槽１の液面からの所定深さにおける液圧であるとみなすことができる。濃度算出部３１は、圧力検出部２９からの圧力に応じた電圧に基づいて処理液の比重を求めるとともに、予め記憶してある比重と濃度との対応関係を表した検量線データを参照して、処理槽１内の処理液の燐酸濃度を求める。
【００２０】
具体的な濃度算出手法は、特開平１１−２１９９３１号公報に詳述されているが、簡単に説明すると以下のようなものである。
すなわち、圧力検出部２９からの検出信号（電圧）と液圧とは所定の関数関係を有し、液圧は、液面から気体供給管２５の検出端３５までの距離（深さ）と、処理液の比重との積に比例する値に大気圧を加えたものとしても表すことができる。したがって、検出端３５における液圧は、処理液の燐酸濃度と、検出端３５の深さとを変数とする関数で表現することができる。このため濃度及び深さは、圧力検出部２９が出力した電圧との間に一定の関係が成り立つ。この関係から、所定深さに対して濃度と電圧との関係を予め求めておくことにより、圧力検出部２９からの電圧に基づいて処理液の燐酸濃度を求めることができる。
【００２１】
濃度検出装置２３で得られた処理液の燐酸濃度データは濃度算出部３１から濃度制御部３３に与えられる。濃度制御部３３は、例えば、処理液の燐酸検出濃度が処理液の設定温度に対応した沸点濃度よりも少し高くなるようにノズル２１からの純水の補充量を調整する。
【００２２】
主制御部３７は、本基板処理装置の全体を管理するために設けられている。具体的には、主制御部３７は、図示しない温度制御部に対する処理液の設定温度の指令、濃度制御部３３に対する処理液の目標濃度の指令、および燐酸の流量調整に係る操作指令などを与える。
【００２３】
上述した気体供給管２５には、レベルセンサ３８を構成するセンサ管３９が並設されている。このセンサ管３９は、処理槽１内の処理液の液面レベルを検出する。具体的には、その下端４１（図２参照）が気体供給管２５の検出端３５と同じ位置となるように設けられている。このセンサ管３９には、図示しない気体供給部から一定圧力で気体が供給され、センサ管３９内の圧力が圧力検出部４３で検出される。この検出圧力は主制御部３７へ与えられ、主制御部３７がその圧力に応じて液面レベルを判断する。
【００２４】
上述したように並設されている気体供給管２５とセンサ管３９は、平面視において処理槽１の前面側に配置され、かつ基板Ｗが処理槽１内に浸漬された際に、基板Ｗや保持アーム１７と干渉しない位置に設けられている。これらの気体供給管２５とセンサ管３９を並設しているので、取り付けスペースを小さくでき、取り付けも容易に行うことができる。
【００２５】
気体供給管２５及びセンサ管３９は、それぞれスペーサ４３，４５が外周面に嵌め付けられ、スペーサ４３，４５を介して取付部材４７が取り付けられている。この取付部材４７により、気体供給管２５及びセンサ管３９の下端部付近が互いに連結されている。この取付部材４７は、上片４７ａと下片４７ｂを備えており、スペーサ４３，４５の外周を挟み込むように嵌め付けられ、これらがネジ４９により固定される。また、取付部材４７の下片４７ｂには、検出端用保護部材５１とセンサ用保護部材５３が取り付けられている。
【００２６】
検出端用保護部材５１は、筒状を呈し、底部を閉塞する閉塞部材５４を備えて有底である。その内径は、気体供給管２５の外径よりも大きく形成され、その外観がコップ状を呈する。検出端用保護部材５１は、その上部開口５５が検出端３５よりやや上方に位置するように取付部材４７を介して取り付けられている。換言すると、検出端用保護部材５１は、検出端３５の先端を基準として、その上方よりも下方が長くなるように取り付けられる。また、側面の一部位には、排出孔５６が形成されている。
【００２７】
また、センサ用保護部材５３は、上述した検出端用保護部材５１と同じ構成のものであり、下部に閉塞部材５７、上部に開口５８を備え、側面の一部位に排出孔５９を備えている。
【００２８】
上述したように実施例１に記載の基板処理装置は、気体供給管２５の検出端３５の側方及び下方が検出端用保護部材５１で囲われているので、噴出管７から供給された処理液が直接的に検出端３５付近に流れ込むことがなく、その液流による影響が防止できる。したがって、液流による検出端３５付近の圧力変動が防止でき、圧力検出部２９が検出する圧力変動が抑制でき、処理液の液流に起因するノイズを抑制できる。その結果、濃度制御部３３による圧力に応じた濃度制御に対する悪影響を防止できる。
【００２９】
また、検出端用保護部材５１の下部を閉塞部材５４で閉塞する構成を採用しているので、噴出管７から供給された処理液が処理槽１の底面で反射するように上方へ向かう流れが生じても、液流の影響を防止できる。また、処理槽１の処理液を排出する際には、排出孔５５から処理液が排出できるので、有底の検出端用保護部材５１とすることにより処理液が溜まるという不都合を防止できる。上述した取付部材４７、検出端用保護部材５１、閉塞部材５４は、気体供給管２５と同様にフッ素樹脂で構成されるのが好ましい。
【００３０】
なお、気体供給管２５等を石英で構成すると、処理液によってエッチングされ、長期にわたる使用に耐えない。特に気体供給管２５は、エッチング時に生じた副生成物が管内部に析出し、正確な圧力検出の障害となる。しかし、本実施例１では、気体供給管２５及び検出端用保護部材５１並びに閉塞部材５４がフッ素樹脂で構成されているので、これらの不都合を解消することができる。
【００３１】
また、レベルセンサ３８にも検出端用保護部材５１と同じセンサ用保護部材５３を備えているので、噴出管７からの液流に起因する液面レベルの判定への悪影響を防止できる。
【実施例２】
【００３２】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
図４は、実施例２に係る基板処理装置における気体供給管の検出端付近の縦断面図である。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、詳細な説明については省略して要部だけを示して説明する。
【００３３】
本実施例２の検出端用保護部材５１Ａは、上述した実施例１の検出端用保護部材５１のうち閉塞部材５４を備えない構成を採用している。つまり、筒状を呈する検出端用保護部材５１Ａは、上部開口６１と、底部開口６３を備えた筒状部材で構成されている。また、検出端用保護部材５１Ａは、検出端３５の先端を基準とした場合、上方よりも下方が長くなるように配設されている。このように検出端３５の高さを基準とした場合、その上方より下方を長くすることにより、上下に同じ距離だけ延出される構成よりも、液流による検出端３５への影響を軽減することができる。また、底部が開口されているので、実施例１のように排出孔５６を設ける必要がなく、検出端用保護部材５１Ａを容易に製造することができる。
【００３４】
実施例２の構成によると、気体供給管２５の検出端３５の側方が検出端用保護部材５１Ａで囲われているので、噴出管７から供給された処理液が直接的に検出端３５付近に流れ込むことがなく、その液流による影響が防止できる。したがって、液流による検出端３５付近の圧力変動が防止でき、処理液に起因するノイズを抑制することができる。その結果、圧力に応じた制御に対する悪影響を防止することができる。
【実施例３】
【００３５】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。
図５は、実施例３に係る基板処理装置における気体供給管の検出端付近の縦断面図であり、図６は、供給管の検出端付近の横断面図である。
【００３６】
実施例１及び実施例２は、検出端３５の側方を全周にわたって囲っていたが、本実施例３は、側方の一部を開放した形態を採用している。
すなわち、検出端用保護部材５１Ｂは、実施例２における検出端用保護部材５１Ａの側面を、中心より左で切断してなる、平面視逆Ｃの字状を呈する。この検出端用保護部材５１Ｂは、右側に噴出管９が位置するように取り付けられる。
【００３７】
本実施例３における検出端用保護部材５１Ｂは、実施例２と同様に排出孔５６を設ける必要がない上に、検出端３５の外周面における空間が広いので、処理液中のパーティクル等が検出端３５と検出端用保護部材５１Ｂの隙間に付着することによる悪影響を防止できる。
【実施例４】
【００３８】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。
図７は、実施例４に係る基板処理装置における気体供給管の検出端付近の縦断面図であり、図８は、供給管の検出端付近の横断面図である。
【００３９】
本実施例４に係る検出端保護部材５１Ｃは、開放部６５を有する側面部６７と、側面部６７の下部に傾斜姿勢で取り付けられた傾斜部材６９とを備えている。側面部６７は、平面視逆Ｃの字状を呈する。この検出端保護部材５１Ｃは、右側に噴出管９が位置するように取り付けられる。
【００４０】
本実施例４によると、傾斜部材６９を備えているので、噴出管７から供給されて処理槽１の底面で反射するように上昇してきた液流を遮ることができつつも、開放部６５を備えているので、排出孔５６を形成する必要がない。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４２】
（１）上述した実施例では、循環系５を備えているが、循環させる方式はなく、処理槽１に供給して回収槽３に溢れた処理液を排出する方式の基板処理装置であっても本発明を適用することができる。
【００４３】
（２）上述した実施例装置では、レベルセンサ３８を気体供給管２５に並設して構成されているが、レベルセンサ３８を備えていない基板処理装置でも適用可能である。
【００４４】
（３）燐酸と純水とを含む処理液を用いた基板処理装置を例に採って説明したが、硫酸・過酸化水素水等の他の処理液を用いるものであってもよい。
【００４５】
（４）上述したように気体供給管２５等をフッ素樹脂とするのが好ましいが、処理液によっては石英等の他の材質で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】気体供給管の検出端付近を拡大した図である。
【図３】気体供給管の検出端付近の縦断面図である。
【図４】実施例２に係る基板処理装置における気体供給管の検出端付近の縦断面図である。
【図５】実施例３に係る基板処理装置における気体供給管の検出端付近の縦断面図である。
【図６】気体供給管の検出端付近の横断面図である。
【図７】実施例４に係る基板処理装置における気体供給管の検出端付近の縦断面図である。
【図８】気体供給管の検出端付近の横断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｗ  …  基板
１  …  処理槽
３  …  回収槽
５  …  循環系
７  …  噴出管
９  …  配管
２３  …  濃度検出装置
２５  …  気体供給管
３５  …  検出端
３８  …  レベルセンサ
３９  …  センサ管
４７  …  取付部材
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ  …  検出端用保護部材
５４  …  閉塞部材
５５  …  開口
５６  …  排出孔
【図１】
2006253566.tif 000003
【図２】
2006253566.tif 000004
【図３】
2006253566.tif 000005
【図４】
2006253566.tif 000006
【図５】
2006253566.tif 000007
【図６】
2006253566.tif 000008
【図７】
2006253566.tif 000009
【図８】
2006253566.tif 000010