(57)【要約】【課題】洗浄能力および再生効率が高く小型化に適した循環再利用型の洗浄装置を提供する。【解決手段】再生装置３３は、２つの洗浄槽のうち第１洗浄槽１９の使用済の洗浄液だけを再生し、再生された洗浄液は、ポンプ３５によって第２洗浄槽２０の上のノズル管４０に供給され第２洗浄槽２０での洗浄液として使用される。第２洗浄槽２０における使用済の洗浄液は、ポンプ２４によって回収タンク２２からノズル管２９に供給され、第１洗浄槽１９での洗浄液として使用される。【選択図】図１
2004186208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二段階の洗浄により基材の有機皮膜を除去する洗浄装置であって、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液を再生する再生手段と、
再生された洗浄液を最後段階に供給する第１供給手段と、
前後する２つの段階の間で後段の洗浄による使用済の洗浄液を前段に洗浄液として供給する第２供給手段と
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載の洗浄液は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンの何れかを含むことを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
請求項２記載の基材は、ガラス基板、半導体ウェハーの何れかであることを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
請求項２記載の再生手段は、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンを通気させることにより洗浄液に溶解した有機皮膜を分解することを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
請求項４記載の洗浄装置は、二段階の洗浄を行う装置であって、
基材を搬送する第１搬送部と、
搬送中の基材に洗浄液を噴出する第１噴出部と、
基材から溢れた洗浄液を貯める第１洗浄槽と、
第１搬送部から搬出された基材を搬送する第２搬送部と、
搬送中の基材に洗浄液を噴出する第２噴出部と、
基材から溢れた洗浄液を貯める第２洗浄槽と
を備え、
前記再生手段は第１洗浄槽から排出される洗浄液を再生し、
前記第１供給手段は再生された洗浄液を第２噴出部に供給し、
前記第２供給手段は第２洗浄槽から排出される洗浄液を第１噴出部に供給することを特徴とする洗浄装置。
【請求項６】
請求項４記載の洗浄装置は、さらに、
送風により基材表面の洗浄液を第２洗浄槽に落下させる送風部を備え、
前記送風部は、洗浄液の持ち出しを抑制するように送風する
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
請求項４記載の洗浄装置は、二段階の洗浄を行う装置であって、
複数の基材を保持する第１保持部と、
第１保持部に保持された複数の基材を洗浄液に浸漬する第１洗浄槽と、
第１洗浄槽の次工程として前記複数の基材を保持する第２保持部と、
第２保持部に保持された前記複数の基材を洗浄液に浸漬する第２洗浄槽と
を備え、
前記再生手段は、第１洗浄槽の使用済の洗浄液を再生し、
前記第１供給手段は、再生された洗浄液を第２洗浄槽に供給し、
前記第２供給手段は、第２洗浄槽の使用済の洗浄液を第１洗浄槽に供給する
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項８】
請求項４記載の洗浄装置は、さらに、第１段階の洗浄の前工程として、第１段階以降の洗浄液とは独立した洗浄液を用いて前記基材を洗浄する前洗浄手段を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項９】
請求項４記載の再生手段は、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンガスを通気させる通気手段と、
通気手段から排出される洗浄液からオゾンガスを脱気する脱気手段と
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項１０】
請求項９記載の通気手段は、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンガスを通気させる第１通気部と、
第１通気部から排出される洗浄液にオゾンガスを通気させる第２通気部と
を備え、
第２通気部のオゾンガス排出口と第１通気部のオゾンガス取り入れ口とが連結管により接続されていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項１１】
請求項９記載の通気手段は洗浄液を冷却する冷却器を有し、前記脱気手段は洗浄液を加温する加温器を有し、洗浄液にガスを通気させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項１２】
少なくとも二段階の洗浄により基材の有機皮膜を除去する洗浄方法であって、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液を再生する再生ステップと、
再生された洗浄液を最終段階に供給する第１供給ステップと、
前後する２つの段階の間で後段の洗浄による使用済の洗浄液を前段に洗浄液として供給する第２供給ステップと
を有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の洗浄液は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンの何れかを含むことを特徴とする洗浄方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の基材は、ガラス基板、半導体ウェハーの何れかであることを特徴とする洗浄方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の再生ステップにおいて、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンを通気させることにより洗浄液に溶解した有機皮膜を分解することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１６】
少なくとも二段階の洗浄により基材の有機皮膜を除去する半導体製造装置であって、
第１段階の洗浄による使用済の洗浄液を再生する再生手段と、
再生された洗浄液を最終段階に供給する第１供給手段と、
前後する２つの段階の間で後段の洗浄による使用済の洗浄液を前段に洗浄液として供給する第２供給手段とを備え、
前記洗浄液は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンの何れかを含み、
前記再生手段は、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンを通気させることにより洗浄液に溶解した有機皮膜を分解する
ことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や半導体の製造プロセスにおいてガラス基板やウェハーを洗浄してフォトレジストなどの有機皮膜を剥離又は除去する基板洗浄装置、基板洗浄方法及び半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶パネルや半導体の製造プロセスにおける、フォトレジストを剥離又は除去する洗浄工程では、硫酸、過酸化水素等の各種薬液が多量に使用される。そのために多量の廃酸や廃アルカリ等の廃液が生じ、廃液の処理が問題となっている。薬液の中でも多量に使用される種類については、回収した後精製して、製造工程等での再利用が試みられるようになってきており、各種の薬液再生方法の開発が進められている。
【０００３】
近年の、パネルの大型化、ウェハーの大口径化等により使用する薬液槽が大型化しその容量が大きくなると、使用する薬液量が増大し、薬液コストのみならず薬液処理コストや環境負荷が増大し、そのために廃液量を可能なかぎり少量化する新たな技術が必要とされている。
【０００４】
半導体プロセスにおいて使用される薬液の再生機能を有する半導体製造装置の先行技術文献として特許文献１がある。
図１０は、この半導体製造装置の構成を示す図である。同図において薬液槽２０１においてシリコンウェハーを洗浄した薬液は、オーバーフロー槽２０３に溢れ出た後、循環用ポンプ２０５を有する薬液循環用配管２０４を介して精密ろ過膜２１１、水分分離装置２１７、フィルタ２０６を通過して、薬液槽２０１に循環する。ここで精密ろ過膜２１１では、パーティクル等の懸濁粒子を除去する。
水分分離装置２０７において薬液は、気体透過膜２０８を介して水分吸収剤２０９により水分が分離される。
【０００５】
この構成により、反応等により生成した過剰な水分を連続的に除去し、薬液寿命の延長と薬液補充量の節減を可能にしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２８４４５８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によれば、大量の硫酸を必要とするわりに、レジスト除去能力が不十分であり、薬液の再生も不十分であるという問題がある。薬液としては硫酸以外に、硫酸と過酸化水素の混合液や、オゾン水などが利用されているが、いずれもレジスト除去能力が十分とはいえず、再生利用も不十分である。
【０００８】
本発明は、洗浄能力および再生効率が高く小型化に適した循環再利用型の洗浄装置、洗浄方法及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗浄装置は、少なくとも二段階の洗浄により基材の有機皮膜を除去する洗浄装置であって、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液を再生する再生手段と、再生された洗浄液を最終段階に供給する第１供給手段と、前後する２つの段階の間で後段の洗浄による使用済の洗浄液を前段に洗浄液として供給する第２供給手段とを備える。
【００１０】
ここで、洗浄液は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンの何れかを含み、従来の洗浄液に比べレジスト剥離速度が極めて速いという特性を有している。また、前記基材は、ガラス基板、半導体ウェハー等である。
【００１１】
また、前記再生手段は、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンを通気させることにより洗浄液に溶解した有機皮膜を分解する。上記の洗浄液は、再生能力も高く、第１、第２供給手段により循環再利用がなされる。その際、再生装置は、洗浄に使用した液量（洗浄液の基材への噴出量）の半分を再生するだけでよいので装置の小型化に適している。また、後段に進むほどクリーンな洗浄液により洗浄されるので、効率よく洗浄することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
本発明の実施の形態における洗浄装置は、液晶パネルのガラス基板やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）のガラス基板や半導体ウェハー等の基材を洗浄する装置であって、液晶パネルやＰＤＰや半導体を製造する半導体製造装置の一工程として設置される。
【００１３】
＜洗浄装置の概略構成＞
図１は、本実施の形態における洗浄装置の構成を示す図である。
同図に示すように洗浄装置１は、レジストなどの有機皮膜の付着した基材（ここでは液晶用のガラス基板とする）に対して第１洗浄槽１９及び第２洗浄槽２０における二段階の洗浄を行う。その際、洗浄槽１９の使用済の洗浄液を再生してから第２段階に供給し、第２洗浄槽の使用済の洗浄液を再生することなくそのまま洗浄液として第１段階に供給する。すなわち、洗浄液はいわばたすき掛け式に循環し、最終段階である第２段階直前の一箇所でのみ再生するよう構成されている。一箇所のみの再生としているのは、有機皮膜除去性能が極めて高くまた再生力の強い洗浄液を採用していることによる。また一箇所で再生するので二箇所で再生する場合に比べて、再生能力が半分でよく、装置の小型化を容易にしている。
【００１４】
＜洗浄液＞
洗浄液は、炭酸エチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＥＣ）、炭酸プロピレン（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、またはこれらの混合液である。炭酸エチレン（融点３６．４℃、沸点２３８℃、引火点１６０℃）は、室温では無色無臭の固体であり、洗浄液として利用するには加温する必要があるが、非プロトン性極性溶媒として利用できる。沸点、引火点が高く、毒性も小さい。洗浄液としては、第１に、有機皮膜の剥離性能が優れ（剥離速度が速く）、第２に、オゾンと殆ど反応せずに液中に溶解したレジストの分解が容易であることから、オゾン通気による再生が可能であり、第３に、水溶性（中性）であるという特性を有している。
【００１５】
第１の点につき、そのレジスト剥離力が強く、通常のレジストであれば２０μｍ／分以上と従来にない驚異的な剥離速度を実現する。炭酸エチレンは、強力なレジスト剥離力を有するだけでなく、環境面への悪影響及び経済性の問題もなく、毒性も非常に弱く、またレジスト以外の有機皮膜の除去にも有効である。
【００１６】
第２の点につき、ガラス基板の洗浄により洗浄液中に溶解したレジストは、５０℃以下のオゾンガスを通気させることにより短時間で低分子量物質にまで分解される。炭酸エチレンはオゾン通気により化学的な変化を受けないので、再生後もレジストを剥離又は除去する性能がほとんど劣化せず、循環再生利用に適している。
【００１７】
第３の点につき、洗浄液は水溶性なので、ガラス基板及びその表面に形成された下地膜へのダメージを与えず、純水によるリンスが可能である。
一方、炭酸プロピレン（融点−４８．８℃、沸点２４２℃、引火点１６０℃以上）も、第１〜第３の点でほぼ同様である。ただし、炭酸プロピレンは、炭酸エチレンと比較して、第１の点では洗浄力がやや劣り、第２の点ではオゾンの影響を若干受けるというデメリットがあるが、室温でも液体である点で加温することなく洗浄液として容易に使用できるというメリットがある。
【００１８】
＜洗浄装置の詳細構成＞
図１のように洗浄装置１は、搬送ローラ２〜９、搬送ローラ１０〜１８、第１洗浄槽１９、第２洗浄槽２０、回収タンク２２と、自動バルブ２３、ポンプ２４、フィルタ２５、供給管２６、手動バルブ２７、フローティング流量計２８、ノズル管２９、ヒーター３０、排出バルブ３１、排出管３２、再生装置３３、自動バルブ３４、ポンプ３５、フィルタ３６、供給管３７、手動バルブ３８、フローティング流量計３９、ノズル管４０、排出バルブ４１、新液タンク４２、供給バルブ４３、エアコンプレッサ４４、エア管４５、エアナイフ４６及びエアナイフ４７を主要部として備えている。
【００１９】
搬送ローラ２〜９は、前工程から搬入されるガラス基板を第１洗浄槽１９上で搬送する。搬送ローラ１０〜１８は、第１洗浄槽１９から搬入されるガラス基板を第２洗浄槽２０上で搬送する。
【００２０】
第１洗浄槽１９は、第１段階の洗浄においてガラス基板表面を洗浄して流れ落ちる洗浄液を受ける。第２洗浄槽２０は、第２段階の洗浄においてガラス基板表面を洗浄し流れ落ちる洗浄液を受ける。
【００２１】
回収タンク２２は、第２洗浄槽２０に貯まった洗浄液を排出管２１を介して回収する。ポンプ２４は、回収タンク２２から自動バルブ２３を介して洗浄液を吸入し供給管２６に洗浄液を送出する。供給管２６は、フィルタ２５、手動バルブ２７及びフローティング流量計２８を有し、ノズル管２９への洗浄液の供給路となる。
【００２２】
ノズル管２９は、供給管２６を介して供給される洗浄液をガラス基板表面に噴出する。
再生装置３３は、第１洗浄槽１９に貯まった洗浄液を排出管３２を介して回収しオゾン通気により再生する。
【００２３】
ポンプ３５は、自動バルブ３４を介して再生後の洗浄液を吸入し供給管３７に送出する。
供給管３７は、フィルタ３６、手動バルブ３８及びフローティング流量計３９を有し、ノズル管４０への洗浄液の供給路となる。
【００２４】
ノズル管４０は、供給管３７から供給される再生後の洗浄液をガラス基板に噴出する。
エアナイフ４６、４７は、エアコンプレッサ４４からエア管４５を介して供給される圧縮空気をガラス基板に噴出することによりガラス基板上の洗浄液を第１洗浄槽１９、第２洗浄槽２０に落とす。
【００２５】
また、ガラス基板は、例えば６５０×５５０ｍｍ、７２０×９３０ｍｍ、１０００×１２００ｍｍなどの大きさがある。洗浄液の流量は、例えば、１０００×１２００ｍｍガラス基板の場合、噴出ノズル４０ａ〜４０ｇの各々から１リットル／分程度の流量で洗浄液を噴出する。
ノズル管４０では７リットル／分程度になる。
【００２６】
第１洗浄槽１９では、レジストの付着したガラス基板に対してノズル管２９から噴出される洗浄液により１段階目の洗浄がなされる。このときの洗浄液は、回収タンク２２から供給管２６を介して供給される。つまり第２段階の洗浄後の洗浄液である。
【００２７】
第２洗浄槽２０では、第１洗浄槽１９での洗浄後のガラス基板に対してノズル管２９から噴出される洗浄液により２段階目の洗浄がなされる。このときの洗浄液は、再生装置３３から供給管３７を介して供給される。つまり再生後のクリーンな洗浄液である。
【００２８】
＜洗浄液の循環再利用＞
第１段階における洗浄液は、第２段階の洗浄後の洗浄液であって、回収タンク２２から供給管２６を介してノズル管２９に供給される。また、第２段階における洗浄液は、第１段階の洗浄後の洗浄液から再生装置３３により再生された洗浄液であって、再生装置３３から供給管３７を介してノズル管４０に供給される。
つまり、洗浄液はたすき掛け式に循環され、第２段階における洗浄液のみ再生後の最もクリーンな状態になっている。
【００２９】
洗浄装置１において循環再生される洗浄液のクリーン度は、次の第１〜第３経路の順になる。
第１経路は、再生装置３３からポンプ３５によって供給管３７を介して第２段階のノズル管４０に供給される洗浄液であり、第２経路は、第２洗浄槽２０から回収タンク２２を介してポンプ２４によって供給管２６を介してノズル管２９に供給される洗浄液であり、第３経路は、第１洗浄槽１９から再生装置３３に排出される洗浄液である。
【００３０】
最もクリーンな第１経路の洗浄液は、第２段階の洗浄に用いられる。これは、既に第１段階でレジストの大部分が剥離又は除去されたガラス基板の対象とするので、僅かに残るレジストをきれいに剥離又は除去する仕上げの洗浄と位置付けているからである。
【００３１】
二番目にクリーンな第２経路の洗浄液は、第１段階で用いられる。この洗浄液は、第２段階での使用済み洗浄液ではあるけれども僅かに残されたレジストが溶解しているだけなので、洗浄能力は十分に高い。第１段階では通常のレジストの９０パーセント以上が剥離又は除去される。
【００３２】
三番目にクリーンな洗浄液は再生装置３３において再生される。
このように本洗浄装置における循環再利用は、洗浄液の極めて強い洗浄能力と相俟って、最終段階である第２段階の直前の一箇所だけで再生することにより、効率的に循環再生利用することができる。また、再生装置３３の再生処理容量も小さくてよく、小型化に適している。
【００３３】
＜その他の各部＞
回収タンク２２に備えられたヒーター３０は、回収された洗浄液を加温し、洗浄液が炭酸エチレンの場合は４０℃〜２００℃、洗浄液が炭酸プロピレンの場合は室温〜２００℃の範囲内の温度に保つ。これは、炭酸エチレン（融点３６．４℃）が室温では固体なので、液化するためである。
【００３４】
新液タンク４２は新しい洗浄液を貯める。供給バルブ４３を開けることにより新液を補充することができる。新液タンク４２内のヒーター４２ａは、補充用洗浄液を固化させないように加熱する。
【００３５】
自動バルブ２３、３４、４３は、図示していない制御部によって制御される。
フローティング流量計２８、３９は流量の目視確認用である。手動バルブ２７、３８は流量の微調整や運休前の洗浄液の排出に用いられる。
【００３６】
排出バルブ３１、４１は、循環再利用を幾度も重ねて再生装置３３によっては再生できない汚れ（例えば、レジストに混ざっていた金属成分）が蓄積した場合の洗浄液交換等に用いられる。
【００３７】
＜再生装置の構成＞
図３は、再生装置３３の詳細な構成を示す図である。同図のように、再生装置３３は、主としてオゾンガス通気によるレジスト分解と、窒素ガス通気によるオゾン脱気とを行う。
【００３８】
＜洗浄液に関する構成＞
そのため、再生装置３３は、洗浄液が通過する構成として、第１洗浄槽１９から排出管３２を介して排出されて原液取込管１０１から取り込まれた洗浄後の洗浄液を原液として貯める原液タンク１００と、原液タンク１００からの原液を吸入し逆止弁１４１、バルブ１４０、フローティング流量計１０３を介して第１通気処理管１０４に送り出す原液ポンプ１０２と、原液ポンプ１０２から供給される原液にオゾンガスを通気する第１通気処理管１０４と、第１通気処理管１０４から連結管１０５を介して供給される洗浄液にオゾンガスを通気する第２通気処理管１０６と、第２通気処理管１０６から連結管１０７を介して供給される洗浄液に窒素ガスを通気することによりオゾンガスを脱気する脱気処理管１０８と、脱気処理管１０８から連結管１０９を介して供給される洗浄液を処理液として貯める処理液タンク１１０とを備える。
【００３９】
原液タンク１００内のヒーター１４２及び冷却管１２２は、原液が固化せず、かつ再生に適切な温度にするための温度調整用である。オゾンガスの溶解度を上げると共にオゾンガスの分解を抑制するため、適切な温度としては、例えば炭酸エチレンの場合４０〜５０度程度の範囲内が望ましい。
【００４０】
原液タンク１００内の冷却管１２２は、外部から自動バルブ（図外）および冷水取込管１２１を介して供給される冷水により原液を冷却し、冷水排出管１２３を介して外部に排水する。上記の自動バルブ（図外）の開度調整は、ヒーター１４２とともに制御部（図外）により適切な温度となるように制御される。
【００４１】
第１通気処理管１０４の周囲に取り付けられた冷却器１１９は、外部から冷水取込管１２１を介して供給される冷水により第１通気処理管１０４を冷却し、冷水排出管１２０を介して外部に排水する。これにより、オゾンガスの溶解度を上げると共にオゾンガスの分解を防ぎ、オゾンガス通気によるレジスト分解を促進する適温に保つ。４０℃〜１００℃の範囲内でよいが、４０〜５０℃程度が望ましい。
【００４２】
また原液ポンプ１０２は、図示していない制御部によってレベルセンサ１４４に測定された液量レベルに応じて流量が調整される。
ヒーター１３２は、再生及び脱気後の洗浄液を例えば８０℃程度に加温する。
このヒーター１３２は温度計１３３ａに測定された温度により調整される。
【００４３】
レーザーセンサ１３０は、四方弁１２８により迂回管１２９及び迂回管１３１を迂回するオゾン再生後の洗浄液について、レジスト色の濃度を測定する。洗浄液は、レジストが溶解していない場合は無色透明であるが、レジストの溶解度が高くなるにつれて淡黄色、橙色、茶色と濃くなっていく。再生後の洗浄液は通常は透明になるので、レーザーセンサ１３０によって測定されたレジスト色の濃度は、オゾンガス系統や洗浄液の循環系統等における異常発生の有無の判定等に用いられる。
【００４４】
処理液タンク１１０内の処理液は、再生された洗浄液として図１に示した自動バルブ３４を有する連結管を介してポンプ３５に吸入される。
【００４５】
＜オゾンガス及び窒素ガスに関する構成＞
再生装置３３におけるオゾンガスに関する構成について、オゾンガス発生器（図外）により送出されるオゾンガスは、オゾン取込管１１４から第２通気処理管１０６に供給され、オゾン管１１５を介して第１通気処理管１０４に供給され、さらにオゾン管１１６を介して原液タンク１００に通気される。
【００４６】
再生装置３３における窒素ガスに関する構成について、窒素ガスボンベ（図外）により送出される窒素ガスは、窒素取込管１２４を脱気処理管１０８に供給され、窒素取込管１２５を介して原液タンク１００に排出される。ここでは窒素ガスという不活性ガスを用いているが、空気その他のガス（気体）であってもよい。
【００４７】
原液タンク１００に通気されたオゾンガス及び供給された窒素ガスは、オゾン分解器１４５を介して排気管１１７から排気される。
加熱器１２６は、処理液タンク１１０での洗浄液の加熱に先立って脱気処理管１０８を流れる洗浄液を予備加熱する。この予備加熱は、脱気処理管１０８におえけるオゾンガスの分解及び脱気の促進も兼ねている。このとき、図示していない制御部によって温度計１２７に測定された温度に応じて加熱量が調整される。
【００４８】
オゾンセンサ１３５、１３７は、それぞれオゾンガスの濃度を確認用である。
オゾン分解器１４５は、触媒によりオゾンガスを分解して無害化する。
以上説明してきたように本実施の形態における洗浄装置１によれば、炭酸エチレン及び／又は炭酸プロプレンを洗浄液に採用したことにより、極めて高い洗浄力を得ており、第１洗浄槽１９と第２洗浄槽２０の間で洗浄液をたすき掛け式に循環させ、第１洗浄槽１９の洗浄後の洗浄液を再生装置３３により再生し、再生後の最もクリーンな洗浄液を第２洗浄槽２０に供給するように構成しているので、洗浄液の再生能力と相俟って、洗浄に使用した液量（洗浄液の噴出量）の半分を再生するだけでよく、装置の小型化に適している。
【００４９】
なお、図３に示した再生装置は、第１通気処理管１０４と第２通気処理管１０６の２段階のオゾン通気を行っているが、第２通気処理管１０６を省略して１段階としてもよい。
【００５０】
また、洗浄装置１において、エアナイフの代わりに洗浄液を噴出するノズル管を備え、搬送方向とは逆向き寄りに噴出しガラス基板表面の残留洗浄液を押し流す構成としてもよい。
【００５１】
その場合の洗浄装置の構成を図４に示す。同図の洗浄装置１ａはエアナイフ４６、４７の代わりに手動バルブ５１、フローティング流量計５２、ノズル管５３、手動バルブ５４、フローティング流量計５５、ノズル管５６を備える構成としている。このノズル管５３は図５（ａ）に示すようにノズル管２９と平行に配置され、同図（ｂ）に示すように、ガラス基板の搬送方向とは逆向き寄りに角度を付けて洗浄液を噴出する噴出ノズル又は噴出孔が設けられている。ノズル管５６も同様である。
【００５２】
なお、図１における第１洗浄槽１９におけるノズル管２９、エアナイフ４６、第２洗浄槽２０におけるノズル管４０及びエアナイフ４７は、いずれも管の長手方向がガラス基板の前辺と平行になるように配置されているが、エアナイフ４７は、ガラス基板と平行な面内で前辺と平行ではなく斜めになるように配置してもよい。これは、ガラス基板上の洗浄液の残留を抑制する能力を高めるためである。
【００５３】
斜めに配置する場合のノズル管４０及びエアナイフ４７の説明図を、図２（ａ）に示す。同図（ａ）のようにノズル管４０は、噴出ノズル４０ａ〜４０ｇを有し、ガラス基板に対しての搬送方向の前端から後端まで洗浄液を噴出する。エアナイフ４７は、ガラス基板の前辺と平行ではなく前辺に対してガラス基板と平行な面内で角度をもって備えられ、ガラス基板表面にエアを吹き付けて表面の洗浄液を第１洗浄槽２０に落とす。図２（ｂ）に示すようにノズル管４０は噴出ノズルから洗浄液をほぼ垂直にガラス基板に噴出し、エアナイフ４７はガラス基板に垂直ではなく搬送方向と逆の方向寄りにエアを噴出する。エアナイフ４７は、図２（ｃ）に示すように側面に複数の噴出孔穴又はスリット４７ａを有している。
エアナイフ４７は、第２洗浄槽２０から搬出されるガラス基板表面の残留洗浄液による洗浄液の持ち出しを最大限抑制にする。すなわち残留する洗浄液をエア噴出により最大限カットし極力持ち出させないようにする。
【００５４】
この点でも、洗浄装置１は従来とは異なった構成となっている。従来の薬液（炭酸エチレン及び炭酸プロピレン以外）を用いた洗浄の場合は、洗浄液の持ち出しを最大限抑制しないで、通常はあえて薄く残留させている。なぜなら、完全には剥離されなかったレジストがガラス基板に残っている場合に、洗浄液が残留していればリンス工程までに溶解してリンスにより流されるからである。もし、従来の薬液で残留させないとすれば、リンス工程では除去できないレジストが残り、洗浄不良となる可能性が高くなるという問題が生ずる。現在では、ガラス基板の大型化に伴って薬液の持ち出し量が多くなりすぎて、薬液補充のコストがかかり過ぎる問題がある。
【００５５】
これに対して、炭酸エチレンは洗浄能力が非常に高いので完全にレジストを除去でき、図２の構成により洗浄液の残留を最大限に抑制しても上記の問題が生じない。また、最大限の抑制といっても分子レベルでは洗浄液が残留することから、イレギュラーに付着する油脂成分（例えば飛来した人の汗や垢）やその付着により残ったレジストを十分に除去可能である。何よりも、残留洗浄液を最大限に抑制することにより、洗浄液のリサイクル効率を高めることができ、洗浄液の補充コストを削減ないし低減することができる。
【００５６】
第１洗浄槽１９におけるノズル管２９及びエアナイフ４６についても同様の構成とすることができる。ただし、エアナイフ４６は第１洗浄槽１９から第２洗浄槽２０への洗浄液の持ち出しを最大限に抑制する必要はない。エアナイフ４７と異なり、エアナイフ４６は、残留洗浄液があっても第２洗浄槽で回収されるからである。
【００５７】
なお、図４においてノズル管５３、５６の両方又は一方について、エアナイフ４６、４７と同様に角度を付けて配置してもよいし、代わりにエアナイフを備える構成としてもよい。
【００５８】
また、図４におけるノズル管５３、５６の両方又は一方に、エアナイフを追加した構成とし、両者により残留洗浄液を押し流すようにしてもよい。
【００５９】
＜第２の実施の形態＞
図６は、本発明の第２の実施の形態における洗浄装置１ｂの構成を示す図である。同図において洗浄装置１ｂは、図１に示した洗浄装置１と比較して、新たに調整管７１と自動バルブ７２が追加されている点が異なっている。同じ構成要素には同じ符号を付してあるので説明を省略し、主に異なる構成要素について説明する。
【００６０】
調整管７１及び自動バルブ７２は、再生装置３３内の処理液タンク１１０の液量と回収タンク２２の液量のアンバランスを解消するための調整用に設けられている。ただし、図６ではフローティング流量計２８の指示する流量がフローティング流量計３９よりも多くなるように手動バルブ２７及び手動バルブ３８の開度が調整されていることを前提としている。つまり、ノズル管２９の洗浄液噴出量の方がノズル管４０よりも多いことを前提とする。
【００６１】
回収タンク２２の液量がアンバランスに少なくなったとき、制御部（図外）によって自動バルブ７２の開度を調整する。このとき、処理液タンク１１０の洗浄液が調整管７１を介してポンプ２４に吸入され供給管２６を介してノズル管２９に供給される。ポンプ２４は、自動バルブ２３と自動バルブ７２の両者から吸入することになり、その結果、自動バルブ２３からの吸入量が減少するので、回収タンク２２の液量は徐々に回復することになる。
【００６２】
ところで、逆のケースつまり回収タンク２２の液量がアンバランスに多いときは、上記の前提からは生じない。もし、手動バルブ２７、３８の調整不良などにより、このケースが生じたとしても、自動バルブ７２では調整できない。しかし、この場合でも、制御部は自動バルブ２３の開度を大きくし、自動バルブ３４の開度を小さくすることにより調整するようにしてもよいし、あるいは、手動バルブ２７、３８を自動バルブとして構成し、一時的に制御部によって手動バルブ２７の流量をさらに増加させ、手動バルブ３８の流量をさらに減少させるように制御してもよい。
【００６３】
以上のように本実施の形態における洗浄装置によれば、再生装置３３内の処理液タンク１１０と回収タンク２２との間で洗浄液のアンバランスを調整することができる。しかも、再生装置３３の処理液タンク１１０と回収タンク２２の双方ではなく、処理液タンク１１０のみから洗浄液を調整用に吸い上げる簡単な構成とすることができ、低コスト化に適している。
【００６４】
なお、図６では、処理液タンク１１０のみから洗浄液を調整用に吸い上げるが、回収タンク２２からも吸い上げる構成としてもよい。その場合、図６の構成に対して、回収タンク２２から、自動バルブ３４とポンプ３５の配管までを接続する自動バルブ付きの調整管を追加した構成とすればよい。もちろん、この場合上記の前提（手動バルブ２７の流量を手動バルブ３８より多くすること）は不要である。
【００６５】
＜第３の実施の形態＞
図７は、本発明の第３の実施の形態における洗浄装置１ｃの構成を示す図である。同図において洗浄装置は、図１に示した洗浄装置と比較して、洗浄槽を二段から三段に変更するため、排出管２１、回収タンク２２、自動バルブ２３、ポンプ２４、フィルタ２５、供給管２６、手動バルブ３８、フローティング流量計３９、ノズル管４０からなる構成要素を１セットではなく２セット備える点と、洗浄液の循環経路が異なる点、調整管７１、自動バルブ７２ａ、７２ｂを追加した点とが異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００６６】
ａ又はｂ付きの符号の構成要素の各セットは、ａ又はｂなしの構成要素のセットを同じであるので説明を省略する。
洗浄液の循環経路は、（１）回収タンク２２ａから供給管２６ａを介してノズル管２９に至る経路、（２）回収タンク２２ｂから供給管２６ｂを介してノズル管４０ａに至る経路、（３）再生装置３３から供給管３７を介してノズル管４０ｂに至る経路からなる。この循環経路は、（１）（２）（３）の順につまり最終段階に近くなるほど洗浄液のクリーン度が高くなるように配管されている。
【００６７】
これにより第１段階から第３段階にかけて、粗い洗浄からきめ細かい洗浄ができる。すなわち、第１段階では洗浄液のクリーン度は最も低いけれども、洗浄液の洗浄能力が高いので、レジストの９０パーセント以上を剥離又は除去できる。
第３段階では、再生後の最もクリーンな洗浄液で洗浄するので、僅かに残留するレジストをきめ細かく除去することができる。逆に言えば、クリーンでない（レジストが多く溶解した）洗浄液により最終段階のガラス基板を却って汚すという事態を生じさせない。
【００６８】
調整管７１、自動バルブ７２ａ及び７２ｂは、第２の実施の形態で説明した調整管７１及び自動バルブ７２と同様の調整を、第２、第３段階で行うために備えている。すなわち、回収タンク２２ａの液量がアンバランスに小さくなったときは、制御部（図外）の制御によって自動バルブ７２ａを開き、徐々に液量を回復する。自動バルブ７２ｂについても同様である。
【００６９】
本実施の形態における洗浄装置によれば、第１の実施の形態の洗浄装置と同様の効果に加えて、洗浄に使用した液量（噴出量）の３分の１を再生するだけでよく、洗浄液をより効率的に利用することができる。
【００７０】
なお、本実施例では、三段階の場合を説明したが、四段階以上としてもよい。
その場合、前後する２つの段階の間では、後段の洗浄で使用済の洗浄液を前段で使用するよう供給する構成とすればよい。
【００７１】
＜第４の実施の形態＞
図８は、本実施の形態における洗浄装置１ｄの構成を示す図である。同図において洗浄装置１ｄは、図７示した三段階の洗浄装置１ｃに対して粗く洗浄する前段階を追加した構成であり、図７に示した洗浄装置と比較して、新たにプレ洗浄槽２０ｃ、排出管２１ｃ、回収タンク２２ｃ、手動バルブ９３、排出管９４、自動バルブ９５、９６、ポンプ９７、フィルタ９８、供給管９９、手動バルブ３８ｃ、フローティング流量計３９ｃ、ノズル管４０ｃを追加した点が異なる。同じ構成要素には同じ符号を付してあるので説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【００７２】
プレ洗浄槽２０ｃは、第１段階の第１洗浄槽１９の洗浄の前段階として設けられ、ガラス基板を予め洗浄するために追加されている。ノズル管４０ｃから噴出された洗浄液は、プレ洗浄槽２０ｃに貯められ排出管２１ｃを介して回収タンク２２ｃに回収される。回収された洗浄液は、排出管９４及びバルブ９５を介してポンプ９７に吸入され、フィルタ９８、供給管９９、手動バルブ３８ｃ、フローティング流量計３９ｃを介してノズル管４０ｃに供給される。
【００７３】
自動バルブ９６は、前段階における洗浄液が不足した場合の補充用である。この補充用の洗浄液は、粗く洗浄できればよいので、回収タンク２２ｂなど最終段の使用済の洗浄液でよい。最終段の使用済の洗浄液でも粗く洗浄する能力は十分にあるからである。
【００７４】
また、手動バルブ９３は廃液用である。
このように、前段階で使用される洗浄液は、第１段階以降の循環再生経路とは独立して、再生することなく前段階だけで繰り返し循環利用している。繰り返しの循環利用により洗浄液のクリーン度が許容値を下回れば、新液と交換される。
【００７５】
本実施の形態における洗浄装置によれば、前段階では、洗浄液のクリーン度が多少悪くなったとしてもレジストを粗く剥離又は除去ことができるので、その次の第１段階以降ではより確実にレジスト剥離又は除去することができる。通常のレジストよりも剥離又は除去しにくい、例えばイオン注入などにより強く変質したレジスト膜や、ドライエッチングで変質したレジスト膜や、通常よりも厚いレジスト膜が付着したガラス基板などに適している。
【００７６】
なお、本実施の形態では、前段階以降に三段階の洗浄を行っているが、前段階以降に二段階の洗浄を行う構成としてもよい。
また、前段階において再生装置を追加した構成としてもよい。その場合、再生装置３３に比べて再生処理容量の小さい再生装置を用いることができる。
【００７７】
＜第５の実施の形態＞
本実施の形態では、上記各実施の形態ではいわゆる枚葉式の洗浄槽の構成例を示したが、本実施の形態ではいわゆるバッチ式の洗浄槽を備えた場合の構成例について説明する。
【００７８】
図９は、本発明の第５の実施の形態における洗浄装置１ｅの構成を示す図である。同図に示す洗浄装置は、図１と比較して、エアコンプレッサ４４、エアナイフ４６及び４７が削除された点と、第１洗浄槽１９の代わり第１洗浄槽１５０ａ及び第１オーバーフロー槽１５１ａを備える点と、第２洗浄槽２０の代わり第２洗浄槽１５０ｂ及び第２オーバーフロー槽１５１ｂを備える点と、ノズル管２９の代わりに導出管１５３ａ及び１５４ａを備える点と、ノズル管４０の代わりに導出管１５３ｂ及び１５４ｂを備える点と、新たに基板カセット１５５を追加した点と、配管が変更された点とが異なる。同じ構成要素は同じ符号なので説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【００７９】
第１洗浄槽１５０ａは、第１段階として、洗浄液に基板カセット１５５を浸漬することによりガラス基板を洗浄する。第１オーバーフロー槽１５１ａは、第１洗浄槽１５０ａの周囲に取り付けられ、洗浄槽１５０から溢れ出した洗浄液を貯める。第２段階における、第２洗浄槽１５０ｂ及び第２オーバーフロー槽１５１ｂについても、ほぼ同様である。導出管１５３ａ、１５４ａは、洗浄液を第１洗浄槽１５０ａ内に導出する。導出管１５３ｂ、１５４ｂは、洗浄液を第２洗浄槽１５０ｂ内に導出する。
【００８０】
基板カセット１５５は、カセット式に複数のガラス基板を保持する。基板カセット１５５の代わりにカセットレスの搬送チャックを設けた構成でもよい。
【００８１】
＜洗浄液の循環再利用＞
洗浄液は、図９のようにバッチ式である点以外は、図１の洗浄装置と同様でありたすき掛け式に循環する。再生装置３３による再生後の最もクリーンな洗浄液は、ポンプ３５によって供給管３７を介して第２洗浄槽１５０ｂに供給される。
【００８２】
このようにバッチ式であっても、第１の実施の形態と同様に、極めて高い洗浄力と、洗浄液の再生能力と相俟って洗浄に使用した液量（洗浄液の噴出量）の半分を再生するだけでよく、装置の小型化に適している。
【００８３】
なお、本実施の形態では、洗浄において洗浄液を循環再生する二段階のバッチ式洗浄を説明したが、図７と同様に三段階あるいはそれ以上の段数としてもよく、また図８と同様に前段階を設ける構成としてもよい。
【００８４】
また、上記各実施の形態では、ガラス基板の洗浄を例にして説明したが、半導体ウェハーであっても、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）基板であっても全く同様の効果を得ることができる。上記ガラス基板は、ガラス製の基板に加えて合成樹脂製の基板を含む。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の洗浄装置は、少なくとも二段階の洗浄により基材の有機皮膜を除去する洗浄装置であって、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液を再生する再生手段と、再生された洗浄液を最終段階に供給する第１供給手段と、前後する２つの段階の間で後段の洗浄による使用済の洗浄液を前段に洗浄液として供給する第２供給手段とを備える。
【００８６】
この構成によれば、各段階の各々ではなく最終段階の直前の一箇所でのみ洗浄液を再生するようので、各段階で再生する場合に比べて、再生処理容量が半分以下でよく、装置の小型化を容易にしている。しかも、後段に進むほどクリーンな洗浄液により洗浄されるので、後段ほどきめ細かい洗浄をすることができ洗浄効率を向上させることができる。
【００８７】
ここで、前記洗浄液は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンの何れかを含む。
この構成によれば、洗浄液が従来にない強力な洗浄力と、再生能力を有するので、再生装置の再生処理容量が小さくてもよく、さらに小型化を図ることができるという効果がある。
【００８８】
また、前記再生手段は、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンを通気させることにより洗浄液に溶解した有機皮膜を分解する。
この構成によれば、複雑なプロセスを経ることなくオゾン通気という簡単な構成で洗浄液を再生できる。
【００８９】
ここで、洗浄装置は、二段階の洗浄を行う装置であって、基材を搬送する第１搬送部と、搬送中の基材に洗浄液を噴出する第１噴出部と、基材から溢れた洗浄液を貯める第１洗浄槽と、第１搬送部から搬出された基材を搬送する第２搬送部と、搬送中の基材に洗浄液を噴出する第２噴出部と、基材から溢れた洗浄液を貯める第２洗浄槽とを備え、前記再生手段は第１洗浄槽から排出される洗浄液を再生し、前記第１供給手段は再生された洗浄液を第２噴出部に供給し、前記第２供給手段は第２洗浄槽から排出される洗浄液を第１噴出部に供給する構成としてもよい。
【００９０】
この構成によれば、いわゆる枚葉式の二槽の循環再利用する洗浄装置として、洗浄能力および再生効率が高く小型化を図ることができる。
また、洗浄装置は、さらに、送風により基材表面の洗浄液を第２洗浄槽に落下させる送風部を備え、前記送風部は、洗浄液の持ち出しを抑制するように送風する構成としてもよい。
【００９１】
この構成によれば、第２洗浄槽からの搬出される基材には残留洗浄液の持ち出しを抑制しているので洗浄液のリサイクル効率を向上させ、洗浄液の補充コストを削減ないし低減することができる。
【００９２】
また、前記洗浄装置は、二段階の洗浄を行う装置であって、複数の基材を保持する第１保持部と、第１保持部に保持された前記複数の基材を洗浄液に浸漬する第１洗浄槽と、第１洗浄槽の次工程として前記複数の基材を保持する第２保持部と、第２保持部に保持された前記複数の基材を洗浄液に浸漬する第２洗浄槽とを備え、前記再生手段は、第１洗浄槽の使用済の洗浄液を再生し、前記第１供給手段は、再生された洗浄液を第２洗浄槽に供給し、前記第２供給手段は、第２洗浄槽の使用済の洗浄液を第１洗浄槽に供給する構成としてもよい。
【００９３】
この構成によれば、いわゆるバッチ式の二槽の循環再利用する洗浄装置として、洗浄能力および再生効率が高く小型化を図ることができる。
ここで、前記洗浄装置は、さらに、第１段階の洗浄の前工程として、第１段階以降の洗浄液とは独立した洗浄液を用いて前記基材を洗浄する前洗浄手段を備える構成としてもよい。
【００９４】
この構成によれば、前洗浄手段において有機皮膜を予め除去するので、その次の第１段階以降ではより確実にきれいにレジスト剥離又は除去することができる。通常のレジストよりも剥離又は除去しにくい、例えばイオン注入などにより強く変質したレジスト膜や、ドライエッチングで変質したレジスト膜や、通常よりも厚いレジスト膜が付着した基材に適している。
【００９５】
ここで、再生手段は、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンガスを通気させる通気手段と、通気手段から排出される洗浄液からオゾンガスを脱気する脱気手段とを備える構成としてもよい。さらに、前記通気手段は、第１段階の洗浄による使用済の洗浄液にオゾンガスを通気させる第１通気部と、第１通気部から排出される洗浄液にオゾンガスを通気させる第２通気部とを備え、第２通気部のオゾンガス排出口と第１通気部のオゾンガス取り入れ口とが連結管により接続される構成としてもよい。
【００９６】
この構成によれば、第２通気部において使用したオゾンガスを第１通気部において利用するので、オゾンガスを無駄に消費することなく通気の効率を向上させることができる。
【００９７】
また、前記通気手段は洗浄液を冷却する冷却器を有し、前記脱気手段は洗浄液を加温する加温器を有し、洗浄液に不活性ガスを通気させる構成としてもよい。
この構成によれば、冷却器により第１、第２通気部におけるオゾン通気に際してオゾンガスの溶解度を高め且つオゾンガス自身が分解することを防止して洗浄液の再生能力を高め、加温器によりオゾンガスの脱気を促進することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における洗浄装置の構成を示す図である。
【図２】（ａ）ノズル管及びエアナイフの説明図である。
（ｂ）エアナイフによるエア噴出方向を示す図である。
（ｃ）エアナイフの複数の噴出孔穴又はスリットを示す図である。
【図３】再生装置の詳細な構成を示す図である。
【図４】洗浄装置の他の構成例を示す図である。
【図５】他の構成例におけるノズル管の噴出方向を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における洗浄装置構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における洗浄装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における洗浄装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における洗浄装置の構成を示す図である。
【図１０】従来技術における半導体製造装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１    洗浄装置
２〜９、１０〜１８  搬送ローラ
１９、２０    洗浄槽
２１、３２    排出管
２２    回収タンク
２３、３４    自動バルブ
２４、３５    ポンプ
２５、３６    フィルタ
２６、３７    供給管
２７、３８    手動バルブ
２８、３９    フローティング流量計
２９、４０    ノズル管
３０    ヒーター
３１    排出バルブ
３３    再生装置
４１    排出バルブ
４２    新液タンク
４２ａ  ヒーター
４３    供給バルブ
４４    エアコンプレッサ
４５    エア管
４６、４７    エアナイフ
５１    手動バルブ
５２    フローティング流量計
５３    ノズル管
５４    手動バルブ
５５    フローティング流量計
５６    ノズル管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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